2022年中考物理模拟试题拔高练习——电功率3

这是一份2022年中考物理模拟试题拔高练习——电功率3，共32页。
A.电阻R1的阻值为20
B.滑片P移到b端时，R2两端的电压为6V
C.滑片P移到a端时，R1消耗的功率为0.2W
D.当滑片P移到中点时，通过R1的电功率为0.9W
2．（2021苏州模拟）如图所示甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体，烧瓶中电阻丝的大小关系为R甲 < R乙 = R丙，烧瓶内插入相同的温度计，以下说法正确的是（ ）
A.甲、丙可探究电阻丝产生电热的多少与电阻大小的关系
B.乙、丙可探究不同物质的吸热升温现象，物质吸热的多少可用温度计示数的升高来表示
C.上述A、B选项中两个实验的研究对象都是瓶内的液体，且都还需要天平和秒表
D.通电相同时间，温度计示数的大小关系为T甲 < T乙 < T丙
3．（2021扬州模拟）如图所示的电路，电源电压恒为24V闭合开关S当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为8V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了4V，在10s内定值电阻R1产生的热量为120J，则（ ）
A．滑片P在中点时，9s内R消耗电能108J
B．开关闭合时，电路中的最小电流为1.5A
C．R前后两次功率之比为8：9
D．R1前后两次功率之比为4：3
4．（2021南京模拟）如图甲所示，电源电压不变，第一次实验闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片P2置于最下端，R1的滑片P1从最左端滑至最右端时，电路消耗的功率为P。第二次实验闭合开关S3，断开S1、S2，将R2的滑片P2从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为3V，若继续向上滑动滑片P2，电路消耗的最大功率为P′。如图乙所示是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系的图像。下列说法正确的是（ ）
A．R2的最大阻值为20Ω
B．两次实验中，P：P'＝1：2
C．该电路工作时，能消耗的最大总功率为3.6W
D．第一次实验向右移动滑片P1的过程中，电路消耗的功率将变大
5．（2021扬州模拟）在下列物理实验中，为了读数准确或现象明显采取的措施合理的是（ ）
A．在观察水的沸腾时，为了温度读数准确，把温度计从水中取出来读数
B．在探究平面镜成像时，为了使棋子的像清晰一些，用手电筒对着玻璃板照
C．在探究红外线的热效应时，为了使温度计示数变化明显，将玻璃泡涂黑
D．在探究电流的热效应时，为了被加热液体升温明显，用水代替煤油
6．（2021苏州模拟）小明家电能表间隔50天的两次电能读数如图所示，请计算他家这50天平均每一日用电量为 _________ 千瓦时；若将某用电器单独接入电路，使得电能表在5min内转盘转了300r，那么该电用电器的实际功率是 _________ W.
7．（2021徐州模拟）一串小彩灯，每个小彩灯的规格均为“4 V 0.3 A”，如图所示，在正常情况下，细金属丝由于表面的氧化铜而与灯丝支架不导通，若加上220 V以上的电压时，氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝导通。将这一串小彩灯串联在220 V的电路中，在使彩灯正常发光的情况下，应串联 个小彩灯,其中一个小彩灯的额定功率是____W。当其中一只彩灯灯丝烧断的瞬间，细金属丝两端的电压达到 V，故细金属丝与灯丝支架导通，保证其他灯泡继续发光。
8．（2021扬州模拟）如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W，小明让一个用电器单独工作10min，这段时间内电能表转盘刚好转了200转，则该用电器的实际功率为 W，则这个家用电器可能是 （选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
9. （2021海南模拟）甲、乙两定值电阻的电压与电流关系的U－I图像如图所示，则甲、乙两电阻的阻值之比R甲∶R乙＝________；将甲、乙两电阻并联后接在电压为3 V的电源两端，通电10 s，甲、乙两电阻产生的热量之比Q甲∶Q乙＝________．
10．（2021苏州模拟）小明做“测小灯泡功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线.
（1）如图甲所示的是小明没有连接完整的实物电路.请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整.
（2）小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因是 ___________________________ .
（3）小明调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 __________________ （填“左”或“右”）端滑动.
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U - I图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 _________ W.
（5）实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系.小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5、10、15、20.
①将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为 _________.
②断开开关，将定值电阻换成阻值为10的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将 _________ （填“变大”或“变小”）；为控制定值电阻两端的电压不变，应将滑片P向 _________ （填“左”或“右”）端滑动.为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 _________ .
11．（2021扬州模拟）某实验兴趣小组想测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，从实验室找来了电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。
（1）如图甲所示为该小组一同学所连的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线未连接，请把电路连接完整。
（2）当闭合开关时，发现电流表无示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。造成这一现象的原因可能是小灯泡 。
（3）排除电路故障后闭合开关，移动滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 W。
（4）同组的小红认为，可以利用图甲的装置多次测量不同电压下灯泡的电阻，并求出平均值，小明认为小红的观点不合理，理由是 。
（5）小红在继续实验时发现电流表突然损坏，于是又找来了一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压为U且保持不变，也可以测出另一额定电压为U额的小灯泡的额定功率，请将步骤补充完整：
①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为 ；
②只闭合 ，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U1；
③小灯泡的额定功率P＝ （用U、U1、U额、R0表示）。
12．（2021苏州模拟）阅读下列材料，回答下列问题.
电磁继电器与扫地机器人
某智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、
产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒.图乙为其部分工作原理图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小.下表为其部分工作参数（注:电池总容量2.5Ah是指在额定电压下以2.5A的电流可工作1小时）
（1）图乙中电磁铁是根据电流的 _________ 效应做成的.
（2）接通电源，机器人工作，当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，通过电磁铁的电流将 _________ （选填“增强”、“不变”或“减弱”），则电磁铁磁性 _________ （选填“增强”、“不变”或“减弱”），B触头将与 _________ （选填“A”或“C”）触头接触.
（3）充满电后电池储存的电能为 _________ J.
13．（2021扬州模拟）如图，是小宇设计的智能光伏供电系统。光敏电阻R的阻值跟光照有关，白天电磁铁磁性强，吸下衔铁，太阳能电池板、蓄电池与控制器所在电路工作。晚上电磁铁磁性弱，衔铁向上弹起，蓄电池给LED灯供电。相关设备技术参数与信息如表所示。
（1）白天，太阳能电池板将太阳能转化为 能，再通过蓄电池转化为 能储存起来。
（2）如图所示，电磁铁上端的极性是 极。晚上电磁铁磁性弱，衔铁向上弹起，蓄电池给LED灯供电。说明光敏电阻R在晚上的阻值比的白天阻值 （选填“大”或“小”）。
（3）太阳光照射到此太阳能电池板的功率为250W，太阳光照射4h，电池板能输出电能 kW•h。
（4）充满电的蓄电池储存了电能 J，一次可供LED灯正常工作 h（蓄电池放电至余留20%自动停止电能输出）。
14.（2021南京模拟）某电加热恒温箱的工作原理如图甲所示，控制电路由U1＝6V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻忽略不计）、电阻箱R0（最大阻值为90Ω）和热敏电阻R1组成，热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示；加热电路由U2＝220V的电源和电阻为R2＝48.4Ω的电热丝组成。只有当控制电路中的电流达到0.05A时，电磁继电器的街铁才被吸合，加热电路停止工作。
（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，热敏电阻R1的阻值是多大？
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R2产生的热量是多少？
（3）通过调节电阻箱R0接入电路的阻值，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度，该恒温箱能够设定的温度范围是多少？
（4）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应如何调节？（请写出你分析的理由）
15．（2021徐州模拟）某家庭用一标有220 V的电热水器来烧水,该热水器正常工作1 min,标有
“3000 imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁了50次,若此热水器正常工作20 min可将5 kg初温20 ℃的水加热到60 ℃ 。水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃)。求:
(1)电热水器的电功率；
(2)电热水器的效率。
16．（2021徐州模拟）在如图所示的电路中，电源电压保持不变；灯泡标有“6 V 3 W”字样。闭合开关S，当滑片P滑至a点时，灯泡正常发光，电压表Vl的示数为9 V；当滑片P滑至b点时，电压表Vl的示数为9.6 V，电压表V2的示数为7.2 V。（灯丝电阻不变）求：
⑴小灯泡的电阻和小灯泡正常工作时的电流；
⑵电源电压及R0的阻值。
17．（2021苏州模拟）如图甲是定值电阻和标有“8V 8W”灯泡L的I - U关系图象，如图乙所示.电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12.当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W.求:
（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量.
（2）电源电压.
（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率.
18．（2021扬州模拟）为预防新型冠状病毒肺炎交叉感染，某医院对常用医疗器械采用湿热灭菌，即将医疗器械置于消毒柜内，通过加热使水汽化，产生高压饱和蒸汽，通过多次交替对消毒室抽取真空和充入蒸汽，最终达到设定压力和工作温度，从而对物品进行消毒处理。如图是某型号的全自动高压消毒柜，部分参数如下表。
已知当水箱内水温为20℃时，此消毒柜正常工作40min，消耗80L的水就可完成一次消毒过程。求：
（1）消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？
（2）该消毒柜的电加热效率是87.5%，消毒一次，消毒柜消耗的电能？
19．（2021衡阳模拟）如表及图所示，是某电热饮水机说时书的一些数据和电路原理图，该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S0控制）。求：
（1）当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机的功率是大？
（2）保温电阻R2的阻值是多少？
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为90%，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
20．（2021衡阳模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝15Ω．当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在R3的B端时，电流表示数为0.2A；当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在R3的中点时，电压表的示数为8V．求：
（1）滑动变阻器R3的最大阻值；
（2）当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在R3的B端时，10s内R3产生的热量；
（3）这个电路消耗的最大电功率。
2021年中考物理模拟试题拔高练习——电功率参考答案
1．（2021苏州模拟）在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A.电阻R1的阻值为20
B.滑片P移到b端时，R2两端的电压为6V
C.滑片P移到a端时，R1消耗的功率为0.2W
D.当滑片P移到中点时，通过R1的电功率为0.9W
【答案】D
2．（2021苏州模拟）如图所示甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体，烧瓶中电阻丝的大小关系为R甲 < R乙 = R丙，烧瓶内插入相同的温度计，以下说法正确的是（ ）
A.甲、丙可探究电阻丝产生电热的多少与电阻大小的关系
B.乙、丙可探究不同物质的吸热升温现象，物质吸热的多少可用温度计示数的升高来表示
C.上述A、B选项中两个实验的研究对象都是瓶内的液体，且都还需要天平和秒表
D.通电相同时间，温度计示数的大小关系为T甲 < T乙 < T丙
【答案】D
3．（2021扬州模拟）如图所示的电路，电源电压恒为24V闭合开关S当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为8V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了4V，在10s内定值电阻R1产生的热量为120J，则（ ）
A．滑片P在中点时，9s内R消耗电能108J
B．开关闭合时，电路中的最小电流为1.5A
C．R前后两次功率之比为8：9
D．R1前后两次功率之比为4：3
【答案】C。
【解析】解：由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压。
（1）当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数UR＝8V，
当滑片P置于变阻器的b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由串联电路的分压特点可知，电压表的示数变大，则此时电压表的示数：
UR′＝UR+△UR＝8V+4V＝12V，
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：
U1′＝U﹣UR′＝24V﹣12V＝12V，
因10s内定值电阻R1产生的热量为120J，
所以，由Q＝W＝t可得，R1的阻值：
R1＝t＝×10s＝12Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I′＝＝＝1A，
即电路中的最小电流为1A，故B错误；
（2）当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数UR＝8V，则此时R1两端的电压：
U1＝U﹣UR＝24V﹣8V＝16V，
此时电路中的电流：
I＝＝＝A，
此时9s内R消耗电能：
WR＝URIt′＝8V×A×9s＝96J，故A错误；
R前后两次功率之比：
PR：PR′＝URI：UR′I′＝8V×A：12V×1A＝8：9，故C正确；
R1前后两次功率之比：
P1：P1′＝U1I：U1′I′＝16V×A：12V×1A＝16：9，故D错误。
4．（2021南京模拟）如图甲所示，电源电压不变，第一次实验闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片P2置于最下端，R1的滑片P1从最左端滑至最右端时，电路消耗的功率为P。第二次实验闭合开关S3，断开S1、S2，将R2的滑片P2从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为3V，若继续向上滑动滑片P2，电路消耗的最大功率为P′。如图乙所示是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系的图像。下列说法正确的是（ ）
A．R2的最大阻值为20Ω
B．两次实验中，P：P'＝1：2
C．该电路工作时，能消耗的最大总功率为3.6W
D．第一次实验向右移动滑片P1的过程中，电路消耗的功率将变大
【答案】B。
【解析】解：A.第一次实验闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，R1与R2串联，向右移动R1滑片P1时，电流表A示数不变，电压变V1示数不断变小。当R1滑片P1在最左端时，电压表V1示数最大，即为电源电压，由图乙可知电源电压为6V。第二次实验断开S1、S2，闭合S3，当R2滑片的滑片P2滑至中点时，变阻器R2与小灯炮L串联，根据串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，得出此时R2两端电压为：6V﹣3V＝3V，根据串联电路电流处处相等，可知电流表A示数等于流过R2的电流，由图乙得出为0.15A，根据：R＝，得出R2的滑片P2滑至中点时阻值为：＝20Ω，R2最大阻值为：2×20Ω＝40Ω，A错误；
B.第一次实验闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，R1与R2串联，向右移动R1滑片P1至最右端时，电压表示数V2为R2两端电压，由图乙可知此时，R2两端电压为4V，根据I＝，得出流过串联电路的电流为：＝0.1A，再根据P＝UI，得出电路消耗的功率为：P＝6V×0.1A＝0.6W。第二次实验断开S1、S2，闭合S3，此时变阻器R2与小灯炮L串联，当R1向上移动滑片P2至最上端，小灯泡L两端电压V2等于电源电压为6V，电流最大，由图乙可知此时电流为0.2A，根据P＝UI，得出P'＝6V×0.2A＝1.2W，P：P'＝0.6W：1.2W＝1：2，B正确；
C.当S1、S2、S3匀闭合，且把R2滑片滑至最上端，此时R1与小灯炮L并联，电路的总电阻最小，功率最大，等于R1的功率与小灯泡最大功率P'之和，在第一次实验中根据串联电路电压规律，得出R1两端电压为：6V﹣4V＝2V；根据R＝，得出R1阻值为：＝20Ω；电路消耗最大功率时，根据并联电路各支路用电器两端的电压相等，得出此时R1两端电压等于电源电压为6V，根据P＝，得出R1的功率为：＝1.8W；电路总功率为：1.8W+1.2W＝3W，C错误；
D.第一次实验闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，此时R1与R2的阻值全部串联在电路中，R1的滑片P1向右移动时只影响电压表V1的示数，并不改变电路中的电阻值，根据电源电压不变，由公式P＝可知，该电路功率不变，D错误。
5．（2021扬州模拟）在下列物理实验中，为了读数准确或现象明显采取的措施合理的是（ ）
A．在观察水的沸腾时，为了温度读数准确，把温度计从水中取出来读数
B．在探究平面镜成像时，为了使棋子的像清晰一些，用手电筒对着玻璃板照
C．在探究红外线的热效应时，为了使温度计示数变化明显，将玻璃泡涂黑
D．在探究电流的热效应时，为了被加热液体升温明显，用水代替煤油
【答案】C。
【解析】解：
A、读数时，温度计的玻璃泡不能离开被测液体，故A错误；
B、物体成像要清晰，就必须让物体（棋子）有足够的光线射向平面镜，所以应该用手电筒对着棋子照射，故B错误；
C、用温度计观察红外线的热效应时，把玻璃泡涂黑，又因为黑色吸热速度最快，可以使示数变化明显，故C正确；
D、在质量和吸收的热量相同时，由于水的比热容大于煤油，温度变化不明显，所以在探究电流热效应时，为了使温度计示数变化明显，烧瓶中的液体不能用水代替煤油，故D错误。
6．（2021苏州模拟）小明家电能表间隔50天的两次电能读数如图所示，请计算他家这50天平均每一日用电量为 _________ 千瓦时；若将某用电器单独接入电路，使得电能表在5min内转盘转了300r，那么该电用电器的实际功率是 _________ W.
【答案】4.3 1200
7．（2021徐州模拟）一串小彩灯，每个小彩灯的规格均为“4 V 0.3 A”，如图所示，在正常情况下，细金属丝由于表面的氧化铜而与灯丝支架不导通，若加上220 V以上的电压时，氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝导通。将这一串小彩灯串联在220 V的电路中，在使彩灯正常发光的情况下，应串联 个小彩灯,其中一个小彩灯的额定功率是____W。当其中一只彩灯灯丝烧断的瞬间，细金属丝两端的电压达到 V，故细金属丝与灯丝支架导通，保证其他灯泡继续发光。
【答案】55 1.2 220
8．（2021扬州模拟）如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W，小明让一个用电器单独工作10min，这段时间内电能表转盘刚好转了200转，则该用电器的实际功率为 W，则这个家用电器可能是 （选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
【答案】4400；2000；电热水壶。
【解析】解：
（1）由图知，电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A，
则他家同时使用的用电器最大总功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W；
（2）“600revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能时电能表的转盘转过600r，
电能表的转盘转200r，则用电器消耗的电能：W＝kW•h＝kW•h，
工作时间t＝10min＝h，
该用电器的实际功率：P＝＝＝2kW＝2000W；
则这个家用电器可能是电热水壶，而台灯和电视机的功率远远小于2000W。
9. （2021海南模拟）甲、乙两定值电阻的电压与电流关系的U－I图像如图所示，则甲、乙两电阻的阻值之比R甲∶R乙＝________；将甲、乙两电阻并联后接在电压为3 V的电源两端，通电10 s，甲、乙两电阻产生的热量之比Q甲∶Q乙＝________．
【答案】2∶1 1∶2 【解析】根据图像，R甲＝eq \f(U甲,I甲)＝eq \f(3 V,0.3 A)＝10 Ω，R乙＝eq \f(U乙,I乙)＝eq \f(3 V,0.6 A)＝5 Ω，所以R甲∶R乙＝10 Ω∶5 Ω＝2∶1；甲乙并联时电压相等，通电时间相同，根据Q＝eq \f(U2,R)t，Q甲∶Q乙＝R乙∶R甲＝5 Ω∶10 Ω＝1∶2.
10．（2021苏州模拟）小明做“测小灯泡功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线.
（1）如图甲所示的是小明没有连接完整的实物电路.请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整.
（2）小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因是 ___________________________ .
（3）小明调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 __________________ （填“左”或“右”）端滑动.
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U - I图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 _________ W.
（5）实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系.小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5、10、15、20.
①将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为 _________.
②断开开关，将定值电阻换成阻值为10的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将 _________ （填“变大”或“变小”）；为控制定值电阻两端的电压不变，应将滑片P向 _________ （填“左”或“右”）端滑动.为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 _________ .
【答案】
11．（2021扬州模拟）某实验兴趣小组想测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，从实验室找来了电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。
（1）如图甲所示为该小组一同学所连的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线未连接，请把电路连接完整。
（2）当闭合开关时，发现电流表无示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。造成这一现象的原因可能是小灯泡 。
（3）排除电路故障后闭合开关，移动滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 W。
（4）同组的小红认为，可以利用图甲的装置多次测量不同电压下灯泡的电阻，并求出平均值，小明认为小红的观点不合理，理由是 。
（5）小红在继续实验时发现电流表突然损坏，于是又找来了一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压为U且保持不变，也可以测出另一额定电压为U额的小灯泡的额定功率，请将步骤补充完整：
①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为 ；
②只闭合 ，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U1；
③小灯泡的额定功率P＝ （用U、U1、U额、R0表示）。
【答案】
（1）如图所示；（2）断路；（3）1.25；（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，求平均值没有意义；（5）U额；S、S1；。
【解析】解：（1）电路连接时，电压表应与小灯泡并联，采用“正进负出”的连接方式，因小灯泡的额定电压为2.5V，故电流表的量程选择为0～3V，连接电路如图所示：
（2）电流表无示数，灯泡不亮，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联部分以处的电路是通路，故造成这一现象的原因可能是小灯泡断路；
（3）当小灯泡正常工作时，灯泡两端的电压为额定电压2.5V，如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.5A，根据功率公式可得小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（3）利用图甲的装置多次测量不同电压下灯泡的电阻，并求出平均值，小明认为小红的观点不合理，理由是小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，求平均值没有意义；
（4）①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为U额；
②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U1；
③只闭合S、S1，R0定值电阻和滑动变阻器串联，电路中的电流相等则有：，可得滑动变阻器的电阻为：；只闭合S、S2，滑动变阻器的电阻不变，此时通过灯泡的电流为：，根据功率公式可得小灯泡的额定功率为：P＝U额I额＝；
12．（2021苏州模拟）阅读下列材料，回答下列问题.
电磁继电器与扫地机器人
某智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、
产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒.图乙为其部分工作原理图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小.下表为其部分工作参数（注:电池总容量2.5Ah是指在额定电压下以2.5A的电流可工作1小时）
（1）图乙中电磁铁是根据电流的 _________ 效应做成的.
（2）接通电源，机器人工作，当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，通过电磁铁的电流将 _________ （选填“增强”、“不变”或“减弱”），则电磁铁磁性 _________ （选填“增强”、“不变”或“减弱”），B触头将与 _________ （选填“A”或“C”）触头接触.
（3）充满电后电池储存的电能为 _________ J.
【答案】磁 增强 增强 C
13．（2021扬州模拟）如图，是小宇设计的智能光伏供电系统。光敏电阻R的阻值跟光照有关，白天电磁铁磁性强，吸下衔铁，太阳能电池板、蓄电池与控制器所在电路工作。晚上电磁铁磁性弱，衔铁向上弹起，蓄电池给LED灯供电。相关设备技术参数与信息如表所示。
（1）白天，太阳能电池板将太阳能转化为 能，再通过蓄电池转化为 能储存起来。
（2）如图所示，电磁铁上端的极性是 极。晚上电磁铁磁性弱，衔铁向上弹起，蓄电池给LED灯供电。说明光敏电阻R在晚上的阻值比的白天阻值 （选填“大”或“小”）。
（3）太阳光照射到此太阳能电池板的功率为250W，太阳光照射4h，电池板能输出电能 kW•h。
（4）充满电的蓄电池储存了电能 J，一次可供LED灯正常工作 h（蓄电池放电至余留20%自动停止电能输出）。
【答案】（1）电；化学；（2）S；大；（4）0.15；（5）4.32×105；4.8。
【解析】解：（1）太阳能电池板将太阳能转化电能；蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来；
（2）右手握住螺线管，四指指向电流的方向，电磁铁上端的极性是S极；
由题意可知，白天电磁铁磁性强，吸下衔铁，说明电磁铁的磁性强，通过电磁铁的电流大，由I＝可知，电路中的总电阻减小，即R的阻值较小，同理可知，晚上R的阻值较大，所以R在晚上的阻值比白天大；
（3）由表格可知，光电转化效率15%，
由P＝可得，太阳光照射4h，电池板能输出电能：
W＝Ptη＝250W×4h×15%＝150W•h＝0.15kW•h；
（4）由表格数据可知电池的额定容量10A•h、额定电压12V，LED灯的额定功率20W，
则充满电的蓄电池储存电能：
W′＝UIt＝12V×10A×3600s＝4.32×105J，
因蓄电池放电至余留20%自动停止电能输出，
所以，蓄电池能提供的最多电能：
W″＝W′×80%＝4.32×105J×80%＝3.456×105J，
一次可供LED灯正常工作t′＝＝＝17280s＝4.8h。
14.（2021南京模拟）某电加热恒温箱的工作原理如图甲所示，控制电路由U1＝6V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻忽略不计）、电阻箱R0（最大阻值为90Ω）和热敏电阻R1组成，热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示；加热电路由U2＝220V的电源和电阻为R2＝48.4Ω的电热丝组成。只有当控制电路中的电流达到0.05A时，电磁继电器的街铁才被吸合，加热电路停止工作。
（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，热敏电阻R1的阻值是多大？
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R2产生的热量是多少？
（3）通过调节电阻箱R0接入电路的阻值，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度，该恒温箱能够设定的温度范围是多少？
（4）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应如何调节？（请写出你分析的理由）
【答案】（1）由乙图可知，当恒温箱中温度保持在60℃时，热敏电阻R1的阻值是70Ω；
（2）t＝1min＝60s，
电热丝R2产生的热量：
Q＝W＝＝＝6×104J；
（3）由题意可知，当I＝0.05A时，控制电路中的电阻：
R＝＝＝120Ω，
当电阻箱R0接入电路的电阻为0Ω时，
热敏电阻的阻值R1＝120Ω，由乙图知此时对应的温度为30℃；
当电阻箱R0接入电路的电阻为90Ω时，
热敏电阻的阻值R1＝R﹣R0＝120Ω﹣90Ω＝30Ω，由乙图可知此时对应的温度为130℃，
故该恒温箱能够设定的温度范围30℃～130℃；
（4）若要提高恒温箱的设定温度，由图乙知道，热敏电阻的阻值R1将减小，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A，即要求控制电路中的总电阻不变，所以R0的阻值必须调大。
答：（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，对应的热敏电阻的阻值为70Ω；
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R0产生的电热是6×104J；
（3）如果滑动变阻器R2的最大电阻为90Ω，该恒温箱能够设定的温度范围是室温30℃～130℃；
（4）若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R0接入电路的阻值应该增大。
15．（2021徐州模拟）某家庭用一标有220 V的电热水器来烧水,该热水器正常工作1 min,标有
“3000 imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁了50次,若此热水器正常工作20 min可将5 kg初温20 ℃的水加热到60 ℃ 。水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃)。求:
(1)电热水器的电功率；
(2)电热水器的效率。
【答案】解:(1)W= kW·h×50×3.6×106 J/(kW·h)=6×104 J(2分)
P==1000 W(1分)
(2)Q=cmΔt=4.2×103 J/( kg·℃)×5 kg×(60 ℃-20 ℃)=8.4×105 J(2分)
W总=Pt总=1000 W×1200 s=1.2×106 J(2分)
16．（2021徐州模拟）在如图所示的电路中，电源电压保持不变；灯泡标有“6 V 3 W”字样。闭合开关S，当滑片P滑至a点时，灯泡正常发光，电压表Vl的示数为9 V；当滑片P滑至b点时，电压表Vl的示数为9.6 V，电压表V2的示数为7.2 V。（灯丝电阻不变）求：
⑴小灯泡的电阻和小灯泡正常工作时的电流；
⑵电源电压及R0的阻值。
【答案】（1）小灯泡的电阻，（2分）
小灯泡正常工作时的电流；（2分）
（2）设电源电压为U，闭合开关S，当滑片P滑至a点时，
；（1分）
当滑片P滑至b点时，，（1分）
联立方程解得：或。（2分）
17．（2021苏州模拟）如图甲是定值电阻和标有“8V 8W”灯泡L的I - U关系图象，如图乙所示.电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12.当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W.求:
（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量.
（2）电源电压.
（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率.
【答案】
18．（2021扬州模拟）为预防新型冠状病毒肺炎交叉感染，某医院对常用医疗器械采用湿热灭菌，即将医疗器械置于消毒柜内，通过加热使水汽化，产生高压饱和蒸汽，通过多次交替对消毒室抽取真空和充入蒸汽，最终达到设定压力和工作温度，从而对物品进行消毒处理。如图是某型号的全自动高压消毒柜，部分参数如下表。
已知当水箱内水温为20℃时，此消毒柜正常工作40min，消耗80L的水就可完成一次消毒过程。求：
（1）消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？
（2）该消毒柜的电加热效率是87.5%，消毒一次，消毒柜消耗的电能？
【答案】解：（1）消毒一次，消耗水的体积为：V＝80L＝80×10﹣3m3＝8×10﹣2m3
消毒一次消耗水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×80×10﹣3m3＝80kg
由题意和表格数据可知，需要把水从20℃加热到120℃，则水箱中水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×80kg×（120℃﹣20℃）＝3.36×107J；
（2）消毒一次，消毒柜消耗的电能为：W＝Pt＝1.6×104W×40×60s＝3.84×107J。
答：（1）消毒一次，水箱中的水吸收的热量是3.36×107J；
（2）消毒一次，消毒柜消耗的电能为3.84×107J。
19．（2021衡阳模拟）如表及图所示，是某电热饮水机说时书的一些数据和电路原理图，该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S0控制）。求：
（1）当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机的功率是大？
（2）保温电阻R2的阻值是多少？
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为90%，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？（c水＝4.2×103J/（kg•℃））
【答案】解：（1）由图可知，当开关S闭合，开关S0断开时，只有R2工作，
根据电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，电路电阻变大；
饮水机处于保温状态，则它的功率是50W。
（2）已知保温功率P保＝50W，加热功率P加热＝500W，电压U＝220V，
所以R2的功率：P2＝P加热﹣P保温＝500W﹣50W＝450W，
R2＝＝＝107.6Ω。
（3）满箱水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水所需吸收热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃﹣20℃）＝3.15×105J，
电热器放出的总热量：
Q总＝＝＝3.5×105J，
加热所需时间：
t＝＝＝＝700s。
答：（1）当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机的功率是50W；
（2）保温电阻R2的阻值是107.6Ω；
（3）将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要的时间700s。
20．（2021衡阳模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝15Ω．当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在R3的B端时，电流表示数为0.2A；当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在R3的中点时，电压表的示数为8V．求：
（1）滑动变阻器R3的最大阻值；
（2）当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在R3的B端时，10s内R3产生的热量；
（3）这个电路消耗的最大电功率。
【答案】解：（1）只闭合开关S1时，滑片P在R3的B端时R1与R3串联，
∵I＝＝＝0.2A ①，
当S1闭合，滑片P在R3的中点时，
I′＝＝②，
∵I＝，∴电压表示数UV＝I′R1＝8V ③，
由①②③解得：U＝12V，R3＝30Ω；
（2）S1闭合，滑片P在R3的B端时，
10s内R3产生的热量Q＝I2R3t＝R3t＝×30Ω×10s＝12J；
（3）当S1、S2闭合，滑片P在R3的A端时，R1与R2并联，
连入电路中的电阻最小，电路消耗的功率最大。
此时消耗的功率P＝P1+P2＝+＝+＝14.4W；
答：（1）滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω；
（2）当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在R3的B端时，10s内R3产生的热量为12J；
（3）这个电路消耗的最大电功率为14.4W。