2024年中考物理一轮复习 专题17 电功率（测试） （全国通用）

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一、选择题（10小题，每小题3分，共30分）
1.下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（ ）。
A．洗衣机 B．电视机 C．电饭锅 D．电风扇
【答案】C。
【解析】A．洗衣机主要把电能转化机械能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；
B．电视机主要把电能转化光能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
C．电饭锅主要把电能转化内能，是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．电风扇主要把电能转化机械能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。
故选C。
2.如图所示是一款红外线测温枪。按动测温枪上的开关，测温枪内检测器将收集人体产生的红外线热辐射，同步转换为电信号，再显示出温度来。以下说法正确的是（ ）。
A．检测器收集到的能量是通过做功形式来完成B．检测器收集到的能量是通过热传递形式完成
C．检测器收集到的能量是电能 D．检测器收集到的能量是化学能
【答案】B。
【解析】AB．根据检测器的结构特点，检测器收集到的能量是通过热传递形式完成的，故A错误，B正确；
CD．测温枪是利用红外线的热效应制成的，检测器收集到的能量是内能，故CD错误。
故选B。
3.电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是（ ）。
A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流；
B．导线的绝热皮隔热；
C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻；
D．导线散热比电阻丝快
【答案】C。
【解析】A．电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故A错误，A不符合题意；
BCD．因为，且，所以产生的热量：，即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故C符合题意，BD不符合题意。
故选C。
4.如图所示，是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息（其中imp表示指示灯闪烁次数），下列选项中正确的是（ ）。
A．小英家上个月消耗的电能为1011kW·h；
B．电能表上指示灯闪烁次数越多，说明电路中消耗电能越多；
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J；
D．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
【答案】B。
【解析】A．电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW·h，由此可知，上月末电能表示数为5647.8kW·h，上月初电能表示数为5546.7kW·h；则上个月小英家消耗的电能为
W＝5647.8kW·h﹣5546.7kW·h＝101.1kW·h
故A错误；
B．电能表上字样1600imp/(kW·h)，它表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的指示灯闪烁1600次。电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多，故B正确；
C． 电能表上指示灯闪烁320次，用电器消耗的电能
故C错误；
D．10（40）A：表示电能表的标定电流是10A，电能表的额定最大电流是40A，故小英家家庭电路中的干路电流不得超过40A，故D错误。故选B。
5.关于电功，下列说法不正确的是（ ）。
A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能；
B．电流做功的过程就是消耗电能的过程；
C．用电能表可以测量电流做功的多少；
D．电流越大，电流做功就一定越多
【答案】D。
【解析】A．根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确，A不符合题意；
B．电流做功的过程，就是消耗电能的过程，电流做功越多，消耗的电能就越多，故B正确，B不符合题意；
C．电能表是用来测量电流做功的多少的仪器，可以直接用电能表测量电流做功的多少，故C正确，C不符合题意；
D．由可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关，电流越大，故电流做功不一定越多，故D错误，D符合题意。故选D。
6.如图是额定电压均为220V的灯泡和的图像。下列分析不正确的是（ ）。
A．当两端的电压为100V时，其实际功率为20W；
B．当通过的电流为0.45A时，其实际功率为72W；
C．将、串联，若两端的电压为40V，则的功率为8W；
D．将、并联，若通过的电流为0.5A，则的功率为66W
【答案】C。
【解析】A．由图中L1的图像可知当电压为100V时，电流为0.2A，可求出L1的实际功率为
故A正确，不符合题意；
B．由图中L2的图像可知当电流为0.45A时，电压为160V，可求出L2的实际功率为
故B正确，不符合题意；
C．将、串联，若两端的电压为40V时，由图像可知此时电流为0.1A，串联电路中电流处处相等，所以此时L2电压为20V，则的功率为
故C错误，符合题意；
D．将、并联，若通过的电流为0.5A，由图像可知此时电压为220V，并联电路各支路电压相等，所以此时L1的电流为0.3A，则的功率为
故D正确，不符合题意。故选C。
7.如图所示，A、B分别为额定电压为8V的小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化关系的图象。下列说法中错误的是（ ）。
A．定值电阻R的阻值为20Ω；
B．小灯泡L正常工作1min消耗的电能为24J；
C．将小灯泡L和电阻R并联接入电路，当干路电流为0.6A时，小灯泡L的实际电功率为1.6W；
D．将小灯泡L和电阻R串联接入电路中，若通过电阻R的电流为0.5A，则电源电压为18V
【答案】B。
【解析】A．由可知，定值电阻的阻值
故A正确，不符合题意；
B．由图象可知灯泡正常工作时的电流IL＝0.5A，小灯泡L正常工作5min消耗的电能
W＝ULILt＝8V×0.5A×60s＝240J
故B错误，符合题意；
C．并联电路各支路电压相等，当电压为4V时，灯泡L的电流为0.4A，R的电流为0.2A，干路电流为
0.2A+0.4A=0.6A
小灯泡的实际功率
故C正确，不符合题意；
D．由图知电阻R的阻值为R＝20Ω，当电流为0.5A时R两端的电压
因为串联电路电流处处相等，所以灯泡的电流也为0.5A，由图象知此时电压为8V，因为串联电路总电压等于各用电器电压之和，所以电源电压为
故D正确，不符合题意。故选B。
8.如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中，小灯泡L始终发光（忽略温度对小灯泡电阻的影响）。下列说法正确的是（ ）。
A．电流表示数变小；
B．电路的总功率变大；
C．电压表V1示数与电流表示数的比值变小；
D．电压表V2示数与电流表示数的比值变大
【答案】B。
【解析】由电路图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡的电压，电压表V2测量滑动变阻器的电压，滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中，接入滑动变阻器的阻值变小；
A．滑动变阻器接入的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流变大，故A错误；
B．电流变大，电源电压不变，故总功率变大，故B正确；
C．电压表V1示数与电流表示数的比值，即为灯泡L的电阻，灯泡的电阻不变，故比值不变，故C错误；
D．电压表V2示数与电流表示数的比值，即为滑动变阻器的接入阻值，其阻值变小，故比值变小，故D错误。故选B。
9.小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U−I图象如图乙所示。下列分析不正确的是（ ）。
A．小灯泡的电阻约为12.7Ω；
B．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值约为7.3Ω；
C．小灯泡的额定功率为1.14W；
D．小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为0.88W
【答案】A。
【解析】A．小灯泡与变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测通过小灯泡的电流，由图乙知，小灯泡的电流随电压的变化关系为一曲线，说明小灯泡的电阻是变化的，故A错误，符合题意；
B．灯泡的额定电压是3.8V，由图乙可知，灯泡在额定电压下的电流0.30A，电源电压恒为6V，由串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻
故B正确，不符合题意；
C．灯的额定功率PL=ULIL=3.8V×0.30A=1.14W
故C正确，不符合题意；
D．由乙图知，当灯两端的电压为2.0V时，通过灯的电流为0.22A，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为U滑=U-U′=6V-2V=4V；
滑动变阻器消耗的电功率为P滑=U滑I′=4V×0.22A=0.88W
故D正确，不符合题意。故选A。
10.如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片从端滑到端，电压表示数与电流表示数的变化关系如图2所示，下列说法不正确的是（ ）。
A．电源电压是；
B．定值电阻的阻值是；
C．滑动变阻器的阻值范围是；
D．若电压表的示数为时，则电路的总功率为
【答案】C。
【解析】A．滑动变阻器的滑片滑到端，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻的电压等于电源电压，由图2可知，此时定值电阻的电压为9V，所以电源电压为9V，故A正确，A不符合题意；
B．当定值电阻电压为9V时，通过的电流为1.5A，则定值电阻的阻值
故B正确，B不符合题意；
C．当滑动变阻器的滑片位于b端，此时其阻值最大，由图2可知，定值电阻的电压为3V，电流为0.5A，则滑动变阻器的最大阻值
所以滑动变阻器的阻值范围是，故C错误，C符合题意；
D．若电压表的示数为时，此时电路中的电流
则电路的总功率为
故D正确，D不符合题意。故选C。
二、填空题（7小题，每空2分，共36分）
11.小宁同学家的电能表月初时记录的电能表示数是881.6kW·h，月末时示数如图所示，这个月他家用电为 J；两根阻值相同的电阻丝，先串联后并联，分别接入同一个电源，将同一壶水烧开（假设没有热损失），则两种方法所需要的时间之比是 。
【答案】1.8×108；4∶1。
【解析】[1]由图可知月末电能表的读数为931.6kW·h，则这个月他家用电为
[2]设用电器的电阻为R，则串联时的总电阻为
并联时的总电阻为
分别接入同一个电源，所需要的时间之比是。
12.如图所示的电路，电源电压保持不变，R1的阻值为30Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S1，电流表的示数变为0.5A，则R2的阻值是 Ω，通电1min，电流通过R2产生的热量是 J。
【答案】20；108。
【解析】[1]只闭合开关S时，电路中只有R1，电流表测通过的电流，由可得，电源电压
再闭合开关S1后，R1与R2并联，电流表测干电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R2的阻值
[2]通电1min电流通过R2产生的热量为。
13.亲爱的同学，请你根据自己掌握的实验操作技能和所学习的物理知识，回答下列问题：
（1）如图1所示是一个测量 大小的仪表，它的分度值是 。
（2）如图2所示该表的示数为 kW·h，如果表盘转动50圈，表示用电器消耗电能 J。
【答案】电流；0.4mA；1862.4；7.2×104。
【解析】（1）[1] 图1中表盘上有“mA”字样，表明该仪器是测量电流的仪表。
[2]由图1可知，0~2mA之间分成了5小格，每一小格代表0.4mA，所以该仪表的分度值为0.4mA。
（2）[3]图2是电能表，电能表的读数数字方框中最后一位是小数，单位是kW·h，由图2可知，电能表的示数为1862.4kW·h。
[4] 2500r/ kW·h表示电路中用电器每消耗1 kW·h电能，电能表的表盘转过2500圈，则表盘转动50圈用电器消耗的电能W。
14.小明把量程合适的电流表与电吹风串联后接入家庭电路，如图。当只闭合开关时，电吹风吹 （选填“冷”或“热”）风。若吹热风与吹冷风时相比，电流表的示数变化了4A，则电热丝发热时的功率为 W。
【答案】冷；880。
【解析】[1][2]分析电路图可知，当只闭合开关时，只有电动机工作，则此时吹冷风；再闭合，电热丝并联到电路中，此时电动机和电热丝并联，同时工作，吹热风。吹热风与吹冷风时相比，电流表的示数变化了4A，则通过电热丝的电流为4A。并联电路中各支路电压都等于电源电压，所以电热丝发热时的电压为220V，则电热丝发热时的功率为。
15.已知甲、乙两个用电器的额定电压都是 6V，某实验小组通过实验画出两个用电器的I﹣U 图象，如图所示。若把它们串联到同一电路中，它们两端的总电压不得超过 V；若把它们并联在电路中，10s 内电路消耗的最大电能是 J。
【答案】8；90。
【解析】[1]因两用电器串联，根据串联电路电流的特点知，通过两用电器的最大电流不能超过0.5A，由图知，当I=0.5A时，两用电器两端的电压分别为U1=2V，U2=6V，由串联电路电压的特点知，它们两端的总电压不得超过U=U1+U2=2V+6V=8V
即它们两端的总电压不得超过8V。
[2]因两用电器并联，根据并联电路电流的特点和图象知，当U′=6V时，通过两用电器的电流分别为I1=1.0A，I2=0.5A，干路中的电流为I总=I1+I2=1.0A+0.5A=1.5A
10s内电路消耗的最大电能为W= U′I总t=6V×1.5A×10s =90J
即10s内电路消耗的最大电能是90J。
16.如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻且R1=10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6A；再闭合开关S2时，电流表的示数增大了0.3A。则电源电压为 V，定值电阻R2的阻值是 Ω。当闭合开关S1、S2时，整个电路10min产生的热量是 J。
【答案】6；20；3240。
【解析】[1][2]当只闭合开关S1时，根据电流的流法可知，只有R1接在电路中，电流表的示数，大小等于流过R1的电流，电流表示数为0.6A，则流过R1的电流也为0.6A，R1的阻值为10Ω，根据欧姆定律的变换式，可得，R1的电压
R1的电压大小等于电源电压大小，即电源电压为6V；再闭合开关S2时，根据电流的流法可知，两定值电阻并联，电流表的示数增大了0.3A，这0.3A为流过R2的电流大小，R2的电压为电源电压的大小，为6V，根据欧姆定律的变换式，可知，定值电阻R2的阻值
定值电阻R2的阻值为20Ω。
[3]由题意可知，当闭合开关S1、S2时，两定值电阻并联，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，电路的总电阻
解得；再由题中的条件可知，电流表示数为0.6A，再闭合开关S2时，电流表的示数增大了0.3A，则电路的总电流
闭合开关S1、S2情况下，电路的工作时间
根据焦耳定律，可知，整个电路10min产生的热量；
整个电路10min产生的热量为3240J。
17.如图所示为电阻A和B的I-U图象。若将A、B串联接入某电源两端，则闭合开关后，RA= Ω；若将A、B并联接入2V的电源两端，闭合开关后，电路中的干路电流是 A，电路的总功率为 W。
【答案】5；0.6；1.2。
【解析】[1]根据图像可知， 电阻A的阻值为
[2]将A、B并联接入2V的电源两端，闭合开关后，由图像可知，此时电阻A的电流为0.4A，电阻B的电流为0.2A，电路中的干路电流是
[3]电路的总功率为。
三、实验题（1小题，共7分）
18.如图是“探究电流通过导体时产生热量”的实验。甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝，U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。

（1）实验中通过观察U形管中 的变化来比较导体所产生热量的多少；
（2）用甲装置进行实验时，一段时间后， 侧（选填“左”或“右”）密闭容器中电阻丝产生的热量较多，由此得到的结论是 。在实验中，改变滑片的位置，多次进行实验的目的是 ；
（3）乙装置中是探究电流产生的热量跟 的关系，图中R3的作用是 ；
（4）电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热，可用 （选填“甲”或“乙”）装置的实验现象加以验证解释。
【答案】液面高度；右；见解析；寻找普遍规律；电流；分流；甲。
【解析】（1）[1]实验中，电阻丝放出热量不同，U 形管两侧液面高度差也不同，所以通过观察U形管中液面高度差的变化来比较导体所产生热量的多少。
（2）[2][3]图甲中，两个阻值不同的电阻丝串联在电路中，据串联电路的电流特点知，通过两个电阻丝的电流相同，右侧的电阻丝阻值大，相同时间内，电阻丝阻值越大，放出的热量越多，所以可得：电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
[4]实验中，滑动变阻器串联在电路中，改变滑片的位置，可改变通过电阻丝的电流，得到多次实验数据，以避免偶然性，得到普遍性的规律。
（3）[5]乙装置中，密封容器内的电阻丝R1、R2阻值相同，和并联后再与串联，则通过容器内两电阻丝的电流不同，所以是电流产生的热量与电流大小的关系。
[6]要探究电流产生热量与电流的关系，应让通过的电流不同，与并联，可分走的电流，让空器内两个电阻通过的电流不同。
（4）[7]电熨斗工作时，与导线串联，通过的电流相同，发热不同，是因为两者的电阻不同，所以可用甲装置的实验现象加以验证。
四、综合题（3小题，共27分）
19．（6分）2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小字通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，为的定值电阻，为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为，舱体内气压为。求：
（1）舱体不漏气时，通过的电流；
（2）舱体不漏气时，工作，电路消耗的总电能；
（3）若电压表示数为时，此时舱内的气压值。
【答案】（1）2A；（2）；（3）。
【解析】（1）由图甲可知，与串联，电压表测两端电压。舱体不漏气时，通过的电流
（2）与串联，则电路中电流
舱体不漏气时，舱体内气压为，由图乙可知，此时R的阻值为10Ω，则
电源电压为
舱体不漏气时，工作，电路消耗的总电能
（3）当电压表示数为时，R两端电压为
电路中电流为
压力传感器R的电阻为
由图乙可知此时舱内的气压值为，即。
答：（1）舱体不漏气时，通过的电流为2A；（2）舱体不漏气时，工作，电路消耗的总电能为；（3）若电压表示数为时，此时舱内的气压值为。
20．（9分）在如图所示电路中，小灯泡R1标有“4V1.6W”字样，定值电阻R2=20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变．只闭合开关S2时，电压表的示数为2V；将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表A2示数为0.5A．求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R3的最大阻值；
（3）只闭合开关S3，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。
【答案】（1）6V（2）30Ω（3）0.225W～0.9W
【解析】（1）灯泡的电阻：R1==10Ω，
只闭合开关S2时，灯泡R1与电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I==0.2A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U=I（R1+R2）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V；
（2）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，电阻R2与R3的最大阻值并联，电流表A2测干路电流，此时电路的总电阻：R==12Ω，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，，即，解得：R3=30Ω；
（3）只闭合开关S3时，灯泡R1与滑动变阻器R3串联，电流表A1测电路中的电流，电压表测R1两端的电压，当电压表的示数R1′=3V时，灯泡两端的电压最大，其实际功率最大，P1大==0.9W，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R1的功率最小，
此时电路中的电流：I小==0.15A，
则灯泡的最小功率：P1小=I小2R1=（0.15A）2×10Ω=0.225W，
所以，小灯泡电功率的变化范围为0.225W～0.9W．
答：（1）电源电压为6V；
（2）滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω；
（3）只闭合开关S3，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围为0.225W～0.9W．
21．（12分）如图所示是一种家用手持电热蒸汽熨烫机的简化工作电路（电阻值均不受温度影响）。工作时熨烫机将储水箱中的水加热至沸腾产生大量的水蒸气，利用高温水蒸气来熨烫衣物，熨烫机的部分参数如图，且熨烫机里面没水时自动停止工作。
（1）当旋钮开关接 ，熨烫机处于高温挡位工作，熨烫机在熨烫衣物时是通过 方式来改变衣物的内能的。
（2）熨烫机在高温挡时的工作电流为多少 ？
（3）电路中R2的阻值是多少 ？
（4）已知水在标准大气压下沸腾时，每1g水汽化成水蒸气需要吸收的热量为2.264×103J，则熨烫机低温挡工作时，熨烫机装满20℃的水最多能够工作多长时间 ？（假设熨烫机发热时放出的热量的66%被水吸收）
【答案】2；热传递；5A；77Ω；9848.5s。
【解析】（1）当旋钮开关接1时，R1、R2串联，当旋钮开关接2时，只有R1工作；根据串联电路的电阻特点可知，当旋钮开关接2时，只有R1工作，电路中的电阻最小，根据可知，电路中的总功率最大，熨烫机处于高温挡位；熨烫机在熨烫衣物时，衣物吸收热量，温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式改变衣物的内能。
（2）由P=UI可知，熨烫机在高温挡时的工作电流
（3）由可知，R1的阻值
当旋钮开关接1时，R1、R2串联，电路中的电阻最大，根据可知，电路中的总功率最小，熨烫机处于低温挡位，由可知，R1、R2的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值R2=R-R1=121Ω-44Ω=77Ω
（4）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，把一箱水加热到沸腾需要吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
一满箱水汽化成水蒸气需要吸收的热量Q=2.264×103J/g×1×103g=2.264×106J
水吸收的总热量Q总=Q吸+Q=3.36×105J+2.264×106J=2.6×106J
由于熨烫机发热时放出的热量的66%被水吸收，所以熨烫机消耗的电能，由可知，满箱水在标准大气压下最多可熨衣物的时间
答：（1）当旋钮开关接2，熨烫机处于高温挡位工作，熨烫机在熨烫衣物时是通过热传递方式来改变衣物的内能的；（2）熨烫机在高温挡时的工作电流为5A；（3）电路中R2的阻值是77Ω；（4）熨烫机低温挡工作时，熨烫机装满20℃的水最多能够工作9848.5s。
额定电压
220V
额定功率
低温挡400W，高温挡1100W
水箱容量
1kg