四川省各地市2022年中考物理真题分项汇编-25电磁学（电功和电功率-计算题）

这是一份四川省各地市2022年中考物理真题分项汇编-25电磁学（电功和电功率-计算题），共20页。试卷主要包含了计算题等内容，欢迎下载使用。
四川省各地市2022年中考物理真题分项汇编-25电磁学（电功和电功率-计算题） 一、计算题1．（2022·四川宜宾·统考中考真题）如图，电路中电源电压保持不变，小灯泡L标有“2.5V 0.625W”字样，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，R0为定值电阻，电流表的量程为0~0.6A。（1）求小灯泡正常发光时的电阻RL？（2）求10s内，小灯泡正常发光时消耗的电能W？（3）只闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P调至中点，此时小灯泡恰好正常发光，求电源电压U？（4）将滑动变阻器的滑片P调至最右端b并保持不动。第一次闭合开关S1、S，第二次闭合开关S1、S2和S，两次电流表的示数变化了0.2A，求定值电阻R0的阻值？2．（2022·四川资阳·统考中考真题）近年来，我国家电产业迅猛发展，不仅成为全球家电制造第一大国，而且已成为全球智能家电第一大技术来源国。电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一，据海关统计，去年我国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍，中国制造深受全球市场认可。如图所示，甲为某国产智能电饭煲的外观图，该电饭煲有 “快煮”、“精煮”、“保温”三种基本模式；乙为该电饭煲的基本原理简化电路图，额定电压；当置于a、置于d时处于“快煮”模式，电饭煲的额定功率；当置于a、断开时处于“精煮”模式，电饭煲的额定功率；当置于b、置于c时，处于“保温”模式。求：（1）的阻值；（2）小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时，求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E；（3）该电饭煲保温模式下的额定功率。3．（2022·四川巴中·中考真题）某兴趣小组设计了“模拟带指示灯的电热器”的电路如下图，现准备用以下器材组装并测量电热丝R的发热功率。已知电源电压恒为18V，指示灯L阻值为10Ω且允许通过的最大电流为0.5A（忽略指示灯电阻变化），电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，备用的三段电热丝阻值分别为15Ω、35Ω、55Ω且允许通过的最大电流均为2A。（1）求允许加在指示灯两端的最大电压；（2）为不损坏电路元件，请通过计算说明应该从三段电热丝中选择阻值多大的那根电热丝R接入电路完成实验；（3）在（2）的条件下，请计算电热丝的电功率。4．（2022·四川攀枝花·统考中考真题）如图所示的电路中，电源电压保持恒定，定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为。闭合开关和，当滑动变阻器接入电路中的阻值为零时，电流表、的示数分别为1.0A、0.4A。求：（1）电阻的阻值；（2）闭合，断开，调节滑动变阻器，求电路消耗功率的范围。5．（2022·四川广安·统考中考真题）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为40，小灯泡L标有“5V  2.5W”的字样，将滑片移到最右端，闭合开关S，电流表示数为0.3A，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：（1）灯泡正常发光时的电阻；（2）电源电压；（3）将滑片移到某位置，电压表示数为10V，滑动变阻器电阻丝1min内产生的热量。6．（2022·四川凉山·统考中考真题）某品牌电热水壶铭牌中部分参数如图所示，现将其接入220V电路中，向壶内盛人1.5L的水，在标准大气压下将水从20℃加热至沸腾，求：额定电压220W额定功率1000W容量1.5L（1）此过程中壶内水吸收了多少热量；（2）该电热水壶正常工作时电阻是多大；（3）若烧水实际耗时为10min，求此过程电热水壶的热效率是多少。7．（2022·四川眉山·统考中考真题）为加快构建清洁低碳安全高效新能源体系，国务院办公厅于2022年5月30日转发了国家发改委能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，将大力推动开发新能源，引导全社会消费绿色电力。下表是我国自主研发的某新能源电动车的部分参数：充电电压U380V充电电流I100A支付方式刷卡支付、APP扫二维码（小程序）安装方式壁挂式、立柱式电车将电能转换为机械能的效率60%～75%在该新能源电动车正常充电10min后，求：（1）电动车获得的电能；（2）若获得的电能由完全燃烧热值为的燃油来提供，需要该燃油的质量；（3）若该电动车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为500N，电动车将电能转换为机械能的效率为60%，该车能行驶的路程。8．（2022·四川乐山·统考中考真题）标有“6V  3.6W”字样的小灯泡和其它的电学元件连成电路，如图1，当只闭合开关S1时，滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数U1和电流表示数I，并绘制出对应的U1一I图像（如图2），且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻R0=12Ω，求（1）电源电压U；（2）小灯泡正常发光时的电阻RL；（3）当S1、S2、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P。9．（2022·四川内江·统考中考真题）如图所示是验电笔正确使用的示意图。当正确使用验电笔时，由被测带电体（电源）、验电笔、人体和大地构成串联闭合电路。若其中验电笔的电阻取为，人体的电阻取为，其它电阻不计，则当正确使用验电笔来检测家庭电路的相线（俗称火线）时：（1）流过人体的电流为多少；（结果保留到小数点后两位）（2）验电笔和人体消耗的电功率之比是多少？ 10．（2022·四川达州·统考中考真题）如图甲所示，电源电压恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”，电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A．当断开开关S1、S3，闭合S2，移动滑片，电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的I-U图像。求：（1）灯泡正常发光时的电阻。（2）闭合S1、S2、S3时，允许通过滑动变阻器的最大电流。（3）断开S2、S3，闭合S1时，电路的总功率。11．（2022·四川泸州·中考真题）随着科技创新教育在全市广泛开展，有些学校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接人装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103J/（kg·℃）。求：（1）3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能；（2）3D打印笔快挡打印时的热效率；（3）R1的阻值。12．（2022·四川南充·统考中考真题）某电饭煲内部电路简图如图甲，S为总开关，S1为自动控制开关，当S闭合时为煮饭过程，断开时为保温过程，某同学用仪表测量出了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化图像如图乙，电饭煲工作电压恒为220V，求（1）电阻R1的功率P1；（2）电阻R2的阻值；（3）煮饭过程中消耗的电能W。13．（2022·四川成都·统考中考真题）如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A。（1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路消耗的总功率；（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。14．（2022·四川自贡·统考中考真题）小亮在家煲汤时使用的电饭煲的部分参数如表所示，其简化电路如图乙所示，、均是发热电阻（阻值不随温度变化），欲将质量为1kg，初温为的汤加热至，设此汤的比热容为，求：额定电压220V额定功率低温档48.4W 高温档500W（1）汤需要吸收的热量；（2）利用电饭煲高温挡煲汤时，电饭煲正常工作且不考虑热损耗，则需要多少时间？（3）的阻值为多少？15．（2022·四川遂宁·统考中考真题）小明给家中喂养热带鱼的鱼缸设计了一个加热装置（如图甲），该装置电路如图乙所示：L为照明装饰小彩灯（标有“6V  3W”），为总开关，为温控开关（温度低于20℃自动接通，温度升高到24℃时自动断开），R是阻值为的电热丝。某次换水后，鱼缸内有10kg初温为19℃的水，闭合开关，L正常发光，R开始发热。请你用所学知识与小明一起解决下列问题[]：（1）电源电压是多少？（2）R开始发热到停止工作水吸收了多少热量？（3）R开始发热到停止工作的时间是多少秒？（不考虑热量损失，电热丝产生热量均被水吸收。）
参考答案：1．（1）10Ω；（2）6.25J；（3）5V；（4）25Ω【详解】解：（1）由知道，小灯泡正常发光时的电阻为（2）10s内，小灯泡正常发光时消耗的电能为W=PLt=0.625W×10s=6.25J（3）小灯泡正常发光的电流为只闭合开关S，小灯泡与滑动变阻器串联，将滑动变阻器的滑片P调至中点，此时小灯泡恰好正常发光，电源电压为（4）将滑动变阻器的滑片P调至最右端b并保持不动。第一次闭合开关S1、S，电路中只有滑动变阻器R的最大阻值接入电路，第二次闭合开关S1、S2和S，滑动变阻器R的最大阻值与定值电阻R0并联，由于滑动变阻器的电阻和电源电压不变，所以通过滑动变阻器的电流不变，电流表示数变化值就是通过定值电阻R0的电流，定值电阻R0的阻值为答：（1）小灯泡正常发光时的电阻RL为10Ω；（2）10s内小灯泡正常发光时消耗的电能W为6.25J；（3）电源电压U为5V；（4）定值电阻R0的阻值为25Ω。2．（1）100Ω；（2）；（3）290.4W【详解】（1）由题知，当置于、断开时，电阻断路，电路中只有电阻R1工作，电饭煲处于“精煮”模式，电阻R1的阻值为（2）电饭煲在“精煮”模式下，工作消耗的电能为（3）由题知，当电饭煲处于“快煮”模式时，电阻和并联，且同时工作，根据并联电路的电功率关系得，在“快煮”模式下，电阻的功率为电阻的阻值为当置于、置于时，电阻和串联，处于“保温”模式，根据串联电路电阻规律得，此时电路中的总电阻为则电饭煲保温模式下的额定功率为答：（1）电阻的阻值为；（2）采用“精煮”模式将饭煮熟用时50min，该电饭煲一次精煮过程消耗的电能为；（3）电饭煲保温模式下的额定功率为290.4W。3．（1）5V；（2）35Ω；（3）5.6W【详解】解：（1）指示灯L阻值为10Ω且允许通过的最大电流为0.5A ，所以允许加在指示灯两端的最大电压（2）指示灯L允许通过的最大电流为0.5A，电流表量程为0~0.6A，备用的三段电热丝允许通过的最大电流均为2A，所以电路中允许通过的最大电流为0.5A，则电路中的最大总阻值则电阻的最小阻值电压表V示数最大为15V，则电阻的最大阻值26Ω≤R≤50Ω应选择阻值为35Ω的电阻丝完成实验；（3）则此时电路中电热丝的电功率答：（1）允许加在指示灯两端的最大电压为5V；（2）为不损坏电路元件，应选择阻值为35Ω的那根电热丝R接入电路完成实验；（3）在（2）的条件下，电热丝的电功率为5.6W。4．（1）10Ω；（2）【详解】解：（1）闭合开关和，当滑动变阻器接入电路中的阻值为零时，电阻和并联，电流表测干路电流，示数为，电流表测流过的电流，示数为， 两端的电压为由于并联电路中各用电器两端电压相等，都等于电源电压，所以两端的电压为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以流过的电流为的电阻为（2）闭合，断开，滑动变阻器R与串联接入电路，当时，电路的总电阻最小，电路的功率最大，电路最大功率为当时，电路的总电阻最大，电路的功率最小，最小功率为综上所述，电路消耗的功率范围为。答：（1）电阻 RX 的阻值为10Ω；（2）闭合 S1，断开 S2 ，电路消耗功率的范围为1.8W≤P≤3.6W。5．（1）10；（2）15V；（3）300J【详解】解：（1）灯泡正常发光时的电阻（2）将滑片移到最右端，滑动变阻器全部接入，闭合开关S，电流表示数为0.3A，则电源电压为（3）将滑片移到某位置，电压表示数为10V，此时小灯泡的电压为通过小灯泡的实际电流为滑动变阻器电阻丝1min内产生的热量答：（1）灯泡正常发光时的电阻为10Ω；（2）电源电压为15V；（3）将滑片移到某位置，电压表示数为10V，滑动变阻器电阻丝1min内产生的热量为300J。6．（1）5.04×105J；（2）48.4；（3）84%【详解】解：（1）此过程中壶内水的质量为此过程中壶内水吸收的热量为（2）该电热水壶正常工作时电阻是（3）电热水壶的消耗的电能为电热水壶的热效率是答：（1）吸收了5.04×105J热量；（2）电热水壶正常工作时电阻是48.4；（3）电热水壶的热效率是84%。7．（1）；（2）0.57kg；（3）【详解】解：（1）由题意可知，新能源电动车正常充电10min后，电动车获得的电能（2）若电动车获得的电能由完全燃烧燃油来提供，则由公式得，需要该燃油的质量为（3）因为电动车将电能转换为机械能效率为60%，所以电动车获得的机械能为又因为电动车在水平公路上匀速行驶，所以由得答：（1）电动车获得的电能为；（2）若获得的电能由完全燃烧的燃油来提供，需要该燃油的质量为0.57kg；（3）该车能行驶的路程为。8．（1）6V；（2）10Ω；（3）6.6W【详解】解：（1）当只闭合开关S1时，灯泡与滑动变阻器串联，当滑片滑至最左端时，此时滑动变阻器接入的阻值为零，只有小灯泡接入，此时小灯泡正常发光，而小灯泡的规格是“6V  3.6W”，故小灯泡两端的电压为6V，电源电压为6V；（2）小灯泡正常发光时的电阻（3）当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光，电路中的总电阻最小，电流最大，最大的电流为0.6A，故根据图2可知，当滑片位于最右端时，滑动变阻器两端的电压为4V，通过滑动变阻器的电流为0.2A，故滑动变阻器的最大值为当S1、S2、S3均闭合，灯泡被短路，滑动变阻器与定值电阻R0并联，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，此时滑动变阻器接入的电阻为滑动变阻器的电功率为定值电阻的电功率为整个电路消耗的电功率答：（1）电源电压为6V；（2）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；（3）整个电路消耗的电功率为6.6W。9．（1）；（2）【详解】解：（1）测量电路两端电压，闭合电路的总电阻根据欧姆定律（2）根据电功率的公式，功率之比解得答：（1）流过人体的电流为0.18； （2）验电笔和人体消耗的电功率之比是。10．（1）12Ω；（2）0.15A；（3）2.7W【详解】解：（1）灯泡L的额定电压为6V，由图乙可知，灯泡L的额定电流为0.5A，灯泡正常发光时的电阻（2）如图乙，当电阻R1电压为6V时，电流为0.3A，R1阻值为当断开开关S1、S3，闭合S2，灯泡L和滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端电压，移动滑片，电压表示数为3V时灯泡正常发光，则电源电压为闭合S1、S2、S3时，灯泡L被短路，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流，R1和R2两端电压都等于电源电压，通过电阻R1的电流为电流表量程为0~0.6A，允许通过滑动变阻器的最大电流（3）断开S2、S3，闭合S1时，灯泡L和电阻R1串联，灯泡L和电阻R1电流相等，且它们两端电压之和为电源电压，即9V，由图乙可得，当电流为0.3A时，灯泡L两端电压为3V，电阻R1两端电压为6V，符合题意，电路的总功率答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω；（2）闭合S1、S2、S3时，允许通过滑动变阻器的最大电流为0.15A；（3）断开S2、S3，闭合S1时，电路的总功率为2.7W。11．（1）9600J；（2）75%；（3）1595Ω【详解】解：（1）快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，由电能表的参数可知，消耗的电能为（2）15g的塑胶从20℃加热到260℃吸收的热量为3D打印笔快挡打印时的热效率为（3）由可知，电压一定时，电阻越大，功率越小，挡位越低。由电路图可知，开关旋转至与1、2接触时，R1、R2串联，电阻较大，功率较小，为慢挡；开关旋转至与2、3接触时，只有R2接入电路，电阻较小，功率较大，为快挡。快挡的功率为快挡工作时，只有R2接入电路，所以R2的阻值为慢挡打印时，R1、R2串联，慢挡功率为22W，所以R1、R2的总电阻为所以R1的阻值为答：（1）3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能为9600J；（2）3D打印笔快挡打印时的热效率为75%；（3）R1的阻值为1595Ω。12．（1）22W；（2）40Ω；（3）7.392×105J【详解】解：（1）电饭煲在保温过程中只有R1工作，由乙图可知保温挡电流为0.1A，则电阻R1的功率为P1=UI1=220V×0.1A=22W （2）电饭煲煮饭过程中R1与R2并联在电路中，干路中电流为0.5A，R2的电流为I2=I-11=5.6A-0.1A=5.5A 电阻R2的阻值（3）煮饭过程时间t=10min=600s煮饭过程中消耗的电能W=UIt=220V×5.6A×600s=7.392×105J答：（1）电阻R1的功率为22W；（2）电阻R2的阻值为40Ω；（3）煮饭过程中消耗的电能为7.392×105J。13．（1）3.75W；（2）0~15Ω【详解】解：（1）S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，滑动变阻器R、电压表、电流表被短接，电源电压U=5V，电路中定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电路中的总电阻R总为即推出电路消耗的总功率（2）S1闭合，S2、S3断开，R1与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，当滑动变阻器R接入电阻为0时，电路中总电阻最小，电路中的电流最大，此时电路中的电流为由以上分析可知，电路中电流最大时并未超过电流表的量程，故滑动变阻器阻值可选取的最小值为Rmin=0。根据串联电路中的电阻分压原理，滑动变阻器的电阻越大，其两端电压越大，电压表的示数也就越大，但电压表由于量程限制，最大示数只能到3V，此时是滑动变阻器达到电路安全允许的最大值，根据串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和 可知，当滑动变阻器R两端的电压达到电压表的量程Umax=3V时，定值电阻R1两端电压最小，此时电路中电流最小为由以上分析可知，当时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，所以可以取到15Ω，综上可总结出滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是0~15Ω。答：（1）开关S1、S2、S3均闭合时，电路消耗的总功率为3.75W。（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是0~15。14．（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）由可知，汤吸收的热量（2）由可知，在不考虑热损耗的情况下，电饭煲高温煲汤时需要的时间（3）由图乙可知，当开关S连接触点2时，仅电阻接入电路，根据欧姆定律分析可知，此时电路电流最大，为高温档。由电功率变形式可知，电阻的阻值由图乙可知，当开关S连接触点1时，电阻和串联接入电路，电路总电阻大，根据欧姆定律分析可知，此时电路电流最小，为低温档。由电功率变形式可知，电阻和的总电阻故的阻值答：（1）汤需要吸收的热量为；（2）高温档煲汤需要的时间为；（3）的阻值为。15．（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）由题意可知，当闭合、时，此时照明装饰小彩灯L正常发光，所以照明装饰小彩灯L两端实际电压等于它的额定电压，然后根据并联电路的电压规律可知，电源电压与照明装饰小彩灯L的实际电压相等，即（2）由题意可知，水吸收的热量为（3）因为不考虑热量损失，电热丝产生热量均被水吸收，所以可得电热丝R开始发热到停止，放出的热量为因为该电路是纯电阻电路，所以可以使用焦耳定律的变形公式可得，R开始发热到停止工作的时间是答：（1）电源电压是6V。（2）R开始发热到停止工作水吸收了的热量。（3）R开始发热到停止工作的时间是秒。