中考物理电学综合计算题汇总含答案

=P

1

+P

2

=+=+=1100W+200W=1300W。（2019·河南中考模拟）

44Ω242Ω

R

R+R

中考物理电学综合计算题汇总含答案

一、电磁学综合题

1．（3）水龙头放热水时，R

1

与R

2

并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的

总功率等于各用电器功率之和，电路消耗的总电功率：P

热

U2U2(220V)2(220V)2

R R

12

物理实验室用的电加热器恒温箱工作原理如图甲所示。控制电路电压为U

1

=9V的电源、开

关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R

和热敏电阻R

1

组成；工作电路由电压为

U

2

=220V的电源和电阻为R

2

=48.4Ω的电热丝组成．其中，电磁继电器只有当线圈中电流达

到0.05A时，衔铁才吸合，切断工作电路；热敏电阻R

1

的阻值随温度变化关系如图乙所示．解答以下问题：

（1）电磁继电器实质是一个控制工作电路的___________；

（2）求电热丝工作时的功率__________；

（3）如果恒温箱的温度设定为80℃，求电阻箱R

应接入电路的阻值__________．

（4）若要恒温箱的设定温度低于80℃，电阻箱R

接入电路的阻值应调大还是调小？简述理由。_____

【答案】自动开关1000W110Ω调小详见解析

【解析】

【详解】

（1）电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁，它是利用电磁铁磁性的有无来产生作用力，从而控制工作电路的，其实质就是一个电路来控制另一个电路的间接开关；

（2）电热丝工作时的功率：P=

U2(220V)2

==1000W；

48.4Ω

2

（3）如果恒温箱的温度设定为80℃，由图乙可知，热敏电阻的阻值R

1

＝70Ω，

由题知，此时控制电路的电流I＝0.05A，根据电阻的串联和欧姆定律，I=

U

1，即：

1

0.05A=

9V

R+70Ω，电阻箱R应接入电路的阻值：R＝110Ω；

=

2．（5）由 P 损=I 2R 知，P 损和 I 、R 有关，为保证用户的电器正常工作，I 不能改变，只能 减小 R ，两地输电线的电阻 R 和输电线的长度、粗细、材料有关，因两地的距离不变，只

有通过改变输电线的材料，即用电阻率更小的导体材料，或者换用较粗导线来减小 R 达到 减小输电线的损失。（2019·江苏省锡山高级中学实验学校中考模拟）药壶主要用于煎煮药 草，炖煮补品、汤料、咖啡等，其有不同档位设置，适合炖煮煎药文武火之需。如图为一 款陶瓷电煎药壶，其工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小 功率保温三个过程，已知正常工作时，电源电压为 220V ，高火加热功率为 500W ，文火萃取 功率为 100W ，若壶中药液的总质量为 1kg ，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时 间的关系如图所示。

（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效

率____________。上述高火加热过程中，1kg 药液所吸收的热量是多少_______？

（ c 药

= 4.2?103 J / (kg ℃)）

（2）分析电路可知：当 S a 接 2，同时 S b 断开时，电路处于文火萃取阶段，则电煎药壶在 保温状态时 S a 应接____________，同时 S b ____________（填“闭合”或“断开”），此时 电煎药壶的额定保温功率是多少瓦_________？

【答案】高 3.36 ?105J 1 断开 80W 【解析】 【详解】

（1）在高火加热的前、后半段时间内，功率不变、时间相同，由 W=Pt 可知消耗的电能相

同；由图 3 可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大，而药液的 Q

质量不变、比热容不变，由 Q =cm

t, 可知前半段药液吸收的热量少，由 η 吸 可知，

W

后前半段的加热效率比前半段的加热效率高；

1k g 药液所吸收的热量：Q=c 药液 m t = 4.2 ?103 J/（k g ℃）

? 1k g ? (98 ℃-18℃)=3.36 ?105 J.

当接 1，同时断开时，电路中、串联，电路中电阻最大，由可知此时电功率较小，处于小

功率保温状态；

（2）当 S a 接 1，同时 S b 断开时，电路中 R 1、R 2 串联，电路中电阻最大，由 P=

此时电功率较小，处于小功率保温状态；

U

2 R

可知

P 1210Ω

2 =

=107 J ，

3．（3）电能 3200imp/kW?h ，表示电能表指示灯闪烁 3200 次，消耗的电能为 1kW?h ，当

1min 内闪了 64 次时，则微波炉消耗的电能是： E = 64 ?

1 3200

? 3.6 ?106J =72000J ，微波

炉消耗的电能的功率是： P = E 72000J

= =1200W.（2019·曲靖一中卓立学校中考模拟）

t 60s

图为某三档位(慢加热、快加热、保温)电热水器的简化电路图，R 1、R 2 均为加热电阻(温度 对电阻的影响忽略不计 )；铭牌上的部分参数如下表所示，其中快加热功率模糊不清，该

热水器能将水加热到的最高温度为 75℃，求：

额定电压

保温功率

慢加热功率

快加热功率

220V

605W

1210W

(1)若电热器中已装满初温为 25℃的水 40kg ，将这些水加热到最高温度，水吸收的热量

_______(c =4.2×103J/kg ·℃)； 水

(2)当开关 S 1 闭合，S 2 接 b 时，电热水器处于________状态，求 R 1 的阻值_________；

(3)若加热电阻产生的热量有 84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度，用

快加热比用慢加热节约多少时间____？ 【答案】8.4×106J 慢加热 40Ω 4132s 【解析】 【详解】

（1）用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量： Q 吸=c 水 m (t -t 0)= 4.2×103J/kg·℃)×40kg×(75℃-25℃)=8.4×106J ；

（2）开关 S 1 闭合，S 2 接 b ，电热水器处于慢加热工作状态，R 1 的阻值：

U 2 （220V ）

R = = = 40Ω ； 1 慢

（3）电热水器消耗的电能：W = Q 8.4 ?106 J 吸 η 84%

开关 S 1 断开，S 2 接 b ，R 1、R 2 串联，电路中的阻值 R 串= R 1+R 2，此时电路中的总电阻最 大，总功率最小，电热水器处于保温工作状态，此时电路中的阻值：

P605W

开关S1闭合，S2接

a

，R

1

、R

2

并联，电路中的阻值：R并=

R R==20Ω，-

R20Ω

P2420W

用该电热水器用慢加热把原有的水加热到最高温度所用时间：t=

=

U2(220V)2

R===80Ω，

串

保

则R2=R串R1=80Ω-40Ω=40Ω，

12

R+R

12

40Ω?40Ω

40Ω+40Ω

此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于快加热工作状态，则快加热功率：

U2(220V)2

P===2420W，

快

并

用该电热水器用快加热把原有的水加热到最高温度所用时间：

W107J

t==≈4132s，

1

快

'

W107J

==8264s，

P1210W

慢

4．（4）因为电解铝的密度小，根据公式ρ

m

V可知，火炬体积一定时，选用电解铝材质会大大减轻火炬质量。（2019·广东中考模拟）如图甲是某饮水器的原理图。饮水器的容器

内有密封绝缘的电热丝R

1

（是一个定值电阻）和热敏电阻R

x

，只要水面到达如图所示的位

置，接触开关S

1

就会导通。继电器开关S

2

的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。

（1）若分别把电热丝R

1

和热敏电阻R

x

单独接入某电源电路中，它们的电流随电压的变化

曲线是图乙中A、B、C中的两条。可知R

1

的阻值是_____Ω，饮水器的正常加热功率是

_____W。

（2）为了使继电器开关S

2

在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路，热敏电阻

R

x

应选择图乙中的_____（选填图象中的字母）。在使用过程中，发现饮水器内的水实际加热到90℃就自动切断了加热电路，为了使水能在加热至沸腾后才能自动切断加热电路，可

将滑动变阻R

2

的滑片向_____调节。

（3）已知该饮水器装有10kg水，在实际使用中发现，当只有饮水器接入电路中时，它将水从20℃加热到100℃的过程中，电能表的转盘转了3000转，则该饮水器加热过程中的

热效率是_____（保留小数点后一位）。（电能表参数“2500revs/kW?h”，水的比热容为

2

4.2×103J/（kg?℃）

） 【答案】10 4840 C 左 77.8% 【解析】

【详解】

（1）因为 R 1 是定值电阻，则通过 R 1 的电流与它两端电压成正比，其 I ﹣U 图象为过原点的 倾斜直线，所以图像中 B 为定值电阻 R 1 的电流随电压的变化曲线；结合欧姆定律，取图像

中点（10V ，1.0A ）可得，R 1 的阻值为 R 1＝

U 10V ＝ ＝10Ω，其正常工作时的功率为 P ＝

I 1A

U 2 （220V ）

＝ ＝4840W 。 R 10Ω

（2）为了使饮水器在水加热至沸腾后能自动切断加热电路，则应使继电器开关 S 2 断开， 应减弱电磁铁的磁性，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知应减小控制电路中的电流，由 欧姆定律可知此时热敏电阻的阻值应变大，即热敏电阻 R x 的阻值应随温度升高而变大，图 乙中 C 曲线反映了电阻的阻值随温度升高（两端电压越高，电流越大，产生热量越多，温

度就越高）而变大的特性，故选 C ；若要饮水器内的水加热到 90℃还能继续加热，即继电 器开关 S 2 仍然是闭合的，需要增强电磁铁的磁性，应增大此时控制电路中的电流，由欧姆 定律可知应减小控制电路的总电阻，而温度为 90℃时热敏电阻的阻值是一定的，所以应减 小滑动变阻器 R 2 的阻值，即 R 2 的滑片向左调节。

5．（3）水吸收的热量为 Q 吸＝c 水 △m t ＝4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（100℃﹣20℃）＝

3.36×106J 。电能表转盘转 3000r 饮水器消耗的电能为 W ＝

3000r

2500r / kW ? h

＝1.2kW?h ＝

Q

3.36 ?106 J

1.2×3.6×106J ＝4.32×106J 。则饮水器的热效率为 η＝ 吸 ＝

W 4.32 ?106 J

=77.8%。（2019·湖

南中考模拟）在 2018 年 BIRTV “无人机系统与电视传媒应用峰会”上，中国航空工业发

展研究中心副总工程师吴强发表了以“新闻报道中无人机的使用和趋势”的演讲，从应用 和技术两个角度详细阐述了无人机的使用情况和发展趋势。

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载 人飞机。地面或母机遥控站人员通过雷达等设备对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字 传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空 中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降 落伞或拦网回收。

与载人飞机相比，无人机具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存 能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机 器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为 21 世纪陆战、海战、空 战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。

有专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作 战。”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不

够完善，使其作战应用还只局限于高空电子照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的

巨大战场影响力和战斗力。根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。

（1）无人机螺旋桨一旋转，便能上升，其工作原理是：_______；使它上升的力的施力物体是___。

（2）无人机照相时，拍到大海的局部调整为拍全景，应_______（选填“增大”或“减小”）物距。

（3）根据文中的介绍，请提出一个与物理知识相关的问题，并作出正确的回答。

提问：______？回答：__________。

【答案】无人机螺旋桨在旋转的同时受到空气给它的反作用力空气增大无人机在加速升空的过程中，机械能如何变化无人机在加速升空过程中质量不变，速度增大，高度增加，机械能增大

【解析】

【详解】

（1）无人机螺旋桨一旋转，便能上升，是因为物体间力的作用是相互的，无人机螺旋桨在旋转的同时受到空气给它的反作用力；因此，使它上升的力的施力物体是空气。

（2）无人机照相时，拍到大海的局部调整为拍全景，说明像变小了，由凸透镜成像规律可知，应增大物距，这样像距变小，像变小，才能拍到全景。

（3）文中涉及的物理知识相关的问题有：无人机在加速升空的过程中，机械能如何变化？答：无人机在加速升空过程中质量不变，速度增大，高度增加，机械能增大。

6．由于每个小球的负电荷离中心电极距离近、正电荷离中心电极距离远，所以中心电极对负电荷的吸引力大于对正电荷的排斥力，因此，金属小球就会向中心电极滚动。由于中心电极与金属小球都带有正电荷，小球与中心电极相互排斥，即小球受到中心电极排斥力作用。当金属小球与接地的金属板碰撞时，正电荷被中和，此时金属小球不带电。（2019·常熟市第一中学中考模拟）如图所示的电路中，电源电压为8V，R

2

是阻值为20Ω的定值电

阻，R

1

为压敏电阻。当开关S闭合后，问：

（1）当压敏电阻R

1

受到的压力从0增加到3N的过程中，电流表示数的变化是_____（填“增大”、“减少”或“不变”）？

（2）当电流表示数为0.6A时，压敏电阻受到的压力为多少_____？

（3）当电路连续工作10min，电阻R

2

产生的热量为多少_______？

【答案】增大2N1920J

【解析】

【详解】

（1）由甲图可知，R

1与R

2

并联，电流表测干路总电路。由乙图可知，当R

1

受到的压力从

（2）通过R

2

的电流为I

2

=

U

2

20

1

0.2A

I

0N增加到3N的过程中，R

1

的阻值在减小，则通过R

1

的电流会增大；R

2

是定值电阻，则通

过R

2

的电流不变。所以干路电流等于两支路电流之和也在增大，即电流表示数增大。

8V

R==0.4A，当电流表示数为I=0.6A时，通过R1的电流为

U8V

I

1

=I-I

2

=0.6A-0.4A=0.2A，此时压敏电阻的阻值为R

1

===40Ω，对照乙图可知，此时压

敏电阻R

1

受到的压力为2N。

7．（2019·福建中考模拟）医生对病人进行脑部手术时，需要将体温降至合适的温度。准备手术之前，病人的心肺功能开始由心肺机取代。

（1）心肺机的一个功能是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环，原理如图所示。将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活

塞，使血液定向流动；阀门K

1

、K

2

都只能单向开启，反向则封闭管路。当线圈中的电流从a流向b时，线圈的左端为_____（选填“N”或“S”）极，活塞将向右运动，“动力泵”处于_____（选填“抽血”或“送血”）状态。

（2）心肺机的另一个功能是用“热交换器”进行热量交换，通过血液循环调节体温。经监测，病人体温由17℃上升至正常体温37℃历时1h。在这段时间内，假设人体所需热量完全由热交换器提供，且不计人体散热，试求人体需从“热交换器”吸收的热量_______。（设病人质量为60kg，人体比热容与水相当为c＝4.2×103J/（kg?℃））

（3）正常人在静息状态下，每分钟人体心脏能以1.6×105Pa的平均压强将体积6000mL的血液压出心脏，送往人体各部位。求此状态下“电动泵”替代心脏推动血液循环的输出功率________。

【答案】N送血 5.04×106J16W

【解析】

【详解】

（1）当线圈中的电流从a流向b时，由安培定则可知，线圈的左端为N极，与磁铁N极

相排斥，活塞在排斥力的作用下将向右运动；此时阀门K

1

打开，K

2

关闭，“动力泵”处于送

6

血状态。

（2）人体吸收的热量：

Q ＝cm （t ﹣t 0）＝4.2×103J/（kg?℃）×60kg×（37℃﹣17℃）＝5.04×106J ， （3）心脏每分钟做的功：

W ＝FL ＝pSL ＝pV ＝1.6×105Pa×6000×10﹣

m 3＝960J ，

8．要使报警器在更低温度时报警,就是温度稍低时, R t 处阻值稍大,R 分担的电压较大，所以 要调大阻值。（2019·广东广雅中学中考模拟）小星在超市看见白炽灯和节能灯后，想到一

个问题：白炽灯和节能灯谁的寿命更长，使用时哪个更经济？为此他查阅了资料，摘出部 分信息如下.资料一：白炽灯在白炽状态下发光时，有微粒不断地从灯丝上跑出来，温度越 高，微粒跑得越厉害，使灯丝逐渐变细.资料二：60W 白炽灯灯与某种 11W 的节能灯正常 工作时照明效果相同（数据如表一）.资料三：白炽灯和节能灯都不宜频繁开关。 表一

电灯种类

白炽灯

节能灯

额定电压

220V

220V

额定功率

60W

11W

寿命

1000h

3000h

单价

1.5 元

18 元

表二

工作状态

刚开始工作

正常工作

电功率

（1）以上资料蕴藏着一些物理知识.请写出一点：____________

（2）已知“220V 60W”的白炽灯，在常温下灯丝的电阻约 80Ω，请通过计算将该白炽灯的

有关数据填在表二的空格中。_______，________。（要保留计算过程）

2 2

（3）根据以上的数据分析，可知白炽灯不宜频繁开关的原因是________________________.

（4）根据资料，若使节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束，消耗的电能为多少 k W·h ？__________________________。

【答案】灯丝变细属于升华现象 P = U 2 （220V ）

= =605W 60W 频繁开关导致开灯的瞬

R 80Ω

间灯丝在强电流下工作，由于热效应，使灯丝易断 W =Pt =0.011k W×3000h=33k W·h

【解析】 【详解】

（1）资料中“白炽灯在白炽状态下发光时，有微粒不断地从灯丝上跑出来，温度越高，微 粒跑得越厉害，使灯丝逐渐变细”，这是灯丝发生升华现象。

（2）白炽灯刚工作时，灯丝的温度与常温下相同，电阻为 R =80Ω，则此时电功率为

U 2 （220V ）

P = = =605W ；“220V 60W”表示白炽灯的额定电压为 220V ，额定功率为

R 80Ω

60W 。即白炽灯在正常工作时的电功率为 60W 。

（3）因在开灯的一瞬间，灯丝电阻比较小，通过灯丝的电流很大，容易将灯丝烧断。