最新中考物理电学综合计算题汇总及详细答案解析

最新中考物理电学综合计算题汇总及详细答案解析
一、电磁学综合题
1．答：（1）电饭煲在高温档时，开关S 应与触点2接触；（2）电阻R 的阻值为2156Ω；
（3）电饭煲产生的热量为6.6×105J ；（2019·天津中考模拟）如图甲所示是一种常见的电热
水袋，图乙是它的电路结构示意图，其性能指标如下表所示。

（1）红色指示灯L 的电阻比发热体R 的电阻要____（选填“大”或“小”）得多； （2）若热水袋内水的初温为15C ︒时，发热体R 在额定电压下工作，10分钟后指示灯熄
灭，求电热水袋的加热效率是____.（3=4.210J/(kg ?C)c ⨯⋅水）
【答案】大 70%
【解析】
【详解】
（1）由电路图可知，发热体R 与指示灯L 并联，它们两端电压U 相等，发热体电阻功率远大于指示灯功率，由2
U P R
=可知，在电压U 一定时，电功率越小，电阻越大，因此红色指示灯L 的电阻大。

（2）温度从15℃升高到65℃，水吸收的热量：
()()354.210J/kg 1kg 6515 2.110J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃
消耗的电能：5500W 00s 310J W Pt ==⨯1⨯6=⨯
加热效率为：552.110J 100%70%310J
Q W η⨯==⨯=⨯吸。

2．（4）当开关都S 1、S 2都断开时，系统处于保温状态，此时R 1与R 2串联，系统连续工作10h ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，白天系统消耗的电能：W 白＝
212U R R +t ＝()2220V 10Ω30Ω
+×10×3600s ＝4.356×107J ＝12.1kW •h ；晚上温度较低的时候，S 1、S 2均闭合，开启加热和照明功能，此时L 与R 1并联，晚上系统消耗的电能：W 晚＝Pt ′
＝5kW×12h＝60kW•h，该系统每天消耗的电能：W总＝W白+W晚＝12.1kW•h+60kW•h＝72.1kW•h。

（2019·广东中考模拟）阅读短文，回答问题
伟大的发明---单靠重力工作的电灯
英国伦敦设计师马丁•瑞德福和吉姆•里弗斯发明了一款实用的“重力灯”。

它靠重力发电。

在灯身上挂着一个重物，重物下落时，它会拉动灯中心的一根绳子，从而启动一台发电机。

发电机把下落重物产生的能量为灯供电。

这和手描式发电装置的原理一样现在，重力灯迎来了第二代﹣“重力LED灯GL02”，其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图1），使用寿命可以达到200年。

“重力LED灯G02”挂大约2米高，通过拉几下珠绳把重物吊起，松开后，重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2mm，如图2）。

以一系列的齿轮带保超重的物体安全地着陆地面。

当沙包落到地面时，只要将沙包再提高至原来位置，又可以继续发电。

这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零成本、源源不断的光能。

重力LED灯的照明时间取决于安装的高度，正常情况下，安置于18米的高度，可以维持约20分钟的照明，当然你安装高度的越高。

维持时间越长。

（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是_____现象。

（2）重力灯的内部结构如图3所示，使用了滑轮系统，通过向下拉珠绳把重物吊起。

重力灯利用滑轮系统的目的是_____。

（3）如果某一次使用重力灯，将质量为20kg的重物吊起到1.8m的高度释放，重物以
2mm/s速度匀速竖直下降，整个过程中可使10只并联的标有“3V、10mA”LED灯正常发光。

则整个过程中重物的重力做功_____J（g=10Nkg）；重力灯的能量转化效率为_____。

（4）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本。

但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足：_____。

【答案】电磁感应省力且改变拉力的方向36075%悬挂的高度有一定的局限性。

【解析】
【详解】
（1）重力灯的主要构件是直流发电机，发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路中的一部分导体切割磁感线时，电路会产生感应电流；
（2）由图可知，该滑轮系统是有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，既可以省力，又可以改变拉力的方向；
（3）重力所做的功：W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×1.8m=360J；
下落时间：t=
1800mm
2mm/s
s
t
=900s；
10只“3V 、10mA”LED 灯消耗的电能：W 电=10×UIt =10×3V×0.01A×900s=270J ；
重力灯的能量转化效率：η=270J 360J
W W =电×100%＝75%；
3．（5）如图乙所示，G R 为光敏电阻与0R 为定值电阻串联，根据串联分压原理以及实际拍摄时为了保持清晰，当外界环境光线较强时，无人机的航拍镜头中将电子镜应减小透光能力（即减小受控电压，此时所并联的电阻应减小），当外界环境光线较弱时，无人机的航拍镜头中将电子镜应增大透光能力（即增大受控电压，此时所并联的电阻应增大），又因为光敏电阻的阻值随受光强度的增加而减少，而无人机的航拍镜头透光能力随着受控电压的增加而增加，所以电子镜头电路应该与光敏电阻相并联。

（2019·广东中考模拟）阅读短文，回答问题
豆浆机
某型号豆浆机，净重为2kg ，底面面积为4cm 2
，豆浆机工作时，
电热管加热与电动机打浆过程交替进行，都是通过MCU 有关脚控制，相应三极管驱动，再由多个继电器组成继电器组实施电路转换来完成，其部分参数如表
（1）空豆浆机放在水平桌面上，对水平桌面的压强为_____Pa （g 取10N/kg ）。

（2）加热和打浆是交替进行，由此可知，豆浆机中的电动机和电热管的连接方式是_____（填“串联”或“并联”）；三极管是属于_____（填“导体”、“半导体”或“超导”）材料。

（3）不计热量的损失，加热管正常工作80s ，可使1kg 豆浆的温度升高_____℃[c 豆浆＝4×103J/（kg•℃）]：豆浆飘出阵阵香味说明分子在_____。

（4）电热管通电一段时间后变得很烫，而与豆浆机连接的导线却不怎么热，主要是因_________产量的热量少。

若豆浆机正常打好一次豆浆消耗的总电能为0.17kW•h ，加热与打浆的时间之比为3：1，则打好一次豆浆需_________h 。

【答案】5×104 并联 半导体 22 不停地做无规则运动 导线电阻小 0.2
【解析】
【详解】
（1）因水平面上物体的压力和自身的重力大小相等，所以，空豆浆机放在水平桌面上，对桌面的压强：p =-422kg 10N/kg 410m
F G mg S S S ⨯===⨯=5×104Pa ； （2）加热和打浆是交替进行，说明豆浆机中的电动机和电热管可以独立工作、互不影响即为并联；三极管是属于半导体材料；
（3）加热管正常工作80s ，消耗的电能：W =Pt =1100W×80s=8.8×104J ，
不计热量损失，水吸收的热量：Q吸=W=8.8×104J，由Q吸=cmΔt可得，豆浆升高的温度：
Δt=
4
3
8.810J
=
410J/(kg)
Q
c m
⨯
⨯
吸
豆浆豆浆
℃
=22℃；
豆浆飘出阵阵香味说明分子在不停地做无规则运动；
4．。

（2019·广东中考模拟）如题1图所示电路，电源电压恒
定。

闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，R1的I﹣U关系图象如图所示，求：
（1）R2的最大阻值；
（2）滑动变阻器的滑片位于中点时，V2的示数；
（3）在图2中画出滑片从最右端滑到最左端过程中A与V2示数的I﹣U关系图象。

【答案】（1）40Ω；（2）9V；（3）见解答。

【解析】
【详解】
由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，电流表测电路中的电流，已知R1的I﹣U关系图象如图2所示。

（1）当滑片P位于最左端时，只有R1工作，电路中的电流最大，由图象可知最大电流I1＝0.9A，此时R1的电压为18V，则电源电压：U＝U1＝18V，R1的阻值：
11118V =20Ω0.9A
U R I == ；由图知，当滑片P 位于最右端时，R 1与R 2的最大阻值串联，电路中电流最小为I 2＝0.3A ，此时R 1的电压为6V ，则R 2两端电压为：U 2＝U ﹣U 1′＝18V ﹣6V ＝12V ，由欧姆定律可得，R 2的最大阻值：22212V =40Ω0.3
I R U ==； （2）当滑片处于中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω，则串联电路的总电阻：R 串＝R 1+R 2′＝20Ω+20Ω＝40Ω，此时电路中的电流为：串18V ==0.45A 40Ω
U I R =，此时R 2两端的电压：22U IR '=' ＝0.45A×20Ω＝9V ，即V 2表的示数为9V ；
（3）当滑片在最左端时V 2的示数为0，此时电流最大0.9A ，根据题（1）中的计算可知，滑片在最右端时V 2的示数为12V ，此时电流是0.3A ，当滑动变阻器R 2的滑片P 从最右端滑到最左端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流减小，电流表示数减小，由11=U IR 可知，定值电阻R 1两端电压减小，由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器的电压U 2减小，因U 1线性变化，则U 2也是线性变化的，在坐标系中描出（0V ，0.9A ）、（12V ，0.3A ）两个点，用直线连接即可，则滑片从最右端滑到最左端过程中A 与V 2示数的I ﹣U 关系图象如下：
5．每m 2面积最大撞击力：F =3400N 110
-⨯=4×105N <5×105N.因此不符合要求。

（2019·天津中考模拟）小明同学自行设计了一个电子秤，其原理如图所示，他试图用电压表（图中没有画出）的示数来反映物体质量的大小。

电源的电压恒定为U ，定值电阻的阻值为R 0，滑动变阻器的总电阻为R ，总长度为L ，滑动触头安放在托盘下方的轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起滑动，已知对托盘每施加1N 的压力时，弹簧的长度就会缩短a 。

当托盘中不放物体时，滑动触头指在R 的最上端，此时电压表的示数为零；当在托盘中放一物体时，滑动触头随弹簧向下移动到某一位置，电压表就指示出相应的示数。

（1）请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表；
（2）若在托盘上放一质量为m 的物体，则滑动触头向下移动多大的距离？
（3）求出电压表的示数U 表与待测物体质量m 之间的关系式（用已知量的符号表示）。

【答案】（1）
（2）mga
（3）()
0表URga U m L R R =
+ 【解析】
【详解】 （1）电压表在使用时必须并联到被测元件上，且滑动触头指在最上端时，电压表的示数为零；所以符合要求的电压表位置如图：
（2）物体所受的重力为G ＝mg ，
物体放在托盘上，对托盘的压力F ＝G ＝mg ，
由对托盘每施加1N 的压力，弹簧的长度就会缩短a ，可知弹簧的弹力与伸长量成正比。

所以滑动触头向下移动的距离△L ＝mga 。

（3）由题意可知，电路中的电流为：0
U I R R =+ 当在托盘中放质量为m 的物体时，与电压表并联部分的电阻为：1mga R R L
=
6．（4）使用时把悬挂在绳子末端的重物提至灯的顶端，因此悬挂的高度有一定的局限性。

同时，功率小；供电时间短；不能持续供电。

（2019·河北中考模拟）阅读短文并回答下列问题。

磁悬浮列车
磁悬浮列车（如图所示）利用磁极间的相互作用使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约lcm 处行驶。

它行驶时和电动机的工作原理完全相同。

只是把电动机的“转子”安装在列车上，将电动机的“定子”安装在轨道上，当向轨道这个“定子”输电时，通过通电线圈受到磁场力的作用，使列车就像电动机的“转子”一样被推动着向前运动。

当列车运行在曲线或坡道上时，控制系统通过改变电磁铁中的电流达到控制运行的目的。

（1）磁悬浮列车开动时能够悬浮在轨道上是因为______________。

车体完全脱离轨道，可以大大减小车体与铁轨之间的____________力。

（2）当磁悬浮列车运行路线是曲线时，通过改变_______中的电流来达到控制运行的目的。

（3）磁悬浮列车在铁轨上行驶的工作原理是___________。

【答案】磁极之间的相互作用 摩擦 电磁铁 通电线圈（或导体）在磁场中受到力的作
用
【解析】
【详解】
（1）根据短文知道，磁悬浮列车利用磁极之间的相互作用，即“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，这样可以大大减小车体与铁轨之间的摩擦力；
（2）根据短文知道，当磁悬浮列车运行在曲线上时，控制系统通过改变电磁铁中的电流达到控制运行的目的；
7．③无线电波信号属电磁波，电磁波可以透过玻璃进行传播，因此，双层真空玻璃不能屏蔽无线电波信号。

（2019·上海中考模拟）如图(a)所示，电源电压为6伏且保持不变，电阻R 1阻值为10欧，电流表A 和A 1是两个相同的电表。

闭合电键S 后，电流表A 的示数如图(b)所示。

求：
（1）通过R 1的电流I 1。

（2）通电10秒钟电流通过R 2所做的功。

（3）现用标有“60Ω 3A”和“20Ω 2A”字样的滑动变阻器，则当选用标有哪种字样的滑动变阻器替换R 1，将电流表A 1串联接入_____点处时(选填“M”成“N")，在移动变阻器滑片P 的过程中能使电流表A 1与A 示数的比值最小，求电流表A 1与A 示数的最小比值及此时滑动变阻器消耗的功率P 。

【答案】（1）0.6A ；（2）24J ；（3）“60Ω 3A”；N ；2:15；15.6W
【解析】
【详解】
（1）由电路图可知，电阻R 1和R 2并联，电流表A 测干路电流；则R 1的电流
I 1=1U R =6V 10Ω
=0.6A ； （2）从图（b ）中可知，电流表的量程是0-3A ，分度值是0.02A ，电流表A 的示数为1A ，
根据并联电路电流特点可知通过R 2的电流：I 2=I -I 1=1A-0.6A=0.4A ，并联电路中各个支路的
电压相等，所以R 2两端的电压为6V ，电流通过R 2所做的功W 2=UI 2t =6V×
0.4A×10s=24J ； （3）由于电阻R 1与R 2并联，电流表A 测干路电流，支路R 2的电流不变，则在移动变阻器滑片P 的过程中使电流表A 1与A 示数的比值最小，则应增大A 的示数同时减小电流表A 1的示数，或只增大A 的示数；由于电流表A 测干路电流，根据并联电路的电流特点可知：电流表A 的示数会随R 1电流的增大而增大；所以，应把电流表接入N 点处；
滑动变阻器标有“60Ω 3A”字样，通过变阻器的最大电流为3A，图中电流表A的最大量程为0-3A，所以干路中的电流最大为3A，通过变阻器的电流I1最大=3A-0.4A=2.6A，电流表A1与A
示数的最小比值20.4A2
=
3A15
I
I
=，滑动变阻器的电功率P=UI1最大=6V×2.6A=15.6W；滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，所以I1最大′=2A，电流表A1与A示数的最小比值
2
0.4A1
= 0.4A+2A6
I I
=
'
；
8．（5）为增大小型无人机的巡航时间，可以减轻无人机的质量，减小工作功率，增大电能储备等。

（2019·广西柳铁一中中考模拟）如图甲是小希家厨房用的电热水龙头，能够即开即热、冷热兼用，非常方便。

图乙是它的原理电路图。

R1、R2为电热丝，其中R2＝
242Ω．通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。

不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：
（1）电热丝是利用电流的_____效应工作的，分析电路图，开关与_____（填“1、2”或“2、3”）接触时，水龙头放出的是热水。

（2）水龙头放温水时，正常工作功率为1100W，求：R1的电阻是多大______？
（3）水龙头放热水时，电路消耗的总电功率是多少W______？
【答案】热 2、3 44Ω 1300W
【解析】
【详解】
（1）电热丝工作时，消耗电能，产生内能，利用电流的热效应工作的，水龙头放出热水时
电路的总功率最大，电源电压一定，由
2
U
P
R
=可知，此时电路的总电阻最小，由图可
知，开关与2、3接触时，R1、R2并联，总电阻最小，此时水龙头放出的是热水；
（2）由电路图可知，开关与1、2接触时，电路为R1的简单电路，水龙头放出的是温水，
R1的电阻：R1=
2
U
P
温
=
2
(220V)
1100W
=44Ω；。