中考物理电学综合习题含答案一、电磁学综合题1.(2019·深圳市龙岗区南湾街道沙湾中学中考模拟)阅读下面短文,回答以下问题。
感应发光冰块感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块,采用先进的触水式开关具有入水即亮的特性(液体感应),外形仿如真实冰块一般。
感应发光冰块采用电池供电,无化学变化,无毒无害,可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛感应发光冰块内部电子元件有:液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。
感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中,它将自动发亮;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。
感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,可以起到降低饮料的温度。
需要注意的是,请勿吞食感应发光冰块,避免放置于温度过高的饮品中。
(1)液体感应器是先进的触水式_____(选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”)。
(2)冷冻后的感应发光冰块通过_____的方式改变饮料的内能,饮料的内能_____(选填“增大”或“减小”)。
(3)LED灯泡发光时,将电能主要转化为_____能。
(4)某位同学在研究LED灯的特点时,发现将一只LED灯接在电池两端没有亮,对调电池正负极后亮了,这说明了LED灯具有_____性。
(5)用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于_____状态。
【答案】开关热传递减小光单向导电性开路【解析】【详解】(1)根据基本电路各部的作用可知:液体感应器是起控制电路的作用,所以是先进的触水式开关;(2)感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后温度比较低,再放入饮料内,通过热传递方式改变饮料的内能,饮料的内能减小,温度降低;(3)LED灯泡发光时,将电能主要转化为光能;(4)LED 灯也叫发光二极管,它具有单向导电性;2.答:(1)电饭煲在高温档时,开关S 应与触点2接触;(2)电阻R 的阻值为2156Ω;(3)电饭煲产生的热量为6.6×105J ;(2019·天津中考模拟)如图甲所示是一种常见的电热水袋,图乙是它的电路结构示意图,其性能指标如下表所示。
(1)红色指示灯L 的电阻比发热体R 的电阻要____(选填“大”或“小”)得多; (2)若热水袋内水的初温为15C ︒时,发热体R 在额定电压下工作,10分钟后指示灯熄灭,求电热水袋的加热效率是____.(3=4.210J/(kg ?C)c ⨯⋅水)【答案】大 70% 【解析】 【详解】(1)由电路图可知,发热体R 与指示灯L 并联,它们两端电压U 相等,发热体电阻功率远大于指示灯功率,由2U P R=可知,在电压U 一定时,电功率越小,电阻越大,因此红色指示灯L 的电阻大。
(2)温度从15℃升高到65℃,水吸收的热量:()()354.210J/kg 1kg 6515 2.110J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃消耗的电能:5500W 00s 310J W Pt ==⨯1⨯6=⨯加热效率为:552.110J100%70%310JQ W η⨯==⨯=⨯吸。
3.(3)电能3200imp/kW•h ,表示电能表指示灯闪烁3200次,消耗的电能为1kW•h ,当1min 内闪了64次时,则微波炉消耗的电能是:6164 3.610J 3200E =⨯⨯⨯ =72000J ,微波炉消耗的电能的功率是:720000sJ 6E P t == =1200W.(2019·曲靖一中卓立学校中考模拟)图为某三档位(慢加热、快加热、保温)电热水器的简化电路图,R 1、R 2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计 );铭牌上的部分参数如下表所示,其中快加热功率模糊不清,该热水器能将水加热到的最高温度为75℃,求:(1)若电热器中已装满初温为25℃的水40kg ,将这些水加热到最高温度,水吸收的热量_______(c 水=4.2×103J/kg ·℃);(2)当开关S 1闭合,S 2接b 时,电热水器处于________状态,求R 1的阻值_________; (3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少时间____? 【答案】8.4×106J 慢加热 40Ω 4132s 【解析】 【详解】(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量:Q 吸=c 水m (t -t 0)= 4.2×103J/kg·℃)×40kg×(75℃-25℃)=8.4×106J ;(2)开关S 1闭合,S 2接b ,电热水器处于慢加热工作状态,R 1的阻值:221220V =40Ω1210ΩU R P ==慢();(3)电热水器消耗的电能:678.410==1084%J J Q W η⨯=吸, 开关S 1断开,S 2接b ,R 1、R 2串联,电路中的阻值R 串= R 1+R 2,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水器处于保温工作状态,此时电路中的阻值:22(220V)==80Ω605WU R P =串保,则R 2 = R 串-R 1=80Ω-40Ω=40Ω ,开关S 1闭合,S 2接a ,R 1、R 2并联,电路中的阻值:121240Ω40Ω==20Ω40Ω+40ΩR R R R R ⨯=+并, 此时电路中的总电阻最小,总功率最大,电热水器处于快加热工作状态,则快加热功率:22(220V)==2420W 20ΩU P R =快并 ,用该电热水器用快加热把原有的水加热到最高温度所用时间:7110=4132s 2420WJ W t P =≈快,用该电热水器用慢加热把原有的水加热到最高温度所用时间:7'10==8264s 1J 210WW t P =慢,4.由于每个小球的负电荷离中心电极距离近、正电荷离中心电极距离远,所以中心电极对负电荷的吸引力大于对正电荷的排斥力,因此,金属小球就会向中心电极滚动。
由于中心电极与金属小球都带有正电荷,小球与中心电极相互排斥,即小球受到中心电极排斥力作用。
当金属小球与接地的金属板碰撞时,正电荷被中和,此时金属小球不带电。
(2019·常熟市第一中学中考模拟)如图所示的电路中,电源电压为8V ,R 2是阻值为20Ω的定值电阻,R 1为压敏电阻。
当开关S 闭合后,问:(1)当压敏电阻R 1受到的压力从0增加到3N 的过程中,电流表示数的变化是_____(填 “增大”、“减少”或“不变”)?(2)当电流表示数为0.6A 时,压敏电阻受到的压力为多少_____? (3)当电路连续工作10min ,电阻R 2产生的热量为多少_______? 【答案】增大 2N 1920J 【解析】 【详解】(1)由甲图可知,R 1与R 2并联,电流表测干路总电路。
由乙图可知,当R 1受到的压力从0N 增加到3N 的过程中,R 1的阻值在减小,则通过R 1的电流会增大;R 2是定值电阻,则通过R 2的电流不变。
所以干路电流等于两支路电流之和也在增大,即电流表示数增大。
(2)通过R 2的电流为I 2=2U R =8V20Ω=0.4A ,当电流表示数为I =0.6A 时,通过R 1的电流为I 1=I -I 2=0.6A-0.4A=0.2A ,此时压敏电阻的阻值为R 1=1U I =8V0.2A=40Ω,对照乙图可知,此时压敏电阻R 1受到的压力为2N 。
5.(3))由I =U R 可得,电路启动时的总电阻:R 总=U I =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:R 2=R 总−R 1=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.(3)由于潜水艇时封闭的环境,看不到外部的光线,不能根据外部的亮度来判定白天和黑夜,而潜艇用的钟表是24小时的刻度,能方便判断白天和黑夜。
(2019·江苏南京一中中考模拟)某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后,设计了如图甲所示的电路,现想将电流表(选用0-0.6A 的量程)改为温度表盘,其中R 2为多种半导体材料混合制成的电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示。
现将R 2置于25℃的某温箱中,电流表示数恰为0.2A ;若设计的此电路所能测量的最高温为75℃。
(1)求出该兴趣小组选用的电源电压大小和定值电阻R 1的阻值______ _______. (2)当R 2的温度为28℃时,电阻R 2的电功率为多少______________。