课标通用山西省2019年中考物理总复习素养全练20电能与电功率试题20190406112

修养全练20 电能与电功率
基础夯实
1.(2018·四川成都中考)标有“12 V
60 W”的汽车灯泡工作时,用电压表测得其两头电压如下图,则灯泡两头的实质电压为V,灯泡的实质功率(选填“大于”“小于”或“等于”)60 W。

答案:11.5小于
分析:由图示电压表可知,其量程为0~15V,分度值为0.5V,由图可知,电压表读数为11.5V,即灯泡的实质电压为11.5V;已知汽车灯泡的额定电压为12V,因为实质电压小于额定电压,因此灯泡的实质功率小于额定功率60W。

2.(2018·黑龙江齐齐哈尔中考)如图为电能表的实物图,小文只让家里的空调独自工作,测出36 s 内电能表转盘转过25 r,则空调这段时间内耗费的电能是 J,空调的实质功率为
W。

答案:3.6×104 1 000
分析:2500r/(kW·h)表示的是电路中每耗费1kW·h的电能,电能表的转盘转2500r,空调工作时,电
能表转盘转动25r耗费的电能:W=25
2500
kW·h=0.01kW·h=0.01×3.6×106J=3.6×104J;
空调工作的时间t=36s,
空调的实质功率:P=W
W =3.6×104J
36s
=1000W。

3.(2018·湖南娄底中考)现有“220 V100 W”的电灯泡一只,将它接在电压为“110 V”的电路中,实质功率为W,耗费1 kW·h的电能可供它连续工作h(假定灯丝电阻不变)。

答案:2540
分析:由P=W2
W 可得灯丝电阻:R=
W
额
2
W
额
=(220V)2
100W
=484Ω。

将它接在电压为“110V”的电路中,经过的电流:I=W
W =110V
484Ω
=5
22
A,
实质功率:P=UI=110V×5
22
A=25W;
由P=W
W 得1kW·h的电能可供它连续工作的时间:t=W
W
=1kW·h
25×10-3kW
=40h。

4.(2018·黑龙江哈尔滨中考)“研究小灯泡电功率”的实验电路如图甲,实验中选择“2.5 V”小灯泡,调理滑动变阻器滑片的过程发现灯亮度变化,这是由变化惹起的。

实验获得灯的U-I图象如图乙,则小灯泡的额定功率是W。

答案:灯泡的实质功率0.75
分析:甲图中,灯与变阻器串连,调理滑动变阻器滑片的过程中,电路中的电流变化,依据P=I2R,灯的实质功率变化,灯的亮度发生变化;由图乙知,当灯的电压为2.5V时,电流大小为0.3A,小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。

5.(2018·云南中考)如下图,小灯泡L 标有“3 V 0.9 W ”的字样(忽视温度对灯丝电阻的影响)。

当开关S 闭合、S 1断开时,小灯泡正常发光,电压表的示数为1.5 V,则电流表的示数为 A;假如电压表的量程为0~3 V,为保证电压表不被破坏,则 (选填“能”或“不可以”)同时闭合开关S 、S 1。

答案:0.3 不可以
分析:由电路图知,开关S 闭合、S 1断开时,灯泡和定值电阻串连,电压表丈量电阻两头电压,电流表丈量电路电流。

已知此时灯泡正常发光。

由P=UI ,知电流表的示数为I=
W 额W 额
=
0.9W 3V
=0.3A;
(2)开关S 闭合、S 1断开时,灯泡和定值电阻串连,灯泡正常发光,因此电源电压为U=U 额
+U 1=3V +1.5V =4.5V,当同时闭合开关S 、S 1,灯泡短路,电压表丈量电源电压。

而电压表的量程为0~3V,为保证电压表不被破坏,因此不可以同时闭合开关S 、S 1。

6.(2017·安徽铜陵期末)在丈量小灯泡电阻的实验中,因缺乏电压表,小明利用两个电流表和一个阻值为10 Ω的电阻,相同测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示。

小明读出电流表A 1的示数为0.3 A,电流表A 2的示数如图乙所示,则通电1 min 电流对小灯泡做功为 J 。

答案:12
分析:由图乙可知,电流表A 2的量程是0~0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是I A2=0.2A;
由并联电路电流的特色知,流过定值电阻R 0的电流:I R 0=I A1-I A2=0.3A -0.2A =0.1A 。

电源电压:U=I R 0R 0=0.1A ×10Ω=1V,灯接在电源两头,灯泡两头的电压是1V; 通电时间t=1min =60s,则通电1min 电流对小灯泡做功:
W=UIt=1V ×0.2A ×60s =12J 。

7.(2018·湖南澧模拟)某品牌手机充电宝,上边标有电压为5 V,容量为10 000 mA ·h,它充满电后,能够储藏的电能是 J,在充电过程中,将电能转变为 能储藏。

答案:1.8×105
化学
分析:该充电宝一次充满电后储藏的电能:W=UIt=5V×10000×10-3A×3600s=1.8×105J;在充电过程中,是把电能转变为化学能储藏在充电宝中。

8.(2018·安徽当涂模拟)如图为一只“6 V1.5 W”小灯泡的电流随电压变化图象,现将两只这样的小灯泡串连接在电源电压为8 V的电路上,则1分钟整个电路耗费的电能为 J。

答案:96
分析:把两只相同的灯泡串连接在8V的电源上时,因串连电路中各处的电流相等,且规格相同两灯
泡的电阻相等,由I=W
W 可知,两灯泡两头的电压相等,则每只灯泡两头的电压U L=W
2
=8V
2
=4V。

由图象可知,电路中的电流I=0.2A,因此,电路1min耗费的电能:W=UIt=8V×0.2A×60s=96J。

9.(2018·四川南充中考)如图甲所示,电源电压必定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图象如图乙所示,当灯电流为1 A时,灯正常发光,则灯的额定功率为W,滑动变阻器的最大值为Ω。

〚导学号97404045〛
答案:811
分析:由题知,当灯的电流为1A时,灯正常发光,由图象可知,此时灯泡两头的电压为8V,则灯泡的额定功率:P额=U L I L=8V×1A=8W;
由电路图知,滑片在左端时,变阻器连入阻值为0,电路为灯泡的简单电路,此时电路中电阻最小,电流最大为1A,灯泡两头的电压为8V,则电源电压:U=U L=8V。

当滑片位于右端时,灯泡和变阻器的最大阻值串连,电路中电阻最大,电流最小,由图象可知,此时U L'=2.5V,I'=0.5A。

因串连电路中总电压等于各分电压之和,因此滑动变阻器两头的电压:U R =U-U L '=8V -2.5V =5.5V 。

由I=W W
可得,滑动变阻器的最大阻值:
R 滑大=W
W W '=5.5V
0.5A
=11Ω。

10.(2018·四川遂宁中考)如图甲所示电路,电源电压恒定,R 0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P 从一端移到另一端的过程中,电流表示数I 与电压表示数U 的关系如图乙所示,则定值电阻R 0的阻值为 Ω;当滑动变阻器接入电路阻值分别为1
4R 和R 时,电路耗费的总功率为P 1、
P 2,则P 1∶P 2= 。

答案:40 2∶1
分析:由图甲可知,两电阻串连,电压表测滑动变阻器两头的电压,电流表测电路中的电流。

当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I 1=0.3A,由I=W
W 可得,电源的电压:U=I 1R 0=0.3A ×R 0。

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,I 2=0.1A,U 2=8V,则滑动变阻器的最大阻值:R=
W 2
W 2
=
8V
0.1A
=80Ω。

因串连电路中总电压等于各分电压之和,因此,电源的电压:U=I 2R 0+U 2=0.1A ×R 0+8V, 因电源的电压不变,
因此,0.3A ×R 0=0.1A ×R 0+8V, 解得:R 0=40Ω。

电源的电压:U=0.3A ×R 0=0.3A ×40Ω=12V 。

当滑动变阻器接入电路阻值为14R=14×80Ω=20Ω时,电路中的电流:I=W W 总
=12V
40Ω+20Ω=0.2A;
当滑动变阻器接入电路阻值为R=80Ω时,电路中的电流:I'=W
W
总'
=12V
80Ω+40Ω
=0.1A;
依据P=UI可知,电路耗费的总功率之比为:P1∶P2=UI∶UI'=I∶I'=0.2A∶0.1A=2∶1。

11.(2018·湖南湘西中考)以下所列家用电器中,正常工作时,电能主要转变为机械能的是()
答案:A
分析:在常有的家用电器中,电电扇主要把电能转变为机械能;而电水壶、电饭煲主要把电能转变为内能;电视机主要将电能转变为光能和声能。

12.(2018·安徽铜陵一模)电功这个物理量的单位是()
A.安培
B.帕斯卡
C.焦耳
D.瓦特
答案:C
分析:电流的国际单位是安培(A),故A错误;压强的国际单位是帕斯卡(Pa),故B错误;电功的国际
单位是焦耳(J),故C正确;电功率的国际单位是瓦特(W),故D错误。

13.(2018·安徽长丰期末)丈量用电器耗费电能的电表是()
A.安培表
B.电度表
C.伏特表
D.验电器
答案:B
分析:安培表是丈量电流大小的仪表,因此选项A不正确。

电度表是丈量电功的仪表,也叫电能表,
因此选项B正确。

伏特表是丈量电压大小的仪表,因此选项C不正确。

验电器是来查验物体能否带电的仪表,因此选项D不正确。

14.(2017·安徽临泉期末)LED灯的能耗小,造价便宜,使用寿命长,一自制的LED台灯,用电压为6 V的电源电压供电,正常工作电流为300 mA。

那么此LED台灯正常工作时的功率为()
A.1.8 W
B.18 W
C.180 W
D.1 800 W
答案:A
分析:I=300mA=0.3A,正常工作时的功率P=UI=6V×0.3A=1.8W。

15.
(2017·安徽繁昌期末)在图中,导体A、B是由同种资料做成的,A和B等长,但A比B的横截面积大,当S闭合后,在相同时间内,以下表达正确的选项是()
A.电流经过A、B所做的功是W A<W B
B.电流经过A、B所做的功是W A>W B
C.电流经过A、B所做的功是W A=W B
D.没法比较电流经过A、B时做功的大小
答案:A
分析:因A和B长度相同,由同种资料做成,A比B的横截面积大,因此R A<R B,又A和B串连,电流到
处相等,通电时间t相同,由公式W=I2Rt知,W A<W B。

故A正确,BCD错误。

16.(2018·广西玉林中考)如下图,电源电压U为10 V并保持不变,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。

闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5 A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4 A。

则()
A.电路耗费的最小功率为2.5 W
B.滑片P 在中点时,灯泡耗费的功率为2.4 W
C.滑片P 在中点时,灯泡耗费的功率为3.2 W
D.滑片P 在最左端时,2 min 内电流经过灯泡所做的功为10 J 答案:B
分析:当滑片P 移至最左端时,电路为灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流,此时灯泡正常发光,由I=W W 可得,灯泡正常发光时的电阻:R L =W W L
=10V
0.5A =20Ω。

当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电
路耗费的功率最小,若不考虑灯泡电阻随温度的变化,依据串连电路的电阻特色可得,最小总功率:P
最小=W 2
W +W L
=(10V)
2
20Ω+20Ω=2.5W 。

因为灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻,因此,电路耗费
的最小功率不是2.5W 。

故A 错误;滑片P 在中点时,电流表示数为0.4A,依据I=W
W 可得,此时滑动变阻器两头的电压:U 滑=IR 滑=0.4A ×1
2×20Ω=4V,因串连电路中总电压等于各电压之和,因此,此时灯泡两头的电压:U L '=U-U 滑=10V -4V =6V,灯泡的实质功率:P L =U L 'I=6V ×0.4A =2.4W 。

故B 正确,C 错误;滑片P 在最左端时,2min 内电流经过灯泡做的功:W L =UI L t=10V ×0.5A ×2×60s =600J,故D 错误。

17.(2018·安徽当涂模拟)图甲是某同学研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,由图象可知( )
A.R 0的电阻值是10 Ω
B.该电路最小电功率是0.3 W
C.电阻R 0两头电压与经过R 0的电流成正比
D.滑动变阻器R 的电功率变化范围是0~0.5 W 〚导学号97404046〛 答案:B
分析:由电路图可知,两电阻串连,电压表测定值电阻两头电压,电流表测电路电流。

当滑片位于b 端时,电路为R 0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中电阻最小,电路中的电流最大,由图象可知,电源电压U=U 0=3V,经过R 0的电流为0.6A,由I=W W
可得R 0的电阻值:R 0=
3V 0.6A
=5Ω,故A 错误;当滑
片位于a 端时,滑动变阻器的电阻所有接入电路中,电路中电阻最大,电流最小,由图象可知,电路中的最小电流I min =0.1A,电路耗费的最小功率:P min =UI min =3.0V ×0.1A =0.3W,故B 正确;从图象中能够看出该图象是正比率函数,因电压是形成电流的原由,因此经过R 0的电流与R 0两头的电压成正比,而不是电阻R 0两头电压与经过R 0的电流成正比,故C 错误;由串连电路特色和欧姆定律知,电路中的电流:I=
W W 0+W
=
3V
5Ω+W
,滑动变阻器耗费的电功率:P R =I 2
R=(
3V
5Ω+W
)2
R=
(3V)
2
(5Ω-W )2
+20W
×R ,
因此,当R=5Ω时,滑动变阻器耗费的电功率最大,则P R max =(3V)
2
20Ω
=0.45W,则滑动变阻器耗费电功
率的范围为0~0.45W,故D 错误。

18.(2018·安徽模拟)假如加在某定值电阻两头的电压变化了3 V,经过该电阻的电流由0.1 A 增添到0.3 A,则该电阻的电功率变化了( ) A.0.6 W B.1.2 W C.1.35 W D.0.15 W
答案:B
分析:设电阻为R ,本来电压U ,以后电压为U',由欧姆定律可得,本来经过电阻的电流:I=W
W ,
即0.1A =W W
①
定值电阻的阻值不变,电流增大时,说明其两头电压高升,则电压高升后的电流:I'=W '
W =
W +3V
W
, 即0.3A =W +3V
W
②
由①②解得:U=1.5V,R=15Ω, 则U'=U+3V =1.5V +3V =4.5V 。

该电阻的电功率变化量:
ΔP=P'-P=U'I'-UI=4.5V ×0.3A -1.5V ×0.1A =1.2W 。

能力提高
19.(2018·安徽模拟)在远距离输电时,输电线上的电阻会造成电能的损失。

如下图,某电站在起点
A 、
B 处的输出电功率为P 输出=500 kW,当使用U 输出=5 kV 的电压输电时,在终点
C 、
D 处测得用户耗
费的电功率为P 用户=300 kW 。

达成以下问题:
(1)求输电线的总电阻R 导线; (2)若用η=W 用户
W 输出
表示输电效率,要将输电效率提高到98.4%,又不改变输电线,那么电站的输出电压
应为多少?
答案:(1)20 Ω (2)25 kV
分析:(1)由P=UI 可得,输电线上的电流:I=W 输出
W
输出
=
500×103W 5×103V
=100A,输电线耗费的电功率:P 导线=P 输出-P
用户
=500kW -300kW =200kW 。

由P=UI=I 2
R 可得,输电线的总电阻:
R 导线=W 导线W 2
=200×103W (100A)
2
=20Ω;
(2)由η=W 用户
W
输出
可得,输电效率提高到98.4%时用户耗费的电功率:
P 用户'=P 输出η=500kW ×98.4W =492kW 。

输电线路耗费的电功率:P 导线'=P 输出-P 用户'=500kW -492kW =8kW 。

输电线中的电流:I'=√W 导线'
W
导线
=√
8×103W 20Ω
=20A 。

电站的输出电压:U 输出'=
W 输出W '
=
500×103W 20A
=2.5×104V =25kV 。

20.(2017·安徽合肥蜀山区期末)(1)如图甲所示,串连电路两头的电压为U ,电阻R 1、R 2两头的电压分别为U 1和U 2。

试推导:U 2=W 2
W 1+W 2
U 。

(2)如图乙所示是家用电热饮水机简化电路图,R1、R2是发热电阻丝,表中是其参数表。

试求:电热丝R1的电阻值。

答案:(1)看法析(2)R1的阻值为1 051.6 Ω
分析:(1)由图甲可知,两电阻串连,因串连电路中总电阻等于各分电阻之和,因此,电路中的电流:
I=W
W1+W2。

则R2两头的电压:U2=IR2=W
W1+W2×R2=W2
W1+W2
U,即U2=W2
W1+W2
U;
(2)由乙电路图可知,开关S1、S2闭合时,电路为R2的简单电路,电路的总电阻最小,由P=UI=W2
W 可知,电压一准时,电路的总功率最大,电热饮水机处于加热状态,则R2的阻值:
R2=W2
W
加热=(220V)2
1000W
=48.4Ω;
开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串连,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,电热饮水机处于保温状态,
此时电路中的总电阻:
R=W2
W
保温=(220V)2
44W
=1100Ω。

因串连电路中总电阻等于各分电阻之和,因此,R1的阻值:R1=R-R2=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω。

〚导学号97404047〛。