中考物理 电学专项复习综合训练题含答案一、电磁学综合题1.(2019·天津中考模拟)电饭煲的原理图如图所示,它有高温、保温两档,通过单刀双掷开关S 进行调节,0R 为电热丝。
当开关S 接高温档时,电路的总功率为1100W ,当开关S 接保温档时,电路的总功率为22W 。
(1)电饭煲在高温档时,开关S 应与触点___________(选填“1”或“2”接触)。
(2)电阻R 的阻值___________(3)当电饭煲在高温档正常工作10min ,电饭煲产生的热量为___________【答案】2 2156Ω 56.610J ⨯ 【解析】 【详解】(1)由2U P R=可知,在电压U 一定时,电阻R 越小,电功率越大,由电路图可知,S 应接2触点时,电阻R 被短路,电路电阻最小,此时电饭煲功率最大,电饭煲在高温档。
(2)等效电路图如图。
高温档(S 与触点2接触)保温档(S 与触点1接触)根据,U P UI I R ==,可得2U P R=220A 220V 441100WU R P ∴===Ω()220220V 44215622WU R R P =-=-=Ω低()Ω(3)WP t=电饭煲产生的热量为51100W 1060s 6.610J Q W Pt ∴===⨯⨯=⨯2.用快加热比用慢加热节约的时间:∆t =t ’-t =8264s -4132s=4132s 。
(2019·北京中考模拟)阅读《超导材料》超导材料1911 年,荷兰科学家昂内斯(Onnes )用液氦冷却水银时发现,当温度下降到 4.2K (-268.98℃时)时,水银的电阻完全消失。
1913 年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出:低温下金属电阻的消失“不是逐渐的,而是突然的”,水银在 4.2K 进入了一种新状态,由于它的特殊导电性能,可以称为超导态。
后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性,这种现象称为超导电性,达到超导时的温度称为临界温度,具有超导电性的材料称为超导材料或超导体。
1933 年,迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,外加磁场也无法进入超导体内,形象地来说,就是磁感线将从超导体中被排出,不能通过超导体,这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。
根据临界温度的不同,超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导材料。
但这里所说的“高温”只是相对的,其实仍然远低于冰点 0℃,对常温来说应是极低的温度。
20 世纪 80 年代是超导电性探索与研究的黄金年代。
1981 年合成了有机超导体,1986 年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡(Ba ),镧(La )、铜(Cu ),氧(0)的陶瓷性金属氧化物,其临界温度提高到了 35K 。
由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质,因此这个发现的意义非常重大,缪勒和柏诺兹因此而荣获了 1987 年度诺贝尔物理学奖。
后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度 100K 以上的高温超导材料。
高温超导材料的用途非常广阔,由于其具有零电阻和抗磁性,用途大致可分为三类:大电流应用(强电应用)、电子学应用(弱电应用)和抗磁性应用。
大电流应用即前述的超导发电、输电和储能;电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
请根据上述材料回答下列问题:(1)许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性,这种现象称为超导电性,达到超导时的温度称为_____温度。
(2)超导体_____(选填“适合”或“不适合”)用来制作电饭锅的发热装置。
(3)如图所示,在甲、乙两图中能表示“迈斯纳效应”的是_____图。
(4)高温超导材料的超导电性可以应用于_____。
【答案】临界 不适合 乙 大电流应用:超导发电、输电和储能 【解析】 【详解】(1)许多金属和合金,当温度下降到某一值时,其电阻完全消失。
这一温度称为临界温度。
(2)超导体没有电阻。
根据焦耳定律,导体没有电阻,通电时就不会发热,所以超导体不适合用来制作电饭锅的发热装置。
(3)文中提到:“如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,外加磁场也无法进入超导体内,形象地来说,就是磁感线将从超导体中被排出,不能通过超导体,这种抗磁性现象称为‘迈斯纳效应’。
”故能表示“迈斯纳效应”的是乙图。
3.(3)6天内风力发电机产生的电量相当于燃烧44.810t 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R 1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R 2的_____端.(选填“A ”或“B ”)(2)当滑片从R 2的最右端移到最左端时能够实现R 1电功率从160W —1210W 的无极调温,则R 1的阻值为多大,R 2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】B 40Ω;70Ω 5.5A 【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=2UR得R1=2UP=()2220V1210Ω=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,电路总电阻R总=UI=220V2A=110Ω,R2=R总-R1=110Ω-40Ω=70Ω;4.(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 5.04×106J 16W【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,5.(3))由I=UR可得,电路启动时的总电阻:R总=UI=6V0.015A=400Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时热敏电阻的阻值:R2=R总−R1=400Ω−150Ω=250Ω,对照图乙数据可知,此时的启动温度是30℃。
(2019·辽宁中考模拟)电饭锅中的磁钢限温器电饭锅是生活中常见的用电器,它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的,这样可以限制煮饭过程中的最高温度。
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化,其特性曲线如图甲所示。
磁钢限温器结构如图乙所示,它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。
感温磁钢及其外套、內锅由弹簧支撑。
感温磁钢与受热面固定在一起,受热面直接把热量传递给锅底。
煮饭时用手按按钮开关,通过杠杄AOC使永磁体和感温磁钢吸合,在吸力作用下永磁体不会落下,金属触点闭合,电路接通,加热元件开始发热。
当饭煮熟后,温度继续上升,当升高到某一温度时,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,加热元件停止发热,同时按钮开关跳起。
(1)与铜导线相比,制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是_____(选填字母)。
A.电阻较大,熔点较低B.电阻较大,熔点较高C.电阻较小,熔点较低D.电阻较小,熔点较高(2)设想一下,如果“常温超导”实现,为了节能,常温超导材料_____(填“可以”或“不可以”)替代现有的加热元件。
(3)煮饭时用手按按钮开关,杠杆AOC可以省_____;饭煮熟后,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,杠杆CBO属于_____(填“省力”,“费力”或“等臂”)杠杆。
(4)电饭锅煮饭时,电能主要转化为_____能:标准大气压下,用此电饭锅烧水,水沸腾后按钮开关_____(填“会”或“不会”)自动跳起。
【答案】B 不可以 距离 省力 内 不会 【解析】 【详解】(1)电饭锅加热元件,需要在高温下,并且需要放出较多的热量,根据焦耳定律可知需要较大的电阻,不容易熔断,熔点高一些,所以必须是电阻较大、熔点较高的材料,故选B ;(2)加热元件的工作原理是电流的热效应,根据焦耳定律可知,用电器必须有电阻才能产生热量,故常温超导材料不可以替代现有的加热元件;(3)煮饭时用手按按钮开关,动力作用在A 处、阻力作用在C 处,支点在O ,所以动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,能够省距离;饭煮熟后,永磁体落下,动力作用在C 处、阻力作用在B 处,支点在O ,所以动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;6.图丁是R V 的阻值与车速成正比,当车速为75km/h 时,V3-10Ω50Ω-10Ω=75km/h 100km/hR ,R V3=40Ω,通过电路的电流I 3=V312V40Ω+10ΩU R R =+=0.24A ,电压表的示数U 1=I 3RV3=0.24A×40Ω=9.6V 。
(2019·扬州市江都区第三中学中考模拟)4月15日起,《电动自行车安全技术规范》(也就是市民通称的电动车“新国标”)开始实施。