全国各地中考物理试题汇编电学综合及答案.docx
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全国各地中考物理试题汇编电学综合及答案
2020年全国各地中考物理试题汇编电学综合及答案
一、电磁学综合题
1．所以变阻器的总电阻：
。
（2019·山东中考模拟）家庭电路示意图及原理图如图所示，用电压表测得进入某用户的电压为U2＝220V，如果该用户在某日18：
00～19：
00这个时间段有三个用电器同时工作，其中白炽灯标有“220V100W”、电烙铁标有“220V800W”，家中的电能表记录了这1h的用电情况（见图）。
请解答以下问题：
（1）该用户在这1h内消耗的电能有多少？
该电能表能否正常工作？
（友情提示：
要读出小数部分）
（2）空调器消耗的电功率有多大？
（3）通过用户保险丝的电流有多大？
（4）如果输电线路的总电阻（配电室到进户处）约为1.5Ω，假设配电室仅向该用户供电，要保证用户家里这三个用电器同时正常工作，配电室向线路输出的电压U1约为多少伏？
（5）若要求减少输电线损失的功率，用学过的知识分析说明可以采取的方法。
【答案】
（1）4.4kW•h
（2）能（3）3.5kW（4）20A（5）250V（6）见解析
【解析】
【详解】
（1）由如图18：
00时，电能表示数为132.1kW•h，19：
00电能表示数为136.5kW•h，
所以该用户在这1h内消耗的电能：
W=136.5kW•h﹣132.1kW•h=4.4kW•h；
三个用电器的总功率为：
；
该电能表允许接的用电器的总功率是P=UI=220V×20A=4400W
因为4400W=4400W，所以电能表能正常工作；
（2）由题电源电压220V，家庭电路各用电器并联，所以三种用电器都正常工作，
所以空调的电功率：
P空调=4.4kW-0.1kW-0.8kW=3.5kW；
（3）此时用电器的总功率：
P=4400W，
由P=UI可得通过保险丝的电流：
；
（4）输电导线与用电器是串联的，要保证用户家里这三个用电器同时正常工作，则用电器两端电压为220V；
根据
得，导线电压：
U线=IR线=20A×1.5Ω=30V，
根据串联电路的电压特点，所以配电室向线路输出的电压：
U1=U额+U线=220V+30V=250V；
2．（4）高温超导材料具有零电阻特性，即超导电性，可以应用于大电流应用：
超导发电、输电和储能。
（2019·山东中考模拟）问题解决——油量报警装置：
小雨想要利用电磁继电器制作一个油量自动报警装置。
要求：
油箱内油量充足时绿灯亮、红灯灭，显示正常；储油过少时绿灯灭、红灯亮，报警提醒油量过少。
请利用下图器材，再添加一个电源，将电路设计填画完整。
（________）
并简述此装置的工作过程____。
（提示：
电磁继电器所用弹簧拉力较大，电磁铁磁性必须大到一定程度才能把衔铁吸引下来，否则弹会把衔铁抬起来。
）
【答案】
详见解析
【解析】
【详解】
用导线将电源、变阻器、定值电阻R0和电磁铁顺次连接起来；使电磁继电器的静触点与电源相连，动触点A和B分别与红灯和绿灯的一个接线柱相连，红灯和绿灯另外一个接线柱分别与电源相连。
如图所示：
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．（4）蒸蛋器在工作时将电能转化为水的内能，使水的温度升高汽化为水蒸气，水蒸气上升遇到鸡蛋，一方面通过热传递使蛋的温度升高，另一方面水蒸气遇冷的鸡蛋液化成小水珠，液化放热，鸡蛋有两个途径得到热量，鸡蛋更容易蒸熟。
（2019·江苏中考模拟）阅读短文，回答问题
嫦娥四号探测器
嫦娥四号探测器由着陆器与巡视器组成，巡视器被命名为“玉兔二号”。
作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，其主要任务是着陆月球表面，继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。
为什么我们总看不到月球背面呢？
月球围绕地球公转的同时也在自转，地球和月球之间存在相互作用的引力，并且月球背向地球的半球离地球远，受到地球的引力小。
如果月球自转周期与绕地球公转周期不相等，那么月球上同一部分与地球距离会发生变化，使其所受地球引力发生变化。
这导致月球不同岩石之间产生摩擦，逐渐减慢自转的速度，最终使得月球自转与绕地球公转的周期相同，即月球被地球引力“潮汐锁定”。
由于“潮汐锁定”，使得月球自转的周期等于它绕地球公转的周期，因此总是同一面朝向地球。
为了解决探测器到达月球背面后没有信号的问题，2018年5月21日，科学家把一颗叫“鹊桥”的中继卫星放在了地球和月球连线外侧的“拉格朗日点”（L2）上，在这个点上，中继卫星在地球和月球共同的引力作用下围绕地球运动，且始终悬停在月球背面的上空。
这颗卫星负责地球与着陆器、月球车的通讯，为我们传回嫦娥四号的观测数据，有了这颗卫星做通讯保障，探测器才敢在月球背面着陆，这也是人类首次。
2018年12月8日，嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射入轨，之后经过地月转移、近月制动、环月飞行、降轨，最后着陆月球。
2019年1月3日，10时15分，嫦娥四号迎来制动时刻，7500牛发动机开机，动力下降开始；10时21分，降落相机开机，开始抓拍落月全过程；10时25分，嫦娥四号转入悬停模式，随着现场工作人员一声令下，嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，探测器的速度逐步从相对月球1.7公里每秒降为零。
经历了近700秒的落月过程，嫦娥四号探测器成功在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯•卡门撞击坑的预选区着陆。
2019年1月11日，嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器完成两器互拍，达到工程既定目标，标志着嫦娥四号任务圆满成功。
嫦娥四号采取新的能源供给方式﹣﹣同位素温差发电与热电综合利用技术结合，也就是两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给。
据科学家介绍，“嫦娥四号”主要还是太阳能板供电，使用的核电源功率还比较小，仅2瓦，与电脑上的USB接口供电能力差不多，仅在月夜采集温度的时候采用。
（1）为了更直观地说明为什么我们总看不到月球的背面，可以构建月球绕地球运行过程的动态模型，构建这个模型应抓住的关键是_____。
“鹊桥”卫星是靠_____传递信息的。
（2）绕月运动时的嫦娥四号探测器受到的是_____（选填平衡力作用，非平衡力作用），其运动状态_____（选填变化着，不变）。
（3）月球上没有空气，不能使用降落伞降落，只能使用反推力火箭产生的阻力实现探测器软着陆，这说明力能改变物体的_____，从悬停经700秒落月过程中，嫦娥四号探测器作_____（选填加速，减速，匀速）运动。
（4）嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器上装有摄像机和照相机，摄像机和照相机的镜头相当于_____（选填凸透镜，凹透镜，平面镜），能成倒立、缩小的_____（选填实像，虚像）。
（5）嫦娥四号探测器到达月球表面后，展开太阳能电池帆板，对着太阳方向，太阳能帆板供电时，将_____能转换为_____能。
【答案】月球自转的周期等于它绕地球公转的周期电磁波非平衡力作用变化着运动状态减速凸透镜实像太阳能电
【解析】
【详解】
（1）月球绕地球一周的过程中，其正面始终正对地球，据此可知，月球公转一周的时间内恰好自转一周，故构建这个模型应抓住的关键是月球自转的周期等于它绕地球公转的周期；卫星导航靠电磁波传递信息；
（2）嫦娥四号绕月转动不是直线运动，运动方向不断变化，也就是状态不断变化，所以受非平衡力的作用；
（3）使用反推力火箭产生的阻力实现探测器软着陆，火箭在反推力的作用下速度减小，说明力能改变物体的运动状态；探测器从悬停经700秒落月过程中，速度逐渐减小，最后安全着陆；
（4）照相机和摄像机的镜头相当于凸透镜，能成倒立、缩小、实像；
5．由于每个小球的负电荷离中心电极距离近、正电荷离中心电极距离远，所以中心电极对负电荷的吸引力大于对正电荷的排斥力，因此，金属小球就会向中心电极滚动。
由于中心电极与金属小球都带有正电荷，小球与中心电极相互排斥，即小球受到中心电极排斥力作用。
当金属小球与接地的金属板碰撞时，正电荷被中和，此时金属小球不带电。
（2019·常熟市第一中学中考模拟）如图所示的电路中，电源电压为8V，R2是阻值为20Ω的定值电阻，R1为压敏电阻。
当开关S闭合后，问：
（1）当压敏电阻R1受到的压力从0增加到3N的过程中，电流表示数的变化是_____（填“增大”、“减少”或“不变”）？
（2）当电流表示数为0.6A时，压敏电阻受到的压力为多少_____？
（3）当电路连续工作10min，电阻R2产生的热量为多少_______？
【答案】增大2N1920J
【解析】
【详解】
（1）由甲图可知，R1与R2并联，电流表测干路总电路。
由乙图可知，当R1受到的压力从0N增加到3N的过程中，R1的阻值在减小，则通过R1的电流会增大；R2是定值电阻，则通过R2的电流不变。
所以干路电流等于两支路电流之和也在增大，即电流表示数增大。
（2）通过R2的电流为I2=
=
=0.4A，当电流表示数为I=0.6A时，通过R1的电流为I1=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A，此时压敏电阻的阻值为R1=
=
=40Ω，对照乙图可知，此时压敏电阻R1受到的压力为2N。
6．（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：
7．
（2019·福建中考模拟）图1是一款家用小型烤面包片的电烤炉，其额定功率为800W．它内部的简化电路如图2，发热体由两根完全相同的电热丝组成（不考虑温度对电阻的影响）。
（1）该电烤炉正常工作5min，电热丝放出的总热量是多少？
（2）小华只想让一根电热丝工作，她在图2中的a、b两点间接入一个开关S1．请你通过计算说明，若开关S、S1均闭合时，对电热丝的使用寿命会造成什么影响？
（3）小华最终将电烤炉内部电路改造为图3，其中R3＝R4．当开关S、S1、S2均闭合时，电烤炉的功率仍为800W，则电热丝R3的阻值应为多少？
【答案】
（1）2.4×105J
（2）a、b两点间接入一个开关S1．若开关S、S1均闭合时，电热丝容易因温度过高而熔断（3）121Ω
【解析】
【详解】
（1）家用电烤炉的额定电压为家庭电路电压：
U＝220V；额定功率：
P＝800W；工作时间：
t＝5min＝300s；
因为电烤炉工作时所消耗的电能全部转化为内能，即Q＝W，
所以电烤炉正常工作5min放出的热量：
Q＝W＝Pt＝800W×300s＝2.4×105J；
（2）由P＝UI得：
I＝
，电烤炉正常工作时电流：
I＝
＝
＝3.64A；
正常工作时电阻：
R＝
＝
＝60.5Ω；
a、b两点间接入一个开关S1，开关S、S1均闭合时，电路中只有R2工作，R1被S1短路，
由于R1＝R2，R2＝
R＝
×60.5Ω＝30.25Ω；
此时电流：
I′＝
＝
＝7.27A＝2I；
即此时R2中电流实正常工作时的2倍，由焦耳定律式Q＝I2Rt；
可知相同时间内R2此时的热量是正常工作时的4倍，很容易因温度过高而熔断；
（3）由图3可知，R3、R4并联，且R3＝R4；功率：
P′＝800W；
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】
N216km21.6L900N
【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
得，行驶2小时轿车通过的路程：
；
②根据题意可知，这2小时消耗的汽油：
；
③汽油完全燃烧产生的热量：
，
根据
可知，轿车前进时克服摩擦阻力做的功：
，
汽车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是平衡力，由
得，汽车受到的牵引力：
。
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