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2026年中考物理二轮专题训练:电学计算题(五)
学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________
1.如图所示的电路,当开关S闭合后,电流表A1的指针偏转了量程的三分之二,电流表A2偏转了量程的四分之三,所用的电流表为实验室用的双量程电流表,求:通过灯泡L1和L2的电流各多大?
2.如图所示,电源电压恒为12V,电阻R1为20Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为8V,求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)通过电阻R1的电流;
(3)通过电阻R2的电流。
3.(6分)如图所示,电源电压为且保持不变, ,闭合开关后,电压表示数为,求:
(1) 电阻两端的电压。
(2) 电路中的电流。
(3) 电阻的阻值。
(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
4.(8分)如图甲所示的电路中,两电压表所用的量程未知。当电路闭合后,和的示数分别如图乙、丙所示。
(1) 电压表的示数为____,的示数为____。
(2) 求电源电压。
(3) [中]求灯泡两端的电压和灯泡两端的电压。
5.(12分)如图为小艺同学通过实验获得的定值电阻和小灯泡的图像,根据图像提供的信息,求:
(1) 定值电阻的阻值。
(2) 将它们并联接在的电源两端,电路中的总电流。
(3) 将它们串联接在某电源两端,电路中电流是时的电源电压。
6.小明得到一个旧电热暖手器,铭牌上标有“16W ◎V”字样,“◎”处的数字已经磨损。为了使用安全,小明想测出暖手器的额定电压,他找来一只标有“1185Ω 0.4A”字样的定值电阻,将它与电热暖手器和开关串联起来接到220V的家庭电路中,然后进行如下的实验和观察:将开关接通后,电能表在5分钟内恰好转动310转;断开开关后,电能表在3分钟内恰好转动180转,已知他家电能表上标着“3000r/(kw·h)”。(在做实验的时间内,小明家中其它用电器用电情况没有变化,且电热暖手器的阻值不变)求:
(1)在做实验的时间内,小明家中其它用电器用电的总功率;
(2)电热暖手器的电阻;
(3)电热暖手器的额定电压。
7.如图所示为某电烤箱的铭牌,图中虚线内是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝,求:
(1)在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)在高温挡正常工作10min,电路消耗的电能;
(3)若只将高温挡功率提高到1210W,请通过计算,说明如何改变电阻。
+
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
8.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻丝 R1 的阻值为 10Ω,R2的阻值为 20Ω。当开关S 闭合时,电压表示数为2V。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电源两端电压;
(3)10s 电流通过电阻丝 R2做的功。
9.某款家用烟雾报警器的内部电路简化原理图如图所示,烟雾报警器中有烟室,其中有激光发生器和带有光敏电阻的电路,电路中电源电压不变,为定值电阻,光敏电阻的阻值与光照强度的关系如表所示,当电路中电流小于或等于时,烟雾报警器报警。
光照强度
1
2
3
4
5
6
光敏电阻的阻值
80
50
30
24
20
18
(1) 当进入烟室的烟雾浓度增大时,对于光敏电阻来说,光照强度____,其阻值____。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2) 在一次测试中,当光照强度为时,电压表示数为;当光照强度为时,电压表示数为,则电阻的阻值是多少?电源电压是多少?
(3) 由于长时间工作,导致电源电压降低了,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警。在不更换此电源的情况下,要使报警器在原烟雾浓度范围内正常报警,可以通过____(选填“增大”或“减小”)的阻值来实现,调整后的阻值为多少?
10.在综合实践活动课上,小明设计了如图甲所示的调光灯电路。电源电压不变,灯泡L上标有“”字样,定值电阻的阻值为。闭合开关,将滑动变阻器的滑片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,描绘出的图线如图乙所示。求
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源电压;
(3)灯泡L的最小实际功率。
11.如图甲所示,是一款家用电火锅,容量4L,额定电压220V,它能实现发热电阻丝R1在160W~1210W之间无极调温,图乙是它的电路简化图。
(1)为了保护发热电阻丝,开关刚刚闭合时,电火锅处于保温状态,滑片应位于电阻丝R2的 端。(选填“A”或“B”)
(2)当滑片从R2的最右端移到最左端时能够实现R1电功率从160W~1210W的无极调温,则R1的阻值为多大( ),R2的最大阻值为多大?( )
(3)当R2的滑片调到中间时,电火锅的电功率是多少?( )
12. 某型号电压力锅工作电路简图如图所表是其部分参数,其中R1是主加热器,R2是保压加热器。接通电路后,开关S自动与触点a、b接通开始加热,当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a,b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾,现将3kg初温为25℃的水加入压力锅中,接通电路使其正常工作。已知消耗的电能有90%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg℃),求:
(1)电压力锅在加热状态时的电流;
(2)电压力锅多少秒后开始保压?
(3)电压力锅在加热过程中消耗的电能。
13.小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置,其示意图如图甲,物体放在有弹簧支撑的托盘上,弹簧底部固定,该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图乙是变阻器接入电路中的阻值与被测物体重力的关系图像。电源电压恒为,定值电阻为 ,电流表量程为,电压表量程为,变阻器标有“”。
(1) 闭合开关,当电流表示数时,求物体的重力。
(2) 在保证电路各元件安全的情况下,求的变化范围。
14.如图甲所示是一款多功能双层煮蛋器,其工作原理图如图乙所示。煮蛋器的额定电压为220V,R1、R2均为电阻丝(阻值不变),智能开关S1可自动切换加热挡、保温挡。图丙为该煮蛋器在正常工作17.5min时间内功率的变化情况。请解答:
(1)正常加热状态下,开关S1处于 状态,此时电路中的电流为多大 ?
(2)R2的阻值为多大?
(3)若煮蛋器正常工作17.5min,家中标有“1200imp/(kW∙h)”字样的电能表指示灯闪烁了150次,请计算分析出现这种情况的原因是什么?
15.市场上一种电热饮水机的简化电路图如图所示,该饮水机有加热和保温两挡,是温控开关,为调节电阻,其阻值为 ,是供加热的电阻丝(阻值不变),饮水机的铭牌如表所示。
(1) 求将质量为,初温为的水在一标准大气压下刚好烧开,水需要吸收的热量。
(2) 若饮水机正常工作的加热效率为,求需加热的时间。(计算结果保留整数)
(3) 当饮水机处于保温状态时,求的功率。(计算结果保留整数)
铭牌
额定电压
加热功率
16.用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,如图甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压关系的图像,请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)R的阻值是多少Ω?
(2)如图乙所示,将LED灯与R串联在电路中,若R中的电流为0.01A,则LED灯的功率为多少W?
(3)如图乙所示,将LED灯与R串联在电路中,若R中的电流为0.01A,则定值电阻R在10s内产生的热量是多少J?
17.图甲是某新型电热水壶的内部简化电路,其中R1是加热管,R2是可调式限流电阻,只有加热管放出的热量能被水吸收.S1是一个防干烧开关(或称“温控开关”),S2、S3是手动开关,调节S2、S3可以使电热水壶分别处于加热或保温状态.图乙是该电热水壶的铭牌.
XX牌电热水壶
额定电压
220V
额定容量
1.2L
额定加热功率
880W
额定频率
50Hz
乙
(1)由该电热水壶的铭牌可知,加热管R1的阻值为多少?
(2)假设当电热水壶处于保温状态时水温保持60℃恒定,此时水每秒向外界散热55J,那么可调电阻R2的阻值为多少?
(3)如果环境温度降低,为了使电水壶保温时的水温仍恒定在60℃,应将可调电阻R2的阻值如何调节?请简述理由.
18.无锡惠山区年过七旬退休教师俞斌,足迹遍布20多个省180多所学校,近30年里,直接资助贫困优秀学子500余人,成为新时代的楷模。谈到在前往偏远山区时,当地的家庭电路电压达不到220V,灯泡发出橘黄色的微光。我校物理兴趣活动的小珠同学听说此事后,借着一次与山区交流学习的机会,他借助住户家的电能表和电热水壶探究山区人家的实际电压;将装有额定质量的水的电热水壶单独接入电路,发现初温25℃的水被加热至65℃,通电时间为3.5min,电能表的转盘转动140圈。电能表表盘、电热水壶的铭牌如图甲、表格乙所示,电热水壶的阻值不变,c水=4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)电热水壶的实际功率有多大?
(2)小明家电路的实际电压有多大?
(3)此过程中,电热水壶的烧水效率为多大?
参考答案
1.【答案】1.55A,0.45A
【详解】解:观察电路图可知,电流表A1测的是L1与L2并联后的干路电流,电流表A2测的是通过L2的电流,所以A1的示数一定大于A2的示数,而A1偏转的角度小于A2偏转的角度,所以A1接的是大量程,而A2接的是小量程,即A1接0~3 A的量程,其示数,A2接0~0.6 A的量程,其示数,所以通过L2的电流为0.45 A,通过L1的电流I1=I-I2=2 A-0.45 A=1.55 A
答:通过L1的电流为1.55A,通过L2的电流为0.45A。
2.【答案】(1)4V;(2)0.2A;(3)0.2A
【详解】解:(1)由图可知,闭合开关,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压。根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压
U1=U-U2=12V-8V=4V
(2)通过电阻R1的电流
(3)根据串联电路电流的规律可知通过电阻R2的电流为
I2=I1=0.2A
答:(1)电阻R1两端的电压是4V;
(2)通过电阻R1的电流是0.2A;
(3)通过电阻R2的电流是0.2A。
3.【答案】19.由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1) 由电压表示数为可知,电阻两端的电压…………(1分)
两端的电压…………(1分)
(2) 串联电路中电流处处相等,电路中的电流…………(2分)
(3) 电阻的阻值为 …………(2分)
【解析】
19.见答案及评分细则
4.【答案】(1) 6.5;2.5
(2) 电压表测量的是总电压,即电源电压,即…………(2分)
(3) 电压表测量的是灯泡两端的电压,灯泡两端的电压…………(1分)
由串联电路的电压规律可知,灯泡两端的电压…………(2分)
【详解】
(1) 灯泡与灯泡串联,电压表测量的是总电压,即电源电压,电压表测量的是灯泡两端的电压,由串联电路的电压规律可知,电压表示数应大于电压表示数…………(1分)
所以电压表量程应为,示数…………(1分)
所以电压表量程应为,示数…………(1分)
5.【答案】(1) 由图像知,当时,,则定值电阻的阻值为 …………(4分)
(2) 若将它们并联接在的电源两端,此时、两端的电压相等,均为,由图像可得,通过、的电流分别为,,
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以电路中的总电流…………(4分)
(3) 当两者串联接在电路中,通过它们的电流为时,由图像可知,此时,,
则电源电压…………(4分)
6.【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)断开开关后,电能表在3分钟内恰好转动180转,则其它用电器消耗电能为,则小明家中其它用电器用电的总功率为
(2)将开关接通后,电能表在5分钟内恰好转动310转,则做实验的时间内,所有用电器消耗的电能为,则所有用电器总功率为,所以定值电阻和电热暖手器构成的串联电路的总功率为则定值电阻和电热暖手器构成的串联电路的总电阻为,所以电热暖手器的电阻为
(3)根据,电热暖手器的额定电压为
答:(1)在做实验的时间内,小明家中其它用电器用电的总功率为;
(2)电热暖手器的电阻为;
(3)电热暖手器的额定电压为。
7.【答案】(1)2A;(2)6.6×105J;(3)见解析
【详解】解:(1)在低温挡正常工作时,由P=UI可得,电路中的电流为
(2)在高温挡正常工作10min,由可得,电路消耗的电能为
W=P高温t=1100W×10×60s=6.6×105J
(3)只将高温挡功率提高到1210W时,低温挡的功率不变,由可知,低温挡时电路中的总电阻
改造后高温挡电路的电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则改造后R2的阻值
R2′=R-R1′=110Ω-40Ω=70Ω
所以,若只将高温挡功率提高到1210W,需将R1更换为40Ω,R2更换为70Ω。
答:(1)在低温挡正常工作时,电路中的电流为2A;
(2)在高温挡正常工作10min,电路消耗的电能为6.6×105J;
(3)若只将高温挡功率提高到1210W,R1更换为40Ω,R2更换为70Ω。
8.【答案】(1)0.2A;(2)6V;(3)8J
【详解】解:(1)由图可知,电阻R1、R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。通过R1 的电流为
(2)电路的总电阻为
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
由公式可知,电源电压为
U=IR=30Ω×0.2A=6V
(3)串联电路各处电流都相等,10s电流通过电阻丝 R2做的功
W=U2It=I2R2t=(0.2A)2×20Ω×10s=8J
答:(1)通过R1 的电流为0.2A;
(2)电源两端电压为6V;
(3)10s电流通过电阻丝 R2做的功为8J。
9.【答案】(1) 减小;增大
(2) ;
(3) 减小;
【详解】
(1) 由表格可知,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,当进入烟室的烟雾浓度增大时,对于光敏电阻来说,光照强度减小,则光敏电阻阻值增大。
(2) 图示电路为与的串联电路,电压表测量光敏电阻两端的电压,由表格数据可知,当光照强度分别为和时,光敏电阻的阻值分别为 和 ,电路中的电流分别为,,则根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压①,,联立①②解得, 。
(3) 根据题意可知,电路中的电流小于或等于时报警器报警,电源电压降低前,时电路中的总电阻 ,则此时光敏电阻的阻值为 ,图示电路是与的串联电路,电源电压降低,为保证报警时电路中的电流不变,根据欧姆定律及串联电路的特点可知,可以减小的阻值;当电源电压降低了后,电源电压变为,正常报警时电路需满足,解得 ,即调整后的阻值为 。
10.【答案】(1)20 Ω;(2)9V;(3)0.36W
【详解】
解:(1)由甲图可知,小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器滑片移动到最右端时,电流表示数最小,电压表示数最大,由乙图可知,当滑片移动到最右端时,电流表示数为0.3A,电压表示数为6V,滑动变阻器的最大电阻为
(2)当灯正常发光时,电路中的电流为
由乙图可知,此时电压表示数为零,滑动变阻器接入电路的电阻为0,定值电阻两端电压为
电源电压为
(3)当灯正常发光时,灯的电阻为
当电路中的电流最小时,灯的电阻为
所以当电流最小时,灯的电阻也最小根据公式可知,此时灯的功率最小,灯泡L的最小实际功率为
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为20Ω;
(2)电源电压为9V;
(3)灯泡L的最小实际功率为0.36W。
11.【答案】B;40Ω;70Ω;645.33W
【详解】
解:(1)为了保护发热电阻丝,开关刚刚闭合时,电火锅处于保温状态,功率较小,根据P=知,在电压一定时,电阻较大,则滑片应位于电阻丝R2的 B端;
(2)当滑片在最左端时,滑动变阻器的电阻最小为零,电路只有电阻R1工作,此时R1功率最大为1210W,R1的阻值为
R1===40Ω
当滑片在最右端时,滑动变阻器的电阻最大,电阻R1和R2串联,此时R1的功率最小为160W,根据P=I2R知,此时电路的电流为
I== =2A
电路的总电阻为
R===110Ω
由电阻串联可得,变阻器R2的最大阻值为
R2大=R-R1=110Ω-40Ω=70Ω
(3)当R2的滑片调到中间时,R1的阻值为40Ω,R2的阻值为35Ω;此时电路中的电流为
I'=== A
根据P=UI知,此时电火锅的电功率为
P中=UI'=220V×A=645.33W
答:(1)B;(2)R1的阻值为40Ω,R2的最大阻值为70Ω;(3)当R2的滑片调到中间时,电火锅的电功率是645.33W。
12.【答案】(1)4.5A;(2)1120s;(3)1.12×106J
【详解】
解:(1)接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,开始加热,电阻R1、R2并联,电路消耗的总功率
P=P主加热+P保压加热=800W+200W=1000W
电压力锅在加热状态时的电流
(2)水吸收的热量
消耗电能
保压时间
(3)电压力锅在加热过程中消耗的电能为1.12×106J。
答:(1)电压力锅在加热状态时的电流4.5A;
(2)电压力锅1120s后开始保压;
(3)电压力锅在加热过程中消耗的电能1.12×106J。
13.【答案】(1)
(2)
【解析】
(1) 当电流表示数时,电路中的总电阻 ,此时 ,根据题图乙可知,此时物体重力为。
(2) 电压表的量程为,当电压表示数最大时,通过的电流最大,故通过的最大电流,结合电流表量程为、滑动变阻器允许通过的最大电流为可得,电路中的最大电流,则接入电路中的阻值最小为 ,当物体重力为0时,最大,为 ,此时电路安全,故 ,综上,的变化范围为 。
14.【答案】(1)闭合;5A (2)1166Ω (3)经分析可知电路中还有其他用电器在工作
【详解】(1)由图乙知,两个开关S和S1都闭合时,电路中只有R1工作,R2被短路,电路中的电阻最小,据知,电路中的总功率最大,为加热状态,当开关S闭合、S1断开时,两个电阻串联在电路中,电路中的总电阻最大,据知,电路的总功率最小,处于保温挡,由图丙知,加热状态时,电路中的功率为1100W,此时电路的电流。
(2)R1的阻值,图丙中,保温状态时,电路的电功率为40W,此时电路中的总阻值,R2的阻值。
(3)由图丙知,17.5min内,加热时间为5min,保温时间为t2=17.5min-5min=12.5min,17.5min内消耗的电能,电能表指示灯闪烁的次数,说明电路中除了煮蛋器在工作外,还有其他用电器在工作。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】
(1) 一个标准大气压下,水的沸点是,水吸收的热量。
(2) 饮水机消耗的电能,由可知,加热的时间。
(3) 由图可知,当开关断开时,、串联,根据串联电路的特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,饮水机处于保温状态;当开关闭合时,电路为的简单电路,电路中的总电阻最小,总功率最大,饮水机处于加热状态, ,根据串联电路的电阻特点可知,保温状态时,电路中的总电阻 ,保温状态时,电路中的电流,当饮水机处于保温状态时,的功率。
16.【答案】(1)50Ω;(2)0.02W;(3)0.05J
【详解】
(1)由图像可知,当电阻R两端电压为0.5V时,通过电阻R的电流为0.01A, 由欧姆定律可得,定值电阻的阻值为
(2)由串联电路的电流特点可知,当通过R的电流为0.01A时,通过LED灯的电流为
ILED=IR=0.01A
由图像可知,此时LED灯两端电压ULED=2V, 所以LED灯的功率为
(3)由题可知,R中的电流为0.01A,则定值电阻R在10s内产生的热量为
答:(1)R的阻值是50Ω;
(2)LED灯的功率为0.02W;
(3)定值电阻R在10s内产生的热量是0.05J。
17.【答案】(1) 55Ω;(2)165Ω;(3)环境温度降低,散热加快(单位时间内散热更多或散热功率变大),为了恒温,R1的功率需要调大,流过R1的电流需增大,故R2的阻值需减小.
【详解】(1)根据表中数据可知,电热水壶的额定功率为880W,由可知,;
(2)当开S1、S3闭合、S2断开时,两电阻串联,电路处于保温状态;
由于水每秒向外界散热55J,则由W=Pt可知,水壶处于保温状态时加热管R1的功率:;
由P=I2R可知,电路中的电流:;
此时电路中的总电阻:,
则可调电阻R2的阻值:R2=R总-R1=220Ω-55Ω=165Ω;
(3)环境温度降低,散热加快(单位时间内散热更多或散热功率变大),为了恒温,R1的功率需要调大,流过R1的电流需增大,故R2的阻值需减小.
答:(1)加热管R1的阻值为55Ω;
(2)可调电阻R2的阻值为165Ω;
(3)环境温度降低,散热加快(单位时间内散热更多或散热功率变大),为了恒温,R1的功率需要调大,流过R1的电流需增大,故R2的阻值需减小.
18.【答案】(1)
(2)200V
(3)80%
【详解】(1)参数“1200r/kW·h”表示电路中的用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转过1200圈;电能表的转盘转动140圈,电热水壶消耗的电能为
电热水壶的实际功率为
(2)电热水壶的电阻为
根据可得,小明家电路的实际电压为
(3)将这壶水加热到65℃吸收的热量为
此过程中,电热水壶的烧水效率为
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