2020年初三物理电学综合题(较难)及答案一、电磁学综合题
1．（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S 2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R 2的阻值，即R 2的滑片向左调节。
2．Q ＝W ＝UIt ＝220V×30A×10×60s ＝3.96×106J ，（2019·河南中考模拟）有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U 1=9V 的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R 0和热敏电阻R 1组成；工作电路由电压为U 2=220V 的电源和R 2=44Ω的电热丝组成。其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到30mA 时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R 1的阻值随温度变化关系如图乙所示。
（1）在升温的过程中，电阻R 1两端的电压会_____选填“变大”“变小”或“不变”)；要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R 0的滑片，使其接入电路的阻值____(选填“变大”或“变小”)。
（2）求电热丝工作时的功率和在10min 内产生的热量。_____________
（3）如果恒温箱的温度设定为50℃，求电阻箱R 0应接电路的阻值。__________
【答案】变小 变大 1100W ；6.6×105J 200Ω
【解析】
【详解】
（1）从图乙可知，在升温的过程中，热敏电阻的阻值会减小，根据欧姆定律U =IR 可知热敏电阻R 1两端的电压变小；从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，需减小热敏电阻的阻值，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA ，根据欧姆定律R =
U I
需要增大电阻箱连入的电阻值，即R 0的阻值必须变大； （2）电热丝工作时的功率：P =22
2(220V)44Ω
U R =1100W ，电热丝正常工作10min 产生的热量：Q =W =Pt =1100W×
10×60s=6.6×105J ；
3．R 1=
111V 0.02A U I ==50Ω； 查表得：F =250N ；由杠杆的平衡可得：Gl OB =Fl OA ，G =OA OB 250N 2=1
Fl l ⨯=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R x 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R x 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 =5Ω，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0～3V ．闭合开关S ，无风时电压表的示数为2.5 V ．
（1）灯泡L 的电阻为多少？．
（2）求无风时，压敏电阻R x 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） ①串联一个定值电阻 ②减小电源电压
【解析】
【详解】
（1）灯泡L 的电阻为：L R =2U P =26V 6W
（）=6Ω； （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 =5Ω，根据串联电路电流特点得，电路中的电流为：
I =U R =2.5V 5Ω
=0.5A ，由图象乙可知，当无风时，电阻Rx =7Ω，则此时压敏电阻R x 消耗的电功率：x P =2x I R =20.5A ⨯（）7Ω=1.75W ；电源电压为U =2.5V+0.5A ⨯（6Ω+7Ω）=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0～3V ，所以R 两端的电压最大为3V ，由I =U R
可知，电路中的电流增大，此时电路中的电流为I '=3V 5Ω
=0.6A ，L I 额=P U 额额=6W 6V =1A >0.6A ，灯安
