2020年初中物理电学中考综合测试题 含答案
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2020年初中物理电学中考综合测试题 含答案
一、电磁学综合题
1．由P＝Wt=Fst＝Fv，可得，机器人运动的速度：v＝20.4Pf=0.43020WN＝0.6m/s.（2019·陕西中考模拟）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）
项目
参数
电源电压（V） 220
低温档功率（W） 275
中温档功率（W） 550
高温档功率（W） 1100
容积（L） 1
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
【答案】（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；（2）88Ω；（3）1.25A；（4）420s
【解析】
【详解】
（1）由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝2UR可知，总功率最大，所以此状态为高温档；
答：当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大。
（2）由图知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝2UR可知，总功率最小，此时为低温档；当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流为：I1＝PU中＝550220WV＝2.5A，由I＝UR得，R1的阻值：R1＝1UI＝2202.5VA＝88Ω；
答：电阻R1的阻值是88Ω
（3）由P＝UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：I低＝PU低＝275220WV＝1.25A；
答：养生壶处于低温档工作时电流为1.25A
（4）由ρ＝mV可得，水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）=3.696×105J，由η＝Qw吸和W＝Pt得，烧开一壶水需要的时间为：t＝WP高＝QP吸高＝53.69610110080%JW＝420s。
2．（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=223220V60.5ΩUR=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=222220V400WUP121Ω；
3．由图2可知，此时水温为60℃。（2019·广东中考模拟）阅读短文，回答问题：
无链条电动自行车
无链条电动自行车，整体外形时尚，没有了链条，外观变得与普通自行车或电动车有些不同，如图所示。无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。如图所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah、电压为36V。与链条车相比，这种新型自行车具备许多优点。比如：省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便，骑行12000km也无须大修。因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。
（1）无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过_____转化为电能，然后电能又转化为_____能存储在车子的锂电池中，之后再通过_____驱动后轮再次转化成动能，驱动车子前进。
（2）无链条电动自行车的车把龙头是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；
（3）如图所示这款车的锂电池最多所储存的电能约为_____J。
（4）如图所示这款车，若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，这种“电力驱动”可使车连续行驶2×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续行驶3.5×104m．则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_____。
【答案】发电机 化学 电动机 省力 1.296×106 3：4 【解析】
【详解】
（1）“发电机”实现“自发电”的过程中，可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为电能，然后电能又转化为化学能存储在车子的锂电池中，之后再通过电动机驱动后轮再次转化成动能，驱动车子前进。
（2）自行车的车把龙头在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
（3）由题知，锂电池容量为10Ah、电压为36V，
则锂电池最多所储存的电能约：W＝UIt＝36V×10A×3600s＝1.296×106J。
（4）设电动自行车前进时的动力为F，
“混合动力驱动”时所提供的总能量：W1＝Fs1＝F×3.5×104m，
仅靠锂电池驱动所提供的能量：W2＝Fs2＝F×2×104m，
“混合动力驱动”时人所提供的能量：W3＝W1﹣W2＝F×3.5×104m﹣F×2×104m＝F×1.5×104m，
则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比：
4．32WW=441.510m210FFm＝34。（2019·海南中考模拟）如图是某型号电热水器的电路原理图。R1、R2为电热丝，电热水器共有断电、保温加热三种状态，如图所示为断电状态。已知该电热水器的保温功率为1.1kW，R2＝8.8Ω．各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如表：
导线规格
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
求：
（1）电热水器处于加热状态时，应将开关S置于什么位置？
（2）求电热丝R1的阻值；
（3）从用电安全角度考虑，安装该电热水器时，至少应选择表中横截面积为多大的铜芯导线，请通过计算说明；
（4）在加热状态下，电热水器正常工作10min所产生的热量。
【答案】（1）c、d位置；（2）44Ω；（3）4mm2；（4）3.96×106J。 【解析】
【详解】
（1）如图所示为断电状态；
当开关与c接触时，为R1的简单电路；
当开关与c、d接触时，两电阻并联，根据并联电阻小于其中任一电阻，由2UPR 可知，总功率最大，故当开关与c、d接触时，电热水器处于加热状态；
（2）由前面分析可知，当开关与c接触时，只有R1工作，此时处于保温状态，
该电热水器的保温功率为1.1kW，根据21=UPR保可得R1的阻值：21V=441100WURP2保（220） ；
（3）电热水器加热时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过两电热丝的电流分别为：
11220V5A44UIR ，
22220V25A8.8UIR ，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中的电流：
I＝I1+I2＝5A+25A＝30A＜37A，
所以应选择表中横截面积为4mm2的铜芯导线；
（4）在加热状态下，电热水器正常工作10min所产生的热量：
5．（3）不锈钢餐具吸收的热量：Q吸=cm（t′-t0）=0.46×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃-26℃）=2.024×106J，不计热量损失，则加热管消耗的电能：W=Q吸=2.024×106J，则正常工作需要的加热时间：t=62.024101840s1100WJRRWQPP。（2019·河南师大附中实验学校中考模拟）为了改善能源结构，减少污染物排放，大力发展清洁能源，我省西部山区大力发展风电产业，如图所示在闲置的山地、丘陵地带，耸立起高约90m、风叶半径60m、单机容量3000kW，总装机容量6210kW的风电场。
（1）风力发电是将_______________能转化为电能。
（2）总装机容量6210kW的风力发电机组同时工作，若每天平均发电10h，6天向电网输送的能量是多少kWh？这些电能可供功率为6000kW的动车组运行多长时间？
（3）火电站燃煤发电的效率是30%，6天内风力发电机产生的电量相当于燃烧多少吨煤？（煤的热值7310qJ/kg）
【答案】（1）风；（2）1.2×108； 4210h；（3）44.810
【解析】
【详解】
（1）风力发电是将风能转化为电能；
（2）总装机容量6210kW的风力发电机组同时工作，若每天平均发电10h，6天向电网输送的能量是：W=Pt=6210kW×10h×6=1.2×108kW∙h，
这些电能可供功率为6000kW的动车组运行：'4'81.210kW210h6000kWhWtP；
（3）由Q=mq可得：
837474.810kg=4.810t30%310J/1.21010W3600ksgWQWmqqq。
答：（1）风；
（2）向电网输送的能量是1.2×108kW∙h；这些电能可供动车组运行4210h时间；
6．每m2面积最大撞击力：F=3400N110=4×105N5×105N.因此不符合要求。（2019·天津中考模拟）小明同学自行设计了一个电子秤，其原理如图所示，他试图用电压表（图中没有画出）的示数来反映物体质量的大小。电源的电压恒定为U，定值电阻的阻值为R0，滑动变阻器的总电阻为R，总长度为L，滑动触头安放在托盘下方的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起滑动，已知对托盘每施加1N的压力时，弹簧的长度就会缩短a。当托盘中不放物体时，滑动触头指在R的最上端，此时电压表的示数为零；当在托盘中放一物体时，滑动触头随弹簧向下移动到某一位置，电压表就指示出相应的示数。
