资源简介

专题十八 电磁学（计算题）——中考二轮达标训练
1.如图所示的电路中，电源电压若保持不变。，，则：
（1）如果都断开时，电流表示数为0.4A，求电源电压；
（2）如果都闭合时，电流表示数为1.5A，求的阻值。
2.如图所示，比亚迪秦PLUS是一款紧凑型轿车，基于比亚迪最新的DM-i插电混动平台打造，具有较高的性价比和市场竞争力。该电动汽车内部的电池能量为46kW h。（已知）求：
（1）该汽车电池充满电可以提供多少焦耳的电能；
（2）与燃油汽车相比，电动汽车内部的电池充满一次电提供的电能相当于多少千克的汽油完全燃烧发出的热量。
3.如图乙是某超声波加湿器（甲图）内部湿度监测装置的简化电路图，根据电压表的示数可以判断湿度的高低。已知电源电压为12V，定值电阻的阻值为30Ω，湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图像如图丙所示，其阻值最大为150Ω（图中未画出）。求：
（1）当湿度为60%时，通过的电流；
（2）当湿度为60%时，加湿器消耗的总功率；
（3）若电压表的量程为0～9V，装置能监测湿度的最大值。
4.体重超标已影响部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况；我校创新小组设计了一台简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，请解答以下问题：
（1）电路图中的作用是______，压敏电阻的主要材料是：______（填“超导体”“导体”“半导体”）；
（2）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少？
（3）当体重计示数为600N时，两端的电压为多少？
（4）此体重计所能测量的最大体重为多少牛？
5.学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展了改造“简单电器”的项目化学习。经过小组同学筛选，他们找到了一款电热饭盒，其额定电压为220 V，额定电流为5 A。求：
（1）该电热饭盒正常工作时的电阻R。
（2）小明觉得该电热饭盒正常工作时只有快速加热功能，不方便使用，于是在原电路基础上，想给它添加一个功率为40 W的保温功能，请你在虚线框内利用电源、原电阻R、添加电阻、2个开关及导线若干设计相应电路图，并计算添加电阻的大小。（注意在电路图中标注，合理即可）
6.如图甲是煮茶器的电路原理图。都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求：
（1）在加热状态下，煮茶器内消耗的电能；
（2）电阻的阻值；
（3）在保温状态下，电阻两端的电压。
7.如图，甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体，甲、乙中都有一段电阻丝，，。闭合开关，电流表的示数为1.2A。通电120s后，甲中温度计的示数为29℃。求：
(1)的电功率；
(2)电流通过产生的热量；
(3)液体的比热容（不计热量损失）。
8.如图甲所示是一款多档位电热水壶，图乙是其电路简化结构图，、和阻值均为44Ω，具有高温、中温、低温三档温度调节功能。求：
（1）将1kg初温为20℃的水烧开（标准大气压下），水所吸收的热量；[]
（2）电热水壶处于低温档工作的电功率；
（3）若将电热水壶调至高温档进行正常加热，它将第（1）小题中的水烧开需要170s，电热水壶的效率。
9.某品牌浴室多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能，其简化电路如图所示，部分参数如表所示。当取暖器正常工作时，求：
额定电压 220 V
灯暖 额定电流 2.5 A
风暖 吹风电机额定电流 0.15 A
加热电阻 22 Ω
（1）灯暖灯丝的电阻。
（2）灯暖功能10 min消耗的电能。
（3）仅使用风暖功能时电路中的电流。
10.康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图，均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、的通断可实现三个挡位功能的切换，其中是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。
额定电压 220 V
高温挡 100 W
低温挡 880 W
保温挡 ×××W
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图像如图所示。若用高温挡把质量为4 kg、初温为50 ℃的水加热到60 ℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
11.如图甲所示，这是某电子秤的原理示意图，电源电压恒为8 V，为定值电阻，托盘下方的为压敏电阻，其阻值的大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图象如图乙所示。
（1）当托盘中没有物体时，求压敏电阻的阻值；
（2）当托盘中没有物体时，电流表示数为0.01 A，求定值电阻的阻值；
（3）当放入质量为0.5 kg的某物体时，求电流表的示数。
12.图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24 V 12 W”字样，为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化如图乙所示。滑动变阻器最大阻值为30 Ω。当光照强度为、连入电路的阻值为12 Ω时，灯正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；
（2）电源电压；
（3）光照强度在之间，通过调节，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压）
13.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，均为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，断开开关，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，电压表的示数为2.4 V，电流表示数为0.3 A。将的滑动触头从a端移动到b端的过程中，电压表和的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。
（1）求的阻值；
（2）求的最大阻值；
（3）同时闭合和，当的阻值为何值时，的电功率最大？电功率的最大值是多少？
14.图甲所示为某电暖器的简化原理图，其中是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图象如图乙所示。已知电源电压为220 V，每个电热丝的额定电压均为220 V，现要在某卧室使用该电暖器，卧室的容积为，空气的比热容为，空气密度为，假设卧室封闭，请根据图象及以上信息解答下列问题。
（1）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少？
（2）只闭合时，流过电热丝的电流为多少？此时电暖器消耗的总功率为多少？
（3）只闭合和，让电暖器工作15 min，卧室内的温度升高了10 ℃，电暖器的加热效率是多少？（保留两位有效数字）
15.如图甲所示的是一款立体速烘衣架，可通过旋转选择开关实现冷风吹干衣物或热风烘干衣物，其中冷风吹干的额定功率为110W，热风烘干的额定功率是550W，其内部电路的简图如图乙所示，额定电压为220V。
（1）电热丝正常工作时，通过电热丝的电流是多少？
（2）若让立体速烘衣架在热风烘干状态下正常工作10min，则电热丝产生的热量是多少？
（3）若让立体速烘衣架在热风烘干状态下正常工作12min，则图丙所示的电能表转过多少转？
16.电梯为居民出入带来很大的便利，小岩查阅资料了解到，出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成，工作电路电源电压恒为220V，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警声，即使闭合开关S，电动机也不工作。控制电路电源电压恒为6V，保护电阻的阻值为100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）的阻值随压力F大小变化的关系如图乙所示。控制电路中的开关始终闭合，当电磁铁线圈中电流达到20mA时，动触点K刚好接触静触点B，电铃发出报警声。电磁铁线圈的阻值忽略不计。
(1)若电动机的额定功率为440W，正常工作时通过它的电流是多少？
(2)当该电梯厢内乘客的总质量为1100kg时，通过计算说明电梯是否超载；
(3)求压敏电阻电功率的最大值。
17.车库里只有一盏灯，为给刚买的电动车充电，小王断开总电源，按下图从开关的两个接线柱上引出两根导线，接上插座并将充电器插入插座充电。接通电源后发现未闭合开关灯却亮了，但亮度较暗。
（1）造成这一现象的原因是插座连接错误而导致充电器与电灯________（选填“串”或“并”）联。
（2）充电器上标有“输入电压220 V输出功率100 W”，电动车一次充电需6 h。将充电器插入正确连接的插座充电，完成一次充电消耗多少电能？
18.某工厂研发了一种新型抗压材料，现对该材料能承受的撞击力进行测试，如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方某一高度处由静止释放，撞击后重物和样品材料完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示，已知电源电压，重物质量，不受压力时压力传感器的电阻为110Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：
（1）定值电阻的阻值是多少Ω？
（2）样品受到的最大撞击力是多少N？
（3）撞击后重物静止在样品上时，整个电路5min消耗的电能为多少J？
19.为了方便学生就餐，某学校餐厅使用了一款智慧餐盘，该系统可以自动识别餐盘中食品的种类和质量，并在显示屏上显示出价钱，通过人脸识别系统自动扣费.某实践小组在了解智慧餐盘的工作原理后，他们利用电压恒为24 V的电源、量程为0~15 V的电压表、定值电阻、滑动变阻器R（最大阻值为100 Ω）等器材设计了一款自动称量装置，使用时，物体的质量可以从标注质量后的电压表表盘上直接读出.当餐盘不放物体时，滑片P恰好位于滑动变阻器的a端，如图甲所示.闭合开关S，滑片P从滑动变阻器的a端移动到b端的过程中，电压表的示数由0逐渐增大到15 V，此过程的最大称量质量为2 kg.实践探究过程中同学们还发现，滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比，滑动变阻器a端与滑片P所在位置之间的阻值和a、P之间的距离成正比.
（1）定值电阻在电路中的作用是什么？阻值为多少？
（2）整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？
（3）当滑片P位于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为多少（结果保留一位小数）？此时对应的物体质量为多少？
（4）实践小组在对电压表表盘进行质量标注的过程中发现，表盘上原刻度的每一小格对应的质量值是不同的，即质量刻度不均匀，如图乙所示.请设计一个可以实现质量刻度均匀的电路，在图丙方框内画出，并从节能的角度对甲、丙两个电路作出评价.
20.为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究.已知小灯泡L标有“12 V 12 W”字样，电源电压恒定不变.在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图像，求：
（1）灯泡L正常发光时的电流.
（2）灯泡L正常发光10 s消耗的电能.
（3）电源电压.
（4）滑动变阻器阻值的变化范围.
答案以及解析
1.答案：（1）6V（2）20Ω
解析：（1）如果都断开时，和串联，电流表测量电路中的电流，电源电压
（2）如果都闭合时，被短路，和并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路电压的规律可知
通过的电流
由并联电路电流的规律可知通过的电流
的阻值
2.答案：（1）（2）
解析：（1）电池充满电的电能
（2）与这些电能相当的热量
汽油的质量
3.答案：(1)0.12A
(2)1.44W
(3)80%
解析：(1)由图乙可知，当湿度为60%时，湿敏电阻R的阻值为70Ω，此时串联电路中的总电阻为
电源电压为12V，则通过的电流
(2)由(1)得，当湿度为60%时，通过的电流为0.12A，串联电路中的总电阻为100Ω，加湿器消耗的总功率
(3)已知电压表的量程为0~9V，所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V，则串联电路中定值电阻两端的电压为
此时串联电路中的电流
根据欧姆定律可知，R的最大电阻为
由图乙可知，R为最大阻值90Ω时，装置能监测到湿度的最大值为80%。
答：(1)当湿度为60%时，通过的电流为0.12A；
(2)当湿度为60%时，加湿器消耗的总功率为1.44W；
(3)若电压表的量程为0~9V，装置能监测湿度的最大值为80%。
4.答案：（1）保护电路；半导体（2）6V（3）1.5V（4）1200N
解析：（1）图甲中，定值电阻与压敏电阻R串联在电路中，则定值电阻起到保护电路的作用，因为当压敏电阻阻值过小时，可以避免电路中电流过大。
因为温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响，所以用半导体制作压敏电阻。
（2）由图乙知，体重计空载，即所受压力为0时，压敏电阻R的阻值为45欧。空载时，图甲中电路电流为0.12A，电源电压
（3）当体重计示数为600N时，由乙图知压敏电阻的阻值，电路中的电流为
两端的电压为
（4）由题意可知，当电路中的电流为0.6A时，能测量最大体重，电路中的总电阻为
此时压敏电阻的阻值
由乙图知当时，，所以此体重计所能测量的最大体重为1200N。
5.答案：（1）
（2）见解析
解析：（1）由可得电热饭盒正常工作时的电阻
（2）加一个功率为40 W的保温功能，电路如答图所示
由答图知开关闭合、断开时，两电阻串联，总电阻较大，根据可知，电路的功率较小，为保温状态；两开关都闭合时，只有电阻R工作，总电阻较小，根据可知，电路的功率较大，为加热状态
由可知保温状态时电路的总电阻
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
则添加电阻的阻值
6.答案：（1）（2）44Ω（3）211.2V
解析：（1）由得，在加热状态下，煮茶器内消耗的电能为
（2）当开关S闭合，断开时，两电阻串联，电路中电阻最大，为保温挡；当开关S、闭合时，电路化为的简单电路，为加热状态，由得，电阻的阻值
（3）由得，在保温状态下，电路的电阻为
电路电流为
电阻阻值为
由欧姆定律得，两端的电压为
7.答案：(1)14.4W
(2)864J
(3)
解析：(1)由图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电流表的示数为1.2A，则通过的电流为1.2A，的电功率
(2)串联电路中电流处处相等，通过的电流是1.2A，电流通过产生的热量
(3)不计热量损失，则甲中液体吸收的热量
液体的比热容
8.答案：(1)
(2)550W
(3)89.8%
解析：(1)水所吸收的热量
(2)由电路图知，当S闭合，断开时，接b时，电阻、串联，热水壶处于低温档，电路总电阻最大
电热水壶处于低温档工作的电功率
(3)当S、闭合，接a时，、并联，电热水壶处于高温档，并联电路中的总电阻
电热水壶处于高温档工作的电功率
由可得，消耗电能
电热水壶的效率
答：(1)水所吸收的热量为；
(2)电热水壶处于低温档工作的电功率为550W；
(3)电热水壶的效率为89.8%。
9.答案：（1）88 Ω
（2）
（3）10.15A
解析：（1）由得，灯暖灯丝的电阻：。
（2）灯暖功能10 min消耗的电能：。
（3）使用风暖功能时，通过加热电阻的电流：，
仅使用风暖功能时电路中的电流：。
10.答案：（1）；84.8%
（2）使用高温挡更节能
（3）176 W
解析：（1）若用高温挡把质量为4 kg、初温为50 ℃的水加热到60 ℃，吸收的热量为，由图乙可知，用高温挡把质量为4 kg、初温为50 ℃的水加热到60 ℃，所用时间为，消耗的电能为，所以电火锅的热效率为；
（2）若用低温挡给（1）问中的水加热，由图乙可知，所用时间为，
消耗的电能为，所以，故使用高温挡更节能；
（3）由公式，当闭合S、，接a，电阻和并联，为高温挡，则电阻的电功率为，所以的电阻为，当S闭合，断开，接b，电阻和串联，电火锅处于“保温挡”，则电火锅正常工作时保温挡的电功率为。
11.答案：（1）
（2）
（3）0.016 A
解析：（1）当托盘为空时，物体质量为0，根据图象乙可知的电阻为；
（2）若托盘为空时，电流表示数为，电路的总电阻：
根据串联电路的特点可得，的阻值：；
（3）当放入质量为的某物体时，由图乙知此时的电阻为，则此时电路的电流为
。
12.答案：（1）
（2）36 V
（3）
解析：（1）灯泡的电阻为，
灯泡正常发光5分钟消耗的电能为。
（2）电路中的电流为，
电源电压为。
（3）光照强度在处，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的总电阻为，
则电路中有最小电流为，
灯泡的最小功率为，
灯泡的最大功率为，
实际功率的取值范围为。
13.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）闭合开关，断开开关，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，接入电路中的阻值为0，电路为串联的电路，测量两端的电压，示数为测量两端的总电压，电流表测量电路中的电流，示数为0.3 A。根据欧姆定律可知的阻值；
（2）将的滑动触头从a端移动到b端的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐增大，根据串联分压特点可知的示数逐渐增大；总电阻逐渐增大，根据欧姆定律可知电路中的电流逐渐变小，且两端的电压逐渐变小，故电压表的示数逐渐变小，据此可知电压表的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线①所示，电压表的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线②所示；滑动变阻器的滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，从图乙可知，电路中电流为两端的电压为和两端的总电压为2.7 V，则两端的电压为：，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值；
（3）闭合开关，断开开关，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，
电源电压①，
当滑动变阻器的滑动触头在b端时，电源电压②，
联立①②可得电源电压；同时闭合和，被短路，电路为和的串联电路，根据欧姆定律可知电路中的电流，根据可知的电功率，故当时，的电功率最大，电功率的最大值。
14.答案：（1）
（2）1.5 A；330 W
（3）76%
解析：（1）由乙图可知，当额定电压为220 V时，对应的电流为2 A，则电热丝正常工作时的电阻；电热丝正常工作时的额定功率为。
（2）只闭合时，和串联，由于，根据串联分压原理，，由乙图可知，当电压为110 V时，对应的电流为1.5 A，此时电暖器消耗的总功率为。
（3）卧室内空气的质量为；让电暖器工作15 min，卧室内的温度升高了10 ℃，卧室内吸收热量为；只闭合和和并联接入电路，由乙图可知，并联后的总电流为4A，电暖器工作15 min，产生的热量为，。
15.答案：（1）2A（2）（3）330r
解析：（1）通过旋转选择开关实现冷风吹干衣物时，冷风吹干的额定功率为110W，额定电压为220V，此时通过电动机的电流为
电热丝正常工作时，旋转选择开关实现热风烘干衣物，此时电热丝和电动机同时并联工作，热风烘干的额定功率是550W，额定电压为220V，电热丝正常工作的功率为
通过电热丝的电流是
（2）电热丝正常工作的电阻为
让立体速烘衣架在热风烘干状态下正常工作10min，则电热丝产生的热量是
（3）让立体速烘衣架在热风烘干状态下正常工作12min，消耗的电能为
电能表的转盘转过的圈数
16.答案：(1)
(2)电梯超载
(3)
解析：(1)电动机正常工作时的电流为
(2)当控制电路中电流时，控制电路总电阻
，的电阻
由图乙可知乘客对电梯厢的压力
，，电梯超载。
(3)的电功率
当时，有最大值，的最大电功率
17.答案：（1）串
（2）0.6 kW·h
解析：（1）从电路连接图上可以发现，这样连接时，将充电器与电灯串联在电路中，将会使电灯和充电器都不能正常工作。
（2）输出功率，电动车一次充电需6 h，所以完成一次充电消耗电能。
18.答案：(1)10Ω
(2)400N
(3)720J
解析：(1)在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙知道，此时的电流，由知道，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻的阻值是
(2)在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，由图乙知道，电路中的最大电流
此时电路中的总电阻
则此时压力传感器R的阻值
由图丙知道，样品受到的最大撞击力为400N。
(3)当重物在样品上静止时，重物对样品的压力大小等于重物的重力大小；此时与撞击过程相比，压力减小，电阻变大，电流减小；由图乙知道，此时的电流为
根据欧姆定律知道，当重物在样品上静止时电路的总电阻为
整个电路5min消耗的电能为
答：(1)定值电阻的阻值是10Ω；
(2)样品受到的最大撞击力是400N；
(3)撞击后重物静止在样品上时，整个电路5min消耗的电能为720J。
19.答案：（1）保护电路；
（2）
（3）见解析
（4）见解析
解析：（1）在电路中的作用是保护电路.
当滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值为，其两端电压为15 V
此时电路中的电流
定值电阻两端的电压
定值电阻的阻值
（2）滑动变阻器的滑片P在b端时，电路中的总电阻最大，电功率最小
滑动变阻器的滑片P在a端时，电路中的总电阻最小，电功率最大
所以电路电功率的变化范围是
（3）当滑片P位于中点时，滑动变阻器连入电路中的电阻为
则电路电流
电压表的示数
由于滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比，且滑片P从滑动变阻器的a端移动到b端，最大称量质量为2 kg，所以，滑片移到中点时对应的物体质量为1 kg.
（4）如图所示.
丙图：电路电流，定不变且为最小电流，电路功率.功率最小，比甲电路节能.
20.答案：（1）1 A
（2）120 J
（3）18 V
（4）
解析：（1）灯泡L正常发光时的电流
（2）灯泡L正常发光10 s消耗的电能
（3）由电路图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电流表测量电路电流，电压表测量R两端的电压，电压表测量灯泡L两端的电压
由图乙知，当电路中的电流为0.3 A时，灯泡和滑动变阻器两端的电压分别为3 V和15 V，则电源电压
（4）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路总电阻最大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，
根据串联电路的分压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压最大，根据图乙可知，滑动变阻器两端的最大电压
则滑动变阻器接入电路的最大阻值
同理，当滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电路中的电流最大，，滑动变阻器两端的电压最小，根据图乙可知，滑动变阻器两端的最小电压
则滑动变阻器接入电路的最小阻值
故滑动变阻器阻值的变化范围是

展开更多......

收起↑