（19）电学计算题——2024年中考物理真题专项汇编

这是一份（19）电学计算题——2024年中考物理真题专项汇编，共18页。
1．[2024年甘肃兰州中考真题]小明家所在的小区要修建一个景观池，景观池的造型是一个底面积大小为的长方体水槽，图甲是小明为小区景观池设计的自动补水系统示意图，其中控制电路的电源电压恒为9V，为保护电阻，R是一个固定于景观池底部的压敏电阻，它在水中的有效受力面积为。在最高、最低水位设计深度变化范围内，压敏电阻R的阻值与其所受压力的大小变化关系如图乙所示。当控制电路中的电流时，弹簧将衔铁拉起，工作电路接通，水泵开始为景观池供水；当控制电路中的电流时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止为景观池供水，（计算时不考虑电磁铁线圈的阻值和压敏电阻的厚度，）求：
（1）保护电阻的阻值？
（2）景观池最低水位设计深度？
（3）景观池每次补水的最大质量？
2．[2024年青海中考真题]月球上盖房子，真的遥不可及吗？我国某高校科研团队提出设想：利用月球土壤烧制出月壤砖，为人类在月球上建起科研基地做准备。
如图甲所示，是“飞天”兴趣小组为月球科研基地工作人员设计的一款节能水暖电热毯，主要特点是A、B两区既可以单独使用，也可以同时使用，从而达到节能高效的目的。简化电路如图乙所示，电源电压，，均为电热丝，。已知水的比热容，求：
（1）单独使用A区时，若将电热毯中质量为0.5kg的水从20℃加热到50℃，用时600s。
①水吸收的热量；
②消耗的电能W；
③正常工作时的加热效率η（结果保留一位小数）；
（2）如果同时使用A区和B区，电路中的总功率P。
3．[2024年广东广州中考真题]某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，、、为加热电阻，其中、的阻值均为，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入的家庭电路中。
（1）旋转开关转至______（选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于高温挡工作，理由是：______；
（2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为，求通电消耗的电能；______
（3）旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为，求电路的总电流；______
（4）旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率。______
4．[2024年湖南长沙中考真题]小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V，电热丝、的阻值恒定，。
（1）只闭合开关时，通过的电流是多大？
（2）只闭合开关时，的电功率是多少？
（3）电源两端电压为6V时，“速热”挡的电功率为36W。若更换成电压为5V的电源，则使用“速热”挡通电10s产生的热量是多少？
5．[2024年广东中考真题]某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。发热电阻，紫外灯L规格为“220V 50W”。闭合开关和，消毒柜正常工作，求：
（1）通过R的电流；
（2）R的电功率；
（3）L工作100s消耗的电能。
6．[2024年内蒙古包头中考真题]图甲为低温液化制酒示意图，天锅内装有1m高的冷水，底部连有控制排水与注水的装置，该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V，为热敏电阻，其阻值随锅中水温变化关系如图丙所示，当水温达到50℃时，排水口打开将水全部排出；为压敏电阻，其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示，当水压为0时，注水口打开排水口关闭，将冷水注入天锅，注水高度达到1m时注水口关闭。（，g取10N/kg，不考虑水的蒸发）求
（1）水高为1m时，的阻值；
（2）排水口刚打开时，电路中的电流；
（3）排水过程中，当的功率为1W时，的阻值（设排水过程中水温保持50℃不变）。
7．[2024年陕西中考真题]如图，是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。
（1）电热水杯正常工作时的电流是多少？
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是多少？
8．[2024年湖北中考真题]小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路，为加热电阻，为限流电阻，S为自动温控开关。将挂烫机接入电路，S在位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0A；当温度升到130℃时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02A，当温度降到100℃时，S又回到位置“1”。
（1）求的阻值。
（2）求挂烫机待机状态的功率。
（3）熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0～150s消耗的电能。
（4）请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。
9．[2024年山西中考真题]在项目化学习中，科技小组的同学给旧电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器，如图所示，可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻（）、一个电动机（）和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为440W，且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问题：
（1）虚线框内画出烘干器内部电路图；
（2）使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电阻的功率减小到原来的一半，需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻。
10．[2024年福建中考真题]小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为，电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、，电动机正常工作。求：
（1）电源电压。
（2）闭合开关S、，电动机1min内消耗的电能。
（3）闭合开关S、，通电100s，电热丝R产生的热量。
11．[2024年福建中考真题]小闽为学校的陶器烧制炉加装一个自制的可控制温度的装置，其简化的工作电路图如图。、是炉内加热电阻，阻值为，R是变阻器，是电磁铁线圈电阻。温差电源的热点探头放在炉内，冷点探头放在20℃的恒温箱中。烧制炉接入220V的电路中，闭合开关、，衔铁与触点A接触，烧制炉处于加热状态；当电磁铁线圈中的电流达到0.01A时，衔铁被吸下与触点B接触，烧制炉进入保温状态，保温功率为200W。测试时，第一次调节R的阻值为，当烧制炉刚进入保温状态时，测得炉内温度t为400℃；第二次调节R的阻值为，当烧制炉刚进入保温状态时，测得炉内温度t为1000℃。求：
（1）烧制炉处于加热状态时，通过的电流。
（2）烧制炉处于保温状态时，的阻值。
（3）温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比，为便于设置烧制炉的保温温度t，写出R与t关系的表达式。
12．[2024年安徽中考真题]如图所示的电路中，电源两端电压，均为定值电阻，其中，.
（1）当闭合开关S和，断开开关时，求两端的电压：
（2）当开关S、和，均闭合时，求电流表的示数；
（3）当闭合开关S，断开开关和时，电压表示数为6V，求消耗的电功率P.
13．[2024年江西中考真题]如图所示，电源两端电压为24V，电阻R为20Ω。
（1）只闭合开关S，求通过电阻R的电流；
（2）同时闭合开关S、，若通过干路的电流为1.6A，求通过电阻的电流和电阻的阻值。
14．[2024年江西中考真题]下图是某电热水壶铭牌上的部分参数。
（1）该电热水壶正常工作时的电功率是多少？
（2）该电热水壶正常工作5min，求电流所做的功；
（3）在220V的家庭电路中，若将该电热水壶接在额定电流为5A的接线板（插座）上使用，请通过计算判断是否安全？
15．[2024年四川成都中考真题]小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置，其示意图如图17甲，物体放在有弹簧支撑的托盘上，弹簧底部固定，该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图17乙是变阻器接入电路中的阻值与被测物体重力G的关系图像。电源电压恒为24V，定值电阻为30Ω，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0~15V，变阻器标有“50Ω 1A”。
（1）闭合开关S，当电流表示数时，求物体的重力G。
（2）在保证电路各元件安全的情况下，求的变化范围。
16．[2024年上海中考真题]在下图所示的电路中，电阻的阻值为10欧，电源电压为15伏。
①求此时通过电阻的电流。
②把滑动变阻器与电流表（量程为0-0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27瓦。
a.判断电阻与电阻的连接方式，并说明理由。
b.求电路中滑动变阻器的最大阻值。
c.求电路中的最大电功率。
17．[2024年云南中考真题]我国制造的新型材料PTC、NTC可制成热敏电阻，现已打破国外技术垄断，被广泛应用于新能源汽车、电热器等多种电子产品。如图甲所示为PTC、NTC热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。如图乙所示的电路，电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，滑动变阻器的阻值范围为0~100Ω，的位置可接入PTC或NTC热敏电阻。
（1）由图甲可知，在16℃~200℃之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是_________；
（2）NTC热敏电阻温度为240℃时阻值为56Ω，将其接入图乙中的位置，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.8V，求通过NTC热敏电阻的电流和通电10s它所消耗的电能；
（3）现有PTC和NTC热敏电阻各一个，请任选其一接入图乙中的位置，在热敏电阻温度为152℃时移动滑片，使电压表示数为2.5V，然后保持滑片位置不变。为保证电路安全，求所选热敏电阻允许降到的最低温度。（计算过程中若有近似，请用分数代入计算）
18．[2024年重庆中考真题]图15甲是同学们自制的调光小台灯，图15乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V 0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求：
（1）灯L正常发光时的电阻：
（2）灯L正常发光时，变阻器R工作10min产生的热量：
（3）电源电压降为2.7V后，灯L的最小实际电功率。
参考答案
1．答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）由题可知，当水位最高时，工作电路断开，水泵停止为景观池供水，此时压敏电阻受到的压力最大，电阻最小，为5Ω，此时控制电路中的电流应等于0.6A，则有
可解得
（2）由图得水位最低时，压敏电阻受到的压力为0.8N，则压敏电阻受到的压强为
由液体压强公式可知最低水位设计深度为
（3）当水位最高时，压敏电阻受到的压力为2.0N，则压敏电阻受到的压强为
由液体压强公式可知最高水位设计深度为
从最低水位到最高水位，补水的体积为
每次补水的最大质量为
2．答案：（1）；；9.5%；（2）220W
解析：（1）①
②当闭合S和时，A区单独工作，由公式
③
（2）当S，，都闭合时，A、B两区同时工作
由于和并联，
则
3．答案：（1）de；旋转开关转至de时，电路电阻最小，电功率最大；（2）；（3）0.1A；（4）44W
解析：（1）由图乙可知，旋转开关转至bc时，、串联，此时电路电阻最大，根据公式可知，电功率最小，为低温挡；旋转开关转至cd时，只有接入电路，为中温挡；旋转开关转至de时，与并联，电路电阻最小，功率最大，为高温挡。
（2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为，通电消耗的电能为
（3）旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为，电路的总电流为
（4）旋转开关转至cd时，只有工作，为中温挡，电热敷腰带的功率为
4．答案：（1）1.5A；（2）9W；（3）250J
解析：（1）只闭合开关时，通过的电流为
（2）只闭合开关时，的电功率为
（3）电源两端电压为6V时，干路电流为
通过的电流为
的阻值为
电源两端电压为5V时，干路电流为
使用“速热”挡通电10s产生的热量为
5．答案：（1）2A；（2）440W；（3）5000J
解析：（1）由题意可得，灯泡L和电阻R并联在电路中，消毒柜正常工作，所以电路中的电源电压为220V，通过R的电流
（2）R的电功率为
（3）紫外灯L两端的电压为220V，正好处于额定电压工作状态，工作100s消耗的电能
6．答案：（1）100Ω；（2）0.06A；（3）20Ω
解析：（1）水高为1m时，压敏电阻受到液体产生的压强为
由图丁可知，的阻值为100Ω；
（2）当水温达到50℃时，排水口打开，热敏电阻为100Ω，根据串联电阻的规律及欧姆定律，排水口刚打开时，电路中的电流为
（3）水温达到50℃时热敏电阻为100Ω，当的功率为1W时，根据P=I2R可知，通过
根据串联电阻的规律及欧姆定律，的阻值
7．答案：（1）4A；（2）55Ω
解析：（1）由图可知，电热水杯的额定电压为220V，额定功率为880W，则正常工作时的电流
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值
8．答案：（1）44Ω；（2）4.4W；（3）；（4）见解析
解析：（1）当S在位置“1”时，接入电路
由欧姆定律，可得
（2）当S在位置“2”时，挂烫机处于待机状态，接入电路
由，可得
（3）挂烫机加热状态时的功率
挂烫机消耗的电能
（4）①通电即加热，请注意防烫。②使用完请及时拔掉插头。③高温蒸汽，请勿对人。④切勿用手触碰电热板。⑤使用时请勿离人。⑥使用时请勿覆盖。⑦使用时远离儿童，谨防烫伤。⑧请放置在儿童触摸不到的地方，避免儿童单独玩耍。⑨请勿连续长时间使用蒸汽功能。⑩避免与其他大功率电器共用同一插座。⑪切勿触碰蒸汽或者熨烫金属部件，以免烫伤。⑫注水和排水前一定要先断开电源，拔掉插头。⑬使用之后一定要等挂烫机冷却后再进行收纳。其他答案合理亦可得分。
9．答案：（1）见解析；（2）220Ω
解析：（1）由题意知，内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的并联电路，且发热电阻不能单独工作出现干烧现象，因此发热电阻与电动机并联，一个开关在干路控制整个电路，另一个开关与发热电阻串联，控制发热电阻，如图所示：
（2）将发热电阻的功率减小到原来的一半，则更换后发热功率为220W，根据可知，此时发热电阻的阻值为
10．答案：（1）12V；（2）1440J；（3）3600J
解析：（1）闭合S、时，电路中只有电动机正常工作
电源电压
（2）根据可知，电动机消耗的电能
（3）闭合S、，电路中只有电热丝R工作
通过电热丝R的电流
电热丝R产生的热量
11．答案：（1）5A；（2）198Ω；（3）见解析
解析：（1）烧制炉加热状态时，加热电路中只有工作
通过的电流
（2）烧制炉保温状态时，与串联
根据可知，
（3）温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比，即

则
第一次测试：，
第二次测试：，
解得：
12．答案：（1）9V；（2）0.5A；（3）0.6W
解析：（1）当闭合开关S和，断开开关时，被短路，为断路，电路为的简单电路，则两端的电压；
（2）当开关S、和均闭合时，、为并联，并联电路的电压规律可知，、为两端电压
则流经的电流
流经的电流
则电流表的示数
（3）当闭合开关S，断开开关和时，和为串联，电压表测量两端电压，由并联电路的电压规律可知两端电压：
流经的电流
串联电路中电路处处相等，消耗的电功率
13．答案：（1）1.2A；（2）0.4A，60Ω
解析：（1）只闭合开关S，只有电阻R接入电路中，根据欧姆定律可知，通过电阻R的电流为
（2）同时闭合开关S、，电阻R和并联接入电路中，根据并联电路的电流规律可知，通过电阻的电流为
电阻的阻值为
14．答案：（1）1500W；（2）；（3）不安全
解析：（1）根据题意可知，该电热水壶正常工作时的电功率是1500W。
（2）该电热水壶正常工作时的电功率是1500W，电热水壶正常工作5min，电流所做的功为
（3）根据题意可知，该电热水壶的额定电流为
由于该电热水壶的额定电流大于接线板（插座）的额定电流5A，所以该电热水壶接在接线板（插座）上不安全。
15．答案：（1）4N；（2）18Ω～50Ω
解析：（1）总电阻
此时大小为
根据图17乙可知，此时物体重力为4N
（2）因电压表的量程为0~15V，故能通过的最大电流
结合电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流，电路的最大电流为：
此时的最小阻值为
当物体重力为0N时，取最大阻值50Ω，此时电路安全，故
综上，的变化范围为：18Ω～50Ω。
16．答案：①1.5A；②a.并联，理由见解析；b.50Ω；
解析：（1）
（2）①
所以连接方式是并联
②
③
所以
17．答案：（1）先变小后变大；（2）0.05A；1.4J；（3）见解析
解析：（1）在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高而增大，所以在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是先变小后变大。
（2）通过NTC热敏电阻的电流
通电10sNTC热敏电阻所消耗的电能
（3）在热敏电阻温度为152℃时，两曲线相交，无论是PTC还是NTC热敏电阻接入电路，阻值均为60欧姆，此时电压表示数为2.5V，则两端的电压为
串联电路电压比等于电阻比，故连入电路的阻值为
解得
电压表最大测量值为3V，此时和两端的电压相同，串联电路电流处处相等，所以和的阻值相等，为84欧姆。由图甲可知，若将PTC接入电路，最低温度为24℃；若将NTC接入电路，最低温度为80℃。
18．答案：（1）12.5Ω；（2）60J；（3）0.18W
解析：（1）灯L正常发光时的电阻为
（2）灯L正常发光时，电路中的电流为
根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压为
变阻器R工作10min产生的热量
（3）电源电压降为2.7V后，根据可知，当电路中电流最小时，灯L的实际电功率最小，忽略温度对电阻的影响，则当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，为
则灯L的最小实际电功率为
电热水壶
容量
2.3L
额定电压
220V
额定功率
1500W