通用版2020年中考物理第一轮复习专题18电功率检测卷含解析

通用版2020年中考物理第一轮复习专题18电功率检测卷含解析

专题18 电功率检测卷 ‎（时间80分钟，共100分）‎ 一、选择题（每小题3分，共21分）‎ ‎1.下列数据中，最接近实际情况的是（　）。‎ A．普通家用照明灯的工作电流约为2A；‎ B．电饭锅加热煮饭时的功率约为100W；‎ C．一节新干电池的电压约为1.5V；‎ D．家用手电筒的额定功率约为200W ‎【答案】C。‎ ‎【解析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。‎ A：家用照明灯的功率在60W左右，工作电流约0.3A；故A错误。‎ B：电饭锅加热煮饭时的功率约为1000W以上；故B错误。‎ C：一节新干电池的电压约为1.5V，符合实际；故C正确。‎ D、家用手电筒的额定功率约10W，达不到200W；故B错误。正确答案是C。‎ ‎2.下列用电器中，利用电流热效应工作的是（）。‎ A B C D ‎【答案】A。‎ ‎【解析】电流的热效应指的是，用电器将电能转化为内能。电饭锅工作时就是将电能转化为内能来工作的，A正确；抽油烟机将电能转化为机械能，B不符合题意；电视机和笔记本电脑工作时，主要将电能转化为声和光，C、D不符合题意。正确答案是A。‎ ‎3.如图所示电路中，R1的阻值为4Ω，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3A；当只闭合S2时，电流表示数为2A，下列说法正确的是（　）。‎ 11‎ A.电源电压为6V；B.S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18W；‎ C.R2的阻值为1Ω；D.只闭合S2时，电路消耗的总功率为24W ‎【答案】D。‎ ‎【解析】A：当开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，示数为3A；由可得，电源的电压：U=I1R1=3A×4Ω=12V；故A错误。‎ B：只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，示数为2A；由可得，电路中的总电阻：；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2阻值：R2=R﹣R1=6Ω﹣4Ω=2Ω，故B错误。‎ C：S1和S2都闭合时，电路为R1的简单电路，R2消耗的功率为零；故C错误。‎ D：只闭合S2时，电流为2A，电路消耗的总功率：P=UI2=12V×2A=24W，故D正确。故选D。‎ ‎4.图甲是小灯泡的电压-电流图像。将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，（）。‎ A．电流表的示数为0.2A；‎ B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω；‎ C．电路消耗的总功率为1.35W；‎ D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J ‎【答案】C。‎ 11‎ ‎【解析】当小灯泡的功率为0.75W时，根据图甲，可知，灯泡L两端的电压为2.5V，通过灯泡的电流为0.3A，电路中的等效电阻，电路消耗的总功率；变阻器R在10s产生的热量。‎ A．电流表的示数为0.2A ，故错误。‎ B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω，故错误。‎ C．电路消耗的总功率为1.35W，故正确。‎ D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J，故错误。故选C。‎ ‎5.用如图所示的电路测小灯泡功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω、lA”，灯泡标有“2.5V、1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（）。‎ A．电流表示数的变化范围是0～0.5A；‎ B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω；‎ C．灯泡的最小功率是0.162W；‎ D．该电路的最大功率是2.7W ‎【答案】C。‎ ‎【解析】A：①电流表测量灯泡的电流，灯泡两端电压不允许超过额定值，也就是电路中的电流最大为灯泡的额定电流，即电流最大值；②滑动变阻器接入阻值最大时，电路中的电流最小，即电流最小值；故电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A，因此该选项不正确。‎ B：①滑动变阻器允许接入的最大值为20Ω；②电路中电流最大为0.5A，根据串联电路电阻的特点，滑动变阻器允许接入的最小阻值为：；故滑动变阻器接入的阻值范围是4Ω～20Ω，因此该选项不正确。‎ 11‎ C：电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，‎ 所以灯泡的最小功率，灯泡的最小功率为0.162W，因此该选项正确。‎ D：电路中的电流最大时，电路的总功率最大，等于总电压和电流的乘积，‎ 即，故电路最大功率为2.25W，因此该选项不正确。正确答案是C。‎ ‎6.如图所示，将标有“3V、3W”的灯泡L1和标有“6V、3W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则L1两端的电压及通过L1的电流分别是（　）。‎ A．3V、1A；B．1.5V、1A；C．3V、0.5A；D．1.5V、0.5A ‎【答案】D。‎ ‎【解析】灯泡L2正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出其正常发光时的电流，根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流不能超过两灯泡的额定电流，据此判断A、B选项错误，再根据C、D选项判断电路中正常发光时的电流，根据电路中只有一只灯泡正常发光和额定电压下灯泡正常发光判断L1两端的电压。‎ 由P=UI可得，灯泡L2正常发光时的电流：，‎ 因串联电路中各处的电流相等，所以选项A、B中的电流1A大于0.5A是错误的；由C、D可知，电路中能正常发光为L2；因电路中只有一只灯泡正常发光，所以，灯泡L1两端的电压不可能为额定电压3V，故C错误、D正确。故选D。‎ ‎7.如图所示，电源两端电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V、3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=60Ω。不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（　）。‎ A．S闭合后，使电压表的示数减小1V，小灯泡L两端的电压就增加1V；‎ B．S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W；‎ 11‎ C．滑动变阻器接入电路的阻值是12Ω时，小灯泡L正常发光；‎ D．滑片移到最右端时通电10秒，小灯泡消耗的电能是5J ‎【答案】C。‎ ‎【解析】A：开关闭合后电压表测的是灯泡的电压，当电压表的示数减少1V，则小灯泡L两端的电压就减小1V，故A错误。‎ B：灯泡的阻值，当滑动变阻器的电阻最大时，整个电路中的电流最小，，则小灯泡L的实际电功率最小，即P=I2R=（0.17A）2×12Ω≈0.35W，故B错误。‎ C：开关闭合时，灯泡与滑动变阻器的左端串联分压，电压表测的是灯泡两端电压，滑动变阻器接入电路的阻值是12Ω时，灯泡的电阻也是12Ω，两者的电阻相等，分担的电压也相等，所以灯泡和滑动变阻器各分担6V电压，此时灯泡能够正常发光，故C正确。‎ D：滑片移到最右端时，连入电路的电阻为60Ω，电路中电流，小灯泡消耗的电能W=I2RLt=（A）2×12Ω×10s≈3.3J，故D错误。故选C。‎ 二、填空题（每空3分，共39分）‎ ‎8.某家庭电能表如题图所示。若该家庭单独让空调器工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为kW·h，空调的电功率是W。‎ ‎【答案】0.02、1200。‎ ‎【解析】由电能表表盘可以看出，每产生1kW·h的电能，电表需要转3000转，故1min内电表60转，产生的电能为：；‎ 空调器功率为：。‎ 故答案是：0.02、1200。‎ ‎9.测量家庭消耗电能的仪表是表。标有“220V、 40W”字样的日光灯正常工作时，加在它两端的电压为伏，它连续正常工作25小时耗电度。‎ 11‎ ‎【答案】电能、220、1。‎ ‎【解析】测量家庭消耗电能的仪表是电能表，电流表、电压表测量的是电路电流和电压，电能表测量的是电路电能大小的仪表；标有“220V、 40W”字样的日光灯，它正常工作时，需要的电压是220V；根据公式：，可求出连续正常工作25小时消耗的电能：‎ ‎。‎ 故，答案是：电能、220、1。‎ ‎10.有“3V、0.75W”的L1灯泡和“3V、1.5W”的L2灯泡，如题图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2正常发光，则电路总电阻R=Ω；如题图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压U=V；此时L2消耗的实际功率P=W(假设灯丝电阻不变)。‎ 甲乙 ‎【答案】4、4.5、0.375。‎ ‎【解析】由图甲可以看出，灯泡L1、L2是并联关系，并联总电阻为：，因为两灯泡正常发光，所以：，，所以总电阻为：。‎ 由图乙可知，L1正常发光，说明L1两端电压是3V，L1与L2串联，故L2两端电压，所以电源电压是：。‎ 此时，L2消耗的实际功率：。‎ 故，答案是：4、4.5、0.375。‎ ‎11.一个标有“220V、1200W”的电热水壶。要在1个标准大气压下将2kg温度为20℃的水烧开，水需要吸收的热量是　　J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是　　s。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）‎ ‎【答案】（1）6.72×105J；（2）560。‎ ‎【解析】（1）知道水的质量、水的比热容和水温的变化值，利用吸热公式求水吸收的热量；（2）不计热损失，消耗的电能全转化为内能被水吸收，利用Q=W=Pt计算烧开这壶水需要的时间。‎ ‎（1）在标准大气压下，水的沸点为100℃，水吸收的热量：‎ 11‎ Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×=6.72×105J。‎ ‎（2）因为电热水壶正常工作，所以P=P额=1200W，不计热损失，Q吸=W=Pt，‎ 所以电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间：。‎ 故答案为：（1）6.72×105J；（2）560。‎ ‎12.甲、乙两只电炉标有“220V、500W”和“220V、1000W”字样，把它们串联在220V的电路中。在相同时间内产生热量较多的是　　，将它们并联在电路中，产生热量较多的是　　（选填“甲”或“乙”）。串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为　　。‎ ‎【答案】甲、乙、111：250。‎ ‎【解析】（1）由得，电炉的电阻，因为甲、乙两只电炉的额定电压相同，额定功率P甲＜P乙，所以甲、乙两只电炉的电阻：R甲＞R乙，又因为串联电路中的电流处处相等，即通过甲、乙两只电炉的电流：I甲=I乙；‎ 根据Q=I2Rt可知，在相同时间内产生的热量Q甲＞Q乙，故串联时产生热量较大的是甲；‎ 将它们并联在220V电路上，根据并联电路中各支路两端的电压相等，即U甲=U乙=220V，则两电炉的实际功率等于额定功率，即：P甲=500W；P乙=1000W，根据Q=W=Pt可知，在相同时间内产生的热量Q甲＜Q乙，故并联时产生热量较大的是乙。‎ ‎（2）甲电炉的电阻为：，‎ 乙电炉的电阻为，‎ 串联在220V电路中甲消耗的实际功率为：‎ ‎，‎ 当甲电炉并联在220V电路中，P实甲′=P额甲=500W，所以两种情况下甲消耗的功率之比为P实甲：P实甲′=222W：500W=111：250。‎ 故答案为：甲、乙、111：250。‎ 三、计算题（24分）‎ ‎13.（9分）小明家安装了电热水龙头如甲图，其简化电路如乙图，R1、R2为电热丝，通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点，从而实现冷水、温水、热水档之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。‎ 11‎ ‎（1）当开关同时接触3、4触点时，水龙头放出的是　　（选填“冷水”、“温水”或“热水”）。‎ ‎（2）求电热丝R1工作时的电阻大小。‎ ‎（3）求该次使用过程中水龙头消耗的总电能。‎ ‎【答案】（1）热水；（2）电热丝R1工作时的电阻为55Ω；（3）该次使用过程中水龙头消耗的总电能是3.52×104J。‎ ‎【解析】（1）当开关处于位置3、4触点时时，电阻R1和R2并联接入电路，电路电阻最变小，由公式可知,此时功率最大，故放出的是热水。‎ ‎（2）由图乙，当开关与触点3接触时，只有一只电阻R1接入电路，从图丙中可以看出，此时的温水功率P温水=880W，由可知，。‎ ‎（3）由图象可知，该水龙头前10s处于温水功率，后10s处于热水功率，消耗的电能：。‎ 答案：（1）热水；（2）电热丝R1工作时的电阻为55Ω；（3）该次使用过程中水龙头消耗的总电能是3.52×104J。‎ ‎14.（9分）某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U-I图象如图乙所示。求：‎ ‎（1）R1的阻值；‎ ‎（2）电路消耗的最大功率；‎ 11‎ ‎（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值。‎ ‎【答案】（1）R1的阻值为10Ω；（2）电路消耗的最大功率为3.6W；（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值为2Ω。‎ ‎【解析】（1）由R1的U-I图象可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，找一组对应的U、I值，利用欧姆定律求R1的阻值；（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，利用P=UI求电路最大功率；（3）知道R2消耗的电功率为0.5W，利用P=I2R、联立方程组求R2的阻值。‎ ‎（1）由R1的U-I图象可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，当U1=6V时，I1=0.6A，由欧姆定律可知：；‎ ‎（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压U=U1=6V，最大电流为I1=0.6A，电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W；‎ ‎（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，P2=I2R2，，而，带入后解得：R2=2Ω或R2=50Ω；由图乙可知，当R2最大时，I最小=0.15A，‎ 电路总电阻，R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω，所以R2=50Ω舍去，得R2=2Ω。‎ 答案：（1）R1的阻值为10Ω；（2）电路消耗的最大功率为3.6W；（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值为2Ω。‎ ‎15.（6分）某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如题图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25℃时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25℃时，S2断开，此时电流表的示数为lA，电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响)，求：‎ ‎ (1)电阻丝R2的阻值是多少?‎ ‎ (2)当气温低于25℃时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时?‎ 11‎ ‎【答案】（1）电阻丝R2的阻值是20Ω；（2）电路工作1.5h消耗电能是1.21kW·h。‎ ‎【解析】（1）由题意可知，S2断开时，电流表的示数为lA，电阻丝R1的电功率为20W，故R1为：。‎ 故，电阻R1、R2的总电阻为：，‎ 所以电阻R2为：；‎ ‎（2）当气温低于25℃时，电路功率：，‎ 电路工作1.5h消耗电能是：‎ 故，答案是：（1）电阻丝R2的阻值是20Ω；（2）电路工作1.5h消耗电能是1.21kW·h。‎ 四、实验探究题（16分）‎ ‎16.（16分）我市中考实验操作考试时，实验员为“测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为10Ω）、规格为“12Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个，新干电池4节，导线若干．‎ ‎（1）图甲中有一根导线的连接是错误的，请你在错误的导线上打“×”；‎ ‎（2）闭合开关前，应将滑片P移到最　　（填“左”或“右”）端；‎ ‎（3）经检查，电路连接无误，各元件完好，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，出现这种现象的原因是　　；‎ ‎（4）解决上述问题后，移动滑片使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　　W；‎ ‎（5）测出小灯泡的额定功率后，同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，请你帮助分析出这种现象的原因是　　。‎ ‎【答案】故答案为：（1）如图；（2）右；（3）变阻器的最大阻值过小；（4）0.6；（5）灯的电阻随温度的降低而减小。‎ ‎【解析】（1）原电路中，灯短路了是错误的，改正电路如图。‎ 11‎ ‎（2）闭合开关前，应将滑片P移到阻值最大处即最右端。‎ ‎（3）根据串联电路电压的规律，当电压表示数为2.5V时，变阻器分得的电压U滑=6V﹣2.5V=3.5V，变阻器的电压是电阻电压的倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻：R滑=1.4×10Ω=14Ω＞12Ω。‎ 故闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，出现这种现象的原因是变阻器的最大阻值过小。‎ ‎（4）解决上述问题后，移动滑片使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则小灯泡的额定功率是：P=UI=2.5×0.24A=0.6W。‎ ‎（5）当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时，通过灯的电流也减小了，根据P=UI灯的功率减小，灯丝的温度降低，因灯的电阻随温度的降低而减小，根据，故发现测得的实际功率不等于其额定功率的。‎ 故答案为：（1）如图；（2）右；（3）变阻器的最大阻值过小；（4）0.6；（5）灯的电阻随温度的降低而减小。‎ 11‎