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【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编(全国通用)
模块四 综合亮点难点真题
专题 53.力电综合计算
1.(2024四川成都) 小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置,其示意图如图甲,物体放在有
弹簧支撑的托盘上,弹簧底部固定,该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图乙是变阻器接
入电路中的阻值R 。与被测物体重力G的关系图像。电源电压恒为24V,定值电阻R 为30Ω,电流
P 0
表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器标有“50Ω 1A”。
(1)闭合开关S,当电流表示数I=0.4A时,求物体的重力G。
(2)在保证电路各元件安全的情况下,求R 的变化范围。
P
【答案】(1)4N;(2)18Ω~50Ω
【解析】(1)当电流表示数I=0.4A时,电路中的总电阻
此时R 大小
P
R = R-R=60Ω-30Ω=30Ω
P 0
根据图乙可知,此时物体重力为4N。
(2)因电压表的量程为0~15V,故R 能通过的最大电流
0
结合电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流可得,电路的最大电流
I =I=0.5A
max 0
此时R 的最小阻值
P
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当物体重力为0时,R 取最大阻值50Ω,此时电路安全,故
P
所以R 的变化范围为18Ω~50Ω。
P
答:(1)闭合开关S,当电流表示数I=0.4A时,物体的重力为4N;
(2)在保证电路各元件安全的情况下,R 的变化范围为18Ω~50Ω。
P
2. (2024湖南)超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的
模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为3V,定值电阻R 规格可选,电压表(选0~3V量程),
0
力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,
检测时将货车模型静置于其上。(g取10N/kg)
(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为________N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R 一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,
0
电压表示数越________;
(3)小枫将电压表改接到定值电阻R 两端后,如图丙所示,且将电压表2V刻度线处设置为货车模
0
型总质量最大值,超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg,则R 阻值
0
应为________Ω。
【答案】 (1)15 (2) 小 (3)1000
【解析】(1)货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
(2)由图甲可知,R 与R串联,电压表与力敏电阻R并联,货车模型总质量越大,重力越大,则对
0
绝缘平板的压力越大,由图乙可知,力敏电阻R的阻值越小,则电路的总电阻越小,根据欧姆定律
可知,电路的电流越大,则R 两端的电压越大,根据串联分压可知,力敏电阻R两端的电压越小,
0
所以电压表的示数越小。
(3)由图丙可知,R 与R串联,电压表与R 并联,当货车模型总质量为2kg时,则其所受重力为
0 0
G=mg=2kg×10N/kg=20N
1 1
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由图乙可知,此时力敏电阻R的电阻为500Ω,由题意知,将电压表2V刻度线处设置为货车模型总
质量最大值,根据串联分压可得
则
答:(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为15N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R 一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,
0
电压表示数越小;
(3)则R 阻值应为1000Ω。
0
3. (2024四川宜宾)质量为500kg的物体M,与水平地面的接触面积为 ,用如图所示的滑轮
组沿水平方向将物体M从A点匀速拉到B点,AB距离为10m,物体M在地面滑动过程中受到的阻
力是其重力的0.2倍,在此过程中,因动滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外功
,g取 。求在此过程中:
(1)物体M受到的重力;
(2)物体M对地面的压强;
(3)滑轮组对物体M做的功;
(4)如果电动卷扬机的效率是80%,求此电动卷扬机消耗的电能。
【答案】(1)4900N;(2) ;(3)9800J;(4)12500J
【解析】(1)物体M受到的重力
(2)物体M对地面的压强
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(3)M受到的阻力
滑轮组克服物体M阻力做的功
(4)滑轮组对物体M做的功
如果电动卷扬机的效率是80%,此电动卷扬机消耗的电能
答:(1)物体M受到的重力为4900N;
(2)物体M对地面的压强为 ;
(3)滑轮组对物体M做的功为9800J;
(4)如果电动卷扬机的效率是80%,此电动卷扬机消耗的电能为12500J。
4. (2024四川南充)科创小组设计利用电流表测量质量的装置如图。现截取适当长度的电阻片
(它的阻值随长度 的变化图像如图乙)作为滑动变阻器接入电路,如图甲所示。如图甲中,电源
电压 恒定不变,电流表量程为 。当滑片 在最下端时,电流表示数为 。装置中
托盘与圆柱形实心塑料浮筒 通过硬质绝缘细杆固定连接,整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容
器中,且只能竖直移动。托盘的质量为 ; 高 ,底面积为 ,质量为 ;
容器的底面积为 ,托盘通过滑杆带动滑片 上下移动。托盘中未放物体时,调节水量,使
滑片 正好位于 最上端。托盘中放入物体 时, 刚好浸没,滑片 正好位于 最下端( 取
、 、不计滑片、滑杆、细杆的质量,忽略摩擦阻力,工作中水不溢
出)。求:
(1)R 的阻值;
0
(2)物体A的质量;
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(3)托盘中未放物体时,电流表的示数。
【答案】(1)10Ω;(2)6kg;(3)0.1A
【解析】(1)当滑片 位于下端时,滑动变阻器接入的阻值为0,电流表示数为0.6A,则R 的阻值
0
(2)物体 的体积
物体 浸没时受到的浮力
由沉浮条件可知,物体M漂浮时
则物体A的重力
物体 的质量
(3)没放物体 时,浮筒受到的浮力
浮筒排开水的体积
浮筒浸入的深度
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放入物体 后增加的浮力为 的重力
增加的排开水的体积
液面升高的距离
滑片 移动的距离
由图乙可知, 的阻值为 ,托盘中未放物体时,电流表的示数
答:(1)R 的阻值为10Ω;
0
(2)物体A的质量为6kg;
(3)托盘中未放物体时,电流表的示数为0.1A。
5.(2024四川眉山) 小龙设计了一个自动注水喷淋系统,电路原理如图甲所示。控制电路的电源电
压 , 为定值电阻,圆柱体水箱底面积 , 为压敏电阻置于水箱底部,阻
值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统,电源电压 。电磁铁线圈
电阻忽略不计。
①当水箱内的水位上升到2m时,通过电磁铁线图的电流 ,衔铁恰好被吸下,注水系统停
止工作,此时电流表示数 ;
②当水位下降到1m时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始工作,此时电流表示数 。
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求:
(1)当水箱内水位达到2m时,控制电路中压敏电阻 的电功率;
(2)定值电阻 的阻值;
(3)已知喷淋系统一直喷水,每秒钟喷水恒为 ,注水系统工作时,每秒钟给水箱注水恒为
,水箱注满一次水,工作电路消耗的电能。
【答案】(1)2.4W;(2)30Ω;(3)6.6 104J
×
【解析】(1)由甲图知,控制电路中 和 串联,由乙图可知,当水箱内水位达到2m时
控制电路中电流
所以 的功率
(2)当水位为2m时,根据串联电路特点和欧姆定律可得 的阻值,由 得
(3)由工作电路可知,注水和喷淋系统是并联的,都工作时干路电流
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注水系统从水位1m开始注水到2m,注水的总体积
注水的同时喷淋系统一直工作,所以注水时间
工作电路消耗的电能
答:(1)当水箱内水位达到2m时,控制电路中压敏电阻R 的电功率为2.4W;
N
(2)定值电阻R 的阻值为30Ω;
0
(3)已知喷淋系统一直喷水,每秒钟喷水恒为0.001m3,注水系统工作时,每秒钟给水箱注水恒为
0.004m3,水箱注满一次水,工作电路消耗的电能为6.6×104J。
6. (2024四川泸州)一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。
如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为12V,定值电阻R为10Ω, 为阻值随车速
变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到120km/h时,观察到电压表示
数为10V,且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电,充电后电桩显示屏的信息为:充电电压
360V,时间30min,单价1.2元/度,费用43.2元。求:
(1)本次充电的电流;
(2)当车速减为零时,电压表的示数;
(3)当电压表的示数为9V时,此车的速度。
【答案】(1)200A;(2)6V;(3)60km/h
【解析】(1)根据题意知道,充电30min,消耗电能
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由 知道,本次充电的电流
(2)由图乙知道,当车速减为零时, 为阻值是10Ω,由串联分压原理知道
解得电压表的示数
(3)当车速为120km/h时,电压表示数为10V,此时 为阻值
当电压表示数为9V时,定值电阻R的电压为
U =U -U′ =12V-9V=3V
R 电 V
电路中电流
此时R 的阻值
V
由图乙一次函数图像可知,R 的阻值每增加10Ω,车速增加30km/h,故此时车速60km/h。
V
答:(1)本次充电的电流200A;
(2)当车速减为零时,电压表的示数6V;
(3)当电压表的示数为9V时,此车的速度60km/h。
7.(2024广西) 公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地
磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量
程0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R 的
0
阻值为5Ω。求:
(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值;
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
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【答案】(1)0.3A;(2)1000kg;(3)需要增大R 的阻值
0
【解析】(1)由图可知:压力传感器R和定值电阻R 串联,电流表测量电路中的电流,当电流表
0
的电流为50mA时,当R的阻值为35Ω时,电路的电流
(2)当通过电路的电流为0.4A时,电路的总电阻
R的阻值
R′=R -R=30Ω-5Ω=25Ω
总 0
由图乙可知压力是1×104N,地磅的测量值
(3)电流表的示数最大为0.6A,电源电压不变,电路的总电阻为
为了增加地磅的最大测量值,即压力增大,需要减小R的阻值,R的阻值为
R=20Ω-R
0
所以需要增大R 的阻值。
0
答:(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流是0.3A;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值是1000kg;
(3)为了增加地磅的最大测量值,需要增大R 的阻值。
0
8. (2024广东深圳)已知某品牌混动飞行汽车电池容量20kW·h。当汽车功率为20kW时,以
100km/h 的速度行驶; 当汽车功率为10kW时,以70km/h速度行驶。A 为车耗电与电池总容量之
比。当A为80%时,车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式,不再由纯电驱动。已知:s:
3
(s+s)=5:3
2 4
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0~10 10~50 50~55 55~75 75~80
A
% % % % %
s 16km s s s s
1 2 3 4
(1)亮亮发现:飞行汽车匀速上升时动能_________,机械能_________;(均填“增大”、“减
小”或“不变”)
(2)当用电柱给飞行汽车充电时,蓄电池作为_________(选填“开关”、“用电器”或“电
源”)。下面哪个图与电动机的原理相同?_________;
(3)帮助思考乐亮亮同学思考飞行汽车在现实生活中可以应用的场景_________;
(4)下图是内燃机的_________冲程;
(5)若此次测试后充电,电费为1.1元/度,从测试结束的电量充电,充满电需要的电费为
_________元;
(6)求帮助亮亮算出此次“纯电制动”时距离为_________ km。
【答案】 (1)不变 增大 (2)用电器 A (3)上班 (4) 压缩 (5) 17.6 (6)
100.8
【解析】(1)亮亮发现:飞行汽车匀速上升时质量不变,速度不变,动能不变,高度升高,重力势
能增大,机械能为动能与势能的总和,则机械能增大。
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(2)当用电柱给飞行汽车充电时,蓄电池消耗电能,作为用电器。
电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力的作用。
A.通电线圈的在磁场中受力的作用运动,故A符合题意;
B.闭合电路中的部分导线切割磁感线会产生感应电流,是电磁感应现象,故B不符合题意。
故选A。
(3)飞行汽车适合较近距离的运输,可以用于上班或者上学。
的
(4)下图 冲程两气阀关闭,活塞向上移动,是内燃机的压缩冲程。
(5)当A为80%时,车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式,不再由纯电驱动,则从测试结束
的电量充电,充满电需要的电费为
(6)由图像得,A为10~50%时,功率为20kW,此过程中汽车消耗的电能为
由 得,此过程汽车飞行的时间为
由 得,此过程中汽车运动的路程
由图像得,A为55~75%时,功率为10kW,此过程中汽车消耗的电能为
由 得,此过程汽车飞行的时间为
由 得,此过程中汽车运动的路程
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依题意得
则
此次“纯电制动”时距离为
9. (2024内蒙古包头)图甲为低温液化制酒示意图,天锅内装有1m高的冷水,底部连有控制排水
与注水的装置,该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为 12V, 为热敏电阻,其阻值随天
锅中水温变化关系如图丙所示,当水温达到50℃时,排水口打开将水全部排出; 为压敏电阻,
其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示,当水压为 0时,注水口打开排水口关闭,将冷水注
入天锅,注水高度达到1m时注水口关闭。( ,g取10N/kg,不考虑水的蒸
发)求
(1)水高为1m时, 的阻值;
(2)排水口刚打开时,电路中的电流;
(3)排水过程中,当 的功率为1W时, 的阻值(设排水过程中水温保持50℃不变)。
【答案】(1)100Ω;(2)0.06A;(3)20Ω
【解析】(1)水高为1m时,压敏电阻受到液体产生的压强为
由图丁可知, 的阻值为100Ω;
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(2)当水温达到50℃时,排水口打开,热敏电阻为100Ω,根据串联电阻的规律及欧姆定律,排水
口刚打开时,电路中的电流为
(3)水温达到50℃时热敏电阻为100Ω,当 的功率为1W时,根据P=I2R可知,通过
根据串联电阻的规律及欧姆定律, 的阻值
答:(1)水高为1m时, 的阻值为100Ω;
(2)排水口刚打开时,电路中的电流为0.06A;
(3)当 的功率为1W时, 的阻值为20Ω。
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