2020-2021全国备战中考物理电功率的综合计算问题的综合备战中考模拟和真题汇总附详细答案

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一、初中物理电功率的综合计算问题 1.图甲是用于焊接塑料水管的热熔器,其电路如图乙所示。加热电阻 R1=66Ω、R2=176Ω,S1 是手动控制开关,S2 是可随温度自动跳转的温控开关,R0 特殊限流电阻,热熔器加热时 R0 电阻较大,LED 指示灯发红光,保温时 R0 电阻较小,LED 指示灯发绿光。已知 LED 发光

时两端电压保持不变,则下列说法正确的是( )

A.当 S1、S2 都闭合时,热熔器处于保温状态

B.保温状态时加热电路的电功率是200W C.发红光时LED的电流等于发绿光时 LED 的电流

D.当 S1 闭合,S2 断开时,R1 的功率大于 R2 的功率

【来源】湖南省长沙市师大附中集团2018-2019学年九年级(上)期末考试物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】 A.开关S1和S2都闭合时,加热电路只有R1工作,加热电阻最小,由

2U

PUIR

可知,热熔器的加热功率最大,处于加热状态,故A错误; B.保温状态时,加热电路中R1与R2串联,则加热电路的电功率:

22

12(220V)200W66176U

PRR

保温 ,

故B正确; C.由题可知,热熔器加热时R0的电阻较大,LED指示灯发红光,保温时R0的电阻较小,

LED指示灯发绿光,因两种情况下LED灯发光时两端电压保持不变,且电源电压为220V不

变,所以,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,R0两端的电压不变,由UIR可知,热熔器加热时R0的电阻较大,电路中的电流较小,即发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流,故C错误; D.开关S1闭合,S2断开时,加热电路中R1与R2串联,因串联电路中各处的电流相等,且

由题可知R1<R2,所以,由2PIR可知,R1的功率小于R2的功率,故D错误。

2.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。 3.如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表量程为0~0.6A。图乙中A、B分别是小灯泡和电阻R1两端的电压随电流变化关系图象。只闭合开关S、S1,滑动变阻器的滑片P移至a端时,电路中的电流为0.2A;滑动变阻器的滑片移至b端时,小灯泡恰好正常发光。只闭合开关S、S3,调节滑片P,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,小灯泡两端的电压恰好为2V。则( )

A.电源电压为10V B.小灯泡L的额定功率6W C.只闭合开关S、S2,滑动变阻器的滑片移至a端时,1.5min电流通过R1产生的热量为

64J D.闭合开关S,改变其它开关的通断及滑片的位置,电路消耗的最小功率可以达到1.2W 【来源】辽宁省葫芦岛市连山区2019-2020学年九年级(上)期末测试物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 A.由于灯泡灯丝电阻受温度影响,定值电阻阻值不发生变化,则小灯泡灯丝两端的电压

随电流变化关系图象为曲线,定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线,则由乙图数据可求R1阻值为

11

1

4V==400.1AIRU

已知闭合S、S3,调节滑片P,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,小灯泡两端的电压恰好为2V,此时电路为小灯泡与两电阻串联电路,由乙图可知此时电路电流为0.2A,则电源电压为

L12=2V+0.2A40+0.2A10=12VUUUU 故A不符合题意; B.当闭合开关S、S1,滑动变阻器的滑片移至b端时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变

阻器接入阻值为0Ω,此时电路为小灯泡的简单电路,小灯泡此时两端电压等于电源电压为12V,对应乙图可知此时电流为0.5A,则额定功率为

12V0.5A=6WPUI额额额

故B符合题意; C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器的滑片P移至a端时,电路中的电流为0.2A,此时电路

为小灯泡与滑动变阻器串联电路,且滑动变阻器接入阻值最大,由乙图可知此时小灯泡两端电压为2V,电源电压为12V,则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为10V,由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为

2max2max

2

10V=500.2AURI

则当闭合开关S、S2,滑动变阻器的滑片移至a端时,电路为R1与R2串联电路,由串联分压可求R1两端电压为

11

12

404812V=V40509RUURR



由于R1为纯电阻,则1.5min电流通过R1产生的热量为 2211

1

48V

91.560s=64J40UWtR

故C符合题意;

D.由于电源电压不变,则由2UPR可知,当电路阻值最大时,电路总功率最小,则闭

合开关S、S3,滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大,功率最小,若最小功率为1.2W,则此时电路电流为

minmin

1.2W=0.1A12VPIU

则此时电路总电阻为 maxmin

12V=1200.1AURI

则小灯泡此时电阻应为 RL实=Rmax-R1-R2max=120Ω-40Ω-50Ω=30Ω 此时小灯泡分得电压应为 UL实=Imin RL实=0.1A×30Ω=3V 但由乙图可知,当小灯泡电流为0.1A时,小灯泡两端电压不足2V,前后冲突,故D不符合题意。 故选BC。

4.如图所示的电路中,电源两端电压为U,且保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=10 Ω。当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.3 A,电路消耗的总功率为P,R2消耗的电功率为P2;当三个开关都闭合时,电流表的示数改变了1.5 A,电路消耗的总功率为P',R2消耗的电功率为P2'。当只断开开关S1时,电流表的示数为0.6 A。下列判断正确的

是( ) A.U=12 V,R2=20Ω B.U=9 V,R3 =30 Ω C.R3=15 Ω,P2:P2'=1:4 D.R2 =20Ω,P: P'=1:6 【来源】【万唯】2019年贵州省遵义市初中毕业生学业(升学)统一考试综合理科(物理部分)试题(白卷) 【答案】AD 【解析】 【详解】 当只闭合开关S2时,等效电路图如图1所示;当三个开关都闭合时,等效电路图如图2所示;当只断开开关S1时,等效电路图如图3所示。

由图1可得: 123

=0.3AUIRR

①;

1 0.3PUIU②; 221220.09PIRR

③;

由图2可得:

2122

1.5A0.3A=1.8A10UUUUIRRR

④;

'1.8PU⑤;

由图3可得:

32

0.6AUIR⑥;

因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以: 223220.36PIRR

⑦;

由②⑤式可得: '0.31.816PPUU∶∶∶ ;

由③⑦两式可得:

22220.090.3614PPRR∶∶∶;

B.由④⑥两式可得:U=12 V ,故B错误;

AD.代入⑥式可得:R2=20Ω,故AD正确;

C.代人①式可得:R3=20 Ω,故C错误。

故选AD。

5.定值电阻1R、2R和滑动变阻器3R接入如图电路中,电源电压不变。当开关1S闭合,2S断开,滑片P位于a点时,电压表1V和2V的示数之比12:2:1UU,电流表的示数

11AI;当开关1S闭合,2S断开,滑片P位于最右端时,电压表1V和2V的示数之比

34:1:3UU。当开关1S断开,2S闭合,两个电压表1V和2V的示数之比

56:3:1UU。通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片,使电路消耗的功率最小

为9W。下列说法正确的是( )

A.当开关1S、2S断开,调节滑片P时,3R的功率不超过6.75W B.当开关1S闭合,2S断开,滑片P位于a点时,3R的功率为18W C.滑动变阻器最大阻值为45Ω D.电源电压为27V