2020年初中物理电学中考综合测试题 及答案

2020年初中物理电学中考综合测试题 及答案

一、电磁学综合题

1．储油过少，滑片向上移动，接入电阻变大，电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁向上，接A触点，红灯亮。储油过多，滑片向下移动，接入电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，接B触点，绿灯亮。（2019·山东中考模拟）物理学中，磁场的强弱用磁感应强度表示，符号是B，单位是T。磁感应强度的大小和方向都相同的磁场叫做匀强磁场。

（1）如图甲，相距为L的两光滑水平放置的平行导轨，整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。当通过金属棒ab的电流为I时，金属棒受到水平向右的磁场力F磁，F磁的大小与磁感应强度B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1。则F磁=_____。

（2）根据磁场对电流产生力的作用人们研制出一种武器——电磁炮，它的基本原理是：把待发射的炮弹放置在图乙中的金属棒ab上，如图乙所示。若炮弹的质量为M（金属棒的质量忽略不计），在磁场力的作用下炮弹沿轨道向前运动。试证明当炮弹在磁场中滑行的距离为s时炮弹的速度2BLIsvM_____。（物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系为：s=22mvF）

【答案】BIL 详见解析

【解析】

【详解】

（1）由F磁的大小与磁感应强度B、导轨间距L、电流I的乘积成正比，且比例系数为1得到，F磁= BIL；

2．（3）当S接b时，电阻R2在6min内消耗的电能为43560J。（2019·广东执信中学中考模拟）如图甲所示为常见家用电吹风，它的简化电路如图乙所示。问：

（1）当将图乙的选择开关拨到触点A、B时，电吹风可实现的功能是什么？

（2）已知电热丝正常工作时的电阻为55Ω，当电吹风吹热风时，通过电热丝的电流是多少？电热丝的电功率是多少？

（3）测得单独使用电吹风吹冷风时，家里电能表（标有3000r/kW·h）的表盘转动30圈用时5min，则吹冷风5min消耗的电能是多少？电吹风吹冷风时的功率是多少？

【答案】（1）吹热风；（2）4A；880W；（3）0.01kWh；120W

【解析】

【详解】

(1)由图可知，当开关拨到触点A、B时，电动机和电热丝同时工作吹热风；

(2)通过电热丝的电流：1220V=4A55ΩUIR，

电热丝的功率：P=UI=220V×4A=880W；

(3)电能表的表盘转30圈消耗的电能：W=30r=0.01kWh3000r/kWh ，

电吹风吹冷风时的功率：0.01kWh=0.12kW=120W560hWPt 。

答：(1)当将图乙的选择开关拨到触点A. B时，电吹风可实现的功能是热风；

(2)当电吹风吹热风时，通过电热丝的电流是4A；电热丝的电功率是880W；

3．(5)电动汽车和与以燃烧汽油为动力的汽车相比，不使用化石燃料，节省了石油能源，清洁无污染, 电动机噪音比汽油机小。（2019·云南中考模拟）小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”，如图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体，OBA是可绕O点转动的杠杆，R1是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0为定值电阻，V为显示重力大小的仪表（实质是一个量程为0﹣3V的电压表）．已知OB：OA＝1：2，R0＝100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）

压力F/N 0 50 100 150 200 250 300

电阻R1/Ω 300 250 200 150 100 50 0

（1）托盘上没放物体时，压力传感器R1的电阻值是_____Ω。

（2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图所示，则此时压力传感器R1上的电压是多少_____？

（3）第（2）题中被测物体的重力是多少_____？

【答案】300 1V 500N

【解析】

【详解】

（1）由表格可知，当压力为0时，压力传感器的电阻为300；

（2）电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，则示数U0＝2V；由串联电路的电压规律可得压力传感器R1上的电压：U1＝U﹣U0＝3V﹣2V＝1V；

（3）由串联电路电流的特点可得通过电路的电流I1=I0=002V100ΩUR=0.02A；

4．（2019·河北中考模拟）在如图所示的电路中，电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样。闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A，电压表V1的示数为10V，电压表V2的示数为6V。求：

（1）定值电阻R1的阻值和此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。______

（2）请用定值电阻来替换电阻R1，并选择合适的电表量程。要求：在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作。

第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值：__________________。

第二，满足上述要求时,电流表示数的最小值。_____（写明必要理由）

【答案】20Ω；3W 5Ω或20Ω，理由详见解析 0.2A和0.52A，理由详见解析

【解析】 【详解】

（1）串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得R1的电阻R1=110V0.5AUI=20Ω，

此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2=U2I=6V×0.5A=3W；

（2）由串联电路电压的规律可知，电源电压U=U1+U2=10V+6V=16V；且变阻器允许通过的最大电流为1A，根据题意，使电表示数达到最大值，所以电流表量程只有选0-0.6A；

当电压表V1量程取0～3V时其最大值为3V，由欧姆定律得：R=3V0.6A=5Ω，

当电压表V1量程取0～15V时其最大值为15V，由欧姆定律得：R=15V0.6A=25Ω，

①定值电阻为5Ω时，电流表、电压表V1，V2的量程分别为0～0.6A、0～3V、0～15V，当电压表V2示数最大时，电流表的示数最小，此时有：Imin1＝16V-15V5ΩUR=0.2A，

②定值电阻为25Ω时，电流表、电压表V1的量程分别为0-0.6A、0-15V。

电压表V2示数的最大值为：Umax2＝21216V100Ω100Ω+25ΩURRR＝12.8V＜15V，所以，电压表V2的量程只能选15V。当电压表V2的示数最大时，电流表的示数最小，此时有：Imin2＝16V-3V25ΩUR=0.52A。

答：（1）R1的阻值为20Ω；R2消耗的功率为3W；

5．(3)加热水箱中水的质量mV=1.0×103kg/m3×1.1×10−3m3=1.1kg，水吸收的热量：0Qcmtt吸 =4.2×103J/(kg⋅℃)×1.1kg×(92℃−20℃)=3.3264×105J，加热管的热效率为90%，根据100%吸管QQ

，则电热管需要放出的热量是：553.326410J3.69610J90%吸管QQ，饮水机加热时加热管的功率为880W，则加热的是时间为：513.69610J420s880W管QtP.（2019·扬州市竹西中学中考模拟）动车快速、安全、舒适，广受出行乘客的喜欢，动车采用多种新材料、新工艺。

（1）如图甲，前挡风玻璃倾斜度较大，其目的是_______________．

（2）高速行驶时，为了防止外力导致挡风玻璃破碎飞溅，设计了挡风玻璃由两层钢化玻璃中间夹一层PVB胶片制成的结构，这样做的好处 _____________．

（3）为检验玻璃是否达到每m2面积能承受5×105 N撞击力的要求，科研小组设计如图乙电路。测试时，将样品平放在压力传感器上，闭合开关S，释放重物撞击，样品完好无损．传感器阻值RN随压力F变化图象如图丙，撞击力最大时玻璃与重物的接触面积为1×10-3 m2；电源电压为27 V，定值电阻R0 = 10Ω．（样品质量不计）

①由图可知，压力传感器的阻值随压力增大而_______________．

②测试时，电流表示数随时间的变化图象是__________，其理由是_____________________．

③电流最大时为0.9A,则每m2面积最大撞击力为__________N，这种玻璃________合格品．（是/不是）

【答案】减小阻力 外力使玻璃破碎时，碎片仍然粘在胶片上 减小 C 见解析 4×105

N 不是

【解析】

【详解】

(1)是因为动车的整个车身设计采用的是空气动力学原理，前挡风玻璃是有一定的倾斜角度，这样可以减轻空气的阻力；

(2)这种玻璃受外力损坏时，玻璃碎片仍然粘在胶片上，而不会飞出给车上乘员造成二次伤害。

(3)①如图丙所示，当压力增大时，传感器的电阻值会变小；

②由图丙可知,当重物对传感器产生的压力在0−200N时,传感器的电阻不变,根据I=UR可知，此过程中电流表的示数不改变，当传感器受到的压力大于200N时，其阻值会逐渐减小，当被压至最低点是产生的压力最大，此时电路中的电阻最小，电流表的示数为最大，当压力传感器从最低点向上弹起时，其所受的压力会逐渐变小，电阻变大，电路中的电流也会变小。因此可知C图象符合题意；

③电流最大为I大=0.9A,电路中的总电阻：R串=UI大 =27V0.9A=30Ω，

压力传感器RN阻值：RN=R串−R0=30Ω−10Ω=20Ω，

由图丙可知，压力传感器受到的压力为400N

6．（4）牵引力做的功为fvt，同时储存起来的能量21WW，燃料燃烧放出的热量mq，混合动力汽车燃油的能量转化效率表达式η=WW有总=21fvtWWmq=（fvt+W2-W1）/ （mq）.（2019·珠海市第四中学中考模拟）读短文,回答问题：

贫民窟中的黑科技 单靠重力工作的电灯

当我们在受电灯带来的各种便利时,身处在发展中国家贫困地区的人们却在依靠极度危险的煤油灯进行照明。针对发展中国家普遍用不上电的情况,2012年12月,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”( Gravity Light),顾名思义,它靠重力发电,在灯身上挂着的一重物,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。这和手摇式发电装置的原理一样,只不过重力灯的运动方向更垂直,这种重力灯和苹果手机一起被为21世纪最伟大的发明

现在，重力灯迎来了第三代“重力LED灯GL02”,其亮度相当于一个12瓦的日光灯(如图甲),使用寿命可以达到200年。“重力LED灯GL02”挂于大约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,如图乙),重力灯的内部结构如图丙所示,以一系列的齿轮带动一个直流发电机,发电时间约为20分钟。“重力LED灯GL02”采用了全新的保护机制,可以确保超重的物体安全地着陆地面,当沙包落到地面时,只要将沙包再提离至原来位置,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、源源不断的光线,而且“重力LED灯GL02”机身上有DC插座,还可以为收音机等设备进行供电,其他类似的装置——比如电池充电器也能用同样的方式工作·重力LFD灯的照明时间取决于安装的高度,正常情况下,实于1.8米的高度,可以维持约20分钟的照明,当然你实装高度的越高,维持时间越长。