中考物理电学综合计算题汇总及答案

中考物理电学综合计算题汇总及答案

一、电磁学综合题

1．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 。

2．（2）如图乙所示，通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时，由于C 、D 表面带有不同种电荷，因此在C 、D 的表面之间就形成一定电压，导体C 、D 两表面间的电压一定不为零；通过实验可知，电流越大、磁场越强，C 、D 两表面间的电压就越大，霍尔效应越显著，保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变，C 、D 两表面间的电压越大，说明此时磁场越强。（2019·河南中考模拟）某生态园设计了模拟日光和自动调温系统，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示。电源电压恒为220V ，R 1和R 2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），R 2＝30Ω，L 是标有“220V160W ”的照明灯泡。白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能并连续工作10h ，此时R 1与R 2的电功率之比为1：3；晚上温度较低的时候，需同时开启加热和照明功能，此时灯泡正常发光，此状态下系统需连续工作12h 、请解答下列问题

（1）白天该系统应断开关_____（选填“S 1”、“S 2”或“S 1和S 2“），开启保温功能。 （2）R 1的阻值是多大_____？

（3）晚上同时开启加热和照明功能时，电路的总功率是多大______？

（4）该系统每天消耗的电能是多少kW •h_______？

【答案】S 1和S 2 10Ω 5000W 72.1kW •h

【解析】

【详解】

（1）由题意可知，白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能，此时灯泡不发光，总功

率最小，由P ＝2

U R

可知，电路的总电阻应最大，即R 1与R 2应串联，所以，由图可知开关S 1、S 2都应断开；

（2）当开关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，由于串联电路中电

流处处相等，则根据P ＝I 2

R 可得R 1与R 2的电功率之比：12P P ＝2122I R I R ＝12R R ＝13；所以，

R 1＝13R 2＝13

×30Ω＝10Ω； （3）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，灯泡

正常发光，所以，电路的总功率：P ＝P L +P R1＝P L +21U R ＝160W+()2220V 10Ω

＝5000W ＝5kW ；

3．（3）电火锅以最大功率加热时，只有R 1接入电路，此时电流：I 大=1U R =220V 40Ω

=5.5A 。（2019·江苏泰兴市实验初级中学中考模拟）蒸蛋器是采用通电发热盘加热水后，利用盘内产生水蒸气把鸡蛋蒸熟的，如图所示．

(1)鸡蛋煮熟过程中温度升高，内能增加，是通过_____方式实现的．

(2)在标准大气压下，向蒸蛋器内加入质量未50g 初温为20℃的水，通电后将水加热至沸

腾，在上述过程中，水的内能增加了_____J 〔c 水=4.2×103J/(kg·

℃)〕． (3)在没有其他用电器接入电路的情况下，把6只鸡蛋蒸熟时间为6min ，家中电能表(如图)指示灯闪烁了96次，则此蒸蛋器的功率为_____W ．

(4)与传统的煮蛋相比，用蒸蛋器蛋要熟得快些，主要原因是_____．

【答案】热传递 1.68×104 300 水蒸气遇冷液化放热

【解析】

【详解】

（1）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，通过热传递方式使蛋的温度升高，内能增加；

（2）水吸收的热量：Q 吸=cm △t =4.2×103J/(kg •℃)×0.05kg ×(100℃-20℃)=1.68×104J ，水

增加的内能等于水吸收的热量等于1.68×104J 。

（3）由电能表铭牌可知，电能表闪烁96次消耗的电能：W =13200

kW •h ×96=0.03kW •h ，蒸蛋器的功率：P =W t =0.03kW ?h 16h 60

⨯=0.3kW=300W 。