2020-2021中考物理与电功率的综合计算问题有关的压轴题含答案
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一、初中物理电功率的综合计算问题
1．甲、乙两个灯泡分别标有“6V 3W”和“3V 3W”，若灯丝的电阻不变，将它们连接到电路中保证两灯都安全，下列说法正确的是（ ）
A．甲乙串联后接入电路，若其中一个正常工作，甲和乙消耗的总功率是6W
B．甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，甲和乙消耗的总功率是6W
C．甲乙串联后接入电路，若其中一个正常工作，乙消耗的电功率是0.75W
D．甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，甲消耗的电功率是3W
【来源】2019年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考一模理综物理试题
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
AC．由“6V 3W”知甲灯泡的额定电流
3W=0.5A6VPIU甲甲甲
电阻
6V=12Ω0.5AURI甲甲甲
由“3V 3W”知乙灯泡的额定电流
3W=1A0.5A3VPIU乙乙乙＞
电阻
3V=3Ω1AURI乙乙乙
两灯泡串联在电路中，若只有一个灯正常发光，根据串联电路电流的规律，则电路电流应为I=0.5A，甲灯正常发光，由电阻的串联和欧姆定律，电源电压
U=I甲(R甲+R乙)=0.5A×(12Ω+3Ω)=7.5V
乙消耗的功率
P乙=I2R乙=(0.5A)2×3Ω=0.75W
甲和乙消耗的总功率
P总1=UI=7.5V×0.5A=3.75W
故A错误，C正确；
BD．甲乙并联后接入电路，若其中一个正常工作，根据并联电路电压的规律，乙正常工作，甲消耗的功率是
223V=0.75W12ΩUPR乙甲实甲 两灯泡并联时，流过甲的电流
'3V=0.25A12ΩUIR乙甲甲
流过乙的电流
'1AI乙
根据并联电路电流的规律，则干路电流
'''0.25A+1A=1.25AIII甲乙
甲乙并联后接入电路，甲和乙消耗的总功率
P总2=U乙I′=3V×1.25A=3.75W
故BD错误。
故选C。
2．如图甲所示电路，电源电压不变。R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端，根据电压表与电流表的示数，绘制的图像如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．电路消耗电功率的最大值为7.2W B．变阻器R接入电路的最大阻值为120Ω
C．定值电阻R2的电阻值为20Ω D．电源电压为12V
【来源】2020年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】
BC．由电路图可知，当滑片位于最左端时，电路为2R的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图可知
0.6AI大
由UIR可得，电源的电压
220.6AUIRR大……①
当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值1R与电阻2R串联，电压表测1R两端的电压，此时电路中的电流最小；由乙图可知
110VU 0.1AI小
变阻器1R的最大阻值
1110V100Ω0.1AURI大小
因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电源的电压
12210V0.1AUUIRR小……②
由①②可得
220.6A10V0.1ARR
解上式可得
220ΩR
故B错误，C正确；
D．电源的电压
20.6A0.6A20Ω12VUR
故D正确；
A．电流最大时，电路消耗的最大电功率
0.6A12V7.2WPIU大大
故A正确。
故选ACD。
3．如图所示的电路中，电源电压12V且保持不变，灯丝电阻不随温度变化，灯泡L的额定功率为7.2W。当开关S1、S2都闭合时，通过灯泡的电流为I1，灯泡正常发光；当开关S1闭合S2断开时，通过灯泡的电流为I2，灯泡的功率是3.2W，则下列计算结果不正确的是（ ）
A．灯泡电阻是20Ω
B．电阻R的阻值是20Ω
C．当开关S1闭合S2断开时，电阻R的功率是1.6W
D．I1∶I2=9∶4
【来源】四川省成都南开为明学校2019-2020学年九年级4月月考物理试题（在线考试)
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．当开关S1、S2都闭合时，电路为灯泡的简单电路，灯泡正常工作，电源的电压为12V，电路中的电流
I1=7.2W12VPU额=0.6A
灯泡的电阻
RL=112V0.6AUI=20Ω
故A正确，不符合题意；
BC．当开关S1闭合S2断开时，灯泡和电阻R串联，电路中的电流
I2=L3.2W=20PR实=0.4A
电路中的总电阻
R总=212V0.4AUI=30Ω
R的阻值
R=R总-RL=30Ω-20Ω=10Ω
电阻R的功率
PR=I22R=(0.4A)2×10Ω=1.6W
故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．两次通过灯泡的电流之比
I1∶I2=0.6A∶0.4A=3∶2
故D错误，符合题意。
故选BD。
4．如图是一个电加热器的工作原理图，其中1R和2R是阻值不变的发热电阻；已知加热器的额定电压为220V，额定加热功率990W，额定保温功率为110W。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．加热器的功率为110W时，开关S、1S都闭合
B．开关S闭合，1S由断开到闭合，电路中电流变大，2R的功率变大
C．电阻1R与2R的阻值之比为1∶8
D．若用电高峰期实际电压为200V，加热器保温状态下的实际功率约为90.9W
【来源】2020年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题
【答案】BD 【解析】
【分析】
【详解】
A．只闭合开关S，两电阻串联，电阻较大，根据2UPR知，在电压一定时，电功率较小，加热器处于保温状态，则此时加热器的功率为110W，故A错误；
B．开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，S1闭合时，电阻R1被短路，只有电阻R2工作，电阻减小，根据UIR知，电路的电流增大，R2的电阻不变，根据22PIR知R2的功率变大，故B正确；
C．因为2
2UPR加热、212UPRR保温，且P加热=990W、P保温=110W，所以
22
212::990W:110WUUPPRRR加热保温
即
12291RRR
所以
1281RR
故C错误；
D．只闭合开关S，加热器处于保温状态，两电阻串联，保温功率为110W，则
2212(220V)=440Ω110WUPRR额保温
当实际电压为200V时，实际功率约为
2122(200V)=90.9W440ΩURRP额实
故 D正确；
故选BD。
5．如图甲所示电路，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的最大电功率为0.8W
B．定值电阻R0的阻值为10Ω
C．当滑片在a端时，R0的功率为0.4W
D．当滑片在b端时，电路的总功率为1.2W
【来源】辽宁省沈阳市和平区2019-2020学年九年级（上)期末测试物理试题
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知，R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。
A B．当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，由图像可知，电路中的最大电流I大 = 0.6A，由UIR可得，电源的电压
000.6AUIRR大
当滑片位于b端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图像可知，U滑 = 4V，电路中的最小电流I小 = 0.2A。则滑动变阻器的最大阻值为
4V20Ω0.2AURI滑滑小
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压
000.24A20ΩUIRRR滑
因电源电压不变，所以
000.6A0.24A20ΩRR
解得010ΩR，电源电压为
000.6A0.6A10Ω6VUIRR大
滑动变阻器与电阻R0串联，设滑动变阻器的电功率P2，两端电压为U2，通过的电流为I2
22222222220000()(0)11()()4UUUPUIIRRRRRRRRRRRR滑滑滑滑滑滑滑滑
滑动变阻器的电功率最大时， 滑动变阻器的阻值为 010ΩRR滑
根据串联分压的特点，滑动变阻器两端的电压为总电压的一半，由图可知，当滑动变阻器两端电压为R3VU，通过滑动变阻器的电流为0.3A，所以滑动变阻器的最大功率为
R3V0.3A0.9WPUI
故A错误，B正确；
C．当滑片在a端时，R0的功率为
06V0.6A=3.6WPUI大
故C错误；
D．当滑片在b端时，由图可知，此时电路中的电流I小 = 0.2A，电路的总功率为
6V0.2A1.2WPUI小
故D正确。
故选BD。
6．如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙，则由图象可知（ ）
A．电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比
B．R0的电阻值是5Ω
C．该电路最小功0.3W
D．滑动变阻器R的电功变化范围0~0.45W
【来源】2020年贵州省遵义市桐梓县中考二模物理试题
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由电路图可知，电流表测电路电流，电压表测电阻R0电压，由I-U图象可知，电阻R0的I-U图象是一条倾斜的直线，是正比例函数图象，电阻R0是一个定值，电压表的示数与电流表的示数之比不变，电阻R0两端电流与通过R0的电压成正比，电压决定电流，不能说电流与电压成正比，故A错误，A不符合题意；
B．由I-U图象可知，滑片P移至b端时滑动变阻器接入阻值为零，此时电压表示数为电源电压，为3V，电路中的电流为0.6A，则
