中考物理电学综合计算题汇总及答案解析

中考物理电学综合计算题汇总及答案解析

一、电磁学综合题

U 5 U4 U 5 U 1 1．所以变阻器的总电阻：R1 R 串R0 5 4 5 1。（2019·山东中考模拟）

1 串0 I1 I4 I1 I1

家庭电路示意图及原理图如图所示，用电压表测得进入某用户的电压为U2＝220V，如果该用户在某日18：00～19：00 这个时间段有三个用电器同时工作，其中白炽灯标有

“220V100W ”、电烙铁标有“ 220V800W”，家中的电能表记录了这1h 的用电情况（见图）。请解答以下问题：

（1）该用户在这1h 内消耗的电能有多少？该电能表能否正常工作？（友情提示：要读出小数部分）

（2）空调器消耗的电功率有多大？

（3）通过用户保险丝的电流有多大？

（4）如果输电线路的总电阻（配电室到进户处）约为 1.5 Ω，假设配电室仅向该用户供电，要保证用户家里这三个用电器同时正常工作，配电室向线路输出的电压U1 约为多少伏？

（5）若要求减少输电线损失的功率，用学过的知识分析说明可以采取的方法。【答案】（1）4.4kW?h（2）能（3）3.5kW（4）20A（5）250V（6）见解析【解析】

【详解】

（1）由如图18：00 时，电能表示数为132.1kW?h ，19：00 电能表示数为

136.5kW?h ，所以该用户在这1h内消耗的电能：W=136.5kW?h ﹣

132.1kW?h=4.4kW?h ；

W 44kW h

三个用电器的总功率为：P 4400W ；t 1h

该电能表允许接的用电器的总功率是P=UI=220V×20A=4400W

因为4400W=4400W ，所以电能表能正常工作；

（2）由题电源电压220V，家庭电路各用电器并联，所以三种用电器都正常工作，所以空调的电功率：P空调=4.4kW -0.1kW-0.8kW=3.5kW ；

（3）此时用电器的总功率：P=4400W，

由P=UI 可得通过保险丝的电流：

I P 4400W 20A ；

U 220V

（4）输电导线与用电器是串联的，要保证用户家里这三个用电器同时正常工作，则用电器两端电压为220V；

根据U IR得，导线电压：U 线=IR线=20A×1.5Ω=30，V 根据串联电路的电压特点，所以配电室向线路输出的电压：U1=U 额+U 线=220V+30V=250V；

2．答：水吸收的热量为3.696 ×150J，烧开一壶水需要的时间为420s。（2019 ·翁牛特旗乌丹第一中学中考模拟）阅读短文，并回答问题．

第四代电光源——LED光源如图甲是时下较为流行的LED 手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源．LED 的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源．图乙是LED的元件实物及符号．由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态．利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V 的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如丁所示．

（1）LED灯主要由半导体材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯___________ （高/ 低）；

（2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED _________ （能/ 不能）发光

（3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不能发光；此时两电表的示数为_________ 。

A．4.5V 20mA B ．3V 20mA C ．4.5V 0mA D ．3V 0mA

【答案】低不能C

【解析】

【详解】

（1）根据题意知，LED灯直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，转移为内能的部分少，即电热转换损耗的能量较白炽灯低；

（2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光，由于二极管具有单向导电

性，断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不会有电流通过，故不能发光。

（3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后

再闭合S，LED不能发光，即LED没有电流通过，所以电流表示数为0mA，此时电压表

通过滑动变阻器能够测量电源电压，所以电压表示数为 1.5V。故选C。

3．（4）高温超导材料具有零电阻特性，即超导电性，可以应用于大电流应用：超导发电、

输电和储能。（2019·山东中考模拟）问题解决——油量报警装置：小雨想要利用电磁继电

器制作一个油量自动报警装置。要求：油箱内油量充足时绿灯亮、红灯灭，显示正常；储油

过少时绿灯灭、红灯亮，报警提醒油量过少。请利用下图器材，再添加一个电源，将电路设

计填画完整。

（ ______ ）

并简述此装置的工作过程____ 。（提示：电磁继电器所用弹簧拉力较大，电磁铁磁性必须

大到一定程度才能把衔铁吸引下来，否则弹会把衔铁抬起来。）

【解析】

【详解】

用导线将电源、变阻器、定值电阻R0 和电磁铁顺次连接起来；使电磁继电器的静触点与电

源相连，动触点A和B分别与红灯和绿灯的一个接线柱相连，红灯和绿灯另外一个接线柱分别与电源相连。如图所示：

答案】详见解析

填

）

4．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

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：

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 2N 1920J 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 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。

2）通过 R 2的电流为 I 2= R U 2 =280

V =0.4A ，当电流表示数为 I=0.6A 时，通过 R 1的电流为

I 1=I-I 2=0.6A-0.4A=0.2A ，此时压敏电阻的阻值为 R 1= U I

= 8V

=40Ω，对照乙图可知，此

时压

0.2A

敏电阻 R 1 受到的压力为 2N 。

5．（3）吹冷风 5min 消耗的电能是 0.01kW?h ；电吹风吹冷风时的功率是 120W 。

（ 2019 ·广 东执信中学中考模拟）将缝衣针磁化后，与其它器材组成下图 1 的小指南

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·来后，针尖指北，如图 2，则针尖是 ___ 极，请在图 2 中标出地磁两极和磁感线方向

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

【解析】

【详解】

缝衣针磁化后可以看作为小磁针，静止时，N 极应指向地磁南极（即地理北极），所以针尖是小磁针的N 极；

磁感线从地磁北极出发，指向地磁南极，且小磁针静止时N 极的指向与经过该点的磁感线方向一致，故作图如下：

6．图丁是R V的阻值与车速成正比，当车速为75km/h 时，R V3 -10Ω=50Ω-10Ω，

75km/h 100km/h

U 12V

R V3=40 Ω，通过电路的电流I3= =0.24A，电压表的示数U1=I3R

R V3 R 40Ω+10Ω

V3=0.24A × 40Ω =9.。6V（2019 ·扬州市江都区第三中学中考模拟）4月15日起，《电动自行

车安全技术规范》（也就是市民通称的电动车“新国标”）开始实施。电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。

质量m/kg 40

行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m 2

-3 8×10

-3

电能转化为机械能的效率η75% 工作电压U/V 48

0；

2）如果该电动自行车采用 400W?h （瓦时）的大容量电池供电，则其最多能输出的机械

能为 ______ J ．若这么多的机械能由效率为 30%的汽油机提供，则需要燃烧汽油

6

____ k g ．（已知本地汽油的热值为 4.5× 106

J/kg ）

3）电动车车速过快，目前已经是引发交通事故的重要原因之一，图乙中所示的图线分别

为 A 、 B 两不同品牌电动车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离 s 与刹车前的车速

v 的关系图象。图中 ___ （ A/B ）车的刹车性能较好，你判断的依据是 ____ ；

（4）小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶 10km ．已知小明的质量是 40kg ，且 该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力 f 随车辆和人的总质量 M 的变化关系图像如图丙 所示。则上述骑行过程中克服摩擦力做功的功率为 __________ W ，通过电动自行车的电流为

_______ A ．（ g 取 10N/kg ）

6

【答案】变阻器 1.08× 106

0.8 A 相同速度 A 的刹车距离

更短 200 5.56 【解析】 【详解】

（1）电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的滑动变阻器，它和电动机应该串联在一起

使用，从而起到调节电流的作用。

66

（2）知道电动机的最大容量 W 电=400W ?h=0.4kW ?h=0.4×3.6×106

J=1.44×106

J 电能转

化为的机械能：

66

W 机械能 =W 电×75%=1.44×106

J ×75%=1.08×106

J ；

W

机械能

由 η =

和 Q 放=mq 可得：

Q

放

需要汽油 m= Q 放

=

W 机械能

q 汽油 q

汽油

（3）由图可知，车速相同时， A 实际刹车距离 s 比 B 的短，说明其刹车性能较好；

（4）小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶，运动的路程是水平方向的，重力方向

是竖直向下，所以在竖直方向没有通过的距离，则重力没有做功，也就是重力做的功为 小明和车总质量：

m=40kg+40kg=80kg ，

根据图象可知总质量为 80kg 时的摩擦阻力 f=20N ， 根据表格可知最大车速

v=36k/h=10m/s ， 则最大功率 P=fv =20N × 10m/s=200W

；

1）电动车中改变车速的控制器类似于实验室中

填物理实验器材名称）。 1.08 106

J

6 4.5 106

J / kg =0.8kg ，

消耗电功率：

P

= 200W ，

P电= 电

= 75%

由P=UI 可得：

7．（4）当油箱中的汽油还有5 升时，滑片P 刚好在R的中点，油量表的示数为0.1A，此时报警电路开始自动报警，若要报警时的油量比5 升多一些，由V＝60﹣0.5R 可知，此时滑动变阻器接入电路中的电阻较小，小于R，电路中电流较大，即大于0.1A；要使电路中

的电流减小到0.1A（即达到该电流值时报警），由I＝可知，应增大R0 的阻值或减小

电源的电压，即方法一：换R0，增大R0 的阻值；方法二：换电源，减小电源电压。（2019·扬州中学教育集团树人学校中考模拟）阅读短文，回答问题主动式空气净化器图甲为某型号空气净化器，在不同档位工作时的参数如下表所示．洁净空气量是指1h 净化

空气的体积；能效比是空气净化器洁净空气量与输入功率之比，净化效率等于净化前后空

气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比．

工作档位待机1档2档3档4档5档6档

功率（W）0.9 23 45 75 103 121 148

净化空气量（m3/h ）- 120 240 360 500 610 760

噪音（dB）/ 声强级- 23 32 39 47 49 55

（1）颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力，这主要是因为______ ．

（2）该净化器接在家庭电路中，在5 档正常工作时的电流为 ____ A，如果室内面积为

50m2，房间的高度为2.5m，请你计算该空气净化器工作档位为 4 档时，理论上1h 可以净

化房间内空气___ 次．

（3）单独使用该净化器20min，规格为2400imp/ （kW?h）的电能表指示灯闪烁36 次，则该空气净化器在___ 档位工作，此时该空气净化器的能效比为____ m3/（h?W ）．4）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻R0 10Ω ，电

源电压恒为 28V ；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度 β的变化曲线．现用 此电路检测该型号净化器的净化效率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为

0.7A ，

此时空气中有害气体浓度是 ____ μ g/m 3

，净化器正常使用 30min 后，检测电路的电流变为

0.1A ，则该空气净化器的实际净化效率为 ____ %．

【答案】带电体具有吸引轻小物体的性质 0.2 4 2 5.3 2.0 95% 【解析】 【详解】

(1)[1]颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网时受到强烈的吸引力，这是因为带电体具有吸引 轻

小物体的性质；

(2) [2]由表格数据可知，净化器接在家庭电路中，在

得，在 2 挡正常工作时的电流：

P 44W

I 0.2A U 220V 33

4 档时，净化空气量为 500m 3/h ，即每小时净化空气 500m 3

，

23

V Sh 50m 2

2.5m 125m

3

则理论上 1h 可以净化房间内空气

的次数：

500m 3

n

3 4

125m

3

即理论上 1h 可以净化房间内空气的次数是

4 次；

(3) [4]电能表指示灯闪烁 36 次，净化器消耗的电能：

2400im 3p 6/im k p

W h

0.015kW h 5.4 104

J

工作时间：

t 20min 1200s

则净化器消耗的电功率：

4

W 5.4 104J

P 45W t 1200s

查表可知，功率为 45W 时，该空气净化器在 2 档位工作。 [5]由净化器能效比的定义可得，此时该空气净化器的能效比：

(4) [6]由电路图可知， R 0 、R 串联，检测电路中电流表的示数为：

I 0.7A

由 I U

得，电路的总电阻：

2 挡时的功率 P 44W ，由 P UI

[3]该空气净化器工作档位

为

240m 3 /h 45W

3

5.3m 3

/ （ h

R

28V I 0.7A 40Ω

U

根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值：

R R 总 R 40Ω 10 Ω 30Ω

由图丙可知，气敏电阻阻值为 30Ω 时，此时空气中有害气体浓度是：

1

2.0μg/m 3

[7]当检测电路的电流变为： I 0.1A 此时电路总电阻：

根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值：

R R 总 R 280Ω 10Ω 270 Ω 由图丙可知，气敏电阻阻值为

270Ω 时，此时空气中有害气体浓度是：

2

0.1μg/m

3

由题意知，净化效率等于净化前后空气

中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分 比；则该空气净化器的实际净化效率：

8．

6

W

P 1t 1 P 2t 2 P 3t 3 800W 12 60s 800W 10 60s 300W 5 60s 1.146 106

J 。

（ 2019·上海中考模拟）如图（ a ）所示电路，电源电压为 12 伏且不变， R 1的阻值为 20

欧，滑动变阻器 R 2 是规格为 “20欧 3 安”和“60欧 2 安”中的一个，闭合开关 S 后。

① ____________________ 求通过 R 1 的电流 I 1。

② ________________________________ 求 10 秒内电流通过 R 1 做的功 W 1。

③ 若将一个表盘如图（ b ）所示的完好的电流表接入电路某处，在电路安全工作的情况下， 移动变阻器的滑片 P ，使电路消耗的最大功率与最小功率的比值最大。

（a ）请判断符合上述要求所用变阻器的规格是 ______ ；电流表连接在 ____ （选填 “a 、” “ b 、”“a 或 b ”处）。

（b ）求此功率的最大值 P 最大。 _____

【答案】 0.6 安 72焦 60欧 2安 a 或 b 31.2瓦 【解析】 【详解】

① 由电路图可知，电阻 R 1、 R 2并联，根据欧姆定律 I U

可得，

R

280Ω

0.1A

通过 R 1 的电流 I 1

U 12V

0.6A 。 R 1 20Ω

② 10 秒内电流通过 R 1做的功 W 1 UI 1t 12V 0.6A 10s 72J 。 ③

闭合开关

S ，电阻 R 1、 R 2并联，由并联电路的特点可知，移动变阻器的滑片

P 时，通

过 R 1 的电流保持 0.6A 不变。在电路安全工作的情况下，要使电路消耗的最大功率与最小 功率的比值最大，则电路中的最大电流与最小电流的比值最大。

若将 “20Ω 3A 的”变阻器接入电路中，通过 R 2的电流最大为 3A ，如果电流表接在（ a ）处， 在电路安全工作的情况下，电流不能超过电流表的量程，则电路中最大电流 I 大=3A ；通过

小

=0.2A+0.6A=0.8A ；因此电路中的最大电流与最小电流的比值为

'

I 小

0.8A

因此，符合上述要求所用变阻器的规格是 “60Ω 2A ；”因为图（ b ）电流表的最大量程为

0~3A ，题中干路电流和支路电流均小于 3A ，所以电流表连接在 a 或 b 处。

R2

的电流最小为 I 2

U 12V

R 2 20Ω

0.6A

，电路中最小电流 I 小 =0.6A+0.6A=1.2A ；因此电路

中的最大电流与最小电流的比值为

I 大 3A?

I 小 若将 “60Ω 2A

的”变阻器接入电路中，通过

2.5。

1.2A

R 2'的电流最大为 2A ，则电路中最大电流 I

大

'

=2A+0.6A=2.6A ；通过 R 2'

的电流最小为

I

2 U 12V

0.2A ，电路中最小电流 I

R 2 60Ω

I 大

2.6A?

3.25。