中考物理培優(yōu)專項復習——電學計算題含答案

1、jz*電學計算題1如圖甲所示是某實驗小組設計的電子秤裝置，其中定值電阻Ro=1OQ,Rx 是壓敏電阻，其阻值隨壓力變化的圖像如圖乙所示。電子秤表是由量程為03V 的電壓表改裝而成的，電源電壓保持9V不變。電子秤托盤其質量忽略不計放有質量為1000g 底面積為 0.04m2薄壁容器，容器裝有質量為 7000g 深為 12cm 的水p水=1.0 x103kg/m3 , g=10N/kg。求：甲乙容器對托盤的壓強；(2) 水對容器底的壓力；(3) 當開關 S 閉合，此時電子秤中電壓表的示數(shù);(4) 此電子秤的最大稱量為多少千克。(1) 2000Pa(2) 48N(3) 1.5V16kgjz*是多少？

2、 2從第 6min 至第 9min,豆?jié){吸收的熱量是多少？C豆?jié){=4.0X1 J/ kg?C 3豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是多少?144Q;21.8X1J2下面的圖表是從某臺電熱飲水機說明書上收集到的信息經(jīng)分析得知，當開關S 閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)，S 斷開時，飲水機處于保溫狀態(tài). 為了測量它加熱時的實際功率，小明斷開其它所有用電器，只將該飲水機接入家庭電路中，閉合開關用時間為 7.5min ,同時觀察到家中標有“ 1200r/kw?h 字樣的電能表轉盤轉過120 轉門.根據(jù)以上信息，求：1電阻 Ri的阻值不考慮溫度對阻值的影響；2飲水機熱水箱中的水從20C升高到 100C時

3、所吸收的熱量C 水=4.2XiJ/ kg?C;3飲水機加熱時的實際功率；4飲水機此加熱過程中的熱效率.S,測得熱水箱中的水從20C升高到 100C，所IL答：155Q.23.36X1J.3800W.493.3%.3.如圖甲是小jz*37.5 X 104如下圖，電源電壓恒定不變，電阻Ri的阻值為 20Q，滑動變阻器的最大阻值 R2為 40Q，小燈泡的額定電壓為 18V,燈絲電阻不隨溫度發(fā)生變化，閉合開關S。當開關 S、S 都斷開時，滑動變阻器的滑片 P 移動到中點時，電流表的讀數(shù)為0.2A;當開關 Si、 S都閉合時，滑動變阻器的滑片P 移動到最右端時，電流表的示數(shù)為0.9A，求1電源電壓是多少

4、？2當開關 Si、S2 都斷開時，通電 imin,電路中產生的最大熱量是多少？3小燈泡的額定電功率是多少？1當 S 閉合，S、S2斷開時，滑動變阻器的滑片在中點時，電路由電阻Ri和 R2/2 串聯(lián)組成，電路中的總電阻 R=Ri+R2/2=20Q+40Q/2=40Q電源電壓 U=IR=0.3AX40Q=i2V(2)電路中元件均為純電阻用電器，由Q=l2Rt 有 Q=(U2/R)t 可知，只有當電路中電阻最小時，電路中產生的熱量最多。此時滑動變阻器的滑片應該滑到最左端，電路中只有電阻Ri的，那么電路產生的最大熱量為 Q=(U2/Ri)t= i2V2XiX60s/20Q=432J當開關 Si、S2都

5、閉合時，滑動變阻器的滑片P 移動到最右端時，電路中Ri發(fā)生短路，電路由燈L和滑動變阻器 R2并聯(lián)組成，電流表測干路電流，I =0.9A通過滑動變阻器 R2的電流為 l2=U/ R2=i2V/40Q=0.3A通過燈泡的電流為IL=I - l2=0.9A-0.3A=0.6A燈泡工作時的電阻為RL=U/IL=12V/0.6A=20Q燈泡的額定功率 P餓=U餓I餓=U2餓/RL=(18V)2/ 20Q=i6.2Wjz*為加熱狀態(tài)；當 S 斷開時，為保溫狀態(tài)；此時飲水機的電功率P=:2m=p水 V= 1.0 x13kg/m3X1x10-3m3=1 kg 加熱時水升溫吸收的熱量Q=m/ t=1kgx4.2

6、xJkg?Cx 90-60C=1.26x5J)飲水機加熱所需時間 t=5min=5x60s=300s ;5佳同學家里的電熱飲水機有加熱和保溫兩種狀態(tài)，這兩種狀態(tài)輪流工作，完全由溫控開關S 自動控制：當膽水的溫度被加熱到90C時，加熱狀態(tài)就停頓而進入保溫狀態(tài)；當膽水的溫度降到60C時,加熱狀態(tài)就啟動如圖是該飲水機的電路原理圖佳同學通過觀察還發(fā)現(xiàn)：當膽裝有1L 水時，飲水機的加熱狀態(tài)每次只啟動 5 分鐘就停頓.問:(1)溫控開關 S 在何種狀態(tài)(斷開或閉合)時，飲水機處在保溫狀態(tài)？這時飲水機的電功率是多少?(2)在加熱狀態(tài)中，飲水機把電能轉化為水的能的效率是多少?P水=1.0 x1kg/m3、C

7、水=4.2xJ心12100(1)當 S 斷開時，只有 Ri接入電路；而當 S 閉合時,電路中兩電阻并聯(lián)，那么總電阻小于R1的阻值，那么由3功率公式 P=A得，S 閉合時，電路中功率大，S 閉合時,武Jf飲水機消耗的電能 W=T 2t=x300s=1.572XJ10那么飲水機的電能轉化為能的效率為n=572xl0-/80.2% .jz*6如圖甲所示電路，電源電壓恒為 1.5V,閉合開關后，把滑動變阻器 R2的滑片 P 從最右端向左移動.由 于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，滑片P 向左移動一段距離后，電流表才有讀數(shù)，此時電壓表的示數(shù)為1.35V.且電流表讀數(shù) I 與滑片 P 移動的距離 x 的關系如圖乙

8、所示求：1當電流表開場有讀數(shù)時，滑片P 移動的距離 x 的值和 R2接入電路的阻值；2電阻 Ri的阻值；3當滑片 P 移到 x 等于 10cm 處時，R2消耗的電功率.解：1由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測滑動變阻器兩端的電Ui=U - U2=1.5V - 1.35V=0.15V3由乙圖可知，當滑片 P 移到 x 等于 10cm 處時，電路中的電流 I =0.3A ;Ri兩端的電壓:U1=IR1=0.3AX1Q=0.3V,R2兩端的電壓：S =U- 5=1.5V -0.3V=1.2V,R2消耗的電功率：壓；由圖乙當電流表開場有讀數(shù)即I=O.15A 時，滑片 P 移動的距

9、離 x=5cm ;L35VI0.15AQ.u】-Q15VI-0. ISAQ.R2接入電路的阻值:R2=2Ri兩端的電壓:Ri=jz*P2=U2I=1.2VX0.3A=0.36Wjz*7、圖甲是測量高于湖水戒備水位裝置的原理圖。長方柱形絕緣容器并與電路連接，底部有一小孔與湖水相通，且容器底面與戒備水位相平。電源電壓恒為6 V，小燈泡標有“2V 2 W字樣燈絲電阻不變。兩金屬板間的湖水電阻R與x的關系如圖乙所示x為容器水柱高度h的倒數(shù)，即x=1/h。求1小燈泡的電阻。2湖水水位高于戒備水位多少米時，燈泡正常工作。3將電流表改為水位計，水位計的刻度是否均勻，說明理由。1小燈泡的電阻f2WLT2V2燈

10、泡正常發(fā)光時，通過燈泡的電流L廠17-人 6V-2VR - 4Q由于 A 湖水電阻 R 與 L 串聯(lián)，那么丿1A由圖像可知，當 R=4Q 時，h=5m，那么湖水水位咼于戒備水位 5m。Dip3不均勻，當超過戒備水位時，湖水水位發(fā)生變化，A 湖水電阻 R 發(fā)生改變，由L可知，U、RL不變，那么 I 與 R 不成比例，電流表的示數(shù)變化不均勻，即水位計的刻度不均勻。8.某太陽能熱水器，可以貯水100L,天氣好時，吸收的太陽輻射能可以使水溫升得足夠高；陰雨天可用電輔助加熱，它的電加熱棒的額定電壓是220V，額定功率是 2000W。假設在的照射下，100L 的水溫從 20C上升到 50C，吸收太陽的熱量

11、是多少”【水的比熱 c =A部左右兩面插有豎直薄金屬板圖圖乙jz*4.2 X 10/ kg 】(2) 假設在陰雨天僅用電熱加熱棒在額定電壓下將這些水加熱，使之升高一樣的溫度，需要多長的時間(假設消耗的電能全部轉化為水吸收的能)電加熱棒的電阻是多大？(3) 實際上用電加熱時間需要2h,實際加熱時間長的原因是什么？使用太陽能有什么好處？(1) 1.26X107J(2) t =6300sR= U2/P=24.2 Q(3)有熱量損失、實際電壓低于220V 環(huán)保、節(jié)約常規(guī)能源等9我國是一個水資源匱乏的國家愛動腦筋的小何同學，為了節(jié)約用水設計了一個儲水箱放在他家洗衣 機底部，用來儲存洗衣機 廢水，沖洗便盆

12、。將朱読衣機銘牌ftltuiCJ1C3O6毓定電壓Z* 230洗撫功辜220脫水功率330大洗播獰/kg 71根據(jù)有關技術參數(shù)，求洗衣機洗滌時的正常工作電流是多少？2為合理利用空間，他根據(jù)衛(wèi)生間的空間和洗衣機底面積的大小，確定儲水箱的長和寬分別為1.0m、0.5m .假設要求儲水箱的儲水量為300kg，求小何設計的儲水箱的高度至少為多少？3在寒冷的冬天，溫度太低會影響洗滌效果，小何進一步思考：如果在洗衣機上安裝一個加熱電阻，這樣在洗滌前先將水加熱到適宜的溫度，可提高洗滌效果假設每次洗衣時，首次進水量為 10kg，加熱時電能的 80%轉化為水的能，要求給 10kg 的水正常加熱 10min，使水

13、的溫度升高10C，求小何在洗衣機上安裝的加熱電阻為多少？C 水=4.2X1J/kg?C1洗衣機洗滌時的正常工作電流是1A;2儲水箱的高度 0.6m；3小何在洗衣機上安裝的加熱電阻為55.3Q.2 在保壓狀態(tài)下，加熱器正常工作1h 耗電 0.2kWh，求 R2的阻值.jz*時，測得電阻 R 兩端的電壓 U 與通過電阻 R 的電流 I 的變化關系如圖 2 所示。求:10如圖 1 所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S 后，滑動變阻器的滑片 P 由 a 端移動到 b 端jz*3電壓表 V1 示數(shù)的變化圍。4通過計算分析變阻器的滑片P 由 a 端移動到 b 端的過程中，電阻 R 消耗的電功率變化情

14、況。1電源的電壓為 12V2最大阻值 Rab=16Q3電壓表 Vi示數(shù)的變化圍是 08V2 變阻器的最大阻值。jz*L 貶端理 KE 為 2V劇 R兩端電壓 U 嚴 Ua-u-220 V-2V-218V (1分 1(2)保壓時加熱 SKxXttP, 成;熱器電功率P2=也專恥=0. 2JW二20Wt1h心)假設電壓力鍋在3燈內一倉處于加煥狀態(tài)，則水換 收的熱曜Q=i(l3i+Pjt(1分)Q喘二90%x ( 8 D0W4 20() W )x35x60=1.89x10(1分)Qit - Cp V * (t_tj1.89 x|們=4.2 x 10JJ/(kg - %： x ltf*kg/n?X 5

15、 x 10 Wx (i20r)til。弋(1分)由于鍋水溫到達 105C時，壓力鍋處于保壓狀態(tài)，溫度保持不變，所以吸熱后水溫升高到 (其它合理解答參考給分)。12、目前很多城市已經(jīng)使用了風光互補路燈系統(tǒng)如圖20 所示，它具備了風能和太陽能產品的雙重優(yōu)點：該系統(tǒng)既可以通過太陽能電池組獨立發(fā)電并儲存在蓄電池，也可以通過風力發(fā)電機獨立發(fā)電并儲存在蓄電池；在風、光都具備時可以同時發(fā)電。某種型號的風光互補路燈技術參數(shù)如下：風力發(fā)電風力發(fā)電風力發(fā)電機路燈額定路燈額定太陽能電池板額定功率額定風速啟動風速電壓功率平均輸出功率260W8m/s3m/s24V60W100W1假設路燈每晚工作 10h,求路燈正常工作

16、時的電流和每晚消耗的電能。2如果太照射到地面時的輻射功率為800J/(s.m2)(1s 輻射在每 1 m2上的光能為 800J),假設太陽能電池板的面積為 1.25 m2,太陽能電池光電轉換效率為多大？3在平均風速為 8m/s 的晚上，風力發(fā)電機除了保障路燈正常工作外，同時還給蓄電池充電，如果風力發(fā)電機一晚上工作時間為8 h,那么在這段時間蓄電池儲存電能是多少KW.h ?4風力發(fā)電機的輸出電功率P與風速v的平方成正比。我市沿海風速不低于 5m/s 的時間每年不少于 4000 h,試估算這臺風光互補路燈系統(tǒng)利用風能的最小年發(fā)電量是多少2W_am7二5450 o門分)(1 分)1分爐0旳2P)OI

17、F105C。KW.h ?jz*解：1I= PL/ UL=60W/24V=2.5AW= PLt=60WX10X3600S=2.16劃 10太陽能電池板接收到的總功率 P總=800J/(s.m2)X1.25 m =1000W太陽能電池板平均輸出功率 P出=100 W所以光電轉換效率為n=P出/P總=1oow/1ooow =10%333蓄電池可儲存的電能 W=P額一 P燈t=(260X10-K W 60X10 K W)X8h =1.6KW h4根據(jù)題意有 P額/ P =v額2/v2當風速為 5 m/s 時風力發(fā)電機輸出功率 P= v2/ v額2P額所以最小年發(fā)電量約為 W= Pt/=v2/ v額2P額t/=(52/82)X260X-3KWX4000h=406.25KW- h4電阻 R 消耗的電功率有 18W 變?yōu)?211.電壓力鍋集高壓鍋和電飯鍋的優(yōu)點于一體，既平安又節(jié)能某型號電壓力鍋的額定電壓為220V,右圖是其工作原理圖，Ri、R2分別是主加熱器和保壓加熱器，Ri的額定功率為 800W; L 是用來指示電壓力鍋工作狀態(tài)的變色發(fā)光二極管，當通過它的電流小于40 mA 時，發(fā)紅光，到達 40mA 時,開場發(fā)綠光，只要有電流通過L 其兩端電壓就恒為 2V; R0是特殊電