2020-2021中考物理一模试题分类汇编——电功率的综合计算问题

一、初中物理电功率的综合计算问题1．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=531.0810J7.210WWP⨯=⨯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）。

2．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0.8WB ．定值电阻R 0的阻值为10ΩC ．当滑片在a 端时，R 0的功率为0.4WD ．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，R 0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UI R=可得，电源的电压 000.6A U I R R ==⨯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4V20Ω0.2AU R I ===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()()000.24A 20ΩU I R R R =+=⨯+滑因电源电压不变，所以()000.6A 0.24A 20ΩR R ⨯=⨯+解得010ΩR =，电源电压为000.6A 0.6A 10Ω6V U I R R ==⨯=⨯=大滑动变阻器与电阻R 0串联，设滑动变阻器的电功率P 2，两端电压为U 2，通过的电流为I 222222222220000()(0)11()()4U U U P U I I R R R R R R R R R R R R =====≠++-+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010ΩR R ==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R 3V U =，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R 3V 0.3A 0.9W P U I ==⨯=故A 错误，B 正确；C ．当滑片在a 端时，R 0的功率为06V 0.6A =3.6W P UI ==⨯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6V 0.2A 1.2W P UI ==⨯=小故D 正确。

故选BD 。

3．如图，把E 、F 两点接入电压为U 的电源两端，当开关S 1和S 2都闭合时，电路消耗的总电功率为P 1；当开关S 1和S 2都断开时，电路消耗的总电功率为P 2。

若把 A 、E 两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关S 2时，电路消耗的总电功率为 P 3。

已知P 2：P 3= 9∶5，则 （ ）A ．R 1：R 2=5∶4B ．R 1：R 2= 4∶5C ．P 1：P 2= 9∶4D ．P 1：P 2=9∶5【来源】2020年天津市滨海新区中考一模物理试题（初中毕业生模拟学业考试)【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】由题意知，把E 、F 两点接入电压为U 的电源两端，当开关S 1和S 2都闭合时，电路消耗的总电功率为211212U P R R R R =+当开关S 1和S 2都断开时，电路消耗的总电功率为222U P R =把 A 、E 两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关 S 2时，电路消耗的总电功率为2312UP R R =+由以上三式联立求得1245R R =∶∶，1294P P =∶∶ 故AD 不符合题意，BC 符合题意。

故选BC 。

4．如图甲所示，闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。

电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。

下列说法中正确的是（ ）A ．电源电压为9VB ．滑动变阻器的最大阻值为14ΩC ．小灯泡的额定功率为6WD ．电路总功率的变化范围是6W~12W【来源】2019年辽宁省阜新市中考模拟物理试题【答案】BCD 【解析】 【分析】由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率，利用P UI =求出电路的最大总功率；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图像读出V 1的示数和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R 两端电压，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，利用P UI =求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。

【详解】由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；AC ．当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流max 1.0A I =，电压表V 2的示数06V U =，电压表V 1的示数为12V ，即电源的电压U=12V；因串联电路中总电压等于各分电压之和，则此时灯泡两端的电压L012V6V6VU U U=-=-=因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率L L max 6V 1.0A6WP U I==⨯=电路的最大总功率max max 12V 1.0A12WP UI==⨯=故A错误、C正确；BD．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图像可知，电路中的最小电流min0.5AI=，电压表V1的示数U1=5V，此时滑动变阻器两端的电压R112V5V7VU U U=-=-=由U IR=可得，滑动变阻器的最大阻值Rmin7V14Ω0.5AURI===电路的最小总功率min min12V0.5A6WP UI==⨯=则电路总功率的变化范围是6W∼12W，故BD正确。

故选BCD。

5．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=20ΩB．U=9 V，R3=30 ΩC．R3=15 Ω，P2:P2'=1:4D．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S 2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S 1时，等效电路图如图3所示。

由图1可得：123=0.3A UI R R =+①；1 0.3P UI U ==②； 221220.09P I R R ==③；由图2可得：21221.5A 0.3A=1.8A 10U U U U I R R R =+=+=+Ω④； ' 1.8P U =⑤；由图3可得：320.6A UI R ==⑥； 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以：223220.36P I R R '==⑦；由②⑤式可得：'0.3 1.816P P U U ==∶∶∶ ；由③⑦两式可得：22220.090.3614P P R R '==∶∶∶；B ．由④⑥两式可得：U =12 V ，故B 错误； AD ．代入⑥式可得：R 2=20Ω，故AD 正确；C ．代人①式可得：R 3=20 Ω，故C 错误。

故选AD 。

6．根据下表提供的信息得出的几个结论中，正确的是（ ） 物质 铁 铝 铜 煤油 密度[kg/m 3] 7.9×103 2.7×103 8.9×103 0.8×103 比热容[J/(kg·℃)] 0.46×1030.88×1030.39×1032.1×103长1m 横截面积1mm 2的导线在20℃时的电阻值[Ω]0.0960.0270.017A ．用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热，加热时间与升高温度的关系图像如图，则b 是水B ．将质量相等的铝块和铜块，做成横截面积相同的铝丝和铜丝，串联接入电路，则铝丝两端的电压大C ．煤油和水的体积之比为2︰1，吸收热量之比为12︰5，则升高的温度之比为3︰1D ．将质量相同的铁块和铝块，做成横截面积相同的铁丝和铝丝，并联在同一电路中，其消耗的电功率之比为96︰79【来源】山东省青岛市崂山区2018-2019学年九年级（上)期末考试物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】【详解】A ．用同样的电加热器给等质量的水和煤油加热，加热时间相同时，电热器放出的热量相同，即水和煤油吸收的热量相等，由表格数据可知，煤油的比热容小于水的比热容，根据Q t cm∆=吸可知，水的温度变化小，所以加热时间与升高温度的关系图象a 是水，b 是煤油，故A 错误； B ．由表格数据可知，长1m 横截面积1mm 2的导线在20℃时，铝线的电阻值大；同样由表格数据可知，铜的密度大于铝的密度，由mVρ=的变形式m V ρ= 可知，质量相等的铝块和铜块中，铝块的体积大，所以做成横截面积相同的铝丝和铜丝时，铝丝的长度更长，其电阻较大，铝丝和铜丝串联接入电路时通过的电流相等，根据U =IR 可知，铝丝两端的电压大，故B 正确；C ．由表格数据可知，煤油的密度为0.8×103kg/m 3，煤油的比热容为2.1×103J/（kg·℃），我们已知水的密度为1.0×103kg/m 3，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），且煤油和水的体积之比为2：1，吸收热量之比为12︰5，由Q 吸＝cm ∆t 和mVρ=可得，升高的温度之比 ==Q Q c V t c m c V Q Q Q t Q c V c m c V ρρρρ∆=⨯⨯⨯∆吸煤油吸煤油水水水煤油煤油煤油煤油煤油煤油吸煤油吸水吸水水吸水煤油煤油煤油水水水水水()()3333334.210J/kg 12110kg/m 135 2.110J/kg 0.810kg/m 21⨯⋅⨯=⨯⨯⨯=⨯⋅⨯℃℃ 故C 正确；D ．由表格数据可知，铁的密度为7.9×103kg/m 3，铝的密度为2.7×103kg/m 3，由m ＝ρV ＝ρLS 可得，将质量相同的铁块和铝块，做成横截面积相同的铁丝和铝丝时的长度之比33332.710kg/m 277.910kg/m 79mL S m L Sρρρρ⨯====⨯铁铁铝铝铁铝 由表格数据可知，长1m 横截面积1mm 2的导线在20℃时的电阻值，铝导线的是0.027Ω，铁导线的是0.096Ω，因其它条件相同时，导体的电阻与长度成正比，所以，铁丝和铝丝的阻值之比270.09696790.02779R R Ω=⨯=Ω铁铝 并联在同一电路中它们两端电压相等，则消耗的电功率之比227996U P R R U P R R 铁铁铝铝铁铝=== 故D 错误。