2020-2021备战中考物理综合题专练∶电功率的综合计算问题附答案解析.docx

《2020-2021备战中考物理综合题专练∶电功率的综合计算问题附答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021备战中考物理综合题专练∶电功率的综合计算问题附答案解析.docx（43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 如图甲所示，电源电压恒为9V.滑动变阻器的最大阻值为100，电子元件R 在 0.1A0.4A 的电流范围内均能正常工作，若该电子元件的U-I 图像如图乙所示，则该电子元件在其正常工作的范围内，下列判断正确的是()A该电子元件两端的电压增大时，其电阻增大B该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为4:1C该电子元件在某个正常工作状态下，它滑耗的电功率总是小于此时滑动变阻器消耗的电功率D滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5 100 【来源】湖北省武汉市第三寄宿学校20192020 学年九年级12 月月考物理试题【答案】 C【解析】【详解】A由该电子元件的U-I 图

2、像可知，当电压为2V 时，电流为0.1A；由欧姆定律得，此时的电阻是：U2VR20I0.1A当电压为 4V 时，电流为 0.4A；由欧姆定律得，此时的电阻是：R U 4V10I0.4A可知，该电子元件两端的电压增大时，其电阻减小；故A 项错误；B由该电子元件的U-I 图像可知，当电流为0.1A 时，电压为2V；此时消耗的电功率是；PUI2V 0.1A0.2W由该电子元件的 U-I 图像可知，当电流为0.4A 时，电压为 4V；此时消耗的电功率是；PU I 4V 0.4A1.6W该电子元件消耗的最大功率与最小功率之比为：1.6W80.2W1故 B 项错误；CD由该电子元件的U-I 图像可知，当电

3、流为0.4A 时，电压为4V；此时消耗的电功率是1.6W ；此时滑动变阻器两端的电压是：U 滑 = UU 电子 =9V4V=5V由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：I 滑 =I 电子 =0.4A此时滑动变阻器消耗的电功率是：P滑U 滑 I 滑5V0.4A2W此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，为：R滑U 滑5VI 滑12.50.4A由该电子元件的U-I 图像可知，当电流为0.1A 时，电压为2V；此时消耗的电功率是0.2W ；此时滑动变阻器两端的电压是：U 滑 =UU电子 =9V2V=7V由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：I 滑 =I 电子 =0

4、.1A此时滑动变阻器消耗的电功率是：P滑 U 滑 I 滑7V 0.1A0.7W此时滑动变阻器接入电路的阻值是：R滑 U滑7V70I 滑 0.1A所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5 70；由该电子元件的 U-I 图像可知，当电流为0.2A 时，电压为3V；此时消耗的电功率是；PU I 3V0.2A0.6W此时滑动变阻器两端的电压是：U 滑 =U U电子 =9V3V=6V由于滑动变阻器与该电子元件串联，所以流过滑动变阻器的电流是：I 滑 =I 电子 =0.3A此时滑动变阻器消耗的电功率是：P滑 U 滑 I 滑 6V0.3A1.8W可见该电子元件在某个正常工作状态下，它滑耗的电功率总是小于此时

5、滑动变阻器消耗的电功率；故 C 项正确、 D 项错误；2 如图是一个电加热器的工作原理图，其中R1和 R2 是阻值不变的发热电阻；已知加热器的额定电压为 220V，额定加热功率990W ，额定保温功率为 110W 。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（）A加热器的功率为110W 时，开关 S、 S1 都闭合B开关 S 闭合， S1 由断开到闭合，电路中电流变大，R2 的功率变大C电阻 R1 与 R2 的阻值之比为 1 8D若用电高峰期实际电压为200V，加热器保温状态下的实际功率约为90.9W【来源】 2020 年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题【答案】 BD【解析】【分析】【详解】A只

6、闭合开关 S，两电阻串联，电阻较大，根据PU2知，在电压一定时，电功率较R小，加热器处于保温状态，则此时加热器的功率为110W ，故 A 错误；B开关 S 闭合， S 断开时，两电阻串联，S 闭合时，电阻 R 被短路，只有电阻R 工作，1112电阻减小，根据U2I知，电路的电流增大，2 的电阻不变，根据PI R 知2 的功率RR2R变大，故 B 正确；C因为 P加热U 2、 P保温U2R2R1，且 P 加热 =990W、 P 保温 =110W，所以R2P加热 : P保温U 2:U 2990W :110WR2R1R2即R1R29R21所以R18R21故 C 错误；D只闭合开关 S，加热器处于保温

7、状态，两电阻串联，保温功率为110W ，则R1 R2U 额2(220V) 2=440P保温110W当实际电压为200V 时，实际功率约为U 额2(200V)2P实=90.9WR1R2440故 D 正确；故 BD。3 如 所示， 源 保持不 ，L1 上 有“ 1.2V ？ W”， L2 上 有“9V ？ W”。 合开关 S1后，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端 ， 表示数 15.4V， L 此 的 功率是 定功率 1 ；当开关 S 接 2 ， P 在中点， 表示数 2V。若将 L124和 L 串 后接在 源上 ， 路中 流 0.2A，下面 法中正确的是（ 灯 阻不随温度改 ）（）A L

8、1 的 定功率 2WBL2 的 定功率 3WC 源 6VD滑 阻器的最大阻 30【来源】 2020 年四川省成都市成 区中考二 物理 【答案】 BC【解析】【分析】【 解】 滑 阻器的最大阻 R，当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端 ，滑 阻器与灯泡111 ，根据功率的 算公式P1U 2L 串 ，由于L 此 的 功率是 定功率的4 明此 R1灯泡 L1 两端的 是 定 的1 ，所以此 灯泡L1 两端的 2U 1 1.2V10.6V2因此 源 U=5.4V+0.6V=6V当开关 S 接“ 1”，滑片 P 在最左端 ， 表示数 5.4V， 有6V5.4V RRR1当开关 S 接 2 ， P

9、在中点， 表示数 2V， 有6VR2V RR222若将 L1和20.2A， 有L 串 后接在 源上 ， 路中 流 R1R26V300.2A由式得 9R1=R，由式得 R2=R，将它 代入式得R=27 ，因此R11 R127 3， R2R 2799L1的 定功率U 121.2V2P0.48W1R13L2的 定功率U 229V23WP2R227 合以上 果如下： 源 6V，滑 阻器的最大阻 27，L1的 定功率20.48W ， L的 定功率3W，故 AD ， BC正确。故 BC。4 如 甲所示 路， 合开关后，当滑 阻器的滑片从最左端 a 滑到最右端中， 流表示数 I 与 表示数 U 的关系 象如

10、 乙所示， 下列 法正确的是（b 的 程）A滑 阻器的最大 功率 0.8WB定 阻R0 的阻 10C当滑片在a 端 ， R0 的功率 0.4WD当滑片在b 端 ， 路的 功率 1.2W【来源】 宁省沈阳市和平区2019-2020 学年九年 （上) 期末 物理 【答案】 BD【解析】【分析】【 解】由 路 可知，R0 与滑 阻器串 ， 流表 路中的 流， 表 阻器两端的 。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 IU可得，电源的电压RUI 大 R0 0.6AR0当滑片位于 b 端时接入电路中的电阻最大，电压表的示数

11、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R滑U 滑4VI 小200.2A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压UIR0R滑0.24AR020因电源电压不变，所以0.6AR0 0.24AR020解得 R0 10，电源电压为UI大 R00.6AR00.6A 10 6V滑动变阻器与电阻 R0 串联，设滑动变阻器的电功率P2，两端电压为U2，通过的电流为 I22U2R滑U 2U 2( R滑 0)P2 U 2 I 2 I 2 R滑(R滑)11R0( R0R滑 )2R滑 )24R0R滑( R0R滑滑动变阻器的电功率

12、最大时，滑动变阻器的阻值为R滑R0 10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 U R 3V，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PU R I3V0.3A0.9W故 A 错误， B 正确；C当滑片在a 端时， R0 的功率为P0UI 大6V0.6A = 3.6W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PUI 小6V0.2A1.2W故 D 正确。故选 BD。5 把标有“ 6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各电表选择的量

13、程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（）A在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小B电路的总功率最大值为10.8WC小灯泡的电功率最小值为0.75WD滑动变阻器允许调节的范围是24 60【来源】天津市2018 年中考物理模拟试题【答案】 ACD【解析】【分析】分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为 0 0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0 15V）。(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定

14、总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况；(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用PUI 求电路的总功率最大值；(3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用PUI 求小灯泡的电功率最小值；(4)由 (2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。【详解】A由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电

15、流（所选量程为00.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为015V）， 当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不变，由 IU知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电R阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A 正确；BUI 可知，当灯正常发光时的电流由 PP额3WI 额0.5AU 额6V由于电路中的最大电流是0.5A，则滑动变阻器连入电路的最小电阻U U 额18V 6VRmin24I max0.5A此时电路中电功率最大PmaxUI max18V0.5A9W故 B 错误；U2C由 P可知，灯泡的电阻RU 额2(6V

16、)2RL3W12P额由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是U LUU R 18V15V3V此时电路中的电流II RU L3V0.25AI L12RL所以滑动变阻器连入的最大电阻RmaxU R15V60I R0.25A此时小灯泡的最小电功率PminU L I L 3V0.25A0.75W故 C 正确；D由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24 60 ，故 D 正确。故选 ACD。6 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.

17、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) 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：RAU A2.0V5I 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

18、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，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

19、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 AU B3V3V6V故 D 错误。7 在如图甲所示的电路中，电源电压U 保持不变， R1 2R 为滑动变阻器。、 R 为定值电阻，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 R1、 R2 的电压之比始终等于2 1B滑动变阻器的最大电阻为15C电源电压为6VD R2 消耗的功率增大了1

20、.2W【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2max1R 串联电路，此时R 两端电压 U =4V，则可求R 电阻为：2111U 14VR110I max0.4A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，此时电流

21、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=5；由于串联电路电流处处相等，则由P=I2R 可知， R1 与 R2 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=Imax

22、 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故选 D。8 如图所示的电路中，滑动变阻器R2 上标有“ 201A”字样， 电压表选用的是“ 015V的量程，电流表均选“00.6A的量程， 电源的电压保持不变。当只闭合开关S1、3S ， 滑动变阻器的滑片 P 滑至最左端时，电路消耗的总功率为2.7W，电流表 A 的示数为 I1，电压表的示数为 U11A 的示数为2；当只断开开关 S ，滑片 P 滑至最右端时，电流表I ，电压表的示数为 U2；当只闭合开关S1，滑片 P 仍在最右端时，电流表A1 的示数为 I3，电压表的示

23、数为U3。若 I1 I2 =53， U2 U3=35， 则下列结论错误的是（）A I2 I3=32B U1 U3=4 3C该电路的最小功率为1.08WD该电路的最大功率为5.4W【来源】 2019 年陕西省西安市西工大附中中考三模物理试题【答案】 B【解析】【详解】根据电路图，分别画出当只闭合开关S1、S3、当只断开开关S1 和只闭合开关S1 的等效电路图，分别如下图所示：AB 当只闭合开关S1、 S3，滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时，图1 中只有 R1 连入电路中，所以 U =U1， 由欧姆定律可知，电路中电流：I1U， 电路消耗的总功率R1U 2P =2.7WR1当只断开开关S1，滑片

24、P 滑至最右端时，由图2 知， R1 与 R2 的最大阻值串联，电压表只测R 两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律可知，此时电路中电流2UUI 220R1 R2 R1由题知I1 : I 25:3即UI 1R15I 2U3R120解得： R1=30 ，则U1 UPR12.7W?30=9V所以I 2U9V20=0.18AR130+20则 R2 两端电压U 2I 2 R2 0.18A?20 =3.6V当只闭合开关S1，滑片 P 仍在最右端时，图3 中三个电阻串联，电压表测R1 和 R2 的总电压，电流表 A 1 测电路中电流，由题可知U 2 : U 3 3: 5则U 35U 25

25、3.6V=6V33此时电路中的电流UIR1R2R3由欧姆定律可得此时电压表的示数U 3 I R1R2UR1R29V(30+20)=6VR2R3=R13020R3解得： R3=25 则I 3U9VR1R2R3=0.12A30+20+25所以I 2 : I 30.18 A: 0.12 A=3: 2则电压之比为U 1 : U 39 V: 6 V=3: 2故 A 正确，但不符合题意，故B 错误，符合题意；C由三个等效电路图可知，当只闭合开关S1 时 (图 3)，滑片在最右端时，电路的总电阻最大，且电压表和电流表都不超过量程，电源电压一定，由小，所以该电路的最小功率U2P知此时电路中电功率最RP最小UI

26、 39V? 0.12A=1.08W故 C 正确，但不符合题意；D当闭合开关S1、 S2、 S3，只有滑动变阻器连入电路中，电流表A 量程 0-0.6A ，所以电路中最大电流为0.6A ，此时总功率最大，所以该电路的最大功率P最大UI 最大9V? 0.6A=5.4W故 D 正确，但不符合题意。故选 B 。9 如图甲所示电路，电源电压不变。 R1 是滑动变阻器， R2 是定值电阻。当开关 S 闭合后，将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端，根据电压表与电流表的示数，绘制的图像如图乙所示。下列判断正确的是（）A电路消耗电功率的最大值为7.2WB变阻器R接入电路的最大阻值为120 C定值电阻R2 的

27、电阻值为20D电源电压为12V【来源】 2020 年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题【答案】 ACD【解析】【分析】【详解】BC由 路 可知，当滑片位于最左端 ， 路 R2 的 路，此 路中的 流最大，由乙 可知I 大0.6A由 IU可得， 源的 RU I 大 R20.6A R2 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0.6AR210V0.1AR

28、2解上式可得R220故 B ， C 正确；D 源的 U0.6AR20.6A2012V故 D 正确；A 流最大 ， 路消耗的最大 功率P大I 大U0.6A12V7.2W故 A 正确。故 ACD。10 如 甲的 路中， 源 保持不 ， 合开关后，滑片示数 U 与 流表示数I 的 化关系如 乙， 下列 法 的是（P 由b 端滑到）a 端， 表A滑动变阻器的最大阻值为12 欧B电源的电压为9VC定值电阻R 的阻值为6 欧D此电路的总功率最小为【来源】 2020 年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（二)13. 5W【答案】D【解析】【分析】【详解】ABC从甲图可以看到，这是一个串联电路，定值电阻R

29、 和滑动变阻器串联在电路中，滑片 P 在 b 端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的分压原理可知，这时变阻器两端的电压最大，再根据串联电路的电压规律可知，定值电阻R 的电压最小，从乙图可以看到， 3V 是最小电压，这时电流大小是0.5A；那么滑片 P 在 a 端时，电压表的示数是9V，这时只有定值电阻R 接入电路中，电源电压的大小是9V；由上述可知，滑片P 在 b 端时，变阻器两端的电压是U 变 U 总 - U R9V - 3V 6V那么滑动变阻器的最大阻值是R变U 变6VI变120.5A由上述可知，定值电阻R 两端的电压是9V 时，流过它的电流是U可知，1.5A，根据 RI定值电阻 R 的阻值大小是RU R9VI R61.5AA、 B、 C 正确，不合题意；D根据 P UI 可知，电源电压大小不变，要求电路的总功率最小，那么电路中的电流最小，当滑片 P 在 b 端时，电路中的总电阻最大，这时电流大小是I