北京市西城区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-09电功和电功率

北京市西城区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-09电功和电功率

一、单选题

1．（2022·北京西城·统考二模）关于安全用电，下列说法中正确的是（　　）

A．可以靠近高压带电体 B．未断开电源开关就更换灯泡

C．可以用铜丝代替保险丝 D．有人触电时应立即切断电源

2．（2021·北京西城·统考二模）关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　　）

A．人只要单手接触火线就不会发生触电事故

B．家庭电路的电压是220V，对人体是安全的

C．空气开关跳闸，一定是电路中出现了短路故障

D．家庭电路中，台灯与控制它的开关串联，与空调并联

3．（2020·北京西城·统考二模）如图所示是小刚家使用的电热水壶，此电热水壶部分技术参数如下表。已知：电热水壶正常工作5min能烧开一壶水。则下列说法中正确的是（　　）

A．此壶的电功率恒为1000W不变

B．此壶正常工作时，通过的电流大于5A

C．此壶两端的电压越大，它消耗电功率越小

D．此壶正常工作烧开一壶水，电流产生热量为3×105J

4．（2020·北京西城·统考一模）下图所示的电路中，电源两端电压保持不变，两个定值电阻的阻值R1>R2。闭合开关 S，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2，它们的实际电功率分别为P1、P2，相等时间内它们消耗的电能分别为W1、W2。下列判断中正确的是（　　）

A．I1 =I2 B．U1>U2 C．P1>P2 D．W1<W2

二、多选题

5．（2022·北京西城·统考一模）如下表所示，是小强家的电暖气的铭牌。该电暖气有高温和低温两个挡位。若电暖气始终在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　）

A．电暖气在高温挡时，消耗的电能较多

B．电暖气在高、低温挡，电路中的电流比为2∶1

C．当电暖气在低温挡时，接入电路的总电阻为88Ω

D．当电暖气在高温挡时，每小时消耗的电能为

6．（2021·北京西城·统考二模）在图所示的电路中，电源两端电压恒为4.5V，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样，电流表选用量程为0～0.6A，电压表选用量程为0~3V，滑动变阻器R的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，且灯泡两端电压不超过它的额定电压，闭合开关S，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，为保证电路中各元器件的使用安全，则（　　）

A．电流表示数的最大值为0.5A

B．灯泡L消耗的最小功率为0.75W

C．电路消耗的最大功率为2.25W

D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω

三、实验题

7．（2021·北京西城·统考二模）小康设计实验测量小灯泡的额定功率。他使用的器材有：额定电压为3.8V的小灯泡、符合实验要求的学生电源（输出电压未知且不变）、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只，三个开关S1、S2、S3和导线若干。

（1）如图所示是小康根据自己的实验方案连接的部分实验电路，请你利用笔画线添加一根导线将电路连接完整______。

（2）请你将小康所写的部分实验步骤补充完整：

①闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1=______V并记录；

②保证______，断开_______，闭合开关S1、______，记录电压表的示数U2。

（3）小康所测小灯泡的额定功率的表达式P额=______（用R、U1、U2表示）。

8．（2020·北京西城·统考一模）如图所示是小华“探究电流产生的热量与什么因素有关”的实验装置，在甲、乙两个相同的密封容器内都有一段阻值为5Ω的电阻丝，在乙容器的外部，将一个5Ω的电阻丝和这个容器内的电阻并联。实验前，两个“U”形管内液面相平。

（1）小华利用此装置，探究的问题是：在______相同、通电时间相同的情况下，电流通过导体产生的热量跟__________的关系。

（2）闭合开关S，通电一段时间后，U形管_________中液面高度变化较大。（选填“A”或“B”）

四、综合题

9．（2022·北京西城·统考二模）请阅读《白鹤滩水电站》并回答：

白鹤滩水电站

中国西南地区水能资源丰富，由于金沙江有极大的落差和丰富的水量，因此这里蕴藏的水能是世界之最。白鹤滩水电站是建造于金沙江下游千流河段梯级开发的第二个梯级电站，它是我国“西电东送”国家重大项目之一。

白鹤滩水电站要建造在崇山峻岭之间，在施工方面，面临着世界级挑战。为保证水电站大坝建设质量，中国建设者们利用多项技术创新，真正解决了“无坝不裂”的世界级难题，充分展现了“中国智慧”。大坝的建造全坝采用低热水泥混凝土，这还是全球首次。并且在坝体内还埋设了上万个检测器，可实时感知坝体温度、形变情况、应力状态等重要信息。随时了解混凝土内部温度，可及时利用循环冷却水管进行针对性降温，再加上降温喷雾，以确保大坝温度低于设计温度，于是能全方位防止大坝开裂，创造了没有一条毫米级裂缝的奇迹。并且，大坝的建造与周围的花岗岩山体形成整体（如图所示），使大坝抗震能力成为世界第一。

白鹤滩水电站大坝高289m，比三峡大坝还高出108m，在白鹤滩大坝建成后，库区水位远超三峡库区，巨大的水压会威胁大坝的安全，因此，水电站大坝不能采用三峡大坝的重力坝，而采用了双曲拱坝。基于河谷形状建造拱坝，既节约材料又减小自身压力，安全性更高。

2022年1月18日，白鹤滩水电站最后一台水轮发电机组顺利吊装完成。其中共安装16台由我国自主研制的单机容量为100万千瓦的水轮发电机组，成为全球单机容量之最。水电站总装机容量达到1600万千瓦，年平均发电量624.43亿千瓦时，足够一座数百万人口大城市使用一年。

白鹤滩水电站的建成和投产，标志着中国水电事业已从“跟跑者”走向“世界先进水平的引领者”。为实现2030年碳中和目标，需要更多利用可再生清洁能源取代传统的火电。在白鹤滩水电站全面投产后，每年相当于节约标煤2000多万吨，将减排二氧化碳约5160万吨。白鹤滩水电站将对中国能源安全与升级起到保障性作用，并将推动我国不断向绿色低碳的发展目标迈进。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）金沙江蕴藏水能是世界之最，请简要分析金沙江水具有巨大水能的原因________；

（2）在建造白鹤难水电站大坝的过程中，利用循环冷却水管对坝体进行针对性降温。在循环冷却管中用水作为冷却介质，主要利用了水________的特性；

（3）小明所在的中学每年平均用电5000度，请你估算：若白鹤滩水电站16台水轮发电机同时正常工作1h，所发电量可以供小明所在的中学使用________年。

五、计算题

10．（2022·北京西城·统考二模）图甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像。将小灯泡L接入图乙所示的电路中，电源两端电压为4V且不变，电阻R的阻值为40Ω。

（1）请画出只闭合开关S和开关S和S1都闭合，电路在两个状态的等效电路图。

（2）求：只闭合开关S，小灯泡L实际消耗的电功率P；

（3）求：开关S和S1都闭合，电流表的示数I。

11．（2021·北京西城·统考二模）有两个电路元件A和B，通过A、B的电流与它们两端电压的关系各自如图所示。将A和B串联后接在电路两端，当通过电路元件A的电流为0.4A时，求：

（1）此时电路元件B的阻值RB和电路的总功率P。

（2）若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端，电路中的总电流I′。

12．（2020·北京西城·统考一模）如图所示，是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风。已知此电吹风的热风档额定功率为572W，冷风档额定功率为88W。

求：（1）请画出该电吹风处于热风档的等效电路图；

（2）电吹风在热风档正常工作时，通过电热丝的电流I。

参考答案：

1．D

【详解】A．安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故A错误；

B．未断开电源开关就更换灯泡，容易发生触电事故，故B错误；

C．保险丝采用电阻率大熔点低的铅锑合金制成，在电流过大时能自动切断电源；铜的熔点高，在电流过大时不能自动切断电源，起不到保险的作用，故C错误；

D．发现有人触电时，应立即切断电源或用绝缘体把导线挑开，然后救人，故D正确。

故选D。

2．D

【详解】A．单手碰火线，如果脚与大地连接，人体和大地连在一起构成一个回路，电流会穿过人体，使人体触电，故A错误；

B．家庭电路的电压是220V，远高于对人体的安全电压（不高于36V），故B错误；

C．电路中出现了短路故障或电功率过大，都会造成空气开关跳闸，故C错误；

D．家庭电路中，台灯与控制它的开关串联，开关需要控制其电流通断，与空调并联，用电器间可以独立工作，故D正确。

故选D。

3．D

【详解】A．在额定电压下此壶的电功率才是1000W，在其他电压下，它的电功率不是额定功率，A错误；

B．此壶正常工作时，它的电流是额定电流，它的功率是额定功率，它的电压是额定电压，所以通过的电流

通过的电流小于5A，B错误；

C．在电热水壶电阻不变情况下，根据可知，此壶两端的电压越大，它消耗电功率也越大，C错误；

D．此壶正常工作烧开一壶水，需要的时间是5min，其功率是1000W，电流产生热量

电流产生的热量是3×105J，D正确。

故选D。

4．D

【详解】A．电阻R1、R2并联，所以电压相等，因为R1>R2，根据公式得I1＜I2，故A错误；

B．电阻R1、R2并联，所以电压相等，故B错误；

C．电阻R1、R2并联，所以电压相等，因为R1>R2，根据公式得P1＜P2，故C错误；

D．R1、R2电压相等，通电时间相等，且I1＜I2，根据公式得W1<W2，故D正确。

故选D。

5．BC

【详解】A．根据W=Pt可知，高温挡的功率是1100W，但时间未知，无法判断消耗电能的多少，故A错误；

B．电暖气在高、低温挡，电路中的电流比为

故B正确；

C．当电暖气在低温挡时，接入电路的总电阻为

故C正确；

D．当电暖气在高温挡时，每小时消耗的电能为

W高=P高t=1.1kW×1h=1.1kW·h

故D错误。

故选BC。

6．ACD

【详解】根据“2.5V 1.25W”可知灯泡的电阻为

闭合开关S，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量变阻器两端电压，根据串联分压可知，当灯泡两端电压达到额定电压时，滑动变阻器接入电路电阻最小，此时

代入数据可知

可解得

此时电路中的电流最大，为灯泡的额定电流

则电路消耗的最大功率为

当电压表满量程为3V时，灯泡两端电压最小，为

根据可知灯泡L消耗的最小功率为

故选ACD。

7．          3.8     滑动变阻器滑片P的位置不变     S3     S2    

【详解】（1）[1]S1、S3闭合时，电压表要测灯泡两端电压，S1、S2闭合时，测R和灯泡两端电压之和，可求得R两端电压，且电流不变，如图所示：

（2）①[2]额定电压为3.8V的小灯泡，闭合开关S1、S3，断开S2，电压表测灯泡两端电压，应调滑片，使电压表示数为3.8V。

②[3][4][5]保证滑动变阻器滑片P的位置不变，使电路中电流不变，断开S3，闭合S1、S2此时电压表测R和灯泡两端电压之和。

（3）[6]灯泡两端电压U1，R和灯泡两端电压之和为U2，电路中电流为

灯泡的额定功率为

8．     电阻     电流     A

【详解】(1)[1][2]电路通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关，图中改变了甲乙两容器中的电流，说明研究的是电流和电热的关系，此时应该控制电阻和通电时间相同。

(2)[3]通电一段时间后，因为甲中电阻在干路上，所以电流大，因为电阻和通电时间相同，根据公式，甲中电阻产生的热量多，所以A中液面高度高。

9．     见解析     比热容大     3200

【详解】（1）[1]因为物体的重力势能跟其质量和被举高的高度有关。由于金沙江有极大的落差和丰富的水量，使江水具有极大的重力势能，因此金沙江蕴藏着丰富的水能。

（2）[2]由公式Q=cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热容最大，所以吸收的热量更多，冷却效果好。

（3）[3]16台水轮发电机同时正常工作1h产生的电能

W=Pt=1.6×107kW×1h=1.6×107kW·h

可以供小明所在的中学使用的时间

10．（1）；（2）2W；（3）0.6A

【详解】解：（1）当开关S闭合时，只有L工作，等效电路如图甲所示。当开关S和S1均闭合时，L与R并联，等效电路如图乙所示。

（2）只闭合开关S，只有L工作，由图像可知：当

U=4V

时

IL=0.5A

则：甲图中小灯泡L实际消耗的电功率

P=UIL=4V×0.5A=2W

（3）开关S和S1都闭合，L与R并联，通过R的电流为

又因为灯L与电阻R并联，所以

I=IL+IR

乙图中电流表的示数

I=IL+IR=0.5A+0.1A=0.6A

答：（1）只闭合开关S和开关S和S1都闭合，电路在两个状态的等效电路图如上图；

（2）只闭合开关S，小灯泡L实际消耗的电功率为2W；

（3）开关S和S1都闭合，电流表的示数0.6A。

11．（1）10Ω，2.4W；（2）0.5A

【详解】解：（1）A和B串联，A的电流为0.4A时，B的电流也为0.4A，电路元件B的阻值RB为

总电压为

电路的总功率

（2）若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端，由图可知A的电流为0.4A，B的电流为0.1A，电路中的总电流为

答：（1）电路元件B的阻值为10Ω，电路的总功率为2.4W；

（2）若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端，电路中的总电流为0.5A。

12．(1) ；(2)2.2A

【详解】(1)电吹风处于热风档时，电动机和电热丝同时工作，所以选择开关应该接1和2两个触点，见下图：

(2)电热丝的功率为

则正常工作时，电热丝的电流为

答：(1)电吹风处于热风档的等效电路图为

(2)正常工作时，电热丝的电流为2.2A。