内容正文:
2025年中考物理专题冲刺摸底练习卷:电功率
一、单项选择题
1.如图所示,电源电压一定,关于电路工作情况,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,两只灯泡是串联的
B.只闭合S2时,只有灯L2会亮
C.先闭合S1,当再闭合S2时,电压表、电流表的示数均不变
D.先闭合S1,当再闭合S2时,整个电路的消耗的电功率变大
2.在如图所示的电路中,电源的电压保持不变,R1为定值电阻,开关S闭合后,将滑动变阻器R2的滑动触头向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数减小 B.电流表A1的示数减小
C.电流表A的示数变大 D.电源消耗的电功率变小
3.小胡同学设计的质量测量仪如图所示,载物台可以上下移动,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.定值电阻在这个电路中没有作用
B.重物的质量越大,电流表示数越大
C.重物的质量越大,电压表示数越大
D.重物的质量越大,电路的总功率越大
4.小田用装满盐水的气球连接在如图的电路中。手拉扯连接气球的导线,使气球变长(盐水与导线充分接触且气球不破裂),下面说法正确的是( )
A.气球内的盐水是绝缘体
B.小灯泡变得更亮
C.无论怎样拉动,电压表的示数都不变
D.若气球破裂,电压表的示数将变大
5.如图所示,已知定值电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关时整个电路正常工作。两电流表的指针都指在同一位置,指针指向如图所示。电源电压保持不变,下列判断正确的是( )
A.定值电阻R2的阻值为7.5Ω B.电源电压是12V
C.流过R2的电流为1.5A D.R2消耗的功率是2.7W
6.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,甲电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压数示数U的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2V
B.R1的阻值为10Ω
C.电路消耗的最大功率为1.8W
D.滑片P在b端时,1min内R1消耗的电能为120J
7.如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω 1A”,电流表量程“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,小灯泡标有“4.5V 0.3A”字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,为保证电路安全且小灯泡两端电压不超额定电压,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A.变阻器的调节范围是5Ω~12Ω B.小灯泡的最小功率是0.6W
C.电压表示数范围是0~3V D.电流表示数范围是0.15A~0.3A
8.如图所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法不正确的( )
A.实验中通过观察U形管内液面的变化反映电流通过导体产生热量的多少
B.甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系
C.甲图通电一段时间,b容器中电流产生的热量较多
D.观察乙图中的实验现象,可知d容器中电阻丝的阻值大
二、填空题
9.如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图象,由图可得甲的电阻是 Ω。若将甲和乙串联接在电路中,它们的实际功率之比P甲∶P乙= 。
10.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示,电源电压为15V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示,灯泡L的额定电压为12V。则灯泡L的额定功率为 W。调节滑动变阻器R,使灯泡L的功率为3.6W,此时滑动变阻器R接入电路的阻值为 Ω。
11.如图的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲∶I乙=2∶5,则电阻R1∶R2= ,当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,则电阻R1、R2消耗的电功率之比为P1∶P2= 。
12.在如图所示的电路中,电源电压为4.5V保持不变,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“10Ω1A”,灯泡L标有“2.5V0.5A”字样,若闭合开关S,两电表示数均不超过所选的量程,灯泡两端电压不允许超过额定电压,不考虑灯丝电阻的变化,则电流表的示数变化范围是 ,灯泡消耗的最小功率为 W,电路消耗的最大总功率为 。
13.军军家电能表的参数如图所示,他家同时工作的用电器总功率不得超过 W。他将一个电风扇单独接入电路中,30min内电能表的指示灯闪烁了64次,电风扇的实际功率为 W。
三、实验探究题
14.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选用的电源电压为,小灯泡的额定电压为(灯丝电阻约为)。
(1)用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整;
(2)连接完电路后闭合开关,发现电流表指针不动,但电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则故障是 ;
(3)移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数如图乙所示,此时的电压为 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图丙所示),分析图像可知:小灯泡的额定功率为 W;当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比 ,导致该现象的原因是 ;
(5)实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是 。
四、综合题
15.如图电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 4.8W”,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”。当R2的滑片P置于最左端时,只闭合S1,灯泡正常发光。
(1)求小灯泡的额定电流;
(2)滑片P置于最左端,闭合S1、S2,求10s内电路消耗的总电能;
(3)滑片P置于最右端,只闭合S2,移动滑片P,使R2的电功率占电路总功率的比值最小,则R2的电功率多大?
16.小明家新买一个电蒸锅,如图所示为其内部简化电路图,它有加热和保温两个挡位;R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热挡功率为1200W;已知水的比热容;求:
(1)电蒸锅正常工作时,保温挡的功率;
(2)电蒸锅正常工作时,电阻R2的阻值;
(3)某次电蒸锅对水加热时,加热效率为84%,要使1.2kg的水温度升高75℃需要消耗多少电能?
答案
1.D
2.D
3.C
4.D
5.A
6.C
7.A
8.C
9.10;1∶2
10.9.6;15
11.2∶3;2∶3
12.0.3~0.5;0.45;2.25
13.8800;40
14.(1)
(2)灯泡断路
(3)2.2;B
(4)0.625;变大;灯丝电阻随温度的升高而增大
(5)小灯泡的实际功率过小
15.解:(1)因为小灯泡L标有“6V 4.8W”,所以,由P=UI知道,小灯泡正常发光的电流是:I额=P额/U额=4.8W/6V=0.8A;
(2)根据题意知道,当R2 的滑片P置于最左端时,只闭合S1时,电路为只有灯泡L工作的电路,且灯泡能正常发光,说明灯泡两端的电压为电源电压,即电源电压是:
U电源 =U额 =6V;
当滑片P置于最左端,闭合S1、S2时,电路中灯泡L和电阻R1 并联,通过电阻R1 的电流是:
I1 =U电源/R1=6V/10Ω=0.6A,
所以,干路的电流为:
I=I额 +I1 =0.8A+0.6A=1.4A,
故10s内电路消耗的总电能是:
W=UIt=6V×1.4A×10s=84J;
(3)由电路图知道,当滑片P置于最右端,只闭合S2时,电阻R1 与R2 串联,由P=UI知道,滑动变阻器R2 消耗的电功率是:P2 =U2 I,电路消耗的总功率是:P总=U总I,R2 的电功率与电路总功率的比值是:
,
要想使这个比值最小,则要最大,即滑动变阻器R2 接入电路的电阻最小,且电流不能超过0.5A,所以此时电路的最大电流是:Imax =0.5A,电路的总电阻应是:
R总=U总/Imax=6V/0.5A=12Ω,
R2 的最小电阻是:
R2小=R总-R1=12Ω-10Ω=2Ω;
即当R2 为2Ω时R2 的电功率占电路总功率的比值最小,此时R2 的电功率是:
P2 =Imax2R2 =(0.5A)2 ×2Ω=0.5W。
16.【解答】只闭合S1时,电路为R1的简单电路;S1、S2都闭合时,R1、R2并联,
因并联电路的总电阻小于任一分电阻,所以由可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,电路中电阻最大,电功率最小,电蒸锅为保温挡;
当S1、S2都闭合,R1、R2并联,电路中电阻最小,电功率最大,电蒸锅为加热挡;
(1)只闭合S1时,只有R1接入电路,电蒸锅处于保温挡,
由可得保温挡功率:
;
(2)当S1、S2均闭合时,R1、R2并联,电蒸锅处于加热挡,
则电阻R2的电功率
P2=P热-P保=1200W-100W=1100W,
由可知,电阻R2的阻值:
;
(3)要使1.2kg的水温度升高75℃,水需要吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1.2kg×75℃=3.78×105J;
由可知,消耗的电能:
。
答:(1)电蒸锅正常工作时,保温挡的功率为100W;
(2)电蒸锅正常工作时,电阻R2的阻值为44Ω;
(3)某次电蒸锅对水加热时,加热效率为84%,要使1.2kg的水温度升高75℃需要消耗的电能为4.5×105J
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