初中物理电学中考综合测试题 及答案一、电磁学综合题1.(3) 照明灯使用6小时所消耗的电能是:6100W 63600s=2.1610J W Pt ==⨯⨯⨯。
(2019·浙江中考模拟)如图甲是空调温控装置原理的简化电路,线圈电阻不计,电源电压为 6V,R 1为电阻箱,R 2 是热敏电阻,其阻值随温度变化图线如图乙。
当继电器线圈中的电流大于或等于 15mA 时,继电器的衔铁被吸合,接通右边的受控电路,使空调工作。
若电阻 R 1 调到150Ω,室温升至t 时恰能接通受控电路(1)若空调工作时功率为 2kW,则连续工作3 小时需消耗电能____________度(2)若要在较高温度下接通受控电路,应将 R 1 的阻值适当__________________(选填“增大”或“减小”)。
(3)通过计算说明,接通受控电路时的温度t 为多少℃_______? 【答案】6 增大 30 【解析】 【详解】(1)空调消耗的电能:W =Pt =2kW ×3h=6kW •h=6度;(2)由电路图可知,R 1和R 2串联,电路总电阻等于各个电阻之和,R 2阻值随温度的升高而减小,那么要想在较高温度下接通受控电路,应将R 1的阻值适当增大;2.R 1=111V0.02AU I ==50Ω; 查表得:F =250N ;由杠杆的平衡可得:Gl OB =Fl OA ,G =OA OB 250N 2=1Fl 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 =2.5V5Ω=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 =UR可知,电路中的电流增大,此时电路中的电流为I '=3V5Ω=0.6A ,L I 额=P U 额额=6W 6V =1A >0.6A ,灯安全,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,Rx 两端的电压:Ux =U -U R -L U =9V-3V-0.6A ⨯6Ω=2.4V ,因串联电路中各处的电流相等,所以压敏电阻的阻值:R ′x =2.4V0.6Ax U I ='=4Ω,由图象可知,该装置所能测量的最大风力为300N ;3.(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R 2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V 1的示数为10V ,电压表V 2的示数为6V 。
求:(1)定值电阻R 1的阻值和此时滑动变阻器R 2消耗的电功率P 2。
______(2)请用定值电阻来替换电阻R 1,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R 1的电阻R 1=110V0.5AU I ==20Ω, 此时滑动变阻器R 2消耗的电功率P 2=U 2I =6V×0.5A=3W ;(2)由串联电路电压的规律可知,电源电压U =U 1+U 2=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V 1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V 1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V 1,V 2的量程分别为0~0.6A 、0~3V 、0~15V ,当电压表V 2示数最大时,电流表的示数最小,此时有:I min1=16V-15V 5ΩU R ==0.2A , ②定值电阻为25Ω时,电流表、电压表V 1的量程分别为0-0.6A 、0-15V 。
电压表V 2示数的最大值为:U max2=21216V100Ω100Ω+25ΩU R R R ⨯=⨯+=12.8V <15V ,所以,电压表V 2的量程只能选15V 。
当电压表V 2的示数最大时,电流表的示数最小,此时有:I min2=16V-3V25ΩU R ==0.52A 。
答:(1)R 1的阻值为20Ω;R 2消耗的功率为3W ;4.(2)5Ω或25Ω;当电阻为5Ω时,电路中的最小电流为0.2A ;当电阻为25Ω时,电路中的最小电流为0.52A 。
(2019·江苏中考模拟)某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示。
迎风板与一个压敏电阻R x 连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向,压敏电阻随风力的变化而变化,已知电源电压恒定,定值电阻2R =Ω,无风时电压表示的数为1V ,电压表量程为0~3V ,压敏电阻R x 与迎风板承受风力F 的关系如图乙所示。
(1)电压表示数随风力的增大而________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)求无风时电路的总电功率______。
(3)求该装置所能测量的最大风力______。
【答案】增大 4.5W 720N 【解析】 【详解】(1)由甲电路图可知,R 与R x 串联,电压表测R 两端的电压,由图乙可知,风力增大时,R x 的阻值减小,电路中的总电阻减小,由UI R=可知,电路中的电流增大,由U =IR 可知,R 两端的电压增大,即电压表的示数增大;(2)由图象可知当无风时,定值电阻2R =Ω,电压表示的数为1V ,此时干路中的电流为:R 1V0.5A 2U I R ===Ω,观察图乙中图像可知无风时电阻R x =16Ω,则电阻R x 两端电压为U x =IR x =0.5A ×16Ω=8V ,所以电源电压:U =U R +U x =9V ; 所以电路消耗的总功率为: P 总=UI =9V ×0.5A=4.5W 。
(3)当所测风力最大时,Rx 的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数U R =3V 最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R x 两端的电压:U x=U −U R =9V−3V=6V ,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:R 3V1.5A 2U I R ===Ω′, 则压敏电阻的阻值:x x 6V41.5AU R I '===Ω'5.由图象可知,该装置所能测量的最大风力为720N 。
(2019·湖北中考模拟)饮水机是一种常用的家用电器,图甲为饮水机结构剖面图,其加热水槽部分工作原理电路图如图乙所示,其中S 是温控开关,R 1是加热电阻,R 2是定值电阻。
当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,S 自动切换到另处于保温状态.请回答下列问题:(1)当开关S 与________接触时,此时饮水机处于保温状态。
(2)若饮水机加热时加热管的功率为550W ,而保温时加热管的功率为88W ,求电阻R 2的阻值____(不考虑温度对阻值的影响,且不计指示灯的阻值)。
(3)如图甲控水槽内浮体A 与阀门C 固定相连,当A 恰好浸没时阀门C 关闭,A 未浸没时C 略有下降,桶内水流入控水槽中。
己知浮体A 的体积为55cm 3,阀门C 的横截面积为1cm 2;浮体A 与阀门C 共重0.15N ,(不计大气压强)。
求: ①浮体A 浸没时所受浮力为多大?______ ②桶内水位的最大高度是多少?__________ 【答案】b 132Ω 0.55N 0.4m 【解析】 【详解】(1)由图乙知,S 接a 时,R 1与红灯串联;S 接b 时,R 1、R 2、绿灯串联。
不计指示灯的阻值,所以S 接b 时,电路中电阻大,电压一定时,由P =2U R可知此时电路消耗功率较小,此时为保温状态;则S 接a 时为加热状态;(2)S 接a 时为加热状态,加热时加热管的功率为550W ,R 1的阻值:R 1=221(220V)=550W U P 加热=88Ω,S 接b 时为保温状态,R 1和R 2串联,此时加热管的功率为88W (即R 1的功率为88W ),电路中电流:I =I 188W88Ω, 由欧姆定律可得:R 1+R 2=220V1AU I ==220Ω, 所以R 2=220Ω-88Ω=132Ω;(3)①浮体A 完全浸没时受到的浮力:F 浮=ρ水V 排g =1.0×103kg/m 3×55×10-6m 3×10N/kg=0.55N ;6.(3)加热水箱中水的质量m V ρ==1.0×103kg/m 3×1.1×10−3m 3=1.1kg ,水吸收的热量:()0Q cm t t =-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Q Q η=⨯ ,则电热管需要放出的热量是:553.326410J 3.69610J 90%吸管Q Q η⨯=⨯==,饮水机加热时加热管的功率为880W ,则加热的是时间为:51 3.69610J420s 880W管Q t P ⨯===.(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。