11 电能与电功率 家庭电路与安全用电-2025年中考物理专题复习强化练习（沪粤版）

11 电能与电功率 家庭电路与安全用电 题号 一 二 三 总分 累分人 得分 说明:共三大题,23小题,满分80分,作答时间为80分钟。 中考对接点 1.电功率的认识 2.电能表的读数及其相关计算 3.测量小灯泡电功率 4.焦耳定律的应用及电热综合计算 5.家庭电路的连接 6.安全用电 第Ⅰ卷　选择题(共30分) 一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求) 1.北京冬奥会期间,我国科研人员为运动员提供了带电源的智能控温加热手套,如图所示。下列与加热手套工作原理相同的用电器是 (　　 ) A.电动车 B.电热水壶 C.电风扇 D.洗衣机 2.下列对一些用电器正常工作时的功率估测,最接近实际的是 (　　 ) A.空调——1100 W B.电饭锅——200 W C.电风扇——500 W D.冰箱——10 W 3.“创新”小组的同学们在一次综合实践中,进行安全用电知识的抢答比赛,下列说法正确的是 (　　 ) A.用湿毛巾擦拭正在发光的台灯 B.空气开关跳闸后,可立即合上 C.绝缘皮老化的导线可以继续使用 D.家用电器金属外壳一定要接地 4.小明家上月末的电能表表盘如图所示,某次小明断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2 min,电能表表盘转盘转了50圈,下列说法中正确的是 (　　 ) A.电能表是测量电功率的仪表 B.电能表当前的示数为6852.5 kW•h C.小明家使用的电饭锅的功率为60 W D.表盘转动越快,表示电能表所在电路消耗电能越多 5.灯L1的规格为“6 V　3 W”,灯L2的规格为“3 V　3 W”,将两灯并联在3 V的恒压电源两端,忽略灯丝电阻变化,则灯L1与灯L2的实际功率之比为 (　　 ) A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1 6.甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示,若它们的电阻不随温度的变化而改变,则下列说法中正确的是 (　　 ) A.甲的电阻小于乙的电阻 B.两电热杯均正常工作时,相同时间内消耗的电能一样多 C.若将乙接在电压为110 V的电路中,它的实际功率为500 W D.若将两电热杯串联后接在电压为220 V的电路中,相同时间内甲消耗的电能较多 7.如图所示,这是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是 (　　 ) A.灯L2短路 B.c点左侧的零线断路 C.灯L2所在支路断路 D.c、d两点间断路 8.小灯泡的额定电压已知、定值电阻R0的阻值已知,小明设计了四种不同的方案打算测量小灯泡的额定功率,在电路不能重新拆接的条件下,其中不能够测出小灯泡额定功率的是 (　　 ) 9.如图甲所示的电路中,电源电压为16 V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关 S后,在滑片P从一端滑向另一端的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息可知,下列判断不正确的是 (　　 ) A.R0的阻值是10 Ω B.电路的最大总功率是25.6 W C.R0的最小功率是3.2 W D.滑动变阻器的最大阻值是70 Ω 10.创新小组的同学设计了一个粉尘浓度监测装置,图甲为该监测装置的简化电路图,它是通过传感器R来进行检测的,R的阻值随粉尘浓度β变化的关系如图乙所示。已知电源电压为4 V,定值电阻R0的阻值为15 Ω,电压表的量程为0~3 V。下列分析正确的是 (　　 ) A.电压表示数随粉尘浓度增大而减小 B.电流表的最大示数为0.3 A C.电路的最小总功率为0.8 W D.电路可测的最大粉尘浓度为14 mg/m3 第Ⅱ卷　非选择题(共50分) 二、实验探究(本大题共5个小题,11、12小题各4分,13、14小题各6分,15小题4分,共24分) 11.小梦用如图所示的装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。她将两段阻值不等的电阻丝密封在两个完全相同的透明容器中,并通过短玻璃管与相同的气球相连。 (1)在这个实验中,电流产生热量的多少可以通过气球膨胀体积的大小体现出来,其原理是气体温度越高,　　　　　　　越剧烈,这里用到的研究方法与以下实验中相同的是　　　　。  A.相同规格加热器通过加热时间比较吸收热量多少 B.将电压与水压进行类比 C.研究真空能否传声 (2)该装置可探究电流产生的热量与　　　　　　的关系。  (3)若实验过程中发现,两气球的体积膨胀都不是很明显,请你分析可能的原因,写出其中一条:　　　　　　　　　　　。  12.同学们通过实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。 (1)小灯泡电功率的大小可通过　　　　　　判断;  (2)一位同学用干电池作电源,把L1“2.5 V　0.3 A”和L2“3.8 V　0.3 A”两只灯泡连成如图甲所示电路。闭合开关进行实验。收集数据如表: 灯泡 电压U/V 发光情况 L1 1.8 暗 L2 2.7 亮 请你分析现象及数据得出结论:　　　　　　　　　　　;  (3)这位同学又在原有器材基础上继续探究电功率与电流的关系,连接方式如图乙所示,闭合开关,看到小灯泡L1一闪即灭,经检查发现灯丝断了,灯丝烧断的原因是导体两端的电压　　　　　　　　。为此,该同学提出再取一只与L1相同规格的灯泡,然后拿一滑动变阻器与其串联。请你说出这样做的不足:　　　　　　　　　　。  13.为测量额定电压为2.5 V的小灯泡发光时的电阻,小青连接好图甲所示电路,闭合开关后,发现电流表、电压表指针只有较小幅度的偏转且小灯泡不亮;解决上述问题后,接着移动滑动变阻器的滑片测得相应的数据并绘制了图乙所示的I-U图像;在完成以上实验后,小青还想测量另一个额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率,但该电压表“0~15 V”量程已损坏,只有“0~3 V”量程可用,在只更换小灯泡,其他器材不变的情况下,他重新设计电路并完成了实验。请你解答: (1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。(要求:当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小) (2)电流表、电压表指针只有较小幅度的偏转且小灯泡不亮的原因是　　　　　　　　　　　。  (3)计算小灯泡正常发光时电阻为　　　　　Ω,图像呈曲线的原因是　　　　　　　　　　。  (4)将重新设计的电路图画在图丙的虚线框中。 14.某实验小组用图甲所示的电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。 (2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是　　　　(填序号)。  A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光 (3)根据实验数据绘制的U-I图像如图乙所示,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是　　　　W,进一步分析图乙可知,实验过程中小灯泡的电阻发生变化,电阻变化的主要原因是小灯泡电阻受　　　　　的影响。  (4)另一实验小组电压表被损坏,老师另给该小组两个开关和一个阻值为10 Ω的定值电阻R0,也测出了一个额定电压U额为2.5 V的小灯泡的额定功率,他们所设计的实验电路如图丙所示,请根据电路图和操作步骤完成下列问题: ①连接好电路后,闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数I1=　　　　A时,小灯泡正常发光;  ②保持滑动变阻器的滑片P的位置不动,断开S1、闭合S2,读出电流表的示数为I2; ③小灯泡的额定功率P额=　　　　(用U额、I1、I2表示)。  15.小伟家有两个外形相同的小灯泡L1、L2,额定电压均为3 V,额定功率模糊不清,小伟想知道两灯泡功率哪个大哪个小。请你为小伟设计一个实验,判断两灯泡额定功率的大小。 (1)实验器材:　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)实验步骤:　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)实验现象及结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　。  三、综合应用(本大题共8个小题,16、17、18小题各2分,19小题4分,20小题4分,21小题2分,22小题4分,23小题6分,共26分) 16.物理学家　　　　做了大量的实验,最先精确地确定了电产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。将一阻值为10 Ω的电热丝(不考虑电阻随温度的变化),接入12 V的电路中,1 min内电热丝产生的热量为　　　　J。  17.如图所示,用试电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是　　　　(选填“甲”或“乙”)。在家庭电路中,为了防止触电事故的发生,应把用电器的开关安装在　　　　(选填“火”或“零”)线上。  18.一天,小艾妈妈在厨房做晚饭,爸爸在跑步机上跑步,爷爷在看电视,奶奶在使用电动按摩椅按摩。小艾将空调的插头插入插座,启动空调时,家中的空气开关突然跳闸,小艾认为一定是空调短路了,你认为她的说法是　　　　(选填“正确”或“错误”)的,你的判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　。  19.阅读短文,回答问题。 直流充电桩 直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池中(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。 现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理)。充满后,立即停止充电。当D达到70%时,充电桩显示屏的部分即时信息如下表所示。 充电电压/V 充电电流/A 充电时长/min 充电度数/(kW·h) 充电费用/元 400 45 24.0 28.80 (1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更　　　　。  (2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是　　　　　　　。当D为70%时,充电电流为　　　　　A。  (3)设D从70%增至80%所需时间为t1,从80%增至90%所需时间为t2,且t1∶t2=2∶3,则测试全过程的充电总时长为　　　　min。  20.特高压输电是世界上最先进的输电技术,我国“西电东送”重点工程就是采用的该项技术。特高压是指±800千伏及以上直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级。在远距离输电中,当输电功率相同时,可以通过提高电压来降低电流产生的热损耗,从而减小输电线中能量的损失,请你利用所学的物理知识解释“增压降流少损耗”的原因。 21.学习了“生活用电”后,小艾认真观察了自家配电设备的使用情况。如图所示,这是插座和带开关的电灯,请你用笔画线代替导线将它们正确接入电路。 温馨提示:22、23小题,解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤,只写最后结果不得分。 22.爷爷生日时,小亮用自己的压岁钱给爷爷买了一款如图甲所示的煮茶器,小亮查阅说明书得知:此款煮茶器有“加热”和“保温”两个挡位,额定电压为220 V,由两根电热丝R1、R2组成,保温挡的功率为220 W。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)] (1)请在图乙的虚线框中画出煮茶器内部的电路图。 (2)某次煮茶器单独正常工作时,将1 kg水从20 ℃加热至沸腾用时8 min。家中标有“1800 r/(kW·h)”的电能表表盘转了270 r,求煮茶器的加热效率。(当地气压为标准气压,结果保留至0.1%) 23.如图甲所示,这是小汕家新买的某型号的两挡电暖器,其电路原理如图乙所示,电阻R1、R2都是电热丝。当S1断开、S2闭合时,电暖器处于一挡状态;当S1、S2都闭合时,电暖器处于二挡状态。小汕在查看说明书时,发现其主要参数如下表(不考虑温度对电阻的影响)。则: 额定电压 220 V 一挡加热功率 440 W 二挡加热功率 1210 W 额定频率 50 Hz (1)用一挡正常取暖时,该电路中的电流为多少A? (2)电热丝R1的电阻为多少Ω? (3)傍晚是用电高峰期,小汕家电路的实际电压只有200 V,该电暖器用二挡取暖90 min消耗的电能为多少kW·h? 参考答案 1.B　2.A　3.D　4.B　5.C　6.D　7.D　8.B　9.C　10.D 11.(1)分子无规则运动　A (2)电阻大小 (3)气球漏气 评分标准:每空1分,共4分;有其他合理答案均参照给分 12.(1)小灯泡亮度 (2)当电流相等时,电压越大,电功率越大 (3)超过灯泡额定电压　导致两个小灯泡两端的电压也不同 评分标准:每空1分,共4分;有其他合理答案均参照给分 13.(1)如图所示: (2)滑动变阻器的滑片在最大阻值处 (3)10　灯丝电阻随温度的升高而增大 (4)如图所示: 评分标准:作图1分,电路设计2分,其余每空1分,共6分;有其他合理答案均参照给分 14.(1)如图所示: (2)C (3)0.5　温度 (4)0.25　U额×(I2-I1) 评分标准:作图1分,其余每空1分,共6分;有其他合理答案均参照给分 15.(1)三节新干电池、开关、滑动变阻器、电压表、两个电流表、两个小灯座、导线若干　(1分) (2)①将小灯泡L1、L2并联接入电路,电流表A1测L1所在支路的电流,电流表A2测L2所在支路的电流,电压表与小灯泡L1、L2并联,开关、滑动变阻器连入电路干路;②正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为3 V;③观察两个电流表示数,做好记录后,断开开关　(2分) (3)两个电流表示数不同,示数较大的电流表所在支路的灯泡额定功率较大　(1分) 16.焦耳　864 17.甲　火 18.错误　空调是大功率用电器,开空调可能会造成用电器的总功率过大 19.(1)大 (2)先变大,后不变　100 (3)109 评分标准:每空1分,共4分;有其他合理答案均参照给分 20.答:输电时,根据P损耗=I2R,电线电阻相同时,I越小,热损耗越少。(2分)一般输送功率不变,根据P输=UI,得I=,故提高电压会使电流减小,会降低电流产生的热损耗。(2分) 21.如图所示: 22.解:(1)使R1和R2两根电热丝串联接入家庭电路中,当开关S1、S2都闭合时,只有R2工作,此时电路中的电阻最小,电流最大,煮茶器处于加热挡;当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电路中的电阻最大,电流最小,煮茶器处于保温挡;电路图如图所示:(2分) (2)一个标准大气压下,水的沸点是100 ℃,煮茶器内的水吸收的热量: Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×105 J 电能表表盘转了270 r,煮茶器消耗的电能: W==0.15 kW·h=5.4×105 J 煮茶器的加热效率: η=×100%=×100%=62.2%　(2分) 23.解:(1)由P=UI可得,用一挡正常取暖时电路中的电流: I===2 A　(1分) (2)当S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电暖器处于二挡状态, 由P=可得,R2的阻值: R2===40 Ω　(1分) 当S1断开、S2闭合时,R1与R2串联,电暖器处于一挡状态, 此时电路中的总电阻: R===110 Ω 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,R1的阻值: R1=R-R2=110 Ω-40 Ω=70 Ω　(2分) (3)电路的实际电压只有200 V时,该电暖器用二挡取暖时的实际功率: P2实===1000 W=1 kW 由P=可得,工作90 min消耗的电能: W2=P2实t=1 kW× h=1.5 kW·h　(2分) 学科网（北京）股份有限公司 $$