《2026年金考卷中考试题汇编45套物理山东专版》

26.(9分)随着人们健康意识的提高,空气净化器已逐渐走进普通家庭,其工作过程(如图所示)是:脏空气进入空气净化器,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附;此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出洁净空气。小明家新买的一台空气净化器的部分参数如下表所示。请回答下列问题:


(1)负电格栅板吸附灰尘的原理是_。
(2)该空气净化器位于2挡正常工作时的电流为多少?
(3)若小明卧室的面积为15m²,高度为3m,该空气净化器在4挡正常工作时,将小明卧室的空气净化一遍大约需要多少分?
(4)某天晚上,小明将空气净化器调至1挡使其连续正常工作了8h,若空气净化器消耗的电能用于加热水,则可将10kg水从20℃加热到多少摄氏度?[不计热量损失,水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)]

答案： 26.
(1)异种电荷相互吸引(1分)
(2)空气净化器位于2挡正常工作时的功率$P_{2挡} = 44W$，额定电压$U = 220V$
空气净化器位于2挡正常工作时的电流$I_{2挡} = \frac{P_{2挡}}{U} = \frac{44W}{220V} = 0.2A$ (2分)
(3)空气净化器位于4挡正常工作时，净化空气量为$500m^3/h$
小明卧室内空气的体积$V = 15m^2 × 3m = 45m^3$
将小明卧室的空气净化一遍需要的时间$t = \frac{V}{500m^3/h} = \frac{45m^3}{500m^3/h} = 0.09h = 5.4min$ (2分)
(4)空气净化器位于1挡正常工作时的功率$P_{1挡} = 21W$，工作时间$t' = 8h = 28800s$
空气净化器消耗的电能$W = P_{1挡}t' = 21W × 28800s = 6.048 × 10^5J$
不计热量损失，水吸收的热量$Q_{吸} = W = 6.048 × 10^5J$
则加热后水的温度$t_{末} = \frac{Q_{吸}}{cm} + t_0 = \frac{6.048 × 10^5J}{4.2 × 10^3J/(kg · ^{\circ}C) × 10kg} + 20^{\circ}C = 34.4^{\circ}C$ (4分)

27.(9分)小亮利用湿敏电阻为社区设计了一个自动浇水器,其工作原理如图甲所示。工作电路中安装有一个"220V 22W"的浇水器,控制电路中电源电压U恒为6V,滑动变阻器R₁的规格是"100Ω 1A",在一定范围内,湿敏电阻R的阻值随土壤湿度H变化的关系如图乙所示。电磁铁线圈的电阻忽略不计,当土壤湿度增加至40%时,控制电路中的电流为0.06A,浇水器恰好停止工作。
(1)当土壤湿度增加时,湿敏电阻的阻值_(选填"增大"或"减小"),电磁铁的磁性_(选填"增强"或"减弱")。
(2)浇水器正常工作时,工作电路中的电流是多少?
(3)滑动变阻器R₁接入电路的阻值是多少?
(4) 新课标 开放性问题 若要使浇水器在土壤湿度更大的情况下才停止工作,在不增加元件的情况下,请你写出一个简便可行的方法。

答案： 27.
(1)减小(1分) 增强(1分)
(2)工作电路中的电流$I_{工} = \frac{P}{U_{工}} = \frac{22W}{220V} = 0.1A$ (2分)
(3)当土壤湿度为40%时，由图乙可知，湿敏电阻的阻值为30Ω，控制电路中的电流$I = 0.06A$
控制电路的总电阻$R_{总} = \frac{U}{I} = \frac{6V}{0.06A} = 100Ω$
则滑动变阻器$R_1$接入电路的阻值$R_1 = R_{总} - R = 100Ω - 30Ω = 70Ω$ (3分)
(4)使滑动变阻器$R_1$接入电路的阻值变大(或降低电源电压)。(2分)
【解题思路】
(4)当控制电路中的电流为0.06A时，浇水器恰好停止工作(关键信息)。若要使浇水器在土壤湿度更大(关键信息)的情况下才停止工作，说明当控制电路的电流为0.06A时，湿敏电阻的阻值变小。在不增加电路元件的情况下，只能改变滑动变阻器$R_1$接入电路的电阻或电源电压。①若电源电压不变，则当控制电路的电流为0.06A时，电路总电阻不变，由于此时湿敏电阻的阻值变小，则滑动变阻器接入电路的阻值应增大；②若滑动变阻器接入电路的阻值不变，由于控制电路中的吸合电流为0.06A不变，而湿敏电阻的阻值变小，电路总电阻变小，故根据$U = IR$可知，应使电源电压减小。