2022中考物理综合复习专项练习 第16课时电功率

这是一份2022中考物理综合复习专项练习 第16课时电功率，共6页。
基础强化
1．人们为了纪念物理学家作出的贡献，有些物理量和物理规律就用他们的名字来命名，如以__________的名字命名电功率的单位，以__________的名字命名电流热效应的规律。
2．(2021德州模拟)如图1为华为P40手机，手机内置3 600 mA·h电池，支持40 W快充和27 W无线快充。若手机锂电池电压为4 V，则当充满电时，手机锂电池存储的电能为__________J；电能作为一种能源，属于__________(选填“一次”或“二次”)能源。若手机待机时的电流约为0.06 A，则充满电的手机的待机时间是__________h。
图1
3．由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的__________效应而造成大量的电能损耗，我国青年科学家曹原的突破性研究将有望实现常温超导，用超导电缆输电可大大降低电能损耗。已知某段输电线路电流为200 A，电阻为0.5 Ω，若用超导电缆代替该线路输电1 h，可节约电能________kW·h，这些电能可使一盏“220 V 20 W”的灯泡正常工作________h。
图2
4．小明家买来一台电热水器，家中使用的是如图2所示的电能表，此时电能表的示数是________kW·h，小明将电热水器安装好后，使其单独工作14 min，电能表的转盘转过2 100转，在此过程中，电热水器消耗的电能是__________J，它的实际功率是__________W。小明使家中额定功率为1 000 W 的电水壶单独正常工作6 min，观察到电能表表盘转过__________转。
5．(2021承德模拟)标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”字样的小灯泡甲和乙(灯丝电阻不变)串联在某电路中(灯不损坏)，__________灯较亮，灯甲、乙的实际功率之比为__________，要保证两灯安全工作，允许加的最大电压是__________V。
6．(2021安阳模拟)如图3所示，电源电压不变，当开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数是0.3 A，电压表的示数是3 V，则R1＝________Ω。将两表互换位置，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数是0.2 A，则R2消耗的功率为________W。
图3
7．(2021自贡改编)某电热水壶有“烧水”和“保温”两挡，如图4是其内部简化电路图，已知R0＝44 Ω，R1＝1 056 Ω。当开关S接2时，电热水壶处于__________(选填“烧水”和“保温”)挡，此时电热水壶的功率为__________W；不计热量损失，将5 kg水从36 ℃加热到80 ℃需要的时间为__________s。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
图4
8．(2021七台河)将“220 V 60 W”的灯泡L1和“220 V 40 W”的灯泡L2串联在220 V的电源上组成闭合电路(设灯丝电阻不变)，则下列说法正确的是( )
A．灯泡L1比灯泡L2亮
B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯泡的总功率大于40 W
D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
9．额定电压均为6 V的甲、乙两灯，其I－U图像如图5所示。下列说法正确的是( )
图5
A．甲、乙两灯的电阻均随电压的增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时，电阻之比为3∶2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时，实际功率之比为1∶3
10. (2021自贡)如图6所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是( )
图6
A．U形管液面高度变化是容器中的气体热胀冷缩的缘故
B．通电后透明容器中气体的内能增大，是通过做功的方式改变的
C．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1∶2
D．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
能力提升
11．(2021福建)某手机电池容量为4 200 mA·h，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。
12．多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。如图7所示是某品牌养生壶简化电路图。该养生壶有低温、中温和高温三个挡位可调，其中温挡的功率为550 W，高温挡的功率为1 100 W，容积为1 L。则R1的阻值为__________Ω，养生壶低温挡的功率为__________W。在标准大气压下，使用高温挡将初温是12 ℃的一壶水烧开用时420 s，该养生壶高温挡的加热效率为__________。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
图7
13．如图8甲所示是通过灯L和电阻R的电流随它们两端电压变化的图像，将它们按如图乙所示方式接入电路中，闭合开关S时，灯L的实际功率为P1＝1 W，则电源电压为________V；再闭合开关S1，电流表的读数I2为________A，电路消耗的总功率P为________W。
图8
14．将分别标有“6 V 6 W”和“3 V 3 W”字样的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3 V的电源两端，________灯更亮；若将两只灯泡并联接在该电源两端，两灯的电功率之比P甲∶P乙＝________；若串联和并联时电路的总功率分别为P1和P2，则P1∶P2＝________。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
15．(2021郴州改编)如图9甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化的关系图线如图乙所示，则：
图9
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流为__________A；
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压为__________V；
(3)R0的阻值为__________Ω，电源电压为__________V；
(4)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率为________W。
16．(2021遂宁)小伟为了监测家人体重，设计了一个简易体重计，电路如图10甲所示。已知：电源电压6 V，定值电阻R0＝6 Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受压力的关系如图乙所示，电压表量程为0～3 V，改装后用于显示被测人体重，分析题中信息可以得出(踏板重力不计)( )
图10
A．体重越大，电压表示数越小
B．电压表2 V刻度处应标为500 N
C．该电路消耗的最小功率为3 W
D．该体重计能测量的最大体重为600 N
17．(2021衡阳)(双选)如图11甲所示的电路中，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是( )
图11
A．电源的电压为9 V
B．定值电阻R0的阻值为10 Ω
C．R0的最大功率为0.4 W
D．当滑片在b端时，电路的总功率为1.2 W
18．(2021齐齐哈尔)(双选)如图12所示，电源电压为4.5 V保持不变，电压表选择“0～3 V”量程，电流表选择“0～0.6 A”量程，电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”，闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是( )
图12
A．电流表的变化范围是0.3～0.6 A
B．电压表的变化范围是1.5～3 V
C．滑动变阻器的阻值变化范围是5～20 Ω
D．该电路的最大总功率是2.7 W
19．(2021东营)为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图13甲所示。控制电路中，电压U1＝3 V，定值电阻R0＝50 Ω，热敏电阻R的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220 V，R1＝836 Ω，R2＝44 Ω。已知恒温调奶器容量为2 kg，水温达到80 ℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
图13
(1)请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理；
(2)求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流；
(3)求工作电路在保温状态下的电功率；
(4)当调奶器加满温度为25 ℃的水，加热元件工作500 s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
20．如图14所示为国内某厂商发布的名为“秦”的高性能电动汽车，“秦”百公里加速时间仅为6 s，最高速度可达180 km/h，在纯电状态下可水平行驶50公里。“秦”的电池为磷酸铁锂电池，电池电压为500 V，容量为200 A·h，充电时间约为6 h。(假设电动机将电能全部转化为机械能)
图14
(1)“秦”在充满电后电池存储的电能为多少？
(2)在最大行驶里程中，“秦”行驶时所受的平均阻力为多大？
(3)某次行驶中“秦”消耗电能4.6 kW·h，如果“秦”改用效率为25%的传统汽油发动机作动力，则行驶同样的路程需要消耗多少汽油？(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
答案：
1．瓦特 焦耳 2.51__840 二次 60
3．热 20 1__000 4.680.6 2.1×106 2__500 360
5．乙 1∶2 9 6.10 0.2 7.烧水 1__100 840
8．B 9.D 10.B 11.55.5 电流 12.88 275 80%
13．2 0.7 1.4 14.甲 1∶2 2∶9
15．(1)0.6 (2)5 (3)10 6 (4)0.9 16.D 17.BD 18.BC
19．解：(1)水温达到80 ℃前，电磁铁把衔铁吸下，使动触点与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80 ℃时，衔铁被弹簧拉起，使动触点与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态。
(2)由题图乙可知当温度为80 ℃时，热敏电阻的阻值为100 Ω，控制电路的总电阻R控＝R＋R0＝100 Ω＋50 Ω＝150 Ω
衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流
I＝ eq \f(U1,R控) ＝ eq \f(3 V,150 Ω) ＝0.02 A
(3)R1、R2和串联接入工作电路中时，处于保温状态，由P＝UI和I＝ eq \f(U,R) 得，保温功率P温＝ eq \f(U eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ,R1＋R2) ＝ eq \f(（220 V）2,836 Ω＋44 Ω) ＝55 W
(4)水吸收的热量
Q＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(80 ℃－25 ℃)＝4.62×105 J
恒温调奶器加热状态下的电功率P热＝ eq \f(U eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ,R2) ＝ eq \f(（220 V）2,44 Ω) ＝1 100 W
500 s内消耗的电能W＝P热t＝1 100 W×500 s＝5.5×105 J
恒温调奶器的加热效率η＝ eq \f(Q,W) ＝ eq \f(4.62×105 J,5.5×105 J) ＝84%
20．解：(1)“秦”在充满电后电池存储的电能
W＝UIt＝500 V×200 A×3 600 s＝3.6×108 J
(2)电动机将电能全部转化为机械能，则牵引力做的功
W有＝W＝3.6×108 J
通过的路程s＝50 km＝5×104 m
由W＝Fs得，牵引力F＝ eq \f(W有,s) ＝ eq \f(3.6×108 J,5×104 m) ＝7 200 N
则“秦”行驶时所受的平均阻力f＝F＝7 200 N
(3)消耗的电能W1＝4.6 kW·h＝4.6×3.6×106 J＝1.656×107 J
由η＝ eq \f(W1,Q) ＝ eq \f(W1,mq) 得，消耗汽油的质量
m＝ eq \f(W1,ηq) ＝ eq \f(1.656×107 J,25%×4.6×107 J/kg) ＝1.44 kg