2023年中考物理真题分类汇编: 电功率的计算3

试卷更新日期：2023-08-14 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 某款电热杯有高、中、低三档，简化电路如图所示，S₁、S₂不能同时闭合，R₁的阻值为2.5Ω。只闭合S₃时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（）

A、电源电压为10V B、只闭合S₁、S₃时，电热杯处于低温档 C、只闭合S₃时，电热杯工作1min产生的热量为600J D、加热100g水，水温由25℃升高到35℃，水吸收的热量为420J

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2. 某科技小组设计了一个地磅，地磅内部简化电路如图。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧（弹簧处于弹性限度内）引起滑片P移动，当电路的电流I≥I₀（I₀为某一定值）时，电路中电铃会发出警示声（电铃可视为一个小电阻），表明车辆超重了。圆圈处是电压表可反映车辆的重量，R₀为保护电阻，电源电压不变。下列说法正确的是（）

A、车辆越重，弹簧的弹性势能越小 B、车辆越轻，电压表的示数越小 C、车辆越重，电压表的示数越小 D、当地磅上无车辆时，电路消耗的总功率最大

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3. 如图，电源电压为18V，小灯泡规格为“10V，10W”且不考虑灯丝电阻随温度变化，R₁为定值电阻。R₂为滑动变阻器，最大阻值为60Ω。甲乙是同种电表，可供选择的电表为双量程电压表（量程分别为0~3V，0~15V）和电流表（量程分别为0~0.6A；0~3A）。闭合开关，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器R₂，两表示数均有变化且小灯泡亮度发生改变。当小灯泡正常发光时，甲、乙两表示数之比为8：13。下列表述均正确且无遗漏的一组是：（）


①甲、乙同为电流表

②R₁阻值为5Ω

③调节R₂，通过R₂最小的电流为0.24A

④调节R₂，小灯泡的最小功率为3.6W

A、①③ B、②④ C、①④ D、②③

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4. 用如图电路探究电流与电阻的关系，所用器材：电源（6V），定值电阻

R_{1}

（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个），规格为“15Ω：1A”的滑动变阻器

R_{2}

，右表为实验数据记录表．关于该实验，下列说法正确的是（）

序号	电阻 $R_{1} / Ω$	电流I/A
1	5	0.6
2	10	0.3
3	15	0.2
4	20	未测

A、实验过程中控制电压表示数为2V B、将电阻

R_{1}

由5Ω更换为10Ω时，应向左适当移动滑动变阻器滑片 C、前3次实验中，滑动变阻器的功率在第1次实验中最小 D、若使用现有器材完成第4次实验，需要改变电路

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5. 小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V， $R_{1}$ 为滑动变阻器， $R_{2}$ 为压敏电阻， $R_{2}$ 的阻值大小随压力F的变化关系如图-2所示。闭合开关S₁和S₂ ，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（）

A、S₁闭合时，电磁铁的上端为N极 B、压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越小 C、当电梯自动报警铃声开始响起时， $R_{1}$ 的功率为0.4W D、若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将 $R_{1}$ 的滑片P向左移

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二、多选题

6. 如图所示，电源电压不变，只闭合开关S₁后，电流表的示数为0.4A；断开开关，将电流表和电压表的位置互换，再将开关S₁、S₂均闭合后，电流表的示数为1A，电压表的示数为6V。下列说法正确的是（）

A、电源电压为6V B、电阻R₂的阻值为15Ω C、两表位置互换前后，电阻R₁两端的电压之比为2：5 D、两表位置互换前后，电阻R₂的功率之比为9：25

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7. 某小组在测量标有“0.28A”字样小灯泡电功率的实验中，发现电压表只有0～3V量程完好，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，测得三组数据记录在表一中同学们分析数据，发现小灯泡不能正常发光。讨论后重新连接电路，再次测得三组数据记录在表二中。下列分析正确的是（）
表一

实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
1
1.5
0.16
2
2.5
0.22
3
3
0.24
表二

实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
4
3
0.24
5
2.2
0.28
6
1.5
0.30

A、电源电压为6V B、小灯泡的额定电压为3V C、小灯泡正常发光时的电阻为20Ω D、小灯泡正常发光消耗的电功率为1.064W

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8. 如图甲所示的电路， $R_{0}$ 为定值电阻， $R$ 为滑动变阻器 $(0 ～ 25 Ω)$ 。闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数 $U$ 、电流表示数 $I$ ，作出 $U - I$ 关系图像如图乙所示。则下列判断正确的有（）

A、 $R_{0}$ 的阻值为 $5 Ω$ B、电源电压为 $2.5 V$ C、当电压表示数为 $2 V$ 时，电路消耗的总功率为 $0.6 W$ D、当电压表示数为 $1 V$ 时，滑动变阻器消耗的电功率最大

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三、填空题

9. 通常情况下，家庭电路中各个用电器的连接方式是（选填“串联”或“并联”）。已知家庭电路的电压是220V，在额定电流为10A的插座上，接入一台“220V，200W”的电冰箱后，最多还可以接入总功率为W的用电器。

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10. 如图甲为一只家用电吹风，它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。

(1)、小丽给家里的猫咪洗完澡，用电吹风帮猫咪吹干毛发后，发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发，造成这一现象的物理原理是；

(2)、如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S₁和S₂实现冷风和热风两挡功能，电热丝应该接在图中（选填“A”或“B”）位置；

(3)、该电吹风的部分参数如下表，电吹风冷风挡正常工作时，通过风扇的电流是多少？（保留两位小数）电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少？

额定电压

220V

热风功率

1250W

冷风功率

40W

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11. 如图所示，将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。若斜面长L为1m，斜面高h为0.3m，拉力F为4N，拉力的功率为2W，则此过程中，斜面的机械效率是%，物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是s。

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12. 如图所示，已知电源电压为 $3 V$ ，小灯泡 $L$ 的规格“ $3 V 0.9 W$ ”，滑动变阻器的规格“ $20 Ω 1 A$ ”，电流表量程为 $0 ～ 3 A$ ，则小灯泡正常发光时阻值 $R_{L} =$ $Ω$ 。当开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 同时闭合，改变滑动变阻器的接入电阻，小灯泡的亮度将 $($ 选填“变亮”、“变暗”或“不变” $)$ ；保持开关 $S_{1}$ 始终闭合，调节电路，使电路消耗的最大功率为 $P_{1}$ ，最小功率为 $P_{2}$ ，则 $P_{1}$ ： $P_{2} =$ 。

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13. 小明观察到家里的电能表如图所示。他只将一个电热水器接入家庭电路正常工作，观察到电能表指示灯闪烁 $80$ 次用时 $48$ 秒，则这段时间内，电热水器消耗的电能为 $J$ ，电热水器电阻丝阻值为 $Ω$ ；该热水器连续工作 $30 m i n$ ，电能表示数将变为 $k W \cdot h$ 。

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14. 某节能灯标有“220V 22W”字样，当它正常工作时，电功率为W，通过它的电流为A。

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四、实验探究题

15. 物理王兴趣小组的同学小徐做“测小灯泡电功率”的实验，他将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为2.5伏）、滑动变阻器（A：20Ω 2A和B：10Ω 2A各一个）、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路，最后完成了实验。实验时，他将电压表的示数 $U_{v}$ ，电流表的示数 $I_{A}$ ，以及两者的商 $\frac{U_{v}}{I_{A}}$ 记录下来，表格中为部分数据。
序号
$U_{v}$ （伏）
$I_{A}$ （安）
$U_{v} / I_{A} (Ω)$ ）
1
3.0
0.18
2
2.5
0.26
3
5
①此实验的实验原理：；
②通过计算说明，小徐选的滑动变阻器是：；
③求出小灯的额定电功率（需写出主要计算过程）。

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16. 如图-1，是某型号电暖器。它有高温、低温两个挡位，其简化电路图如图-2所示。 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 均为发热电阻，其部分参数如图表所示。
额定电压
220V
额定功率
高温挡
2200W
低温挡
1100W

(1)、该电暖器是利用电流的效应工作的。当开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 均闭合时，电暖器处于挡；

(2)、该电暖器在低温挡正常工作时，电路中的电流是多少？在高温挡正常工作时，发热电阻 $R_{2}$ 的阻值是多少？

(3)、在某次用电高峰期，小明用如图所示的电力监测仪，测出该电暖器在低温挡工作时的实际电压为210V，实际功率为900W。小明认为实际功率小于额定功率，只是因为实际电压小于额定电压造成的。请你通过计算，判断小明的观点是否正确。

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17. 重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目，单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为 $3 \times 1 0^{4} k g$ 的重物从地面提升至30m的高度处，实现能量储存，如图2所示。根据相关信息，完成以下问题（g取10N/kg）。

(1)、风能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源；

(2)、若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能，单个风力发电机组发电1h产生的电能，可供该电动汽车行驶的路程是多少？

(3)、储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中，系统对重物所做的功是多少？

(4)、储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为 $1.44 \times 1 0^{7} J$ ，则该过程的发电效率是多少？据某资料介绍，重力储能系统的综合效率（输出电能与输入电能之比）可达70%以上，请你通过计算，判断这一数据是否可信？（已知系统提升重物的效率为90%）

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五、计算题

18. 小明家的浴霸有“220V 440W”的取暖灯共4盏，求：

(1)、每盏取暖灯正常工作时的电阻；

(2)、4盏取暖灯同时正常工作时的总电流。

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19. 如图所示，电源电压不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω；2A”，灯泡L的额定电流为0.3A。图是灯泡L的电流与电压关系图像。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，当滑片P移至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.25A。

(1)、求电源电压；

(2)、在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片P，灯泡的最小功率是多少？

(3)、用定值电阻R₁替换灯泡L，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数的最大值与最小值之差恰好为0.3A，这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值始终小于50Ω，求定值电阻R₁的可能值。

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20. 如图所示，电源电压恒为18V，滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”的字样，定值电阻R₁=18Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”字样（设小灯泡的电阻不随温度变化），电流表的量程为0~3A，求：

(1)、闭合开关S、S₁ ，断开S₂ ，滑动变阻器的滑片P移到最上端a时，电流表的示数；

(2)、闭合开关S、S₂ ，断开S₁时，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的阻值；

(3)、闭合开关S、S₁、S₂ ，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的滑片P从最上端a向b端移动到某个位置时，电路的最小功率。

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21. 图甲是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为220V，定值电阻 $R_{1}$ 是加热部分， $R_{2}$ 是最大阻值为176Ω的滑动变阻器。开关S接1时，电热器处于加热挡，通过调节 $R_{2}$ 接入电路的阻值来改变 $R_{1}$ 的加热功率，其最大加热功率为1100W。当电热器达到设定温度或加热到设定时间，开关S自动接2，电热器处于保温挡。

(1)、求以最大功率工作时电路中电流大小；

(2)、如图乙，电能表上参数“R/kW·h”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作72s，与之相连的该电能表铝盘转过66圈。请求出该数值大小；

(3)、求电热器处于保温挡时，电路中电能的利用率。请从节能的角度对电热器提出改进建议。

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22. 如图是某多功能电饭锅，具有加热和保温两挡功能（ $S_{1}$ 为总开关， $S_{2}$ 为温控开关），其内部有两个加热电阻丝 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ （ $R_{1}$ 的电阻是198Ω， $R_{2}$ 的电阻是44Ω）。某次将2kg初温为20℃的米和水加热到100℃，然后自动转入保温状态。下表是电饭锅铭牌上的部分参数，求解下列问题。[米和水混合物的比热容为 $4.0 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ ]

容量/kg

3.0

额定电压/V

220

加热功率/W

1100

保温功率/W

200

(1)、加热过程中，米和水吸收的热量；

(2)、正常加热时，通过电路的电流；

(3)、请你在虚线框内画出电饭锅的电路图，并结合所画的电路图说明开关是何种状态时电饭锅处于加热状态。

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23. 在实践活动中，物理小组计划制作一个水位显示仪，用电流表或电压表来显示蓄水池水位的高低。小组选用了电压恒为 $6 V$ 的电源、最大阻值为 $20 Ω$ 的均匀弧形电阻片R、多个定值电阻、量程为 $0 ~ 0.6 A$ 的电流表、量程为 $0 ~ 3 V$ 的电压表以及滑杆、细杆、浮子等器材。设计要求是：①电流表或电压表示数越大，表示水位越高。②当滑片滑动到电阻片的一端时，电流表或电压表示数要恰好达到满偏（量程的最大值），指针位置表示蓄水池规定的最高水位；当滑片滑动到电阻片的另一端时，电流表或电压表指针所指位置表示规定的最低水位。小明利用电流表设计了一个符合要求的装置，其中滑片P与滑杆连接，滑杆可绕固定轴O转动，另一端通过轻质细杆连接一个浮子，如图甲所示。求：

(1)、当水位最高时，滑片应该滑到a端还是b端？小明选用的定值电阻 $R_{0}$ 的阻值为多少？

(2)、当水位最低时，电流表的示数为多少？此时电路中 $R_{0}$ 消耗的功率为多少？

(3)、另一个同学想用电压表显示水位高低，他拆下装置中的电流表，将电压表连接到电路中，如图乙所示。请分析说明他的设计是否符合要求？如果符合，说明理由；如果不符合，提出能够达到设计要求的具体改进方法。

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24. 如图为某商场安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中，A为点光源，B为匀速运行的自动扶梯，电源的电压为6V，R为光敏电阻，R₀为定值电阻（R₀=15Ω），R₀两端接计数器。当点光源的光照射在光敏电阻上时，光敏电阻R=R₀；当扶梯上有顾客通过，挡住由点光源射向光敏电阻的光线时，R的电阻值就增大，计数器则计数一次。

(1)、若自动扶梯满载时，前、后相邻的两个顾客之间的距离均为45cm，自动扶梯运行的速度为0.9m/s，第1次光源计数到第203次计数所用的时间是多少?

(2)、当自动扶梯载着顾客正常运行时，定值电阻R₀消耗的最大功率是多少?

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25. 如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，最大车速能达到1.6×10³km/h，它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中，该超音速汽车以1.26×10³km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时，汽车受到水平方向的阻力为1.8×10⁵N，求在这次测试中：

(1)、汽车受到水平方向的牵引力；

(2)、汽车牵引力的功率。

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26. 下图是陈老师办公室电热水壶的照片，右图是其内部电路的简化图。电路主要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V 0. 1W）和“限流电阻”串联而成；另一支路接有发热盘（发热电阻）。已知电源电压为220V，水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)。

(1)、判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10Ω为“小电阻”，大于100Ω为“大电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由；

(2)、用该电热水壶给壶内1kg、20℃的水加热，已知加热功率为1000W，加热时80%的热量被壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100℃）？

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27. 小明同学设计了一款自动控温烧水壶，其电路原理如图甲所示。S₁为温控开关，当温度低于98℃时自动闭合，当温度达到100℃时自动断开。电源电压恒为220V，S为总开关。R为水壶的电热丝，其阻值是44Ω。

(1)、求R工作时的电流；

(2)、求R工作时的电功率；

(3)、某次烧水过程中，壶的加热效率恒为75%，水的初温为20℃，质量视为不变。从开关S闭合到温控开关S₁第一次断开水吸收的热量为2.64×10⁵J，S₁每次断开的时间均为48s。将S₁第一次断开时作为计时起点，作出此后水的温度—时间图像如图乙。求S₁第一次断开后220s内电路消耗的总电能。

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28. 某种带保温功能的电热水壶，其发热部分电路如图所示。已知电源电压 $U = 220 V$ 保持不变，电阻丝 $R_{1} = 110 Ω$ 、 $R_{2} = 88 Ω$ 。通过调节开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 可以实现低温、中温、高温三挡的切换；当水温降到 $60 ℃$ 时，电路自动切换成低温挡进行保温。已知 $c_{水} = 4.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ 。

(1)、当电热水壶处于中温挡时，求电热水壶消耗的电功率；

(2)、当电热水壶分别处于高温挡与低温挡时，求通过电阻丝 $R_{1}$ 的电流之比；

(3)、用电热水壶高温挡把 $m = 2 k g$ 的水从 $t_{1} = 28 ℃$ 加热到 $t_{2} = 100 ℃$ ，自动断电，其中电热水壶加热效率 $η = 84 %$ 。当电热水壶中水温降到 $60 ℃$ 时，继续保温 $t = 1.8 h$ ，问电热水壶这次加热和保温一共消耗多少度电？

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29. 如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为 $25 ℃$ 的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压。 $ρ_{水} = 1.0 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ ， $c_{水} = 4.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ ， g=10N/kg]求：
水壶
电磁炉烧水档
净重： $500 g$
额定电压： $220 V$
容量： $2 L$
额定功率： $2000 W$

(1)、壶中水的质量；

(2)、烧水时壶底的受力面积为 $100 c m^{2}$ ，壶对电磁炉的压强；

(3)、当水刚好烧开时，水吸收的热量；

(4)、电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间。

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30. 如图所示，电源电压恒定不变，灯L₁标有“3V 3W”字样，灯L₂标有“3V 6W”字样，闭合开关S，两灯均正常发光。求：

(1)、灯L₁的电阻；

(2)、电流表的示数；

(3)、电路消耗的总功率。

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实验序号	电压表示数U/V	电流表示数I/A
1	1.5	0.16
2	2.5	0.22
3	3	0.24

序号	$U_{v}$ （伏）	$I_{A}$ （安）	$U_{v} / I_{A} (Ω)$ ）
1	3.0	0.18
2	2.5	0.26
3			5

额定电压	220V
额定功率	高温挡	2200W
额定功率	低温挡	1100W

容量/kg	3.0
额定电压/V	220
加热功率/W	1100
保温功率/W	200

水壶	电磁炉烧水档
净重： $500 g$	额定电压： $220 V$
容量： $2 L$	额定功率： $2000 W$

额定电压	220V
热风功率	1250W
冷风功率	40W