杭州专版2020中考物理复习专题03电学

杭州专版2020中考物理复习专题03电学

专题3　电学　‎ ‎1.汽车行驶时驾驶员必须系好安全带.当系好安全带时，相当于闭合开关，指示灯不亮；未系好安全带时，相当于断开开关，指示灯发光.图WT3-9中符合上述要求的电路是　 (　　)‎ 图WT3-9‎ ‎2.[2019·山西] 图WT3-10甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重.电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电压R的阻值随压力增大而增大.滑片P随身高增高而上滑.下列分析正确的是 (　　)‎ 图WT3-10‎ A.身高越高电压表示数越大 B.身高越高通过R0的电流越小 C.体重越大电流表示数越大 D.体重越大电路消耗总功率越大 ‎3.[2018·杭州模拟]2016年国庆期间大量中国游客涌入日本，席卷各大商场.图WT3-11为最受欢迎的自动电热马桶盖，一度造成断货，后发现部分标签上竟然标注着“Made in China”，产地为杭州下沙.下表为小明家安装的某品牌自动电热马桶盖的详细参数[在小明家的电能表上标着“3600 r/(kW·h)”]，下列说法正确的是 (　　)‎ 图WT3-11‎ 品牌 ‎×××‎ 待机功率 ‎ ‎≤10 W ‎ 材质 ‎ ABS ‎ 工作功率 ‎ ‎1800 W ‎ 额定电压 ‎ ‎220 V ‎ 每次加热时间 ‎ ‎2 min ‎ 温度范围 ‎ ‎0~40 ℃ ‎ 每天耗电量 ‎ 约0.3 kW·h ‎ A. 每次加热时，电能表转过1080圈　 B. 加热丝的电阻约为27 Ω 8‎ C. 工作电流为5 A D. 待机时不消耗电能 ‎4.[2019·通辽]某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图WT3-12所示.供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线(有电阻)连接.闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作.断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是 (　　)‎ 图WT3-12‎ A.照明灯亮度不变 B.照明灯亮度变暗 C.相同时间内长导线上消耗的电能不变 D.相同时间内整个供电线路消耗的电能减少 ‎5.如图WT3-13甲所示电路，电源电压不变.闭合开关S后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示.则可判断电源电压是　　　　V，滑动变阻器的最大阻值是　　　　Ω. ‎ 图WT3-13‎ ‎6.[2018·富阳一模]电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积.实验证明，计算金属导线电阻的公式为：R=ρLS，式中R表示导线的电阻，L表示导线的长度，S表示导线的横截面积，ρ是导线材料的电阻率，导线的材料不同，ρ的大小一般不同.由公式R=ρLS可以得出ρ=RSL.现有一段粗细均匀的金属丝，请你用初中科学学过的仪器和掌握的实验方法，测出这段金属丝的电阻率ρ.要求：‎ ‎(1)画出必要的电路图.‎ ‎(2)简要写出实验的方法和步骤.‎ 8‎ ‎7.小柯发现白炽灯泡在开灯瞬间最容易烧坏，猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低，导致电阻比正常工作时小.于是设计了如图WT3-14所示的电路来验证自己的猜想.‎ 图WT3-14‎ ‎[实验步骤] ‎ 第一步：断开开关S2、闭合S1，电流表指针偏转，但灯泡不发光；‎ 第二步：断开开关S1、闭合S2，灯泡正常发光，灯丝温度很高；‎ 第三步：两分钟后再断开开关S2并迅速闭合S1，观察电流表示数变化情况.‎ ‎[实验分析] ‎ ‎(1)第一步中，灯泡两端的电压是　　　　V，灯泡不发光的原因是　  ‎ ‎  ‎ ‎ 　. ‎ ‎(2)在第三步中，若观察到电流表示数变化的情况是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，就可以得出灯丝的温度越低，其电阻越小. ‎ ‎8.2016年11月，常州出入境检验检疫局查获一批进口不合格电烤箱，电路存在安全隐患，检验人员在实验室按照规范重新连接烤箱电路，并将相关参数填入铭牌，请选择其中一种方法完成电路设计并计算出相应答案(两种方法都做的，以第一种为准).‎ 方法一：‎ 功能：如图WT3-15所示，两根电阻丝规格相同且电阻不变，旋钮开关S转动至断开位置，电路不工作；开关S转动至低挡位置，电路处于低功率工作状态，两根电阻丝都发热；开关S转动至高挡位置，电路处于高功率工作状态，仅有一根电阻丝发热.‎ 图WT3-15‎ ‎(1)请以笔画线代替导线完成电路连接.‎ 8‎ 测量：实验室内，220 V电源只接通电烤箱，电烤箱处于高挡位置，观察到实验室如图WT3-16所示的电子式电能表的指示灯在5 min内闪烁了132次.‎ 图WT3-16‎ ‎(2)此过程中，电烤箱消耗电能　　　　J，单根电阻丝的阻值为　　　　Ω.  ‎ ‎(3)铭牌 额定电压 ‎220 V 低挡功率 ‎　　　　　　W ‎ 高挡功率 ‎　　　　　　W ‎ 方法二：‎ 功能：如图WT3-17所示，两根电阻丝规格相同且电阻不变，旋钮开关S转动至断开位置，电路不工作；开关S转动至低挡位置，电路处于低功率工作状态，仅有一根电阻丝发热；开关S转动至高挡位置，电路处于高功率工作状态，两根电阻丝都发热.‎ 图WT3-17‎ ‎(4)请以笔画线代替导线完成电路连接.‎ 测量：实验室内，220 V电源只接通电烤箱，电烤箱处于低挡位置，观察到实验室如图WT3-18所示的电子式电能表的指示灯在5 min内闪烁了132次.‎ 图WT3-18‎ ‎(5)此过程中，电烤箱消耗电能　　　　J，单根电阻丝的阻值为　　　　Ω.  ‎ ‎(6)铭牌 额定电压 ‎220 V 低挡功率 ‎　　　　　　W ‎ 高挡功率 ‎　　　　　　W ‎ ‎9.[2018·达州]某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源(电压恒为6 V)、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8 V的待测小灯泡(电阻约为 12 Ω)，滑动变 8‎ 阻器两个(A：“5 Ω　2 A”；B：“20 Ω　0.5 A”).‎ ‎(1)该实验的实验原理是　　　　；实验中，应选用的滑动变阻器是　　　　(选填“A”或“B”). ‎ ‎(2)图WT3-19甲是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉).‎ 图WT3-19‎ ‎(3)小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是　　　　　　. ‎ ‎(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　　　　　W. ‎ ‎(5)该组的另一同学接着做实验时，发现电压表0~15 V量程已经损坏，0~3 V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在图丙中的虚线框内画出正确的电路图.‎ ‎(6)由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)P2. ‎ ‎10.[2018·上城二模]图WT3-20甲是一容积为5 L的恒温水箱电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分.在控制电路中，电源电压恒为6 V，R1为热敏电阻(置于水箱中)，阻值随温度变化的关系如图乙所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，当线圈中电流大于40 mA时衔铁被吸下.在工作电路中，R2为电热器，上面标有“220 V　1000 W”的字样，L1、L2为红、绿指示灯.‎ 8‎ 图WT3-20‎ ‎(1)当恒温箱中的温度较低加热时　　　　(选填“红灯”或“绿灯”)正常发光. ‎ ‎(2)当温度从40 ℃升高到60 ℃时，衔铁从吸下到释放用时14 min.求电加热器的加热效率.[水的比热为4.2×103 J/(kg·℃)]‎ ‎(3)为了使水箱内温度保持在60 ℃(水温低于60 ℃时电热器工作，高于60 ℃时停止加热)，滑动变阻器接入电路的阻值应为多少?‎ 8‎ ‎【参考答案】‎ 针对训练 ‎1.C　2.A　3.B　4.D ‎5.12　16‎ ‎6.(1)如图所示 ‎(2)实验的方法和步骤：‎ ‎①先用刻度尺测出这段金属丝的长度L；‎ ‎②将其紧密缠绕在铅笔上n匝，测出其缠绕长度，除以n得其直径，算出其横截面积S；‎ ‎③将其接入电路按照“伏安法”测出其电阻R；‎ ‎④利用公式进行计算ρ=RSL.‎ ‎7.(1)6　由于灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压，造成灯泡的实际功率远小于额定功率，所以灯泡不发光 ‎(2)电流表示数从零快速增大，然后示数又慢慢增大到某一电流值后稳定不变 ‎8.(1)如图所示(其他方式合理即可)‎ ‎(2)1.32×105　110‎ ‎(3)220　440‎ ‎(4)如图所示(其他方式合理即可)‎ ‎(5)1.32×105　110‎ ‎(6)440　880‎ ‎9.(1)P=UI　B ‎(2) 如图所示 8‎ ‎(3)小灯泡断路 ‎(4)1.14 ‎ ‎(5)如图所示　‎ ‎(6)大于 ‎10.解：(1)红灯 ‎(2)水的体积 V=5 L=5 dm3=5×10-3 m3，‎ 水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×5×10-3 m3=5 kg，‎ 水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(60 ℃-40 ℃)=4.2×105 J.‎ 电热器工作14 min消耗的电能W=Pt=1000 W×14×60 s=8.4×105 J，‎ η=Q吸W×100%=‎4.2×1‎0‎‎5‎J‎8.4×1‎0‎‎5‎J×100%=50%.‎ ‎(3)由题意可知，当温度为60 ℃时，线圈中电流I=40 mA=0.04 A时衔铁被吸下，‎ 由图像可知，此时R1的阻值为32 Ω，当电路电流为0.04 A时，控制电路的总电阻R=UI=‎6 V‎0.04 A=150 Ω，‎ 因为R1与R0串联，所以滑动变阻器R0接入电路的阻值R0=R-R1=150 Ω-32 Ω=118 Ω.‎ 8‎