中考物理二轮专题复习电学计算题（2份，原卷版+解析版）

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欧姆定律公式：I=U/R
电能公式： W=UIt W=Pt W=I2Rt W=U2t/R
电功率公式：P=W/t P=UI P=I2R P=U2/R
电热公式：Q=I2Rt
练习题
1．如图所示，电阻R2=30Ω，当开关闭合时，电流表A1示数为0.2A，电流表A2示数为0.5A。求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R1的阻值；
（3）整个电路10s消耗的电能。
【答案】（1）9V；（2）45Ω；（3）45J
【解析】
解：（1）由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
因并联电路中各支路两端的电压相等，电源的电压
U=I2R2=0.3A×30Ω=9V
（2）电阻R1的阻值
（3）整个电路10s消耗的电能
W=UIt=9V×0.5A×10s=45J
答：（1）电源电压为9V；
（2）电阻R1的阻值为45Ω；
（3）整个电路10s消耗的电能为45J。
2．如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）保温档的功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电蒸锅的加热效率。
【答案】（1）100W；（2）44Ω；（3）84%
【解析】
解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温档，保温档功率
（2）闭合开关S1、S2，电路中只有R1、R2并联接入电路，电路处于加热档，R2的功率
由可知，R2的电阻
（3）水温度升高75℃吸收的热量
这个过程消耗的电能
电蒸锅的加热效率
答：（1）保温档的功率为100W；
（2）电阻R2的阻值44Ω；
（3）电蒸锅的加热效率为84％。
3．如图甲为新型电饭锅，它采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。其简化电路如图乙所示，其中和均为电热丝，是自动控制开关。煮饭时，把电饭锅接入电路中，在电饭锅工作的内，电路中总电流随时间变化的图象如图丙所示。求：
（1）和都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝的阻值；
（3）这内电饭锅产生的热量。
【答案】（1）660W；（2）220Ω；（3）9.9×105J
【解析】
解：（1）S和S1都闭合时，两电阻并联，根据可知，此时总电阻最小，总功率最大，为高温档，总电流也最大，故此时的电流为3A，则总功率为
（2）当只闭合S时，只有电阻R1接入电路，电阻比较大，是低温档，此时的总电流为2A，那么通过R2的电流为
电热丝R2的阻值
（3）因为纯电阻电路中，电能全部转化为内能，这内电饭锅产生的热量
答：（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W；
（2）电热丝R2的阻值为220Ω；
（3）这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J；
4．如图所示的电路中，电源电压U不变，r、R1和R2均为定值电阻，其中r=1Ω，R1=14Ω，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。闭合S1，将S2掷于1端，电压表V的示数U1=2.8V；将S2切换到2端，电压表V的示数U2=2.7V。求：
（1）电源电压U的大小；
（2）电阻R2的阻值。
【答案】（1）3.0V；（2）9Ω
【解析】
解：（1）闭合S1，将S2掷于1端，电阻R1和r串联，电压表测量R1两端的电压，通过电路的电流
r两端的电压
Ur=Ir=0.2A×1Ω=0.2V
电源电压
U=U1+Ur=2.8V+0.2V=3.0V
（2）将S2切换到2端，电阻R2和r串联，电压表测量R2两端的电压，r两端的电压
电路中的电流
电阻R2的阻值
答：（1）电源电压U的大小是3.0V；
（2）电阻R2的阻值是9Ω。
5．随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”（如图所示）得到了广泛的应用。它既能通过太阳能电池板充电，又能通过风力发电机充电，为延长蓄电池的使用寿命，一般充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数：
（1）仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？
（2）若当地太阳辐射功率（1 h内投射到1 m2面积上的太阳能）为3.0×106 J/（m2·h），求太阳能电池的光电转化效率。
（3）当风速为6 m/s时，风力发电机的输出功率将变为50 W。在这种风速下，持续光照12 h，蓄电池的电量由20%充到了70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。
【答案】（1）60h；（2）15%；（3）195W
【解析】
解：（1）仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光的时间
（2）若当地太阳辐射功率（1 h内投射到1 m2面积上的太阳能）为3.0×106 J/（m2·h），太阳吸收的太阳能为
太阳能电池的光电转化效率
（3）当风速为6 m/s时，风力发电机的输出功率将变为50 W，风力发电机的储存的电能为
蓄电池的电量由20%充到了70%，所蓄的电能为
此过程中太阳能电池板发电的电能为
此过程中太阳能电池板发电的平均功率
答：（1）仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光的时间为60h；
（2）太阳能电池的光电转化效率为15%；
（3）此过程中太阳能电池板发电的平均功率为195W。
6．某种智能型电饭锅，如图甲所示，有加热、保温、断电的功能。内部简化的电路如图乙所示，开关S可根据设定在“1”、“2”、“3”挡之间自动转换，某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示。[c水=4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）电阻R1的阻值为多少？
（2）由图丙可以计算出此次煮饭产生的总热量为多少？
（3）如果煮饭产生的总热量有80%被水吸收，则能将初温是20℃，多少kg的水被烧开？
【答案】（1）60.5Ω；（2）5.4105J；（3）1.29kg
【解析】
解：（1）0.8kW=800W，根据，电阻R1的阻值为
（2）根据，此次煮饭产生的总热量为
（3）根据，求得W有为
根据，水的质量为
答：（1）电阻R1的阻值为60.5Ω；
（2）此次煮饭产生的总热量为5.4×105J；
（3）如果煮饭产生的总热量有80%被水吸收，则能将初温是20℃，1.29kg 的水被烧开。
7．在如图甲所示的电路中，电源电压6V保持不变，滑动变阻器标有“201A”字样，闭合开关S后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：
（1）定值电阻的阻值。
（2）滑动变阻器的电功率。
（3）将和按图乙所示的电路连接，电源电压不变并闭合开关S，求图甲电路的最小电流与图乙电路干路中的最大电流的比值（需确保各电路元件安全）。
【答案】（1）10Ω；（2）0.8W；（3）1:8
【解析】
解：（1）图甲中电阻R1和R2是串联的关系，电压表测量R1两端的电压，即
电流表测量电路中的电流，即
定值电阻R1的阻值为
（2）根据串联电路电压的分配规律，可知滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的电功率为
（3）图甲中当滑动变阻器的电阻最大，则对应电路中的电流最小
乙图中R1和R2并联，则有
则R1两端的电压为
当滑动变阻器的电流最大为1A时，即
干路中的最大电流为
则图甲电路的最小电流与图乙干路中的最大电流的比值为
答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω；（2）滑动变阻器R2的电功率0.8W；（3）图甲电路的最小电流与图乙电路干路中的最大电流的比值为1:8。
8．小壹设计了一个如图界所示的电子身高测量仪，用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器，将电压表装成身高显示仪，电压表示数随身高变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长，每lcm的阻值大小为0.1Ω，电压表量程为“0～15V，电流表量程为“0～3A”，身高为170cm的同学站上去后电压表示数为9V，电流表示数为1A。求:
（1）170cm的同学站上后电阻丝接入电路的电阻值；
（2）电源电压U的大小；
（3）小登在调试身高测量仪的过程中发现，被测者身高改变时电流表和电压表的示数均会发生改变，但电阻丝的功率却可能不变；若身高不同的小双和小语站上该测量仪后，均能使电阻丝功率为9W，求小双和小语的身高差。
【答案】（1）9Ω；（2）15V；（3）50cm
【解析】
解：（1）两电阻串联，电压表测量电阻丝两端电压，170cm的同学站上后电阻丝接入电路的电阻值为
（2）170cm站上后
110cm站上后
又由
联立可得
即
电源电压U为
（3）小登在调试身高测量仪的过程中发现，被测者身高改变时电流表和电压表的示数均会发生改变，但电阻丝的功率却可能不变；若身高不同的小双和小语站上该测量仪后，均能使电阻丝功率为9W，求小双和小语的身高差。
电阻丝的功率表达式为
若身高不同的小双和小语站上该测量仪后，均能使电阻丝功率为9W，即
可解得
可知
或
二者差距5Ω，由每lcm的阻值大小为0.1Ω可知
答：（1）170cm的同学站上后电阻丝接入电路的电阻值为9Ω；
（2）电源电压U的大小为15V；
（3）小双和小语的身高差为50cm。
9．某同学在家中测量家用电器是否以额定的电压工作。他首先查看自己家的电能表如图所示，表上标有“ ”字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让一个标有“220V；1210W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘1分钟转过60圈。假设电水壶的电阻保持不变，求：
（1）电水壶正常工作0.1h所消耗的电能；
（2）根据电表的转动数据计算此时电水壶工作时的实际电功率；
（3）该同学家的实际电压。
【答案】（1）0.121kWꞏh；（2）1000W；（3）200V
【解析】
解：（1）电水壶正常工作0.1h所消耗的电能
（2）电能表工作1min消耗的电能
此时电水壶工作时的实际电功率
（3）电水壶的电阻
该同学家的实际电压
答：（1）电水壶正常工作0.1h所消耗的电能为0.121kWꞏh；
（2）此时电水壶工作时的实际电功率为1000W；
（3）该同学家的实际电压为200V。
风力发电机
太阳能电池组件
LED路灯
蓄电池容量
额定
风速
10m/s
总面积电池板
1.44m2
额定电压
12V
400A·h
额定输出功率
400W
额定输出功率
180W
额定功率
80w