山东省2019年中考物理真题汇编十二：电功和电功率.doc

山东省2019年中考真题汇编
电功和电功率
一．选择题（共4小题）
1．（2019•潍坊）把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（　　）

A．60J B．36J C．30J D．6J
2．（2019•烟台）标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为（　　）

A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W
3．（2019•临沂）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图象。闭合开关S后，下列判断正确的是（　　）

A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
4．（2019•东营）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　）

A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω D．电路的最大电功率是2.5W
二．填空题（共4小题）
5．（2019•德州）从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1Ω．则小风扇正常工作1min消耗的电能为　 　J；电动机线圈1min产生的热量为　 　J。
6．（2019•淄博）灯泡L的电流随电压变化的图象如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，则电源电压是　 　V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则R的阻值是　 　Ω；通电1min，定值电阻R消耗的电能是　 　J．

7．（2019•威海）图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R0为15Ω的定值电阻，其阻值不受温度影响。RT是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图象可知，当RT的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是：　 　；当RT的温度达到100℃时，RT的功率为　 　W。

8．（2019•威海）将分别标有“6V，6W“和“3V，3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端，　 　灯更亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲：P乙＝　 　。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
三．实验探究题（共8小题）
9．（2019•潍坊）如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
（1）甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与　 　的关系，通电一段时间，　 　（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多；
（2）通过观察乙图中的实验现象，可知　 　（选填“c”或“d”）容器中电阻丝的阻值大。
10．（2019•聊城）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A“的A滑动变阻器和“50Ω 2A“的B滑动变阻器，电源电压为6V。

（1）本实验中应选择　 　滑动变阻器（选填“A”或“B”）。
（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。
（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是　 　。
A．断开开关，更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。
（5）实验中多次测量的目的是　 　。
A．测不同电压下小灯泡的实际功率
B．多次测量求平均值，减小误差
11．（2019•东营）如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管　 　（选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和　 　相同的情况下，导体产生的热量与　 　大小是否有关的装置。
（3）实验中通过观察　 　的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是　 　。
A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
（4）由图乙所示，电流表的示数为　 　A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是　 　J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是　 　。
12．（2019•日照）某实验小组用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。实物中，小灯泡标有“3.8V”，滑动变阻器标有“12Ω 1.5A”，电源电压6V。

（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将图乙的实物电路连接完整，使滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗。
（2）小明同学负责实物连线，他连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。
小明连线过程中肯定出现的错误是　 　。
还可能出现了以下错误中的　 　（填字母序号）。
A．电压表串联在了电路中
B．电流表并联在了小灯泡两端
C．连接滑动变阻器时，用了C、D两个接线柱
D．连接滑动变阻器时，用了A、B两个接线柱
（3）小灯泡熄灭后，发现电压表有示数，该示数接近　 　V。
（4）更换上完全相同的小灯泡，正确连好电路，通过完全正确的操作获得数据如表。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
2.0
3.0
3.8
4.2
电流I/A
0.33
0.34
0.40
0.42
小灯泡亮度
不亮
较暗
正常
较亮
小灯泡电阻
6.0
8.8
9.5
10.0
由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为　 　W。
从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而　 　。
（5）小明还想测量小灯泡不亮时的电阻，但是无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压也不能低于2V．经过分析，至少有两种方案可行：一是，其它条件均不变时，换用总阻值较　 　的滑动变阻器；二是，其它条件均不变时，换用电压较　 　的电源。
13．（2019•泰安）要测量一个额定电压为4.5V小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为10Ω．现有器材：电源（电压恒为8V），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1（5Ω，1A）、R2（20Ω，1A）。请完成下列问题：
（1）滑动变阻器应选用　 　。
（2）选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至　 　端（选填“a”或“b”）。闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片P，观察到的现象是　 　。（多选）
A．小灯泡变亮，电压表示数变大
B．小灯泡变亮，电流表示数变大
C．小灯泡不发光，电流表示数接近0
D．小灯泡不发光，电压表示数接近8V
（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上”ד号：并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。
（4）线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为　 　V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　 　W。

14．（2019•烟台）利用图所示的电路图，既可以测小灯泡的电阻（下称前者），又可以测小灯泡的电功率（下称后者）。

（1）两个实验都需要移动变阻器的滑片。前者的作用是　 　；后者的作用是　 　。
（2）两个实验都需要测出三组电压值和电流值。前者的目的是　 　；后者的目的是　 　。
（3）某同学按该电路图连接好实验电路闭合开关时，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表指针有明显偏转，分析指出故障的原因。
（4）排除故障后，闭合开关时，发现小灯泡特别亮分析指出产生这种现象的原因。
15．（2019•枣庄）在“测量小灯泡的电功率”实验中，提供的器材有：6V的电源一个，2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω）一个，电流表（0～0.6A，0～3A）和电压表（0～3V，0～15V）各一个，“50Ω 2A”的滑动变阻器A和“10Ω 1A”的滑动变阻器B各一个，开关一个，导线若干。

（1）通过估算，你应选用的滑动变阻器是　 　（选填“A”或“B”）。
（2）闭合开关前，经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确。
（3）连线好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡　 　（选填“短路”或“断路”）。
（4）故障移除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W，小灯泡正常工作时的电阻是　 　Ω，（小数点后保留1位小数）
（5）根据测出的数据，作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图线，发现该图线不是一条直线，如图丙所示，其原因是温度升高，灯丝电阻　 　（选填“增大”或“减小”）。
16．（2019•济宁）小明用如图1所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（1）电源电压为6V，小灯泡的电阻约为10Ω，有两个不同规格的滑动变阻器：甲标有“10Ω1A”乙标有“50Ω2A”，实验时应该选择滑动变阻器　 　（选填“甲”或“乙”）。
（2）小明将实验数据和现象填写在下表中。
次数
灯泡两端电压U/V
通过灯丝电流I/A
灯泡电功率P/W
灯泡亮度
1
2.20
0.28

比正常发光暗
2
2.50
0.30

正常发光
3
2.80
0.32

比正常发光亮
①可得出的实验结论：　 　（写出一条即可）；
②小灯泡的额定功率为　 　W。
（3）小明用上面的实验器材测量电阻Rx阻值时，发现电压表已损坏，重新设计电路，选了一个阻值已知的R1，连接电路如图2所示。他先将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上，电流表读数为I1，后将导线C端接到电流表“3”接线柱上，电流表读数为I2，则Rx的阻值为　 　（用已知字母表示）。
四．计算题（共8小题）
17．（2019•日照）吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内温度维持在37℃到42℃之间；额定电压为220V．请完成下列问题：
（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？
（2）设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图象如图乙。
ⅰ．测试时的实际电压为多少伏特？
ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？
ⅲ．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。假设升温过程中，发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？（本小问结果可用分数表示）

18．（2019•东营）图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2．主要参数如下表。
项目
参数
额定电压（V）
220
R1额定功率（W）
1936
R2额定功率（W）
968
电动机功率（W）
44
适用面积（m2）
10
（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？
（2）正常工作时，求R1的阻值是多少？
（3）实际电压为200V时，求R2的实际功率是多少？
（4）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20℃，求室内空气吸收的热量是多少？（ρ空气取1.2kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg•℃），不考虑其他因素影响）

19．（2019•烟台）某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）工作时若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？
（3）R1工作时的电阻是多大？
（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃．则该电热水器的效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）
型号
LWLZ20﹣19
电源
AD220V 50Hz
加热功率
800W
保温功率
40W
水容量
1.0L

20．（2019•临沂）图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两档加热功能，低温档功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。某次小眀用高温档淋浴时，水的初温是20℃，淋浴头的出水温度为40°C，淋浴20min共用水100L．假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水＝4.2×103J/（kg•°C）】求：
（1）电热丝R1的阻值。
（2）该热水器高温档功率。

21．（2019•泰安）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流Ig＝15mA，其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流I＞8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三只电阻
丝R1、R2、R3，均置于储水箱中，U2＝220V，加热时的功率P加热═2200W，保温时的功率P保温＝110W，加热效率η＝90%，R2＝2R1，水的比热容，c水＝4.2×103J/（kg•℃），水箱内最低温度为0℃。
（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。
（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？
（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？

22．（2019•淄博）表为一台饮水机的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝且阻值不变。
XX牌饮水机
额定电压
220V
额定功率
加热
1000W
保温
22W
加热效率
80%
（1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3min，在1标准大气压下能否把0.5kg的水从20℃加热至沸腾？【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】
（2）保温功率是指S断开时电路消耗的总功率。该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率是多少？

23．（2019•枣庄）如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求：
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1100W
容量
1L
（1）养生壶正常工作的电阻。
（2）若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是12℃的一壶水烧开，需要多长时间？（c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（3）在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量养生壶的实际功率。电表上标着“1200r/（kW•h）”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水，2min电能表的转盘转了40r，求电养容量生壶的实际功率。

24．（2019•威海）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温档功率为高温档功率的，R1为242Ω，R2为60.5Ω．（忽略温度对电阻的影响）
（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档？
（2）R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？
（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3000r/（kW•h）]