中考物理考前突击重点专题训练电学压轴题.docx
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中考物理考前突击重点专题训练电学压轴题
专题训练电学压轴题
1．（2019·娄底）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如下表。
额定电压（V）
220
高档发热功率（W）
400
注水仓最大注水量（kg）
3
（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是_____（选填“关”、“低档”或“高档”）；
（2）求电热加湿器中R1的阻值；
（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？
[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中3000revs/（kW•h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？
2．（2019·岳阳）一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表（设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变）。
甲乙
（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数）；
（2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在12ls内转了20圈，求此时的实际电压；
（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。
结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。
3．（2019·武威）某学校建了一个植物园，园内有一个温室大棚，大棚内设计了模拟日光和自动调温系统，对大棚进行照明、保温和加热。
冬季白天有日光的时候，灯泡不亮；白天开启该系统的保温功能，晚上开启该系统的加热功能。
大棚照明调温功能的原理电路图如图所示。
已知电源电压恒为220V，R1和R2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），保温时R1与R2的电功率之比为1∶3，R2=30Ω，L是标有“220V100W”的灯泡。
请解答下列问题：
（1）灯泡正常工作时的电阻多大？
（2）开启加热功能时开关S2处于__________（选填“断开”或“闭合”）状态。
（3）若每天保温状态和加热状态各连续工作10h，—天中电热丝放出的热量完全由该植物园自产的沼气提供，其热效率为50%，则每天需要完全燃烧多少立方米的沼气？
（已知热值q沼气=1.8×107J/m3）
4.（2019·天水）如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖。
图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1＞R2，铭牌见下表。
在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源保证安全。
电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：
（已知c煤油=2.1×103J/（kg•℃），ρ煤油=0.8×103kg/m3）
额定电压
220V
煤油体积
25L
功率选择
1500W/1100W/400W三挡可调
操作方式
手动
（1）煤油温度升高20℃时，吸收了多少焦耳的热量？
（2）R1的阻值是多少？
（写出必要的文字说明）
（3）某同学用两个阻值和R1、R2均相同的电热丝串联，制成一个新的电热器，将它接在家庭电路中工作l1min，产生的热量是多少？
5．（2019·重庆B）特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。
某发电站输送的电功率为1.1×105kW，输电电压为1100kV，经变压器降至220V供家庭用户使用。
小明家中有一个标有“220V2200W”的即热式水龙头，其电阻为R0，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻R和两个指示灯（指示灯电阻不计）改装了电路，如图，开关S1可以同时与a、b相连，或只与c相连，使其有高温和低温两档。
求：
（1）通过特高压输电线的电流；
（2）改装前，若水龙头的热效率为90%，正常加热1分钟提供的热量；
（3）改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4︰1，请计算出高温档时的电功率。
6．（2019·威海）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。
它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。
正常工作时，低温档功率为高温档功率的
，R1为242Ω，R2为60.5Ω．（忽略温度对电阻的影响）
（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档？
（2）R3的阻值是多少欧姆？
电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？
（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。
请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？
[电能表的铭牌上标有3000r/（kW•h）]
7．（2019·东营）图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。
它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。
图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2。
主要参数如下表。
（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？
（2）正常工作时，求R1的阻值是多少？
（3）实际电压为200V时，求R2的实际功率是多少？
项目
参数
额定功率（V）
220
R1额定功率（W）
1936
R2额定功率（W）
968
电动机功率（W）
44
适用面积（m2）
10
（4）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20℃，求室内空气吸收的热量是多少？
（ρ空气取1.2kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg·℃），不考虑其他因素影响）
8．（2019·陕西）如图甲为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。
Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。
R1、R2、R3均为电热丝，且R1=R2=400Ω。
闭合开关S1、S2，电热器开始加热。
（1）控制电路中，电磁铁的上端是极。
（2）加热时，动触点a与上方静触点b，c接通，工作电路的总功率是多少？
（3）电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图乙所示。
当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻Rt的阻值是多少？
（4）保温状态下，R1的功率为64W，则工作电路30s消耗的电能是多少？
9．（2019·重庆A）图甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。
控制电路如图乙所示，其电源电压U＝12V，R0＝10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。
力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。
求：
压力F/N
2
4
……
12
15
电阻R/Ω
110
70
……
16
10
（1）浮桶的重力是多少N？
（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少安？
（3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？
10．（2018·莱芜中考）某科技兴趣小组设计了一个简易保温箱，电路原理如图甲所示，虚线框内为加热电路部分，闭合开关S，加热电路给保温箱加热，R1为定值电阻，R2为可变电阻（可变电阻是阻值可以调整的电阻器，其阻值可在0和最大阻值之间调节）；L是电阻不计的温度传感器，作用相当于一个温控开关，当温度高于某一设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热；当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内温度保持在一定范围内。
已知，电源电压恒为24V，保温箱工作时加热电路的最大功率为144W，最小功率为24W。
（1）求R1的阻值；
（2）在某次探究活动中，需要利用保温箱把3kg干泥土从20℃加热到28℃。
已知加热电路释放的热量有20%被干泥土吸收，干泥土的比热容c＝0.84×103J/（kg·℃），求加热所需要的最短时间；
（3）调节可变电阻R2为某一阻值，闭合开关一段时间后，观察发现加热电路工作20s后温度传感器会切断电源，停止工作10s后，温度传感器又接通电源加热，如此反复，工作程序如图乙所示，在此工作程序下，5min内保温箱消耗电能9600J，求可变电阻R2的阻值。
11.（2018黑龙江）如图4－甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.2kg。
它有大、小两个加热挡位，其内部电路如图4－乙所示，电热丝R1＝56Ω，R2＝44Ω。
（1）求大功率挡的额定功率。
（2）若用大功率挡将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，则需要吸收多少热量？
（3）若用大功率挡加热这些水，所需时间为1min10s，求熨烫机的加热效率。
（结果保留一位小数）
12．（2018营口）如图甲是一种电热加湿器，其原理如图乙所示，闭合开关，当电热丝R将加热仓中的水加热到沸腾后变成水蒸气喷出，增加空气的湿度。
当加热仓中的水对底部的压强减少到一定程度时，注水阀门便会自动打开从储水箱中注水。
加湿器的工作电压为220V，最大功率为40W，气雾调节器R2的阻值范围是0~1210欧。
求：
（1）电热丝R1的电阻值；
（2）若加热仓以最大功率工作时的效率为84%，那么将加热仓中质量为30g温度为20℃的水加热到100℃需要多长时间？
[c水=4.2×103J（kg•℃）]
（3）设电热丝电阻不变，电热丝R1工作时最小功率是多少？
13．（2018长沙）如图甲、乙所示，某科技小组自制了一个测量水的深度的装置，它由测量头和控制盒构成，测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的面积为2cm2的压敏电阻R1，R1的阻值随水对它的压力F的变化关系如图丙所示。
控制盒内有一个定值电阻R0和一个最大阻值为90Ω的滑动变阻器R2，电源电压保持不变.通过电路调节，可使控制盒的功率达最大值Pm，科技小组通过控制盒的功率最小值和Pm的比值来标记水的深度。
不计导线的电阻，电压表的量程为0-3V科技小组在确保电路安全的情况下，进行如下的操作：
（ρ水=1.0×103kg/m3；g取10N/kg）
（1）R1未放入水中时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至最上端，此时电压表示数达到最大值，R0的电功率为P0；求：
R1未放入水中时的电阻为________Ω；
（2）测量头放到水下深度h1=10m时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至某一位置时，R0的电功率为P0′，电路的总功率为P总，R1的电功率为P1。
已知P0:
P0′=9:
4，P总:
P1=6:
1，求：
此时R两端的电压为________V；
（3）测量头放到水下深度h2=3m时，调节电路，控制盒的最小功率与Pm的比值为________。
14．（2018临沂）小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示），内部由加热系统和按摩系统两部分组成。
加热系统的加热电阻额定电压220V，额定功率605W。
问：
（1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少?
消耗的电能是多少?
[c水=4.2×103/（kg·℃）]
（2）当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际功率是多少?
（3）足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少?
15．（2018攀枝花）如图所示，灯泡L上标有“6V2.4W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0﹣15V．滑动变阻器的最大电阻为160Ω．只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路中的电阻Ra=40Ω，电压表示数Ua=12V，电流表示数为Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，电流表示数为Ib。
已知Ia︰Ib=3︰4，Rb︰R0=3︰2（灯丝电阻不随温度变化），滑片移动过程中，灯泡电压不超过额定值，电表示数不超过量程。
求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压U；
（3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率。
16．（2018威海）如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图，开关S可以同时与a、b相连，或只与c相连（红灯，绿灯为指示打，不计电阻）。
该电饭煲具有加热、保温功能，在加热挡时总功率为1540W，在保温挡时的总功率为55W。
请根据以上信息解答下列问题：
（1）将开关s与a、b相连时，＿＿＿＿发光（选填“红灯”或“绿灯”），此时电饭煲处于＿＿＿＿状态（选填“加热”或“保温”）
（2）电饭煲处于加热状态时，R的电功率为P1；处于保温状态时，R的电功率为P2，P1：
P2=400∶1．请计算电阻R1的阻值。
（3）如果在不改变原来保温挡和加热当电功率的基础上，要增加一个更大功率的挡位来迅速加热物体，请设计出1种方案，并用简要的文字说明（也可配合作图说明）
参考答案
1.
（1）关；
（2）121Ω；（3）19℃；（4）60.75W。
2.
（1）2.7A；
（2）200V；（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，由（3）可知用高温挡更节能。
3.
（1）484Ω；
（2）闭合；（3）24.2m3
4.
（1）8.4×105J；
（2）121Ω；（3）1.936×105J。
5.
（1）100A；
（2）1.188×105J；（3）4400W。
6.
（1）“1和2”
（2）R3的阻值是181.5欧姆；1.2×104J（3）此时电火锅不正常工作。
7.
（1）13.4A
（2）25Ω（3）800W（4）4.8×105J
8.
（1）N（或北）
（2）242W（3）30Ω（4）2640J
9.
（1）5N
（2）0.1A（3）当容器内的水深达到0.6米时，双控阀门才打开排水。
10．
（1）4Ω
（2）700s（3）8Ω
11.
（1）当开关旋至2时，此电路中电阻最小，功率最大。
大功率挡的额定功率：
P大＝
＝
＝1100W
（2）水箱中的水需要吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×0.2kg×（100℃－20℃）＝6.72×104J
（3）由P＝
可得，用大功率挡加热这些水消耗的电能：
W＝P大t＝1100W×70s＝7.7×104J
熨烫机的加热效率：
η＝
＝
≈87.3%
12.
（1）电热丝R1的电阻值为1210Ω
（2）将加热仓中质量为30g温度为20℃的水加热到100℃需要300s时间
（3）设电热丝电阻不变，电热丝R1工作时最小功率是10W
13.
（1）30Ω
（2）2V（3）5/18
14.
（1）5.04×105J5.445×105J
（2）500W（3）8W
15.
（1）12Ω
（2）定值电阻R0为20Ω电源电压为18V（3）2.7W。
16.
（1）红灯加热
（2）110Ω
（3）在不改变原来保温挡和加热当电功率的基础上，要增加一个更大功率的挡位来迅速加热物体，根据P=U2/R可知，电阻越小时，功率越大，所以应使三个电阻并联。
可以设计以下电路：
闭合相应的开关时，具有不同的功率：
当闭合S、S2、S3时，断开S1时，R、R1、R2并联，电路的总电阻最小，功率最大，快速加热；闭合开关S2、S3，断开S、S1时，R、R1并联，电饭煲为原来的加热状态；闭合开关S1、断开S、S2、S3时，R与R2串联，电饭煲为原保温状态。
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