中考物理电学综合习题及答案

中考物理电学综合习题及答案

一、电磁学综合题

1．（2019·深圳市龙岗区南

湾街道沙湾中学中考模拟）阅读下面短文，回答以下问题。

感应发光冰块

感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块，采用先进的触水式开关具有入水即亮的特性（液体感应），外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电，无化学变化，无毒无害，可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛感应发光冰块内部电子元件有：液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以起到降低饮料的温度。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。

（1）液体感应器是先进的触水式_____（选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）。

（2）冷冻后的感应发光冰块通过_____的方式改变饮料的内能，饮料的内能_____（选填“增大”或“减小”）。

（3）LED灯泡发光时，将电能主要转化为_____能。

（4）某位同学在研究LED灯的特点时，发现将一只LED灯接在电池两端没有亮，对调电池正负极后亮了，这说明了LED灯具有_____性。

（5）用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于_____状态。

【答案】开关热传递减小光单向导电性开路

【解析】

【详解】

（1）根据基本电路各部的作用可知：液体感应器是起控制电路的作用，所以是先进的触水式开关；

（2）感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后温度比较低，再放入饮料内，通过热传递方式改变饮料的内能，饮料的内能减小，温度降低；

（3）LED灯泡发光时，将电能主要转化为光能；

（4）LED 灯也叫发光二极管，它具有单向导电性；

2．（5）因为入水即亮，用布擦干后停止工作，所以用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于开路状态。（2019·深圳市龙岗区南湾街道沙湾中学中考模拟）如图甲电路，当开关S 闭合后，两电流表对应的指针偏转情况如图乙所示：求：

（1）a 表的量程是_____b 表的读数是_____

（2）通过L 1和L 2的电流分别是多少___,____？

【答案】0～0.6A 0～3A 0.3A 0.9A

【解析】

【详解】

（1）由电路图可知此电路为并联电路，电流表a 与在L 1串联，因此电流表a 测量L 1的电流；电流表b 串联在干路中，电流表b 测量干路中的电流；因为并联电路的干路电流要大于支路电流，所以电流表a 的使用量程应是0～0.6A ，分度值是0.02A ，读数为0.3A ；电流表b 的使用量程应是0～3A ，分度值是0.1A ，读数I =1.2A 。

3．（4）当开关都S 1、S 2都断开时，系统处于保温状态，此时R 1与R 2串联，系统连续工作10h ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，白天系统消耗的电能：W 白＝

212U R R +t ＝()2220V 10Ω30Ω

+×10×3600s ＝4.356×107J ＝12.1kW ?h ；晚上温度较低的时候，S 1、S 2均闭合，开启加热和照明功能，此时L 与R 1并联，晚上系统消耗的电能：W 晚＝Pt ′＝5kW ×12h ＝60kW ?h ，该系统每天消耗的电能：W 总＝W 白+W 晚＝12.1kW ?h+60kW ?h ＝72.1kW ?h 。（2019·广东中考模拟）阅读短文，回答问题

伟大的发明---单靠重力工作的电灯

英国伦敦设计师马丁?瑞德福和吉姆?里弗斯发明了一款实用的“重力灯”。它靠重力发电。在灯身上挂着一个重物，重物下落时，它会拉动灯中心的一根绳子，从而启动一台发电机。发电机把下落重物产生的能量为灯供电。这和手描式发电装置的原理一样现在，重力灯迎来了第二代﹣“重力LED 灯GL02”，其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图1），使用寿命可以达到200年。“重力LED 灯G02”挂大约2米高，通过拉几下珠绳把重物吊起，松开后，重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2mm ，如图2）。以一系列的齿轮带保超重的物体安全地着陆地面。当沙包落到地面时，只要将沙包再提高至原来位置，又可以继续发电。这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零成本、源源不断的光能。重力LED 灯的照明时间取决于安装的高度，正常情况下，安置于18米的高度，可以维持约20分钟的照明，当然你安装高度的越高。维持时间越长。

（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是_____现象。

（2）重力灯的内部结构如图3所示，使用了滑轮系统，通过向下拉珠绳把重物吊起。重力灯利用滑轮系统的目的是_____。

（3）如果某一次使用重力灯，将质量为20kg 的重物吊起到1.8m 的高度释放，重物以2mm/s 速度匀速竖直下降，整个过程中可使10只并联的标有“3V 、10mA ”LED 灯正常发光。则整个过程中重物的重力做功_____J （g =10Nkg ）；重力灯的能量转化效率为_____。 （4）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本。但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足：_____。

【答案】电磁感应 省力且改变拉力的方向 360 75% 悬挂的高度有一定的局限性。

【解析】

【详解】

（1）重力灯的主要构件是直流发电机，发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路中的一部分导体切割磁感线时，电路会产生感应电流；

（2）由图可知，该滑轮系统是有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，既可以省力，又可以改变拉力的方向；

（3）重力所做的功：W =Gh =mgh =20kg×10N/kg×1.8m=360J ；

下落时间：t =1800mm 2mm/s

s t ==900s ； 10只“3V 、10mA”LED 灯消耗的电能：W 电=10×UIt =10×3V×0.01A×900s=270J ； 重力灯的能量转化效率：η=

270J 360J W W =电×100%＝75%；

4．（3）6天内风力发电机产生的电量相当于燃烧44.810t ?煤。（2019·江苏泰兴市实验初级中学中考模拟）如图甲所示，是一款家用电火锅，容量4L ，额定电压220V ，它能实现发热电阻丝R 1在160W —1210W 之间无极调温，图乙是它的电路简化图.

(1)为了保护发热电阻丝，开关刚刚闭合时，电火锅处于保温状态，滑片应位于电阻丝R 2的

_____端．(选填“A”或“B”)

(2)当滑片从R2的最右端移到最左端时能够实现R1电功率从160W—1210W的无极调温，则R1的阻值为多大，R2的最大阻值为多大？_____

(3)电火锅以最大功率加热时，求电路中的电流．_____

【答案】B 40Ω；70Ω 5.5A

【解析】

【详解】

（1）由图可知定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，为了保护发热电阻丝，开关刚刚闭合时，电火锅处于保温状态，即电阻最大，此时滑片应位于R2的B端；

（2）当滑片位于R2最左端时，只有R1接入电路，R1消耗的功率最大是1210W，根据

P=

2

U

R

得R1=

2

U

P

=

()2

220V

1210Ω

=40Ω，当滑片位于R2最右端时，R2接入阻值最大，此时总电

阻最大，R1功率最小是160W，根据P=I2R得此时电路电流I

，电路

总电阻R总=U

I

=

220V

2A

=110Ω，R2=R总-R1=110Ω-40Ω=70Ω；

5．（4）电饭锅工作时，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能；标准气压下水的沸点为100℃，由图可知，按钮开关跳起时的温度为103℃，故用此电饭锅烧水，水沸腾后按钮开关不会自动跳起。（2019·山东乐安中学中考模拟）我国将于2035年全面禁售燃油汽车，用电动汽车替代传统燃油汽车成为趋势。图表中是某公司最新型水陆两用电动汽车的部分参数，假设车上只有司机一人，质量为60kg，汽车在水上与陆地上匀速行驶时所受阻力均为总重力的0.04倍，（g=10N/kg）请回答下列问题：

（1）电动汽车中电动机的工作原理是___________。

（2）电动汽车对水平地面的压强是多大_______?

（3）若汽车在水面上匀速行驶，其排开水的体积多大 ______？

（4）若电动汽车的电能转化为机械能的效率为50%，请问充满一次电，电动汽车能匀速行驶多远______？

（5）请写出两条电动车的优点！__________

【答案】通电线圈在磁场中受力转动 2.5×105Pa 1m 3 1.8×105m 清洁、噪音小

【解析】

【详解】

(1)电动汽车上使用的电动机的原理是通电导体在磁场中受力转动。

(2) 电动汽车和人的总重力：

G 总=m 总g =（940kg +60kg ）×10N/kg=10000N ，

对水平路面的压力：

F =

G 总=10000N ，

受力面积S =400cm 2=0.04m 2，

电动汽车对水平地面的压强”

p =F S =210000N 0.04m

=2.5×105Pa ； (3)汽车在水面上匀速行驶，汽车处于漂浮状态，浮力等于重力，即F 浮= G 总=10000N ，由F 浮=

ρ水gV 排得，汽车排开水的体积：V =F g ρ浮水=3310000N 1.010kg /m 10N /kg ??=1m 3; (4)电池容量40kW?h ，即W =40kW?h;

电动汽车的电能转化为机械能的效率为50%,则W 机械=W ?50%=20kW?h=7.2?107J;

电动汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，即F=f =0.04G 总=0.04?10000N=400N;

由W=Fs 可得充满一次电电动汽车最多匀速路程：s =W F =77.210J 400N

?=1.8?105m;

6．每m 2面积最大撞击力：F =3400N 110

-?=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R 0，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）()

0表URga U m L R R =

+ 【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：0

U I R R =+ 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：1mga R R L

=

7．（4）变阻器R 在10s 产生的热量：Q =W 滑=U 滑It =2V×0.3A×10s=6J 。（2019·江苏中考

模拟）阅读短文，回答文后的问题

混合动力汽车

我国自行生产的混合动力汽车已经服务于生活．混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车低速行驶时，内燃机并不工作，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶时，内燃机启动，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电．汽车具有省油、能量利用率高等特点． 测试混合动力汽车燃油能量转化效率可用如下方法: 驾驶汽车在平直公路上匀速直线行驶时间t ，测量这段时间内汽车消耗燃油质量m ，车速v ，蓄电池储存的电能由w 1增加到了w 2．汽车受到的阻力为f , 燃油的热值为q ，由此可计算出转化效率．

（1）汽车低速行驶时，蓄电池是______（选填“电源”或“用电器”）.

（2）汽车高速行驶时，电机的工作与下列哪一实验原理相同（______）

（3）当电机充当电动机时，其额定功率应小于蓄电池额定功率．简单说明判断的理由：____．

（4）混合动力汽车燃油的能量转化效率表达式η=______________．

【答案】电源 B 蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作

（fvt+W2-W1）/ （mq）

【解析】

【详解】

（1）汽车低速行驶时，蓄电池通过电机向车轮输送能量，是化学能转化为电能，所以蓄电池此时是电源；

（2）汽车高速行驶时，内燃机启动，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电，机械能转化为电能，再转化为化学能储存起来，电机的工作原理是电磁感应现象，故B符合题意；A是电动机的工作原理，故A不符合题意；C是证明电流周围存在磁场的奥斯特实验，故C不符合题意；D是探究影响电磁铁磁性强弱的实验图，故D不符合题意；

（3）汽车上的电机（充当电动机）的额定功率应该小于蓄电池的额定功率，蓄电池在带动电机工作的时，除了转化为机械能外，还要转化为光能用来照明；

8．（3）15℃时，声音在空气中的传播速度是340m/s。（2019·安徽中考模拟）有两个电加热器的电阻分别为R1和R2，现将它们并联起来接在一个电压不变的电源上，它们的功率分别为P1和P2，如果将它们串联起来仍接在该电源上。

（1）请你推导电路此时消耗的总功率：

（2）当一个电加热器消耗的功率是800W，另一个电加热器消耗的功率是1200W时，整个电路消耗的功率是多少？

【答案】（1）见解析（2）480W

【解析】

【详解】

（1）证明：两电阻并联时，因并联电路支路的电压相等，由可得：，

；当两电阻串联时，根据电阻的串联，总电阻：﹣﹣﹣①；此时电路的总功率：﹣﹣﹣②，将①代入②得：﹣﹣﹣③，③式两边同时取

倒数，化简可得：﹣﹣﹣③；