2026年中考物理精选电学综合计算题(三大类型)试卷+含答案
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这是一份2026年中考物理精选电学综合计算题(三大类型)试卷+含答案,共4页。试卷主要包含了6A等内容,欢迎下载使用。
1如图所示,电源电压为4.5 V保持不变,R2是阻值为10 Ω的定值电阻,R1是最大阻值为30 Ω的滑动变阻器,小灯泡L标有“2.5 V 0.25 A”字样,小灯泡的电阻不随温度变化而变化。电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。
(1)求小灯泡的额定功率;
(2)只闭合S1时,为保证电路安全,求R1连入电路的最大阻值;
(3)只闭合S2时,调节滑动变阻器R1,当灯泡正常发光时,R1的功率为P1,若只闭合S1时,电路的最小功率为P2,求P1与P2的比值。
2如图所示,电源电压恒定,灯L的规格为“12 V 1 A”(即正常工作时的电压和电流)且不考虑灯丝电阻随温度的变化,滑动变阻器R2上标有“?Ω 2 A”(最大阻值不清晰)。在电路安全的前提下,操作如下:当闭合开关S1、S2、S3,滑片移动到最左端时,灯泡正常发光;当只闭合开关S1,滑片移动到接入阻值为Ra时电压表示数是7.2 V,Ra为滑动变阻器最大阻值的14,此时电流表示数为I1;还是只闭合开关S1,滑片移动到接入阻值为Rb=2Ra时,电压表的示数变化了1.2 V,此时电流表示数为I2。求:
(1)电源电压的大小;
(2)题中两次电流表示数之比I1∶I2;
3.在如图所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的最大电阻为15 Ω,小灯泡上标有“12 V”字样,其电流I与电压U的变化关系如图所示,当滑片距左端五分之一的位置时,小灯泡正常发光。
(1)求小灯泡正常发光时的电阻;
(2)求此时滑动变阻器消耗的功率;
(3)用10 Ω的定值电阻R2替换小灯泡,用规格分别为“40 Ω 1 A”和“20 Ω 2 A”字样的两个滑动变阻器中的一个替换R1,将一个电压表并联在R2或滑动变阻器两端。要求:在保证电路安全的情况下,移动滑片P使电压表示数的变化量ΔU最大,请你通过计算求出ΔU的最大值。
4.如图所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为3 V,定值电阻R1=10 Ω,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1 A,电流表量程0~0.6 A,电压表量程0~3 V。闭合S2,断开S1、S3,调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为3 V时,电流表示数为0.5 A。闭合S1,断开S2、S3,电压表示数为2 V,此时小灯泡的实际功率为0.8 W。
(1)求小灯泡的额定功率。
(2)求电源电压。
(3)将小灯泡L换为定值电阻R0(阻值为5 Ω)。闭合S2后,在保证电路安全的情况下,任意改变S1、S3的开闭状态和滑动变阻器滑片P的位置,电路不同状态下,总功率的最大值是最小值的6倍,求滑动变阻器的最大阻值。
5.R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙,丙的两个电路,为定值电阻,阻值为20Ω,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当小白同学推力为0时,求电阻R的阻值;
(2)用300N的力推电阻,求的电功率(图乙);
(3)图丙中,当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力F的最大值。
类型2 分类讨论类
6.如图所示。电源电压恒定不变,为定值电阻,滑动变阻器标有“”字样,灯泡标有“9V 4.5W”字样(灯泡电阻不变),电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V。
(1)求灯泡的电阻;
(2)只闭合开关S和,当滑动变阻器的滑片在某位置时,电压表的示数为13.5V,再向左移动滑片P,当灯泡恰好正常发光时,发现电流表的示数变化了0.25A,求电源电压?
(3)只闭合开关S和,在保证电路各元件安全的前提下,滑动变阻器阻值能达到的最大值是其最小值的10倍。则通过开关的闭合与通断,电路可以达到的最大功率是多少?
7.小海设计了一个用电压表的示数变化反映被测温度变化的电路,其电路原理图如题1图所示。电压表量程为0~3V,是阻值为的定值电阻,是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如题2图所示。闭合开关S后,当环境温度为40℃时,电压表的示数为。求:
(1)当环境温度为40℃时,通过的电流;
(2)电源电压;
(3)当环境温度为80℃时,电路消耗的功率。
8.在图(a) 所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“100Ω”字样,电路中电表表盘如图(b)所示,闭合开关S。
(1) 若通过电阻的电流为0.6安,求两端的电压U1和消耗的电功率P1;
(2)在保证电路元件均安全的情况下,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是8欧~50欧,求电路中通过的最大电流I最大值。
9.如图甲所示,这是某实验小组设计的电子秤装置,其中定值电阻R0=80Ω,Rx是压敏电阻,其阻值随压力变化的图像如图乙所示,托盘里没放物品时(托盘和容器的质量均忽略不计),电压表示数为4V,容器的底面积为,容器底放有一个立方体物块。向容器内缓慢注水,容器底对物块的支持力F与水面上升高度h的关系如图丙所示,物块最终浸没在水中。求:
(1)电源电压;
(2)注水结束后,水对容器底部的压强;
(3)注水结束后,电压表的示数。
类型3 多档位类
10.图1是某款电饭锅的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝。该电饭锅开始烧米饭时,开关S和S1同时闭合,电饭锅处于高功率加热状态;经过一段时间后,开关S1自动断开,电饭锅处于低功率保温状态;再经过一段时间后,米饭完全成熟。图2为用该电饭锅焖熟一锅米饭的全过程中功率随时间变化的图像。已知电阻R1的阻值是88 Ω,家庭电路的电压U是220 V。当该电饭锅正常工作时,求:
(1)保温时的电流;
(2)加热时电阻R1的功率;
(3)焖熟一锅米饭的全过程消耗的电能。
11.图甲为新型电饭锅,它能智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝,S1和S2为温控开关,其中S2有A、B两个触点,可实现“高温”、“中温”和“低温”三挡的转换。当S1闭合,S2连接触点A时,处于“高温”挡,高温功率1100 W。已知R1=55 Ω,求:
(1)处于“高温”挡时,电饭锅正常工作时电路中的总电流;
(2)当S1断开,S2连接触点B时,处于“低温”挡,此时电路的总功率;
(3)图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像,本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。
12.实验小组设计了一种多挡位电暖器,其电路原理如图所示。电源两端的电压恒为220 V,两个电热丝的电阻值分别为R1和R2,S1、S2是温控开关。其工作过程如下:当室内气温低于20∘C时,S1、S2都闭合;当室内气温等于或高于20∘C时,S1闭合、S2断开,此时电流表的示数为2 A,电热丝R1的电功率为200 W。温度对电热丝电阻值的影响可忽略不计,求:
(1)当S1闭合,S2断开时,电热丝R1两端的电压U1;
(2)R2的阻值;
(3)当S1、S2都闭合时,此电暖器的电功率P。
13.如图甲所示为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清。如图乙虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图,R1和R2均为电热丝,R2=66Ω,旋钮开关可以调节到“0”、“1”和“2”三个挡位。求:
(1)电烤箱在低温挡正常工作时每分钟消耗的电能;
(2)此电烤箱高温挡正常工作时的电功率。
14.如图,图甲为某款多功能电饭煲,图乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝,S为手动开关,S1为自动控制开关。某次煮饭过程加热时间为0.3h,保温时间为0.2h。多功能电饭煲的主要参数如表所示。
求:
(1)请画出该电饭煲在保温时的等效电路图;
(2)电热丝R1的阻值;
(3)电热丝R2的阻值;
(4)某次煮饭过程中,加热过程消耗的电能。
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
×××W
低温挡
440W
品名
多功能电饭煲
额定电压
220V
频率
50Hz
加热挡功率
880W
保温挡功率
88W
【参考答案】
1.(1)0.625 W (2)20 Ω (3)20∶27
2.(1)12 V (2)4∶3 (3)0.2 A
3.(1)6 Ω (2)12 W (3)12 V
4.(1)1.5 W (2)6 V (3)25 Ω
5.(1)40Ω;(2)0.8W;(3)200N
解:(1)由题图甲可知,当推力为0时,电阻R的阻值为40Ω。
(2)用300N的力推电阻时,电阻R的阻值为10Ω,电路中的电流
的电功率
(3)图丙电路中,通过的电流
电流表允许通过的最大电流为0.6A,因为R与并联,则通过R的最大电流
根据欧姆定律可得,R的阻值最小
由题图甲可知,此时的推力为200N,随着推力的增大,R的阻值减小,故最大推力为200N。
答:(1)推力为0时,电阻R的阻值为40Ω;
(2)图乙中的电功率为0.8W;
(3)小白同学推力F的最大值为200N。
6.(1)18Ω;(2)18V;(3)54W
解:(1)由得,灯泡的电阻
(2)只闭合开关S和,R1、R、L串联,电压表测量R1与R的总电压,当滑动变阻器的滑片在某位置时,电压表的示数为13.5V,再向左移动滑片P,变阻器接入电路中电阻变小,电路中电流变大,当灯泡恰好正常发光时,发现电流表的示数变化了0.25A,由得,此时电路电流为
则滑片移动前,电路中电流为
由欧姆定律得,滑片移动前,灯泡的电压为
电源电压为
(3)只闭合开关S和S3,当电压表示数最大为15V时,变阻器 电路中电阻最大,此时灯泡的电压为
电路的电流为
由欧姆定律得,此时R1、R的总电阻为
┄┄①
灯泡的额定电流为0.5A、变阻器允许通过的电流为1A、电流表的最大测量值为0.6A,则电路中的最大电流为0.5A,此时变阻器的接入电路中电阻最小,由欧姆定律得,此时电路的总电阻为
则
┄┄②
在保证电路各元件安全的前提下,滑动变阻器阻值能达到的最大值是其最小值的10倍,即
┄┄③
由①②③得
,,
由于变阻器的最大电阻为60Ω,则变阻器接入电路中的最大电阻为60Ω,通过开关的闭合与通断,电路功率最大时,电路中电阻最小,当只闭合S1、S2时,且电流表示数为3A时,电路中电阻最小,电路最大,此时电流表测量干路电流,电路最大电流为3A,则电路最大电功率为
答:(1)灯泡的电阻为18Ω;
(2)电源电压为18V;
(3)电路可以达到的最大功率是54W。
7.(1)0.008A;(2)4V;(3)0.04W
解:(1)由2图可知,当环境温度为40℃时,R1为200Ω,由1图可知两电阻串联,电压表测量R0两端的电压,则此时R0两端的电压为2.4V,通过R0的电流为
(2)因为串联,所以电路中总电流
串联总电阻为
电源电压为
(3)当环境温度为80℃时,R1为100Ω,电路中的电流为
电路消耗的功率为
答:(1)当环境温度为40℃时,通过的电流为0.008A;
(2)电源电压为4V;
(3)当环境温度为80℃时,电路消耗的功率为0.04W。
8.(1)6V,3.6W;(2)1A
解:(1)两端的电压
消耗的电功率
(2)串联电路电阻越大分压越大,滑动变阻器连入电路中的最大阻值为50欧,说明此时电压表示数以达到最大值15V,此时电路中的电流为
电源电压为
当滑动变阻器连入电路为8欧时,电路中电流为
故最大电流为1A。
答:(1)两端的电压U1为6V,消耗的电功率P1为3.6W;
(2)电路中通过的最大电流I最大为1A。
9.(1)19V;(2)2000Pa;(3)7.6V
解:(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,托盘里没放物品时,由于串联电路各处电流相等,电路中电流为
由乙图可知托盘里没放物品时,压敏电阻接入电路的阻值为300Ω,则压敏电阻两端的电压为
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压
(2)由丙图可知注水结束后,水的深度是h=20cm=0.2m,则水对容器底部的压强
(3)由丙图可知物块的重力为50N,注水结束后,容器底对物块的支持力F为30N,则物块受到的浮力
物块的体积
所加水的重力
压敏电阻此时受到的压力为
由图乙可知此时压敏电阻接入电路的阻值为120Ω,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时通过电路的电流
则电压表示数
答:(1)电源电压为19V;
(2)注水结束后,水对容器底部的压强为2000Pa;
(3)注水结束后,电压表的示数为7.6V。
10.(1)0.5 A (2)550 W (3)1.0296×106 J
11.(1)5 A (2)176 W (3)1.5048×106 J
12.【答案】解:(1)S1闭合、S2断开,两电阻串联,此时电流表的示数为2A,由P=UI可知,
电热丝R1两端的电压U1=P1I1=200W2A=100V;
(2)根据串联电路电压规律可知,R2两端电压U2=U−U1=220V−100V=120V,
由欧姆定律可得,R2的阻值为:R2=U2I1=120V2A=60Ω;
(3)在S1闭合、S2断开,R1的阻值为:R1=U1I1=100V2A=50Ω,
当S1、S2都闭合,只有R1连入电路,则电暖器的电功率为:
P=U2R1=(220V)250Ω=968W。
答:(1)当S1闭合,S2断开时,电热丝R1两端的电压为100V;
(2)R2的阻值为60Ω;
(3)当S1、S2都闭合时,此电暖器的电功率为968W。
【解析】(1)S1闭合、S2断开,两电阻串联,此时电流表的示数为2A,由P=UI可求出电热丝R1两端的电压;
(2)根据串联电路电压规律和欧姆定律可求出R2的阻值;
(3)在S1闭合、S2断开,根据欧姆定律可求出R1的阻值,当S1、S2都闭合,只有R1连入电路,根据P=U2R可求出电暖器的电功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清不同温度时电路的连接方式是关键。
13.【答案】解:(1)由P=Wt可知,电烤箱在低温挡正常工作时每分钟消耗的电能:
W=P低温t=440W×1×60s=2.64×104J;
(2)由图可知,开关接1时,R1与R2串联,总电阻最大,由P=UI=U2R可知总功率最小,电烤箱处于低温挡;开关接2时,只有R1接入电路,电阻小,由P=UI=U2R可知功率大,电烤箱处于高温挡;
处于低温挡时,电路的总电阻:R=U2P低=(220V)2440W=110Ω;
则R1的阻值:R1=R−R2=110Ω−66Ω=44Ω,
此电烤箱高温挡正常工作时的电功率:
P高温=U 2R1=(220V)244Ω=1100W。
答:(1)电烤箱在低温挡正常工作时每分钟消耗的电能为2.64×104J;
(2)此电烤箱高温挡正常工作时的电功率为1100W。
【解析】(1)知道低温挡功率、工作时间,利用P=Wt求电烤箱在低温挡正常工作时每分钟消耗的电能;
(2)由图可知,开关接1时,R1与R2串联,总电阻最大,由P=UI=U2R可知总功率最小,电烤箱处于低温挡;开关接2时,只有R1接入电路,电阻小,由P=UI=U2R可知功率大,电烤箱处于高温挡;
已知低温挡的电功率与工作电压,根据P=UI=U2R求出总电阻,根据串联电路的电阻特点求R1的阻值,根据P=UI=U2R求出高温挡的电功率。
本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活运用,正确的判断电烤箱处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
14.【答案】解:(1)由电路图可知,当开关S和S1都闭合时,电路为R1的简单电路,当只闭合开关S、断开S1时,电路为R1与R2串联;根据P=U2R可知,当开关S和S1都闭合时,电路中总电阻较小,电饭煲的功率较大,此时为加热挡;当只闭合开关S、断开S1时,电路中的电阻较大,电饭煲功率较小,此时为保温挡,则该电饭煲在保温时的等效电路图为:
;
(2)当开关S和S1都闭合时,电路为R1的简单电路,此时电路为加热状态,由P=U2R可知,
R1的阻值为:R1=U2P1=(220V)2880W=55Ω;
(3)当闭合开关S,断开S1时,电路为R1与R2串联,为保温挡,总电阻R=U2P保=(220V)288W=550Ω;
由电阻的串联规律可知,电热丝R2的阻值;R2=R−R1=550Ω−55Ω=495Ω;
(4)煮饭过程加热0.3h消耗的电能为:W1=P1t1=880W×0.3×3600s=950400J,
煮饭过程保温0.2h消耗的电能为:W2=P2t2=88W×0.2×3600s=63360J,
则这次煮饭过程中消耗的电能为:W=W1+W2=950400J+63360J=1013760J。
答:(1)见解答;
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