2025年中考物理二轮复习：电功和电功率的综合计算 专题练习题（含答案解析）

这是一份2025年中考物理二轮复习：电功和电功率的综合计算 专题练习题（含答案解析），共22页。试卷主要包含了计算题等内容，欢迎下载使用。

一、计算题
1．一款电热水壶工作时有两档，分别是加热档和保温档。其工作原理如图所示。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，外界气压为一个标准大气压。求：
（1）开关S （选填“闭合”、“断开”）时电热水壶处于加热档，它的功率是多大？( )
（2）保温状态下电路中的电流是多大？( )
（3）若将体积为1L、初温为20℃的水烧开需要7分钟，求电水壶的加热效率η（结果保留一位小数）。( )
2．冬天天气寒冷，小明爸爸安装了一个电热座椅垫，如图甲所示．小明研究发现其电路示意图如图乙所示，电源电压为12V，为两个加热片，该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，“高温”功率为，“低温”挡加热时电路中的电流为。求：
(1)加热片的电阻值；
(2)“低温”挡加热时，加热片的两端电压；
(3)“低温”挡加热，电流通过加热片所做的功。
3．如图所示，电阻R1=20Ω，R2=60Ω，两电阻并联，通过R2电流为0.2A。求：
（1）电源的电压；
（2）电路中的总电流；
（3）1min电路消耗的总电能。

4．随着人们对节能低碳理念的接受，越来越多人在购买汽车时选择油电混合动力车辆，其加速好，用车成本低。某品牌油电混合动力汽车，油箱容积45L，电池充满电总电量45.5kW•h，可用电量42kW•h。纯电续航200km，综合续航800km，在电力驱动不足时自动启用汽油机工作发电，发电后供电机驱动车辆行驶。若汽油的热值为3.24×107J/L，求：
（1）该车辆百公里电耗为多少kW•h？（保留两位小数）
（2）该车辆百公里油耗为多少L？
（3）该车辆百公里油电转换效率为多少？
5．小明得到一个旧电热暖手器，铭牌上表示额定值的字样中，能看清的只有“18W”这几个字，为了能安全地使用这个电热暖手器，他找来一只标有“1028Ω；0.4A”字样的电阻．将它与电热暖手器和开关串联起来接到家庭电路中，然后进行如下的实验和观察：将开关接通后，电能表在5分钟内恰好转动411转；断开开关后，电能表在3分钟内恰好转动240转。已知他家电能表上标着“3000r/kWh”。（假定在小明做实验的时间内，家中其它用电器用电情况没有变化，且电热暖手器和电阻的阻值都不随温度变化）求：
（1）除做实验的支路外，小明家3分钟用电多少千瓦时；
（2）电热暖手器和电阻支路的电功率是多少；
（3）电热暖手器的额定电压是多少。
6．如图1所示，货车进入称重台，在货物重力作用下，使称重传感器弹性体产生弹性形变，其电阻R随压力变化而变化（图2）；已知定值电阻R0＝110Ω，如果压力F＝1.5×104N，电流表示数为1A，求：
（1）电阻R的阻值；
（2）定值电阻R0两端电压；
（3）该电路的总功率。
7．如图所示，电源电压U=18V，定值电阻R1=15Ω，R3=10Ω，滑动变阻器R2的规格是“50Ω 1.5A”，电压表V1和V2的量程均为0~15V，电流表A的量程为0~0.6A。在确保电路安全的前提下，闭合开关S。求：
（1）当电压表V1示数为12V时，R3消耗的电功率。
（2）滑动变阻器R2能接入电路的阻值范围。
8．如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温、中温和低温三种加热功能，表格是它的铭牌，图乙是它的内部电路简图。求
（1）处于低温挡时，电路中电流（保留一位小数）；
（2）电阻的阻值？
（3）求该多功能锅，处于高温挡时的额定功率？
（4）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg、初温为的一锅粥升至需要25分钟，求此时中温挡的实际功率？

9．如图所示电路，电源电压和灯丝电阻保持不变，电阻R的阻值为12Ω，开关S闭合后，电流表的示数为3A，通过灯泡L的电流为2A。求：
(1)电源电压；
(2)灯泡L的电功率。
10．甲图是某型号空气净化器，其额定电压为220V，在某一挡位工作时，每小时净化空气的体积为240m3。该净化器内部有一个检测电路，乙图是其简化电路图，电源电压恒为28V，R0阻值为10Ω，R为气敏电阻，其阻值大小与有害气体浓度的关系如图丙所示。
（1）电路中单独使用该净化器正常工作20min，使规格为2400imp/kW·h的电能表上的脉冲灯闪烁36次，求该挡位的额定功率；
（2）该挡位正常工作时，将容积为60m3房间内的空气全部净化，需要消耗多少焦的电能？
（3）净化器启动前，检测电路中电流表示数为0.7A，求此时空气中有害气体的浓度；
（4）净化后有害气体的浓度减小到0.1μg/m3，求此时检测电路消耗的电功率。

11．电动汽车是未来汽车的一种发展方向，但由于受电池技术的限制，混合动力汽车是一种目前较好的过渡产品。当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。某款混合动力汽车车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，测试前蓄电池内已储存电能1×108J，测试中内燃机提供全部能量，汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h，同时蓄电池的电能在原来基础上又增加了25%，求：
（1）在该次测试中，所用燃料的热值是4.5×107J/kg，测试过程中消耗10kg的燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的热量是多少？
（2）在该次测试中，汽车牵引力做的功是多少J？增加的电能是多少J？
（3）在该次测试中，混合动力汽车内燃机的效率是多少？
12．宇通汽车是河南制造的骄傲，如图所示是一款电动公交车，它奔跑在郑州的各个地点，方便着城市居民的出行。该电动公交车的部分信息如表所示（g取10N/kg）。
（1）该公交车每个车轮与地面的接触面积为200cm2，则满载时轮胎对水平地面的压强为多少？
（2）满载的公交车匀速直线行驶时，所受阻力为总重的0.1倍。车载电池充满电能让该电动公交车匀速直线行驶60km，则该电动公交车动力系统将电能转化为机械能的效率为多少？（计算结果百分号前保留1位小数）
（3）新能源电动车越来越普及，请写出一个新能源电动车相比较传统油车的优点。
13．如图所示，电源电压为25V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“50；2A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，灯泡L标有“5V；2W”的字样，求
（1）灯泡L正常工作时的电流是多大？
（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的阻值．
（3）S、S1、S2均闭合，滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路功率最大？并求出最大功率。
14．某家用电热壶的部分铭牌参数，假设电热壶电阻丝电阻不随温度的变化而改变，水的比热容，水的密度
（1）电热壶电阻丝的电阻多大?
（2）电热壶正常工作时，把1L水从20℃加热到100℃所用时间为6min，则此电热壶正常工作时的加热效率是多少？（计算结果保留小数点后一位）
（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率是多少？

15．学校传达室里有一台额定功率为120W的电视机和一个额定功率为30W的灯泡，晚上这两个用电器同时正常工作时，求：
（1）两用电器同时正常工作时的总功率；
（2）两用电器同时正常工作一小时消耗的电能是多少kW·h？
16．如图甲所示，电源电压不变，标有“”的小灯泡两端电压和通过它的电流关系如图乙所示，为定值电阻。当开关、、都闭合且滑动变阻器的滑片P位于端时，小灯泡恰好正常发光，此时电路消耗的总功率为；当、闭合，断开，滑动变阻器的滑片滑到b端，电流表的示数是。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻和定值电阻的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）通过调节滑动变阻器滑片P的位置、开关的断开或闭合改变电路结构，使电路的总功率最小，最小功率是多少？

17．如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样，电压表的量程为0~3V，灯泡和上分别标有“2V，0.8W”和“2.5V，1.25W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡恰好正常发光。
（1）请根据实物图画出开关S、断开状态下的电路图；
（2）求电源电压：
（3）当开关S、闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围；
（4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。

18．如图1是一种石墨烯暖手袋，它使用移动电源供热，免去装入热水的麻烦，电热转化效率极高。其产品参数和电路图如图2所示，求：
(1)高温挡电流；
(2)电阻的阻值；
(3)某传统电热水袋装有2kg水，能量转换效率为70%。它将水从50℃加热到100℃所消耗的电能，可供石墨烯暖手袋在高温挡工作多久？[]
额定电压
220V
高温额定功率
？W
中温额定功率
800W
低温额定功率
160W
车身净重
7t
车载电源电压
200V
最大承载量
3t
电池容量
106mA·h
车轮
四个
胎压
2.5标压
产品名称
石墨烯暖手袋
挡位
两挡加热
额定电压
5V
高温挡
5W
保温挡
4W
参考答案
1． 闭合 1100W 0.1A 72.7%
【详解】（1）[1][2]由电路图可知，当S断开时，两电阻串联；开关S闭合时，电路为R1的简单电路，根据电阻的串联，此时电路中的总电阻最小，由
可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热档。则电热水壶处于加热档时的功率
（2）[3]由电路图可知，当S断开时，R1与R2串联，处于保温档，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，保温状态下电路中的电流
（3）[4]水的体积
由可得，水的质量
在一个标准大气压下水的沸点是100℃，初温为20℃的水烧开，则水所需吸收热量
由可得，加热7min消耗的电能
电水壶的加热效率
2．(1)
(2)9V
(3)
【详解】（1）由图知，座椅垫处于“高温”时，是R1的基本电路，低温挡时，R1和R2串联，此时
由得，高温挡时的电流
由得，电热丝的阻值
（2）由得，低温挡时，电热丝两端的电压
“低温”挡加热时，加热片的两端电压
（3）“低温”挡加热，电流通过加热片所做的功
3．（1）12V；（2）0.8A；（3）576J
【详解】解：（1）闭合开关，两电阻并联，通过R2电流为0.2A，根据欧姆定律和并联电路的电压特点可知电源电压为
U=I2R2=0.2A×60Ω=12V
（2）根据欧姆定律可知通过R1的电流为
根据并联电路的电流特点可知干路电流为
I=I1+I2=0.6A+0.2A=0.8A
（3）1min电路消耗的总电能为
W=UIt=12V×0.8A×1×60s=576J
答：（1）电源的电压为12V；
（2）电路中的总电流为0.8A；
（3）1min电路消耗的总电能为576J。
4．（1）21kW•h；（2）7.5L；（3）31.11%
【详解】解：（1）由题意可知，纯电续航200km，耗电42kW•h，故该车辆百公里电耗为
42kW•h÷2＝21kW•h
（2）由题意可知，纯电续航200km，综合续航800km，故纯油续航600km，共耗油45L，故该车辆百公里油耗为
45L÷6＝7.5L
（3）每百公里耗电为
W电＝21kW•h＝21×3.6×106J＝7.56×107J
消耗7.5L汽油产生的热量为
Q放＝qV＝3.24×107J/L×7.5L＝2.43×108J
该车辆百公里油电转换效率为
答：（1）该车辆百公里电耗为21kW•h；
（2）该车辆百公里油耗为7.5L；
（3）该车辆百公里油电转换效率为31.11%。
5．（1）0.08kwh；（2）44W；（3）36V
【详解】解：（1）3分钟消耗的电能为
（2）电热暖手器和电阻支路一小时转的圈数为
电热暖手器和电阻支路一小时消耗的电能为
电热暖手器和电阻支路的电功率为
（3）由P支=UI可得，电热暖手器和电阻支路的电流为
电热暖手器和电阻的总电阻为
电热暖手器的电阻为
由可得，电热暖手器的额定电压为
答：（1）小明家3分钟用电0.08千瓦时；
（2）电热暖手器和电阻支路的电功率是44W；
（3）电热暖手器的额定电压是36V。
6．（1）110Ω；（2）110V；（3）220W。
【详解】解：（1）由图1可知，开关S闭合时，该电路为串联电路，电源电压U=220V，当压力F＝1.5×104N时，电流表示数为1A，根据欧姆定律可知，此时电路中的总电阻为
已知定值电阻R0＝110Ω，电阻R的阻值为
（2）串联电路中电流处处相等，故定值电阻R0两端电压
（3）该电路的总功率
答：（1）电阻R的阻值110Ω；
（2）定值电阻R0两端电压为110V；
（3）该电路的总功率为220W。
7．（1）3.6W；（2）5Ω~35Ω
【详解】解：（1）分析电路可知，R1、R2、R3串联，电压表V1测量R1、R2两端总电压，电压表V2测量R2、R3两端总电压，当电压表V1示数为12V时，R3两端电压为
U3=U-U1=18V-12V=6V
则R3消耗的电功率为
（2）由因为R1、R2、R3串联，且R1>R3可知，V1示数大于V2示数，则在保证电路安全情况下V1最大示数可以达到最大量程15V，此时电阻R3两端电压大小为
U3=U-U1=18V-15V=3V
则通过R3的电流为
因为R1、R2、R3串联，所以电路中的电流大小为0.3A，此时R1、R2的总电阻为
此时滑动变阻器能够接入电路中的阻值最大，由串联电路的电阻规律可得滑动变阻器能够接入电路中的最大阻值为
R2max=R12-R1=50Ω-15Ω=35Ω
电流表量程为0~0.6A，所以电流表的最大示数为0.6A，即电路中允许通过的最大电流为0.6A，此时电路的总电阻最小，为
所以可得滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为
R2min=R总-R1-R3=30Ω-15Ω-10Ω=5Ω
所以滑动变阻器R2能接入电路的阻值范围是5Ω~35Ω。
答：（1）R3消耗的电功率为3.6W；
（2）滑动变阻器R2能接入电路的阻值范围是5Ω~35Ω。
8．（1）；（2）242Ω；（3）1000W；（4）512W
【详解】解：（1）由可知，处于低温挡时，电路中电流为
（2）如图乙所示，由可知，电源电压不变，电路中的电阻越大，功率越小； 当开关闭合，接b时，只有工作，多功能锅处于中温挡；则的阻值为
当断开，接b时，、串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，多功能锅处于低温挡；则、的串联总电阻为
则的阻值为
（3）当开关闭合，接a时，、并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，多功能锅处于高温挡；多功能锅处于高温挡时的额定功率为
（4）粥吸收的热量为
不计热量损失，多功能锅消耗的电能为
此时中温挡的实际功率为
答：（1）处于低温挡时，电路中电流为；
（2）电阻的阻值为242Ω；
（3）该多功能锅处于高温挡时的额定功率为1000W；
（4）不计热量损失，此时中温挡的实际功率为512W。
9．(1)
(2)
【详解】（1）由图可知，开关S闭合后，该电路为并联电路，电流表测量干路中的电流；电流表的示数为3A，通过灯泡L的电流为2A；根据并联电路的电流关系可知，通过R的电流为
根据欧姆定律和并联电路各支路两端的电压相等且等于电压电压可知，电源电压为
（2）灯泡L消耗的电功率
10．（1）45W；（2）40500J；（3）2.0μg/m3 ；（4）2.8W
【详解】（1）该净化器正常工作，规格为2400imp/kW·h的电能表上的脉冲灯闪烁36次，消耗的电能为
净化器该挡位的额定功率为
（2）每小时净化空气的体积为240m3，将容积为60m3房间内的空气全部净化需要的时间为
该挡位正常工作时，全部净化需要消耗的电能为
（3）净化器启动前，检测电路中两个电阻串联，电路总电阻为
则气敏电阻阻值为
由丙图可知，有害气体的浓度为2.0μg/m3
（4）由丙图可知，浓度为0.1μg/m3时，气敏电阻R'=270Ω，此时的电路总电阻为
此时检测电路消耗的电功率为
答：（1）该挡位的额定功率为45W；
（2）将容积为60m3房间内的空气全部净化，需要消耗的电能为40500J；
（3）检测电路中电流表示数为0.7A，此时空气中有害气体的浓度为2.0μg/m3 ；
（4）有害气体的浓度减小到0.1μg/m3，此时检测电路消耗的电功率为2.8W。
11．（1）4.5×108J；（2）2×108J，2.5×107J；（3）50%
【详解】解：（1）燃料的热值为，测试过程中消耗10kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量为
（2）由图像知，汽车时速50km/h时，汽车受到的阻力为4000N，汽车进行匀速直线运动，汽车受到的牵引力和阻力是平衡力，两者大小相等，故汽车牵引力是4000N，汽车50km/h行驶是1h，汽车行驶的路程为
汽车牵引力做功为
测试前蓄电池已储存的电能为1×108J，蓄电池的电能增加了25%，故蓄电池增加的电能为
（3）内燃机做功的有用功为
内燃机的效率为
答：（1）放出的热量是4.5×108J；
（2）在该次测试中，汽车牵引力做的功是2×108J；增加的电能是2.5×107J；
（3）在该次测试中，混合动力汽车内燃机的效率是50%。
12．（1）1.25×106Pa；（2）83.3%；（3）见解析
【详解】解：（1）满载时的总重力为
满载时对地面的压力为
轮胎对地面的总面积为
根据可得，满载时轮胎对水平地面的压强为
（2）因满载时公交车匀速行驶，牵引力为
公交车满载行驶时，牵引力做的功为
车载电池充满的电能为
则该电动公交车动力系统将电能转化为机械能的效率为
（3）新能源汽车可以减少二氧化碳等气体的排放，从而达到保护环境的目的等。
答：（1）满载时轮胎对水平地面的压强为1.25×106Pa；
（2）该电动公交车动力系统将电能转化为机械能的效率为83.3%；
（3）见解析。
13．（1）0.4A；（2）50；（3）12.5；62.5W
【详解】解：（1）灯泡标有“5V；2W”，它正常工作时的电流
（2）闭合S、断开S1、S2，此时灯泡正常工作，则，，由串联电路特点知，电路中电流
R1两端的电压
定值电阻R1，电阻为
（3）S、S1、S2均闭合时，灯泡L短路，R1与R2并联，此时通过R1的电流为
电流表A2允许通过的最大电流为3A，如果干路中的电流为3A，通过R1的电流为0.5A，则通过R2的电流为
而滑动变阻器R2允许通过的最大电流为2A
所以R2中能通过的最大电流只能为2A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值
R1的电功率
R2最大功率
电路消耗最大功率
答: （1） 灯泡L正常工作时的电流是0.5A。
（2）闭合开关S，断开S1、 S2, 灯泡L恰好正常工作，R1的阻值是50Ω。
（3）开关S、S1、 S2均闭合，滑动变阻器R2连入电路的阻值为12.5Ω时，电路消耗的功率最大,最大功率为62.5W。
14．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）如图中参数所示，电热壶电阻丝的电阻为
（2）电热壶正常工作6min消耗的电能为
1L水的质量为
1L水从20℃加热到100℃所吸收的热量为
此电热壶正常工作时的加热效率是
（3）电阻不随温度的变化而改变，当电压为198V时，电热壶的实际功率为
答：（1）电热壶电阻丝的电阻为；
（2）此电热壶正常工作时的加热效率是；
（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率是。
15．（1）150W；（2）0.15kW·h
【详解】解：（1）两用电器同时正常工作时的总功率
P=P1＋P2=120W＋30W=150W
（2）两用电器同时正常工作一小时消耗的电能
W=Pt=0.15kW×1h=0.15kW·h
答：（1）两用电器同时正常工作时的总功率是150W；
（2）两用电器同时正常工作一小时消耗的电能是0.15kW·h。
16．（1），；（2）；（3）
【详解】解：（1）由图乙可知，当小灯泡电压为6V正常发光时电流为0.6A，则小灯泡正常发光时的电阻为
当开关、、都闭合且滑动变阻器的滑片P位于端时，灯泡和并联，小灯泡恰好正常发光，则电源电压为6V，此时电路消耗的总功率为，则干路电流为
则根据并联电流规律，定值电阻的电流为
所以定值电阻的阻值为
（2）当、闭合，断开，滑动变阻器的滑片滑到b端，此时灯泡和变阻器的最大阻值串联，电流表的示数是，由图乙可知，此时灯泡电压为1V，则滑动变阻器的最大阻值为
（3）当、闭合，断开，并将滑动变阻器的滑片滑到b端时，和的最大阻值串联，此时电路总电阻最大，根据可知总功率最小，则最小功率为
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻和定值电阻的阻值分别为，；
（2）滑动变阻器的最大阻值为；
（3）当、闭合，断开，并将滑动变阻器的滑片滑到b端时，电路的总功率最小，最小功率为0.9W。
17．（1） （2）4.5V；（3）4Ω～10Ω；（4）108J
【详解】解：（1）开关S、 S1断开时，L1、L2与R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电路图如下：

（2）闭合开关S、S1 时，L2与R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，当电压表的示数为2V时，则UR=2V，此时灯泡 L2 恰好正常发光，则U2=2.5V，电源电压
（3）[3]当L2正常发光时，滑动变阻器接入的电阻最小，此时电路中的电流最大
滑动变阻器接入的最小电阻
电压表的量程为0~3V，则滑动变阻器两端的最大电压为Umax=3V，灯泡L2的电阻
灯泡两端的电压
电路中的电流最小
则滑动变阻器接入的最大电阻
滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω。
（4）只闭合开关S时，L1、L2与R串联，当电路中电流最大时，单位时间内消耗的电能最多，灯泡 L1正常发光的电流
由于I1＜I2，则电路的最大电流为I=0.4A，则电路在1min内最多消耗的电能
答：（1）见解析
（2）电源电压为4.5V；
（3）滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω；
（4）只闭合开关S时，电路在1min内最多消耗的电能108J。
18．(1)1A
(2)25Ω
(3)
【详解】（1）高温挡电流为
（2）由图可知，只闭合S时，只有R2工作，此时为保温挡，功率为4W；
当S、S1都闭合时，R1、R2并联，电阻较小，为高温挡，功率为5W，则R1的功率为
电阻的阻值为
（3）水吸收的热量为
消耗的电能为
可供石墨烯暖手袋在高温挡工作