最新初三物理电学综合题(较难)及详细答案解析

最新初三物理电学综合题(较难)及详细答案解析

一、电磁学综合题

1．R2= R总-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω.（2019·天津中考模拟）（一）小泽发现：漆黑夜间上洗手间，很难摸到墻上开关，于是动手自制夜间照明电路。

器材：6V新蓄电池，规格为“2.5V0.5A”的新灯泡L、定值电阻R0、开关S、导线若干。（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接。要求：夜间闭合开关S，电压表显示电源电压，灯泡正常发光；白天断开开关S，电压表指针指零，灯泡熄灭。

（______）

（二）数月后，小泽发现：闭合开关S，灯泡发光，亮度有所下降。

（2）小泽猜想1：可能是长期使用，蓄电池用旧了导致电源的输出电压有所降低。闭合开关，如图乙所示，电压表显示旧蓄电池的输出电压为________伏。

小泽猜想2：可能是长期使用，灯泡自身发生了变化。因为他发现灯泡玻璃壳内壁发黑。灯泡玻璃壳内壁发黑是由于钨丝发生________（填所选项的字母）。

A．先升华后凝华B．先汽化后液化 C．先熔化后凝固 D．先升华后凝固（三）小泽用该旧蓄电池探究、绘制旧灯泡的I—U图像。

（3）请在图内中以笔画线代替导线完成电路，要求：闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端。

（______）

（4）请根据图丁将实验⑥的电流表的示数填入表格，并根据实验表格在图戊中画出旧灯泡的I—U的图像。

（______）

【答案】详见解析 4.5 A 详见解析 0.4 详见解析

【解析】

【分析】

根据题中“于是动手自制夜间照明电路”可知，本题考查电路的连接、电表读数、物态变化、以及I-U图象。根据电压表的使用规则和滑动变阻器的连接方式连接电路，根据量程和分度值读出电压表和电流表的示数，根据描点法画出图象。完成解答。

【详解】

（一）（1）闭合开关S，灯泡正常发光，电压表显示电源电压，说明电压表可并联在电源两端或并联在灯泡和定值电阻的两端；断开开关S，灯泡熄灭，电压表指针指零，说明电压表并联在灯泡和定值电阻的两端，电源电压为6V，所以电压表选用0~15V量程，实物连接如下：

（二）（2）由图乙可知，电压表使用0~15V量程，分度值为0.5V，示数为4.5V；

灯泡的钨丝在温度较高时会直接变成气体，发生了升华现象；当钨蒸气遇到冷的玻璃泡内壁时，又会直接变成固体附着在灯泡上，发生了凝华现象。即先升华后凝华，故选A。（三）（3）滑动变阻器的接线柱应一上一下串联电路中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端，即最大值端，所以应将B接线柱接入电路中，电路图如下：

（4）由图丁可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.4A；

根据实验数据，描点连线画出旧灯泡的I-U图象，如图所示：

2．电动机的机械功W机＝W?Q＝3.3×105J?1.5×104J＝3.15×105J，（2019·天津中考模拟）如图甲所示，设闭合电路中的电流为I，外部电路的等效电阻为R，电源内部电阻为r(r为定值)，电源电动势为E，根据串联电路电压特点有E=IR+Ir。现有如图乙所示的电路，当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数与电流表读数的变化情况，如图丙

中AC 、BC 两直线所示。

(1)电压表V 1、V 2的示数与电流表A 的示数的变化图线分别为(丙)图中的哪一条?并加以说明。

(2) 请你计算出变阻器的总电阻R 1的大小。

小贴士

电源两极间存在电压。实验表明：不接用电器时，电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的，物理学中用“电动势”表征电源这一特性，即电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，用符号“E ”

表示，实际上由于电源内部有电阻，所以当电路中有电流通过时，电源的内阻也分得一定的电压。

【答案】（1）详见解析（2）5541

101411

U U U U R R R I I I I =-=-=-串 【解析】 【分析】

根据题中“小贴士”和电路图可知，本题考查闭合电路的欧姆定律。当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R 0的电压增大，路端电压减小，结合图丙进行分析判断，确定两电表对应的图线；结合图像，利用欧姆定律求出R 1的值； 【详解】

解：电压表V 1测电路中电阻R 0及R 1两端总电压(或电源输出电压)。

（1）BC 直线为电压表V 1的示数随电流表示数变化的图线，AC 直线为电压表V 2的示数随电流表示数变化的图线。

当滑动变阻器滑片从一端滑到另一端时，电流表示数从I 1增大到I 4，乙图中电压表V 2的示数U 0=IR 0，可知当电流表A 的示数增大时，电压表V 2的示数也随着增大：因为

E=I(R 0+R 1)+Ir ，已知电源内阻r 和电源电压不变，可知当电流I 增大时，Ir 增大，则I(R 0+R 1)减小，即电源输出电压减小，所以BC 直线为电压表V 1的示数随电流表示数变化的图线。 （2）当滑动变阻器取最大值时，电路中电流最小为I 1，电压表V 1的示数为U 5,则 外部电路的等效电阻为5

1

U R I =

串，

当滑动变阻取最小值时，电路中电流最大，电压表V 2的示数为U 4，电流表示数为I 4，则

41

041

U U R I I =

=，

3．（2）由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到：s =22

2mv Mv F F =磁

，F 磁= BIL ，得到s =

2

2Mv BIL

，v

2019·山西中考模拟）阅读短文，回答问题： 开天辟地薪火相传

180万年前，黄河中游的早期猿人点燃了人类文明的第一把圣火；180万年后的今天，我们站在同样的地方﹣﹣山西省运城市西侯度遗址，采集万众瞩目的“第二届全国青年运动会”圣火，正式开启了二青会火炬传递征程!

圣火采集：2019年3月28日上午，一缕阳光透过遗址洞穴顶部的条缝隙射进采火洞，照射在凹面镜上，会聚到采火器中，火苗渐起引燃采火棒，如图甲，其原理图如图乙。之后顺利点燃采火盆，圣火采集圆满成功。

火炬传递：二青会火炬名为“山河”，如图丙，选用电解铝材质，其质量仅为1.2kg ，设计上融合了山西的历史、地理、文化等元素。二青会网络火炬传递采用最前沿的AR 技术，首创微信小程序传递方式，任何人通过微信账号即可登录5月4日，途经33个省级站点传递后，二青会圣火再次抵达山西运城，与实体火炬传递同步，直到8月18日开幕式传递结束，是史上历时最长的一次网络火炬传递AR 技术是利用计算机生成一种逼真的虚拟环境，通过传感设备使人“身临其境”，用户通过AR 拍照、AR 扫一扫、限时跑步、趣味游戏和答题等方式进行网络火炬传递，其中最受欢迎的AR 拍照，可以实现“人+传递站点背景图+吉祥物”的合影，如图丁从古朴大气的圣火采集，到网络火炬传递方式的创新，都体现了传承与创新的完美结合。开天辟地，薪火相传，青春不息激发时代新人开启奋斗新征程!

（1）电视机前的观众通过卫星转播收看圣火采集仪式直播，这是通过_____（选填“超声波”或“电磁波”）传递信号的；

（2）如图乙，一束射向O 点的光线经凹面镜反射后，射入采火器B 点，请在图中画出反射光线，并通过作图确定镜面的位置（研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜）； （________）

（3）如图丁中的合影背景是计算机生成的一种_____环境，首创微信小程序网络传递的好处是_____（写出一条）；

（4）如图丙的火炬选用电解铝材质，大大减轻了它的质量请你用所学的物理知识解释其中的道理。_____

【答案】电磁波虚拟人人都可以参与详见解

析

【解析】

【详解】

（1）世界各地的观众通过卫星的实况转播欣赏了比赛直播，卫星通信是通过电磁波来传递信号的；

（2）连接OB，OB光线为反射光线，由光反射定律可知，反射角等于入射角，所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线，过入射点作这个角平分线的垂线，可以得到平面镜的位置，如下图所示：

（3）合影背景是计算机生成的一种虚拟环境，微信小程序网络传递可以让人人都可以参与；

4．（4）因为电解铝的密度小，根据公式ρ=m

V

可知，火炬体积一定时，选用电解铝材质

会大大减轻火炬质量。（2019·广东中考模拟）如图甲是某饮水器的原理图。饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1（是一个定值电阻）和热敏电阻R x，只要水面到达如图所示的位置，接触开关S1就会导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。

（1）若分别把电热丝R1和热敏电阻R x单独接入某电源电路中，它们的电流随电压的变化曲线是图乙中A、B、C中的两条。可知R1的阻值是_____Ω，饮水器的正常加热功率是

_____W。

（2）为了使继电器开关S2在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路，热敏电阻R x应选择图乙中的_____（选填图象中的字母）。在使用过程中，发现饮水器内的水实际加热到90℃就自动切断了加热电路，为了使水能在加热至沸腾后才能自动切断加热电路，可将滑动变阻R2的滑片向_____调节。

（3）已知该饮水器装有10kg水，在实际使用中发现，当只有饮水器接入电路中时，它将水从20℃加热到100℃的过程中，电能表的转盘转了3000转，则该饮水器加热过程中的热效率是_____（保留小数点后一位）。（电能表参数“2500revs/kW?h”，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃））

【答案】10 4840 C 左 77.8%

【解析】

【详解】

（1）因为R1是定值电阻，则通过R1的电流与它两端电压成正比，其I﹣U图象为过原点的倾斜直线，所以图像中B为定值电阻R1的电流随电压的变化曲线；结合欧姆定律，取图像

中点（10V，1.0A）可得，R1的阻值为R1＝U

I

＝

10V

1A

＝10Ω，其正常工作时的功率为P＝

2

U R ＝

2

220V

10

（）

＝4840W。

（2）为了使饮水器在水加热至沸腾后能自动切断加热电路，则应使继电器开关S2断开，应减弱电磁铁的磁性，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知应减小控制电路中的电流，由欧姆定律可知此时热敏电阻的阻值应变大，即热敏电阻R x的阻值应随温度升高而变大，图乙中C曲线反映了电阻的阻值随温度升高（两端电压越高，电流越大，产生热量越多，温度就越高）而变大的特性，故选C；若要饮水器内的水加热到90℃还能继续加热，即继电器开关S2仍然是闭合的，需要增强电磁铁的磁性，应增大此时控制电路中的电流，由欧姆定律可知应减小控制电路的总电阻，而温度为90℃时热敏电阻的阻值是一定的，所以应减小滑动变阻器R2的阻值，即R2的滑片向左调节。

5．（4）电热管与导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，因为导线的电阻远小于电热管的电阻，由焦耳定律Q=I2Rt可知导线上产生的热量少；由题可知，加热与打浆的时间之比为3：1，设打浆时间为t打浆=t，则加热时间为t加热=3t，总的工作时间为t总=4t，

豆浆机正常打好一次豆浆的消耗的总电能为0.17k W?h，0.17kW?h=P加热t加热+P打浆t打浆

=1.1kW×3t+0.1kW×t，解得：t＝0.05h，则打好一次豆浆需要的时间：t总

=4t=4×0.05h=0.2h。（2019·陕西中考模拟）如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙所示，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管（阻值不变）. 消毒柜的总功率为1250W，臭氧发生器的功率为150W. 求：

（1）消毒柜使用三角插头，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与_________________相连.

（2）石英加热管R的阻值多大？关闭柜门，门控开关S2闭合，臭氧发生器工作10min所消耗的电能多大_____？

（3）若在货架上放100kg的不锈钢餐具，将其从26℃加热到70℃，不计热量损失，消毒柜石英加热管需要正常加热工作多长时间______？[c钢=0.46×103J/（kg?℃]

【答案】地线44Ω；9.0×104J 1840s

【解析】

【详解】

（1）消毒柜属于金属外壳用电器，使用三角插头，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与地线相连，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止触电事故的发生；（2）因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，石英加热管R的功率：P R=P总-P发

生器=1250W-150W=1100W，石英加热管R的阻值R=

22

(220V)

1100W

R

U

P

=44Ω；

臭氧发生器工作10min所消耗的电能W1=P发生器t1=150W×10×60s=9.0×104J；

6．。（2019·广东中考模拟）如题1图所示电路，电源电压恒

定。闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，R1的I﹣U关系图象如图所示，求：

（1）R 2的最大阻值；

（2）滑动变阻器的滑片位于中点时，V 2的示数；

（3）在图2中画出滑片从最右端滑到最左端过程中A 与V 2示数的I ﹣U 关系图象。

【答案】（1）40Ω；（2）9V ；（3）见解答。

【解析】 【详解】

由电路图可知，R 1、R 2串联，电压表V 1测R 1的电压，电压表V 2测R 2的电压，电流表测电路中的电流，已知R 1的I ﹣U 关系图象如图2所示。

（1）当滑片P 位于最左端时，只有R 1工作，电路中的电流最大，由图象可知最大电流I 1＝0.9A ，此时R 1的电压为18V ，则电源电压：U ＝U 1＝18V ，R 1的阻值：

11118V

=20Ω0.9A

U R I =

= ；由图知，当滑片P 位于最右端时，R 1与R 2的最大阻值串联，电路中电流最小为I 2＝0.3A ，此时R 1的电压为6V ，则R 2两端电压为：U 2＝U ﹣U 1′＝18V ﹣6V ＝12V ，由欧姆定律可得，R 2的最大阻值：22212V

=40Ω0.3

I R U =

=； （2）当滑片处于中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω，则串联电路的总电阻：R 串＝R 1+R 2′＝20Ω+20Ω＝40Ω，此时电路中的电流为：串18V

==0.45A 40Ω

U I R =

，此时R 2两端的电压：22U IR '=' ＝0.45A×20Ω＝9V ，即V 2表的示数为9V ；

（3）当滑片在最左端时V 2的示数为0，此时电流最大0.9A ，根据题（1）中的计算可知，滑片在最右端时V 2的示数为12V ，此时电流是0.3A ，当滑动变阻器R 2的滑片P 从最右端滑到最左端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流减小，电流表示数减

小，由11=U IR 可知，定值电阻R 1两端电压减小，由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器的电压U 2减小，因U 1线性变化，则U 2也是线性变化的，在坐标系中描出（0V ，0.9A ）、（12V ，0.3A ）两个点，用直线连接即可，则滑片从最右端滑到最左端过程中A 与V 2示数的I ﹣U 关系图象如下：

7．（4）节能灯额定功率P =11W=0.011kW ，工作总时间t =3000h ，则节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束，消耗的电能为W =Pt =0.011kW×3000h=33kW·h 。（2019·江苏中考模拟）阅读材料，回答问题。

手术时，需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积），其示意图如图所示，使用时，将血管（圆柱形）放置于两磁极之间，两金属电极a 、b 与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。 某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n 的关系。n 为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值，测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v 与n 的数值如下表。

研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力f 与血液的流速v 成正比，即f=kv ，k 为常数，血管横截面积越小，血液流速越快，受到的阻力越大，心脏的负担就越重。

（1）某次测量时，仪表显示电流为2mA ，电路中的电阻为100Ω，ab 间电压为________V ，电磁血流计的原理与_________（选填“电磁铁”、“电动机”、“发电机”）的原理相似，利用电磁流量计_________（选填“可以”或“不可以”）测量某食用油管道中油的流量。

（2）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P 随n 的变化而变化。若当n =1时，心脏推动血液流动的功率P =P 0，则当n = 0. 25时，心脏推动血液流动的功率P =____________。

【答案】0.2V 发电机 不可以 16P 0 【解析】 【详解】

(1)根据I=U

R

可得：

电压U=IR=2×10?3A×100Ω=0.2V；

血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，其原理是电磁感应，故原理与发电机原理相似。

由于电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；

(2)由f=kv和P=Fv可知,心脏推动血液流动的功率P=kv2，故P与速度的平方成正比，而n 与v成反比，因此P与n的平方成反比；

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】 N 216km 21.6L 900N

【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s

v t

=

得，行驶2小时轿车通过的路程：108km/h 2h 216km s vt ?＝＝＝； ②根据题意可知，这2小时消耗的汽油：0.1L/km 216km 21.6L V ?＝＝ ；

③汽油完全燃烧产生的热量：7

8

310J/L 21.6L 6.4810J Q Vq ＝＝＝??? ， 根据W

Q

η=

可知，轿车前进时克服摩擦阻力做的功：8830% 6.4810J 1.94410J W Q η???＝＝＝，

汽车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是平衡力，由W Fs ＝ 得，汽车受到的牵引力：

81.94410J 900N 2161000m

W F s ?==?＝ 。