初三物理电学综合题(较难)及答案

初三物理电学综合题(较难)及答案

一、电磁学综合题

1．（4）无人机水平向右做匀速直线运动的过程中，间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体。三个物体再水平方向由于惯性与飞机具有相同的速度，在相同时间内与飞机通过相同的路程；在竖直方向上通过相同的时间落会到地面，因此在水平方向通过相同的路程。由于是间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体，因此在地面上间隔相同时间，通过相同路程以此是①②③顺序排列。选A正确、（2019·陕西中考模拟）如图，图1是一款多挡位电炒锅，图2是其内部简化工作电路图．R1、R2、R3是加热电阻，其中R3的电阻值为60.5Ω．接通电源，只闭合开关S1时电炒锅的功率为600W，再闭合S2，电炒锅的功率为1000W．求：

（1）电炒锅是一种具有金属外壳的大功率用电器，应使用_______（选填“两脚插头”或“三脚插头”）将其接入家庭电路．

（2）电炒锅消耗的最大电功率和加热电阻R2的阻值；______

（3）若使用该电炒锅最大功率，将4kg、20℃的水加热至80℃，至少需要多少秒? ______ [c水=4.2×103J/（kg·℃）]

【答案】三脚插头1800W；121Ω 560s

【解析】

【详解】

（1）电炒锅是具有金属外壳的大功率用电器，为了防止因漏电而发生触电事故，它的外壳要接地，因此应使用三脚插头；

（2）R3的电功率：P3=

()2

2

3

220V

60.5Ω

U

R

==800W，

电炒锅的最大电功率：P最大=1000W+800W=1800W，R2的功率：P2=1000W-600W=400W，

加热电阻R2的阻值：R2=

()2

2

2

220V

400W

U

P

==121Ω；

2．(3)吹冷风5min消耗的电能是0.01kW?h；电吹风吹冷风时的功率是120W。（2019·广东执信中学中考模拟）将缝衣针磁化后，与其它器材组成下图1的小指南针，当它静止下

来后，针尖指北，如图2，则针尖是____极，请在图2中标出地磁两极和磁感线方向.

（______）

【答案】N

【解析】

【详解】

缝衣针磁化后可以看作为小磁针，静止时，N极应指向地磁南极(即地理北极)，所以针尖是小磁针的N极；

磁感线从地磁北极出发，指向地磁南极，且小磁针静止时N极的指向与经过该点的磁感线方向一致，故作图如下：

3．（2019·河北中考模拟）在如图所示的电路中，电源电压保持不变,

滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样。闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A，电压表V1的示数为10V，电压表V2的示数为6V。求：

（1）定值电阻R1的阻值和此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。______

（2）请用定值电阻来替换电阻R1，并选择合适的电表量程。要求：在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作。

第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值：__________________。

第二，满足上述要求时,电流表示数的最小值。_____（写明必要理由）

【答案】20Ω；3W 5Ω或20Ω，理由详见解析 0.2A 和0.52A ，理由详见解析

【解析】

【详解】

（1）串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得R 1的电阻R 1=

110V 0.5A U I ==20Ω， 此时滑动变阻器R 2消耗的电功率P 2=U 2I =6V×0.5A=3W ；

（2）由串联电路电压的规律可知，电源电压U =U 1+U 2=10V+6V=16V ；且变阻器允许通过的最大电流为1A ，根据题意，使电表示数达到最大值，所以电流表量程只有选0-0.6A ； 当电压表V 1量程取0～3V 时其最大值为3V ，由欧姆定律得：R =3V 0.6A

=5Ω， 当电压表V 1量程取0～15V 时其最大值为15V ，由欧姆定律得：R =

15V 0.6A =25Ω， ①定值电阻为5Ω时，电流表、电压表V 1，V 2的量程分别为0～0.6A 、0～3V 、0～15V ，当电压表V 2示数最大时，电流表的示数最小，此时有：I min1＝16V-15V 5Ω

U R ==0.2A ， ②定值电阻为25Ω时，电流表、电压表V 1的量程分别为0-0.6A 、0-15V 。

电压表V 2示数的最大值为：U max2＝21216V 100Ω100Ω+25Ω

U R R R ?=?+＝12.8V ＜15V ，所以，电压表V 2的量程只能选15V 。当电压表V 2的示数最大时，电流表的示数最小，此时有：I min2＝16V-3V 25Ω

U R ==0.52A 。 答：（1）R 1的阻值为20Ω；R 2消耗的功率为3W ；

4．（2）5Ω或25Ω；当电阻为5Ω时，电路中的最小电流为0.2A ；当电阻为25Ω时，电路中的最小电流为0.52A 。（2019·江苏中考模拟）某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图甲所示。迎风板与一个压敏电阻R x 连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向，压敏电阻随风力的变化而变化，已知电源电压恒定，定值电阻2R =Ω，无风时电压表示的数为1V ，电压表量程为0~3V ，压敏电阻R x 与迎风板承受风力F 的关系如图乙所示。

（1）电压表示数随风力的增大而________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）求无风时电路的总电功率______。

（3）求该装置所能测量的最大风力______。

【答案】增大 4.5W 720N

【解析】

【详解】

(1)由甲电路图可知,R 与R x 串联，电压表测R 两端的电压，由图乙可知,风力增大时,R x 的阻值减小，电路中的总电阻减小，由U I R

=

可知，电路中的电流增大，由U =IR 可知，R 两端的电压增大，即电压表的示数增大； (2)由图象可知当无风时，定值电阻2R =Ω，电压表示的数为1V ，此时干路中的电流为：

R 1V 0.5A 2U I R =

==Ω

，观察图乙中图像可知无风时电阻R x =16Ω，则电阻R x 两端电压为U x =IR x =0.5A ×16Ω=8V ，所以电源电压：U =U R +U x =9V ；

所以电路消耗的总功率为： P 总=UI =9V ×0.5A=4.5W 。 (3)当所测风力最大时，Rx 的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数U R =3V 最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R x 两端的电压：U x=U ?U R =9V?3V=6V ，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：R 3V 1.5A 2U I R ===Ω′

， 则压敏电阻的阻值：x x 6V 41.5A

U R I '===Ω'

5．（3）电路中电压是不变的，根据P =2

U R

可知，要高温档（发热功率最大）工作，则须电路中电阻最小，即当R 1与R 2并联工作时为高温档。应S 2闭合，同时S 1接a 。（2019·广东中考模拟）家庭电路的电能表如图所示。小明让电饭锅单独工作，转盘转过30圈时，停表记录其工作时间为100s 。

（1）电饭锅消耗的电能为_________kW?h ，电功率为________ W 。

（2）小芳设计实验如下: 电饭锅单独正常工作时，用停表计时3分钟。这段时间内，观察转盘转过的圈数n ，测量出消耗的电能W ，算出电功率。

评估: 比较两人测量电饭锅功率的实验，_________的实验相对不太精确。理由

是:_________

（3）电能属于__________（选填:“一次”、“二次”、“可再生”或“不可再生”）能源。

【答案】0.01 360 小芳 3分钟内，转盘转过的圈数不一定是整数，测量消耗的电能误

差较大二次

【解析】

【详解】

（1）由图中参数可知，电路中消耗1kW?h电能，电能表转3000r。则电能表转30r电饭锅

消耗的电能为W=

30r

3000r/kW h

=0.01kW?h=3.6×104J；电功率为P=

W

t

=

4

3J

.610

100s

=360W。

（2）由于电能表的转盘转的比较慢，在时间刚好3min时，有可能转盘不是刚好转过整数圈。这样计算的电能误差较大，从而计算的功率也误差较大。

6．（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，将已知量代入得整个电路消耗的功率：。（2019·辽宁中考模拟）如图甲所示，2018年12月8日，我国在西吕卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器（它由着陆器与巡视器组成，巡视器命名为“玉兔二号”），于2019年1月3日成功着陆在月球背面，开展月球背面探测及巡视探测。月球重力是地球的六分之一，月球表面土壤非常松软，凹凸不平，有石块、有陨石坑，还有陡峭的高坡。在这种环境中，月球车既不能打滑，更不能翻车。为了克服这些困难，“玉兔二号”上有全景相机和导航相机，底部有6个带齿纹的轮子着地。

（1）长运三号火箭携带着嫦娥四号竖直发射加速升空时，下列说法正确的是_____。A．以长运三号火箭为参照物，此时嫦娥四号是运动的

B．长运三号火箭刚离开地面向上飞行过程中只受空气阻力和推力作用

C．长运三号火箭加速升空时，重力势能增大，动能增大

D．长运三号火箭在大气层时候与大气剧烈摩擦，此时内能转化为机械能

（2）玉兔二号巡视器（图乙）在月球表面行走时，当前方一定范围内有高于20cm的障碍物时，玉免二号上的测器会发出预警，从而及时修正路线，此探测器是利用_____（选项“超声波”或“电波”）的反射来工作的。

（3）图甲和图乙是嫦四号玉免二号互拍照片，为了使对方五红旗标志看的更清晰更大一些，此时应让玉免二号_____（选填“靠近”成“远离”）嫦娥四号。

（4）玉免二号设计质量140kg，底部有6个带齿纹的轮子着地，带齿轮的目的是_____；若每个轮子触地面积100cm2，则玉免二号对月球地面的压强为_____Pa.

（5）当玉兔二号需要采集月球表面岩石样本时，会从物部伸出如图丙所示机械臂，机械臂简化图如图了所示。请在图中画出：

①加在A点的最小动力F1②画山阻力F2的力臂。

（__________）

【答案】C电磁波靠近增大接触面的粗糙程度，增大摩擦3883

【解析】

【详解】

（1）A、火箭在加速升空过程中，以火箭为参照物，嫦娥四号探测器相对于火箭的位置没有发生变化，所以是静止的，故错误；

B、长运三号火箭刚离开地面向上飞行过程中受重力、空气阻力和推力作用，故错误；

C、火箭加速升空的过程中，火箭的质量不变，速度增大，动能增大；高度增加，重力势能增大，故正确；

D、长运三号火箭在大气层时候与大气剧烈摩擦，此时机械能转化为内能，故错误。

（2）月球上没有空气，声音不能在真空中传播，因此不能用超声波来探测障碍物，障碍物探测器是利用电磁波的反射来工作；

（3）用照相机来拍照，为了使对方五红旗标志看的更清晰更大一些，由凸透镜成实像规律，物距越小，成的像越大，像距也越大，可知此时应让玉免二号靠近嫦娥四号；

（4）玉兔号底部有6个带齿纹的轮子的目的是通过增加接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦力；玉兔号月球车在地球上所受重力为：，因为月

球引力只是地球引力的六分之一，故，月球车对月球地面的压强

为：；

（5）过O点作阻力F2的垂线，即为阻力F2对支点O的力臂L2，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使动力最小，动力臂需要最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向上，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，如下图所示：

7．所以后2.5h通过空调的电流为：I===2A（2019·江苏中考模拟）如图所示是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置，R是阻值均匀的变阻器，它的滑片连在杠杆的一端，当油箱内油面发生变化时，浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动，引起油量表的指针偏转。油量表实际上是一个量程为“0～0.6A”的电流表，电源电压恒为12V，R0＝

10Ω．当油箱中有55升汽油时，油量表的指针满偏；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（图中未画出）开始自动报警，提醒司机尽快加油。问：

（1）油箱装满汽油时R 0消耗的电功率是多少？

（2）变阻器R 的总电阻是多少？

（3）油箱中汽油的体积V 和变阻器接入电路的电阻R 的关系为V ＝60﹣0.5R （式中V 的单位为升，R 的单位为欧姆）。当油量表示数为0.4A 时，油箱里还有多少升汽油？ （4）若要报警时的油量比5升多一些，请说出两种改进方法。

【答案】（1）3.6W ；（2）220Ω；（3）50L ；（4）方法一：换R 0，增大R 0的阻值；方法二：换电源，减小电源电压。

【解析】

【详解】

（1）由题意可知，油箱装满汽油时，油量表的指针满偏，其示数为I 0＝0.6A ，

此时R 0消耗的电功率： P 0＝I 02R 0＝（0.6A ）2×10Ω＝3.6W ；

（2）当滑片P 刚好在R 的中点时，油量表的示数为0.1A ，由I ＝可得，电路的总电阻： R 总＝＝＝120Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路

的阻值： R ＝R 总 ﹣R 0＝120Ω﹣10Ω＝110Ω，则变阻器R 的总电阻：R ＝220Ω；

（3）当油量表示数为0.4A 时，电路的总电阻： R 总′＝＝

＝30Ω，此时变阻器接入电路的电阻：

R ′＝R 总′﹣R 0＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，将R ′＝20Ω代入V ＝60﹣0.5R 得：V ＝50L ；

8．此电路功率的最大值'

12V 2.6A 31.2W P UI ==?=最大大。（2019·

上海中考模拟）随着现代社会对住宅节能标准的不断提高，办公楼、住宅的玻璃门窗通常采用真空玻璃。其结构特点是将两块玻璃边部密封在一起，通过抽气口将两层玻璃之间抽成接近真空并用玻璃柱支撑，如图所示。

这种玻璃既不影响采光，又能隔音，还能起到冬天保暖、夏天隔热的作用，为人们营造了一个安静，舒适的环境。但双层真空玻璃制作和安装成本较高，如果安装或使用不当，容易造成玻璃破裂，影响居住环境的安全。

（1）双层真空玻璃“既不影响采光，又能隔音”的原因是： _________________。

（2）双层真空玻璃容易破裂的一个重要原因是中空部分接近真空，由于_______的作用会将玻璃板压碎。

（3）请判断：双层真空玻璃________（选填“能”或“不能”）屏蔽无线电波信号。

【答案】光可以在真空中传播，而声音不能在真空中传播大气压强不能

【解析】

【详解】

①双层真空玻璃“既不影响采光，又能隔音”，其主要是因为光可以在透明物质中传播，声音不能在真空中传播。

②双层真空玻璃容易破裂的一个重要原因是中空部分接近真空，由于大气压强的作用会将玻璃板压碎。