最新中考物理 电学专项复习综合训练题及答案.docx
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最新中考物理电学专项复习综合训练题及答案
最新中考物理电学专项复习综合训练题及答案
一、电磁学综合题
1.
(2019·江苏中考模拟)阅读短文,回答问题。
远距离输电
输电要用导线,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。
导线有电阻,电流通过时就要发热,如何减少输电线上电功率的损耗呢?
发电厂输出的电功率是一定的,它决定于发电机组的发电能力。
根据P=UI,若提高输电电压U,那么线路中的电流一定会减小。
输电线上损失的电功率为ΔP=I2R,所以减小输电线的电阻和减小输电电流就可以大大降低电能的损失。
从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说,远距离输送电能要采用高电压或超高电压。
但也不能盲目提高输电电压,因为输电电压越高,输电架空线的建设,对所用各种材料的要求就越严格,线路的造价就越高。
绝缘子(如图)是应用在输电线路上的一种特殊的绝缘控件,它主要起到支持和固定导线的作用,通常由玻璃或陶瓷制成。
从发电站输出的电能,一般都要通过升压变压器提升电压,根据输送距离的远近,常采用10千伏、35千伏、110千伏、220千伏的高压输电,甚至1000千伏以上的特高压输电。
到达用户处再用降压变压器逐级降低电压。
(1)减小输电线上电能损失的方法有__________。
A.增大输电线的横截面积
B.减小输电线的长度
C.提高输电电压
D.缩短供电的时间
(2)绝缘子无需具备的特性是___________
A.机械强度高B.耐低温C.耐腐蚀D.透光性好
(3)若输电电压提高2倍,则线路上的功率损耗将降为原来的_______。
(4)用电高峰时期,家庭电路的电压会_______(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
(5)若发电厂输出功率为2×107W,输电线的电阻为5Ω,若控制线路损失功率为输出功率的4%,则应将输电电压提高到_______。
【答案】A、CD
降低50kV或5×104V
【解析】
【详解】
(1)在输电电流I输一定的情况下,由于增大输电线横截面积,导致输电导线电阻R变小,由公式P输=I输2R知道,可以输电功率损失越小,故A能减少输电电能损失;输电电流I输=
,在输电功率P输一定的情况下,U输越大,输电电流I输越小,导线电阻R一定,由P输=I输2R知道,提高输电电压能有效减少输电电能损失;减小输电线的长度,缩短供电的时间,都不能解决用电的实际问题,故不可行;
(2)根据短文知道,“绝缘子是应用在输电线路上的一种特殊的绝缘控件,它主要起到支持和固定导线的作用,通常由玻璃或陶瓷制成”,所以不需要具备的特性透光性好。
(3)由P=UI知道,输电电流I=
,所以,输送电压变为原来的2倍,则输电电流变为原来的
,又因为
,所以损失的功率变为原来的
;
(4)用电高峰时期,负载增加,电阻减小,由串联分压知道,家庭电路的电压会降低;
2.每m2面积最大撞击力:
F=
=4×105N
5×105N.因此不符合要求。
(2019·天津中考模拟)小明同学自行设计了一个电子秤,其原理如图所示,他试图用电压表(图中没有画出)的示数来反映物体质量的大小。
电源的电压恒定为U,定值电阻的阻值为R0,滑动变阻器的总电阻为R,总长度为L,滑动触头安放在托盘下方的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起滑动,已知对托盘每施加1N的压力时,弹簧的长度就会缩短a。
当托盘中不放物体时,滑动触头指在R的最上端,此时电压表的示数为零;当在托盘中放一物体时,滑动触头随弹簧向下移动到某一位置,电压表就指示出相应的示数。
(1)请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表;
(2)若在托盘上放一质量为m的物体,则滑动触头向下移动多大的距离?
(3)求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式(用已知量的符号表示)。
【答案】
(1)
(2)mga
(3)
【解析】
【详解】
(1)电压表在使用时必须并联到被测元件上,且滑动触头指在最上端时,电压表的示数为零;所以符合要求的电压表位置如图:
(2)物体所受的重力为G=mg,
物体放在托盘上,对托盘的压力F=G=mg,
由对托盘每施加1N的压力,弹簧的长度就会缩短a,可知弹簧的弹力与伸长量成正比。
所以滑动触头向下移动的距离△L=mga。
(3)由题意可知,电路中的电流为:
当在托盘中放质量为m的物体时,与电压表并联部分的电阻为:
3.图丁是RV的阻值与车速成正比,当车速为75km/h时,
,RV3=40Ω,通过电路的电流I3=
=0.24A,电压表的示数U1=I3RV3=0.24A×40Ω=9.6V。
(2019·扬州市江都区第三中学中考模拟)4月15日起,《电动自行车安全技术规范》(也就是市民通称的电动车“新国标”)开始实施。
电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。
下表是某型号电动自行车(如图甲)的相关数据。
质量m/kg
40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m2
8×10-3
电能转化为机械能的效率η
75%
工作电压U/V
48
规定最大行驶速度v/km•h-1
≤36
(1)电动车中改变车速的控制器类似于实验室中______(填物理实验器材名称)。
(2)如果该电动自行车采用400W•h(瓦时)的大容量电池供电,则其最多能输出的机械能为________J.若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供,则需要燃烧汽油_____kg.(已知本地汽油的热值为4.5×106J/kg)
(3)电动车车速过快,目前已经是引发交通事故的重要原因之一,图乙中所示的图线分别为A、B两不同品牌电动车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离s与刹车前的车速v的关系图象。
图中_____(A/B)车的刹车性能较好,你判断的依据是______;
(4)小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km.已知小明的质量是40kg,且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图丙所示。
则上述骑行过程中克服摩擦力做功的功率为_________W,通过电动自行车的电流为_________A.(g取10N/kg)
【答案】变阻器1.08×1060.8A相同速度A的刹车距离更短2005.56
【解析】
【详解】
(1)电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的滑动变阻器,它和电动机应该串联在一起使用,从而起到调节电流的作用。
(2)知道电动机的最大容量W电=400W⋅h=0.4kW⋅h=0.4×3.6×106J=1.44×106J
电能转化为的机械能:
W机械能=W电×75%=1.44×106J×75%=1.08×106J;
由η=
和Q放=mq可得:
需要汽油m=
=
=
=0.8kg,
(3)由图可知,车速相同时,A实际刹车距离s比B的短,说明其刹车性能较好;
(4)小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶,运动的路程是水平方向的,重力方向是竖直向下,所以在竖直方向没有通过的距离,则重力没有做功,也就是重力做的功为0;
小明和车总质量:
m=40kg+40kg=80kg,
根据图象可知总质量为80kg时的摩擦阻力f=20N,
根据表格可知最大车速v=36k/h=10m/s,
则最大功率P=fv=20N×10m/s=200W;
消耗电功率:
P电=
=
,
由P=UI可得:
4.要使报警器在更低温度时报警,就是温度稍低时,Rt处阻值稍大,R分担的电压较大,所以要调大阻值。
(2019·广东广雅中学中考模拟)小星在超市看见白炽灯和节能灯后,想到一个问题:
白炽灯和节能灯谁的寿命更长,使用时哪个更经济?
为此他查阅了资料,摘出部分信息如下.资料一:
白炽灯在白炽状态下发光时,有微粒不断地从灯丝上跑出来,温度越高,微粒跑得越厉害,使灯丝逐渐变细.资料二:
60W白炽灯灯与某种11W的节能灯正常工作时照明效果相同(数据如表一).资料三:
白炽灯和节能灯都不宜频繁开关。
表一
电灯种类
额定电压
额定功率
寿命
单价
白炽灯
220V
60W
1000h
1.5元
节能灯
220V
11W
3000h
18元
表二
工作状态
电功率
刚开始工作
正常工作
(1)以上资料蕴藏着一些物理知识.请写出一点:
____________
(2)已知“220V60W”的白炽灯,在常温下灯丝的电阻约80Ω,请通过计算将该白炽灯的有关数据填在表二的空格中。
_______,________。
(要保留计算过程)
(3)根据以上的数据分析,可知白炽灯不宜频繁开关的原因是________________________.
(4)根据资料,若使节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束,消耗的电能为多少kW·h?
__________________________。
【答案】灯丝变细属于升华现象P=
=
=605W60W频繁开关导致开灯的瞬间灯丝在强电流下工作,由于热效应,使灯丝易断W=Pt=0.011kW×3000h=33kW·h
【解析】
【详解】
(1)资料中“白炽灯在白炽状态下发光时,有微粒不断地从灯丝上跑出来,温度越高,微粒跑得越厉害,使灯丝逐渐变细”,这是灯丝发生升华现象。
(2)白炽灯刚工作时,灯丝的温度与常温下相同,电阻为R=80Ω,则此时电功率为P=
=
=605W;“220V60W”表示白炽灯的额定电压为220V,额定功率为60W。
即白炽灯在正常工作时的电功率为60W。
(3)因在开灯的一瞬间,灯丝电阻比较小,通过灯丝的电流很大,容易将灯丝烧断。
5.
=
=
=
=
。
(2019·广东执信中学中考模拟)如图甲所示是华为mate20手机.如图乙所示为电磁波谱的示意图。
(1)用手机通话时,它与最近的基站之间相距500米,那通话中的信息大约需要_______s能传递到该基站,由图中的信息可知,红外线的波长比手机wifi信号的波长要_________。
请在图乙波形图中标出任意一个波长的距离
(____________).
(2)mate20手机电池电压为4V,待机时电流约10mA,则它待机时的电功率为______W.它用原装10V4A的充电器充电,1h即可充满,则该电池板充满电时耗电_______度.
(3声音在空气中的传播速度是_______m/s。
【答案】0.00000016s短
0.040.04340
【解析】
【详解】
(1)电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s;根据v=
可知,通话中的信息大约需要时间:
t=
=
0.00000016s,
由图中的信息可知,红外线的波长比手机wifi信号的波长要短,如图两个波峰(或波谷)之间的距离表示一个波长:
(2)手机电池电压为4V,待机时电流约10mA,则它待机时的电功率为:
P=UI=4V
10
10-3A=0.04W;
该电池板充满电时耗电:
W=UIt=10V
4A
3600s=14400J=0.04度;
6.使电流表A1与A示数的比值最小,所以选择标有“60Ω3A”字样的滑动变阻器。
(2019·上海中考模拟)某小组在学习了地磁场知识后,查阅资料发现地球的磁极并不会总停留在同一个地方。
地磁S极的位置已从100年前的加拿大移到了北冰洋俄罗斯境内,而且从1990年代中期以后,磁极移动速度加快,正在从原来的每年约15公里上升到了每年约55公里,科学家对地磁S极的预测轨迹如图所示。
下表记录了1994年、2001年、2007年地磁S极的实际经纬坐标。
坐标
年份
地磁S极的经度
地磁S极的纬度
1994年
104°W
78°N
2001年
110°W
81°N
2007年
121°W
84°N
(1)甲同学认为随着地磁S极的移动,在北极点的小磁针所受地磁场的作用力会发生改变,你是否赞成他的观点并说明理由。
______
(2)下面是小组成员根据相关资料所预测的2021年地磁S极的经纬度,你认为合理的是:
______
A.166°W;87°NB.166°E;87°NC.166°W;85°ND.166°E;85°N
【答案】详见解析B
【解析】
【详解】
(1)随着地磁S极的移动,导致北极点的地磁场发生变化,在该处的小磁针所受地磁场的作用力方向会改变,甲同学的观点正确;
7.
(2)从图中和表中数据可知,2021年地磁S极的经度在160°E-170°E之间,大约166°E,2007年纬度在84°N,2021年地磁S极的纬度高于84°N,从图中可知大约在87°N。
故B符合题意。
(2019·西安行知中学中考模拟)市场上有一种电热水机,如图所示是饮水机的简化电路图,S是温控开关,R1是调节电阻,其阻值为176Ω,R2是供热的电阻丝,它有高低两个挡位。
饮水机的铭牌参数如图所示。
求:
(1)电热水机工作时,将_____能转化为_____能。
(2)R2的阻值是多少________?
(3)某次用低挡位工作时,需要将质量为1kg,初温12℃的水在一标准大气压下烧开,需要加热多长时间?
(不计热损失,c水=4.2×103J/(kg℃)________
(4)由(3)中计算可知,用低温挡把水烧开时,时间太长,想要缩短时间,那么在保证高温挡功率不变的情况下,如何对原电路进行改造?
(只说明改变电阻的做法,不用计算)_________
【答案】电内44Ω840s给R1并联一个电阻R3即可
【解析】
【详解】
(1)电热水机工作时,是将电能转化为内能,主要利用了电流的热效应。
(2)当温控开关S闭合时,电阻R1被短路,只有加热电阻R2接入电路,饮水机处于加热状态,由
得R2的阻值:
,
(3)当S断开时,R1与R2串联,电路中的总电阻最大,总功率最小,饮水机处于保温状态(低挡位),因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电路中的电流:
,
则电热饮水机的保温功率(即加热电阻R2消耗的功率):
。
一标准大气压下,水的沸点t=100℃,把水烧开,水吸收的热量:
。
不计热损失,饮水机消耗的电能:
,
由
知,饮水机需要加热的时间:
;
(4)用低温挡把水烧开时,时间太长,想要缩短时间,在保证高温挡功率不变的情况下,需要增大R2的功率,需增大电流,需减小总电阻,则应给R1并联一个电阻R3即可。
8.(2019·西安行知中学中考模拟)随着人民生活水平的不断提高汽车经走进我们的家庭小明的爸爸最近也购买了车请完成下面两个与汽车有关的问题:
(1)请在图中用笔到线代替导线将汽车的启动原理图钥匙孔连接完整(说明:
当钥匙插入仪表板土的钉匙孔并转动(相当于闭合开关),电动机(M)工作,启动轿车:
电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压)
(_____)
(2)电路接通后,电磁铁的上端是_____(选填“N或“S“)极
(3)若轿车在公路上以108km/h的速度匀速直线行驶2小时,已知该汽车行驶时每公里消耗0.1L,知汽油的热值为3×107J/L,轿车行驶过程中,汽油完全燃烧产生的内能有30%轿车前进时克服摩擦阻力所需要的能量求
①行驶2小时轿车通过的路程______?
②这2小时消耗汽油多少升_______?
③在上述行驶过程中受到的牵引力是多大__________?
【答案】
N216km21.6L900N
【解析】
【详解】
(1)根据题意分析可知,钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路,电动机与总电源组成工作电路,如下图:
(2)由图知,电流由电磁铁的下方流入,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,下端为S极;
(3)①由
得,行驶2小时轿车通过的路程:
;
②根据题意可知,这2小时消耗的汽油:
;
③汽油完全燃烧产生的热量:
,
根据
可知,轿车前进时克服摩擦阻力做的功:
,
汽车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是平衡力,由
得,汽车受到的牵引力:
。
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