課標(biāo)通用甘肅省2019年中考物理總復(fù)習(xí)素養(yǎng)全練17電功電功率電熱試題.docx

素養(yǎng)全練17電功電功率電熱(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)基礎(chǔ)鞏固一、選擇題(每小題6分,共30分)1.以下用電器中,工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化的主要形式與其他三件不同的是()A.電風(fēng)扇B.電爐C.電熨斗D.電水壺答案:A解析:電風(fēng)扇主要是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電爐、電熨斗和電水壺是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故選A。2.(預(yù)測(cè)題)小明利用電能表測(cè)量某個(gè)家用電器的電功率,當(dāng)電路中只有這個(gè)電器連續(xù)工作時(shí),測(cè)得在1 h 內(nèi),消耗的電能為1.2 kWh,那么這個(gè)用電器是()A.液晶電視機(jī)B.臺(tái)式計(jì)算機(jī)C.家用空調(diào)D.電冰箱答案:C解析:用電器在t=1h內(nèi)消耗的電能為W=1.2kWh,用電器的電功率P=Wt=1.2kWh1h=1.2kW=1200W,液晶電視機(jī)的電功率約為100W,臺(tái)式計(jì)算機(jī)的電功率約為200W,空調(diào)的電功率約為1000W,電冰箱的功率約為100W,所以電功率是1200W的用電器是空調(diào)。3.有兩個(gè)電路元件A和B,流過(guò)元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.A的電阻值為6.25 B.A和B串聯(lián),電路中電流為0.4 A時(shí),A、B的電功率之比為54C.A和B并聯(lián)在電壓為2.5 V的電源兩端,A、B的電功率之比為54D.當(dāng)A和B串聯(lián),兩者電阻相同時(shí),電源電壓為3 V答案:C解析:由圖象可知,當(dāng)通過(guò)A的電流IA=0.4A時(shí),A兩端的電壓UA=2.0V,由I=UR可得,A的電阻RA=UAIA=2.0V0.4A=5,故A錯(cuò)誤;A和B串聯(lián),電路中電流為0.4A時(shí),由圖象可知,兩元件兩端的電壓UA=2.0V,UB=2.5V,由P=UI可得,A、B的電功率之比:PAPB=UAIAUBIB=45,故B錯(cuò)誤;A和B并聯(lián)在電壓為2.5V的電源兩端時(shí),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,兩元件兩端的電壓UA=UB=2.5V,由圖象可知,通過(guò)兩元件的電流IA=0.5A,IB=0.4A,則A、B的電功率之比:PAPB=UAIAUBIB=54,故C正確;當(dāng)A和B串聯(lián),兩者電阻相同時(shí),它們兩端的電壓和通過(guò)的電流相等,由圖象可知,電路中的電流為0.6A,兩元件兩端的電壓均為3V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓U=UA+UB=3V+3V=6V,故D錯(cuò)誤。4.(易錯(cuò)題)L1標(biāo)有“220 V100 W”,L2標(biāo)有“110 V40 W”,把它們并聯(lián)接在110 V的電源上,則()A.L1較亮B.L2較亮C.一樣亮D.不是同時(shí)發(fā)光不能比較答案:B5.如圖甲電路中,電源電壓保持不變,R1是定值電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由a端移動(dòng)到b端,兩電表示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示,則下列說(shuō)法中正確的是()A.電源電壓為14 VB.R2的最大阻值是30 C.滑片P由a向b恰好移動(dòng)三分之一長(zhǎng)度時(shí)R1的電功率為1.25 WD.滑片P在a端時(shí),2分鐘內(nèi)R2消耗的電能是144 J答案:C解析:由圖甲知,當(dāng)滑片在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0,電路為R的簡(jiǎn)單電路,電路中的電阻最小,電流最大,由圖乙知,電源的電壓:U=U1=10V,故A錯(cuò)誤;此時(shí)電路中的電流:I=0.5A,根據(jù)歐姆定律可得,R1的阻值:R1=UI=10V0.5A=20;當(dāng)滑片位于a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,電壓表V的示數(shù)最小,電路中的電流最小,由圖象知,此時(shí)U1=4V,電路中電流I=0.2A,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得,R2的最大阻值:R2=U2I=U-U1I=10V-4V0.2A=30,故B錯(cuò)誤;滑片P由a向b恰好移動(dòng)三分之一長(zhǎng)度時(shí),R2有23接入電路中,此時(shí)電路中電流:IUR1+23R2=0.25A,所以R1的電功率:P1=I2R1=(0.25A)220=1.25W,故C正確;P在a端時(shí),由B項(xiàng)解答可知電路中電流I=0.2A,此時(shí)U=4V,則2分鐘內(nèi)R2消耗的電能:W2=U2It=(10-4)V0.2A120s=144J,故D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共30分)6.(6分)如圖所示,是某種電熱器的電路圖,電源電壓220 V,R1、R2的阻值分別為11 、22 ,通過(guò)旋轉(zhuǎn)扇形開(kāi)關(guān)S,接觸不同觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)擋位的轉(zhuǎn)換,電熱器在低溫工作時(shí)的電功率是 W,在高溫?fù)豕ぷ? min產(chǎn)生的熱量是 J。答案:2 2003.96105解析:根據(jù)P=U2R可知,當(dāng)電阻最大時(shí),電功率最小,旋轉(zhuǎn)扇形開(kāi)關(guān)S接觸c,即只有R2連入電路時(shí)為低溫?fù)?P小=U2R2=(220V)222=2200W當(dāng)兩電阻并聯(lián)時(shí),旋轉(zhuǎn)扇形開(kāi)關(guān)S接觸c、d時(shí)電阻最小,R并=R1R2R1+R2=112211+22=223,在高溫?fù)豕ぷ?min產(chǎn)生的熱量Q高=U2R并t=(220V)222360s=3.96105J。7.(12分)一只燈泡和一個(gè)電阻并聯(lián)后接在電壓為U的電路中,已知電阻的阻值為R,干路上的總電流為I,則燈泡消耗的電功率為,燈泡的電阻是。(用題目中所給的物理量表示)答案:UI-U2RUI-UR8.(12分)在測(cè)量額定電壓為3.8 V的小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)連接了如圖甲所示的電路(電源電壓4.5 V保持不變,電路元件完好,接線柱接線牢固)。(1)在未檢查電路連接是否正確的情況下,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,電流表的示數(shù)將,電壓表的示數(shù)將(兩空均選填“變化”或“不變”)。(2)檢查電路發(fā)現(xiàn)一處錯(cuò)誤,指出連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是(選填“a”“b”“c”或“d”)。(3)排除故障后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),分別記下了多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制了如圖乙所示的I-U圖象。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖丙所示,電流表的示數(shù)為 A,此時(shí)小燈泡的電阻是;當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),它的額定功率是 W。(4)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電壓表的大量程損壞,在不添加任何器材的情況下,請(qǐng)你在丁圖方框中設(shè)計(jì)能測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)電路圖。甲乙丙丁答案:(1)變化不變(2)d (3)0.18101.064(4)解析:(1)電路中,電壓表測(cè)電源電壓,電流表測(cè)電路中的電流,在未檢查電路連接是否正確的情況下,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,電路中的電阻變化,由歐姆定律,電流表的示數(shù)將變化,而電壓表的示數(shù)將不變。(2)電壓表應(yīng)測(cè)小燈泡的電壓,故連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是d。(3)由題圖丙可知,電流表讀數(shù)為0.18A,由題圖乙可知,此時(shí)電壓表讀數(shù)為1.8V,由歐姆定律得燈泡的電阻R=UI=1.8V0.18A=10;小燈泡正常發(fā)光時(shí),由圖乙知電流為0.28A,燈的額定功率:P=ULIL=3.8V0.28A=1.064W。(4)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電壓表的大量程損壞,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,當(dāng)變阻器的電壓UR=4.5V-3.8V=0.7V時(shí),燈正常發(fā)光,故將電壓表小量程并聯(lián)在變阻器兩端即可。能力提升一、選擇題(每小題5分,共10分)1.(難題)如圖甲所示的電路中,定值電阻R1為10 ,R2為滑動(dòng)變阻器,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S后,滑片P從B端移動(dòng)到A端的過(guò)程中,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是()A.電源電壓是4 VB.滑動(dòng)變阻器的最大阻值10 C.滑片在中點(diǎn)時(shí),R1的功率為0.8 WD.滑片移至A端和B端時(shí),R1的功率之比為91答案:D解析:由題圖知,滑片在A端時(shí)電壓表示數(shù)為0,電流表示數(shù)為0.6A,滑片在B端時(shí)電壓表為4V,電流表為0.2A,根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路電壓規(guī)律得,U=4+0.2R1U=0.6R1解得U=6V,R1=10,故A錯(cuò);滑片移至B點(diǎn)時(shí),R2接入電路的阻值最大,此時(shí)電流最小,由圖乙得R2=U2I=4V0.2A=20,故B錯(cuò);當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí),I=UR1+12R2=0.3A,P1=I2R1=0.9W,C錯(cuò);將A、B兩點(diǎn)的電流代入P1=I2R1,得PAPB=91,D對(duì)。2.(預(yù)測(cè)題)如圖所示的電路,電源電壓保持不變,電阻R1、R2的阻值分別為10 和20 ,只閉合開(kāi)關(guān)S1,將滑片P移到中點(diǎn),電壓表示數(shù)為6 V,電阻R1的功率為P1,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,將滑片移到最左端,電阻R2的功率為P2,若P1P2=29,則下列說(shuō)法正確的是()A.電源電壓為18 VB.滑動(dòng)變阻器的最大電阻為20 C.電路的最大功率為12.15 WD.電路的最小功率為2.7 W答案:C解析:A、B選項(xiàng),由題干電路圖可知,只閉合開(kāi)關(guān)S1,將滑片P移到中點(diǎn)時(shí),R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R1兩端的電壓U1=U-U滑=U-6V,則電阻R1的功率P1=U12R1=(U-6V)210。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,將滑片移到最左端時(shí),R1與R2并聯(lián),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,電阻R2的功率P2=U2R2=U220。則P1P2=(U-6V)210U220=29,解得U=9V。又I=U1R1=U-U滑R1=U滑R2,即9V-6V10=6VR2,得R=40,故A、B錯(cuò)誤。C選項(xiàng),閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,將滑片移到最左端,R1與R2并聯(lián),電路中的總電阻最小,電路的總功率最大,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,電路中的總電阻R并=R1R2R1+R2=102010+20=203,電路的最大功率Pmax=U2R并-(9V)2203=12.15W,故C正確。D選項(xiàng),R1與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)時(shí),電路中的總電阻最大,電路的總功率最小,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路的最小功率Pmin=U2R1+R=(9V)210+40=1.62W,故D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共30分)3.(2分)(預(yù)測(cè)題)如圖所示,將燈L1、L2按甲、乙兩種方式接在電壓均為U的兩個(gè)電路中。L1在甲、乙兩個(gè)電路中的電功率分別為4 W和25 W,設(shè)兩燈泡的電阻不變,則L1、L2兩燈泡電阻之比為;甲、乙兩電路總功率之比為。答案:236254.(2分)(易錯(cuò)題)一個(gè)額定電壓為12 V的小型電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),測(cè)得通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.5 A,工作10 min,所消耗的電能為 J;在這10 min內(nèi)該電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量是360 J,則電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是。答案:3 6002.4解析:已知電壓U=12V,電流I=0.5A,工作時(shí)間t=10min=600s,電流做的功W=UIt=12V0.5A600s=3600J;在時(shí)間t內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量Q=360J,由焦耳定律知Q=I2Rt,電動(dòng)機(jī)線圈電阻R=QI2t=360J(0.5A)2600s=2.4。5.(2分)(預(yù)測(cè)題)如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L1、L2上分別標(biāo)有“6 V3.6 W”和“2 V1 W”的字樣,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“40 1 A”的字樣。只閉合開(kāi)關(guān)S1,滑片P在中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)是6 V,則電源電壓為 V;同時(shí)閉合S1、S2,要使小燈泡不被燒壞,則電流表的示數(shù)不能超過(guò) A。(忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響)答案:180.7解析:根據(jù)題意知,只閉合開(kāi)關(guān)S1,滑片P在中點(diǎn)時(shí),滑動(dòng)變阻器與燈泡L1串聯(lián),電壓表測(cè)的是燈泡L1兩端的電壓,電流表測(cè)的是電路總電流。此時(shí)電壓表示數(shù)為6V,則小燈泡L1在額定電壓下工作,則流過(guò)小燈泡的電流為額定電流,則I額1=P1U額1=3.6W6V=0.6A;此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的有效電阻為R滑1=20,則滑動(dòng)變阻器分壓U滑=IR=I額1R滑1=0.6A20=12V;所以電源電壓為U=U滑+U額1=12V+6V=18V。對(duì)于L2,額定電流為I額2=P2U額2=1W2V=0.5A,電阻R2=U額2I額2=2V0.5A=4;對(duì)于L1,電阻為R1=U額1I額1=6V0.6A=10。當(dāng)兩開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合,兩燈泡并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),滑動(dòng)變阻器允許流過(guò)的最大電流為I滑m=1A。暫時(shí)不考慮I滑m,因U額1U額2,并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,因此兩燈泡兩端的電壓為Um=U額1=2V,則流過(guò)小燈泡L1的電流I1=UmR1=2V10=0.2A,則電路允許的最大電流為Im=I1+I額2=0.2A+0.5A=0.7A,因Im20,所以變阻器應(yīng)選用R2(電路中的最大電流不超過(guò)變阻器允許的最大電流0.5A)。若某次實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器連入的阻值為14,此時(shí)電路中的電流大小I=UR=3.5V14=0.25A,因定值電阻的電壓為2.5V,所以定值電阻的大小R定=UI=2.5V0.25A=10。7.(8分)(難題)如圖所示的電路,電源電壓保持不變,定值電阻R1的阻值為20 。閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的電阻,當(dāng)滑片P從一端移動(dòng)到另一端時(shí),電流表的示數(shù)變化范圍為0.1 A0.5 A。求:(1)電源電壓;(2)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值;(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為多大時(shí),它消耗的功率最大,并求出最大功率。答案:(1)10 V (2)80 (3)20 1.25 W 解析:(1)當(dāng)滑片位于左端時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,此時(shí)電路中的電流最大,即I大=0.5A,由I=