2024年中考物理试题分类汇编：应用之力电综合计算（解析版）

【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Rp。与被测物体重力G的关系图像。电源电压恒为24V,定值电阻Ro为30Q,电流表

量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器标有"50。1A”。

(1)闭合开关S,当电流表示数/=0.4A时，求物体的重力G。

【解析】(1)当电流表示数/=0.4A时,电路中的总电阻

U24V

R==600

斤一0.4A

此时Rp大小

Rp=RRo=6Od3OQ=3OQ

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Ro能通过的最大电流

工史=05A

°用30Q

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

Imax=/o=O.5A

此时Rp的最小阻值

U24V

R=----------------------30Q=18Q

Pmm4ax仆0.5A

当物体重力为。时，刈取最大阻值50。，此时电路安全，故

Rpmax=50Q

所以RP的变化范围为18。〜500

答：（1）闭合开关S,当电流表示数/=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，心的变化范围为180〜50。。

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Ro规格可选，电压表（选0~3V量程），

力敏电阻R的阻值随所受压力/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）

绝缘平板

力敏电阻与

（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Ro一定时，静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,

电压表示数越;

（3）小枫将电压表改接到定值电阻品两端后，如图丙所示，且将电压表2V刻度线处设置为货车模

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）阻值应

为Qo

【答案】（1）15（2）小（3）1000

【解析】（1）货车模型总质量为L5kg,则其所受重力为

G=mg=1.5kgxlON/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

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，所

以电压表的示数越小。

（3）由图丙可知，扁与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

Gi=如g=2kgx10N/kg=20N

由图乙可知，此时力敏电阻R的电阻为5000,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

3V-2V2V

R=瓦

则

2V

A)=xR=2x500。=1000Q

3V-2V

答：(1)若货车模型总质量为L5kg,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Ro一定时，静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,

电压表示数越小；

(3)则R)阻值应为1000C。

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OZn?,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8点，A8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

网=200J,g取9.8N/kg。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)2.45xlO4Pa；(3)9800J；(4)12500J

【解析】(1)物体M受到的重力

G=mg=500kgx9.8N/kg=4900N

(2)物体M对地面的压强

v=—=—=49"=24500Pa=2.45x104Pa

SS0.2m2

(3)M受到的阻力

f=0.2G=0.2x4900N=980N

滑轮组克服物体M阻力做的功

%用=fs=980Nx10m=9800J

(4)滑轮组对物体M做的功

%=%用+网=9800J+200J=10000J

如果电动卷扬机的效率是80%,此电动卷扬机消耗的电能

_10000J

=12500J

80%

答：(1)物体M受到的重力为4900N；

(2)物体M对地面的压强为2.45x104pa；

(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R(它

的阻值随长度L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6V

恒定不变，电流表量程为0~0.6A。当滑片P在最下端时，电流表示数为0.6A。装置中托盘与圆柱

形实心塑料浮筒M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027kg；M高22cm,底面积为SOOcm?,质量为0.33kg；容器的底

面积为400cm2,托盘通过滑杆带动滑片P上下移动。托盘中未放物体时，调节水量，使滑片P正好

位于R最上端。托盘中放入物体A时，M刚好浸没，滑片P正好位于7?最下端(g取10N/kg、

夕水=1.0xl()3kg/m3、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；

(2)物体A的质量；

(3)托盘中未放物体时，电流表的示数。

甲

【答案】(1)10。；(2)6kg；(3)O.1A

【解析】(1)当滑片P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,则心的阻值

=_=_^L=IOQ

"I0.6A

(2)物体M的体积

%=S筒/z=3Q0mn216600ci»6.6lt)=mx-33

物体M浸没时受到的浮力

F,浮=0水%gnl.OxlCPkg/n?x6.6x103m3xION/kg=66N

由沉浮条件可知，物体M漂浮时

则物体A的重力

q=4孚一(0M+%)=66N-(O.33kg+0.27kg)xlON/kg=60N

物体A的质量

gION/kg

(3)没放物体A时，浮筒受到的浮力

£浮=G盘+伉,=(0.27+0.33kg)xlON/kg=6N

浮筒排开水的体积

浮6N43

==6xl0-m

p水g1x103kg/m3xION/kg

浮筒浸入的深度

坛=^T=0°2m

1S筒3x102m2

放入物体A后增加的浮力为A的重力

玛孚2=GA=60N

增加的排开水的体积

60N33

==6x10m

夕水81x103kg/m3xION/kg

液面升高的距离

滑片P移动的距离

%=h-[hx+/z,)=0.22m-(0.02m+0.15m)=0.05m=5cm

由图乙可知，R的阻值为50Q，托盘中未放物体时，电流表的示数

I_U_6VRIA

°R+与50Q+10Q

答：(1)R的阻值为10。；

(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Ui=18V,凡为定值电阻，圆柱体水箱底面积S=0.45m2,R、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。2=220V。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/=0.2A,衔铁恰好被吸下，注水系统停止

工作，此时电流表示数4=1A；

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2A。

求：

(1)当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RN的电功率；

(2)定值电阻凡的阻值；

(3)已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为0.00In?,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。

喷淋

系统

弹

簧

00.51.01.52.0him

乙

【答案】(1)2.4W；(2)30Q；(3)6.6xlO4J

【解析】（1）由甲图知，控制电路中凡和Kv串联，由乙图可知，当水箱内水位达到2m时

RN=60Q

控制电路中电流

/=0.2A

所以Kv的功率

22

P=UI=IXRN=(0.2A)x60c=2.4W

（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

R

可若=加

RQ—R—RN-90fl—60Q=30c

（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

/2=2A

注水系统从水位1m开始注水到2m,注水的总体积

匕=SAh=0.45m2x（2m-Im）=0.45m3

注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间

3

t—________0_.4_5_m________—1.5.0.s

0.004m3/s-0.001m3/s

工作电路消耗的电能

W=L7r=220Vx2Axl50s=6.6xl04J

答：（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RN的电功率为2.4W；

（2）定值电阻R）的阻值为30Q；

（3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为O.OOlnP,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义10勺。

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10。，凡为阻值随车速

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

W=吏&=36度=36kWh

1.2兀/度

由W=知道，本次充电的电流

36kWh

=200A

360Vx0.5h

(2)由图乙知道，当车速减为零时，凡为阻值是10。，由串联分压原理知道

U—12V-t/v—R—10C

解得电压表的示数

Uv=6V

(3)当车速为120km/h时，电压表示数为10V,此时凡为阻值

TJ"10V

=500

12V-10V

10Q

当电压表示数为9V时，定值电阻R的电压为

UR=U电-U'v=12V-9V=3V

电路中电流

3V

=0.3A

10Q

此时Rv的阻值

TJ'9V

R'=^L=——=300

I0.3A

由图乙一次函数图像可知，Rv的阻值每增加10Q,车速增加30km/h,故此时车速60km/h。

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)、压力传感器艮显示承重的仪表(实质为电流表，量程

0-0.6A)等组成，R的阻值与所受压力厂大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻治的阻

值为50。求：

(1)当R的阻值为35。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。

【答案】(1)0.3A；(2)1000kg；(3)需要增大R)的阻值

【解析】(1)由图可知：压力传感器R和定值电阻&串联，电流表测量电路中的电流，当电流表的

电流为50mA时，当R的阻值为35。时，电路的电流

12V

1二--------------=0.3A

R+&35Q+5Q

(2)当通过电路的电流为0.4A时，电路的总电阻

U_12V

=300

70.4A

R的阻值

R'=R,a-7?o=30Q-5Q=25Q

由图乙可知压力是1X104N,地磅的测量值

GF1X1Q4N

=1000kg

gg10N/kg

(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

12V

=20Q

，大0.6A

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

7?=2OQ-/?o

所以需要增大R。的阻值。

答：(1)当R的阻值为35。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，需要增大的阻值。

8.(2024广东深圳)己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：S3：(S2+S4)=5：3

A0-10%10〜50%50〜55%55〜75%75〜80%

S16kmS1S2S3S4

(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”)

⑵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。

(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Ao

(3)飞行汽车适合较近距离的运输，可以用于上班或者上学。

(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

80%x20x1.1元=17.6元

(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

W=(50%-10%)%=40%x20W-h=SkWh

由尸=一得，此过程汽车飞行的时间为

t

叱_8妇¥力

==0.4h

20kW

由丫=—得，此过程中汽车运动的路程

t

S]=卬1-lOO^m/hx0.4h=40km

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

叱=（75%-55%）%=20%x20kW-h=4kW-h

由〃=匕W得，此过程汽车飞行的时间为

t

W_4kWh

’2=2=0.4h

~P^~WkW

由"二—得，此过程中汽车运动的路程

t

S3—=70km/hx0.4h=28km

依题意得

S3：(§2+%)=5：3

则

33

+S4

s2=yS3=gx28km=16.8km

此次“纯电制动”时距离为

s=s()T0%+电+邑+x-1+AQkm+16.8km+28km=100.8km

9.