最新中考物理培优专项复习电学计算题(含答案).doc

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中考培优专案系列

电学计算题

1.如图甲所示是某实验小组设计的电子秤装置，其中定值电阻R0=10Ω，Rx是压敏电阻，其阻值随压力变化的图像如图乙所示。

电子秤表是由量程为0～3V的电压表改装而成的，电源电压保持9V不变。

电子秤托盘（其质量忽略不计）内放有质量为1000g、底面积为0.04m2薄壁容器，容器内装有质量为7000g、深为12cm的水（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。

求：

（1）容器对托盘的压强；

（2）水对容器底的压力；

 （3）当开关S闭合，此时电子秤中电压表的示数；

（4）此电子秤的最大称量为多少千克。

（1）2000Pa

（2）48N

（3）1.5V

（4）16kg

2.下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息．经分析得知，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态．为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水从20℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kw•h”字样的电能表转盘转过120转（r）．根据以上信息，求：

（1）电阻R1的阻值（不考虑温度对阻值的影响）；

（2）饮水机热水箱中的水从20℃升高到100℃时

所吸收的热量[C水=4.2×103J/（kg•℃）]；

（3）饮水机加热时的实际功率；

（4）饮水机此加热过程中的热效率．

答：

（1）55Ω．

（2）3.36×105J．

（3）800W．

（4）93.3%．

3.如图甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W．R是加热电阻，额定功率是1100W，图乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息．小梦的妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，求：

（1）豆浆机的加热电阻是多少？

（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是多少？

[C豆浆=4.0×103J/（kg•℃]

（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

（1）44Ω；

（2）1.8×105J；

（3）7.5×105J．

4.如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值R2为40Ω，小灯泡的额定电压为18V，灯丝电阻不随温度发生变化，闭合开关S。

当开关S1、S2都断开时，滑动变阻器的滑片P移动到中点时，电流表的读数为0.2A；当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电流表的示数为0.9A，求

（1）电源电压是多少？

（2）当开关S1、S2都断开时，通电1min，

电路中产生的最大热量是多少？

（3）小灯泡的额定电功率是多少？

（1）当S闭合，S1、S2断开时，滑动变阻器的滑片在中点时，电路由电阻R1和R2/2串联组成，电路中的总电阻R=R1+R2/2=20Ω+40Ω/2=40Ω

电源电压U=IR=0.3A×40Ω=12V

（2）电路中元件均为纯电阻用电器，由Q=I2Rt有Q=（U2/R）t可知，只有当电路中电阻最小时，电路中产生的热量最多。

此时滑动变阻器的滑片应该滑到最左端，电路中只有电阻R1的，则电路产生的最大热量为Q=（U2/R1）t=（12V）2×1×60s/20Ω=432J

（3）当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电路中R1发生短路，电路由灯L和滑动变阻器R2并联组成，电流表测干路电流，I′=0.9A

通过滑动变阻器R2的电流为I2=U/R2=12V/40Ω=0.3A

通过灯泡的电流为IL=I′-I2=0.9A-0.3A=0.6A

灯泡工作时的电阻为RL=U/IL=12V/0.6A=20Ω

灯泡的额定功率P饿=U饿I饿=U2饿/RL=（18V）2/20Ω=16.2W

5.李佳同学家里的电热饮水机有加热和保温两种状态，这两种状态轮流工作，完全由温控开关S自动控制：

当胆内水的温度被加热到90℃时，加热状态就停止而进入保温状态；当胆内水的温度降到60℃时，加热状态就启动．如图是该饮水机的电路原理图．李佳同学通过观察还发现：

当胆内装有1L水时，饮水机的加热状态每次只启动5分钟就停止．问：

（1）温控开关S在何种状态（断开或闭合）时，饮水机处在保温状态？

这时饮水机的电功率是多少？

（2）在加热状态中，饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少？

[已知ρ水=1.0×103kg/m3、C水=4.2×103J/（kg•℃]

（1）当S断开时，只有R1接入电路；而当S闭合时，

电路中两电阻并联，则总电阻小于R1的阻值，则由

功率公式P=得，S闭合时，电路中功率大，S闭合时，

为加热状态；当S断开时，为保温状态；此时饮水机的电功

率P===40W；

（2）m=ρ水V=1.0×103kg/m3X1×10-3m3=1kg加热时水升温吸收的热量Q=mc△t=1kg×4.2×103J/（kg•℃）×（90℃-60℃）=1.26×105J；

饮水机加热所需时间t=5min=5×60s=300s；

饮水机消耗的电能W=（）t=[]×300s=1.572×105J； 

则饮水机的电能转化为内能的效率为η=≈80.2%．

6.如图甲所示电路，电源电压恒为1.5V，闭合开关后，把滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动．由于滑动变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后，电流表才有读数，此时电压表的示数为1.35V．且电流表读数I与滑片P移动的距离x的关系如图乙所示．求：

（1）当电流表开始有读数时，滑片P移动的距离x的值和R2接入电路的阻值；

（2）电阻R1的阻值；

（3）当滑片P移到x等于10cm处时，R2消耗的电功率．

解：

（1）由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；

由图乙当电流表开始有读数即I=0.15A时，滑片P移动的距离x=5cm；

R2接入电路的阻值：

R2===9Ω．

（2）R1两端的电压：

U1=U﹣U2=1.5V﹣1.35V=0.15V，

R1===1Ω．

（3）由乙图可知，当滑片P移到x等于10cm处时，电路中的电流I′=0.3A；

R1两端的电压：

U1′=I′R1=0.3A×1Ω=0.3V，

R2两端的电压：

U2′=U﹣U1′=1.5V﹣0.3V=1.2V，

R2消耗的电功率：

P2=U2′I′=1.2V×0.3A=0.36W．

7、图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。

长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。

已知电源电压恒为6 V，小灯泡标有“2 V 2 W”字样（灯丝电阻不变）。

两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示（x为容器内水柱高度h的倒数，即x=1/h）。

求

（1）小灯泡的电阻。

（2）湖水水位高于警戒水位多少米时，灯泡正常工作。

（3）将电流表改为水位计，水位计的刻度是否均匀，说明理由。

（1）小灯泡的电阻

（2）灯泡正常发光时，通过灯泡的电流

由于A内湖水电阻R与L串联，则

由图像可知，当R=4Ω时，h=5m，则湖水水位高于警戒水位5m。

（3）不均匀,当超过警戒水位时，湖水水位发生变化，A内湖水电阻R发生改变，由可知，U、RL不变，则I与R不成比例，电流表的示数变化不均匀，即水位计的刻度不均匀。

8.某太阳能热水器，可以贮水100L，天气好时，吸收的太阳辐射能可以使水温升得足够高；阴雨天可用电辅助加热，它的电加热棒的额定电压是220V，额定功率是2000W。

（1）若在阳光的照射下，100L的水温从20℃上升到50℃，吸收太阳的热量是多少?

【水的比热c=4.2×103 J／（kg·℃）】

（2）若在阴雨天仅用电热加热棒在额定电压下将这些水加热，使之升高相同的温度，需要多长的时间?

（假设消耗的电能全部转化为水吸收的内能） 电加热棒的电阻是多大？

 （3）实际上用电加热时间需要2h，实际加热时间长的原因是什么？

使用太阳能有什么好处？

（1） 1.26× 107J         

（2） t=6300s

R= U2 /P=24.2Ω       

（3）有热量损失、实际电压低于220V   环保、节约常规能源等

9.我国是一个水资源匮乏的国家爱动脑筋的小何同学，为了节约用水设计了一个储水箱放在他家洗衣机底部，用来储存洗衣机 废水，冲洗便盆。

（1）根据有关技术参数，求洗衣机洗涤时的正常工作电流是多少？

（2）为合理利用空间，他根据卫生间的空间和洗衣机底面积的大小，确定储水箱的长和宽分别为1.0m、0.5m．假设要求储水箱的储水量为300kg，求小何设计的储水箱的高度至少为多少？

（3）在寒冷的冬天，温度太低会影响洗涤效果，小何进一步思考：

如果在洗衣机上安装一个加热电阻，这样在洗涤前先将水加热到适宜的温度，可提高洗涤效果．若每次洗衣时，首次进水量为10kg，加热时电能的80%转化为水的内能，要求给10kg的水正常加热10min，使水的温度升高10℃，求小何在洗衣机上安装的加热电阻为多少？

C水=4.2×103J/kg•℃）

（1）洗衣机洗涤时的正常工作电流是1A；

（2）储水箱的高度0.6m；

（3）小何在洗衣机上安装的加热电阻为55.3Ω．

10.如图1所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过电阻R的电流I的变化关系如图2所示。

求：

（1）电源的电压。

（2）变阻器的最大阻值。

（3）电压表V1示数的变化范围。

（4）通过计算分析变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，电阻R消耗的电功率变化情况。

（1）电源的电压为12V

（2）最大阻值Rab=16Ω

（3）电压表V1示数的变化范围是0～8V

（4）电阻R消耗的电功率有18W变为2

11.电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能．某型号电压力锅的额定电压为220V，右图是其工作原理图，R1、R2分别是主加热器和保压加热器，R1的额定功率为800W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R0是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，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．

（1）电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求R0的最大阻值．

（2）在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kWh，求R2的阻值．

（3）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，

求水温升高到多少摄氏度?

已知消耗的电能有90％被有效利用，

水的比热容为4.2×103J／（kg·℃）．

（1）要使指示灯发绿光，电路中的最小电流I为40mA（1分）

由于锅内水温达到105℃时，压力锅处于保压状态，温度保持不变，所以吸热后水温升高到105℃。

（其它合理解答参考给分）。

12、目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图20所示，它具备了风能和太阳能产品的双重优点：

该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可