中考物理试题之电学压轴题补充版精编.docx

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中考物理试题之电学压轴题补充版精编

2021年中考物理试题之电学压轴题〔补充版精编〕

1、〔2021无锡〕现有一阻值不变的纯电阻元件R0，标有“6V1.8W〞字样，由于电路元件R0的实际电阻值与其标准值之间可能存在差异，所以导致所标的额定功率值有可

能不准。

假如电路元件实际电阻值与其标准电阻值之间的差异超过1.5欧，那么该电路元件将不能使用，检测人员为检测该电路元件是否符合标准，设计了如下图的检测电路，电路中电流表的量程为0－0.6A，电压表的量程为0－3V，滑动变阻器标有“20Ω1A〞的字样；

〔1〕请根据电路元件上所标的额定电压和额定功率，算出电路元件的标准电阻值；

〔2〕假设电路元件的额定功率刚好是1.8W，那么电路中允许通过的最大电流是多大？

电源电压不能超过多少伏？

〔3〕某次元件检测时，检测人员闭合开关S，挪动滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.22A时，电压表的示数为2.42V；当电流表的示数为0.25A时，电压表的示数为1.85V，请通过计算判断所检测的电路元件是否可以使用？

实际检测时，滑动变阻器的滑片是否能滑至最左端？

说出理由。

解：

〔1〕由P额=U额2/R0得R0=U额2/P额=（6V）2/1.8W=20Ω

（2）电路元件的额定电流：

I额=P额/U额=1.8W/6V=0.3A

与电流表允许通过的最大电流相比拟，可确定电路中允许通过的最大电流是0.3A

为保证定值电阻不被损坏，其两端电压最大为其额定电压〔即U0m=6V）

滑动变阻器两端电压最大为3V（电压表的量程为0~3V,即URm=3V）

∴电源电压的最大值：

Um=U0m+URm=6V+3V=9V

（3）在实际检测时电源电压不变，由串联电路的电压特点和题意，可列出方程组：

U=2.42+0.22R0′①U=1.85+0.25R0′②

联立①、②解得R0′=19Ω，U=6.6V.

因为20Ω－19Ω=1Ω<1.5Ω，所以检测的电路元件可以使用。

假设滑动变阻器的滑片滑至最左端，元件R0两端电压等于电源电压6.6V，超过其额定电压，会损坏电路元件，故不能。

2、（2021广西河池〕热熔胶是消费中常用的粘合剂，它在常温下是固体，熔化后再冷却就能将物体牢牢地粘合在—起。

图21甲是热熔胶枪（简称“胶枪〞）的外形，其内部有两只一样的PTC加热元件，电路如图21乙所示，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图21丙所示。

胶枪扳机松开时，开关Sl断开，开关S2的触片与b触点接通，假设此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约60s后热熔胶熔化成的胶液温度到达正常工作温度（170℃~210℃）。

此后，假设扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态：

固体胶条向前挤压，开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，枪口冒出温度为170℃～210℃的胶液。

在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度一样。

接通电源120s后，问：

〔1〕胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大?

〔2〕假设胶枪在温度为170℃的条件下工作200s，它产生热量的80％被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量?

〔3〕胶枪正常工作时的最小电流是多少?

解：

〔1〕胶枪预热时，R1和R2串联，当电阻最小时〔即R1=R2=1000Ω〕，

胶枪消耗的功率最大，此时电路的总电阻R=R1+R2=1000Ω+1000Ω=2021Ω.

最大功率P=UI=U2/R=（220V）2/2021Ω=24.2W

（2）胶枪正常工作时，R1和R2并联，由图丙可知，当温度为170℃，

R1=R2=1600Ω，此时电路的总电阻R′=R1R2/〔R1+R2〕=R1/2=800Ω

使用200s，胶枪消耗的电能W=U2t/R′=（220V）2×200s/800Ω=12100J

胶条吸收的热量Q=Wη=12100J×80%=9680J

（3）胶枪正常工作时，R1和R2并联，当电阻最大时〔即R1=R2=2200Ω〕，

电流最小，此时电路的总电阻R′′=R1/2=1100Ω

最小电流I=U/R′′=220V/1100Ω=0.2A

3、〔2021济南〕小明发现自己家汽车照明大灯的灯泡内有两根灯丝，一根是功率较小的近光灯丝（主要用于照亮前方较近的路面），另一根是功率稍大的远光灯丝（主要用于照亮前方较远的路面）。

当控制手柄拨到“近光〞位置时，近光灯丝正常发光；当控制手柄拔到“远光〞位置时，近光灯丝和远光灯丝同时正常发光。

该灯泡上标有“l2V60W／54W〞的字样，通过计算答复：

（1）当控制手柄拨到“近光〞位置时，通过近光灯丝的电流多大?

（2）近光灯丝正常发光时的电阻多大?

（3）小明爸爸驾车在郊区道路上行驶，将控制手柄拨到并保持在“远光〞位置5分钟，这段时间内一个照明大灯消耗的电能是多少焦?

（4）说明这种灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式，并简述理由。

解：

（1）当控制手柄拨到“近光〞位置时，只有近光灯丝工作，且P近=54W

由公式P=UI得：

通过近光灯丝的电流

（2）由公式得I=

得：

近光灯丝正常发光时的电阻

R近=

（3）当控制手柄拔到“远光〞位置时，近光灯丝和远光灯丝同时正常发光.

总功率：

P=P远+P近=60W+54W=114W；t=5min=300s.

由公式P=

得：

这段时间内一个照明大灯消耗的电能

W=Pt=114W×300s=34200J

（4）这种灯泡内两根灯丝是并联的。

因为近光灯丝既可以单独正常发光，也可以和远光灯丝同时正常发光，所以它们是并联的。

4、〔2021山东莱芜市〕如图甲是一种“闯红灯违法证据模拟记录器〞的工作原理图，当光控开关接收到红光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化（变化规律如图乙所示）引起电流大于或等于0.06A时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作拍摄违规车辆。

光控开关未受到红光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。

控制电路电压为6V。

（g取10N／kg）求：

（1）一辆质量为400kg的车闯红灯时，控制电路中的电流恰好是0．06A被拍照。

此时压敏电阻的阻值是多大?

（2）电磁继电器线圈电阻是多少?

（3）一辆质量是1.2t的汽车违规闯红灯时压敏电阻消耗的电功率是多少?

（4）图丙是一种“超速违法证据模拟记录器〞的示意图。

假如某一路段要求时速不超过60km／h，当汽车先后通过两个感应线圈上方的时间间隔小于0.5s时，拍摄系统才会被激活而拍下超速汽车的照片。

那么两个线圈之间的间隔应设计为多少?

解：

（1）400kg的车对压敏电阻的压力：

F1=G1=m1g=400kg×l0N／kg=4000N

由图像可知，此时压敏电阻的阻值是：

R1=90

（2）∵I=

∴此时控制电路中的总电阻：

R=

=

=100

继电器线圈的电阻：

R线圈=R-R1=100

-90

=10

（3）1.2t的车对压敏电阻的压力：

F2=G2=m2g=1200kg×l0N／kg=12021N

由图像可知，此时压敏电阻的阻值是：

R2=30

此时控制电路中的电流：

I′=

=

=0.15A

∴U2=I2R2=I′R2=0.15A×30

=4.5V

此时压敏电阻消耗的电功率：

P2=U2I2=4.5V×0.15A=0．675W

（4）v=60km／h=16.7m／s

两个感应线圈之间的间隔：

S=vt=16.7m／s×0.5s=8.35m

说明：

第四问结果为8.33m也对。

5、〔2021广安〕小伊妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图A所示．图B是豆浆机的主要构造：

中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进展粉碎打浆；外部是一个金属圆环状的电热管，负责对液体加热煮沸．图C是这个豆浆机的主要技术参数．图D是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P﹣t〞图象．

〔1〕豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多大？

〔2〕假设实际电压为200V时电热管的实际功率是多少？

〔3〕豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少度？

解：

〔1〕∵P=UI

∴电热管正常工作的电流为I=

=

=5.5A；

〔2〕∵I=U/R

∴电热管的电阻为R=

=

=40Ω

电热管的实际功率为P实=

=

=1000W；

〔3〕由“P﹣t〞图象可知，豆浆机正常工作做一次豆浆，加热时间是12min，电机打浆时间是2min，

∵P=W/t，∴豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能：

W=P1t1+P2t2=1210W×720s+120W×120s=885600J=0.246kW•h．

答：

〔1〕豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是5.5A；

〔2〕假设实际电压为200V时电热管的实际功率是1000W；

〔3〕豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能为0.246kW•h．

6、〔2021福建宁德市〕某物理兴趣小组探究电子磅秤的工作原理，设计图l5甲所示的电路，主要部件是电流表A和压力传感器R1（相当于电阻值随受到的压力大小而变化的可变电阻），压力传感器R1与受到的压力F的关系如图l5乙所示，秤盘与压杠质量均忽略不计。

电源电压U=12V，R2=18Ω。

求：

（1）秤盘上不放重物时压力传感器的电阻R1=30Ω，此时电流表示数是多少A?

R2消耗的功率是多少W?

（2）电流表示数为0.5A时，秤盘上物体重为多少N?

解：

（1）由甲图可知，R1和R2串联，

电路总电阻：

R=R1+R2=30Ω+18Ω=48Ω

R2消耗的功率：

P2=I2R2=（0.25A）2×l8Ω=1.125W〔或1.13W〕

（2）电流表示数为0.5A时，电路的总电阻：

R′=

=

=24Ω

R1′=R′-R2=24Ω－18Ω=6Ω

由图乙可知，G=F=40N.

7、〔2021福建莆田市〕现有四个电学元件：

电流表A、电压表V、阻值为4Ω的电阻R1和阻值为6Ω的电阻R2．某物理兴趣小组要设计四个不同的电路，如图甲、乙、丙、丁所示，要求每个电路必须用到上述四个元件中的任意三个，每个电路消耗的总功率分别为P甲、P乙、P丙、P丁，且P甲＞P乙＞P丙＞P丁．电源电压恒为6V，各元件无故障且电路都能正常工作．

〔1〕甲电路如下图，闭合开关，问：

该电路中电流表示数I甲及电路消耗的总功率P甲分别是多大？

〔2〕请你按要求完成另外三个电路的设计〔将元件符号填入图中即可〕．

〔1〕由欧姆定律得：

I1=

=1.5A，I2=

=1A

I甲=I1+I2=1.5A+1A=2.5A

P甲=UI甲=6V×2.5A=15W

说明：

也可算出总电阻，再算出总电流，最后计算总功率。

（2）根据P=U2/R可知，电压一定时，总功率与总电阻成反比；

P甲＞P乙＞P丙＞P丁，那么总电阻的关系是R甲

设计的电路如下图．

乙

丙

丁

8、〔2021四川巴中市〕把一个规格为“6V3W〞的小灯泡与一定值电阻R串联，如图甲所示，电源电压为9V不变，此时小灯泡恰好正常发光，不考虑小灯泡电阻受温度的影响．求

〔1〕小灯泡正常发光时的电阻；

〔2〕定值电阻R的阻值；

〔3〕假设将它们并联在另一电压为U′的电源两端，如图乙所示，此时小灯泡的实际功率恰好是其额定功率的1/4，那么通电5min，定值电阻R产生的热量．

解：

〔1〕灯泡正常发光时的电压为6V，功率为3W，

根据P额=U额2/RL，可得灯泡正常发光时的电阻：

RL=U额2/P额=（6V）2/3W=12Ω.

（2）因为此时小灯泡恰好正常发光，电路中的电流恰好等于其额定电流，

I=I额=P额/U额=3W/6V=0.5A

根据串联电路的电压特点，可计算定值电阻两端电压：

UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V

定值电阻R的阻值：

R=UR/I=3V/0.5A=6Ω

（3）乙图灯泡L与定值电阻R并联

此时小灯泡的实际功率恰好是其额定功率的1/4，即P实=P额/4=3W/4=0.75W

根据P实=U实2/RL可得，0.75W=U实2/12Ω，解得U实=3V.

∵并联电路中各支路两端的电压相等，

∴通电5min，定值电阻R产生的热量：

QR=WR=

t=

t=

×5×60s=450J．

9、〔2021广东梅州市〕如图甲所示是某消费流水线的产品输送计数装置示意图．其中S为激光源；R2为保护电阻；R1为光敏电阻，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住，R1阻值变大，现让程度传送带匀速前进，输送边长为0.1m、质量为0.6kg的正方体产品，光敏电阻两端的电压随时间变化的图象如图乙所示．

〔1〕求此产品对传送带的压强〔g取10N/kg〕；

〔2〕从图中读出每一产品受到激光照射的时间，并求出产品的运动速度；

〔3〕电源电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为40Ω，求传送带输送产品过程中光敏电阻1h消耗的电能．

解：

〔1〕产品对传送带的压力F=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，

产品对传送带的压强P=

=

=600Pa；

〔2〕射向光敏电阻的光线被产品挡住时，R1阻值变大，其两端电压将变大.

由图象可知，无光照射的时间t=0.2s，产品受到激光照射的时间为0.4s.

产品的速度v=

=

=0.5m/s；

〔3〕R1与R2串联，有激光照R1时，由图象可得U1=2V，

U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，

I=

=

=0.1A，

R1无激光照时，由图象可得U1′=4V，

U2′=U﹣U1′=6V﹣4V=2V，

I′=

=

=0.05A，

由图象可知：

每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，

其中0.4s有光照射，电阻R1消耗的电能W1=U1It1=2V×0.1A×0.4s=0.08J；

其中0.2s无光照射，电阻R1消耗的电能W1′=U1′I′t2=4V×0.05A×0.2s=0.04J；

因此每经过0.6s，电阻R1消耗的电能为W=W1+W1′=0.08J+0.04J=0.12J．

1h=3600s，那么光敏电阻R1在1h内消耗的电能为W总=0.12J×

=720J．

10、〔2021山东聊城市〕如下图电路中，电源电压不变，R1=20

，滑动变阻器R2的最大阻值为60

，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程（0—0.6A或0—3A）。

只闭合S2时，电流表的示数为0.4A；只闭合S3，且变阻器的滑片P在正中点时，电流表的示数为0.3A。

（不考虑温度对灯丝电阻的影响）

（1）电源电压和灯丝电阻。

（2）只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值。

（3）闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围。

解：

（1）设电源电压为U，灯丝的电阻为RL，

只闭合S2时，R1与L串联，U=I1（Rl+RL）=0.4A×（20

+RL）①

只闭合S3时，R2与L串联，U=I2（

+RL）=0.3A×（30

+RL）②

联立①、②解得U=12V，RL=l0

.

（2）只闭合S3时，假设L正常发光，IL=

=

=0.5A

所以R2=

=

=14

（3）当闭合S1、S2、S3时，R2与R1并联，电流表测总电流.

R2最大时，总电阻最大，电流表示数最小.

Imin=I1+I2=

+

=

+

=0.8A

所以电流表接0—3A的量程

R2最小时，总电阻最小，电流表示数最大，最大为3A.

由于R1的电阻不变且电压也不变，所以通过的电流I1也不变，恒为0.6A.

电流表示数为3A时，

=I-I1=3A-0.6A=2.4A，所以

=

=

=5

即R2取值范围为5

～60

，电流表的示数范围为0.8A～3A或3A～0.8A.

说明：

此题第三问也有其它解法。

11、〔2021广东揭阳市〕PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC材料的电阻随温度变化而变化。

如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料，它的工作电路如图乙所示，电源电压为220V，R0是定值电阻，其阻值不受温度变化的影响，RT是PTC的电阻。

电热水壶在刚开场工作时，RT为24Ω，电路消耗的总功率1100W。

求：

〔1〕R0的阻值为多少?

〔2〕当RT的温度为100℃时，RT电阻边为180Ω，RT的实际功率为多少?

解：

〔1〕电热水壶刚开场工作时，RT为24Ω，RT与R0串联，

由P=U2/R得电路总电阻R总=U2/P=（220V）2/1100W=44Ω

R0的阻值：

R0=R总－RT=44Ω－24Ω=20Ω

（2）当RT的温度为100℃时，RT电阻边为180Ω

电路总电阻R总′=RT+R0=180Ω+20Ω=200Ω

电路中的总电流I=U/R总′=220V/200Ω=1.1A

RT的实际功率:

P=UTI=I2RT=（1.1A）2×180Ω=217.8W

A

·

·

S

R2

R1

P

图18

12、〔2021福建三明市〕如图18所示电路，电源电压为6V且保持不变，电阻R1=30Ω，电流表A仅有一个0～0.6A的量程。

〔1〕求通过电阻R1的电流；

〔2〕滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，R2消耗的功率为0.72W，求R2的最大阻值；

〔3〕在保证电流表平安工作的情况下，R2连入电路的最小阻值是多少？

解：

〔1〕由图可知，R1与R2并联，

R1两端的电压:

U1=U2=U=6V

通过电阻R1的电流:

I1=U1/R1=6V/30Ω=0.2A

（2）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，R2接入电路的阻值最大，

由P2=U22/R2得R2=U22/P2=（6V）2/0.72W=50Ω

（3）为保证电流表平安工作，电流表示数最大0.6A（即I总m=0.6A）

因为R1两端的电压不变，其阻值也不变，所以通过R1的电流I1恒为0.2A.

通过滑动变阻器R2的最大电流:

I2m=I总m－I1=0.6A－0.2A=0.4A

R2连入电路的最小阻值:

R2min=U2/I2m=6V/0.4A=15Ω

13、〔2021福建南安市〕某水果自动挑选装置〔如下图〕，它能将质量小于一定标准的水果自动剔除。

其原理如下：

传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化。

AB间的电压也随之发生改变。

当UAB＜3V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动挑选功能。

：

电源电压为12V，R0=20Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如下图。

求：

〔1〕当检测点上没有水果时，电路中的电流是多大？

〔2〕不同等级的水果挑选的质量标准是不同的。

请你对电路进展改良，使该装置可以方便挑选不同水果。

〔3〕当压力改变时，压敏电阻R的最大功率是多少？

此时在检测点上的水果质量是多少？

〔提示：

y=－a（x－b）２+c，那么顶点y＝c〕

解：

（1）由电路图可知，R与R0串联.

无水果时，F=0N，由图像可得R=100Ω，电路中的总电流：

　　　　　Ｉ=U总/（R+R0）＝12V/（100Ω＋20Ω〕A＝0.1A

（2）在电路中串一个滑动变阻器。

〔其它改良有理也可〕

（3）压敏电阻R的功率：

P=UI=〔U总－U０〕I＝〔12－IR0〕I

　＝〔12－20I〕I=－20（I－0.3）２+1.8

∴当I=0.3Ａ时，P最大＝1.8W

此时压敏电阻两端电压：

U=P最大/I＝1.8W/0.3A＝6V

压敏电阻的阻值：

R=U/I=6V/0.3A＝20Ω

由图像可知R=20Ω时，F=5N

G=F=5N

m＝G/g＝5N/（10N/kg）＝0.5kg

说明：

第三问还有其它解法，都要用二次函数求最值。

14、〔2021甘肃平凉〕如图〔甲〕所示是生活中常见的自动加热、保温的电水壶，它的铭牌如下面表格．现将它接在220V的电压下工作．

额定电压

220V

频率

50Hz

容积

6L

加热功率

1000W

保温功率

40W

〔1〕如图〔乙〕所示为电水壶的电路图，其中R0是电热水壶中的电热管，R是与电热水壶的电热管串联的电阻，S是一个自动切换的温控开关，此热水壶是在热胆中储水，由电热管加热工作的，请根据电路图判断：

当温控开关闭合还是断开时，电水壶处于加热状态．

〔2〕按铭牌上所标电水壶的加热功率、保温功率，计算R0和R的阻值分别是多少？

〔3〕当它处于加热状态时，假如消耗的电能全部用来加热水，

使热胆中2kg、20℃的水温度升高到90℃至少需要多少时间？

解：

〔1〕由电路图知：

当温控开关闭合时，电阻R短路，R0接在电源两端，此时消耗的功率为P1=

；

当温控开关断开时，电阻R和R0串联在电源两端，此时消耗的功率为P2=

．因为U一定，R+R0＞R，所以P1＞P2，即温控开关闭合时，电水壶处于加热状态．

〔2〕∵P=

∴电阻R0的阻值为R0=

=

=44Ω；

保温状态下的电路总电阻为R串=

=

=1210Ω，

电阻R的阻值为R=R串﹣R0=1210Ω－44Ω=1166Ω；

〔3〕水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/〔kg•℃〕×2kg×〔90℃－20℃〕=5.88×105J，

∵P=W/t=Q/t

∴电热壶的加热时间为t=

=

=588s．

15、〔2021贵阳〕如图21所示，电源电压保持不变，定值电阻R=20Ω，滑动变阻器的最大阻

值是12Ω，灯泡的额定电功率为2W。

（1）当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P位于最左端a时，

电流表的读数为0.3A，求：

电源电压U；

（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，再闭合开关S2，灯泡恰好正常发光，求：

灯泡的电阻RL；

（3）当断开S1，闭合S2，将滑片P移至最右端b，求：

此时灯泡所消耗的电功率PL。

解：

〔1）当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P位于最左端a时，电路只有R工作.

电源电压：

U=IR=0.3A×20Ω=6V

（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，再闭合开关S2，R与L并联.

此时灯泡恰好正常发光，所以有U额=U=6V

根据P额=U额2/RL，可得灯泡的电阻：

RL=U额2/P额=（6V）2/2W=18Ω.

（3）当断开S1，闭合S2，将滑片P移至最右端b，灯L与变阻器的最大阻值串联.

电路中的电流：

I=U/（RL+Rm）=6V/（18Ω+12Ω）=0.2A

此时灯泡所消耗的电功率:

PL=I2RL=（0.2A）2×18Ω=0.72W

说明：

由于没有贵港市、桂林市、朝阳市等省市的word版中考真题，故没有收录〔大家可查阅扫描版〕。

本文参考了原有解答，并作了补充和改良，在此，对这些同行的辛苦付出表示感谢！

对没有解答的，给出了自己的解答过程。

由于本人时间和才能有限，文中定有不少疏漏之处，请谅解！

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