福建省2020-2022三年中考物理真题分类汇编05电功和电功率

福建省2020-2022三年中考物理真题分类汇编05电功和电功率

一、单选题

1．（2022·福建·统考中考真题）下列做法中，符合用电安全的是（　　）

A．用淋湿的手拨动用电器开关 B．在高压线下放飞风筝

C．清洗空调前应断开电源开关 D．使用绝缘层破损的导线

2．（2021·福建·统考中考真题）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω  1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6 V  3.6 W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0~3 A。 当S闭合，S1、S2，断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（　　）

A．1：4 B．1：8 C．2：7 D．3：20

3．（2020·福建·统考中考真题）关于安全用电，下列做法正确的是（　　）

A．家用电器失火，先灭火后断电

B．用湿布擦拭工作中的家用电器

C．插线板的电源线绝缘层破损，仍继续使用

D．家用电器的金属外壳必须与三脚插头的长插脚相连

4．（2020·福建·统考中考真题）物理学中以欧姆为单位的物理量是（　　）

A．电阻 B．电功 C．电流 D．电压

二、填空题

5．（2021·福建·统考中考真题）某手机电池容量为4200 mAh，，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V  4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的______较大。

6．（2021·福建·统考中考真题）如图照明电路中电灯突然熄灭，用试电笔测a、b、c点，试电笔均发亮，测试d点不亮，故障是______；试电笔发亮时，火线、试电笔、人体与大地构成______联电路。

7．（2020·福建·统考中考真题）民航局规定：严禁乘客携带超过160W·h（瓦・时）的锂电池上飞机，某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V  10A·h”字样，充满电后，存储的电能为______kW·h，该笔记本电脑______（选填“能”或“不能”）带上飞机。

三、实验题

8．（2022·福建·统考中考真题）小华用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻，现有器材：电源（3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω，2A）、开关、导线若干。

（1）根据图甲，用笔画线表示导线，将图乙中的实物图连接完整______；

（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应调至______端。

（3）闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，可判断故障是______；

（4）排除故障后进行实验。移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图甲，为______A，此时小灯泡的电阻为______Ω（结果保留一位小数）；

（5）根据实验数据，分别画出小灯泡和滑动变阻器的I-U图像，如图乙。根据图像可知：小灯泡两端电压越大，电阻越______；当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，小灯泡消耗的功率是______W；

（6）小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。现增加一个阻值为20Ω的定值电阻R和一个开关，对原电路进行改进，使小灯泡两端电压能在0.5~3.0V之间变化，测出小灯泡在不同电压下的电阻。请在虚线框中画出电路图，要求电路连接后不再拆接______。

9．（2020·福建·统考中考真题）“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡（U额为3.8V）定值电阻R0（阻值为10Ω）、开关及若干导线。

(1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整(        )；

(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端；

(3)正确连接电路后，闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，故障可能是______或______；

(4)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表A2示数为______A时小灯泡正常发光，电流表A1的示数如图丙，该示数为______A，则小灯泡的额定功率为______W。

四、计算题

10．（2022·福建·统考中考真题）如图是某晾衣机的工作电路图，电源电压U=220V，其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，其额定功率P1=44W；当开关S1、S2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R的电流I2=1A。求：

（1）使用风干功能时通过电动机的电流；

（2）使用烘干功能时电阻R在1min内产生的热量；

（3）使用烘干功能1h消耗的电能。

11．（2021·福建·统考中考真题）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。

求：（1）保温档的功率；

（2）电阻R2的阻值；

（3）电蒸锅的加热效率。

12．（2021·福建·统考中考真题）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1 m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。

（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？

（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？

（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？

13．（2020·福建·统考中考真题）如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在b端时电流表示数为0.3A。

(1)求R2的最大阻值；

(2)若滑片置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为0.8W，求电源电压U和R0的阻值；

(3)若滑动变阻器滑片每移动1cm，阻值改变1Ω，设滑片从a端向b端滑动的距离为xcm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式，并由此关系式求出R2消耗电功率的最大值。

五、作图题

14．（2022·福建·统考中考真题）用笔画线表示导线，将图中的开关、插座分别接入家庭电路中。

参考答案：

1．C

【详解】A．因为生活中的水是导体，用湿淋淋的手拨动用电器开关很容易因水导电而发生触电事故，不符合用电安全，故A不符合题意；

B．在高压线下放风筝，风筝很容易挂到高压线上，很容易导电，使得放风筝的人触电，不符合安全用电原则，故B不符合题意；

C．在清洗用电器之前，应该断开开关，防止人接触用电器时触电，符合安全用电原则，故C符合题意；

D．导线外皮破损老化应该及时更换，否则容易发生触电事故，不符合安全用电原则，故D不符合题意。

故选C。

2．D

【详解】当S闭合，S1、S2，断开，小灯泡与滑动变阻器R串联，定值电阻R0开路。滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。此时电路电流为

滑动变阻器R的电压

电源电压为

当灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，且滑动变阻器R通过的电流为1A时，电路电功率最大。通过定值电阻R0的电流

此时电路的总电流

电路的最大功率

小灯泡与滑动变阻器R串联，滑动变阻器接入的电阻最大，且定值电阻R0开路使，去。由欧姆定律得，灯泡的电阻

此时电路的电阻

电路的最小电功率

在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是

故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

3．D

【详解】A．家用电器失火，应先切断电源，再灭火，这样可以防止触电事故，故A错误；

B．生活中的水是导体，用湿布擦拭工作中的家用电器，易造成触电，故B错误；

C．电线的绝缘皮破损时应及时更换，否则容易发生触电事故，故C错误；

D．家用电器的金属外壳必须与三脚插头的长插脚相连，可防止因外壳漏电而造成触电事故，故D正确。

故选D。

4．A

【详解】A．电阻的基本单位是欧姆，符合题意；

B．电功的基本单位是焦耳，不符合题意；

C．电流的基本单位是安培，不符合题意；

D．电压的基本单位是伏特，不符合题意。

故选A。

5．     55.5     电流

【详解】[1]手机电池充满电需要的电能为

设需要充电时间为t1，则

代入数据

解得

[2]快充充电线的电流比普通手机电流要大，所以充电线要粗一些，使得导线电阻要小一些，可以减小电流热效应产生的热量。

6．     cd段断路     串

【详解】[1]用试电笔测a、b、c点，试电笔均发亮，说明火线到c点之间都没故障，测试d点不亮，说明故障是cd段断路。

[2]试电笔发亮时，火线、试电笔、人体与大地连接成一条闭合的回路，故火线、试电笔、人体与大地构成串联电路。

7．     0.108     能

【详解】[1][2]充满电后，存储的电能

W=UIt=10.8×10×10-3kW×1h=0.108kW·h

飞机上允许携带锂电池的电能

W最大=160W·h=0.16kW·h

W＜W最大

该笔记本电脑能带上飞机。

8．          右     小灯泡断路     0.24     9.2     大     0.3    

【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压是2.5V，电压表选择0~3V的量程，电压表和灯泡并联，滑动变阻器一上一下串联接入电路，如图所示

（2）[2]为保护电路，连接电路时，滑动变阻器滑片P应调至阻值最大处，即最右端。

（3）[3]闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，说明电路中出现断路，电压表示数等于电源电压，可能小灯泡断路。

（4）[4]由图甲可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.24A。

[5]此时小灯泡的电阻为

（5）[6]如图所示

滑动变阻器的滑片向左移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压变小，图像A是灯泡的I-U图像，图像B是滑动变阻器的I-U图像，灯泡的电压分别为1.0V、1.5V、2.5V，对应的电流分别为0.16A、0.2A、0.25A，电阻分别为

所以小灯泡两端电压越大，电阻越大。

[7]由图乙可知，当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，灯泡两端的电压是1.5V，通过灯泡的电流是0.2A，小灯泡消耗的功率

PL=ULIL=1.5V×0.2A=0.3W

（6）[8]小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V，说明变阻器的最大阻值较小，由串联分压可知，在电路中串联一个阻值为20Ω的定值电阻R，电源电压是3.0V，为了使小灯泡两端的电压是3.0V，将开关S1并联在电阻R两端，闭合开关S1将R短路，变阻器的滑片移动阻值最小处，此时只有灯泡的简单电路，灯泡两端的电压等于电源电压，即灯泡两端的电压是3.0V，如图所示

9．          A     小灯泡处断路     R0处短路     0.38     0.70（或0.7）     1.216

【详解】(1)[1]由图甲知，灯泡与R0并联，电压相等，灯泡额定电压为3.8V，灯泡正常发光时，通过电流表A2的电流

I2===0.38A0.6A

故电流表A2的量程选“0∼0.6A”，对照图甲连接如下：

(2)[2]闭合开关前，滑片滑到阻值最大处，阻值最大处在A端。

(3)[3][4]闭合开关，发现灯不亮，可能是电路断路或并联部分出现短路，两电流表有示数且相同，说明是小灯泡处断路或R0处短路。

(4)[5][6][7]定值电阻与灯泡并联，它们两端的电压相等，当并联电压等于灯泡的额定电压UL=3.8V时，灯泡正常发光， 由(1)知，此时电流表A2的示数为0.38A，由图丙知，电流表A1的量程是03A，最小分度值是0.1A，电流表A1读数I1=0.7A，流过灯泡的电流

IL=I1−I2=0.7A−0.38A=0.32A

灯泡的额定功率

P=ULIL=3.8V×0.32A=1.216W

10．（1）0.2A；（2）1.32×104J；（3）0.264kW•h

【详解】解：（1）使用风干功能时，电路中只有电动机工作,由知道，此时通过电动机的电流

（2）使用烘干功能时，电路中电动机和发热电阻并联，两端电压相同，由 知道，1min内产生的热量

（3）电阻的功率

电路消耗的总功率

电路消耗的总电能

答：（1）使用风干功能时通过电动机的电流是0.2A；

（2）使用烘干功能时电阻R在1min内产生的热量是1.32×104J；

（3）使用烘干功能1h消耗的电能是0.264kW•h。

11．（1）100W；（2）44Ω；（3）84%

【详解】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温档，保温档功率

（2）闭合开关S1、S2，电路中只有R1、R2并联接入电路，电路处于加热档，R2的功率

由可知，R2的电阻

（3）水温度升高75℃吸收的热量

这个过程消耗的电能

电蒸锅的加热效率

答：（1）保温档的功率为100W；

（2）电阻R2的阻值44Ω；

（3）电蒸锅的加热效率为84％。

12．（1）2A；（2）10Ω；（3）3900J

【详解】解：（1）正常工作时通过的电流是

（2）长方体体积

V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3

装满水时长方体浮力为

F浮=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N

对压敏电阻压力

F=200N-5N=195N

此时压敏电阻为14Ω，R0应为

（3）水体积为

水的重力

重心高度变化为0.5m，所以水的重力所做的功是

答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；

（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为10Ω；

（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。

13．(1)10Ω；(2)6V，2Ω；(3)，0.9W

【详解】由图甲可知，电阻R1、R0和变阻器R2串联，电压表V1测量R1和R2的总电压，电压表V2测量变阻器两端的电压。

(1)由图像可知，当R2阻值最大时，电路中的总电阻最大，通过电路的电流最小，通过R2的电流为0.3A，由串联电路电压的规律可知R1和R2的总电压是5.4V，R2两端的电压为3V，R2的最大阻值

R2max==10Ω

(2)R1两端的电压

U1=U1总-U2=5.4V-3V=2.4V

R1==8Ω

当滑片置于R2的中点位置时，滑动变阻器接入电路的阻值

R2′=×10Ω=5Ω

R2消耗的电功率为0.8W，所以

P2=I′2R2′=I′2×5Ω=0.8W

I′=0.4A

以题意，有

U=5.4V+0.3A×R0

U=0.4A×(8Ω+5Ω+R0)

联立解得

U=6V，R0=2Ω

(3)滑片移动xcm时，滑动变阻器接入电路的阻值Rx′′=xΩ，R2消耗电功率

P=

由上式可知，当x=10，即时，R2消耗的电功率达到最大值，最大功率

P最大=

答：(1)R2的最大阻值是10Ω；

(2)电源电压是6V，R0的阻值是2Ω；

(3)R2消耗的电功率P随x变化的关系式是，R2消耗电功率的最大值是0.9W。

14．

【详解】从用电安全考虑，开关要接在灯泡和火线之间，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如图所示：