浙江省2022年中考科学模拟题汇编-78电功和电功率（探究题）

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浙江省2022年中考科学模拟题汇编-78电功和电功率（探究题）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、探究题
1．（2022·浙江·一模）同学们利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。

［实验过程]
（1）连接电路时，应该保持开关断开，滑动变阻器的滑片置于______（填“A”或“B”）端；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5伏，此时电流表示数如图乙。则小灯泡的额定功率为______瓦；
（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验：图丙是小金作出的小灯泡I-U图象。关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是______。

2．（2022·浙江金华·统考一模）如下图是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物连接图。电源电压为6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时小灯泡电阻约为8欧，他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10欧 1安”和“20欧 2安”字样。

（1）本实验中小明应该选择___________（选填 “A”或“B”）滑动变阻器才能测出小灯泡在2V~3V不同电压下的电功率。
（2）连接好电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针有较大偏转，电压表几乎不偏转，出现这种现象的原因可能是小灯泡___________。
（3）排除故障后进行实验，并将实验数据记录在下表中：
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
1
2.0
0.28
　
　
2
2.5
I0
　
　
3
3.0
0.34
　
　

①移动滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图所示为I0，则小灯泡额定功率为___________瓦。
②以电流的平方（I2）为横坐标，以实际功率（P）为纵坐标，下列各项坐标图与实验数据最相符的是___________。
A．   B．    C． D．
3．（2022·浙江舟山·校联考二模）如图甲所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，控制电路电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路中空调正常工作。该空调的铭牌如图乙。
电源：220伏，50赫兹；额定功率：制冷2200瓦、制热2800瓦；质量：10千克
温度t/℃
0
S
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300

（1）通过计算说明该空调的启动温度是多少？( ) ℃
（2）空调夏季每天以额定功率工作6小时，每月按30天计算，该空调一个月消耗电能是多少？( ) kW·h
（3）为节约用电，夏季要适当升高空调的启动温度，下列调节方案可行的是_______（填序号）。  
A．换用线圈匝数更少的电磁铁
B．增大控制电路的电源电压
C．在控制电路中串联一个电阻

4．（2022·浙江宁波·统考一模）小宁制作了一个电路“黑箱”，如图甲所示，外部有a、b、c三个接线柱，内部电路由两个定值电阻连接而成。小宁设计了如图乙所示的部分电路来研究箱内电阻的连接情况，已知电源电压恒定不变，R是滑动变阻器。小宁进行了如下的实验操作：

①把bc两个接线柱接到ef之间，闭合开关，将R的滑片移至最左端时，电压表示数为9V，电流表示数为0.2A；
②把ac两个接线柱接到ef之间，闭合开关，将R的滑片从最右端移至最左端时，电压表的示数变化了6V，电流表的示数变化了0.4A；
③用导线把bc连接起来，再将ab接线柱接入ef之间，闭合开关，将R的滑片移至最左端时，电流表示数为0.9A；
（1）电源电压为___________V；
（2）滑动变阻器的最大阻值为___________Ω；
（3）小宁制作的“黑箱”的内部电路图是___________；

（4）分别将ab、bc、ac接到ef之间，闭合开关，移动R的滑片，黑箱的电功率会随之变化，求此过程中黑箱的最小电功率与最大电功率之比( )。
5．（2022·浙江宁波·统考一模）图甲为升降机电路的部分原理图，电源电压恒为6V，R0为定值电阻，电压表量程为0~3V，压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。

（1）压敏电阻所受压力为0时，电压表示数为2V，此时电路工作10min电阻R0消耗的电能为___________J；
（2）在不改变电表量程的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，可以适当___________（填“增大”或“减小”）定值电阻R0的阻值。
6．（2022·浙江衢州·统考一模）我们每个人都应该传播“低碳”理念，倡导“低碳”生活，那么我们应该怎么做呢？
（1）小衢所在的学校有30个班级，每个教室里有4只“220伏，100瓦”的电风扇。如果在课间操30分钟这段时间，每个教室里的电风扇都关掉与都在工作相比较，一个月（按 20 天计算）整个学校能节约电能多少千瓦时？
（2）同一壶水，一次性烧开和分两次或者三次烧开，耗能一样吗？于是小衢用自己家里电热水壶进行实验（水的初始温度相同），获得数据如下表甲。通过比较你发现怎样烧开水更加节能？
水的体积
1升
0.5升
0.25升
烧开所需时间
3分45秒
2分15秒
1 分40秒

（3）如图乙为电热水壶内温度的电路原理图。其中 R0为定值电阻，阻值50欧。A为温度指示表（实质是一只量程为的电流表） ，Rx（测温探头）为热敏电阻（其电阻值随壶内温度的变化而变化）。

关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示：
壶内的温度值（℃   ）
25
37.5
50
62.5
75
87.5
100
112.5
125
Rx对应的电阻值（Ω）
500
360
277
216
170
155
110
78


①电压为 220V，当壶内温度为 75℃时，求电流表的示数。
②若壶内温度为 125℃ 时，电流表的示数为 2 安，求此时热敏电阻Rx的阻值。
7．（2022·浙江衢州·统考一模）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为 3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为 2.5V 的灯泡、滑动变阻器（20Ω、1A）、导线若干。

（1）以画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）；( )
（2）问题解决后，第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W；
（3）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω 的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也顺利的完成了实验：
①先闭合开关 S、S1，断开 S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 I1（0.25A）；
②接下里第二小组同学的操作是___________，然后读出电流表的示数为I2，便可求出小灯泡的额定功率
8．（2022·浙江宁波·统考一模）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V， 小灯泡的额定电压为2.5V （灯丝电阻约为12Ω）；

（1）请用笔画线代替导线将图甲“测定灯泡额定功率的实物图”连接完整（要求滑片向左移时灯泡变暗，连线不得交叉）；( )
（2）小明在连接好电路的最后一根导线时，发现电压表指针立刻偏到最大刻度处，小灯泡却不亮，且电流表也没有示数，上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是___________。排除故障后，继续实验，根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图乙），测出小灯泡的额定功率，发现小灯泡灯丝电阻是变化的；
（3）完成上述实验后，小明进行了反思：如果电表损坏了，能不能借助其他实验器材完成实验？经过思考，小明打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表（理想电表），通过开关S接“a”、“b”各一次的简单操作来测量小灯泡的额定功率。方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是______。  
A．两种方案都能    B．两种方案都不能
C．方案一能，方案二不能    D．方案一不能，方案二能
9．（2022·浙江宁波·统考一模）小余设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，可拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景，如图甲所示。其工作原理是当光控开关接收到某种颜色的光时，开关自动闭合且当压敏电阻受到车的压力，使它的阻值变化引起电流变化到一定值时， 继电器的衔就被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照身时自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。
（1）请你归纳使控制电路形成通路工作的两个条件：___________；___________。
（2）已知控制电路电压为6 V，继电器线圈电阻为10欧，当控制电路中电流大于0.06 A时，衔铁被吸引。通过计算说明，只有质量超过多少千克的车辆违规时才会被拍照记录？求此时压敏电阻消耗的电功率是多少？( )( )

10．（2022·浙江丽水·统考一模）今年5月15日我国天问一号探测器携祝融号火星车成功着陆火星乌托邦平原，火星作为一个人类热衷探索的天体，其部分信息见下表。
天体
离地球距离
天体表面物体受到的重力
表面状况
大气压情况
火星
5.5×107km-4×108km
约为地球上的2/5
岩石、高山、平原
只有地球大气压的1%，大气中95%为二氧化碳

（1）由于火星表面比较松软，假如要使祝融号火星车在水平火星表面上受到的压强不超过104Pa，则祝融号火星车的车轮与火星面的总接触面积不小于多少m2？（已知祝融号火星车质量约为240kg）( )
（2）据报道，我国某科研单位研制了太阳能火星车样品，它上面的太阳能电池接收板的有效面积为S=4m2，天气晴朗太阳光直射接收板时，每平方米面积上能接收到太阳光的功率约为P0=1kW，太阳能电池产生的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为I=8A。请计算电动机正常工作时，太阳能电池将太阳能转化为电能的效率？( )
（3）请你说说火星车的动力装置不是内燃机的原因是___________（写出1点即可）；
（4）假如你是一名航天员，驾驶飞船登上火星。如果你手边有一个小磁针，想探测火星表面附近是否有磁场，你的探测方案是___________。
11．（2022·浙江宁波·统考二模）小金利用图甲的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。

（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5伏，此时电流表示数如图乙。则小灯泡的额定功率为___________瓦；
（2）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验，图丙是小金作出的小灯泡I-U图像。关于小灯泡功率P与通过其电流平方I2的关系。如图所示的图像中最合理的是___________。
A． B．
C． D．
（3）小灯泡的亮度是由实际功率决定的，若将标有“220V 40W”灯泡L1和标有“220V 60W”灯泡L2串联后接到家庭照明电路中，灯泡___________更亮。
12．（2022·浙江杭州·统考二模）将滑动变阻器与灯泡并联是否可以用来调节灯泡的亮暗，小徐设计了如图所示的电路进行实验。已知电源电压U=8伏，闭合开关S，当滑动变阻器接入电路阻值为5欧时，电流表A1的示数为0.4安。忽略温度对灯泡阻值的影响。求：
（1）灯L的实际功率；( )
（2）电流表A的示数；( )
（3）继续调节滑片位置，发现电流表A的示数改变， 电流表A1示数不变，则滑动变阻器与灯泡并联 ___________  （选填“能”或“不能”）调节灯的亮度。

13．（2022·浙江宁波·校联考三模）兴趣活动课上小科利用自己连接的电路测出小灯泡的电功率。所用电源（为2V整数倍）保持不变，小灯标有“2.2V”字样。移动滑片使变阻器的阻值最大，闭合开关，发现此时小灯泡亮度较暗，两电表示数如图乙、丙所示。
（1）此时电压表读数为___________V。根据以上的信息判断小科连接的电路。在图甲上用笔画线补充完整；( )
（2）移动滑动变阻器的滑片，观察电压表读数。当电压表的示数为___________V时，小灯正常发光。如果此时电压表指针从图示位置变化的角度是电流表指针变化角度的5倍。由此可计算小灯的额定功率为_________________W。

14．（2022·浙江丽水·统考一模）婴幼儿不可以吃过热或者是过冷的食物，很多宝爸宝妈会给婴幼儿准备一个恒温调奶器，使食物保持合适的温度。如图是一种恒温调奶器，铭牌如下表。请回答下列问题：
产品名称
XXX 调奶器
容量
1200ml
额定电压
220V
加热功率
660W
保温功率
2W
尺寸
18cm×18cm×26cm

（1）调奶器工作时将电能转化为___________能；
（2）调奶器加热状态时的工作电流；( )
（3）某次热奶过程中，加热5分钟，保温3分钟，求消耗的总电能。( )

15．（2022·浙江丽水·统考一模）小科测定“小灯泡的电功率”实验时，设计电路图如图甲所示，小灯泡标有“2.5V”字样。

（1）根据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。( )
（2）电路正确连接后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，造成这一现象的原因可能是__________（选填字母）；
A．电流表断路    B．小灯泡短路    C．小灯泡灯丝断了    D．滑动变阻器短路
（3）故障排除后，进行实验，根据实验数据描绘出 I-U 图像如图丙，则小灯泡的额定功率是__________瓦；
（4）在整理实验数据时，小科发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，当小灯泡两端电压恰好为额定电压 U0时，此时功率为P0，若某次实验小灯泡两端电压U1=0.5U0，则额定功率 P0与实际功率P1的数值关系为P0__________4P1（选填“＜”或“=”或“>”）。
16．（2022·浙江衢州·统考二模）图甲是“测量小灯泡电功率”的实验，已知小灯泡标有2.5V字样，电源电压为3V。
（1）请用笔代替导线，将实验电路图补充完整（要求滑动变阻器向左移灯泡变暗）；( )
（2）正确连线后，在实验过程中，无论如何移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡发光，但电流表和电压表示数始终不变，可能的原因是___________；
（3）排除故障后，根据实验数据画出了小灯泡实际电功率与两端电压平方的关系（如图乙），其中正确的是___________（填写字母）。

17．（2022·浙江温州·统考一模）焦耳定律是电学史上重大发现之一、如图所示是焦耳研究电流通过导体产生的热量和电流大小关系的实验装置，电阻R1、R2由粗细均匀的金属丝缠绕在玻璃棒上制成。接通电路，1小时后记录数据，再改变R2阻值，重复实验。下表是焦耳实验时所得的部分数据。

实验组别
1
2
3
4
自制电流表读数
0.43
0.92
2.35
2.73
1小时后水温升高值（°C）
1.2
4.7
？
39.6

（1）实验中，电阻R1和电阻R2的连接方式是___________ 。
（2）结合数据，判断表中“？”的值最接近于________。  
A．5    B．15    C．30    D．45
（3）当年焦耳在实验中测得通电导体产生的热量远小于理论值，若要减小两者的差值，可以如何改进实验装置？___________ （列举一点）
18．（2022·浙江宁波·统考二模）小慈要测定标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，选择了一些器材连接如图所示电路（电源用两节新的干电池）。

（1）同组的小溪发现小慈的电路连接有误，请你在误接的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确；( )
（2）改正错误后，小慈正确操作实验。测量数据如表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
发光情况
明亮
亮
更明亮
较亮
较暗
微光
熄灭
熄灭
电压U/V
2.5
2.1
3.0
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.30
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05

①小灯泡的额定功率是___________；
②分析实验数据可知：小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是___________。
A．0Ω       B．1Ω         C．2Ω           D．8.9Ω
19．（2022·浙江温州·瑞安市安阳实验中学校考二模）学习了焦耳定律表达式Q=I2Rt之后，平平十分好奇，电流流过导体产生的热量真的与导体两端电压无关吗?在老师的指导下，平平完成了以下实验：
①取两只同型号的直流电动机（不计工作过程中电刷与换器摩擦产生的热量），按如图1方式连接，并且在每只电动机金属外壳相同位置上固定一个电子温度计（如图2），同时记录两支电子温度计的初始温度值：②闭合开关，发现两支电压表示数相同，然后对电动机M1施加一个阻力，使其转动速度变慢，发现电压表V1示数变小，V2变大；

③维持V1、V2示数不变（U1