2022年中考物理复习拓展猜押试题—电学综合计算题.docx

精品_精品资料_2022 年中考物理复习拓展猜押试题电学综合运算题【题型示例第 67 题】某玻璃厂要研发一款新型玻璃,要求每平方米能承担5×105N 的撞击力测试时,取一小块玻璃样品（质量可不计）,平放在如图甲所示电路中的压力传感器 上,闭合开关 S,释放重物,经撞击后玻璃仍完好无损,电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示（不考虑 t0 时刻之后的情形）已知压力传感器的阻值RN 随压力 F 变化的图像如图丙所示. 玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积S0=1×10 3m2.电源电压 U=36V,定值电阻 R0=20就：（1） 从重物开头下落到撞击玻璃样品前这段时间内,电阻R0 两端的电压是多少？（2） 玻璃样品受到的最大撞击力是多少？（3） 请通过运算说明该样品是否中意设计要求？ 解：（ 1）由图乙知,撞击前, Imin= 0.2A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由 IU R得,电阻 R0 两端电压 U0=I minR0=0.2A × 20 =4V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2）由图乙知,当样品受到最大撞击力时I max=1.2A此时电阻 R0 两端电压 U0=I maxR0=1.2A × 20 =24V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_此时压力传感器 RNUU 0'I max36V - 24V101.2A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由图丙知, RN =10时,压力传感器受到的最大撞击力为600N,即样品受到的最大撞击力： Fmax=600N.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3）设计要求玻璃能承担的压强 pFSF5105 NS1m 25105Pa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_样品受到的最大压强pFSFmax S0600 N110-3 m 26105 Pa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由于 pmax p ,故样品中意设计要求【拓展猜押】1. 小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力,设计了一个试验装置,如图甲所示电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_源电压保持 3V 不变,电流表量程为 01A ,电阻不计, 粗细均匀的电阻丝 MN 全长 12cm, 总电阻为 9,它的阻值与其接入电路的长度成正比水平光滑杆AB 上套有弹簧,弹簧弹力与其伸长量 x 的关系如图乙所示,弹簧左端固定,右端连接有滑块,滑块与滑片P、物体 Q 通过硬杆相连 滑片与电阻丝始终保持良好接触水流冲击力为零时,滑片P 刚好与电阻丝左端相接触,此时电流表满偏测量时,滑块稳固后,小华通过电流表示数可运算出物体受到的水流冲击力大小.第 1 题图（1） 当水流速度增大时,电流表示数 选填“变大”、“变小”或“不变” ,弹簧被拉伸,这一过程中,水流的动能转化为弹簧的（2） 电阻 R0 的阻值为多少？（3） 当电流表读数为 0.5A 时,物体所受的冲击力大小为多少？ 解：（ 1）变小弹性势能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2） 电流表满偏时,电流 I1A ,由 IU 可得 RU0RI3 V3.1 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3） 电流为 I '0.5 A时,电阻丝电阻：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U3VRR03633,I '0.5A由于粗细均匀的电阻丝MN 全长 12cm,总电阻为 9, 它的阻值与其接入电路的长度成正比所以接入电路的长度为4cm, 由图乙知：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Fkx, k4 N/cm, x4 cm 就 F4 N/ cm4 cm16 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示,它 主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO,压力传感器 R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）,显示体重大小的外表A（实质是电流表）其中 AO： BO=11：2,压力传感器 R 表面能承担的最大压强为 2×106 Pa,且已知压力传感器 R 的电阻与所受压力的关系如下表所示第 2 题图050100150200250300300270240210180150120压力F/N 电阻R/ 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设踏板和杠杆组件的质量可以忽视不计, 接通电源后,压力传感器两端的电压恒为 4.5V（1） ）如把压杆对 A 点的支持力看成动力,就杠杆 ABO 是一个（选填“省力”、“费劲”或“等臂”）杠杆 .（2） ）假如某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,此人的质量是多少？（3） 如压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2,就该秤的最大称量值是多少？解：（ 1）省力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U（2）当电流为 20mA 时,压力传感器的电阻为R2I 24.68V0.02A234可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_分析表中数据,压力随电阻的变化是线性的,就：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F2150, F2110 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_300234300210依据杠杆平稳条件得： F2AOG人 BO可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_GF2AO人110N11605N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_BO2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3）传感器能承担的最大压力F 'pS2106 Pa210-4 m 2400 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设踏板上能称量的最大重力为 G' ,由杠杆平稳原理得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F ' AOG' BO,就G'F ' AO BO400 N1122 200 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一、依据近7 年真题猜押拓展猜押试题电学综合题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 如图甲是带烘干功能的滚桶洗衣机,工作电压为220 V.并联在电源上的电动机和电热丝是洗衣机中两个重要的能量转换部件,受电脑芯片的把握,它们在洗涤、脱水、烘干环节的电功率是不同的,其具体的工作情形如图乙所示,其中电热丝只在烘干环节工作. 问：（ 1）烘干时电热丝的电阻是多大？（ 2）这次洗衣过程中,洗衣机的最大工作电流是多少？（ 3）这次洗衣共消耗多少度电？（不计其他部件耗电）甲乙第 1 题图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2【答案】 解：（ 1）由于烘干时的电功率为P1=1 000 W ,所以电热丝的电阻是：R= U（220 V ）2=48.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P11000 W .（ 2）在烘干、烘干转动过程中,电热丝和电动机同时工作,此时的电流最大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由 P=UI 可得：烘干时的电流：I1 = P1U1 000 W220 V 4.55 A ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P4烘干转动过程中的电流：I 4=U100 W220 V 0.45 A ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以此时的总电流I=I 1+I4=4.55 A+0.45 A=5 A.（ 3）洗涤、漂洗的功率和时间是相同的,所以洗涤、漂洗过程中消耗的电能： W2=3×P2t 2=3×250 W × 10× 60 s=4.5×105 J.脱水过程中消耗的电能：W3=P3t3=500 W × 360 s=1.8× 105 J.10烘干过程中消耗的电能：W1=P1t1=1000 W × 1800 s=1.8× 6 J.烘干、转动过程中消耗的电能：W4=P4t4=100 W × 2160 s=2.16× 105 J. 所以,这次洗衣共消耗电能：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6W=W 1+W2 +W3+W4=1.8 × 105J+4.5× 105J+1.8× 105J+2.16× 106J=2.646× 10J=0.735 kW ·h .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 电压力锅是一种新型家用电器,集高压锅与电饭锅优点于一体,既安全又环保 .图是某型号电压力锅工作电路简图, 右表是其部分参数 .其中 R1 是主加热器, R2 是保压加热器 .接通电路后, 开关 S 自动与触点a 接通,开头加热 .当锅内温度达到 105 时,开关 S 自动与 a 断开,并与触点c 接通,开头保压,此时锅内水温不变,且未沸腾.现将 3L 初温为 25 的水加入压力锅中,接通电路使其正常工作30 min. 已知消耗的电能有90被有效利用,水的比热容为4.2×103 J/（ kg·） .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第 2 题图求：（ 1）电压力锅在加热状态时的电流.（ 2）电压力锅多少秒后开头保压.（ 3）电压力锅在此 30 min 内消耗的电能 .额定电压 /V220主加热器额定功率/W800保压加热器额定功率 /W200保压温度 /105最大容积 /L5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【答案】 解： （1）当压力锅处于加热状态时,R1、R2 并联同时工作,依据P=UI ,得：加热状态时的电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P总流为 I =1 000 W= 4.5 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U220 V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2） 3L 水的质量： m 水 =V=1.0 ×103水吸取的热量为kg/m3× 3× 10-3m3=3 kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_36Q 水吸 =cmt t 0 =4.2 ×10 J/（ kg ·）× 3 kg×105 25 =1.008 ×10 J由于 Q 水吸 =90 W 总 =90 P 总 t1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以锅内水达到 105所用时间为 t1 =Q水吸0.9P总1.008 ×106 J=0.9 ×1 000 W=1 120 s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3）保压时间： t2 =t t1 =1 800 s1 120 s=680 s6保压消耗电能为 W =P2t2 =200 W × 680 s=1.36× 105 J加热消耗电能为 W =P 总 t1 =1 000 W × 1 120 s=1.12×10 J电压力锅在此 30 min 内消耗的电能为W=W1 +W2=1.36×105 J+1.12×106 J=1.256× 106 J3. 学校宿舍楼里的电热水器的简化电路如以下图,A 为自动温度开关,当水的温度达到设定温度时自动断开电路,低于设定温度时,自动接通开关.S 是热水器的功率选择开关.可选择高、低两种加热功率, R1、R2 都是发热电阻器 .主要的技术指标如下表:额定电压（ V ）220发热电阻类型电热管输入功率一档 （ W）2420输入功率二档 （ W）1210温度范畴（）2080容积（ L）20（ 1）水加热的过程中,内能.电热水器工作时把电能转化为能.（ 2）电热水器中水的质量是多少？（ 3） 当 S 拨至 1 时,热水器正常工作时电路中的电流是多少？R1 的电阻是多少？（ 4）当 S 拨至 2 时,电热管的实际总功率只有1 000 W ,此时的总电压是多少？2 min R2 产生的热量是多少？第 3 题图【答案】解：（ 1）变大内（ 2）由于 V= 20 L=0.02 m 3,所以 m=V= 1.0× 103 kg/m 3× 0.02 m3= 20kg ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3）当 S 拨至 1 时,电路中只有 R1,电阻达到最小,由公式U 2P可知,此时的功率最大,位于一可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R档,由于 U 额=220 V , P 额=2420 W ,所以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_IP额U额2420 W220 VU11A ;R1I220 V11 A20 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3）当 S 拨至 2 时,电路中R1 和 R2 串联,电阻达到最大,由公式U 2P可知,此时的功率最小,R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2U 额位于二档,由于 U 额=220 V ,P 额=1210 W,所以 R=（220=V ）2=40 ,又 P 实=1000 W,所以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2U =P 实 R=1000 W × 40 =40000 VP额2,故 U=200 V 1210 W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R 总为 40 ,电路中 R1 与 R2 串联, 所以 R2=R 总 R1=40 20 =20 ,此时 R2 两端的电压为 100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U 2V ,所以产生的热量Q=W=Rt（100 V ）2=20 ×120 s=6× 104 J.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_二、依据 2022 题型示例猜押【题型示例第 64 题】如图甲所示是某同学家的水族箱,箱内盛水40 L,为了让热带鱼有一个舒适的生活环境,箱内装有一个“220 V200 W”的电加热棒给水加热,当水温升到设定值时加热棒便自动停3 J/（ kg·） 求：止工作, 待水温自然冷却到确定温度后再次加热,使箱内水温稳固在确定范畴之内,水温随时间变化图像如图乙所示 .c 水=4.2 × 10甲乙（ 1）水族箱内水的质量 .（ 2）正常工作时,通过电加热棒的电流（保留一位小数）.（ 3）电加热棒给水加热时的效率.【答案】解：（ 1）水的体积 V=40 L=0.04 m 3,由m 可得V水族箱内水的质量m = V =1.0× 103 kg/m 3× 0.04 m3 = 40 kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）由 P=UI 可得,正常工作时,通过电加热棒的电流IP200WU220V0.9 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6（ 3）由图可知,加热过程中温度由22加热到 28,加热时间为 100 min 水吸取的热量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6Q 吸=cm（ t-t 0） =4.2 ×103J/（ kg·）× 40kg ×（ 28 -22） =1.008 ×10 J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由 PW t可得,消耗的电能W=Pt=200W × 100× 60s=1.2×10 J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电加热棒给水加热时的效率Q吸100%1.008106 J6100%84%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_W1.210 J1. 如图是商店里销售的一款“迷你型”自动上水电热水器.上面标示的铭牌如下表所示.如热水壶内装满水,在额定电压下工作（外界大气压强为1 个标准大气压） .求：第 1 题图（ 1）加满水时电热水器中水的质量是多少,水在标准大气压下的沸点是.（ 2）保温时电热水器的电阻多大？（ 3）如瓶内 20的水加热 8min 正好烧开,就加热时电热水瓶的热效率是多少？ 解： （ 1）瓶内水的质量 m V1.0× 103 kg/m 3× 1.5× 10-3 m 3 1.5 kg水在标准大气压下的沸点是100 ;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）由 PU 2得,保温时电热水器的电阻RU 2220V 2RP240W 1210 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10 kg/m（ 3）瓶内水吸热Qcmt-t 04.2×33× 1.5 kg×（ 100-20）5.04×105J5消耗的电能 WP2t 1 200 W × 8× 60 s 5.76× 10 J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Q热水瓶效率 × 100% W5.04105J5.76105J × 100% 87.5%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 如以下图为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子其工作原理是：底部的储水箱注满水后, 水通过进水阀门流到发热体快速沸腾,并变成灼热的水蒸气, 不断喷向衣物, 软化衣物纤维 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数 c 水=4.2 × 103J/（kg·）,取 g10N/ kg ） 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_发热功率880 W额定电压220 V储水箱注满水量2 kg挂烫机净重4 kg轮子与的面接触的总面积12 cm2第 2 题图（ 1）储水箱注满水后挂烫机对水平的面的压强是多少？（ 2）该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少？（ 3）如 果发热体每分钟能把 25水由 20加热至 100 ,在这一过程中水吸取了多少热量？发热体产生多少热量？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：（）1储水箱注满水后的总质量m2 kg4 kg6 kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2m32对水平的面的压力为FGmg6 kg10 N/kg60 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_四个轮子与的面接触的总面积S12 cm1.210可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_储水箱注满水后挂烫机对水平的面的压强pF60N5 104 Pa32S1.2 10m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2） 该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是IP880W4A U220V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3） 发热体把25g水由20加热至100,在这一过程中水吸取的热量 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Q吸热c水 m t4.2 103 J/kgC25 103 kg100208400J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_发热体产生热量为QWPt880W60s52800J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【题型示例第 67 题】某玻璃厂要研发一款新型玻璃,要求每平方米能承担5×105 N 的撞击力 测试时, 取一小块玻璃样品 （质量可不计） ,平放在如图甲所示电路中的压力传感器上,闭合开关 S,释放重物,经撞击后玻璃仍完好无损, 电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示（不考虑 t 0 时刻之后的情形） 已知压力传感器的阻值RN 随压力 F 变化的图像如图丙所示.玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 3S0 =1×10m2 .电源电压 U=36 V ,定值电阻 R0=20 就：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_甲乙丙（ 1）从重物开头下落到撞击玻璃样品前这段时间内,电阻R0 两端的电压是多少？（ 2）玻璃样品受到的最大撞击力是多少？（ 3）请通过运算说明该样品是否中意设计要求？【答案】解：（ 1）由图乙知,撞击前,I min = 0.2 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由 IU R得,电阻 R0两端电压 U 0=IminR0=0.2 A × 20 =4 V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）由图乙知,当样品受到最大撞击力时I max =1.2 A此时电阻 R0 两端电压 U0 =I max R0=1.2 A × 20=24 V'可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_此时压力传感器 RNUU 0I max36V - 24V101.2A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由图丙知, RN=10 时,压力传感器受到的最大撞击力为600N ,即样品受到的最大撞击力：F max =600N.（ 3）设计要求玻璃能承担的压强p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_样品受到的最大压强pFFmax600 N-326105 Pa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SS0110m由于 pmax p,故样品中意设计要求3. 小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力,设计了一个试验装置, 如图甲所示 电源电压保持3 V 不变,电流表量程为0 1 A ,电阻不计,粗细均匀的电阻丝MN 全长 12 cm,总电阻为 9 ,它的阻值与其接入电路的长度成正比水平光滑杆 AB 上套有弹簧, 弹簧弹力与其伸长量x 的关系如图乙所示, 弹簧左端固定,右端连接有滑块,滑块与滑片P、物体 Q 通过硬杆相连滑片与电阻丝始终保持良好接触水流冲击力为零时,滑片P 刚好与电阻丝左端相接触,此时电流表满偏测量时,滑块稳固后, 小华通过电流表示数可运算出物体受到的水流冲击力大小.第 3 题图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 1）当水流速度增大时,电流表示数选填“变大”、“变小”或“不变”,弹簧被拉伸,这一过程中,水流的动能转化为弹簧的（ 2）电阻 R0 的阻值为多少？（ 3）当电流表读数为0.5 A 时,物体所受的冲击力大小为多少？【答案】解：（ 1）变小弹性势能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）电流表满偏时,电流I1A ,由 IUU可得 R0RI3V3.1A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3）电流为 I '0.5A 时,电阻丝电阻 RUR3V3633,由于粗细均匀的电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0I '0.5A阻丝 MN 全长 12 cm,总电阻为 9 ,它的阻值与其接入电路的长度成正比所以接入电路的长度为4 cm,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由图乙知： Fkx, k4N/cm, x4cm 就 F4N/ cm4cm16N可编辑资料 - - - 欢迎下载