人教版物理中考二轮复习电功率专题专练（含解析）

这是一份人教版物理中考二轮复习电功率专题专练（含解析），共12页。试卷主要包含了5 V”字样， 【答案】等内容，欢迎下载使用。

用如图甲所示的电路测量小灯泡电功率，小灯泡标有“2.5 V”字样。
(1) 为了测量小灯泡的额定功率，至少需要选择 节新干电池串联作为电源。
(2) 闭合开关后电压表的示数如图乙所示，则小灯泡两端的电压是 V。为了测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片应向阻值 （选填：“增大”或“减小”）的方向移动。
(3) 调节电压表的示数为 V 时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为 0.3 A，则小灯泡的额定功率为 W。
(4) 继续移动滑片，使小灯泡两端的电压为 2.7 V，此时小灯泡的实际功率 其额定功率（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图所示。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒，其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。充电座两侧有二个像海豚和蝙蝠一样导航的信号发射和接收装置，当剩余电量减为电池容量的 20% 时，机器人在充电座的引导下会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
额定工作电压12 V额定功率30 W电池容量2500 mAh工作噪音<50 dB
(1) 机器人工作时，主机内部的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过 0.001 s 收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为 cm．（设超声波在空气中的传播速度为 340 m/s）
(2) 采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的 ，机器人返回自动充电是依据 （选填“红外线”或“超声波”）导航的。
(3) 该机器人正常工作时的电流为 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 h。
回答下列问题：
(1) 通过用电器的电流相等，用电器上的电压越大，电功率 ；用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率 。
(2) 电功率等于 与 的乘积，公式是 。
(3) 在纯电阻电路中电功率公式的变形：
P=UI=IR⋅I= ；
P=UI=U⋅UR= 。
如图所示为某型“无人机”，它有 4 个旋翼，可通过无线电操控，实现无人航拍。
(1) 无人机的一个旋翼的电动机额定功率为 30 W 额定电压为 15 V，此电动机正常工作时，通过的电流为 A。
(2) 该机所用电池的参数为输出电压 15 V 、容量 5000 mA⋅h，它能够提供的电能是 J；若电能的 80% 用于飞行，飞行时的实际功率为 100 W，则该机最多能飞行时间 。
图甲是某电烤箱的电路图，已知 R1 、 R2 两根电阻丝阻值均不变。图乙为其铭牌信息，其中高温挡额定功率模糊不清。（答案不用科学计数法表示）
(1) R1 的电阻是 Ω；
(2) 该电烤箱处于低温挡正常工作 50 s，R2 产生的热量为 J；
(3) 该电烤箱高温挡的额定功率为 W。
如图所示是一种煲汤用的电饭锅工作原理图，其中温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间。电饭锅的部分参数如下表所示。
容积4.5 L额定功率220 V保温功率80 W加热功率500 W
(1) 三脚插头上标着 E 的导线和 相连，插座上相应的导线和 相连。
(2) 调节切换开关可以使电饭锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”时为保温挡。小瑾发现，当电饭锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 。
(3) 该电饭锅处于高温挡正常工作时，使 4.5 L 的水温度升高 54∘C 需要 42 min，那么电饭锅的效率为多少？[ c水=4.2×103 J/(kg⋅∘C) ]
(4) 倡导“低碳生活”是实现人与自然和谐相处的重要体现。以下做法不符合“低碳生活”要求的是 。
A．出行时尽量使用自行车
B．大力开发利用太阳能和风能
C．节约用水、用电、用气
D．大力发展以煤为燃料的火力发电
定值电阻甲和乙中的电流与其两端的电压关系如图所示，由图象可得：
(1) 甲的电阻为 Ω；
(2) 当通过乙的电流为 0.5 A 时，其消耗电功率为 W；
(3) 若将甲和乙并联后接在电压为 2 V 电源两端，则干路中的电流为 A。
2020 年 5 月 5 日，我国长征五号 B 运载火箭首飞成功，为我国空间站建设奠定了基础：
(1) 长征五号 B 运载火箭穿越大气层时，火箭上部外壳——整流罩温度升高，其分子的动能 （填“增大”或“减小”），其内能的改变是通过 （填“做功”或“热传递”）的方式实现的。火箭发动机在没有空气的环境中 （填“能”或“不能”）正常工作。
(2) 未来两三年我国将完成中国空间站的建设。空间站运行时，其动力补充来源于 次能源——太阳能。有阳光时，空间站利用光伏发电的功率为 60 kW。1 h 发电 kW⋅h。空间站以 7.8×103 m/s 的速度运行一年，通过的路程为 光年。
茶树的叶肉细胞内含有一种叫茶多酚的植物碱，可以在茶多酚氧化酶的催化作用下氧化，氧化的茶多酚使茶叶变红。根据这一原理，人们制作出绿茶、红茶等不同品种的茶叶。
茶多酚氢化酶的活性与温度关系如图甲所示。
(1) 茶制作工艺之一“炒青锅”，开始锅温 90∼100∘C，后降到 70∼80∘C。经过这一道工艺制作出的茶叶是绿茶还是红茶？ ，请说明理由 。
(2) 图乙为某品牌自动进水电茶壶及其部分参数。此电茶壶正常工作时的电流是 A（保留两位小数）；正常工作时烧水 5 分钟消耗的电能是 J。
额定功率:1500 W额定电压:220 V额定容量:1 L
问题解决——改造电饭煲
小明发现自己家的电饭煲只有高温蒸煮却没有保温功能，于是他找来一个与电饭煲的电热丝阻值相同的电阻 R 和一个单刀双掷开关 S，对电饭煲进行了改造，使其具有蒸煮和保温两个挡位。
(1) 请在虚线框内画出改造后的电饭煲的工作电路图（电饭煲的电热丝用表示）
(2) 分别说明两个挡位时开关 S1 和 S2 的状态；
(3) 求出电饭煲在蒸煮和保温状态时消耗的电功率之比为 。
如图所示，家庭电路中新装有甲、乙、丙三盏规格相同的白炽灯，丁为检验灯（四灯额定电压均为 220 V），在检测过程中：
(1) 只闭合开关 S1，电路中有两盏灯发光，这两盏灯分别是 ；
(2) 此时，这两盏灯是以 联的方式连接在一起，它们 （选填：“能”或“不能”）正常发光，判断的依据是 ；
(3) 若只闭合开关 S2，丁灯正常发光，则电路存在的故障是： ；
(4) 若电路正常，闭合四个开关，能正常发光的白炽灯是： 。
基础问答、计算、作图。
(1) 包口香糖的锡纸条带金属锡的一侧具有导电性，现将锡纸条剪成中间细、两端粗的形状直接连在电源的两极上，过了一会发现锡纸条中间处先开始冒烟、起火，原因是：锡纸条的中间细，电阻 ，由公式 可知在 和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多，所以锡纸条中间先开始冒烟、起火。
(2) R1 、 R2 两只电阻的阻值之比为 2:3，若把它们并联后接入电路，通过 R1 、 R2 的电流之比是 ，R1 、 R2 两端电压之比是 ，电功率之比是 。
(3) 下图是家庭电路的一部分，请在下图中标明零线与火线，并将各元件接入家庭电路中。
电梯为居民上下楼带来便利，但出于安全考虑，需要设置超载自动报警系统，学校科技小组为某电梯设计了一个由压敏电阻控制的超载报警系统，电路如图所示，电源电压为 12 V，电阻箱最大阻值为 999.9 Ω，滑动变阻器的最大阻值为 1000 Ω。报警器通过的电流达到 10 mA 时立即报警，电梯停止运行，压敏电阻R的阻值随其所受压力 F 的变化情况如表格所示，其中压力 F 等于电梯所载物体的重力。（g 取 10 N/kg）
压力F/N020004000600080001000012000⋅⋅⋅电阻Rx/ Ω250240230220210200190⋅⋅⋅
(1) 当电梯所载物体的重力为 8000 N 时，压敏电阻 Rx 的阻值为 Ω。
(2) 报警装置恰好报警时，电路消耗的总功率为 W。
(3) 要求电梯承载质量达到 600 kg 时立即报警，可按照下列步骤调试此报警系统：
i ①开关闭合前，将滑动变阻器的滑片 P 移至 b 端，将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为 Ω；
②将开关 S1 闭合、 S2 断开，调节滑动变阻器的滑片 P，直至报警器报警；
ii ③保持滑动变阻器的滑片 P 位置不变，将 ，警系统调试完毕，即可正常使用。
(4) 通过进一步调节报警系统电路，可使电梯最大承载质量达到 kg。
(5) 报警电路使用久了，若其灵敏程度降低（即触发报警的电流变大），为了仍能精准报警，可采取的措施是 。
答案
一、综合应用题（共13题）
1. 【答案】
(1) 2
(2) 0.6；减小
(3) 2.5；0.75
(4) 大于
【解析】
(1) 一切干电池电压为 1.5 V，小灯泡额定电压为 2.5 V，因此至少需要 2 节干电池串联作为电源。
(2) 图中电压表读数为 0.6 V，而小灯泡的额定电压为 2.5 V，因此需要增大小灯泡的电压，即减小滑动变阻器两端电压，故需要减小滑动变阻器的电阻。
(3) 当 U=2.5 V 时，小灯泡正常发光，P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。
(4) 此时小灯泡电压大于其额定电压，由 P=U2R 可知，小灯泡的实际功率大于其额定功率。
2. 【答案】
(1) 小于；17
(2) 摩擦；超声波
(3) 2.5；0.8
【解析】
(1) 由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小可知，机器人在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，
在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒，故主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
由 v=st 得，超声波从发射到收到回波所通过的总路程：
s总=vt=340 m/s×0.001 s=0.34 m，
则其发射超声波时与障碍物间的距离：
s=s总2=0.34 m2=0.17 m=17 cm；
(2) 摩擦力与接触面粗糙程度有关，采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦；机器人返回自动充电是依据超声波导航；
(3) 根据 P=UI 得：
I=PU=30 W12 V=2.5 A=2500 mA；
剩余电量减为电池容量的 20% 时，
Qʹ=0.8Q
由 I=Qt 得：
t=QʹI=0.8×2500 mAh2500 mA=0.8 h。
3. 【答案】
(1) 越大；越大
(2) 用电器两端电压；电流；P=UI
(3) I2R；U2R
4. 【答案】
(1) 2
(2) 2.7×105；2610 s
【解析】
(1) 一个旋翼的电动机的额定电压是 15 V，额定功率为 30 W，根据 P=UI 可得其额定电流为：
I=PU=30 W15 V=2 A
(2) 该机所用电池的参数为输出电压 15 V 、容量 5000 mA⋅h，则该电池储存的能量：
W=UIt=15 V×5 A×3600 s=2.7×105 J。
根据 η=W机W 可得，电能转为的机械能：
W机=W×80%=2.7×105 J×80%=2.16×105 J，
根据 P=Wt 可得，该机最多能飞行的时间：
t=W机P实=2.16×105 J100 W=2160 s
5. 【答案】
(1) 20
(2) 19360
(3) 3025
【解析】
(1) 由图可知，闭合开关 S1，开关 S2 接 b 时，只有 R1 接入电路，电路中电阻较小，由 P=U2R 可知，电路功率较大，电烤箱处于中温挡，
则 R1=U2P中=220 V22420 W=20 Ω；
(2) 开关 S1 断开，开关 S2 接 b 时，R1 与 R2 串联，电路中总电阻最大，由 P=U2R 可知，
电路总功率最小，电烤箱处于低温挡，
此时电路中的电流 I低=P低U=484 W220 V=2.2 A，
此时电路中总电阻 R低=U2P低=(220 V)2484 W=100 Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，则 R2=R低−R1=100 Ω−20 Ω=80 Ω，
电烤箱处于低温挡正常工作 50 s，R2 产生的热量 Q=I低2R2t=(2.2 A)2×80 Ω×50 s=19360 J；
(3) 闭合开关 S1，开关 S2 接 a 时，R1 与 R2 并联，电路中总电阻最小，由 P=U2R 可知，
总功率最大，电烤箱处于高温挡，
则 P2=U2R2=(220 V)280 Ω=605 W，
电烤箱处于高温挡时的额定功率 P高=P中+P2=2420 W+605 W=3025 W。
6. 【答案】
(1) 金属外壳；大地
(2) 3；保温功率小于（或等于）散热功率
(3) 81%
(4) D
【解析】
(1) E 导线和电饭锅的金属外壳相连，插入插座时，与大地连接。
(2) 由图提供的信息知道 R1>R2，根据电功率公式 P=U2R 可知，当 U 不变时，电阻越小，功率越大，故当开关连接触点 3 时，消耗的电功率最小，处于保温状态；
当电热锅处于保温挡正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因是电流产生的热量小于或等于散失的热量，不能使水温升高。
(3) V=4.5 L=4.5×10−3 m3，
m=ρV=1.0×103 kg/m3×4.5×10−3 m3=4.5 kg，
水吸收的热量 Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg⋅∘C)×4.5 kg×54∘C=1.0206×106 J，
加热功率 P=500 W，工作 42 min 消耗电能 W=Pt=500 W×42×60 s=1.26×106 J，
η=QW×100%=1.0206×106 J1.26×106 J×100%=81%。
(4) 低碳经济就是指通过开发新能源，尽可能地减少煤炭、石油、天然气等高碳能源消耗，减少温室气体的排放，达到社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。
因此大力发展以煤为燃料的火力发电与低碳经济相违背，故选D。
7. 【答案】
(1) 10
(2) 1.25
(3) 0.6
【解析】
(1) 由图知，当 U甲=3.0 V 时，I甲=0.3 A，由欧姆定律得，R甲=U甲I甲=3.0 V0.3 A=10 Ω。
(2) 当通过乙的电流为 0.5 A 时，乙电阻两端的电压为 2.5 V，故其消耗电功率为：P乙=I乙U乙=0.5 A×2.5 V=1.25 W。
(3) 乙的电阻：R乙=U乙I乙=2.5 V0.5 A=5 Ω，甲乙两电阻并联后总电阻 R=R甲R乙R甲+R乙=10 Ω×5 Ω10 Ω+5 Ω=103 Ω，由欧姆定律得干路电流：I=UR=2V103 Ω=0.6 A。
8. 【答案】
(1) 增大；做功；能
(2) 一；60；2.6×10−5
【解析】
(1) 整流罩温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大；整流罩克服空气摩擦做功，是通过做功改变内能；火箭发动机自带燃料和助燃剂，可以在真空中工作。
(2) 太阳能可直接获取利用，属于一次能源；
1 h 发电
W=Pt=60 kW×1 h=60 kW⋅h；
空间站以 7.8×103 m/s 的速度运行一年，通过的路程为
7.8×103 m/s×3600 s×24×3653×108 m/s×3600 s×24×365=2.6×10−5 光年。
9. 【答案】
(1) 绿茶；高温使得茶多酚氧化酶的活性降低，茶多酚无法充分氧化褐变
(2) 6.82；4.5×105
【解析】
(2) 根据 I=PU，
正常工作时 I=P额U额=1500 W220 V=6.82 A，
根据 W=Pt，
W=Pt=1500 W×(5×60) s=4.5×105 J。
10. 【答案】
(1)
(2) 闭合 S1，S2 打到 a 处，处于蒸煮状态；闭合 S1，S2 打到 b 处，处于保温状态
(3) 2:1
11. 【答案】
(1) 甲乙
(2) 串；不能；它们的实际电压小于额定电压 220 V
(3) 乙灯短路
(4) 甲乙丙
12. 【答案】
(1) 大；Q=I2Rt；电流
(2) 3:2；1:1；3:2
(3)
13. 【答案】
(1) 210
(2) 0.12
(3) i 220
ii S1 断开、 S2 闭合
(4) 1000
(5) 滑动变阻器的滑片向 b 端移动
【解析】
(1) 由表中数据，当电梯所载物体的重力为 8000 N 时，压敏电阻 RX 的阻值为 210 Ω。
(2) 由题知，电源电压为 12 V，报警器通过的电流达到 10 mA 时立即报警，则报警电路消耗的总功率为：P=UI=12 V×0.01 A=0.12 W。
(3) i 电梯承载质量达到 600 kg 时，其压力 F=G=mg=600 kg×10 N/kg=6000 N，由表中数据知，压敏电阻受到的压力为 6000 N 时，其阻值为：Rx=220 Ω，故开关闭合前，将滑动变阻器的滑片 P 移至 b 端，将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为 220 Ω。
(4) 报警时电路中的最小电流是 I=10 mA=0.01 A，由欧姆定律可得，此时报警电路的总电阻为：
R=UI=12 V0.01 A=1200 Ω，
滑动变阻器的最大阻值为 1000 Ω，由串联电阻的规律，压敏电阻最小为：
Rx小=1200 Ω−1000 Ω=200 Ω，
由表中数据知，可使电梯最大载重达到 10000 N，
最大质量 m=Gʹg=10000 N10 N/kg=1000 kg。
(5) 报警电路使用久了，若其灵敏程度降低（即触发报警的电流变大），要使电流变小，由欧姆定律，应增大电阻的电阻，根据串联电阻的规律，故可采取的措施是：滑动变阻器的滑片向 b 端移动。