2023年中考物理一轮复习《第十八章电功率》单元综合测试卷(含解析)
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1、第十八章电功率一、选择题1如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙。下列判断正确的是()。A. 电源电压是12V; B. 定值电阻R的阻值是6;C. 滑动变阻器的最大阻值为12;D. 定值电阻能达到的最大功率为1.5W【答案】BC。【解析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑片在a端时,电路为R的简单电路,此时电路中的电流最大,电压表示数最大,由图象可知,电源的电压U=9V,此时电路中的电流I=1.5A,由I=可得,定值电阻R的阻值:R=6,故A错误、B正确;由于此
2、时电阻R两端的电压最大、通过的电流最大,则定值电阻能达到的最大功率:PR大=UI=9V1.5A=13.5W,故D错误;(2)当滑片位于b端时,电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图象可知,此时R两端的电压UR=3V,电路中的最小电流I=0.5A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UR=9V-3V=6V,则滑动变阻器的最大阻值:R滑大=12,故C正确;故选BC。2.如图电路中,灯泡L标有“6V3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当开关S1闭合,滑动变阻器的滑片P在最左端时,灯泡L正常发光;当开关S1闭合,S2
3、断开时,滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数是0.2A则下列说法中正确的是()。A. 滑动变阻器最大阻值为18;B. 当滑片P在中点时,R两端的电压为2.4V;C. 灯泡的最小功率为0.75W; D. 电路的最大功率为4W【答案】D。【解析】(1)灯泡L标有“6V3W“字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为3W,当开关S1闭合,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路为灯的简单电路,灯泡L正常发,灯的电压即电源电压U=6V;根据P=,灯的电阻:RL=12,当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P在中点时,变阻器最大R的二分之一与灯串联,根据欧姆定律,总电阻:R串联=30,根据电阻的串联,则
4、R=R串联-RL=30-12=18,滑动变阻器R的最大阻值:R=36,故A错误;(2)根据串联分压原理可知,=,即=,解得UR=3.6V,故B错误;(3)当关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P在最右端时,灯泡和滑动变阻器串联,总电阻R总=R+RL=36+12=48,电路中的最小电流:I小=0.125A,灯泡的最小功率:PL小=(I小)2RL=(0.125A)212=0.1875W,故C错误;(4)两开关都闭合,当滑片移动到最左端时,变阻器与灯并联,此时电路的总电阻最小,R并=9,电路的最大功率:P大=4W,故D正确。故选D。3.(2019长沙市雨花区中考一模)为了测量某电热暖手器提示灯L的
5、额定功率,小梦设计了如图甲所示的电路图,变阻器的规格为20 1A,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的UI图象;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的UI图象,如图乙所示,则下列结论错误的是()。A定值电阻R0的阻值是10;B将R0与灯L串联在6V的电源两端时,灯丝的实际电阻为5;CR0与灯L并联接入电路并调节电源电压,当R0消耗的功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,灯L的实际功率为5W;D当S接a且电源电压为8V时,滑动变阻器的最大功率为1.6W【答案】C。【解析】(1)由图象可知:R0的电压和电流成正比,当U02V时,I0
6、0.2A,由欧姆定律I,所以:R010;A正确;(2)将R0与灯L串联在6V的电源两端时,电流相同。观察图可知,当电流为0.4A时,电阻与灯泡的电压和正好为6V,分析图象可知:此时灯泡电压为UL2V,IL0.4A,由欧姆定律,所以灯丝的实际电阻值:RL5,B正确;(3)将R0与灯L并联接入电路,当R0消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,由P可得,灯泡的额定电压:UL额U07V,由图象可知,通过灯泡的电流IL额0.75A,则灯泡的实际功率即额定功率:PL额UL额IL额7V0.75A5.25WC错误;(4)当S接a,R0与变阻器器串联,根据电阻的串联和欧姆定律,电路中的电流:I,滑动变阻器
7、的功率:P滑I2R滑()2R滑,由上式知,当R0R滑10,变阻器的功率最大,其最大功率:P滑大1.6W,D正确。故选C。二、填空题4.(2020河南省商丘市第一中学中考二模)某型号电饭锅有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点1时,该电饭煲处于_(填“保温”或“加热”)状态,如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量大小为_kWh。【答案】加热;0.13。【解析】(1)由甲图可知,开关S接触点1时,只有R1连入电路中,S接触点2时,两电阻串联;电源电压一定,由可知,开关接触点1时,电路的电阻较小,功率较大,电饭煲处于加热状态;(2)由乙图
8、象知,横坐标表示工作时间,纵坐标表示电饭煲的电功率,阴影部分面积S=Pt=W,即阴影部分表示的是电功,大小为:。故答案为:加热;0.13。5.(2020安徽中考必刷卷名校内部卷一)小明家有220V、1500W的电热水器,将其单独连接在电路中,发现电能表(标有“3000r/kWh”字样) 上的铝盘121s内转了125转,他家的实际电压为 。(电热水器内电阻丝的阻值不变)【答案】200。【解析】根据电能表铭牌“3000r/kWh”可知125转对应的电能为:。220V、1500W的电热水器的电阻为:;根据电能公式可知,此时电压为:。故答案是:200。6.(2020山东省济宁中考模拟四)图甲是小灯泡L
9、和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.8W;再闭合开关S1,电流表示数变化了_A,此时电路消耗的总功率为_W。【答案】0.2;1.2。【解析】(1)由图乙知:只闭合开关S时,仅L接入电路,再由图甲知,当小灯泡的实际功率为0.8W时,通过灯泡的电流为0.4A,灯泡两端电压即电源电压为2V;再闭合开关S 1 后,灯L与R并联,此时电流表所测电流为干路电流,由图甲知,当电压为2V时,通过干路电流即电流表示数为0.6A,变化了0.2A,此时电路消耗的总功率为P=2V0.6A=1.2W。故答案是:0.2;1.2。7(2019辽阳市中考考前最后一卷)
10、李刚家的电能表如图所示,从表盘信息可知:电能表允许接入的用电器总功率不能超过 W;当电路中只有电风扇工作时,电能表转盘在6min内转过了10转,这个电风扇的实际功率 W。【答案】4400;50。【解析】电能表允许接入用电器的最大总功率:PUI220V20A4400W;因2000r/kWh表示转盘转1圈,电路中消耗kWh的电能,所以,这6min内消耗的电能:WkWh0.005kWh,电风扇的电功率:P0.05kW,0.05kW0.051000W50W。故答案为:4400;50。8.(2019濮阳市中考二模)图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯
11、泡的实际功率为1W;则小灯泡两端的电压为_V,再闭合开关S1,电流表示数变化了_A,此时电路消耗的总功率为_W。【答案】2;0.2;1.4。【解析】(1)只闭合开关S时,电路为L的简单电路, 由图中可知,当小灯泡两端的电压UL=2V,通过的电流IL=0.5A时, 灯泡的实际功率PL=ULIL=2V0.5A=1W, 所以,小灯泡两端的电压为2V,电源的电压为2V; (2)闭合开关S、S1时,L与R并联,电流表测干路电流, 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,它们两端的电压UL=UR=U=2V, 由图象可知,通过它们的电流分别为IL=0.5A,IR=0.2A, 因并联电路中各支路独立工作、互
12、不影响, 所以,电流表示数的变化量即为通过R的电流,其大小为0.2A, 因串联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,干路电流: I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A, 此时电路消耗的总功率: P=UI=2V0.7A=1.4W。 故答案为:2;0.2;1.4。9(2019长沙市雨花区中考一模)如图甲,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A)。图乙反映了开关由断开到闭合,再移动滑片P的过程中,ab两端电压U和通过的电流I之间的关系;图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系,则R1的阻值为 ;当R2的功率为120W时,电路消耗的总功率为 W。【答案】5;20
13、0。【解析】由电路图可知,R1与R2串联,ab两端电压是滑动变阻器R2两端电压。当开关断开时,电路中的电流为0A,此时电压表测电源的电压,由图乙可知ab两端的电压,即电源的电压U50V;由图丙可知,当R2的功率为120W时,电路中的电流I4A,由图乙可知,Uab30V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:U1UUab50V30V20V,由I可得,R1的阻值:R15;电路消耗的总功率:PUI50V4A200W。故答案为:5;200。三、实验探究题10.(2019辽阳市中考考前最后一卷)某物理小组进行电学探究实验。次数一二三U/V468I/A0.20.30.4(1)轩轩探究“
14、电流与电阻两端电压的关系“,他利用电源(电压为10V)、电流表、电压表、定值电阻(阻值为20)、滑动变阻器(“40 1A“)、开关和若干导线,进行实验探究。轩轩连接完图甲所示的电路后,立即闭合开关,发现电压表的示数为 V。此时电流表的示数为 A。轩轩发现电路中有一条导线连接错误,请你帮他在错误的导线上画“,并用笔画线代替导线画出正确的连线。改正错误后,车南将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“右”或“左”)端,闭合开关,他多次改变滑动变阻器的阻值,得到了如上表所示的电压表和电流表的数据,可得出结论:当电阻一定时, 。轩轩又利用以上的器材连接了如图乙所示的电路图,探究“电流与电阻大小的关系”。实验中
15、。他在a、b间分别接入20、30、40、50、60的定值电阻,为了能完成这五次实验,他应控制电压表示数不变的范围是: V10V。(2)宁宁想测一个额定电压为3.8v的小灯泡L的额定功率。他在图乙中的a、b间接入这只灯泡,实验时,他调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为2.5V,宁宁应该向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,便电压表的示数为3.8V,此时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。(3)宁宁发现实验桌上有一个未标阻值的定值电阻Rx。于是利用刚刚实验用的小灯泡L(已知U额和P额)又找来了一个电压未知的电源、滑动变动阻器、电流表,开关和若干导线,设计了如图
16、丁所示的电路图并测出了Rx的阻值,请你将他的实验步骤和表达式补充完整。闭合开关S1,将S2接 (选填“a”或“b”),调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 (用已知物理量的符号表示)闭合开关S1,将S2接另一触点,读出此时电流表的示数为I1;则表达式Rx (用字母表示)。【答案】(1)0;0.5;如上所示;左; 通过导体的电流与导体的电压成正比; 6;(2)右;1.9;(3)b; 。【解析】(1)轩轩连接完图甲所示的电路,图中变阻器连入电路中的电阻为0,电压表与电流表并联,电压表示数为0,由欧姆定律电路中的电流上:I0.5A。电压表应与电阻并联,如下所示:改正错误后,车南将滑动变阻器的滑片移
17、到阻值最大处,即最左端,闭合开关,他多次改变滑动变阻器的阻值,得到了如上表所示的电压表和电流表的数据,可发现,电压表为原来的几倍,通过的电流为原来的几倍,即当电阻一定时,。研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数U表不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑UU表,根据分压原理有:,即1,因电压表示数保持不变,故上式左边为一定值,右边也为定值,当变阻器最大电阻连入时,对应的定值电阻最大,即1,故U表6V,即应控制电压表示数不变的范围是610V;(2)灯在额定电压下正常发光,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理
18、,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压;图丙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,灯的额定额定功率:PLULIL3.8V0.5A1.9W;(3)闭合开关S1,将S2接b,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;闭合开关S1,将S2接另一触点,读出此时电流表的示数为I1;在中,电流表测通过灯的电流,根据欧姆定律,此时灯正常发光,在中,因电路的连接关系没有变,各用电器的电阻和电压均不变,灯仍正常发光,此时电流表测灯与待测电阻并联的电流,由并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流:IXI1;由欧姆定律,则表达式Rx。故答案为:(1)0;0.5;
19、如上所示;左; 通过导体的电流与导体的电压成正比;6;(2)右;1.9;(3)b; 。11(2020江苏省南京市中考模拟四)小华做“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“101A”和R2“500.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。(1)小华设计了图甲所示的电路,她应选用规格为_的滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)。(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡UI图象如图乙所示,小灯泡的额定功率为_W。(3)由图乙发现灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要原因是_。(4
20、)小华在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了R1,小灯泡电阻变化了R2,则R1 _R2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。(5)同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时,选用了如图丙所示的器材,其中电源电压恒为U,R的电阻值已知。闭合开关S和_,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_;闭合开关S和_,_,记录电流表的示数为I;小灯泡额定功率表达式为:P额_。(用已知量符号表示)【答案】(1)R2;(2)0.625; (3)灯丝电阻随温度升高而增大(灯丝温度变化);(4)大;(5)S2;S1;保持滑动变阻器滑片位置不变;P额2.5V(I)。【解析】(1)灯的额定电压为2.5V,根据串联电路电
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