浙江省2022年中考科学模拟题汇编-79电功和电功率（简答题）

浙江省2022年中考科学模拟题汇编-79电功和电功率（简答

题）

学校:姓名：班级：考号：

一、简答题

1.（2022•浙江♦一模）如图为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水

机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成，调节电热丝片的阻值可设定所需水温。取水

时，闭合开关S并设定好水温，阀门K打开，供水箱将50毫升水按不同比例分别注入

煮水箱和冷水箱中（如下表）。7秒后，电热丝R/、及将煮水箱中的水加热至I（XrC,

此时，KI、K2打开，即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25℃,

电源电压为220伏，电热丝R2的阻值为16.8欧。

设定水温/°C40557085100

煮水箱中水的体积/毫升1020304050

冷水箱中水的体积/毫升403020100

甲乙

（1）即热饮水机是利用什么原理使水温升高的？

（2）若加热过程中的能量转化效率为90%,设定取水温度为40℃,则需调节电热丝

R/的阻值为多少欧？（c^=4.2×103J/（kg∙oC））

（3）为了方便取水，小明在电热丝的不同位置上标定了不同的温度，结果如图所示。

若小明调整取水量为25毫升，即供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷

水箱中。请在图乙中用箭头重新标定取水温度为85℃的大致位置并简要说明理由？

2.（2022•浙江•一模）无人机灯光秀"燃爆”杭城：五百架无人机齐飞，以夜空为幕，执

祝福之笔，迎接杭州2022亚运吉祥物、倒计时等亚运图案点亮夜空，在钱塘江畔与“大

莲花”交相辉映，表达对杭州亚运会的诚挚期待和璀璨祝福。

（1）无人机可以利用超声波传感器来判断离地高度。如图甲是某测距传感器的阻值R/

与离地高度人的关系图象，图乙是测量无人机离地高度的电路（电源电压不变，Ro阻值

不变），要使高度表（实质是电流表或电压表）示数能随飞行高度的增大而增大，则此

高度表应安装在___________（选填“①”、"②”或“③”）的位置；

（2）为了确保无人机的飞行速度不超过最大值，工程师给飞机发动机装上了能控制油

门大小的限速器，其简化电路如丙图所示，闭合开关后电磁铁的上端为极

（选填"N”或"S”）；

其中R的阻值随飞行速度变化的图象如丁图所示。若电源电压恒为12V,&的阻值为

10Ω,求此电路的最大电功率。（电磁铁电阻忽略不计）（）

JC

3.（2022•浙江金华・统考一模）随着我国经济的迅速发展和人们生活水平的不断提高，

按摩椅等保健产品越来越受欢迎。如图是某品牌智能按摩椅的简化电路图及相关参数,

当按摩椅正常工作时，回答下列问题。

产品名称智能按摩椅

电动机功率IlOW

加热功率200W

额定电压220V

工作时间30min

（1）同时开启按摩和加热功能30min,需消耗多少电能？（）

（2）只启动按靡按摩功能时电路中的电流是A。

（3）智能按摩椅加热电阻为欧。

试卷第2页，共14页

O220VO

S,

4.（2022.浙江衢州.统考一模）空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油

烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，有低温、中温、高温三档调

节。其发热元件为两个电阻，R尸50C,Λ2=200Ω,额定工作电压为220V,发热部分内

部电路可简化为图乙所示电路。请回答下列问题:

(1)当Sl闭合，S接ɑ处时，炸锅处于中温档工作，求此时电路中的电流。

(2)从中温档调至高温档工作，两个开关应如何操作。

(3)求空气炸锅处于高温档时的实际功率。

甲

5.（2022•浙江台州•统考一模）专家提示：室内最佳空气湿度值范围是45%至50%。如

图所示是某家用空气加湿装置的自动控制电路，R是一个湿敏电阻，其阻值随湿度的变

化关系见表，定值电阻RO为120欧，电磁铁线圈电阻不计，控制电路电源的电压Uo为

6伏且保持不变，加湿装置铭牌上有“220V40W”字样。

空气湿度（％）102030405060708090

电阻阻值（欧）3002201601108060453020

（1）加湿装置正常工作5分钟消耗的电能是多少？（）

（2）当室内湿度超过50%,继电器衔铁将被电磁铁（填“吸合”或"松开”）。

此时控制电路消耗的电功率是多少？（）

（3）若将图中电流表改装成湿度计，表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值。该湿度

计的刻度值分布是否均匀？并说明理由。（）

220V°I加湿’装置

6.（2022•浙江绍兴•统考一模）综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显

示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大，模型电路如图甲所示，ab

为长IOCm、阻值25C的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P左端固定在拉杆上，弹

簧处于原长时，滑片P位于“端，电源电压恒为6V,R。为5C,其余部分电阻不计，电

流表量程为0~0∙6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。

（1）虚线框内接线柱'T'应与（选填“2”或“3”）连接；

（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，&消耗的功率是W；

（3）弹簧的伸长量AL与所受拉力厂之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显

示的拉力是多少？（写出计算过程）（）；

（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0~3V）与Ro并联，利用电压表的示

数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将（填

“提升，，、“不变，，或“下降，，）。

金属拉杆）

绝缘拉环

7.（2022•浙江宁波•统考一模）综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显

示拉力大小的测力计模型（如图甲所示），并且电流表示数随拉力的增大而增大。必为

长IOCm、阻值25。的电阻丝，电源电压恒为6V,弹簧电阻恒为IQ,RO为4Q,其余

部分电阻不计，电流表量程为0~0∙6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝

的摩擦。求：

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（1）虚线框里面接线柱"1”应与接线柱相连（选填“2”或"3"）；

（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时刚好对准”处，R。消耗的功率多大？（）

（3）弹簧的伸长量与所受拉力F之间的关系如图乙所示。图甲中若去掉电流表，

用一只电压表（量程0~3V）与《并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利

用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升多少N?（）；

（4）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如图甲的方案，从

电路的安全性考虑，其他条件不变，R。的阻值应不小于多少C?（）

甲乙

8.（2022•浙江衢州•统考二模）图甲是某品牌的“无油空气炸锅”，内部电路图如图乙所

示，电风扇M（220V,50W）能使空气循环流动，电阻R（44Ω）为电热管。工作时，

当炸锅内温度高于预设温度时，温控开关自动断开，电热管停止加热；当炸锅内温度低

于预设温度时，温控开关自动闭合，电热管重新开始加热，整个过程中电风扇始终处于

工作状态。

（1）空气炸锅的温控开关所在位置是（选填“Si”或"S2”）；

（2）小红使用空气炸锅烤玉米，将定时开关设置为12分钟，电热管正常循环工作图像

如图丙，计算12分钟内空气炸锅消耗的电能；（）

（3）空气炸锅因为低热量、低油脂、更健康而受到人们的青睐。下列疾病中可能由高

油脂引起的是。

A.艾滋病B.贫血C.冠心病D.白化病

9.（2022•浙江宁波•统考二模）冬天气温较低，汽车后挡风玻琏上常常会形成一层薄霜

或者雾气，导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行，后挡风玻璃上有加热除霜

（雾）装置。小科同学通过询问专业人员，结合所学知识，在老师的帮助下设计了汽车

后挡风玻璃加热电路，如图所示。它由控制电路和受控电路组成，Ro为定值电阻，Ri.

上设置在后挡风玻璃内，其中R/为热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，足为加热

电阻，阻值为0.8欧，电源电压U∕=12V,S=16V0开关S闭合时，当后挡风玻璃的温

度达到40℃工作电路会自动断开。

（1）根据电路判断，热敏电阻Q的阻值随温度的升高而。用久后，电源

电压减小，当受控电路自动断开时玻璃温度比设定值___________（选填"高''或"低"）；

（2）将玻璃从0℃加热至40℃,所需的时间是多少？（玻璃质量IOkg,玻璃比热容为

0.8×103J∕（kg∙°C）,不计热量损耗）（）

（3）不计电磁铁线圈电阻，当线圈中的电流减小到25mA时，电磁继电器的衔铁会断

开。若定值电阻&=250欧，闭合开关，玻璃的温度为10℃和40℃时，控制电路的电功

率相差0.02W,则I（TC时热敏电阻R/的阻值为多少？（）

10.（2022•浙江杭州•统考二模）2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的祝融

号火星车及其着陆组合体，成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，我国成为首次火

星探测即实现着陆的国家。己知祝融号火星车机身是可升降的主动悬架结构，能自由转

向，六个轮子均能独立驱动，火星车的质量为240kg,每个轮子与火星的接触面积约为

0.2m2,火星上的吸引力约为地球的;，求：

（1）祝融号火星车在火星表面受到的压强是多少？

（2）距离火星10千米的高空巨大的降落伞在火星上空打开，速度骤降，直至安全着陆，

在此过程中祝融号火星车重力对它做了多功？

（3）安全着落后火星车的能量是由4块（每块输出电压为150伏，容量为500OmAh）

的太阳能光电板提供，在太阳光的照射下，太阳能光电板平均每小时每平方米面积吸收

太阳能3x105焦，每天能光照10小时，它吸收的太阳能最终有40%能转化为电能，若

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将其充满电，太阳能光电板的总面积至少为多少平方米？

11.（2022∙浙江温州•瑞安市安阳实验中学校考二模）小明发现冬季洗澡时，浴室内镜面

很容易“起雾”，用吹风机对着镜面吹热风，‘雾”很快就可以散去。

（1）“雾’'散去的过程称为（填一种物态变化）；

（2）图1是某品牌某型号吹风机的铭牌，该吹风机按照图示功率工作5分钟，消耗的

电能为;

型号：XF-80I9

电压:220V

频率:50Hz

功率：2000W

（3）该吹风机共有两个开关，分别控制风速和冷热，风由电动机M提供，热量由电热

丝R提供，只闭合S∣,吹冷风；只闭合S2,不出风，也不发热；闭合Sl和S2,吹热风;

除此，吹风机还带有过热保护系统，当吹风机内部温度过高时，吹风机会停止工作，电

阻R。是过热保护系统中的热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图2。下列电路模型与该

吹风机工作情况吻合的是（）

）电阻

O温度

12.（2022•浙江温州•统考二模）如图是小明家的电烤箱及简化电路图。电烤箱工作电压

为220伏，R/和&是电烤箱中的加热元件，阻值均为110欧。只闭合开关S/时，电烤

箱启动低温档，再闭合开关S2后，电烤箱会切换成高温档。

（1）电烤箱高温档工作时，电路总功率为瓦。

（2）小明发现他的电烤箱存在问题：无论是只闭合开关S/,还是同时闭合开关S/和S2,

电烤箱都是高温档正常工作，无法实现低温档工作。则该电路出现的故障可能是

13.（2022•浙江杭州•统考一模）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S,滑

动变阻器的滑片P从最右端滑至最左端的过程中，小灯泡的/-U关系图像如图乙所示，

且滑片P在最左端时小灯泡恰好正常发光。求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）滑片P在最左端时，5分钟内电路消耗的电能；

（3）滑动变阻器的最大阻值。

14.（2022∙浙江金华.统考一模）随着生活条件的改善，人们更加重视家居环境的美化，

如图甲是带有水温调节功能的家庭水族箱，其工作原理如图乙所示，R/为阻值可调的电

热丝，&为阻值400Ω的定值电热丝，开关S2为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影

响。请分析回答：

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C7=220V

甲乙

（1）当开关Sl闭合，S2接（填力”或*”）时，电路处于保温状态；

（2）当电路处于加热状态时，通电10分钟消耗的电能是多少焦？

（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W,则电热丝R/连入电路的阻

值应为多少？

15.（2022.浙江舟山•统考一模）2022年北京冬奥会成功举办，向世界展示了中国绿色

低碳的发展理念，高科技场馆引人注目。整个冬奥会体现了奥林匹克精神与“绿色”、”环

保''的结合。

（1）开幕式上，本届冬奥会的火炬“飞扬”（甲图）采用的是碳纤维材质，燃烧的是氢

能源，在奥运史上首次实现了零排放。

①碳纤维是一种力学性能优异的新材料，被誉为材料中的“黑黄金碳纤维每平方毫米

可以承受3530牛的拉力，问火炬“飞扬”碳维“外衣”能承受的压强为多少帕？

②开幕式的“微火”创意让我们非常惊奇，手持火炬在雪花中心长明不熄，氢燃料流量约

为1.2立方米/小时（氢气密度为0.09kg∕m3）.若按照该流量设计，奥运圣火燃烧15个

昼夜，共需要消耗氧气多少kg?

（2）赛事期间大量使用氢燃料电池车，以减少污染排放。氢燃料电池工作原理如图乙

所示，电池工作时，电子从电极A经外部电路通过电动机M到达电极B,形成电流，

此时，通过电动机的电流方向是。（选填"A—MTB”或“B—M—A”）

（3）国家速滑馆首次选用世界上最先进的制冷技术——二氧化碳跨临界直接制冰系统。

应用此技术，国家速滑馆全冰面模式下每年仅制冰部分就能节省至少2x106度电，若完

全燃烧标准煤释放的热能转化为电能的效率为30%,就相当于节约多少千克煤？

（标准煤的热值是3×107JZkg）

甲乙

16.(2022•浙江宁波・统考一模)某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正

常工作时把Ikg水从207加热到100℃用时7min,已知C^4.2×103J∕(kg∙°C),求:

额定电压220V

额定功率1000W

频率50Hz

(1)水吸收的热量：

(2)电热水壶的热效率。

17.(2022•浙江舟山•校联考一模)下表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识

后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。当蓄水

箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：

额定电压220V

加热500W

额定功率

保温

蓄水箱的容积IL

(1)蓄水箱中水的质量是多少？(P=LOXlO3kg∕∏√)

(2)如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s,求此饮水机的加热效率。

(C尸4.2x103]/(kg。C))

(3)铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R∕=988C,求饮水机的保温功率。

试卷第10页，共14页

18.（2022•浙江温州.统考一模）某工厂车间的一台机器在工作时会排放一定量的废水和

废气，需要安装排气装置，以保证空气中废气含量不超标。小明设计如图甲所示电路实

现：机器不工作时，小功率排气扇工作；机器工作一段时间后，大功率排气扇工作，

OA是一根可以绕O点转动的轻质杠杆，B处通过细杆6与力敏电阻RX接触，A处通过

细杆。与物体M连接，物体M重为3牛，OB：OA=I:2,衔铁可以绕。点转动，废水

较少时，衔铁受弹簧的支撑作用，其右触点恰好与触点Tl接触，Ml工作；当RX受压

力为12牛时，电磁铁恰好吸引衔铁，使右触点与触点T2接触，M2工作。排气扇的规

格为：Mi（220伏，60瓦），M2（220伏，120瓦）。机器运行时，产生的废水以0.1千

克/分钟的速度排入废水箱，物体M受到的浮力（产力与废水质量（m）关系如图乙、

（图中部分固定装置未画出）

（1）当物体M被废水浸没时，M受到的浮力是牛。

（2）工人进入车间后，先闭合开关S2,使小功率排气扇先工作一段时间。启动机器时，

同时闭合开关请计算废水箱中的废水质量积累至2千克的过程中，排气扇消耗的电

能。（）

（3）为了让大功率排气扇提早启动，小明采取移动细杆。的做法，请指出细杆。的移

动方向，并说明理由：。

甲

19.（2022•浙江丽水•统考一模）许多家庭在坐便器上安装了有加热、冲洗等功能的智能

电热便座，如图甲所示。便座加热电路有高、中、低三档可调节，其额定电压为220V。

低温档、中温档的额定功率分别为22W和44W。电热便座的等效电路图如图乙所示，

用两定值电阻R/和上表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接。或从当它接入家庭电路

中正常工作时:

（I）低温档加热时，开关Sl应___________（选填“闭合”或“断开”），S2连接公

（2）中温档加热0.5小时，消耗多少度电？（）

（3）高温档加热时的额定功率是多少瓦？（）

20.（2022•浙江丽水.统考一模）如图甲为电动独轮车，由电动机提供动力，它时尚、便

捷、节能，深受年轻人喜爱。下表是某款独轮车的部分参数，试回答下列问题：

车体自重最大载重最大续航

IOkg120kg20km

最大速度输出电压电池容量

18km∕h60V5000mA∙h

（1）独轮车前进所需的能量来自电池释放出的;

（2）图乙中人的质量为50kg,人站上独轮车骑行后，独轮车在道路上以最大速度匀速

直线前进，所受阻力是总重的0∙05倍。试求匀速直线前进10分钟，独轮车牵引力做功

多少？（）

（3）若在一定条件下，独轮车用时l∙5h匀速直线运动实现了最大续航（假设用尽全部

电池容量），试计算在此过程中独轮车电动机的输出功率为多少？（）

甲乙

21.（2022•浙江杭州•统考二模）小科家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息见

图甲。

试卷第12页，共14页

额定电压220V

额定功率968W

容积

(1)求电热足浴器发热电阻的阻值；

(2)若此足浴器在额定电压下使用，需50OS才能将5kg的水从25℃加热到45℃,求

此次加热过程中的热量损失(Cd=4.2xlθ3j∕(kgJC))；

(3)小科家安装的电能表如图乙所示。某次小科断开家中的其它用电器，让电热足浴

器单独工作，若此时足浴器两端电压降至200V,求15min后电能表的示数。

乙

22.(2022∙浙江宁波•统考二模)为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分

类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针

检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶•该机器人检测电路如图

乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。

样品电阻值/Q垃圾类别

小于10金属

10—30餐厨

大于30其他

(1)机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0」

秒。通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。

(2)该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？

(3)机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过

程中机器人至少对垃圾做了多少功？

⅛

甲乙

试卷第14页，共14页

参考答案：

ɪ.（1）电流的热效应；（2）80Q；（3）见解析

【详解】解：（1）由题图可知，当电流通过电阻时，电流做功产生热量，水吸收热量，温度

升高，因此饮水机是根据电流的热效应工作的。

（2）设定取水的温度为40℃,进入煮水箱的水的质量为

,33

加I=9水乂=lg∕cm?1OmI尸1g∕cm?1Ocm=1Og=O.Olkg

根据Q吸=c〃?加可得，水吸收的热量为

,

2=C水町(r-r0)=4.2?1σJ∕(kg•℃)?℃-℃O

根据〃=与可知，消耗的电能为

叱吟=^=350。J

U2

由W=%t可知，此时电路的总电阻为

U2t(220V)2?

i=96.8Ω

'~~Wl350OJ

根据串联电路的电阻特点可得，此时需调节电热丝R/的阻值为

Ri=Λaι-Λ2=96.8Ω-16.8Ω=80Ω

（3）根据表格中数据可知，取水温度为85℃时•，热水与冷水的体积之比为

4：％=40mL:IOmL=4:1

4

则煮水箱中水的体积为取水量的二；取水量为25mL,温度为85℃时，煮水箱中水的体积为

4

⅛⅛⅛TL=20mL

由表格中数据可知，原设定取水温度为55℃,煮水箱中水的体积为20mL,故供水箱仅将

25mL水按不同的比例分别注入煮水箱和冷水箱中，取水温度为85℃的大致位置应标记在

55℃,如图所示

单位：℃

100857040

答：（1）即热饮水机是利用电流的热效应原理使水温升高的;

答案第1页，共15页

（2）需调节电热丝R/的阻值为80欧:

（3）见解析。

2.③S7.2W

【详解】（1）［1］由图知道，①③表分别与电阻&、R/并联，所以为电压表，②表与电阻串

联为电流表，此时Ro与R/串联，电压表1测Ro两端的电压，电压表3测R/两端的电压，

电流表2测电路中的电流；由图甲知道，当飞行的高度增大时，Q的阻值增大，电路的总电

阻增大，电源电压不变，由/==知道，电路中的电流减小，即电流表2的示数减小；由

A

U=∕R知道，R。两端的电压减小，即电压表1的示数减小；因串联电路中总电压等于各分电

压之和，所以，R/两端的电压增大，即电压表3的示数增大，综上可知，要使高度表示数能

随飞行高度的增大而增大，则此高度表应该选用电压表安装在③的位置。

（2）［2］闭合开关时，电流从电磁铁的上方流入，下方流出，根据安培定则知道，电磁铁下

端为N极，上端为S极。

［3］若电源电压恒为12V,由P=J知道，电路中总电阻最小时，总功率最大。从图丁知道,

R

当无人机的飞行速度为280km∕h,R的最小电阻为10C,因为R。的阻值为10C,所以，此时

电路中总电阻

R卡10Ω÷10Ω=20Ω

故电路的最大电功率为

3.0.155kW∙h0.5242

【详解】（1）［1］同时开启按摩和加热功能30min,需消耗电能

WS=P*z=（110W+200W）×1800s=558000J=0.ɪ55kWh

（2）［2］只启动按摩功能时的电流

∕=⅛=≡=0,5A

U220V

（3）［引智能按摩椅加热电阻为

马热200W

4.（I）1.IA；（2）Sl闭合，S接b处；（3）12I0W

答案第2页，共15页

【详解】(1)当Sl闭合，S接4处时，电阻R/被短路，工作电阻只有心，此时电路中的电

流

/=JL=220V=11A

R2200Ω

(2)当Sl闭合，S接4处时，电阻R/被短路，此时只有&单独工作，此时为中温档，总

电阻为R2；

当Sl闭合，S接匕时，两个电阻并联，此时总电阻为R由并联电路电阻关系可得电阻关

系R»R并;

〃2

根据公式尸=、可知，总功率P2<P加则后者为高温档。

R

(3)空气炸锅处于高温档时，两电阻并联，此时空气炸锅的实际功率等于两电阻功率之和

即

pH以空型+丝叱J⑵OW

RlR50Ω200Ω

答：(1)当Sl闭合，S接。处时，炸锅处于中温档工作，此时电路中的电流为1.1A。

(2)从中温档调至高温档工作，两个开关SI闭合，S接儿

(3)空气炸锅处于高温档时的实际功率为1210Woo

5.12000J吸合0.18W见解析所示

【详解】解：(1)加湿装置工作5min消耗的电能是

W=Pf=40WX5X60s=40WX300s=12000J

(2)湿敏电阻随着外界温度的增加而减小，当湿度增加为50%时，湿敏电阻连入电路的电

阻减小为80C,控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强到一定程度，会将衔铁吸合，使

加湿装置所在电路断开，停止加湿。

当湿度增加为50%时，电路中的总电路为

R=R1+R0=8()Ω+ɪ20Ω=200Ω

总电功率为

P号黑r"

(3)当湿敏电阻的阻值为Rl时，电路中的电流为

答案第3页，共15页

可知电流与Rl不成正比，温度计的刻度值分布不均匀。

答：（1）加湿装置正常工作5分钟消耗的电能是12（XX）J;

（2）当室内湿度超过50%,继电器衔铁将被电磁铁吸合，此时控制电路消耗的电功率是

0.18W；

（3）若将图中电流表改装成湿度计，表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值。因电流与Rl

不成正比，因此该湿度计的刻度值分布是不均匀的。

6.30.2400N不变

【详解】（1）［1］当拉力增大时，弹簧长度增大，变阻器的滑片向下移动，此时滑片上方的

电阻变大，而下方的电阻变小。根据电流表的示数增大可知，此时变阻器的电阻变小，因此

应该将变阻器的下方接入，即虚线框里的接线柱“1”应该与接线柱“3”相连。

（2）12］由题可知，该电路为滑动变阻器、弹簧、&的串联电路，电流表测该电路的电流。

闭合开关，弹簧处于原长状态时刚好对准。处，由串联电路电阻特点和欧姆定律可知，电路

的电流为

/=JU_6V02A

R息3Rq25Ω+5Ω

由串联电路电路处处都相等和电功率推导式尸=FR可知，此时Ro消耗的功率是

PO=/2Ro=（0.2A）2χ5C=0.2W

（3）⑶由电流表量程为0~0.6A可知，电流表的最大示数/产0.6A,此时的电路总电阻为

此时滑动变阻器接入电路的阻值为

Rph=RM-Ro=10Ω-5Ω=5Ω

弹簧的伸长量为

∕∖L-L-L=1Ocm-X1Ocm=8cm

Rl,b25Ω

由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力F=400N0

（4）［4］甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0~3V）与Ro并联，当电压表的示数最

大时，电路中的电流最大，此时拉力最大

答案第4页，共15页

f43V

==0.6A

Rii5Ω

此时电路的总阻值为

U=6V

=IOQ

此时滑动变阻器接入电路的阻值为

RPb'=R/-Ro=10Ω-5Ω=5Ω

由上述计算可知，滑动变阻器接入电路中的阻值不变，故弹簧的伸长量不变，与利用电流表

相比，电压表所能显示的最大拉力将不变。

7.30.16W40N9Ω

【详解】(1)口］当拉力增大时，弹簧长度增大，变阻器的滑片向下移动，此时滑片上方的

电阻变大，而下方的电阻变小。根据电流表的示数增大可知，此时变阻器的电阻变小，因此

应该将变阻器的下方接入，即虚线框里的接线柱“1”应该与接线柱“3”相连。

(2)［2］由题可知，该电路为滑动变阻器、弹簧、&的串联电路，电流表测该电路的电流。

闭合开关，弹簧处于原长状态时刚好对准4处，由串联电路电阻特点和欧姆定律可知，电路

的电流为

/=—_____U_____=6∑=0.2A

R怠R“b+4+R弹能25Q+4Ω+1Ω

由串联电路电路处处都相等和电功率推导式P=FR可知，此时Ro消耗的功率是

PO=PRO=(0.2A)2χ4Q=0.16W

(3)⑶由电流表量程为0~0.6A可知，电流表的最大示数∕ΛM).6A,此时的电路总电阻为

此时滑动变阻器接入电路的阻值为

RPb=RJ-Ro-R10Ω-4Ω-1Ω=5Ω

弹簧的伸长量为

L=1Ocm--~~-×10cm=8cm

25Ω

由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力尸=400N.甲图中若去掉电流表，用一只电压表

(量程0~3V)与Ro并联，当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，此时拉力最大

，♦今啜=。9

答案第5页，共15页

此时电路的总阻值为

&；===枭=出

此时滑动变阻器接入电路的阻值为

Rpb'=R/-Ro-R承航8Q-4Q-1Ω=3Ω

弹簧的伸长量为

R-ɔx~x

ΔΔ,=L-L=IOcm--——×10cm=8.8cm

段由25Ω

由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力尸=440N。最大拉力提升了

ΔF=F-F=440N-400N=40N

(4)[4]从电路的安全性考虑，当滑片位于〃端时，变阻器接入电路中的电阻为0,此时电

路中的电流应不大于0.6A,R4=10Ω,所以，其他条件不变，Ro的阻值应不小于

Rd=RAR州行IOQ-IΩ=9Ω

5

8.S26.96×10JC

【详解】(1)[1]由题意可知，整个过程中电风扇始终处于工作状态，由图乙可知，Sl一直

闭合，电风扇一直工作，再闭合S2时，电阻R和电风扇并联，电热管加热，当炸锅内温度

高于预设温度时，温控开关自动断开，电热管停止加热，所以S2是温控开关。

(2)[2]12分钟内电风扇消耗的电能

W/P∕=50Wx12×60s=3.6×104J

电阻R消耗的电能

吗B="→=四迫IXIoX60s=6.6χl()5j

热R44Ω

12分钟内空气炸锅消耗的电能为

Wsg=W,^3.6×104J+6.6×105J=6.96×IO5J

(3)[3]A.艾滋病是传染病，感染了HlV病毒，故A不符合题意。

B.贫血是红细胞过少或血红蛋白含量过少引起的，故B不符合题意。

C.冠心病是由于脂质代谢不正常，血液中的脂质沉着在原本光滑的动脉内膜上，在动脉内

膜一些类似粥样的脂类物质堆积而成白色斑块，故C符合题意。

D.白化病是由遗传物质引起的，故D不符合题意。

故选C。

答案第6页，共15页

9.增大低IOOOS200Ω

【详解】(I)U］开关S闭合时，当后挡风玻璃的温度达到40℃工作电路会自动断开，即40℃,

衔铁不再被吸引，通过电磁铁的电流减小，由R=与可知热敏电阻幻的阻值增大，所以热

敏电阻R/的阻值随温度的升高而增大。

⑵由R=年可知，因为工作电路会自动断开的电流不变，用久后，电源电压减小，所以电

阻R1的阻值减小，所以当受控电路自动断开时玻璃温度比设定值低。

(2)［3］将玻璃从0℃加热至40℃,玻璃吸收的热量

Q⅞^czn∆∕=θ.8×IO3J∕(kg∙°C)×10kg×40°C=3.2xIO5J

消耗的电能

W=Q行3.2xl05j

加热电阻&的电功率

鸟=泊喘合32。W

所需的时间

匕些逆=K)OOS

P320W

(3)［4］当玻璃温度为40℃时，R/的电功率

Pl=UR=ɪ2V×0.025A=0.3W

当玻璃温度为I(TC时电功率

P=P∕+0.02W=0.32W

电路的总电阻

U2_(12V)2

1=450Ω

~ξ~^0.32W

I(TC时热敏电阻K/的阻值为

Ri=RE<-Λ2=450Ω-250Ω=200Ω

10.(1)666.7Pa;(2)8×106J;(3)9m2

【详解】解：(1)祝融号火星车在火星表面受到的压力

F=gG=g%g=；X24OkgXION∕kg=800N

则火星表面受到的压强

答案第7页，共15页

F800N

P=一≈666.7Pa

S0.2m2×6

(2)在此过程中祝融号火星车重力对它做的功

W=G"=800NX10×103m=8×lO6J

(3)4块电池储存的电能

W#=UhX4=150V×5A×3600s×4=10.8×lO6J

设电池板的面积为S,则

3×105J∕(h∙m2)×S×10h×40%=10.8×106J

解得S=9m2,>

答：(1)祝融号火星车在火星表面受到的压强是666.7Pa;

(2)距离火星10千米的高空巨大的降落伞在火星上空打开，速度骤降，直至安全着陆，在

此过程中祝融号火星车重力对它做功8×IO6J;

(3)太阳能光电板的总面积至少为9m，

11.汽化6×IO5JD

【详解】(1)口]"雾''散去，水由液态变成气态，属于汽化现象。

(2)[2]该吹风机按照图示功率工作5分钟，消耗的电能

W=Pr=2000WX5X60S=6X105J

(3)[3]A.只闭合S∣,电动机工作，吹冷风，只闭合S2,电热丝工作，故A不符合题意；

B.只闭合S∣,吹冷风；只闭合S2,不出风，也不发热；闭合Sl和S2,吹热风，当吹风机

内部温度过高时，电阻RO温度不变，电阻不变，通过电磁铁的电流不变，电磁铁衔铁不会

吸下触点，吹风机仍然工作，故B不符合题意；

C.闭合Si,电动机工作，吹冷风，只闭合S2,电热丝工作，故C不符合题意；

D.只闭合S∣,吹冷风；只闭合Sa,不出风，也不发热；闭合Sl和S2,吹热风；当吹风机

内部温度过高时，电阻心温度变高，电阻变小，通过电磁铁的电流变大，衔铁吸引触点，

电路断开，吹风机会停止工作，故D符合题意。

故选D。

12.440电阻&短路(S2短路)

【详解】(1)UJ只闭合开关Sl时，电烤箱启动低温挡，此时R/、R2串联接入电路，再闭合

开关S2后，电烤箱会切换成高温挡，说明电阻&没有接入电路，电路中只有Q工作，此时

电路为R/的简单电路。电烤箱高温挡工作时，电路总功率

答案第8页，共15页

U2(220V)

Λ∙=一=ʌ------L=440W

'a,aiaRl11OΩ

（2）[2]无论是只闭合开关S”还是同时闭合开关，和S2,电烤箱都是高温挡正常工作，

则电路中只接入R/无法实现低温挡工作，只闭合Sl时，电阻&没有接入电路，电路中只有

R/工作，所以该电路出现的故障可能是电阻以短路。

13.（1）2.4W；（2）720J；（3）20Ω

【详解】解：（1）由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，

电流表测电路中的电流，滑片P在最左端时小灯泡恰好正常发光，滑动变阻器接入电路中的

阻值为0,则此时电路中的电阻最小，电流最大，由图乙可知，此时电路中的电流为0.4A,

小灯泡两端的电压为6V,则小灯泡的额定功率

PjSFU∕=6VxO.4A=2.4W

（2）滑片P在最左端时，只有小灯泡接入电路中，此时电压表的示数是电源电压，流过小

灯泡的电流为0.4A,小灯泡两端的电压为6V,即电源电压为6V,则5分钟内电路消耗的

电能

W=U/∕=6Vx0.4Ax5x60s=720J

（3）当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器的最大值接入电路中，根据欧姆定律可

知，电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流为0.2A,小灯

泡两端的电压是2V,则滑动变阻器两端的电压为

UK=U-U∕=6V-2V=4V

则滑动变阻器的最大阻值

答：（1）小灯泡的额定功率是2.4W；

（2）滑片P在最左端时，5分钟内电路消耗的电能是720J；

（3）滑动变阻器的最大阻值是20C。

14.a7.26×106J600Ω

【详解】（1）⑴开关Sl断开、S2接。时，电阻和变阻器串联，电路的总电阻最大，由户

R

可知，电路的总功率最小，处于保温状态；当开关SI闭合、S2接〃时，电路为2的简单电

答案第9页，共15页

〃2

路，电路的总电阻最小，由P=J可知，电路的总功率最大，处于加热状态。

R

(2)[2]当开关Sl闭合，S2接6时，电路处于加热状态，为电阻&的简单电路，通电10分

钟消耗的电能

U2(22OV)2,

W=—1=———-×10×60S=7.26×104J

R2400Ω

(3)[3]当开关Sl闭合，S2接”时，电路处于保温状态，为电阻力和&的串联电路，电路

的总电阻

电热丝R连入电路的阻值

Ri=Ra-R2=1000Ω-400Ω=600Ω

15.3.53×IO9Pa311.04kgB→M→A8×105kg

【详解】解：(1)①⑴根据题中碳纤维每平方毫米可以承受3530牛的拉力可知，火炬“飞

扬''碳维"外衣”能承受的压强为

(2)[2]奥运圣火燃烧15个昼夜需要消耗的氢气质量为

m=1.2m、/hX0.09km∕m,×15×24h=38.88kg

设需要消耗氧气的质量为X

点燃

2H,+O2-2H,O

432

38.88kgX

解得:x=311.04kg

所以若按照该流量设计，奥运圣火燃烧15个昼夜，共需要消耗氧气311.04kg。

(2)[3]由题目信息电子知从电极A经外部电路通过电动机包到达电极B,形成电流，而

电流的方向与电子的流向相反，故电动机内电流从BTMTA。

(3)[4]由题意可知，节约的电能

612

W.B=2×10kW∙h=7.2×IOJ

答案第10页，共15页

由〃=等XlOO%可得，可节约的煤完全燃烧释放的热量

2放

T=j∙3

由Q衍加q可得，可节约煤的质量

w=⅜=≡⅛^8×,°5kg

5

16.(1)3.36×10J5(2)80%

【详解】解：(1)水吸收的热量

Q=C次皿Uo)=4.2×103J∕(kg∙°C)×Ikg×(100℃-20°C)≈3.36×IO5J

(2)电热水壶消耗的电能

W或=P"=1000Wx7x60s=4.2×105J

电热水壶的热效率

W3.36×105J

1j-=80%