中考物理 精选真题试卷 电学综合 专题练习含答案
一、电磁学综合题
1.电动机的机械功 W 机=W?Q=3.3×105J?1.5×104J=3.15×105J,(2019·天津中考模拟)如 图甲所示,设闭合电路中的电流为 I,外部电路的等效电阻为 R,电源内部电阻为 r(r 为定
值),电源电动势为 E,根据串联电路电压特点有 E=IR+Ir。现有如图乙所示的电路,当变阻 器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数与电流表读数的变化情况,如图丙 中 AC、BC 两直线所示。
(1)电压表 V1、V2 的示数与电流表 A 的示数的变化图线分别为(丙)图中的哪一条?并加以说 明。
(2) 请你计算出变阻器的总电阻 R1 的大小。
小贴士
电源两极间存在电压。实验表明:不接用电器时,电源两极间电压的大小是由电源本身的 性质决定的,物理学中用“电动势”表征电源这一特性,即电源电动势等于电源没有接入 电路时两极间的电压,用符号“E”
表示,实际上由于电源内部有电阻,所以当电路中有电流通过时,电源的内阻也分得一定 的电压。
【答案】(1)详见解析(2)
R?R?R?U 5 ? U 4 ? U 5 ? U 1
1 串 0
I I I I
1
4
1
1
【解析】
【分析】
根据题中“小贴士”和电路图可知,本题考查闭合电路的欧姆定律。当滑动变阻器的滑片向
左移动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,定值电阻 R0 的电压增大,路端 电压减小,结合图丙进行分析判断,确定两电表对应的图线;结合图像,利用欧姆定律求 出 R1 的值; 【详解】
解:电压表 V1 测电路中电阻 R0 及 R1 两端总电压(或电源输出电压)。
(1)BC 直线为电压表 V1 的示数随电流表示数变化的图线,AC 直线为电压表 V2 的示数随 电流表示数变化的图线。
当滑动变阻器滑片从一端滑到另一端时,电流表示数从 I1 增大到 I4,乙图中电压表 V2 的示 数 U0=IR0,可知当电流表 A 的示数增大时,电压表 V2 的示数也随着增大:因为
E=I(R0+R1)+Ir,已知电源内阻 r 和电源电压不变,可知当电流 I 增大时,Ir 增大,则 I(R0+R1) 减小,即电源输出电压减小,所以 BC 直线为电压表 V1 的示数随电流表示数变化的图线。 (2)当滑动变阻器取最大值时,电路中电流最小为 I1,电压表 V1 的示数为 U5,则
U
外部电路的等效电阻为 R ? I 5 ,
串
1
当滑动变阻取最小值时,电路中电流最大,电压表 V2 的示数为 U4,电流表示数为 I4,则
U
R ? ? 1 , 0 I I
44
1
U
2.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;
3.(4)因为电解铝的密度小,根据公式 ρ =
m
V
可知,火炬体积一定时,选用电解铝材质
会大大减轻火炬质量。(2019·广东中考模拟)如图甲是某饮水器的原理图。饮水器的容器 内有密封绝缘的电热丝 R1(是一个定值电阻)和热敏电阻 Rx,只要水面到达如图所示的位 置,接触开关 S1 就会导通。继电器开关 S2 的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切 断加热电路。
(1)若分别把电热丝 R1 和热敏电阻 Rx 单独接入某电源电路中,它们的电流随电压的变化 曲线是图乙中 A、B、C 中的两条。可知 R1 的阻值是_____Ω,饮水器的正常加热功率是 _____W。
(2)为了使继电器开关 S2 在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路,热敏电阻 。在使用过程中,发现饮水器内的水实际加 Rx 应选择图乙中的_____(选填图象中的字母)
热到 90℃就自动切断了加热电路,为了使水能在加热至沸腾后才能自动切断加热电路,可
将滑动变阻 R2 的滑片向_____调节。
(3)已知该饮水器装有 10kg 水,在实际使用中发现,当只有饮水器接入电路中时,它将
水从 20℃加热到 100℃的过程中,电能表的转盘转了 3000 转,则该饮水器加热过程中的 热效率是_____(保留小数点后一位)。(电能表参数“2500revs/kW?h”,水的比热容为 ) 4.2×103J/(kg?℃)
【答案】10 4840 C 左 77.8% 【解析】
【详解】
(1)因为 R1 是定值电阻,则通过 R1 的电流与它两端电压成正比,其 I﹣U 图象为过原点的 倾斜直线,所以图像中 B 为定值电阻 R1 的电流随电压的变化曲线;结合欧姆定律,取图像
中点(10V,1.0A)可得,R1 的阻值为 R1=
2 U 2 (220V)
= =4840W。 R 10
U 10V I 1A
= =10Ω,其正常工作时的功率为 P=
(2)为了使饮水器在水加热至沸腾后能自动切断加热电路,则应使继电器开关 S2 断开, 应减弱电磁铁的磁性,根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知应减小控制电路中的电流,由 欧姆定律可知此时热敏电阻的阻值应变大,即热敏电阻 Rx 的阻值应随温度升高而变大,图 乙中 C 曲线反映了电阻的阻值随温度升高(两端电压越高,电流越大,产生热量越多,温
度就越高)而变大的特性,故选 C;若要饮水器内的水加热到 90℃还能继续加热,即继电 器开关 S2 仍然是闭合的,需要增强电磁铁的磁性,应增大此时控制电路中的电流,由欧姆
定律可知应减小控制电路的总电阻,而温度为 90℃时热敏电阻的阻值是一定的,所以应减 小滑动变阻器 R2 的阻值,即 R2 的滑片向左调节。
4.(3)6 天内风力发电机产生的电量相当于燃烧 4.8 ?104t 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 R1 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R2 的 _____端.(选填“A”或“B”)
(2)当滑片从 R2 的最右端移到最左端时能够实现 R1 电功率从 160W—1210W 的无极调温,则 R1 的阻值为多大,R2 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
U 2 U 2 ?220V ?2
得 R1= = =40Ω,当滑片位于 R2 最右端时,R2 接入阻值最大,此时总电 P=
R P 1210Ω
阻最大,R1 功率最小是 160W,根据 P=I2R 得此时电路电流 I=
U220V
总电阻 R 总= ==110Ω,R2=R -R1=110Ω-40Ω=70Ω;
总
I 2A
P 160W
= =2A,电路
40Ω R1
-10Ω 50Ω-10Ω
5.图丁是 RV 的阻值与车速成正比,当车速为 75km/h 时, RV3= ,
75km/h
100km/h
U 12V RV3=40Ω,通过电路的电流 I3= =0.24A,电压表的示数 U1=I3R ?
R ? R 40Ω+10Ω
V3
V3=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。电动自行车因为具 有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。
下表是某型号电动自行车(如图甲)的相关数据。
质量 m/kg
40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积 S/m2
8×10-3 75%
电能转化为机械能的效率 η
工作电压 U/V
48
规定最大行驶速度 v/km?h-1
≤36
(1)电动车中改变车速的控制器类似于实验室中______(填物理实验器材名称)。
(2)如果该电动自行车采用 400W?h(瓦时)的大容量电池供电,则其最多能输出的机械 能为________J.若这么多的机械能由效率为 30%的汽油机提供,则需要燃烧汽油 (已知本地汽油的热值为 4.5×106J/kg) _____kg.
(3)电动车车速过快,目前已经是引发交通事故的重要原因之一,图乙中所示的图线分别 为 A、B 两不同品牌电动车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离 s 与刹车前的车速 v 的关系图象。图中_____(A/B)车的刹车性能较好,你判断的依据是______;
(4)小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶 10km.已知小明的质量是 40kg,且 该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力 f 随车辆和人的总质量 M 的变化关系图像如图丙 所示。则上述骑行过程中克服摩擦力做功的功率为_________W,通过电动自行车的电流为 (g 取 10N/kg) _________A.
【答案】变阻器 1.08×106 0.8 A 相同速度 A 的刹车距离更短 200 5.56 【解析】 【详解】
(1)电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的滑动变阻器,它和电动机应该串联在一起 使用,从而起到调节电流的作用。
(2)知道电动机的最大容量 W =400W?h=0.4kW?h=0.4×3.6×106J=1.44×106J
电
电能转化为的机械能:
W 机械能 =W ×75%=1.44×106J×75%=1.08×106J;
由 η=
W
电
Q
机械能 和放
Q 放=mq 可得:
中考物理 精选真题试卷 电学综合 专题练习含答案
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