2020年初中物理电学中考综合测试题 含答案

2020年初中物理电学中考综合测试题含答案一、电磁学综合题
1．由P＝W
t
=
Fs
t
＝Fv，可得，机器人运动的速度：v＝
2
0.4P
f=
0.430
20
W
N
＝0.6m/s.
（2019·陕西中考模拟）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。

图乙是某品牌养生壶简化电路图。

（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g ＝10N/kg）
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。

【答案】（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；（2）88Ω；（3）1.25A；（4）420s
【解析】
【详解】
（1）由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P
＝
2
U
R
可知，总功率最大，所以此状态为高温档；
答：当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最
小，总功率最大。

（2）由图知，当开关S 1断开，S 2接A 时，电阻R 1、R 2串联，电路中的总电阻最大，由P
＝2U R
可知，总功率最小，此时为低温档；当S 2接A ，S 1闭合时，R 2被短路，只有电阻R 1
接入电路，养生壶处于中温档。

由P ＝UI 得，正常工作时通过R 1的电流为：I 1＝
P U
中
＝550220W V ＝2.5A ，由I ＝U R 得，R 1的阻值：R 1＝1U I ＝2202.5V
A
＝88Ω；
答：电阻R 1的阻值是88Ω
（3）由P ＝UI 得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：I 低＝P U
低＝275220W
V ＝1.25A ； 答：养生壶处于低温档工作时电流为1.25A （4）由ρ＝
m V
可得，水的质量：m ＝ρV ＝1×103kg/m 3×1×10﹣3m 3
＝1kg ，水吸收的热量：Q 吸
＝cm （t ﹣t 0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）=3.696×105
J ，由η＝
Q w
吸
和W ＝Pt 得，烧开一壶水需要的时间为：t ＝W P 高＝Q P η吸高＝53.69610110080%J
W ⨯⨯＝420s 。

2．（4）无人机水平向右做匀速直线运动的过程中，间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体。

三个物体再水平方向由于惯性与飞机具有相同的速度，在相同时间内与飞机通过相同的路程；在竖直方向上通过相同的时间落会到地面，因此在水平方向通过相同的路程。

由于是间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体，因此在地面上间隔相同时间，通过相同路程以此是①②③顺序排列。

选A 正确、（2019·陕西中考模拟）如图，图1是一款多挡位电炒锅，图2是其内部简化工作电路图．R 1、R 2、R 3是加热电阻，其中R 3的电阻值为60.5Ω．接通电源，只闭合开关S 1时电炒锅的功率为600W ，再闭合S 2，电炒锅的功率为1000W ．求：
（1）电炒锅是一种具有金属外壳的大功率用电器，应使用_______（选填“两脚插头”或“三脚插头”）将其接入家庭电路．
（2）电炒锅消耗的最大电功率和加热电阻R 2的阻值；______
（3）若使用该电炒锅最大功率，将4kg 、20℃的水加热至80℃，至少需要多少秒? ______
[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
【答案】三脚插头1800W；121Ω 560s
【解析】
【详解】
（1）电炒锅是具有金属外壳的大功率用电器，为了防止因漏电而发生触电事故，它的外壳要接地，因此应使用三脚插头；
（2）R3的电功率：P3=
()2
2
3
220V
60.5Ω
U
R
==800W，
电炒锅的最大电功率：P最大=1000W+800W=1800W，R2的功率：P2=1000W-600W=400W，
加热电阻R2的阻值：R2=
()2
2
2
220V
400W
U
P
==121Ω；
3．由图2可知，此时水温为60℃。

（2019·广东中考模拟）阅读短文，回答问题：
无链条电动自行车
无链条电动自行车，整体外形时尚，没有了链条，外观变得与普通自行车或电动车有些不同，如图所示。

无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。

它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。

骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。

因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。

如图所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah、电压为36V。

与链条车相比，这种新型自行车具备许多优点。

比如：省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便，骑行12000km也无须大修。

因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。

（1）无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过_____转化为电能，然后电能又转化为_____能存储在车子的锂电池中，之后再通过_____驱动后轮再次转化成动能，驱动车子前进。

（2）无链条电动自行车的车把龙头是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；
（3）如图所示这款车的锂电池最多所储存的电能约为_____J。

（4）如图所示这款车，若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，这种“电力驱动”可使车连续行驶2×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续行驶3.5×104m．则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_____。

【答案】发电机化学电动机省力 1.296×106 3：4
【详解】
（1）“发电机”实现“自发电”的过程中，可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为电能，然后电能又转化为化学能存储在车子的锂电池中，之后再通过电动机驱动后轮再次转化成动能，驱动车子前进。

（2）自行车的车把龙头在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； （3）由题知，锂电池容量为10Ah 、电压为36V ，
则锂电池最多所储存的电能约：W ＝UIt ＝36V ×10A ×3600s ＝1.296×106
J 。

（4）设电动自行车前进时的动力为F ，
“混合动力驱动”时所提供的总能量：W 1＝Fs 1＝F ×3.5×104
m ， 仅靠锂电池驱动所提供的能量：W 2＝Fs 2＝F ×2×104
m ，
“混合动力驱动”时人所提供的能量：W 3＝W 1﹣W 2＝F ×3.5×104m ﹣F ×2×104
m ＝
F ×1.5×104m ，
则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比：
4．32W W =441.510m 210F F m
⨯⨯⨯⨯＝34。

（2019·海南中考模拟）如图是某型号电热水器的电路原理图。

R 1、R 2为电热丝，电热水器共有断电、保温加热三种状态，如图所示为断电状态。

已知该电热水器的保温功率为1.1kW ，R 2＝8.8Ω．各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如表：
求：
（1）电热水器处于加热状态时，应将开关S 置于什么位置？ （2）求电热丝R 1的阻值；
（3）从用电安全角度考虑，安装该电热水器时，至少应选择表中横截面积为多大的铜芯导线，请通过计算说明；
（4）在加热状态下，电热水器正常工作10min 所产生的热量。

【答案】（1）c 、d 位置；（2）44Ω；（3）4mm 2；（4）3.96×106
J 。

【详解】
（1）如图所示为断电状态；
当开关与c 接触时，为R 1的简单电路；
当开关与c 、d 接触时，两电阻并联，根据并联电阻小于其中任一电阻，由2
U P R
= 可知，总功率最大，故当开关与c 、d 接触时，电热水器处于加热状态； （2）由前面分析可知，当开关与c 接触时，只有R 1工作，此时处于保温状态，
该电热水器的保温功率为1.1kW ，根据2
1
=U P R 保可得R 1的阻值：21V =441100W
U R P ==Ω2
保（220） ；
（3）电热水器加热时，R 1与R 2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过两电热丝的电流分别为：
11220V 5A 44U I R ===Ω
， 22220V 25A 8.8U I R =
==Ω
， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中的电流： I ＝I 1+I 2＝5A+25A ＝30A ＜37A ，
所以应选择表中横截面积为4mm 2
的铜芯导线；
（4）在加热状态下，电热水器正常工作10min 所产生的热量：
5．（3）不锈钢餐具吸收的热量：Q 吸=cm （t ′-t 0）=0.46×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃-26℃）=2.024×106J ，不计热量损失，则加热管消耗的电能：W =Q 吸=2.024×106J ，则正常工
作需要的加热时间：t =62.024101840s 1100W
J
R R W Q P P ⨯===。

（2019·河南师大附中实验学校中考模拟）为了改善能源结构，减少污染物排放，大力发展清洁能源，我省西部山区大力发展风电产业，如图所示在闲置的山地、丘陵地带，耸立起高约90m 、风叶半径60m 、单机容量3000kW ，总装机容量6210⨯kW 的风电场。

（1）风力发电是将_______________能转化为电能。

（2）总装机容量6210⨯kW 的风力发电机组同时工作，若每天平均发电10h ，6天向电网
输送的能量是多少kW h ⋅？这些电能可供功率为6000kW 的动车组运行多长时间？ （3）火电站燃煤发电的效率是30%，6天内风力发电机产生的电量相当于燃烧多少吨煤？
（煤的热值7
310q =⨯J/kg ）
【答案】（1）风；（2）1.2×108； 4210h ⨯；（3）44.810⨯ 【解析】 【详解】
（1）风力发电是将风能转化为电能；
（2）总装机容量6210⨯kW 的风力发电机组同时工作，若每天平均发电10h ，6天向电网
输送的能量是：W =Pt =6210⨯kW ×10h ×6=1.2×108
kW ∙h ，
这些电能可供功率为6000kW 的动车组运行：'
4'81.210kW 210h 6000kW
h
W t P =⨯⨯⋅==；
（3）由Q =mq 可得：
83747
4.810kg=4.810t 30%310J/1.21010W 3600k s g
W
Q W m q q q ηη⨯=====⨯⨯⨯⨯⨯⨯。

答：（1）风；
（2）向电网输送的能量是1.2×
108kW∙h ；这些电能可供动车组运行4210h ⨯时间；
6．每m 2
面积最大撞击力：F =
3
400N
110
-⨯=4×105N <5×105N.因此不符合要求。

（2019·天津中考模拟）小明同学自行设计了一个电子秤，其原理如图所示，他试图用电压表（图中没有画出）的示数来反映物体质量的大小。

电源的电压恒定为U ，定值电阻的阻值为R 0，滑动变阻器的总电阻为R ，总长度为L ，滑动触头安放在托盘下方的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起滑动，已知对托盘每施加1N 的压力时，弹簧的长度就会缩短a 。

当托盘中不放物体时，滑动触头指在R 的最上端，此时电压表的示数为零；当在托盘中放一物体时，滑动触头随弹簧向下移动到某一位置，电压表就指示出相应的示数。

（1）请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表；
（2）若在托盘上放一质量为m 的物体，则滑动触头向下移动多大的距离？
（3）求出电压表的示数U 表与待测物体质量m 之间的关系式（用已知量的符号表示）。

【答案】（1）
（2）mga
（3）()
0表URga
U m L R R =+
【解析】 【详解】
（1）电压表在使用时必须并联到被测元件上，且滑动触头指在最上端时，电压表的示数为零；所以符合要求的电压表位置如图：
（2）物体所受的重力为G ＝mg ，
物体放在托盘上，对托盘的压力F ＝G ＝mg ，
由对托盘每施加1N 的压力，弹簧的长度就会缩短a ，可知弹簧的弹力与伸长量成正比。

所以滑动触头向下移动的距离△L ＝mga 。

（3）由题意可知，电路中的电流为：0
U
I R R =
+ 当在托盘中放质量为m 的物体时，与电压表并联部分的电阻为：1mga
R R L
=
7．则此时电流表的读数是：I ′＝ 4.8V 192Ω
U R '=＝0.025A 。

（2019·山东中考模拟）图甲是家庭常用的电热壶及其铭牌。

（1）电热壶外部能看到漂浮着红色浮球的透明水位计，顶部开有通气孔的水位计底部与电热壶内底相通，形成_____，红色浮球指示壶内水量，其受到的浮力_____（填“大于”、“等于”或“小于”）自身重力。

图乙显示电热壶烧水的最大水量为1.7L ，现装水量为_____L ．图丙显示电热壶烧水的最小水量，当电热壶装有最小水量时，壶内的水_____（填“会”或“不会”）浸没电热圈。

（2）图丁是电热壶通电用的三脚插头和三孔插座，则A 孔接_____，B 孔接_____。

（3）电热壶正常工作时的电流为多少安_____？电阻为多少欧________？
（4）若电热壶现装水的初温为20℃，电热壶烧水效率为90%，通电正常工作4.2min ，问：
①电热壶内水的质量是多少千克_______？
②水能不能被烧开__________？[1L ＝10﹣3m 3，c 水＝4.2×103J/（kg •℃），大气压为1标准大气压]
【答案】连通器 等于 1.5 会 地线 火线 5A 44Ω 1.5kg 不能 【解析】 【详解】
（1）电热水壶的水位计是一个小容器，其顶部有通气孔，其底部与壶内的水直接连接，构成连通器，所以，静止时水位计中水位与壶内的水位是一致的；由于红色浮球是漂浮在液面上，所以，受浮力和重力二力平衡，即大小相等；水位计内液面和量筒内液面一样，呈凹形，读数时视线应与凹液面底部相平，由图乙知道，底部对应1.5L ，即现装水量为1.5L ；当壶内水面达到最小水量时，说明是安全的，即水能够浸没电热圈。

（2）安全用电要求三孔插座的接法是：右火、左零、上地，所以，A 是上边的孔，接地线，B 是右边的孔，接火线。

（3）根据P ＝UI 知道，电热壶正常工作时的电流是：I ＝
1100W 220V
p U =＝5A ； 根据P ＝2U R 知道，电热壶正常工作时的电阻是：R ＝()2
2
220V 1100W
U R =＝44Ω； （4）①1.5L ＝1.5×10﹣3
m 3，由ρ＝m V
知道，电热壶内水的质量是：m ＝ρV ＝
1.0×103kg/m 3×1.5×10﹣3m 3＝1.5kg ； ②4.2min ＝4.2×60s ＝252s ，
由p ＝
W
t
知道，消耗的电能是：W ＝Pt ＝1100W×252s ＝277200J ， 水吸收的热是：Q 吸＝ηW ＝90%×277200J ＝249480J ，
由Q 吸＝cm △t 知道，水升高的温度是：△t ＝()3249480J
4.210/? 1.5Q cm J kg kg
=⨯⨯吸℃＝39.6℃，
8．（2）从图中和表中数据可知，2021年地磁S 极的经度在160°E -170°E 之间，大约166°E ，2007年纬度在84°N ，2021年地磁S 极的纬度高于84°N ，从图中可知大约在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，R 1是调节电阻，其阻值为176Ω，R 2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）R 2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＝4.2×103
J/（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）_________
【答案】电 内 44Ω 840s 给R 1并联一个电阻R 3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R 1被短路，只有加热电阻R 2接入电路，饮水机处于加热
状态，由2
U P R
=得R 2的阻值：222(220V)=44Ω1100W U R P 加热=
=， （3）当S 断开时，R 1与R 2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：
12220V
=1A 176Ω+44Ω
U I R R =
=+，
则电热饮水机的保温功率（即加热电阻R 2消耗的功率）：
22
21A 44Ω44W P I R ⨯保温保温＝＝（
）＝。

一标准大气压下，水的沸点t ＝100℃，把水烧开，水吸收的热量：
350 4.210J/kg 1kg 10012 3.69610J Q c m t t ⨯⋅⨯⨯-⨯水＝（﹣）＝（℃）（℃℃）＝。

不计热损失，饮水机消耗的电能：5
3.69610J W Q ⨯＝＝ ，
由W
P t
=知，饮水机需要加热的时间：53.69610J ==840s 44W W t P ⨯=保温； （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R 2的功率，需增大电流，需减小总电阻，则应给R 1并联一个电阻R 3即可。