专题08 电功和电功率(陕西专用)-【好题汇编】2025年中考物理一模试题分类汇编
2025-06-18
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内容正文:
专题08 电功和电功率
考点01 电功率
考点02 家庭电路
考点03 电能和电功
考点04 安全用电
考点05焦耳定律
电功率考点01
1.(2025·陕西省西安市·一模)中国茶文化源远流长,如图是某款工夫茶保温碟。电路原理如图所示,电阻为发热体,它的额定电压为220V,额定电功率为44W,且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温,L为电功率忽略不计的电源指示灯。求:
(1)保温碟正常工作时的电流;
(2)保温碟正常工作时发热体电阻的阻值。
【答案】(1)
(2)
【来源】2025年陕西省西安市经开区中考一模物理试题
【详解】(1)保温碟正常工作时的电流为
(2)保温碟正常工作时发热体电阻的阻值为
2.(2025·陕西省安康市·一模)下列家用电器的额定功率最接近0.15kW的是( )
A.节能灯 B.电冰箱
C.电熨斗 D.空调器
【答案】B
【来源】2025年陕西省安康市白河区水城中学中考一模物理试题
【详解】A.家用节能灯的额定功率在20W左右,故A不符合题意;
B.家用电冰箱的额定功率约为200W,最接近,故B符合题意;
C.电熨斗的额定功率约为700W,故C不符合题意;
D.家用空调的额定功率约为1000W,故D不符合题意。
故选B。
家庭电路考点02
1.(2025·陕西省西安市·一模)关于安全用电下列说法正确的是( )
A.家庭电路中只有在短路时空气开关会跳闸
B.只要不同时触摸到火线和零线就不会发生触电事故
C.电能表的指示灯闪的越快,表明用电器消耗的电能越多
D.使用试电笔时手不能接触笔尖金属体
【答案】D
【来源】2025年陕西省西安高新第一中学中考一模物理试题
【详解】A.家庭电路中在短路或者电路电流过大时,空气开关都会跳闸,故A错误;
B.站在地面上触摸火线,人体有电流经过,会发生触电事故,故B错误;
C.电能表的指示灯闪的越快,表明用电器单位时间消耗的电能越多,故C错误;
D.使用试电笔时手不能接触笔尖金属体,否则会发生触电事故,故D正确。
故选D。
2.(2025·陕西省西安市·一模)如图所示,请将开关和灯泡正确连入家庭电路。
【答案】
【来源】2025年陕西省西安市经开区中考一模物理试题
【详解】控制灯泡的开关应和灯泡串联,且开关应接在火线和用电器之间,如图所示:
安全用电考点04
1.(2025·陕西省西安市·一模)新能源汽车逐渐进入人们的生活,相应的新能源汽车充电桩也大量出现,关于充电桩的安装及其安全使用,说法正确的是( )
A.充电桩的外壳应该接在零线上
B.充电插头的绝缘层破损后仍可以继续使用
C.有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源
D.充电桩输出功率越大,与之配套的导线越粗
【答案】D
【来源】2025年陕西省西安市新城区中考一模物理试题
【详解】A.安装充电桩时,为了安全,外壳要接地线,故A错误;
B.充电插头的绝缘层破损后仍继续使用可能有触电危险,故B错误;
C.为了安全电工在安装充电桩时必须断开电源,故C错误;
D.充电桩输出功率越大,输出电流也越大,与之配套的导线越粗,故D正确。
故选D。
2.(2025·陕西省西安市·一模)如图所示,下列符合安全用电原则的是( )
A.用湿手触摸开关
B.为方便从家里往外接充电线
C.雷雨时树下避雨
D.用电器失火先切断电源
【答案】D
【来源】2025年陕西省西安市临潼区中考一模物理试题
【详解】A.生活用水是导体,不能用湿手触摸开关,用湿手触碰开关,容易发生触电事故,故A不符合题意;
B.从家里往外接充电线,容易使电线损坏,发生触电事故,故B不符合题意;
C.雷电是高空云层放电,高大的树木、建筑物等易将电流导向大地,雷雨天躲在大树底下避雨非常危险,故C不符合题意;
D.用电器失火时,首先切断电源,再实行救援措施,故D符合题意。
故选D。
3.(2025·陕西省榆林市·一模)“珍爱生命,安全用电”,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.手机充电的插头长期不拔 B.空气开关“跳闸”后应该立即复位通电
C.电水壶烧水时远离插线板 D.有经验的电工在维修电路时不必断开电源
【答案】C
【来源】2025年陕西省榆林市横山区中考一模物理试题
【详解】A.手机充电器长期插在插座上,即使不充电也会消耗电能并产生热量,容易引发火灾或缩短电器寿命,故A不符合题意;
B.空气开关跳闸表明电路中存在过载或短路故障,应立即排查原因并解决问题后再复位,直接复位可能造成二次跳闸或设备损坏,故B不符合题意;
C.电水壶工作时会产生水蒸气,若离插线板过近可能导致水汽进入插孔引发短路,保持距离是必要的安全措施,故C符合题意;
D.电工维修时必须先断开电源,即使经验丰富也可能因意外触电,这是基本的安全操作规程,故D不符合题意。
故选C。
电功率考点01
1.(2025·陕西省安康市·一模)为了保障潜水员潜水时的安全,潜水时会佩戴如图﹣1所示的水压表和深度表。图﹣2为某款深度表的简化电路图,电源电压U=12V且恒定不变,定值电阻R0=10Ω,Rp是力敏电阻,其阻值随海水深度变化的图像如图﹣3所示,已知RP允许通过的最大电流为0.6A。
(1)在保证电路安全的情况下,该深度表能够测量的最大深度是多少 ?
(2)当深度为10m时,电压表的示数为多少 ?电路消耗的总功率是多大 ?
(3)该深度表的一个缺点是能够测量的最大深度较小,在不更换力敏电阻的前提下,请你给出一种改进的方案: (只改变一个条件)。
【答案】(1)60m
(2) 3V 3.6W
(3)可以减小电源电压
【来源】2025年陕西省安康市白河区水城中学中考一模物理试题
【分析】【小题1】深度表测量的深度越深,RP的电阻越小,电路中的电流越大。由题意可知RP允许通过的最大电流为0.6A,则在保证电路安全的情况下,电路的总电阻最大为
因此力敏电阻接入电路中的电阻为RP=R总大﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω
由图3可知该深度表能够测量的最大深度是60m。
【小题2】由图-3可知,当深度为10m时,力敏电阻接入电路的电阻为R′P=30Ω,此时电路中的电流为
则电压表的示数为:U′=I′R0=0.3A×10Ω=3V
电路消耗的总功率是P总=UI′=12V×0.3A=3.6W
【小题3】深度越大,力敏电阻越小,电路总电阻也越小,而力敏电阻允许通过的最大电流是一定的,所以,可减小电源电压来达到目的。
2.(2025·陕西省汉中市·一模)如图甲所示是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”,控制电路电源电压为6 V,电磁继电器线圈电阻为10 Ω,R为压敏电阻,其阻值大小随压力F 的变化关系如图乙所示。当光控开关接收到绿光时断开,工作电路中指示灯亮,电控照相机不工作;当光控开关接收到红光时自动闭合,且当力敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06 A时,电控照相机开始拍照,g取10 N/kg。下列说法中正确的是( )
A.a处是电控照相机,b处是指示灯
B.当控制电路中电流等于0.06 A时,闯红灯的车的质量为600kg
C.当质量为1 200 kg的车闯红灯时,控制电路消耗的总功率为0.9 W
D.若需要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以适当降低电源电压
【答案】C
【来源】2025年陕西省汉中市宁强县部分学校中考一模物理试题
【详解】A.当光控开关接收到绿光时断开,衔铁没有被吸下来,a处是通电的,此时工作电路中指示灯亮,说明此时a处是指示灯,b处处于断开状态;当接收到红光时开关闭合,且压敏电阻受到压力足够大,电磁继电器线圈电流达到0.06 A,衔铁被吸下,b处电控照相机工作,因此b处是电控照相机,a处是指示灯,故A错误;
B.当控制电路中电流为0.06 A时,电路总电阻为
线圈电阻为10 Ω,则此时压敏电阻阻值应该为R压=R总-R圈=100 Ω-10 Ω=90 Ω
车的质量m=600 kg时,压力F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N
由图乙可知,压敏电阻受到的压力为6 000 N时,对应的电阻值不是90Ω,故B错误;
C.当车的质量为1 200 kg时,压力F'=m'g=1200 kg×10N/kg=12000N
由图乙可知此时压敏电阻阻值为30Ω。总电阻为R总′=R′+R圈=30Ω+10Ω=40Ω
总功率
故C正确;
D.若降低电源电压,在相同压力下,压敏电阻阻值不变,控制电路电流减小,电磁继电器不易触发拍照,因此需要提高电源电压才能使质量较小的车触发拍照,故D错误。
故选C。
3.(2025·陕西省榆林市·一模)如图甲所示,小明新买的电加热饭盒具有加热、保温两挡功能,简化电路如图乙所示,、均是发热电阻,加热挡额定电功率为400W,且的阻值是的4倍。求:
(1)电加热饭盒在加热挡正常工作时,通过电路中的电流是多少?(计算结果保留一位小数)
(2)R2的阻值是多少?
(3)某次带饭过程中,电加热饭盒正常保温时间为2h,正常加热时间为3min,共消耗多少电能?
【答案】(1)1.8A
(2)484Ω
(3)6.48×105J
【来源】2025年陕西省榆林市横山区中考一模物理试题
【详解】(1)电加热饭盒在加热挡正常工作时,通过电路中的电流
(2)由图乙可知,当开关S接1时,电阻R1、 R2串联接入电路,电路中总电阻;当开关S接2时,电阻R1接入电路,电路中总电阻为R1。根据可知,在总电压不变的情况下,总电阻越小,总功率越大,则:当开关S接1时,电功率较小,处于保温挡;当开关S接2时,电功率较大,处于加热挡。
R1的电阻为
R2的电阻为
(3)电加热饭盒保温时的电功率
电加热饭盒正常保温2h时消耗的电能
电加热饭盒正常加热3min时消耗的电能
这次带饭过程中,电加热饭盒消耗的电能
4.如图甲是某自动控温电热水器的电路图,其中控制电路电压恒为6V,R1为热敏电阻,置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计,R1阻值随温度变化的关系如图乙所示,R2为可调电阻,用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝,均置于水箱中,R3=22Ω 电磁铁线圈电阻忽略不计,当电磁铁电流达到0.2A时,继电器衔铁被吸下来。电源电压均保持不变,请完成下列问题:
(1)控制电路中,电磁铁的工作原理是电流的 效应 电磁铁的上端是 极。
(2)加热时电热丝R3的功率为多少?
(3)如果将电热水器水温设为60℃,R2的阻值应该调至多少Ω?
(4)保温状态下,R3的功率为88W,则工作电路30s消耗的电能是多少?
【答案】(1) 磁 S
(2)2200W
(3)20Ω
(4)13200J
【来源】2025年陕西省西安国际港务区铁一中陆港初级中学中考一模物理试题
【详解】(1)[1]电磁继电器是利用电磁铁通电有磁性,断电无磁性,吸引或放开衔铁控制电路,是电流的磁效应。
[2]根据电路图,电流从通电螺线管上方流入,根据安培定则,下端为N极,则上端为S极。
(2)如图在工作电路中,根据若衔铁被吸下来,电路中R3R4两个电阻串联,此时总电阻较大,总功率较小,处于保温状态;若衔铁不被吸引下来,电路中接入R3,总电阻较小,总功率较大,处于加热状态,故处于加热状态时,R3的功率
(3)控制电路中R1R2串联,根据题目条件,当电流为0.2A时,衔铁被吸引下来,处于保温状态,停止加热,若温度设为60℃,根据乙图此时R1阻值为,控制电路电源电压保持不变为6V,根据欧姆定律和串联电阻规律
(4)处于保温状态时R3R4两个电阻串联,且R3=22Ω不变,若此时R3的功率为88W
根据得
又因为是串联电路所以
电路消耗得电能
5.(2025·陕西省商洛市·一模)如图-1所示,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“”字样,电流表量程为,小灯泡、的额定电压均为,通过两灯泡电流与两端电压的关系如图-2所示,只闭合开关,滑动变阻器滑片移至中点时,小灯泡正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为。只闭合开关,电路中电流最小时,滑动变阻器两端的电压为。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关时,滑动变阻器的滑片向左移动,小灯泡的亮度变暗
B.电源电压为
C.小灯泡正常工作消耗的电能为
D.只闭合开关时,电路消耗功率的范围为
【答案】D
【来源】2025年陕西省商洛市山阳县中考一模物理试题
【详解】A.据图-1可知,只闭合开关时,电路为灯泡L1和变阻器串联,电流表测电路中的电流,滑动变阻器的滑片向左移动,变阻器接入电路中的阻值变小,电流变大,灯泡的亮度变亮,故A错误;
B.只闭合开关,电路为灯泡L2和变阻器串联,滑动变阻器滑片移至中点时,小灯泡正常发光,则灯泡L2两端电压为6V,据图-2可知,电路中的电流为0.8A,此时滑动变阻器消耗的功率为,则变阻器两端电压为
则电源电压为
故B错误;
C.据图-2可知,小灯泡正常工作时,电路中的电流为1A,则小灯泡正常工作消耗的电能为
故C错误;
D.只闭合开关时,电路为两灯泡与变阻器串联,由两灯泡正常发光时的电流、变阻器的规格可知,电路中允许通过的最大电流为0.8A,电路消耗的最大电功率为
由B选项可知,滑动变阻器滑片移至中点时,电路中的电流为0.8A,变阻器两端电压为4V,变阻器一半的阻值为
则变阻器的最大阻值为10Ω,根据题意,只闭合开关,电路中电流最小时,滑动变阻器两端的电压为,可得电路中的最小电流为
电路消耗的最小电功率为
电路消耗功率的范围为5∼8W,故D正确。
故选D。
6.(2025·陕西省西安市·一模)华为Mate60Pro手机搭载了我国自主研发芯片麒麟9000S5G处理器,拥有容量为5000mA•h,标称电压为4V的超大锂离子聚合物电池,支持50W无线超级快充,支持20W无线反向充电,极大方便了人们的使用。该手机电池充满电后可储存的电能为 J ;若每次都将手机电池电量耗尽后再充满,一度电最多能让该手机充满电 次 ;手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时的 大。
【答案】 72000 50 电功率
【来源】2025年陕西省西安国际港务区铁一中陆港初级中学中考一模物理试题
【详解】[1]该手机电池充满电后可储存的电能为
[2]一度电最多能让该手机充满电的次数为则一度电最多能让该手机充满电的次数为50次。
[3]手机“超级快充”技术中的快指充电快,所用时间短,根据可知充电时的电功率大。
7.(2025·陕西省商洛市·一模)2025年1月7日,我国最大滩涂光伏储能电站——华电莱州大型盐碱滩涂光储一体化项目在渤海湾畔投产发电,大片的盐碱地变身清洁能源新绿洲。该储能电站的总装机容量为,预计项目年发电量可满足50万户家庭一年的用电。由于光伏发电具有间歇性和不稳定性,电站同时又配套建设了容量为的储能系统,在白天阳光强烈时,把多余的电能储存在这里,夜里再将电能释放出来,成为一个夜里也能发电的光伏电站,已知储能系统的放电效率为90%。
(1)若每户家庭的日平均用电量为8度电,则该储能电站预计每年(365天)的发电量是多少?已知传统燃煤电厂的效率为,标准煤的排放系数为2.5(指完全燃烧标准煤排放的二氧化碳的质量为),则与传统燃煤电厂相比该储能电站每年可以减少排放二氧化碳的质量是多少?(标准煤的热值为)
(2)某日夜间电力需求高峰持续3.5小时,储能系统需以的功率持续供电,请通过计算判断满容量的储能系统能否满足电力需求;
(3)白天阳光强烈时,把多余的电能储存至储能系统中,此时储能系统相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。请结合所学知识或生活经验分析,导致光伏发电具有不稳定性的因素是: (写出一条即可)。
【答案】(1),
(2)能
(3) 用电器 见解析
【来源】2025年陕西省商洛市山阳县中考一模物理试题
【详解】(1)50万户家庭一年的用电量
该储能电站预计每年的发电量。这些发电量需要传统燃煤电厂燃烧标准煤放出的热量
需要燃烧标准煤的质量
每年可减少排放的二氧化碳的质量
(2)某日夜间的用电量
储存系统能提供的电能
所以满容量储能系统能满足电力需求。
(3)[1]把多余的电能储存到储能系统中,此时的储能系统相当于消耗电能,因此相当是电路中的用电器。
[2]光伏发电,需要太阳能,在阴雨天气等情况下,太阳能提供受到影响,则光伏发电会受到影响。
8.(2025·陕西省安康市·一模)某电热水壶具有加热和保温两种功能,其内部电路如图所示,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换,当开关旋至图示位置时电热水壶处于 状态。电热水壶的铭牌如表所示,则将1kg水从20℃加热到沸腾需要吸收的热量是 J,不计热量损失,则使用加热挡至少要加热的时间是 s。[,当地气压为标准大气压]
容量
1L
电源
220V
加热功率
1000W
保温功率
50W
【答案】 保温 3.36×105 336
【来源】2025年陕西省安康市白河区水城中学中考一模物理试题
【详解】[1]由图可知,闭合S、旋转开关处于1位置时,R1和R2串联,电路的总电阻最大,由可知,此时电路总功率最小,电热水壶处于保温状态,闭合S、旋转开关处于2位置时,只有R2工作,电路的总电阻最小,由可知,此时电路总功率最大,电热水壶处于加热状态。
[2]水吸收的热量为
[3]不计热量损失,电热水壶处于加热状态时消耗的电能为
使用加热挡至少要加热的时间为
9.(2025·陕西省汉中市·一模)科技小组的同学给电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器,如图1所示,可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的。电动机正常工作时功率为60 W,且发热电阻不能单独工作出现“干烧”现象。问题:
(1)热风与冷风相比,热风使鞋干的更快,原因是水的蒸发快慢与 有关。
(2)在图2虚线框内画出烘干器内部电路图。
(3)小明将家里的其它用电器均关闭,只让此烘干器在热风功能下单独正常工作,观察到家里标有“1 600 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯在3m in内闪烁了40次,求发热电阻的阻值。
(4)使用时发现温度过高,存在安全隐患,想要把发热电阻的功率减小到原来的一半,请写出一个改造方案。
【答案】(1)温度
(2)
(3)110Ω
(4)给发热电阻再串联一个阻值为110Ω发热电阻
【来源】2025年陕西省汉中市宁强县部分学校中考一模物理试题
【详解】(1)热风与冷风相比,温度不同,热风使鞋干的更快,原因是水的蒸发快慢与温度有关。
(2)湿鞋烘干器可实现冷风吹干和热风烘干两种功能,冷风吹干时只有电动机工作,热风烘干时电动机和发热电阻同时工作,即电动机和发热电阻并联,发热电阻不能单独工作出现“干烧”现象,说明开关控制发热电阻,如图所示:
(3)3min烘干器消耗电能
烘干器热风挡的功率
由电路图可知,烘干器热风挡电动机与发热电阻并联,则发热电阻的功率为PR=P热-PM=500W-60W=440W
由可得,发热电阻的阻值
(4)由 可知,要使发热电阻的功率减小到原来的一半,则R要增大一倍。即可以给发热电阻再串联一个阻值为110Ω发热电阻(或用一个220Ω的发热电阻替换原有的发热电阻)。
家庭电路考点02
1.(2025·陕西省汉中市·一模)小亮家新安装了一台储水式电热水器,正常使用时与其他用电器是 联的。将水箱中50 kg的水由 -20℃加热到预设温度 20℃,需要吸收的热量为 J。如图所示,该电热水器设置有防电墙装置,人体的电阻为2kΩ,防电墙电阻为468kΩ,当地线失效时(地线上已画上“×”),此防电墙 (选填“能”或“不能”)保证该人的安全。
【答案】 并 8.4×106 能
【来源】2025年陕西省汉中市宁强县部分学校中考一模物理试题
【详解】[1]小亮家新安装了一台储水式电热水器,正常使用时与其他用电器互不影响,是并联的。
[2]水箱中50 kg的水由- 20℃加热到预设温度 20℃,需要吸收的热量为
[3]由图得,当水从热水器流出时,防电墙与人体串联,通过人体的电流为
人体的安全电流为小于等于10mA,故此防电墙能保证该人的安全。
2.(2025·陕西省商洛市·一模)如图是家庭中常用的插线板,闭合开关后,指示灯发光,插孔可以提供工作电压,若指示灯损坏,不影响插孔的正常使用。下列说法正确的是( )
A.插线板电线的绝缘皮破损仍可安全使用
B.开关闭合后,若指示灯短路,插孔会被烧坏
C.插线板的电线粗细应符合规格
D.插线板可以接多个大功率用电器同时工作
【答案】C
【来源】2025年陕西省商洛市洛南县中考一模物理试题
【详解】A.插线板电线的绝缘皮破损,不能继续使用,因为容易导致触电等安全事故,故A错误;
B.题意知,指示灯损坏,不影响插孔的正常使用,指示灯与插孔并联连接。指示灯短路,电流不经过插孔,插孔不会被烧杯,故B错误;
C.插线板的电线粗细应符合规格,当电线太细,电阻太大,根据Q=I2Rt,在电流和通电时间一定时,产生的热量多容易引发火灾等危险,故C正确;
D.插线板不可以接多个大功率用电器同时工作,这样会造成通过插线板的电流太大而被烧坏,故D错误。
故选C。
3.(2025·陕西省宝鸡市·一模)对于如图所示的部分家庭电路,下列说法正确的是( )
A.用电器接入三孔插座后与电灯是串联的
B.控制电灯的开关可以和灯相互交换位置
C.若ab间断路,电灯仍能正常工作
D.空气开关跳闸,一定是电路中出现短路
【答案】C
【来源】2025年陕西省宝鸡市陈仓区中考一模物理试题
【详解】A.由于并联电路中的各个用电器是互不影响的,所以用电器接入三孔插座后与电灯是并联的,A错误,不符合题意;
B.为了保证用电安全,控制照明灯的开关应接在火线上,开关与灯的位置不能交换,B错误,不符合题意;
C.若ab间断路,电灯仍然可以连接到进户的火线和零线上,仍能正常工作,C正确,符合题意;
D.空气开关跳闸,可能是电路中出现短路,也可能是用电器总功率过大,D错误,不符合题意。
故选C。
4.(2025·陕西省西安市·一模)室内装修时,必须进行电路改装。下列关于室内电路改装的说法,符合安全用电要求的是( )
A.空气开关可以安装在任意位置
B.使用试电笔检查电路时,手不能接触笔尾金属体
C.在未断开电源开关的情况下也能更换灯泡
D.给空调和电热器等有金属外壳的用电器供电的三孔插座必须接地
【答案】D
【来源】2025年陕西省西安市交通大学附中中考一模物理试题
【详解】A.空气开关是一种电路保护装置,它能够在电路发生过载、短路等故障时自动切断电源,保护电路和用电设备的安全;它必须安装在火线上,以确保在切断电源时能够彻底切断电路中的电流;如果安装在任意位置,可能会导致电路无法被彻底切断,从而引发安全事故,故A不符合题意;
B.使用验电笔时,手不能接触笔尖金属体,避免引起触电;手要接触笔尾金属体,故B不符合题意;
C.为用电安全,防止触电引起的触电事故,更换灯泡时必须断开开关,故C不符合题意;
D.三孔插座中的地线通过三脚插头与用电器的金属外壳连接,是为了确保家用电器的金属外壳安全接地,防止因漏电而发生触电事故,因此给空调和电热器等有金属外壳的用电器供电时三孔插座必须接地,故D符合题意。
故选D。
5.(2025·陕西省渭南市·一模)
(1)奶奶喜欢养花,为了使喜阳的花能茁壮成长,如图-1所示,小明利用一块平面镜使图中入射到A点的太阳光正好反射到花上的B点。请你在图-1中通过作图画出平面镜的位置。
(2)春节假期,小雨和爸妈一起外出旅游,如图-2甲所示是某宾馆床头柜上的开关示意图,如图-2乙所示是其控制的电路图,其中为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;为单独控制电视插座的开关。请在图-2乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则。
【答案】(1)
(2)
【来源】2025年陕西省渭南市临渭区中考一模物理试题
【详解】(1)连接AB,可得反射光线,然后作出入射光线和反射光线夹角的角平分线,即为法线,再作一条线段与法线垂直,该线段的位置即为镜子的位置。如图所示:
(2)火线先进开关,然后接入灯泡,而零线直接接入灯泡。开关S2应与插座串联,开关接火线,电视插座上部直接接零线,如图所示:
6.(2025·陕西省汉中市·一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法错误的是( )
A.图甲中,人不接触高压带电体就不会造成触电事故
B.图乙中,测电笔使用时手必须接触笔尾金属体
C.图丙中,多个大功率用电器不能接同一插线板同时使用
D.图丁中,灯泡及开关的接法不符合安全用电要求
【答案】A
【来源】2025年陕西省汉中市宁强县部分学校中考一模物理试题
【详解】A.不接触高压带电体可能造成高压电弧触电和跨步电压触电,故A错误,符合题意;
B.验电笔电笔时,笔尖接触要检测的导线,手接触笔尾金属体,才能在接触火线时氖管发光,故B正确,不符合题意;
C.家庭电路电压不变,使用多个大功率用电器时总功率过大,会使总电流过大,烧坏插座,故C正确,不符合题意;
D.火线首先进开关,再入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套,图丁中,灯泡及开关的接法不符合安全用电要求。故D正确,不符合题意。
故选A。
7.(2025·陕西省咸阳市·一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.只有短路才会造成空气开关跳闸
B.在使用试电笔时,手指不应直接触碰笔尾金属体,以免发生触电
C.发现家用电器或电线着火时,先切断电源再灭火
D.正在洗菜的小明发现电水壶中的水开了,立即用手去拔电水壶的插头
【答案】C
【来源】2025年陕西省咸阳市三原县中考一模物理试题
【详解】A.家庭电路中空气开关跳闸,可能是发生了短路,或用电器总功率过大,电路电流太大造成的,故A错误;
B.使用测电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,才是正确的,当氖管发光时,说明接触的是火线,手指一定不能触碰金属笔尖,以免发生触电,故B错误;
C.根据安全用电知识可知,发现家用电器或电线着火时,首先要切断电源再去灭火,故C正确;
D.正在洗菜的小明的手上有水,水是电的良导体,用湿手去拔电源插头时,容易引起触电事故,故D错误。
故选C。
8.(2025·陕西省安康市·一模)生命安全重于泰山,物理学科更是安全教育的主要阵地。下列四幅图中符合安全用电原则的是( )
A.在楼道里给电动自行车充电
B.在高压线下钓鱼
C.有人触电应先立即切断电源
D.多个大功率用电器同时使用同一插座
【答案】C
【来源】2025年陕西省安康市白河区水城中学中考一模物理试题
【详解】A.为避免充电时引起火灾,电动自行车充电时应远离居民楼,不能将电动自行车停放在居民楼楼道充电,故A不符合题意;
B.高压线不接触也有可能触电,所以不能靠近高压带电体,故B不符合题意;
C.发现有人触电,首先应切断电源,或用干木棒把电线挑开,然后根据具体情况,进行相应的救治,故C符合题意;
D.多个大功率用电器同时使用一个插座,当总功率过大,造成电流过大,易发生火灾,故D不符合题意。
故选C。
9.(2025·陕西省西安市·一模)下列做法中符合安全用电原则的是( )
A.三孔插座可以不接地线使用
B.打扫卫生时可以用湿抹布擦正在工作的电视机
C.空气开关跳闸时,要检查排除故障后再恢复供电
D.使用试电笔时,手指一定要接触笔尖前部金属体
【答案】C
【来源】2025年陕西省西安市经开区中考一模物理试题
【详解】A.有金属外壳的用电器需要使用三孔插座,是因为三孔插座接地线,带有金属外壳一定要接地,避免用电器漏电时发生触电事故,因此三孔插座一定要接地线使用,故A不符合题意;
B.湿毛巾是容易导电的物体,用湿毛巾擦拭正在工作的用电器时,容易引起人体触电,故B不符合题意;
C.气开关跳闸,可能电路有短路或总功率过大,所以应先检修,检查没有问题后再使空气开关复位,故C符合题意;
D.使用试电笔时,手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故D不符合题意。
故选C。
电能和电功考点03
1.(2025·陕西省西安市·一模)随着人们环保意识的提高,风光互补路灯(如图)得到了广泛的应用。它既能通过太阳能电池板充电,又能通过风力发电机充电,为延长蓄电池的使用寿命,一般充电至90%即停止充电,放电余留20%即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数:
风力发电机
太阳能电池板
LED路灯
蓄电池容量
额定风速
12m/s
总面积
1.44m2
额定电压
12V
额定电压
12V
额定输出功率
400W
额定输出功率
180W
额定功率
80W
电池容量
400A⋅h
(1)太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)仅靠蓄电池供电,最多可供LED路灯正常发光多长时间 ?
(3)若当地太阳辐射功率(1h内投射到1m2面积上的太阳能)为3.0×106J/(m2⋅h),求太阳能电池板的光电转化效率 ;
(4)当风速为12m/s时,持续光照6h,蓄电池的电量由20%恰好充到了90%。求此过程中太阳能电池板的实际输出功率 。(充电过程不计能量损耗)
【答案】(1)可再生
(2)42h
(3)15%
(4)160W
【来源】2025年陕西省西安市新城区中考一模物理试题
【详解】(1)由于太阳能可以从自然界源源不断地获取,所以太阳能是可再生能源。
(2)由题意可知,蓄电池使用过程中,充电至90%时停止充电,放电余留20%时停止电能输出,则蓄电池的供电容量
由得可供灯具正常发光时间
(3)太阳能电池板的面积为1.44m2,额定输出功率为180W,则太阳吸收的太阳能为
太阳能电池板的光电转化效率是
(4)蓄电池的电量由20%充到70%,则储存的电能为1.2096×107J,风力发电机发电为
太阳能电池板发电
所以太阳能电池板的实际输出功率
2.(2025·陕西省西安市·一模)小明家有一款家用空气炸锅如图甲所示,其简化电路如图乙所示,工作过程风扇始终转动,而发热管则通过温控开关有规律地闭合或断开,使锅内温度在一定范围内波动。其中电风扇功率为44W,发热管电阻为40Ω。小明用空气炸锅烘焙牛排时,设定温度为180℃,总工作时间为20min,温度传感器显示锅体温度随时间变化关系如图丙所示。
(1)为使空气炸锅能自动停止工作,应在图乙电路中的 (选填“a”或“b”)处串联一个定时开关;
(2)空气炸锅正常工作到12min时,图乙电路c点电流为多少 ?
(3)这次空气炸锅额定电压下烘焙牛排共消耗了多少电能 ?
(4)小明打开锅盖尝了一块牛排欠熟,与以往时间一样,猜想可能与空气炸锅加热时是否以额定的电压工作。他查看自己家的电能表如图丁所示,表上标有“3600r/kW·h”字样;随后他关闭了家中其它用电器,只让空气炸锅加热牛排,观察到电能表转盘3分钟转过210圈。则:此时空气炸锅工作时的实际电功率 ?
【答案】(1)a
(2)5.7A
(3)1.0692×106J
(4)1200W
【来源】2025年陕西省西安市铁一中学中考一模物理试题
【详解】(1)由图可知空气炸锅工作时,电风扇与发热管并联,所以在干路的a点串联一个定时开关,在定时开关断开时能使空气炸锅能自动停止工作。
(2)由图丙可知,空气炸锅工作到12min时,空气炸锅内的温度在上升,表明此时发热管与电风扇同时工作;根据P=UI可得,电风扇的电流
由欧姆定律可得,发热管中通过的电流
根据并联电路电流规律可得,图乙电路c点电流I=I扇+I管=0.2A+5.5A=5.7A
(3)由图丙可知,在整个工作过程中,风扇始终是工作状态,所用时间t=20min=1200s
风扇消耗的电能W扇=P扇t=44W×1200s=5.28×104J
由图丙计算温度上升的时间,即发热管的工作时间t管=8min+(13min-10min)+(18min-15min)=14min=840s
根据欧姆定律和W=UIt可得,发热管消耗的电能
空气炸锅这次烘焙牛排共消耗的电能W总=W扇+W管=5.28×104J+1.0164×106J=1.0692×106J
(4)能表转盘3分钟转过210圈,消耗的电能
空气炸锅工作时的实际电功率
3.(2025·陕西省西安市·一模)如图,是物地学科节上某实践小组设计的“环保节能生态小屋”。小屋采用的风光互补能源系统是由太阳能电池板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成的,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电。在强风或者晴天时,两种发电装置发出的电能不能立刻使用完,会将一部分电能充入蓄电池组中。已知蓄电池组的质量为75kg,电池能量密度为0.2kW·h/kg,为了增加蓄电池的使用寿命,在充电至蓄电池组容量的90%时停止充电,放电余留10%时停止放电。
(1)0.2kW·h/kg的物理意义是 。
(2)风力发电机参数如下表,按照每天平均以3m/s的风速发电4h计算,风力发电机每天可以给小屋提供多少J的电能?
风速v/(m/s)
v<1
1≤v<3
3≤v<6
6≤v<10
10≤v
1s内获得的风能/(×10⁴J)
0
0.1
0.15
0.20
0.25
风电转化效率
—
30%
(3)在风速为0.8m/s,晴朗的一天启动能源系统工作5h,已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW,太阳能板面积为10m2,光电转化效率为16%。系统启动前蓄电池已达到停止电能输出的电量,若“环保节能生态小屋”一天用掉的总电能为2kW·h,这天剩余电量能否完成一次蓄电池组完整的充电工作?
(4)小明认为该“环保节能生态小屋”更适合建造在陕北,而小华认为更适合建造在陕南。你赞成谁的观点?简要说明你的观点和理由 。
【答案】(1)见解析
(2)
(3)这天不可以完成一次蓄电池组的充电工作
(4)见解析
【来源】2025年陕西省西安市交通大学附中中考一模物理试题
【详解】(1)电池能量密度为0.2kW·h/kg,表示1千克该电池组储存的电能为0.2千瓦时。
(2)根据表格数据得到3m/s风速时1s内获得的风能是0.15×104J/s,风力发电机每天工作4h可以给小屋提供的电能W1=0.15×104J/s×4×3600s×30%=6.48×106J
(3)由表格数据可知风速为0.8 m/s时,风力发电机无法启动,只有太阳能电池板提供电能,且工作时间为5h,5h太阳能电池板产生的电能W2=1000W/m2×10m2×5×3600s×16%=2.88×107J
蓄电池组充电到90%需要的电能W3=0.2kW·h/kg×75kg×(90%-10%)=12kW·h=4.32×107J
太阳能电池板需要转化的电能W4=12kW·h+2kW·h=14kW·h=5.04×107J
因为W2<W4,因此这天不可以完成一次蓄电池组的充电工作。
(4)建造在陕北更适合,陕北风大,太阳光照充足,可同时利用两种能量。
4.(2025·陕西省宝鸡市·一模)如图甲是一款采用增压技术的挂烫机,简化电路如图乙,有“慢热”和“速热”两个挡位,R1、R2是电热丝(阻值不随温度变化),其部分参数如表所示。求∶
额定电压
220V
额定功率
慢热挡
800W
速热挡
1200W
(1)当开关S接 (选填“1、2”“2、3”或“3、4”)时,挂烫机处于慢热挡。
(2)电热丝R2的阻值是多少?
(3)该挂烫机在速热挡正常工作,使60mL的水温从20℃升高到120℃,用时30s。则速热挡的加热效率是多少?[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)2、3
(2)121Ω
(3)70%
【来源】2025年陕西省宝鸡市陈仓区中考一模物理试题
【详解】(1)根据公式,在电压一定时,电阻R越大,功率越小。当开关S接“1、2”时,电路断路,此时功率为0;当开关S接“2、3”时,只有R1接入电路,此时功率为;当开关S接“3、4”时,R1与R2并联接入电路,电阻最小,此时功率最大。故当开关S接“2、3”时,挂烫机处于慢热挡。
(2)当开关S接2、3时,挂烫机处于慢热挡,此时,由可得
当开关S接3、4时,挂烫机处于速热挡,此时,R2的功率为
由可得
(3)水的质量
从20℃升高到120℃,水吸收的热量
速热挡正常工作30s,速热挡消耗的电能
速热挡的加热效率
5.(2025·陕西省西安市·一模)小明家控制照明灯的按键开关上有一个指示灯,如图所示。实际使用时发现:按键开关闭合时,标有“220V 40W”的照明灯正常发光,照明灯熄灭,指示灯会发出微弱光,指示灯的额定电压约为220V,功率为2W~3W。下列说法正确的是( )
A.照明灯和指示灯应并联在电路中
B.按键开关闭合时,通过照明灯和指示灯的电流相等
C.照明灯正常发光10h,照明灯和指示灯消耗总电能
D.指示灯一般用超导体材料制成
【答案】C
【来源】2025年陕西省西安国际港务区铁一中陆港初级中学中考一模物理试题
【详解】A.如果照明灯和指示灯并联,且开关在某一支路上,只控制一个灯,所以无论开关是否闭合,都不影响另一个灯,显然不符合要求;如果开关在干路上,则两个灯同时亮同时灭,同样不符合要求;如果两个灯串联,并且开关与指示灯并联,当开关闭合时,指示灯被短路,照明灯单独连入电路,正常发光;当开关断开时,指示灯和照明灯串联接入电路,由于指示灯的电阻过大,分担了大部分的电压,所以照明灯不发光,此时照明灯不亮,指示发出微光,符合要求;故A错误;
B.按键开关闭合时,指示灯不发光,只有照明灯工作,则照明灯有电流,指示灯没有电流通过,故B错误;
C.照明灯正常发光10h,只有照明灯工作,则消耗总电能为
故C正确;
D.指示灯一般是发光二极管,主要由半导体材料制成,故D错误。
故选C。
6.(2025·陕西省西安市·一模)如图,是小明家的电能表,示数为 ,当小明单独打开取暖器时,他发现家中电能表的转盘在30min内转动了1200圈,取暖器实际功率为 kW。为了保护电能表不被烧坏,小明家中最多还能接入总功率为 kW的用电器。
【答案】 1123.4 0.8 3.6
【来源】2025年陕西省西安市交通大学附中中考一模物理试题
【详解】[1]电能表的最后一位是小数,电能表的示数为。
[2]由“”可知,电路中每消耗的电能,电能表转盘转3000r;当电能表转盘转过1200r时,取暖器消耗的电能:
取暖器的实际功率
[3]小明家电能表的最大工作电流为20A,电能表允许接入用电器的最大总功率
小明家中还能接入的功率。
焦耳定律考点05
1.(2025·陕西省西安市·一模)电视节目《荒野求生》中展示了一个在野外获取火种的方法:将口香糖锡纸中间剪掉一些,一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快锡纸条开始冒烟、着火,如图所示。这是因为锡纸中的锡属于 选填“导体”“半导体”或“绝缘体”,将其两端直接与电池正负极相连会造成 选填“断路”或“短路”且锡纸条中间剪细处的电阻较 ,根据 可以判断,此处产生热量较多,容易使温度达到锡纸的着火点而燃烧起来。
【答案】 导体 短路 大
【来源】2025年陕西省西安市经开区中考一模物理试题
【详解】[1]锡纸中的锡是金属,属于导体。
[2]锡纸条两端的锡面直接接触电池的正负极,造成短路,这样电流会很大。
[3]导体的电阻与导体的横截面积有关,锡纸条中间最细处的电阻较大。
[4]根据可知,此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。
2.(2025·陕西省宝鸡市·一模)如图甲所示电路中,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,小灯泡参数模糊不清。第一次只闭合开关S、S1,滑片P从a端移到b端;第二次只闭合开关S、S2,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡的参数为“2V 0.4A”
C.只闭合S、S2,为保证电路安全,滑动变阻器的阻值范围为7.5~30Ω
D.只闭合S、S1,滑片P移至b端时,通电10s,R0产生的热量为32J
【答案】D
【来源】2025年陕西省宝鸡市陈仓区中考一模物理试题
【详解】由图乙可知,第一次只闭合开关S、S1,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流;第二次只闭合开关S、S2,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流;第一次只闭合开关S、S1,滑片P从a端移到b端,当滑片移动到b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,其分得的电压为0,即电压表示数为0,所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像,曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像。
A.只闭合开关S、S1,滑片P移动到b端时,电路中只有R0,此时电路中电流最大为
滑片P在a端时,滑动变阻器与定值电阻串联,电路中的电流最小,最小为0.2A;由欧姆定律得,电源电压
即
解得R0=20Ω
电源电压
故A错误;
B.图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图像,由图像可知,电压表示数最小为3V时,灯泡正常发光,则灯泡的额定电压
此时电路中的电流为
则小灯泡的参数为“5V 0.4A”,故B错误;
C.保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P,由图乙知,当电压表示数最大为6.4V时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由图知,此时的电流为0.32A,由欧姆定律可得,滑动变阻器连入电路的最大电阻为
因为电流表的量程为0~0.6A,小灯泡的额定电流为0.4A,所以电路中的最大电流为0.4A,此时滑动变阻器连入电路中的电阻最小,此时小灯泡两端电压为5V,因为串联电路两端电压等于各部分电路两端电压的总和,所以滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的最小电阻为
所以滑动变阻器的范围为7.5Ω~20Ω,故C错误;
D.只闭合S、S1,滑片P移至b端时,只有R0接入电路,电路中电流最大,为0.4A,通电10s,R0产生的热量为
故D正确。
故选D。
3.(2025·陕西省汉中市·一模)物理老师做“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图乙所示),已知锡纸条上 ab、bc、cd段长度相等,则 段的电阻最大;将锡纸条连接电池的正负极(如图甲所示),很快发现锡纸条开始着火,锡纸具有导电性,此时电路处于 (选填“断路”或“短路”)状态, (选填“ab”“bc”或“cd”)段最先燃烧起来。
【答案】 ab 短路 ab
【来源】2025年陕西省汉中市宁强县部分学校中考一模物理试题
【详解】[1]由图知,锡纸条上相同长度的ab段、bc段、cd段,三段的长度和材料相同,ab段横截面积较小,在材料和长度相同时,横截面积越小电阻越大,所以ab段的电阻大,cd段横截面积大,电阻小。
[2]将锡纸条连接电池的正负极(如图甲所示),很快发现锡纸条开始着火,锡纸具有导电性,此时锡纸条直接将电源的正负极相连,电路处于短路状态。
[3]由上述分析知,ab段的电阻最大,cd电阻最小,在电流相同和通电时间相同时,由知,电阻越大,产生的热量越多,故ab段产生的热量多。
4.2024年底,奇瑞汽车推出一款搭载全固态电池的新车,全固态电池杜绝了在发生碰撞时因电池损坏短路而自然爆炸等安全隐患,电池自然爆炸是因为电池发生短路时,导致电路中 过大,短时间内将电能转化为 能。全固态电池支持高压快充,充电时该电池相当于电路中的 。
【答案】 电流 内 用电器
【来源】2025年陕西省西安高新第一中学中考一模物理试题
【详解】[1]电池自然爆炸是因为电池发生短路时,电路中的电阻会变得非常小,根据欧姆定律,电压一定时,电阻越小,电流就越大。因此,短路会导致电路中电流过大。
[2]电流通过导体时会产生热量,这是电流的热效应。当电池短路时,电流过大,短时间内会产生大量的热,将电能迅速转化为内能,使得电池温度急剧升高,从而引发爆炸。
[3]全固态电池支持800V高压快充,在充电过程中,电池消耗电能,相当于用电器。
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专题08 电功和电功率
考点01 电功率
考点02 家庭电路
考点03 电能和电功
考点04 安全用电
考点05焦耳定律
电功率考点01
1.(2025·陕西省西安市·一模)中国茶文化源远流长,如图是某款工夫茶保温碟。电路原理如图所示,电阻为发热体,它的额定电压为220V,额定电功率为44W,且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温,L为电功率忽略不计的电源指示灯。求:
(1)保温碟正常工作时的电流;
(2)保温碟正常工作时发热体电阻的阻值。
2.(2025·陕西省安康市·一模)下列家用电器的额定功率最接近0.15kW的是( )
A.节能灯 B.电冰箱
C.电熨斗 D.空调器
家庭电路考点02
1.(2025·陕西省西安市·一模)关于安全用电下列说法正确的是( )
A.家庭电路中只有在短路时空气开关会跳闸
B.只要不同时触摸到火线和零线就不会发生触电事故
C.电能表的指示灯闪的越快,表明用电器消耗的电能越多
D.使用试电笔时手不能接触笔尖金属体
2.(2025·陕西省西安市·一模)如图所示,请将开关和灯泡正确连入家庭电路。
安全用电考点04
1.(2025·陕西省西安市·一模)新能源汽车逐渐进入人们的生活,相应的新能源汽车充电桩也大量出现,关于充电桩的安装及其安全使用,说法正确的是( )
A.充电桩的外壳应该接在零线上
B.充电插头的绝缘层破损后仍可以继续使用
C.有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源
D.充电桩输出功率越大,与之配套的导线越粗
2.(2025·陕西省西安市·一模)如图所示,下列符合安全用电原则的是( )
A.用湿手触摸开关
B.为方便从家里往外接充电线
C.雷雨时树下避雨
D.用电器失火先切断电源
3.(2025·陕西省榆林市·一模)“珍爱生命,安全用电”,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.手机充电的插头长期不拔 B.空气开关“跳闸”后应该立即复位通电
C.电水壶烧水时远离插线板 D.有经验的电工在维修电路时不必断开电源
电功率考点01
1.(2025·陕西省安康市·一模)为了保障潜水员潜水时的安全,潜水时会佩戴如图﹣1所示的水压表和深度表。图﹣2为某款深度表的简化电路图,电源电压U=12V且恒定不变,定值电阻R0=10Ω,Rp是力敏电阻,其阻值随海水深度变化的图像如图﹣3所示,已知RP允许通过的最大电流为0.6A。
(1)在保证电路安全的情况下,该深度表能够测量的最大深度是多少 ?
(2)当深度为10m时,电压表的示数为多少 ?电路消耗的总功率是多大 ?
(3)该深度表的一个缺点是能够测量的最大深度较小,在不更换力敏电阻的前提下,请你给出一种改进的方案: (只改变一个条件)。
2.(2025·陕西省汉中市·一模)如图甲所示是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”,控制电路电源电压为6 V,电磁继电器线圈电阻为10 Ω,R为压敏电阻,其阻值大小随压力F 的变化关系如图乙所示。当光控开关接收到绿光时断开,工作电路中指示灯亮,电控照相机不工作;当光控开关接收到红光时自动闭合,且当力敏电阻受到车的压力增大到一定数值,控制电路中电流等于或大于0.06 A时,电控照相机开始拍照,g取10 N/kg。下列说法中正确的是( )
A.a处是电控照相机,b处是指示灯
B.当控制电路中电流等于0.06 A时,闯红灯的车的质量为600kg
C.当质量为1 200 kg的车闯红灯时,控制电路消耗的总功率为0.9 W
D.若需要使质量较小的车闯红灯也能被拍下,可以适当降低电源电压
3.(2025·陕西省榆林市·一模)如图甲所示,小明新买的电加热饭盒具有加热、保温两挡功能,简化电路如图乙所示,、均是发热电阻,加热挡额定电功率为400W,且的阻值是的4倍。求:
(1)电加热饭盒在加热挡正常工作时,通过电路中的电流是多少?(计算结果保留一位小数)
(2)R2的阻值是多少?
(3)某次带饭过程中,电加热饭盒正常保温时间为2h,正常加热时间为3min,共消耗多少电能?
4.如图甲是某自动控温电热水器的电路图,其中控制电路电压恒为6V,R1为热敏电阻,置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计,R1阻值随温度变化的关系如图乙所示,R2为可调电阻,用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝,均置于水箱中,R3=22Ω 电磁铁线圈电阻忽略不计,当电磁铁电流达到0.2A时,继电器衔铁被吸下来。电源电压均保持不变,请完成下列问题:
(1)控制电路中,电磁铁的工作原理是电流的 效应 电磁铁的上端是 极。
(2)加热时电热丝R3的功率为多少?
(3)如果将电热水器水温设为60℃,R2的阻值应该调至多少Ω?
(4)保温状态下,R3的功率为88W,则工作电路30s消耗的电能是多少?
5.(2025·陕西省商洛市·一模)如图-1所示,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“”字样,电流表量程为,小灯泡、的额定电压均为,通过两灯泡电流与两端电压的关系如图-2所示,只闭合开关,滑动变阻器滑片移至中点时,小灯泡正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为。只闭合开关,电路中电流最小时,滑动变阻器两端的电压为。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关时,滑动变阻器的滑片向左移动,小灯泡的亮度变暗
B.电源电压为
C.小灯泡正常工作消耗的电能为
D.只闭合开关时,电路消耗功率的范围为
6.(2025·陕西省西安市·一模)华为Mate60Pro手机搭载了我国自主研发芯片麒麟9000S5G处理器,拥有容量为5000mA•h,标称电压为4V的超大锂离子聚合物电池,支持50W无线超级快充,支持20W无线反向充电,极大方便了人们的使用。该手机电池充满电后可储存的电能为 J ;若每次都将手机电池电量耗尽后再充满,一度电最多能让该手机充满电 次 ;手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时的 大。
7.(2025·陕西省商洛市·一模)2025年1月7日,我国最大滩涂光伏储能电站——华电莱州大型盐碱滩涂光储一体化项目在渤海湾畔投产发电,大片的盐碱地变身清洁能源新绿洲。该储能电站的总装机容量为,预计项目年发电量可满足50万户家庭一年的用电。由于光伏发电具有间歇性和不稳定性,电站同时又配套建设了容量为的储能系统,在白天阳光强烈时,把多余的电能储存在这里,夜里再将电能释放出来,成为一个夜里也能发电的光伏电站,已知储能系统的放电效率为90%。
(1)若每户家庭的日平均用电量为8度电,则该储能电站预计每年(365天)的发电量是多少?已知传统燃煤电厂的效率为,标准煤的排放系数为2.5(指完全燃烧标准煤排放的二氧化碳的质量为),则与传统燃煤电厂相比该储能电站每年可以减少排放二氧化碳的质量是多少?(标准煤的热值为)
(2)某日夜间电力需求高峰持续3.5小时,储能系统需以的功率持续供电,请通过计算判断满容量的储能系统能否满足电力需求;
(3)白天阳光强烈时,把多余的电能储存至储能系统中,此时储能系统相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。请结合所学知识或生活经验分析,导致光伏发电具有不稳定性的因素是: (写出一条即可)。
8.(2025·陕西省安康市·一模)某电热水壶具有加热和保温两种功能,其内部电路如图所示,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换,当开关旋至图示位置时电热水壶处于 状态。电热水壶的铭牌如表所示,则将1kg水从20℃加热到沸腾需要吸收的热量是 J,不计热量损失,则使用加热挡至少要加热的时间是 s。[,当地气压为标准大气压]
容量
1L
电源
220V
加热功率
1000W
保温功率
50W
9.(2025·陕西省汉中市·一模)科技小组的同学给电吹风加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器,如图1所示,可实现冷风吹干和热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻、一个电动机和两个开关组成的。电动机正常工作时功率为60 W,且发热电阻不能单独工作出现“干烧”现象。问题:
(1)热风与冷风相比,热风使鞋干的更快,原因是水的蒸发快慢与 有关。
(2)在图2虚线框内画出烘干器内部电路图。
(3)小明将家里的其它用电器均关闭,只让此烘干器在热风功能下单独正常工作,观察到家里标有“1 600 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯在3m in内闪烁了40次,求发热电阻的阻值。
(4)使用时发现温度过高,存在安全隐患,想要把发热电阻的功率减小到原来的一半,请写出一个改造方案。
家庭电路考点02
1.(2025·陕西省汉中市·一模)小亮家新安装了一台储水式电热水器,正常使用时与其他用电器是 联的。将水箱中50 kg的水由 -20℃加热到预设温度 20℃,需要吸收的热量为 J。如图所示,该电热水器设置有防电墙装置,人体的电阻为2kΩ,防电墙电阻为468kΩ,当地线失效时(地线上已画上“×”),此防电墙 (选填“能”或“不能”)保证该人的安全。
2.(2025·陕西省商洛市·一模)如图是家庭中常用的插线板,闭合开关后,指示灯发光,插孔可以提供工作电压,若指示灯损坏,不影响插孔的正常使用。下列说法正确的是( )
A.插线板电线的绝缘皮破损仍可安全使用
B.开关闭合后,若指示灯短路,插孔会被烧坏
C.插线板的电线粗细应符合规格
D.插线板可以接多个大功率用电器同时工作
3.(2025·陕西省宝鸡市·一模)对于如图所示的部分家庭电路,下列说法正确的是( )
A.用电器接入三孔插座后与电灯是串联的
B.控制电灯的开关可以和灯相互交换位置
C.若ab间断路,电灯仍能正常工作
D.空气开关跳闸,一定是电路中出现短路
4.(2025·陕西省西安市·一模)室内装修时,必须进行电路改装。下列关于室内电路改装的说法,符合安全用电要求的是( )
A.空气开关可以安装在任意位置
B.使用试电笔检查电路时,手不能接触笔尾金属体
C.在未断开电源开关的情况下也能更换灯泡
D.给空调和电热器等有金属外壳的用电器供电的三孔插座必须接地
5.(2025·陕西省渭南市·一模)
(1)奶奶喜欢养花,为了使喜阳的花能茁壮成长,如图-1所示,小明利用一块平面镜使图中入射到A点的太阳光正好反射到花上的B点。请你在图-1中通过作图画出平面镜的位置。
(2)春节假期,小雨和爸妈一起外出旅游,如图-2甲所示是某宾馆床头柜上的开关示意图,如图-2乙所示是其控制的电路图,其中为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;为单独控制电视插座的开关。请在图-2乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则。
6.(2025·陕西省汉中市·一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法错误的是( )
A.图甲中,人不接触高压带电体就不会造成触电事故
B.图乙中,测电笔使用时手必须接触笔尾金属体
C.图丙中,多个大功率用电器不能接同一插线板同时使用
D.图丁中,灯泡及开关的接法不符合安全用电要求
7.(2025·陕西省咸阳市·一模)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.只有短路才会造成空气开关跳闸
B.在使用试电笔时,手指不应直接触碰笔尾金属体,以免发生触电
C.发现家用电器或电线着火时,先切断电源再灭火
D.正在洗菜的小明发现电水壶中的水开了,立即用手去拔电水壶的插头
8.(2025·陕西省安康市·一模)生命安全重于泰山,物理学科更是安全教育的主要阵地。下列四幅图中符合安全用电原则的是( )
A.在楼道里给电动自行车充电
B.在高压线下钓鱼
C.有人触电应先立即切断电源
D.多个大功率用电器同时使用同一插座
9.(2025·陕西省西安市·一模)下列做法中符合安全用电原则的是( )
A.三孔插座可以不接地线使用
B.打扫卫生时可以用湿抹布擦正在工作的电视机
C.空气开关跳闸时,要检查排除故障后再恢复供电
D.使用试电笔时,手指一定要接触笔尖前部金属体
电能和电功考点03
1.(2025·陕西省西安市·一模)随着人们环保意识的提高,风光互补路灯(如图)得到了广泛的应用。它既能通过太阳能电池板充电,又能通过风力发电机充电,为延长蓄电池的使用寿命,一般充电至90%即停止充电,放电余留20%即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数:
风力发电机
太阳能电池板
LED路灯
蓄电池容量
额定风速
12m/s
总面积
1.44m2
额定电压
12V
额定电压
12V
额定输出功率
400W
额定输出功率
180W
额定功率
80W
电池容量
400A⋅h
(1)太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)仅靠蓄电池供电,最多可供LED路灯正常发光多长时间 ?
(3)若当地太阳辐射功率(1h内投射到1m2面积上的太阳能)为3.0×106J/(m2⋅h),求太阳能电池板的光电转化效率 ;
(4)当风速为12m/s时,持续光照6h,蓄电池的电量由20%恰好充到了90%。求此过程中太阳能电池板的实际输出功率 。(充电过程不计能量损耗)
2.(2025·陕西省西安市·一模)小明家有一款家用空气炸锅如图甲所示,其简化电路如图乙所示,工作过程风扇始终转动,而发热管则通过温控开关有规律地闭合或断开,使锅内温度在一定范围内波动。其中电风扇功率为44W,发热管电阻为40Ω。小明用空气炸锅烘焙牛排时,设定温度为180℃,总工作时间为20min,温度传感器显示锅体温度随时间变化关系如图丙所示。
(1)为使空气炸锅能自动停止工作,应在图乙电路中的 (选填“a”或“b”)处串联一个定时开关;
(2)空气炸锅正常工作到12min时,图乙电路c点电流为多少 ?
(3)这次空气炸锅额定电压下烘焙牛排共消耗了多少电能 ?
(4)小明打开锅盖尝了一块牛排欠熟,与以往时间一样,猜想可能与空气炸锅加热时是否以额定的电压工作。他查看自己家的电能表如图丁所示,表上标有“3600r/kW·h”字样;随后他关闭了家中其它用电器,只让空气炸锅加热牛排,观察到电能表转盘3分钟转过210圈。则:此时空气炸锅工作时的实际电功率 ?
3.(2025·陕西省西安市·一模)如图,是物地学科节上某实践小组设计的“环保节能生态小屋”。小屋采用的风光互补能源系统是由太阳能电池板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成的,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电。在强风或者晴天时,两种发电装置发出的电能不能立刻使用完,会将一部分电能充入蓄电池组中。已知蓄电池组的质量为75kg,电池能量密度为0.2kW·h/kg,为了增加蓄电池的使用寿命,在充电至蓄电池组容量的90%时停止充电,放电余留10%时停止放电。
(1)0.2kW·h/kg的物理意义是 。
(2)风力发电机参数如下表,按照每天平均以3m/s的风速发电4h计算,风力发电机每天可以给小屋提供多少J的电能?
风速v/(m/s)
v<1
1≤v<3
3≤v<6
6≤v<10
10≤v
1s内获得的风能/(×10⁴J)
0
0.1
0.15
0.20
0.25
风电转化效率
—
30%
(3)在风速为0.8m/s,晴朗的一天启动能源系统工作5h,已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW,太阳能板面积为10m2,光电转化效率为16%。系统启动前蓄电池已达到停止电能输出的电量,若“环保节能生态小屋”一天用掉的总电能为2kW·h,这天剩余电量能否完成一次蓄电池组完整的充电工作?
(4)小明认为该“环保节能生态小屋”更适合建造在陕北,而小华认为更适合建造在陕南。你赞成谁的观点?简要说明你的观点和理由 。
4.(2025·陕西省宝鸡市·一模)如图甲是一款采用增压技术的挂烫机,简化电路如图乙,有“慢热”和“速热”两个挡位,R1、R2是电热丝(阻值不随温度变化),其部分参数如表所示。求∶
额定电压
220V
额定功率
慢热挡
800W
速热挡
1200W
(1)当开关S接 (选填“1、2”“2、3”或“3、4”)时,挂烫机处于慢热挡。
(2)电热丝R2的阻值是多少?
(3)该挂烫机在速热挡正常工作,使60mL的水温从20℃升高到120℃,用时30s。则速热挡的加热效率是多少?[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
5.(2025·陕西省西安市·一模)小明家控制照明灯的按键开关上有一个指示灯,如图所示。实际使用时发现:按键开关闭合时,标有“220V 40W”的照明灯正常发光,照明灯熄灭,指示灯会发出微弱光,指示灯的额定电压约为220V,功率为2W~3W。下列说法正确的是( )
A.照明灯和指示灯应并联在电路中
B.按键开关闭合时,通过照明灯和指示灯的电流相等
C.照明灯正常发光10h,照明灯和指示灯消耗总电能
D.指示灯一般用超导体材料制成
6.(2025·陕西省西安市·一模)如图,是小明家的电能表,示数为 ,当小明单独打开取暖器时,他发现家中电能表的转盘在30min内转动了1200圈,取暖器实际功率为 kW。为了保护电能表不被烧坏,小明家中最多还能接入总功率为 kW的用电器。
焦耳定律考点05
1.(2025·陕西省西安市·一模)电视节目《荒野求生》中展示了一个在野外获取火种的方法:将口香糖锡纸中间剪掉一些,一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快锡纸条开始冒烟、着火,如图所示。这是因为锡纸中的锡属于 选填“导体”“半导体”或“绝缘体”,将其两端直接与电池正负极相连会造成 选填“断路”或“短路”且锡纸条中间剪细处的电阻较 ,根据 可以判断,此处产生热量较多,容易使温度达到锡纸的着火点而燃烧起来。
2.(2025·陕西省宝鸡市·一模)如图甲所示电路中,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,小灯泡参数模糊不清。第一次只闭合开关S、S1,滑片P从a端移到b端;第二次只闭合开关S、S2,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡的参数为“2V 0.4A”
C.只闭合S、S2,为保证电路安全,滑动变阻器的阻值范围为7.5~30Ω
D.只闭合S、S1,滑片P移至b端时,通电10s,R0产生的热量为32J
3.(2025·陕西省汉中市·一模)物理老师做“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图乙所示),已知锡纸条上 ab、bc、cd段长度相等,则 段的电阻最大;将锡纸条连接电池的正负极(如图甲所示),很快发现锡纸条开始着火,锡纸具有导电性,此时电路处于 (选填“断路”或“短路”)状态, (选填“ab”“bc”或“cd”)段最先燃烧起来。
4.2024年底,奇瑞汽车推出一款搭载全固态电池的新车,全固态电池杜绝了在发生碰撞时因电池损坏短路而自然爆炸等安全隐患,电池自然爆炸是因为电池发生短路时,导致电路中 过大,短时间内将电能转化为 能。全固态电池支持高压快充,充电时该电池相当于电路中的 。
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