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1、（湖南專用）2022中考物理高分一輪 單元20 電能 電功率課時訓練
基礎過關
一、選擇題
1.[xx·北京]有兩個額定電壓相同的電熱水壺甲和乙,甲的額定功率為1800 W,乙的額定功率為1200 W。兩個電熱水壺都正常工作時,下列說法中正確的是 ( )
A.甲電熱水壺兩端的電壓較高
B.電流通過甲電熱水壺做功較快
C.通過兩個電熱水壺的電流相等
D.相同時間內(nèi),兩個電熱水壺消耗的電能一樣多
2.[xx·鄂爾多斯]如圖K20-1所示,AB和BC是由鋁制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導體。將它們串聯(lián)后連入電路中,下列說法正確的是 ( )
圖K20-1
A.AB段的電
2、阻小于BC段的電阻
B.通電相同時間,AB段消耗的電能大于BC段消耗的電能
C.這兩段金屬導體中的電流是由正電荷定向移動形成的
D.若將AB段材料換成銅,其他條件不變,這兩段導體的總電阻將變大
3.3月初,小明家的電能表示數(shù)為,電能表的部分參數(shù)及4月初的示數(shù)如圖K20-2所示,下列說法正確的是( )
圖K20-2
A.電能表是測量用電器消耗的電功率的儀表
B.小明家3月初至4月初消耗的電能是1200 kW·h
C.這個電能表的標定電流為20 A
D.若電能表轉(zhuǎn)盤在5 min內(nèi)轉(zhuǎn)過80轉(zhuǎn),則此時工作的用電器的總功率為0.8 kW
4.[xx·南充]如圖K20-3所示的電
3、路,電源電壓為3 V,R1=15 Ω,R2=5 Ω,當開關S閉合時,下列分析正確的是( )
圖K20-3
A.R1、R2兩端電壓之比為3∶1
B.通過R1、R2電流之比為3∶1
C.R1、R2消耗的電功率之比為1∶3
D.R1的電功率為1.8 W
5.[xx·內(nèi)江]將規(guī)格為“2.5 V 0.3 A”的小燈泡L1和規(guī)格為“3.8 V 0.3 A”的小燈泡L2串聯(lián),接在3 V的電源上,下列判斷正確的是 ( )
A.L1的電阻大于L2的電阻
B.L1的亮度比L2的亮度小
C.兩只燈泡都正常發(fā)光
D.兩只燈泡實際功率相等
6.[xx·內(nèi)江]圖K20-4是電阻甲和乙的U-I
4、圖像,由圖像可知下列判斷正確的是 ( )
圖K20-4
A.甲乙都是定值電阻
B.當乙兩端電壓為1 V時,其電阻值為10 Ω
C.將甲和乙串聯(lián),若通過甲的電流為0.4 A,電路的總功率為1.2 W
D.將甲和乙并聯(lián),若甲兩端電壓為1 V,干路上的電流為0.4 A
7.[xx·淄博]如圖K20-5所示,電源電壓不變,只閉合開關S1,燈泡L發(fā)光,電壓表有示數(shù);再閉合開關S2,電路中出現(xiàn)的情況是 ( )
圖K20-5
A.電壓表的示數(shù)變小 B.電路的總電阻不變
C.燈泡L的亮度不變 D.電路的總功率變大
8. [xx·常德]在如圖K20-6所示的電路中,M為電子集成元
5、件,其阻值與兩端所加的電壓成正比(即RM=kUM,式中k為常數(shù))且遵循歐姆定律,L是小燈泡(其電阻不隨溫度變化),R為滑動變阻器。現(xiàn)閉合開關S,調(diào)節(jié)R使其接入電路的電阻值逐漸減小。下列說法正確的是 ( )
圖K20-6
A.燈泡L變亮
B.通過電阻R的電流減小
C.電子元件M兩端的電壓不變
D.燈泡L的實際功率不變
9.[xx·廣安]如圖K20-7所示的電路,閉合開關S后,當滑片P從中點向右移時,下列說法中正確的是 ( )
圖K20-7
A.燈泡L變暗
B.電壓表的示數(shù)變小
C.電流表A1的示數(shù)變大
D.電路消耗的總功率變小
10.[xx·德州]圖K20-8
6、是檢測酒精濃度的測試儀原理圖,圖中電源電壓恒定為8 V,R1為定值電阻,酒精氣體傳感器R2的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小。當酒精濃度為0時,R2=60 Ω,此時電壓表示數(shù)為2 V。以下說法錯誤的是( )
圖K20-8
A.若酒精氣體濃度越大,電壓表和電流表示數(shù)都越大
B.定值電阻R1的阻值為20 Ω
C.酒精濃度為0時,電路消耗的總功率為0.6 W
D.若電流表示數(shù)達到0.2 A時,表示酒駕,此時R2消耗的電功率為0.8 W
二、填空題
11.如圖K20-9所示的是某家庭電能表月初、月末的示數(shù),若按電價為0.6元/(kW·h)計算,他家本月末應繳納電費 元。若該電能
7、表的表盤在10 min內(nèi)轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn),則接在該電能表上的用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能為 kW·h,合 J。?
圖K20-9
12.[xx·德州]小剛早上8:00出門前查看了他家的電能表示數(shù)如圖K20-10甲所示,然后關閉家中其他用電器,只讓電冰箱工作。下午18:00回家后再次查看電能表,顯示的數(shù)字如圖乙所示。則小剛家的電冰箱在這段時間內(nèi)消耗的電能為 kW·h,電冰箱的實際電功率為 W。?
圖K20-10
13.[xx·懷化]某電熱水壺部分參數(shù):額定電壓220 V,額定功率模糊不清,容積1 L,加熱效率90%,在額定電壓下,將滿壺水從10 ℃加熱至沸騰
8、(標準大氣壓下),用時5 min,則水吸收的熱量是 J,電熱水壺的額定功率是 W。[C水=4.2×103 J/(kg·℃)]?
14.[xx·岳陽]標有“6 V 3 W”的小燈泡,它的電流—電壓圖像如圖K20-11所示,則它正常工作10 s消耗的電能是 J;將它與一個10 Ω的定值電阻串聯(lián)在8 V的電路中,則電路消耗的總功率為 W。?
圖K20-11
三、實驗探究題
15.[xx·衡陽]如圖K20-12甲所示是測量額定電壓為2.5 V小燈泡額定功率的電路實物圖。
圖K20-12
(1)請你在圖甲中用筆畫線代替導線將電路補充完整,要求:滑動變阻器連入電
9、路的電阻最大,導線不允許交叉。
(2)正確連接好電路后,閉合開關S,移動滑動變阻器滑片P,小燈泡始終不發(fā)光,電壓表有明顯示數(shù),電流表無示數(shù),導致這種情況出現(xiàn)的可能原因是小燈泡 (選填“短路”或“斷路”)。?
(3)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)達到額定電壓時,電流表指針的位置如圖乙所示,則通過小燈泡的電流是 A,小燈泡的額定功率是 W。?
(4)利用測出的幾組數(shù)據(jù),算出小燈泡的電阻,發(fā)現(xiàn)燈泡電阻有明顯的變化,說明燈絲電阻與 有關。?
四、計算題
16.[xx·邵陽]某同學為自己設計了一盞調(diào)光燈,其原理如圖K20-13所示,已知燈L的規(guī)格為“6 V 3
10、W”(不考慮燈絲電阻的變化),滑動變阻器R的阻值范圍為0~12 Ω,電源電壓恒為6 V。
(1)當開關S閉合,滑片滑至最左端后,求燈絲中的電流。
(2)求燈L正常工作1 min所消耗的電能。
(3)閉合開關S,再將滑片從右向左移動,求燈L發(fā)光最暗時的實際功率。
圖K20-13
能力提升
17.[xx·岳陽]如圖K20-14所示,電源電壓恒為4.5 V,電壓表量程為0~0.6 A,電壓表量程為0~3 V,燈泡上標有“2.5 V 1.25 W”(不考慮燈絲電阻變化)字樣,滑動變阻器R的規(guī)格為“20 Ω 1 A”。閉合開關S,在保證電路安全的情況下,移動滑片P
11、的過程中 ( )
圖K20-14
A.電流表的示數(shù)最大為0.6 A
B.燈泡消耗的最小功率為0.12 W
C.電路消耗的最大總功率為2.7 W
D.滑動變阻器接入電路的最小電阻為4 Ω
18.如圖K20-15所示,電源電壓恒定,燈L的規(guī)格為“24 V 72 W”且工作時電阻保持不變,電壓表的量程為0~15 V,電流表的量程為0~3 A,在電路安全的前提下,操作如下:當只閉合開關S、S3時,電路中的總功率為P1,電流表示數(shù)為I1;當只閉合S2、S3時,移動滑片使滑動變阻器的阻值為R,電流表示數(shù)為I2,電阻R1和滑動變阻器的總功率為10 W;再移動滑片使滑動變阻器的阻值為2R,電
12、流表示數(shù)為I3,燈L和滑動變阻器的總功率為9.72 W,當只閉合S、S1、S2時,移動滑動變阻器的滑片,使電路中的最小總功率為P4,此時電流表示數(shù)為I4。已知P1∶P4=5∶6,I2∶I3=10∶9,則燈L的電阻為 Ω,I1∶I4= ,當滑動變阻器R2的阻值為 Ω時,該電路消耗的功率最小。?
圖K20-15
19.[xx·長沙]如圖K20-16甲、乙所示,某科技小組自制了測量水的深度的裝置,它由測量頭和控制盒構(gòu)成,測量頭的測量面是一個涂有絕緣漆面積為2 cm2的壓敏電阻R1,R1的電阻隨水對它的壓力F的變化關系如圖丙所示?？刂坪袃?nèi)有一個定值電阻R0和一個最大阻值為90
13、 Ω的滑動變阻器R2,電源電壓保持不變。通過電路調(diào)節(jié),可以使控制盒的功率達到最大值Pm,科技小組通過控制盒的功率最小值和Pm的比值來標記水的深度。不計導線的電阻,電壓表的量程為0~3 V?？萍夹〗M在確保電路安全的情況下,進行如下的操作:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
圖K20-16
(1)R1未放入水中時,閉合S,斷開S1,將R2的滑片移至最上端,此時電壓表示數(shù)達到最大值,R0的電功率為P0,求R1未放入水中時的電阻為 Ω。?
(2)測量頭放到水下深度h1=10 m時,閉合S、斷開S1,將R2的滑片移至某一位置時,R0的電功率為P'0,電路的總功率為P
14、總,R1的電功率為P1.已知P0∶P'0=9∶4,P總∶P1=6∶1,求此時R0兩端的電壓為 V。?
(3)測量頭放到水下深度h2=3 m時,調(diào)節(jié)電路,控制盒的最小功率與Pm的比值為 。?
參考答案
1.B 2.B 3.D
4.C [解析] 由電路圖可知,電阻R1與R2并聯(lián),因并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等,所以R1、R2兩端電壓之比為1∶1,故A錯誤。由I=可知,通過R1、R2的電流之比=∶=== ,故B錯誤。由P=UI可知,R1、R2消耗的電功率之比=== ,故C正確。R1消耗的電功率為P1===0
15、.6 W,故D錯誤。
5.B
6.C [解析] 電阻甲的U-I圖像是直線,說明它是定值電阻,電阻乙的U-I圖像是曲線,說明它是非定值電阻,故A錯誤。從圖中可知,當乙兩端電壓為1 V時,通過的電流為0.4 A,此時它的電阻R===2.5 Ω,故B錯誤。將甲、乙串聯(lián),若通過甲的電流為0.4 A,則通過乙的電流也為0.4 A,從圖像中可分別讀出對應的電壓分別為2 V、1 V,則總電壓為3 V,電路的總功率P=U總I串`=3 V×0.4 A=1.2 W,故C正確。若將甲、乙并聯(lián),則其兩端電壓相等,甲兩端電壓為1 V時,乙兩端電壓也為1 V,從圖像中讀出對應的電流分別為0.2 A、0.4 A,則干路
16、電流I總=I甲+I乙=0.2 A+0.4 A=0.6 A,故D錯誤。
7.D
8.D [解析] 因為電子集成元件M的阻值與其兩端所加的電壓成正比(即RM=kUM,式中k為常數(shù)),M與L、R串聯(lián),所以電路中的電流I==,是一個定值,即調(diào)節(jié)滑動變阻器R時電路中的電流不變。根據(jù)P=I2R可知,燈泡L的功率不變,即燈泡L的亮度不變,故A錯誤,D正確。串聯(lián)電路中各處電流都相等,則通過電阻R的電流也不變,故B錯誤。調(diào)節(jié)R使其接入電路的電阻值變小,則R兩端的電壓變小,因為通過燈泡L的電流不變,其電阻是定值,所以燈泡L兩端的電壓不變,因為電源電壓一定,所以M兩端的電壓變大,故C錯誤。
9.D 10.C
17、
11.24 0.1 3.6×105
12.0.5 50
13.3.78×105 1400
[解析] 一壺水質(zhì)量m=ρV=1.0×103 kg/m3×0.001 m3=1 kg;由10 ℃加熱至沸騰吸收的熱量Q吸=c水m(t2-t1)= 4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-10 ℃)=3.78×105 J;電熱水壺效率為η=,則電流做功為W===4.2×105 J, 則電熱水壺額定功率為P===1400 W。
14.30 3.2
15.(1)如圖所示
(2)斷路 (3)0.24 0.6 (4)溫度
16.解:(1)當開關S閉合,滑片滑至最左端時,此時電路
18、為燈L的簡單電路。
因為電源電壓為6 V,所以此時小燈泡正常發(fā)光,即I===0.5 A。
(2)燈L正常工作 1 min 消耗的電能W=P額t=3 W×60 s=180 J。
(3)燈L的電阻RL===12 Ω,
當滑片在最右端時燈L發(fā)光最暗,此時電路中的電流I小===0.25 A,
P實=RL=(0.25 A)2×12 Ω=0.75 W。
17.D [解析] 由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流。燈泡的額定電流IL===0.5 A,故A錯誤。因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6 A,滑動變阻器允許通過的最大電流為1
19、A,所以,電路中的最大電流I大=0.5 A,此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小,電路消耗的總功率最大,燈泡的電阻和電路的總電阻分別為RL===5 Ω,R總===9 Ω,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動變阻器接入電路中的最小阻值R小=R總-RL=9 Ω-5 Ω=4 Ω,故D正確。電路消耗的最大總功率P大=UI大=4.5 V×0.5 A=2.25 W,故C錯誤。當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,燈泡消耗的電功率最小,電路的最小電流I小===0.18 A,則燈泡消耗的最小功率PL小=RL=(0.18 A)2×5 Ω=0.162 W,故B錯誤。
18.8 5∶6 40
19.(1)30 (2)2 (3)
（湖南專用）2022中考物理高分一輪 單元20 電能 電功率課時訓練
