内容正文:
2025年中考物理复习假期强基训练:电功率
一、单选题
1.如图是兴趣小组根据实验数据作出的两电阻甲和乙的U-I图像,下列说法正确的是( )
A.甲电阻为定值电阻,其阻值大小为0.2Ω
B.当甲电阻两端的电压为2V时,1min甲电阻消耗的电能为0.8J
C.若将两电阻并联后接在3V的电源上,通电后电路中消耗的总功率为1.8W
D.若将两电阻串联后接在某电源上时,电路中的电流为0.5A,则电源电压为4.5V
2.如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“6V 3W”字样(假设灯泡的电阻不变),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。下列描述正确且最全面的是( )
①定值电阻R0与R1的比值为2∶1
②只闭合S和S2,在保证电路安全的情况下,灯泡的最小功率为0.75W
③只闭合S和S2,电路消耗的最大功率为9W
④只闭合S和S2,滑动变阻器允许调节的范围是24~60Ω
A.②③ B.②④ C.②③④ D.①②③④
3.如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω,R2为定值电阻。闭合开关S,滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示。在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
①R2的阻值为5Ω
②R1消耗的最大电功率为4.05W
③R2消耗的最大和最小电功率之差为1.152W
④电压表的最小示数与最大示数之比为13∶14
A.①和② B.②和③ C.①和③ D.①和④
4.人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献,为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为物理量的单位。例如,经过大量实验研究,得出电流与电压、电阻的定量关系的物理学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.伏特 D.欧姆
5.将灯和灯并联起来接入电路,闭合开关后发现灯比灯亮,则关于两灯的电压、和电流、的说法正确的是( )
A., B.,
C., D.,
6.下列几种估测中,最符合实际情况的是( )
A.教室内天花板离地面的高度约为8m B.60W照明电灯正常工作时的电流是1A
C.人的正常体温约为37℃ D.声音在空气中的传播速度约为3×108m/s
7.如图所示是一款可以除去汽车上静电的金属钥匙扣,手握它接触汽车门把手,它的指示灯如果发光,就表示正在消除汽车上的静电。该静电钥匙扣在消除静电过程中,下列说法正确的是( )
A.指示灯中电荷移动方向和电流方向相同 B.指示灯发光表示有电流通过指示灯
C.指示灯发光将光能主要转化为电能 D.指示灯相当于这个电路中的电源
二、填空题
8.某学校打算换购一批照明灯,现有两种型号的灯A和灯B,其铭牌部分参数如图所示。已知发光效率是指“一个光源所发出的光通量与该光源所消耗的电功率之比”,发光效率越高越节能,根据表中信息判断,灯A正常工作的电流 (大于/等于/小于)灯B,灯B的发光效率是 ,你认为学校应该选择灯 (A/B)更节能。
灯A
灯B
额定功率
36W
25W
额定电压
220V
220V
光通量
3060lm
180lm
9.小明探究家中一台即热式电热水器的实际功率,他让家中其他用电器都停止工作,只接通电热水器,观察到家中电子式电能表的指示灯在1min内闪烁了320次,该电能表的技术参数如图所示.(电能表中的数据3200imp/(kW•h)表示指示灯闪烁3200次,消耗的电能是1kW•h),则:
(1)1min内消耗的电能是 J,这台电热水器的实际功率是 W。
(2)观察铭牌,发现该热水器的实际功率小于其额定功率,造成这一结果的原因可能是 (写出一条即可)。
10.如图是正在充电的华为平板电脑。平板电脑充电时,与其它用电器之间是 联的;平板的电池上有“ ”字样,可知充满电后电池储备了 的能量。
11.入冬以来,各地因为不安全用电引起的火灾事故明显有上升趋势在家庭电路中。除了用电器总功率过大或者电路中发生 会造成电流过大引发安全事故外,线路连接处因为接触不良,也容易造成该处的电阻 (选填“变小”、“变大”或“不变”),造成局部过热,从而引发火灾。
12.请完成下列填空。
(1)图1中弹簧测力计的示数为 N;
(2)用手轻按压强计的橡皮膜,现象如图2所示,U形管中的液体能灵活升降,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(3)用如图3所示的装置探究电流产生的热量跟哪些因素有关。两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气和一段阻值不同的电阻丝,将两电阻丝串联接到电源两端。这是通过控制通电时间和电路中的 相同,来探究电流产生的热量与 的关系。
三、实验题
13.小李想用如图所示的器材,设计一个可以调节小灯泡亮度的电路,要求:电压表测量灯泡两端电压,电流表测量通过灯泡L电流,滑动变阻器能改变通过灯泡L的电流,且滑片向左端滑动时,电流变大.
(1)请你用笔画线代替导线按要求连接实物图并在虚线框内画出对应电路图.
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,滑片P应放在最 端(填“左”或“右).
(3)在实验中若发现电流表指针反偏,这是因为 ,而调整后无论如何移动滑片P,发现灯泡很亮,并且调节滑片,小灯泡的亮度不变,两电表示数也不变,这是因为 .
(4)实验过程中若小灯泡突然熄灭,且电压表示数明显变大,则电路可能出现的故障为 .
四、简答题
14.电热水壶的电源线又粗又短,请用相关知识解释这样制作的道理。
15.同学们都知道家庭中有很多用电器都是利用电流的热效应来工作的,例如:电饭锅、电炒锅、电暖气、电炉子、电烙铁等;请你回答:
(1)电流通过导体时,会发热的根本原因是什么?电流通过超导体时不会发热的原因?
(2)电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝和导线通过的电流相同;为什么电炉丝热的发红,而导线却不怎么热?
16.如图所示为家用电炉的空炉盘,现有长度和材料相同、横截面积不同的甲、乙两根新电阻丝(S甲>S乙)。选择哪根电阻丝绕制在炉盘上能实现电炉的额定功率较大?为什么?
五、计算题
17.小萌家新购买了一个电烤火炉,它的原理图如图所示,其中R1和R2均为加热丝,该电烤火炉有高温挡和低温挡两种挡位,铭牌如表所示。求:
(1)电烤火炉在高温挡正常工作10min所消耗的电能;
(2)电阻R2的阻值(保留一位小数);
(3)王老师关闭其他用电器,让电烤火炉高温挡工作,观察到标有“”的电能表在6min内转动了250转,计算该电烤火炉高温挡的实际功率。
电烤火炉铭牌
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50Hz
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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1.D
【详解】A.由图像可知,甲电阻的I-U图像是过原点的一条直线,所以甲电阻是定值电阻。读图可知,当甲的电压U甲=1V时,电流I甲=0.2A,则甲的阻值为
故A错误;
B.当甲电阻两端的电压为2V时,电流为0.4A,则1min甲电阻消耗的电能为
故B错误;
C.当两电阻并联后接在3V的电源上时,I甲=0.6A,I乙=0.6A,则
则电路中消耗的总功率
故C错误;
D.若将两电阻串联后接在某电源上,电路中的电流为0.5A时,U甲=2.5V,U乙=2V,则
故D正确。
故选D。
2.D
【详解】由P=UI可得,灯泡正常发光时的电阻为
灯泡L正常发光时的电流为
①当只闭合S和S1时,R0与R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。变阻器接入电路中的为R1和4R1时,电路中的电路中的电流分别为
由图乙可知,变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U1、2U1,则两次电压表的示数之比为
解得,2R1=R0,即R0∶R1=2∶1,故①正确;
②只闭合S和S2时,L与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当电压表的示数UR大=15V时,电路中的电流最小,灯泡的电功率最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压为
UL小=U-UR大=18V-15V=3V
灯泡的最小功率为
故②正确;
③只闭合S和S2,L与R串联,电路中的最大电流不能超过灯泡的额定电流,故电路消耗的最大功率为
P=UIL=18V×0.5A=9W
故③正确;
④只闭合S和S2,L与R串联,电路中的最大电流不能超过灯泡的额定电流,此时滑动变阻器的电阻最小,最小值为
电压表得量程为0~15V,当滑动变阻器电阻最大时分得电压最大,最大为15V,此时灯泡得电压为
UL小=U-UR大=18V-15V=3V
根据串联正比分压可得
代入数据得
解得R大=60Ω,所以滑动变阻器允许调节的范围是24~60Ω,故④正确。
综上,①②③④正确,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.C
【详解】①由图甲可知闭合开关,电阻R1和变阻器R2串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,由图乙可知,当电路中的电流为0.4A时,R1两端的电压是7V,当电路中的电流为0.5A时,R1两端的电压是6.5V,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压
U=UR1+I1R2=7V+0.4A×R2①
U=U′R1+I′1R2=6.5V+0.5A×R2②
由①和②得到
R2=5Ω,U=9V
故①正确;
②电流表的量程为0~0.6A,R1消耗的电功率
当
R1=R2=5Ω
时,R1消耗的电功率最大,此时电路中的电流
所以当0.6A时P1有最大值,此时电路总电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,滑动变阻器接入电路的阻值
R1=R-R2=15Ω-5Ω=10Ω
此时电压表示数为
U1=I大R1=0.6A×10Ω=6V
滑动变阻器的电功率的最大值为
故②错误;
③④通过电路的最大电流为0.6A,此时定值电阻的电功率最大,最大功率
P2大=I大2R2=(0.6A)2×5Ω=1.8W
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻最大时通过电路的电流最小,为
此时电压表的示数为
U1′=I小R1大=0.36A×20Ω=7.2V
电压表的最小示数与最大示数之比为
定值电阻的电功率的最小值为
P2小=I小2R2=(0.36A)2×5Ω=0.648W
R2消耗的最大和最小电功率之差为
P2大-P2小=1.8W-0.648W=1.152W
故③正确,④错误。
故选C。
4.D
【详解】A.焦耳最早发现电流产生热量的影响因素,故A不符合题意;
B.安培最早发现通电导体周围磁场方向与电流方向的关系,故B不符合题意;
C.伏特最早研制出了液体电池,故C不符合题意;
D.通过导体的电流与导体两端电压成正比,与导体的电阻成反比,这一规律最早由德国科学家欧姆总结得出,这就是著名的欧姆定律,故D符合题意。
故选D。
5.A
【详解】两灯并联在电路中,据并联电路的电压特点知,U1=U2,灯L1比L2亮,说明L1的实际功率比L2的大,据P=UI知,I1>I2,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.C
【详解】A.教室内天花板离地面的高度约为3m,故A不符合实际;
B.由P=UI可得,60W照明电灯正常工作时的电流为
故B不符合实际;
C.人的正常体温约为37℃,故C符合实际;
D.声音在空气中的传播速度约为340m/s,故D不符合实际。
故选C。
7.B
【详解】A.指示灯中移动的是自由电子,自由电子带负电,自由电子定向移动方向和电流方向相反,故A错误;
B.指示灯发光是因为车、金属钥匙扣、人体之间构成了通路,电路中有电荷发生定向移动,所以有电流通过指示灯,故B正确;
C.指示灯的主要用途是用于发光,指示灯发光说明是将电能转化为光能了,故C错误;
D.指示灯消耗电能,相当于电路中的用电器,故D错误。
故选B。
8. 大于 7.2lm/W A
【详解】[1]根据
P=UI
可得
灯A的额定功率大于灯B的额定功率,额定电压相同,所以灯A正常工作的电流大于灯B的电流。
[2]灯B的发光效率
[3]灯A的发光效率
灯A的发光效率高于灯B的发光效率,所以灯A更节能。
9. 3.6×105 6000 实际电压小于额定电压
【分析】(1)3200imp/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3200次,从而可求闪烁320次消耗的电能;根据公式求出该热水器的电功率.
(2)热水器的实际功率小于其额定功率,原因可能是实际电压过低.
【详解】解:
(1)因为“3200imp/(kW•h)”表示每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁3200次,所以闪烁320次,消耗电能
W=kW•h×320=0.1kW•h=0.1×3.6×106J=3.6×105J
该热水器的电功率
= =6kW=6000W
(2)热水器的实际功率小于其额定功率,原因可能是实际电压小于额定电压.
故答案为(1)3.6×105J;6000;
(2)实际电压小于额定电压.
【点睛】本题考查了学生根据电能表的参数测量用电器电功率的方法,首先理解参数的真正含义,根据灯闪烁的次数计算出用电器消耗的电能,根据电能和时间计算出功率,在计算过程中注意单位的统一.
10. 并
【详解】[1]串联电路各用电器之间互相影响,并联电路各用电器之间互不影响,能独立工作,平板电脑充电时,其他的用电器还是可以工作的,所以它们之间是并联。
[2]平板电脑充满电后电池储备的电能为
11. 短路 变大
【详解】[1]引起家庭电路中电流过大的原因是:一是短路,二是过载,即用电器总功率过大;这些可能造成电流过大引发安全事故;
[2]在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,导线连接处与导线串联在电路中,通过的电流相等、通电时间相等,由可知,连接处产生的热量较多,往往比别的地方更容易发热,加速导线老化,甚至引起火灾。
12. 2.4 不漏气 电流 电阻
【详解】(1)[1]图1中弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.4N。
(2)[2]使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
(3)[3][4]图3中,将两电阻丝串联接到电源两端,控制通过两个电阻丝的电流和通电时间相同,两个电阻丝的阻值不同,探究电流产生的热量与电阻的关系。
13. 右 电流表正负接线柱接反了 滑动变阻器上面两个接线柱接到电路中了 灯泡L断路
【详解】解:(1)滑动变阻器应符合“一上一下”的接线原则,因为滑片向左移动,电流变大,说明滑片向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,因此应选择左下方和右上方的接线柱;
因为电源电压为3V,电压表量程选择0~3V;小灯泡电流一般不超过0.6A,故电流表选择0~0.6A,
将电流表与滑动变阻器串联,电压表并联在灯泡两端,如图所示:
根据实物图可知,电流从电源正极出发,经开关、电流表、灯泡、滑动变阻器回负极,电压表并联在灯泡两端,画出电路图如下:
(2)连接电路时的开关应处于断开状态,实验前滑片P应放在阻值最大处,即最右端;
(3)电流表指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反了;
无论如何移动滑动变阻器的滑片,灯泡亮度都不改变,而且很亮,说明滑动变阻器同时将上面的两个接线柱接入电路;
(4)如果实验过程中灯丝烧断,小灯泡突然熄灭,此时电压表示数变大,因为此时电压表测量电源电压.
故答案为(1)见上图;(2)右;(3)电流表正负接线柱接反了;滑动变阻器上面两个接线柱接到电路中了;(4)灯泡L断路.
【点评】本题考查了用滑动变阻器改变小灯泡的亮度的实验,涉及到了电路的连接、电路故障的判断;这种类型的题目,在中考题目中比较常见,题目难度不算很大.
14.见解析
【详解】电源线又粗又短,电阻小,根据焦耳定律Q=I2Rt,在电流和通电时间一定时,电阻小,产生的热量少,所以用电安全。
15.见详解
【详解】(1)根据焦耳定律公式分析可知,由于导体有电阻,而超导体的电阻为零,所以电流通过导体时,会发热,而电流通过超导体时不会发热。
(2)因为导线和电炉丝串联在一起的,通电时间和电流相同,由于导线的电阻远远的小于电炉丝的电阻,根据焦耳定律可知,电炉丝产生的热量远远的多于导线,所以电炉丝已经热的发红,而导线却不怎么热。
16.见解析
【详解】电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关;长度和材料相同、横截面积不同的甲、乙两根新电阻丝,则甲的电阻要小于乙的电阻;电阻丝绕制在炉盘上能实现电炉的额定功率较大,由于电源电压不变,根据可知,电阻丝的电阻越小,功率越大,所以应选择甲电阻丝。
17.(1)6.6×105J;(2)73.3Ω;(3)1000W
【详解】解:(1)电烤火炉在高温挡正常工作10min所消耗的电能
(2)分析可知,当S闭合、S1断开时,R1单独工作,此时电路总功率为
当S、S1均闭合时,R1与R2并联工作,电路中的总功率为
在电源电压为220V一定时,,所以当S闭合、S1断开时,是保温挡;当S、S1均闭合时,是高温挡,则有
解得
(3)电烤炉在6min内实际消耗的电能为
电烤炉实际功率为
答:(1)电烤火炉在高温挡正常工作10min所消耗的电能为6.6×105J;
(2)电阻R2的阻值为73.3Ω;
(3)电烤火炉高温挡的实际功率为1000W。
答案第1页,共2页
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