泰安中考•大题加练二 10页

泰安中考·大题加练(二)‎ 姓名：________　班级：________　用时：______分钟 ‎1．(2019·菏泽中考)市场上有一种暖手鼠标垫，技术参数如图所示，鼠标垫内有两个10 Ω的发热电阻，通过控制两个发热电阻的接连方式就能实现多挡位的调节功能。请解答下列问题：‎ 多挡暖手鼠标垫技术参数 额定电压：5 V 最大电流：500 mA左右 外接dc：5 V/2 000 mA 无需驱动，支持热插拔功能 ‎……‎ ‎(1)鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少？‎ ‎(2)在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少？‎ ‎(3)在额定电压下，鼠标垫工作8 h，最多消耗多少电能？‎ ‎2．(2019·改编题)某简易电吹风简化电路如图所示，其主要技术参数如表。‎ 在家庭电路使用中，通过计算回答：‎ ‎(1)当电吹风没有工作时选择开关在CD挡；当电吹风吹冷风时选择开关在________挡；当电吹风吹热风时选择开关在________挡。 ‎ ‎(2)当电吹风吹冷风时，通过电动机的电流多大？若电动机电阻R1为1 Ω，则40 s内电流通过电动机产生的热量是多少焦？ ‎ ‎(3)当电吹风吹热风时，电热丝R2的电功率是多少瓦？ ‎ ‎(4)电热丝R2的电阻值是多少欧？‎ ‎3．(2019·‎ 临沂中考)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220 V，额定功率605 W。问：‎ ‎(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入‎6 kg初温为‎20 ℃‎的水，加热系统的加热电阻正常工作15 min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 J/(kg·℃)]‎ ‎(2)当小明家的实际电压是200 V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12 V(按摩系统将交流电压转换为 ‎12 V)，工作电流为‎4 A，其电阻为0.5 Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？‎ ‎4．(2019·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24 V，保温箱工作时加热电路的最大功率为144 W，最小功率为24 W。‎ ‎(1)求R1的阻值；‎ ‎(2)在某次探究活动中，需要利用保温箱把‎3 kg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×‎ ‎103 J/(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20 s后温度传感器会切断电源，停止工作10‎ ‎ s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，5 min内保温箱消耗电能9 600 J，求可变电阻R2的阻值。‎ ‎5．(2019·聊城中考)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为‎0.3 A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合、S1断开时，电压表的示数为U2，且U1 ∶U2＝2∶3，求：‎ ‎(1)电源电压；‎ ‎(2)滑动变阻器的最大阻值；‎ ‎(3)要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出开关S1、S2的开闭状态，滑动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电功率是多少。‎ ‎6．(2019·潍坊中考)某科技活动小组设计了如图所示的电路。电源电压不变，当S1闭合、S2断开，变阻器R2的滑片P滑到a端时，电流表的示数为‎0.8 A，定值电阻R1消耗的功率为6.4 W；变阻器R2的滑片P滑到b端时，电流表的示数变为‎0.2 A；当S1和S2都闭合，变阻器R2的滑片P滑到某点时，电流表的示数为‎0.6 A，小灯泡L消耗的功率为0.9 W。求：‎ ‎(1)电源电压；‎ ‎(2)变阻器R2的最大阻值；‎ ‎(3)小灯泡两端电压及此时变阻器R2连入电路的阻值。‎ ‎7．(2019·‎ 苏州中考)如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是加热电阻，热水器主要参数如表。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]‎ 额定电压 ‎220 V 容积 ‎30 L 加热功率 ‎2 000 W 保温功率 ‎800 W ‎(1)开关S跳至________触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为________kg。‎ ‎(2)R2的阻值为多大？‎ ‎(3)水箱中装满初温为‎25 ℃‎的水，加热使温度升高到‎55 ℃‎，水需要吸收多少热量？‎ ‎(4)在上述加热状态下，热水器正常工作35 min需消耗多少电能？加热效率是多少？‎ 参考答案 ‎1．解：(1)串联时的总电阻：‎ R＝R1＋R2＝10 Ω＋10 Ω＝20 Ω。‎ ‎(2)两个电阻并联时，通过每个电阻的电流：‎ I1＝＝＝‎0.5 A，‎ 电路中的总电流：‎ I＝I1＋I2＝2I1＝2×‎0.5 A＝‎1 A。‎ ‎(3)两个电阻并联时，电路中的电功率最大，最大功率：‎ P＝UI＝5 V×‎1 A＝5 W，‎ 暖手鼠标垫正常工作8 h，最多消耗的电能：‎ W＝Pt＝5 W×8×3 600 s＝1.44×105 J。‎ 答：(1)两个电阻串联时总电阻是20 Ω；‎ ‎(2)两个电阻并联时电路中的电流是‎1 A；‎ ‎(3)在额定电压下，鼠标垫工作8 h，最多消耗电能1.44×105 J。‎ ‎2．解：(1)由电路图可知，当选择开关旋至BC时，吹冷风，只有电动机工作；由电路图可知，当选择开关旋至AB时，电动机和电热丝同时接入电路，电吹风吹热风。‎ ‎(2)由P＝UI可得，电吹风吹冷风时通过电动机的电流：I冷＝＝＝‎0.5 A。‎ ‎40 s内电流通过电动机产生的热量：‎ Q＝I冷2R1t＝(‎0.5 A)2×1 Ω×40 s＝10 J。‎ ‎(3)当电吹风吹热风时，电动机M与电热丝R2并联且同时工作，电动机消耗的功率为P冷，则电热丝R2的电功率：P2＝P热－P冷＝990 W－110 W＝880 W。‎ ‎(4)因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由P＝可得，电热丝R2的电阻值：‎ R2＝＝＝55 Ω。‎ 答：(1)BC　AB ‎(2)通过电动机的电流为‎0.5 A；40 s内电流通过电动机产生的热量是10 J；‎ ‎(3)电热丝R2的电功率是880 W；‎ ‎(4)电热丝R2的电阻值为55 Ω。‎ ‎3．解：(1)水吸收的热量：‎ Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×‎6 kg×(‎40 ℃‎－‎20 ℃‎)＝5.04×105 J；‎ 消耗的电能：‎ W＝P额t＝605 W×15×60 s＝5.445×105 J。‎ ‎(2)加热电阻的阻值：‎ R＝＝＝80 Ω，‎ 实际电压为200 V时，加热电阻工作的实际功率：‎ P实＝＝＝500 W。‎ ‎(3)电动机损失的功率：‎ P＝I2R′＝(‎4 A)2×0.5 Ω＝8 W。‎ 答：(1)加热过程中水吸收的热量是5.04×105 J；消耗的电能是5.445×105 J。‎ ‎(2)加热电阻工作的实际功率是500 W。‎ ‎(3)电动机工作中因发热损失的功率是8 W。‎ ‎4．解：(1)根据题图甲电路分析，当R2阻值为0时，电路功率最大为144 W，‎ 根据P＝可得，R1的阻值：‎ R1＝＝＝4 Ω。‎ ‎(2)干泥土吸收的热量：‎ Q吸＝cmΔt＝0.84×103 J/(kg·℃)×‎3 kg×(‎28 ℃‎－‎20 ℃‎)＝2.016×104 J，‎ 根据η＝可得，电路放出的电热：‎ Q放＝＝＝1.008×105 J，‎ 根据Q放＝Pt可得，加热所需最短时间：‎ t＝＝＝700 s。‎ ‎(3)根据题图乙分析可知，5 min内共加热10次，即t加热＝200 s，‎ 根据P＝可得，电路功率：‎ P＝＝＝48 W，‎ 根据P＝可得，电路总电阻：‎ R＝＝＝12 Ω，‎ 可变电阻R2的阻值：‎ R2＝R－R1＝12 Ω－4 Ω＝8 Ω。‎ 答：(1)R1的阻值是4 Ω；‎ ‎(2)加热所需要的最短时间是700 s；‎ ‎(3)可变电阻R2的阻值是8 Ω。‎ ‎5．解：(1)由题图知，滑片P移动到最右端，开关S1闭合、开关S2断开时，电路中只有R1连入电路中，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得，电源电压：‎ U＝IR1＝‎0.3 A×20 Ω＝6 V。‎ ‎(2)由题图知，当滑片P移动到中点时，开关S1闭合、S2断开时， R与R1串联，电压表测变阻器两端电压，‎ 由串联电路特点和欧姆定律可得，电压表示数：‎ U1＝I′×R＝×R，‎ 滑片P位置不变，开关S2闭合、S1断开时，R与R2串联，电压表仍测变阻器两端电压，电压表示数：‎ U2＝I″×R＝×R，‎ 由题知，U1∶U2＝2∶3，‎ 即(×R)∶(×R)＝2∶3，‎ 整理得，＝，‎ 解得，R＝20 Ω。‎ ‎(3)因为R1＞R2，根据串联和并联电路电阻的特点可知，当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时电路的总电阻最大。电源电压一定，由P＝可知，此时电路的总功率最小，‎ P最小＝＝＝＝0.9 W。‎ 答：(1)电源电压为6 V；‎ ‎(2)滑动变阻器的最大阻值为20 Ω；‎ ‎(3)要使整个电路消耗的电功率最小，应闭合开关S1，断开开关S2，将滑动变阻器的滑片移至最左端；最小电功率为0.9 W。‎ ‎6．解：(1)当S1闭合、S2断开，变阻器R2的滑片P滑到a端时，只有电阻R1连入电路。‎ 电源电压：‎ U总＝U1＝＝＝8 V。‎ ‎(2)电阻R1的阻值：‎ R1＝＝＝10 Ω，‎ 当S1闭合、S2断开，变阻器R2的滑片P滑到b端时，R1与R2的最大阻值串联。‎ 总电阻：R总＝＝＝40 Ω，‎ 变阻器R2的最大阻值：‎ R2＝R总－R1＝40 Ω－10 Ω＝30 Ω。‎ ‎(3)设小灯泡两端电压为U，根据题意列方程得，‎ ＋＝I总′，‎ 代入数据得，‎ ＋＝‎0.6 A，‎ 解得，U＝3 V，‎ 变阻器R2两端电压：‎ U2′＝U总－U＝8 V－3 V＝5 V，‎ 变阻器R2连入电路的电阻：‎ R2′＝＝≈8.3 Ω。‎ 答：(1)电源电压为8 V；‎ ‎(2)变阻器R2的最大阻值为30 Ω；‎ ‎(3)小灯泡两端电压为3 V，此时变阻器R2连入电路的阻值为8.3 Ω。‎ ‎7．解：(1)由电路图可知，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，电路电阻较大，开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，电阻R2没有接入电路，时电路电阻较小，电源电压U一定，由P＝ 可知，电阻越大，电路功率越小，因此当开关S跳至b触点位置时，电路阻值较大，电功率较小，电热水器处于保温状态。‎ 已知电热水器的容积V＝‎30 L＝30 dm3＝‎0.03 m3‎，‎ 由ρ＝可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×‎103 kg/m3×‎0.03 m3‎＝‎30 kg。‎ ‎(2)当开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，由P＝可知，电阻R1阻值：‎ R1＝＝＝24.2 Ω，‎ 开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，由P＝可知，P保温＝，即800 W＝，‎ 解得R2＝36.3 Ω。‎ ‎(3)水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×‎30 kg×(‎55 ℃‎－‎25 ℃‎)＝3.78×106 J。‎ ‎(4)由P＝可得，加热状态下，热水器正常工作35 min需消耗电能：‎ W＝P加热t＝2 000 W×35×60 s＝4.2×106 J，‎ 加热效率：η＝＝×100%＝90%。‎ 答：(1)b　30‎ ‎(2)R2的阻值为36.3 Ω；‎ ‎(3)水需要吸收的热量为3.78×106 J；‎ ‎(4)热水器正常工作35 min需消耗4.2×106 J的电能，加热效率是90%。‎