2020-2021备战中考物理与电功率的综合计算问题有关的压轴题含详细答案.docx

《2020-2021备战中考物理与电功率的综合计算问题有关的压轴题含详细答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021备战中考物理与电功率的综合计算问题有关的压轴题含详细答案.docx（46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 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1.2W【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，

2、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：2111R1U 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

3、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 阻器滑片位于最右端 ，R2 消耗功率 ：P2 右 =Imin 2R2=(0.2A)2 5=0.2W滑 阻器滑片位于最左端 ，R2 消耗功率 ：P2 左=Imax 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。2 如 甲所示 路， 源 不

4、 。 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R2 的 阻 20D 源 12V【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

5、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 ， 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。3 小灯泡 L 的 定 U 象如 甲所示，把小灯泡接入如 乙所示的 3V，它的 I路中，先将滑 阻器的滑片P 移至 B 端。 合开关 S， 表示数 1. 5V，再将滑

6、片 P向左移 直到 表示数 3V，已知 源 恒定，滑 阻器的 牌 有上“102A”字 。下列 法中正确的是（）A 源 4. 5VB0 45W小灯泡的 定功率 .C小灯泡正常 光 ，滑 阻器消耗的 功率 0. 75WD小灯泡正常 光 ，滑 阻器接入 路的阻 3【来源】 2019 年 宁省沈阳市皇姑区中考一模物理 【答案】 ACD【解析】【 解】A当滑 阻器的滑片P 移至 B 端 ，滑 阻器的最大阻 接入 路，与灯泡串 ，由 象甲可知，当 表示数 U L1.5V ， 路中的 流 I0.3A ，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

7、电压为UU L U 滑1.5V 3V4.5V故 A 正确；B由图甲可知，当灯泡两端的电压U 额3I0.5A，由P UI可V时，电路中的电流得，灯泡的额定功率P额U 额 IVAW30.51.5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4.5V3V1.5V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IU 滑1.5V = R滑3I0.5A故 D 正确。故选 ACD 。4 如图甲所示电路，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片从最左端a 滑到最右端b 的过程中，电流表示数I 与电压表示数U 的关

8、系图象如图乙所示，则下列说法正确的是（）A滑动变阻器的最大电功率为0.8WB定值电阻R0 的阻值为10C当滑片在a 端时， R0 的功率为0.4WD当滑片在b 端时，电路的总功率为1.2W【来源】辽宁省沈阳市和平区2019-2020 学年九年级（上) 期末测试物理试题【答案】 BD【解析】【分析】【详解】由电路图可知， R0 与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。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 R00.6AR0当滑片位于 b 端时接入电路中的电阻最

9、大，电压表的示数最大，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0.6A R0 0.24AR020解得 R010，电源电压为UI大 R00.6AR00.6A10 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I2P UI2I 2 R滑 (U)2 R滑U 2U 2( R滑0)222R0R滑1( R0R滑 )21( R0R滑 )24R0R滑R滑滑动变阻器的

10、电功率最大时，滑动变阻器的阻值为R滑R010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 R3V ，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 = 3.6WCD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 如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程为00.6AAB分别是小灯。图乙中 、泡和电阻 R1 两端的电压随电流变化关

11、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

12、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 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

13、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、S1，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，由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为R2maxU 2max10VI 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12串联电路，由串联分R与 R压可求 R1 两

14、端电压为U1R1U4048R1 R24012V=V509由于 R1为纯电阻，则 1.5min电流通过1产生的热量为R2248 VW1U 1t91.5 60s=64JR140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I minPmin1.2W =0.1AU12V则此时电路总电阻为U12VRmax=120I min0.1A则小灯泡此时电阻应为RL 实 =Rmax-R1-R2max=120 -40-50 =30 此时小灯泡分得电压应为UL 实=I

15、min RL 实=0.1A 30 =3V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。6 如图所示的电路中，电源两端电压为U，且保持不变， R123、 R和 R 为三个定值电阻，已知 R122消=10 。当只闭合开关 S 时，电流表的示数为 0.3 A，电路消耗的总功率为P， R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， R 消耗的电功率为P 。当只断开开关S 时，电流表的示数为0.6 A。下列判断正确的221是（）A U=12 V， R2 =20 B U=9 V， R3 =30 C

16、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：U=0.3A ；I1R2R3P UI 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

17、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=20 ，故 C 错误。故选 AD。7 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

18、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 1D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

19、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Q吸t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a 是水， b 是煤cm油，故 A 错误；B1m横截面积1mm 2 的导线在 20时，铝线的电阻值大；同样由表由表格数据可知，长格数据可知，铜的密度大于铝的密度，由mm可知，质量相等的铝块的变形式 VV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/（

20、kg ），我们已知水的密度为3331.0 10，水的比热容为4.2 10kg/mJ/（ 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

21、，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/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 = 79P铝 U 2R铁 96R铝故 D 错误。故选 BC。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

22、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1V3V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

23、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，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

24、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 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200W ；当只 S2 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

25、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24000J【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P3P P1

26、P2800W200W100W500W故 A 正确；B三个开关的通断组合成的连接方式有：只S1 闭合；只 S2 闭合；只 S3 闭合；只 S1、S2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: 2P1P2P3 200W100W 500W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1W1Pt1200W60s 1.2 104 J只 S2 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W2P2

27、t 100W60s6103 J只 S3 闭合时，工作1 分钟，该电加热器消耗的电能W3Pt3500W60s3104 J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( P P2 P3)t (200W 100W 500W)

28、60s 4.8 104J1故 D 错误。故选 AC 。10 如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变。 R1 、 R2 和 R3为三个定值电阻，已知 R12P；当三个开=5。当只闭合开关 S 时，电流表的示数为 0.3A，电路消耗的总功率为关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P 。当只断开开关 S1 时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为 P 。下列判断正确的是（）A U=6V， R2=20B U=9V， R3=30C R2=20， P P =2 15D R3=10， P P =3 2【来源】湖北武汉洪山区2019-2020 学年九年级4 月月考物理试题（

29、质量监测)【答案】 C【解析】【分析】【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U0.3A IR2R3P UI0.3U 由图 2 和题意可得UUUUIR251.95A+0.3A=2.25AR1R2PUI 2.25U 由图 3 可得UI0.45AR2PUI0.45U 由式可得P : P0.3U : 2.25U2:15P : P0.3U :0.45U2:3由式可得：U=9V， R2=20 ， R3=10 。故 A、 B、 D 不符合题意， C 符合题意。故选 C。11 如图甲所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P 从 a 端移动到b 端，电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图乙所示，则下列判断错误的是（）A电源的电压为 6VB电路的最大总功率为 3.6WC R 消耗的电功率先变大后变小，最大功率为0.9W2D滑片位于中点位置时候滑动变阻器的功率为0.8W【来源】重庆八中2019-2020