【备考2023】杭州中考科学一模、二模试题分类汇编（3）：电学计算【word，含答案】

1．（2023保实二模）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 (填“加，热水“保温洗涤"或“脱水”)。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态(R1与R2并联)正常工作的功率为多少？
2．（2023拱墅一模）如图所示电路，电源电压恒为6V，R为滑动变阻器，R1为5 Ω的定值电阻。
（1）闭合开关，移动滑动变阻器R的滑片使电压表示数为2.5V，求此时滑动变阻器R接入电路的阻值和整个电路消耗的电功率。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器R的滑片至某一位置，此时电压表的示数为U0。若只将R1替换成10 Ω的定值电阻R2，要求替换后电压表示数不超过3V，则U0不能超过 V。
3.(2023拱墅二模）某品牌智能马桶坐圈的简易加热电路如图所示,电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝,单刀双掷开关S2,可接a或b,再通过开关S1的通断,实现“高、中、低”三种温挡的调节,其中低温挡的功率为20瓦,电阻R1为1210欧。
（1）要使电路处于高温挡,S1应 (选填“闭合”或“断开”)，S2与 连接(选填“a”或“b”)
（2）该坐圈处于中温挡工作时的电功率为多少
（3）1千瓦时的电能可供该坐圈高温挡工作多少小时
4.（2023大关二模） 如图所示，标有“8V，4W”的小灯泡L。闭合开关，小灯泡恰好正常发光，电流表的示数为1.5A。则：
（1）由小灯恰好正常发光，说明电源电压为 　 　V；
（2）R0的阻值多大？
（3）小灯正常发光1分钟消耗电能多大？
5．（2023滨江一模）小滨同学用一个电流表和阻值为20Ω的电阻Ro测某未知电阻Rx的阻，值，设计的电路如图所示。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A；同时闭合开关S、S1后，电流表的示数为0.5A，电源电压保持不变。求
（1）电源电压
（2）电阻Rx阻值
（3）同时闭合S、S12分钟，电阻Rx消耗的电能
6．（2023采实二模）如图甲是一款可调温果汁加热器，图乙是其简化电路图，R1，R2均为加热电阻。当开关接1时，加热器处于保温挡，保温功率为220W；当开关接2时，加热器处于可调温挡，可调功率范围为220W～1100W。[果汁比热容取4.0×103J/（kg ℃）]求：
（1）加热电阻R2的阻值；
（2）当滑动变阻器R1的阻值调到66Ω时，加热器的功率；
（3）若加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁的温度升高30℃，求加热器的效率。
7.(2023育才一模)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。
(1)开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档: 。
(2)求R1和R2的阻值;
(3)若此养生壶处于高温挡工作30分钟，求电路中消耗的电能
8.(2023临安一模)如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如表所示,请完成下列各题:
(1)当S闭合时，指示灯L与加热电阻R是 (选填“串联”或“并联”)。
(2)让它接入电路并使它正常工作，当达到断电温度时，水共吸收了3.15×105J的热量，袋内水的初温是多少 其中c水=4.2×103J/(kg-℃)
(3)电热水袋此次正常工作了10分钟，指示灯就熄灭，达到了自动断电温度，则电热水袋的发热效率是多少
9.(2023余杭二模)甲图是一款便携智能暖水杯。图乙是暖水杯内部简化电路图，电源电压U恒为36V,R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为90Ω，高温档功率为36W。用暖水杯高温挡将0.18kg的牛奶从22℃加热到42℃，已知c牛奶=2.5X103J/(kg·℃)。若不考虑能量损失，求：
(1)牛奶吸收的热量。
(2)加热所需的时间。
(3)电阻R2的阻值。
10．（2023育才二模）小明家有一台加湿器，说明书上有原理图（如图甲），表格中为其部分技术参数，R1、R2为发热电阻，且R2＝3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现关、低挡、高档之间的转换（低挡为小功率加热，高档为大功率加热）；
额定电压 220V
水箱容积 3L
低挡功率 110W
（1）若水箱加满水，用低挡功率加热，则当水吸收6.3×104J的热量时，水温从10℃可升高到多少℃？[水的比热容为：4.2×103J/（kg ℃）]
（2）求加湿器处于高档时的电功率是多少？
（3）如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？
参考答案
1．（1）保温洗涤
（2）机械（动）
（3）
P=P1+P2=2000W+200W=2200W
2．（1）变阻器的电压是：U变=U－U 0=6V－2.5V=3.5V
（3分）
电路消耗的总功率：P=UI=6V×0.5A=3W（2分）
（2）2（2分）
3.闭合；a；（2）40w；（3）12.5h。
4.（1）8V；
（2）灯泡L正常发光的电流：IL0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R0的电流：I0＝I﹣IL＝1.5A﹣0.5A＝1A，
根据欧姆定律可得R0的阻值：R08Ω；
（3）灯泡正常发光时电功率为4W，正常工作1分钟消耗的电能：W＝Pt＝4W×60s＝240J。
5．（1）6V（2）12欧姆（3）360J
6．解：（1）由于果汁加热器的最大功率是1100W，加热器最大功率时，滑片在最右端，只有加热电阻R2接入电路，根据P＝知加热电阻R2的阻值为：
R2＝＝＝44Ω；
（2）当滑动变阻器R1的阻值调到66Ω时，加热器的功率为：
P＝＝＝440W；
（3）加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，消耗的电能为：
W最大＝P最大t＝1100W×2×60s＝1.32×105J，
果汁的温度升高30℃吸收的热量为：
Q吸＝cmΔt＝4.0×103J/（kg ℃）×1kg×30℃＝1.2×105J，
加热器的效率为：
η＝＝×100%≈90.9%。
答：（1）加热电阻R2的阻值为44Ω；
（2）当滑动变阻器R1的阻值调到66Ω时，加热器的功率为440W；
（3）若加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁的温度升高30℃，加热器的效率为90.9%。
7.（1）S1闭合，S2接B；（2）88Ω；（3）1.98×106J；
8.（1）并联 （2）15 （3）70%
9.（1） 9×103J （2）250s （3）60Ω
10．解：（1）水箱加满水时水的体积：
V＝3L＝3dm3＝3×10﹣3m3，
由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3＝3kg，
当水吸收6.3×104J的热量时，由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，水的末温：
t＝+t0＝+10℃＝15℃；
（2）由电路图可知，旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，
由P＝UI＝可得，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加湿器处于低挡，
此时电路的总电阻：
R＝＝＝440Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R2＝3R1，
所以，R＝R1+R2＝R1+3R1＝440Ω，
解得：R1＝110Ω，R2＝3R1＝330Ω；
当旋转开关接3、4触点时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，功率最小，加湿器处于高挡，
则加湿器处于高挡时的电功率：
P高＝＝＝440W；
（3）由图乙可知，加湿器工作30min内，高挡工作的时间为10min，低挡工作的时间为20min，
由P＝可得，加湿器工作30分钟消耗的电能：
W＝P高t高+P低t低＝440W×10×60s+110W×20×60s＝3.96×105J。
答：（1）当水吸收6.3×104J的热量时，水温从10℃可升高到15℃；
（2）加湿器处于高挡时的电功率为440W；
（3）加湿器工作30分钟消耗的电能为3.96×105J。
电学计算
V
A
S
R1
R