2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案解析

2020 年中考物理电学综合计算题汇总及答案解析

一、电磁学综合题

1．（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；

2．（5）太阳能电池板供电时，把太阳能转化为电能。（2019·山东中考模拟）在中国科技馆二层“探索与发现” A 厅中有一件展品名为“静电滚球”，如图所示。展台左侧是一个透明罩，罩内展台的中央为半球形的中心电极，罩内四周是环形金属板，环形金属板接地，罩内台面上放置着一些金属小球；展台右侧是一个转轮，转轮上有转动手柄。请将“静电小球”中金属小球的滚动原理补充完整：

金属小球的滚动原理是：当转动转轮时，中心电极带正电，由于静电感应，每个金属小球

内部的电荷会重新排布，小球靠近中心电极一侧带负电荷、远离中心电极的一侧带等量的 正电荷。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 _______________ 滚动；当金属 小球与中心电极碰撞时，金属小球带上正电荷。由于中心电极与金属小球都带有正电荷， 小球受到中心电极 _________ 力的作用而远离。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 _____ （选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）。如此循环往复， 小球会在中心电极和环形金属板之间不停地滚来滚去。 【答案】中心电极 排斥 不带电 【解析】 【详解】

时，需要将体温降至合适的温度。准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代。

（1）心肺机的一个功能是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环，原理如图所示。将 线圈

ab 缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活 塞，使血液

定向流动；阀门 K 1、K 2 都只能单向开启，反向则封闭管路。当线圈中的电流从 a 流向 b 时，线圈的左端为 ________________ （选填“ N ”或“ S ”）极，活塞将向右运动，“动力泵” 处于 ____ （选填“抽血”或“送血”）状态。

（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温。经监 测，病人体温由 17℃上升至正常体温 37℃历时 1h 。在这段时间内，假设人体所需热量完 全由热交换器提供，且不计人体散热，试求人体需从“热交换器”吸收的热量 _________________ 。 （设病人质量为 60kg ，人体比热容与水相当为 c ＝ 4.2×103

J/（ kg?℃））

（3）正常人在静息状态下，每分钟人体心脏能以 1.6× 105Pa 的平均压强将体积 6000mL 的 血液压出心脏，送往人体各部位。求此状态下“电动泵”替代心脏推动血液循环的输出功 率 。 【答案】 N 送血 5.04×106

J 16W 【解析】 【详解】

（ 1）当线圈中的电流从 a 流向 b 时，由安培定则可知，线圈的左端为 N 极，与磁铁 N 极

2019 ·福建中考模拟）医生对病人进行脑部手术

3．

相排斥，活塞在排斥力的作用下将向右运动；此时阀门K1打开，K2 关闭，“动力泵”处于送

血状态。

（2）人体吸收的热量：

Q＝cm（t﹣t0）＝4.2 ×130J/（kg?℃）× 60kg（×37℃﹣17℃）＝5.04 × 16J0，（3）心脏每分钟做的功：

W＝FL＝pSL＝pV＝1.6 × 15P0a× 6000 ×﹣160m 3＝960J，

4．心脏的平均功率：P W 960J 16W 。（2019 ·广东中考模拟）为了能在黑夜中看t 60s 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2100Ω2.16 106J 【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；

P 0.1W

（2）指示灯正常发光，则电流是：I =0.01A ，电阻丝需要分担210V 的电压，

U 10V

210V

电阻丝的电阻应为：R =2100 Ω；

0.01A

5．（5）电动汽车和与以燃烧汽油为动力的汽车相比，不使用化石燃料，节省了石油能源，清洁无污染, 电动机噪音比汽油机小。（2019·云南中考模拟）小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”，如图是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体，OBA是可绕O 点转

动的杠杆，R1 是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0为定值电阻，V 为显示重力大小的仪表（实质是一个量程为0﹣3V的电压表）．已知OB：OA＝1：2，R0＝100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）

压力F/N 0 50 100 150 200 250 300

电阻

300 250 200 150 100 50 0

R1/ Ω

（1）托盘上没放物体时，压力传感器R1 的电阻值是____ Ω。

（2）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图所示，则此时压力传感器R1 上的电压是

多少____ ？

（3）第（2）题中被测物体的重力是多少____ ？

【答案】300 1V 500N

【解析】

【详解】

（1）由表格可知，当压力为0 时，压力传感器的电阻为300；

（2）电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，则示数U0＝2V；由串联电路的电压规律可得压力传感器R1上的电压：U1＝U﹣U0＝3V﹣2V＝1V；

U 0 2V

（3）由串联电路电流的特点可得通过电路的电流I1=I0= =0.02A；

1 0R0100Ω

t

待机9.5h

6．ω= = =3.8.（2019 ·河北中考模拟）小明家新添了一台变频空调，都分参数如t运行2.5h

下表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。型号XXX

功能冷暖（辅助电加热）

180~1600

制冷功率P 冷/W 变化范围

制热功率P 热/W 变化范围200~1900

电辅热功率P 辅热/W 1000

电源电压/V 220

（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器____________ 联。

（2）假设该空调开面后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以

某一恒定的功率工作了2.5h，该过程空调消耗的电能为1.9kW ·h。求：

① 前0.5h 空调消耗的电能 __

② 后2.5h 通过空调的电流 __ 。

【答案】并联；2A

【解析】

【详解】

（1）并联电路中各用电器直接互不影响，所以空调接入家庭电路后，与其他用电器是并联

的；

（2）①前0.5h空调消耗的电能为：W前=P 大t1=1600 ；

②因为后2.5h空调消耗的电能为：：W 后=1.9 ，

所以后2.5h 空调的功率为：P 后= = =0.44kW=440W ，

7．（4）当油箱中的汽油还有5 升时，滑片P 刚好在R的中点，油量表的示数为0.1A，此时报警电路开始自动报警，若要报警时的油量比5 升多一些，由V＝60﹣0.5R 可知，此时滑动变阻器接入电路中的电阻较小，小于R，电路中电流较大，即大于0.1A；要使电路中

的电流减小到0.1A（即达到该电流值时报警），由I＝可知，应增大R0 的阻值或减小

电源的电压，即方法一：换R0，增大R0 的阻值；方法二：换电源，减小电源电压。（2019·扬州中学教育集团树人学校中考模拟）阅读短文，回答问题

主动式空气净化器图甲为某型号空气净化器，在不同档位工作时的参数如下表所示．洁净空气量是指1h 净化空气的体积；能效比是空气净化器洁净空气量与输入功率之比，净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比．

工作档位待机1档2档3档4档5档6档

（1）颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力，这主要是因为______ ．

（2）该净化器接在家庭电路中，在5 档正常工作时的电流为____ A，如果室内面积为

50m2，房间的高度为2.5m，请你计算该空气净化器工作档位为 4 档时，理论上1h 可以净

化房间内空气___ 次．

（3）单独使用该净化器20min，规格为2400imp/ （kW?h）的电能表指示灯闪烁36 次，则该空气净化器在___ 档位工作，此时该空气净化器的能效比为____ m3/（h?W ）．

（4）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻R0 10Ω ，电

源电压恒为28V；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线．现用

此电路检测该型号净化器的净化效率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A，

此时空气中有害气体浓度是____ μ g/m3，净化器正常使用30min 后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为 ___ %．

【答案】带电体具有吸引轻小物体的性质0.2 4 2 5.3 2.0 95%

【解析】

【详解】

（1）［1］颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网时受到强烈的吸引力，这是因为带电体具有吸引轻小物体的性质；

（2）［2］由表格数据可知，净化器接在家庭电路中，在2挡时的功率P 44W ，由P UI 得，在2 挡正常工作时的电流：

P 44W

I 0.2A

U 220V

33

［3］该空气净化器工作档位为4 档时，净化空气量为500m 3/h ，即每小时净化空气

500m3，该房间内空气的体积：

23

V Sh 50m22.5m 125m 3

则理论上1h 可以净化房间内空气的次数：

500m3

4

n

3

125m3

即理论上1h 可以净化房间内空气的次数是4 次；

（3）［4］电能表指示灯闪烁36 次，净化器消耗的电能：

W 36imp 0.015kW h 5.4 104J

2400imp/ kW h

工作时间：

t 20min 1200s

则净化器消耗的电功率：

4

W 5.4 104J P 45W t 1200s

查表可知，功率为 45W 时，该空气净化器在 2 档位工作。

[5] 由净化器能效比的定义可得，此时该空气净化器的能效比：

3

240m /h 3

5.3m 3 / （ h W ）

(4)[6]由电路图可

知，

R

0 、R

串联，检测电路中电流表的示数

为：

I 0.7A

由 I

U

R

得，电路的总电阻： 根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值：

R R 总 R 40Ω 10 Ω 30Ω 由图丙可知，气敏电阻阻值为

30Ω 时，此时空气中有害气体浓度是： 1 2.0μg/m 3

[7]当检测电路的电流变为：

I 0.1A 此时电路总电阻： U 28V

R 总 280Ω

总

I 0.1A 根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值： R R 总 R 280Ω 10Ω 270 Ω

由图丙可知，气敏电阻阻值为 270Ω 时，此时空气中有害气体浓度是：

2

0.1μg/m 3

由题意知，净化效率等于净化前后空气

中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分 比；则该空气净化器的实际净化效率：

8． 指示灯交替工作 10min 整个电路消耗的电能： W=(W 1+W 2)× =(1.2J+3J)× 400=1680J.

(2019·江苏中考模拟)有一种测量体重的电子秤，原理如图所示，其中有踏板、压力杠杆 ABO 、压力传感器 R (电阻值与所受压力的关系如下表所示)、显示体重大小的仪表 A (实

质是小量程电流表)。若 AO ：BO ＝4：1，压力传感器 R 表面能承受的最大压强为

6

2×10 Pa 。

压力 F/N 0 50 100 150 200 250 300

电阻 R/ Ω

300

270

240

210

180

150

120

设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为

4.8V 。

（1）踏板空载时，电流表示数是 ____ A ；

U 28V

I 0.7A

40Ω

（2）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2× 10﹣4m2，该秤的最大称量值是______ N。（3）人的体重G＝720N 时，电流表的示数为____ A。

【答案】0.016 1600 0.025

【解析】

【详解】

（1）由图知道，该电路为压力传感器R的简单电路，已知压力传感器两端的电压恒为

4.8V，

踏板空载时，压力传感器的电阻为300 欧，则此时电流表的读数：I＝U 4.8V＝R 300 Ω 0.016A；

（2）由p＝F知道，压力传感器R 表面能承受的最大压力是：F＝pS＝2×106Pa× 2×﹣140m2 S

＝400N ，由杠杆平衡条件知道，F×AO＝G×BO，

AO 4

所以，该秤的最大称量值是：G 最大＝F×＝400N× ＝1600N；

BO 1

（3）由于人的体重是：G＝720N 时，

G?OB 1

由杠杆平衡条件知道，此时压力传感器受到的压力是：F′＝＝720N× 1＝180N，

OA 4

50N 5 由表格数据知道，压力每增加50N，电阻减小30Ω，即N/

Ω，

30Ω 3

180N 所以，传感器受到的压力为180N 时，其电阻是：R′＝300Ω﹣

5

＝192Ω，

N / Ω

N/Ω

3