（湖南專用）2019中考物理高分一輪 單元20 電能 電功率課時訓練

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1、 課時訓練20　電能　電功率 基礎過關 一、選擇題 1.[2018·北京]有兩個額定電壓相同的電熱水壺甲和乙,甲的額定功率為1800 W,乙的額定功率為1200 W。兩個電熱水壺都正常工作時,下列說法中正確的是 (　　) A.甲電熱水壺兩端的電壓較高 B.電流通過甲電熱水壺做功較快 C.通過兩個電熱水壺的電流相等 D.相同時間內,兩個電熱水壺消耗的電能一樣多 2.[2017·鄂爾多斯]如圖K20-1所示,AB和BC是由鋁制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導體。將它們串聯后連入電路中,下列說法正確的是 (　　) 圖K20-1 A.AB段的電阻小于BC段的電阻 B.通電

2、相同時間,AB段消耗的電能大于BC段消耗的電能 C.這兩段金屬導體中的電流是由正電荷定向移動形成的 D.若將AB段材料換成銅,其他條件不變,這兩段導體的總電阻將變大 3.3月初,小明家的電能表示數為,電能表的部分參數及4月初的示數如圖K20-2所示,下列說法正確的是(　　) 圖K20-2 A.電能表是測量用電器消耗的電功率的儀表 B.小明家3月初至4月初消耗的電能是1200 kW·h C.這個電能表的標定電流為20 A D.若電能表轉盤在5 min內轉過80轉,則此時工作的用電器的總功率為0.8 kW 4.[2018·南充]如圖K20-3所示的電路,電源電壓為3 V,R1

3、=15 Ω,R2=5 Ω,當開關S閉合時,下列分析正確的是(　　) 圖K20-3 A.R1、R2兩端電壓之比為3∶1 B.通過R1、R2電流之比為3∶1 C.R1、R2消耗的電功率之比為1∶3 D.R1的電功率為1.8 W 5.[2018·內江]將規(guī)格為“2.5 V　0.3 A”的小燈泡L1和規(guī)格為“3.8 V　0.3 A”的小燈泡L2串聯,接在3 V的電源上,下列判斷正確的是 (　　) A.L1的電阻大于L2的電阻 B.L1的亮度比L2的亮度小 C.兩只燈泡都正常發(fā)光 D.兩只燈泡實際功率相等 6.[2018·內江]圖K20-4是電阻甲和乙的U-I圖像,由圖像可知下

4、列判斷正確的是 (　　) 圖K20-4 A.甲乙都是定值電阻 B.當乙兩端電壓為1 V時,其電阻值為10 Ω C.將甲和乙串聯,若通過甲的電流為0.4 A,電路的總功率為1.2 W D.將甲和乙并聯,若甲兩端電壓為1 V,干路上的電流為0.4 A 7.[2018·淄博]如圖K20-5所示,電源電壓不變,只閉合開關S1,燈泡L發(fā)光,電壓表有示數;再閉合開關S2,電路中出現的情況是 (　　) 圖K20-5 A.電壓表的示數變小 B.電路的總電阻不變 C.燈泡L的亮度不變 D.電路的總功率變大 8. [2018·常德]在如圖K20-6所示的電路中,M為電子集成元件,其阻值

5、與兩端所加的電壓成正比(即RM=kUM,式中k為常數)且遵循歐姆定律,L是小燈泡(其電阻不隨溫度變化),R為滑動變阻器?，F閉合開關S,調節(jié)R使其接入電路的電阻值逐漸減小。下列說法正確的是 (　　) 圖K20-6 A.燈泡L變亮 B.通過電阻R的電流減小 C.電子元件M兩端的電壓不變 D.燈泡L的實際功率不變 9.[2018·廣安]如圖K20-7所示的電路,閉合開關S后,當滑片P從中點向右移時,下列說法中正確的是 (　　) 圖K20-7 A.燈泡L變暗 B.電壓表的示數變小 C.電流表A1的示數變大 D.電路消耗的總功率變小 10.[2018·德州]圖K20-8是

6、檢測酒精濃度的測試儀原理圖,圖中電源電壓恒定為8 V,R1為定值電阻,酒精氣體傳感器R2的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小。當酒精濃度為0時,R2=60 Ω,此時電壓表示數為2 V。以下說法錯誤的是(　　) 圖K20-8 A.若酒精氣體濃度越大,電壓表和電流表示數都越大 B.定值電阻R1的阻值為20 Ω C.酒精濃度為0時,電路消耗的總功率為0.6 W D.若電流表示數達到0.2 A時,表示酒駕,此時R2消耗的電功率為0.8 W 二、填空題 11.如圖K20-9所示的是某家庭電能表月初、月末的示數,若按電價為0.6元/(kW·h)計算,他家本月末應繳納電費　　　　元。若該電能表

7、的表盤在10 min內轉了300轉,則接在該電能表上的用電器在這段時間內消耗的電能為　　　kW·h,合　　　　　J。? 圖K20-9 12.[2018·德州]小剛早上8:00出門前查看了他家的電能表示數如圖K20-10甲所示,然后關閉家中其他用電器,只讓電冰箱工作。下午18:00回家后再次查看電能表,顯示的數字如圖乙所示。則小剛家的電冰箱在這段時間內消耗的電能為　　　kW·h,電冰箱的實際電功率為　　　W。? 圖K20-10 13.[2017·懷化]某電熱水壺部分參數:額定電壓220 V,額定功率模糊不清,容積1 L,加熱效率90%,在額定電壓下,將滿壺水從10 ℃加熱

8、至沸騰(標準大氣壓下),用時5 min,則水吸收的熱量是　　　J,電熱水壺的額定功率是　　　W。[C水=4.2×103 J/(kg·℃)]? 14.[2018·岳陽]標有“6 V　3 W”的小燈泡,它的電流—電壓圖像如圖K20-11所示,則它正常工作10 s消耗的電能是　　　　J;將它與一個10 Ω的定值電阻串聯在8 V的電路中,則電路消耗的總功率為　　　　W。? 圖K20-11 三、實驗探究題 15.[2017·衡陽]如圖K20-12甲所示是測量額定電壓為2.5 V小燈泡額定功率的電路實物圖。 圖K20-12 (1)請你在圖甲中用筆畫線代替導線將電路補充完整,要求:滑

9、動變阻器連入電路的電阻最大,導線不允許交叉。 (2)正確連接好電路后,閉合開關S,移動滑動變阻器滑片P,小燈泡始終不發(fā)光,電壓表有明顯示數,電流表無示數,導致這種情況出現的可能原因是小燈泡　　　　(選填“短路”或“斷路”)。? (3)排除故障后,調節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數達到額定電壓時,電流表指針的位置如圖乙所示,則通過小燈泡的電流是　　　　A,小燈泡的額定功率是　　　　W。? (4)利用測出的幾組數據,算出小燈泡的電阻,發(fā)現燈泡電阻有明顯的變化,說明燈絲電阻與　　　有關。? 四、計算題 16.[2018·邵陽]某同學為自己設計了一盞調光燈,其原理如圖K20-13所示,已知燈L的規(guī)

10、格為“6 V　3 W”(不考慮燈絲電阻的變化),滑動變阻器R的阻值范圍為0~12 Ω,電源電壓恒為6 V。 (1)當開關S閉合,滑片滑至最左端后,求燈絲中的電流。 (2)求燈L正常工作1 min所消耗的電能。 (3)閉合開關S,再將滑片從右向左移動,求燈L發(fā)光最暗時的實際功率。 圖K20-13 能力提升 17.[2018·岳陽]如圖K20-14所示,電源電壓恒為4.5 V,電壓表量程為0~0.6 A,電壓表量程為0~3 V,燈泡上標有“2.5 V　1.25 W”(不考慮燈絲電阻變化)字樣,滑動變阻器R的規(guī)格為“20 Ω　1 A”。閉合開關S,在保證電路安

11、全的情況下,移動滑片P的過程中 (　　) 圖K20-14 A.電流表的示數最大為0.6 A B.燈泡消耗的最小功率為0.12 W C.電路消耗的最大總功率為2.7 W D.滑動變阻器接入電路的最小電阻為4 Ω 18.如圖K20-15所示,電源電壓恒定,燈L的規(guī)格為“24 V　72 W”且工作時電阻保持不變,電壓表的量程為0~15 V,電流表的量程為0~3 A,在電路安全的前提下,操作如下:當只閉合開關S、S3時,電路中的總功率為P1,電流表示數為I1;當只閉合S2、S3時,移動滑片使滑動變阻器的阻值為R,電流表示數為I2,電阻R1和滑動變阻器的總功率為10 W;再移動滑片使滑動

12、變阻器的阻值為2R,電流表示數為I3,燈L和滑動變阻器的總功率為9.72 W,當只閉合S、S1、S2時,移動滑動變阻器的滑片,使電路中的最小總功率為P4,此時電流表示數為I4。已知P1∶P4=5∶6,I2∶I3=10∶9,則燈L的電阻為　　　　Ω,I1∶I4=　　　　,當滑動變阻器R2的阻值為　　　　Ω時,該電路消耗的功率最小。? 圖K20-15 19.[2018·長沙]如圖K20-16甲、乙所示,某科技小組自制了測量水的深度的裝置,它由測量頭和控制盒構成,測量頭的測量面是一個涂有絕緣漆面積為2 cm2的壓敏電阻R1,R1的電阻隨水對它的壓力F的變化關系如圖丙所示?？刂坪袃扔幸粋€定值電

13、阻R0和一個最大阻值為90 Ω的滑動變阻器R2,電源電壓保持不變。通過電路調節(jié),可以使控制盒的功率達到最大值Pm,科技小組通過控制盒的功率最小值和Pm的比值來標記水的深度。不計導線的電阻,電壓表的量程為0~3 V?？萍夹〗M在確保電路安全的情況下,進行如下的操作:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) 圖K20-16 (1)R1未放入水中時,閉合S,斷開S1,將R2的滑片移至最上端,此時電壓表示數達到最大值,R0的電功率為P0,求R1未放入水中時的電阻為　　　　Ω。? (2)測量頭放到水下深度h1=10 m時,閉合S、斷開S1,將R2的滑片移至某一位置時,R0的電功率

14、為P'0,電路的總功率為P總,R1的電功率為P1.已知P0∶P'0=9∶4,P總∶P1=6∶1,求此時R0兩端的電壓為　　　　V。? (3)測量頭放到水下深度h2=3 m時,調節(jié)電路,控制盒的最小功率與Pm的比值為　　　　。? 參考答案 1.B　2.B　3.D　 4.C　[解析] 由電路圖可知,電阻R1與R2并聯,因并聯電路中各支路兩端電壓相等,所以R1、R2兩端電壓之比為1∶1,故A錯誤。由I=UR可知,通過R1、R2的電流之比I1I2=UR1∶UR2=R2R1=5Ω15Ω=13 ,故B錯誤。由P=UI可知,R1

15、、R2消耗的電功率之比P1P2=UI1UI2=I1I2=13 ,故C正確。R1消耗的電功率為P1=U2R1=(3V)215Ω=0.6 W,故D錯誤。 5.B 6.C　[解析] 電阻甲的U-I圖像是直線,說明它是定值電阻,電阻乙的U-I圖像是曲線,說明它是非定值電阻,故A錯誤。從圖中可知,當乙兩端電壓為1 V時,通過的電流為0.4 A,此時它的電阻R=UI=1V0.4A=2.5 Ω,故B錯誤。將甲、乙串聯,若通過甲的電流為0.4 A,則通過乙的電流也為0.4 A,從圖像中可分別讀出對應的電壓分別為2 V、1 V,則總電壓為3 V,電路的總功率P=U總I串`=3 V×0.4 A=1.2 W,故

16、C正確。若將甲、乙并聯,則其兩端電壓相等,甲兩端電壓為1 V時,乙兩端電壓也為1 V,從圖像中讀出對應的電流分別為0.2 A、0.4 A,則干路電流I總=I甲+I乙=0.2 A+0.4 A=0.6 A,故D錯誤。 7.D 8.D　[解析] 因為電子集成元件M的阻值與其兩端所加的電壓成正比(即RM=kUM,式中k為常數),M與L、R串聯,所以電路中的電流I=UMRM=1k,是一個定值,即調節(jié)滑動變阻器R時電路中的電流不變。根據P=I2R可知,燈泡L的功率不變,即燈泡L的亮度不變,故A錯誤,D正確。串聯電路中各處電流都相等,則通過電阻R的電流也不變,故B錯誤。調節(jié)R使其接入電路的電阻值變小,則

17、R兩端的電壓變小,因為通過燈泡L的電流不變,其電阻是定值,所以燈泡L兩端的電壓不變,因為電源電壓一定,所以M兩端的電壓變大,故C錯誤。 9.D　10.C 11.24　0.1　3.6×105 12.0.5　50 13.3.78×105　1400 [解析] 一壺水質量m=ρV=1.0×103 kg/m3×0.001 m3=1 kg;由10 ℃加熱至沸騰吸收的熱量Q吸=c水m(t2-t1)= 4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-10 ℃)=3.78×105 J;電熱水壺效率為η=Q吸W,則電流做功為W=Q吸η=3.78×105J90%=4.2×105 J, 則電熱水壺

18、額定功率為P=Wt=4.2×105J300s=1400 W。 14.30　3.2 15.(1)如圖所示 (2)斷路　(3)0.24　0.6　(4)溫度 16.解:(1)當開關S閉合,滑片滑至最左端時,此時電路為燈L的簡單電路。 因為電源電壓為6 V,所以此時小燈泡正常發(fā)光,即I=P額U額=3W6V=0.5 A。 (2)燈L正常工作 1 min 消耗的電能W=P額t=3 W×60 s=180 J。 (3)燈L的電阻RL=U額2P額=(6V)23W=12 Ω, 當滑片在最右端時燈L發(fā)光最暗,此時電路中的電流I小=UR+RL=6V12Ω+12Ω=0.25 A, P實=I小2RL

19、=(0.25 A)2×12 Ω=0.75 W。 17.D　[解析] 由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器R串聯,電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流。燈泡的額定電流IL=PLUL=1.25W2.5V=0.5 A,故A錯誤。因串聯電路中各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6 A,滑動變阻器允許通過的最大電流為1 A,所以,電路中的最大電流I大=0.5 A,此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小,電路消耗的總功率最大,燈泡的電阻和電路的總電阻分別為RL=ULIL=2.5A0.5A=5 Ω,R總=UI大=4.5V0.5A=9 Ω,因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動變阻器接入電路中的最小阻值R小=R總-RL=9 Ω-5 Ω=4 Ω,故D正確。電路消耗的最大總功率P大=UI大=4.5 V×0.5 A=2.25 W,故C錯誤。當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,燈泡消耗的電功率最小,電路的最小電流I小=URL+R大=4.5V5Ω+20Ω=0.18 A,則燈泡消耗的最小功率PL小=I小2RL=(0.18 A)2×5 Ω=0.162 W,故B錯誤。 18.8　5∶6　 40 19.(1)30　(2)2　 (3) 518 9