挑戰(zhàn)20計算題（電學(xué)綜合26題）（原卷版）-2022年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編

年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編（原卷版）挑戰(zhàn)20計算題（電學(xué)綜合26題）1．（2022?連云港）在一次綜合實(shí)踐活動中，小明制作了一個簡單的保溫箱，其工作原理如圖所示。熱敏電阻R、定值電阻R0和電磁繼電器組成保溫箱的控制電路。熱敏電阻R的阻值隨溫度的升高而減小，當(dāng)箱內(nèi)溫度達(dá)到100℃時，電磁鐵吸合銜鐵，使觸點(diǎn)A脫開觸點(diǎn)B改與觸點(diǎn)C接觸，當(dāng)箱內(nèi)溫度低于50℃時電磁鐵松開銜鐵，觸點(diǎn)A再次與觸點(diǎn)B接觸。當(dāng)觸點(diǎn)A先后與觸點(diǎn)B、C接觸時，電流表的示數(shù)分別為5A和1A。求：（1）電阻R1和R2的阻值；（2）保溫箱加熱時工作電路的功率；（3）保溫箱保溫10min工作電路消耗的電能。2．（2022?安徽）下表為某電火鍋的銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，R1、R2為阻值一定的電熱絲，且R1＜R2。通過控制開關(guān)S1、S2的斷開或閉合狀態(tài)，可以讓電火鍋在不同擋位工作?！痢僚齐娀疱侇~定電壓220V額定功率低溫?fù)?00W中溫?fù)?000W高溫?fù)?500W（1）電火鍋在低溫?fù)豕ぷ鲿r，開關(guān)S1、S2分別處于什么狀態(tài)？（2）求R1：R2的值；（3）若家庭電路的電壓是220V，某插座的額定電流是5A，用該插座僅給電火鍋供電，從安全用電和加熱快這兩個角度綜合考慮，應(yīng)選擇哪個擋位？說明理由。3．（2022?樂山）標(biāo)有“6V3.6W”字樣的小燈泡和其他的電學(xué)元件連成電路，如圖1。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時，滑動變阻器滑片P從右向左滑動的過程中記錄下電壓表示數(shù)U1和電流表示數(shù)I，并繪制出對應(yīng)的U1﹣I圖像（如圖2），且當(dāng)滑片滑至最左端時小燈泡正常發(fā)光。已知定值電阻R0＝12Ω，求：（1）電源電壓U；（2）小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL；（3）當(dāng)S1、S2、S3均閉合，且滑動變阻器滑片處于中點(diǎn)位置時，整個電路消耗的電功率P。4．（2022?郴州）如圖所示，電源電壓恒定，L為“6V3.6W”的小燈泡（假設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化）。當(dāng)S1斷開，S和S2閉合時，燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)S、S1、S2都閉合時，通過定值電阻R1，R2的電流之比為3：2；閉合開關(guān)S，在確保通過電阻R2的電流不為零的前提下，控制S1、S2的通斷，R2消耗的最大功率和最小功率之比為9：1。求：（1）燈泡L的電阻；（2）電源電壓；（3）R2消耗的最大功率。5．（2022?濟(jì)寧）長征二號F遙十三運(yùn)載火箭于2021年10月16日0時23分按預(yù)定時間精準(zhǔn)點(diǎn)火發(fā)射，搭載的神舟十三號載人飛船被成功送入太空。發(fā)射前，檢驗(yàn)飛船艙體的氣密性至關(guān)重要。某興趣小組用封閉容器代替飛船艙體置于真空室中，設(shè)計了如圖所示的電路，模擬檢驗(yàn)飛船艙體的氣密性。若密閉容器不漏氣，則密閉容器與真空室中的氣壓不發(fā)生變化；若密閉容器漏氣，則密閉容器中的氣壓減小，真空室中的氣壓增大。密閉容器中的正常環(huán)境氣壓為1.0×105Pa，電源電壓U＝12V，定值電阻R0＝18Ω；R1和R2是兩個相同的壓敏電阻，其阻值隨環(huán)境氣壓的變化如表中所示。環(huán)境氣壓/（×105Pa）00.20.40.60.81.0壓敏電阻阻值/Ω362212632按要求回答下列問題：（1）當(dāng)開關(guān)S接a時，若電壓表的示數(shù)為10.8V，請通過計算判斷密閉容器是否漏氣；（2）若密閉容器漏氣，開關(guān)S接b時，電流表的示數(shù)為0.3A，求此時真空室中的環(huán)境氣壓。6．（2022?甘肅）廚藝最講究“火候”二字，如圖甲所示的智能蛋糕機(jī)就是通過智能化技術(shù)控制制作時間和溫度，制作出口感好、營養(yǎng)價值高的蛋糕。該蛋糕機(jī)的電路簡圖如圖乙所示，其中R1、R2均為發(fā)熱電阻（假定電阻不隨溫度變化），部分參數(shù)如下表所示。求：額定電壓/V220額定功率/W高溫1100中溫880低溫______（1）當(dāng)開關(guān)S1斷開，單刀多擲開關(guān)S2打到3時，蛋糕機(jī)處于低溫?fù)酰ㄟx填“高溫”、“中溫”或“低溫”）；（2）該蛋糕機(jī)以高溫?fù)跽９ぷ鲿r，10分鐘產(chǎn)生的熱量；（3）該蛋糕機(jī)正常工作時R2的電阻值；（4）該蛋糕機(jī)低溫?fù)醯念~定功率。7．（2022?賀州）賀州市水利資源豐富，小明設(shè)計了如圖甲所示的水文站測量桂江水位的原理圖。電源電壓U＝3V，定值電阻R0＝10Ω，滑動變阻器R長20cm，最大阻值20Ω。且滑動變阻器的阻值隨滑片P從最上端C位置移動到最下端D位置的過程中均勻變化（滑片P移動過程中摩擦不計）。彈簧下端懸掛一重為50N的物體AB，其底面積為0.01m2、長為0.3m。彈簧伸長量與它受到拉力的關(guān)系如圖乙所示（不計彈簧質(zhì)量，連接彈簧兩端的絕緣細(xì)繩不可伸長）。求（1）當(dāng)物體AB上表面與水面相平時，物體AB受到的浮力大小；（2）當(dāng)水面從物體AB的上表面逐漸下降至下表面剛好離開水面的過程中，彈簧伸長了多少cm？（3）閉合開關(guān)S后，當(dāng)水面在物體AB上表面時，滑片剛好在滑動變阻器R的最上端C位置，水面從物體AB上表面逐漸下降至下表面剛好離開水面時，電壓表的示數(shù)是多少？8．（2022?泰安）如圖所示，物理科技小組設(shè)計的具有防干燒功能的空氣加濕器裝置模型，由控制器和加熱器組成，可在水量不足時自動停止加熱。加熱器有高、低兩個擋位，由開關(guān)S和加熱電阻絲R1、R2組成，U＝220V，R2＝242Ω；控制電路電壓恒定，R0＝10Ω，RF為壓敏電阻，下方固定一個輕質(zhì)絕緣T形硬質(zhì)桿，水箱注水后圓柱形浮體A豎直上浮，通過T形桿對壓敏電阻產(chǎn)生壓力，所受壓力每增加1.5N，電阻減小5Ω。浮體A體積為1000cm3，質(zhì)量為50g?？萍夹〗M對加濕器進(jìn)行測試：向水箱內(nèi)緩慢注水，當(dāng)液面上升至浮體A體積的浸入水中時，電磁鐵線圈中電流為200mA，此時銜鐵恰好被吸下，加熱器開始工作；當(dāng)液面上升至浮體A體積的浸入水中時，電磁鐵線圈中電流為240mA；當(dāng)水箱注水量達(dá)到最大值時，電磁鐵線圈中電流為300mA。T形硬質(zhì)桿的質(zhì)量和電磁鐵線圈電阻忽略不計，g取10N/kg，水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。（1）當(dāng)加熱器處于高擋位時，加熱140s所產(chǎn)生的熱量全部被1.2kg的水吸收，水溫升高了25℃（未達(dá)到沸點(diǎn)）。求加熱器的高擋功率和低擋功率；（2）求浮體A體積的浸入水中時受到的浮力和此時壓敏電阻受到的壓力；（3）求水箱注水量達(dá)到最大值時，浮體A浸入水中的體積。9．（2022?湖北）圖甲是某型號能設(shè)定加熱溫度的家用空氣炸鍋，其簡化電路如圖乙所示。它是通過電阻絲R1來加熱空氣，從而加熱食物，達(dá)到設(shè)定加熱溫度后，斷開開關(guān)。求：（1）將5×10﹣3kg的空氣從20℃加熱到200℃需要吸收的熱量。c空氣取1.0×103J/（kg?℃）；（2）工作電路中電熱絲R1與指示燈支路并聯(lián)。已知R1的額定電壓為220V，額定功率為1210W。正常工作時，工作電路的總電流為5.55A，此時指示燈支路消耗的功率；（3）控制電路電源電壓恒定，通過調(diào)節(jié)變阻器R3接入電路的阻值來設(shè)置加熱溫度，電阻R2置于溫度監(jiān)測區(qū)域，它的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖丙所示。當(dāng)加熱溫度設(shè)定為150℃，即R3的阻值調(diào)為100Ω時.閉合開關(guān)S，電磁繼電器（不計線圈的電阻）的銜鐵被吸下，工作電路接通，開始加熱；直到溫度達(dá)到150℃時，銜鐵向上彈起，停止加熱。則當(dāng)R3的阻值調(diào)為80Ω時，對應(yīng)的加熱溫度設(shè)定為多少？10．（2022?遼寧）某中學(xué)為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生錯峰用餐，食堂安裝了自動加熱餐臺。其中一個餐臺的部分簡化電路如圖所示。閉合開關(guān)S，加熱餐臺開始工作。當(dāng)臺內(nèi)食品溫度降到20℃時，控制開關(guān)S0轉(zhuǎn)到位置1為食品加熱；當(dāng)臺內(nèi)食品溫度達(dá)到50℃時，S0轉(zhuǎn)到位置2為食品保溫。定值電阻R1＝24.2Ω，保溫功率為400W。求：（1）定值電阻R2的阻值；（2）餐臺加熱狀態(tài)下工作5min消耗的電能；（3）在加熱狀態(tài)時，餐臺工作5min產(chǎn)生的熱量可使5kg初溫20℃的湯升溫至50℃。若不計熱量損失，求湯的比熱容。11．（2022?益陽）隨著汽車的普及，車載電飯煲開始得到應(yīng)用，人們能夠在車內(nèi)隨時隨地做飯而不受場地的限制，更好滿足了旅游個性化要求。如圖是某品牌車載電飯煲簡化后的電路原理圖，直流電源的電壓為12V，R1、R2均為電熱絲。當(dāng)只閉合S1時是保溫?fù)?，功率?6W；當(dāng)S1、S2都閉合時為加熱擋，功率為300W。求：（1）在加熱擋工作時，工作100秒電路中消耗的電能；（2）R1的阻值；（3）在保溫?fù)鯐r，R2的電功率。12．（2022?恩施州）如圖所示是一款爬繩機(jī)器人，它能沿繩子負(fù)載爬升，其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示，電池的充電電壓和工作電壓一致。求：（g取10N/kg，電池容量20Ah相當(dāng)于在額定電壓下，用1A的放電電流工作可連續(xù)供電20h）技術(shù)參數(shù)載重120kg配繩20m爬繩速度12m/min自重10kg額定電壓36V電池容量20Ah電池動力鋰電池（1）動力鋰電池可提供的總電能；（2）機(jī)器人滿載勻速爬升的功率；（3）上述爬升12m的過程中，機(jī)器人消耗電能的80%用于爬升做功，則實(shí)際工作的電流多大？（結(jié)果保留到整數(shù)位）13．（2022?畢節(jié)市）如圖甲是某茶具上煮茶器的電路原理圖，R1是加熱電阻，R2是保溫時的分壓電阻，S為電源開關(guān)，S1為自動溫控開關(guān)。S、S1都閉合時，煮茶器處于加熱狀態(tài)；當(dāng)水沸騰后，S1會自動斷開，轉(zhuǎn)為保溫狀態(tài)。煮茶器工作過程中的P﹣t圖像如圖乙所示，不計電阻值隨溫度的變化。求：（1）電阻R1的阻值。（2）當(dāng)煮茶器處于保溫狀態(tài)時，R1的電功率。（3）當(dāng)煮茶器處于保溫狀態(tài)時，電阻R2在100s內(nèi)消耗的電能。14．（2022?棗莊）如圖甲所示，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。當(dāng)滑片P由滑動變阻器b端移動到a端的過程中，分別測出幾組對應(yīng)的電壓值和電流值，通過計算得出滑動變阻器對應(yīng)的電功率P，并畫出滑動變阻器的電功率P和電流I的關(guān)系圖象，如圖乙所示。求：（1）滑動變阻器的最大阻值；（2）R0的阻值和電源電壓；（3）整個電路消耗的最小電功率和最大電功率之比。15．（2022?荊州）如圖所示的電路中，電源電壓恒定為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“2.5V1.25W”字樣（燈絲電阻不變），定值電阻R1阻值為15Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”，電流表量程為0﹣0.6A，電壓表量程為0﹣3V，求：（1）小燈泡L的電阻；（2）閉合開關(guān)S、斷開開關(guān)S1、S2，電流表示數(shù)為0.3A，此時滑動變阻器R2連入電路的阻值；（3）閉合開關(guān)S、S1、S2，滑動變阻器的滑片滑至最右端，通電1min定值電阻R1產(chǎn)生的熱量；（4）閉合開關(guān)S、S1、S2，在確保電路各元件安全的情況下，滑動變阻器R2的最大功率。16．（2022?營口）某電熱水壺（電阻不變）的參數(shù)如下表，當(dāng)家中只有電熱水壺單獨(dú)工作時，電熱水壺正常工作5min可將1.5L初溫40℃的水燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]求：產(chǎn)品型號XXX最大容量1.5L額定電壓220V額定功率1500W（1）這壺水吸收的熱量；（2）電熱水壺的加熱效率；（3）這段時間內(nèi)家中標(biāo)有“3600r/（kW?h）”電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)。17．（2022?青海）“廚寶”是一種小型家用廚房熱水器，內(nèi)部電路如圖所示，R為電熱絲，額定電流為5A。該“廚寶”正常工作100s能將5kg水的溫度升高4℃，已知c水＝4.2×103J/（kg?℃）。請你完成下列計算：（1）“廚寶”的功率；（2）“廚寶”消耗的電能；（3）水吸收的熱量；（4）“廚寶”的效率。18．（2022?阜新）電熱水壺發(fā)熱電阻阻值不變，其主要參數(shù)如表所示[水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）]，求：額定電壓220V容量1.5L加熱功率1210W保溫功率88W（1）電熱水壺保溫狀態(tài)下電路中的電流是多少？（2）在加熱狀態(tài)下，電熱水壺正常工作100s，消耗的電能是多少？（3）用此電熱水壺，將質(zhì)量為1kg的水從50℃加熱到100℃，吸收的熱量是多少？19．（2022?貴港）如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，電壓表量程可選，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器R2標(biāo)有“1A”字樣，最大阻值未知。閉合開關(guān)S1、S3，斷開開關(guān)S2，將滑動變阻器R2的滑片P從b端移動到a端，得R1的“U﹣I”關(guān)系圖像如圖乙所示。（1）求電阻R1的阻值和R2的最大阻值；（2）若閉合開關(guān)S2、S3，斷開開關(guān)S1，使R2的滑片P位于a端，此時電流表示數(shù)為0.42A，求R3通電50s產(chǎn)生的電熱；（3）若閉合開關(guān)S1、S3，斷開開關(guān)S2，且電壓表的量程為0～3V，在保證電路元件都安全的情況下，求電路總功率的變化范圍。20．（2022?百色）如圖甲所示電路，電源電壓不變，燈泡L上標(biāo)有“5V2.5W”字樣，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P由b端滑到中點(diǎn)的過程中，燈泡L的電功率與電流的P﹣I關(guān)系圖像如圖乙所示，忽略溫度對燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡L正常發(fā)光時的電阻；（2）滑片P在b端時，1min內(nèi)燈泡L消耗的電能；（3）電源電壓；（4）在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值。21．（2022?廣西）善于觀察的小明發(fā)現(xiàn)，家中的即熱式水龍頭使用時冬季水溫偏低，夏季水溫偏高，還發(fā)現(xiàn)水龍頭標(biāo)有“220V2200W”。于是他增加兩個相同的發(fā)熱電阻R、兩個指示燈（電阻不計）設(shè)計了如圖所示的電路進(jìn)行改進(jìn)，其中R0為改進(jìn)前水龍頭發(fā)熱電阻。開關(guān)S1可以只與c相連或同時與a、b相連，使其具有兩擋工作狀態(tài)，且冬季與夏季水龍頭工作的總電流之比為4：1。求：（1）電阻R0的阻值；（2）改進(jìn)前，若水龍頭的熱效率為90%，正常加熱100s提供的熱量；（3）改進(jìn)后，冬季使用時水龍頭工作的總電功率。22．（2022?錦州）小明家購買了一臺電熱水器，銘牌顯示：容量是50L，額定電壓是220V，額定功率是2000W。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]求：（1）該電熱水器正常工作時的電阻是多少？（2）某次洗浴時，水箱裝滿初溫為20℃的水，正常工作加熱到60℃，若熱水器的加熱效率是84%，則此次加熱消耗多少電能？（3）一天，小明家只有該熱水器和額定功率為700W的電飯鍋接入電路，它們都正常工作，則標(biāo)有2000r/（kW?h）的電能表的鋁盤4min轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)？23．（2022?上海）小華同學(xué)做“測小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，他將電源（電源電壓為2伏的整數(shù)倍）、待測小燈（額定電壓為6伏，如果實(shí)際電壓超過7.5伏時小燈會損毀）、電流表、開關(guān)串聯(lián)。并將電壓表并聯(lián)入電路。實(shí)驗(yàn)時，他將電壓表的示數(shù)UV，電流表的示數(shù)IA，以及兩者的乘積UVIA記錄下來，表格中為部分?jǐn)?shù)據(jù)。序號UV（伏）IA（安）UVIA（瓦）12.01.224.036.01.8①電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端（“小燈泡”或“滑動變阻器”）。②求出電源電壓U（需寫出主要計算過程）。③求出小燈的額定電功率P額（需寫出主要計算過程）。24．（2022?宿遷）寒假某物理實(shí)踐小組的同學(xué)到養(yǎng)老院看望老人時，了解到由于氣溫低老人坐在馬桶上時感覺不太舒適，實(shí)踐小組的同學(xué)返回后在學(xué)校和家長的支持下，便利用所學(xué)的知識設(shè)計了一款適宜老人使用的簡易馬桶圈加熱器，計劃通過“眾籌”項目向廠家定制生產(chǎn)，其電路如圖所示，定值電阻R1和R2表示電熱絲，R2的阻值為3300Ω，有高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)鮾煞N加熱功能，低溫?fù)豕β蕿?1W，當(dāng)它