内容正文:
2025年中考物理强基训练:电功率
一、单选题
1.如图所示的电路,闭合开关S后发现灯泡L1正常发光,灯泡L2只能微弱发光,以下对于这一现象产生原因的分析中,合理的是( )
A.灯泡L2发生了断路 B.灯泡L2发生了短路
C.由于灯泡L2的实际功率较大 D.由于灯泡L2的实际功率较小
2.甲、乙、丙三个导体串联在电路中,它们材料相同、均为圆柱体,规格如表所示。通电1min,电流通过甲、乙、丙做的功分别为W甲、W乙、W丙,则( )
导体
长度/cm
横截面积/cm2
甲
5
1
乙
10
1
丙
5
2
A.W乙>W甲>W丙 B.W甲=W乙=W丙
C.W甲>W乙>W丙 D.W丙>W甲>W乙
3. 某同学对身边一些物理量进行了估测,以下的数据最接近实际的是( )
A.物理课本的长度约为 25dm
B.人步行的速度约为1.1m/s
C.教室里的日光灯额定功率约为 150W
D.人体感觉比较舒适的温度约为 35℃
4.如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,通电前,A、B两个U形管的液面相平,通电一段时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则( )
A.I1=I2,A管中的液面较低 B.I1>I2,A管中的液面较高
C.I1=I2,A管中的液面较高 D.I1<I2,A管中的液面较低
5.小宇用如图电暖扇取暖时发现:电暖扇热的发烫,而与之串联的导线却不怎么热。通过思考,提出四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.电流产生的热量多少与哪些因素有关?
B.电流产生的热量多少与电流大小有什么关系?
C.电流产生的热量多少与电阻大小有什么关系?
D.电流产生的热量多少与通电时间有什么关系?
6.在探究电流通过导体产生的热量跟某一因素有关的实验中,将两个完全相同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并装入相等质量的煤油,所连电路(电源电压不变)如图所示,闭合开关( )
A.相同通电时间内,电阻丝R1和R2产生的热量相等
B.本实验探究导体产生的热量与导体的电阻大小是否有关
C.若变阻器滑片P向右滑动,每秒钟电阻R2产生的热量变少
D.本实验通过电流表的示数大小,来判断导体产生热量的多少
7.将L1、L2、L3三盏灯串联在电路中,发现L1最暗,L2较亮,L3最亮,则这三盏灯的物理量关系正确的是( )
A.U1>U2>U3 B.I1<I2<I3 C.R1>R2>R3 D.P1<P2<P3
8.如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前 A、B两个U形管内的液面相平,接通电源一分钟后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则( )
A.I1>I2,A管中的液面高度差较大
B.I1<I2,A管中的液面高度差较小
C.I1=I2,A管中的液面高度差较大
D.I1=I2,A管中的液面高度差较小
9.如图甲所示,长度和材料相同、粗细不同的金属棒AB和CD(阻值均不变)串联在电路中。将电压表分别并联AB和CD两端,电表指针的位置均如图乙所示,下列分析正确的是( )
A.通电后金属棒上创造了热,能量不守恒
B.AB两端的电压为0.5V
C.金属棒AB与CD的阻值之比为4︰1
D.金属棒AB与CD消耗的电功率之比为5︰1
10.如图甲,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电压表的量程为0~15V。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图像,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为18V
B.R1的阻值为5Ω
C.R1的最小功率为1W
D.为保证电压表安全,R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为6:1
二、填空题
11.图为小红家庭电路中安装的电能表,此时示数为 ;小红将某一个用电器单独接入家庭电路中,其正常工作0.1h,电能表的转盘转了300转,则这个用电器可能是 (选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”).
12.上海地区家庭电路的电压为 ,消耗的电能常用 表来测量。标有“200W”的电视机正常工作2小时,耗电 度。
13.如图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像,由图像可知电阻R的阻值为 Ω;若将它们串联在电路中,电路中的电流为0.15A,则电源电压为 V;若将它们并联在电压为2V的电源两端电路中,电路消耗的总功率为 W。
14.实验小组采用如图的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”实验中所用电阻大小均为5Ω。如图所示是探究电流产生的热量跟 的关系,若流经甲容器的电流为2A,那么通电3min右侧的乙容器内电阻产生的热量为 J。
15.如图,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关,电流表A的示数为0. 8A,A1的示数为0.3A,则定值电阻R2在1min内消耗的电能为 J。
16.下表为某款电炉的铭牌,小明做出模拟电路如图,R1、R2均为电阻丝,流过R1电流为I,已知R1=44欧姆,求:
①处于低温裆时, (选填“S2闭合”“S1断开”“S2断开”并说明依据);
②电炉在低温档正常工作时,流过R1电流I= A,电炉在高温档正常工作1min产生的热能是 J;
③若调节开关发现只能在低温档正常工作,不能在高温档工作,原因是 (选填“R2短路”“R1断路”“S2断路”)。
额定电压
220V
额定功率
高温档
看不清
低温档
440W
电源频率
50Hz
17.如图甲,小灯泡为“”,滑动变阻器为“”。只闭合开关和,在电路安全的情况下最大范围调节变阻器的滑片,绘制了电流表示数与变阻器连入阻值关系的图像(图乙);只闭合开关,最大范围调节变阻器的滑片,绘制了电流表与电压表示数关系的图像(图丙)。只闭合开关和,变阻器连入的最小阻值为 ;只闭合开关时,最大范围调节变阻器的滑片的过程中,灯泡的最小功率与最大功率之比为 。
三、实验探究题
18.小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中,提出了下列猜想:
A.与通电时间有关
B.与电阻大小有关
C.与电压大小有关
D.与电流大小有关
实验器材有:阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题
(1)探究猜想A时,将某一电阻丝接入电路,保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝,闭合开关一段时间后火柴头才燃烧,这一现象说明:
①电阻丝产生的热量通过 的方式传递给火柴头;
②电阻丝产生的热量与通电时间 (选填“有关”或“无关”);
(2)探究猜想B时,如图所示,将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路,把两根相同的火柴头分别接触电阻丝(设火柴头与整根电阻丝接触);
①小明思考,若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧,据此能否判断该电阻丝产生的热量多? (选填“能”或“不能”);
②闭合开关较长时间后,发现两电阻丝均发热,但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下,选择下列哪组电阻丝进行实验更可行? (填字母序号)
A.20Ω 30Ω B.15Ω 15Ω C.5Ω 25Ω
(3)小明通过上述实验发现:电阻越大,电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为:串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同,那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式,能否合理完成对猜想B的方案设计 ?请你说明理由 。
19.小明在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源3V、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“,1A”、定值电阻(、、、)开关、导线若干。
(1)图乙是按照图甲连接的实物图,其中有一根导线连接错了,请你在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。(导线不允许交叉) ;
(2)正确连接电路后,发现:①闭合开关前,电流表指针如图丙所示,原因是: ;
②闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,电压表示数接近电源电压,经检查线路连接没有问题,则故障原因可能是 ;
③纠正错误后开始实验获得实验数据如表所示,分析数据,得出结论: 。
实验次序
1
2
3
2
(3)小明继续“探究电流与电阻的关系”,小明将5Ω的电阻接入电路中时,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数如图丁所示。他将5Ω的电阻换成10Ω的电阻进行实验,此时要将滑动变阻器的滑片 (选填“向左”、“向右”或“不用”)移动,使电压表的示数仍如图丁所示,并记录相关数据;接着他将、的电阻接入电路,继续进行实验。当他把 的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到如图丁所示。于是,他改变定值电阻两端的电压,重新依次进行实验,调节后的电压值应该不低于 V;
(4)小明将甲图中的定值电阻换成了小灯泡(额定电压为2.5V),进行“测量小灯泡的额定功率”的实验。测出了几组电压值和电流值,得到小灯泡的I-U图像如图戊所示,则小灯泡的额定功率是 ;
(5)完成实验后,小明又设计出一种测量小灯泡额定电功率方案,如图己所示电路,电源选用的是电压为U且恒定的学生电源,小灯泡额定电压为电阻已知。请完成下面的实验过程:
①电路无误后,闭合开关S,将开关拨至“1”,调节变阻器滑片直至电压表示数为 ;
②再将开关拨至“2”,变阻器滑片不动,读出电压表示数为;
则小灯泡额定电功率表达式 用、、表示。
四、计算题
20.小明家有一个电热杯,为了测量该杯的加热效率,他往杯里装入1kg水,测得水的初温度 20℃,把水加热到 100℃时,该电热杯正常工作了7min,已知该电热水壶的额定功率为1000W,(c水=4.2×103J/(kg·℃)),求∶
(1)水吸收的热量;
(2)电热杯正常工作时的加热效率。
21.图甲是某款家用蒸蛋器,图乙是其简化原理图,和是供热电阻丝,,蒸蛋器的加热功率为,某次使用时向蒸蛋器内加入水,水温升高了80℃后,鸡蛋刚好被蒸熟,此时温控开关自动断开,蒸蛋器处于保温状态,求:
(1)保温时,通过电阻的电流(保留两位小数);
(2)蒸蛋过程中水吸收多少热量【】?
(3)蒸蛋过程中烧水效率为80%,蒸熟鸡蛋共用多长时间?
答案部分
1.D
2.A
3.B
4.B
5.C
6.C
7.D
8.D
9.D
10.A
11.2023.5;电热水壶
12.220V;电能;0.4
13.20;4;0.7
14.电流;900
15.90
16.S2断开,因为电路电压确定,此时电阻大,由 可知,电路电功率小;2;6.6×104;S2断路
17.3;1︰15
18.热传递;有关;能;C;不能;两电阻并联时,电压相同,由于电阻不同,电流也不同,不能控制电流相同,所以不能
19. ;电流表使用前没有调零;电阻R断路;当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;向右;;;;;
20.(1)解:水吸收的热量
答:水吸收的热量为3.36×105J。
(2)解:工作时间
电水壶消耗的电能
电水壶的效率
答:电热杯正常工作时的加热效率为80%。
21.(1)解:加热时R1的功率
保温时,的功率
由得
答:保温时,通过电阻的电流是0.27A。
(2)解:水的体积
水的质量
水吸收的热量
答:蒸蛋过程中水吸收1.68热量。
(3)解:蒸蛋过程消耗的电能
蒸熟鸡蛋所用时间
答:蒸熟鸡蛋共用420s。
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