2023年中考物理考前冲刺练习：电功和电功率
一、单选题
1．下列家用电器在正常工作时，电功率最小的是（ ）
A．家用空调 B．台灯 C．电饭锅 D．电视机
2．有一款网红产品“发热围脖”，其原理很简单；内置两个发热电阻，当开关S1闭合时，为低温状态；再闭合S2，只有R1单独工作，为高温状态；若再断开S1，围脖停止发热。如图所示，以下简化模拟电路设计正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示电路中，电源电压不变，R为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表A的示数变大 B．电路中的总功率变大
C．电压表V1的示数变大 D．电压表V2与电流表A示数的比值变大
4．如图甲所示的电路，电源电压4.5V不变。R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“xΩ 1A”字样，其铭牌上所标的最大阻值模糊不清，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A。先闭合开关S、S1，断开S2、S3，将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端；再闭合开关S、S2、S3，断开S1，在保证电路安全的前提下最大范围移动滑动变阻器，两次实验中电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示。则关于此电路的说法正确的是（ ）
A．灯泡L的额定电压为3V B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．R1的最大功率为1.35W D．该电路的最大与最小功率之比为3∶1
5．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡上标有“4V 2W”的字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，量程为0~3V。闭合开关在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最大阻值只能调到其总电阻的，最大范围内调节滑片，得到其中一个电压表与电流表示数的关系如图乙。下列说法正确的是（ ）
A．灯泡正常发光的电阻为4Ω
B．调节滑片过程中，电压表的变化范围是2~4V
C．某一状态时，灯泡与滑动变阻器的功率之比为a，则
D．灯泡正常工作10s，滑动变阻器消耗的电能为100J
6．蔬菜大棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示，R为定值电阻，R0是光敏电阻，电源电压为3V。闭合开关S，无人通过时，电压表示数为2.5V，有人通过时，挡住入射到光敏电阻上的光，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，装置计数一次。下列说法正确的是（ ）
A．有人通过，R0的电流变大 B．有人通过，电路总功率变大
C．无人通过，R阻值为25Ω D．无人通过，R0的功率为0.0625W
7．图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I-U图像，将小灯泡和电阻如图乙所示连接在电源两端，电流表的示数为0.3A，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡电阻随温度的增大而减小 B．电源电压为5V
C．定值电阻的阻值为2Ω D．电路总功率为2.4W
8．甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲的电阻小于乙的电阻
B．乙电热杯消耗的电能一定比甲电热杯多
C．若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为250W
D．若将两电热杯串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲产生的热量较多
9．如图1所示，电源电压不变，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，使其从最右端向左滑动，直到灯泡L正常发光时停止滑动。电流表示数与两电压表示数的关系如图2所示，下列分析正确的是（ ）
A．移动滑动变阻器滑片的过程中，滑动变阻器阻值的变化范围是
B．移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表示数的变化范围是1~6V
C．电源电压是8V
D．灯泡L正常发光时的功率是5.6W
10．为实现2030年碳达峰的目标，我国工信部等六部门联合发布《工业能效提升行动计划》，要求重点工业行业进行节能改造，2025年前全面提高能效。某工厂将所有100W的白炽灯全部更换为亮度相当的12W的灯，仅此一项一天节约电能。下列说法正确的是（ ）
A．工厂节约的电能相当于10000只100W的白炽灯正常工作消耗的电能
B．由于灯与白炽灯正常工作时的亮度相当，此时它们的电功率相等
C．100W的白炽灯正常工作时一定比12W的灯正常工作时消耗的电能快
D．100W的白炽灯正常工作时一定比12W的灯正常工作时消耗的电能多
11．如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电流表A的示数为I1；再将滑片P移到最上端时，电流表A的示数为，消耗的功率为；当开关、和都闭合，滑片P移到最下端时，消耗的功率为，消耗的功率为7.2W。已知，下列说法正确的是（ ）
A．的阻值是20Ω
B．
C．当开关闭合、和断开，滑片P移到最下端时，电压表和的示数之比为
D．当开关、和都闭合时，电路消耗的最小功率为13.2W
12．如图所示，小星家的电热毯有高、中、低三挡手动调节，他根据所学知识设计了一个等效电路图，、为发热电阻丝，其中能实现这一功能的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．小明家的电能表3月份月初示数为，月末示数如题图所示，为____________。若按照用电价格约为0.6元/度的收费标准进行缴费，则小明家该月应缴电费__________元。
14．如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由图中位置向上移动。灯泡的亮度______（填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
15．下图是灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像。由图像可知，电阻R的阻值为_________Ω。若将灯泡L和电阻R并联在电压为2V的电源两端，则它们在相同时间内产生的热量之比为____________；若将它们串联在4V的电源两端，此时电路中的电流为___________A。
16．图中所示电路中，和分别为“220V；15W”和“220V；40W”的白炽灯泡，为了使、都发光，且比亮，应闭合的开关为_________。当开关_________闭合时，保险丝会被熔断。
17．如图所示的电路，电源电压不变，忽略温度对灯泡电阻影响，闭合开关S后，电压表V1测量_______（选填“L”、“R”或“电源”）两端电压，向左移动滑动变阻器的滑片P，灯泡亮度将______（选填“变亮”、“不变”或“变暗”），电压表V2与电流表A的示数的比值将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
18．电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW·h）”的字样（imp表示电能表指示灯闪烁的次数），小明将某电热水器单独接在电路中，正常工作200s，电能表指示灯闪烁了300次，则该电热水器的功率是___________W，若该电加热器的加热效率为70%，则上述时间内消耗的电能可以使10kg、30℃的水温度升高到___________℃。[c水=4.2×10 J/（kg·℃），1个标准大气压]
19．如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后容器_________连接的U形管液面高度差较大，此实验是研究电流通过导体产生的热量跟_________大小的关系；当电流为0.3A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是_________J。
20．半导体二极管具有单向导电性，其电路图符号为 ，当电流从图左向右流过二极管时，电路导通；当电流从图右向左流过二极管时，电路截止不通。在家用电器中有广泛应用，冬天小明家买来一只电热取暖器。说明书中标有该取暖器电炉“220V，200W”字样。小明将取暖器接入照明电路中，再将调节开关上的滑块调至“1”位置，电炉丝不亮，将滑块调至“2”位置时，电炉丝暗红，将开关调至“3”位置时，电炉丝工作正常（如图）。他拆开调节开关，发现内部接有一个二极管以及两个开关，请在虚线框中画出调节开关内部的结构___________。当开关调至“2”位置时，该电炉的实际电功率是___________。
三、实验题
21．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小华选用了标有“2.5V”字样的小灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、标有“50Ω 1.5A”的滑动变阻器、若干导线等器材按如图所示连接起来。
（1）用笔画线代替导线将图甲电路补充完整，并使滑动变阻器右移时电路中电流变小______；
（2）开关试触时发现电流表无示数、电压表满偏，出现此故障的原因是_______；
A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
（3）正确连接电路后，闭合开关，电压表及电流表示数如图乙，电源电压为________V；
（4）为测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向_________端移动滑片，当小灯泡正常发光，电流表示数为0.3A，则此小灯泡的额定功率为________W；
（5）滑动变阻器的滑片向左移，小灯泡的电功率将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（6）小华测出在不同电压下灯泡的电流值，将记录下来的数据描绘成I—U图像，如图丙，实验中发现灯泡电阻随温度升高而增大，则正确的图像为_________；
（7）实验过程中，小华向左调节滑动变阻器，滑动变阻器的功率减小了ΔP1，灯泡的功率交化了ΔP2，则ΔP1_________ΔP2（选填“>”、“<”或“=”）。
四、计算题
22．实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻、串联组成，且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内，其额定电压为6V，如图甲所示。a、b是该器件的两个外露接线柱，电阻的阻值为5Ω。科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值，并绘制成如图乙所示的图象。求：
（1）电阻的阻值；
（2）当器件正常工作时，电阻的电功率。
23．如图所示，电源电压4.5V保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，定值电阻R0的阻值为30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电压表V1的示数是多少？
（2）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片保持不动，此时电压表V2的示数为3V；小灯泡的额定功率是多少？
24．小方家购置了一款空气炸锅（如图甲所示），该空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。图乙是它的简化电路图，其中电阻，，开关可以接A、接B，与可控制低温、中温、高温挡。求：
（1）空气炸锅处于低温挡时，电路中的电流；
（2）空气炸锅处于中温挡时的功率。
25．某品牌的旅行电热杯具有加热和保温两挡功能，额定电压为220V，其工作原理可简化为图甲，S0为温控开关，R1，R2为电热丝（阻值不变），它在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙。求：
（1）电热杯在5~8min时处于加热挡还是保温挡？此时，S0的状态是闭合还是断开？
（2）R1、R2的阻值；
（3）电热杯在0~8min内总共消耗的电能。
26．如图甲所示的电路中，电源电压为12V，标有“；”字样，电流表的接的的量程，灯泡L标有“”，通过灯泡的电流随它两端的电压变化的规律如图乙所示，阻值为。求：
（1）灯泡正常发光电流通过灯丝产生的热量；
（2）S、、都闭合时，滑动变阻器的最大功率。
参考答案
1．B
2．B
3．D
4．D
5．C
6．D
7．D
8．D
9．B
10．C
11．C
12．C
13．2023.6 120
14．不变
15． 20 5:2 0.15
16． S2 S2、S3
17． 电源 变亮 不变
18． 36
19． 甲 电阻 9
20． 100W
21．
A 4 左 0.75 增大 C <
22．（1）；（2）
解：（1）当通过该器件的电流为0.3A，加在其两端电压为6V时
所以
则
（2）当器件正常工作时，电阻的功率为
答：（1）电阻R2的阻值为；
（2）当器件正常工作时，电阻R2的电功率为。
23．（1）2V；（2）1W
解：（1）闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡L与滑动变阻器滑片左侧电阻串联，电压表V1测滑动变阻器滑片左侧电阻两端的电压，由灯泡正常发光可知，灯泡两端的电压为
UL=U额=2.5V
由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器左侧电阻两端的电压即电压表V1的示数为
U左=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V
（2）闭合开关S、S2，断开开关S1，定值电阻R0与滑动变阻器滑片右侧电阻串联，电压表V2测定值电阻R0两端的电压，由欧姆定律可知，通过定值电阻R0的电流
由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器滑片右侧电阻两端的电压
U右=U﹣U0=4.5V﹣3V=1.5V
由欧姆定律可知，滑动变阻器滑片右侧电阻的阻值
故滑动变阻器滑片左侧电阻的阻值
R左=R﹣R右=20Ω﹣15Ω=5Ω
因为滑动变阻器滑片保持不动，在（1）中，灯正常发光，V1的示数为2V，由欧姆定律可知此时电路的电流即灯的额定电流为
因此灯泡的额定功率
P额=ULIL=2.5V×0.4A=1W
答：（1）此时电压表V1的示数是2V；
（2）小灯泡的额定功率是1W。
24．（1）；（2）400W
解：（1）当开关断开，开关接A时，、两电阻串联，此时为低温挡，根据欧姆定律，电路中的电流为
（2）当开关闭合，开关接A时，只有电阻接入电路，此时为中温挡，空气炸锅处于中温挡时的功率为
答：（1）空气炸锅处于低温挡时，电路中的电流为1.25A；
（2）空气炸锅处于中温挡时的功率为400W。
25．（1）保温挡，断开；（2）1100Ω，110Ω；（3）153120J
解：（1）根据公式可知，电路中的总电阻越大，发热功率越小；当S和S0都闭合时，R1、R2并联，此时电路中的总电阻最小，电功率最大，为加热挡；当S闭合，S0断开时，电路中的总电阻最大，为保温挡。电热杯在5~8min时，电功率最小，为保温挡，此时，S0的状态是断开的。
（2）S0断开时，电路中只有电阻R1电路处于保温挡，电阻R1的阻值为
S0闭合时，电路处于加热挡，两电阻并联的总电阻为
由并联电路电阻关系，有
代入数据，解得，。
（3）电热杯在0~8min内总共消耗的电能为
答：（1）电热杯在5~8min时处于保温挡；此时，S0的状态是断开的；
（2）R1、R2的阻值分别为1100Ω和110Ω；
（3）电热杯在0~8min内总共消耗的电能为153120J。
26．（1）192J；（2）4.32W
解：（1）已知灯泡L标有“8V”，则灯泡的额定电压为8V，由图像得
时
灯泡1min电流通过灯丝产生的热量为
（2）当S、S1、S2都闭合时，R2与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，R2中的电流为
电流表的最大值为0.6A，所以滑动变阻器中的最大电流
滑动变阻器的最大功率
答：（1）灯泡正常发光1min电流通过灯丝产生的热量为192J；
（2）S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的最大功率为4.32W
