最新中考物理三轮冲刺提分练专题31` 第23（4）题《多档位问题和极值问题综合题》

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中考物理复习大致可分为三阶段，即第一轮全面复习、第二轮专题复习和第三轮模拟题练习。
第三轮模拟题练习——这一阶段是检查学生整体复习情况，查漏补缺，提高应试能力，提高学生成绩的关键阶段。
这段时间教师主要任务是从试卷中发现复习中存在的问题，及时评讲，同时要注意增强学生自主学习能力，让学生学会自我反思、总结解题方法和应试技巧。
押第23（4）题—多档位问题和极值问题综合题
2023年新中考物理考前100天题号押题终极提分练
1．在综合实践活动中，兴是小组设计了一款双档位电加热器，利用产生的蒸汽加湿或消毒，电加热器工作时，高档先将水箱内的水加热到100℃，低档维持水沸腾确保蒸汽不断产生。如图甲是其内部简化电路，S1和S均为自动控制开关，当水温达到100℃时S1自动断开，当水的质量低于0.2kg时S自动断开，R1、R2均为电热丝。水箱加满水后闭合开关，电加热器正常工作时电流随时间变化的图像如图乙。已知水箱容量2.2L，水的初温为20℃。[，]
（1）求低档工作时加热器的电功率；
（2）求R1的电阻；
（3）求电加热器高档位工作的加热效率。
2．热敏电阻是一种用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化如图甲，图乙是测温电路，电源电压恒定，R0是定值电阻，R是热敏电阻，该电路的测温范围是32～43℃。闭合开关，当所测温度为38℃时，电压表示数为2V；当所测温度为40℃时，电压表示数为2.4V。求：
（1）定值电阻R0的阻值；
（2）电压表示数的变化范围；
（3）电路总功率的最大值。
3．某品牌的节能电饭锅，额定工作电压为 220V，其电路原理图如图所示，发热元件电阻R1、R2分别为 50Ω 和 200Ω，当开关 S1闭合开关 S 接 b 端时为高温档，高温档的功率为 1210W；开关S1闭合，开关S 断开时为中温档。求：
（1）当开关S1断开，开关S 接a 端时，电路中的电流；
（2）中温档正常工作时，电路的总功率；
（3）若某次热水时，电饭锅高温档的实际功率只有 1000W，电能转化为热能效率为80%，1kg 水温度从 20℃上升到 100℃，求需要加热的时间。[c水取4.2×103J/（kg·℃）]
4．学校科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两档，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。如表是该饮水机的相关技术参数。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温档和加热档工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3，不考虑温度对电阻的影响]求：
（1）储水罐注满水时，水温升高50℃，需要吸收多少热量？
（2）电阻R1和R2的阻值是多少？
（3）在测试时将其他用电器都关闭，只将饮水机置于加热档工作，发现电能表的转盘在3min内转了50转，则此时实验室电路的实际电压是多少？
5．寒假某物理实践小组的同学到养老院看望老人时，了解到由于气温低老人坐在马桶上时感觉不太舒适，实践小组的同学返回后在学校和家长的支持下便利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器，计划通过“众筹”项目向厂家定制生产，其电路如图所示，定值电阻R1和R2表示电热丝，R2的阻值为3300Ω，有高温档和低温档两种加热功能，低温档功率为11W，当它接入电压为220V的家庭电路正常工作时：
（1）S1接a、b哪个端点时为低温档？低温档加热时的电流？
（2）求R1的阻值及加热器高温档时的功率；
（3）高温档工作10min，最多可使马桶圈温度升高多少℃？[设电热丝放出热量70%被马桶圈吸收，马桶圈的质量为1kg，马桶圈材料的比热容为0.44×103J/(kg·℃)]
6．为了锻炼身体，小莉设计了一个电子拉力计，试图用电压表的示数表示出拉力的大小，原理如图（甲）所示。其中，电源电压U＝12V；电压表的量程为3V；R0＝10Ω；R1是一根均匀电阻线（电阻值与长度成正比），总长为10cm，总电阻为50Ω；弹簧右端固定金属片P，并连接拉环，P与R1的左端接触，当拉环受到拉力作用时，弹簧伸长并带动P在R1上滑动，弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图（乙）所示，弹簧能承受足够大拉力，其电阻值不计。
（1）该电子拉力计能测量的最大拉力是多少？
（2）为了使电子拉力计能测量的最大拉力达到600N，在保持其它元件不变的情况下，R0应改用多大阻值的电阻？
7．如图所示电路，电源电压恒为6V，移动变阻器滑片P置于如图所示位置时，闭合开关灯泡正常发光，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.5A。
（1）变阻器滑片向___________（选填“左”或“右”）端移动时电压表的示数增大；
（2）灯泡的额定功率是多少瓦特；( )
（3）灯泡正常发光10h电路消耗的电能；( )
（4）若灯泡电阻为恒值，滑动变阻器消耗的最大功率。( )
8．插电式电热饭盒（如图甲）其内部电路原理如乙图所示。R1、R2均为阻值不变的加热电阻，S2是能分别与a、b两触点相连的单刀双掷开关，通过改变开关S1、S2的状态可实现“高温档”“中温档”和“低温档”三个档位的自由切换。已知电热饭盒工作时的额定电压为220V，中温档功率为484W，低温档功率为242W，求：
（1）利用中温档加热时电流的大小；
（2）高温档的电功率大小；
（3）小开在午间用电高峰期时用电热饭盒的高温档对冷粥进行加热，将质量为0.5kg 的冷粥从10°C加热到60°C实际用时2分钟，已知粥的比热容c粥=3.84×103J/（kg·°C），不计热量损失，求午间用电高峰期电路中的实际电压大小。
9．如图甲所示，为某品牌电饭煲，其发热元件为两个电阻，该电饭煲可实现高温、中温、低温三档的档位调节。电路额定工作电压为220V，内部电路可简化为图乙所示电路，低温档功率是193.6W，中温档功率是242W，求：
（1）R2的电阻值；
（2）高温档正常工作时，求电路消耗的总功率；
（3）小青发现在晚上用电高峰时用电饭煲煮饭比平时时间长，晚上她进行了测量，关掉家里其他电器，仅让电饭煲处于高温档工作，她观察到家里电能表（如图丙所示）lmin转盘转了50转，则晚上的实际电压为多少?
10．一力敏电阻通过轻质细杆与圆柱形物体A连接，力敏电阻所在电路图如图甲虚线框所示，其中电源电压为10V。R2为定值电阻。研究所得力敏电阻R1的阻值与所受力大小之间的关系如图乙所示。现将物体A缓慢放入高15cm，底面积为40cm2的圆柱形容器中，容器内装有深度为9cm的水。还未进入水中时，电流表示数I0＝0.2A。当物体A一半体积浸入液体中时，电流为I1＝0.4A。在物体缓慢下降到完全浸没过程中，发现电流先增大后减小，且此过程中电流表最大示数为I2＝0.5A（整个过程水未溢出，细杆足够长，g取10N／kg）。求：
（1）未放入物体时，水对容器底的压强：
（2）R2的阻值：
（3）物体A的密度。
额定电压
220V
加热档额定功率
605W
额定频率
50Hz
储水罐容积
0.8L