《2020-2021北京备战中考物理压轴题专题复习—电功率的综合计算问题的综合.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021北京备战中考物理压轴题专题复习—电功率的综合计算问题的综合.docx（41页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V 2.5W”R的字样，滑动变阻器1 的最大阻值为 40 ，定值电阻 R2 的阻值为20，电压表量程为 03V，电流表量程为03A，灯丝电阻不随温度变化。当S1、 S2 和 S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点a 时，小灯泡 L 恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是：（）A电源电压为 10VB闭合 S、S，断开 S时，电路中最小电流为 0.1A231C闭合 S 、 S ，断开 S 时，滑动变阻器取值范围为0 20132D滑片在a 端， S1、 S2 和 S3 都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为
2、3.75W【来源】重庆南开融侨中学2019-2020 学年九年级（下) 开学测试物理试题【答案】 D【解析】【详解】U 2根据 P可得，小灯泡的电阻：RU 2L额5V2；RL=10 PL 额2.5WA 当 S、 S1 和 S2 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻 R2 并联；此时小灯泡 L 恰好正常发光，则电源电压等于小灯泡的额定电压，U = U L 额 =5V ，故 A 错误；B闭合 S、 S ，断开 S时， R1 与 L 串联，电压表测变阻器R1的电压，当滑动变阻器的231两端电压等于电压表的最大值，即U 滑 =3V 时，变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小，则最小电流：
3、U U 滑=5V-3VI =0.2A ；RL10故 B 错误；C闭合 S1、 S3，断开 S2 时， R1 与 R2 串联，电压表测变阻器R1 的电压，由串联分压规律可知，当电压表示数最大为U 1 =3V 时，变阻器R1接入电路的阻值最大，因串联电路电流处处相等，结合欧姆定律可得：U 1U 2 ；R1R2即：3V = 5V-3V ；R120解得R1=30 ，变阻器R1 接入电路的阻值最大为30，故C 错误；D当S、 S1 和S2 都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡与电阻R2 并联，因并联电U 2路的总电阻最小，所以由P可知，此时整个电路的功率最大，则整个电路的最大功R率：U 22P最大
4、P额PP额=2.5W+5V=3.75W ；L2LR220故 D 正确。2 如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程为00.6A。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10时，小灯泡两端的电压恰好为 2V。则（）A电源电压为10VB小灯泡L 的额定功率6WC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64JD闭合开关
5、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R1 = U14V=40I10.1A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10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UU L
6、U 1U 2 =2V+0.2A40 +0.2A10=12V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0，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P额U 额 I 额12V0.5A=6W故 B 符合题意；C只闭合开关 S、S ，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1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，
7、由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为U 2max10VR2maxI 2=500.2A则当闭合开关S、 S2，滑动变阻器的滑片移至a 端时，电路为12R 与 R 串联电路，由串联分压可求 R1 两端电压为U1R1R1U404012V= 48 VR2509由于 R1为纯电阻，则1.5min1电流通过 R 产生的热量为2U 1248 VW1t91.5 60s=64J40R1故 C 符合题意；U2D由于电源电压不变，则由P可知，当电路阻值最大时，电路总功率最小，则闭R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Pmin1.2WI min=0.1
8、AU12V则此时电路总电阻为RmaxU12VI min=1200.1A则小灯泡此时电阻应为R=R -R -R=120 -40-50 =30 L 实max12max此时小灯泡分得电压应为U=IR=0.1A 30 =3VL 实min L 实但由乙图可知，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。3 如图所示，电源电压保持不变，R2=50 ，闭合 S1，断开 S2， R1 的电功率 P1=0.1W，电压表示数为 U11312开关都闭合时，电压表示数为6U 用电阻 R 替换 R 、 R 中的某一个，闭合开关 S1 ，断开 S2，电压表示数为U2，电路的
9、总功率为P2， U2与 U1 相比，变化了 0.5V则下列结论正确的是（）A R3 可能是C P2 可能是110 0.54WBR3 可能是D P2 可能是50.65W【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R1；由电压表的示，电压表测电源两端的电压数知道，电源的电压 U=6U1；当闭合 S1，断开 S2 时， R1 与 R2串联，电压表测R1 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，R2 两端的电压是 ： UR2 =U-U1 =6U1 -U1 =5U1，由于串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的
10、电流是： I=U1/ R1=UR2/R2，即 U1111112/R =5U/50，故 R =10 ； 又因为 R 的电功率是 P =0.1W，所以 ，由 P=I 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（ R1 +R2） =0.1A （ 10 +50 ） =6V，所以 U1=U/6=6V/6=1V，当用电阻 R3 替换 R1 后，闭合开关 S1 断开 S2 时， R2 与 R3 串联，电压表测R3 两端的电压；（1）若U2与 U相比增加了 0.5V，则电压表的示数U=1.5V， R 两端的电压 U =U-U2122R2=6V-1.5V=4.5V，此
11、时电路中的电流是： I=U /R=4.5V/50 =0.09A，则 R 的阻值是 ：R1R2233=U /I =1.5V0.09A 16.，7电路的总功率是： P=UI=6V 0.09A=0.54W；2121（2）若 U与 U相比减小了 0.5V，则电压表的示数是U =0.5V， R 两端的电压 U=U-U2122R22=6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是 ：I=U /R=5.5V/50 =0.11A，则 R的阻值是 ： R2R2233=U2/I2=0.5V/0.11A 4.5，电路的总功率是： P2 =UI2=6V 0.11A=0.66W，故C正确 ， D 错误；当用电阻 R3 替
12、换 R2 后，闭合开关S1 断开 S2 时， R1与 R3 串联，电压表测R1 两端的电压，（1）若 U2 与 U1 相比增加了 0.5V，则电压表的示数是： U2 =1.5V， R3两端的电压是： U3 =U-U2 =6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是： I3=U2/R1=1.5V/10 =0.15A，则 R3 的阻值是 ： R3 =U3 /I3=4.5V/0.15A=30，电路的总功率是： P2 =UI3 =6V 0.15A=0.9W；（2）若 U2 与 U1 相比减小了 0.5V，则电压表的示数是： U2 =0.5V， R3 两端的电压是： U3=U-U2 =6V-0.5V=5
13、.5V，此时电路中的电流是 ： I4 =U2/R1=0.5V/10 =0.05A，则 R3 的阻值是 ： R3=U /I =5.5V/0.05A=110，电路的总功率是：P=UI=6V 0.05A=0.3W，故 AB 错误，综上所3424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R3 替换R1、 R2 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4 如图所示的电路中，电源两端电压为U，且保持不变，R1R2和R3为三个定值电阻，、已知 R1=10 。当只闭合开关 S2 时，
14、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 =20 B U=9 V， R3 =30 C R3=15 ， P2:P2=1:4D R2 =20 ， 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
15、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：I1U=0.3A ；R2R3PUI 10.3U ；P2I 12 R20.09 R2 ；由图 2 可得：UUUU0.3A=1.8AI 2R2101.5A；R1R2P 1.8U ；由图 3 可得：I 3U0.6A ；R2因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以：P2I 32 R20.36 R2 ；由式可得：P P 0.3U1.8U16 ；由两式可得：P P0.09 R0.36 R14 ；2222B由 两式可得： U=12 V ，故 B 错误；AD代入 式可得： R2=20 ，故 AD 正确；C代人 式可得： R3=2
16、0 ，故 C 错误。故选 AD。5 如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为6VR=10 R，定值电阻， 0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10 20，电压表接入电路的量程为0 3V，电流表接入电路的量程为00.6A闭合开关 S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是电流表的示数变小电压表的示数变大电压表示数的范围为1V 3V电阻 R0 消耗的电功率范围为0.8W 0.9WA只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【来源】江苏省无锡江阴市2019-2020 学年九年级（上) 期末考试物理试题【答案】 B【解析】【详解】由电路图可知，R0 与 R
17、 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。U当环境的酒精气体的浓度增大时，R0 阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由I可R知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故错误；因为电路中的电流变大，由UIR 可知，电压表示数变大，故正确；当 R0=10时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过0R 的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，经过R0 的电流最大，U12VI 大0.3A ，R0小R1010则电压表的最大示数为：U 最大I 大 R0.3A103V ，R0 消耗的电功率：PR 0大I 大2 R0( 0.3A)2100.9W ，当 R0 大 =20 时，电路中的
18、总电阻最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：U=6VI 小0.2A ，R0大R20 10则电压表的最小示数为：U 最小I 小R0.2A102V ，所以，电压表示数的范围为2V3V，故错误；R0 消耗的电功率：PR0小I 小2 R0( 0.2A)2200.8W ，所以，电阻R0 消耗的功率范围为0.8W 0.9W，故正确。故选 B。6 有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 15W ”，乙标有“10V 5W ”。现把它们串联起来，则该电路两端，允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响) （）A 25VB 35VC 17.5VD 12.5V【来源】广东省深圳市福田区2019-2020 学年九年
19、级（上) 期末物理试题【答案】 C【解析】【详解】不考虑温度对灯泡电阻的影响，则甲灯电阻：2215VR1U 1=15；P115W乙灯电阻：2210VR2U 2=20 ；P25W串联电流相等，乙灯电阻大，乙灯可以达到额定电压，由串联电路比例关系U1R1 可知U 2R2甲灯此时的电压为：U 1= R1 U 2 = 1510V=7.5V ；R220该电路两端允许加的最高电压为：UU 1U 2 =7.5V+10V=17.5V；故 C 正确。故选 C。7 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1540kg重物匀速提升 16m，不考虑电动机各处摩
20、擦。当电动机将的过程中，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 10sB15sC 20sD 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=W有用=8.64 104 J5J，= 1.08 1080%电动机线圈电阻的发热功率：P 热 =I 2R=（ 20A ） 2 1 =400W，因能量守恒，电动机的拉力做功的功率为：P=P 总 -P 热 =20A380V-400W=7.2 103W ，电动机提升重物所用
21、的时间：W总1.08105 Jt=7.2=15s，P103 W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）。8 在如图甲所示的电路中，电源电压U 保持不变， R1、 R2 为定值电阻，R 为滑动变阻器。闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片P 从最右端滑到最左端的过程中，电压表V1、 V2 的示数随电流表 A 的示数变化分别如图乙中图线、所示。变阻器的滑片P 从最右端滑到最左端的过程中，下列说法错误的是（）A R 、 R的电压之比始终等于 21B滑动变阻器的最大电阻为1512C电源电压为 6VD R 消耗的功率增大了 1
22、.2W2【来源】 2019 年湖北省武汉市洪山区中考一模物理试题【答案】 D【解析】【分析】【详解】电路为三个电阻串联，滑动变阻器滑片从右端滑到最左端过程中，滑动变阻器接入阻值变小，由欧姆定律可知电路电流逐渐变大，R1 两端电压变大，由此可得 表示电压表 V1， 表示电压表 V ；当滑片位于最左端时，电路电阻最小，电流最大为I=0.4A，为 R 与2max1R2 串联电路，此时 R1 两端电压 U1=4V，则可求R1 电阻为：R1U 14VI max100.4A由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知：U=U1+Imax R2 =4V+0.4A R2当滑片位于最右端时，电路为三个电阻串联，此时
23、电流最小为Imin=0.2A， R 两端电压UR=3V， R1 两端电压U1=2V，则滑动变阻器最大阻值为：U R3V15R0.2AI min由串联电路总电压等于各用电器电压之和可知：U=U +U+IR =3V+2V+0.2A RR1min 22联立求解可得：U=6V，R2；由于串联电路电流处处相等，则由212=5P=I R 可知， R与 R 消耗的功率之比始终等于电阻之比，即：P1： P2=R1： R2=10 ： 5 =2： 1滑动变阻器滑片位于最右端时，R2 消耗功率为：P2 右 =Imin 2R2=(0.2A)2 5=0.2W滑动变阻器滑片位于最左端时，R2 消耗功率为：P2 左=Ima
24、x 2R2=(0.4A)2 5=0.8W则 R2 消耗的功率增大： P=P2 左 -P2 右 =0.8W-0.2W=0.6W故 D。9 如 甲所示 路， 源 不 。 R1 是滑 阻器， R2 是定 阻。当开关 S 合后，将滑 阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端，根据 表与 流表的示数， 制的 像如 乙所示。下列判断正确的是（）A 路消耗 功率的最大 7.2WB 阻器 R接入 路的最大阻 120 C定 阻 R 的 阻 20D 源 12V2【来源】 2020 年山 省青 市西海岸新区中考一模物理 【答案】 ACD【解析】【分析】【 解】BC由 路 可知，当滑片位于最左端 ， 路 R2 的 路，此 路
25、中的 流最大，由乙 可知I 大0.6A由 IU 可得， 源的 RU I 大 R20.6AR2 当滑片位于最右端 ，滑 阻器的最大阻 R1 与 阻 R2 串 ， 表 R1 两端的 ，此 路中的 流最小；由乙 可知U 110VI 小0.1A 阻器 R1的最大阻 U 110VR1大100I 小0.1A因串 路中 等于各分 之和， 源的 UU 1I 小 R210V0.1AR2 由可得0.6AR210V0.1AR2解上式可得R220故 B 错误， C 正确；D电源的电压U0.6AR20.6A2012V故 D 正确；A电流最大时，电路消耗的最大电功率P大I 大U0.6A12V7.2W故 A 正确。故选 A
26、CD。10 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R2=176 ， S1 是手动控制开关，S2 是可随温度自动跳转的温控开关，器加热时 R0 电阻较大， LED 指示灯发红光，保温时R0 电阻较小，R1=66 、R0 特殊限流电阻，热熔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200WC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)
27、 期末考试物理试题【答案】 B【解析】【详解】A开关 S 和 S 都闭合时，加热电路只有R 工作，加热电阻最小，由121PUIU 2R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R与 R 串联，则加热电路的电功率：12P保温U 2(220V) 2R1 R266200W ，176故 B 正确；C由题可知，热熔器加热时R的电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R的电阻较小，00LED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U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I可R知，热熔器加热时R0
28、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 P I 2 R 可知， R1 的功率小于 R2 的功率，故 D 错误。11 如图甲所示， R1 为定值电阻，滑动变阻器R2 的滑片从 a 端滑到 b 端的过程中， R2 消耗的电功率 P 与其两端电压 U 的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A R1 的阻值为20 B当 R2 接入阻值为50 时它的功率最大C电源电压为6 VD该电路消耗的最大电功率为0.9 W【来
29、源】湖北省武汉二中广雅中学2018 2019 学年九年级3 月月考物理试题【答案】 C【解析】【分析】【详解】AC从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是2V 时，其功率是0.8W，可计算得到这时电路中的电流是P10.8W0.4AI12VU 1同理，当滑动变阻器两端电压是5V 时，其功率是0.5W ，电路中的电流是P20.5W0.1AI 25VU 2设电源电压是 U 电源 ，可以得到关系式0.4AR12VU电源0.1AR15VU 电源解得 R1 10、 U 电源 6V； A 错误、 C 正确；B从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是5V 时，其功率是0.5W，这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是2
30、R25V500.5W当 R2 接入阻值为50 时它的功率不是最大，B 错误；D当电路中的电阻最小时，即滑动变阻器接入电路的阻值是0 时，电路中的总电阻最小，电路消耗的电功率最大，大小是U 电22Pmax源6VR13.6W10D 错误。故选 C。12 如图所示的电路，电路接通后，移动滑动变阻器的滑片，电压表的最大值为表的最大值为 3A、最小值为 1A，由此可以确定（ ）6V，电流A电源电压为9VB定值电阻的阻值为6C滑动变阻器的最大阻值为2D定值电阻最大功率为18W【来源】 2020 年广西中考一轮模拟物理试题（三)【答案】 A【解析】【分析】【详解】由图可知，电路为定值电阻 R1 与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，当滑动变阻器接入阻值最大时，由串联分压及欧姆定律可知，电压表此时示数最大为6V ，对应电流最小为1A ，此时电源电压为U=U 1+U2=1AR1+6V当滑动变阻器接入阻值最小为0 时，电路为R1 的简单电路，由欧姆定律可知此时电流最大为 3A，此时电源电压为UU 1I 2 R1 =3AR1