1电学综合计算类（原卷版）

中考第三轮复习计算题之一——电学综合计算类1、为了检验飞船舱门的密封性能，科研人员将待检验的舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中（如图甲）。先对舱体M充入压强为1×105Pa的空气，然后把空腔N抽成真空，若舱门漏气，一段时间后便会有气体从舱体M进空腔N中，舱体M中的压强将减小，空腔N中的压强将增大。其中RM、RN是两个完全相同的压敏电阻，已知舱体M的容积为V，空腔N真空部分的容积为V，不计舱体M器壁的体积，整个过程温度不变。电路中R0的阻值为20Ω，电源电压为12V，压敏电阻RM、RN的阻值随气压变化的关系如表：压敏电阻受到的气压（×105Pa）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0压敏电阻对应的电阻值（Ω）1008060443025201612108（1）若舱门不漏气，单刀双掷开关S接b时，R0两端电压为多少V？（2）实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出，经过一段时间后，M、N中的压强相等，气体总体积变为2V。若开关S接在a处，此时整个电路消耗的总功率是多少W？（3）在检验过程中的某时刻，开关接a时压敏电阻RM两端电压为UM、RM的功率为PM，开关接b时压敏电阻RN两端电压为UN、RN的功率为PN，若UM：UN＝1：2，且PM：PN＝5：4，则此时舱体M内外气压差是多少Pa？2、为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为100Ah的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连，AO：BO＝4：1，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220V）压敏电阻受到的压力F/N60120180240300360420480…压敏电阻R阻值/Ω500360260180120806555…（1）“发电玻璃”的面积为1.2m2，它5小时将控制电路的蓄电池充满电。此“发电玻璃”的光电转化效率为多少？（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算）（2）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动，定值电阻R0的阻值为多少？（3）当水位回落到浮体只有2/5体积浸入水中时，硬质杠杆ABO仍处于水平位置，线圈中电流为30mA，排水泵停止工作，则小科应选择重力为多大的浮体？（4）该浮体的密度是多少kg/m3？（5）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向（选填“左”或“右”）移动。3、小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA∶AB=1∶4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。(1)当电池组电压U0＝12V，平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S，分别求出电流表的读数；(2)电池组用久后电压变小为U1，这时平板上物体重100N时，电流表读数为0.3A，求U1的大小；(3)在第(2)问情况中，电池组电压大小为U1，要求平板上重为100N的物体对应的电流表读数和电池组电压U0＝12V的情况下相同，小明采取了两种解决办法：①其它条件不变，只更换电阻R0，试求出更换后的R0′的大小。②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，试判断并计算触点A应向哪个方向移动？移动多少厘米？4、如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V2.4W"字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。

（1）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。（2）金属丝OA的电阻Ra=Ω。（3）继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB=23OB时，电流表示数为0.36A；当PB=12OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO=13OC时，电压表示数为4.8V；当PO=15、太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化，从而自动控制进水、加热等。某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线，其内部结构示意图如图甲所示，其中四个电阻阻值都等于10kΩ，水箱内A、B、C、D、E、F、G、H均为裸露的金属触点，忽略水的电阻。（1）水位传感器利用不纯净的水能导电，且电阻可以忽略的性质来工作的，因此浸入水面下的电阻被（填“短路”或“断路”）·若水箱内的实际水位已经下降，但它的显示屏总显示水是满的，则水位传感器的故障位于红线上的（填字母）点与蓝线之间。（2）太阳能热水器阴雨天时需要电轴助加热，已知加热功率为1500W，要把水箱里的160g水从20℃加热到50℃，需要多长时间？【c水（3）现有一个维修替换下来的“水位水温传感器”，其热敏电阻完好，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，小科设计如图丙所示的电路来自制一个指针式热敏温度计。若电路中电源电压为6V，定值电阻R0的阻值是5kΩ，那么与这个指针式热敏温度计的10℃温度刻度对应的电压表示数为多少？6、热带鱼需要在一定的温度范围才能正常的生长，如图甲是某同学家的水族箱工作原理图，水族箱内安装的电热丝R1上标有“220V200W”的字样，Rx为热敏电阻，R2为滑动变阻器，当水面到达图中所示的位置，接触开关S1就会导通，水温由22℃升高到设定值28℃，开关S2断开，水温自然冷却到22℃时开关S2闭合，再次使水升温，水族箱循环工作使箱内水温稳定在热带鱼正常的生长范围之内，水温随时间变化图象如图乙所示求：（1）热敏电阻Rx随温度的升高而（选填“增大”或“减小”），理由是：（2）水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是多少？（3）该水族箱一天消耗的电能。（4）若要将水族箱内的最高温度调至30℃，滑动变阻器R2的滑片应向（选填“左”或“右”）移动7、某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S。求：（1）当水位处于位置A时，M受到的浮力；（2）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？（3）水位降至位置B时，电压表的示数是多少？（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）8、某物理学习小组设计了一个机械自动拉开开关，如图1所示。该装置主要由滑轮组，重物C、铁块D、电磁铁E以及杠杆AB和控制电路组成，重物C通过细绳与动滑轮Q相连，重物C、铁块D分别通过支架固定在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端置于水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，自动拉开开关被拉开前，杠杆在水平位置处于平衡状态，已知滑轮Q的质量为0.2kg，OA:OB=3:1，重物C、铁块D的质量分别为1.5kg和3kg，若刚好拉开开关所需的拉力T为6N，D的正上方有一电磁铁，它对D的吸引力大小F与通过的电流I的关系（如图2所示），电源电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，不计电磁铁电阻，不计细绳、杠杆的重力和一切摩擦，g取10N/kg。求：

(1)当控制电路上的电键S断开，杠杆B端对水平台面的压力刚好为零时，与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是多少？(2)闭合控制电路上的电键S后，当变阻器的滑片移到中点时，自动拉开开关刚好被拉开，则保护电阻R0的电阻值是多少？9、现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段用同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、用同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。(1)由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是______cm。(2)在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少？(3)每1cm电阻丝的阻值是_______Ω。(提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)(4)如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电1min，电路消耗的电能为W。求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)10、如图是测量压力大小的工作