2020年中考物理电学专项复习综合训练题及详细答案解析

2020年中考物理电学专项复习综合训练题及详细答案解析一、电磁学综合题1．（5）因为入水即亮，用布擦干后停止工作，所以用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于开路状态。（2019·深圳市龙岗区南湾街道沙湾中学中考模拟）如图甲电路，当开关S闭合后，两电流表对应的指针偏转情况如图乙所示：求：（1）a表的量程是_____b表的读数是_____（2）通过L1和L2的电流分别是多少___,____？【答案】0∼0.6A0∼3A0.3A0.9A【解析】【详解】（1）由电路图可知此电路为并联电路，电流表a与在L1串联，因此电流表a测量L1的电流；电流表b串联在干路中，电流表b测量干路中的电流；因为并联电路的干路电流要大于支路电流，所以电流表a的使用量程应是0∼0.6A，分度值是0.02A，读数为0.3A；电流表b的使用量程应是0∼3A，分度值是0.1A，读数I=1.2A。2．由P＝Wt=Fst＝Fv，可得，机器人运动的速度：v＝20.4Pf=0.43020WN＝0.6m/s.（2019·陕西中考模拟）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg）项目参数电源电压（V）220低温档功率（W）275中温档功率（W）550高温档功率（W）1100容积（L）1（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；（2）求R1的阻值；（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。【答案】（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；（2）88Ω；（3）1.25A；（4）420s【解析】【详解】（1）由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝2UR可知，总功率最大，所以此状态为高温档；答：当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大。（2）由图知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝2UR可知，总功率最小，此时为低温档；当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流为：I1＝PU中＝550220WV＝2.5A，由I＝UR得，R1的阻值：R1＝1UI＝2202.5VA＝88Ω；答：电阻R1的阻值是88Ω（3）由P＝UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：I低＝PU低＝275220WV＝1.25A；答：养生壶处于低温档工作时电流为1.25A（4）由ρ＝mV可得，水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）=3.696×105J，由η＝Qw吸和W＝Pt得，烧开一壶水需要的时间为：t＝WP高＝QP吸高＝53.69610110080%JW＝420s。3．答：（1）红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要大得多；（2）电热水袋的加热效率是70%；（2019·江门市第二中学中考模拟）现代生活中，人类对于能源的需求越来越大。如图是我国西部某地区风力发电的外景,风力发电机主要是由风机叶片和发电机组完成。已知该地区空气密度平均为1.3kg/m3，年平均风速为10m/s，该风力发电区里一台风力发电机在不同风速下获得的风能如下表所示：平均风速（m/s）5101520251min内获得的能量（×106J）4.87.29.61214.4（1）100台这样的风力发电机在一年里（总工作时间按4000h计算）获得的风能是____J，这相当于______kg焦炭完全燃烧所释放出来的能量（已知焦炭的热值是3×107J/kg）。（2）在风力作用下，风机叶片产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机利用____的原理，把_____能转化为电能。（3）如果一台风力发电机把风能转化为电能的效率为80%，那么该地区一台风力发电机的电功率为___kW.（4）请你写出风能的一个优点：_____________________。【答案】1.728×10145.76×106电磁感应机械96清洁无污染【解析】【详解】（1）由表格数据知道，风速为10m/s时，一台风力发电机，1min获得的能量是7.2×106J，所以，100台这样的风力发电机在一年里（总工作时间按4000h计算）获得的风能是：6100400067.2010JQ=1.728×1014J；如果这些能量是由完全燃烧焦炭来获得，则焦炭的质量是：1471.72810J310J/kgQmq=5.76×106kg；（2）在风力作用下，风机叶片产生的动力通过传动系统传递给发电机，是把机械能转化为电能，这是电磁感应现象；（3）一台风力发电机，1min获得的能量是7.2×106J，由QQ风知道，可以转化得到的电能是：67.2108%==J0QQ风电=5.76×106J，所以一台风力发电机的电功率是：65.76060610JsQP电s=96kW；4．（4）无人机水平向右做匀速直线运动的过程中，间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体。三个物体再水平方向由于惯性与飞机具有相同的速度，在相同时间内与飞机通过相同的路程；在竖直方向上通过相同的时间落会到地面，因此在水平方向通过相同的路程。由于是间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体，因此在地面上间隔相同时间，通过相同路程以此是①②③顺序排列。选A正确、（2019·陕西中考模拟）如图，图1是一款多挡位电炒锅，图2是其内部简化工作电路图．R1、R2、R3是加热电阻，其中R3的电阻值为60.5Ω．接通电源，只闭合开关S1时电炒锅的功率为600W，再闭合S2，电炒锅的功率为1000W．求：（1）电炒锅是一种具有金属外壳的大功率用电器，应使用_______（选填“两脚插头”或“三脚插头”）将其接入家庭电路．（2）电炒锅消耗的最大电功率和加热电阻R2的阻值；______（3）若使用该电炒锅最大功率，将4kg、20℃的水加热至80℃，至少需要多少秒?______[c水=4.2×103J/（kg·℃）]【答案】三脚插头1800W；121Ω560s【解析】【详解】（1）电炒锅是具有金属外壳的大功率用电器，为了防止因漏电而发生触电事故，它的外壳要接地，因此应使用三脚插头；（2）R3的电功率：P3=223220V60.5ΩUR=800W，电炒锅的最大电功率：P最大=1000W+800W=1800W，R2的功率：P2=1000W-600W=400W，加热电阻R2的阻值：R2=222220V400WUP121Ω；5．（3）水吸收的热量：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×4kg×（80℃-20℃）=1.008×106J，则至少需要的时间：t=61.00810J1800WQP吸最大=560s。（2019·河南郑州外国语中学中考模拟）如图甲为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能，图甲中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路，当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接通，热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，其电阻R随温度变化的规律如图乙，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中，已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。（1）衔铁被吸下时，电热水器处于____（“保温”或“加热”）状态。（2）已知该热水器的加热效率为80%，则在加热状态下10分钟能将多少千克的水从20℃加热到50℃；____（结果保留一位小数）（3）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？_____若R0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？____【答案】加热8.4kg200Ω60℃【解析】【详解】(1)由电路图知：衔铁被吸下时,R1、R2并联,根据并联电阻的总电阻小于其中任一电阻,由P=2UR，电功率最大，为加热状态；(2)由电路图知,加热状态下：R1、R2并联，R并=1212RRRR=33Ω66Ω33Ω66Ω=22Ω10min加热电路产生的热量Q=2UR并t=2220V22Ω×600s=1.32×106J，10分钟内水只收的热量Q′=Q×η=1.32×106J×80%=1.056×106J；由Q=cmt得，水的质量：m=Qct=631.05610J4.210J/(kg5020℃）（）℃=8.4kg.(3)由图乙可知，热敏电阻的最小值是R=200Ω，当R最小,控制电路中的电流不超过最大值时,保护电阻R0阻值最小，由I0=10URR得：保护电阻R0的最小值R0=10UI−R=6V0.015A−200Ω=200Ω，由题意知，衔铁刚好被吸下时，电路电流I=10mA=0.01A，此时电流总电阻R总=1UI=6V0.01A=600Ω，此时热敏电阻R=R总−R0=600Ω−200Ω=400Ω，6．32WW=441.510m210FFm＝34。（2019·海南中考模拟）如图是某型号电热水器的电路原理图。R1、R2为电热丝，电热水器共有断电、保温加热三种状态，如图所示为断电状态。已知该电热水器的保温功率为1.1kW，R2＝8.8Ω．各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如表：导线规格导线横截面积S/mm22.54610安全载流量I/A28374768求：（1）电热水器处于加热状态时，应将开关S置于什么位置？（2）求电热丝R1的阻值；（3）从用电安全角度考虑，安装该电热水器时，至少应选择表中横截面积为多大的铜芯导线，请通过计算说明；（4）在加热状态下，电热水器正常工作10min所产生的热量。【答案】（1）c、d位置；（2）44Ω；（3）4mm2；（4）3.96×106J。【解析】【详解】（1）如图所示为断电状态；当开关与c接触时，为R1的简单电路；当开关与c、d接触时，两电阻并联，根据并联电阻小于其中任一电阻，由2UPR可知，总功率最大，故当开关与c、d接触时，电热水器处于加热状态；（2）由前面分析可知，当开关与c接触时，只有R1工作，此时处于保温状态，该电热水器的保温功率为1.1kW，根据21=UPR保可得R1的阻值：21V=441100WURP2保（220）；（3）电热水器加热时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过两电热丝的电流分别为：11220V5A44UIR，22220V25A8.8UIR，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中的电流：I＝I1+I2＝5A+25A＝30A＜37A，所以应选择表中横截面积为4mm2的铜芯导线；（4）在加热状态下，电热水器正常工作10min所产生的热量：7．（4）电饭锅工作时，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能；标准气压下水的沸点为100℃，由图可知，按钮开关跳起时的温度为103℃，故用此电饭锅烧水，水沸腾后按钮开关不会自动跳起。（2019·山东乐安中学中考模拟）我国将于2035年全面禁售燃油汽车，用电动汽车替代传统燃油汽车成为趋势。图表中是某公司最新型水陆两用电动汽车的部分参数，假设车上只有司机一人，质量为60kg，汽车在水上与陆地上匀速行驶时所受阻力均为总重力的0.04倍，（g=10N/kg）请回答下列问题：空车质量940kg轮胎与地面总接触面积400cm2电池容量40kW•h最高时速130km/h最大功率100kW