第18章+电功率计算综合题2022年江苏省物理中考模拟题选编

这是一份第18章+电功率计算综合题2022年江苏省物理中考模拟题选编，共40页。试卷主要包含了综合题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第18章 电功率计算综合题


一、综合题
1．（2022·江苏无锡·一模）如图所示为一种在售的无链条电动自行车（参数如图所示），它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内（不计能量损失），之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达0.18kW·h/kg．能量密度为存储能量与电池质量的比值。
整车
整车质量
40kg
最大车速
26km/h
最大噪声
≤30dB
锂电池
电压
36V
容量
10Ah
电动机
额定功率
180W


（1）脚踩踏板获得的能量转变为电能，与其工作原理相同的是______；


（2）①图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为______J，锂电池的质量为______kg，测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动（纯电力驱动），在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m，已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍，电动机的效率为______；
②若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶3.6×104m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“纯电力驱动”时锂电池提供的能量之比为______；
（3）图丙为电动自行车充电器过热保护的模拟控制电路，电源电压恒定，R1为电阻箱，L为阻值不计的线圈。R2是热敏电阻，其电流与电压的关系如图丁；

①若要适当调高保护电路工作的临界温度，可采取的办法是______（答出一种即可）；
②保持R1阻值不变．闭合S、S1时，流过R1的电流为50mA；闭合S、断开S1时，R2的功率为0.072W，则控制电路中的电源电压为多少V______？
2．（2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模）在综合实践活动中，小刘同学设计了一种自动控制恒温箱电路，图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路（E为恒压电源），继电器线圈的电阻为150Ω，当线圈中的电流大于或等于15mA时，衔铁被吸合，实现温控。图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图丙所示是加热电路，R1和R2均为电热丝，S1闭合加热电路工作，S2的两个接线柱接在图乙的“A、B”或“C、D”上，通过衔铁的吸合断开可实现“加热挡”、“保温挡”之间的转换，加热挡可以使箱内温度快速升高，保温挡可使箱内温度缓慢降低。

（1）加热电路开关S2的两个接线柱应接在______（选填“A、B”或“C、D”）端，当线圈中的电流大于或等于15mA时，加热电路处于______挡位；
（2）如图丁是记录的加热电路30min内的电功率情况，求：30min内电路消耗的总电能______；电阻R2的阻值。______（写出计算过程）；
（3）恒压电源E为6V，要实现对50℃﹣100℃之间任一温度的控制，则滑动变阻器R′的最大阻值至少为_____Ω。如图乙串联一个电流表，把电流表刻度改成对应的温度值，当成温度表使用，它的刻度是否均匀？______（写出分析过程）
3．（2022·江苏苏州·模拟预测）如图是一款消防应急照明灯，右图是它的铭牌．当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。

（1）小朱同学想知道应急灯的两个灯泡是怎么连接的，他将应急灯中的任一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，则应急灯的两个灯泡是_______联的（填“串”或“并”）。
（2）每个应急灯正常发光时的电流是_______A，电阻是_______Ω。
（3）应急灯的电池充满电后，可以让两个灯持续正常发光_______小时？（铭牌中“电池：6V 2500mAh”的“2500mAh”表示电池充满电后，以2500mA电流可持续放电1小时。）
（4）小未尝试用电磁继电器设计了一个应急灯电路图（以一个灯为例），图中电磁继电器相当于一个____（填“开关”或“电源”）；他在设计时粗心大意，丢了一根导线，如图所示，C点应该和触点____(填“A”或“B”)相连。
4．（2022·江苏盐城·一模）阅读短文，回答问题。
湿度与除湿机
湿度是指空气的干湿程度，或含有水蒸气的多少。天气预报中最常用的是相对湿度。相对湿度是空气中实际水蒸气合量与同温度下最大可容纳水蒸气含量的百分比值，符号为%RH。人体感觉舒适的湿度一般为40%~70%RH。相对湿度为100%RH时，称为饱和状态，在饱和状态下，水分不再蒸发。夏季遇到这种天气，人体分泌的汗水难以蒸发，感到闷热难以忍受。

图甲为一款家用除湿机，由压缩机、热交换器（蒸发器、冷凝器）、风机、水箱等组成，如图乙所示。风机将潮湿空气吸入机内，蒸发器内部的制冷剂汽化，吸入空气中的水蒸气变成水珠，汇聚到水箱中，干燥空气由风机排出，从蒸发器流出的制冷剂被抽入压缩机压缩，经冷凝器冷却后再次从毛细管流入蒸发器，如此循环使湿度降低。除湿机内部电路由控制电路和工作电路组成，原理如图丙所示。R为湿敏电阻，其阻值随相对湿度变化，L为磁控开关。当R阻值变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于某值时，L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始运转进行除湿。当温度达到设定值时，会自动断开电源。
（1）20℃时，1m3的空气最大可容纳80g水蒸气，如果空气中实际的水蒸气含量为60g，则相对湿度是______%RH；
（2）当S接通时，可判断出图丙中线圈上端P的磁极是______极；
（3）图丙中湿敏电阻R的阻值随湿度增加而______（增大/不变/减小）；
（4）下列关于除湿机的说法正确的是______；
A．除湿机长时间工作会造成环境温度下降
B．设定湿度越低，则通过压缩机电流越大
C．冷凝器工作时内部制冷剂不断汽化
D．设定湿度越低，则可变电阻R0应越小
（5）某除湿机有40%（干衣模式）、50%、60%、70%等4个恒湿功能档位，如图是它分别工作于不同档位时测得的压缩机电流随时间的变化图像，其中属于60%档位的是______。
A．B．
C．D．
5．（2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模）停车难是如今城市普遍存在的问题，图甲是一“路边空中存车亭”；存车时只需40秒就可以把车子“锁上天”。图乙为“存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB 杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB 拉到一定高度固定；取车时，将OB杆放下使存车架落回地面。


请根据以上信息回答下列问题（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力）：
（1）图乙中的C的作用是______；
（2）如图乙所示，小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，作用在B点的动力如何变化？______；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）这台电动机正常工作时两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它在1min 内产生的热量为______J，这台电动机电能转化为机械能的效率 为______%；
（4）“存车亭”遮阳棚上装有太阳能光电板，给蓄电池充电，再由蓄电池给电动机供电。若汽车的质量为1200kg、存车架的重力为8000N、被提升的高度为3m；光电板平均每小时每平方米面积吸收太阳能为3×105J，太阳平均每天照射时间为10h，太阳能最终有10%转化为汽车和存车架的机械能。如果每天需存车的平均次数为10次，忽略下降过程 电动机消耗的电能，则光电板的面积至少为多少 m2？______
6．（2022·江苏省锡山高级中学实验学校一模）如图甲是一款自动控温烘干箱原理图，控制电路电源电压为8V，R为变阻器，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如表所示，工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，M为电风扇，铭牌上标有“220V；20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。
t/℃
30
40
50
60
70
Rt/Ω
305
245
200
170
150

（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达多少摄氏度________？（电磁铁的线圈电阻不计）
（2）增大变阻器R的阻值，箱内能达到的最高温度将____（选填“升高”或“降低”）重新调节变阻器R的值，同时闭合开关S1、S2，记入箱内气温与时间关系如图乙所示，可知t1到t3时间段是一个加热循环。若电热丝R0加热空气的效率为80%，衔铁每次被吸住的时长均为300s，箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为。则箱内空气在t2到t3时间段吸收了多少J的热量________？一个加热循环的时间是多少s________？（控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计，指示灯消耗的电能不计）

7．（2022·江苏南通·模拟预测）阅读短文，回答问题
除湿机
湿度是指空气的干湿程度，或含有的水蒸气的多少，天气预报中最常用的是相对湿度。相对湿度是空气中实际水蒸气含量与同温度下的最大可容纳水蒸气含量的百分比值，符号为%RH。人体感觉舒适的湿度一般为40%~70%。相对湿度为100%时，称为饱和状态，在饱和状态下，水份不再蒸发。夏季遇到这种天气，人体分泌的汗水难以蒸发，感到闷热难以忍受。
如图1所示为某实验室的自动除湿机，由压缩机、热交换器（蒸发器、冷凝器）、风机、水箱、机壳等组成。除湿机一般可以实现恒湿功能，当湿度达到设定值时，会自动断开压缩机与风机。水箱中还设有水位控制开关，当水箱水满时，也会自动断开电源。

（1）依据文中所说“10℃时，1m3的空气最大可容纳8g水蒸气”，如果空气中实际的水蒸气含量为2g，则相对湿度是______%RH；
（2）如图2所示，是该除湿机水箱中的一个装置，当水箱装满水时能自动断开电源开关，起到安全防护的作用。该装置的原理如图3，水平横杆AC可绕支撑点O转动，A端利用磁力紧紧和机器开关B吸在一起，C端下的M是一正方体浮块。当水箱中的水接近盛满时，浮块由于受到浮力的作用，对横杆C端施加的竖直向上的力F达到0.6N时横杆A端恰好脱离开关B，除湿机停止工作。此时横杆C对浮块M的压力大小为______N，若浮块质量40g，边长5cm，浮块在水下深度是______cm；

（3）除湿机中的压缩机是整个系统的核心，除湿机的动力全部由压缩机来提供。除湿机内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图4所示。控制电路中的电源电压U1=12V，调控电阻R0的阻值范围为0~1000Ω，R为装在除湿机内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ变化的图像如图5所示，L为磁控开关。当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压220V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线圈电阻不计。
①压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成______能；当S接通时，可判断出图4中线圈上端P的磁极是______极。
②因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则调控电阻R0的阻值不能超过______Ω。如果要适当提高相对湿度，可采取的办法是______（答出一种即可）；
③若除湿过程中工作电路的总功率为1100W，已知保护电阻Rg=2Ω，如果除湿机工作时磁控开关L的磁性弹片有一半的时间是闭合的，则1h内Rg消耗的电能______J；
（4）某除湿机有40%（干衣模式）、50%、60%、70%等4个恒湿功能挡位，如图6是它分别工作于不同挡位时测得的电流随时间的变化图像，其中属于干衣模式的是______。

8．（2022·江苏镇江·模拟预测）阅读短文，回答问题．
喷泉
喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术．水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断“吸”上来，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定．
音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，用以改变输入电机的电源频率，电源频率的改变使水泵的转速发生变化．达到调节水柱高度的目的．水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度．
如图甲所示，是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一，模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二．
表一
2900r/min额定转速
2900 r/min
额定流量Q
0.04m3/s
额定扬程H
8 m
额定功率Р
7.5 kW

表二
速度v/m∙s-1
1.0
2.0
3.0
4.0
6.0
质量M/kg
3.0
6.0
12.0
12.0
12.0
流量Q/m3∙s-1
0.03
0.03
0.04
0.03
0.02


（1）欣赏音乐喷泉时，悦耳的声音是通过_____传入人耳的；水泵的叶轮中心区形成真空时，水池中的水在_____的作用下不断地进入水泵内；
（2）下列关于喷泉的有关说法中，正确的是_____；
A．卡通模型所受重力与水对模型的冲击力是相互作用力
B．向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等
C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的
D．音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速
（3）某喷泉装有四台参数如表一的水泵，第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为_____m；第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20 s，然后一起喷70 s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为_____kW·h；
（4）分析表二数据，当卡通模型的质量为10 kg，水冲击模型时的速度为5.0 m/s时，对应的流量为_____m3/s，水泵每秒喷出水的质量为_____kg；
（5）如图乙所示，为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB；定值电阻R=2Ω，D为电子元件，当UAB6V时，UD保持6 V不变；当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水．则t=3s时电阻R的电功率为_____W，该电路工作20 min，喷水时间共为_____s．
9．（2019·江苏扬州·中考模拟）如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
额定电压
220V
容积
30L
加热功率
2000W
保温功率
800W


（1）开关S跳至_____触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为_____kg．
（2）R2的阻值为多大_______？
（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量__________？
（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能______？加热效率是多少_______？
10．（2022·江苏无锡·模拟预测）2016 年 12 月 18 日—22 日，我国北方大范围被雾霾笼罩，郑州市 PM2.5 浓度峰值一度超过 500 微克/立方米，市政府启动了重污染天气红色预警，在“十面霾伏”下，空气净化器（如图甲所示）成为市场上畅销的家电。

（1）空气净化器中有多种不同的技术，其中一种叫做静电集尘技术，其工作过程如图乙所示， 受污染的空气被吸入后，颗粒物进入电离区带上电荷，然后在集尘器上被带点金属网捕获。其捕获原理是_______；
（2）图表为某品牌空气净化器的部分参数：
额定电压
220V
频率
50Hz
额定输入功率
66W
风量
400m3/h
①其正常工作时电流为________A；
②如果室内面积为 100m2，房间高度为 3m，请你计算出房间内 空气全部更换一次，理论上需要________h；
③若在上述时间内没有其他用电器接入电路的情况下，标有“3000imp/kw·h”的电能表指示灯闪烁了135次，此过程中净化器的实际功率是________W；
（3）大部分的空气净化器内部还有一个空气质量监测装置。图丙为该监测装置的电路图，它是通过粉尘浓度传感器R的阻值随浓度β变化的关系图像如图丁所示。已知电源电压为24V， 定值电阻R0的阻值为180Ω，电流表的量程为 0~100mA，电压表的量程为0~15V，请计算粉尘浓度传感器R的阻值范围是多少 _____？

二、计算题
11．（2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校一模）如图所示，为某电热毯的简化电路图，其中R2=1760Ω，当开关S1、S2都闭合时，电热毯处于高温加热状态，此时的电功率为110W；当只闭合开关S1时，电热毯处于保温状态，此时电路中的电流为0.1A。通过计算回答：
（1）高温加热时，电路中的电流多大？
（2）R1的电阻值多大？
（3）保温5min，R2产生了多少热量？

12．（2022·江苏·苏州中学模拟预测）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。

13．（2022·江苏镇江·模拟预测）电动汽车是绿色环保型交通工具，它的特征是效率高、噪声小、无废气排放、无油污。如图所示是淮安市某景区电动观光车，该车技术参数如表所示。
空载质量
1080kg
空载时轮胎与水平面的接触面积

电动机的额定功率
4kW

（1）观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压强是多大？（g取10N/kg）
（2）观光车的电动机以额定功率工作0.5h，消耗多少电能？
（3）在题（2）条件下，观光车受到牵引力为320N，运动路程为18km。在该过程中牵引力做多少功？电能转化为机械能的效率是多少？

14．（2022·江苏无锡·一模）医院、宾馆等公共场所普遍使用高温高压蒸气消毒锅对物品消毒。图甲为自动测定锅内温度的电路原理图，其中R0为定值电阻，A为温度指示表（实质是一只电流表），Rx为热敏电阻（其电阻值随锅内温度的变化而变化）。热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示，电源两端的电压保持6V不变。
锅内温度值／℃
25
37
50
62
75
87
100
112
125
Rx对应的电阻值/Ω
150
80
50
30
20
15
10
7

（1）若锅内温度为112℃时， 此时电流表指针指向0.40A，求R0的阻值。
（2）若锅内温度为125℃时电流表指针指向0.5A；求锅内温度为125℃时热敏电阻Rx的阻值和Rx发热功率。
（3）高温高压蒸气消毒锅内温度与锅内气压的关系如下表所示：。
锅内温度t／℃
87
100
112
   125
锅内气压值p／Pa
1.8×105
2.0×105
2.5×105
3.3×105
为了使高温高压蒸气消毒锅内温度不超过112℃，高压锅盖上有一限压阀，图乙为限压阀的原理图，限压阀由一直立圆柱形金属体和滤网型外套组成。当锅内温度达到112℃时，锅内高压气体将圆柱形金属体顶起，并对外排气减压，从而起到限压的作用。已知圆柱形金属体的底面积为0.24cm2，求该金属体的质量m。 （外界大气压p外=1.0×105Pa，g取10N/kg）

15．（2022·江苏连云港·模拟预测）如图1所示为一种常见的电热油汀取暖器，工作简化电路如图2所示，它有高、中、低三个档位，具体参数如表所示，其中R1、R2、R3均为电热丝。
（1）当取暖器以高温档工作时，开关应连接______（选填“0、1”“1、2”“2、3”或“3、4”）。
（2）取暖器处于中档时，电路中的电流是多少______？电热丝R2的阻值是多少______？
（3）某次取暖器使用高档和低档共消耗电能5.6kW·h，已知高档正常工作时间为1h，则低档正常工作时间为多长______？
额定电压
220V
额定功率
50Hz
加热片数
11
档位选择
三档调节
额定功率2000W/1210W/800W


16．（2022·江苏扬州·一模）扬州地处南方，每年的梅雨季节对环境卫生和体感舒适度有着重要的影响。随着生活水平的提高，有的居住小区或家庭选择购买了除湿机，除湿机的铭牌上所标部分参数如下表，请解答下列有关问题。
产品名称
除湿机
工作电压
220V
额定功率
550W
质量
27kg
外形尺寸
600×500×1000（mm）
（1）除湿机正常竖放在水平地面上，其对地面的压强为多少Pa？（g=10N/kg）
（2）除湿机正常工作时的电流是多大？
（3）关闭其他用电器，仅将除湿机接入家庭电路使用12min，标有“3000imp/kW×h”电能表指示灯闪烁了300下，此除湿机的实际功率为多少瓦？
17．（2022·江苏盐城·一模）小明家的电火锅有高温和低温两挡，其原理如图所示，S是总开关，S会自动跳至a位置或b位置实现高温挡和低温挡的转换。已知电源电压是220V，R1、R2是发热电阻，R1的阻值是44Ω，R2的阻值是396Ω；试求：
（1）低温挡工作时电路中的电流；
（2）高温挡工作10min产生的热量；
（3）若只要求将低温挡功率提高到原来的两倍，请通过计算提出你的改进方法。

18．（2022·江苏·灌南县实验中学一模）桥式起重机在工业生产上有广泛应用。如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动。电动机铭牌上标有：额定电压220V，额定功率2.2kW，线圈电阻4Ω。
（1）某次电动机正常工作时，通过滑轮组，将质量为700kg的零件，在20s内匀速吊高4m。求：①这段时间内电动机消耗的电能及电流通过电动机线圈产生的热量；②滑轮组的机械效率；
（2）若横梁长度为L，横梁的重力不计，电动机、滑轮、钢丝绳及零件的总重力为G，电动机吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动到N点。请推导出横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式。

19．（2022·江苏扬州·模拟预测）如图，为某电水壶加热器的简化电路图。若R1阻值58Ω，当开关S接到1位置时，电路总功率为605W。水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）开关S接1位置时，电路中电流是多少？
（2）若用此电水壶将1.5kg的水，温度升高80℃，水吸收的热量是多少？
（3）当开关S接到2位置时，电水壶实际功率是多少？

20．（2022·江苏苏州·模拟预测）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，已知，。求：
型号

容量

额定电压

额定频率

加热功率

保温功率

（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）和的阻值。

21．（2022·江苏省锡山高级中学实验学校一模）如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0=22Ω，M、N为接线柱。
（1）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A，求电源电压；
（2）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5A，求R1的阻值；
（3）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5A；检测结束后，小乔利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率。

22．（2022·江苏扬州·一模）如图甲所示，是一个检测空气质量指数的检测电路。其中 R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压6V保持不变， R0=2.5Ω，当闭合开关S后，电压表示数为2V时，求：

（1）通过R0的电流；
（1）1min内 R0消耗的电能；
（2）此时的空气质量指数。
23．（2022·江苏南京·模拟预测）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R是滑动变阻器．当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，电压表的示数为U2，且U1：U2=2：3，求：
（1）电源电压_____；
（2）滑动变阻器的最大阻值______；
（3）要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关S1、S2的开闭状态，滑动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电功率是多少_____？

24．（2022·江苏·灌南县实验中学一模）如图是家用电饭煲的原理图，它有加热、保温的功能，虚线框内为电饭煲的加热、保温装置。加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c，使电饭煲处于保温状态，此时绿色指示灯亮。红灯标有“6V，1.5W”、绿灯标有“12V，3W”的字样，发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为605W，电饭煲工作时两灯均正常发光，求：
（1）电阻R1和R2的阻值是多少？
（2）若电饭煲在加热状态时的加热效率是84%，则加热状态下5min能使3kg的水温度升高多少℃？
（3）某次将该电饭煲插在智能插座（能显示时钟和消耗电能）上煮饭，煮饭结束时智能插座显示的信息如图所示，则本次煮饭电饭煲在保温状态下工作的时间是多少min？

25．（2022·江苏南通·模拟预测）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，电压表V1的示数为2.4V，电流表示数为0.3A。将R2的滑动触头从a端移动到b端的过程中，电压表V1和V2的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。
（1）求R1的阻值；
（2）求R2的最大阻值；
（3）同时闭合S1和S2，当R2的阻值为何值时，R2的电功率最大？R2电功率的最大值是多少？


参考答案：
1．     A     1.296×106     2     83.3%     1∶3     增大R1或减小电源电压或较少线圈匝数     6V
【解析】
（1）[1]A．脚踩踏板获得的能量转变为电能是发电装置，发电机是根据电磁感应现象制成的。此图是电磁感应现象的实验原理图，故A符合题意；
B．此图是电流周围有磁场的实验原理图，故B不符合题意；
C．此图是探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关的实验装置，故C不符合题意；
D．此图是通电导体在磁场中受力转动，故D不符合题意。
故选A。
（2）[2]所储存的电能是
W=UIt=36V×10Ah=360Wh=360W×3600s=1.296×106J
[3]锂电池的质量

[4]由于电动车在平直路面上可连续匀速行驶，则
F=f=0.04F′=0.04(G车+G人)=0.04(m车g+m人g)=0.04(40kg×10N/kg+60kg×10N/kg)=40N
则有用功为
W1=Fs1=40N×2.7×104m=1.08×106J
则电动机的效率

[5]混合动力驱动时提供的能量
W2=Fs2=40×3.6×104m=1.44×106J
“混合动力驱动”时人所提供的能量
W3=W2-W1=1.44×106J-1.08×106J=0.36×106J
“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比

（3）[6]若要适当调高保护电路工作的临界温度，则减弱电磁铁的磁性，由于电磁铁的磁性与通过线圈的电流和匝数有关，所以应调大R1的阻值或会减小电磁铁线圈的匝数。
[7]闭合S、S1时，电路中只有R连入，根据可得，电源电压
-------------①
闭合S、断开S1时，R1与R2串联连入，由于R2的功率为0.072W，由图像可知，R2两端的电压
U2=3.6V，I2=20mA=0.02A
根据和电阻的串联特点得，电源电压
-------------②
解①②可得，R1=120Ω，U=6V。
2．     A、B     保温     6.6×105J     110Ω     205     不均匀
【解析】
（1）[1]当温度较低的时候，由图甲可知，热敏电阻的电阻较大，根据欧姆定律可知，电路中的电流较小，电磁铁的磁性较小，衔铁与AB部分连接，由于加热器在温度低的时候需要恒温箱内的加热器要工作，所以加热电路开关S2的两个接线柱应接在A、B端。
[2]当线圈中的电流大于或等于15mA时，衔铁被吸合，衔铁与CD部分连接，只有R2工作，电路的电阻较大，由可知电路的功率较小，处于保温状态。
（2）[3]30min内电路消耗的总电能
W=W1+W2=P加t1+P保t2=660W×10×60s+220W×20×60s=6.6×105J
[4]当两个电阻并联时，电路的总电阻最小，由可知电路的功率最大，处于加热状态，电阻R2的消耗电功率
P2= P加-P保=660W-220W=440W
电阻R2的阻值

（3）[5]由图甲可知：50℃时热敏电阻的阻值为90Ω，要实现对50℃-100℃之间任一温度的控制，已知控制电路的电流要到达
15mA=0.015A
由图甲可知：温度达到100℃，热敏电阻R=50Ω，若恒压电源E为6V，根据欧姆定律可得


R′≈205Ω
[6]如图乙串联一个电流表，电路中的电流

由于R′和R线圈是定值，所以电流I和R不是一次函数，刻度不均匀。
3．     并     0.5     12     2.5     开关     B
【解析】
（1）[1]并联电路的特点是各支路互不影响，因此将应急灯中的任一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，两灯泡互不影响，由此判断两灯泡是并联的。
（2）[2]每盏灯的电流

[3]电阻

（3）[4]两灯泡并联，总电流
I总＝2I＝2×0.5A＝1A
电池充满电后总电量
Q＝2500mAh＝2.5Ah
应急灯能持续发光的时间为

（4）[5][6]由图可见，内部电路缺少开关，电磁继电器相当于一个开关；当外部电路有电时，电磁铁有磁性把衔铁吸下来，BA接通，应急灯不亮，停电时电磁铁无磁性，触点BC接通，应急灯正常发光，所以C点应该和触点B相连。
4．     75     N     减小     D     B
【解析】
（1）[1]相对湿度是空气中实际水蒸气合量与同温度下最大可容纳水蒸气含量的百分比值，故20℃时相对湿度是

（2）[2]如图丙所示，电流从上端流入，根据安培定则，四指顺着电流方向握住螺线管，大拇指所指的方向为螺线管的N极，即线圈上端P的磁极是N极。
（3）[3]由题意，我们可得知，空气湿度越大，控制电路电流越大，根据可知，在电压一定时，总电阻越小，而R0阻值不变，则R变小，故湿度变大，R减小。
（4）[4]A．由于电流的热效应，除湿机长时间工作会将部分电能转化为内能，造成环境温度上升，故A错误；
B．电流只有大于某个值时，L的两个弹片才会闭合，所以设定湿度的大小只会影响R0的大小，不会改变控制最大电流的大小，更不影响工作电路电流，故B错误；
C．制冷剂在冷凝器中压缩体积液化，放出热量，进入蒸发器后蒸发吸热，温度降低使空气经过时其中水蒸气液化，降低空气的湿度，故C错误；
D．因为最大电流不变，设定湿度越低，则R最后的阻值越大，故可变电阻R0应越小，故D正确。
故选D。
（4）[5]从40%到70%四个模式，设定湿度越小，工作时间越长，工作时间由短到长依次为70%、60%、50%、40%，如图所示，四个图中工作时间依次为10min、15min、20min、25min，故60%挡位工作时间由短到长应排在第二位，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．     改变力的方向     变小     12000     90.91     2
【解析】
（1）[1]图乙中C是定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向。
（2）[2]小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，动力的力臂逐渐变大、阻力臂变小（如下图所示），根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，在此过程中作用在B点的动力越来越小




（3）[3]这台电动机1min内产生的热量为
Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×60s=1.2×104J=12000J
[4]电动机消耗的总电能为
W总=UIt=220V×10A×60s=132000J
电动机有效利用的电能为
W=W总-Q=132000J-12000J=120000J
这台电动机的效率为

（4）[5]每天存10次车需要做的有用功
W有=10×(m车g+G车架)h=10×(1200kg×10N/kg+8000N)×3m=600000J
由题知，光电板平均每小时每平方米面积吸收太阳能E0 =3×105J，则每天面积为S的光电板吸收的太阳能为
E=E0tS= 3×105J×10×S
太阳能转化为机械能的效率，即

解得S=2m2
6．     50℃     升高          330s
【解析】
解：（1）[1]当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，此时电路总电阻为

根据串联电路电阻的关系，此时热敏电阻的阻值为

由表格数据可知此时箱内气温最高可达50℃。
（2）[2]电路中的总电阻一定，增大变阻器R的阻值，Rt允许的电阻变小，由表格数据可知箱内能达到的最高温度升高。
[3]由图乙可知箱内空气在t2到t3时间段升高的温度为

该时间段内箱内空气吸收的热量为

[4]该时间段内工作电路消耗的电能为

电热丝R0的电功率为

则该时间段所用时间为

1个加热循环的时间为

答：（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达50摄氏度；
（2）增大变阻器R的阻值，箱内能达到的最高温度将升高；箱内空气在t2到t3时间段吸收的热量为；一个加热循环的时间是330s。
7．     25     0.6     4     机械能     N     500     减小电源电压U1##增大调控电阻R0的阻值          D
【解析】
（1）[1]相对湿度是空气中实际水蒸气含量与同温度下的最大可容纳水蒸气含量的百分比。所以相对湿度为

（2）[2]浮块对横杆C端施加的竖直向上的力为0.6N，力的作用是相互的，所以横杆C对浮块M的压力大小为0.6N，方向竖直向下。
[3]浮块重力为

浮块受到竖直向上的浮力，竖直向下重力，横杆C对浮块M竖直向下的压力，由二力平衡原理可得浮块重力为

由可得浮块排开水的体积为

浮块的体积为

因为，所以浮块没有全部浸入水中。
浮块的底面积为

浮块在水下深度是

（3）[4]压缩机工作过程中，电动机主要把电能转化为机械能，有少量电能转化为内能。
[5]当S接通时，电流从通电螺线管上端流入，由右手定值可知线圈的上端是N极，下端是S极。
[6]当相对湿度达到45%RH，电路中电流刚好是20mA时，调控电阻R0的阻值最大。由图5可知此时R=100Ω。R两端电压为

R和R0串联，所以R0两端电压为

R0的最大电阻为

即调控电阻R0的阻值不能超过500Ω。
[7]由图5可知相对湿度越大，湿敏电阻阻值越小。如果要适当提高相对湿度，即当湿敏电阻更小时，通过线圈的电流不会达到20mA，由 可知可以通过增大调控电阻R0的阻值或者减小电源电压U1。
[8]除湿过程中工作电路的总功率为1100W，电源电压是220V，所以电路中电流为

Rg和压缩机串联，所以通过Rg的电流为5A，1h内除湿机的工作时间为

除湿机工作1h Rg消耗的电能为

（4）[9]干衣模式即空气中水蒸气含量少，所以每次的工作时间较长，由于室外的相对湿度较大，室内相对湿度小，每两次除湿工作的时间间隔较小，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
8．     空气     大气压     D     6.48     0.75     0.02     20     40.5     400
【解析】
(1)[1]声音的传播需要介质，气体、液体、固态都能够传声，当欣赏音乐喷泉时，悦耳的声音是通过空气传入人耳的；
[2]水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机或水泵内，进而实现把水从低处压到高处的目的．
(2)[3]A．卡通模型所受重力与水对模型的冲击力大小相等，方向相反，在同一直线上，在两个物体上，是一对平衡力，故A错误；
B．向上喷出的水在上升过程中，动能转化为水的重力势能，动能减小，速度减小，故B错误；
C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是光的折射现象，故C错误；
D．音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征控制水泵的转速，频率不同体现了声音的音调不同，故D正确．
(3)[4]根据题意知：扬程与转速的平方成正比，第一次调试时水泵的转速为额定值的0.9倍，则此时的扬程为额定功率时的(0.9)2倍，即此时的扬程为：
0.81×8m=6.48m；
[5]第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为：
W=Pt1+Pt2=7.5kW×h+7.5kW×h=0.75kW⋅h
(4)[6]分析表格二，可以发现水冲击到模型的速度、水泵的流量和模型的质量有一定的关系，
即:
M=kQv，
将第一次数据代入得：
3.0kg=k0.03m3/s×1.0m/s
解得：
k=100kg⋅s2/m4
故:
M=100Qv
故当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，
对应的流量为：
Q== =0.02m3/s，
即水泵每秒喷出水的体积为0.02m3；
[7]根据ρ=得，
水泵每秒喷出水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg．
(5)[8]根据题意知：当UAB