中考物理电学综合计算题汇总及答案解析.docx

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1、中考物理电学综合计算题汇总及答案解析一、电磁学综合题U 5 U4 U 5 U 1 1所以变阻器的总电阻： R1 R串 R05 4 5 1 。（ 2019山东中考模拟）1 串 0 I1 I4I1 I1家庭电路示意图及原理图如图所示，用电压表测得进入某用户的电压为U2 220V，如果该用户在某日 18： 0019：00 这个时间段有三个用电器同时工作，其中白炽灯标有 “220V100W ”、电烙铁标有“ 220V800W”，家中的电能表记录了这 1h 的用电情况（见 图）。请解答以下问题：（1）该用户在这 1h 内消耗的电能有多少？该电能表能否正常工作？（友情提示：要读出 小数部分）（2）空调器消

2、耗的电功率有多大？（3）通过用户保险丝的电流有多大？（4）如果输电线路的总电阻（配电室到进户处）约为1.5 ，假设配电室仅向该用户供电，要保证用户家里这三个用电器同时正常工作，配电室向线路输出的电压U1 约为多少伏？（5）若要求减少输电线损失的功率，用学过的知识分析说明可以采取的方法。 【答案】（ 1）4.4kW?h（2）能（ 3）3.5kW（4）20A（ 5）250V（6）见解析 【解析】【详解】（1）由如图 18：00 时，电能表示数为 132.1kW?h ， 19： 00 电能表示数为 136.5kW?h ， 所以该用户在这 1h内消耗的电能： W=136.5kW?h 132.1kW?h

3、=4.4kW?h ；W 44kW h三个用电器的总功率为： P 4400W ； t 1h该电能表允许接的用电器的总功率是P=UI=220V20A=4400W因为 4400W=4400W ，所以电能表能正常工作；（2）由题电源电压 220V，家庭电路各用电器并联，所以三种用电器都正常工作， 所以空调的电功率： P空调=4.4kW -0.1kW-0.8kW=3.5kW ；（3）此时用电器的总功率： P=4400W，由 P=UI 可得通过保险丝的电流：I P 4400W 20A ；U 220V（4）输电导线与用电器是串联的，要保证用户家里这三个用电器同时正常工作，则用电器 两端电压为 220V；根据

4、 U IR得，导线电压： U 线=IR线=20A1.5=30，V 根据串联电路的电压特点，所以配电室向线路输出的电压： U1=U 额+U 线=220V+30V=250V；2答：水吸收的热量为 3.696 150J，烧开一壶水需要的时间为 420s。（ 2019 翁牛特旗乌 丹第一中学中考模拟）阅读短文，并回答问题第四代电光源 LED光源 如图甲是时下较为流行的 LED手电筒和 LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极 管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易 控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光 源，是极具发

5、展前途的新光源 LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同， 是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取 代传统光源图乙是 LED的元件实物及符号 由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导 通状态，否则处于截止状态利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个 额定电压为 3V的LED接入电源电压恒为 4.5V 的电路，闭合开关 S，LED即处于导通状态， 调节变阻器滑片，改变 LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得 到电压表与电流表示数关系，如丁所示（1）LED灯主要由半导体材料制成

6、；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗 的能量较白炽灯 （高/ 低）；（2）在图丙中，闭合 S，调节滑动变阻器，使 LED正常发光；断开 S，改变电源的正负极 后再闭合 S，LED（能/ 不能）发光（3）在图丙中，闭合 S，调节滑动变阻器，使 LED正常发光；断开 S，改变电源的正负极 后再闭合 S， LED不能发光；此时两电表的示数为 。A4.5V 20mAB3V 20mA C 4.5V 0mA D 3V 0mA【答案】低 不能 C【解析】【详解】（1）根据题意知， LED灯直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，转移为内 能的部分少，即电热转换损耗的能量较白炽灯低；（2）

7、在图丙中，闭合 S，调节滑动变阻器，使 LED正常发光，由于二极管具有单向导电 性，断开 S，改变电源的正负极后再闭合 S， LED不会有电流通过，故不能发光。（3）在图丙中，闭合 S，调节滑动变阻器，使 LED正常发光；断开 S，改变电源的正负极 后再闭合 S， LED不能发光，即 LED没有电流通过，所以电流表示数为0mA，此时电压表通过滑动变阻器能够测量电源电压，所以电压表示数为1.5V。故选 C。3（4）高温超导材料具有零电阻特性，即超导电性，可以应用于大电流应用：超导发 电、输电和储能。（ 2019山东中考模拟）问题解决油量报警装置： 小雨想要利用电磁继电器制作一个油量自动报警装置。

8、要求：油箱内油量充足时绿灯亮、 红灯灭，显示正常；储油过少时绿灯灭、红灯亮，报警提醒油量过少。请利用下图器材， 再添加一个电源，将电路设计填画完整。（）并简述此装置的工作过程 。（提示：电磁继电器所用弹簧拉力较大，电磁铁磁性必须大到一定程度才能把衔铁吸引下来，否则弹会把衔铁抬起来。）答案】详见解析【解析】【详解】用导线将电源、变阻器、定值电阻R0 和电磁铁顺次连接起来；使电磁继电器的静触点与电源相连，动触点 A和 B分别与红灯和绿灯的一个接线柱相连，红灯和绿灯另外一个接线柱 分别与电源相连。如图所示：填）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

9、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 20的定值电阻， R1为压敏电阻。当开关 S闭合后，问：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

10、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= RU2 =280V =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= UI = 8V =40，对照乙图可知，此时压I 1 0.2A敏电阻 R1 受到的压力为 2N。5（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。（ 2019 广 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

11、，当它静止下用。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【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：6图丁是 RV的阻值与车速成正比，当车速为75km/h 时， RV3 -10 = 50-10，75km/h 100

12、km/hU 12VRV3=40 ，通过电路的电流 I3=0.24A，电压表的示数 U1=I3RRV3 R 40+10V3=0.24A 40 =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。表是某型号电动自行车（如图甲）的相关数据。质量 m/kg40行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m 2-3810-3电能转化为机械能的效率 75%工作电压 U/V48规定最大行驶速度 v/km?h-1361）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

13、）。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6kg（已知本地汽油的热值为 4.5 106J/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

14、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A（ g 取 10N/kg ）6 【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。66（2）知道电动机的最大容量 W电=400W ?h=0.4kW ?h=0.43.6106J=1.44106J 电能转化为的机械能：66W 机械能 =W 电75%=1.44106J75%=1.08106J；W机械能由 =和 Q 放=mq 可得：1.08

15、106J64.5 106 J / kg 30%=0.8kg ，Q放需要汽油 m= Q放 = W机械能q汽油q汽油（3）由图可知，车速相同时， A 实际刹车距离 s比 B 的短，说明其刹车性能较好；（4）小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶，运动的路程是水平方向的，重力方向 是竖直向下，所以在竖直方向没有通过的距离，则重力没有做功，也就是重力做的功为 小明和车总质量：m=40kg+40kg=80kg ，根据图象可知总质量为 80kg 时的摩擦阻力 f=20N ， 根据表格可知最大车速 v=36k/h=10m/s ， 则最大功率 P=fv =20N 10m/s=200W ；消耗电功率：P=

16、200W ，P电= 电= 75%由 P=UI 可得：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 600.5R 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，

17、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待机1档2档3档4档5档6档功率（ W）0.9234575103121148净化空气量（ m3/h ）-120240360500610760噪音（ dB）/ 声强级-233239474955（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

18、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 ）R0 10 ，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 g/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】

19、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】2 挡时的功率 P 44W ，由 P UI(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，在得，在 2 挡正常工作时的电流：P 44WI 0.2AU 220V 333该空气净化器工作档位为该房间内空气的体积：4 档时，净化空气量为 500m 3/h ，即每小时净化空气 500m3，23 V Sh 50m2 2.5m 125m 3 则理论上 1h 可以净化房间内空气的次数：500m3n 3 4125m3 即理论上

20、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：2400im3p6/imkpW h 0.015kW h 5.4 104J工作时间：t 20min 1200s240m 3 /h45W35.3m3 / （ h W ）则净化器消耗的电功率：4W 5.4 104JP 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：(4) 6由电路图可知， R0 、R串联，检测电路中电流表的示数为：I 0.7A由 I U 得，电路的总电阻：RU28VI 0.7A40根据串联电路电阻特点

21、可知，气敏电阻的阻值：R R总 R 40 10 30由图丙可知，气敏电阻阻值为 30 时，此时空气中有害气体浓度是：1 2.0g/m 3 7当检测电路的电流变为：I 0.1A 此时电路总电阻：2800.1A根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值：R R总 R 280 10 270 由图丙可知，气敏电阻阻值为 270 时，此时空气中有害气体浓度是：2 0.1g/m3 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：86 W P1t1 P2t2 P3t 3 800W 12 60s 800W 10 60s 300W 5 60s 1.

22、146 106J 。（ 2019上海中考模拟）如图（ a）所示电路，电源电压为 12 伏且不变， R1的阻值为 20 欧，滑动变阻器 R2 是规格为 “20欧 3 安”和“60欧 2 安”中的一个，闭合开关 S后。 求通过 R1 的电流 I1。 求 10 秒内电流通过 R1 做的功 W1。 若将一个表盘如图（ b）所示的完好的电流表接入电路某处，在电路安全工作的情况下， 移动变阻器的滑片 P，使电路消耗的最大功率与最小功率的比值最大。（a）请判断符合上述要求所用变阻器的规格是 ；电流表连接在 （选填 “a、”“ b、”“a或 b”处）。（b）求此功率的最大值 P 最大。【答案】 0.6 安 7

23、2焦 60欧 2安 a或 b 31.2瓦【解析】【详解】 由电路图可知，电阻 R 1、 R 2并联，根据欧姆定律 I U 可得，R通过 R1 的电流 I1 U 12V 0.6A 。R1 20 10 秒内电流通过 R1做的功 W1 UI 1t 12V 0.6A 10s 72J。 闭合开关 S，电阻 R1、 R 2并联，由并联电路的特点可知，移动变阻器的滑片P时，通过 R1 的电流保持 0.6A 不变。在电路安全工作的情况下，要使电路消耗的最大功率与最小 功率的比值最大，则电路中的最大电流与最小电流的比值最大。若将 “20 3A的”变阻器接入电路中，通过 R2的电流最大为 3A，如果电流表接在（

24、a）处， 在电路安全工作的情况下，电流不能超过电流表的量程，则电路中最大电流I 大=3A；通过R2 的电流最小为 I2 U 12VR2 200.6A ，电路中最小电流 I 小 =0.6A+0.6A=1.2A；因此电路中的最大电流与最小电流的比值为I大3A?I小若将 “60 2A的”变阻器接入电路中，通过2.5。1.2AR2的电流最大为 2A，则电路中最大电流 I大=2A+0.6A=2.6A；通过 R2的电流最小为I2U 12V 0.2A ，电路中最小电流 IR2 60I大2.6A? 3.25。小 =0.2A+0.6A=0.8A ；因此电路中的最大电流与最小电流的比值为I 小 0.8A因此，符合上述要求所用变阻器的规格是“60 2A；”因为图（ b ）电流表的最大量程为03A，题中干路电流和支路电流均小于3A，所以电流表连接在 a或 b处。