《2020-2021中考物理压轴题专题复习—电功率的综合计算问题的综合含答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021中考物理压轴题专题复习—电功率的综合计算问题的综合含答案解析.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，电源电压为6V 且保持不变， R0，滑动变阻器的规格为“ 20 1A”，电流=30表的量程为 “0-.6A”，小灯泡上标有 “3V1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则以下说法不正确的是A当 S 闭合， S1、 S2 都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6-20B当 S闭合， S 、 S 都断开时，电路消耗的最大功率是3W12C当 S、S 、 S 都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W12D当 S、 S 、 S 都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是1512【来源】天津市和平区2019-2020 学年九年级（上 ) 期末物
2、理试题【答案】 C【解析】【详解】12都断开，滑动变阻器与灯泡串联。由U2A S 闭合， S、SP可得，小灯泡的电阻为：RU 额22RL3VP额=6；1.5W由 P=UI 可得小灯泡正常发光时的电流：IP= 1.5W =0.5A ；额U额3V当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：UU 额6V-3V=6 ；R小I0.5A滑动变阻器的规格为“ 20 1A ”，则最大阻值 R 大 =20，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是 6 20；故 A 正确，不符合题意；B S 闭合，S1、 S2 都断开，滑动变阻器与L 串联，电阻最小时电流最大，其最大电流：I 最大U6V=0.5A；R最
3、小6+6电路消耗最大功率：P 最大 =UI 最大 =6V0.5A=3W；故 B 正确，不符合题意；C S、S1、 S2 都闭合，滑动变阻器与R0 并联，通过R0 的电流：U6VI 1=0.2A ；R030当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则：U6VI 2=0.3A ；R最大20则干路上的电流：I 最小 =I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A；电路消耗的总功率最小值：P 最小 =UI 最小 =6V 0.5A=3W ，故 C 不正确，符合题意；D由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A ，则电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻：R总U6V=10 ；I0.6A滑动变阻器与R0
4、并联，则：111R总R0，R滑即：111=，10 30R滑解得 R 滑=15故 D 正确，不符合题意。2 小明设计了一个多档位电加热器，电路如图所示，其中R1、 R2、 R3 为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其消耗的电功率可忽略不计。小明设想通过开关的组合，使电加热器具有多档功率。当只S1闭合时，测得功率为200W2；当只 S 闭合时，测得功率为 100W ；此电热器最大发热功率为800W ，则（）A当只 S3 闭合时，电热器功率为500WB此电热器共有六档不同的功率C电阻 R1、 R2 、 R3 的阻值之比为5 10 2D正确使用此电热器，在连续用电1min 内可能耗电2
5、4000J【来源】 2019 年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题【答案】 AC【解析】【分析】(1) 由电路图可知，三个发热电阻并联，由并联电路特点可以求出各电阻的功率，求出只有S3 闭合时的功率；(2) 三个开关的通断组合成不同的连接方式，其发热功率不同；(3) 由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值；(4) 由电功公式 WPt 分析电热器消耗的电能。【详解】A 三个开关都闭合时，三个发热体并联，功率等于三个功率之和，最大为800W ，所以当只 S3 闭合时，电热器功率为P3 P P1 P2 800W200W100W500W故 A 正确；B三个开关的通断组合成的连接方式有：只S闭合；只S
6、闭合；只 S闭合；只S、S12312闭合；只 S1、S3 闭合； S2、S3 闭合；只 S1、 S2、 S3 都闭合；共七种组合方式，即为七个档位，故 B 错误；C由 PU2可得，三个发热电阻的阻值之比RR1 : R2 : R3 U 2: U 2: U 21:1:15:10: 2P1P2P3200W100W500W故 C 正确；D只 S 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能1W1Pt200W60s1.2104J1只 S2 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W2P2t 100W60s6103 J只 S3 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W3Pt3500W60s3104 J
7、只 S1、 S2 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W4(P1P2 )t(200W100W)60s1.8104 J只 S2、 S3 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W5(P2P3 )t(100W500W)60s3.6104 J只 S1、 S3闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W6( P1 P3 )t(200W500W)60s4.2104 J开关全部闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W7( P1P2 P3)t(200W100W500W)60s4.8 104 J故 D 错误。故选 AC 。3 如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S 闭合后，将滑动变阻
8、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，则由图象可知（）A电阻 R0 两端电压与通过R0 的电流成正比B R0 的电阻值是5C该电路最小功0.3WD滑动变阻器R 的电功变化范围00.45W【来源】 2020 年贵州省遵义市桐梓县中考二模物理试题【答案】 BCD【解析】【分析】【详解】A由电路图可知，电流表测电路电流，电压表测电阻R0 电压，由I-U 图象可知，电阻R0的 I-U 图象是一条倾斜的直线，是正比例函数图象，电阻R0 是一个定值，电压表的示数与电流表的示数之比不变，电阻 R0 两端电流与通过 R0 的电压成正比，电压决定电流，不能说电流与电压成正比，
9、故 A 错误， A 不符合题意；B由 I-U 图象可知，滑片 P 移至 b 端时滑动变阻器接入阻值为零，此时电压表示数为电源电压，为 3V，电路中的电流为 0.6A，则U3V5R0I0.6A故 B 正确， B 符合题意；C根据功率公式PU 2UIR当电路电阻最大时，即滑动变阻器接入最大时，功率最小，由I-U 图象可知，此时滑片 P移至 a 端，电压表示数为0.5V，电路中的电流为0.1A，则电路总电阻为U3V30R总0.1AI则电路最小功率为U 2(3V)2Pmin0.3WR总30故 C 正确， C 符合题意；D根据功率公式PRU R21 (RU )2U 2U 2RR R R0R02(R R0
10、 )2R2R04R0RR当滑动变阻器接入阻值为零时功率最小，为零；当滑动变阻器接入阻值与电阻R0 相等时功率最大，为PmaxU 2(3V) 20.45W4R04 5故 D 正确， D 符合题意。故选 BCD。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14C小灯泡的额定功率为 6WD电路总功率的变化范围是6W12W【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R0 、滑动变阻
11、器R 串联，电压表V1 测 L 与 R0 两端的电压之和，电压表 V2 测 R0 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V1 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PUI 求出灯泡的电功率即为额定功率，利用PUI 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V1 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
12、PUI 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R0 、滑动变阻器R 串联，电压表V1 测 L 与 R0 两端的电压之和，电压表V2 测 R0 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V1 测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流 I max 1.0A，电压表 V2 的示数 U 06V，电压表 V1 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U LUU 012V6V6V
13、因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率PLU L I max6V1.0A6W电路的最大总功率PmaxUI max12V1.0A12W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I min 0.5A ，电压表 V1 的示数 U1=5V，此时滑动变阻器两端的电压U RUU 112V5V7V由 IU可得，滑动变阻器的最大阻值RRU R7V14I min0.5A电路的最小总功率PminUI min12V0.5A6W则电路总功率的变化范围是6W12W，故 BD 正确。故选 BCD。5 把标有“ 6V 3W
14、”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00.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为015
15、V）。(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
16、。【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；B由 PUI 可知，当灯正常发光时的电流I 额P额3WU 额0.5A6V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 6VRminI max240.5A此时电路中电功率最大PmaxUI
17、 max18V 0.5A 9W故 B 错误；C由 PU2可知，灯泡的电阻RRLU 额2(6V) 2P额123W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 R18V15V3V此时电路中的电流II RU L3VI L0.25ARL12所以滑动变阻器连入的最大电阻RmaxU R15VI R600.25A此时小灯泡的最小电功率PminU L I L 3V0.25A 0.75W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 定值电阻R1、 R2 和
18、滑动变阻器R3 接入如图电路中，电源电压不变。当开关S1 闭合， S2断开，滑片P 位于 a 点时，电压表V1和 V2的示数之比 U 1： U 2 2：1，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 断开， S21231：，通过开关的闭合与断开及调闭合，两个电压表 V和 V的示数之比 U 1 ： U 2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
19、 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， 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 S12闭合的等效电路如图3 所示：断开， S；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：U 22：1，根据
20、IU可得RU 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U I1( R1 Ra ) 1A (R11 R1 ) 1A3 R122图 2 中：根据 IU可得RU 1R1I 2U 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 3R1R2RR312U 2I 3 R2R21解得R21R12图 4 中PminU 2U 2U2R2Rb159W R14R1R12R12R1由两式可得：R1 =16 ， U=24V，故 A 正确；B滑动变阻器的最大阻值Rb5R1516 4022故 B
21、错误；C电阻 R2的阻值R1 R1 16 82212当开关 S1212断开， S 闭合，则电阻R与 R 串联，电路消耗的功率U 22P24VR1R2=24W16+8故 C 错误；D当开关 S 闭合， S 断开，电阻 R 与 R 串联， R 消耗的功率12133I 2 R3 (U)2U2P3R32R1R3R1R34R1R3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。7 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
22、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，通过两元件的电流 I A=IB =0.4A ，由
23、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，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的
24、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。8 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，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
25、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，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，I 大U12VR0.3A ，R0小10 10则电压表的最大示数为：U 最大I 大 R0.3A10 3
26、V ，R消耗的电功率：0PR 0大I 大2 R0( 0.3A)210 0.9W ，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：I 小U=6V0.2A ，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。9 如图所示，电源的电压为12V ，且保持不变， R0 为“ 100 0.5A”的滑动变阻器，R2=10 。 c、d 和 e、f 为两对接线柱，另有
27、一只定值电阻R1 和一根导线接在两对接线柱上。电路 1：当闭合 S、 S1，断开 S2，滑动变阻器的滑片P 置于最左端 a 时，滑动变阻器消耗的功率为 P1=1W ；电路 2：当闭合 S、S2，断开 S1，滑片 P 置于中点时，滑动变阻器消耗的功率为 P2，下列说法正确的是（）A R1 接在 cd 之间，导线接在ef 之间B R1 的阻值为20C电路 2 中，当滑片P 置于中点时，滑动变阻器消耗的功率P2=4WD闭合 S、 S2，断开 S1，使 R2 消耗的功率不小于 0.9W，且保持电路安全工作，则滑动变阻器接入电路的阻值范围为 1430【来源】 2019 年四川省成都市成华区中考二模物理试
28、题【答案】 BD【解析】【详解】A 假设导线的位置在ef 之间，定值电阻R1 的位置在cd 之间，当闭合S、S1，断开 S2，滑动变阻器的滑片 P 置于最左端 a 时，电路为 R0 最大阻值的简单电路，则滑动变阻器消耗的功率P0= U 2=12V2=1.44W 1WR0100所以，此种情况不符合题意，故A 错误；BC 假设导线的位置在 cd 之间，定值电阻R1 的位置在 ef 之间，当闭合S、 S1、断开 S2，滑动变阻器的滑片 P 置于最左端 a 时， R1 与 R0最大阻值串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，由 P=I2R 可得，电路中的电流I=P0=1W=0.1AR0100由欧姆定律
29、可得，电路中的总电阻U12VR=120I0.1A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1 的阻值R1=R - R0=120- 100=20 当闭合 S、S2，断开 S1 ，滑片 P 置于中点时， R2 与 0.5R0 串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流U12VI = R0 0.5R0=10 50 =0.2A滑动变阻器消耗的功率P0=（ I） 2 0.5 R0=（ 0.2A ） 2 0.5 100=2W所以，此种情况符合题意，且R1 的电阻为20，故 B 正确， C 错误；D闭合 S、 S ，断开 S ， R与 R串联，因R消耗的功率不小于0.9W ，所以，电路中
30、的21202最小电流I 小 =P2 = 0.9W =0.3AR210电路中的总电阻U12VR= I 小 = 0.3A =40 根据电阻的串联，变阻器接入电路中的最大阻值R0 大 =R - R2=40 - 10=30由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为0.5A ，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻U12VR = I 大 = 0.5A =24 变阻器接入电路中的最小阻值R0 小 =R - R2=24 - 10=14所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围为14 30，故 D 正确。故选 BD 。10 两只电炉，其电阻值分别为R 和 R2 （ R1R2 ）将两只电炉串联后接入电压为U 的1电源上，两只电炉消耗的功率分别为P1 和 P2 ，电路消耗的总功率为P；将两只电炉并