2024年中考物理电与磁计算题专项训练
1．如图甲所示，额定功率为7.2W的小灯泡（灯泡电阻不变）与滑动变阻器串联在电路中，电源电压恒定，当滑片P滑至A端时，小灯泡恰好正常发光．滑动变阻器滑片P从A端移到B端的过程中，小灯泡两端电压U与滑动变阻器接入电路电阻R的关系如图乙所示，求：
（1）电源电压．
（2）小灯泡的电阻；
（3）当滑片P滑至B端时，小灯泡消耗的实际功率．
2．如图所示，灯L标有“6 V 3 W”字样，R1=12
Ω，R2=8 Ω，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑动变阻器滑片P从a端滑到b端时，电流表的示数变化了0.2 A，试求：
（1）灯L正常发光时的电流和电阻各是多少？
（2）电源电压是多少？
（3）当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到b端时，电流表的示数和此时电路消耗的功率各是多少？
3． 如图所示，电源电压恒定，电阻R3的阻值为20Ω，滑动变阻器滑片置于最左端，只闭合开关S3时，电流表的示数为0.1A，电压表示数为4V，只闭合S2时，电流表示数为0.12A。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）开关均闭合，且滑动变阻器滑片置于最左端时通电1min整个电路消耗的电能。
4． 如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电阻R1=12Ω，R2=18Ω，当只闭合开关S时，电流表的示数为0.5A。求：
（1）电源电压U；
（2）再将开关S1闭合，电流表示数为多大？
（3）通电1min，电阻R2产生的热量为多大？
5． 如图所示是坐位体前屈成绩测试仪，为了加强自我训练，物理爱好者小明同学利用家中器材自制了一个测试仪，原理图如图乙所示，电源电压为U=6V保持不变，其中电阻丝AB粗细均匀，总长度为30cm电阻值为15Ω，电流表的量程为“0-0.6A”。调试过程中发现，不推挡板时P在B；推动挡板P到A时，电流表满偏。则：
（1）电阻的阻值为多少？
（2）在电流表的表盘0.3A刻度处应标上成绩为多少cm？
（3）不断改变P的位置，并把推动挡板P移动距离标在电流表相应刻度上，发现测试仪表盘刻度不均匀。于是设计了如图丙所示电路，使用了量程为0-3V的电压表，同时将更换为。则在电压表的表盘2.0V刻度处应标上成绩为多少cm？
6．小牛设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示，其中，电源两端电压恒定不变，定值电阻R0=20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：
（1）当环境温度为时，热敏电阻的阻值是多少？
（2）当环境温度为20时，电压表示数为 ，电源电压是多少？
（3）当电压表示数为\[\text{4V}\]时，环境温度是多少？
7．如图所示的电路中，电源电压恒定为，灯泡L上标有“2.5V，2.5W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻阻值为，滑动变阻器的规格为；1A”，电流表量程为，电压表量程为，求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）闭合开关S、断开开关、，电流表示数为，此时滑动变阻器连入电路的阻值；
（3）闭合开关S、、，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电定值电阻产生的热量。
8． 如图甲所示电路，电源电压为4.5V，两个滑动变阻器上分别标有“10Ω 2A”、“20Ω 2A”，闭合开关。
（1）当接入电路的阻值为5Ω时，求的电功率；
（2）在电路中再接入一个电流表A'，调节和使两个电流表的示数如图乙所示（电流表量程可根据需要选择）。请通过计算回答：
①电流表A'使用哪个量程？
②接入电路可能的阻值为多少？
9．如图甲所示为一个超声波加湿器，图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0=30Ω，电流表的量程为0~0.2A，电压表的量程为0~9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系如下表。
湿度RH 0 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
湿敏电阻R 10Ω 20Ω 30Ω 40Ω 50Ω 60Ω 70Ω 80Ω 90Ω 100Ω 110Ω
在电路安全工作的前提下，求：
（1） 当电流表的示数为最大时，R的阻值；
（2） 电压表示数为6V时，湿敏电阻R消耗的电功率；
（3） 该装置能监测的湿度最大值。
10． 如图所示是一种烟雾报警器的电路图，电源电压为2.4V，是定值电阻，阻值为6Ω。R为光敏电阻。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡，R受到的光照变弱。当报警仪表的示数等于或小于100mA时报警，光敏电阻R的阻值随着光强的关系如表所示。［“光强E”表示光强弱程度的物理量，单位为坎德拉（cd）］。
光强E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 36 18 12 9 7.2 6
（1）烟雾报警器待机状态下，若电路中电流为150mA，通电10min消耗的电能为多少
（2）正常情况下，当R受到的光照强度为3cd时，报警仪表是否会报警
（3）由于长时向工作电源电压降低为2V，导致烟雾报警器在正常的烟雾浓度下误报警。为使烟雾报警器正常报警，在不更换电源的情况下，应将更换阻值比原来大的 还是更换比原来小的电阻 请通过计算说明。
11． 酒驾是造成车祸的主要原因之一，我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准为（X为酒精气体浓度）饮酒驾车：0.2mg/mL≤X<0.8mg/mL、醉酒驾车：X≥0.8mg/mL。图甲是对驾驶员进行现场检测的一种呼气式酒精气体浓度检测仪，用于检测驾驶人员呼出酒精气体浓度。该酒精气体浓度检测仪工作电路如图乙所示，传感器R1电阻值与酒精气体浓度的关系如图丙所示。已知电源电压恒为12V，定值电阻R2=30Ω。求：
（1）在某次检测中，被检测者呼出的气体中酒精浓度为0.4mg/mL，则图乙中电压表示数为多少
（2）当图乙中的电流表示数为0.32A时，此时R2消耗的电功率多大 通过计算判断被检测者属于饮酒驾车还是醉酒驾车
12． 如图甲是定值电阻R1和标有“8V，8W”灯泡L的I﹣U关系图像。如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω；当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W。求：
（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；
（2）电源电压；
（3）当开关S、S1、S2同时闭合，将滑片P移到a端时，求电路消耗功率。
13．物理兴趣小组设计了一个水箱水位自动报警仪，其电路图如图甲所示，其中定值电阻R1=10Ω，R2是一个压敏电阻，用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入水箱底部，受力面水平，承受水压的面积为0.01m2，压敏电阻的阻值随所受液体压力F的变化关系如图乙所示，电源电压保持6V不变。当电路中的电流为0.3A时，报警器（电阻不计）开始报警。（g取10N/kg）
（1）当水箱未装水时，电流表的示数为多大？
（2）当报警器刚好开始报警时，水箱中水的深度为多大？
（3）他们想使水深为1m时报警器报警，应选用阻值为多大的定值电阻？
14．某科技活动小组为学校一个体积为1m3的热带鱼水箱设计了加热装置，内部电路结构如图所示。它包括了工作电路和控制电路两部分，用于获得适宜且能控制在一定范围内的水温。其中，R'为滑动变阻器，R为可变电阻，电磁铁整个线圈的电阻R0=20Ω，加热器的电阻R1=48.4Ω，当控制电路的电流I≥0.04A时，电磁继电器的衔铁被吸引；当控制电路的电流I≤0.036A时，电磁继电器的衔铁被弹簧拉起。该过程不考虑热量的散失，c水=4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）当该恒温箱处于加热状态时，工作电路的功率为多少？
（2）若水箱装满水，加热42分钟，水温升高多少？
（3）如果当滑动变阻器的电阻R'=300Ω时，可变电阻R=180Ω时，衔铁恰好被拉起，控制电路的电源电压是多少？
15． 如图甲所示，RG是光敏电阻，R是定值电阻，电源电压保持不变，光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图乙所示。兴趣小组的同学将量程为0~0.6A 的电流表串联接入如图电路，将其改装成照度表。改装完成后进行测试，当光照强度为0.6Lux时，电流表的示数为0.2A，当光照强度为为1.2Lux时， 电流表的示数为0.3A。
（1）光照强度为1.2Lux时， 的功率：
（2）电源电压U和定值电阻R的大小；
（3）若将电源换为电压可调电源（调节范围为15V~18V），且将R 换为可调电阻（调节范围为5Ω~10Ω） ，则该装置所能测量的最大照度。
16． 图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。求：
（1）将5×10-3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/（kg·℃）；
（2）工作电路中电热丝Rt与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率；
（3）控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100 时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80 时，对应的加热温度设定为多少？
答案解析部分
1．【答案】（1）解：由图甲知，当滑片P滑至A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为L的简单电路，电压表测电源的电压，
由图象可知，电源的电压U=6V；
（2）解：当滑片P滑至A端时，小灯泡恰好正常发光，所以灯泡的额定电压：
UL=U=6V，
由P= 可得，灯泡的电阻：
RL= = =5Ω；
（3）解：由图甲知，当滑片P滑至B端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
由图象可知，此时灯泡两端的电压UL′=2V，
则灯泡的实际功率：
PL实= = =0.8W．
2．【答案】（1）解：由P＝UI得灯泡的额定电流：IL＝ ＝0.5A；由I＝ 得：RL＝ ＝12Ω
（2）解：当开关S1闭合，S2、S3断开，滑动变阻器滑片P在a端时，只有灯泡连入，Ia＝ ，滑片P在b端时，滑动变阻器与灯泡串联，Ib＝ ，由于电流表的示数变化了0.2A，则Ia Ib＝0.2A，即： ＝0.2A，所以， ＝0.2A，解得：U＝6V.
（3）解：当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器R2的滑片P到b端时，R1与R2并联，则I1＝ ＝0.5A，I2＝ ＝0.75A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：电流表示数为I＝I1+I2＝0.5A+0.75A＝1.25A；则功率为P＝UI＝6V×1.25A＝7.5W
3．【答案】（1）解：滑动变阻器滑片置于最左端，只闭合开关S3，滑动变阻器R2的最大电阻与R3串联，电压表测滑动变阻器R2的电压，电流表测量电路中的电流；由欧姆定律得，电阻R3两端的电压为
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得，电源电压为
答：电源电压为6V；
（2）解：由欧姆定律得，滑动变阻器R2的最大阻值为
答：滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω；
（3）解：只闭合开关S2时，R1与R3串联电路，电流表测量电路中的电流；R1与R3串联的总电阻为
根据串联电路的总电阻等于各用电器两端的电阻之和可得，R1的阻值为
开关均闭合，且滑动变阻器滑片置于最左端时，R1与R2最大电阻并联，通电1min整个电路消耗的电能为
答：开关均闭合，且滑动变阻器滑片置于最左端时通电1min整个电路消耗的电能为126J。
4．【答案】（1）解：当只闭合开关S时，电路中只有，电流表测电路电流，则电源电压为
答：电源电压为9V；
（2）解：再将开关S1闭合，则、并联，电流表测干路电流，电流为
则电流表示数为
答：再将开关S1闭合，电流表示数为；
（3）解：通电1min，电阻R2产生的热量为
答：通电1min，电阻R2产生的热量为，
5．【答案】（1）解： 推动挡板P到A时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流为I=0.6A，由可得，电阻R1的阻值为
答：电阻R1的阻值为；
（2）解： 因电阻丝AB粗细均匀电阻丝的总长度为30cm，电阻值为15Ω，即电阻丝阻值与长度的关系为
即1cm长度电阻丝阻值为
当电路中的电流I=0.3A时，电路的总电阻为
此时电阻丝接入电路中的电阻为
则电阻丝AB未接入电路部分的阻值为
所以，在电流表的表盘0.3A刻度处就标上成绩为
答：在电流表的表盘0.3A刻度处应标上成绩为10cm；
（3）解： 由题意知，当电压表示数为时，此时电路电流为
由于串联电路电流处处相等，则此时电阻丝AB与电压表并联部分的电阻阻值为
则在电压表表盘2.0V刻度处应标上成绩为
答：在电压表的表盘2.0V刻度处应标上成绩为20cm。
6．【答案】（1）解： 由图乙知道，当环境温度为 时，热敏电阻 的阻值是 。
答：当环境温度为 时，热敏电阻 的阻值是 ；
（2）解： 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
答：当环境温度为 时，电压表示数为 ，电源电压是 ；
（3）解： 电压表示数为 时，此时电路中的电流
的阻值
由图乙知道，此时环境温度为 。
答：当电压表示数为 时，环境温度是 。
7．【答案】（1）解： 由可知，小灯泡L的电阻
答：小灯泡L的电阻为2.5Ω；
（2）解： 闭合开关S、断开开关、，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器连入电路的阻值
答：闭合开关S、断开开关、，电流表示数为，此时滑动变阻器连入电路的阻值为；
（3）解： 闭合开关S、、，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，由并联电路的电压特点可知，定值电阻两端的电压
则通电定值电阻产生的热量
答：闭合开关S、、，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电定值电阻产生的热量为81J。
8．【答案】（1）解：分析电路可知，两个滑动变阻器并联，电流表A测干路电流。电源电压为4.5V，当接入电路的阻值为5Ω时，的电功率为
答：当接入电路的阻值为5Ω时，的电功率为4.05W；
（2）解：由图乙可知，按照不同的量程读数，电流表A的示数可能为0.4A或2A，电流表的示数可能为0.2A或1A。示数不可能相同，所以电流表测支路电流。滑动变阻器的最小电流为
滑动变阻器的最小电流为
电流表A测干路电流，所以电流表A的示数不可能为0.4A，应为2A。电流表的示数不可能为0.2A，应为1A，则电流表选用的是的量程。根据并联电流规律可知，两条支路电流均为1A。所以、阻值相等，均为
答：电流表选用的是的量程，接入电路可能的阻值为。
9．【答案】（1）解： 由图乙可知，R0与R串联，当电流表示数最大为0.2A时，电路中的总电阻为
R的阻值为
答：当电流表的示数为最大时，R的阻值为30Ω；
（2）解： 电压表测量的是R两端的电压，当电压表的示数为6V，即UR=6V。R0两端的电压
此时通过R的电流
湿敏电阻R消耗的电功率
答：电压表示数为6V时，湿敏电阻R消耗的电功率为1.2W；
（3）解： 根据串联电路的分压规律，当R接入阻值越大，其两端电压即电压表的示数越大，电压表的量程为0~9V，当电压表的示数为9V， R接入电路中的电阻最大，此时R0两端的电压为
此时通过R的电流
R的阻值为
查表可知对应的湿度值为 80%，为该装置能监测的最大湿度。
答：该装置能监测的湿度最大值为80%。
10．【答案】（1）解： 若电路中电流为150mA，通电10min消耗的电能为W=I2R0t=(0.15A)2×6Ω×10×60s=81J
答：若电路中电流为150mA，通电10min消耗的电能为81J；
（2）解： 正常情况下，当R受到的光照强度为3cd时，光敏电阻的阻值是12Ω，电路中的电流
报警仪表不会报警。
答：正常情况下，当R受到的光照强度为3cd时，报警仪表不会报警；
（3）解： 根据题意，报警仪表开始报警时电路中的电流为I报=100mA=0.1A
报警仪表开始报警的总电阻为
根据串联电路电阻特点可知R的阻值R=R总-R0=24Ω-6Ω=18Ω
当电源电压降为2V时，正常报警时电路需满足
R0'=2Ω
所以应将更换阻值比原来小的电阻，为2Ω。
答：由于长时向工作电源电压降低为2V，导致烟雾报警器在正常的烟雾浓度下误报警。为使烟雾报警器正常报警，在不更换电源的情况下，应将更换阻值比原来小的电阻，为2Ω。
11．【答案】（1）解：由图乙知道，R1和R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压，由图丙知道，当被检测者呼出的气体中酒精浓度为0.4mg/mL时，R1的电阻是20Ω，由串联电路电压的特点知道，R1两端的电压是
答：在某次检测中，被检测者呼出的气体中酒精浓度为0.4mg/mL，则图乙中电压表示数为4.8V；
（2）解：由知道，R2消耗的电功率
当图乙中的电流表示数为0.32A时，由欧姆定律知道，电路的总电阻
由串联电路电阻的特点知道，R1电阻值
由图丙知道，此时被检测者呼出的气体中酒精浓度为X≥0.8mg/mL，即是醉酒驾车。
答：当图乙中的电流表示数为0.32A时，此时R2消耗的电功率是3.072W；通过计算判断被检测者属于醉酒驾车。
12．【答案】（1）解：已知灯泡额定功率P=8W，正常发光时间10s，由可得，灯泡产生的热量为
答：灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量为80J；
（2）解：当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，灯泡与整个滑动变阻器串联。由图像知，灯泡实际功率P实=1W时，灯泡两端电压为U实=2V，I实=0.5A
由可得，滑动变阻器两端电压为
电源电压为
答：电源电压为8V；
（3）解：当开关S、S1、S2同时闭合，滑动变阻器滑片位于最左端，灯泡和定值电阻R1并联。
因为
所以灯泡实际功率
定值电阻阻值为
所以R1功率为
电路消耗的最大总功率为
答：当开关S、S1、S2同时闭合，电路消耗的最大功率为14.4W。
13．【答案】（1）解：由图乙知，水箱未装水时，压敏电阻受液体压力 ，其阻值 。
由图甲知，电阻 与滑动变阻器 串联连接。所以此时电路中的总电阻
电路中电流，即电流表的示数
（2）解： 由题意知，当报警器冈好开始报警时，电路中的电流为 ，此时电路中的总电阻
压敏电阻的阻值
由图乙知，此时压敏电阻所受的压力 。那么水对压敏电阻的压强
据 知，水箱中水的深度
（3）解： 当水的深度为 时，压敏电阻所受的压强为
14．【答案】（1）解：当该恒温箱处于加热状态时，工作电路中只有加热器在工作，
此时的电功率为：；
答：工作电路的功率为1000W；
（2）解： 加热42min产生的热量为：Q＝W＝Pt＝1000W×42×60s＝2.52×103J，
因为不考虑热量的散失，所以水吸水的热量：Q吸＝Q＝2.52×106J，
水箱中水的质量为：m水＝ρ水V＝2×103kg/m3×6m3＝1×106kg，
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：；
答：水温升高4.6℃；
（3）解： 由图可知，控制电路中，R0、R、R'串联，
由串联电路的电阻特点可知，控制电路中的总电阻为：R总＝R4+R'+R＝20Ω+300Ω+180Ω＝500Ω，
由题意可知，衔铁恰好被拉起控制电路的电流为0.036A，
由欧姆定律可知，控制电路的电压为：UE＝IR总＝0.036A×500Ω＝18V。
答：控制电路的电源电压是18V。
15．【答案】（1）解：由图乙可知，光照强度为1.2Lux时，光敏电阻的阻值RG=20Ω，RG的功率 PG=IG2RG=(0.3A)2×20Ω=1.8W
答：光照强度为1.2Lux时， RG的功率是1.8W；
（2）解：由图甲可知，两个电阻串联，当光照强度为0.6Lux时，R’G=45Ω，
此时电源电压U=IR总=0.2A×(45Ω+R) ①
当光照强度为1.2Lux时，电源电压U=I’R’总=0.3A×(20Ω+R) ②
由①和②可解得U=15V，R=30Ω
答：电源电压是15V，定值电阻R的大小是30Ω；
（3）解：由图甲可知，为了不损坏电流表，当总电压最小且电路电流为0.6A时，总电阻最小；总电阻最小且R接入的阻值最大时，光敏电阻RG最小。由图乙可知，光敏电阻RG最小时，照度最大。最小总电阻：
光敏电阻RG最小值
由图乙可知，时，装置所能测量最大照度为1.4Lux。
答：若将电源换为电压可调电源（调节范围为15V~18V），且将R 换为可调电阻（调节范围为5Ω~10Ω） ，则该装置所能测量的最大照度是1.4Lux。
16．【答案】（1）解：需要吸收的热量
答：需要吸收的热量为900J；
（2）解：工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联，R1的电流为
指示灯支路电流为
指示灯支路消耗的功率
答：指示灯支路消耗的功率为11W；
（3）解：如图乙所示，R2、R3串联在电路中，当温度达到150℃时，如图丙，R2阻值为30Ω，此时总电阻为
此时电流为I'，衔铁向上弹起，当R3调为80Ω时，要使衔铁向上弹起，则电流为I'，则总电阻为130Ω：
R2阻值为
查图丙可得，加热温度设定为200℃。
答：加热温度设定为200℃。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
()
