2023年浙江中考科学三轮冲刺情景类题目训练——9电和电路

2023年浙江中考科学三轮冲刺情景类题目训练——9电和电路

一、单选题

1．（2023·宁波模拟）为了缓解停车问题，越来越多的双层车位进人商场停车场。通过改变流入电动机的电流方向，停车位可以在电动机的驱动下，实现停车平台的上升和下降。小科发现，只有当操作员一直向下按住上升按钮时，电动机才会正转，使平台上升；当松开按钮时，按钮回弹使电动机停止转动；当操作员一直向下按住下降按钮时，电动机会反转，使平台下降。为此，小科设计了如下电路图，能实现该操作的电路图为（　　）

A． B．

C． D．

2．（2022·西湖模拟）2022年3月21日，东航一架波音737客机在执行昆明——广州航班任务时，于梧州上空失联。东航航班的一部黑匣子已于23日被发现。飞机黑匣子的电路等效为两部分，一部分为信号发射电路，可用等效电阻R1表示，用开关S1控制，30天后自动断开，R1停止工作；另一部分为信号存储电路，可用等效电阻R2表示，用开关S2控制，能持续工作6年，如图所示，等效电路正确的是（　　） 

A．    B．

C． D．

3．（2022·鹿城模拟）近日温州各地正在进行共享电单车整治活动，采用了一体化式还车设计。当断开或闭合车锁S1时，车上的照明灯L就会熄灭或亮起。使用者归还头盔后，头盔锁S2闭合，再闭合车锁S1后蜂鸣器才会发声提示还车成功。下列电路图符合以上原理的是（　　）

A． B．​​

C． D．

4．（2022·江山模拟）高铁每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时(每扇门的插销相当于一个开关)，车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”。下列所示电路图能实现上述目标的是（　　）

A． B．

C． D．

二、填空题

5．（2023·宁波模拟）物理知识对我们的生活产生着很大的影响。

（1）小米11Ultra全相变散热技术采用了可相变有机烃材料，固体导热垫吸热后　     　(填物态变化)，大大提升了表面的亲和力，如同冰水附着在处理器表面上。

（2）氢能源汽车成为了北京冬奥会的赛时保障车辆，其氢燃料电池工作原理如图所示。氢原子在催化剂的作用下失去电子形成氢离子，氢离子移动到阴极后，与氧气结合产生水，实现了“零碳排放”。氢燃料电池工作时，产生的电流方向为：　     　。(填“a→b”或“b→a”)。汽车在滑行时可以反向给电池充电﹐其产生电流的原理是　         　。

6．（2023·鹿城模拟）近日莲花蜡烛火出国门，如图为某款莲花蜡烛，点燃中心火药，花瓣打开，一段时间后响起生日快乐歌。

（1）中心火药处缠绕了铜线，当火烧到铜线部分使其发生形变，电路接通，生日快乐歌响起。则此处铜线在电路中的作用相当于　     　。

（2）该莲花蜡烛重力为0.25N，底面积约2×10-3m2，则其放在蛋糕上时产生的压强为　     　Pa。

（3）蜡烛火焰容易烧到塑料花瓣，有一定的安全隐患。针对该安全隐患，对该产品提出改进建议。

7．（2022·杭州模拟）如图是小明设计的短跑比赛“抢跑判断器”，运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1 、 S2，发令指示灯亮，压敏电阻RO的阻值随压力的减小而减小。运动员抢跑后，电磁铁的磁性　     　（填“增强”或“减弱”），抢跑指示灯　     　（填“L1”或“L2 ”）亮，判定运动员抢跑。 

8．（2022·鹿城模拟）随着人们越来越追求高品质的生活，空气净化器逐渐走入家庭。如图为某空气净化器工作原理示意图。当脏空气进入净化器后，灰尘颗粒先经过高压钨丝而带上正电荷，再通过带负电荷的滤网时，被滤网捕获，从而获得洁净空气。

（1）脏空气能进入净化器，是因为风机工作使得净化器内气压　     　。(选填“增大”、“不变”、“减小”)。

（2）灰尘能被滤网捕获的原因是　                 　。

9．（2022·龙港模拟）如图甲是非接触式红外线测温枪，它是通过接收人体辐射的红外线来显示被测人的体温。

（1）图乙是它的工作原理图，R是滑动变阻器，R0是热敏电阻，当人体温度升高时，电压表示数将变小。

①则其所用的热敏电阻阻值随温度变化的特点是图丙中的　     　曲线。

②为随着环境温度的升高，测温设备常会在无人通过时报警，为防止误报，应将滑动变阻器的滑片向　     　滑动。

（2）若上题中热敏电阻R0在检测到体温达到37.3℃的人体而报警时，其阻值为150Ω，报警电压为1.5V，电源电压恒定为5V，则此时滑动变阻器R接入电路的阻值为  　     　。

三、解答题

10．（2022·柯桥模拟） “空气炸锅”因烹饪方便、无油无烟而深受大众喜欢。如图是某品牌空气炸锅及其工作的简易电路图。已知R1=55Ω，R2=220Ω，空气炸锅有高温、中温、低温三挡，高温档时电路中总电流最大，低温档时电路中总电流最小。操作时可按食材要求选择适宜的温度。

（1） 当开关S1闭合，开关S2连接　     　（选填“a”或“b”）时，处于高温档。

（2） 家用普通插座额定电流为10A，超过10A会烧坏插座，请通过计算说明此“空气炸锅”

在高温档时能否接入插座。

（3）求空气炸锅处于低温档时，R1两端的电压。

11．（2023·宁波模拟）  2022年7月4日，华为发布nova10系列手机，小科的妈妈当时就买了一部。但在使用时发现新买的nova10系列手机无法用手指甲滑动，只能用手指皮肤滑动，而之前的旧手机却可以。于是小科妈妈让小科看看是怎么回事。小科查阅了资料，发现了手机屏幕原来有两种：

①电容屏：手机屏幕表面有导电膜，导电膜上存有许多电荷，手指触碰屏幕时，触碰位置的电荷流向手指，如图甲所示，手机根据电荷流失情况计算出屏幕被触碰的位置；

②电阻屏：手机表面有两层ITO涂层。两层ITO相当于两根电阻丝，一根横向延x轴放置，一根纵向延y轴放置，如图乙所示。手指触碰屏幕时，挤压两层ITO使之触碰，不同的触碰点把两层ITO涂层分别分成类似两段不同电阻串联的电路，手机通过测P点在x轴、y轴的电压值Ux和Uy来确定触碰位置。据此回答以下问题：

（1）人体具有导电性，但指甲导电性却很差，小科妈妈无法用手指甲使用新手机，所以新手机是　     　 _屏，手指皮肤触碰该屏时，手指处会产生微弱的　     　。

（2）电阻屏使用时，两层ITO涂层被挤压接触，说明力可以　               　，

（3）妈妈的旧手机是电阻屏，已知该手机屏幕是4英寸的(屏幕高约8.9厘米，宽约5厘米)，屏幕两层ITO涂层电源电压U均为5 V。某次触碰手机屏幕时测得Ux=3V，Uy=2V，请问手指触碰点距离手机屏幕上边缘和左边缘的距离分别是多少?

12．（2023·温州模拟）用普通干电池(锌锰干电池)测量小灯泡额定功率的实验中，观察到电池新旧不同时，小灯泡亮度明显不同。为什么使用旧电池时，小灯泡亮度明显变暗呢？兴趣小组收集到以下资料：

资料一：如图为锌锰干电池结构图，锌简和石墨间充有糊状氯化铵和二氧化锰等。

资料二：锌锰干电池内部主要发生的化学反应：

Zn+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3↑+H2↑；

H2+2MnO2=Mn2O3+H2O；

ZnCl2+NH3+H2O=NH4Cl+Zn(OH)2↓。

资料三：干电池内部也存在电阻，该电阻随其内部氢气量的增加而增大。

结合上述信息，综合运用所学知识，对导致“使用新旧电池时，小灯泡亮度不同”的原因予以解释。

13．（2022·舟山模拟）扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图甲，当地面灰尘增名，空气的透光程度减弱时，机器人会通过电动机佐转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘众：机器人前端装有感应器，通过发射，接收超声波或红外性来侦测障碍物。图乙为其部分工作原理图，控制电路电源电压U为4.5伏，定值电阻 欧，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图丙所示，电碰铁线圈中阻不计。下表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积）。

（1）当地面有静电时，扫地机器人相对不易清扫，这是因为　                                   　；

（2）根据乙、丙两图分析，衔铁接触A时光敏电阻的阻值　     　（填：大于、等于或小于）衔铁接触C时光敏电阻的阻值；

（3）求电压表示数为3伏时光照强度大小；

（4）在标准模式下，扫地机器人从充满电工作到剩余电池容量为电池总容量的20%时，机器人可以持续工作180分钟，求标准模式下机器人工作的功率？

14．（2022·婺城模拟）随着生活条件的改善，人们更加注意家居环境的美化，如图所示甲是带有水温调节功能的家庭水族箱。该水族箱的鱼缸水温调节器工作原理如图乙所示：其中R1为阻值可调的电热丝，R2为定值电热丝，R2＝400欧，开关S2为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。试问：

（1）如图乙所示可知：当开关S1闭合，S2接b时，电路处于　     　状态（填“保温”或“加热”）；

（2）当开关S1闭合，S2接a时，若电路消耗功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？

（3）当开关S1闭合，S2接a时，调节滑片得到R1的功率随电路中电流变化的图象如图丙所示，求R1接入电阻最大时R1的功率为多少？

四、综合说理题

15．（2022·嵊州模拟）某同学用铅笔芯(主要成分是石墨)自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5亳米的铅笔芯两端接_上导线，放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中(如图)，连接电压为3伏电源，闭合开关，铅笔芯发光并渐渐变亮，稍后渐渐变暗，断开电路，发现澄清石灰水变浑浊，铅笔芯明显变细。多次重复后，铅笔芯烧断掉落。请应用所学知识解释上述实验中出现的现象。

答案解析部分

1．【答案】B

【解析】【分析】对各个选项中的电路图进行分析，哪个能够实现题目描述的功能，哪个就是正确选项。

【解答】A.无论是否按下上升按钮，电动机都会正转，不能实现松开按钮电动机停转，故A不合题意；
B.当操作员一直向下按住上升按钮时，电动机才会正转，使平台上升；当松开按钮时，按钮回弹使电动机停止转动；当操作员一直向下按住下降按钮时，流过电动机的电流方向改变，则电动机会反转，使平台下降，故B符合题意；
C.当按下下降按钮后，不能改变经过电动机的电流方向，即电动机不会反转，从而使平台下降，故C不合题意；
D.当按下上升按钮后，没有电流经过电动机，即此时电动机不会转动，故D不合题意。
故选B。

2．【答案】D

【解析】【分析】用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此分析判断。
【解答】①根据题目描述可知，电阻R1和R2单独工作，互不影响，则二者为并联；
②开关S1只能控制R1，则二者串联在同一支路上；开关S2只能控制R2，则二者串联在同一支路上，如下图所示：

故选D。

3．【答案】B

【解析】【分析】对各个电路图进行分析，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。

【解答】根据题目描述可知，
①照明灯工作时，蜂鸣器不一定工作，则二者不相互影响，应该为并联；
②车锁S1同时控制蜂鸣器和照明灯，则它应该在干路上；
③头盔锁S2只能控制蜂鸣器，因此S2应该和蜂鸣器串联在同一支路上，如下图所示：

故选B。

4．【答案】A

【解析】【分析】用电器相互影响为串联，不相互影响为并联，据此分析两个开关的串并联关系即可。

【解答】根据“只有当两间洗手间的门都关上时(每扇门的插销相当于一个开关)，车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人””可知，两个开关相互影响，它们应该为串联，然后再与指示灯串联，故下图所示：

故A正确，而B、C、D错误。
故选A。

5．【答案】（1）熔化

（2）b→a；电磁感应

【解析】【分析】（1）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
（2）在电路中，将正电荷定向移动的方向规定为电流方向，与自由电子移动的方向相反。根据发电机的工作原理解答。

【解答】（1）吸热后，导热垫由固态变成液态发生熔化现象，大大提升了表面的亲和力，如同冰水附着在处理器表面上。
（2）根据图片可知，电子移动方向从a→b，而电流方向与其相反，即电流方向从b→a。汽车在滑行时可以反向给电池充电﹐其产生电流的原理是电磁感应。

6．【答案】（1）开关

（2）125

（3）将塑料花瓣改成阻燃材料、将蜡烛改成LED灯等

【解析】【分析】（1）在基本电路中，电源提供电能，导线输送电能，开关控制电路通断，用电器消耗电能。
（2）根据压强公式计算；
（3）要避免发生安全隐患，要么使用不产生明火的灯泡，要么使用不易燃烧的材料做花瓣，据此分析解答。

【解答】（1）根据题目描述可知，铜线可以接通电路，因此在电路中相当于开关。
（2）莲花蜡烛放在蛋糕上产生的压强为：。
（3）针对该安全隐患，对该产品提出改进建议为：将塑料花瓣改成阻燃材料、将蜡烛改成LED灯等。

7．【答案】增强；L2

【解析】【分析】根据压力变化确定压敏电阻阻值变化，从而确定通过电磁铁的电流大小变化，弄清电磁铁的磁场强弱变化，进而判断衔铁的运动方向，最终确定哪个灯泡发光即可。
【解答】运动员抢跑后，压敏电阻压力减小，它的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁的磁性增强。此时衔铁被吸下来，接通L2所在的电路，则L2亮。

8．【答案】（1）减小

（2）异种电荷相互吸引

【解析】【分析】（1）流体总是从压强大的地方流向压强小的地方；
（2）根据电荷之间的相互作用规律分析解答。

【解答】（1）脏空气能进入净化器，即外界气压大而净化器内企业小，因此风机工作使得净化器内气压减小。
（2）灰尘能被滤网捕获的原因是：异种电荷相互吸引。

9．【答案】（1）A；左

（2）350Ω

【解析】【分析】（1）①根据乙图确定串并联关系，以及电压表所测的电压，然后根据串联电路的分压规律分析热敏电阻的阻值变化规律。
②报警时电压表的示数保持不变，首先分析温度升高时热敏电阻的变化，再根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化即可。

（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此计算变阻器接入的阻值。

【解答】（1）①根据乙图可知，热敏电阻R0与变阻器串联，电压表测R0的电压。当温度升高时，电压表的示数变小，根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，此时热敏电阻R0的阻值减小，则热敏电阻阻值随温度变化的特点是图丙中的A曲线。

②当测温设备报警时，电压表的示数保持不变，则变阻器两端的电压也不变，那么二者电压的比值保持不变，即。当温度升高时，R0的阻值减小，那么变阻器的阻值也要减小，即滑片向左滑动。
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，
即：；
；
解得：R=350Ω。

10．【答案】（1）b

（2）I总=I1+I2=4A+1A=5A<10A可以接入

（3）U1=I1×R1=0.8A×55Ω=44V

【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同情况下电功率的大小，从而确定对应的工作状态；
（2）当开关S1闭合，S2接b时，两个电阻并联。首先根据公式分别计算出通过两个支路的电流，再根据并联电路的电流规律 I总=I1+I2 计算出通过干路的总电流，最后与10A进行比较即可。
（3）当开关S1断开，S2接a时，两个电阻串联。首先根据R总=R1+R2 计算出总电阻，再根据
计算出通过R1的电流，最后根据 U1=I1R1计算出R1两端的电压。
【解答】（1）根据图片可知，当开关S1断开，S2接a时，两个电阻串联，此时总电阻为R串；
当开关S1闭合，S2接a时，此时只有R2单独工作，总电阻为R2；
当开关S1闭合，S2接b时，两个电阻并联，总电阻为R并；
则总电阻R串>R2>R并；
根据公式可知，总功率P串联<P2<P并；
那么三者对应的状态分别为低温、中温和高温档。

 

11．【答案】（1）电容；电流

（2）使物体发生形变

（3）已知 ，其中Upx=3V，U=5V，代入得

3V= ，移项得

把手机屏幕看成一个横向电阻，屏幕宽度和电阻成正比，

即    已知l=5cm

则lx右=3cm

lx左=l-lx右=5cm-3cm=2cm

手指触点离左边缘2cm

已知   Upy=2V，U=5V，代入得

2V= 移项得

把手机屏幕看成一个纵向电阻，屏幕高度和电阻成正比

即   已知h=8.9cm 则hy下=3.56cm

hy上=h-hy下=8.9cm-3.56cm=5.34cm

手指触点离上边缘5.34 cm

【解析】【分析】（1）根据电容屏和电阻屏的不同点分析解答；
（2）力的作用效果：改变物体形状和改变物体的运动状态；
（3）根据图片可知，无论是在x方向，还是在y方向，都可以看作两个电阻串联，而电压表测量其中一个电阻的阻值。此时通过串联电路的电流为：，则此时电压表的示数为：。根据对应电压表的示数代入计算两个电阻的阻值之比，再根据“电阻与长度成正比”计算出对应电阻丝的长度，最终计算出对应位置在x、y两个方向上的距离即可。

【解答】（1）根据题目描述可知，电容屏利用手指和屏幕之间的电流来工作，如果手指导电性差，那么就无法使用，因此新手机为电容屏，手指皮肤触碰该屏时，手指处会产生微弱的电流。
（2）电阻屏使用时，两层ITO涂层被挤压接触，说明力可以使物体发生形变。

12．【答案】答题要素：①新旧干电池内部反应后，氯化铵、锌和二氧化锰量的变化；②比较新旧电池内部电阻变化；③通过小灯泡的电流和其两端电压的变化；④小灯泡的实际功率比较。

（建议：物质量的变化2分，新旧电池电阻变化原因2分，通过小灯泡的电流和电压的变化比较1分，小灯泡的实际功率比较1分）

满分示例：干电池内发生化学反应，化学能转化为电能，但氯化铵量基本稳定，锌和二氧化锰不断被消耗；新电池内，产生的氢气不断被二氧化锰反应，干电池内部电阻变化不明显；旧电池内，当二氧化锰消耗到一定量时，内部的氢气逐渐增多，干电池内部电阻增大；新电池所在电路中，通过小灯泡的电流基本不变，小灯泡两端的电压基本不变；而旧电池所在电路中，通过小灯泡的电流减小，小灯泡两端的电压也减小；新电池所在电路中小灯泡的实际功率基本不变，亮度基本不变；旧电池所在电路中小灯泡的实际功率减小，小灯泡亮度变暗

【解析】【分析】①新旧干电池内部反应后，氯化铵、锌和二氧化锰量的变化；
②比较新旧电池内部电阻变化；
③通过小灯泡的电流和其两端电压的变化；
④小灯泡的实际功率比较。

【解答】干电池内发生化学反应，化学能转化为电能，但氯化铵量基本稳定，锌和二氧化锰不断被消耗；新电池内，产生的氢气不断被二氧化锰反应，干电池内部电阻变化不明显；旧电池内，当二氧化锰消耗到一定量时，内部的氢气逐渐增多，干电池内部电阻增大；新电池所在电路中，通过小灯泡的电流基本不变，小灯泡两端的电压基本不变；而旧电池所在电路中，通过小灯泡的电流减小，小灯泡两端的电压也减小；新电池所在电路中小灯泡的实际功率基本不变，亮度基本不变；旧电池所在电路中小灯泡的实际功率减小，小灯泡亮度变暗。

13．【答案】（1）所有的带电体都有吸引轻小物体的性质

（2）大于

（3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比；
即：；

；
解得：R=9Ω；
根据图丙可知，此时的光照强度为2cd。

（4）标准模式下机器人消耗的电能：W=（1-20%）W总=80%×（14.4V×1A×5.2×3600s）=215654.4J；
机器人的功率：。

【解析】【分析】（1）根据带电体的性质解答；
（2）根据电磁铁磁场强度的变化确定电流的变化，进而确定光敏电阻的阻值变化；
（3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此计算光敏电阻阻值，确定此时的光照强度；
（4）首先根据W=（1-20%）W总计算出机器人消耗的电能，再根据计算机器人的功率。

【解答】（1）当地面有静电时，扫地机器人相对不易清扫，这是因为所有的带电体都有吸引轻小物体的性质。
（2）根据图片可知，当衔铁接触C时，电磁铁的磁场更强，通过它的电流更大，而光敏电阻的阻值更小，即：衔铁接触A时光敏电阻的阻值大于衔铁接触C时光敏电阻的阻值；

14．【答案】（1）加热

（2）开关S1断开、S2接a时，两电阻串联，电路处于保温状态时，
电路的总电阻：；
则R1连入电路的阻值：R1=R-R2=1000Ω-400Ω=600Ω；

（3）当电路处于保温状态且R1接入电阻最大时，电路中的电流最小，由图丙可知，最小电流为：I最小=0.05A，
则此时总功率为：P总=UI最小=220V×0.05A=11W，
此时R2的功率：P2=I最小2R2=（0.05A）2×400Ω=1W，
所以滑动变阻器消耗的电功率：P滑=P总-P2=11W-1W=10W。

【解析】【分析】（1）当开关S1闭合、S2接b时，电路为R2的简单电路；开关S1断开、S2接a时，两电阻串联。根据电阻的串联和并联规律，由，确定当开关S1闭合、S2接b时，电路所处的状态；
（2）当开关S1断开、S2接a时，两电阻串联，根据可求出电路的总电阻，再根据电阻的串联求出电热丝R1连入电路的阻值；
（3）当电路处于保温状态时，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，根据图乙读出此时电路中的电流，利用P=UI求出总功率，利用P=I2R求出R2的功率，则根据电路的功率特点求出滑动变阻器消耗的电功率。【解答】（1）当开关S1闭合、S2接b时，电路为R2的简单电路；
开关S1断开、S2接a时，两电阻串联；
根据电阻的串联规律可知，串联电路的总电阻大于其中任一电阻，
根据可知，当开关S1闭合、S2接b时，总电阻最小，电功率最大，为加热状态；

15．【答案】石墨是导体；通电时，电流经过铅笔芯，由于电流的热效应，电能转化成内能，石墨温度升高碳燃烧发光；在燃烧过程中产生的二c氧化碳和瓶中的石灰水反应生成“白色沉淀碳酸钙；铅笔芯越来越细，电阻变大，总电压不变，实际功率减小，亮度变暗。

【解析】【分析】（1）电流经过导体时会发热，这就是电流的热效应；
（2）石墨的主要成分为碳，碳与氧气反应生成二氧化碳气体；
（3）二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙白色沉淀；
（4）导体的电阻与横截面积成反比，即铅笔芯越细，它的电阻越大；
（5）灯泡的亮度与它的实际功率有关，即实际功率越小，亮度越小，据此分析解答