【好題匯編】2024年中考物理真題分類匯編(全國通用)

模塊四綜合亮點難點真題

專題53.力電綜合計算

1.(2024四川成都)小孟在實驗室設計了一款測量物體重力的裝置，其示意圖如圖甲，物體放在有

彈簧支撐的托盤上，彈簧底部固定，該裝置可以通過電表示數轉換測出重力大小。圖乙是變阻器接入

電路中的阻值Rp。與被測物體重力G的關系圖像。電源電壓恒為24V,定值電阻Ro為30Q,電流表

量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V,變阻器標有"50。1A”。

(1)閉合開關S,當電流表示數/=0.4A時，求物體的重力G。

【解析】(1)當電流表示數/=0.4A時,電路中的總電阻

U24V

R==600

斤一0.4A

此時Rp大小

Rp=RRo=6Od3OQ=3OQ

根據圖乙可知，此時物體重力為4N。

(2)因電壓表的量程為0~15V,故Ro能通過的最大電流

工史=05A

°用30Q

結合電流表量程、滑動變阻器允許通過的最大電流可得，電路的最大電流

Imax=/o=O.5A

此時Rp的最小阻值

U24V

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

Pmm4ax仆0.5A

當物體重力為。時，刈取最大阻值50。，此時電路安全，故

Rpmax=50Q

所以RP的變化范圍為18。?500

答：（1）閉合開關S,當電流表示數/=0.4A時，物體的重力為4N；

（2）在保證電路各元件安全的情況下，心的變化范圍為180?50。。

2.（2024湖南）超載存在安全隱患，交通部門常用“地磅”檢測貨車是否超載。圖甲是小楓設計的

模擬地磅原理的簡化電路圖，電源電壓恒為3V,定值電阻Ro規格可選，電壓表（選0~3V量程），

力敏電阻R的阻值隨所受壓力/變化關系如圖乙所示。力敏電阻R上方緊密連接一輕質絕緣平板，

檢測時將貨車模型靜置于其上。（g取10N/kg）

絕緣平板

力敏電阻與

（1）若貨車模型總質量為1.5kg,則其所受重力為N；

（2）如果用圖甲所示電路檢測，當定值電阻Ro一定時，靜置在絕緣平板上的貨車模型總質量越大,

電壓表示數越;

（3）小楓將電壓表改接到定值電阻品兩端后，如圖丙所示，且將電壓表2V刻度線處設置為貨車模

型總質量最大值，超過此刻度線代表超載。如果設定檢測的貨車模型總質量不超過2kg,則R）阻值應

為Qo

【答案】（1）15（2）小（3）1000

【解析】（1）貨車模型總質量為L5kg,則其所受重力為

G=mg=1.5kgxlON/kg=15N

（2）由圖甲可知，R）與R串聯，電壓表與力敏電阻R并聯，貨車模型總質量越大，重力越大，則對

絕緣平板的壓力越大，由圖乙可知，力敏電阻R的阻值越小，則電路的總電阻越小，根據歐姆定律可

知，電路的電流越大，則R）兩端的電壓越大，根據串聯分壓可知，力敏電阻R兩端的電壓越小，所

以電壓表的示數越小。

（3）由圖丙可知，扁與R串聯，電壓表與R）并聯，當貨車模型總質量為2kg時，則其所受重力為

Gi=如g=2kgx10N/kg=20N

由圖乙可知，此時力敏電阻R的電阻為5000,由題意知，將電壓表2V刻度線處設置為貨車模型總

質量最大值，根據串聯分壓可得

3V-2V2V

R=瓦

則

2V

A)=xR=2x500。=1000Q

3V-2V

答：(1)若貨車模型總質量為L5kg,則其所受重力為15N；

(2)如果用圖甲所示電路檢測，當定值電阻Ro一定時，靜置在絕緣平板上的貨車模型總質量越大,

電壓表示數越小；

(3)則R)阻值應為1000C。

3.(2024四川宜賓)質量為500kg的物體M,與水平地面的接觸面積為OZn?,用如圖所示的滑輪

組沿水平方向將物體M從A點勻速拉到8點，A8距離為10m,物體M在地面滑動過程中受到的阻

力是其重力的0.2倍，在此過程中，因動滑輪和繩的重力以及繩與滑輪間的摩擦而做的額外功

網=200J,g取9.8N/kg。求在此過程中：

(1)物體M受到的重力；

(2)物體M對地面的壓強；

(3)滑輪組對物體M做的功；

(4)如果電動卷揚機的效率是80%,求此電動卷揚機消耗的電能。

【答案】(1)4900N；(2)2.45xlO4Pa；(3)9800J；(4)12500J

【解析】(1)物體M受到的重力

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

(2)物體M對地面的壓強

v=—=—=49"=24500Pa=2.45x104Pa

SS0.2m2

(3)M受到的阻力

f=0.2G=0.2x4900N=980N

滑輪組克服物體M阻力做的功

%用=fs=980Nx10m=9800J

(4)滑輪組對物體M做的功

%=%用+網=9800J+200J=10000J

如果電動卷揚機的效率是80%,此電動卷揚機消耗的電能

_10000J

=12500J

80%

答：(1)物體M受到的重力為4900N；

(2)物體M對地面的壓強為2.45x104pa；

(3)滑輪組對物體M做的功為9800J；

(4)如果電動卷揚機的效率是80%,此電動卷揚機消耗的電能為12500J。

4.(2024四川南充)科創小組設計利用電流表測量質量的裝置如圖。現截取適當長度的電阻片R(它

的阻值隨長度L的變化圖像如圖乙)作為滑動變阻器接入電路，如圖甲所示。如圖甲中，電源電壓6V

恒定不變，電流表量程為0~0.6A。當滑片P在最下端時，電流表示數為0.6A。裝置中托盤與圓柱

形實心塑料浮筒M通過硬質絕緣細桿固定連接，整體漂浮在裝有足夠深水的柱形薄壁容器中，且只

能豎直移動。托盤的質量為027kg；M高22cm,底面積為SOOcm?,質量為0.33kg；容器的底

面積為400cm2,托盤通過滑桿帶動滑片P上下移動。托盤中未放物體時，調節水量，使滑片P正好

位于R最上端。托盤中放入物體A時，M剛好浸沒，滑片P正好位于7?最下端(g取10N/kg、

夕水=1.0xl()3kg/m3、不計滑片、滑桿、細桿的質量，忽略摩擦阻力，工作中水不溢出)。求：

(1)R)的阻值；

(2)物體A的質量；

(3)托盤中未放物體時，電流表的示數。

甲

【答案】(1)10。；(2)6kg；(3)O.1A

【解析】(1)當滑片P位于下端時，滑動變阻器接入的阻值為0,電流表示數為0.6A,則心的阻值

=_=_^L=IOQ

"I0.6A

(2)物體M的體積

%=S筒/z=3Q0mn216600ci?6.6lt)=mx-33

物體M浸沒時受到的浮力

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

由沉浮條件可知，物體M漂浮時

則物體A的重力

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

物體A的質量

gION/kg

(3)沒放物體A時，浮筒受到的浮力

￡浮=G盤+伉,=(0.27+0.33kg)xlON/kg=6N

浮筒排開水的體積

浮6N43

==6xl0-m

p水g1x103kg/m3xION/kg

浮筒浸入的深度

壇=^T=0°2m

1S筒3x102m2

放入物體A后增加的浮力為A的重力

瑪孚2=GA=60N

增加的排開水的體積

60N33

==6x10m

夕水81x103kg/m3xION/kg

液面升高的距離

滑片P移動的距離

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

由圖乙可知，R的阻值為50Q，托盤中未放物體時，電流表的示數

I_U_6VRIA

°R+與50Q+10Q

答：(1)R的阻值為10。；

(2)物體A的質量為6kg；

(3)托盤中未放物體時，電流表的示數為0.1A。

5.(2024四川眉山)小龍設計了一個自動注水噴淋系統，電路原理如圖甲所示。控制電路的電源電

壓Ui=18V,凡為定值電阻，圓柱體水箱底面積S=0.45m2,R、為壓敏電阻置于水箱底部，阻值

隨水位變化關系如圖乙。工作電路包括注水系統和噴淋系統，電源電壓。2=220V。電磁鐵線圈電

阻忽略不計。

①當水箱內的水位上升到2m時，通過電磁鐵線圖的電流/=0.2A,銜鐵恰好被吸下，注水系統停止

工作，此時電流表示數4=1A；

②當水位下降到1m時，銜鐵恰好被拉起，注水系統開始工作，此時電流表示數2A。

求：

(1)當水箱內水位達到2m時，控制電路中壓敏電阻RN的電功率；

(2)定值電阻凡的阻值；

(3)已知噴淋系統一直噴水，每秒鐘噴水恒為0.00In?,注水系統工作時，每秒鐘給水箱注水恒為

0.004m3，水箱注滿一次水，工作電路消耗的電能。

噴淋

系統

彈

簧

00.51.01.52.0him

乙

【答案】(1)2.4W；(2)30Q；(3)6.6xlO4J

【解析】（1）由甲圖知，控制電路中凡和Kv串聯，由乙圖可知，當水箱內水位達到2m時

RN=60Q

控制電路中電流

/=0.2A

所以Kv的功率

22

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

（2）當水位為2m時，根據串聯電路特點和歐姆定律可得&的阻值，由/="得

R

可若=加

RQ—R—RN-90fl—60Q=30c

（3）由工作電路可知，注水和噴淋系統是并聯的，都工作時干路電流

/2=2A

注水系統從水位1m開始注水到2m,注水的總體積

匕=SAh=0.45m2x（2m-Im）=0.45m3

注水的同時噴淋系統一直工作，所以注水時間

3

t—________0_.4_5_m________—1.5.0.s

0.004m3/s-0.001m3/s

工作電路消耗的電能

W=L7r=220Vx2Axl50s=6.6xl04J

答：（1）當水箱內水位達到2m時，控制電路中壓敏電阻RN的電功率為2.4W；

（2）定值電阻R）的阻值為30Q；

（3）已知噴淋系統一直噴水，每秒鐘噴水恒為O.OOlnP,注水系統工作時，每秒鐘給水箱注水恒為

0.004m3,水箱注滿一次水，工作電路消耗的電能為6.6義10勺。

6.（2024四川瀘州）一輛新能源電動汽車具有車速提醒功能，當車速過快時，提醒駕駛員需要減速。

如圖甲所示為該車提醒功能的簡化電路圖，電源電壓為12V,定值電阻R為10。，凡為阻值隨車速

變化的電阻，其阻值隨車速變化的關系圖像如圖乙所示。當車速達到120km/h時，觀察到電壓表示數

為10V,且報警鈴聲響起。該車駛入某高速服務區充電，充電后電樁顯示屏的信息為:充電電壓360V,

時間30min,單價1.2元/度，費用43.2元。求:

(1)本次充電的電流；

(2)當車速減為零時，電壓表的示數；

(3)當電壓表的示數為9V時，此車的速度。

【答案】(1)200A；(2)6V；(3)60km/h

【解析】(1)根據題意知道，充電30min,消耗電能

W=吏&=36度=36kWh

1.2兀/度

由W=知道，本次充電的電流

36kWh

=200A

360Vx0.5h

(2)由圖乙知道，當車速減為零時，凡為阻值是10。，由串聯分壓原理知道

U—12V-t/v—R—10C

解得電壓表的示數

Uv=6V

(3)當車速為120km/h時，電壓表示數為10V,此時凡為阻值

TJ"10V

=500

12V-10V

10Q

當電壓表示數為9V時，定值電阻R的電壓為

UR=U電-U'v=12V-9V=3V

電路中電流

3V

=0.3A

10Q

此時Rv的阻值

TJ'9V

R'=^L=——=300

I0.3A

由圖乙一次函數圖像可知，Rv的阻值每增加10Q,車速增加30km/h,故此時車速60km/h。

答：(1)本次充電的電流200A；

(2)當車速減為零時，電壓表的示數6V；

(3)當電壓表的示數為9V時，此車的速度60km/h。

7.(2024廣西)公路部門往往通過地磅檢測汽車載重情況。圖甲是跨學科學習團隊設計的可視化地

磅的電路原理圖，主要由踏板(重力不計)、壓力傳感器艮顯示承重的儀表(實質為電流表，量程

0-0.6A)等組成，R的阻值與所受壓力廠大小關系如圖乙所示。電源電壓為12V,定值電阻治的阻

值為50。求：

(1)當R的阻值為35。時，電路的電流；

(2)當通過電路的電流為0.4A時，地磅的測量值；

(3)為了增加地磅的最大測量值，請你寫出一種可行的方案，并列出關系式進行說明。

【答案】(1)0.3A；(2)1000kg；(3)需要增大R)的阻值

【解析】(1)由圖可知：壓力傳感器R和定值電阻&串聯，電流表測量電路中的電流，當電流表的

電流為50mA時，當R的阻值為35。時，電路的電流

12V

1二--------------=0.3A

R+&35Q+5Q

(2)當通過電路的電流為0.4A時，電路的總電阻

U_12V

=300

70.4A

R的阻值

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

由圖乙可知壓力是1X104N,地磅的測量值

GF1X1Q4N

=1000kg

gg10N/kg

(3)電流表的示數最大為0.6A,電源電壓不變，電路的總電阻為

12V

=20Q

，大0.6A

為了增加地磅的最大測量值，即壓力增大，需要減小R的阻值，R的阻值為

7?=2OQ-/?o

所以需要增大R。的阻值。

答：(1)當R的阻值為35。時，電路的電流是0.3A；

(2)當通過電路的電流為0.4A時，地磅的測量值是1000kg；

(3)為了增加地磅的最大測量值，需要增大的阻值。

8.(2024廣東深圳)己知某品牌混動飛行汽車電池容量20kW-h。當汽車功率為20kW時，以100km/h

的速度行駛；當汽車功率為10kW時，以70km/h速度行駛。A為車耗電與電池總容量之比。當A為

80%時，車將采取“強制保電”措施關閉純電模式，不再由純電驅動。已知：S3：(S2+S4)=5：3

A0-10%10?50%50?55%55?75%75?80%

S16kmS1S2S3S4

(1)亮亮發現：飛行汽車勻速上升時動能，機械能;(均填“增大”、“減小”

或“不變”)

⑵當用電柱給飛行汽車充電時，蓄電池作為(選填“開關”、“用電器”或“電源”)。

下面哪個圖與電動機的原理相同？

(3)幫助思考樂亮亮同學思考飛行汽車在現實生活中可以應用的場景

(4)下圖是內燃機的沖程；

(5)若此次測試后充電，電費為1.1元/度，從測試結束的電量充電，充滿電需要的電費為

元；

(6)求幫助亮亮算出此次“純電制動”時距離為km。

【答案】(1)不變增大(2)用電器A(3)上班(4)壓縮(5)17.6(6)100.8

【解析】(1)亮亮發現：飛行汽車勻速上升時質量不變，速度不變，動能不變，高度升高，重力勢

能增大，機械能為動能與勢能的總和，則機械能增大。

(2)當用電柱給飛行汽車充電時，蓄電池消耗電能，作為用電器。

電動機的工作原理為通電導體在磁場中受力的作用。

A.通電線圈的在磁場中受力的作用運動，故A符合題意；

B.閉合電路中的部分導線切割磁感線會產生感應電流，是電磁感應現象，故B不符合題意。

故選Ao

(3)飛行汽車適合較近距離的運輸，可以用于上班或者上學。

(4)下圖沖程兩氣閥關閉，活塞向上移動，是內燃機的壓縮沖程。

(5)當A為80%時，車將采取“強制保電”措施關閉純電模式，不再由純電驅動，則從測試結束的

電量充電，充滿電需要的電費為

80%x20x1.1元=17.6元

(6)由圖像得，A為10~50%時，功率為20kW,此過程中汽車消耗的電能為

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

由尸=一得，此過程汽車飛行的時間為

t

叱_8婦￥力

==0.4h

20kW

由丫=—得，此過程中汽車運動的路程

t

S]=卬1-lOO^m/hx0.4h=40km

由圖像得，A為55~75%時，功率為10kW,此過程中汽車消耗的電能為

叱=（75%-55%）%=20%x20kW-h=4kW-h

由〃=匕W得，此過程汽車飛行的時間為

t

W_4kWh

’2=2=0.4h

~P^~WkW

由"二—得，此過程中汽車運動的路程

t

S3—=70km/hx0.4h=28km

依題意得

S3：(§2+%)=5：3

則

33

+S4

s2=yS3=gx28km=16.8km

此次“純電制動”時距離為

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

9.