专题57电学难度（含图像）综合计算问题（解析版）_02中考总复习（2026版更新中）_04-物理-中考总复习_2024年中考复习资料_二轮复习

关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼（全国通用） 第五篇 电学知识体系必考重点亮点难点专题 专题57 电学难度（含图像）综合计算问题 一、选择题 1.（2023黑龙江哈尔滨）如图所示是电阻R、R 的电压—电流关系图像，下列说法正确的是（ ） 1 2 A. 电阻 R 两端电压为4V时，通过R 的电流是0.3A 1 1 B. 电阻 R、R 串联，当电流为0.2A时，R、R 两端总电压为3V 1 2 1 2 C. 电阻 R、R 并联到2V电压下，干路中的电流是0.3A 1 2 D. 电阻 R 和R 的阻值之比是1∶2 1 2 【答案】B 【解析】A．由图可知当电阻 R 两端电压为4V时，通过其电流为0.4A，故A错误； 1 B．由图像可知，若电阻 R、R 串联，当电流为0.2A时，R、R 两端电压分别为2V、1V，根据串联电路电压 1 2 1 2 特点知，R、R 两端总电压为 1 2 U U U 2V1V3V 1 2 故B正确； C．由图像可知，电阻 R、R 并联到2V电压下时，通过R、R 电流分别为0.2A、0.4A，由并联电路中干路 1 2 1 2 中的电流等于各支路电流之和可知，干路中的电流 I  I I 0.2A0.4A0.6A 1 2 故C错误； D．由图像可知，R、R 为定值电阻，若电阻 R、R 串联，当电流为0.2A时，R、R 两端电压分别为2V、1V， 1 2 1 2 1 2 根据欧姆定律知 U 2V R  1  10Ω 1 I 0.2A U 1V R  2  5Ω 2 I 0.2A 1关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 电阻 R 和R 的阻值之比是 1 2 R∶R 10Ω∶5Ω2∶1 1 2 故D错误。故选B。 2．如图甲所示R 为定值电阻，调节电阻箱R 时电流表的示数I随之发生变化。如图乙为电流表示数的 1 2 倒数 与电阻箱R 的阻值之间的变化关系图像，则下列判断正确的是（ ） 2 A．电源电压为5V B．定值电阻R 的阻值为2.5Ω 1 C．该电路的最大电流为2A D．该电路的最大功率为1.25W 【答案】D 【解析】由电路图可知，R 与R 串联，电流表测电路中的电流， 1 2 由图乙可知，当R＝0Ω时总电阻最小，电路中的电流最大， ＝2A﹣1，则电路中的电流I＝0.5A，故C 2 1 错误； 此时只有R 接入电路，由I＝ 可得，电源的电压： 1 U＝IR＝0.5A×R ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 1 1 1 由图乙可知，当R＝10Ω时， ＝6A﹣1，则此时电路中的电流I＝ A， 2 2 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电源的电压：U＝I（R+R）＝ A×（R+10Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 2 1 2 1 因电源的电压不变， 所以，0.5A×R＝ A×（R+10Ω）， 1 1 解得：R＝5Ω，故B错误； 1 电源的电压U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，故A错误； 1 1 根据电路图可知当R＝0Ω时，只有R 接入电路，此时电路中电流最大，电路消耗的功率最大， 2 1 2关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 则P ＝UI ＝2.5V×0.5A＝1.25W，故D正确。 最大 最大 3. （2023湖南衡阳）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V，闭合开关S后， 当滑片Р从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的I U 关系图像如图乙所示。下列说法正确的 是（ ） A. 电源电压为9V B. 小灯泡的额定功率为6W C. 滑动变阻器的最大电阻为6Ω D. 滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器10s内产生的热量为22.5J 【答案】BD 【解析】A．由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，由图像乙 可知，此时小灯泡正常发光，则电源电压U U 6V L 故A错误； B．由图像乙可知，当灯泡两端的电压为6V时，电流为1.0A，则小灯泡的额定功率 P U I 6V1.0A 6W 额 额 额 故B正确； C．由电路图可知，灯泡L与R串联，当R接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像乙可知， U' 1.5V 电路中电流最小为I =0.5A，此时灯泡的电压为 L ，此时华变阻器的电压 min U U U' 6V1.5V 4.5V 滑 L 滑动变阻器的最大电阻 U 4.5V R  滑  9Ω max I 0.5A min 故C错误； D．滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器10s内产生的热量 3关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 Q I2 R t 0.5A2 9Ω10s22.5J min max 故D正确。故选BD。 4. 图甲是探究欧姆定律的实验电路，电源电压恒定，R 是滑动变阻器，R 是定值电阻；图乙中的a、b分 1 2 别是将滑动变阻器R 的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两电压表V、V 的示 1 1 2 数变化关系图象。下列说法中正确的是（ ） A. 图线a是电流表A的示数随电压表V 的示数变化关系图象 1 B. 当电压表V、V 的示数相等时，滑片在滑动变阻器的中点位置 1 2 C. 电源电压是6V D. 定值电阻阻值是10Ω 【答案】ACD 【解析】A．通过定值电阻的电流与定值电阻两端电压成正比，所以图线b是对应的是定值电阻，a对应 滑动变阻器。由甲图可知，电压表V 测定值电阻两端电压，故A正确； 1 U 6V R  10 BD．定值电阻的阻值 I 0.6A U 5V R   50 滑动变阻器的最大阻值 max I 0.1A 当电压表V、V 的示数相等时，即滑动变阻器的最值等于定值电阻的阻值，此时滑动变阻器的阻值 1 2 1 R  R 10Ω 实 5 max 故B错误，D正确； C．当电流为0.1A时，V 和V 的示数分别为1V和5V，串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之 1 2 和，故电源电压为6V，故C正确。故选ACD。 8. 如图是利用数字化电压—电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的U I 图像。由图可知，以下判 断正确的是（ ） 4关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 R  R  R R R R A. 1 2 3 B. 1 2 3 R C. R 1 R 2 R 3 D. 无法比较 1、 R 2、 R 3大小 【答案】B 【解析】由图像可知，当电压一定时，通过R、R、R 的电流关系大小为 1 2 3 I”、 1 2 1 2 1 2 “=”或“<”），当R 和R 串联时，R 和R 两端电压之比U:U=_____ ；当R 和R 并联时，若通过R 的 1 2 1 2 1 2 1 2 1 电流为0.63A，则10s内R 消耗的电能为______ J。 2 13关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 【答案】  1:2 9.9225 【解析】由图像可知，当 U U 2V 1 2 时，对应的电流分别为 I 0.4A，I 0.2A 1 2 U 由I  可得，两电阻的阻值分别为 R U 2V U 2V R  1  =5Ω R  2  10Ω ， 1 I 0.4A 2 I 0.2A 1 2 由此可知 R  R 1 2 R [2]当把 、R 串联在某一电路中时，因为串联电路中各处的电流相等，所以 1 2 I :I =1:1 1 2 此时它们两端的电压之比 U IR R 5 1 1  1  1   U  IR R 10 2 2 2 2 R [3]若通过 的电流为 1 I 0.63A 1 U 由I  可得，R 两端电压 R 1 U  I R 0.63A53.15V 1 1 1 14关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 R 并联电路中各支路电压都相等， 和R 并联，则R 两端电压 1 2 2 U U 3.15V 2 1 10s内R 消耗的电能 2 U 2 3.15V2 W  2 t  10s=9.9225J R 10 2 5. （2023贵州省）如图甲所示 的家用电饭锅，其金属外壳通过插座的_______（选填“A”“B”或 “C”）孔接地线。若其内部主要部件有：两个阻值相同的发热电阻、温控开关等，熬煮稀饭时，在温控 开关的自动控制下按快煮→慢熬→保温三种不同的发热功率完成工作流程，其中慢熬过程仅有一个发 热电阻工作，电功率P随时间t变化关系的图像如图乙所示。若快煮过程电流做功为W ，慢熬过程电 1 流做功为W ，则W :W ______。 2 1 2 【答案】 A 1:3 【解析】三孔插座左孔接零线，右孔接火线，上方 的孔接地线，所以其金属外壳通过插座的A孔接地线。 设两个阻值相同的发热电阻的电阻为R，快煮时功率最大，电阻最小，即两电阻并联，快煮时电阻为 1 R  R 并联 2 慢熬时功率次之，只有一个发热电阻工作，则 R  R 慢 由图乙可知，快煮时间为10min，慢熬时间为60min，由W Pt可知，快煮和慢熬过程电流做功的比 值为 15关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载    U2   1060s 1  R W P t  2  1 1  快 1   W P t U2 3 2 慢 2 6060s R 6.（2023四川达州）如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电流 表A的读数为0.1A；当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A；则定值电阻R 的阻值为____Ω，滑 0 动变阻器R的最大阻值为_____Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，此时小灯泡两端的电 压是3V，小灯泡的U-I图像如图乙所示，再次闭合开关后，此时电路消耗的功率为______W。 【答案】 15 45 1.2 【解析】由题意可得，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电阻R 与R串联， 0 电流表A的读数为0.1A，根据电源电压不变可得 U  IR IR0.1AR 0.1AR6V① 0 0 当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A，电阻R 与R的一半串联，根据电源电压不变可得 0 R R U  IR I 0.16AR 0.16A 6V② 0 2 0 2 R3R ③ 联立①②可得 0 R 15Ω ③带入①可得，定值电阻R 的阻值 0 0 滑动变阻器R的最大阻值R45Ω 如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，电阻R 与小灯泡串联，此时小灯泡两端的电压是3V，根 0 据小灯泡的U-I图像如图乙可知，根据串联电路的电流特点可知，整个电路的电流是0.2A，则电路消 耗的功率为PUI 6V0.2A1.2W 7. 如图甲所示，电源电压保持不变，电阻R 的阻值为13Ω。只闭合开关S，将滑动变阻器R 的滑片从 1 1 2 最右端向左移动，直至小灯泡正常发光。图乙是电流表示数与滑动变阻器R 接入阻值关系的图像。小 2 灯泡正常发光时，R 两端的电压为 ______V。保持滑片位置不动，断开S、闭合S，再将滑片向右移动。 2 1 2 图丙是电压表与电流表示数关系的图像。则电源电压为 _____V，小灯泡的额定功率为 ______W。 16关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 【答案】 1.5 6 2.25 【解析】图乙是电流表示数与滑动变阻器R 接入阻值关系的图像。根据图像可知：小灯泡正常发光时， 2 R 两端的电压为 2 U  R I 3Ω0.5A=1.5V 2 2 2 3 20 由图乙和电路图可知，灯泡正常发光时电阻R 接入电路的电阻为 ，滑动变阻器的总电阻为 ， 2 保持滑片位置不动，断开S、闭合S，此时R 接入电路的电阻变为17，再结合丙图，可知此时电源电 1 2 2 压为 U  IR 0.2A(17+13)=6V 总 电源总电压为6V，结合[1]中电阻R 两端电压1.5V，故灯泡正常发光时电压为4.5V，电流为0.5A，功 2 率为 PU I 4.5V0.5A=2.25W L 2 三、综合计算题 S S 1. （2023苏州）如图甲，R 阻值为20Ω，图乙为小灯泡L的U～I图像。闭合开关S、 1，断开 2，电流 1 S 表示数为0.4A，再闭合开关 2，电流表示数变为0.6A。求： （1）电源电压； R （2） 2的阻值； 17关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 R （3）若只闭合S，1min内电阻 1产生的热量。 【答案】（1）8V；（2）40；（3）108J 【解析】（1）闭合开关S、S，只有R 接入电路，则电源电压 1 1 U U  I R 0.4A20Ω8V 1 1 1 （2）再闭合开关S，R 与R 并联，则通过R 的电流 2 1 2 2 I  I I 0.6A0.4A 0.2A 2 1 R 的阻值 2 U U 8V R  2   40Ω 2 I I 0.2A 2 2 （3）若只闭合S，R 与L串联，由于电源电压为8V，利用图乙分析可知，通过R 的电流为0.3A，则1min 1 1 内电阻R 产生的热量 1 Q  I'2 Rt 0.3A2 20Ω60s108J 1 1 答：（1）电源电压为8V； （2）R 的阻值是40Ω； 2 （3）若只闭合S，1min内电阻R 产生的热量为108J。 1 2. 音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种 色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功 率随时间变化的图像。 （1）第28s红灯两端的电压为100V，求此时通过红灯的电流； （2）请计算0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能； （3）图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压U ，定值电阻 AB U 6V R=2Ω，D为特殊电子元件。当U <6V时，D两端的电压U=U ；当 AB 时，U 恒为6V不变当通过R AB D AB D 的电流满足I 2A时，电路启动喷水，此时U 至少为多少伏？该电路工作l0min，其中喷水时间有多 AB 少秒？ 【答案】（1）2A；（2）6000J；（3）10V，200s 18关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 【解析】（1）由图甲可知，第28s时红灯的功率是200W，红灯两端的电压为100V，则此时通过红灯的电 流为 P 200W I   2A U 100V （2）如图甲所示，根据W Pt可知，要计算0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能，即总电能大小为P-t 图像与横坐标轴围成的面积大小。则0～30s内红灯消耗的电能为 1 W =P t  20s200W200W(30s25s)3000J 红 红 红 2 则0～30s内绿灯消耗的电能为 1 W =P t  20s200W200W(30s25s)3000J 绿 绿 绿 2 则0～30s内红灯和绿灯消耗的总电能为 W W +W =3000J3000J 6000J 红 绿 U I  （3）当U ≥6V时，U 恒为6V不变当通过R的电流满足I 2A时，电路启动喷水，根据 R 可知，喷 AB D 水时R两端的电压至少为 U  IR 2A2Ω=4V R 这个电压为能否喷水的临界电压，所以U 对应的电压为 AB U =U U 6V4V 10V AB D R 由图丙可知，0-3s内AB两端的电压均匀增加，3s时到达15V，则2s时对应的电压为10V，即这个周期 U 10V 内的2-4s内， AB ，则在一个周期(周期为6s)内有三分之一的时间在喷水（一个周期内喷水的 时间为2s），所以10min=600s，相当于100个周期，则有1002s200s的时间在喷水。 3. 如图甲所示的电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，a、c为其两个端点，电流表 量程为0～3A，电压表量程为0～15V，L、L 是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙 1 2 所示。求： （1）L 正常发光时的电阻； 1 （2）闭合开关S，断开S、S，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？ 1 2 （3）闭合开关S、S，断开S，将电源电压调至14V，当滑动变阻器滑片P在b点时，小灯泡正常发光，此 2 1 时R ：R =1：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少欧姆？ ab bc （4）若不限制电路中各开关的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为中点位置至最大阻值处；现移动 滑片P的同时调节电源电压，使电路中有小灯泡正常发光，其它各元件均安全，每种电路对应的总功 19关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 率变化范围。 【答案】（1）5Ω；（2）8V；（3）30；（4）16W～25.6W或14.4W～24W 【解析】（1）由图像乙可知L 正常发光时的电流I 1.2A，则L 正常发光时的电阻为 1 1 1 U 6V R 额  5 1 I 1.2A 1 S S L L （2）闭合开关S，断开 1、 2， 1、 2与R串联，此时电压表测两灯串联后总电压，若不损坏电路，只能 L I 0.8A U 2V U 6V 2正常发光，由图像乙可知串联电路电流 。此时两灯泡电压分别为 1 ， 2 。则 电压表的示数为 U U U 2V6V8V 1 2 S S L L L I 0.8A （3）闭合开关S、 2，断开 1， 1被短路， 2与R串联， 2正常发光，此时串联电路电流 。根 据串联电路得此时滑动变阻器电压为 U U U 14V6V8V 滑 总 2 滑动变阻器接入电路阻值 U 8V R  滑  10 ab I 0.8A R 1 ab  因为R ：R =1：2，故 R 3，则滑动变阻器总阻值 ab bc R3R 31030 ab （4）解法一 滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由图像乙可知L 的额定电流为1.2A，大于滑动变阻器允许通 1 20关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 L L 过最大电流1A，所以 1不能正常发光。只能让 2正常发光，此时对应电路有两种情况。 情况一： S S L L L 闭合开关S，断开 1、 2， 1、 2与R串联，若不损坏电路，只能 2正常发光，由图像乙可知串联电路 I 0.8A U 2V U 6V L 电流 ，两灯泡电压分别为 1 、 2 。此时 1电阻 U 2V R  1  2.5 1 1 0.8A L 2的电阻 U 6V R  2  7.5 2 1 0.8A 最小电功率为  R  30 P  I2 R R  (0.8A)2 2.57.5 16W     小  1 2 2   2  最大电功率为 P  I2R R R(0.8A)2(2.57.530)25.6W 大 1 2 电路总功率变化范围16W～25.6W。 情况二： 闭合开关S、 S 2，断开 S 1， L 1，被短路， L 2与R串联， L 2正常发光，此时串联电路电流 I 0.8A 。 最 小电功率  R  30 P  I2 R  (0.8A)2 7.5 14.4W     小  2 2   2  最大电功率 P  I2R R(0.8A)2(7.530)24W 大 2 电路总功率变化范围14.4W～24W。 解法二 L 滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由图像乙可知 1额定电流为1.2A大于滑动变阻器允许通过最 L L 大电流1A，所以 1不能正常发光。只能让 2正常发光，此时对应电路有两种情况。 21关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 情况一： S S L L L 闭合开关S，断开 1、 2， 1、 2与R串联，若不损坏电路，只能 2正常发光，由图像乙可知串联电路 电流 I 0.8A ， L 1、 L 2两端电压 U 8V 。 滑动变阻器最小电压 30 U  IR 0.8A 12V R小 中 2 电源电压 U U U 8V12V20V 小 R小 电路最小总功率 P U I 20V0.8A16W 小 小 变阻器两端最大电压 U  IR0.8A3024V R大 电源电压 U U U 8V24V32V 大 R大 电路最大总功率 P U I 32V0.8A25.6W 大 大 电路总功率变化范围为16W～25.6W。 情况二： S S L L L I 0.8A 闭合开关S、 2断开 1， 1被短路， 2与R串联， 2正常发光，此时串联电路电流 ， U =6V。电源电压 U U U 6V12V18V 小 2 R小 电路最小总功率 P U I 18V0.8A14.4W 小 小 电源电压 U U U 6V24V30V 大 2 R大 电路最大总功率 22关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 P U I 30V0.8A24W 大 大 电路总功率变化范围为14.4～24W。 综上所述，每种电路对应的总功率变化范围为16W～25.6W或14.4W～24W。 4. 在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。R 为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R 的滑片P 1 2 从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示。求： （1）电源电压和定值电阻R 的阻值； 1 （2）滑动变阻器R 的最大值和它消耗的最大功率。 2 【答案】（1）8V；10Ω；（2）30Ω，1.6W 【解析】（1）由图甲可知，开关闭合，R 和R 串联，电压表V 测R 的两端电压，电压表V 测的是R 的两端 1 2 1 1 2 2 电压，电流表测的是电路电流。当滑动变阻器R 的滑片P从最左端滑到最右端的过程中，R 接入电路 2 2 电阻变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可得，电路的电流变大，R 的两端电压变大，根据串联分压 1 原理可知，R 的两端电压变小，由图乙知，向上的图线反映的是电压表V 示数随电流表示数变化的图 2 1 像，向下的图线反映的是电压表V 示数随电流表示数变化的图像。由图乙可知，当电路电流为I=0.4A 2 时，两电压表的示数均为4V，即 U =U =4V 1 2 根据串联电路的电压特点可得，电源电压为 U=U +U =4V+4V=8V 1 2 根据欧姆定律可得，定值电阻R 的阻值为 1 U 4V R = 1  =10Ω 1 I 0.4A （2）当滑片P在最左端时，R 接入电路的阻值最大，此时电压表V 的示数为6V，即为此时R 的两端电压， 2 2 2 根据串联电路电压特点可得，此时R 的两端电压为 1 U′=8V-6V=2V 1 根据欧姆定律可得，此时通过R 的电流为 1 23关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 U′ 2V I = 1 = =0.2A 1 R 10Ω 1 即为此时的电路电流。根据欧姆定律可得，此时R 接入电路的阻值为 2 U′ 6V R′= 2  =30Ω 2 I 0.2A 1 即为滑动变阻器R 的最大值。滑动变阻器R 消耗的功率为 2 2 U U2 P =I2R =( )2R = 2 2 2 R R 2 (R -R )2 1 2 1 2 4R R 1 2 当R =R 时，P 最大，即 1 2 2 U2 (8V)2 P = = =1.6W 2大 4R 410Ω 1 答：（1）电源电压为8V，定值电阻R 的阻值为10Ω； 1 （2）滑动变阻器R 的最大值为30Ω，它消耗的最大功率为1.6W。 2 24关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 25