中考物理一模试题分类汇编电功率的综合计算问题综合及详细答案docx.docx
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一、初中物理电功率的综合计算问题
1.如图甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。
闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙
所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中()
A.定值电阻C.定值电阻
R1的阻值为10Ω
R1消耗的电功率变化了
4.05W
B.电源电压为9V
D.滑动变阻器消耗的最大功率为
1.8W
【来源】2020年重庆市育才中学中考模拟物理试题
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电
路中的电流。
AB.当
R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,此时电路为
R1的简单电路,由
图象可知,电路中的最大电流
I最大=1.2A,由
I=U
可得,电源的电压
R
U=I最大R1=1.2A×R1-------①
当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知,电
路中的最小电流I最小=0.3A,电压表的最大示数U2=4.5V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压
U=I
最小R1
+U=0.3A×R+4.5V
-------②
2
1
因电源的电压不变,所以
1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V
解得:
R1=5Ω,则电源电压
U=I大R1=1.2A×5Ω=6V
故AB错误;
C.由P=I2R可得定值电阻电功率的最小值
P1最小=I最小2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W
定值电阻电功率的最大值
P1最大=I最大2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W
所以定值电阻电功率的变化量
P1=P1最大-P1最小=7.2W-0.45W=6.75W
故C错误;
D.由图乙可知,滑动变阻器消耗的功率为
U2
U
2
U
2
U
2
2
2
2
)
R=
2
R=
5ΩR2
=
5ΩR2
P=IR=(
2
R1R2
2
2
20Ω
5ΩR2
R2
R2
当R2=5Ω时,P2有最大值
U2
6V
2
P
=1.8W
=
=
2max
20Ω20Ω
故D正确。
故选D。
2.如图所示,电源电压保持不变,L1
2
上标有“9V?
W”。
闭合开
上标有“1.2V?
W”,L
关S1后,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为
5.4V,L1此时的实际功率
是额定功率1;当开关S接2时,P在中点,电压表示数为
2V。
若将L1
2
4
和L串联后接在
该电源上时,电路中电流为0.2A,下面说法中正确的是(设灯丝电阻不随温度改变)
()
A.L1的额定功率为2W
B.L2
的额定功率为3W
C.电源电压为6V
D.滑动变阻器的最大阻值为
30Ω
【来源】2020年四川省成都市成华区中考二诊物理试题
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
设滑动变阻器的最大阻值为
R,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,滑动变阻器与灯泡
L1串联,由于L1此时的实际功率是额定功率的
1,根据功率的计算公式P1
U2
说明此时
4
R1
灯泡L1两端的电压是额定电压的
1,所以此时灯泡
L1两端的电压
2
U11.2V
1
0.6V
2
因此电源电压
U=5.4V+0.6V=6V
当开关S接“1”,滑片P在最左端,表示数5.4V,有
6V
R5.4V⋯①
RR1
当开关S接2,P在中点,表示数2V,有
6V
R
2V⋯②
R
R2
2
2
若将L1
2
串后接在源上,路中流
0.2A,有
和L
R1
R2
6V
30Ω⋯③
0.2A
由①式得
9R1=R,由②式得R2=R,将它代入③式得
R=27Ω,因此
R1
1R
1
27Ω3Ω,R2
R27
9
9
L的定功率
1
U12
1.2V
2
P1
0.48W
R1
3Ω
L的定功率
2
U22
9V
2
3W
P2
R2
27Ω
合以上果如下:
源
6V,滑阻器的最大阻
27Ω,L1
的定功率
0.48W
2
,L
的定功率
3W,故AD,BC正确。
故BC。
3.如,把E、F两点接入
U的源两端,当开关S1
2
都合,路消耗的
和S
功率P1
1
2
2
;当开关
S
和S都断开,路消耗的功率
P
。
若把A、E两点接入
U的源两端且只合开关
S2,路消耗的功率
P3。
已知P2:
P3=9∶5,
(
)
A.R1:
R2=5∶4B.R1:
R2=4∶5C.P1:
P2=9∶4D.P1:
P2=9∶5
【来源】2020年天津市海新区中考一模物理(初中生模学考)
【答案】
BC
【解析】
【分析】
【详解】
由题意知,把E、F两点接入电压为U的电源两端,当开关S1和S2都闭合时,电路消耗的总电功率为
P
1
U2
R1R2
R1R2
当开关S1和S2都断开时,电路消耗的总电功率为
U2
P2
R2
把A、E两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关S2时,电路消耗的总电功率为
U2
P3
R1R2
由以上三式联立求得
R∶R4∶5,P∶P9∶4
1212
故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
4.如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑
片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙,则由图象可知()
A.电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比
B.R0的电阻值是5Ω
C.该电路最小功0.3W
D.滑动变阻器R的电功变化范围0~0.45W
【来源】2020年贵州省遵义市桐梓县中考二模物理试题
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A.由电路图可知,电流表测电路电流,电压表测电阻R0电压,由I-U图象可知,电阻R0
的I-U图象是一条倾斜的直线,是正比例函数图象,电阻R0是一个定值,电压表的示数与
电流表的示数之比不变,电阻R0两端电流与通过R0的电压成正比,电压决定电流,不能说电流与电压成正比,故A错误,A不符合题意;
B.由I-U图象可知,滑片P移至b端时滑动变阻器接入阻值为零,此时电压表示数为电源电压,为3V,电路中的电流为0.6A,则
U
3V
5Ω
R0
I
0.6A
故B正确,B符合题意;
C.根据功率公式
P
U2
UI
R
当电路电阻最大时,即滑动变阻器接入最大时,功率最小,由
I-U图象可知,此时滑片P
移至a端,电压表示数为
0.5V
,电路中的电流为
0.1A,则电路总电阻为
R总
U
3V
30Ω
I
0.1A
则电路最小功率为
Pmin
U2
(3V)
2
R总
0.3W
30Ω
故C正确,C符合题意;
D.根据功率公式
PRUR2
1(
R
U)2
U2
U2
RRRR0
R02
(RR0)2
R
2R0
4R0
R
R
当滑动变阻器接入阻值为零时功率最小,为零;当滑动变阻器接入阻值与电阻R0相等时功
率最大,为
Pmax
U2
(3V)2
4R0
0.45W
45Ω
故D正确,D符合题意。
故选BCD。
5.如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表量程为
0~0.6A
。
图乙中
A
B
分别是小灯
、
泡和电阻R1
两端的电压随电流变化关系图象。
只闭合开关
1
S、S
,滑动变阻器的滑片P移
至a端时,电路中的电流为
0.2A;滑动变阻器的滑片移至
b端时,小灯泡恰好正常发光。
只闭合开关S、S3,调节滑片P,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,小灯泡两端的
电压恰好为2V。
则()
A.电源电压为
10V
B.小灯泡
L的额定功率
6W
C.只闭合开关
S、S2,滑动变阻器的滑片移至
a端时,
1.5min
电流通过
R1产生的热量为
64J
D.闭合开关
S,改变其它开关的通断及滑片的位置,电路消耗的最小功率可以达到
1.2W
【来源】辽宁省葫芦岛市连山区
2019-2020
学年九年级(上
)期末测试物理试题
【答案】
BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.由于灯泡灯丝电阻受温度影响,定值电阻阻值不发生变化,则小灯泡灯丝两端的电压
随电流变化关系图象为曲线,定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线,
则由乙图数据可求R1阻值为
R1=U1
4V
=40
I1
0.1A
已知闭合S、S3,调节滑片P,当滑动变阻器接入电路中的电阻为
10Ω时,小灯泡两端的电
压恰好为
2V,此时电路为小灯泡与两电阻串联电路,由乙图可知此时电路电流为
0.2A,则
电源电压为
UULU1U2=2V+0.2A
40+0.2A
10=12V
故A不符合题意;
B.当闭合开关S、S1,滑动变阻器的滑片移至b端时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器接入阻值为0Ω,此时电路为小灯泡的简单电路,小灯泡此时两端电压等于电源电压为
12V,对应乙图可知此时电流为0.5A,则额定功率为
P额
U额I额
12V
0.5A=6W
故B符合题意;
C.只闭合开关
S、S1,滑动变阻器的滑片
P移至
a端时,电路中的电流为
0.2A,此时电路
为小灯泡与滑动变阻器串联电路,且滑动变阻器接入阻值最大,由乙图可知此时小灯泡两
端电压为
2V,电源电压为
12V,则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为
10V,由欧姆定
律可求滑动变阻器最大阻值为
R2max
U2max
10V
I2
=50
0.2A
则当闭合开关S、S2
,滑动变阻器的滑片移至
a端时,电路为
1
2
R
与R串联电路,由串联分
压可求R1两端电压为
U1
R1
U
40
48
R2
40
12V=
V
R1
50
9
由于R1为纯电阻,则
1.5min电流通过R1产生的热量为
2
2
48V
U1
t
9
1.560s=64J
W1
R1
40
故C符合题意;
U2
D.由于电源电压不变,则由P可知,当电路阻值最大时,电路总功率最小,则闭
R
合开关S、S3,滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大,功率最小,若最小功率为
1.2W,则
此时电路电流为
Imin
Pmin
1.2W=0.1A
U
12V
则此时电路总电阻为
Rmax
U
12V=120
Imin
0.1A
则小灯泡此时电阻应为
R
=R-R-R
=120Ω-40Ω-50Ω=30Ω
L实
max1
2max
此时小灯泡分得电压应为
UL实=IminRL实=0.1A×30Ω=3V
但由乙图可知,当小灯泡电流为
0.1A时,小灯泡两端电压不足
2V,前后冲突,故
D不符
合题意。
故选BC。
6.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确
的是()
A.A的电阻值为6.25Ω
B.A和B串联,电路中电流为
.
B的电压之比为5:
4
0.4A时,A
C.A和B并联在电压为
.
B的电功率之比为5:
4
2.5V的电源两端,A
D.当A和B串联,两者电阻相同时,电源电压为
3V
【来源】内蒙巴彦淖尔市第五中学2019-2020
学年九年级(上)期末测试物理试题
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由图象可知,当通过
A的电流IA=0.4A时,A两端的电压UA=2.0V,由I=UR可得,A
的电阻值:
UA
2.0V
5
RA
0.4A
IA
故A错误;
B.A和B串联,电路中电流为
0.4A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两元
件的电流IA=IB=0.4A,由图象可知,两元件两端的电压
UA=2.0V,UB=2.5V,由P=UI可得,
A.B的电功率之比:
PA
UAIA
UA
2.0V
4
PB
UBIB
UB
2.5V
5
故B错误;
C.A和B并联在电压为2.5V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所
以,元件两端的电压UAUB
2.5V,由图象可知,通过两元件的电流IA0.5A
IB0.4A,则A.B的电功率之比:
PA
UAIA
IA
0.5A
5
PB
UBIB
IB
0.4A
4
故C正确;
D.当A和B串联,两者电阻相同时,它们两端的电压和通过的电流相等,由图象可知,
电路中的电流为0.6A,两元件两端的电压均为3V时符合,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:
UUAUB3V3V6V
故D错误。
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,
R为定值电阻,当开关闭合时,标有“
6V
6W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
6V3W”
()
A.大于3WB.等于3WC.小于3WD.无法确定
【来源】安徽省无为市2019-2020学年九年级(上)期末质量检测物理试题
【答案】A
【解析】
【详解】
由P
U2
U2
6V
可得到R
,当额定电压相同时,额定功率越小,其电阻越大,所以“
R
P
3W”的小灯泡电阻比“6V6W”的小灯泡电阻大,因为串联电路中的总电阻等于各分电阻
之和,所以改接灯泡后,电路的总电阻变大,根据
I
U
可知,电路中的电流变小,电阻
R
R两端的电压也变小,因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,并且电源电压不变,
所以“6V3W”的小灯泡两端电压是变大的,即大于
6V,由P
U2
可知,这时灯泡的电
R
功率是变大的,即大于3W。
故选A。
8.如图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变。
R1、R2和R3为三个定值电阻,已
知R1
2
P;当三个开
=5Ω。
当只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,电路消耗的总功率为
关都闭合时,电流表的示数变化了
1.95A,电路消耗的总功率为P'。
当只断开开关
S1时,
电流表的示数为
0.45A,电路消耗的总功率为P''。
下列判断正确的是(
)
A.U=6V,R2=20Ω
B.U=9V,R3=30Ω
C.R2=20Ω,P∶P'=2∶15
D.R3=10Ω,P∶P''=3∶2
【来源】湖北武汉洪山区2019-2020学年九年级4月月考物理试题(质量监测)
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
当只闭合开关S2时,等效电路图如图1所示;
当三个开关都闭合时,等效电路图如图
2所示;
当只断开开关
S1时,等效电路图如图
3所示;
由图1可得
I
U
0.3A⋯①
R2
R3
P
UI
0.3U⋯②
由图2和题意可得
U
U
U
U
1.95A+0.3A=2.25A⋯③
I
R2
R1
5ΩR2
P
UI
2.25U⋯④
由图3可得
I
U
0.45A⋯⑤
R2
P
UI
0.45U⋯⑥
由②④⑥式可得
P:
P
0.3U:
2.25U
2:
15
P:
P
0.3U:
0.45U
2:
3
由①③⑤式可得:
故选C。
U=9V,R2=20Ω,R3=10Ω。
故
A、B、D
不符合题意,
C符合题意。
9.如图甲所示电路,电源电压不变。
R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。
当开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端,根据电压表与电流表的示数,绘制的
图像如图乙所示。
下列判断正确的是()
A.电路消耗电功率的最大值为7.2W
C.定值电阻R
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