专题21电能和电功率 练习—2021年中考科学华东师大版二轮专题巩固

这是一份专题21电能和电功率 练习—2021年中考科学华东师大版二轮专题巩固，共13页。试卷主要包含了将两只额定电压相同的小灯泡L1，4．如图10所示，灯L1，将两个定值电阻R1等内容，欢迎下载使用。

A．灯L1额定功率较大
B．灯L2两端电压较大
C．灯L1的电阻较大
D．通过灯L1的电流较大
2、4．如图10所示，灯L1、L2上分别标有“6V 6W”，“6V 3W”的字样，当开关S闭合时，灯L1、L2都能发光，则甲、乙两电压表的示数之比是 （ ）
A．1∶1
B．1∶2
C．3∶2
D．2∶3
3、标有“6V 3W”的甲灯和“12V 12W”的乙灯，并联接在6V的电源上（假设灯丝的电阻不变），下列说法正确的是 （ ）
A．甲、乙两灯消耗的电能之比是1︰4
B．甲、乙两灯的实际电功率之比是1︰1
C．通过甲、乙两灯的电流之比是1︰2
D．甲、乙两灯的电阻之比是1︰2
4、如图所示，电源电压不变，在a，b间接一个“3V 1W”的小灯泡，调节滑动变阻器的滑片P至图示位置时，小灯泡正常发光.若在a，b间换接一个“3V 1.5W“的小灯泡，欲使其正常发光，滑片P应（ ）
A. 向M移动 B. 向N移动
C. 保持不动 D. 无法实现
5、将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是 （ ）
A．两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮
B．两只小灯泡都能正常发光
C．通过乙灯的电流较大 ，所以乙灯较亮
D．两只小灯泡的总功率小于2W
6、如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，当电流表的示数变化为1～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R1所消耗功率的变化范围是（ ）
A．3～3.9瓦 B．3～5.07瓦
C．3.9～10 D．10～16.9瓦
7、额定电压为2.5V的小灯泡接在下列四个电路中，不能测出小灯泡额定功率的是（ ）

A. B. C. D.
8、在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1与V2示数之比为3：4，电流表A1的示数为1A，电阻R1的功率是4W。若将电压表V2换成电流表A2，电流表A2的示数为3A。则下列计算结果正确的是( )
A．电阻R1与R2之比是3：4
B．电阻R2的阻值是2Ω
C．电源电压是8V
D．若通电1min，电阻R2消耗的电能是720J
9、将两个定值电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为3P1，当把它们串联在电压为4U的电源两端时，下列说法正确的是 （ ）
A．R1两端的电压为U
B．R2消耗的功率变小
C．通过R2的电流变小
D．两个电阻消耗的总功率为12P1
10、如图所示电路，电源电压不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.2A，电压表示数为6V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2，电流表示数为0.5A，则下列说法中正确的是（ ）
A．电压表示数为3.6V
B．R1的阻值为18Ω
C．R2的阻值为30Ω
D．整个消耗的功率为3W
11、如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω。当开关S1闭合，S2S3断开时，电压表的示数为U1R2消耗的功率为P2；当开关S1S2S3都闭合时，电压表的示数为U1′，R2消耗的功率为P2′，且电流表A1的示数为0.9A。已知U1∶U1′=1∶6，P2∶P2′=1∶9，下列结论错误的是（ ）
A．开关S1闭合，S2S3断开时，电流表A2的示数为0.1A
B．开关S1闭合，S2S3断开时，电路消耗的总功率为0.6W
C．开关S1S2S3都闭合时，电流表A2的示数为1.1A
D．开关S1S2S3都闭合时，R1和R2消耗的总功率为5.4W
12、如图电路中，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电压表的示数为8伏，10秒内定值电阻R1做功为20焦；当滑片P移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6伏．下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为14伏
B．滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C．滑片在b端，电流表示数为0.75安
D．电路先后两次消耗的总电功率之比为2：3
13、如图所示，R的阻值为10Ω。开关闭合后，当变阻器的滑片处于A端时，电阻R消耗的电功率为P，当变阻器的滑片处于B端时，电阻器R上消耗的电功率为P/9，则变阻器的最大阻值为（ ）
A． 5 Ω B． 10 Ω C． 20 Ω D． 30 Ω
14、如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
B．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω～20Ω
C．R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～3W
15、某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5 V，电压表量程“0～3 V”，滑动变阻器规格“20 Ω 1 A”，灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是( )
A．电路中电流变化的范围是0.18～0.5 A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5～10 Ω
C．灯泡的最小功率是0.162 W
D．该电路的最大功率是2.25 W
16、如图所示电路中，设电源电压不变，灯电阻不变。闭合开关S，在变阻器滑片移动过程中，电流表的最小示数是0．2A，电压表的最大示数是4V，灯L的最大电功率与最小电功率之比为9：4．则( )
A．电源电压是6V
B．灯的电阻值是40Ω
C．滑动变阻器的最大阻值是10Ω
D．电路消耗的最大功率是2．4W
17、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，则( )
A. 电压表V示数变大，R1消耗的电功率变大
B. 电流表A2示数变小，R1与R2上的电功率之比变小
C. 电压表V示数不变，变阻器接入电路部分消耗的电功率变小
D. 电流表A1示数不变，电压表V与电流表A2示数比值不变
18、如图甲是小明设计的调光台灯的电路，电源电压恒为5V，滑动变阻器标有“20Ω 2A”，电流表、电压表使用的量程分别为“0~0.6A”和“0~3V”，小灯泡额定电压为3V，小灯泡的I-U关系图像如图乙所示．闭合开关，移动滑片P，在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的最大示数为0.6A
B. 灯泡的最小功率为0.5W
C. 电路的最大总功率为3W
D. 滑动变阻器接入电路的最大阻值为15Ω
19、如图，电源电压恒为6V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“5V 2.0W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，闭合开关，则（ ）
A. 当滑片P向右移动时，电压表的读数将变小
B. 通过电路的最大电流为0.4A
C. 滑动变阻器的最小电阻为2.5Ω
D. 电路的最大总功率为1.44W
20、如图所示电路，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列判断正确的是（ ）
A. 电流表的示数变化范围是0.2A～0.5A
B. R1的电功率变化范围是0.9W～2.5W
C. 电路总功率的变化范围是1.2W～3W
D. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
21、如图所示电路，已知R1为40Ω，在闭合开关S的情况下，断开开关S1时电压表的读数是2.0V；闭合开关S1时电压表的读数是8.0V，通过R1的电流为 ________A，通电1分钟，R1上产生的热量为 ________J；电阻R2为 ________Ω．

22、如图所示，电源电压为16V，且保持不变，当只闭合开关S1时，电流表A的示数是0.8A，开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数为1.2A，则通电10秒R1产生的热量是________ J；当开关S1、S2同时闭合时，R2消耗的电功率是________ W．
23、如果通过一个定值电阻R的电流由0．3 A增加到了0．4 A，消耗的电功率增加了l．4 W。那么，通过电阻R的电流增加了___________A，导体两端的电压增加了_____________V。
24、如下图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R2的滑片P置于某一位置时，电阻R1消耗的功率为1W，R2消耗的功率为3W；当滑片P滑到另一位置时，电流表的示数变为原来的3倍，此时滑动变阻器R2消耗的功率是________。
25、在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压是4.5V，小灯泡的额定电压是2.5V，电阻约为10Ω．
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图的电路元件连接成实验电路（要求滑片向右移时灯泡变暗，连线不得交叉）
（2）小云同学连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮的光且很快熄灭。经检查发现连线正确，出现这一故障的原因有两个操作不当之处：① ；② 。
（3）排除故障后，小云同学闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某点，电压表的示数如图乙所示。若她要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V为止，这时电流表的示数如图丙所示，计算出此小灯泡的额定功率是 W。
（4）另一实验小组在实验中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现灯不亮，电压表示数接近4.5V，电流表几乎无示数，出现这一故障的原因是 。
（5）如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是
A．探究电流与电压关系 B．探究电流与电阻关系
C．探究电热的多少与电流大小的关系 D．探究电流做功的多少与电阻大小的关系。
（6）在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是下图的
26、小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1，接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图甲所示的电路开始探究．
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整．
（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．原因是他把滑动变阻器的________ ．（选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路．
（3）小雷排除故障后，按图乙所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．
（4）小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越________
（5）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”．这种说法错误的原因是小雷忽略了________ 对小灯电阻的影响．
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”．你认为这种说法________ （选填“正确”或“错误”）．
27、在一次测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的实验中（电源由三节新干电池串联组成），聪明而粗心的小马连接了如图A所示的电路，同组的小王发现电路连接有错．问：
（1）如果闭合开关，电流表是否会损坏？________．
（2）小王主张拆了以后重新连接，小马眼珠一转，只需改动一根导线的连接就能测量小灯泡的额定功率．请你在答题卷实物图，将要改动的那根导线打“×”，并画出正确的接法．
（3）排除故障后正确操作实验，测量数据如表所示：
分析实验数据可知：
①第2次实验时，电流表的示数如图B所示，则灯的额定功率为________．
②第7、8两次实验中，灯泡不亮的原因是________．
③断电一段时间后，灯丝的电阻可能是________Ω．
28、如图所示电路，电源电压U不变，灯L1、L2上都标有“3V”字样，且灯丝阻值不变，R1是定值电阻。闭合开关S，后，依次进行如下操作：①开关S2接1、2，移动滑片P，使电压表V1示数为3V，此时电流表示数为0.3A；②开关S2接2、3，电流表示数为0.4A；③开关S2接4、5，电流表示数仍为0.4A，电压表V2示数为2V。
请解答下列问题：
（1）灯L1、L2的额定功率分别是多少?
（2）小科根据上述实验数据，计算R1的阻值，分析如下：
操作①中，L1与R0串联，L山两端电压为3V，通过L1的电流大小为0.3A。
操作②中，L1与R1并联后（可看作一个阻值变小的电阻)与。串联，通过L1与R1的总电流大小I为0.4A。假设此时L1两端电压为U1 ， 通过的电流为IL1。
可求得R1= U1I1=U1I-IL1=3V0.4A-0.3A =30Ω
老师指出：求解R1时，代人的“3V”“0.4A”“0.3A”三个数据中有错误。请你指出错误的数据： ， 并正确求解R1。
29、某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。
(1)当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为________瓦。
(2)当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。
30、某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型。接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯规格为“6 V 3 W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。

图甲 图乙
(1)若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点 (填“1和2”“2和3”“3和4”或“4和5”)接通。
(2)当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的eq \f(1,25)。
求：①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。
②定值电阻R0的阻值。(指示灯的电阻不变)
31、如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电压表量程0﹣15V，电流表量程0﹣3A，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起．圆柱体M长80cm，底面积为200cm2。当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端．轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示．
（1）当水位下降时，电路中示数会随之减小的电表是________．
（2）当水位处于最高处时，电压表的示数为多少？
（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，电流表示数为多少？（g取10N/kg）
参考答案
21. 0.2；96；120
22. 128；6.4
23. 0.1；2
24. 3W
25.（1）如图所示；
（2）①连接电路时，开关没有断开；②滑动变阻器的滑片没有放在阻值最大处；
（3）A；0.8；（4）灯泡断路了；（5）A。（6）C。
26.（1）解：电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示：
（2）A、B
（3）【解答】解：从表中数据可知，实际功率等于表中前两项之积，由P=UI可知，第二项数据为通过灯泡的电流I/A，电压的符号为U，实际功率的符号P、单位W，电阻的符号R，如下表所示：
（4）大 （5）温度 ；正确
27.（1）不会（2）解：将灯泡与电阻R左端连线去掉，改接在电源负极，如图所示：
（3）0.75W；加在灯泡两端的实际电压太低，其实际功率太小；1
28.（1）解：操作①中，灯L1正常工作，UL1额=UL1=3V
灯L1的额定功率为：PL1额=PL1=UL1IL1=3V×0.3A=0.9W
根据操作③，可求出灯L2的电阻值为：RL2= UL2IL2=2V0.4A =5Ω
因此，灯L2的额定功率为：RL2额= UL2额2IL2=(3V)25Ω =1.8W
答：灯L1的额定功率为0.9瓦，灯L2的额定功率为1.8瓦。
（2）错误数据：3V、0.3A；
解法1：根据操作①可得，RL1= UL1IL1=3V0.3A =10Ω
由于操作②和操作③中，电流表的示数都为0.4A，说明L1和R1并联后与L2对电路的影响是等效的，所以 1R1+1RL1=1RL2 即 1R1+110Ω=15Ω
求得：R1=10Ω
答：定值电阻R1的阻值为10欧。
解法2：根据操作①可得，RL1= UL1IL1=3V0.3A =10Ω
由于操作②和操作③中，电流表的示数都为0.4A，说明L1和R1并联后与L2对
电路的影响是等效的，所以S2接2、3时，IL1’= UL1'RL1=2V10Ω =0.2A
I1=I-IL1'=0.4A-0.2A=0.2A所以R1= U1I1=2V0.2A =10Ω
答：定值电阻R1的阻值为10欧。
（3）解：操作①中，L1与R0串联，U=UL1+UR0=UL1+LR0R0
即：U=3V+0.3A×R0
同理，据操作③可得：U=2V+0.4A×R0
综上二式可得：U=6V R0=10Ω
当S2接4、5时，R0与L2串联，己知L2正常工作时UL2'=3V
此时，R0两端的电压UR0'=U-UL2'=6V-3V=3V 即：UR0'=UL2'=3V
所以R0’=RL2=5Ω，R0减小的阻值△R0=R0-R0'=10Ω-5V=5Ω
所以滑片P应向左移动
答：当S2接4、5时，滑片P应向左移动，并使阻值减小5欧，才能使L2正常工作。
29.（1）0.6
（2）当水箱中水位为2米时，控制电路电流Ia=0.1安，RF1=60欧，
此时 =120欧，则R0=R总1−RF1=120欧−60欧=60欧
当水箱中水位为1米时，RF2=90欧，R总2= RF2+ R0=90欧+60欧=150欧
（3）注水系统从水位1米开始注水到2米，注水总体积V总=0.4米2×（2米−1米）=0.4米3 ， 需要时间为t1 ， 根据题意：

水位从2米下降至1米，需要的时间t2= =400秒
注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做功W=U2I2t1=220伏×2安×100秒=4.4×104焦
喷淋系统单独工作时，工作电路做功W′=U2I1t2=220伏×1安×400秒=8.8×104焦
W总= W+ W′=4.4×104焦+8.8×104焦=1.32×105焦
答：工作电路消耗的电能是1.32×105焦。
30. 【解析】(1)要使指示灯同时工作，说明电路同时接通，故应与图中触点3和4接通。
(2)由图乙可得，右转向指示灯交替工作一个周期为1.5秒，正常工作eq \f(1,3)周期为0.5秒，微弱发光eq \f(2,3)周期为1秒；指示灯正常工作时，触点A、B接触，R0被短路，指示灯微弱发光时，触点A、B断开，指示灯与R0串联。
①由图乙可知，在右转指示灯闪烁交替工作30秒内，指示灯正常发光t＝10秒，微弱发光t′＝20秒。
W＝PLt＋P′Lt′＝3瓦×10秒＋eq \f(3,25)瓦×20秒＝32.4焦
②当指示灯正常发光时：
IL＝eq \f(PL,UL)＝eq \f(3瓦,6伏)＝0.5安 ， RL＝eq \f(UL,IL)＝eq \f(6伏,0.5安)＝12欧
当指示灯微弱发光时：
P′L＝U′LI′L＝eq \f(U′L2,RL) ， U′L＝eq \r(P′L·RL)＝eq \r(\f(3,25)瓦×12欧)＝1.2伏
I0＝I′L＝eq \f(P′L,U′L)＝eq \f(\f(3,25)瓦,1.2伏)＝0.1安， R0＝eq \f(U0,I0)＝eq \f(6伏－1.2伏,0.1安)＝48欧
答：右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能为32.4焦，定值电阻R0的阻值为48欧。
31. 【解答】解：由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）当水位下降时，圆柱体M排开水的体积变小，受到的浮力减小，弹簧测力计受到的拉力变大，滑片下移，接入电路中电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I= 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，
由U=IR可知，R0两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压变小，即电压表的示数变小，
故当水位下降时，电路中示数会随之减小的电表是电压表；
2）当水位处于最高处时，滑片P恰好在R1的最上端，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I= = =0.6A，
电压表的示数：
U1=IR1=0.6A×20Ω=12V；
3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，圆柱体受到的浮力减小，
△F浮=ρgV排=ρgSV露=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣4m2×50×10﹣2m=100N，
弹簧对圆柱体增加的拉力：
△F=△F浮=100N，
由图象可知，此时弹簧测力计的伸长量增加10cm，即轻质弹簧指针从最高处下降10cm，
此时变阻器接入电路中的阻值：
R1′=20Ω﹣ ×10cm=10Ω，
电流表示数：
I′= = =0.9A．
答：（1）电压表；（2）当水位处于最高处时，电压表的示数为12V；（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，电流表示数为0.9A．
次数
电压/V
实际功率
电阻Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
发光情况
耀眼
明亮
亮
较亮
较暗
微光
不亮
不亮
电压U/V
3.0
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.2
电流I/A
0.32
（图B所示）
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.1
水位（米）
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
压敏电阻RF阻值（欧）
300
200
125
90
70
65
62
60
59
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
B
A
D
D
C
B
D
B
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
D
D
C
C
D
B
C
D
D
B
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
电阻R/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77