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.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 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 F 磁 磁
。 =_____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 v mv2 度的关系为:s= )
2F 【答案】BIL 详见解析
2BLIsM
(物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速 _____。
【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.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,R2 是阻值为 20Ω的定值电 阻,R1 为压敏电阻。当开关 S 闭合后,问:
(1)当压敏电阻 R1 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 R2 产生的热量为多少_______? 【答案】增大 2N 1920J
【解析】
【详解】
(1)由甲图可知,R1 与 R2 并联,电流表测干路总电路。由乙图可知,当 R1 受到的压力从 0N 增加到 3N 的过程中,R1 的阻值在减小,则通过 R1 的电流会增大;R2 是定值电阻,则通 过 R2 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。
U8V
==0.4A,当电流表示数为I=0.6A时,通过R1的电流为(2)通过 R2 的电流为 I2= R 20
2
U 8V
=40Ω,对照乙图可知,此时压 I1=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A,此时压敏电阻的阻值为 R1= =
I 1 0.2A
敏电阻 R1 受到的压力为 2N。
(2019·广 3.(3)吹冷风 5min 消耗的电能是 0.01kW h;电吹风吹冷风时的功率是 120W。
东执信中学中考模拟)将缝衣针磁化后,与其它器材组成下图 1 的小指南针,当它静止下 来后,针尖指北,如图 2,则针尖是____极,请在图 2 中标出地磁两极和磁感线方向. (______)
【答案】N
【解析】 【详解】
缝衣针磁化后可以看作为小磁针,静止时,N 极应指向地磁南极(即地理北极),所以针尖
是小磁针的 N 极;
磁感线从地磁北极出发,指向地磁南极,且小磁针静止时 N 极的指向与经过该点的磁感线 方向一致,故作图如下:
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:
6 m3=960J, W=FL=pSL=pV=1.6×105Pa×6000×10﹣
200W
P
(2019·扬州市江都区第三中学中考模拟)如图所示是小明在 5.I= 电 = 75% =5.56A。
U
48V
科技创新大赛中设计的一个火警报警装置的简易电路图。R 为可变电阻,过压报警器检测 到 AB 间电压高于警戒值时,会触发蜂鸣器报警.R t 为热敏电阻,当 R t 阻值_____(选填 “增大”、“减小”或“不变”)时,A、B 之间电压升高,报警器响起。热敏电阻一般有
两种:阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电和阻值随温度升高而减小的负温度系数 热敏电阻。要做到低温时电铃不响,火警时产生高温,电铃响起,则 R t 必须是_______ (选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻,为了提高它的灵敏度即在更低的温度报警器报
警,应适当_______(选填“减小”或“增大”)可变电阻 R 的阻值。
【答案】减小 负 增大
【解析】
【详解】
由图可知,R 与 Rt 串联, 过压报警器检测到 AB 间电压,即检测 R 两端的电压,当 Rt 阻值减 小时,分压减小,则 R 两端的电压升高,即 A、B 之间电压升高,报警器响起。
要做到低温时电铃不响,火警时产生高温,电铃响起,即高温时 Rt 阻值减小,分压减小, 则 Rt 必须是负温度系数热敏电阻,
6.要使报警器在更低温度时报警,就是温度稍低时, Rt 处阻值稍大,R 分担的电压较大,所以 要调大阻值。(2019·广东广雅中学中考模拟)小星在超市看见白炽灯和节能灯后,想到一
个问题:白炽灯和节能灯谁的寿命更长,使用时哪个更经济?为此他查阅了资料,摘出部 分信息如下.资料一:白炽灯在白炽状态下发光时,有微粒不断地从灯丝上跑出来,温度越 高,微粒跑得越厉害,使灯丝逐渐变细.资料二:60W 白炽灯灯与某种 11W 的节能灯正常 工作时照明效果相同(数据如表一).资料三:白炽灯和节能灯都不宜频繁开关。 表一 电灯种类
额定电压
额定功率
寿命
单价
白炽灯
220V 220V
60W 11W
1000h 3000h
1.5 元
节能灯
18 元
表二
工作状态
电功率
刚开始工作
正常工作
(1)以上资料蕴藏着一些物理知识.请写出一点:____________
(2)已知“220V
” 的白炽灯,在常温下灯丝的电阻约 80Ω,请通过计算将该白炽灯的 60W
有关数据填在表二的空格中。_______,________。(要保留计算过程)
(3)根据以上的数据分析,可知白炽灯不宜频繁开关的原因是________________________. (4)根据资料,若使节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束,消耗的电能为多少 kW·h?__________________________。
2 U 2 (220V )
【答案】灯丝变细属于升华现象 P= = =605W 60W 频繁开关导致开灯的瞬
R 80
间灯丝在强电流下工作,由于热效应,使灯丝易断 W =Pt=0.011kW×3000h=33kW·
【解析】 【详解】
(1)资料中“白炽灯在白炽状态下发光时,有微粒不断地从灯丝上跑出来,温度越高,微 粒跑得越厉害,使灯丝逐渐变细”,这是灯丝发生升华现象。
(2)白炽灯刚工作时,灯丝的温度与常温下相同,电阻为 R=80Ω,则此时电功率为
2 U 2 (220V )
” 表示白炽灯的额定电压为 220V ,额定功率为 P= = =605W ;“220V 60W
R 80
60W 。即白炽灯在正常工作时的电功率为 60W 。
(3)因在开灯的一瞬间,灯丝电阻比较小,通过灯丝的电流很大,容易将灯丝烧断。 7.(4)当油箱中的汽油还有 5 升时,滑片 P 刚好在 R 的中点,油量表的示数为 0.1A,此 时报警电路开始自动报警,若要报警时的油量比 5 升多一些,由 V=60﹣0.5R 可知,此时
滑动变阻器接入电路中的电阻较小,小于 R,电路中电流较大,即大于 0.1A;要使电路中
的电流减小到 0.1A(即达到该电流值时报警),由 I= 可知,应增大 R0 的阻值或减小
电源的电压,即方法一:换 R0,增大 R0 的阻值;方法二:换电源,减小电源电压。 (2019·扬州中学教育集团树人学校中考模拟)阅读短文,回答问题
主动式空气净化器
图甲为某型号空气净化器,在不同档位工作时的参数如下表所示.洁净空气量是指 1h 净化 空气的体积;能效比是空气净化器洁净空气量与输入功率之比,净化效率等于净化前后空 气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比.
工作档位 功率(W)
待机
1 档
2 档
3 档
4 档
5 档
6 档
0.9 -
23
45
75
103
121
148
净化空气量(m3/h)
120
240
360
500
610
760
噪音(dB)/声强级
- 23 32 39 47 49 55
(1)颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力,这主要是因为____.
(2)该净化器接在家庭电路中,在 5 档正常工作时的电流为____A,如果室内面积为 50m2,房间的高度为 2.5m,请你计算该空气净化器工作档位为 4 档时,理论上 1h 可以净 化房间内空气____次.
(3)单独使用该净化器 20min,规格为 2400imp/(kW•h)的电能表指示灯闪烁 36 次,则 该空气净化器在____档位工作,此时该空气净化器的能效比为____m3/(h•W).
10Ω,电(4)利用气敏电阻可以检测空气质量,如图乙所示为检测电路,定值电阻R 0
源电压恒为 28V;如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度 β的变化曲线.现用
此电路检测该型号净化器的净化效率:净化器启动前,检测电路中电流表的示数为 0.7A, 此时空气中有害气体浓度是____μg/m3,净化器正常使用 30min 后,检测电路的电流变为 0.1A,则该空气净化器的实际净化效率为____%.
【答案】带电体具有吸引轻小物体的性质 0.2 4 2 5.3 2.0 95 % 【解析】 【详解】
(1)[1]颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网时受到强烈的吸引力,这是因为带电体具有吸引
轻小物体的性质;
(2)[2]由表格数据可知,净化器接在家庭电路中,在 2 挡时的功率 P 44W ,由 P UI
得,在 2 挡正常工作时的电流:
P44W I 0.2A
U 220V
[3]该空气净化器工作档位为 4 档时,净化空气量为 500m3/h,即每小时净化空气 500m3,
该房间内空气的体积:
V Sh 50m 2 2.5m 125m3
则理论上 1h 可以净化房间内空气的次数:
500m 3 n 4
125m 3
即理论上 1h 可以净化房间内空气的次数是 4 次;
(3)[4]电能表指示灯闪烁 36 次,净化器消耗的电能:
36imp
0.015kW•h5.4104J W
2400imp/ kW • h
工作时间:
t 20min 1200s
则净化器消耗的电功率:
W 5.4 104J
P 45W
t 1200s
查表可知,功率为 45W 时,该空气净化器在 2 档位工作。
[5]由净化器能效比的定义可得,此时该空气净化器的能效比:
240m3 /h
5.3m3 /(h • W)
45W
I 0.7A
、R 串联,检测电路中电流表的示数为: (4)[6]由电路图可知, R 0 由 I
U
R
得,电路的总电阻:
R
总
U
28V
40Ω I 0.7A
根据串联电路电阻特点可知,气敏电阻的阻值:
R R R 40Ω 10Ω 30Ω
总
由图丙可知,气敏电阻阻值为 30Ω 时,此时空气中有害气体浓度是:
1
2.0μg/m 3
[7]当检测电路的电流变为:
I 0.1A
此时电路总电阻:
28V
R 280Ω 总 I 0.1A
U
根据串联电路电阻特点可知,气敏电阻的阻值:
R R R 280Ω 10Ω 270Ω
总
由图丙可知,气敏电阻阻值为 270Ω 时,此时空气中有害气体浓度是:
2
0.1μg/m 3
由题意知,净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分
比;则该空气净化器的实际净化效率: 8.此电路功率的最大值 P
最大
UI ' 12V 2.6A 31.2W 。(2019·上海中考模拟)随
大
着现代社会对住宅节能标准的不断提高,办公楼、住宅的玻璃门窗通常采用真空玻璃。其 结构特点是将两块玻璃边部密封在一起,通过抽气口将两层玻璃之间抽成接近真空并用玻 璃柱支撑,如图所示。
这种玻璃既不影响采光,又能隔音,还能起到冬天保暖、夏天隔热的作用,为人们营造了 一个安静,舒适的环境。但双层真空玻璃制作和安装成本较高,如果安装或使用不当,容 易造成玻璃破裂,影响居住环境的安全。
(1)双层真空玻璃“既不影响采光,又能隔音”的原因是: _________________。
(2)双层真空玻璃容易破裂的一个重要原因是中空部分接近真空,由于_______的作用会 将玻璃板压碎。
(3)请判断:双层真空玻璃________(选填“能”或“不能”)屏蔽无线电波信号。 【答案】光可以在真空中传播,而声音不能在真空中传播 大气压强 不能 【解析】 【详解】
①双层真空玻璃“既不影响采光,又能隔音”,其主要是因为光可以在透明物质中传播,声 音不能在真空中传播。
②双层真空玻璃容易破裂的一个重要原因是中空部分接近真空,由于大气压强的作用会将 玻璃板压碎。
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