第6講九年級全國初中物理競賽試題匯編-電功率（原卷版）

第6講九年級全國初中物理競賽試題匯編電功率一、單選題1．（2017·山西大同·九年級競賽）為實現(xiàn)環(huán)保理念，很多地區(qū)陸續(xù)投入使用太陽能路燈二太陽能路燈系統(tǒng)由太陽能電池組件(包括支架)、LED燈頭、控制箱(內有控制器、蓄電池)和燈桿等構成。若太陽能電池板有效光照面積為5m2，效率為20%；LED燈頭的額定電壓為24V，額定功率為48W。某地區(qū)光照平均有效輻射量800W/m2，平均有效日照時間為5h；路燈每晚工作時間10h。由于7個陰雨天導致太陽能電池板不能工作，為確保這幾天夜晚的照明，同時盡可能使電池的容量較小，應選用的蓄電池為（）A．2臺12V150Ah B．4臺12V150Ah C．2臺12V80Ah D．1臺12V80Ah2．（2017·山西大同·九年級競賽）在如圖所示的電路中，燈泡L1的額定功率為5W，電源電壓保持6V不變，R0為定值電阻，此時L1兩端的實際電壓為5.5V。若在L1的兩端并聯(lián)一個額定電壓與L1相同的燈泡L2(圖中未畫出)，L1兩端的電壓變?yōu)?V，則L2的額定功率為（）A．3W B．4W C．6W D．9W3．（2017·山西大同·九年級競賽）用電阻為13Ω的均勻電阻絲制成一個圓環(huán)，并把它接到如圖所示的電路中。圖中導線的P端能沿圓環(huán)移動，并保持良好接觸。已知R0為2Ω，電源電壓保持3V不變。改變P的位置，圓環(huán)的最大電功率為（）A． B． C． D．4．（2017·山西大同·九年級競賽）在如圖的電路中，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，滑動變阻器R的最大阻值為RM，移動滑動變阻器的滑片P從A端到B端，滑動變阻器的電功率隨電流表示數(shù)變化的完整圖線如圖，圖線中a、b兩點對應的電功率均為P1，且c點對應的是滑動變阻器的最大電功率P2，且，則圖線中b點對應的電路狀態(tài)中，滑動變阻器接入電路中的電阻大小()A． B． C．2R0 D．3R05．（2019·山東省濟南第四十六中學九年級競賽）某燈泡直接連在電壓不變的電源兩端，燈泡的電功率為16瓦，現(xiàn)通過長導線將該燈泡連接到原來的電源上，燈泡的電功率為9瓦，若燈泡的電阻不變，則長導線消耗的電功率為（

）A．7瓦 B．5瓦C．3瓦 D．1瓦6．（2019·湖南長沙·九年級競賽）如圖，已知R2＝2R1，電源電壓U＝10V，且保持不變，當閉合開關S，并調節(jié)滑片P使它位于R3的A處，這時流過R3的電流為IA；后斷開開關S，并調節(jié)滑片P，使它位于R3的B處，這時流過R3的電流為IB，電壓表示數(shù)為3V．若兩次電流IA：IB＝2：1．則（

）A．先后兩次電壓表示數(shù)比為1：2B．RA與RB之比為1：2C．先后兩次總功率之比為1：2D．RA與RB消耗的功率之比為8：17．（2022·重慶綦江·九年級競賽）如圖，電源電壓恒為4.5V，燈泡L標有“4.5V2.25W”字樣（不計溫度對燈絲電阻的影響），滑動變阻器R最大阻值為50Ω，電壓表量程為0~3V，電流表量程為0~0.6A．在電路安全的情況下，下列說法中正確的是：A．燈泡正L正常發(fā)光時的電阻為10ΩB．只閉合開關S，該電路的最大功率是2.7WC．只閉合開關S，滑動變阻器的取值范圍是0~18ΩD．將滑片P移到R的最左端，閉合開關S、S1，電壓表讀數(shù)超過量程二、多選題8．（2021·河北·唐山市第十一中學九年級競賽）如題圖所示，甲、乙、丙為三只電表（電壓表或電流表），閉合開關，標有“3V3W”的燈泡L1正常發(fā)光，標有“6V

3W”的燈泡L2雖能發(fā)光但較暗，忽略燈絲電阻的變化。則下列說法正確的是（）A．電表甲為電流表，且示數(shù)為1.5AB．電表乙為電壓表，且示數(shù)為3VC．電表丙為電壓表，且示數(shù)為3VD．燈泡L2的實際功率為0.75W9．（2017·山西大同·九年級競賽）在如圖所示的電路中，電源電壓U保持不變，R1為定值電阻，它的電功率為P1，R2為滑動變阻器，它的電功率為P2。設ΔP=|P1P2|，則在滑動變阻器的滑片P從A端移動到B端的過程中，下列關于ΔP變化的判斷，有可能正確的是（）A．始終減小B．先減小，后增大C．先增大，后減小，再增大D．先減小，后增大，再減小10．（2019·上?！とA東師范大學附屬周浦中學九年級競賽）如圖所示，電源電壓保持不變，L是燈泡（不考慮燈絲電阻隨溫度的變化），R為滑動變阻器，R′為定值電阻．下列說法正確的是（

）A．三個開關都閉合，燈泡不亮，滑片P向右移動，電路的電功率將減小B．只閉合開關S1，滑動變阻器的滑片P向左移動，電壓表的示數(shù)變大，燈泡變亮C．只閉合開關S1，滑動變阻器的滑片P向左移動一段距離，電壓表與電流表的示數(shù)之比保持不變D．先閉合開關S1，再閉合開關S2、S3，電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)都增大三、填空題11．（2022·重慶綦江·九年級競賽）如圖的電路中，電源電壓、燈絲電阻都保持不變，燈L標有“12V6W”字樣，燈泡的電阻是___________Ω；當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P在a、b兩點間移動時，電壓表示數(shù)的變化范圍是6~12V，且滑片P位于a點時燈L的功率是滑片位于b點時燈L功率的4倍，電源電壓是___________V。12．（2021·江蘇宿遷·九年級競賽）電動自行車輕便、實用、無污染，很受人喜愛，下表是某種型號電動自行車的相關數(shù)據，若騎車人質量為80kg，在2h內連續(xù)勻速行駛36km，根據表中數(shù)據求：這臺電動自行車在2h內克服阻力所做的功為___________J；電動自行車勻速行駛的工作電流為___________A。質量m/kg40電能轉化為機械能的效率η75％工作電壓U/V32速度v（m/s）≤20騎車人質量為80kg時平均阻力F/N2013．（2021·江蘇宿遷·九年級競賽）在家庭電路中，往往會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：在人們剛合上開關時，白熾燈閃亮一下立即就熄滅，這時燈絲已經斷了，這種情況我們通常說成燈泡被“閃”壞了。什么原因使燈泡“閃”壞了：小明查了相關資科，找到標有“PZ22040”字樣的白熾燈，通常情況下開燈瞬間燈泡電功率與時間關系圖像如圖所示：由圖像可知，白熾燈絲有一個升溫過程，時間約______s，這個時間小于人所能感覺到的時間，因此感覺白熾燈一合開關就亮，白熾燈被“閃”壞的原因在于______；燈絲的電阻與溫度的關系為R=R0[1+α(t20)]，其中α=0.005℃1，R0為常溫下電阻，R為正常發(fā)光時的電阻，根據圖像可估算出該燈泡正常發(fā)光時燈絲的溫度t約為______℃。14．（2021·河北·唐山市第十一中學九年級競賽）電能表表盤上標有“3000r/kW·h”的字樣，將某用電器單獨接在該電能表上，正常工作30min，電能表轉盤轉動了300轉，則該用電器在這段時間內消耗的電能是______kW·h，該用電器的功率是______W；這個用電器可能是______（填“電水壺”、“空調”或“電視機”）。15．（2021·重慶巴蜀中學九年級競賽）如圖所示電路，電源電壓保持不變，R1＝30Ω。當開關S閉合，開關S1、S2斷開時，電壓表示數(shù)為U1。當開關S、S1、S2都閉合時，電壓表示數(shù)為U2，且U1：U2＝1：2。上述兩種電路狀態(tài)下R2消耗功率的最大值和最小值之比為9：1，R3消耗的最小功率為0.4W。則電阻R2的阻值為______Ω，當開關S、S1、S2都閉合時，電流表示數(shù)為______A。16．（2020·江西南昌·九年級競賽）如圖所示電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻，滑動變阻器R2的最大阻值為40Ω。當滑動變阻器滑片P處于a端時，電路總功率為6W；當滑片P處于ab中點時，電路總功率為9.6W，則電源電壓是______V，R1的阻值為________Ω。17．（2019·廣東韶關·九年級競賽）如圖所示，均勻圓環(huán)電阻R0＝8歐，電壓恒定為6伏，定值電阻R＝1歐．導電滑臂OA的電阻不計，可以在圓環(huán)上無摩擦地滑動．圓環(huán)可以產生的最大電功率為_____瓦；電源可以產生的最小電功率為_____瓦．四、實驗題18．（2021·河北·唐山市第十一中學九年級競賽）在“測量小燈泡（標有“2.5V”字樣，正常發(fā)光時電阻約為10Ω）電功率”的實驗中：【小明的實驗】小明所連接的不完整實驗電路如圖甲所示，電源電壓為6V：（1）請你用筆畫線代替導線，將缺少的一根導線接好______；（2）電路接好后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，電壓表與電流表的示數(shù)較大。接下來應進行的操作是_________，_________。（此兩空按操作步驟先后順序填寫字母代號）A．更換電池或小燈泡B．檢查電路是否短路C．移動滑動變阻器滑片至最大值位置D．斷開電路開關（3）小明實驗時使用的滑動變阻器規(guī)格為“12Ω；1A”，電路連接無誤后，各元件完好，閉合開關，無論怎樣移動滑片P，電壓表的示數(shù)都調不到2.5V，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是______。（4）解決上述問題后，小明繼續(xù)實驗，實驗數(shù)據如圖表，分析表中實驗數(shù)據可知：次數(shù)電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A燈泡亮度10.50.12不發(fā)光210.2較暗32.5正常發(fā)光①第1次實驗中小燈泡不發(fā)光的原因是______；②實驗過程中，當電壓表示數(shù)為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，該燈泡額定功率為_________W；③當測量燈泡在高于額定電壓情況下的功率時，小明不小心把燈絲燒斷了（其余元件完好），此時電流表示數(shù)為______A，電壓表示數(shù)為______V。（5）更換小燈泡后，小明把燈泡兩端的電壓調為額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的實際功率不等于其額定功率的，則出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是______?！拘〖t的實驗】小紅實驗時，發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是她向老師又要來一個電壓表V0和一個阻值為10Ω的定值電阻R0、一些導線，設計出了正確的實驗電路，如圖甲是該電路的不完整電路圖。（1）通過分析可知電壓表V0并聯(lián)在______兩端；（2）閉合開關，為測小燈泡的額定功率，應調節(jié)滑動變阻器使電壓表V1的示數(shù)為______V，此時電壓表V0的示數(shù)如圖乙，則小燈泡額定功率為_________W。19．（2021·江蘇宿遷·九年級競賽）小華在做“測定小燈泡的電功率”實驗中，器材齊全、完好，電源由幾節(jié)干電池組成（電壓為1.5V的整數(shù)倍且保持不變），待測小燈泡標有“0.2A”字樣，滑動變阻器標有“20Ω2A”字樣。(1)他按圖甲連接電路，閉合開關S后，觀察到電表的示數(shù)分別為1.3V和0.16A，繼續(xù)移動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)均不發(fā)生變化，則其原因是______，電源的電壓為______V。(2)經過思考，該同學發(fā)現(xiàn)操作中的不當之處，重新正確連接電路進行實驗，他移動變阻器的滑片，當電流表示數(shù)為______A時小燈泡正常發(fā)光，此時滑片的位置恰好在變阻器中點上，則小燈泡的額定功率為______W。(3)該同學在移動變阻器滑片的過程中，若發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則與其正常發(fā)光的亮度相比，此時小燈泡的亮度情況是______。(4)同組的小芳做實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了，老師給她一個已知阻值的定值電阻R0、若干開關和導線，小芳設計電路如圖丙所示，并正確測出小燈泡的額定功率。具體實驗步驟如下：閉合開關S、S1，斷開S2，調節(jié)滑片P使電壓表讀數(shù)為U額，此時小燈泡正常發(fā)光；不改變滑動變阻器滑片P的位置，閉合開關S、S2，斷開S1，記錄電壓表此時讀數(shù)為U。請用R0、U額、U寫出小燈泡額定功率的表達式：P額=______。20．（2015·河南鄭州·九年級競賽）小明和小亮探究“并聯(lián)電路電壓的關系”，小明先按圖甲所示電路圖連成圖乙的實物圖（電壓表尚未連接）（1）小亮一眼就看出了小明連接的錯誤，并指出如果直接閉合開關將出現(xiàn)_____（選填“開路”或“短路”）現(xiàn)象，小燈泡L1、L2都不會亮，還可能造成變阻器或_____損壞．（2）小亮只更改跟L1、L2的四個接線柱A、B、C、D相連的某根導線的一端，就使電路連接正確了．他的做法可能是_____（指出一種即可）．接下來，他們按圖丙所示電路圖連接了三個電壓表．實驗過程中，通過調節(jié)滑動變阻器使電壓表V1的示數(shù)如圖所示，則電壓表V的示數(shù)是_____V，若L2標有“2.5V，1W”字樣，此時通過L2的電流是_____A．（4）他們在電路中串聯(lián)滑動變阻器除了保護電路之外的作用是_____，閉合開關前，變阻器的滑片P應置于_____端（選填“左”或“右”）五、綜合題21．（2022·重慶綦江·九年級競賽）根據“參考信息”，按要求命制一道滿分為8分的中考“論述與計算題”。（1）試題的內容可以包含電流和電路、電壓、電阻、歐姆定律、電功和電功率等。命制的試題應堅持立德樹人，體現(xiàn)社會主義核心價值觀和素質教育的正確導向；應貫徹新課程改革理念，應有利于引導學生改變學習方式和促進教師改變教學方式；應符合課程標準的要求，嚴禁出偏題、怪題和人為編造的繁難試題；應確?？茖W性，以素養(yǎng)立意，緊密聯(lián)系學生生活和社會實際，緊扣時代脈搏，凸顯情境性、藝術性、開放性、趣味性、探究性和創(chuàng)新性。（2）給出較詳細的參考答案和評分標準。（3）根據義務教育物理課程標準的要求，在答卷上制作試題多維細目表。細目表包含考查內容、對應分值、能級要求、素養(yǎng)要求、預估難度系數(shù)等方面。參考信息：夜幕降臨，華燈初上，璀璨的燈光點亮了一棟棟高樓大廈，夜晚的城市亮麗而溫馨。下班了，放學了，一家人團聚在一起，看著電視，聽著音樂，品嘗著從冰箱里取出的美食……這樣愜意的生活，電的作用功不可沒！雄偉的高壓電塔翻山越嶺，把電從遙遠的發(fā)電廠送到城市和鄉(xiāng)村的每個角落?，F(xiàn)在，這種電還能應用到新能源交通工具上，讓電動車行駛在街頭……六、計算題22．（2022·重慶綦江·九年級競賽）如圖所示，電源電壓18V恒定不變，小燈泡L標有“10V5W”字樣，滑動變阻器R標有“120Ω1A”字樣，電壓表使用的量程為0~15V，電流表使用的量程為0~0.6A，R0為一定值電阻；當閉合開關S、S1，斷開S2時，燈泡L恰好正常發(fā)光；忽略溫度對燈絲電阻的影響。求：（1）小燈泡L的電阻是多大？（2）閉合開關S、S1，斷開S2時，通電3min，電流通過定值電阻R0所產生的熱量是多少？（3）當閉合開關S、S2，斷開S1時，在保證電表不超量程、燈泡L兩端的電壓不超額定電壓的情況下，滑動變阻器R功率的變化范圍是什么？23．（2021·河北·唐山市第十一中學九年級競賽）如題圖為常用電熱飲水機的電路原理圖，該飲水機的額定電壓為220V，加熱電功率為1100W，保溫電功率為44W，R1、R2均為電熱絲（R1、R2的電阻不隨溫度變化）。求：（1）當S閉合時，飲水機處于______（填“加熱”或“保溫”）狀態(tài)，此時電路中的電流是多大？（2）電熱絲R1的電阻是多大？24．（2021·河北·唐山市第十一中學九年級競賽）如圖甲所示，燈泡的額定電壓為6V，燈泡的I—U關系如圖乙所示；電壓表的量程為0~15V，電流表的量程為0~0.6A，變阻器R2的最大阻值為100Ω。只閉合開關S2，滑片滑到某處時，電壓表的示數(shù)為10V，電流表的示數(shù)為0.4A，定值電阻R1消耗的功率為2.8W。求：（1）燈泡的額定功率；（2）R1的阻值及電源電壓；25．（2021·廣東·佛山市南海區(qū)大瀝鎮(zhèn)許海初級中學九年級競賽）隨著高層建筑的大量興建，人們經常要與電梯打交道，如圖甲所示是某種升降電梯的簡化模型，它由轎廂、配重、電動機、鋼絲繩、定滑輪等部件組成，其中轎廂的質量為780kg。電梯某次搭載一位質量為70kg的乘客上樓，轎廂啟動上升的路程與時間關系（s﹣t）如圖乙所示，電動機的輸出功率與時間關系（P﹣t）如圖丙所示，電動機的工作效率為80%，不計鋼絲繩的重力和一切摩擦，求：（1）當該乘客站立在靜止的轎廂內時，雙腳的受力面積為500cm2，則乘客對轎廂的壓強為________帕；（2）電動機的電梯啟動上升12s內，消耗的電能是_______焦（已知電動機對轎廂所做的功等于其P﹣t圖象與時間軸所圍成的陰影部分面積大?。?；（3）電梯配重的質量為___________千克。26．（2020·江西南昌·九年級競賽）在新農村建設時，王家村安裝了如圖所示“風光互補”路燈，參數(shù)如下表。此路燈的特點既可通過太陽能轉化為電能，又可通過風力驅動發(fā)電機發(fā)電，并能將電能儲存在蓄電池里，以供路燈照明使用。為了保護蓄電池，充電至90％自動停止輸入，放電余留20％自動停止輸出。風力發(fā)電機太陽能電池組件LED路燈最小啟動風速1m/s蓄電池容量500A·h12V電壓12V最小充電風速2m/s電池板面積2m2額定電功率100W最大輸出功率300WLED路燈功率100W光敏控制開關(1)風速為2m/s時，風力發(fā)電機的輸出功率為20W。如果只由風力發(fā)電，要將蓄電池的電量由30％充至90％，需要多長時間？(2)如果太陽輻射強度為240W/m2，太陽能電池的最大功率為96W，則太陽能轉換效率是多大？(3)若遇陰雨無風的天氣，僅靠蓄電池供電，最多可供LED路燈正常發(fā)光多長時間？27．（2020·江西南昌·九年級競賽）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，R1為某特殊電阻元件，通過它的電流與其兩端的電壓的關系如圖乙所示。當只閉合開關S3時，滑片P在a、b兩端移動時電流表的示數(shù)范圍為（0.4~0.6）A；當閉合開關S1、S3，斷開S2且滑片P置于b端時，燈泡L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為1A。求：(1)電源電壓；(2)滑動變阻器R2的最大阻值；(3)燈泡L的額定功率；(4)當只閉合開關S2且滑片P置于a端時，電路消耗的總功率為2.4W，此時燈泡1min內消耗的電能。28．（2018·全國·九年級競賽）某學校新裝的飲水機既能提供溫度為100℃的開水，也能提供溫度為35℃的可直接飲用的溫開水。研究性學習小組的同學查閱了相關資料，畫出了飲水機內部結構簡圖如圖所示。他們發(fā)現(xiàn)從自來水管流入飲水機的20℃生水并不是直接進入加熱器，而是先進入換熱器，與已經加熱到100℃的開水進行熱交換，這樣開水就變成了35℃的溫開水，生水也被加熱到85℃然后進入加熱器。若飲水機加熱器的額定功率為3kW，飲水機內水箱容量45L，已知c水=4.2×103J/（kg·℃）。請回答下列問題：(1)寫出A、B、C、D四個位置的水溫。(2)相同功率的只能提供開水的飲水機，一天供應8小時開水，最多能供應多少L?(3)統(tǒng)計結果顯示，學校學生一天所需的開水和溫開水的質量之比是1∶4，使用該型號飲水機，每天正常工作8小時，最多能供應多少L可飲用水？(4)請簡述這種飲水機有哪些優(yōu)點？29．（2017·全國·九年級競賽）某電動公交車的部分數(shù)據如表所示。當該車電池儲存的能量降低到充滿時的10%以下時，就需要再次充電。該車在剎車時，可以將約10%的動能回收并儲存到電池中。已知質量為m、速度為V的物體所具有動能的計算式，請估算：整備質量（空車質量）13200kg制動距離（初速30km/h緊急制動）9m一次充電續(xù)駛里程（36km/h勻速形式）158km電池電壓384V電池總容量255A．h(1)該車以36km/h勻速行駛時受到的阻力？(2)公交公司想要估算該車在某線路運行時，充一次電能跑多少趟（從始發(fā)站到終點站算1趟，再從終點站返回始發(fā)站算第2趟）。該公交線路從始發(fā)站到終點站全程21.5km，且沒有明顯的上下坡。公交公司在該線路上設置了30個站點。線路途徑20個紅綠燈，假設公交車字行駛過程中，平均每趟10次紅燈。假設該車以36km/h勻速行駛，平均每趟搭乘司機和乘客約30人。在上述條件下，請你估算：該車充滿一次電最多能跑幾趟該公交線路？(3)你認為實際情況下，該車在此公交線路上連續(xù)可行駛路程比第（2）問的估算結果更大還是更?。空堈f明你的理由（說出4條以上）？30．（2019·湖北黃岡·九年級競賽）電壓力鍋以其自動控壓、自動控溫，高效省電、安全、節(jié)能等優(yōu)點備受人們的親睞．某電壓力鍋使用方法是：接通電源，調節(jié)定時器至某一烹飪方式，定時開關閉合自動計時，鍋內的食物開始加熱，當鍋內的溫度達到80℃時溫控開關自動斷開，但壓力開關仍閉合對食物繼