2025年中考物理二轮复习专题——电学的综合计算

2025年中考物理二轮复习专题——电学的综合计算 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．如图1为湿度表的简化工作原理图，电源电压恒为，定值电阻，为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的变化如图2所示，电压表量程为“”，电流表量程为“”。闭合开关，在保证两表安全的情况下求： （1）环境湿度为时，湿敏电阻的阻值和电功率； （2）湿度表能够测量的最大环境湿度。 2．如图所示，当开关S闭合时，两只电流表A1、A2的示数分别如图所示。问： （1）电流表A1读数是多少A； （2）通过灯泡L1的电流是多少A；L2的电流是多少A？ 3．图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的正方体木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，此时木块底面距容器底面12cm。闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑P上滑长度x之间的关系如图2所示，已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为40Ω，R2的总电阻为20Ω，长度为20cm；当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下，g=10N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。 （1）求电源电压U； （2）求木块的边长； （3）当P滑至B处时，求木块浸入水中的体积； （4）求水面的设定高度。 4．电阻温度计是由半导体材料制成的。如图甲是某半导体电阻R随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性，科技之星小组的同学设计了如图乙的电路，可通过电压表来测定电热水壶中的水温的装置，所用器材有：半导体电阻R、稳压电源、电压表（0~3V）、开关、定值电阻R0（10Ω）、导线若干。 (1)当水温度为20℃，电压表的读数为1V，求电源电压； (2)当电压表的读数为2V时，电热水壶中的水温； (3)当水温为100℃时，电阻R0在50s内产生的电热是多少？ 5．如图甲所示是某学校新安装的一部电热直饮水机，它不仅方便快捷，还很安全；内部带有滤芯，将水过滤到可饮用标准后，再利用内部的电热丝将水烧开，打开水龙头即可有开水饮用，同时还有保温功能；如图乙所示是它的简化电路示意图（R1、R2均为电热丝），其各项参数如表： 电热直饮水机 热水温度：100℃ 保温功率：110W 热胆容积：11L 额定电压：220V 加热功率：2200W 频率：50Hz （1）电热直饮水机处于保温状态时的工作电流是多少？ （2）电热丝R1的阻值是多少？ （3）在1个标准大气压下，直饮水机的热胆装满11kg的水，电热直饮水机在加热状态下正常工作40min，可将水由20℃加热到沸腾；则电热直饮水机的加热效率是多少？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg] 6．有一台电风扇的铭牌上标有“220V，110W”的字样，电风扇的电机内部线圈的电阻约为2Ω。求： （1）电风扇正常工作半小时，所消耗的电能； （2）电风扇工作时，电流通过电动机的内部线圈还会产生热量。求这台电风扇正常工作10min，内部线圈产生的热量。 7．如图甲是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用．图乙是它的原理电路图，R1、R2为电热丝．通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换．有关参数如表．不考虑温度对电阻丝值的影响，请回答下列问题： 产品名称 即热式热水龙头 应用场所 厨房、卫生间 额定功率 温水  2200W 热水  3300W 额定电压 220V 额定频率 50Hz 防触电类型 Ⅰ类（最高等级） （1）开关与1、2接触时，水龙头放出的水是温水还是热水？此时电路中的电流多大？ （2）R2的电阻值多大？ （3）水龙头放热水时，正常工作20s，消耗的电能是多少？若不计热量损失，在此过程中可将多少kg的水从18℃加热到48℃？ 8．小明设计了一个如图所示的蓄水装置，当蓄水量增大达到一定水位时，浮子会通过长为0.5m的细绳竖直拉起密封片，让部分水从出水口排出，以保证水位不会过高。已知浮子质量0.7kg，底面积1，高0.12m，密封片恰好盖住出水口，面积为。细绳和密封片的质量与体积均可忽略不计。为了显示水位，小明还设计了如图所示电路，通过电流大小显示水位高低，电源电压6V，定值电阻。传感器Rp阻值随受到的液体压强p的变化图像如下。求： （1）水位高0.3m时，水对容器底压强； （2）水位高0.3m时，电流表示数； （3）空水箱开始储水直至细绳恰好伸直，浮力对浮子做的功； （4）密封片恰好被拉起时的水位高度。 9．如图所示电路，电源电压为6V，开关闭合后，电压表的示数为2.5V，求小灯泡L2两端的电压各是多少？ 10．小亮的妈妈买了一个“半球”牌自动热水壶送给爷爷，其铭牌如表，小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法，他接水至800ml刻线处，然后把水壶放在加热座上，拨动开关，5min后水烧开，水壶自动断电，已知水的初温为20℃． 自动电热水壶 型号 ZDH1008 电源 220V 50Hz 额定功率 1100W 容量 800ml 编号 H8017664 （1）这壶水吸收的热量为多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)] （2）烧水时家中电压为220V，求电热水壶的热效率． （3）在用电高峰，电路中的实际电压将为198V，这时电热水壶的实际功率为多大？ 11．卫星通信系统是由赤道上空一定高度上的地球同步卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成．同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一，因此，在赤道上空同平面轨道上等间隔放置三颗同步卫星，就能实现全球范围的通信．目前使用的国际通信卫星系统就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、印度洋、太平洋上空． （1）已知地球半径为6.4×103km，要实现全球卫星通信，卫星在轨理论高度（距地面高度）至少多远？ （2）卫星传输的主要缺点是传输时延大．甲乙两人打接越洋电话，已知他们两地基站共用的是一颗在轨高度约3.6×104km的通信卫星，且两地距卫星均为4.5×104km，求打接一次电话时延多少s？ 12．养生壶是指以养生保健为目的，类似于电热水壶的家用小电器。某品牌养生壶及其铭牌如图所示。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 项目 参数 额定电压 220V 低温挡功率 275W 中温挡功率 550W 高温挡功率 1100W 容积 1L （1）该养生壶在低温挡工作一小时所消耗的电能是多少？ （2）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，养生壶的加热效率为80%，求烧开一壶水需要多少时间？ （3）请用以下电路元件：电源、电阻2个（R1＞R2）、开关3个（）、导线若干，设计电路图，实现高、中、低三挡的调节功能，并简单说明实现三挡的开关控制方法。 13．电热水壶中装入1.5kg、20℃的凉水，通电正常工作6min即被烧开至100℃，已知水的比热容，请你根据下表和题目所提供的信息。 产品型号 EL-8952 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1500W 容量 1.5L 求：（1）该过程中水吸收的热量； （2）热水壶烧水这6min消耗的电能。 14．一般电子表内有一个小灯泡，是为了在黑暗中照亮表面读数用的，它工作时的电流为0.03A。而电子表工作时的电流为2μA，小灯泡工作1秒所消耗的电能，电子表能工作多长时间？通过计算你得到什么启示？ 15．在综合实践活动课上，小明设计了一个如图所示的调光灯电路。已知电源电压恒为9 V，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1为定值电阻。闭合开关，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端逐渐滑至最左端，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的I-U图线如图乙所示。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）定值电阻R1的阻值； （3）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，灯泡L实际电功率。 16．如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6V 6W”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响），电流表的量程：0～3A，电压表量程：0～3V，滑动变阻器规格为“20Ω  2A”。求： （1）小灯泡正常工作时电流； （2）电源电压调至6V，闭合开关S1和S2，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片P应移至a端还是b端？若此时电流表示数为1.5A，求R0的阻值； （3）电源电压调至8V，断开开关S1、闭合开关S2，为了保证电路各元件的安全，求电路消耗的功率变化范围。 17．电动汽车因其节能、环保而受到人们的青睐．某品牌电动汽车，驾驶员与车的总质量为1.6t．汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶20min，此时驱动电机的输入电压为300V，电流为60A，汽车所受阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍，g取10N/kg．求： （1）电动汽车匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能； （2）电动汽车匀速行驶过程中牵引力所做的功； （3）该电动汽车的效率． 18．如图1所示，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。电压表的量程为。移动滑动变阻器的滑片P，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图2所示。求： (1)电源电压U及定值电阻的阻值； (2)为保证电压表的安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理二轮复习专题——电学的综合计算》参考答案 1．（1）， ；（2） 【详解】解：（1）由电路图可知，闭合开关，定值电阻与湿敏电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，由图2可知，环境湿度为时，湿敏电阻的阻值；此时电路中的电流为 湿敏电阻的电功率为 （2）根据电流表的量程可知电路中的电流最大为，此时定值电阻两端的电压为 小于电压表的最大量程，根据串联电路的电压特点可知湿敏电阻两端的电压为 根据欧姆定律可知湿敏电阻接入电路的阻值为 从图2可知湿度表能够测量的最大环境湿度是。 答：（1）环境湿度为时，湿敏电阻的阻值为，电功率为； （2）湿度表能够测量的最大环境湿度为。 2．（1）0.8；（2）0.32，0.48 【详解】解：（1）由电路图可知，两灯并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测流过支路L2的电流，因为并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和，电流表A1示数应大于A2的示数，由图示电流表指针位置可知：电流表A1的量程是0~3A，分度值是0.1A，电流表示数IA1＝0.8A； （2）电流表A2的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是IA2＝0.48A；由电路图知，流过灯L2的电流 由并联电路电流特点知，流过灯L1的电流 答：（1）电流表A1读数是0.8A； （2）通过灯泡L1的电流是0.32A；L2的电流是0.48A。 3．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】解（1）当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，即电流到了0.1A，滑片再往上滑动时，电阻变大，电流变小，磁性变弱，衔铁断开，停止注水，故当P在B点时，电流为0.1A，则此时接入的总电阻为 则电源电压为 （2）当x=0cm时，此时弹簧测力计的示数即为重力为5N，故木块质量为 则木块的体积为 木块的边长 （3）当P滑至B处时，弹簧测力计的示数为零，说明此时物体所受的重力和浮力相等，故浮力为5N，则木块浸入水中的体积 （4）此时木块浸入水的深度为 水面的设定高度 答：（1）电源电压U为； （2）木块的边长为； （3）P滑至B处时，求木块浸入水中的体积为； （4）水面的设定高度为。 4．(1)6V (2)40℃ (3)45J 【详解】由图乙可知，R与R0串联，电压表测量R0两端的电压； 【小问1详解】 当水温度为20℃，根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流 由图甲可知，当水温度为20℃时，R的阻值：R＝50Ω，由可知，R两端的电压 UR＝IR＝0.1A×50Ω＝5V 根据串联电路的电压特点可知，电源电压 U＝U0+UR＝1V+5V＝6V 【小问2详解】 根据串联电路的电流特点可知，电压表的读数为2V时，电路中的电流 由可知，电路中的总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，R的阻值 R′＝R总﹣R0＝30Ω﹣10Ω＝20Ω 由图甲可知，此时水温为40℃； 【小问3详解】 由图甲可知，当水温为100℃时，R的阻值：R″＝10Ω，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻 R总′＝R″+R0＝10Ω+10Ω＝20Ω 电路中的电流 电阻R0在50s内产生的电热 Q＝I″2R0t＝（0.3A）2×10Ω×50s＝45J 答：（1）当水温度为20℃，电压表的读数为1V，电源电压为6V； （2）当电压表的读数为2V时，电热水壶中的水温为40℃； （3）当水温为100℃时，电阻R0在50s内产生的电热是45J。 5．（1）0.5A；（2）22Ω；（3）70% 【详解】解：（1）由可知，电热直饮水机处于保温状态时的工作电流 （2）由图乙可知，当S、S0都闭合时，只有R1工作，当S闭合，S0断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻大于任一分电阻，所以当S、S0都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，根据可知，电路中的电功率最大，直饮水机处于加热状态；根据可知，R1的阻值 （3）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量 由可知，直饮水机消耗的电能 电热直饮水机的加热效率 答：（1）电热直饮水机处于保温状态时的工作电流是0.5A； （2）电热丝R1的阻值是22Ω； （3）电热直饮水机的加热效率是70%。 6．（1）；（2）300J 【详解】解：（1）电风扇正常工作时，实际功率与额定功率相等，电风扇正常工作半小时消耗电能 （2）电风扇正常工作的电流 电流通过线圈产生热量 答：（1）电风扇正常工作半小时，所消耗的电能为； （2）内部线圈产生的热量为300J。 7．（1） 温水；；（2）；（3）6.6×104J ；0.52kg 【详解】（1）开关与1、2接触时，电阻R1单独接入电路，连入电阻较大，由可知电功率较小，为低温档，水龙头放出的水是温水，此时电路中的电流： ； （2）开关与2、3接触时，电阻R1、R2并联接入电路，连入电阻较小，由可知电功率较大，为高温档，水龙头放出的水是热水，P热水=3300W，由 得总电流：，R2支路的电流I2=I-I1=15A-10A=5A，由欧姆定律得： ； （3）水龙头放热水，正常工作20s，消耗的电能： =3300W×20s=6.6×104J；由 可得：. 8．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】解：（1）水位高0.3m时，水对容器底压强 （2）水位高0.3m时，水对容器底压强为，由图像可知此时传感器Rp阻值 电流表示数 （3）浮子受到的浮力 浮力对浮子做的功 （4）密封片恰好被拉起时，对浮子受力分析 即 解得 答：（1）水位高0.3m时，水对容器底压强为； （2）水位高0.3m时，电流表示数； （3）空水箱开始储水直至细绳恰好伸直，浮力对浮子做的功； （4）密封片恰好被拉起时的水位高度为。 9．3.5V 【详解】根据电路图可知，L1和L2为串联电路，电压表测量的是L1两端的电压．所以L1 的电压为2.5V，L2的电压为6V-2.5V=3.5V； 10．（1）2.688×105J；（2）81.5%；（3）891W 【详解】试题分析：（1）水的质量m=ρV=1g/cm3×800cm3=800g=0.8kg， 水吸收的热量为Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.8kg×（100℃-20℃）=2.688×105J； （2）电热水器消耗的电能是W=Pt=1100W×5×60s=3.3×105J，其热效率是η=2.7×105J/3.3×105J≈81.5%； (3)电热水壶的电阻R=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω，实际功率P实=（198V）2/44Ω=891W． 考点：电热的计算 11．（1）6.4×103km（2）0.6 【详解】（1）．∵三颗卫星覆盖整个地球，同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一， ∴∠DOB＝120°， ∴∠AOB＝60°， ∵△ABO是直角三角形， ∴∠OAB＝30°， ∴OA＝2OB＝2R， ∴AC＝OA﹣OC＝2R﹣R＝R＝6.4×103km． （2）．打接一次电话的路程： s＝4×4.5×104km＝1.8×105km． ∵v＝， ∴t＝＝＝0.6s． 答：（1）．卫星在轨理论高度至少6.4×103km． （2）．打接一次电话时延多少0.6s． 12．（1）9.9×105J；（2）420s；（3）见解析 【详解】解：（1）根据知，该养生壶在低温挡工作一小时所消耗的电能为 W低＝P低t＝275W×3600s＝9.9×105J （2）由表中数据可知水的体积 V＝1L＝1×10-3m3 由可得，水的质量 m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10-3m3＝1kg 在标准大气压下，将初温是12℃的一壶水烧开，水吸收的热量 Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J 由可得养生壶消耗的电能 由得，在高温挡下烧开一壶水需要的时间为 （3）根据题中提供的器材，要实现高、中、低三挡的调节功能，应将2个电阻并联，且干路和支路中各有一个开关进行控制，设计电路如下： 根据知，在电源电压一定时，电阻越大，功率越小，因为R1＞R2，所以只闭合开关S1时处于低温挡，只闭合开关S2时处于中温挡，开关S1和S2同时闭合时处于高温挡。 答：（1）该养生壶在低温挡工作一小时所消耗的电能是9.9×105J； （2）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，养生壶的加热效率为80%，求烧开一壶水需要420s； （3）电路图见上；只闭合开关S1时处于低温挡，只闭合开关S2时处于中温挡，开关S1和S2同时闭合时处于高温挡。 13．（1）；（2） 【详解】解：（1）该过程中水吸收的热量为 （2）热水壶烧水这6min消耗的电能为 答：（1）该过程中水吸收的热量为； （2）热水壶烧水这6min消耗的电能为。 14．2h，尽量少使用小灯泡 【详解】解：电源电压为220V，小灯泡工作1秒所消耗的电能 W灯=UI灯t灯=220V×0.03A×1s=6.6J 又 W表=W灯 则电子表能工作的时间 得到的启示就是尽量少用小灯泡。 答：小灯泡工作1秒所消耗的电，电子表能工作4h，得到的启示就是尽量少用小灯泡。 15．（1）12Ω；（2）6Ω；（3）0.36W 【详解】解：（1）如图，灯和定值电阻、滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端电压。由灯泡的规格可知灯泡L正常发光时的电阻为 （2）灯泡L正常发光时的电流为 由乙图可知当电流为0.5A时，灯泡正常发光，滑动变阻器R2两端电压为0，所以滑动变阻器接入电路的阻值为0，仅灯泡和R1串联接入电路，此时R1两端的电压为 由串联电路电流特点可知通过R1的电流为 定值电阻R1的阻值为 （3）由乙图可知滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，电路中的电流为0.3A，R2两端的电压为6V，R1两端的电压为 灯泡L两端的电压为 灯泡L实际电功率为 答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为12Ω； （2）定值电阻R1的阻值为6Ω； （3）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，灯泡L实际电功率为0.36W。 16．（1）1A；（2）a端；12Ω；（3）6.67W~8W 【详解】解：（1）小灯泡正常工作的电流 （2）由图得，闭合开关S1和S2，灯泡与滑动变阻器R1串联后与电阻R0并联，电流表测量干路电流。电源电压为6V，小灯泡的额定电压为6V，因此滑动变阻器的滑片P移至a端，滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，小灯泡正常发光。此时电流表示数为1.5A，R0的电流 R0的电压 由 得，R0的阻值 （3）断开开关S1、闭合开关S2 ，电阻R0断路，R1与灯L串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1的电压。电流表的量程：0～3A，电压表量程：0～3V，为了保护电路元件的安全 此时电路消耗功率最大 当R1的电压为3V时，此时R1允许连入电路阻值最大，电路电流最小，电路消耗功率最小。此时灯泡的电压为 灯泡的电阻为 电路的最小电流为 电路的最小功率为 为了保护电路元件的安全，电路消耗功率变化范围6.67W~8W。 答：（1）小灯泡正常工作时电流为1A； （2）电源电压调至6V，闭合开关S1和S2，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片P应移至a端，若此时电流表示数为1.5A，R0的阻值为12Ω； （3）电源电压调至8V，断开开关S1、闭合开关S2，为了保证电路各元件的安全，电路消耗的功率变化范围6.67W~8W。 17．（1）2.16×107J；（2）1.92×107J；（3）88.9%． 【详解】(1)电动汽车匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能： W电＝UIt＝300V×60A×20×60s＝2.16×107 J (2)因电动汽车匀速行驶过程中处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，电动汽车匀速行驶过程中的牵引力： F＝f＝0.1G＝0.1mg＝0.1×1.6×103kg×10N/kg＝1.6×103N 由v＝可得，电动汽车行驶的距离： s＝vt＝10m/s×20×60s＝1.2×104m 牵引力所做的功： W＝Fs＝1.6×103N×1.2×104m＝1.92×107J (3)该电动汽车的效率： η＝×100%＝×100%≈88.9% 答：(1)电动汽车匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能2.16×107J； (2)电动汽车匀速行驶过程中牵引力所做的功为1.92×107J； (3)该电动汽车的效率约为88.9%． 18．(1)R0 (2)0.2R0 【详解】（1）由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。由图乙可知，当R2的阻值为R0和2R0时电压表的示数分别为9U0、6U0，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流分别为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，所以，电源的电压 即 解得 R1=R0 电源的电压 （2）当电压表的示数U″1=15U0时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的电流 此时滑动变阻器两端的电压 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$