浙江省2021年中考科学真题分类汇编:专题09 电学(含答案解析)
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1、2021 年科学中考真题分类汇编年科学中考真题分类汇编 09:电学:电学 一、单选题一、单选题 1.(2021 绍兴)学生发明了一款智能头盔。只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号。 当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动。下列电路符合要求的是 ( ) A. B. C. D. 2.(2021 湖州)2020 年 10 月 15 日, 自然杂志报道了一种可以在 15下实现超导的新材料,向创造没 有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在( ) A. 电热毯 B. 电动汽车动力系统 C. 电热水壶 D. 充电暖手宝 3.(20
2、21 宁波)使用电风扇时,有时候因为忘记断开风扇开关 S 而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电 路进行了改装:加装一个红外感应开关 S1和指示灯 L。加装后,若 S 断开,指示灯和风扇都不工作;当 S 闭合时,L 工作,此时当红外感应装置感应到有人时,S1才闭合,风扇工作。小宁设计的电路图可能是 ( ) A. B. C. D. 4.(2021 金华)电热蚊香器是一种常用的除蚊工具。当蚊香器接上电源,需要闭合开关 S,才能使指示灯 L 发光,发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮,但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式 符合要求的是( ) A. B. C. D. 5.(2021 温州)用伏
3、安法测电功率时,某电表的指针位置如图所示。其示数为( ) A. 1.30 安 B. 0.26 安 C. 1.30 伏 D. 0.26 伏 6.(2021 嘉兴)如图是“静电章鱼”实验,用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,然后把塑 料丝往空中抛出后将塑料管放在下面,此时塑料丝静止在空中形状像章鱼。下列分析正确的是( ) A. 塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起 B. 塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状 C. 塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电 D. 塑料管得到的电子数等于毛皮两次失去的电子总数 7.(2021 嘉兴)事物总是在变与不变中相统一。下列有关说法错误的是( ) A. 气压
4、改变时,空气的密度一定不变 B. 温度改变时,玻璃的导电性会发生变化 C. 位置改变时,物体的质量一定不变 D. 介质改变时,声的传播速度会发生变化 8.(2021 丽水)今年“五一”假期、铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜。铁路部门有明确规定:在高 铁线路两侧各 500 米范围内,不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网(高压电路) 上,会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是( ) A. B. C. D. 9.(2021 衢州)如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻 Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且 未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器 R
5、 最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动 变阻器滑片,其中能够测量出 Rx阻值的电路( ) A. 只有 B. 只有 C. 只有 D. 只有 二、填空题二、填空题 10.(2021 衢州)小科利用器材探究通过 M、N 之间导体的电流与电压的关系,部分电路如图所示。 (1)图中 M、N 之间应连入_(填“定值电阳”或“小灯泡)。 (2)图中 M、N 之间若接人定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器两端的电 压_ (填变化情况)。 11. (2021 台州) 如图所示, 将铁片和铜片插入稀硫酸中, 电流表指针发生偏转, 此时指针位置如图乙所示, 则电流大小为_安。装置中
6、的虚线框部分相当于电路中的电源、铜片是电源的_极。在其 它都不变时,将铁换成更活泼的金属 X,产生了更大的电流、则金属 X 可能是_(选填“锌”、“银” 或“铜) 12.(2021 台州)某电热器的简化电路如图所示,可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定 电压为 220 伏,R1=2000 欧,R2=484 欧。 (1)开关转至 ac 位置时,电阻 R1和 R2的连接方式是_。 (2)开关转至 bd 位置时,该电热器可实现_功能、它的额定功率是_瓦。 13.(2021 宁波)夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小宁 利用紫外光敏电阻对紫外线较灵
7、敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭 合,电动机转动,遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。 (1)调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合。为了达到设计要求,需要把滑动变阻器 R1的滑片 P 向_(填“左”或“右”)移动。 (2)从安全用电的角度分析,进户线 a 应该是_线。 14.(2021 金华)按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为 6V,R1为定值电阻,滑动变阻 器 R2 , 标有“20 1A”的字样,电流表量程为“00.6A”,电压表量程为“015V”。 完成下列问题: (1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原
8、因可能是_; (2)若 R1=6,为保证电路安全,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为_。 15.(2021 温州)疫情期间只允许体温正常的师生进入校园。为此,小明设计了一款“智能门禁”,能检测体 温并进行人脸识别。工作原理为: 若体温正常开关 S1 闭合,人脸识别成功开关 S2 闭合,电动机 M 工作(门打开) ,警示灯不亮; 若体温异常 S1 不闭合,人脸识别成功 S2 闭合,电动机 M 不工作且警示灯亮起; 不管体温是否正常,若人脸识别失败 S2 不闭合,电动机 M 不工作且警示灯不亮。 (1)下列电路设计符合要求的是_。 (可多选) (2)若警示灯工作时,两端电压为 3 伏,电阻为 10
9、 欧,其工作时的功率为_瓦。 三、解答题三、解答题 16.(2021 杭州)如图电路中,电源电压恒为 4.5V,灯泡规格是“3V 0.75”。 (1)灯泡正常工作时,电压表 V1、V2示数分别为多少?滑动变阻器接入的电阻为多少? (2)灯泡正常工作 4 分钟,整个电路消耗的电能是多少? 17.(2021 衢州)“加氢几分钟,畅行数百里”,这是 2021 上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽 车使用的是氢燃料电池(如图所示)。电池工作时在催化剂的作用下,氢原子失去电子形成氢离子,穿过电 极 A 通过电解液移动到电极 B 与氧离子结合形成水分子;而电子则从电极 A 经外部电路通过电动机四到
10、达电极 B,形成电流。 (1)氨燃料电池工作时是将化学能直接转化为_能。 (2)氢气是氨燃料电池的原料,可以在用电低谷时,利用电网多余电能电解水米制取。已知 1.2kg 氢气 大约可供某款氢能源汽车行驶 100km,请根据化学方程式计算,制取 1.2kg 氢气至少需要电解多少质量 的水。 (3)氨燃料电池工作时,通过电动机的电流方向是:_。 (4)世界能源组织提出:在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢 的是 。 A.水力发电制氢 B.太阳能发电制氢 C.火力发电制氢 D.核能发电制氢 18.(2021 衢州)如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图,其中控制电
11、路中的 R1是由气敏电阻制 成的传感器,R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到 4%时报警,出厂测试时,控 制电路的电源电压为 3V 且保持恒定,闭合开关 S1、S2 , 移动滑动变阻器 R2滑片 P 的位置,当控制电 路中的电流为 0.03A 时,电磁铁恰好能将衔铁吸下,工作电路中相应的灯亮起而报警(电磁铁线圈的阻值 忽略不计)。 (1) 使用燃气的场所都应安装燃气报警器 安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。 如果家中使用的是天然气(主要成分是密度比空气小的甲烷),则报警器应安装在厨房(如图丙)的 _ (填“A或“B)区域。 (2)小科认为报警时只有灯亮还
12、不能起到很好的报警作用,最好灯亮同时又有警报声,所以建议加接蜂 鸣器,则蜂鸣器应与_灯并联。 (3)该报警器要达到出厂预设值,请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值。 (4)当报警器报警时,下列处理方法正确的是 。 A.迅速打开排风扇 B.打开门窗通风换气 C.禁止切断报警器电源 D.熄灭一切火种,迅速关闭气源总阀 19.(2021 绍兴)某兴趣小组设计了一种恒温箱电路,如图甲所示,工作电路电源电压 U1=220V,R1=242。控 制电路电源电压 U2=3V,R2=300,热敏电阻 R 能即时感知恒温箱内温度,其阻值与温度的关系如图乙, 不计 线圈的电阻。当线圈中的电流大于或等于 40mA 时,
13、 继电器的衔铁被吸合,动触点 A 与静触点 B 接触; 当 线圈中的电流小于或等于 30mA 时衔铁被释放,动触点 A 与静触点 C 接触。求: (1)闭合开关 S1和 S2,恒温箱开始工作,此时衔铁的动触点 A 与_(选填“B”或“C”)静触点相接触。 (2)电热丝 R1正常工作 5 分钟消耗的电能。 (3)分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。 20.(2021 湖州)小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为 3 伏)的电流与它两端电压的关 系。她根据图甲完成图乙的部分连接,待连接完整后,移动滑动变阻器滑片,记录了多组数据,作出了 图像 a,还作出了电流大小与电源电压大小的关
14、系图像 b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为 20 欧)。 (1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求:滑动变阻器滑片向右移动,小灯泡变亮) (2)根据图像 a,描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。_ (3)当电流表示数为 0.12A 时,电压表的示数为多少? (4)图丙阴影部分的面积表示_。 21.(2021 台州)如图是某兴小组制作的“电子秤”的结构简图,其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥。对秤 盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时,可通过调节滑动变阻器改变电流大小,从而改变斥 力大小。 使指针始终指在“a”位置。 此时, 该电子秤所称量物体质量 m 跟电路中电流
15、 I 的关系可视为: m=k(k 为 500 克/安)。据此原理、可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。 (1)图中电磁铁和水磁体之间要产生斥力,则永磁体下端应为_极。 (2)当放上物体后,为了使指针仍处在a”位置,必须将滑动变阻器滑片向_端移动。 (3)图中电源电压为 9 伏,线圈电阻为 10 欧、线圈允许通过的最大电流为 0.8 安,滑动变阻器规格为 “5002A,电流表量程为 00.6 安。 计算该电子秤所能称量物体质量的范围_. 要增大该电子秤的称量范围,以下方法可行的是_。(假设弹簧等元件均能正常工作) A增大电源电压 B换用100;1A”的滑动变阻器 C电流表的量程换用
16、“03 安” 22.(2021 宁波)如图甲所示电路,电源电压恒定不变,灯泡 L 上标有“6V 2.4W字样,其灯丝电阻随温度 的升高而增大;OA、OB、OC 是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度 成正比)。闭合开关 S,当滑片 P 从 A 点滑到 O 点过程中,电流表示数和灯泡 L 亮度均保持不变。 (1)求灯泡 L 正常发光时,通过灯泡 L 的电流大小。 (2)金属丝 OA 的电阻 Ra=_。 (3)继续滑动图甲中滑片 P 到 OB 段,当 PB= 2 3 OB 时,电流表示数为 0.36A;当 PB= 1 2 OB 时,小灯 泡正常发光。用图甲中的电源、小灯
17、泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关 S,使滑片 P 在 OC 上移动,当 PO= 1 3 OC 时,电压表示数为 4.8V;当 PO= 1 4 OC 时,电压表示数为 6.0V。求金属丝 OC 的电阻 Rc的大小和电源电压大小。 23.(2021 温州)常用的密度计使用时需要较多待测液体(如图甲)。小明设计了一台只需少量待液体就能直 接测量其密度大小的简易密度仪(如图乙其工作原理为:桶中无液体时,滑片 P 指向 A 处;测量时,将 待液体加满小桶,装有滑轮和滑片 P 的滑块向下移动 x,弹簧弹力增加 F,待滑块稳定后闭合开关 S,就 能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。
18、 电源电压 U0恒为 6 伏, 定值电阻 R0的阻值 为 12 欧,电流表量程为 00.6 安,小桶的容积为 10 厘米 3 , 粗细均匀的电阻丝 AB 总长为 20 厘米, 其阻值随长度变化如表。F 与 x 的关系如图丙所示。 (不计摩擦,桶距底座高度足够)。 电阻丝的长度(厘米) 0 5 10 15 20 电阻丝的阻值(欧姆) 0 10 20 30 40 (1) 闭合开关 S, 滑片 P 在 A 点和 B 点时, 电流表示数分别为 Ia、 Ib, 则 Ia、 Ib 的大小关系是_。 (2)某次测量时,电流表示数为 0.2 安,则所测液体密度为多少克/厘米 3? (3)为了方便在电流表的表盘
19、上标注对应的密度值,需根据上述信息,分析密度与电流的关系并确定量 程。 写出密度 与电流 I 的关系式:=_。 该密度仪能测量的最大密度为_克/厘米 3。 24.(2021 嘉兴)学习了电学知识后,某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。 【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下:容积:1L: 功能:加热:保温: 性能:能在 7 分钟内将 1L 水从 20加热到 100(不计热量损失)。 (1) 【方案设计】为实现上述功能,同学们利用两个不同阻值的电阻(R1R2 , 所以总功率 P串P2。 则前者为保温状态,后者为加热状态。 那么它的额定功率为:热= 2
20、2 = (220)2 484 = 1000。 13.(2021 宁波)夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小宁 利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭 合,电动机转动,遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。 (1)调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合。为了达到设计要求,需要把滑动变阻器 R1的滑片 P 向_(填“左”或“右”)移动。 (2)从安全用电的角度分析,进户线 a 应该是_线。 【答案】 (1)右(2)相(火) 【解析】 (1)电动机通过电磁铁控制,此时 S2没有闭合,说明电磁铁的磁场太弱
21、,即通过电磁铁的电流 太小。为了增大磁场,就必须增大电流而减小电阻,因此变阻器的滑片应该向右移动。 (2)在家庭电路中,开关必须接在火线上,因此进户线 a 应该接火线。 14.(2021 金华)按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为 6V,R1为定值电阻,滑动变阻 器 R2 , 标有“20 1A”的字样,电流表量程为“00.6A”,电压表量程为“015V”。 完成下列问题: (1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是_; (2)若 R1=6,为保证电路安全,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为_。 【答案】 (1)R1断路(2)4 【解析】 (1)
22、 闭合开关后, 电流表无示数,电压表示数接近电源电压, 出现此故障的原因可能是 R1断路; (2)根据电流表的量程可知,通过电路的最大电流为 0.6A; 此时的总电阻总= 总 总 = 6 0.6 = 10; 变阻器的最小阻值:R2=R总-R1=10-6=4。 15.(2021 温州)疫情期间只允许体温正常的师生进入校园。为此,小明设计了一款“智能门禁”,能检测体 温并进行人脸识别。工作原理为: 若体温正常开关 S1 闭合,人脸识别成功开关 S2 闭合,电动机 M 工作(门打开) ,警示灯不亮; 若体温异常 S1 不闭合,人脸识别成功 S2 闭合,电动机 M 不工作且警示灯亮起; 不管体温是否正
23、常,若人脸识别失败 S2 不闭合,电动机 M 不工作且警示灯不亮。 (1)下列电路设计符合要求的是_。 (可多选) (2)若警示灯工作时,两端电压为 3 伏,电阻为 10 欧,其工作时的功率为_瓦。 【答案】 (1)BC(2)0.9 【解析】 (1)A.开关 S1断开时,电磁铁不能吸引衔铁,此时已经接通灯泡所在的电路,即无论人脸识别 开关 S2是否闭合,警示灯都会亮起,故 A 错误; BC.体温正常开关S1闭合,电磁铁吸引衔铁,接通电动机的电路;人脸识别成功开关 S2闭合,电动机 M 启动(门打开) ,此时警示灯不亮;若体温异常 S1不闭合,此时衔铁不能被吸引,接通灯泡所在的电路, 人脸识别成
24、功 S2闭合,电动机 M 不工作且警示灯亮起,故 B、C 正确; D.体温正常开关 S1闭合,电磁铁吸引衔铁,接通电动机的电路,此时无论人脸识别开关 S2是否闭合, 电动机都会启动, 与题目不符, 故 D 错误。 故选 BC。(2) 警示灯工作时的功率为: = 2 = (3)2 10 = 0.9。 三、解答题三、解答题 16.(2021 杭州)如图电路中,电源电压恒为 4.5V,灯泡规格是“3V 0.75”。 (1)灯泡正常工作时,电压表 V1、V2示数分别为多少?滑动变阻器接入的电阻为多少? (2)灯泡正常工作 4 分钟,整个电路消耗的电能是多少? 【答案】 (1)解:U1=3V U2=U-
25、U1=4.5v-3V=1.5v 灯泡常工作电流 I= 1 1 = 0.75 3 =0.25A 滑动变阻器接人电阻:R= 2 = 1.5 0.25 =6 (2)解:W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270 J 【解析】 (1)根据图片可知,灯泡与变阻器串联,电压表 V1测灯泡的电压,V2测变阻器的电压。根据灯 泡的规格确定灯泡正常发光时的电压, 也就是电压表 V1的示数, 然后根据 U2=U总-U1计算电压表 V2的示 数。 首先根据 = 1 1 计算出灯泡正常工作时通过电路的电流,再根据 2 = 2 计算出此时变阻器接入的 电阻。 (2)根据公式 W=UIt 计算整个电路消耗的电能
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