初三物理电学综合题(较难)含答案

初三物理电学综合题(较难)含答案一、电磁学综合题1．（4）若要使恒温箱的设定温度低于80℃，由图乙知道，热敏电阻的阻值R1将增大，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A，即要求控制电路中的总电阻不变，所以R0的阻值必须调小。（2019·江苏中考模拟）某同学设计的一个温控电加热装置，原理如图所示，电压U＝6V，Rt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。电磁铁线圈电阻不计，当线中的电流I＞＝10mA时，铁吸下与下触点A接触；当I＜10mA时，衔铁松开与B触点接触，U2＝220V，R1＝48.4Ω（1）衔铁刚被吸下时，求Rt的阻值；（2）仅需在线框内加一根导线，即可安现该电加热器具有加热和保温功能请用笔画线画出这根导线（3）求该电加热器处于加热挡时的电功率（4）若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%，求R2的阻值【答案】（1）600Ω（2）（3）1000W（4）435.6Ω【解析】【详解】(1)当线中的电流I>=10mA时,衔铁吸下,因此衔铁刚被吸下时，Rt的阻值为：Rt===600Ω;(2)在线框内加一根导线，如图所示，衔铁吸下与下触点A接触，电路中只有R1，加热器处于加热状态，衔铁上触点B接触，电路中R1和R2串联，加热器处于保温状态。(3)该电加热器处于加热挡时的电功率:P加热===1000W(4)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,则电加热器的保温时功率为：P保温=P加热10%=1000W10%=100W,由P=得，电加热器的保温时电路的总电阻为：R总===484Ω,则R2的阻值为：2．Q＝W＝UIt＝220V×30A×10×60s＝3.96×106J，（2019·河南中考模拟）有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成；工作电路由电压为U2=220V的电源和R2=44Ω的电热丝组成。其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到30mA时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。（1）在升温的过程中，电阻R1两端的电压会_____选填“变大”“变小”或“不变”)；要使恒温箱设定的温度值升高，应调节滑动变阻器R0的滑片，使其接入电路的阻值____(选填“变大”或“变小”)。（2）求电热丝工作时的功率和在10min内产生的热量。_____________（3）如果恒温箱的温度设定为50℃，求电阻箱R0应接电路的阻值。__________【答案】变小变大1100W；6.6×105J200Ω【解析】【详解】（1）从图乙可知，在升温的过程中，热敏电阻的阻值会减小，根据欧姆定律U=IR可知热敏电阻R1两端的电压变小；从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，需减小热敏电阻的阻值，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律R=需要增大电阻箱连入的电阻值，即R0的阻值必须变大；（2）电热丝工作时的功率：P==1100W，电热丝正常工作10min产生的热量：Q=W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J；3．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2N1920J【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。（2）通过R2的电流为I2===0.4A，当电流表示数为I=0.6A时，通过R1的电流为I1=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A，此时压敏电阻的阻值为R1===40Ω，对照乙图可知，此时压敏电阻R1受到的压力为2N。4．（3）R2连续工作10min产生的热量为Q===1920J（2019·安徽中考模拟）如图为某家用电热水器的电路图，R1为发热板，当热水器处于加热状态时，水迅速被加热；达到预定温度后，S自动切换到另一挡，处于保温状态。已知R1＝100Ω，饮水机加热时的功率是保温时的功率的4倍，电热水器正常工作时：（1）用公式分析，当S分别接a和b时，哪种情况为加热状态？哪种情况为保温状态？（2）求R2的阻值。（3）当S接b时，求电阻R2在6min内消耗的电能。【答案】（1）保温状态；（2）100Ω；（3）43560J。【解析】【详解】（1）由电路图可知，开关S接a时电路为R1的简单电路，开关接b时电路为R1、R2串联，因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以，开关S接a时电路的总电阻最小，电路中的电流最大，由P＝UI＝I2R可知，R1的电功率最大，电热水器处于加热状态；同理可知，开关接b时电路的总电阻最大，电路的电流最小，R1的电功率最小，电热水器处于保温状态；（2）开关S接a时，电路为R1的简单电路，热水器处于加热状态，则电热水器的加热功率：；因饮水机加热时的功率是保温时的功率的4倍，所以保温时R1的功率：，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI＝I2R可得，保温时电路中的电流：，由可得，此时电路的总电阻：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝200Ω﹣100Ω＝100Ω；（3）当S接b时，电热水器处于保温状态，则电阻R2在6min内消耗的电能：W2＝I2R2t＝（1.1A）2×100Ω×6×60s＝43560J。答：（1）开关S接a时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电路的电流最大，由P＝UI＝I2R可知，R1的电功率最大，电热水器处于加入状态；开关接b时电路的总电阻最大，电路的电流最小，R1的电功率最小，电热水器处于保温状态；（2）R2的阻值为100Ω；5．②浮体A受力平衡，即水对C的压力、A和C总重力以及浮力平衡，所以有：F压+G=F浮，则F压=F浮-G=0.55N-0.15N=0.4N，所以阀门C受到水的压强：p==4×103Pa，水的深度：h==0.4m。（2019·甘肃中考模拟）两只灯泡，A灯“6V6W”、B灯“6V3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．（1）若灯泡A．B两灯泡串联在同一个电路中(两灯泡都不会被烧坏),则______灯泡发光较亮.（选填“甲”或“乙”）（2）将A、B两灯泡并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能__________；（3）将A、B两灯泡串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻______（4）将A灯泡与一个滑动变阻器（50Ω2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率和A灯泡功率相等时，求滑动变阻器的功率________．【答案】B540J4Ω2.1W【解析】【详解】（1）A、B两灯的电阻RA==6Ω，RB==12Ω，如果两灯是串联在同一电路上，通过的电流是相同的，RA＜RB，根据P=I2R可知，PA实＜PB实，B灯泡实际功率大，亮度较大；（2）将A、B并联接在6V电源两端时，因为并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以两灯泡的总功率：P=PA1+PB1=6W+3W=9W，1min内电路消耗的电能：W=Pt=9W×60s=540J；（3）通过两个灯泡的额定电流IA==1A，IB==0.5A，将A、B两灯串联接在某电源两端，串联电路中各处的电流相等，由于IA＞IB，B灯恰好正常发光，电路中的电流IA1=IB=0.5A，由图甲可知，A灯泡两端的电压UA1=2V，A灯泡的电阻RA1==4Ω；6．(3)加热水箱中水的质量=1.0×103kg/m3×1.1×10−3m3=1.1kg，水吸收的热量：=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.1kg×(92℃−20℃)=3.3264×105J，加热管的热效率为90%，根据，则电热管需要放出的热量是：，饮水机加热时加热管的功率为880W，则加热的是时间为：.（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。（1）如图甲，前挡风玻璃倾斜度较大，其目的是_______________．（2）高速行驶时，为了防止外力导致挡风玻璃破碎飞溅，设计了挡风玻璃由两层钢化玻璃中间夹一层PVB胶片制成的结构，这样做的好处_____________．（3）为检验玻璃是否达到每m2面积能承受5×105N撞击力的要求，科研小组设计如图乙电路。测试时，将样品平放在压力传感器上，闭合开关S，释放重物撞击，样品完好无损．传感器阻值RN随压力F变化图象如图丙，撞击力最大时玻璃与重物的接触面积为1×10-3m2；电源电压为27V，定值电阻R0=10Ω．（样品质量不计）①由图可知，压力传感器的阻值随压力增大而_______________．②测试时，电流表示数随时间的变化图象是__________，其理由是_____________________．③电流最大时为0.9A,则每m2面积最大撞击力为__________N，这种玻璃________合格品．（是/不是）【答案】减小阻力外力使玻璃破碎时，碎片仍然粘在胶片上减小C见解析4×105N不是【解析】【详解】(1)是因为动车的整个车身设计采用的是空气动力学原理，前挡风玻璃是有一定的倾斜角度，这样可以减轻空气的阻力；(2)这种玻璃受外力损坏时，玻璃碎片仍然粘在胶片上，而不会飞出给车上乘员造成二次伤害。(3)①如图丙所示，当压力增大时，传感器的电阻值会变小；②由图丙可知,当重物对传感器产生的压力在0−200N时,传感器的电阻不变,根据I=可知，此过程中电流表的示数不改变，当传感器受到的压力大于200N时，其阻值会逐渐减小，当被压至最低点是产生的压力最大，此时电路中的电阻最小，电流表的示数为最大，当压力传感器从最低点向上弹起时，其所受的压力会逐渐变小，电阻变大，电路中的电流也会变小。因此可知C图象符合题意；③电流最大为I大=0.9A,电路中的总电阻：R串===30Ω，压力传感器RN阻值：RN=R串−R0=30Ω−10Ω=20Ω，由图丙可知，压力传感器受到的压力为400N7．（3）电路中电压是不变的，根据P=可知，要高温档（发热功率最大）工作，则须电路中电阻最小，即当R1与R2并联工作时为高温档。应S2闭合，同时S1接a。（2019·广东中考模拟）家庭电路的电能表如图所示。小明让电饭锅单独工作，转盘转过30圈时，停表记录其工作时间为100s。（1）电饭锅消耗的电能为_________kW•h，电功率为________W。（2）小芳设计实验如下:电饭锅单独正常工作时，用停表计时3分钟。这段时间内，观察转盘转过的圈数n，测量出消耗的电能W，算出电功率。评估:比较两人测量电饭锅功率的实验，_________的实验相对不太精确。理由是:_________（3）电能属于__________（选填:“一次”、“二次”、“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】0.01360小芳3分钟内，转盘转过的圈数不一定是整数，测量消耗的电能误差较大二次【解析】【详解】（1）由图中参数可知，电路中消耗1kW•h电能，电能表转3000r。则电能表转30r电饭锅消耗的电能为W==0.01kW•h=3.6×104J；电功率为P===360W。（2）由于电能表的转盘转的比较慢，在时间刚好3min时，有可能转盘不是刚好转过整数圈。这样计算的电能误差较大，从而计算的功率也误差较大。8．（2019·广东中考模拟）无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数：参数名称最大飞行半径/km最大巡航速度km/h电池电压/V电池容量/mAh电动机额定功率/W拍摄速度/帧/秒数据5502425002011000（电池容量＝放电电流×放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作lh。帧/秒是指每秒拍摄的画面数）。（1）人们是利用遥控器通过_____传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为_____km。（2）小轿车在高速公路上限速120km/h。如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿