2022-2023学年中考物理试题电学计算题综合考查拔高演练教师版

2022-2023学年中考物理试题电学计算题综合考查拔
高演练教师版
1.（2022天津）额定功率为3000W的电热水器正常工作时，把质量为60kg的水从20o C加热到70o C。

已知c水=4.2×103J/(kg·o C)，不计热量损失，求：（1）水吸收的热量；
（2）加热所需要的时间。

【答案】（1）1.26×107J；（2）4.2×103s
2.（2022新疆）如图所示的电路中电源电压恒为3V。

闭合开关S后，电阻R1的电功率为3W，电阻R2的电功率为4.5W。

求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）整个电路在10s内产生的热量。

【答案】（1）1A；（2）2Ω；（3）75J
3.（2022山西）善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后，计划自制具有加热和保温两挡功能且方便携带的加热坐垫送给爷爷。

他在网上购买了电压为5V的电源，两个阻值为2.5Ω的加热电阻片，若干导线和开关。

（1）请你帮助小明设计电路，并画在虚线框内；
（2）求自制加热坐垫的加热和保温功率。

【答案】（1）；（2）10W，5W
4.（2022四川成都）如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A。

（1）开关S
1、S
2
、S
3
均闭合时，求电路消耗的总功率；
（2）S
1闭合，S
2
、S
3
断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路
的阻值范围。

【答案】（1）3.75W；（2）0~15Ω
5.（2022哈尔滨）为响应国家“全民健身计划”，提高身体素质，小明家购买了一台跑步机，其主要参数如下表所示，请回答下列问题：
（1）小明在跑步机上以3m/s的速度锻炼，请计算他以该速度在地面上运动10min 通过的路程；
（2）请根据表中信息求出这台跑步机的额定功率；
（3）请计算这台跑步机正常工作10min消耗的电能。

【答案】（1）1800m；（2）2200W；（3）1.32×106J
6.（2022营口）某电热水壶（电阻不变）的参数如下表，当家中只有电热水壶单独工作时，电热水壶正常工作5min可将1.5L初温40℃的水烧开（标准大气压）。

[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）]求：
（1）这壶水吸收的热量；
（2）电热水壶的加热效率；
（3）这段时间内家中标有“3600r/（kW·h）”电能表的转盘转了多少转。

【答案】（1）3.78×105J；（2）84%；（3）450转
7.（2022锦州）小明家购买了一台电热水器，铭牌显示：容量是50L，额定电压是220V，额定功率是2000W。

[c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3]求：
（1）该电热水器正常工作时的电阻是多少？
（2）某次洗浴时，水箱装满初温为20℃的水，正常工作加热到60℃，若热水器的加热效率是84%，则此次加热消耗多少电能？
（3）一天，小明家只有该热水器和额定功率为700W的电饭锅接入电路，它们都正常工作，则标有2000r/（kW·h）的电能表的铝盘4min转了多少转？
【答案】（1）24.2Ω；（2）1×107J；（3）360r
8.（2022广元）如图为某品牌多功能电饭煲的简化电路原理图，电饭煲的额定电压是220V，R2=88Ω，R3=176Ω，旋转开关置于o和a时为关闭状态，分别置于a和b、b和c、c和d，能实现低、中、高三个加热挡位的转换。

低温挡的电功率与高温挡电功率之比为1：6，不计温度对电阻的影响。

（1）开关置于___________时，电饭煲处于中温挡。

（2）求电饭煲处于中温挡时，在额定电压下持续工作12min消耗的电能是多少？（）
（3）求电阻R1的阻值。

（）
【答案】 ①. b 和c 接线柱 ②. 3.96×105J ③. 88Ω
9.（2022阜新）电热水壶发热电阻阻值不变，其主要参数如表所示，（水的比热容34.2?10J/kg c =⋅（℃）），求：
（1）电热水壶保温状态下电路中的电流是多少？
（2）在加热状态下，电热水壶正常工作100s ，消耗的电能是多少？
（3）用此电热水壶，将质量为1kg 的水从50℃加热到100℃，吸收的热量是多少？
【答案】（1）0.4A ；（2）1.21×105J ；（3）2.1×105J
10.（2022常州）某型号电饭锅有加热和保温两挡，电路如图所示。

220V 电压下，其加热挡功率为1100W ，保温挡功率为20W 。

（1）闭合开关S 1、S 2，电饭锅处于__________挡。

（2）电阻丝R 1的阻值为_________Ω，R 2的阻值为_________Ω。

（3）处于保温状态的电饭锅，20min 产生热量_________J 。

【答案】 ①. 加热 ②. 44 ③. 2376 ④. 2.4×104
11.（2022抚顺、葫芦岛）图甲是最大功率为1000W 的电煎锅，它分为高、中、低三挡。

图乙是其简化电路图，S 为总开关，S 0为调挡开关，转动S 0可将开关调至1、2、3位置。

R 1、R 2、R 3为发热电阻且阻值相等。

求： （1）电煎锅的中挡电功率；
（2）将电煎锅调至中挡煎制食物时，3分钟可将50g 食物从4℃加热至139℃，电煎锅加热食物的效率。

【食物的比热容取4.0×103J/（kg ⋅℃）】
【答案】（1）500W ；（2）30%
12.（2022潍坊）图示是一款自动炖煮机的简化电路图，1R 、2R 是两个完全相同的电热丝，S 为电源开关，通过控制开关1S 、2S 实现“低温”“中温”“高温”三个挡位间的切换。

从该炖煮机铭牌信息中获知，其额定电压220V ，加热效率为75%，但功率信息模糊不清。

为研究该炖煮机的工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5kg 的水，闭合开关S ，通过观察其电子显示屏（消耗电能忽略不计），记录有关信息如表格所示。

水的比热容34.210J/(kg c =⨯⋅℃)，求：
（1）0~14min 水吸收的热量； （2）炖煮机高温挡时的功率； （3）炖煮机24~29min 消耗的电能。

【答案】（1）61.38610J ⨯；（2）2200W ；（3）51.6510J ⨯
13.（2022湘西）某品牌电热锅的简化电路如图乙所示，闭合开关1S 接通电源后，可以转换触点开关2S 使电热锅处于加热或保温状态。

设电源电压220V U =，电热锅加热功率1100W P =加，保温功率 110W P =保，水的比热容
()3 4.210J /kg c =⨯⋅水℃，水的密度33 1.010kg /m ρ=⨯水。

求： （1）连接电热锅的电线至少要能承受多大的电流？ （2）保温状态下，电热锅每小时耗电多少度？
（3）某次测试中发现将1.5L 温度为23℃的水加热至100℃费时10min ，则电热锅的效率是多少？
【答案】（1）5A ；（2）0.11度；（3）73.5%
14.（2022台州）某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温档和高温档的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。

（1）图甲中，当开关S 闭合、1S 断开时，1R 和2R 的连接方式是___________，此时处于___________档工作状态；
（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻3R 的电功率为120瓦，则选用3R 的阻值应为多少？___________
（3）按图乙电路制作的暖风机高温档的总功率为200瓦，在高温档工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？___________
【答案】 ①. 串联 ②. 低温 ③. 4.8欧 ④. 51.210⨯焦 15.（2022天津）小明利用图甲所示电路研究“电流与电压关系”时，闭合开关S ，滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U -I 关系图像如图所示。

其中U 0、U m 、I 0均为已知量，电源电压不变。

请解答如下问题： （1）写出电源电压值；
（2）在图乙所示的坐标系中，画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U -I 关系图像，并标出端点的坐标；
（3）滑片移动过程中，当电压表V 1示数由U 1变为U 2时，电流表示数增加了ΔI ，请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP 的数学表达式（用U 1、U 2和ΔI 表示）。

【答案】（1）U m ；（2） ；（3）设
定值电阻的阻值为R ，则由2U P R
=可得，定值电阻的电功率变化量为
()()2221212121U U U U P U U U U I R R R R ⎛⎫∆=-=+-=+∆ ⎪⎝⎭
答：（1）电源电压值为U m ；
（2） ；
（3）定值电阻的电功率变化量ΔP 的数学表达式为()21P U U I ∆=+∆。

16.（2022浙江宁波）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M 、N ，它们之间电阻值R MN 恒定不变。

小宁利用如图甲所示电路（电源电压不变）进行实验：在开关S 、S 1都闭合和开关S 闭合、S 1断开两种情况下，改变电阻箱R 1的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数I 随R 1变化的曲线。

由上述信息可知：
（1）电源电压U 为______V 。

（2）R MN 为______。

（3）图乙中曲线______（填“A ”或“B ”）是根据开关S 、S 1都闭合时测得的实验数据绘制的。

（4）老师告诉小宁，暗箱的M 、N 之间只接有两个定值电阻：一个阻值为R 0（R 0值已知），另一个阻值未知，假设为R x 。

求R x 的值。

（ ）（用R 0、R MN 表示）
【答案】 ①. 6 ②. 10Ω ③. B ④. 0MN R R -
17.（2022赤峰）学校楼道的灯长时间工作，容易被烧坏，电工师傅说：串联一
个灯，既省电，又不容易烧毁，还可以再安装一个开关，选择不同的模式照明。

小明同学不太理解这种做法，连接了模拟电路进行实验分析。

模拟电路如图所
示，已知电源电压为6V保持不变，小灯泡L
1上标有“6V 9W”，小灯泡L
2
的电阻
为2Ω，忽略温度对灯丝电阻的影响。

（1）两个开关都闭合时，求电路中电流和L
1
的电阻；
（2）闭合S、断开S
1
，求：
①电路中的电流；
②电路的总功率和L
1
的实际功率；
（3）小明看见：两灯串联共同照明比L
1
正常照明亮度低。

请用本题中的具体数据加以解释。

【答案】（1）1.5A，4Ω；（2）①1A；②6W，4W；（3）由以上数据可知
P
总
<P1
所以两灯串联共同照明比L
1
正常照明亮度低。

（或两灯串联时的总功率小于灯泡
L 1的额定功率，所以两灯串联共同照明比L
1
正常照明亮度低）。

18.（2022湖南邵阳）如图甲所示，是某种具有高、低温两挡的电烘箱内部的简化电路图，它的加热电阻是R1和R2，额定电压是220V，R2的电阻为180Ω，当
闭合S
1、断开S
2
时,为低温挡，电烘箱低温挡的额定功率为220W。

求：
（1）低温挡正常工作时，电路中的电流；
（2）加热电阻R1的阻值；
（3）有一次，晶晶同学发现，电烘箱内温度比正常工作时低，她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低所致。

于是，她关闭家里所有用电器，只让电烘箱以高温挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了10转。

电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，晶晶同学的猜想是否正确。

（不考虑电阻值随温度的变化）
【答案】（1）1A ；（2）40Ω；（3）晶晶同学的猜想是正确的，由电路图可知，当S 1、S 2都闭合时，R 2被短路，电路是关于R 1的简单电路，此时电阻较小，为高温挡。

只让电烘箱以高温挡工作，在1分钟内电能表的转盘转了10转，消耗的电能为
10r 1
kW h 600r /kW h 60
n W N =
==⋅⋅（） 高温挡工作时的实际功率为
1
kW h
601kW 1000W 1h 60
W P t ⋅====实
实际电压为
200V U ===实 由于220V<220V ，所以晶晶同学的猜想是正确的。

19.（2022武威）厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。

该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中R 1、R 2均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如下表所示。

求：
（1）当开关S 1断开，单刀多掷开关S 2打到3时，蛋糕机处于 ___________档（选填“高温”、“中温”或“低温”）；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；（）（3）该蛋糕机正常工作时R2的电阻值；（）
（4）该蛋糕机低温挡的额定功率。

（）
【答案】①. 低温②. 660000J ③. 22Ω④. 176W
20.（2022温州）小设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路，能实现“煮饭时保持高温快煮，快煮后自动保温”。

【电路简介】
工作电路：S
1为电源开关；S
2
为定时器开关，其闭合后自动开始计时，计时结束
后自动断开，不再闭合；R1为可调电阻；R2为电饭堡内的电热丝。

控制电路：电磁继电器A和B完全相同，R a和R b是分别安装在电饭堡内的热敏电阻，它们的阻值随温度的变化如图乙所示，当温度达到120℃时，L a就吸引弹性衔铁使S a断开，当温度降到110℃时，L a释放弹性衔铁使S a闭合。

【快煮模式】闭合开关S、S
1、S
2
，电饭煲进入快煮模式直至定时开关S
2
自动断
开。

在快煮过程中温度将维持在110℃~120℃，工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换，其功率随时间变化如图丙所示。

【保温模式】开关S
2
断开后，电饭煲进入保温模式，最后温度维持在60℃~80℃。

（1）由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间为___________分钟。

（2）若R1接入电路的阻值为840欧，R2阻值为40欧，工作电路电源电压为220
伏，则电饭煲完成一次快煮，电热R2消耗的电能为多少焦？___________ （3）请结合图甲、乙说明开关S2断开后，电饭煲实现自动保温的工作原理。

___________
断开后，R2低功率工作，【答案】①. 12 ②. 8.73×105J ③. 当S
2
降温至110℃及以下，Sa始终闭合。

继续降温至60C时，S
闭合，R1被短路，R2
b
断开，R1与R2串联，R2低功率工作，开始降温，高功率工作，升温至80℃时，S
b
如此往复，实现自动保温。

21.（2022广州）汽车启动时，蓄电池向启动电动机M供电、设M两端电压为U，通过M的电流为I，测得U-t和I-t图象如图1。

（1）求t1时M的电功率；
（2）M仅通过导线a、b接入电路，如图2所示，a的电阻为0.001Ω，若通过M的电流为200A。

持续0.5s，求此过程
①a两端电压；
②a产生的热量；
（3）一般采用电磁继电器控制M的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图3。

A与B接触时M通电，请用笔画线完成电路的连接。

【答案】（1）2000W；（2）0.2V，20J；（3）
22.（2022江苏无锡）家用食具消毒柜是对家庭餐具进行消毒、烘干的生活健康
器具。

某品牌消毒柜的电路原理图如图所示，下表是它的部分参数，消毒电路
由S
、紫外线灯管L、发热管R1、温控开关K组成，K开始时处于闭合状态，当1
、柜内温度超过120℃时断开，当温度降到120℃以下时自动闭合，烘干电路由S
2
发热管R2、电磁继电器开关组成，其中R2正常工作时的功率为烘干功率，烘干
时，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁被吸起，触点D、E断开：当电磁
铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁被释放，触点D、E重新接触，使烘干温度维
持在55℃～85℃控制电路电压U=6V，R3是定值电阻，R T是热敏电阻，其温度与
消毒柜内温度相同，阻值随温度升高而减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。

某次使用时，将餐具放人消毒柜内，关闭好柜门，将插头插人家庭电路的插座
中，电压为220V。

闭合开关S、S
1，对餐具消毒15min；断开开关S
1
，闭合S、
S
2、S
3
，再烘干60min。

（1）若为该消毒柜写一份使用时的安全注意事项，其中错误的是__________
A.禁止用潮湿的手操作
B.消毒柜的金属外壳不需要接地
C.消毒时切勿将塑料等不耐高温的食具靠近R1
D.严禁在无保护条件下，直视正在工作中的紫外线灯管
（2）烘干期间，当消毒柜内温度为55℃时，控制电路中R T的阻值为500Ω，则当消毒柜内温度为85℃时，R T的阻值为多少__________？
（3）若本次消毒、烘干电路实际消耗的电能为0125kW h ，其中，消毒时，L 和R1同时正常工作时通过消毒电路的总电流为1A；烘干时，R2实际工作时间为总烘干时间的20%。

则R1=____________Ω，R1实际工作时间为__________min。

【答案】①. B ②. 200Ω③. 242 ④. 6
23.（2022金昌）厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。

该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中R1、R2均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如下表所示。

求：
（1）当开关S
1断开，单刀多掷开关S
2
打到3时，蛋糕机处于 ___________档（选
填“高温”、“中温”或“低温”）；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；（）（3）该蛋糕机正常工作时R2的电阻值；（）
（4）该蛋糕机低温挡的额定功率。

（）
【答案】①. 低温②. 660000J ③. 22Ω④. 176W
24.（2022张家界）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，
R
阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。

1
R
、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁3
铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。

（工作过程中，电源电压均保持不
变），请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 ___________（选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为___________；
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产
生的热量80%被水吸收，则水温升高了___________℃；[c水=4.2×103J/（kg•℃），
结果保留1位小数]
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至___________Ω。

【答案】①. S极②. 2200W ③. 25.1 ④. 20
25.（2022镇江）小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示：浮子由铜片E、
空心杆F和木块Q构成。

在低水位时，触点C、D位于E的正上方h
处，Q的下
表面距池底的高度为h。

当水位上升到使E与C、D接触后，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强弱取决于其两端电压大小。

电源电压U＝6V，定值电＝3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。

阻R
（1）当E与C、D接触时，电路接通，衔铁吸下与触点接触（选填“A”或“B”），线圈和R
被（选填“短路”或“断路”）。

（2）在被释放和吸下的过程中，衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s，不考虑衔铁在AB之间切换的时间。

在未解除报警的情况下，求开始报警后1min 内电路所消耗的电能。

（3）Q为边长10cm的正方体，密度为0.5×103kg/m3，h
＝12cm，h＝20cm，g
取10N/kg。

不计E、F的质量及F与支架间的摩擦。

①求刚开始报警时水面距池底的高度H。

②下列措施中，可使①中H值增大的有。

（本题有多个选项正确）
A.将池中水换为密度更大的液体
B.仅适当减小Q的边长
C.仅在空心管F中装入适量沙子
D.仅适当减小Q的密度
【答案】（1）B；短路；（2）开始报警后1min内电路所消耗的电能为225J；（3）刚开始报警时水面距池底的高度H为37cm；（4）BD。