挑战21计算题(电学综合26题)(附答案)

2022年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版）挑战21计算题（电学综合26题）1．（2022•黔东南州）如图甲所示，是芳芳家新买的一款多功能电饭煲，乙为该电饭煲的工作原理图。

R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关，已知R2＝800Ω，多功能电饭煲的主要部分参数如下表所示。

求：品名多功能电饭煲额定电压220V频率50Hz加热挡功率605W保温挡功率（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值；（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率；（3）芳芳想了解家里电路的实际电压，她将家里的其他用电器都关闭，只让电饭煲在加热挡工作，观察到家里标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表铝盘2min转过50转，则她家的实际电压。

2．（2022•玉林）科技研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试，他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁（如图甲所示），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成（如图乙所示）。

已测得跨度为L时，在一定范围内，其压力F与下垂量h满足关系F＝，k＝1×10﹣3m/N。

已知电源电压不变，当电压表的示数为4V时，电流表示数为0.4A。

当压力F1＝32N时，电路中的电流为I1，此时R的功率为P1；当压力F2＝40N时，电路中的电流为I2，此时R的功率为P2；且I1与I2相差0.1A。

传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线（如图丙所示），忽略传感器与钢梁自重产生的影响。

求：（1）R0的阻值；（2）当桥梁的下垂量为3cm时，压力传感器受到的压力；（3）当压力为零时，电路中的总电阻；（4）P1与P2的差值。

3．（2022•永州）小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20Ω。

将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正常发光。

（1）求电源电压U；（2）求灯泡L的电阻；（3）当电流表的示数为0.3A时，求此时滑动变阻器接入电路的电阻；（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'＝3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小，求此最小电功率。

4．（2022•聊城）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。

R1为6Ω的定值电阻，小灯泡L上标有“12V”字样，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样，电流表使用的量程为0～3A。

当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为1.7A。

求：（1）小灯泡L的额定功率；（2）开关S、S2闭合，S1、S3断开时，定值电阻R1两端的电压；（3）开关S、S3闭合，S1、S2断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器R2连入电路的最大阻值。

5．（2022•绥化）如图甲所示的电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，a、c为其两个端点，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。

求：（1）L1正常发光时的电阻；（2）闭合开关S，断开S1、S2，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？（3）闭合开关S、S2，断开S1，将电源电压调至14V，当滑动变阻器滑片P在b点时，小灯泡正常发光，此时R ab：R bc＝1：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少欧姆？（4）若不限制电路中各开关的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为中点位置至最大阻值处；现移动滑片P的同时调节电源电压，使电路中有小灯泡正常发光，其它各元件均安全，每种电路对应的总功率变化范围。

6．（2022•南通）如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。

三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。

（1）求小灯泡的额定电流；（2）求电阻R0的阻值；（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。

7．（2022•淄博）如图所示是一种测定油箱内油量装置的示意图。

当油箱中油量改变时，浮子带动滑杆，滑杆带动滑片在电阻片R上滑动，从而改变电路中电流表的示数。

已知电源电压15V保持不变，R的规格为“20Ω 1A”。

当油量最多时，滑片在A端；当油量最少时，滑片在B端，此时电流表示数为0.3A。

求：（1）R0的阻值；（2）油量最多时，电流表的示数及R0消耗的电功率。

8．（2022•西藏）“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。

图（甲）是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U＝12V，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图（乙）所示。

气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。

测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，R1＝100Ω，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数U1＝10V，调零后R2的滑片位置保持不变。

求：（1）调零后R2接入电路中的阻值；（2）当U1＝10V时，R1消耗的电功率；（3）在某次检测中，电流表示数为0.3A，试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？9．（2022•安顺）在如图所示的电路中，电源电压恒为6V，滑动变阻器R2标有“20Ω 3A”。

闭合开关S，电流表的示数为0.3A。

求（1）R1的阻值；（2）R2允许接入电路的最小阻值；（3）整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比。

10．（2022•湘西州）某品牌电热锅的简化电路如图乙所示，闭合开关S1接通电源后，可以转换触点开关S2使电热锅处于加热或保温状态。

设电源电压U＝220V，电热锅加热功率P加＝1100W，保温功率P保＝110W，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，求：水（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？11．（2022•黔西南州）如图甲是某茶具上煮茶器的电路原理图，R1是加热电阻，R2是保温时的分压电阻，S为电源开关，S1为自动温控开关。

S、S1都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，S1会自动断开，转为保温状态。

煮茶器工作过程中的P﹣t图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。

求：（1）电阻R1的阻值。

（2）当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率。

（3）当煮茶器处于保温状态时，电阻R2在100s内消耗的电能。

12．（2022•通辽）如图所示，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝5Ω，滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”，电流表的量程是0～3A，电压表的量程是0～15V。

（1）只闭合开关S，移动滑片，当电流表的示数为0.8A时，电压表示数为8V，求电源电压。

（2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，在1min内R1产生多少热量？（3）闭合所有开关，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围应为多少？13．（2022•辽宁）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，S0为调挡开关，转动S0可将开关调至1、2、3位置。

R1、R2、R3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•℃）】14．（2022•丹东）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R3最大阻值20Ω。

当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，电流表示数为0.4A，电压表示数为1V；当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，电流表示数为0.75A。

求：（1）电源电压。

（2）定值电阻R2的阻值。

（3）闭合开关S、S2，断开S1，电路的最小功率。

15．（2022•菏泽）如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻，R1＝176Ω。

现将该用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接b时，用电器消耗的电功率为220W。

求：（1）只闭合S1时，流过R1的电流；（2）电阻R2的阻值；（3）该用电器的最大电功率。

16．（2022•潍坊）如图所示是一款自动炖煮机的简化电路图，R1、R2是两个完全相同的电热丝，S为电源开关，通过控制开关S1、S2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c＝4.2×103J/（kg•℃），求：（1）0～14min水吸收的热量；（2）炖煮机高温挡时的功率；（3）炖煮机消耗的电能。

指示灯状态工作时间水温变化高温灯亮0～14min34℃升至100℃中温灯亮14～24min100℃保持不变低温灯亮24～29min100℃保持不变17．（2022•烟台）如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W。

电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。

求：（1）小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察到电能表转盘在5min内转了22圈。

则该电饭锅的保温功率为多少？（2）电阻R1、R2的阻值分别为多少？（3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为81%≤η＜86%。

他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。

已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。

18．（2022•日照）2022年8月，第25届山东省运动会将在日照市举行。

为给运动员加热食品提供方便，某校师生用电阻丝自制了100台电烘箱。

其中一台电烘箱在220V电压下工作时，每分钟产生的热量为6.6×104J。