(中考命题研究)2020中考物理试题:专题八_电学综合题_含答案

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专题八 电学综合题1.(2015保山六中一模)如图,电源电压恒定,R 1=30Ω,R 2=60Ω,当开关S 3闭合,S 1、S 2都断开时,电流表的示数为0.1A 。

(1)求电源电压。

解:当开关S 3闭合,S 1、S 2都断开时,R 1与R 2串联,U =IR =0.1A ×(30Ω+60Ω)=9V(2)当开关S 3断开,S 1、S 2都闭合时,求电流表的示数、电路消耗的总功率和通电一分钟电流对R 1所做的功。

解:当开关S 3断开,S 1、S 2都闭合时,R 1与R 2并联,I ′=I 1+I 2=U R 1+U R 2=9V 30Ω+9V60Ω=0.45A ,P =UI′=9V ×0.45A =4.05W ,W =U 2R 1t =(9V )230Ω×60s =162J2.(2014曲靖中考)节能灯具有宽工作电压、长寿命、无噪音、无频闪、比普通白炽灯泡省电80%等优点,有资料显示,全国推广使用12亿只节能灯(2009年已达到推广),一年的节电量相当于三峡电站的年发电量,小明家的卧室里装有“220V 11W”的节能灯一盏。

(1)节能灯正常工作时的电流是多少? 解:I =0.05A(2)小明家的此节能灯每天工作4h ,一个月(30天)耗电多少度? 解:W =1.32kw·h(3)小明家的电能表标有“600revs/(kW·h)”的字样,节能灯消耗的电能[(2)中所求]可以使电能表的转盘转过多少转?解:n =792(转)3.(2013云南中考26题9分)如图甲所示为一恒温箱温控电路,包括工作电路和控制电路两部分。

R 为热敏电阻(置于恒温箱内),阻值随温度变化的关系如图乙所示。

恒温箱温控电路工作原理是:加热过程中,恒温箱温度升高到一定值时,控制电路中电流会达到一定值,继电器的衔铁被吸合,工作电路停止加热。

(1)图中所示状态,电路处于加热还是未加热?解:加热(2)恒温箱的温度为100℃时,继电器线圈中的电流达到20mA,衔铁被吸合,此时热敏电阻R消耗的功率是多少?解:0.02W(3)电阻R′有什么作用?解:一是保护电路,二是调节温控箱的控制温度中考强化集训(时间:60分钟 满分:100分)1.(15分)(2015云南中考25题)如图所示,电源电压6V 恒定不变,灯泡L 标有“6V 3W”字样,滑动变阻器的阻值范围是0~20Ω。

求:(1)小灯泡的电阻;解:小灯泡的电阻为R L =U 2P =(6V )23W=12Ω(2)S 、S 1都闭合时滑动变阻器两端的电压; 解:当S 、S 1都闭合时,滑动变阻器被短路则U R =0(3)S 闭合、S 1断开时电路消耗的最小功率。

解:当滑动变阻器接入电路的电阻R =20Ω时,电路消耗的功率最小P =U 2R 总=U 2R L +R =(6V )212Ω+20Ω=1.125W(1.13W 也可给分)2.(18分)(2015河北中考改编)实验室里有两只额定电压分别为4V 和6V 的小灯泡L 1和L 2,将它们连接到图(1)所示的电源电压可调的电路中,其中通过L 2的电流与电压的关系如图(2)所示。

闭合开关S 1、S 2,断开S 3,滑片P 置于最左端时,一只小灯泡正常发光,电路消耗的功率为5.2W ;只闭合S 3,滑片P 置于最右端时,也有一只小灯泡正常发光,且L 2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为:R 2∶R =1∶4。

求:(1)L 2正常工作时的电阻。

解:根据图象可得UL 2=6V ,IL 2=1A ,根据I =U R 可得,L 2正常工作时的电阻R 2正=UL 2IL 2=6V1A=6Ω(2)L 1正常工作时的电流。

解:闭合开关S 1、S 2,断开S 3,滑片P 置于最左端时,L 1和L 2并联,L 1正常发光,电源电压U =UL 1额定=4V ,I 总=P 总U =5.2W4V =1.3A ,由图象可知,I 2=0.9A ,则L 1正常工作时的电流I 1=I 总-I 2=1.3A -0.9A=0.4A(3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围。

解:只闭合S 3,滑片P 置于最右端时,小灯泡L 1和L 2及变阻器R 串联,正常发光的一只灯泡为L 1,电路中的电流I 总′=I 1=0.4A ,由图象可知,此时U 2=1V ,则由I =U R 可得,L 1的电阻R 1=UL 1I 总′=4V0.4A=10Ω,L 2的电阻R 2=U 2I 总′=1V0.4A =2.5Ω,由于R 2∶R =1∶4,则变阻器的电阻R =4R 2=4×2.5Ω=10Ω,电源电压U ′=I 总′R 总′=0.4A ×(R 1+R 2+R )=0.4A ×(10Ω+2.5Ω+10Ω)=9V ,则电源电压的调节范围为4~9V 。

3.(18分)(2015连云港中考)如图甲所示,电源电压恒定,R 0为定值电阻。

将滑动变阻器的滑片从a 端滑到b 端的过程中,电压表示数U 与电流表示数I 间的关系图象如图乙所示。

求:(1)滑动变阻器R 的最大阻值;解:当滑动变阻器的滑片从a 端滑到b 端的过程中,电路中的电阻变小,电流变大,R 0两端电压变大,电压表示数变小。

滑片位于a 端时,对应的电压表和电流表的示数分别为8.0V 和0.4A ;滑片位于b端时电压表示数为0,电流表示数为1.2A 。

滑动变阻器的最大值为R =U I =8.0V0.4A=20Ω(2)R 0的阻值及电源电压;解:设电源电压为U m ,当滑片P 位于a 端时,有U m =U +IR 0=8.0+0.4R 0 ①。

当滑片P 位于b 端时,有U m =IR 0=1.2R 0 ②,解①②得R 0=10Ω,U m =12V(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时,电阻R 0消耗的功率。

解:当滑片滑到滑动变阻器的中点时,有I =U m R 0+R 2=12V (10+10)Ω=0.6A ,根据P =I 2R 0,得P =(0.6A)2×10Ω=3.6W 。

4.(18分)(2015重庆中考)如图所示,电源电压恒为18V ,小灯泡L 标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R 标有“100Ω 1A”字样,电压表使用的量程为0~15V ,电流表使用的量程为0~0.6A ,R 0为一定电阻;当闭合开关S 、S 1,断开S 2时,灯泡L 恰好正常发光;不计温度对灯丝电阻的影响。

求:(1)小灯泡L 的电阻;解:R =U 2P =(6V )23W =12Ω(2)闭合开关S 、S 1,断开S 2时,通电1min ,电流通过定值电阻R 0所做的功;解:灯泡正常发光,所以I =0.5A ,由欧姆定律得R 0=24Ω,所以W =I 2R 0t =(0.5A)2×240Ω×60s =360J(3)当闭合开关S 、S 2,断开S 1时,在保证电表不超量程、灯泡L 两端的电压不超额定电压的情况下,滑动变阻器R 功率的变化范围。

解:滑动变阻器功率的变化范围为3.75W ~6W 。

5.(16分)(2015云大附中一模)几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字。

现在市面上流行如图所示的新型电饭锅,采用了“聪明火”技术,电脑智能控温、控压,智能化控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的口感和营养,其简化电路如图甲所示。

R 1和R 2均为电热丝,S 是自动控制开关。

把电饭锅接入220V 的电路中,用电饭锅的“聪明火”煮米饭,电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图乙所示。

(1)求电热丝R 2的阻值(计算结果保留一位小数);解:当开关S 闭合时,电路中只有R 2工作,从图乙可知通过R 2的电流I =3A 。

根据I =U R可得,R 2的电阻R 2=U I =220V3A≈73.3Ω(2)这个电饭锅在0~15min 把质量为1.1kg 的米饭由20℃加热到100℃,求电饭锅在这段时间内加热的效率。

[c 米饭=4.2×103J/(kg·℃)]解:米饭吸收的热量Q =cm Δt =4.2×103J/(kg·℃)×1.1kg×(100℃-20℃)=3.696×105J ,0~15min 消耗的电能W 总=W 1+W 2=UI 1t 1+UI 2t 2=220V×3A×10×60s+220V×2A×5×60s=5.28×105J ,电饭锅加热的效率η=Q W 总×100%=3.696×105J5.28×105J×100%=70%。

6.(15分)(2015成都中考)现有一个小灯泡和两个相同的定值电阻,小灯泡的额定电压为2.5V ,额定电流为0.35A ,小灯泡和定值电阻的I -U 图象如图所示。

求:(1)将小灯泡接入电路,电路电流为0.2A ,小灯泡的实际功率为多少? 解:由图象可知I L =0.2A 时,U L =1V ,P L =U L ×I L =1V×0.2A=0.2W(2)将两个定值电阻并联后接在电压为2.5V 的电源两端,工作0.5小时,共消耗多少电能? 解:由图象可知U R =2.5V 时,I R =0.4A ;W 1=U R I R t =2.5V ×0.4A ×0.5×3600s =1800J ,两个电阻并联W 总=2W 1=2×1800J =3600J 。