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1、一、初中物理电功率的综合计算问题1 两个定值电阻，甲标有“ 10 2A”，乙标有“ 20 0. 5A”。如将它们并联起来，电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为（）A30W 30VB 15W 10VC 15W 15VD 30W 60V【来源】 2020 年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（三)【答案】 C【解析】【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流，利用 P UI 求出电路中的最大总功率；已知两电阻允许通过的最大电流，根
2、据串联电路的电流特点可知，两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值，再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。【详解】U可得，两电阻两端允许所加的最大电压AD根据 IRU甲I 甲R甲 2A 10 20V ， U 乙I 乙R乙 0.5A 20 10V因并联电路中各支路两端的电压相等，则两只电阻并联时，电路中的最大电压UU 乙10V通过乙电阻的电流IU10V1R甲1A10则并联电路中的最大总功率PUIU (I 1I乙 )10V(1A0.5A)15W故 AD 错误；BC因串联电路中各处的电流相等，则两只电阻串联时，电路中的最大电流II乙 0.5A根据 IU可得，串
3、联电路两端允许加的最大电压RU I R I ( R甲R乙 )0.5A (10 20) 15V故 B 错误、 C 正确。故选 C。2 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 U1开关都闭合时，电压表示数为6U1用电阻 R3 替换 R1、 R2 中的某一个，闭合开关 S122221相比，变化了 0.5V则，断开 S ，电压表示数为U ，电路的总功率为P ， U与 U下列结论正确的是（）A R3 可能是110 BR3可能是5C P2 可能是 0.54WD P2 可能是 0.65W【来源】四川省成都市2018 年中考物理试题【答案
4、】 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，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=6U112121两端的电；当闭合 S，断开 S时， R 与 R 串联，电压表测R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 -U=5U ，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 / R =U/R ，1111R22即 U1 /R1=5U1/50，故 R1 =10 ； 又因为R1 的电功率是 P1=0.1W，所以 ，由 P=I2 R 知道 ，此时电路中的电流是： I=，根据串联电路的特点
5、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 U1相比增加了0.5V，则电压表的示数U2 =1.5V， R2 两端的电压 UR2=U-U2=6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是：I1 =UR2/R2=4.5V/50 =0.09A，则 R3 的阻值是 ：R3=U2/I1=1.5V0.09A 16.，7电路的总功率是 ： P2 =UI1 =6V 0.09A=0.54W；（2）若 U2
6、与 U1相比减小了0.5V，则电压表的示数是U2 =0.5V， R2 两端的电压 UR2=U-U2=6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是 ：I2 =UR2/R2=5.5V/50 =0.11A，则 R3 的阻值是 ： R3=U /I =0.5V/0.11A 4.5，电路的总功率是： P =UI=6V 0.11A=0.66W，故 C正确 ， D 错误；2222当用电阻 R3替换21213串联，电压表测1R 后，闭合开关S 断开 S 时， R与 RR 两端的电压，（1）若 U与 U相比增加了0.5V，则电压表的示数是： U=1.5V， R两端的电压2123是： U3 =U-U2=6V-1.5
7、V=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 ： R33323=6V 0.15A=0.9W；=U /I =4.5V/0.15A=30，电路的总功率是： P =UI（2）若 U21相比减小了0.5V，则电压表的示数是23两端的电压是：3与 U： U=0.5V， RU =U-U2 =6V-0.5V=5.5V，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
8、，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3 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 37.9 1032.7 1038.9 1030.8 103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0.0960.0270.017 A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
9、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 1 D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tQ吸a 是水，
10、 b 是煤可知，水的温度变化小，所以加热时间与升高温度的关系图象cm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m 的变形式 Vm可知，质量相等的铝块V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33，煤油的比热容为30.8 10kg/m2.1 10J/（kg ），我们已知水的密度为3331.0 10，水的比热容为4.2 10kg/m
11、J/（ kg ），且煤油和水的体积之比为 2： 1，吸收热量之比为125，由 Q 吸 cmt 和m可得，升高的温度之比VQ吸煤油Q吸煤油t煤油 = c煤油m煤油= c煤油 煤油V煤油Q吸煤油c水水V水t水Q吸水Q吸水Q吸水c煤油煤油V煤油c水 m水c水 水V水124.2103 J/ kg 1103 kg/m31352.1 103 J/ kg 0.8 103 kg/m321故 C 正确；3333D由表格数据可知，铁的密度为7.9 10kg/m，铝的密度为 2.7 10，由 m Vkg/m LS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mL铁铁 S铝2.7103 kg/
12、m 327L铝m铁7.9103 kg/m 379铝 S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 0.027，铁导线的是 0.096 ，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R铁270.09696R铝790.02779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U 2P铁R铁R铝79=P铝U 2R铁96R铝故 D 错误。故选 BC。4 定值电阻 R1 2和滑动变阻器3接入如图电路中，电源电压不变。当开关12、 RRS闭合， S断开，滑片 P 位于 a 点时，电压表V1 和 V2 的示数之比 U 1： U 22：1，
13、电流表的示数I1=1A；滑片 P 位于最右端时，电压表V1 和 V2 的示数之比 U 1 ： U 22：5 。当开关 S1 断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电源的电压为24VB滑动变阻器的最大阻值是24C当开关S1 断开， S2 闭合，电路消耗的功率为32WD当开关 S1 合， S2 断开，调节滑片 P 位置， R3 消耗的最大功率为 9W 【来源】 2019 年四川省成都市青羊区树德实验中学中考二模物理试题【答案】 AD【解析】【分析】【详解】A当开关S1 闭合， S2 断开， R3 滑片 P 位于 a 点时等效电路为图1 所示：；当开关S1 闭合，
14、S2 断开， R3 滑片 P 位于最右端时等效电路为图2 所示：；当开关 S1 断开， S2 闭合的等效电路如图3 所示：；在可能得到的各种电路中，只有当开关S1、 S2 都断开，并且滑动变阻器的滑片位于最右端时，电路的总电阻最大，消耗的电功率最小，此时的等效电路如图4 所示：；图 1 中：由于串联电路中各处的电流相等，且U 1：U2 2：1U可得，根据 IRU 1R1I 1U 12RaU 2U 21I 1所以Ra1 R12根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电源电压13U I1( R1Ra ) 1A (R12 R1 ) 1A2 R1图2中：根据 IU可得RU 1R1I 2U
15、12RbU 2U 25I 2即Rb5R12图3中：根据串联电路的电阻特点和 IU可得RU1I 3 R1R2R1R23U 2I 3 R2R21解得R21R12图 4 中U 2U 2U2PminRb159W R1 R24R1R12R12 R1由两式可得：R1 =16 ， U=24V，故 A 正确；B滑动变阻器的最大阻值Rb5 R1516 4022故 B 错误；C电阻 R2 的阻值R21 R11 16 822当开关 S1 断开， S2 闭合，则电阻R1 与 R2 串联，电路消耗的功率U 2224VP=24WR1 R216+8故 C 错误；D当开关 S 闭合， S 断开，电阻 R 与 R 串联， R
16、消耗的功率12133I 2 R3U)2U2P3(R32R1R3R1R34R1R3所以，当 R3 13=R时， R 消耗的功率最大，为U 22P3 最大24V4R1=9W4?16 故 D 正确。故选 AD。5 有两个电路元件A 和 B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是 ( )A A 的电阻值为6.25B A 和 B 串联，电路中电流为0.4A 时， A B 的电压之比为5:4C A 和 B 并联在电压为2.5V 的电源两端， A B 的电功率之比为5:4D当 A 和 B 串联，两者电阻相同时，电源电压为3V【来源】内蒙巴彦淖尔市第五中学2019-2020 学年九年级（上
17、) 期末测试物理试题【答案】 C【解析】【详解】A 由图象可知，当通过A 的电流 I A=0.4A 时， A 两端的电压U A=2.0V ，由 I=UR 可得， A的电阻值：U A2.0VRA5I A0.4A故 A 错误；B A 和 B 串联，电路中电流为0.4A 时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两元件的电流 I A=IB =0.4A ，由图象可知 ,两元件两端的电压 U A=2.0V ， UB=2.5V ，由 P=UI 可得，A. B 的电功率之比：PAU A I AU A2.0V 4PBU B I BU B2.5V 5故 B 错误；C A 和 B 并联在电压为2.5V的电源两端时
18、，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，元件两端的电压 U AU B2.5V ，由图象可知 ,通过两元件的电流 I A 0.5AI B 0.4A ，则 A. B 的电功率之比：PAU A I AI A0.5A5PBU B I BI B0.4A4故 C 正确；D当 A 和 B 串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的电流为 0.6A ，两元件两端的电压均为3V时符合，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：UU A U B3V3V6V故 D 错误。6 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6V，定值电阻R=10， R0是酒精气敏电阻
19、，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 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，
20、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R0 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.
21、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。7 如图的电路中，电源电压为 18V 且保持不变，小灯泡 L 标有 “6V 3W字”样，定值电阻 R2 的阻值为 90，电流表的量程为 0-0.6A，电压表的量程为 015V。当只闭合开关 S，滑动变阻器 R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡 L 正常发光 (不考虑灯丝电阻的变化 )。则下列说法正确的是 ( )动变阻器 R1 的最大阻值为 50只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，小灯泡L
22、 消耗的电功率的取值范围是1.08W3W只闭合开关 S、 S2、 S3，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的最大电功率是10.8W只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9WAB C D 【来源】重庆市第一中学 2019-2020学年九年级12 月月考物理试题（第二次定时作业)【答案】 C【解析】【分析】【详解】根据题意知道，当只闭合开关S，滑动变阻器R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡L 正常发光，此时由图知道，滑动变阻器与灯泡串联，由于小灯泡L 标有 “6V 3W字”样，所以，此时电路的电流是：II LPL3WU L0.5A6V灯泡的电阻是：2
23、6V2R灯= U L12 ,3WPL又因为电源电压为 18V，所以，滑动变阻器两端的电压是：U 滑 =UU L18V3V15V ，由欧姆定律知道，滑动变阻器接入电路的电阻是：R= 1 R滑 = 15V30，20.5A滑动变阻器的最大阻值是60，故错误；只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据题意知道，滑动变阻器R1 的滑片 P 置于中点时，灯泡L 正常发光，此时灯泡功率最大，当滑动变阻器R1 的滑片 P 置于最左端时，灯泡两端的电压最小，功率最小，此时灯泡两端的电压是：U 灯 =URL =18VR滑60123VRL12故此时灯泡的
24、功率是：2U 灯3V2P小 =0.75WRL=12即小灯泡 L 消耗的电功率的取值范围是0.75W3W ，故错误；只闭合开关 S、 S2312并联，灯泡被短路，电流表测量干路电流，移动滑动、 S ，则R 与R变阻器 R1 的滑片 P 使电流表示数为 0.6A 时，电路消耗的电功率最大，由于电源电压为 18V 且保持不变，所以，电路消耗的电功率是：PUI18V0.6A=10.8W故正确；只闭合开关 S、 S1，在各元件安全的情况下，滑动变阻器与灯泡串联，当灯泡L 正常发光时，电路电流最大，此时电路消耗的电功率最大，P最大 UI 最大 18V0.5A=9W ；当滑动变阻器全部接入电路时，电路电阻最
25、大，由欧姆定律知道，电流最小，此时电路消耗的电功率最小，R最大 =R滑R灯 =6012=72，由 PU2知道，电路消耗的最小电功率是：RU2218VP最小=4.5WR最大72即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W，故正确；综上所述，只有C 符合题意。8 图甲是小灯泡L 1 和 L 2 的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中，闭合开关 S ，小灯泡 L1 的实际功率为 1W 。下面的说法中正确的是（）A2VB电源电压为电流表的示数为 0.5AC比L 2 暗D电压为0.5V时，灯泡L 1 的功率为灯泡 L10.05W【来源】 2019 年陕西省渭南市富平县中考二模理综物理试题
26、【答案】A【解析】【详解】A由甲图可知，当L 1 两端的电压U12V时，通过它的电流I1=0.5A，根据PUI可得L1 的实际功率为1W ，由乙图知，L 1 、 L 2 并联，所以UU 1U 22V故 A 正确；B由乙图知，两灯并联，电流表测干路的电流，由甲图知当U 22V，通过它的电流I2=0.3A，根据并联电路电流的特点可得，通过电流表的电流为II1I 20.5A0.3A0.8A故 B 错误；C L 2 的实际功率为P2U 2 I 22V0.3A0.6W1W小于L 1 的实际功率，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小知，L 1 比L2 亮，故C 错误；D由甲图知，当电压为U 30.5V 时，通
27、过灯泡L 1 的电流为I 30.2A ，灯泡L1 的功率为P3U 3 I 30.5V0.2A0.1W故 D 错误。故选 A。9 小灯泡 L 的额定电压为3V，它的IU 图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端。闭合开关S15VP，电压表示数为. ，再将滑片向左移动直到电压表示数为3V，已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有上“102A”字样。下列说法中正确的是（）A电源电压为4. 5VB小灯泡的额定功率为0. 45WC小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0. 75WD小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3【来源】 2019 年辽宁省沈阳市皇姑
28、区中考一模物理试题【答案】 ACD【解析】【详解】A当滑动变阻器的滑片 P 移至 B 端时，滑动变阻器的最大阻值接入电路，与灯泡串联，由图象甲可知，当电压表示数为 U L 1.5V ，电路中的电流为 I 0.3A ，由欧姆定律UI 可得，滑动变阻器两端的电压RU 滑IR滑0.3A 10 3V根据串联电路电压的特点可得，电源电压为U U L U 滑1.5V 3V 4.5V故 A 正确；B由图甲可知，当灯泡两端的电压U 额3V时，电路中的电流 I0.5A ，由 PUI 可得，灯泡的额定功率P额U 额 I3V 0.5A 1.5W故 B 错误；C小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为U 滑UU 额4
29、.5V3V1.5V由 PUI 可得，滑动变阻器消耗的功率P滑U 滑 I1.5V0.5A0.75W故 C 正确；D由 RU可得，滑动变阻器接入电路的电阻IR滑U 滑1.5V = I0.5A 3故 D 正确。故选 ACD 。10 将两个定值电阻串联接到电压为U 的电源两端，R1 消耗的功率为P1， R2 消耗的功率为3P1将这两个定值电阻并联接在电压为U 的电源两端时，下列说法中正确的是（）A R1 与 R2 的电阻之比为3：1B并联时通过R1 与 R2 的电流之比为1： 12161161C并联时 R消耗的功率为PD并联时两电阻消耗的总功率为P33【来源】湖南省长沙市广益实验中学2019-2020 学年九年级（下 ) 开学考试物理试题【答案】 C【解析】【详解】A 串联电流相等，由P=I 2 R 可知，两电阻功率之比等