课标通用甘肃省2019年中考物理总复习素养全练17电功电功率电热试题.docx

素养全练17　电功　电功率　电热 ‎(时间:45分钟　满分:100分)‎ 基础巩固 一、选择题(每小题6分,共30分)‎ ‎1.以下用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他三件不同的是(　　)‎ A.电风扇 B.电炉 C.电熨斗 D.电水壶 答案:A 解析:电风扇主要是将电能转化为机械能,少部分转化为内能;电炉、电熨斗和电水壶是将电能转化为内能,故选A。‎ ‎2.(预测题)小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器连续工作时,测得在1 h 内,消耗的电能为1.2 kW·h,那么这个用电器是(　　)‎ A.液晶电视机 B.台式计算机 C.家用空调 D.电冰箱 答案:C 解析:用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW·h,用电器的电功率P=Wt‎=‎‎1.2kW·h‎1h=1.2kW=1200W,液晶电视机的电功率约为100W,台式计算机的电功率约为200W,空调的电功率约为1000W,电冰箱的功率约为100W,所以电功率是1200W的用电器是空调。‎ ‎3.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是(　　)‎ A.A的电阻值为6.25 Ω B.A和B串联,电路中电流为0.4 A时,A、B的电功率之比为5∶4‎ C.A和B并联在电压为2.5 V的电源两端,A、B的电功率之比为5∶4‎ D.当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为3 V 答案:C 解析:由图象可知,当通过A的电流IA=0.4A时,A两端的电压UA=2.0V,由I=UR可得,A的电阻RA=UAIA‎=‎‎2.0V‎0.4A=5Ω,故A错误;‎ A和B串联,电路中电流为0.4A时,‎ 由图象可知,两元件两端的电压UA=2.0V,UB=2.5V,‎ 由P=UI可得,A、B的电功率之比:‎ PA∶PB=UAIA∶UBIB=4∶5,故B错误;‎ 9‎ A和B并联在电压为2.5V的电源两端时,‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等,‎ 所以,两元件两端的电压UA'=UB'=2.5V,‎ 由图象可知,通过两元件的电流IA'=0.5A,IB'=0.4A,‎ 则A、B的电功率之比:‎ PA'∶PB'=UA'IA'∶UB'IB'=5∶4,故C正确;‎ 当A和B串联,两者电阻相同时,它们两端的电压和通过的电流相等,‎ 由图象可知,电路中的电流为0.6A,两元件两端的电压均为3V,‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和,‎ 所以,电源的电压U=UA″+UB″=3V+3V=6V,故D错误。‎ ‎4.(易错题)L1标有“220 V　100 W”,L2标有“110 V ‎40 W”,把它们并联接在110 V的电源上,则(　　)‎ A.L1较亮　　　　B.L2较亮 C.一样亮 D.不是同时发光不能比较 答案:B ‎5.如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是(　　)‎ A.电源电压为14 V B.R2的最大阻值是30 Ω C.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25 W D.滑片P在a端时,2分钟内R2消耗的电能是144 J 答案:C 解析:由图甲知,当滑片在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,电路为R的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,由图乙知,电源的电压:U=U1=10V,故A错误;此时电路中的电流:I=0.5A,根据欧姆定律可得,R1的阻值:R1=UI‎=‎‎10V‎0.5A=20Ω;当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电压表V的示数最小,电路中的电流最小,由图象知,此时U1'=4V,电路中电流I'=0.2A,由串联电路特点和欧姆定律可得,R2的最大阻值:R2=U‎2‎I'‎‎=U-U‎1‎'‎I'‎=‎‎10V-4V‎0.2A=30Ω,故B错误;滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时,R2有‎2‎‎3‎接入电路中,此时电路中电流:I″UR‎1‎‎+‎‎2‎‎3‎R‎2‎=0.25A,所以R1的电功率:P1‎ 9‎ ‎=I″2R1=(0.25A)2×20Ω=1.25W,故C正确;P在a端时,由B项解答可知电路中电流I'=0.2A,此时U'=4V,则2分钟内R2消耗的电能:W2=U2I't=(10-4)V×0.2A×120s=144J,故D错误。‎ 二、非选择题(共30分)‎ ‎6.(6分)如图所示,是某种电热器的电路图,电源电压220 V,R1、R2的阻值分别为11 Ω、22 Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个挡位的转换,电热器在低温工作时的电功率是　　　　 W,在高温挡工作1 min产生的热量是　　　　　 J。 ‎ 答案:2 200　3.96×105‎ 解析:根据P=U‎2‎R可知,当电阻最大时,电功率最小,旋转扇形开关S接触c,即只有R2连入电路时为低温挡,‎ P小=U‎2‎R‎2‎‎=‎‎(220V‎)‎‎2‎‎22Ω=2200W 当两电阻并联时,旋转扇形开关S接触c、d时电阻最小,‎ R并=R‎1‎R‎2‎R‎1‎‎+‎R‎2‎‎=‎11Ω×22Ω‎11Ω+22Ω=‎‎22‎‎3‎Ω,‎ 在高温挡工作1min产生的热量 Q高=U‎2‎R并t=‎(220V‎)‎‎2‎‎22‎‎3‎Ω×60s=3.96×105J。‎ ‎7.(12分)一只灯泡和一个电阻并联后接在电压为U的电路中,已知电阻的阻值为R,干路上的总电流为I,则灯泡消耗的电功率为　　　,灯泡的电阻是　　　。(用题目中所给的物理量表示) ‎ 答案:UI-‎U‎2‎R‎　‎UI-‎UR ‎8.(12分)在测量额定电压为3.8 V的小灯泡电功率实验中,小明同学连接了如图甲所示的电路(电源电压4.5 V保持不变,电路元件完好,接线柱接线牢固)。‎ ‎(1)在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电流表的示数将　　　　,电压表的示数将　　　　(两空均选填“变化”或“不变”)。 ‎ ‎(2)检查电路发现一处错误,指出连接错误的导线是　　　　(选填“a”“b”“c”或“d”)。 ‎ ‎(3)排除故障后,继续实验,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制了如图乙所示的I-U图象。某次实验时电流表示数如图丙所示,电流表的示数为　　　　 A,此时小灯泡的电阻是　　　　Ω;当小灯泡正常发光时,它的额定功率是　　　　 W。 ‎ ‎(4)若实验过程中电压表的大量程损坏,在不添加任何器材的情况下,请你在丁图方框中设计能测量小灯泡额定功率的实验电路图。‎ 9‎ 甲 乙 丙 ‎　　　　　　‎ 丁 ‎〚导学号77164136〛‎ 答案:(1)变化　不变 ‎(2)d　 (3)0.18　10　1.064‎ ‎(4)‎ 解析:(1)电路中,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电路中的电阻变化,由欧姆定律,电流表的示数将变化,而电压表的示数将不变。‎ ‎(2)电压表应测小灯泡的电压,故连接错误的导线是d。‎ ‎(3)由题图丙可知,电流表读数为0.18A,由题图乙可知,此时电压表读数为1.8V,由欧姆定律得灯泡的电阻R=UI‎=‎‎1.8V‎0.18A=10Ω;‎ 小灯泡正常发光时,由图乙知电流为0.28A,灯的额定功率:‎ P=ULIL=3.8V×0.28A=1.064W。‎ ‎(4)若实验过程中电压表的大量程损坏,根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压UR=4.5V-3.8V=0.7V时,灯正常发光,故将电压表小量程并联在变阻器两端即可。‎ 能力提升 9‎ 一、选择题(每小题5分,共10分)‎ ‎1.(难题)如图甲所示的电路中,定值电阻R1为10 Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从B端移动到A端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是(　　)‎ A.电源电压是4 V B.滑动变阻器的最大阻值10 Ω C.滑片在中点时,R1的功率为0.8 W D.滑片移至A端和B端时,R1的功率之比为9∶1‎ 答案:D 解析:由题图知,滑片在A端时电压表示数为0,电流表示数为0.6A,滑片在B端时电压表为4V,电流表为0.2A,根据欧姆定律及串联电路电压规律得,U=4+0.2R1①‎ U=0.6R1②‎ 解得U=6V,R1=10Ω,故A错;‎ 滑片移至B点时,R2接入电路的阻值最大,此时电流最小,由图乙得R2=U‎2‎I‎=‎‎4V‎0.2A=20Ω,故B错;‎ 当滑片在中点时,I=UR‎1‎‎+‎‎1‎‎2‎R‎2‎=0.3A,‎ P1=I2R1=0.9W,C错;‎ 将A、B两点的电流代入P1=I2R1,得PA∶PB=9∶1,D对。‎ ‎2.‎ ‎(预测题)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值分别为10 Ω和20 Ω,只闭合开关S1,将滑片P移到中点,电压表示数为6 V,电阻R1的功率为P1,闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端,电阻R2的功率为P2,若P1∶P2=2∶9,则下列说法正确的是(　　)‎ A.电源电压为18 V B.滑动变阻器的最大电阻为20 Ω C.电路的最大功率为12.15 W D.电路的最小功率为2.7 W 答案:C 9‎ 解析:A、B选项,由题干电路图可知,只闭合开关S1,将滑片P移到中点时,R1与R‎2‎串联,电压表测变阻器两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压U1=U-U滑=U-6V,则电阻R1的功率P1=U‎1‎‎2‎R‎1‎‎=‎‎(U-6V‎)‎‎2‎‎10Ω。‎ 闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端时,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R2的功率P2=U‎2‎R‎2‎‎=‎U‎2‎‎20Ω。‎ 则P‎1‎P‎2‎‎=‎(U-6V‎)‎‎2‎‎10ΩU‎2‎‎20Ω=‎‎2‎‎9‎,解得U=9V。‎ 又I=U‎1‎R‎1‎‎=U-‎U滑R‎1‎=‎U滑R‎2‎,即‎9V-6V‎10Ω‎=‎‎6VR‎2‎,‎ 得R=40Ω,故A、B错误。‎ C选项,闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻R并=R‎1‎R‎2‎R‎1‎‎+‎R‎2‎‎=‎10×20‎‎10+20‎=‎‎20‎‎3‎Ω,电路的最大功率Pmax=U‎2‎R并‎-‎‎(9V‎)‎‎2‎‎20‎‎3‎Ω=12.15W,故C正确。‎ D选项,R1与滑动变阻器的最大阻值串联时,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的最小功率Pmin=U‎2‎R‎1‎‎+R‎=‎‎(9V‎)‎‎2‎‎10Ω+40Ω=1.62W,故D错误。‎ 二、非选择题(共30分)‎ ‎3.(2分)(预测题)如图所示,将灯L1、L2按甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中。L1在甲、乙两个电路中的电功率分别为4 W和25 W,设两灯泡的电阻不变,则L1、L2两灯泡电阻之比为　　　;甲、乙两电路总功率之比为　　　　。 ‎ 答案:2∶3　6∶25‎ ‎4.(2分)(易错题)一个额定电压为12 V的小型电动机正常工作时,测得通过电动机的电流是0.5 A,工作10 min,所消耗的电能为　　　　 J;在这10 min内该电动机线圈产生的热量是360 J,则电动机线圈的电阻是　　　　Ω。 ‎ 答案:3 600　2.4‎ 解析:已知电压U=12V,电流I=0.5A,工作时间t=10min=600s,电流做的功W=UIt=12V×0.5A×600s=3600J;在时间t内线圈产生的热量Q=360J,由焦耳定律知Q=I2Rt,电动机线圈电阻R=QI‎2‎t‎=‎‎360J‎(0.5A‎)‎‎2‎×600s=2.4Ω。‎ 9‎ ‎5.(2分)‎ ‎(预测题)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2上分别标有“6 V　3.6 W”和“2 V　1 W”的字样,滑动变阻器上标有“40 Ω　1 A”的字样。只闭合开关S1,滑片P在中点时,电压表的示数是6 V,则电源电压为　　　　 V;同时闭合S1、S2,要使小灯泡不被烧坏,则电流表的示数不能超过　　　 A。(忽略温度对灯丝电阻的影响) ‎ 答案:18　0.7‎ 解析:根据题意知,只闭合开关S1,滑片P在中点时,滑动变阻器与灯泡L1串联,电压表测的是灯泡L1两端的电压,电流表测的是电路总电流。此时电压表示数为6V,则小灯泡L1在额定电压下工作,则流过小灯泡的电流为额定电流,则I额1=P‎1‎U额1‎‎=‎‎3.6W‎6V=0.6A;此时滑动变阻器接入电路的有效电阻为R滑1=20Ω,则滑动变阻器分压U滑=IR=I额1R滑1=0.6A×20Ω=12V;所以电源电压为U=U滑+U额1=12V+6V=18V。对于L2,额定电流为I额2=P‎2‎U额2‎‎=‎‎1W‎2V=0.5A,电阻R2=U额2‎I额2‎‎=‎‎2V‎0.5A=4Ω;对于L1,电阻为R1=U额1‎I额1‎‎=‎‎6V‎0.6A=10Ω。当两开关同时闭合,两灯泡并联后与滑动变阻器串联,滑动变阻器允许流过的最大电流为I滑m=1A。暂时不考虑I滑m,因U额1