中考物理电学综合计算题及详细答案解析

中考物理电学综合计算题及详细答案解析
一、电磁学综合题
1．R2= R总-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω.（2019·天津中考模拟）（一）小泽发现：漆黑夜间上洗手间，很难摸到墻上开关，于是动手自制夜间照明电路。

器材：6V新蓄电池，规格为“2.5V0.5A”的新灯泡L、定值电阻R0、开关S、导线若干。

（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接。

要求：夜间闭合开关S，电压表显示电源电压，灯泡正常发光；白天断开开关S，电压表指针指零，灯泡熄灭。

（______）
（二）数月后，小泽发现：闭合开关S，灯泡发光，亮度有所下降。

（2）小泽猜想1：可能是长期使用，蓄电池用旧了导致电源的输出电压有所降低。

闭合开关，如图乙所示，电压表显示旧蓄电池的输出电压为________伏。

小泽猜想2：可能是长期使用，灯泡自身发生了变化。

因为他发现灯泡玻璃壳内壁发黑。

灯泡玻璃壳内壁发黑是由于钨丝发生________（填所选项的字母）。

A．先升华后凝华B．先汽化后液化 C．先熔化后凝固 D．先升华后凝固（三）小泽用该旧蓄电池探究、绘制旧灯泡的I—U图像。

（3）请在图内中以笔画线代替导线完成电路，要求：闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端。

（______）
（4）请根据图丁将实验⑥的电流表的示数填入表格，并根据实验表格在图戊中画出旧灯泡的I—U的图像。

实验序号①②③④⑤⑥
U/V00.51 1.52 2.5
I/A00.180.280.340.38__
（______）
【答案】详见解析 4.5 A 详见解析 0.4 详见解析
【解析】
【分析】
根据题中“于是动手自制夜间照明电路”可知，本题考查电路的连接、电表读数、物态变化、以及I-U图象。

根据电压表的使用规则和滑动变阻器的连接方式连接电路，根据量程和分度值读出电压表和电流表的示数，根据描点法画出图象。

完成解答。

【详解】
（一）（1）闭合开关S，灯泡正常发光，电压表显示电源电压，说明电压表可并联在电源两端或并联在灯泡和定值电阻的两端；断开开关S，灯泡熄灭，电压表指针指零，说明电压表并联在灯泡和定值电阻的两端，电源电压为6V，所以电压表选用0~15V量程，实物连接如下：
（二）（2）由图乙可知，电压表使用0~15V量程，分度值为0.5V，示数为4.5V；
灯泡的钨丝在温度较高时会直接变成气体，发生了升华现象；当钨蒸气遇到冷的玻璃泡内壁时，又会直接变成固体附着在灯泡上，发生了凝华现象。

即先升华后凝华，故选A。

（三）（3）滑动变阻器的接线柱应一上一下串联电路中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端，即最大值端，所以应将B接线柱接入电路中，电路图如下：
（4）由图丁可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.4A；
根据实验数据，描点连线画出旧灯泡的I-U图象，如图所示：
2．（2）已知电流表a测量L1的电流，则通过灯L1的电流I1=0.3A，并联电路的干路电流等于各支路电流之和。

则L2的电流I2=I−I1=1.2A−0.3A=0.9A。

（2019·江苏南通田家炳中学中考模拟）阅读短文，回答问题
2018年5月21日，在嫦娥四号升空前，中继星“鹊桥”号成功发射，为即将发射的嫦娥
四号的着陆器和月球车提供地月中继通信支持．（如图甲）
2018年12月8日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了中国月球探测的新旅程．
2018年12月12日，嫦娥四号探测器到达月球附近，成功实施近月制动，被月球捕获，进入了环月轨道．
2018年12月30日，嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制，顺利进入预定的着陆准备轨道．
2019年1月3日，嫦娥四号探测器在月球背面实现人类首次软着陆．
2019年1月11日，嫦娥四号携带的玉兔二号月球车离开探测器，踏上月球土壤．
（1）已知月球上无大气、无磁场、弱重力。

爱动脑筋的小强对这次的嫦娥四号探月提出了以下有关设想，你认为合理的是_____．
A．探测器在月球表面着陆时因摩擦生热，所以必须有隔热材料保护，否则可能烧毁B．月球土壤非常松软，所以月球车的车轮应比较宽
C．因为月球上引力比地球上要小，玉兔号登月后质量会减小
D．在卫星定位导航失效的情况下，可以采用指南针来给玉兔辨别方向
（2）如图丙所示，由A到B是探测器在地月转移阶段完成近月制动的过程，探测器在飞行过程中通过喷气发动机进行制动减速，此时发动机应向_____喷气．（选填“前”或“后”）
（3）①探测器在与地球控制室互传信息是利用______．（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）
②在“嫦娥4号”之前要先发射“鹊桥”中继星的原因是_____．
A．月球背面光线太暗 B．月球背面距离地球太远
C．月背着陆，通讯不便 D．为“嫦娥4号”提供能源
（4）由于月球上的一天约相当于地球上的28天，其中约14天会被太阳连续暴晒；接下来的约14天又是连续月夜．如果地球上正发生日食，我们的玉兔号正在经历____．（选填字母A或者B）（A烈日暴晒、B寒冷月夜）
（5）月球车采用电动机驱动，若电动机线圈电阻是0.5Ω，电动机两端电压是110V，当电
动机正常工作时，通过线圈的电流是10A，5min内电动机所做的机械功是______J.
【答案】B前电磁波C A 315000
【解析】
【详解】
（1）A．月球上无空气，因此在月球表面着陆时不会因摩擦而生热，当然也就不必有隔热材料保护，故A错误；
B．月球土壤非常松软，月球车的车轮应比较宽，这样在压力一定的情况下，会减小压强，故B正确；
C．质量不会随位置的变化而变化故C错误；
D．因为月球上无磁场，所以不可以采用指南针来给玉兔辨别方向，故D错误；
（2）根据物体间里的作用是相互的可知，探测器在飞行过程中通过喷气发动机进行制动减速，此时发动机应向前喷气．
（3）①探测器在与地球控制室互传信息是利用电磁波来传递信息的。

②读图及材料可知，“嫦娥4号”是世界上首次于月球背面软着陆，为了维持“嫦娥4号”与地球间的正常通讯，发射了中继卫星“鹊桥”。

故选：C。

（4）发生日食，月球在地球和太阳之间，太阳照射这地球，所以处于A烈日暴晒；（5）电流做功W＝UIt＝110V×10A×5×60s＝3.3×105J；
线圈发热消耗的能量Q＝I2Rt＝(10A)2×0.5Ω×5×60s＝1.5×104J，
3．答：（1）红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要大得多；（2）电热水袋的加热效率是70%；（2019·江门市第二中学中考模拟）现代生活中，人类对于能源的需求越来越大。

如图是我国西部某地区风力发电的外景,风力发电机主要是由风机叶片和发电机组完成。

已知该地区空气密度平均为1.3kg/m3，年平均风速为10m/s，该风力发电区里一台风力发电机在不同风速下获得的风能如下表所示：
平均风速（m/s）510152025
1min内获得的能量（×106 J） 4.87.29.61214.4
（1）100台这样的风力发电机在一年里（总工作时间按4000h计算）获得的风能是
____J，这相当于______kg焦炭完全燃烧所释放出来的能量（已知焦炭的热值是
3×107J/kg）。

（2）在风力作用下，风机叶片产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机利用____的原理，把_____能转化为电能。

（3）如果一台风力发电机把风能转化为电能的效率为80%，那么该地区一台风力发电机的电功率为___kW.
（4）请你写出风能的一个优点：_____________________。

【答案】1.728×1014 5.76×106 电磁感应 机械 96 清洁无污染
【解析】
【详解】
（1）由表格数据知道，风速为10m/s 时，一台风力发电机，1min 获得的能量是7.2×106 J ，所以，100台这样的风力发电机在一年里（总工作时间按4000h 计算）获得的风能是：6100400067.2010J Q ⨯=⨯⨯⨯=1.728×1014J ；如果这些能量是由完全燃烧焦炭来获得，则焦炭的质量是：1471.72810J 310J/kg
Q m q ⨯⨯== =5.76×106kg ； （2）在风力作用下，风机叶片产生的动力通过传动系统传递给发电机，是把机械能转化为电能，这是电磁感应现象；
（3）一台风力发电机，1min 获得的能量是7.2×106 J ，由Q Q η=风
知道，可以转化得到的电能是： 67.2108%==J 0Q Q η⨯⨯风电 =5.76×106 J ，所以一台风力发电机的电功率是：
65.76060610J s
Q P ⨯==电s =96 kW ；
4．心脏的平均功率：960J 16W 60s
W P t ===。

（2019·广东中考模拟）为了能在黑夜中看见开关位置，小明设计了如图所示的电路。

当开关S 合向b 时，照明灯亮、指示灯灭，避免指示灯费电；S 合向a 时，照明灯灭、指示灯亮，显示开关位置。

他利用一个“10V0.1W ”的小灯泡和一段电阻丝组装成指示灯，求：
（1）这个“10V 0.1W ”的小灯泡和这段电阻丝应该_____联（选填“串”或“并”） （2）为使指示灯正常发光，电阻丝的电阻应为多少______？
（3）照明灯使用6小时所消耗的电能是多少________？
【答案】串联 2100Ω 62.1610J ⨯
【解析】
【详解】
(1)小灯泡电压较小，所以需要将电阻丝与小灯泡串联分压；
(2)指示灯正常发光，则电流是：0.1W =0.01A 10V P I U =
=，电阻丝需要分担210V 的电压，电阻丝的电阻应为：210V =2100Ω0.01A
R =；
5．（4）A 与滑动变阻器串联，因为滑动变阻器功率和A 灯功率相等，且电流相等，根据P =UI 得到灯A 与滑动变阻器两端电压也相等，U A ′=U R =12
×6V=3V ，由图象得到此时电路中电流为0.7A ，所以此时滑动变阻器功率为：P R =U R I =3V×0.7A=2.1W 。

（2019·江苏中考模拟）如图1是美的电器生产的一款饮水机，其加热水箱部分工作原理电路图可简化成如下图2所示，其中S 是一个自动温控开关，R 1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热；达到设定温度时，S 自动切换到另一处于保温状态．请回答下列问题：
（1）A 、B 是两种不同颜色的指示灯．如果用红色表示正在对水加热，绿色表示保温，则电路图中可标明________为红色指示灯．
（2）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大_____？电阻R 2的阻值是多大_____？（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）．
（3）饮水机正常工作时，加热管放出的热量90％被水吸收，将加热水箱中的水从初温20℃加热到92℃，试计算出需要多少加热时间_______？（c 水=4.2×103J/（kg•℃））
【答案】A 4A 825Ω 420s
【解析】
【详解】
(1)当S 接左面时电路中只有电阻R 1，总电阻最小，电流路中电流最大，发热管功率就会最大，处于加热状态，因此A 灯为红色灯，B 为绿色；
(2)加热时加热管的电功率P 1=880W ，电阻()2
211220V =55Ω880W U R P == ，保温时，电功率P 2=55W ，根据公式2P I R = 可知，在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流11
880W =4A 55ΩP I R '== ；保温状态下，电路的总电阻()222220V =880Ω55W U R P =
= ，R 2=R −R 1=880Ω−55Ω=825Ω；
6．（4）使用时把悬挂在绳子末端的重物提至灯的顶端，因此悬挂的高度有一定的局限性。

同时，功率小；供电时间短；不能持续供电。

（2019·河北中考模拟）阅读短文并回答下列问题。

磁悬浮列车
磁悬浮列车（如图所示）利用磁极间的相互作用使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约lcm处行驶。

它行驶时和电动机的工作原理完全相同。

只是把电动机的“转子”安装在列车上，将电动机的“定子”安装在轨道上，当向轨道这个“定子”输电时，通过通电线圈受到磁场力的作用，使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动。

当列车运行在曲线或坡道上时，控制系统通过改变电磁铁中的电流达到控制运行的目的。

（1）磁悬浮列车开动时能够悬浮在轨道上是因为______________。

车体完全脱离轨道，可以大大减小车体与铁轨之间的____________力。

（2）当磁悬浮列车运行路线是曲线时，通过改变_______中的电流来达到控制运行的目的。

（3）磁悬浮列车在铁轨上行驶的工作原理是___________。

【答案】磁极之间的相互作用摩擦电磁铁通电线圈（或导体）在磁场中受到力的作用
【解析】
【详解】
（1）根据短文知道，磁悬浮列车利用磁极之间的相互作用，即“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，这样可以大大减小车体与铁轨之间的摩擦力；
（2）根据短文知道，当磁悬浮列车运行在曲线上时，控制系统通过改变电磁铁中的电流达到控制运行的目的；
7．R3所消耗的功率：P3＝U3I3＝U×I＝×800W＝400W；故R3的电阻：R3＝＝
＝121Ω。

（2019·广东中考模拟）阅读短文，回答问题。

电动平衡车
电动平衡车，又称体感车（如图甲），是一种时尚代步工具，它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。

（1）当人驾驶电动平衡车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法中错误的是_____ A．平衡车轮胎上的花纹是为了增大摩擦
B．平衡车刹车时由于具有惯性不能立即停止下来
C．平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
D．人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力
（2）已知平衡车自重12kg,最大载重90kg.质量48kg的小明驾驶电动平衡车时，若每只轮胎着地面积约25cm2,此时对水平地面的压强是_________Pa。

（g取10N/kg）
（3）如题图乙所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。

电路中电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。

在上述过程中，左转指示灯L1两端实际电压U L随时间t变化规律如题图丙所示。

①当单刀双掷开关S与“2”接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯L2发光_____（选填“较亮”或“较暗”）；接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，右转指示灯L2发光_____（选填“较亮”或“较暗”）。

此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯L2会亮暗交替闪烁。

②单刀双掷开关S与“1”接通，触点A与B分离时，电磁铁上端是_____极，值电阻R0的阻值为_____Ω。

③在单刀双掷开关S与“l”接通情况下，左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min，则整个电路消耗的电能为__J。

【答案】C 1.2×105较暗较亮 N 24 1680
【解析】
【详解】
(1)A、轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。

故A 正确；
B. 平衡车刹车时由于具有惯性继续向原来的方向运动，所以不能立即停止下来。

故B正确；
C. 平衡车的重力小于地面对平衡车的支持力，不符合二力平衡的条件。

故C错误；
D. 人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上，是一对相互作用力。

故D正确。

(2)车对水平地面的压力：F=G总=(m车+m人)g=(12kg+48kg)×10N/kg=600N，
车对水平地面的压强：
p===1.2×105Pa.
(3)①开关S与“1”接触时,电磁铁中电流通过,灯L1与R0串联，
由串联电路的电压特点知,此时L1两端电压小于电源电压6V,即小于其额定电压6V,所以L1不能正常工作，发光较暗；
衔铁被吸下后,R0被短路,电路中只有L1连入电路,L1两端电压等于电源电压6V,L1正常工
作，发光较亮；
②由图知，电流从电磁铁下端流入，由安培定则可知，电磁铁上端是北极；
由P=求指示灯L1的阻值：R L===6Ω，
S与“1”接通,触电A与B分离时,L1与R0串联,由图象知灯泡两端电压U L=1.2V，
则R0两端的电压：U0=U−U L=6V−1.2V=4.8V；
由串联电路特点和欧姆定律有：I L=I R,即：=
即： =，
解得：R0=24Ω；
③0∼1s电路中电流I===0.2A，
电路消耗的电能：W1=U L It=6V×0.2A×1s=1.2J；
当触点A与B接通时,电磁铁和电阻R0被短路，指示灯发光较亮，
根据图象可知,此时指示灯两端电压为6V,此时电路中的电流：I′===1A；
1s∼1.5s电路消耗的电能：W2=UI′t=6V×1A×0.5s=3J；
8．使电流表A1与A示数的比值最小，所以选择标有“60Ω 3A”字样的滑动变阻器。

（2019·上海中考模拟）某小组在学习了地磁场知识后，查阅资料发现地球的磁极并不会总停留在同一个地方。

地磁S极的位置已从100年前的加拿大移到了北冰洋俄罗斯境内，而且从1990年代中期以后，磁极移动速度加快，正在从原来的每年约15公里上升到了每年约55公里，科学家对地磁S极的预测轨迹如图所示。

下表记录了1994年、2001年、2007年地磁S极的实际经纬坐标。

坐标
地磁S极的经度地磁S极的纬度
年份
1994年104°W78°N
2001年110°W81°N
（1）甲同学认为随着地磁S极的移动，在北极点的小磁针所受地磁场的作用力会发生改变，你是否赞成他的观点并说明理由。

______
（2）下面是小组成员根据相关资料所预测的2021年地磁S极的经纬度，你认为合理的是：______
A．166°W；87°N B．166°E；87°N C．166°W；85°N D．166°E；85°N
【答案】详见解析B
【解析】
【详解】
（1）随着地磁S极的移动，导致北极点的地磁场发生变化，在该处的小磁针所受地磁场的作用力方向会改变，甲同学的观点正确；。