2020年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。R 1的电功率：P 1=P 加热-P 文火=500W 100W 400W -=，则R 1的阻值：

R 1=22220V 400U P W

（）==121Ω，文火萃取阶段时，只有R 2连入电路，功率为100W ，即P 2=22U R 可得R 2222220V 100U P W

===（）484Ω，额定保温功率：P 保温2212 220121Ω484Ω

U R R ===++（）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R 1＝5Ω，电源电压恒为4V ，R 2的长度为100cm 、规格为“15Ω 0.5A ”，电压表量程为0～3V ，电流表量程为0～0.5A 。

（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，R 1与R 2串联，电压表测R 2两端的电压，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，R 2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 ＝U R

可知，电路中的电流变小，由U ＝IR 可知，R 1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R 2两端的电压变大，即电压表的示数变大；

（2）滑片在最上端时，R 2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=1240.2A 5Ω15Ω

U V R R ==++最大，此时R 1两端电压：U 1＝IR 1＝0.2A ×5Ω＝1V ，所以电压表的示数：U V ＝U 2＝U ﹣U 1＝4V ﹣1V ＝3V ；当电压表的示数为1.5V 时，R 1

两端电压：U 1′＝U ﹣U V ′＝4V ﹣1.5V ＝2.5V ，电路中电流：I ′＝I 2′＝I 1′＝

'11 2.50.5A 5ΩU V R ==，此时R 2连入阻值：R 2＝'2'2

U I =3Ω，R 2连入长度：L ＝3Ω15Ω

100cm

=20cm ，所以未连入长度为：100cm ﹣20cm ＝80cm ，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：2m ﹣0.8m ＝1.2m 。即身高应大于1m ；

2．答：水吸收的热量为3.696×105J ，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；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__________。

A ．4.5V 20mA

B ．3V 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）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．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 ，R 2是阻值为20Ω的定值电阻，R 1为压敏电阻。当开关S 闭合后，问：

（1）当压敏电阻R 1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R 2产生的热量为多少_______？

【答案】增大 2N 1920J

【解析】

【详解】

（1）由甲图可知，R 1与R 2并联，电流表测干路总电路。由乙图可知，当R 1受到的压力从0N 增加到3N 的过程中，R 1的阻值在减小，则通过R 1的电流会增大；R 2是定值电阻，则通过R 2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R 2的电流为I 2=2U R =8V 20

=0.4A ，当电流表示数为I =0.6A 时，通过R 1的电流为I 1=I -I 2=0.6A-0.4A=0.2A ，此时压敏电阻的阻值为R 1=1U I =8V 0.2A

=40Ω，对照乙图可知，此时压