最新中考物理电学综合计算题及详细答案解析.docx

1、最新中考物理电学综合计算题及详细答案解析最新中考物理电学综合计算题及详细答案解析一、电磁学综合题1答：水吸收的热量为3.696105J，烧开一壶水需要的时间为420s。（2019翁牛特旗乌丹第一中学中考模拟）阅读短文，并回答问题第四代电光源LED光源如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而

2、其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源图乙是LED的元件实物及符号由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如丁所示（1）LED灯主要由半导体材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯_（高/低）；（2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常

3、发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED_（能/不能）发光（3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不能发光；此时两电表的示数为_。A4.5V 20mA B3V 20mA C4.5V 0mA D3V 0mA【答案】低 不能 C 【解析】【详解】（1）根据题意知，LED灯直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，转移为内能的部分少，即电热转换损耗的能量较白炽灯低；（2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光，由于二极管具有单向导电性，断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不会有电流通过，故不能发光。（3）在图

4、丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不能发光，即LED没有电流通过，所以电流表示数为0mA，此时电压表通过滑动变阻器能够测量电源电压，所以电压表示数为1.5V。故选C。2（4）当开关都S1、S2都断开时，系统处于保温状态，此时R1与R2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t103600s4.356107J12.1kWh；晚上温度较低的时候，S1、S2均闭合，开启加热和照明功能，此时L与R1并联，晚上系统消耗的电能：W晚Pt5kW12h60kWh，该系统每天消耗的电能：W总W白+W晚12

5、.1kWh+60kWh72.1kWh。（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

6、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

7、”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=20kg10N/kg1.8m=3

8、60J；下落时间：t=900s；10只“3V、10mA”LED灯消耗的电能：W电=10UIt=103V0.01A900s=270J；重力灯的能量转化效率：=100%75%；3R1=50； 查表得：F=250N；由杠杆的平衡可得：GlOB=FlOA，G=500N。（2019江苏中考模拟）如图甲所示为某初中小组设计了一种测定风力的装置，迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值Rx与风对迎风板的作用力F关系如图乙所示已知电源电压恒定，定值电阻R=5，灯泡L标有“6V 6W”的字样（不考虑灯丝电阻的变化），电压表的量程为03V闭合开关S，无风时电

9、压表的示数为2.5 V（1）灯泡L的电阻为多少？（2）求无风时，压敏电阻Rx消耗的电功率？（3）求该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力？（4）若提高该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力，请说出两种改进方法【答案】（1）6 （2）1.75W （3）300N （4） 串联一个定值电阻 减小电源电压【解析】【详解】（1）灯泡L的电阻为：=6；（2）由图甲可知是一个串联电路，电压表测定值电阻R两端的电压，无风时电压表的示数为2.5 V，定值电阻R=5，根据串联电路电流特点得，电路中的电流为：I=0.5A，由图象乙可知，当无风时，电阻Rx=7，则此时压敏电阻Rx消耗的电功率：=7=1.75W；电源电

10、压为U=2.5V+0.5A（6+7）=9V；（3）由甲电路图可知，R与Rx串联，电压表测R两端的电压，由图乙可知，风力最大时，Rx的阻值最小，电路中的总电阻最小，由U=IR可知，R两端的电压最大，即电压表的示数最大，电压表的量程为03V，所以R两端的电压最大为3V，由I=可知，电路中的电流增大，此时电路中的电流为=0.6A，=1A0.6A，灯安全，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压：Ux=U-UR-=9V-3V-0.6A6=2.4V，因串联电路中各处的电流相等，所以压敏电阻的阻值：Rx=4，由图象可知，该装置所能测量的最大风力为300N；4（5）输电线路损失功率是： =8

11、105W，则知道，输电电流是： ，由P=UI知道，输电电压是： = 50kV。（2019江西中考模拟）如图所示，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为015V，R1的电阻为20，电源电压为18V，变阻器R3的阻值范围为0200。（1）只闭合开关S3时，电流表示数为0.3A，求R2的电阻；（2）只闭合开关S2、S4，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器的阻值变化范围；（3）请画出只闭合开关S1、S3和S4时的等效电路图。【答案】（1）40；（2）10100；（3）【解析】【详解】（1）只闭合开关S3时，灯与R2串联，电流表测电路中的电流，因电流表示数为0.3A，由欧姆定律可得，电路的总

12、电阻： 根据电阻的串联，则R2的电阻： R2R串联R1602040；（2）只闭合开关S2、S4，R1和R3串联，电压表测R3的电压，电流表测电路中的电流，由串联分压的规律可知，当电压表示数为15V时，变阻器连入电路的电阻最大，根据串联电路电压的规律，此时R1的电压为：U118V15V3V，根据分压原理，变阻器连入电路中的最大电阻为：R滑=电流表的量程为00.6A，故电路中的最大电流为0.6A，此时变阻器接入电路的电阻最小，由欧姆定律和电阻的串联可得，变阻器连入电路中的最小电阻：R滑小=故在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器的阻值变化范围为10100；（3）只闭合开关S1、S3和S4时，R

13、1短路，R2、R3并联，电流表测干路电流，等效电路图如下所示：5（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

14、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】4.5V 5 0.9W I2= 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17.5，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2.5，电流表选用0-0.6A

15、的量程，即当R2=2.5时，电路中的电流为0.6A，根据欧姆定律，电源电压等于：U=I(R1R2)=0.2A(R1+17.5)=0.6A(R12.5)，解得：R1=5,电源电压U=0.2A(5+17.5)=4.5V;(2)当温度为28时,R2=10,电路中电流为I=0.3A，电阻R2的电功率为：P2=(I)2R2=(0.3A)210=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；6（4）变

16、阻器R在10s产生的热量：Q=W滑=U滑It=2V0.3A10s=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w1增加到了w2

17、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=_【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，

18、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；7R3所消耗的功率：P3U3I3UI800W400W；故R3的电阻：R3121。（2019广东中考模拟）阅读短文，回答问题。电动平衡车电动平衡车，又称体感车（如图甲），是一种时尚代步工具，它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测

19、车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整，以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。（1）当人驾驶电动平衡车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法中错误的是_A平衡车轮胎上的花纹是为了增大摩擦B平衡车刹车时由于具有惯性不能立即停止下来C平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力D人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力（2）已知平衡车自重12kg,最大载重90kg.质量48kg的小明驾驶电动平衡车时，若每只轮胎着地面积约25cm2,此时对水平地面的压强是_Pa

20、。（g取10N/kg）（3）如题图乙所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。电路中电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。在上述过程中，左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如题图丙所示。当单刀双掷开关S与“2”接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯L2发光_（选填“较亮”或“较暗”）；接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电 阻R0被短路，右转指示灯L2发光_（选填“较亮”或“较暗”）。此时，由于电磁铁中没有电流通

21、过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯L2会亮暗交替闪烁。单刀双掷开关S与“1”接通，触点A与B分离时，电磁铁上端是_极，值电阻R0的阻值为_。在单刀双掷开关S与“l”接通情况下，左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min，则整个电路消耗的电能为_J。【答案】C 1.2105 较暗 较亮 N 24 1680 【解析】【详解】(1)A、轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。故A正确；B. 平衡车刹车时由于具有惯性继续向原来的方向运动，所以不能立即停止下来。故B正确；C. 平衡车的重力小于地面对平衡车的支

22、持力，不符合二力平衡的条件。故C错误；D. 人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上，是一对相互作用力。故D正确。(2)车对水平地面的压力：F=G总=(m车+m人)g=(12kg+48kg)10N/kg=600N，车对水平地面的压强：p=1.2105Pa.(3)开关S与“1”接触时,电磁铁中电流通过,灯L1与R0串联，由串联电路的电压特点知,此时L1两端电压小于电源电压6V,即小于其额定电压6V,所以L1不能正常工作，发光较暗；衔铁被吸下后,R0被短路,电路中只有L1连入电路,L1两端电压等于电源电压6V,L1正常工作，发光较亮；由图知，电流

23、从电磁铁下端流入，由安培定则可知，电磁铁上端是北极；由P=求指示灯L1的阻值：RL=6，S与“1”接通,触电A与B分离时,L1与R0串联,由图象知灯泡两端电压UL=1.2V，则R0两端的电压：U0=UUL=6V1.2V=4.8V；由串联电路特点和欧姆定律有：IL=IR,即：=即： =，解得：R0=24；01s电路中电流I=0.2A，电路消耗的电能：W1=ULIt=6V0.2A1s=1.2J；当触点A与B接通时,电磁铁和电阻R0被短路，指示灯发光较亮，根据图象可知,此时指示灯两端电压为6V,此时电路中的电流：I=1A；1s1.5s电路消耗的电能：W2=UIt=6V1A0.5s=3J；8答：（1）

24、R2的阻值为1100；（2）该加热器的实际功率为33W；该人造太阳的功率至少为3.454108W；（3）利用相同面积的接收装置，为了能从人造太阳中获得更多的能量，在安装人造太阳时应该适当的靠近地球一些。（2019湖北中考模拟）下图所示的是一种用来煎烤食物的双面电饼铛，它的上、下盘既可以同时加热，也可以在把手处掀起上盘（是上盘转轴所在的位置），使用下盘单独加热。（1）图甲中，若要用最小的力掀起电饼铛的上盘，请画出这个最小的力的示意图。（_）（2）若电饼铛的上盘可以近似地看成是一个质地均匀的圆盘，其直径为，质量为，则将上盘由图甲所示的位置掀起至图乙所示的竖直位置，人手克服上盘重力所做的功约是多少焦

25、_？（3）电饼铛简化的内部电路如图丙所示。闭合电源开关，当温控开关接接线柱“2”时，下盘开始加热，再闭合开关，上盘也开始加热；当温度超过设定温度时，温控开关自动转接接线柱“1”，进入保温状态。电饼铛的部分参数如丁表所示，若某次煎烤食物时发现指示灯、和发光的时间分别为12、10和5，则此次煎烤食物的过程中，电饼铛消耗的电能是多少焦_？（不计电路中指示灯消耗的电能） 【答案】 【解析】【详解】（1）根据杠杆平衡条件，若要用力掀起电饼铛的上盘，在阻力和阻力臂一定时，动力臂最大，则动力最小。由图可知，当OA连线为力臂时，动力臂最大，此时动力最小。过A点作OA的垂线，方向向斜上方，如图：（2）若电饼铛的上盘可以近似地看成是一个质地均匀的圆盘，其直径为24cm，将上盘由图甲所示的位置掀起至图乙所示的竖直位置，则重心在重力的方向上移动的距离为，人手克服上盘重力所做的功。（3）由题，闭合电源开关S1，当温控开关S2接接线柱“2”时，下盘开始加热，再闭合开关S3，上盘也开始加热；当温度超过设定温度时，温控开关S2自动转接接线柱“1”，进入保温状态。灯泡L1、L2、L3分别与电阻R1、R2、R3并联，三个灯泡的发光时间即为所并联电阻的工作时间，故此次煎烤食物的过程中，电饼铛消耗的电能