中考物理专题《电功率的综合计算问题》综合检测试卷及答案

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一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。

闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )A .电源电压为5.5 VB .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6WC .滑动变阻器的最大阻值为12.5 ΩD .电灯的电阻随着电流的增大而减小【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以03V 2.0R U +=电源…①当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以04.5V 1.0=R U +电源…②由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑滑动变阻器的最大阻值为3.5V===3.5Ω1.0AU R I 滑滑大小 故C 错误;滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==⨯故B 正确;D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。

故选B 。

2.如图所示,电源电压保持不变,R 2=50Ω,闭合S 1,断开S 2,R 1的电功率P 1=0.1W ,电压表示数为U 1.开关都闭合时,电压表示数为6U 1.用电阻R 3替换R 1、R 2中的某一个,闭合开关S 1,断开S 2,电压表示数为U 2,电路的总功率为P 2,U 2与U 1相比,变化了0.5V .则下列结论正确的是( )A .R 3可能是110ΩB .R 3可能是5ΩC .P 2可能是0.54WD .P 2可能是0.65W【来源】四川省成都市2018年中考物理试题 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】由电路图知道,开关都闭合时,电路中只有R 1,电压表测电源两端的电压;由电压表的示数知道,电源的电压U =6U 1;当闭合S 1,断开S 2 时,R 1与R 2 串联,电压表测R 1两端的电压;由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R 2两端的电压是:U R2 =U-U 1 =6U 1 -U 1 =5U 1,由于串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流是:I=U 1/R 1=U R2/R 2,即U 1/R 1=5U 1/50Ω,故R 1 =10Ω;又因为R 1的电功率是P 1=0.1W ,所以,由P=I 2 R 知道,此时电路中的电流是:I =,根据串联电路的特点知道,电源的电压是:U=I (R 1 +R 2)=0.1A×(10Ω+50Ω)=6V ,所以U 1 =U /6=6V/6=1V ,当用电阻R 3替换R 1 后,闭合开关S 1 断开S 2 时,R 2与R 3 串联,电压表测R 3 两端的电压; (1)若U 2 与U 1 相比增加了0.5V ,则电压表的示数U 2 =1.5V ,R 2 两端的电压U R2′=U-U 2 =6V-1.5V=4.5V ,此时电路中的电流是:I 1 =U R2′/R 2=4.5V/50Ω=0.09A ,则R 3 的阻值是:R 3 =U 2/I 1=1.5V0.09A≈16.7Ω,电路的总功率是:P 2 =UI 1 =6V×0.09A=0.54W ;(2)若U 2 与U 1 相比减小了0.5V ,则电压表的示数是U 2 =0.5V ,R 2 两端的电压U R2″=U-U 2 =6V-0.5V=5.5V ,此时电路中的电流是:I 2 =U R2′/R 2=5.5V/50Ω=0.11A ,则R 3 的阻值是:R 3 =U 2/I 2=0.5V/0.11A≈4.5Ω,电路的总功率是:P 2 =UI 2 =6V×0.11A=0.66W ,故C 正确,D 错误;当用电阻R 3 替换R 2 后,闭合开关S 1 断开S 2 时,R 1 与R 3 串联,电压表测R 1 两端的电压, (1)若U 2 与U 1 相比增加了0.5V ,则电压表的示数是:U 2 =1.5V ,R 3 两端的电压是:U 3=U-U 2 =6V-1.5V=4.5V ,此时电路中的电流是:I 3 =U 2/R 1=1.5V/10Ω=0.15A ,则R 3 的阻值是:R 3 =U 3/I 3=4.5V/0.15A=30Ω,电路的总功率是:P 2 =UI 3 =6V×0.15A=0.9W ;(2)若U 2 与U 1 相比减小了0.5V ,则电压表的示数是:U 2 =0.5V ,R 3 两端的电压是:U 3=U -U 2 =6V-0.5V=5.5V ,此时电路中的电流是:I 4 =U 2/R 1=0.5V/10Ω=0.05A ,则R 3 的阻值是:R 3 =U 3/I 4=5.5V/0.05A=110Ω,电路的总功率是:P 2 =UI 4 =6V×0.05A=0.3W ,故AB 错误,综上所述,只有AC 正确,故选AC . 【点睛】本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的讨论电阻R 3替换R 1、R 2 中的一个电阻后电压表可能的示数是解题关键,需要仔细分析找出各种情况中的联系,然后列式求解,属于难题.3.如图,电路中电源电压恒为6V ,定值电阻R 2为10Ω,滑动变阻器R 1的规格为“20Ω 0.5A ”,电压表量程为0~3V ,电流表量程为0~0.6A 。

则:A .电压表测量的是电阻R 2两端的电压B .当变阻器R 1的滑片P 向右适度移动时,电压表的示数变小C .为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R 1接入电路的阻值范围是2~10ΩD .当变阻器R 1接入电路中的阻值是5Ω时,通电30s 电阻R 2产生的热量是24J 【来源】重庆市永川区2019-2020学年九年级(上)期末考试物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A .电压表测量的是电阻R 1左端的电压,故A 不符合题意;B .当变阻器R 1的滑片P 向右适度移动时,电压表的示数变大,故B 不符合题意;C .当电路中的电流为0.5A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻为6V 120.5AU R I ===Ω 变阻器R 1接入电路的阻值为min 212102R R R =-=Ω-Ω=Ω当电压表的示数为3V 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流为212226V 3V0.3A 10U U U I I R R --=====Ω变阻器R 1接入电路的阻值为max max3V10 0.3AURI===Ω所以为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R1接入电路的阻值范围是2~10Ω,故C符合题意;D.当变阻器R1接入电路中的阻值是5Ω时,电路的电流为126V0.4A510U UIR R R====+Ω+Ω通电30s电阻R2产生的热量为()22220.4A1030s48JQ I R t==⨯Ω⨯=故D错误。

4.如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。

假设电源电压380V保持不变,电动机线圈电阻为1Ω,不考虑电动机各处摩擦。

当电动机将540kg重物匀速提升16m 的过程中,电路中的电流为20A,动滑轮的机械效率为80%,则电动机提升重物所用的时间为A.10s B.15sC.20s D.25s【来源】【初中科学2026】【初三下】【答案】B【解析】【详解】拉力做的有用功:W有用=Gh=mgh=540kg×10N/kg×16m=8.64×104J,拉力所做的功(总功):W总=48.6410J=80%Wη⨯有用= 1.08×105J,电动机线圈电阻的发热功率:P热=I2R=(20A)2×1Ω=400W,因能量守恒,电动机的拉力做功的功率为:P=P总-P热=20A×380V-400W=7.2×103W,电动机提升重物所用的时间:t =531.0810J 7.210WW P ⨯=⨯总=15s , 故选B 。

【点睛】解决本题的关键知道电动机不是纯电阻用电器,电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能(发热)。

5.两只电炉,其电阻值分别为1R 和2R (12R R >).将两只电炉串联后接入电压为U 的电源上,两只电炉消耗的功率分别为1P 和2P ,电路消耗的总功率为P ;将两只电炉并联后,仍接入电压为U 的电源上,两只电炉消耗的功率分别为1P '和2P '电路消耗的总功率为P '. 则A .12P P >,12P P ''>B .1212P P P P ''+=+C .12P P P '+=D .'11P +'21P =1P 【来源】天津市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】当两电阻串联,电流一定相等;由2P I R =可知,电阻大的消耗的功率大.即12P P >,且12P P P +=;当两电阻并联时,由2U P R=可知,电阻小的消耗的功率大,即12P P ''<;因为:221212U U P P R R R +==+ 22212121212()U R R U U P P R R R R ''++=+=所以:22121212()U R R U R R R R ++< 即:1212P P P P ''++<因为21111U P R '=, 22211U P R '= 所以12212111R P P U P R ''++== 而不等于1P ';综上分析,故选D 。

6.将标有“6V 3W ”和“6V 2W ”的甲、乙两只小灯泡串联起来(灯丝电阻不随温度变化) ,接在电压为6V 的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是 A .通过甲灯泡电流大,所以甲灯比乙灯亮 B .两只小灯泡都能正常发光 C .甲、乙两灯的两端电压之比为3: 2D .乙灯的实际功率为0.72W ,电路的总功率为1.2W【来源】山东省枣庄市第七中学2019-2020学年九年级(上)期末考试物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A .将甲、乙串联在电压为6V 的电源两端,通过的电流相等,故A 项错误;B .跟据P=UI 可知甲、乙正常工作的电流:3W 0.5A 6VP I U ===甲甲甲,2W 1A 6V 3P I U ===乙乙乙, 将两灯串联,只能提供一个电流,两个灯泡不可能都正常发光,故B 项错;C .根据2U P R=可得甲、乙的电阻:()226V ==12Ω3W U R P =甲甲甲,()226V ==18Ω2W U R P =乙乙乙, 串联电流相等,根据U=IR 可得它们两端电压之比为:::12Ω:18Ω2:3U U IR IR ''===甲乙甲乙,故C 项错误;D .串联电路总电阻等于分电阻之和,则将它们串联以后的总电阻为:R 总=R 甲+R 乙=12Ω+18Ω=30Ω,则电路电流为:6V=0.2A 30ΩU I R ==总 根据P=I 2R 可得它们各自消耗的实际功率:()220.2A 12Ω=0.48W P I R ==⨯甲甲实, ()220.2A 18Ω=0.72W P I R ==⨯乙乙实, 则电路的总功率为:=+=0.48W+0.72W=1.2W P P P 总甲实乙实, 故D 项正确;7.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 。