2025年中考物理总复习计算题专题十一电功率

2025年中考物理总复习计算题 专题十一 电功率 一、计算题 1．如图是我国身穿外骨骼装甲的士兵装填炮弹的情景。以前徒手装填一次炮弹至少需要消耗576J的能量，现在用电池驱动的外骨骼装甲代替士兵填弹，一块充满电的电池最多可装填炮弹75次，求： (1)标有“10V 3000mA•h”字样的外骨骼装甲电池充满电可储备多少电能？ (2)装填75次炮弹至少需要多少能量？ (3)用外骨骼装甲代替士兵填弹的效率为多少？ 2．在图所示的电路中，电源两端电压为3V且保持不变，R2的阻值为10Ω。当开关S闭合后，电流表的示数为0.2A。求： (1)电压表的示数U1； (2)电阻R1的电功率P1。 3．超高压水刀是一种新技术产品，一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成。它将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭’、可以对坚硬物体实施切割，如图所示。某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10-8m2，喷水速度v=800m/s，高速“水箭”对该切割面的压强p=3×108Pa。已知水泵电机功率P=20kW，水的密度ρ=1.0×103kg/m3.。求： (1)水刀正常工作2min消耗的电能； (2)高速“水箭”对切割面的压力； (3)水刀的效率。 4．如图所示的电路，电阻R1为20Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A，求： （1）电源电压； （2）电阻R2在10min内消耗的电能。 5．小明为了测量家里的洗衣机的电功率，观察了他家标有3000R/KW.h的电能表在30min内转过了750圈，由此他计算出自家洗衣机的功率应为多大？ 6．物理实验室有一个灯泡，铭牌上标有“6V 3W”的字样．兴趣小组的同学想让这个小灯泡正常工作，但手边只有一个电压恒为9V的电源，于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路，如图所示，使小灯泡刚好正常工作．求： （1）小灯泡正常工作时的电流； （2）整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能； （3）小灯泡正常工作时，电阻R消耗的电功率． 7．如图所示的电路中，将一个额定电压为2V的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为6V的电源上，小灯泡恰好正常工作，已知小灯泡此时的电阻为10。求： (1)小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流： (2)定值电阻R的阻值； (3)该电路工作30s，小灯泡产生的热量。 8．在图（a）所示的电路中，合上电键后，电压表V、电流表Al（使用0.6安量程）的示数分别为12伏、0.5安，电流表A2的示数如图（b）所示，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~100欧。求； (1)滑动变阻器接入电路部分的阻值； (2)电阻R2消耗的电功率； (3)为保证两个电流表都正常工作，滑动变阻器R1连入电路的最小阻值。 9．如图是小明家电热水壶内部的简化电路图，其中R1为加热管，R2为限流电阻，只有加热管放出的热量能被水吸收。S1是温控开关（也叫防干烧开关），S、S2是手动开关，调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态，如表是该电热水壶的铭牌。 XX 牌电热水壶 额定电压 220V 最大容量 1.5L 额定加热功率 880W 保温功率 频率 50Hz （1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2应处于什么状态？正常工作时，通过加热管R1的电流为多少？ （2）电热水壶正常工作，在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水需要吸收多少热量？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）水烧开后，让电热水壶处于保温状态，若R2＝165Ω，则电热水壶的保温功率为多少？ 10．小丽同学在学完电学后，设计了一个保温箱电路，如图所示，图中的A 为温度传感器(达到设定温度时，它自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路，它的作用相当于开关)，S为温度档位设定开关，她设定了三个档：40℃ 、50℃ 、60℃ ，加热功率分别为45 W、72 W 、90W ．电源电压是36 V，且保持不变，R1、R2、R3都是发热体． (1)当S拨至位置1时，加热功率是多少?R1的阻值是多少? (2)S拨至位置3时，电路中的电流是多少? (3)当S拨至位置2时，请你列出与此时电路有关的两个未知物理量并解答． 11．如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S．滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求： （1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流； （2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压； （3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率。 12．下表是小欣家电热水壶的铭牌，在正常工作时，若将如图所示该电热水壶装满水。（不计热量损失，水的比热容是，外界气压为1标准大气压，） ××牌电水壶 额定电压 220V 额定功率 1000W 容积 1.0L (1)将一壶水从20℃加热至70℃需要吸收热量多少J？ (2)烧开一壶水需要8min，求此加热过程的效率？ 13．某保温电热水壶电路如图所示，S是温控开关，R1为加热器。当开关S接到a时，电热水壶处于加热状态，此时通过电热水壶的电流是4A。当水烧开时，开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时电热水壶的电功率为110W。不考虑温度对电阻阻值的影响。求： （1）加热电阻R1的阻值和加热状态时的电功率； （2）在保温状态下，通过电阻R2的电流。 14．如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压为光敏电阻，。当有光照射时 ；当扶梯上有顾客经过，挡住射向 的光线时， 的阻值增大，计数器就计数一次。图乙为某段时间内 两端的电压 随时间t变化的图像。 （1）当有光照射时，电路中的电流为多大？ （2）当扶梯上有顾客经过时，的阻值为多大？ （3）这段时间内电路消耗的电能是多少？ 15．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S断开时，电流表的示数为2A，这时电阻R1消耗的电功率为12W，当S闭合后。电流表的示数为3A。求： （1）电源的电压； （2）电阻R2的阻值。 16．如图甲所示是小明家新购入的电炖锅，它的特点是电功率比较小，可以采用小火慢烧法炖粥、汤，可以使食材和调料的味道、营养很好的散发到粥、汤里，香味特浓。它的简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化），R2的电阻值为330Ω。开关S接1时为保温状态；当开关S接2时为加热状态，功率为220W。 试求： （1）电炖锅加热状态下电路中的电流是多少？ （2）电炖锅保温状态下的电功率是多少？ （3）电炖锅加热状态下工作3h，消耗的电能是多少？ 17．如图甲所示为某品牌的家用卷发棒，使用它可轻松做出不同发型。图乙是其简化的工作电路图，R1、R2为电热丝，R1的阻值为440Ω。此卷发棒有两挡，开关S与触点2接通时为低温挡；与触点3接通时为高温挡。为了防止高温挡温度过高，用一个新型PTC发热电阻Rt与R1串联，Rt的阻值随温度的变化如图丙所示。求： （1）使用高温挡，当温度为200℃时电路中的电流； （2）使用高温挡过程中，电路的最大功率； （3）若低温挡的功率为10W，求R2的阻值。 18．小明要设计一个照明电路，现有两盏规格为“12V 12W”的灯泡和一个12V的太阳能电池。 （1）一盏“12V 12W”的灯泡正常发光，10h消耗多少千瓦时的电能？ （2）若这两灯泡串联接在太阳能电池上，总功率是多少？ （3）若这两灯泡并联接在太阳能电池上，总功率是多少？ 19．我国幅员辽阔，日照充足，一年可获得的太阳能约为，求： （1）这些太阳能相当于多少吨标准煤完全燃烧释放的能量？（已知标准煤的热值） （2）利用太阳能的一种方式是用集热器把水加热，某太阳能集热器把质量为、初温为的水加热到，水吸收的热量是多少？已知水的比热容 （3）如果这些水吸收的热量改用额定功率为3000W的电热水器来提供，电热水器需正常工作多长时间？（假设加热过程中消耗的电能全部被水吸收） 20．小明用R1＝516Ω，R2＝R3＝484Ω的三根电阻丝，为宠物保温箱设计了一个电加热器，其工作电压为220V，内部电路如图所示，S为旋转型开关，通过旋转开关S，可实现从低温到中温、高温的转换。保温箱容积为1.5m3，空气密度为1.3kg/m3，空气比热容为0.8×103J/（kg•℃），电阻丝加热保温箱内空气的效率为80%。求： （1）保温箱内空气温度从10℃升高到30℃需要吸收的热量是多少？ （2）低温挡功率和中温挡功率分别为多大？ （3）要完成（1）中的升温要求，至少需要多长的加热时间？    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 《2025年中考物理总复习计算题 专题十一 电功率》参考答案 1．(1)；(2)；(3)40% 【详解】(1)外骨骼装甲电池充满电可储备的电能 (2)装填75次炮弹至少需要的能量 (3)用外骨骼装甲代替士兵填弹的效率 答：(1) 标有“10V 3000mA•h”字样的外骨骼装甲电池充满电可储备的电能是； (2) 装填75次炮弹至少需要的能量是； (3) 用外骨骼装甲代替士兵填弹的效率为40%。 2．(1)1V；(2)0.2W 【详解】解：(1) 电阻R2 两端的电压 U2=I R2=0.2A×10Ω=2V 电阻R1 两端的电压 U1=U－U2=3V－2V=1V 电压表测R1两端的电压，故电压表的示数为1V (2) 电阻R1的电功率 P1=U1 I=1V×0.2A=0.2W 答：(1) 电压表的示数为1V； (2)电阻R1的电功率P1为0.2W。 3．(1)2.4×106J；(2)15N；(3)60% 【详解】(1)水刀正常工作2min消耗的电能 (2)高速“水箭”对切割面的压力 (3)水刀对水做功的功率 水刀的效率 答：(1)水刀正常工作2min消耗的电能是； (2)高速“水箭”对切割面的压力是15N； (3)水刀的效率是60%。 4．（1）6V；（2）720J 【详解】解：（1）电阻R1和R2并联，电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A测量干路电流。所以电源电压等于电阻R1两端电压，即 （2）电阻R2两端电压为 通过电阻R2的电流为 电阻R2在10min内消耗的电能 答：（1）电源电压为6V； （2）电阻R2在10min内消耗的电能是720J。 5．500W 【详解】消耗1kW⋅h的电能，电能表转3000转，电能表转了750转，消耗电能： ，洗衣机的功率： . 6．（1）0.5A；（2）270J；（3）1.5W． 【详解】（1）小灯泡正常工作时的电流： IL＝＝＝0.5A； （2）因串联电路中各处的电流相等，所以，整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能：W＝UIt＝UILt＝9V×0.5A×60s＝270J； （3）因串联电路分压规律得： UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V，电阻R消耗的电功率： PR＝URI＝URIL＝3V×0.5A＝1.5W． 7．(1)0.2A；(2)20；(3)12J 【详解】(1)由欧姆定律可求小灯泡正常发光时电流为 (2)定值电阻两端电压为 串联电流相等，则可求定值电阻阻值为 (3)灯丝为纯电阻，则产生热量为 Q= W=UIt=2V×0.2A×30s=12J 答：(1)通过小灯泡电流为0.2A。 (2)定值电阻为20Ω。 (3)小灯泡产生热量为12J。 8．(1)60欧 (2)3.6瓦 (3)40欧 【详解】（1）由电路图可定值电阻R2与滑动变阻器并联，电流表A2测R1支路电流，A1测干路电流，电流表A2的示数小于电流表A1的示数，所以电流表A2的示数为0.2A，电压表测量电源电压，则电源电压为12V。滑动变阻器接入电路部分的阻值为 （2）通过电阻R2的电流 电阻R2消耗的电功率 （3）因为通过R2的电流为0.3A，干路电流表A1的最大示数为0.6A，所以通过滑动变阻器的最大电流为 则滑动变阻器连入电路中的最小电阻为 9．（1）S、S2闭合，4A；（2）5.04×105J；（3）55W 【详解】解：（1）由电路图可知，当S1、S、S2都闭合时，R2短路，电路只有R1工作；当开S、S1闭合、S2断开时，两电阻串联；根据串联电阻的规律，根据 当电路只有R1工作时功率大，为加热状态，即手动开关S、S2都闭合时，电热水壶处于加热状态； 根据表中数据可知，电热水壶的额定功率为880W，正常工作时，通过加热管R1的电流为 （2）由表中数据知，一满壶水的体积为1.5L，其质量为 在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水升温 水需要吸收多少热量 （3）加热管电阻 当开S1、S3闭合、S2断开时，两电阻串联，电路处于保温状态，根据电阻的串联，此时电路的电阻 由欧姆定律，此时电路中的电流 则电热水壶的保温功率，即R1的功率 答：（1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2都处于闭合状态；正常工作时，通过加热管R1的电流为4A； （2）电热水壶正常工作，在1标准大气压下，将一满壶初温为20℃的水烧开，水需要吸收多少热量为5.04×105J； （3）若R2为165Ω，则电热水壶的保温功率为55W。 10．（1）P＝90W，R1＝14.4Ω；（2）1.25A；（3）示例：电路中的电流I＝2A，电阻R2＝3.6Ω 【详解】(1)开关接1时,电路电阻最小,只有R1一个电阻接入电路．根据公式P＝可知：保温箱电路处于“高”档位工作时,电路消耗功率最大为P大＝90W， R1＝＝14.4Ω. (2)开关接3时,三个电阻串联,电路电阻最大时,根据公式P＝可知保温箱电路处于“低”档位,功率最小为：P小＝45W,则电流I小＝＝1.25A； (3)开关接2只有电阻R1和R2串联接入电路,电路电阻适中,根据公式 P＝可知：保温箱电路处于“中”档位,功率为P中＝72W,此时可以求出电路电流和R1和R2串联后的总电阻： I中＝＝2A,R串＝ ＝18Ω. 11．（1）0.6A；（2）5V；（3）0.9W 【详解】解：（1）当滑动变阻器接入电路电阻为零时，电流最大，由图乙可知最大电流为0.6A。 （2）当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电流最小，由图乙可知最小电流为0.1A，滑动变阻器的电功率为0.5W，根据P=UI可知，此时滑动变阻器两端电压为 （3）由甲图可知R0与R串联，则 又 联立可得 =6V，=10 滑动变阻器的电功率 当 P最大，为 答：（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流为0.6A； （2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压为5V； （3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W。 12．(1) (2)70% 【详解】解：（1）由可得满壶水的质量 水吸收的热量为 （2）烧开一壶水吸收的热量为 根据可得烧开一壶水消耗的电能为 此加热过程的效率为 答：（1）将一壶水从20℃加热至70℃需要吸收热量； （2）烧开一壶水需要8min，求此加热过程的效率为70%。 13．（1）55Ω，880W；（2）0.5A 【详解】解：（1）当开关S接到a时，电路为R1的简单电路，电热水壶处于加热状态，由可得，加热电阻R1的阻值 加热状态时的电功率 （2）开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时R1与R2串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，通过电阻R2的电流 答：（1）加热电阻R1的阻值是55Ω，加热状态时的电功率为880W； （2）在保温状态下，通过电阻R2的电流是0.5A。 14．（l）0.3A；（2）100Ω；（3）7.68J。 【详解】解：（1）当有光照射时，电路中的电流为 （2）当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，根据题图可知：此时加在定值电阻两端的电压为U2=2V，此时电路中的电流为 根据串联电路的电压、电流规律，此时光敏电阻两端的电压为 光敏电阻的阻值为 （3）这段时间内电路消耗的电能是 W=UIt=12V×0.3A×2s+12V×0.1A×0.4s=7.68J 答：（l）当有光照射时，电路中的电流为0.3A； （2）当扶梯上有顾客经过时，R1的阳值为100Ω； （3）这段时间内电路消耗的电能是7.68J。 15．(1)6V；(2)6Ω。 【详解】(1)由图可知，当S断开时，电路中只有R1连入电路中，已知R1电流和消耗的电功率，由P＝UI可得电源电压： U＝U1＝＝＝6V； (2)在S断开时，由I＝可得R1的阻值： R1＝＝＝3Ω， S闭合后，R1、R2并联，电流表测干路电流，此时两电阻两端电压与电源电压相等均为6V，所以通过R1的电流不变，所以R2中的电流为： I2＝I﹣I1＝3A﹣2A＝1A， 电阻R2的阻值： R2＝＝＝6Ω。 答：(1)电源的电压为6V； (2)电阻R2的阻值为6Ω。 16．（1）1A；（2）88W；（3）2.376×106J 【详解】解：（1）当开关S接2时，电路为R1接在电源上的简单电路，电炖锅处于为加热状态，根据P＝UI可的电路中的电流 由欧姆定律可得电阻R1的阻值 （2）开关S接1时，R1、R2串联，电炖锅处于保温状态，由串联电路的电阻规律可知电路的总电阻 R总＝R1+R2＝220Ω+330Ω＝550Ω 电炖锅保温状态下的电功率 （3）电炖锅加热状态下工作时间 t＝3h＝10800s 由W＝Pt可得消耗的电能 W＝P加热t＝220W×10800s＝2.376×106J 答：（1）电炖锅加热状态下电路中的电流是1A； （2）电炖锅保温状态下的电功率是88W； （3）电炖锅加热状态下工作3h，消耗的电能是2.376×106J。 17．（1）0.2A；（2）88W；（3）4400Ω 【详解】解：（1）当温度为200℃时，根据图丙可知，发热电阻Rt的阻值为660Ω；由于开关S与触点3接通时为高温挡，此时发热电阻Rt与R1串联，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，此时的电路电流为 （2）开关S与触点3接通时Rt与R1串联，为高温挡。使用高温挡过程中，当发热电阻Rt最小为110Ω时，电路中的电流最大，最大电流为 电路的最大功率为 （3）低温挡时，根据可得，电路的电功率为 解得，R2的阻值为4400Ω。 答：（1）使用高温挡，当温度为200℃时电路中的电流为0.2A； （2）使用高温挡过程中，电路的最大功率为88W； （3）若低温挡的功率为10W，R2的阻值为4400Ω。 18．（1）0.12 kW·h；（2）6W；（3）24W 【详解】解：（1）一盏“12V 12W”的灯泡正常发光，10h消耗电能 W=Pt=12×10-3kW×10h=0.12 kW·h （2）一个灯泡的电阻 两灯泡串联电阻 R串=2R灯=2×12Ω=24Ω 两灯泡串联的总功率 （3）两灯泡并联接在太阳能电池上，根据并联电路电压的特点可知，实际电压等于灯泡的额定电压，两灯泡均正常发光，总功率 P并=2P额=2×12W=24W 答：（1）10h消耗0.12 kW·h的电能； （2）两灯泡串联的总功率为6W； （3）两灯泡并联总功率是24W。 19．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由题意可知，标准煤完全燃烧释放的能量 由 得，需要标准煤的质量 （2）水吸收热量 （3）由题意可知，电热水器消耗的电能 由 得出，电热水器需正常工作的时间为 答：（1）这些太阳能相当于标准煤完全燃烧释放的能量。 （2）利用太阳能的一种方式是用集热器把水加热，某太阳能集热器把质量为、初温为的水加热到，水吸收的热量是。 （3）如果这些水吸收的热量改用额定功率为3000W的电热水器来提供，电热水器需正常工作时间为。 20．（1）3.12×104J；（2）48.4W、100W；（3）195s 【详解】解：（1）由得空气的质量为 保温箱内空气温度从10℃升高到30℃需要吸收的热量为 （2）由图知，当旋转开关S接触点1和2时，R1、R2串联，由串联电路的电阻特点可知，电路中电阻最大，根据可知，总功率最小，此时保温箱处于低温挡，则低温挡的功率为 当旋转开关S接触点2和3时，R1被短路，电路为R2的简单电路，电路中电阻较小，根据可知，总功率较大，此时保温箱处于中温挡，则中温挡的功率为 （3）当旋转开关S接触点3和4时，R2、R3并联，由并联电路的电阻特点可知，电路中电阻最小，根据可知，此时电功率最大，此时保温箱处于高温挡，则高温挡的功率为 在（1）中Q吸＝3.12×104J，且电阻丝加热保温箱内空气的效率为80%，由 可得消耗的电能为 根据得，加热时间最少为 答：（1）保温箱内空气温度从10℃升高到30℃需要吸收的热量是3.12×104J； （2）低温挡功率和中温挡功率分别为48.4W、100W； （3）要完成（1）中的升温要求，至少需要195s的加热时间。 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 $$