1、初三物理电学综合题较难及详细答案解析2020年初三物理电学综合题(较难)及详细答案解析一、电磁学综合题1由题知。R1的电功率：P1=P加热P文火=500W则R1的阻值：R1=121，文火萃取阶段时，只有R2连入电路，功率为100W，即P2=可得R2484，额定保温功率：P保温80W。（2019吉林长春市实验中学中考模拟）小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，用来测量同学们的身高，如图所示，其中定值电阻R15，电源电压恒为4V，R2的长度为100cm、规格为“15 0.5A”，电压表量程为03V，电流表量程为00.5A。（1）当被测同学的身高越高时，电压表的示数_，电流表的示数_。（选
2、填“越大”、“越小”或“不变”）（2）若被测量同学的身高为2m时，滑动变阻器的滑片刚好位于最上端，则此时电压表时示数为_V；当电压表的示数为1.5V时，被测同学的身高应_1m（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）若被测量同学的身高越高时，测量仪消耗电能越_（选填“快”或“慢”）。【答案】变大 变小 3 大于 慢 【解析】【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由图知，当人体身高增高时，滑片上移，R2接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，由I可知，电路中的电流变小，由UIR可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各
3、分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表的示数变大；（2）滑片在最上端时，R2连入阻值为它的最大值，由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流，I=，此时R1两端电压：U1IR10.2A51V，所以电压表的示数：UVU2UU14V1V3V；当电压表的示数为1.5V时，R1两端电压：U1UUV4V1.5V2.5V，电路中电流：II2I1，此时R2连入阻值：R23，R2连入长度：L20cm，所以未连入长度为：100cm20cm80cm，当身高为2m时，滑动变阻器的滑片刚好位于最上端，所以此时被测人身高为：2m0.8m1.2m。即身高应大于1m；2答：水吸收的热量为3.696105J，烧开一壶
4、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，
5、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；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
6、负极后再闭合S，LED不能发光；此时两电表的示数为_。A4.5V 20mA B3V 20mA C4.5V 0mA D3V 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）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
7、，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20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
8、”、“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。（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=40
9、，对照乙图可知，此时压敏电阻R1受到的压力为2N。4（3）)由I=可得，电路启动时的总电阻：R总=400，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时热敏电阻的阻值：R2=R总R1=400150=250，对照图乙数据可知，此时的启动温度是30。（2019辽宁中考模拟）电饭锅中的磁钢限温器电饭锅是生活中常见的用电器，它是利用感温磁钢（软磁体）的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度。感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示。磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。感温磁钢及其外套、內锅由弹簧支撑。感温磁钢与受热面固定在一
10、起，受热面直接把热量传递给锅底。煮饭时用手按按钮开关，通过杠杄AOC使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热。当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起。（1）与铜导线相比，制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是_（选填字母）。A电阻较大，熔点较低B电阻较大，熔点较高C电阻较小，熔点较低D电阻较小，熔点较高（2）设想一下，如果“常温超导”实现，为了节能，常温超导材料_（填“可以”或“不可以”）替代现有的加热元件。（3）煮饭时用手按按钮开关，杠杆AOC可以省_；饭煮熟后
11、，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，杠杆CBO属于_（填“省力”，“费力”或“等臂”）杠杆。（4）电饭锅煮饭时，电能主要转化为_能：标准大气压下，用此电饭锅烧水，水沸腾后按钮开关_（填“会”或“不会”）自动跳起。【答案】B 不可以 距离 省力 内 不会 【解析】【详解】（1）电饭锅加热元件，需要在高温下，并且需要放出较多的热量，根据焦耳定律可知需要较大的电阻，不容易熔断，熔点高一些，所以必须是电阻较大、熔点较高的材料，故选B；（2）加热元件的工作原理是电流的热效应，根据焦耳定律可知，用电器必须有电阻才能产生热量，故常温超导材料不可以替代现有的加热元件；（3）煮饭时用手按按钮开关，动力作用在
12、A处、阻力作用在C处，支点在O，所以动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，能够省距离；饭煮熟后，永磁体落下，动力作用在C处、阻力作用在B处，支点在O，所以动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；5(5)电动汽车和与以燃烧汽油为动力的汽车相比，不使用化石燃料，节省了石油能源，清洁无污染, 电动机噪音比汽油机小。（2019云南中考模拟）小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”，如图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体，OBA是可绕O点转动的杠杆，R1是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0为定值电阻，V为显示重力大小的仪表（实质是一个量程为03V的电压表）已知OB：OA1：2，R0
13、100，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）压力F/N050100150200250300电阻R1/300250200150100500（1）托盘上没放物体时，压力传感器R1的电阻值是_。（2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图所示，则此时压力传感器R1上的电压是多少_？（3）第（2）题中被测物体的重力是多少_？【答案】300 1V 500N 【解析】【详解】（1）由表格可知，当压力为0时，压力传感器的电阻为300；（2）电压表量程为03V，分度值为0.1V，则示数U02V；由串联电路的电压规律可得压力传感器R1上的电压：U1UU03V2V1V；（3）由串联电路电流的特点可得通过
14、电路的电流I1=I0=0.02A；6R1=50； 查表得：F=250N；由杠杆的平衡可得：GlOB=FlOA，G=500N。（2019江苏中考模拟）如图甲所示为某初中小组设计了一种测定风力的装置，迎风板与压敏电阻Rx连接，工作时迎风板总是正对风吹来的方向压敏电阻的阻值随风力变化而变化，其阻值Rx与风对迎风板的作用力F关系如图乙所示已知电源电压恒定，定值电阻R=5，灯泡L标有“6V 6W”的字样（不考虑灯丝电阻的变化），电压表的量程为03V闭合开关S，无风时电压表的示数为2.5 V（1）灯泡L的电阻为多少？（2）求无风时，压敏电阻Rx消耗的电功率？（3）求该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力？
15、（4）若提高该装置所能测量的风对迎风板的最大作用力，请说出两种改进方法【答案】（1）6 （2）1.75W （3）300N （4） 串联一个定值电阻 减小电源电压【解析】【详解】（1）灯泡L的电阻为：=6；（2）由图甲可知是一个串联电路，电压表测定值电阻R两端的电压，无风时电压表的示数为2.5 V，定值电阻R=5，根据串联电路电流特点得，电路中的电流为：I=0.5A，由图象乙可知，当无风时，电阻Rx=7，则此时压敏电阻Rx消耗的电功率：=7=1.75W；电源电压为U=2.5V+0.5A（6+7）=9V；（3）由甲电路图可知，R与Rx串联，电压表测R两端的电压，由图乙可知，风力最大时，Rx的阻值最
16、小，电路中的总电阻最小，由U=IR可知，R两端的电压最大，即电压表的示数最大，电压表的量程为03V，所以R两端的电压最大为3V，由I=可知，电路中的电流增大，此时电路中的电流为=0.6A，=1A0.6A，灯安全，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压：Ux=U-UR-=9V-3V-0.6A6=2.4V，因串联电路中各处的电流相等，所以压敏电阻的阻值：Rx=4，由图象可知，该装置所能测量的最大风力为300N；7（5）由P=fv得f=22.5N，由图像求出总质量为m总=90kg，m人=m总-m车=90kg-40kg=50kg。（2019江苏扬州教育学院附中中考模拟）阅读短文，回答
17、问题电动汽车电动汽车是环保的交通工具，行驶时蓄电池给电动机供电，电动汽车的主要部分参数如表所示，如图甲所示，在测试过程中，司机和一名陪同人员上车司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km，电池剩余容量为58kWh，陪同人员负责记录测试数据，已知司机和陪同人员的质量均为70kg，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6，g取10N/kg。空车质量1360kg轮胎与地面总接触面积400cm2蓄电池最大容量68kWh最高车速120km/h最大功率90kW最大续航里程180km（1）为了节能，车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法：在车速逐渐减到60km/h的过程中，不采用机械刹车，由于电动汽车继续行驶
18、，带动电机逆向发电，将电能存储在蓄电池内，此时电机的工作原理是_（2）汽车刹车原理图如图乙所示，连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的_（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆（3）在测试前，人未上车，此时电动汽车对水平地面的压强为_Pa在此测试过程中，电动汽车匀速行驶30km，牵引力做的功为_J该电动汽车将电能转化为机械能的效率为_%.（4）如图丙是小明设计的车速提醒电路，R为定值电阻，RV的阻值随车速的变化而改变当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速图丁是RV的阻值与车速关系的图像图戊是车速从0加速到100km/h过程中，RV消耗的电功率随电流变化的图像则图丁中图线
19、与纵坐标相交点的电阻值是_当车速达到75km/h时，此时电压表的示数为_V.【答案】电磁感应 省力 3.4105 2. 7107 75 10 9.6 【解析】【详解】（1）汽车行驶带动电机逆向发电，机械能转为电能，电机是利用电磁感应原理进行发电的；（2）由图可知，O点为支点，活塞对金属杆的力是阻力，脚对刹车踏板的力是动力，且动力臂大于阻力臂，所以这是一个省力杠杆；（3）人未上车，电动汽车对水平地面的压力为：F压=G=mg=1360kg10N/kg=1.36104N；电动汽车对地面的压强为：p=3.4105Pa；电动汽车匀速行驶，所以牵引力与阻力平衡，则电动汽车受到的牵引力为：F=f=6%G总=
20、0.06（70kg+70kg+1360kg）10N/kg=900N；则电动车行驶30km，牵引力做的功为：W=Fs=900N30103 m=2.7107J；由表格数据可知电池容量为68kWh，行驶30km时电池剩余容量为58kWh，则此过程中电动汽车消耗的电能为：W总=68kWh-58kWh=10kWh=3.6107J，则电动汽车电能转化为机械能的转化效率：=75%；（4）由电路图可知，两个电阻串联，电压表测量Rv两端的电压，电流表测量电路中的电流，由图丁可知车速越大，Rv的阻值越大，由可知通过电路的电流越小，由串联分压可知Rv两端的电压变大，电压表的示数变大，由图戊可知，车速为100km/h
21、时，Rv的阻值最大，通过电路的电流最小为0.2A，RV消耗的电功率为2W，RV的阻值RV1=50；电源电压U=I1（RV1+R）=0.2A（50+R）通过电路的电流为0.3A，RV消耗的电功率为2.7W，RV的阻值RV2=30，电源电压U=I2（RV2+R）=0.3A（30+R）由和得到R=10，U=12V，当车速为零时，RV的电阻最小，通过电路的电流最大为0.6A，电路的总电阻R总=20，RV的电阻RV小=R总-R=20-10=10；8（2）从图中和表中数据可知，2021年地磁S极的经度在160E -170E之间，大约166E，2007年纬度在84N，2021年地磁S极的纬度高于84N，从图
22、中可知大约在87 N。故B符合题意。（2019西安行知中学中考模拟）市场上有一种电热水机，如图所示是饮水机的简化电路图，S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为176，R2是供热的电阻丝，它有高低两个挡位。饮水机的铭牌参数如图所示。求：（1）电热水机工作时，将_能转化为_能。（2）R2的阻值是多少_？（3）某次用低挡位工作时，需要将质量为1kg，初温12的水在一标准大气压下烧开，需要加热多长时间？（不计热损失，c水4.2103J/（kg）_（4）由（3）中计算可知，用低温挡把水烧开时，时间太长，想要缩短时间，那么在保证高温挡功率不变的情况下，如何对原电路进行改造？（只说明改变电阻的做法，不用计算
23、）_【答案】电 内 44 840s 给R1并联一个电阻R3即可 【解析】【详解】（1）电热水机工作时，是将电能转化为内能，主要利用了电流的热效应。（2）当温控开关S闭合时，电阻R1被短路，只有加热电阻R2接入电路，饮水机处于加热状态，由得R2的阻值：，（3）当S断开时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，饮水机处于保温状态（低挡位），因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流：，则电热饮水机的保温功率（即加热电阻R2消耗的功率）：。一标准大气压下，水的沸点t100，把水烧开，水吸收的热量：。不计热损失，饮水机消耗的电能： ，由知，饮水机需要加热的时间：；（4）用低温挡把水烧开时，时间太长，想要缩短时间，在保证高温挡功率不变的情况下，需要增大R2的功率，需增大电流，需减小总电阻，则应给R1并联一个电阻R3即可。
