最新中考物理电学综合计算题及答案.docx

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最新中考物理电学综合计算题及答案

最新中考物理电学综合计算题及答案

一、电磁学综合题

1．（3）电能3200imp/kW•h，表示电能表指示灯闪烁3200次，消耗的电能为1kW•h，当1min内闪了64次时，则微波炉消耗的电能是：

=72000J，微波炉消耗的电能的功率是：

=1200W.（2019·曲靖一中卓立学校中考模拟）图为某三档位（慢加热、快加热、保温）电热水器的简化电路图，R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）；铭牌上的部分参数如下表所示，其中快加热功率模糊不清，该热水器能将水加热到的最高温度为75℃，求：

额定电压

220V

保温功率

605W

慢加热功率

1210W

快加热功率

（1）若电热器中已装满初温为25℃的水40kg，将这些水加热到最高温度，水吸收的热量_______（c水=4.2×103J/kg·℃）；

（2）当开关S1闭合，S2接b时，电热水器处于________状态，求R1的阻值_________；

（3）若加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度，用快加热比用慢加热节约多少时间____？

【答案】8.4×106J慢加热40Ω4132s

【解析】

【详解】

（1）用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量：

Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/kg·℃）×40kg×（75℃-25℃）=8.4×106J；

（2）开关S1闭合，S2接b，电热水器处于慢加热工作状态，R1的阻值：

；

（3）电热水器消耗的电能：

，

开关S1断开，S2接b，R1、R2串联，电路中的阻值R串=R1+R2，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，电热水器处于保温工作状态，此时电路中的阻值：

，

则R2=R串-R1=80Ω-40Ω=40Ω，

开关S1闭合，S2接a，R1、R2并联，电路中的阻值：

，

此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于快加热工作状态，则快加热功率：

，

用该电热水器用快加热把原有的水加热到最高温度所用时间：

，

用该电热水器用慢加热把原有的水加热到最高温度所用时间：

，

2．（4）因为电解铝的密度小，根据公式ρ=

可知，火炬体积一定时，选用电解铝材质会大大减轻火炬质量。

（2019·广东中考模拟）如图甲是某饮水器的原理图。

饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1（是一个定值电阻）和热敏电阻Rx，只要水面到达如图所示的位置，接触开关S1就会导通。

继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。

（1）若分别把电热丝R1和热敏电阻Rx单独接入某电源电路中，它们的电流随电压的变化曲线是图乙中A、B、C中的两条。

可知R1的阻值是_____Ω，饮水器的正常加热功率是_____W。

（2）为了使继电器开关S2在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路，热敏电阻Rx应选择图乙中的_____（选填图象中的字母）。

在使用过程中，发现饮水器内的水实际加热到90℃就自动切断了加热电路，为了使水能在加热至沸腾后才能自动切断加热电路，可将滑动变阻R2的滑片向_____调节。

（3）已知该饮水器装有10kg水，在实际使用中发现，当只有饮水器接入电路中时，它将水从20℃加热到100℃的过程中，电能表的转盘转了3000转，则该饮水器加热过程中的热效率是_____（保留小数点后一位）。

（电能表参数“2500revs/kW•h”，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））

【答案】104840C左77.8%

【解析】

【详解】

（1）因为R1是定值电阻，则通过R1的电流与它两端电压成正比，其I﹣U图象为过原点的倾斜直线，所以图像中B为定值电阻R1的电流随电压的变化曲线；结合欧姆定律，取图像中点（10V，1.0A）可得，R1的阻值为R1＝

＝

＝10Ω，其正常工作时的功率为P＝

＝

＝4840W。

（2）为了使饮水器在水加热至沸腾后能自动切断加热电路，则应使继电器开关S2断开，应减弱电磁铁的磁性，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知应减小控制电路中的电流，由欧姆定律可知此时热敏电阻的阻值应变大，即热敏电阻Rx的阻值应随温度升高而变大，图乙中C曲线反映了电阻的阻值随温度升高（两端电压越高，电流越大，产生热量越多，温度就越高）而变大的特性，故选C；若要饮水器内的水加热到90℃还能继续加热，即继电器开关S2仍然是闭合的，需要增强电磁铁的磁性，应增大此时控制电路中的电流，由欧姆定律可知应减小控制电路的总电阻，而温度为90℃时热敏电阻的阻值是一定的，所以应减小滑动变阻器R2的阻值，即R2的滑片向左调节。

3．（5）如图乙所示，

为光敏电阻与

为定值电阻串联，根据串联分压原理以及实际拍摄时为了保持清晰，当外界环境光线较强时，无人机的航拍镜头中将电子镜应减小透光能力（即减小受控电压，此时所并联的电阻应减小），当外界环境光线较弱时，无人机的航拍镜头中将电子镜应增大透光能力（即增大受控电压，此时所并联的电阻应增大），又因为光敏电阻的阻值随受光强度的增加而减少，而无人机的航拍镜头透光能力随着受控电压的增加而增加，所以电子镜头电路应该与光敏电阻相并联。

（2019·广东中考模拟）阅读短文，回答问题

豆浆机

某型号豆浆机，净重为2kg，底面面积为4cm2，豆浆机工作时，

额定电压

220V

电机功率

100W

加热功率

1100W

电热管加热与电动机打浆过程交替进行，都是通过MCU有关脚控制，相应三极管驱动，再由多个继电器组成继电器组实施电路转换来完成，其部分参数如表

（1）空豆浆机放在水平桌面上，对水平桌面的压强为_____Pa（g取10N/kg）。

（2）加热和打浆是交替进行，由此可知，豆浆机中的电动机和电热管的连接方式是_____（填“串联”或“并联”）；三极管是属于_____（填“导体”、“半导体”或“超导”）材料。

（3）不计热量的损失，加热管正常工作80s，可使1kg豆浆的温度升高_____℃[c豆浆＝4×103J/（kg•℃）]：

豆浆飘出阵阵香味说明分子在_____。

（4）电热管通电一段时间后变得很烫，而与豆浆机连接的导线却不怎么热，主要是因_________产量的热量少。

若豆浆机正常打好一次豆浆消耗的总电能为0.17kW•h，加热与打浆的时间之比为3：

1，则打好一次豆浆需_________h。

【答案】5×104并联半导体22不停地做无规则运动导线电阻小0.2

【解析】

【详解】

（1）因水平面上物体的压力和自身的重力大小相等，所以，空豆浆机放在水平桌面上，对桌面的压强：

p=

=5×104Pa；

（2）加热和打浆是交替进行，说明豆浆机中的电动机和电热管可以独立工作、互不影响即为并联；三极管是属于半导体材料；

（3）加热管正常工作80s，消耗的电能：

W=Pt=1100W×80s=8.8×104J，

不计热量损失，水吸收的热量：

Q吸=W=8.8×104J，由Q吸=cmΔt可得，豆浆升高的温度：

Δt=

=22℃；

豆浆飘出阵阵香味说明分子在不停地做无规则运动；

4．

（2019·江苏中考模拟）阅读短文，回答问题

观光电梯

电梯是一种用于多层建筑乘人或载物的运输工具．电梯的简易结构如图甲所示，电梯轿厢和配重分别挂在主电动机的两侧，在电梯半载时，轿厢总重和配重的重力基本相等．满载上升时，主电动机提供动力，驱动轿厢．

如图乙所示，为某商业大厦安装的观光电梯，其相关参数如下表．为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图丙所示，控制电路的电源电压U为12V，压力传感器的电阻R与所受压力F的关系图像如图丁所示，电磁继电器阻值可忽略．当电流大于0.2A时，会启动警报系统，同时无论如何按压电梯控制器，门电动机均不工作．此外，电梯需经常保养，“运行频次比ω”是电梯养护的重要指标，ω一般用电梯每天平均待机时间与运行时间之比来表示．

（1）为便于观光，电梯的外壁采用玻璃材料，主要是因为玻璃有较好的____性，该观光电梯配重的重力约为____N．

（2）下列有关该电梯的说法中，正确的是____.

A．主电机与钢丝绳之间的摩擦为有害摩擦

B．超载自动报警系统中电磁铁的右端为S极

C．电梯满载上行时，电动机需顺时针转动

D．报警电铃的工作原理是电磁感应

（3）乙图中，当站在上升的B电梯里的乘客看到A电梯在上升，则可推知A电梯在______且速度__（大于/小于/等于）B电梯的速度．

（4）控制电路中R0=____Ω．若使用一段时间，电梯未满载就报警，则说明R0的阻值变____（大/小）．

（5）该商业大厦每天营业时间为12h，设电梯均在额定功率下运行．经测算，该观光电梯平均每天耗电72kW•h，则该观光电梯的“运行频次比”ω=____（结果写成小数形式）.

【答案】透光性7000C上升大于20小3.8

【解析】

【详解】

（1）乘客在随电梯竖直上升的过程中，可透过玻璃欣赏到楼外美丽的城市景色，

所以为便于观光，电梯的外壁采用玻璃材料，主要是因为玻璃有较好的透光性。

轿厢的重力：

G轿厢=mg=500kg×10N/kg=5000N，

电梯半载时：

G半载=

G最大=

×4000N=2000N，

由题意知，配重的重力：

G配=G轿厢+G半载=5000N+2000N=7000N，

（2）A、主电机与钢丝绳之间的摩擦使钢丝绳上升，该摩擦属于有益摩擦，故A错误；

B.超载自动报警系统报警时，电流从电磁铁的右端导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的右端为N极，左端为S极，故B错误；

C.电梯满载上行时，钢丝绳对轿厢由向上的拉力，所以电动机需顺时针转动对其产生向上的摩擦力，故C正确；

D.报警电铃的工作原理是电的磁效应，故D错误。

（3）当站在上升的B电梯里的乘客看到A电梯在上升，此时B电梯里的乘客以自己的电梯为参照物，

可推知A电梯在上升，且速度大于B电梯的速度。

（4）当电梯刚好满载时,即压力传感器所受压力F=G最大=4000N.

由图象可知，压力传感器的电阻R=40Ω，

由欧姆定律得，电路总电阻：

R总=

=

=60Ω，

根据串联电路电阻特点可知,R0的阻值：

R0=R总−R=60Ω−40Ω=20Ω，

当电梯未满载时，压力传感器所受压力变小，由图象可知，压力传感器的电阻变大，

由于电梯报警时的电流和电源电压不变,根据R总=

可知,电路总电阻不变,则说明R0的阻值变小。

（5）由P=

得，电梯运行消耗的电能：

W运行=P额t运行=25kW×t运行，

电梯待机消耗的电能：

W待机=P待机t待机=1kW×t待机，

则电梯平均每天消耗的电能：

W=W运行+W待机,即：

25kW×t运行+1kW×t待机=72kW⋅h−−−①

t运行+t待机=12h−−−②

联立①②可解得：

t运行=2.5h,t待机=9.5h；

则该观光电梯的“运行频次比”：

5．ω=

=

=3.8.（2019·河北中考模拟）小明家新添了一台变频空调，都分参数如下表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。

该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。

型号

XXX

功能

冷暖（辅助电加热）

制冷功率P冷/W

变化范围180~1600

制热功率P热/W

变化范围200~1900

电辅热功率P辅热/W

1000

电源电压/V

220

（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器___________联。

（2）假设该空调开面后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。

然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，该过程空调消耗的电能为1.9kW·h。

求：

①前0.5h空调消耗的电能_____

②后2.5h通过空调的电流_____。

【答案】并联

；2A

【解析】

【详解】

（1）并联电路中各用电器直接互不影响，所以空调接入家庭电路后，与其他用电器是并联的；

（2）①前0.5h空调消耗的电能为：

W前=P大t1=1600

；

②因为后2.5h空调消耗的电能为：

：

W后=1.9

，

所以后2.5h空调的功率为：

P后=

=

=0.44kW=440W，

6．则此时电流表的读数是：

I′＝

＝0.025A。

（2019·山东中考模拟）图甲是家庭常用的电热壶及其铭牌。

（1）电热壶外部能看到漂浮着红色浮球的透明水位计，顶部开有通气孔的水位计底部与电热壶内底相通，形成_____，红色浮球指示壶内水量，其受到的浮力_____（填“大于”、“等于”或“小于”）自身重力。

图乙显示电热壶烧水的最大水量为1.7L，现装水量为_____L．图丙显示电热壶烧水的最小水量，当电热壶装有最小水量时，壶内的水_____（填“会”或“不会”）浸没电热圈。

（2）图丁是电热壶通电用的三脚插头和三孔插座，则A孔接_____，B孔接_____。

（3）电热壶正常工作时的电流为多少安_____？

电阻为多少欧________？

（4）若电热壶现装水的初温为20℃，电热壶烧水效率为90%，通电正常工作4.2min，问：

①电热壶内水的质量是多少千克_______？

②水能不能被烧开__________？

[1L＝10﹣3m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），大气压为1标准大气压]

【答案】连通器等于1.5会地线火线5A44Ω1.5kg不能

【解析】

【详解】

（1）电热水壶的水位计是一个小容器，其顶部有通气孔，其底部与壶内的水直接连接，构成连通器，所以，静止时水位计中水位与壶内的水位是一致的；由于红色浮球是漂浮在液面上，所以，受浮力和重力二力平衡，即大小相等；水位计内液面和量筒内液面一样，呈凹形，读数时视线应与凹液面底部相平，由图乙知道，底部对应1.5L，即现装水量为1.5L；当壶内水面达到最小水量时，说明是安全的，即水能够浸没电热圈。

（2）安全用电要求三孔插座的接法是：

右火、左零、上地，所以，A是上边的孔，接地线，B是右边的孔，接火线。

（3）根据P＝UI知道，电热壶正常工作时的电流是：

I＝

＝5A；

根据P＝

知道，电热壶正常工作时的电阻是：

R＝

＝44Ω；

（4）①1.5L＝1.5×10﹣3m3，由ρ＝

知道，电热壶内水的质量是：

m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg；

②4.2min＝4.2×60s＝252s，

由p＝

知道，消耗的电能是：

W＝Pt＝1100W×252s＝277200J，

水吸收的热是：

Q吸＝ηW＝90%×277200J＝249480J，

由Q吸＝cm△t知道，水升高的温度是：

△t＝

＝39.6℃，

7．答：

（1）R2的阻值为1100Ω；

（2）①该加热器的实际功率为33W；②该人造太阳的功率至少为3.454×108W；（3）利用相同面积的接收装置，为了能从人造太阳中获得更多的能量，在安装人造太阳时应该适当的靠近地球一些。

（2019·湖北中考模拟）下图所示的是一种用来煎烤食物的双面电饼铛，它的上、下盘既可以同时加热，也可以在把手

处掀起上盘（

是上盘转轴所在的位置），使用下盘单独加热。

（1）图甲中，若要用最小的力掀起电饼铛的上盘，请画出这个最小的力的示意图。

（________）

（2）若电饼铛的上盘可以近似地看成是一个质地均匀的圆盘，其直径为

，质量为

，则将上盘由图甲所示的位置掀起至图乙所示的竖直位置，人手克服上盘重力所做的功约是多少焦_______？

（3）电饼铛简化的内部电路如图丙所示。

闭合电源开关

，当温控开关

接接线柱“2”时，下盘开始加热，再闭合开关

，上盘也开始加热；当温度超过设定温度时，温控开关

自动转接接线柱“1”，进入保温状态。

电饼铛的部分参数如丁表所示，若某次煎烤食物时发现指示灯

、

和

发光的时间分别为12

、10

和5

，则此次煎烤食物的过程中，电饼铛消耗的电能是多少焦________？

（不计电路中指示灯消耗的电能）

【答案】

【解析】

【详解】

（1）根据杠杆平衡条件，若要用力掀起电饼铛的上盘，在阻力和阻力臂一定时，动力臂最大，则动力最小。

由图可知，当OA连线为力臂时，动力臂最大，此时动力最小。

过A点作OA的垂线，方向向斜上方，如图：

（2）若电饼铛的上盘可以近似地看成是一个质地均匀的圆盘，其直径为24cm，将上盘由图甲所示的位置掀起至图乙所示的竖直位置，则重心在重力的方向上移动的距离为

，

人手克服上盘重力所做的功

。

（3）由题，闭合电源开关S1，当温控开关S2接接线柱“2”时，下盘开始加热，再闭合开关S3，上盘也开始加热；当温度超过设定温度时，温控开关S2自动转接接线柱“1”，进入保温状态。

灯泡L1、L2、L3分别与电阻R1、R2、R3并联，三个灯泡的发光时间即为所并联电阻的工作时间，故此次煎烤食物的过程中，电饼铛消耗的电能

8．

（2）从图中和表中数据可知，2021年地磁S极的经度在160°E-170°E之间，大约166°E，2007年纬度在84°N，2021年地磁S极的纬度高于84°N，从图中可知大约在87°N。

故B符合题意。

（2019·西安行知中学中考模拟）市场上有一种电热水机，如图所示是饮水机的简化电路图，S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为176Ω，R2是供热的电阻丝，它有高低两个挡位。

饮水机的铭牌参数如图所示。

求：

（1）电热水机工作时，将_____能转化为_____能。

（2）R2的阻值是多少________？

（3）某次用低挡位工作时，需要将质量为1kg，初温12℃的水在一标准大气压下烧开，需要加热多长时间？

（不计热损失，c水＝4.2×103J/（kg℃）________

（4）由（3）中计算可知，用低温挡把水烧开时，时间太长，想要缩短时间，那么在保证高温挡功率不变的情况下，如何对原电路进行改造？

（只说明改变电阻的做法，不用计算）_________

【答案】电内44Ω840s给R1并联一个电阻R3即可

【解析】

【详解】

（1）电热水机工作时，是将电能转化为内能，主要利用了电流的热效应。

（2）当温控开关S闭合时，电阻R1被短路，只有加热电阻R2接入电路，饮水机处于加热状态，由

得R2的阻值：

，

（3）当S断开时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，饮水机处于保温状态（低挡位），因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流：

，

则电热饮水机的保温功率（即加热电阻R2消耗的功率）：

。

一标准大气压下，水的沸点t＝100℃，把水烧开，水吸收的热量：

。

不计热损失，饮水机消耗的电能：

，

由

知，饮水机需要加热的时间：

；

（4）用低温挡把水烧开时，时间太长，想要缩短时间，在保证高温挡功率不变的情况下，需要增大R2的功率，需增大电流，需减小总电阻，则应给R1并联一个电阻R3即可。