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- 2021-05-13 发布
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中考真题演练
考点一 电能表读数及相关计算
1.(2019·东营中考)物理科技小组用标有“1 600 imp/(kW·h)”(表示每消耗1 kW·h的电能,电能表上的指示灯闪烁1 600次)的电能表测量电视机的功率:他们把电视机单独接入电路且使其正常工作6 min,指示灯闪烁16次,该电视机的功率为__________kW。
考点二 电功率的理解及相关计算
2.(2019·东营中考)如图所示,将标有“8 V 8 W”的灯泡L1和“8 V 16 W”的灯泡L2接在12 V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.灯泡L1、L2都能正常发光
B.灯泡L1、L2一样亮
C.灯泡L2比灯泡L1亮
D.灯泡L1比灯泡L2亮
3.(2019·东营中考)多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。(ρ水=1×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),g=10 N/kg)
(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;
(2)求R1的阻值;
(3)养生壶处于低温挡工作时,求电路中的电流大小;
(4)在标准大气压下,使用高温挡将初温是12 ℃的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
项目
参数
电源电压(V)
220
低温挡功率(W)
275
中温挡功率(W)
550
高温挡功率(W)
1 100
容积(L)
1
4.(2019·东营中考)某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示,此时处于空挡位置。闭合开关S,旋钮绕P转动,实现挡位转换,旋至1挡时R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2挡时R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=22 Ω,主要参数如表所示。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)][来源:Z|xx|k.Com]
**牌智能滚筒洗衣机
额定电压
220 V
加热功率
2 400 W
设定温度范围
30~90 ℃
电动机功率
240 W
防电墙电阻
1×106 Ω
(1)洗衣机内注入10 kg的水,在额定电压下连续加热1 050 s,水温由20 ℃上升到50 ℃,此过程中的加热效率是多少?
(2)R2阻值是多少?
(3)洗衣机处于保温洗涤状态时,干路电流是多少?
(4)防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下,电流依次经防电墙和人体流入大地,若人体的最大电阻为1×105 Ω,人体的安全电压不高于36 V,通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
5.(2019·东营中考)随着电器化时代的到来,家用电器已广泛应用到我们的生活中。某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示。电热锅额定电压为220 V,R1、R2均为发热电阻,其阻值分别为80 Ω、404 Ω。接通电源,闭合开关S1、S2,电热锅处于“大火”加热状态;当锅内温度达到100 ℃时,开关S2自动断开,开关S1仍闭合,电热锅处于“小火”炖煮状态。
(1)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态时,电路中的电流多大?
(2)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态15 min,消耗的电能是多少焦耳?
(3)电热锅在额定电压下,处于“小火”炖煮状态时,电功率多大?
(4)为测量电热锅的实际电压,将家中其他用电器全部关闭,电热锅在“大火”加热状态下,观察到标有“2 000 r/(kW·h)”字样的电能表在6 min内转了100转。电热锅的实际电压是多少?
6.(2019·东营中考)小明家电热水器的简化电路图如图所示,S1是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温控开关,置于热水器水箱内部,当水温低于40 ℃时自动闭合,达到40 ℃时自动断开;R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时,手动闭合开关S1,电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。
额定电压
220 V
频 率
50 Hz
保温功率
220 W
加热功率
1 980 W
水箱容量
50 L
设定温度
40 ℃
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少?
(3)假设将初温20 ℃的一满箱水加热至设定温度用了50 min,则电热水器的效率是多少?[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3]
7.(2019·东营中考)无内胆饮水机——管线机的电路原理如图,电热丝R1、R0绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变“温、开水选择开关”的状态(“断开”或“闭合”),可以选择出温水或开水。该管线机的额定电压是220 V,开水加热电功率是2 200 W,温水加热电功率是1 100 W。已知电热丝R1、R0电阻不随温度变化,水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃),水的密度ρ=1×103 kg/m3,取g=10 N/kg。问:
(1)“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何?
(2)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是多少?电热丝R0的电阻是多少?
(3)现在需要100 ℃的开水500 mL,已知水的初温是20 ℃,水需要吸收多少热量?如果电能转化为水的内能的效率是80%,饮水机正常工作时,烧开这些水需要多少时间?
考点三 焦耳定律的理解及相关计算
8.(2019·
东营中考)热熔胶在室温下为固体,加热变为较强黏性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起。如图是热熔胶枪的外形,在枪嘴内有电热丝。电热丝的电阻是1 000 Ω,通过的电流是0.2 A时,1 min产生的热量是____________J。
考点四 测量小灯泡的电功率
9.(2019·东营中考)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:小灯泡(额定电压为2.5 V,正常发光时灯丝电阻约为10 Ω)、电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室只有R1(10 Ω 1 A)、R2(50 Ω 0.2 A)、R3(100 Ω 0.5 A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)请在虚线框内画出实验电路图。
(2)通过估算,滑动变阻器应选择________(选填“R1”“R2”或“R3”)。
(3)同学们检查器材完好,按电路图连接电路,当闭合开关时,发现电流表指针偏转情况如图所示,造成这种现象的原因是_________________________。[来源:学§科§网]
(4)同学们纠正了错误,正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,请分析出现这种现象的原因是___________________
_______________________。为测量小灯泡的额定功率,接下来的操作应该是________________________________________________,读出并记录电流表的示数。
(5)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图,为________________,则小灯泡的额定功率为________________。
10.(2019·东营中考)在“测定小灯泡电功率”的实验中,实验室有以下器材:小灯泡(额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω)、电流表(0~0.6 A,0~3 A)、电压表(0~3 V,0~15 V)、开关、电压为4 V的电源、滑动变阻器、导线若干。
(1)根据图甲提供的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图连接成实验电路。
(2)根据实验中需要测量的物理量,请在方框内画出记录实验数据的表格。
(3)实验过程中,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表没有示数,电流表指针有明显的偏转,分析电路故障的原因可能是( )
A.小灯泡断路
B.只有小灯泡短路
C.只有滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,某次实验中,电流表示数是0.2 A,电压表示数如图所示,示数是__________V,此时小灯泡的功率是____________W。
参考答案
1.0.1
2.D
3.解:(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温挡。
因为当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大,所以此状态为高温挡。
(2)当S2断开,S1闭合时,只有电阻R1接入电路,养生壶处于中温挡。
由P=UI得,正常工作时通过R1的电流:
I1===2.5 A,
由I=得,R1的阻值:
R1===88 Ω。
(3)由P=UI得,养生壶处于低温挡工作时电路中的电流:
I低===1.25 A。
(4)水的质量:
m=ρ水V=1×103 kg/m3×1×10-3 m3=1 kg,
水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-12 ℃)=3.696×105 J。
由η=得,烧开一壶水消耗的电能:
W===4.62×105 J,
由W=Pt可得,烧开一壶水需要的时间:
t===420 s。
答:(1)开关S1闭合,S2接B时,养生壶为高温挡;此时电路中电阻最小,电功率最大;
(2)R1的阻值为88 Ω;
(3)电路中的电流为1.25 A;
(4)水吸收的热量为3.696×105 J;烧开一壶水需要420 s。
4.解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(50 ℃-20 ℃)=1.26×106 J,
洗衣机加热消耗的电能:
W=Pt=2 400 W×1 050 s=2.52×106 J,
洗衣机加热的效率:[来源:学#科#网Z#X#X#K]
η==×100%=50%。
(2)由电路图可知,当旋钮旋至1挡时,电热丝R1与R2并联,洗衣机处于加热状态,
由P=UI=可得,电热丝R1的加热功率:
P1===2 200 W,
电热丝R2的加热功率:
P2=P-P1=2 400 W-2 200 W=200 W,
则电热丝R2的阻值:
R2===242 Ω。
(3)洗衣机处于保温洗涤状态时,电热丝R2与电动机并联,则电热丝R2 和电动机的总功率:
P总=P2+P电动=200 W+240 W=440 W,
处于保温洗涤状态时的干路电流:
I===2 A。
(4)防电墙与人的电阻串联,则电路总电阻:
R=R0+R人=1×106 Ω+1×105 Ω=1.1×106 Ω,
串联电路中的电流:
I0===2×10-4 A,
由欧姆定律可得,此时人体的电压:
U人=I0R人=2×10-4 A×1×105 Ω=20 V,
因为U人小于36 V,所以防电墙技术能保证人的安全。
答:(1)此过程中的加热效率是50%;
(2)R2阻值为242 Ω;
(3)洗衣机处于保温洗涤状态时,干路电流是2 A;
(4)防电墙技术能保证人的安全。
5.解:(1)当闭合S1、S2时,电热锅处于“大火”加热状态,R2短路,只有R1在工作。
电路中的电流:I===2.75 A。
(2)电热锅“大火”加热15 min,消耗的电能:
W加热=UIt=220 V×2.75 A×15×60 s=5.445×105 J。
(3)电热锅处于“小火”炖煮状态时,R1、R2串联,此时电路中的总电阻:
R炖煮=R1+R2=80 Ω+404 Ω=484 Ω,
“小火”炖煮状态的电功率:
P炖煮===100 W。
(4)电热锅在“大火”加热状态下,6 min消耗的电能:
W==0.05 kW·h,
此时电热锅的电功率:
P===0.5 kW=500 W,
由P=可得,电热锅的实际电压:
U===200 V。
答:(1)电路中的电流为2.75 A;
(2)消耗的电能是5.445×105 J;
(3)电功率为100 W;
(4)电热锅的实际电压为200 V。
6.解:(1)仅开关S1闭合时热水器处于保温状态,
由P=可得,电热丝R1的阻值:
R1===220 Ω。
(2)加热时R2消耗的功率:
P2=P-P1=1 980 W-220 W=1 760 W,
由P=UI可得,电热丝R2中的电流:
I2===8 A。
(3)V=50 L=5×10-2 m3,
由ρ=可得,水的质量:
m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×5×10-2 m3 =50 kg,
水吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(40 ℃-20 ℃)=4.2×106 J,
消耗的电能:
W=Pt=1 980 W×50×60 s=5.94×106 J,
热水器的效率:
η==×100%≈70.7%。
答:(1)电热丝R1的阻值是220 Ω;
(2)加热时流过电热丝R2的电流是8 A;
(3)电热水器的效率是70.7%。
7.解:(1)由P=可知,在电压一定时,电阻越大,电功率越小;当“温、开水选择开关”闭合时,只有电阻R0接入电路,此时饮水机处于加热状态;当“温、开水选择开关”断开时,电阻R1和R0串联接入电路,此时饮水机处于保温状态。
(2)根据题意可知,P加=2 200 W,由P=UI可得,饮水机出开水时电热丝中的电流:
I===10 A;
饮水机处于加热状态时,只有电阻R0接入电路,由P=可得,R0的阻值:
R0===22 Ω。
(3)由ρ=可得,水的质量:
m=ρV=1×103 kg/m3×500×10-6m3=0.5 kg,
水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×105 J;
由η=可得,需要的电能:[来源:学.科.网Z.X.X.K]
W===2.1×105 J,
由W=Pt可得,烧开这些水需要的时间:
t==≈95.45 s。
答:(1)当“温、开水选择开关”闭合时,饮水机处于加热状态;当“温、开水选择开关”断开时,饮水机处于保温状态;
(2)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是10 A;电热丝R0的电阻是22 Ω;[来源:1ZXXK]
(3)水需要吸收1.68×105 J的热量;烧开这些水需要的时间为95.45 s。
8.2 400
9.(1)如图所示
(2)R3 (3)电流表“+”“-”接线柱接反
(4)小灯泡实际功率太小,不足以让小灯泡发光 调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为2.5 V
(5)0.26 A 0.65 W
10.(1)如图所示
(2) 如表所示
(3)B (4)2.2 0.44