最新中考物理电学综合计算题含答案.docx
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最新中考物理电学综合计算题含答案
最新中考物理电学综合计算题含答案
一、电磁学综合题
1.由题知。
R1的电功率:
P1=P加热
P文火=500W
则R1的阻值:
R1=
121
,文火萃取阶段时,只有R2连入电路,功率为100W,即P2=
可得R2
484
,额定保温功率:
P保温
80W。
(2019·吉林长春市实验中学中考模拟)小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,用来测量同学们的身高,如图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为4V,R2的长度为100cm、规格为“15Ω0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.5A。
(1)当被测同学的身高越高时,电压表的示数_____,电流表的示数_____。
(选填“越大”、“越小”或“不变”)
(2)若被测量同学的身高为2m时,滑动变阻器的滑片刚好位于最上端,则此时电压表时示数为_____V;当电压表的示数为1.5V时,被测同学的身高应_____1m(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)若被测量同学的身高越高时,测量仪消耗电能越_____(选填“快”或“慢”)。
【答案】变大变小3大于慢
【解析】
【详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由图知,当人体身高增高时,滑片上移,R2接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,由I=
可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大;
(2)滑片在最上端时,R2连入阻值为它的最大值,由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流,I=
,此时R1两端电压:
U1=IR1=0.2A×5Ω=1V,所以电压表的示数:
UV=U2=U﹣U1=4V﹣1V=3V;当电压表的示数为1.5V时,R1两端电压:
U1′=U﹣UV′=4V﹣1.5V=2.5V,电路中电流:
I′=I2′=I1′=
,此时R2连入阻值:
R2=
3Ω,R2连入长度:
L=
20cm,所以未连入长度为:
100cm﹣20cm=80cm,当身高为2m时,滑动变阻器的滑片刚好位于最上端,所以此时被测人身高为:
2m﹣0.8m=1.2m。
即身高应大于1m;
2.再如:
无线电遥控设备是通过什么来传递信息的?
答:
无线电遥控设备是通过电磁波来传递信息的。
(2019·江苏中考模拟)请阅读《手机里的“指南针”》回答文后问题。
手机里的“指南针”智能手机里面“指南针”可以像真实小磁针一样指示方向(如图1所示),但手机中并不存在真实的小磁针,发挥小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘。
有一种电子罗盘是利用“霍尔效应”制成的“磁传感器”。
如图2所示,通电长方体金属导体在磁场B中时,会受到磁场力的作用,而金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的,因此其微观本质上是电子受到了磁场力的作用,于是这些电子就在磁场力的作用下运动到导体的后表面D,从而使后表面D带上负电荷:
而前表面C因缺少了电子,带上了正电荷。
由于C、D表面带有不同种电荷,因此在C、D两表面之间就形成一定的电压,这就是霍尔效应。
通过实验可知,电流越大、磁场越强,C、D两表面间的电压就越大,即霍尔效应越显著。
在电流和磁场一定时,“霍尔效应”的显著程度还与导体在磁场中的方位有关,导体中电流I的走向与磁场方向的夹角越接近垂直,霍尔效应越显著。
手机中的电子罗盘(磁传感器)正是利用这一物理原理制成的。
手机都有GPS定位功能,还有必要装电子罗盘吗?
很有必要!
因为在森林里或者大厦林立的地方,手机很有可能接收不到GPS信号,而有了电子罗盘就可以保障你不会迷失方向,毕竟地球磁场是无处不在的。
手机外部强磁体会不会影响手机内部电子罗盘的功能呢?
答案是肯定的。
靠近手机的强磁体会影响手机中的电子罗盘的正常工作。
更糟糕的是,如果把强磁体紧靠手机放置,手机内部的铁质元器件会被磁化,成为磁体,给校正电子罗盘带来困难。
有些用户可能会认为这无所谓,因为自己不常使用电子罗盘,但这并不意味着手机中其他功能的应用不依赖电子罗盘。
例如有些地图软件就是利用电子罗盘来判断手机朝向的。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)智能手机里的“指南针”能够指示南北,主要是靠_____(选填选项前的字母)。
A.手机里安装的普通小磁针受地磁场的作用
B.GPS系统给手机发送指示方向的信号
C.手机中的电子罗盘
(2)如图2所示,通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时,导体C、D两表面间的电压一定_____(选填“为零”或“不为零”)。
如果保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变,那么C、D两表面的电压越大,则表明此时磁场越_____(选填“强”或“弱”)。
【答案】C不为零强
【解析】
【详解】
(1)智能手机里的“指南针”可以像普通小磁针一样指示方向,发挥普通小磁针作用的是一个能对磁场做出反应的电子罗盘,智能手机里的“指南针”能够指示南北,主要是靠手机中的电子罗盘,故选C;
3.(5)电动汽车和与以燃烧汽油为动力的汽车相比,不使用化石燃料,节省了石油能源,清洁无污染,电动机噪音比汽油机小。
(2019·云南中考模拟)小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”,如图是原理示意图,其中的托盘用来放置被测物体,OBA是可绕O点转动的杠杆,R1是压力传感器(其电阻值会随所受压力大小变化而变化,变化关系如下表),R0为定值电阻,V为显示重力大小的仪表(实质是一个量程为0﹣3V的电压表).已知OB:
OA=1:
2,R0=100Ω,电源电压恒为3V(忽略托盘、杠杆及压杆的重力)
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R1/Ω
300
250
200
150
100
50
0
(1)托盘上没放物体时,压力传感器R1的电阻值是_____Ω。
(2)当托盘上放被测物体时,电压表的示数如图所示,则此时压力传感器R1上的电压是多少_____?
(3)第
(2)题中被测物体的重力是多少_____?
【答案】3001V500N
【解析】
【详解】
(1)由表格可知,当压力为0时,压力传感器的电阻为300;
(2)电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,则示数U0=2V;由串联电路的电压规律可得压力传感器R1上的电压:
U1=U﹣U0=3V﹣2V=1V;
(3)由串联电路电流的特点可得通过电路的电流I1=I0=
=0.02A;
4.由图象可知,该装置所能测量的最大风力为720N。
(2019·湖北中考模拟)饮水机是一种常用的家用电器,图甲为饮水机结构剖面图,其加热水槽部分工作原理电路图如图乙所示,其中S是温控开关,R1是加热电阻,R2是定值电阻。
当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,S自动切换到另处于保温状态.请回答下列问题:
(1)当开关S与________接触时,此时饮水机处于保温状态。
(2)若饮水机加热时加热管的功率为550W,而保温时加热管的功率为88W,求电阻R2的阻值____(不考虑温度对阻值的影响,且不计指示灯的阻值)。
(3)如图甲控水槽内浮体A与阀门C固定相连,当A恰好浸没时阀门C关闭,A未浸没时C略有下降,桶内水流入控水槽中。
己知浮体A的体积为55cm3,阀门C的横截面积为1cm2;浮体A与阀门C共重0.15N,(不计大气压强)。
求:
①浮体A浸没时所受浮力为多大?
______
②桶内水位的最大高度是多少?
__________
【答案】b132Ω0.55N0.4m
【解析】
【详解】
(1)由图乙知,S接a时,R1与红灯串联;S接b时,R1、R2、绿灯串联。
不计指示灯的阻值,所以S接b时,电路中电阻大,电压一定时,由P=
可知此时电路消耗功率较小,此时为保温状态;则S接a时为加热状态;
(2)S接a时为加热状态,加热时加热管的功率为550W,R1的阻值:
R1=
=88Ω,S接b时为保温状态,R1和R2串联,此时加热管的功率为88W(即R1的功率为88W),电路中电流:
I=I1=
=1A,
由欧姆定律可得:
R1+R2=
=220Ω,
所以R2=220Ω-88Ω=132Ω;
(3)①浮体A完全浸没时受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×55×10-6m3×10N/kg=0.55N;
5.(3)电能不能从自然界直接获取,需要通过水能、风能等其他形式的能量转化而来。
属于二次能源。
(2019·北京中考模拟)阅读《司南》并回答。
司南是我国古代的四大发明之一。
是春秋战国时期发明的一种指南针,如图甲所示,它由青铜盘和磁勺组成,磁勺放置在光滑青铜盘的中心,可以自由转动。
古文《论衡•是应篇》中记载:
“司南之杓,投之于地,其柢指南”。
司南的作用,放在地上,它的勺柄静止时指向南方。
磁勺能够指示方向,是利用了地磁场对磁勺的作用。
司南的发明不但证明了中国人的聪明才智,而且还为世界指明了前进的方向,为人类的发展和进步起到了重要作用。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,图乙和丙所示的两个示意图中,能合理描述这块大磁铁的是图_____。
(2)古人选用较光滑的青铜盘,可以减小磁勺与青铜盘的_________。
(3)如果将青铜盘换成铸铁盘,磁勺能不能正确指示方向呢?
为什么?
_________
【答案】丙摩擦力不能;磁勺与铸铁盘相互吸引,所以磁勺无法转动。
【解析】
【详解】
(1)地球是一个大磁体,地磁场的形状与条形磁铁相似,地磁场的南北极与地理南北极相反,即地磁的北极在地理的南极附近,故丙图正确。
(2)把天然磁石打磨成的磁勺放在粗糙的木盘上,由于摩擦力较大,很难正确指示南北方向,将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘,摩擦力减小了,能正确指示南北方向。
这说明磁勺和盘子之间的摩擦力影响了实验效果。
6.(3)将青铜盘换成铸铁盘,磁勺有吸引铁钴镍的性质,它们互相吸引,无法转动。
(2019·广东惠州一中中考模拟)阅读短文,回答问题:
电动车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。
通常说的电动车是以蓄电池作为能量来源。
为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,作了放电余留20%左右即停止电能输出的电路设计。
如表是某型号电动自行车的相关数据。
整车
整车质量
40kg
最高车速
10m/s
最大噪音
62dB
效率
75%
蓄电池
容量
0.5kW·h
供电电压
48V
电动机
额定电压
48V
(1)如图所示的实验中,能反映电动机工作原理的是如下图中的________________。
(2)关于电动车,下列说法中错误的是(_________)
A.电瓶车手把相当于轮轴B.紧急刹车时,人会向前倾导致人的动能变大
C.行驶过程中轮胎发热,轮胎内能一定增大D.后视镜用凸面镜是为了扩大视野
(3)电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的____________(填物理实验器材名称),它和电动机应该________选填“串联”或“并联”)在一起使用。
(4)该电动车最多能输出的机械能为___________J.
(5)立志考一中高中部的李晨滔同学骑着该电动车,以最大规定速度在水平路面匀速行驶时,且该电动车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图所示。
则该过程中电动车克服摩擦力做功的功率为225W,则晨滔同学的的质量是_________kg.(g取10N/kg)
【答案】DB滑动变阻器串联1.08×10650
【解析】
【详解】
(1)电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动制成的,
A.图中没有电源,则导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,检流计指针发生偏转,说明产生了感应电流,这是电磁感应现象,是发电机原理,不符合题意;
B.是奥斯特实验,证明了通电导线周围存在磁场,不符合题意;
C.研究的是电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系.不符合题意;
D.图中有电源,闭合开关后,通电导线在磁场中受力运动,是电动机的原理,符合题意。
(2)A.电动车的车把相当于轮轴,车把相当于轮,前轴相当于轴,是一个省力杠杆,故A正确;
B.紧急刹车时,人会向前倾,是由于人具有惯性,此时人的速度、质量没变,动能不变,故B错误;
C.行驶过程中轮胎克服摩擦做功,机械能转化为内能,使轮胎的内能增加、温度升高而发热,故C正确;
D.凸面镜对光线有发散作用,可以阔大视野,从而更好地注意到后方车辆的情况,故D正确;
(3)电路中的电流大小可通过滑动变阻器来改变,电流变化了,电动机转动的速度就会改变,因此,电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的滑动变阻器,在连接时,应将滑动变阻器与电动机串联在电路中;
(4)蓄电池的最大容量:
W电=0.5kW•h=0.5×3.6×106J=1.8×106J,根据题中的效率值可得,电能转化为的机械能:
W机械能=W电×(1-20%)×75%=1.8×106J×(1-20%)×75%=1.08×106J;
7.(3)由于潜水艇时封闭的环境,看不到外部的光线,不能根据外部的亮度来判定白天和黑夜,而潜艇用的钟表是24小时的刻度,能方便判断白天和黑夜。
(2019·江苏南京一中中考模拟)某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后,设计了如图甲所示的电路,现想将电流表(选用0-0.6A的量程)改为温度表盘,其中R2为多种半导体材料混合制成的电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示。
现将R2置于25℃的某温箱中,电流表示数恰为0.2A;若设计的此电路所能测量的最高温为75℃。
(1)求出该兴趣小组选用的电源电压大小和定值电阻R1的阻值_____________.
(2)当R2的温度为28℃时,电阻R2的电功率为多少______________。
(3)写出通过R2的电流I2与其两端电压U2变化关系的函数表达式:
____________
(4)改装成的温度表盘的刻度_______(选填“均匀”或“不均匀”)
(5)若在R1两端并联一个电压表,随着温箱温度的改变,电流表与电压表的示数________(选填“成”或“不成”)正比。
【答案】4.5V5Ω0.9WI2=
不均匀成
【解析】
【详解】
(1)如图甲所示,R1和R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙知,25℃时:
R2的阻值为17.5Ω,此时,电路中的电流为0.2A,环境温度越高,R2阻值越小,电路电流越小,据题意此电路所能测量的最高温为75℃,由图乙知,75℃时:
R2的阻值为2.5Ω,电流表选用0-0.6A的量程,即当R2=2.5Ω时,电路中的电流为0.6A,
根据欧姆定律,电源电压等于:
U=I(R1
R2)=0.2A×(R1+17.5Ω)=0.6A(R1
2.5Ω),解得:
R1=5Ω,
电源电压U=0.2A×(5Ω+17.5Ω)=4.5V;
(2)当温度为28℃时,R′2=10Ω,电路中电流为I′=
=
=0.3A,
电阻R2的电功率为:
P2=(I′)2R2=(0.3A)2×10Ω=0.9W。
(3)根据串联电路的电流规律和欧姆定律,通过R2的电流I2=I1=
=
=
:
(4)由题知,当电流表示数为0.2A,对应的温度为25℃,当电流表示数为0.3A,对应的温度为28℃,当电流表示数为0.6A,对应的温度为75℃,因此改装成的温度表盘的刻度不均匀;
8.(4)当油箱中的汽油还有5升时,滑片P刚好在R的中点,油量表的示数为0.1A,此时报警电路开始自动报警,若要报警时的油量比5升多一些,由V=60﹣0.5R可知,此时滑动变阻器接入电路中的电阻较小,小于
R,电路中电流较大,即大于0.1A;要使电路中的电流减小到0.1A(即达到该电流值时报警),由I=
可知,应增大R0的阻值或减小电源的电压,即方法一:
换R0,增大R0的阻值;方法二:
换电源,减小电源电压。
(2019·扬州中学教育集团树人学校中考模拟)阅读短文,回答问题
主动式空气净化器
图甲为某型号空气净化器,在不同档位工作时的参数如下表所示.洁净空气量是指1h净化空气的体积;能效比是空气净化器洁净空气量与输入功率之比,净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比.
工作档位
待机
1档
2档
3档
4档
5档
6档
功率(W)
0.9
23
45
75
103
121
148
净化空气量(m3/h)
-
120
240
360
500
610
760
噪音(dB)/声强级
-
23
32
39
47
49
55
(1)颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力,这主要是因为____.
(2)该净化器接在家庭电路中,在5档正常工作时的电流为____A,如果室内面积为50m2,房间的高度为2.5m,请你计算该空气净化器工作档位为4档时,理论上1h可以净化房间内空气____次.
(3)单独使用该净化器20min,规格为2400imp/(kW•h)的电能表指示灯闪烁36次,则该空气净化器在____档位工作,此时该空气净化器的能效比为____m3/(h•W).
(4)利用气敏电阻可以检测空气质量,如图乙所示为检测电路,定值电阻
,电源电压恒为28V;如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线.现用此电路检测该型号净化器的净化效率:
净化器启动前,检测电路中电流表的示数为0.7A,此时空气中有害气体浓度是____μg/m3,净化器正常使用30min后,检测电路的电流变为0.1A,则该空气净化器的实际净化效率为____%.
【答案】带电体具有吸引轻小物体的性质0.2425.32.095
【解析】
【详解】
(1)[1]颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网时受到强烈的吸引力,这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质;
(2)[2]由表格数据可知,净化器接在家庭电路中,在2挡时的功率
,由
得,在2挡正常工作时的电流:
[3]该空气净化器工作档位为4档时,净化空气量为500m3/h,即每小时净化空气500m3,该房间内空气的体积:
则理论上1h可以净化房间内空气的次数:
即理论上1h可以净化房间内空气的次数是4次;
(3)[4]电能表指示灯闪烁36次,净化器消耗的电能:
工作时间:
则净化器消耗的电功率:
查表可知,功率为45W时,该空气净化器在2档位工作。
[5]由净化器能效比的定义可得,此时该空气净化器的能效比:
(4)[6]由电路图可知,
、R串联,检测电路中电流表的示数为:
由
得,电路的总电阻:
根据串联电路电阻特点可知,气敏电阻的阻值:
由图丙可知,气敏电阻阻值为30Ω时,此时空气中有害气体浓度是:
[7]当检测电路的电流变为:
此时电路总电阻:
根据串联电路电阻特点可知,气敏电阻的阻值:
由图丙可知,气敏电阻阻值为270Ω时,此时空气中有害气体浓度是:
由题意知,净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比;则该空气净化器的实际净化效率:
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