第十五单元 第1节 电能表、电功、电功率&第2节 电热器电流的热效应-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理分层进阶练习册(陕西专用)

2025-02-14
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 陕西物理  !H3#$%SPKS[ 第1节 电能表、电功、电功率 !"# 1 |Â/|©/|©ª'n+ 1.(2024长春)1kW·h的电能可供下列用 电器正常工作时间最长的是 (A )                   A.节能灯 B.电饭煲 C.电视机 D.电烤箱 2.(RJ九全P91素材改编)小明在调查家里 用电器的铭牌时,发现不同的用电器功率 一般不同,电吹风机标有“500W”字样, 节能灯标有“24W”字样。下列说法中正 确的是 (D ) A.电吹风机消耗的电能一定多 B.节能灯工作时,其实际功率一定为 24W C.电吹风机接在110V电压下工作时,其 实际功率为250W D.节能灯和电吹风机都正常工作时,电 流通过电吹风机做功更快 !"# 2 |Â/|©/|©ª'ioGp 3.(2024上海)家庭电路中的冰箱和空调是  并联 (选填“串联”或“并联”)连接 的,标有“220V 100W”的电器正常工作 时,两端的电压为 220 V,当此电器正 常工作2小时,耗电为 0.2 度。 4.(2024白银)如图所示,电能表的读数为  213.9 度;该电路中能接入的用电器 总功率最大为 4400 W。 第4题图    第5题图 5.在如图所示的电路中,电源电压6V保持 不变,电阻 R1的阻值为20Ω。当开关 S 闭合时,电流表的示数为0.2A。则R2的 阻值为 10 Ω,通电1min,电流通过R1 做的功为 48 J,电路消耗的电功率为  1.2 W。 6.(2024南充改编)如图所示,电源电压不 变,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻 R1=30Ω,R2为滑动变阻器,其最大阻值 为50Ω,滑动变阻器的滑片 P在 b端时, 电流表的读数为0.3A,移动滑片P,当电 路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路 的电阻为 10 Ω;移动滑片过程中,滑动 变阻器的最大功率为 4.8 W。 第6题图    第7题图 7.(2023滨州改编)如图所示,电源电压恒 定不变,定值电阻 R1的阻值为10Ω。闭 合开关,电流表 A的示数为0.5A,A1的 示数为0.3A,则电源电压为 3 V,定值 电阻R2的阻值为 15 Ω,定值电阻 R2 在1min内消耗的电能为 36 J。 第8题图 8.(2024威海)如图所示,电 源电压恒定,电流表的量 程为“0~3A”,R0=15Ω。 只闭合开关 S,滑动变阻 器R(40Ω 1A)的滑片 P处于中点时,小灯泡L(3V 1.8W)正 常发光,则电源电压为 15 V。当开关 全部闭合时,在保证电路安全的前提下, 该电路消耗的最大功率为 30 W(不考 虑灯丝电阻的变化                                                                )。 74   众相原创 赋能中考 *" +,-./0) 9.(2024高新一中八模)如图1是一个自动 输液报警器,其内部有一压敏电阻R,阻值 随管内液体多少的变化而变化。工作电 路图如图2所示,当药液减少时,电铃两 端的电压逐渐增大,增大到一定程度时电 铃发声报警(电铃电阻恒定不变)。下列 分析正确的是 (C ) 图1   图2 第9题图 A.电铃的工作原理是磁场对通电导体有 力的作用 B.药液未输完电铃不响,是因为没有电 流通过 C.压敏电阻R的阻值随着药液的减少而 减小 D.药液输完时电路的总功率最小 10.(针对2020陕西10题考法)如图1所示 的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R 为滑动变阻器。闭合开关,滑片 P从一 端滑到另一端的过程中,电压表示数随 滑动变阻器阻值变化的关系如图 2所 示。下列说法正确的是 (D ) 图1   图2 第10题图 A.滑片从最左端向最右端滑动过程中, 电压表与电流表示数之比一直不变 B.滑片从最右端向最左端滑动过程中, 滑动变阻器消耗的电功率一直变大 C.电源电压为9V D.电路消耗的最小功率为1.44W 11.(2024西交大附中六模)如图所示电路, 滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡 的额定电压为4V,电流表的量程为“0~ 0.6A”。只闭合开关S2时,小灯泡正常 发光,将滑动变阻器的滑片滑至阻值最 大处,再闭合开关 S1,电流表的示数为 0.4A,在电路安全情况下,下列说法正 确的是 (B ) 第11题图 A.当 S1,S2均闭合时,电流表测的是小 灯泡的电流 B.滑动变阻器接入电路的阻值范围是 10~20Ω C.小灯泡的额定功率为1.6W D.电路的最大功率为0.8W 12.(2024河北)如表所示为某储水式电热水器 的铭牌,它表明该热水器的额定电压为  220 V。若该热水器正常工作3000s, 可将一箱装有额定容量的水从25℃加热 到50℃,则这个过程中水吸收的热量为  8.4×106 J,热水器的效率为 93 %(结 果保留整数)。水的密度为1.0×103kg/m3, 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。 额定电压 220V 额定容量 80L 额定频率 50Hz 额定最高温度 75℃ 额定功率 3000W 额定内压                                                                  0.8MPa 84  陕西物理  1" 234567) 13.(解决实际生活|2024青岛)小明家里有 两只加热方式不同的水壶,甲是用天然 气加热的水壶,乙是电热水壶。已知燃 气灶用最大火力烧水时每小时燃烧 0.16m3天然气,加热水的热效率为 60%;天然气的热值为3.5×107J/m3,价 格约为3元/m3。电热水壶工作时的功率 为2000W,加热水的热效率为80%,当地 居民用电的价格约为0.5元/(kW·h)。 小明要将2升20℃的水在1标准大气压 下烧开,c水 =4.2×10 3J/(kg· ℃),ρ水 = 1.0×103kg/m3。 (1)求水吸收的热量。 (2)请你从省时和省钱两个角度中任选 一个,通过计算说明用哪只壶更省时或 更省钱。 14.(2024重庆改编)如图甲所示是某公园 的便民饮水点的饮水机内部电路简化 图,其中R1的阻值为48.4Ω,R1和R2均 为阻值不变的电热丝,饮水机有加热和保 温挡,正常工作时,保温挡功率为110W。 (1)饮水机在保温挡正常工作时的电流 为    A; (2)当只有饮水机工作时,将3kg水从 10℃加热到100℃,加热前后公园安装 的数字式电能表示数如图乙所示,则饮 水机的加热效率为   ;[c水 =4.2× 103J/(kg·℃)] (3)为节能减排,相关部门计划在该公园安 装太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1 m2太阳能电池一天能发电0.4kW·h,要 求所有太阳能电池晴天一天的发电量能 供饮水机使用3天。饮水机每天正常工 作加热时间计为3h,保温时间计为8h, 求至少要安装多大面积的太阳能电池。 甲    乙 第14                                                                   题图 94   众相原创 赋能中考 第2节 电热器 电流的热效应 !"# 1 |¸'²®B 1.(2024扬州)冬季雨雪严重时,温度极低 的雨水在高铁电网上迅速结冰,发生的物 态变化是 凝固 ,此过程 放 热,对 铁路道岔通电融雪除冰利用了电流的  热 效应。 !"# 2 ÃąA'ioGp 2.(2024牡丹江)两个电阻串联在电路中, R1=10Ω,R2=20Ω,R1两端的电压为 1V,通过R1的电流为 0.1 A,R2两端的 电压为 2 V,通电5min,R1上产生的热 量为 30 J。 3.熔断器是根据电流超过规定值一定时间 后,以本身产生的热量使其熔断的原理制 成的。测得某熔断器在不同电流下的熔 断时间如下表。若通过的电流为2.0A, 熔断器的电阻为 1Ω,则通电时间为  40 s时熔断器熔断,此过程中熔断器 产生的热量是 160 J。 电流I/A 1.2 2.02.53.04.0 熔断时间t/s不会熔断 40 8 4.52.5 4.(2024遂宁改编)在甲图所示的电路中, 闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表A1的示 数变大,此时两电流表指针都指在刻度盘 的中央,均如乙图所示,则通过R1的电流 为 1.2 A,在相同时间内两电阻产生的 热量之比Q1∶Q2= 4∶1 。 甲    乙 第4题图 5.如图所示装置是用来探究通电时间相同 时,电流通过导体产生的热量跟电流的关 系。若通过甲容器内电阻的电流为1A, 通电3min甲容器内电阻产生的热量为  900 J,相同时间内,乙容器内电阻产 生的热量比甲容器内产生的热量 少  (选填“多”或“少”)。 第5题图    第6题图 !"# 3 ÅÆÇGp 6.(2024赤峰)电饭煲是常用的家用电器, 它是利用电流的 热 效应工作的。某 品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功 能,简化电路如图,R1 =242Ω,R2 = 60.5Ω。当该电饭煲处于“加热”挡工作 10min,其消耗的电能是 6×105 J。 7.(2024镇江)如图是某电热水壶内部电加 热器原理电路,它有“加热”和“保温”两 挡,开关 S断开时,电水壶处于 保温  挡。已知该电热水壶处于“加热”挡,通电 0.1h可使标有1200imp/(kW·h)的电 能表指示灯闪烁120次,则消耗的电能为  0.1 kW·h,电热水壶“保温”挡功率 为100W,则R2= 435.6 Ω。 第7题图    第8题图 8.(2024成都)小张想设计一个有“低温”、 “中温”和“高温”三个挡位的电加热器, 其电路图如图所示,电源电压为 220V, R1、R2是电热丝,开关 S接触相邻的两个 触点。她准备了三根电热丝,R1=242Ω, 另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和 242Ω,R2应该选取阻值为 121 Ω的电 热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时, 通 电 1 min,电 流 产 生 的 热 量 是  1.2×104 J                                                                    。 05    众相原创 赋能中考 的电压成正比 第7题答图 第十四单元 欧姆定律 1.C 2.A 3.B 4.3∶4 3∶7 5.C 6.1∶1 3∶4 7.D 8.10 7.5 9.乙 6 20 10.0.36 20 11.C 12.C 第十五单元 电功和电热 第1节 电能表、电功、电功率 1.A 2.D 3.并联 220 0.2 4.213.9 4400 5.10 48 1.2 6.10 4.8 7.3 15 36 8.15 30 【解析】只闭合开关 S,灯泡和滑动变阻器串 联,电流表测量电路电流。小灯泡正常发光时电路电 流I= PL UL =1.8W3V =0.6A,滑动变阻器两端的电压U滑 =I×R2=0.6A× 40Ω 2 =12V,电源电压U=U滑 +UL =12V+3V=15V;当开关全部闭合时,灯泡被短路, 定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测量干路电流。 在保证电路安全的前提下,通过定值电阻的电流 I1= U R0 =15V15Ω =1A,允许通过滑动变阻器的最大电流为 1A,干路电流最大为I′=I1+I2=1A+1A=2A,该 电路消耗的最大功率为P=UI′=15V×2A=30W。 9.C 【解析】电铃的核心是电磁铁,利用电流的磁效应 工作的,故 A错误;药液减少时,电铃两端的电压逐渐 增大,增大到一定程度时电铃发声报警,没有报警是 因为电压较小,不是没有电流通过,且药液减少时,电 流变大,因而电路中的电阻减小,即压敏电阻 R的阻 值随着药液的减少而减小,故C正确,B错误;药液减 少时,电流变大,药液输完时,电路中的电流最大,根据 P=UI可知电路的总电功率最大,故D错误。故选C。 10.D 【解析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测滑 动变阻器 R两端的电压,电流表测电路中的电流。 电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器接入的电 阻,滑片从最左端向最右端滑动过程中,变阻器接入 电路中的电阻变小,故电压表与电流表示数之比变 小,故A错误。由图可知,当滑动变阻器的电阻为 5Ω时,其两端的电压为3V,通过电路的电流为I1= U1 R1 =3V5Ω =0.6A,则电源电压为 U=U1+I1R0=3V +0.6A×R0①,滑动变阻器的电阻为10Ω时,其两 端的电压为4V,通过电路的电流为I2= U2 R2 =4V10Ω = 0.4A,则电源电压为U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0 ②,联立①②得R0=5Ω,U=3V+0.6A×5Ω= 6V,故 C错误;滑动变阻器消耗的功率为 P= ( U R+R0 ) 2 ×R=( 6VR+5Ω ) 2 ×R= (6V) 2 (R+5Ω)2 R = (6V)2 (R-5Ω)2+20Ω×R R ,由上式可知,R=5Ω时,滑动 变阻器消耗的功率最大,所以滑片从最右端向最左 端滑动过程中,滑动变阻器消耗的电功率并不是一 直变大的,故B错误;当滑动变阻器接入阻值最大为 20Ω时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小, 此时 电 路 中 的 最 小 电 流 为 Imin = U R滑大 +R0 = 6V 20Ω+5Ω =0.24A,电路消耗的最小功率为 Pmin= UImin=6V×0.24A=1.44W,故D正确。故选D。 11.B 【解析】当S1,S2均闭合时,灯泡与滑动变阻器的 最大阻值并联,电流表测干路电流,故 A错误;只闭 合开关S2时,由小灯泡正常发光可知,电源的电压U =UL=4V,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处, 再闭合开关 S1时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并 联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的 电压相等,所以,通过滑动变阻器的电流I滑 = U R滑 = 4V 20Ω =0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电 流之和,所以,通过灯泡的电流,IL=I-I滑 =0.4A- 0.2A=0.2A,则小灯泡的额定功率PL=ULIL=4V ×0.2A=0.8W,当干路上的最大电流为 I′=0.6A 时,通过滑动变阻器的最大电流为I滑′=I′-IL = 0.6A-0.2A=0.4A<1A,此时电路的功率最大 P大 =UI′=4V×0.6A=2.4W,由于通过滑动变阻 器的最大电流为0.4A,则滑动变阻器接入电路中的 电阻最小为R滑小 = U I滑′ =4V0.4A=10Ω,所以,滑动变 阻器连入的阻值范围是10Ω~20Ω,故 B正确,CD 错误。故选B。 12.220 8.4×106 93 13.解:(1)水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×2× 10-3m3=2kg; 水的初温为20℃,一标准大气压下沸点为100℃,则 水吸收的热量 Q吸 =cm(t-t0)=4.2×10 3J/(kg· ℃)×2kg× (100℃-20℃)=6.72×105J; (2)若靠电磁炉提供,则需要消耗的电能 W= Q吸 η =6.72×10 5J 80% =8.4×10 5J≈0.23kW·h; 大约需要电费 a=0.23kW·h×0.5元/(kW·h)≈0.12元。 若靠天然气炉提供,所需天然气完全燃烧释放的热量 Q放 = Q吸 η =6.72×10 5J 60% =11.2×10 5J; 需要燃烧天然气的体积 V= Q放 q= 11.2×105J 3.5×107J/kg =0.032m3。 需要的费用b=3元/m3×0.032m3=0.096元,故天 然气加热的水壶更省钱; 电水壶的加热时间t=WP= 0.23kW·h 2kW =0.115h                                                                       ; 42   陕西物理  天然气加热的水壶的加热时间 t′=0.032m 3 0.16m3/h = 0.2h,故电水壶更省时。 14.解:(1)0.5 (2)90% 【解析】水吸收的热量Q吸 =c水 m(t-t0)= 4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃ -10℃)= 1.134×106J,消耗的电能 W=1862.59kW·h- 1862.24kW·h=0.35kW·h=1.26×106J,加热 效率η= Q吸 W = 1.134×106J 1.26×106J =90%; (3)S1闭合时为加热挡, P加热 = U2 R1 =(220V) 2 48.4Ω =1000W=1kW, 每天加热3小时消耗电能 W加热 =P加热t加热 =1kW×3h=3kW·h, 保温挡功率P保温 =110W=0.11kW, 每天保温8h消耗电能 W保温 =P保温t=0.11kW×8h =0.88kW·h, 每天需消耗电能W=W加热 +W保温 =3.88kW·h, 3天需消耗电能W总 =3.88kW·h×3=11.64kW·h, 需太阳能电池板的面积S=11.64kW·h 0.4kW·h/m2 =29.1m2。 第2节 电热器 电流的热效应 1.凝固 放 热 2.0.1 2 30 3.40 160 4.1.2 4∶1 5.900 少 6.热 6×105 7.保温 0.1 435.6 8.121 1.2×104 第十六单元 电学实验 1.(1)断开 A (2)断路 (3)电压表 反 5 2.4 2.(1)如答图所示 (2)B (3)电阻 R断路 (4)如答 图所示 (5)正 (6)断开 大 (7)2.5 R″ 第2(1)题答图 第2(4)题答图 3.(1)B (2)BC之间的导线断路 (3)正比 ③ 4.2 (4)0.4 0.1 4.(1)如答图所示 (2)右 保护电路 (3)滑动变阻器 断路 (4)0.30 8 只测量一次数据就得出了未知 电阻的阻值,误差较大 (5) U1 U2-U1 RP 第4(1)题答图   第5(1)题答图 5.(1)如答图所示 (2)小灯泡短路 (3)2.3 左  (4)小灯泡电阻的平均值R平均 温度 (5)5~100 6.(1)如答图所示 (2)滑动变阻器将两个下端接线柱 接入了电路 (3)电压表示数 0.5 (4)1 B  (5) UI额 2 I 第6(1)题答图 第十七单元 家庭电路与安全用电 1.B 2.B 3.火线 地线 4.A 5.C 6.如答图所示 第6题答图 7.D 第十八单元 电与磁 1.C 2.如答图所示     3.如答图所示 第2题答图 第3题答图 4.奥斯特 S B 5.N  N 负 6.如答图所示 7.如答图所示 第6题答图 第7题答图 8.N 多 9.C 10.B 11.导体 有 相反 12.(1)条形 (2)N (3)通过螺线管的电流的方向  (4)c 13.(1)切割磁感线 电源 (2)磁极 (3)B 14.N A 15.电磁感应现象 电动机 响度 16.电磁感应 电源 8 17.C 18.D  第十九单元 信息、能源、材料 1.B 2.D 3.B 4.B 5.电磁波 反射                                                                       不易 52

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