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．如表所示的是一台三挡调节电热水器的铭牌(有一项内容模糊不清)，电热水器的内部简化电路如图所示，R1和R2为电热丝，通过开关S1和单刀双掷开关S2的调节实现高、中、低三个挡位的转换。 (1)电热水器低温挡工作时，开关S1、S2应处于什么状态，说明判断依据； (2)求电热丝R1、R2的电阻； (3)求电热水器在高温挡工作时的电流及额定功率。 ××牌电热水器            额定电压220V 额定电流 高温挡 中温挡 5A 低温挡 2.5A 2．如图所示，，电流表的示数为，电压表的示数为。求：并联电路总电流I； 3．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为1A，电流表A2的示数为0.6A。求： (1)电源电压； (2)电阻R2的阻值。 4．小灯泡两端电压为3.8 V时，通过的电流是0.2 A，则它此时的电阻为多少？ 5．如图所示，电源两端的电压恒为10V，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R的最大阻值为15Ω．求： (1)小灯泡正常工作60s消耗的电能W； (2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻值R． 6．在学校科技节上，某同学根据学习的电学知识自己动手制作了一个功率可调的水加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R0的最大阻值为55Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω．闭合开关S后，求： （1）电热丝的最小加热功率； （2）在最小加热功率下，使1L常温的水温度升高22℃时所需要的加热时间．[不考虑热量损失， c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 7．如图所示，定值电阻R1和R2并联在电路中，已知电源电压是4V保持不变，电流表的示数是0.2A，R1的阻值是10Ω。求： （1）通过R1的电流。 （2）R2消耗的电功率。 8．随着人们生活水平不断提高，私家车已日益普及。图甲是一种测量小汽车油箱内油量的装置原理图，它主要由电源、压敏电阻R（电阻随所受压力的变化而变化）、油量表（实质上是电流表）等组成电路，油量表的量程为0-0.15A。压敏电阻R在一定范围内的阻值与所受压力的关系如图乙所示，油箱位于压敏电阻上方，电源电压为12V。当油箱中的油全部消耗完时，电流表的示数为0.04A。试问：（汽油的密度为0.7g/cm3，g取10N/kg） （1）油箱受到的重力为多少？ （2）当油箱中加入40L的汽油时，电流表的示数为多少？ （3）该油箱最多能加入汽油的质量为多少？ 9．如图所示，电源电压6V不变，只闭合开关S时电流表的示数为0.3A，再闭合开关S1时，电流表示数是0.5A。求： (1)R1的电阻； (2)开关S、S1都闭合时，电阻R2消耗的电功率是多少？ 10．如图所示，图中变阻器R1=30Ω，滑动变阻器R2的滑片在最右端时电压表的示数为4.5V，当滑动变阻器的滑片移动到变阻器的中点时，伏特表的示数为3V，求电源电压U，变阻器的总阻值R2和两次电流表的示数之差。 11．如图甲所示是一款电热暖脚器，可通过旋钮来实现高、低温挡位切换，其内部简化电路如图乙所示，图中R1、R2均为加热电阻（阻值不变）。该暖脚器高温挡的功率是440W，低温挡的功率是110W。求： (1)低温挡位时电路中电流是多少？ (2)该暖脚器在高温挡连续工作5min产生的热量是多少？ (3)加热电阻R1的阻值是多少？ 12．如图甲所示为小南家的电饭锅，从电饭锅铭牌上可知该电饭锅工作时的额定电压为220V，高温挡功率为1210W，保温挡功率为110W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，开关S可以调节工作挡位，其中R₁和R₂均为发热电阻，阻值不随温度变化而变化。 （1）某次小南关闭家中其它用电器，观察到电饭锅工作期间，丙图中的电能表转盘转了120转，求该过程消耗的电能； （2）求电路中R₂的阻值； （3）在用电高峰期时，用电饭锅高温挡对初温为20℃、质量为2kg的水进行加热，600s后水温升高到80℃，已知电饭锅的加热效率为84%，求实际电压[水的比热容c水    13．小明家有一个电能计量插座，他将储水式电热水器（如图甲）单独接在该插座上，通电20min，热水器内水温从49℃升高到59℃，插座前、后两次的示数如图乙（单位kW·h）。若消耗的电能全部用来加热，求： （1）该热水器的实际电功率； （2）该热水器加热电阻阻值；（保留整数） （3）该热水器装有水的质量是多少？[不计热量损失，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 14．小明家中有一款热水壶，部分技术参数如图甲所示，内部电路的工作原理简图如图乙，定值电阻R1、R2均为发热电阻，通断开关S、S1、S2可实现三个挡位功能的切换。现断开家中其他用电器，热水壶处于低温档正常工作时，电能表（如图丙）在20min转了176圈，求： （1）R1的阻值； （2）低温档正常工作时电路中电流大小； （3）热水壶正常工作时，若加热效率为84%，则用高温档将一满壶初温为10℃的水加热至98℃需多少时间？ U额 220V 高温挡 ×××W 容积 1L 中温挡 880W 低温挡 ×××W                 甲 15．如图所示电路中定值电阻R1＝10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关，当滑片P在a端时，电流表示数为0.3A。滑片P在b端时电压表的示数为2V。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R2的最大阻值； （3）整个电路的最小电功率。 16．为了旅游力便，越来越多的人选择用房车进行自驾出游。如图所示的新能源房车采用电能驱动，车内配备有电加热器、电磁炉、电饭锅等基本生活设施。某次旅行中该车行至景点A时停车休整。首先给车充满电，储存了400kW·h电能，然后在房车内将100kg水从40℃加热至100℃后，电量还剩97.5%。休整后以恒定功率行驶30km到达某点B时，电量还剩90%。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）水吸收的热量。 （2）电动汽车加热水的效率。 （3）若房车剩余20%的电量时需要及时充电，房车继续以相同的状态行驶，能否到达300km外的景点C。 17．如图甲、乙、丙所示的是一种电热水器的铭牌、剖面结构示意图和内部简单电路图，R1、R2均为电热丝．求： （1）当该热水器装满20℃的水时，1标准大气压下把水烧开，需要吸收多少热量？ （2）装满水时出水口距离底部10cm，则出水口受到水的压强多大？（g取10N/kg） （3）电热水器中电阻R2的阻值为多大？ （4）如果在用电高峰，电热水器工作的实际电压只有198 V，此电热水器加热时的实际功率为多大？ （5）假设在用电高峰时电流做功全部用于给水加热，则烧开一壶水需要的时间是多少？ 18．如图甲所示是一款电火锅，其工作电路图如图乙所示，R1是加热管，R2是限流电阻。只闭合S1时，电火锅处于保温状态，电路中电流为5A ，S1和S2都闭合时，处于加热状态，电流为11A； （1）R1的阻值； （2）保温状态时10s内电流通过R2做了多少功； （3）某次使用时，该电火锅加热效率为80%，用该电火锅将2.3kg的水加热至沸腾需要吸收8.8×105J的热量，用时7min，则实际功率为多少？ 19．如图甲所示，是某种具有高、低温两挡的电烘箱内部的简化电路图，它的加热电阻是R1和R2，额定电压是220V，R2的电阻为180Ω，当闭合S1、断开S2时,为低温挡，电烘箱低温挡的额定功率为220W。求： （1）低温挡正常工作时，电路中的电流； （2）加热电阻R1的阻值； （3）有一次，晶晶同学发现，电烘箱内温度比正常工作时低，她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低所致。于是，她关闭家里所有用电器，只让电烘箱以高温挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了10转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，晶晶同学的猜想是否正确。（不考虑电阻值随温度的变化） 20．在如图（a）所示的电路中，电源电压为6V，滑动变阻器R1标有“20Ω 2A”字样。现闭合开关S。 (1)若变阻器R1连入电路的阻值为10Ω，求通过变阻器R1的电流； (2)若将一电流表A1串联在R1支路，调节滑动变阻器，使得两电流表示数如图（b）所示，求定值电阻R2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)S1断开，S2接A；(2)44Ω，44Ω；(3)10A，2200W 【详解】(1)电热水器低温挡工作时，开关S1断开，S2接A；理由是：此时R1、R2串联，电路的总电阻最大，电流最小，根据公式P=UI可知，电路的功率最小。 (2)因为只闭合S1时，热水器处于中温挡，且：I中=5A，则 R1= 而：I低=2.5A，则 R低== R2=R低 (3)当S1闭合，S2接B时，两电阻并联，热水器处于高温挡，干路电流为 I= 总功率为 答：(1)电热水器低温挡工作时，开关S1断开，S2接A；理由是：此时R1、R2串联，电路的总电阻最大，电流最小，根据公式P=UI可知，电路的功率最小； (2)电热丝R1、R2的电阻分别为；； (3)电热水器在高温挡工作时的电流10A；额定功率2200W。 2．1A 【详解】解：由图可知，闭合开关后，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表测通过的电流；由题意分析知 由得的阻值 流过的电流为 则并联电路的总电流 答：并联电路总电流1A。 3．(1)12V；(2)20Ω 【详解】解：(1)通过R1的电流： 电源电压 (2)电阻R2的阻值 答：(1)电源电压为12V。 (2)电阻R2的阻值为。 4．19 Ω. 【分析】知道灯泡两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻． 【详解】由题意可知，灯泡两端的电压U=3.8V，通过的电流I=0.2A， 根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻：， 答：此时灯泡的电阻为19Ω. 5．（1）180J ；（2）8Ω 【详解】(1)灯泡正常发光，实际功率等于额定功率P=3W；时间t=60s； W=Pt=3W×60s=180J (2)小灯泡正常发光时的电流： 因为R与灯泡串联，所以 UR=U-UL=10V-6V=4V 滑动变阻器接入电路中的电阻值： 答：（1）小灯泡正常工作60s消耗的电能为180J；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻值R为8Ω； 6．（1）220W（2）420s 【详解】（1）由图可知：R1和滑动变阻器R0串联，当R0最大时，电路中的电流最小：I小===2A,电热丝R1的功率最小：P小=； （2）设需要的加热时间为t，根据题意可得：P小t= c水,解得t=420s 7．（1）0.4A（2）0.8W 【详解】(1)通过R1的电流为 (2) R2消耗的电功率为 答：(1)通过R1的电流为0.4A； (2)R2消耗的电功率0.8W。 8．（1）70N；（2）0.08A；（3）43kg 【详解】解：（1）当油箱中的油全部消耗完时，电流表的示数为0.04A，此时压敏电阻R的阻值为 有乙图可知，油箱此时的重力为70N。 （2）当油箱中加入40L的汽油时，汽油的重力为 则此时压敏电阻R上方压力为 有乙图可知，此时R的阻值为150Ω，则电流表的示数为 （3）由于油量表的量程为0-0.15A，故当电流表示数为0.15A时，此时R的阻值最小，油箱的总重最大，加入油箱的汽油最多。故当电流为0.15A时，电阻R的阻值为 有乙图可知，油箱此时的总重力为500N，则内部含有汽油为 则汽油的质量为 答：（1）油箱受到的重力为70N； （2）当油箱中加入40L的汽油时，电流表的示数为0.08A； （3）该油箱最多能加入汽油的质量为43kg。 9．(1)20Ω；(2)1.2W 【详解】(1)只闭合开关S时，只有R1串联在电路中，R1的电阻为 (2)开关S、S1都闭合时，两电阻并联，根据并联分流可知，电阻R2通过的电流为 则R2消耗的电功率是 答：(1)R1的电阻为20Ω； (2)开关S、S1都闭合时，电阻R2消耗的电功率是1.2W。 10．9V，30Ω，0.05A 【详解】解：由图可知，两电阻串联，当滑动变阻器R2的滑片在最右端时，可得 代入数据可得 当当滑动变阻器的滑片移动到变阻器的中点时，可得 代入数据可得 由以上各式联立可得：R2=30Ω；U=9V。 第一次电流表的示数为 第二次电流表的示数为 两次电流表的示数之差为 ΔI=I2-I1=0.2A-0.15A=0.05A 答：电源电压为9V；变阻器的总阻值为30Ω；两次电流表的示数之差为0.05A。 11．(1)0.5A (2) (3)330Ω 【详解】（1）根据P=UI可得，低温挡位时电路中电流是 （2）该暖脚器在高温挡连续工作5min产生的热量是 （3）根据串并联电路的电阻特点可知，当旋转开关位于1挡时，此时R1、R2串联，电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，处于低温挡；此时电路的总电阻为 当旋转开关位于2挡时，此时只有连入电路，为高温挡，的阻值为 的阻值为 12．（1）；（2）；（3）200V 【详解】解：（1）消耗的电能为 （2）分析电路可知，闭合时，只有工作，此时总电阻较小，根据可知总功率较大，为高温挡，则阻值为 断开时，、串联，此时总电阻较大，根据可知总功率较小，为保温挡，则总电阻为 则R₂的阻值为 （3）水吸收的热量为 则消耗的电能为 则高温挡实际功率为 根据，则实际电压为 答：（1）该过程消耗的电能为； （2）电路中R₂的阻值为； （3）实际电压为200V。 13．（1）；（2） ；（3） 【详解】解：（1）由图乙可知，热水器消耗的电能0.7kW·h，热水器的实际功率 （2）由 可得，热水器加热电阻阻值 （3）不计热量损失，水吸收的热量 Q吸=W=0.7kW·h=0.7×3.6×106J=2.52×106J 根据可知，热水器中水的质量 答：（1）该热水器的实际电功率为2100W； （2）该热水器加热电阻阻值为30Ω； （3）该热水器装有水的质量是60kg。 14．（1）55Ω；（2）0.8A；（3）400s 【详解】解：（1）根据公式，结合由图乙可知，当闭合S，断开S1，S2接b时，两电阻串联，电路电阻最大，电功率最小，为低温挡；当闭合S、S1，S2接b时，只有R1工作，此时为中温挡；当S、S1闭合，S2接a时，两电阻并联，此时电路电阻最小，电功率最大，为高温挡。已知中温挡功率为880W，根据公式可知，R1的阻值为 （2）热水壶处于低温档正常工作时，电能表在20min转了176圈，消耗的电能为 根据公式可得，低温档正常工作时电路中电流大小为 （3）一壶水的质量为 水吸收的热量为 消耗的电能为 低温挡工作时，电路电阻为 则电阻R2为 高温挡功率为 需要的时间为 答：（1）R1的阻值为55Ω； （2）低温档正常工作时电路中电流大小为0.8A； （3）用高温档将一满壶初温为10℃的水加热至98℃需400s。 15．（1）3V；（2）20Ω；（3）0.3W 【详解】解：（1）当滑动变阻器的滑片在a端时，只有电阻R1接入电路，故电源电压 （2）当滑片在b端时，电阻R1和变阻器最大阻值R2串联在电路中，此时电压表测量变阻器R2两端的电压，故加在电阻R1两端的电压 通过电路的电流 变阻器最大的阻值 （3）闭合开关，当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，电源电压不变，根据可知电路总功率最小，即 答：（1）电源电压为3V； （2）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω； （3）整个电路的最小电功率为0.3W。 16．（1）2.52×107J；（2）70%；（3）不能到达300km外的景点C 【详解】解：（1）100kg水从40℃加热至100℃吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(100℃-40℃)=2.52×107J （2）加热水消耗的电能 W=(1-97.5%)×400kW·h=10kW·h=3.6×107J 电动汽车加热水的效率 （3）由题意可知，以恒定功率行驶30km到达某点B时，电量还剩90%，剩余20%的电量时需要及时充电，因此若房车继续以相同的状态行驶，能行驶的路程 因此不能到达300km外的景点C。 答：（1）水吸收的热量为2.52×107J； （2）电动汽车加热水的效率为70%； （3）若房车剩余20%的电量时需要及时充电，房车继续以相同的状态行驶，不能到达300km外的景点C。 17． (1) 5.04×106J；(2) 5×103Pa；(3)1185.8Ω；(4) 1620W；(5) 3.1×103s 【分析】（1）液体沸点与大气压强有关，在标准大气压下水的沸点是100℃； （2）计算水对出水口处的压强，需要利用公式P=ρgh，出水口距离底部10cm，此处的深度应该是整壶水深减去下部的10cm； （3）在丙图中，如果温控开关闭合，电阻R2短路，此时无电流通过R2；温控开关断开，电阻R1和R2串联； （4）实际电压低于额定电压，相应地实际功率也低于额定功率，但电热丝的电阻值是一定的； （5）水需要的热量和电热水器的实际功率都已经得出，只要利用公式t=就可以求出所需的时间． 【详解】(1)水吸收的热量为Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×15×10−3m3×1.0×103kg/m3×(100℃−20℃)=5.04×106J， (2)出水口处水的深度为h=60cm−10cm=50cm=0.5m所以出水口处水的压强为 P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa， (3)温控开关闭合时,电阻R2短路，热水器处于加热状态R1===24.2Ω，温控开关断开时,电阻R1和R2串联，热水器处于保温状态 根据题意得=40W 解得 R2=1185.8Ω (4)设实际功率为P实根据题意得=, 解得P实=1620W (5)烧开一壶水需要的时间为 t==≈3.1×103s 18．（1）20Ω；（2）6000J；（3）2.62×103W 【详解】解：（1）当S1和S2都闭合时，处于加热状态，只有R1工作，由可知，R1的阻值 （2）只闭合S1时，电火锅处于保温状态，R1、R2串联，由可知，R1两端的电压 根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压 保温状态时，10s内电流通过R2所做的功 （3）由可知 加热的时间 电火锅的实际功率 答：（1）R1的阻值为20Ω； （2）保温状态时10s内电流通过R2做的功为6000J； （3）电火锅的实际功率为2.62×103W。 19．（1）1A；（2）40Ω；（3）晶晶同学的猜想是正确的，计算过程见解析。 【详解】解：（1）当闭合S1、断开S2时,为低温挡，此时R1、R2串联，电烘箱低温挡的额定功率为220W，根据P=UI可知，低温挡正常工作时，电路中的电流为 （2）当闭合S1、断开S2时，为低温挡，此时R1、R2串联，电路中电流为1A，则电路中的总电阻为 由题意可知，R2的电阻为180Ω，根据串联电路电阻规律可知，电阻R1的阻值为 R1=R总-R2=220Ω-180Ω=40Ω （3）由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路是关于R1的简单电路，此时电阻较小，为高温挡。只让电烘箱以高温挡工作，在1分钟内电能表的转盘转了10转，消耗的电能为 高温挡工作时的实际功率为 实际电压为 由于220V<220V，所以晶晶同学的猜想是正确的。 答：（1）低温挡正常工作时，电路中的电流为1A； （2）加热电阻R1的阻值为40Ω； （3）晶晶同学的猜想是正确的，计算过程见解析。 20．(1)0.6A (2)6.7Ω或20Ω 【详解】（1）由电路图可知，滑动变阻器和电阻R2并联，根据并联电路电压特点可得 U1=U2=U=6V 若变阻器R1连入电路的阻值为10Ω，则通过变阻器R1的电流为 （2）将一电流表A1串联在R1支路，则A1测量通过R1的电流，A在干路，测干路电流，根据并联电路电流特点可知，电流表A的示数大于A1的示数。通过滑动变阻器的最小电流为 ①若左图是电流表A1的表盘，右图是电流表A的表盘，因图中A1指针的偏转角度比A大，所以此时电流表A1的量程应为0~0.6A，电流表A的量程应为0~3A。由图可知，此时电流表A1、A的示数分别为0.3A、1.2A，即I1=0.3A，I=1.2A，通过R2的电流为 I2=I-I1=1.2A-0.3A=0.9A 定值电阻R2的阻值为 ②若右图是电流表A1的表盘，左图是电流表A的表盘，如果电流表A1的量程为0~0.6A，则此时A1的示数（通过变阻器的电流）为0.24A，小于通过变阻器的最小电流为0.3A，所以电流表A1的量程不可能是0~0.6A，只能是0~3A，又因为干路电流比支路电流大，所以电流表A的量程也是0~3A，则由图可知，此时电流表A1、A的示数分别为1.2A、1.5A，即I1'=1.2A，I'=1.5A，此时通过R2的电流为 I2'=I'-I'=1.5A-1.2A=0.3A 定值电阻R2的阻值为 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 $$