2021年中考物理专项突破题集 专项10 电学基本计算（通用版）

专项10  电学基本计算

一、选择题

1．（2020·玉林）如图所示的电路中，若R1=10Ω，R2=5Ω，闭合开关S，此时，电压表的示数为2.5V，则电源电压为（　　）

A．2.5V B．5V C．7.5V D．10V

【答案】C

【解析】由电路图知，两个电阻串联在电路中，电压表测电阻R2的电压。而电压表的示数为2.5V，那么此时电路中的电流，电路的总电阻R=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω，所以电源电压U=I2R=0.5A×15Ω=7.5V，故ABD不符合题意，C符合题意。

2．（2020·荆门）将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中，电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I—U图象。闭合开关S，电流表示数为0.3A，则电源电压和电阻R的大小分别是（  ）

A．8V    6.67Ω B．12V   20Ω

C．8V    20Ω D．12V   10Ω

【答案】C

【解析】观察图乙图象，根据定值电阻的图象是一条过原点的直线，可判断乙图中的直线是定值电阻R的图象，由图象数据，当定值电阻R两端的电压为4V时，对应的电流是0.2A，根据，则定值电阻R的阻值，图甲电路图，闭合开关S，电阻R和灯泡L串联，电流表测电路电流，电流表示数为0.3A，根据串联电路电流规律，则电阻R和灯泡L的电流，由图象乙可知，当电路电流是0.3A时，此时灯泡L分压，此时电阻R分压，根据串联电路电压规律可得，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。

3．（2020·天津）图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象，该导体的阻值为（　　）

A．40Ω B．30Ω C．20Ω D．10Ω

【答案】D

【解析】由图像知，通过该导体的电流与导体两端的电压成正比，说明导体的电阻不随温度变化而变化；由欧姆定律可得，导体的电阻，故选D。

4．（2020·玉林）甲、乙两段导体通电时间相同，甲的电阻是乙的5倍，甲、乙产生的热量之比是4∶5，则通过甲、乙两段导体的电流之比是（　　）

A．2∶5 B．4∶25 C．5∶2 D．4∶1

【答案】A

【解析】根据焦耳定律Q=I2Rt可知，则通过甲、乙两段导体的电流之比，故选A。

5．标有“6V 3.6W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示。若把这种规格的两只灯泡串联在6V的电源两端，每只灯泡的实际电阻和实际功率分别为（　　）

A．10Ω  0.9W B．6Ω   1.5W C．6Ω   0.95W D．10Ω   1.8W

【答案】B

【解析】把同种规格的两只灯泡串联接在6V的电源两端，由串联分压的规律可知，每只灯泡分得的电压都为3V，由图象可知，此时通过灯泡的电流为0.5A，由欧姆定律可得，每只灯泡的实际电阻，每只灯泡的实际功率，故选B。

二、非选择题

6．（2020·安顺）如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R0与滑动变阻器R串联。调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，电流表示数为0.1A，R的功率为0.6W；当滑片移动到另一位置时，电流表示数变化了0.2A，R的功率为0.9W，则电源电压U=_____V。

【答案】7.5

【解析】调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，电流表示数为0.1A，R的功率为0.6W，根据P=UI，R的电压为，滑片移动到另一位置时，电流表示数变化了0.2A，这时电流表的示数为0.3A，R的功率为0.9W，根据P＝UI，R的电压为，设电源电压为U，由串联电路的规律及欧姆定律，根据R0的电阻不变列方程有，即，电源电压为

7．（2020·淄博）如图甲所示，电源电压为3V且保持不变，灯泡L1标有“3V 0.9W”字样，闭合开关，电流表A2的示数如图乙所示，此时灯泡L1的电阻为_____Ω，电流表A1的示数为_____A，灯泡L1、L2的实际功率之比为_____。一段时间后，发现其中一个灯泡熄灭且两电流表示数相同，可能发生的故障是_____。

【答案】10    0.7    3:4    L1开路   

【解析】电源电压为3V且保持不变，灯泡L1标有“3V 0.9W”字样，此时灯泡正常发光，由P1=UI1可得，电流为，电阻为；由图乙可知A2示数为0.4A，A1测干路电流，示数为；灯泡L1、L2的实际功率之比为；两电流表示数相同说明L1支路中没有电流，故障应为L1开路。

8．（2020·西藏）在“伏安法测电阻”实验中，测得导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，该导体的电阻是______Ω；改变滑动变阻器滑片的位置，使导体两端的电压增加到4V，导体的电阻是______Ω。

【答案】10    10   

【解析】在“伏安法测电阻”实验中，测得导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，根据欧姆定律可知该导体的电阻是；改变滑动变阻器滑片的位置，电路电流随之改变，但由于被测的定值电阻不改变，则使导体两端的电压增加到4V时，导体的电阻仍是10Ω。

9．（2020·广安）如图甲所示的电路，当开关闭合后，电流表a､b的指针偏转均如图乙所示，则通过L2的电流为______，灯泡L1和L2的电阻之比是______。

【答案】1.2A    4∶1   

【解析】由图甲可知，两个灯泡并联，电流表a测量通过灯泡L1的电流，电流表b测量干路中的电流，由并联电路电流的规律可知，电流表b选择的量程是0～3A，分度值为0.1A，所以电流表b的示数为I总=1.5A，即干路电流为1.5A；电流表a选择的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，所以电流表的示数为Ia=0.3A，即通过灯L1的电流为0.3A；那么通过灯L2的电流大小为Ib=I总-Ia=1.5A-0.3A=1.2A；由并联电路电压的规律和欧姆定律得到灯泡L1和L2的电阻之比

10．（2020·铜仁）如图是两个电阻R1、R2的I-U图像，则R1、R2的阻值之比为________；若R1两端的电压为3V，通电2min时，则R1所产生的热量为________J；若将R1、R2串联接在某电源上，通过R1、R2的电流为0.3A，则电源电压为________V。

【答案】1∶2    216    4.5   

【解析】由图象可知，当U=3V时I1=0.6A，I2=0.3A，两电阻的阻值分别为，，R1∶R2=5Ω∶10Ω=1∶2；若R1两端的电压为3V，通电2min时，则R1所产生的热量Q1=W1=UI1t=3V×0.6A×2×60s=216J；若将R1、R2串联接在某电源上，通过R1、R2的电流为0.3A，由图象可知此时两电阻两端的电压分别为U1=1.5V，U2=3V，则电源电压U=U1+U2=1.5V+3V=4.5V

11．（2020·广元）如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲∶U乙=4∶1，则R1∶R2=______；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，通过两电表的电流之比I1∶I2=______。

【答案】3∶1    3∶4

【解析】当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则两电阻两端的电压之比为，因串联电路中各处的电流相等，由可得，两电阻的阻值之比；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，则两支路的电流之比，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，两电流表的示数之比

12．（2020·绵阳）如图所示，电源电压4V，两个小灯泡L1（2.5V，0.5W）和L2（3.8V，1.5W）串联接入电路。闭合开关，L1与L2的______（选填“电流”或“电压”）相等，______（选填“L1”或“L2”）较亮。

【答案】电流    L1   

【解析】由灯泡参数可知其电阻分别为，，当两个灯泡串联时，L1与L2的电流相等，根据可知，L1的电阻较大，则其实际功率较大，故较亮。

13．（2020·十堰）如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。现用该装置探究电热与电流的关系，则乙容器中的电阻丝R2=_____Ω，通电一定时间，观察到____（选填“甲”或“乙”）容器U形管的液面高度差较大，R1与R2产生的热量之比为_______。

【答案】5    甲    4：1   

【解析】探究电热与电流的关系时采用控制变量法，控制甲、乙两个透明容器中电阻一致而流经的电流不一致，故乙容器中的电阻丝R2=R1=5Ω；U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，热量变化越大则液面高度的变化也越大，根据电阻发热公式，可知，通电相同时间后，由于流经电阻R1电流较大，则可观察到甲容器U形管的液面高度差较大；根据串、并联电路电流特点，，则R1与R2产生的热量之比为

14．（2020·西宁·）家庭电路中各用电器是 ______ 联的，铭牌上均标有“220V 100W”的电视机和电热毯都正常工作1小时，则 ______ 产生的热量较多。

【答案】并    电热毯   

【解析】因为家庭电路的用电器即可以单独工作，又互不影响，因此家庭电路为并联连接；已知电视机和电热毯的功率相同，工作时间也相同，由W=Pt可得，它们消耗的电能相同。其中，电热毯将消耗的电能全部转换为热能，而电视机将消耗的电能一部分转换为热能，还转换为光能等其它形式的能，因此电热毯产生的热量较多。

15．电热水壶是人们常用的家用电器。若家庭电路中只有电热水壶工作，标有“”的电能表的指示灯在5min内闪烁了500次，则电热水壶消耗的电能为_________J。如果这些能量靠燃烧煤气来提供，至少需要完全燃烧煤气______m3(不考虑热量损失，煤气热值)。

【答案】6×105       

【解析】电热水壶消耗的电能为；由题意知煤气燃烧所放出的热量等于电热水壶消耗的电能，即，则有，则

16．如图所示为小华爷爷家的电能表，从电能表上数据可知，目前为止，小华爷爷家已消耗了_____kW·h的电能，他根据最近所学电学知识告诉爷爷，家中用电器同时使用时的总功率不能超过_____W。

【答案】7325.6    1100   

【解析】电能表的示数表示目前为止所消耗的总电能，其最后一位为小数，读数为7325.6kW·h；家庭电路中电压为220V，由表盘可知，其允许通过的最大电流为5A，故家里允许的最大总功率为

17．某小区物业工作人员来到小明家收电费，他观察到小明家电能表的情况如图所示，然后从记录本上检查上月电能表的示数是811.6 kW·h，若按0.5元/（kW·h）计费，李明家本月应缴电费_______元，此电能表最多能接40W的电灯_____盏。

【答案】60    27   

【解析】电能表的示数931.6kW⋅h−811.6kW⋅h=120kW⋅h，小明家本月应缴电费120kW⋅h×0.5元/(kW⋅h)=60元；该电能表所允许的最大功率P=UI=220V×5A=1100W

则有，故最多能接27盏。

18．一台电动机的线圈电阻为0.3Ω，接在12V的电源上工作时，通过它的电流为1A。则1min内电流在线圈产生的热量是________J，转化成的机械能约为_________J。

【答案】18    702   

【解析】由题意知，电动机线圈电阻R=0.3Ω，电源电压U=12V，通过的电流I=1A，则在t=1min=60s内产生的热量为Q=I2Rt=(1A)2×0.3Ω×60s=18J，消耗的电能为W=UIt=12V×1A×60s=720J，电动机在工作时电能转化为机械能和内能，故转化成的机械能是W机=W－Q=720J－18J=702J

19．（2020·济南）如图所示电路中，电源两端电压U保持不变，R1、R2是定值电阻，R2的阻值为10Ω。 当开关S闭合时，电流表的示数为0.1A， 电压表示数为3V。 通过计算回答：

(1)电阻R1的阻值是多少欧？

(2)电阻R1消耗的电功率是多少瓦？

(3)电源两端的电压U是多少伏？

【答案】(1)30Ω；(2)0.3W；(3)4V

【解析】

(1)因为R1和R2串联，所以I1=I2=I=0.1A

由公式得：电阻R1的阻值

(2)电阻R1消耗的电功率P1=U1I1=3V×0.1A=0.3W

(3)电阻R2两端的电压U2=I2R2=0.1A×10Ω=1V

电源两端的电压U=U1+U2=3V+1V=4V

20．（2020·吉林）如图所示，电源电压不变， R2的电阻为。闭合开关后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：

(1) R1的电阻；

(2)电源电压。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)电路中两电阻串联，电压表测量的是R1两端的电压，R1的电阻

(2)电路的总电阻

电源电压

21．（2020·长沙）在如图所示的电路中，电源电压可以调节，调节电源电压为4V，闭合开关S，电流表A、A1的示数分别为1.2A和0.8A。

(1)求此时通过电阻R2的电流；

(2)求电阻R2的阻值；

(3)重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表A1的示数为1.2A，求1min内电流通过电阻R2产生的热量。

【答案】(1) 0.4A；(2) 10Ω；(3) 216J

【解析】

由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。

(1)由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，此时通过电阻R2的电流I2＝I﹣I1＝1.2A﹣0.8A＝0.4A

(2)由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由知道，电阻R2的阻值

(3)由知道，电阻R1的阻值

重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表A1的示数为1.2A，则电源的电压U′＝I1′R1＝1.2A×5Ω＝6V

1min内电流通过电阻R2产生的热量

22．某课外小组的同学自制了一只电烙铁，正常工作时的电阻是484 Ω，它的额定电压是220 V，求：

(1)电烙铁的额定功率；

(2)电烙铁正常工作5分钟产生的热量。

【答案】(1)100W；(2)

【解析】

(1)电烙铁的额定功率

(2)电烙铁正常工作5分钟产生的热量

23．有一台电动机，额定电压3V，额定电流1A，电动机线圈电阻0.5Ω。这台电动机正常工作1min。

(1)消耗的电能为多少？

(2)产生的热量是多少？

(3)输出的机械能为多少？

【答案】（1）180J  （2）30J   （3）150J

【解析】

(1) 电动机消耗的电能为

(2) 产生的热量是

(3) 输出的机械能为

24．如图所示的电路中，定值电阻R1=150Ω、R2=300Ω。闭合开关S后，电流表A2的示数为5mA。求：

(1)电阻R1两端的电压为多少

(2)电流表A1的示数为多少

(3)电路工作5min，R1产生的焦耳热是多少。

【答案】(1)1.5V；(2)15mA；(3)4.5J

【解析】

由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流；

(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I=可得，电阻R1两端的电压U1=U2=I2R2=5×10﹣3A×300Ω=1.5V

(2)通过R1的电流I1==0.01A=10mA

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表A1的示数I=I1+I2=10mA+5mA=15mA

(3)电路工作5min，R1产生的焦耳热Q1=I12R1t=(0.01A）2×150Ω×5×60s=4.5J

25．如图是小明家的电热水壶及其铭牌，小明将该电热水壶接入家庭电路，用它来加热1.5kg水．

（1）该电热水壶正常工作时的电流为多少？

（2）水从20℃加热到100℃吸收的热量为多少？

（3）小明烧开这壶水实际用时10min，则该电热水壶的效率为多少？

【答案】（1）5A；（2）5.04×105J；（3）76.4%

【解析】

（1）电热水壶正常工作时的电流：I==5A；

（2）水从20℃加热到100℃吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×105J；

（3）电热壶正常工作时的功率为1100W，正常工作10min将水烧开，则电热水壶消耗的电能：W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J，电热水壶的效率：η=≈76.4%．