2024年中考物理突破题培优专题压轴培优专题15 电学中的档位问题（学生卷）

压轴培优专题15电学中的档位问题2024年中考物理【高分·突破】压轴题培优专题精练一、单选题1．如图所示是某加热器的电路图，电源电压为220V，R1、R2均为发热电阻丝。通过开关S1和S2的通断组合，可得到不同加热档位。其中加热档功率为4840W，保温档功率为400W。下列说法正确的是（）A．开关S1、S2都闭合时，加热器处于保温档B．发热电阻丝的阻值大小关系为R1<R2C．处于加热档时，R1的功率为400WD．保温5min，加热器需消耗2000J的电能2．一款养生壶的有关参数如表所示，图甲为其简化电路图，和为阻值不变的电热丝。养生壶正常工作时，分别用低档位和高档位给质量为2kg的水加热，水温随时间变化的图像如图乙所示，水的比热容为。下列说法正确的是（）额定电压/V档位额定功率/W220低200高500A．闭合S断开时，养生壶处于高档位B．电热丝的阻值为242ΩC．使用低档位烧水时的加热效率为70%D．使用低档位烧水时的加热效率高于高档位3．如图所示是某同学设计的四档位（高温、中温、次中温、低温）电热水壶的电路图，R1和R2是两根阻值不同的电热丝（R1＜R2），S1、S2为档位开关（S1为单刀双掷开关）．当电热水壶处于高温档时，下列档位开关操作正确的是A．S1接a、S2断开 B．S1接b、S2闭合C．S1接b、S2断开 D．S1接a、S2闭合4．如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关通断组合，可得到不同加热档位．该加热器最大电功率为12W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8W．则下列判断正确的是A．该加热器只有两个加热档位B．加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3C．加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2∶1D．该加热器的最小电功率是8W5．小阳在科技月制作了一个双档位电热器模型，为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响，他将各电表接入电路中，电路如图所示，电源两端电压不变，R1=30Ω。当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为U1，当S、S1、S2都闭合时，电压表示数为U2，已知U1：U2=3：8；两种状态时，R2消耗的功率最大值P大和最小值P小之比为4：1；R3的最小功率为0.9W。则下列说法正确的是（）A．电热器模型最高挡位时电流表的示数是1.4AB．电阻R2的阻值60ΩC．电热器模型最低挡位的功率是2.4WD．电源两端的电压12V二、多选题6．如图是科技兴趣小组制作的多档位微型电加热器的电路图，正常工作输入电压36V，加热部分内部有两根电阻丝，通过按下不同档位按钮，改变电阻丝的连接方式(如下表)，从而实现四档加热功率．下列说法正确的是（

）A．R1的阻值为12Ω，R2的阻值为8ΩB．分别按下1档和3档，电流之差为8AC．按下2档电路消耗的总功率为108WD．按下4档电路消耗的总功率为432W7．如图甲所示的电暖气，有低、中、高三挡，已知发热元件R1＞R2，以下说法正确的是（）

乙：品牌☆型号HY2215-11E额定电压220V档位3挡额定功率低温800W中温1100W高温1980WA．使用“低温挡”只需要闭合S2B．闭合S1、S2时，通过R1、干路的电流之比为5︰9C．电阻R1的大小为55Ω、R2的大小为44ΩD．家里只有电暖气在中温挡正常工作6分钟，电能表转盘转动110圈8．如图所示是小强家的电暖气的铭牌，该电暖气有高温和低温两个档位。若电暖气始终在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（）电暖气

型号额定电压220V

额定频率50Hz额定功率高温档1100W低温档100WA．电暖气在高温档时，消耗的电能较多B．电暖气在高温档时，电路中的电流是5AC．电暖气在低温档时，接入电路的总电阻为484ΩD．电暖气在低温档时，每小时消耗的电能为1100kW·h9．某爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R1=55Ω，R2=44Ω，以下说法正确的是（）品牌型号HY2215-11E额定电压220V档位3挡额定功率低温880W中温1100W高温1980WA．使用“低温档”只需要闭合S2B．使用“高温档”要闭合S1、S2C．闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5:4D．中温档正常工作1分钟，产生的热量为6.6×104J10．小明设计了一个多档位电加热器，电路如图所示，其中R1、R2、R3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其消耗的电功率可忽略不计。小明设想通过开关的组合，使电加热器具有多档功率。当只S1闭合时，测得功率为200W；当只S2闭合时，测得功率为100W；此电热器最大发热功率为800W，则（）A．当只S3闭合时，电热器功率为500WB．此电热器共有六档不同的功率C．电阻R1、R2、R3的阻值之比为5∶10∶2D．正确使用此电热器，在连续用电1min内可能耗电24000J三、填空题11．小明家的电热水器有“关”、“加热”和“速热”三个档位，其简化电路如图所示。若电热丝的阻值是44Ω，则该电热水器在“加热”档位工作时，通过它的电流是A，此时的电功率是W。

12．如图所示为一款电蒸锅，连接电蒸锅的插头中间的插脚比较长，它与电蒸锅的相连。当将该电蒸锅接入电路时，它和房间里的照明灯泡的连接方式是。若电蒸锅的档位由高温档调为低温档，则灯泡的亮度将（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。13．某工厂开发研制了一种高、中、低三挡家用电火锅，发热体由两个阻值相同的电热丝组成，如图所示。当使用中挡时，发热功率为800W，那么当使用高挡时发热功率为W。当开关S1断开，S2接b时，电火锅可实现档位工作。

14．如图是两挡电饭锅内部加热部分的简化电路图，R1，R2均为发热电阻，将开关S分别置于1或2位置时，电饭锅处于不同的挡位。已知高温挡功率为1000W，R2的阻值为110Ω。当开关S置于2位置时，电路中的电流大小为A，当开关S置于1位置时，电饭锅处于挡（选填“高温”或“低温”），在该档位正常工作5min产生的热量是J。

15．如图是一种电加热器的原理图，它有高温挡和保温挡两个档位，图中电热丝R1的阻值为484Ω，加热器处于高温挡时的功率是保温时的11倍。开关S断开时加热器的功率为W；当它处于高温挡时，其总电阻为Ω；若家中仅有这一个用电器在通电工作并处于保温状态，则1min内电能表（电能表常数为3000r/kW·h）转盘转圈。四、计算题16．如图所示为某品牌电热水器的简化电路，R1和R2均为电阻不变的电热丝，且R1＞R2，单刀双掷开关S2可分别与触点a、b接通。合理控制开关，该电热水器的额定功率有100W、150W和其它两种更大额定功率的四个档位（为了方便计算，本题数据进行了处理）。（1）请画出额定功率最小的简化电路；（2）求R2的电阻；（3）求该电热水器以最大功率正常工作10min消耗的电能。

17．物理实验活动中，兴趣小组同学们设计制作了一个电加热器，其电路原理如图所示，电加热器有加热，保温两档，R1，R2均为电热丝，当开关S闭合，S1断开时，电加热器处于保温档，此时正常工作电流是2A，当开关S、S1都闭合时，电加热器处于加热档，此时正常工作电流为10A，该电加热器在加热档位正常工作10min，可以使6kg初温为20℃的水升高到50℃，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），回答下面问题：（1）电热丝R2的阻值多大？（2）加热档正常工作10min电流做多少功？（3）上述过程中水吸收的热量是多少？（4）电加热器加热档的效率多大？

18．如图甲是一个电饼铛，可实现烙、煎、烤等多种功能，功率多档位可调。一种档位调节电路如图乙所示，两根发热电阻丝并联，其中R0=40Ω，R1=121Ω。另一种档位调节电路如图丙所示，滑动变阻器R的最大阻值为444Ω。技术追求无止境，现在工程师们用半导体材料制成“可控硅”元件，使加热电阻上的电压可调到任意值，从而实现功率调节，如图丁所示。求：（1）乙电路的最大功率？（2）丙电路的总功率可调范围？（3）在丁图中，当R0的实际功率为1000W时，加在R0两端的电压为多大？对乙电路和丙电路的设计，请分别指出一个缺点。19．小明家里新购的空气炸锅有高、中、低温三个档位，说明书上标有简化电路如图，定值发热电阻R1和R2，并且R1小于R₂，R1=40，低温档功率440W，求：（1）定值电阻R₂的阻值；（2）高温档的功率；（3）已知电路电压220V，插座上标有额定电流6A。使用该插座给空气炸锅供电，在不改变低温档功率及档位结构的前提下，从安全用电和加热快速的角度考虑，我们可以对空气炸锅的电路进行再设计，详细说出你的设计方案。

20．随着“围炉煮茶”的走红，小西准备用家里的煮茶器与朋友共同品茶。图甲是小西家里的煮茶器，表中是它的部分参数，图乙是它的加热电路的原理图，只有R0是加热电阻。为了实现