专题14 电学综合题- 5年中考物理1年模拟真题分类汇编（河南专用）+答案

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（1）如图，电暖器的插头是三脚插头，插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的______线相连，可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高，这是通过______的方式增大空气内能的；
（2）小华家墙上插座允许通过的最大电流为10A，请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用；
（3）若该电暖器一天正常工作6h，其中高温挡2h，低温挡4h，则它一天耗电多少千瓦时？
（4）小华与妈妈一起做饭时，准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说：“应先把电暖器关掉，否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。
【答案】 ①. 地 ②. 热传递 ③. 见解析 ④. ⑤. 见解析
【解析】
（1）[1]电暖器的插头是三脚插头，插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的地线相连，可防止漏电时对人造成伤害。
[2]电暖器工作时放出热量，房间内的空气吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增大空气内能的。
（2）[3]电暖气工作时的最大电流为
所以此插座能满足该电暖器正常使用。
（3）[4]一天耗电为
（4）[5]同时使用电饭锅和电磁炉，总功率较大，根据，电路中总电流较大，根据焦耳定律，干路导线相同时间内产生热量较多，容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。
2、（2023·河南中考真题·T2）某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为，定值电阻R0的阻值为，电压表的量程为，轻质绝缘的压力检测板与可变电阻相连。的阻值与压力的关系如图乙所示，闭合开关S后，试问：

（1）当检测板所受压力增大时，电压表的示数_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）检测板不受压力时，电压表的示数为多少？
（3）该装置所能测量的最大压力为多少？
（4）在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法________。
【答案】 ①. 增大 ②. 1.2V ③. ④. 见解析
【解析】
（1）[1]由图像可知，当检测板所受压力增大时，可变电阻R的阻值变小，则电路的总电阻减小，电路的电流增大，电压表的测定值电阻R0两端的电压，可知电压表的示数增大。
（2）[2]由图像可知，检测板不受压力时，力敏电阻的阻值，此时电路中的电流为
两端的电压为
即电压表的示数为。
（3）[3]当电压表示数达到时，该装置测量压力达到最大值，此时电路中的电流
两端的电压为
的阻值为
由图像可知，该装置所能测量的最大压力为。
（4）[4]因电压表量程固定，要想提高最大压力值，即电路中可变电阻的阻值更小，且定值电阻两端的电压不超过3V。故可将定值电阻换为阻值较小的电阻或在定值电阻两端并联一个阻值适当的电阻等。
3、（2022·河南中考真题·T21） 九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。
（1）某型号洗衣机的洗涤功率为250W，完成一次洗涤的时间为30min，则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤？
（2）若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84％，则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃？［c水=4.2×103J/（kg·℃）］
（3）请写出一条节约用电的建议，并用所学的物理知识加以解释。
【答案】（1）8次；（2）24kg；（3）见解析
【解析】
解：（1）根据题意知道，完成一次洗涤消耗的电能
故一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数
（2）由知道，该电热水器可使一度电加热至45℃的自来水的质量
（3）节约用电，在满足生产、生活所必需的用电条件下，减少电能的消耗，提高用户的电能利用率和减少供电网络的电能损耗，建议如下：
随手关灯、人走灯灭、避免“长明灯”；及时关闭待机的用电器；灯具选用要合理，尽量少用或不用阻碍光源光线的磨砂玻璃、半透明灯罩等；夏天空调温度不要设置得太低等。
答：（1）一度电可供该洗衣机完成8次洗涤；
（2）一度电可使该电热水器将24千克的自来水加热至45℃；
（3）见解析。
4、（2021·河南中考真题·T21）小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：
（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值______（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______（选填“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被______（选填“吸下”或“释放”），照明系统启动。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？
（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？此时光照强度为多少？
【答案】 ①. 增大 ②. 减弱 ③. 释放 ④. 0.4A ⑤. 100Ω ⑥. 1.2lx
【解析】
（1）[1]由表格信息可知，关照强度由5.0lx减小到1.0lx时，光敏电阻的阻值从24Ω增大到120Ω，说明随着光照强度的减小，光敏电阻的阻值增大。
[2][3]影响电磁铁磁性的因素有：电流大小和线圈匝数。由题意可知，光敏电阻阻值变大时，电路中的电流变小，在线圈匝数不变时，磁性减弱。当光照强度减小到一定值时，衔铁会被释放，此时工作电路接通，照明系统启动。
（2）[4]由工作电路电路图可知，俩个同规格的灯泡并联在220V电压上，则电路中的总电流为
（3）[5][6]照明系统恰好启动时，通过线圈的电流为0.02A，则此时控制电路的总电阻为
则
由表格信息可知，光敏电阻的阻值和光照强度的乘积是一个定值，即120Ω•lx。所以光敏电阻的阻值和光照强度成反比，则当光敏电阻阻值为100Ω时，光照强度为
5、（2020·河南中考真题·T21）在家电博览会上，小亮家买了一款标有“220V 3000W”的电热水器。
(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的_____效应。智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制，红外线是_____（选填“可见”或“不可见”）光；
(2)大功率家用电器需要使用专用插座，插座的常用规格有10A和16A两种，通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的插座______；
(3)已知该电热水器的加热效率为 90% ，求它正常工作时把 30 L 水从 20 ℃加热到 47 ℃需要的时间______。（ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103 J/（kg∙℃）。
【答案】 ①. 热效应 ②. 不可见 ③. 16A ④. 1260s
【解析】
(1)[1][2]电热水器中的电热管工作时，消耗电能，转化为内能，利用了电流的热效应来工作。红外线是在红光之外的看不见的光，故红外线是不可见光。
(2)[3]由P=UI得
故应选择16A的插座。
(3)[4]电热水器中水的质量
m=Vρ水=30×10-3m3×103kg/m3=30kg
水吸收的热量
由
得
1．（2024·河南信阳·二模）如图所示为某路段安装的太阳能路灯。该路灯由一块的太阳能电池板、一块锂电池和一只“24V 60W”的低压节能灯组成。该路灯白天利用太阳能电池板发电，并将电能存储于锂电池中，夜间由锂电池给节能灯供电。
（1）太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅，它属于 （选填“导体”或“半导体”）材料；白天，太阳能电池板将太阳能转化为 ；
（2）太阳能路灯正常工作时，通过节能灯的电流是多少？
（3）若太阳能路灯每晚正常工作10h，200个太阳能路灯一个月（30天）节约的电能由热电转换效率为30%的热电厂来生产，则需要完全燃烧多少千克煤？ （）
（4）从物理学的角度说出这种路灯的优点有哪些。 （答出一点即可）
【答案】 半导体 电能 节约能源、保护环境
【详解】（1）[1]半导体材料是指介于导体和绝缘体之间的一类材料，具有电导率和导电性变化范围较大的特点。半导体材料的导电性与温度密切相关，随着温度的升高，半导体材料的导电性会发生变化。常见半导体有锗、硅、砷化镓等，即硅属于半导体材料。
[2]白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，并将电能存储于锂电池中，夜间由锂电池给节能灯供电。
（2）[3]太阳能路灯正常工作时，通过节能灯的电流
（3）[4]1个太阳能路灯正常工作一晚消耗的电能
200个太阳能路灯正常工作一个月消耗的电能
由可得，煤完全燃烧放出的热量
由得，需要完全燃烧煤的质量
（4）[5]这种路灯利用的是太阳能发电，该能源的优点是清洁、无污染、可再生，使用该能源可节约能源、保护环境等。
2．（2024·河南周口·三模）如图甲是一款带遥控器的足浴盆，非常受大家的欢迎，它有按摩、加热、保温等功能，该足浴盆的内部电路如图乙所示，其铭牌如表所示。
（1）为了安全，该足浴盆应该选择三脚插头，插脚A连接的是用电器的 。当单刀双掷开关接触点1时，该足浴盆处于 状态（选填“保温”或“加热”）；
（2）根据铭牌可知，R1和R2的阻值分别是多少？( )
（3）泡脚时向足浴盆中加入初温为6℃的水至最高水位，加热系统正常工作20 min，水温升高到50℃，此加热过程中足浴盆的电热转换效率是多少？[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)，水的密度为 1.0×103kg/m3( )
【答案】 外壳 加热 1045Ω，55Ω 87.5%
【详解】（1）[1]为了安全，该足浴盆应该选择三脚插头，插脚A连接的是用电器的金属外壳。
[2]由电路图可知，当单刀双掷开关接到触点1时，只有R2工作，当单刀双掷开关接到触点2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，所以当单刀双掷开关接到触点1时，只有R2工作，电路中的电阻最小，由可知，此时的电功率最大，该足浴盆处于加热状态；当单刀双掷开关接到触点2时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，电功率最小，足浴盆处于保温状态。
（2）[3]由表格数据可知，足浴盆的额定加热功率P加=880W，保温功率P保=44W，由可知，R2的电阻为
R1、R2串联的总电阻为
所以R1的阻值为
R1＝1100Ω－55Ω＝1045Ω
（3）[4]足浴盆中最高水位时水的体积为
V=5L=5dm3=5×10-3m3由可知，足浴盆中最高水位时水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg水吸收的热量为
Q吸＝c水m(t1－t0)= 4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(50℃-6℃)=9.24×105J足浴盆消耗的电能为
W=Pt=880W×20×60s=1.056×106J此加热过程中足浴盆的电热转换效率为
3．（2024·河南周口·三模）智能家电已经走入千家万户，给人们的生活带来了极大的便利，如图是一款智能扫地机器人，它可以根据地面的干净程度，自动采取不同的清理力度，让地板更干净。（ g=10N/kg）
（1）该扫地机器人匀速前进并清理垃圾的过程中，机器人的惯性将 ，动能将 。
（2）该扫地机器人铭牌上的部分内容如表所示，则机器人充满电后，电池所储存的电能是多少？( )
（3）若该机器人与地面的接触面积为 ，则该机器人（内部无垃圾）静止在水平地面上时，对地面的压强为多少？( )
（4）该机器人在扫地时受到的阻力为50N，扫地时沿直线匀速清扫的距离为40m，扫地时该机器人的效率为80%，求清扫40m的距离所需要的时间。( )
【答案】 变大 变大 1.44×106J 2500Pa 50s
【详解】（1）[1]惯性大小与物体的质量有关，该扫地机器人匀速前进并清理垃圾的过程中，质量变大，所以惯性变大。
[2]动能大小与物体的质量和速度有关，物体的速度不变，质量变大，所以动能变大。
（2）[3]充满电后电池储存的电能为

（3）[4]该机器人静止时对地面的压力为
F=G=mg=2.5 kg×10 N/kg=25 N
受力面积为
S＝100cm2＝0.01m2
该机器人静止时对地面的压强：

（4）[5]该机器人匀速直线行驶，牵引力等于阻力，即
F牵＝f＝50N
该机器人清扫40 m所做有用功为
W有=F牵s=50 N×40m=2000J
该机器人清扫40 m消耗的电能为

该机器人清扫40 m的距离所需时间为

4．（2024·河南周口·二模）在智能家装展销会上，小明购买了一件电热羽绒背心，该背心内置有加热片，如图甲所示，它可以根据需要进行高、低两挡温度调节，其内置电路简化原理如图乙所示，S是温控开关，可上下平动调节，a、b、c为开关的三个触点，电源电压为12 V，高温挡功率为18 W，低温挡功率为8 W。请你完成下列问题：
（1）该电热羽绒背心加热的原理是电流的 ；当温控开关S和触点 （选填“a、b”或“e”）相连时，电热片处于低温挡。
（2）求电阻. 和 的阻值 、 。
（3）小明根据所学知识将该电热羽绒背心的电路原理图修改成了如图丙所示的电路，该电路同样也有两个挡位，则图丙电路的高温挡功率 和低温挡功率分别是多少 ?
（4）为确保安全，该智能背心的电路中还连接有熔断器，当电路总电流超过2.5 A时，熔断器，便会切断电路。请通过计算分析小明设计的电路是否符合安全要求 。

【答案】 热效应 c 10Ω 8Ω 32.4W 14.4W 不符合
【详解】（1）[1]电热羽绒背心加热的原理是利用电流的热效应工作。
[2]当温控开关S和触点c相连时，R1​与R2​串联，电路中的电阻最大，根据可知，此时电路的电功率最小，电热片处于低温挡。
（2）3][4]高温挡时，开关S和触点a、b相连，R1被短路，电路中只有R2工作，故

低温挡时，开关S和触点c相连，R1​与R2​串联，故


（3）[5][6]由图丙可知，高温挡时两电阻并联，电路的高温挡功率为

低温挡时，只有R1接入电路，故低温挡的功率
（4）高温挡时两电阻并联，各支路的电流：


电路总电流
熔断器会熔断，故小明设计的电路不符合安全要求。
5．（2024·河南周口·三模）如图甲所示为某品牌蒸气熨斗，接通电源时通过加热使水槽中的水迅速汽化成高温水蒸气来熨烫衣物。其内置加热电路原理如图乙所示，R1和R2为阻值不相同的电热丝，对不同类型衣服熨烫时可使用挡位按钮调为高温挡和低温挡。将该熨斗接入220V的家庭电路中，用高温挡工作时，电功率为880W，用低温挡工作时，电功率为440W。[已知，]
（1）要使蒸汽熨斗在高温挡工作，开关S1应 ，开关S2应 ；（均选填“断开”或“闭合”）
（2）电热丝R1的阻值是多少 ？低温挡工作时，电路中的电流是多少 ？
（3）若该熨斗工作时，从水槽流入熨斗板中的水量为10mL，则在高温挡需要多少秒能将这10mL的水加热至沸腾 ?[假设水的初温为，当地气压为1标准大气压，不计热量损失及水的蒸发，结果保留一位小数]
【答案】 闭合 闭合 55Ω 2A 3.8s
【详解】解：（1）[1][2]S1闭合、S2断开，则R1与R2串联，电路阻值最大，根据可知，为低温挡；S1、S2均闭合，R1接入电路，R2短路，为高温挡。要使蒸汽熨斗在高温挡工作，开关S1应闭合，开关S2应闭合。
（2）[3][4]高温挡工作时，只有R1接入电路，电功率为880W，由 可得，电热丝R1的阻值
低温挡工作时，电路功率为440 W，由可得，低温挡工作时，电路中的电流
（3）[5]水的质量
将水加热到沸腾吸收的热量
蒸汽熨斗工作时加热10mL的水至沸腾约需要的时间
答： （1）要使蒸汽熨斗在高温挡工作，开关S1应闭合，开关S2应闭合；
（2）电热丝R1的阻值是55Ω，低温挡工作时，电路中的电流是2A；
（3）在高温挡需要3.8s能将这10mL的水加热至沸腾。
6．（2024·河南新乡·一模）图甲所示的养生壶内置温控器，可防止无水干烧，当发热盘过热可自动断电。养生壶额定工作电压为220V，额定容积为1.5L，通过开关S、状态的转换，可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换，其内部电路如图乙所示。已知低温挡功率为275W，中温挡功率为880W。
（1）当无水干烧时，养生壶会自动断电确保安全，其原理和电流过大保险丝熔断的原理 （选填“相同”或“不同”）。若开关闭合、S接a时，养生壶采用 温挡工作；当开关闭合、S接b时，养生壶采用 温挡工作。（后两空均选填“低温挡”“中温挡”或“高温挡”）
（2）养生壶高温挡正常工作时的加热功率是多少？( )
（3）养生壶按额定容积装满水，若高温挡加热效率为80%，则315秒可以将10℃的水加热到多少摄氏度？[已知，]( )
【答案】 不同 中温挡 高温挡 1280W 61.2°C
【详解】（1）[1]当无水干烧时，养生壶会自动断电确保安全，其原理和电流过大保险丝熔断的原理不同，前者是温度达到一定程度时断开电路，后者是电流过大时断开电路。
[2][3]开关S1​闭合，开关S接a端时，电路中的发热电阻只有R2​接入电路；开关S1​闭合，开关S接b端时，两电阻并联；当开关S1​断开，开关S接a端时，两电阻串联，根据电阻的串并联特点可知：开关S1​闭合，开关S接b端时总电阻最小，开关S1​闭合，开关S接a端时总电阻较大，开关S1断开，开关S接a端时，总电阻最大，则根据知，开关S1闭合，开关S接a端时为中温挡，开关S1​闭合，开关S接b端时为高温挡。
（2）[4]由可得，低温挡和中温挡时电路中的电阻分别为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以
当开关S1​闭合，S接b时，R1​与R2​并联，电路中的总电阻最小，养生壶的功率最大，处于高温挡，则养生壶高温挡正常工作时的加热功率
（3）[5]由可得，养生壶装满水的质量
养生壶高温挡正常工作315s时水吸收的热量
由可得，水升高的温度
则水的末温
7．（2024·河南周口·三模）郑州蓝天救援队是一个综合性的公益救援组织，可随时待命应对各种紧急救援。为保护救援队员潜水时的安全，潜水时会携带如图甲所示的水压表和深度表。图乙是一款深度表的简化电路图，电源电压U=6V 且恒定不变，定值电阻R0=10Ω，Rp是压敏电阻，Rp的阻值随水的深度变化的图象如图丙所示。深度表由电压表改装，电压表量程0 ~3V。
（1）随着下潜深度的增大，压敏电阻的阻值逐渐 (选填“增大”或“减小”)；
（2）救援队员下潜到水下40m深处时，电压表的示数为多大? 计算此时该电路的电功率?
（3）在电路安全的情况下，该深度表能测量的最大深度为多少米?
（4）如果想使该深度表能测量的最大深度增加，可以采取的措施有 。 (说出一条即可)
【答案】 减小 2.4V 1.44W 60m 见解析
【详解】（1）[1] 由图丙可知，潜水员下潜的深度增大，压敏电阻RP的阻值减小。
（2）[2] [3] 水下40m深处时, 压敏电阻的阻值，则电路的阻值
此时电路通过的电流
电压表的示数为
此时该电路的电功率
P =UI = 6V×0.24A = 1.44W
此时该电路的电功率1.44W。
（3）[4]深度表所处的深度越深，压敏电阻Rp的阻值越小，电压表示数越大，当电压表示数为3V时
根据可得
由丙图可知该深度表能测量的最大深度为60m。
（4） [5]深度越大时，压敏电阻R受到的压力越大，压敏电阻R的阻值越小，根据串联电路的分压原理可知，压敏电阻两端的电压越小，定值电阻两端的电压越大，要使定值电阻两端的最大电压不变，故可以采取的措施：减小电源电压，或适当减小的阻值。
8．（2024·河南驻马店·三模）冬天，室内特别冷，小王家新改造的卧室面积为，高为2.5m，为安装合适的“电暖器”，他特对市场上两种“电暖器”产品进行了对比，如表所示：
（1）电暖器工作时主要利用了 效应；
（2）若将卧室内空气温度从0℃上升到20℃，求卧室内空气吸收的热量。[空气的密度为，空气比热容为]
（3）若电暖器的加热效率为60%，使用电暖器B，实现（2）中的升温要求需要多久（保留一位小数）？
（4）卧室插座的额定电流是10A，用该插座给电暖器供电，从安全用电的角度考虑，应选购哪种电暖器说明理由 。
【答案】 电流热 4.08×105J 81.6s 见详解
【详解】（1）[1]电暖器工作时把电能转化为内能，所以电暖器是利用电流的热效应工作的。
（2）[2]空气的体积为
V＝6.8m2×2.5m＝17m3
由可知，空气的质量为
m＝ρV＝1.2kg/m3×17m3＝20.4kg
浴室内空气吸收的热量为
Q吸＝cmΔt＝1.0×103J/（kg·℃）×20.4kg×（20℃﹣0℃）＝4.08×105J
（3）[3]若电暖器的加热效率为60%，所以使用电暖器B消耗的电能为
W＝Q吸×60%＝2.448×105J
由表中数据可知，电暖器B的取暖功率为3000W，由可得，需要的加热时间为
（4）[4]该插座能承受的最大电功率为
P额＝UI额＝220V×10A＝2200W
由表中数据可知，电暖器A工作时的取暖功率为
PA＝1100W＜2200W电暖器B工作时的取暖功率为
PB＝3000W＞2200W
因此从安全用电的角度考虑，应选购电暖器A。
9．（2024·河南周口·三模）黑夜看不见家里照明电灯的开关位置，给起夜人寻找开关带来不便。于是，小明提出了一个带有指示灯开关的设想，其设计方案如图所示。他选用一种单刀双掷开关，如图中的S；另外利用一个规格为“20V 1W”的小灯泡，和一段规格为 的电阻丝配合，安装在图中的虚线框内组成指示灯。这样，当S拨向b时，照明灯亮、指示灯灭，可避免指示灯费电，当S拨向a时，照明灯灭、指示灯亮，可显示开关位置。
（1）为了使指示灯正常发光，虚线框内的指示灯和电阻丝的连接方式为 联；
（2）为使指示灯正常发光，请帮小明计算一下，需截取多长的一段电阻丝与指示灯连接？
（3）若照明灯一天（24 h）中平均使用6 h，则指示灯所在的电路一天要耗电多少度？
（4）老师对小明能够想到设计带有指示灯的开关进行称赞后，说他的方案并不能作为一种完善的产品进行推广应用。请说明原因。
【答案】 串 0.198度 指示灯电路消耗电能太多
【详解】（1）[1]因电源电压220V，而小灯泡额定电压为20V，所以电阻丝应与小灯泡串联。
（2）[2]指示灯额定电流
为保证指示灯正常工作，电阻丝两端的电压应为
电阻丝的电阻
则电阻丝的长度
（3）[3]一天（24h）中照明灯使用时间6h，指示灯电路工作时间
24h-6h=18h
指示灯和电阻丝工作时的总功率
P=UI=220V×0.05A=11W=0.011kW
一天消耗的电能
即0.198度电。
（4）[4]指示灯电路消耗电能太多。（电阻丝与指示灯串联，结构复杂；指示灯功率太大；电阻丝发热不但消耗电能，而且使开关发热）
10．（2024·河南漯河·一模）如图所示为某电热水器的水温控制模拟装置，发热电阻和热敏电阻R均处于水箱中，热敏电阻R的阻值随温度的变化情况如下表所示。控制电路的电源电压，为变阻箱（一种电阻阻值可变的仪器，它是通过改变接入电路定值电阻个数和阻值改变电阻的大小，可以直接读出连入电路电阻的数值），电磁铁的线圈电阻忽略不计。当通过电磁铁线圈的电流为0.06A时，衔铁恰好被吸下来。工作电路的电源电压为220V，发热电阻的阻值为24.2Ω。当工作电路被接通时，额定功率为2.2W的LED指示灯亮起。
（1）电磁继电器是利用电流的 效应工作的。制作LED灯的核心材料是 （选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）。变阻箱的阻值设置得越高，水箱中达到的最高温度越 （选填“高”或“低”）；
（2）若把变阻箱阻值调为300Ω，水箱中温度达到多少时，工作电路断电？
（3）工作电路接通时，发热电阻的电功率为多少 ？LED指示灯正常工作时的电流为多少？
（4）若控制电路的电源电压降低，水箱中所达到的最高温度会如何变化？请说明理由。
【答案】 磁 半导体 高 50℃ 2000W 0.01A 见解析
【详解】解：（1）[1][2]电磁继电器相当于开关，是利用电流的磁效应工作的。制作LED灯的核心材料是半导体，半导体的导电性介于导体与绝缘体之间。
[3]当通过电磁铁线圈的电流为0.06A时，衔铁恰好被吸下来，阻箱的阻值设置得越高，需要热敏电阻R的阻值越小，有表中数据可知，温度越高热敏电阻的阻值越小，因此水箱中达到的最高温度越高。
（2）[4]当通过电磁铁线圈的电流为0.06A时，衔铁恰好被吸下来，此时控制电路的总电阻为
热敏电阻的阻值为
由表中数据可知水箱中温度达到50℃时，工作电路断电。
（3）[5]工作电路接通时，发热电阻的电功率为
[6]由得LED指示灯正常工作电流为
（4）[7]水箱中所达到的最高温度会升高。在不改变变阻箱阻值的情况下，当控制电路的电源电压降低时，同样温度下会导致电路中的电流减小，衔铁不能被吸下来，若使电流依然达到0.06A，则热敏电阻R的阻值应减小，由表中数据可知，对应的温度会升高。
答：（1）电磁继电器是利用电流的磁效应工作的。制作LED灯的核心材料是半导体。变阻箱的阻值设置得越高，水箱中达到的最高温度越高；
（2）若把变阻箱阻值调为300Ω，水箱中温度达到50℃时，工作电路断电；
（3）工作电路接通时，发热电阻的电功率为2000W，LED指示灯正常工作时的电流为0.01A；
（4）若控制电路的电源电压降低，水箱中所达到的最高温度会变高。
11．（2024·河南周口·三模）图甲所示为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V，为定值电阻，为传感器的核心部件，其阻值随传感器到障碍物距离变化的关系如图乙所示。当传感器到障碍物的距离为1.5m时，报警器开始报警，此时电路中的报警电流为0.2A。
（1）传感器到障碍物的距离变小，电流表的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”）；
（2）求的阻值；
（3）当传感器到障碍物的距离为1m时，求的电功率；
（4）保持起始报警电流不变，若要增大起始报警距离，请写出可行的做法： （写出一条即可）。
【答案】 增大 20 1.8 减小定值电阻的阻值或增大电源电压
【详解】（1）[1]传感器到障碍物的距离变小，接入电路中的电阻减小，电源电压不变，电路中的电流增大，电流表的示数增大。
（2）[2]当传感器到障碍物距离为1.5m时，报警器开始报警，结合图乙读出此时报警器的电阻值为40Ω；报警器开始报警，此时电路中报警电流为0.2A，根据欧姆定律可得电路中的总电阻
根据串联电路电阻规律可得的阻值
（3）[3]当传感器到障碍物的距离为1m时，的电阻为20Ω，电路的总电阻
电路中的电流
的电功率
（4）[4]从图乙可知，传感器到障碍物距离越远，的阻值越大；保持起始报警电流不变，增大起始报警距离，根据串联电路电阻规律可知，电路总电阻变大，根据可知，电源电压变大，若保持电路总电阻不变，则需减小定值电阻的阻值。
12．（2024·河南新乡·三模）小明设计了如图甲所示的模拟智能测温报警电路，电源电压调为12V，报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA时就会报警，热敏电阻的阻值随温度T的变化关系如图乙所示。已知当所测温度达到或超过37.3℃时，系统将会报警。求：
（1）热敏电阻是由 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成的；
（2）求的阻值；
（3）求36℃到40℃的过程中，电路最大总功率；
（4）长时间工作后，电源电压有所降低，为了使报警器仍然正常工作，请你写出一条（除换电源）可行的措施。
【答案】 半导体 800Ω 0.144W 减小R0的阻值
【详解】（1）[1]热敏电阻是电阻值对温度极为敏感的一种电阻，也叫半导体热敏电阻。它可由单晶、多晶以及玻璃、塑料等半导体材料制成。
（2）[2]由图甲可知，两电阻串联，当电路中电流超过10mA时报警器就报警；当所测温度达到或超过37.3℃时，系统将会报警。根据欧姆定律可得，报警器报警时电路中总阻值为
由图乙可知，当温度为37.3℃时，。则R0的阻值为
（3）[3]由图乙可知随着温度的升高而降低。36℃到40℃的过程中，当温度为40℃时，阻值最小，为200Ω，则电路中总电阻最小，为
电路中电流最大为
电路最大总功率
（4）[4]电路中报警电流是一定的，当电源电压降低时，根据可知，可以减小R0的阻值。
13．（2023·江苏连云港·二模）一种电热水龙头俗称“小厨宝”，通常安装在厨房里提供热水，如图是它的实物图和内部电路图，旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制水龙头流出的水温。已知、电阻丝，其中，，（c水=4.2×103J/（kg·℃））。
试回答并求解下列问题：
（1）当开关S旋到位置1时，水龙头流出 水；当开关S旋到位置2时，水龙头流出 水；（选填“冷”“温”或“热”）
（2）当S旋到位置2时，“小厨宝”正常工作，在200s将0.5kg的水从20℃加热到60℃，水吸收了多少热量；( )
（3）电热水龙头处于温水挡时电功率是多少；( )
（4）当S旋到热水挡时，小厨宝正常工作100s消耗的电能是多少。( )
【答案】 冷 温 880W
【详解】（1）[1][2]当开关处于位置1时，电路断路，水龙头流出冷水；当开关处于位置2时，电路为电阻R1的简单电路；当开关处于位置3时，电阻R1和R2并联接入电路，根据并联电阻规律，此时电路中电阻较小；当开关处于位置2时，此时电路中电阻较大，根据可知，此时功率较小，所以此时水龙头流出温水。
（2）[3]0.5kg的水从20℃加热到60℃，水吸收的热量为
（3）[4]电热水龙头处于温水挡时，电路为电阻R1的简单电路，根据可得，电热水龙头处于温水挡时电功率是
（4）[5]当S旋到3位置时，R1和R2并联，由于并联电路各支路可独立工作、互不影响，根据可得，电路的总电功率为
根据可得，当S旋到热水挡时，小厨宝正常工作100s消耗的电能是
14．（2024·河南周口·二模）有一台家用电水壶，其内部电路的简图如图所示，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶的加热功率为1210W，保温功率为44W。（已知，ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）当旋钮开关处于如图所示的1位置时，电热水壶处于 （选填“加热”或“保温”）状态。
（2）保温状态下，加热电阻R1的电功率是多少 ？
（3）若已知电水壶加热效率为84%，加热状态下工作1 min消耗的电能可以使质量为484g、初温为20℃的水的温度升高到多少 ？
【答案】 保温 42.4W 50℃
【详解】（1） [1]开关处于1位置时，R1与R2串联；开关处于2位置时，R2单独工作，由 可知，串联时电路中总电阻大，总功率小，是保温状态。
（2） [2]开关处于1 位置时，R1与R2串联，电路中的总电阻
开关处于2 位置时，电水壶处于加热状态，电路中只有 R2，则
R1的阻值为
保温状态下，电路中的电流
此时加热电阻 R1的电功率为
（3） [3]加热状态下工作1 min 消耗的电能
可以使水的温度升高
水的温度升高到
20℃+30℃=50℃
15．（2024·河南新乡·二模）小峰家新买了一款电饭煲，如图甲所示，内部电路可简化为图乙所示电路，可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节，电饭煲部分参数如下表所示。（R1和R2的电阻值不随温度变化而变化）
（1）当开关S1 （选填“闭合”或“断开”）、S接 （选填“a”或“b”）时，电饭煲处于低温挡。
（2）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？
（3）电阻R1的阻值是多少？
（4）在用电高峰期，家庭电路中的实际电压会有所改变。某次用电高峰期，小峰单独让电饭煲在高温挡工作3min，求家庭电路此时的实际电压。
【答案】 断开 a 2.75A 80Ω 200V
【详解】（1）[1][2]当开关S1断开、S接a时，R1和R2串联，电路总电阻最大，由可知，电压一定时，电阻越大，功率越低，处于低温挡。
（2）[3]当开关S1闭合、S接b时，R1和R2并联，电路总电阻最小，由可知，电压一定，电阻越小，功率越高，处于高温挡；
当开关S1闭合、S接a时，R1被短路，电路中只有R2，电路总电阻较大，由可知，电饭煲电功率较大，为中温档。
根据P＝UI得，中温挡正常工作时电路电流
（3）[4]位于中温挡时，根据得
当位于低温挡时，根据得
故R1的阻值为
（4）[5]位于高温挡时，根据得高温档时，电路中总电阻
电饭煲在高温挡工作3min消耗的电能
电饭煲实际功率
实际电压
16．（2024·河南周口·二模）为设计电子拉力计，小硕将电流表改装为拉力计的表盘，如图甲是其原理图。弹簧右端和滑动变阻器R的金属片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P 与R间的摩擦力不计）。定值电阻，AB是一根长为6cm的均匀电阻丝，其阻值 电源电压 电流表的量程为0~0.6A， 当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于 A端。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。
（1）当拉力增大时，电流表的示数 （选填“增大”、 “减小”或“不变”）。
（2）拉力计表盘上的零刻度线应标在电流表表盘多少刻度处？( )
（3）开关S闭合后，当电流表指针在0.6A 处，作用在拉环上水平向右的拉力为多少？( )
（4）在电流表量程不可改的情况下，若要把该装置所能测量的最大拉力变大，你的办法是（要求只更换一个元件） 。
【答案】 增大 0.2A 500N 增大R0或减小电源电压
【详解】（1）[1]当拉力增大，滑动变阻器接入电路中电阻减小，电路总电阻减小，电源电压不变，则电流表示数增大。
（2）[2]当拉力为零时，滑动变阻器接入电路的阻值为24Ω，电路中电流
（3）[3]开关S闭合后，当电流表指针在0.6A 处，总电阻
此时变阻器接入电路的电阻
所以AB电阻丝经拉动拉环后变化量
AB电阻丝1cm对应电阻值是4Ω/cm，由此可知弹簧伸长了5cm，从图像乙可知此时对应的拉力是500N。
（4）[4]用电流表来显示拉力的大小，最大测量值由电流表的量程决定，因此要增大被测的最大拉力，应使电路中的电流减小，所以可以增大R0或减小电源电压。
17．（2024·河南驻马店·二模）如图所示为具有保温和加热功能的足浴盆简化电路，R1、R2均为电热丝，电源电压保持不变。若正常加热功率为1100W，额定保温功率为100W。请你回答下面的问题：
（1）该足浴盆的工作原理是 ；
（2）该足浴盆正常加热时电路中的电流是多少？( )
（3）电热丝R1、R2的阻值分别为多少？( )、( )
（4）在用电高峰期，小聪关闭家中其他用电器，只让足浴盆通电，使其处于加热状态1min，电能表的圆盘转了40转，求该足浴盆的实际功率。( )
【答案】 电流的热效应 44Ω 440Ω 800W
【详解】解： （1）[1]该足浴盆的工作原理是电流的热效应，将电能转化为内能。
（2）[2]根据可知，该足浴盆正常加热时电路中的电流
（3）[3]根据可知，电热丝的阻值
[4]电热丝的阻值
（4）[5]实际消耗电能
实际电功率
18．（2024·河南南阳·二模）小明利用光敏电阻设计了一种电路，可以实现天暗时灯泡L 自动发光，天亮时自动熄灭，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，控制电路的电源电压U恒为6V，定值电阻R0的阻值为100Ω。（电磁铁线圈的电阻忽略不计）
（1）分析电路可知：随着光照强度的增强，光敏电阻R 的阻值 （选出“增大”或“减小”），电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）；
（2）求两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？
（3）当天色渐暗，通过线圈的电流是0.03A时，工作电路的照明系统恰好启动。此时光敏电阻R的阻值为多少？
【答案】 减小 增强 0.4A 100Ω
【详解】解：（1）[1][2]由题意知，天暗时灯泡L 自动发光，天亮时自动熄灭，分析电路图，当灯熄灭时，衔铁被吸下，所以此时电磁铁磁性应增强，则控制电路的电流增大，电阻减小，则光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小；因此随着光照强度的增强，光敏电阻R 的阻值减小，电磁铁的磁性增强。
（2）[3]由P=UI可得 ，每盏灯泡正常发光时通过的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和 ，所以 ，两盏灯均正常发光时 ，工作电路中的总电流
I总=2IL=2×0.2A=0.4A
（3）[4]照明系统恰好启动时 ，控制电路的电流I=0.03A 根据欧姆定律可知控制电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和 ，所以 ，光敏电阻阻值
R=R控总-R0=200Ω-100Ω=100Ω
答：（1）随着光照强度的增强，光敏电阻R 的阻值减小，电磁铁的磁性增强；
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是0.4A；
（3）此时光敏电阻R的阻值为100Ω。额定电压
220V
高温挡功率
2000W
低温挡功率
800W
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
120
60
40
30
24
型号
B18
额定电压
220 V
额定加热功率
880 W
额定保温功率
44 W
最高水位
5 L
颜色
白色
正常工作电压
20 V
电池总容量
2×10⁴mA·h
正常工作功率
50 W
总质量
2.5kg
类型
额定电压/V
取暖功率/W
电暖器A
220
1100
电暖器B
220
3000
温度t/℃
20
30
40
50
60
热敏电阻R/Ω
700
400
200
100
50
项目
额定电压（V）
低温挡功率（W）
中温挡功率（W）
高温挡功率
参数
220
302.5
605
1210W