中考物理电学基础综合题.docx
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中考物理电学基础综合题
2020年中考物理电学基础综合题
一、电磁学综合题
1．答：
水吸收的热量为3.696×105J，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__________。
A．4.5V20mAB．3V20mAC．4.5V0mAD．3V0mA
【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）风能属于可再生能源，风力发电其主要特点是取之不尽用之不竭，并且环保无污染；（2019·江门市第二中学中考模拟）阅读短文
微波炉
微波炉是厨房电器之一，微波有三个主要特性：
一是反射性，微波碰到金属会被反射回来。
二是穿透性，微波对一般的陶瓷、玻璃、耐热塑胶、木器等具有穿透作用，故用这些材料制成的器皿盛放食物加热时，能快速煮熟，而容器不发热。
三是吸收性，微波容易被含有水份的食品吸收而转变成热。
微波穿透食物的深度一般为2～4cm，且随着深度的增加而减弱，直径大于5cm的食物，可采取刺洞的方法增加微波的触及表面或切成小于4cm厚度的薄片，微波炉独特快速的加热方式是直接在食物内部加热，几乎没有热散失，具有很高的热效率，因此它具有加热快、高效节能等优点。
（1）用微波炉加热饭菜时，应选用________（选填“不锈钢”或“陶瓷”）容器来加热。
为防止微波泄漏对人体造成危害，微波炉的外壳内壁应选用________（选填“不锈钢”或“玻璃”）。
（2）为了用电安全，微波炉应该使用___________（两脚/三脚）插头。
（3）小明想知道微波炉的实际功率，他用电能表（表面如图所示）、钟表等工具进行了实验：
他将家中其它用电器关闭，只让微波炉工作，测得该电能表的脉冲灯在1min内闪了64次，则微波炉在1min内消耗了___________J的电能，微波炉的功率为_________W。
【答案】陶瓷不锈钢三脚720001200
【解析】
【详解】
（1）根据短文知道，微波炉内不能使用金属容器，因为微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样地发生反射，使微波能在金属中产生强大的电流，损坏微波炉；又因为微波对一般的陶瓷、玻璃、耐热塑胶、木器等具有穿透作用，使用这些材料制成的器皿盛放食物加热时，能快速煮熟，而容器不发热，所以，加热饭菜时，应选用陶瓷容器；微波炉的电磁波，过量的照射对人体有害，金属物质对电磁波有屏蔽作用，能阻挡电磁波的传播，微波炉的外壳内壁应选用不锈钢；
（2）由于微波炉有金属外壳，且是大功率用电器，所以，为了用电安全，微波炉应该使用三脚插头；
3．（3）如果恒温箱的温度设定为50℃，由图乙可知，热敏电阻的阻值R1=100Ω，此时控制电路的电流I=30mA=0.03A，I=
，0.03A=
，R0=200Ω。
（2019·江苏中考模拟）阅读短文，回答问题
无人航拍机
无人驾驶飞机简称“无人机”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。
如图甲所示是目前较为流行的某型号无人航拍机，当剩余电量减为电池容量的10%时，无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电。
表一为某型号无人航拍机的部分参数，其中的电池容量是指放电电流与放电总时间的乘积。
表一
额定电压/V
6
额定功率/W
42
电池容量/mAh
1500
工作噪音/dB
<50
遥控距离/m
200
整机质量/g
500
充电时间/min
200
电机转化效率/％
90
无人机有竖直方向的三档风力和水平方向的两档风力，其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，对应关系如表二。
产生的升力与风叶转速之比叫做动率，升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率。
表二
风叶转速/（
）
1
1.2
1.4
升力/N
4
动率/（
）
1
（1）无人航拍机在空中悬停、飞行、降落、航拍、降落过程中，下列说法中正确的是________。
A．利用超声波对无人机进行遥控的
B．底座做得比较宽大，是为了减小无人机对地面的压力
C．工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．用镜头的焦距要尽量长一点
（2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，增大了无人机向上的升力。
这是利用______，当风叶转速为
时，获得的向上的升力为_________N。
（3）该无人机正常工作时的电流为________A；充满电后至下一次自动充电，能够提供无人机工作的机械能为___________J。
（4）由表二数据可知，当转速为
时，无人机的动率为________
。
上述转速下，若风叶的转圈时扫过的面积为
，空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为_____kg，转力效率为__________%。
（
）
（5）光敏电阻是制作感光器材的常用元件，其阻值随受光强度的增加而减少。
在无人机的航拍镜头中，加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度，电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加。
如图乙所示，
为光敏电阻，
为定值电阻，无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与__________（光敏/定值）电阻相并联。
【答案】C力的作用是相互的5.767
5.665.5271.8%光敏
【解析】
【详解】
（1）A.无人机利用无线电进行遥控的，而不是超声波，故A错误；
B.底座做得比较宽大，是为了无人机更容易平稳着陆，保证稳定性，故B错误；
C.工作时发出的声音小于50dB，所以不会对人的听力造成损伤，故C正确；
D.摄像机的镜头相当于一个凸透镜，其成像的原理是：
当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像；当物距增大时，像距减小，也就是当无人机高度上升时增大了物距，这时需减小镜头与感光晶片的距离，所以焦距并非越长越好，才能拍摄到清晰的画面，故D错误。
（2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，风给直升机一个反作用力进而增大了无人机向上的升力，这是利用力的作用是相互的原理；其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，所以可列：
F升=kr转2，对应关系如表二，当升力为4N时，转速为
，代入上式可知k=4，F升=4r转2①，所以当风叶转速为
时，代入公式①可知，获得的向上的升力为5.76N。
（3）该无人机正常工作时额定电压6V，额定功率为42W，根据P=UI可知该无人机正常工作时的电流为
；充满电后电量为1500mAh=1.5Ah，当剩余电量减为电池容量的10%时，无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电，所以至下一次自动充电用时为
，耗时能够提供无人机工作的机械能为（电机转化率为90%）：
。
（4）根据F升=4r转2，由表二数据可知，当转速为
时，无人机的升力为7.84N，又因为产生的升力与风叶转速之比叫做动率，所以动率为
;上述转速下，若风叶的转圈时扫过的面积为
，空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为
，因为升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率，每秒钟通过风叶空气重力为所以转力效率：
。
4．（3）6天内风力发电机产生的电量相当于燃烧
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R1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R2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】B40Ω；70Ω5.5A
【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=
得R1=
=
=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=
=
=2A，电路总电阻R总=
=
=110Ω，R2=R总-R1=110Ω-40Ω=70Ω；
5．
（2019·福建中考模拟）医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度。
准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代。
（1）心肺机的一个功能是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环，原理如图所示。
将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路。
当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为_____（选填“N”或“S”）极，活塞将向右运动，“动力泵”处于_____（选填“抽血”或“送血”）状态。
（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温。
经监测，病人体温由17℃上升至正常体温37℃历时1h。
在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器提供，且不计人体散热，试求人体需从“热交换器”吸收的热量_______。
（设病人质量为60kg，人体比热容与水相当为c＝4.2×103J/（kg•℃））
（3）正常人在静息状态下，每分钟人体心脏能以1.6×105Pa的平均压强将体积6000mL的血液压出心脏，送往人体各部位。
求此状态下“电动泵”替代心脏推动血液循环的输出功率________。
【答案】N送血5.04×106J16W
【解析】
【详解】
（1）当线圈中的电流从a流向b时，由安培定则可知，线圈的左端为N极，与磁铁N极相排斥，活塞在排斥力的作用下将向右运动；此时阀门K1打开，K2关闭，“动力泵”处于送血状态。
（2）人体吸收的热量：
Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×60kg×（37℃﹣17℃）＝5.04×106J，
（3）心脏每分钟做的功：
W＝FL＝pSL＝pV＝1.6×105Pa×6000×10﹣6m3＝960J，
6．I=
=
=5.56A。
（2019·扬州市江都区第三中学中考模拟）如图所示是小明在科技创新大赛中设计的一个火警报警装置的简易电路图。
R为可变电阻，过压报警器检测到AB间电压高于警戒值时，会触发蜂鸣器报警．Rt为热敏电阻，当Rt阻值_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）时，A、B之间电压升高，报警器响起。
热敏电阻一般有两种：
阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电和阻值随温度升高而减小的负温度系数热敏电阻。
要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，则Rt必须是_______（选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻,为了提高它的灵敏度即在更低的温度报警器报警，应适当_______（选填“减小”或“增大”）可变电阻R的阻值。
【答案】减小负增大
【解析】
【详解】
由图可知，R与Rt串联,过压报警器检测到AB间电压,即检测R两端的电压，当Rt阻值减小时，分压减小，则R两端的电压升高，即A、B之间电压升高，报警器响起。
要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，即高温时Rt阻值减小，分压减小，则Rt必须是负温度系数热敏电阻,
7．ω=
=
=3.8.（2019·河北中考模拟）小明家新添了一台变频空调，都分参数如下表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。
该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
型号
XXX
功能
冷暖（辅助电加热）
制冷功率P冷/W
变化范围180~1600
制热功率P热/W
变化范围200~1900
电辅热功率P辅热/W
1000
电源电压/V
220
（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器___________联。
（2）假设该空调开面后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。
然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，该过程空调消耗的电能为1.9kW·h。
求：
①前0.5h空调消耗的电能_____
②后2.5h通过空调的电流_____。
【答案】并联
；2A
【解析】
【详解】
（1）并联电路中各用电器直接互不影响，所以空调接入家庭电路后，与其他用电器是并联的；
（2）①前0.5h空调消耗的电能为：
W前=P大t1=1600
；
②因为后2.5h空调消耗的电能为：
：
W后=1.9
，
所以后2.5h空调的功率为：
P后=
=
=0.44kW=440W，
8．答：
（1）R2的阻值为1100Ω；
（2）①该加热器的实际功率为33W；②该人造太阳的功率至少为3.454×108W；（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_______？
（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
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