2025年中考物理寒假提升训练：电流做功与电功率

2025年中考物理寒假提升训练：电流做功与电功率 一、单选题 1．分别标有“220V、200W”的电动机、电饭锅、电冰箱，正常工作相同的时间，关于产生热量描述正确的是（　　） A．电动机产生热量最多 B．电饭锅产生热量最多 C．电冰箱产生热量最多 D．三者一样多 2．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，乙图为小灯泡L特性图像。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡变暗，两电表示数均变小 B．小灯泡变亮，两电表示数均变大 C．电压表示数与电流示数比值不变 D．电压表示数与电流示数乘积不变 3．学习电学之后，你对下列电学知识的认识中，与实际最接近的是（　　） A．人体的安全电压是36V B．教室空调正常工作时的电流可以达到10A C．人体从头到脚的电阻大约是20Ω D．教室里一盏日光灯正常工作一天消耗的电能约为10kW·h 4．下列实例中是利用电流热效应的是（　　） A．电视机后盖有很多散热孔 B．计算机内安有小风扇把热空气驱散 C．电动机利用翼状散热片增大散热面积 D．利用电热孵化器孵小鸡 5．以下四位物理学家中，其名字作为功率单位的是（　　） A．瓦特 B．焦耳 C．安培 D．欧姆 6．下列哪个物理量是以科学家瓦特的名字为单位的 A．电压 B．电阻 C．电功 D．电功率 二、填空题 7．有两条电阻丝，它们的电阻之比是2:1,把它们并联后接入电压为 U的电路中，它们消耗的功率之比是 ，则在相等的时间里，它们放出的热量之比是 ；电流做功之比是 ；串联后接入电压为U的电路中则它们消耗的功率之比是 ；在相等的时间里，电流做功之比是 ，它们放出的热量之比是 ． 8．小明家新买了一台空调，刚接入电路，家里的空气开关就自动断开了，这是因为：家庭电路的电压 V一定时，接入空调后，电路中的 过大，导致电路中的总电流 。 9．某导体两端电压为6伏，10秒钟电流做功30焦，通过该导体的电流为 安，通过该导体横截面的电荷量为 库，该导体的电阻为 欧。 10．某款电热水壶，可以由加热档自动切换为保温档，其内部简化电路如图甲所示，其中R1和R2为阻值不等且不变的发热电阻，铭牌中的部分参数如图乙所示。求： （1）当开关、均闭合时，电热水壶处于 （选填“加热”或“保温”）档； （2）电阻和R2的阻值；( ) （3）电热水壶处于“加热”档时，工作10min产生的热量。( ) *型号电热水壶 （额定）电源 220V~50Hz 加热档额定功率 1100W 保温档额定功率 100W 乙 11．超导限流器利用了超导材料在超导时电阻为零，失超后具有一定电阻的特性制成的一种短路故障电流限制装置，它由超导元件和限流电阻并联组成，内部电路如图甲中虚线框内所示，超导元件的电阻随电流变化关系如图乙所示，限流电阻，灯泡L标有“6V 3W”（忽略温度对灯丝电阻的影响），灯泡L电阻为 ，当电源电压为6V，灯泡 （选填“能”或“不能” 正常发光；若电源电压仍为6V，当灯泡发生短路时，电流表的示数为 A，若电源电压为3V，电路的总功率为 W。 三、实验题 12．在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，所用电源电压恒为10 V。已有的5个定值电阻的阻值分别为20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω。 （1）如图甲所示，闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，原因可能是电阻R （选填“短路”或“断路”）； （2）在实验中，先接入20Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时，观察到电表指针位置如图乙、丙所示，电流表示数为 A。 接下来用30Ω的电阻代替20Ω的电阻做实验时，应将滑动变阻器接入电路的阻值调 （选填“大”或“小”）； （3）依次将剩下的3个定值电阻分别接入电路中，进行实验并记录数据，在坐标系中描点并作出了图线，如图丁所示，实验中控制电压表的示数为 V不变，分析图像可以得出，通过导体中的电流与电阻的关系是 ； （4）上述实验中所选滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω； （5）五次实验中，当电压表调到控制电压时，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比为 。 四、简答题 13．家庭用的白炽灯，用了很久以后发现灯泡壁变黑，请用相关的物理知识回答下列问题： （1）接在相同电压下工作时灯光比原来暗了还是亮了？ （2）用久了的白炽灯，灯丝电阻如何变化？ （3）解释灯亮度变化的原因？ 14．白炽灯泡是常用的普通灯泡，它是利用电流的热效应制成的，下列有关白炽灯的几个问题，请你作出简要回答：     （1）灯泡什么时候最容易烧坏？     （2）灯泡的灯丝要绕成螺旋状，这样做的目的是什么？ 15．一只灯泡灯丝断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，试解释这种现象。 五、计算题 16．电源电压为25V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“50Ω 2A”的字样，电流表A1的量程为0~0.6A，电流表A2的量程为0~3A，灯泡L标有“5V 1W”的字样。 （1）灯泡L正常工作时的电流是多大； （2）当闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的实际电功率； （3）当S、S1、S2均闭合，求滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时，电路的电功率功率最大，最大功率是多少？ 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B B B D A D 1．B 【详解】依题意得，电动机、电饭锅、电冰箱的电功率、通电时间相同，由得，三者消耗的电能相同，电饭锅工作过程中只将电能转化为内能，电动机、电冰箱工作过程中将部分电能转化为内能，因此电饭锅产生热量最多，故ACD错误，B正确。 故选B。 2．B 【详解】由图知，灯泡L与变阻器串联，电压表V测L两端电压，电流表测电路中电流。 AB．滑片P由b端向a端移动的过程中，变阻器连入阻值变小，总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表A的示数变大；由串联电路的分压作用知滑动变阻器的电阻变小，分压变少，由串联电路电压的规律知小灯泡两端的电压变大，电压表示数变大，由P=UI知小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，故A错误，B正确； C．由图乙知电压表示数与电流表示数比值变大，故C错误； D．由于电压表和电流表示数都变大，所以电压表和电流表的乘积变大，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．对人体的安全电压是不高于36V，故A不符合题意； B．教室内空调功率可达2200W，其工作电流可达到 故B符合题意； C．人体接触电压为220V时，人体电阻的平均值为1900Ω；接触电压为380V时，人体电阻降为12002；经过对大量实验数据的分析研究确定，人体电阻的平均值一般为2000Ω左右，故C不符合题意； D．一盏日光灯的功率约40W=0.04kW，正常工作一天消耗的电能约 故D不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．电视机后盖有很多散热孔，是防止电热带来的危害，故A不符合题意； B．计算机内安有小风扇把热空气驱散，属于防止电热带来的危害，故B不符合题意； C．电动机利用翼状散热片增大散热面积，属于防止电热带来的危害，故C不符合题意； D．利用电热孵化器孵小鸡是利用电流的热效应来实现的，故D符合题意。 故选D。 5．A 【详解】A．瓦特是功率的单位，故A符合题意； B．焦耳是电能的单位，故B不符合题意； C．安培是电流的单位，故C不符合题意； D．欧姆是电阻的单位，故D不符合题意。 故选A。 6．D 【详解】A. 电压的单位是伏特（V）； B. 电阻的单位是欧姆（Ω） C. 电功的单位是焦耳（J） D. 电功率的单位是瓦特（W） 故D符合题意． 7． 1:2 1:2 1:2 2:1 2:1 2:1 【分析】已知电阻丝电阻之比，应用串并联电路特点与电功公式可以求出它们消耗电功率之比，电阻丝产生的热量及电流做功之比． 【详解】（1）已知R1:R2＝2:1 ,把它们并联后接入电压为 U的电路中，并联电路各支路电压相等，由公式P＝，它们消耗的功率之比是P1:P2＝R2:R1＝1:2 ,，两电阻丝并联在相等时间t内产生的热量之比及电流做功之比为：Q1:Q2＝W1:W2＝P1t:P2t＝ P1:P2＝1:2 （2）R1:R2＝2:1 ,把它们串联后接入电压为U的电路中，串联电路电流处处相等，由公式P＝I2R 可知它们消耗的功率之比是P1:P2＝R1:R2＝2:1；在相等的时间里，电流做功之比及放出的热量之比是Q1:Q2＝W1:W2＝P1t:P2t＝ P1:P2＝2:1 8． 220 总功率 过大 【详解】[1]家庭电路的电压是220V。 [2][3]接入空调后，电路中的总功率过大，由P=UI可知，导致电路中的电流过大，所以家里的空气开关就会自动断开。 9． 0.5 5 12 【详解】[1] 由电流做功公式W=UIt知道，通过该导体的电流 [2]通过该导体横截面的电荷量 [3]由欧姆定律知道 ，电阻阻值 10． 加热 ， 【详解】（1）[1]根据公式可知，家庭电路的电压是220V固定不变，电路中总电阻越大，总功率越小，所以，当开关、均闭合时，整个电路只有R1的简单电路，总电阻小，总功率大，是加热状态。 （2）[2]当开关、均闭合时，电路为加热档，则电阻R1阻值 当开关闭合，断开时，电路为保温档，则电阻R2阻值 （3）[3]当开关、均闭合时，电路为加热档，产生的热量 11． 12 能 1.1 0.75 【详解】[1]根据得，灯的电阻为 [2]根据可得，灯泡正常发光时的电流 因 所以，由乙图可知的阻值为，此时被短路，灯泡两端的电压为，能正常发光。 [3]当灯泡发生短路时，与并联，根据图乙可知，通过的电流大于时阻值为，则根据欧姆定律可得，两端的电压 所以 即此时的阻值为，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，此时电流表的示数 [4]若电源电压降为时，则通过灯的电流一定小于 根据并联电路电流的规律，通过的电流小于，的电阻为0，限流电阻被短路，电路为灯的简单电路，这时电路的总功率为 12． 断路 0.4 大 8 反比 15 3∶1 【详解】（1）[1]电流表指针无偏转，说明电路断路，电压表指针有明显偏转，说明与电压表并联部分发生了断路，故原因可能是电阻R断路。 （2）[2]乙表标有A字样，因此可以判断是电流表，接入的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，故示数为0.4A。 [3]探究通过导体中的电流与电阻的关系需要保持电阻两端电压不变，当用30Ω的电阻代替20Ω的电阻做实验时，电压表示数会增大，根据串联分压的特点，需要将滑动变阻器接入电路的阻值调大，才能使电压表保持不变。 （3）[4]由图丁可知，当电阻的倒数为0.05Ω-1时，即电阻为20Ω，此时电路中的电流为0.40A，故此时电阻两端电压 U=IR=0.40A×20Ω=8V 故实验中控制电压表的示数为8V不变。 [5]由图丁可得，通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比，由此可知，电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （4）[6]根据串联分压的知识，当定值电阻R的阻值最大为60Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，此时电路中的电流 I===A 此时滑动变阻器的最大阻值至少为 R滑===15Ω （5）[7]五次实验中，需要控制定值电阻两端电压不变，即为8V，此时滑动变阻器的电压不变，为 U滑=U-UR=10V-8V=2V 由P=UI可知，电压不变时，电流越大，功率越大，电流越小，功率越小；由图丁可知定值电阻为20Ω时，电流最大为0.4A，故滑动变阻器最大功率 Pmax=UImax=2V×0.4A=0.8W 定值电阻为60Ω时，电路中的电流最小，由上题可知此时电流为A，故滑动变阻器最小功率 Pmin=UImin=2V×A=W 故滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比 Pmax∶Pmin=0.8W∶W=3∶1 13．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【详解】（1）接在相同电压下工作时灯光比原来暗了，因为灯丝受热升华，会有一部分固体以气体的形式上升到灯泡的内壁，遇冷凝华，灯丝升华后，灯丝变细，电阻变大，由 可知，电压不变的时候，灯泡的实际功率变小，所以长时间使用的电灯会变暗。 （2）因为灯丝受热升华，会有一部分固体以气体的形式上升到灯泡的内壁，遇冷凝华，灯丝升华后，灯丝变细，电阻变大。 （3）因为用久了的白炽灯，灯丝电阻变大，由可知，电压不变的时候，灯泡的实际功率变小，所以长时间使用的电灯会变暗。 14．（1）开灯瞬间灯泡最容易烧坏；（2）可以提高灯丝的温度 【详解】（1）开灯瞬间，灯丝温度较低，电阻较小，而灯泡电压一定，故由可知，此时灯泡的实际功率大，故容易损坏。 （2）灯泡的灯丝要绕成螺旋状，是为了减小散热面积，提高灯丝的温度。 15．见详解 【详解】把断了的灯丝搭接起来时，灯丝的长度变短，所以灯丝的电阻变小，接入原电路中电压不变，根据可知，灯泡的实际功率变大，故灯泡变亮。 16．（1）0.2A；（2）4W；（3）12.5Ω，56.25W 【详解】解：（1）由可得，灯泡L正常工作时的电流是 （2）闭合S、断开S1、S2，R1与L串联，灯泡正常工作，则小灯泡两端的电压为5V，通过小灯泡的电流为0.2A，R1两端的电压 由得，定值电阻的电阻大小为 R1的实际电功率 （3）S、S1、S2均闭合时，L短路，R1与R2并联，此时通过R1的电流是一个定值，大小为 R1的电功率为 干路中的最大电流为电流表A2允许通过的最大电流3A，而R1的电流为0.25A，这时R2通过的电流为 超过了变阻器允许通过的最大电流，所以R2中能通过的最大电流为2A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为 R2最大功率为 则电路中最大功率为 答：（1）灯泡L正常工作时的电流是0.2A； （2）当闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作， R1的实际电功率为4W； （3）当S、S1、S2均闭合，滑动变阻器R2连入电路的阻值为12.5Ω时，电路的电功率功率最大，最大功率是56.25W。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$