潍坊初中物理电学中考综合测试题 含答案

潍坊初中物理电学中考综合测试题含答案一、电磁学综合题
1．（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R x，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R x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R x应选择图乙中的_____（选填图象中的字母）。

在使用过程中，发现饮水器内的水实际加热到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＝U
I
＝
10V
1A
＝10Ω，其正常工作时的功率为P＝
2
U R ＝
2
220V
10
（）
＝4840W。

（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R x 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S 2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R 2的阻值，即R 2的滑片向左调节。

2．（3）水吸收的热量为Q 吸＝c 水m △t ＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃﹣20℃）＝
3.36×106J 。

电能表转盘转3000r 饮水器消耗的电能为W ＝
2500r /3000r kW h ⋅＝1.2kW•h ＝1.2×3.6×106J ＝4.32×106J 。

则饮水器的热效率为η＝Q W 吸＝663.3610J 4.3210J
⨯⨯=77.8%。

（2019·湖南中考模拟）在2018年BIRTV “无人机系统与电视传媒应用峰会”上，中国航空工业发展研究中心副总工程师吴强发表了以“新闻报道中无人机的使用和趋势”的演讲，从应用和技术两个角度详细阐述了无人机的使用情况和发展趋势。

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。

地面或母机遥控站人员通过雷达等设备对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。

可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。

回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。

与载人飞机相比，无人机具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。

它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。

有专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。

”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。

根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。

（1）无人机螺旋桨一旋转，便能上升，其工作原理是： _______；使它上升的力的施力物体是___。

（2）无人机照相时，拍到大海的局部调整为拍全景，应_______（选填“增大”或“减小”）物距。

（3）根据文中的介绍，请提出一个与物理知识相关的问题，并作出正确的回答。

提问： ______？回答：__________。

【答案】无人机螺旋桨在旋转的同时受到空气给它的反作用力 空气 增大 无人机在加速升空的过程中，机械能如何变化 无人机在加速升空过程中质量不变，速度增大，高度增加，机械能增大
【解析】
【详解】
（1）无人机螺旋桨一旋转，便能上升，是因为物体间力的作用是相互的，无人机螺旋桨在旋转的同时受到空气给它的反作用力；因此，使它上升的力的施力物体是空气。

（2）无人机照相时，拍到大海的局部调整为拍全景，说明像变小了，由凸透镜成像规律可知，应增大物距，这样像距变小，像变小，才能拍到全景。

（3）文中涉及的物理知识相关的问题有：无人机在加速升空的过程中，机械能如何变化？答：无人机在加速升空过程中质量不变，速度增大，高度增加，机械能增大。

3．（4）当开关都S 1、S 2都断开时，系统处于保温状态，此时R 1与R 2串联，系统连续工作10h ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，白天系统消耗的电能：W 白＝
212U R R +t ＝()2220V 10Ω30Ω
+×10×3600s ＝4.356×107J ＝12.1kW •h ；晚上温度较低的时候，S 1、S 2均闭合，开启加热和照明功能，此时L 与R 1并联，晚上系统消耗的电能：W 晚＝Pt ′＝5kW ×12h ＝60kW •h ，该系统每天消耗的电能：W 总＝W 白+W 晚＝12.1kW •h+60kW •h ＝72.1kW •h 。

（2019·广东中考模拟）阅读短文，回答问题
伟大的发明---单靠重力工作的电灯
英国伦敦设计师马丁•瑞德福和吉姆•里弗斯发明了一款实用的“重力灯”。

它靠重力发电。

在灯身上挂着一个重物，重物下落时，它会拉动灯中心的一根绳子，从而启动一台发电机。

发电机把下落重物产生的能量为灯供电。

这和手描式发电装置的原理一样现在，重力灯迎来了第二代﹣“重力LED 灯GL02”，其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图1），使用寿命可以达到200年。

“重力LED 灯G02”挂大约2米高，通过拉几下珠绳把重物吊起，松开后，重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2mm ，如图2）。

以一系列的齿轮带保超重的物体安全地着陆地面。

当沙包落到地面时，只要将沙包再提高至原来位置，又可以继续发电。

这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零成本、源源不断的光能。

重力LED 灯的照明时间取决于安装的高度，正常情况下，安置于18米的高度，可以维持约20分钟的照明，当然你安装高度的越高。

维持时间越长。

（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是_____现象。

（2）重力灯的内部结构如图3所示，使用了滑轮系统，通过向下拉珠绳把重物吊起。

重力灯利用滑轮系统的目的是_____。

（3）如果某一次使用重力灯，将质量为20kg 的重物吊起到1.8m 的高度释放，重物以2mm/s 速度匀速竖直下降，整个过程中可使10只并联的标有“3V 、10mA ”LED 灯正常发
光。

则整个过程中重物的重力做功_____J （g =10Nkg ）；重力灯的能量转化效率为_____。

（4）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本。

但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足：_____。

【答案】电磁感应 省力且改变拉力的方向 360 75% 悬挂的高度有一定的局限性。

【解析】
【详解】
（1）重力灯的主要构件是直流发电机，发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路中的一部分导体切割磁感线时，电路会产生感应电流；
（2）由图可知，该滑轮系统是有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，既可以省力，又可以改变拉力的方向；
（3）重力所做的功：W =Gh =mgh =20kg×10N/kg×1.8m=360J ；
下落时间：t =1800mm 2mm/s
s t ==900s ； 10只“3V 、10mA”LED 灯消耗的电能：W 电=10×UIt =10×3V×0.01A×900s=270J ； 重力灯的能量转化效率：η=
270J 360J W W =电×100%＝75%；
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）3.96×106J 。

【解析】
【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．（4）蒸蛋器在工作时将电能转化为水的内能，使水的温度升高汽化为水蒸气，水蒸气上升遇到鸡蛋，一方面通过热传递使蛋的温度升高，另一方面水蒸气遇冷的鸡蛋液化成小水珠，液化放热，鸡蛋有两个途径得到热量，鸡蛋更容易蒸熟。

（2019·江苏中考模拟）阅读短文，回答问题
嫦娥四号探测器
嫦娥四号探测器由着陆器与巡视器组成，巡视器被命名为“玉兔二号”。

作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，其主要任务是着陆月球表面，继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。

为什么我们总看不到月球背面呢？月球围绕地球公转的同时也在自转，地球和月球之间存在相互作用的引力，并且月球背向地球的半球离地球远，受到地球的引力小。

如果月球自转周期与绕地球公转周期不相等，那么月球上同一部分与地球距离会发生变化，使其所受地球引力发生变化。

这导致月球不同岩石之间产生摩擦，逐渐减慢自转的速度，最终使得月球自转与绕地球公转的周期相同，即月球被地球引力“潮汐锁定”。

由于“潮汐锁
定”，使得月球自转的周期等于它绕地球公转的周期，因此总是同一面朝向地球。

为了解决探测器到达月球背面后没有信号的问题，2018年5月21日，科学家把一颗叫“鹊桥”的中继卫星放在了地球和月球连线外侧的“拉格朗日点”（L2）上，在这个点上，中继卫星在地球和月球共同的引力作用下围绕地球运动，且始终悬停在月球背面的上空。

这颗卫星负责地球与着陆器、月球车的通讯，为我们传回嫦娥四号的观测数据，有了这颗卫星做通讯保障，探测器才敢在月球背面着陆，这也是人类首次。

2018年12月8日，嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射入轨，之后经过地月转移、近月制动、环月飞行、降轨，最后着陆月球。

2019年1月3日，10时15分，嫦娥四号迎来制动时刻，7500牛发动机开机，动力下降开始；10时21分，降落相机开机，开始抓拍落月全过程；10时25分，嫦娥四号转入悬停模式，随着现场工作人员一声令下，嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，探测器的速度逐步从相对月球1.7公里每秒降为零。

经历了近700秒的落月过程，嫦娥四号探测器成功在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯•卡门撞击坑的预选区着陆。

2019年1月11日，嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器完成两器互拍，达到工程既定目标，标志着嫦娥四号任务圆满成功。

嫦娥四号采取新的能源供给方式﹣﹣同位素温差发电与热电综合利用技术结合，也就是两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给。

据科学家介绍，“嫦娥四号”主要还是太阳能板供电，使用的核电源功率还比较小，仅2瓦，与电脑上的USB接口供电能力差不多，仅在月夜采集温度的时候采用。

（1）为了更直观地说明为什么我们总看不到月球的背面，可以构建月球绕地球运行过程的动态模型，构建这个模型应抓住的关键是_____。

“鹊桥”卫星是靠_____传递信息的。

（2）绕月运动时的嫦娥四号探测器受到的是_____（选填平衡力作用，非平衡力作用），其运动状态_____（选填变化着，不变）。

（3）月球上没有空气，不能使用降落伞降落，只能使用反推力火箭产生的阻力实现探测器软着陆，这说明力能改变物体的_____，从悬停经700秒落月过程中，嫦娥四号探测器作_____（选填加速，减速，匀速）运动。

（4）嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器上装有摄像机和照相机，摄像机和照相机的镜头相当于_____（选填凸透镜，凹透镜，平面镜），能成倒立、缩小的_____（选填实像，虚像）。

（5）嫦娥四号探测器到达月球表面后，展开太阳能电池帆板，对着太阳方向，太阳能帆板供电时，将_____能转换为_____能。

【答案】月球自转的周期等于它绕地球公转的周期电磁波非平衡力作用变化着运动状态减速凸透镜实像太阳能电
【解析】
【详解】
（1）月球绕地球一周的过程中，其正面始终正对地球，据此可知，月球公转一周的时间内恰好自转一周，故构建这个模型应抓住的关键是月球自转的周期等于它绕地球公转的周期；卫星导航靠电磁波传递信息；
（2）嫦娥四号绕月转动不是直线运动，运动方向不断变化，也就是状态不断变化，所以受非平衡力的作用；
（3）使用反推力火箭产生的阻力实现探测器软着陆，火箭在反推力的作用下速度减小，说明力能改变物体的运动状态；探测器从悬停经700秒落月过程中，速度逐渐减小，最后安全着陆；
（4）照相机和摄像机的镜头相当于凸透镜，能成倒立、缩小、实像；
6．（3）电路中电压是不变的，根据P=
2
U
R
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】0.01 360 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=
30r
3000r/kW h
=0.01kW•h=3.6×104J；电功率为P=
W
t
=
4
3J
.610
100s
=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。

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＝10﹣3m3，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＝
2
U
R
知道，电热壶正常工作时的电阻是：R＝
()2
2220V
1100W
U
R
=＝44Ω；
（4）①1.5L＝1.5×10﹣3m3，由ρ＝m
V
知道，电热壶内水的质量是：m＝ρV＝
1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝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．
6112233800W 1260s 800W 1060s 300W 560s 1.14610J
W Pt P t Pt =++=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯。

（2019·上海中考模拟）如图（a ）所示电路，电源电压为12伏且不变，R 1的阻值为20欧，滑动变阻器R 2是规格为“20欧 3安”和“60欧 2安”中的一个，闭合开关S 后。

①求通过R 1的电流I 1。

____
②求10秒内电流通过R 1做的功W 1。

____
③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 72焦 60欧 2安 a 或b 31.2瓦
【解析】
【详解】
①由电路图可知，电阻R 1、R 2并联，根据欧姆定律U I R =
可得， 通过R 1的电流1112V 0.6A 20Ω
U I R ===。

②10秒内电流通过R 1做的功1112V 0.6A 10s 72J W UI t ==⨯⨯=。

③闭合开关S ，电阻R 1、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R 1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“20Ω 3A”的变阻器接入电路中，通过R 2的电流最大为3A ，如果电流表接在（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
R 2的电流最小为2212V 0.6A 20Ω
U I R ===，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3A? 2.51.2A
I I ==大
小。

若将“60Ω 2A”的变阻器接入电路中，通过R 2’的电流最大为2A ，则电路中最大电流I 大’=2A+0.6A=2.6A ；通过R 2’的电流最小为'
2'212V 0.2A 60ΩU I R ===，电路中最小电流I 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'' 2.6A? 3.250.8A I I ==大小。

因此，符合上述要求所用变阻器的规格是“60Ω 2A”；因为图（b ）电流表的最大量程为0~3A ，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。