2024年中考物理二轮复习专题(8)　电学综合计算

专题(8)　 电学综合计算 1 D 2 3 4 C 5 6 7 8 9 C 10 11 12 B 13 14 15 16 D 17 18 19 20 C 21 22 23 C 24 25 26 27 28 29 C 30 31 32 D 33 34 35 36 C 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 类型1　电学图像问题 1．(2023·济宁)如图是灯泡L的I­U图像。结合图像分析，下列选项正确的是(　　) A．通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比 B．当通过灯泡L的电流为0.3 A时，其实际功率为 0.72 W C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4 V的电源两 端，电路的总功率为0.24 W D．将灯泡L和18 Ω的定值电阻并联在3.6 V的电源两端，电路的总电阻为6 Ω 【解析】灯泡L的I­U图像是一条曲线，所以通过灯泡的电流与它两端所加电压不成正比，故A错误；由图像可知，通过灯泡L的电流为0.3 A时，灯泡两端的电压小于2.4 V，此时灯泡的实际功率：PL＝ULIL＜2.4 V×0.3 A＝0.72 W，故B错误；由串联电路的电压特点可知，两个完全相同的灯泡L串联在2.4 V的电源两端时每个灯泡两端的电压：UL串＝eq \f(1,2)U串＝eq \f(1,2)×2.4 V＝1.2 V，由图像可知，当灯泡两端的电压为1.2 V时，通过灯泡的电流为0.2 A，此时电路的总功率：P串＝U串IL串＝2.4 V×0.2 A＝0.48 W，故C错误；由并联电路的电压特点可知，灯泡和定值电阻两端的电压：UL＝UR＝U并＝3.6 V， 由图像可知，当灯泡两端的电压为3.6 V时，通过灯泡的电流为0.4 A， 此时通过定值电阻的电流：IR＝eq \f(UR,R)＝eq \f(3.6 V,18 Ω)＝0.2 A， 由并联电路的电流特点可知，干路电流：I并＝IL并＋IR＝0.4 A＋0.2 A＝0.6 A， 由欧姆定律可知，电路的总电阻：R并总＝eq \f(U并,I并)＝eq \f(3.6 V,0.6 A)＝6 Ω。 2.(2023·黑龙江大庆)每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置(最大阻值为40 Ω)，浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是(　　) A．当水位升高时，电压表的示数减小 B．该电路工作时总功率最小值为0.3 W C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20 cm D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3 V 【解析】闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器分得的电压变小，根据串联分压原理，UV＝U－U滑可知电压表示数变大，故A错误； 当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3 A，电压表示数就为电源电压U＝6 V；此时R0＝eq \f(U,I大)＝eq \f(6 V,0.3 A)＝20 Ω，由图丙可知通过电路的最小电流为0.1 A，该电路工作时的最小总功率：P＝UI小＝6 V×0.1 A＝0.6 W，故B错误； 水位变化过程中，滑动变阻器的功率P＝I2R＝eq \f(U,R＋R0)×eq \f(U,R＋R0)×R＝eq \f(U2,\f(R2＋R\o\al(2,0)＋2R0R,R))＝eq \f(U2,\f(R－R02,R)＋4R0)，当R＝R0＝20 Ω时，滑动变阻器的的功率最大，接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，由乙图可知10 cm×k＋b＝40 Ω，30 cm×k＋b＝0 Ω， 两式联立可得：k＝－2 Ω/cm，b＝60 Ω，则R＝－2 Ω/cm×h＋60 Ω，当R＝20 Ω时，代入数据：20 Ω＝－2 Ω/cm×h＋60 Ω，得h＝20 cm，故C正确； 当水位达到警戒水位25 cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为R′＝－2 Ω/cm×25 cm＋60 Ω＝10 Ω， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I′＝eq \f(U,R′＋R0)＝eq \f(6 V,10 Ω＋20 Ω)＝0.2 A，串联电路的电流相等，电压表示数就为U′＝0.2 A×20 Ω＝4 V，故D错误。 3．(2023·四川广安)如图甲