2022年中考物理总复习专题系列多档位问题（适中）

这是一份2022年中考物理总复习专题系列多档位问题（适中），共13页。试卷主要包含了计算题等内容，欢迎下载使用。
一、计算题
1．小明家的电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，“保温”时额定功率为302.5W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，求：
（1）“煮饭”时电路中的电流是多少？
（2）电阻R1的阻值为多少？
2．小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答；
（1）通过座椅垫的电流是多少安？
（2）电热丝R1的阻值是多少欧？
（3）座椅垫工作5min产生的热量是少焦？
3．如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图， R1和R2为发热丝， S1为总开关， S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像。求：
（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量；
（2）本次工作过程共消耗的电能；
（3）R1和R2的阻值。
4．如图所示是速热型电热水龙头的电路简图，R1、R2为电热丝，通过操作开关，可以提供温水和热水，相应参数如表。当电热水龙头在额定电压下工作时，求：
（1）闭合开关S1、断开开关S2，此时电路中的电流多大？
（2）电热丝R2的电阻多大？
（3）闭合开关S1、S2，通电20s，可以把1kg的水从15℃加热到34℃。求电热水龙头的加热效率？[]（结果保留到0.1%）
5．小华对家里带有预约功能的电中药壶进行观察，铭牌如图甲。其内部基本电路原理如图乙，其中R1、R2均为加热电阻，R2阻值为484Ω，小华用水代替中药做了相关研究，从开始预约到煮好后断电，其消耗的功率随时间变化的图像如图丙[ρ水=1.0×103 kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（1）预约过程中消耗的电能是多少kW·h？
（2）R1的阻值是多少Ω？
（3）若此电中药壶的高温挡加热效率为84%，将1.5L水从20℃加热至100℃，需要多长时间？
6．某家用新型电饭煲，使用AI（人工智能）技术控制不同时间段的烹饪温度，保证食物最佳的营养和口感。如图甲为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的发热电阻，S1是自动控制开关。将电饭煲接入家庭电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示，求：
（1）高温状态时电路中的总电流：
（2）R2的电阻值；
（3）电饭煲工作30 min消耗的电能。
7．如图甲所示是一只多功能养生壶，类似于电水壶。某品牌养生壶简化电路图如图乙所示，部分数据如下表。求：
（1）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小；
（2）当开关S1闭合，S2接A，养生壶处于中温挡时，工作消耗的电能；
（3）养生壶处于高温挡工作时的功率。
8．如图甲为新型电饭锅，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，高温挡功率为1100W。已知R1＝55Ω。求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，求此时电路的总功率；
（3）如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量。
9．小明家有一台额定电压为220 V的加湿器，说明书上的电路图为图甲。R1、R2为发热电阻，且R2=3R1，S为旋转型开关。1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换（低档为小功率加热。高档为大功率加热），其高档功率为440 W。
（1）求高档工作时，电路中的电流；
（2）求加湿器处于低档时的电功率；
（3）加湿器的P-t关系如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？
10．如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110Ω，M是电动机。开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；当S3接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W。已知：电源电压为220V。求：
(1)吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h，此时通过电动机的电流是多少？
(2)吹热风时，R2的电阻是多少？
11．如图甲是小红家的电烤箱的简化电路图，R1 和 R2 均为电烤箱中的发热电阻（不考虑温度对电阻的影响），已知 R2 的阻值为 70Ω，当只闭合 S1 时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为 440W。求：
（1）电烤箱在低温挡正常工作 5min 消耗的电能；
（2）发热电阻 R1 的阻值；
（3）小红关闭家中其他用电器，只让电烤箱在高温挡工作，发现在 1min 内，图乙所示的电能表的转盘转了 50转，求此时的实际电压。
参考答案
1．（1）5.5A；（2）120Ω
【详解】
解：（1）由P=UI可知，“煮饭”时电路中的电流
（2）根据电路图可知，开关S、S1都闭合时，电路为R2的简单电路；只闭合开关S时，R1、R2串联。因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以两电阻串联时，电路总电阻最大，由可知，当电源电压一定时，电路的总电阻越小，电路功率越大，因此开关S、S1都闭合时，为煮饭挡，只闭合开关S时，保温挡。由可知，R2的阻值
由可知，保温时电路的总电阻
则R1的阻值
答：（1）“煮饭”时电路中的电流是5.5A；
（2）电阻R1的阻值为120Ω。
2．（1）1.5A；（2）16；（3）J
【详解】
解：（1）当座椅垫处于“高温”挡加热时，电路中只有R1工作，此时电路中的电流
I高===1.5A
（2）电热丝R1的阻值
R1===16
（3）座椅垫工作5min产生的热量
Q=W=UIt=
答：（1）通过座椅垫的电流是1.5A；
（2）电热丝R1的阻值是16；
（3）座椅垫工作5min产生的热量是J。
3．（1）3.15；（2）3.87；（3）1170，40
【详解】
解：（1）由题意可知，满壶水的质量为
这满壶水烧开吸收的热量为
（2）由图可知，加热时间为
保温时间为
故本次工作消耗的电能为
（3）由可知，当电源电压不变时，电路中的总电阻越大，功率越小，当S1闭合，S2接1时电路只有R2接入电路，电路处于加热状态，当当S1闭合，S2接2时，R1与R2串联接入电路，电路处于保温状态，由
解得R2=40，由
解得
R1+R2=1210
故R1的阻值为
R1=1210-40=1170
答：（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量为3.15105J；
（2）本次工作过程共消耗的电能3.87105J；
（3）R1的阻值为1170，R2的阻值为40。
4．（1）；（2）；（3）
【详解】
解：（1）闭合开关S1、断开开关S2，电路中只有R1，闭合开关S1、闭合开关S2，电阻R1、R2并联在电路中，所以闭合开关S1、断开开关S2相对于闭合开关S1、闭合开关S2状态下，电路中的电阻较大，由可知，闭合开关S1、断开开关S2时，电路电功率较小，为温水档，由可得，闭合开关S1、断开开关S2，此时电路中的电流为
（2）在温水档和热水档中，电阻R1两端的电压不变，所以功率也不变，所以电阻R2工作时的功率为
所以电热丝R2的电阻为
（3）闭合开关S1、S2，处于热水档，通电20s消耗的电能为
1kg的水从15℃加热到34℃，水吸收的热量为
电热水龙头的加热效率为
答：（1）闭合开关S1、断开开关S2，此时电路中的电流为；
（2）电热丝R2的电阻为；
（3）电热水龙头的加热效率为。
5．（1）；（2）121Ω；（3）1200s
【详解】
解：（1）预约过程中消耗的电能
（2）由图乙可知，当开关S、S1闭合时，R1与R2并联，电路总电阻较小，由可知总功率较大，为高温状态，当开关S闭合、S1断开时，电路只有R2工作，总电阻较大，由可知总功率较小，为低温状态，R1的功率为
R1的阻值
（3）水的体积
水的质量
水吸收的热量
消耗的电能
需要的时间
答：（1）预约过程中消耗的电能是；
（2）R1的阻值是121Ω；
（3）若此电中药壶的高温挡加热效率为84%，将1.5L水从20℃加热至100℃，需要1200s。
6．（1）3A；（2）；（3）9.9×105J
【详解】
解：（1）S和S1均闭合时，R1和R2并联，总电阻最小，电饭煲的功率最大，由图乙图象可知P总＝660W，由P＝UI得，电路中的总电流
（2）当开关S和S1都闭合时，电路为R1与R2并联，电饭煲的功率较大，此时总功率P总＝660W，则此时R2的功率
P2＝P总﹣P小＝660W﹣440W＝220W
R2的电阻
（3）由图乙可知，在30min内以P总＝660W工作的时间
t2＝10min+5min＝15min=900s
以P1＝440W工作的时间
t1＝30min﹣15min＝15min＝900s
则电饭锅在30分钟内消耗的电能
W＝W1+W总＝P1t1+P总t2＝440W×900s+660W×900s＝9.9×105J
答：（1）高温状态时电路中的总电流是3A；
（2）R2的电阻值是；
（3）电饭煲工作30 min消耗的电能是9.9×105J。
7．（1）；（2）；（3）
【详解】
解：（1）养生壶低温挡工作时，电路中的电流
（2）养生壶处于中温挡时，仅有R1工作
消耗的电能
（3）养生壶处于低温挡时，R1、R2串联，电路的总电阻
因为中温挡时，仅有R1工作
所以
当开关闭合接 B时，R1与R2并联，养生壶处于高温挡，R2工作时功率
高温挡时的功率
答：（1）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小是；
（2）当开关S1闭合，S2接A，养生壶处于中温挡时，工作消耗的电能是；
（3）养生壶处于高温挡工作时的功率是。
8．（1）220Ω；（2）176W；（3）7.92×105J
【详解】
解：（1）由电路图知，当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温挡，电阻R1、R2并联，高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流
I＝＝5A
通过R1的电流
I1＝＝4A
通过R2的电流
I2＝I﹣I1＝5A﹣4A＝1A
R2的阻值
R2＝＝220Ω
（2）由电路图知，当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，电阻R1和R2串联，电路的总电阻
R总＝R1+R2＝55Ω+220Ω＝275Ω
此时电路消耗的功率
P低＝＝176W
（3）由电路图知，闭合开关S1、S2接b时，只有电阻R1接入电路，处于中温挡。此时电路消耗的功率
P中＝＝880W
结合丙图，本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量为
W＝P中t＝880W×15×60s＝7.92×105J
答：（1）电阻R2的阻值是220Ω；
（2）低温挡时电路的总功率为176W；
（3）本次煮饭过程中电饭锅在中温挡产生的热量为7.92×105J。
9．（1）2A；（2）110W；（3）3.96×105J
【详解】
解：（1）高档工作时，电路中的电流

（2）当旋转开关接3、4触点时，R2短路，电路为R1的简单电路；由可知，此时功率最大，加湿器处于高档，旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，由电阻的串联规律，此时电路的总电阻最大，由可知，此时功率最小，加湿器处于低档，正常工作时的低档功率
①
高温挡时的功率
=400W②
由①和②得到
P低=×440W=110W
（3）由图乙可知，加湿器工作30min内，高档工作的时间为10min，低档工作的时间为20min，加湿器工作30分钟消耗的电能
W=P高t高+P低t低=440W×10×60s+110W×20×60s=3.96×105J
答：（1）高档工作时，电路中的电流是2A；
（2）加湿器处于低档时的电功率是110W；
（3）加湿器工作30分钟消耗的电能为3.96×105J。
10．(1)0.5A；(2)88Ω
【详解】
解：(1)开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，此时只有电动机工作，通过电动机的电流为
(2)电动机的功率为
当S2接3、4时吹热风，此时电动机、R1、R2并联，因并联电路各支路两端的电压相等，则R1消耗的功率
已知此时空调扇的总功率为1100W，则消耗R2的功率为
P2=P-P0-P1=1100W-110W-440W=550W
R2的阻值为
答：(1)此时通过电动机的电流是0.5A；
(2)吹热风时，R2的电阻是88Ω。
11．（1）1.32×105J；（2）40Ω；（3）200V
【详解】
解：（1）电烤箱在低温挡正常工作 5min 消耗的电能
（2）低温挡电烤箱的电功率为 440W，根据得低温挡工作时电路中的电流：
当只闭合 S1时，两电阻串联，为低温挡，低温挡的电流为 2A，由欧姆定律得电路的总电阻
故
（3）电能表盘中标有 3000r/kW•h，表示电路每消耗 1kW•h 的电能，电能表转盘转 3000 圈， 电能表转盘转 50 转时，消耗的电能为
实际功率为
两开关 S1、S2闭合时，R2被短路，为R1的简单电路，此时为高温挡，高温挡的电功率根据
得，电烤箱在高温挡工作的实际电压
答：（1）电烤箱在低温挡正常工作 5min 消耗的电能是 1.32×105J；
（2）发热电阻 R1的阻值是 40Ω；
（3）用电高峰时家庭电路的实际电压为 200V。型号
SDS-15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50HZ
加热功率
1210W
保温功率
40W
额定电压
额定功率
220V
温水
热水
1980W
4400W
项目
参数
电源电压/V
220
低温挡功率/W
110
中温挡功率/W
220
高温挡功率/W
？