浙江省2023年中考科学模拟题知识点分类汇编-13电功和电功率

这是一份浙江省2023年中考科学模拟题知识点分类汇编-13电功和电功率，共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，简答题，探究题等内容，欢迎下载使用。
浙江省2023年中考科学模拟题知识点分类汇编-13电功和电功率 一、选择题1．（2023·浙江·一模）如图甲所示是健身蹦床，原理可用图乙所示。电源电压不变，R1为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（　　）A．电流表A的示数逐渐变小，电压表V的示数逐渐变大B．R1消耗的功率逐渐变大，整个电路消耗的功率逐渐变大C．电压表V与电流表A示数的比值逐渐变小D．电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值逐渐变大 二、填空题2．（2023·浙江·一模）如图为某智能保温杯垫的外观和电路图。使用时，在杯中装入一定量的水，闭合开关S1、S2，杯垫的电功率为16W，水温逐渐升高。当水温达到55℃时，温控开关S2自动断开，杯垫的电功率减小至4W，水温保持55℃左右不变（不计温度对电阻的影响）。则R2的阻值为______Ω；若该杯垫对水的加热效率为75%，则把200g水从25℃加热至55℃需要______秒。（c水=4.2×103J/（kg·℃））3．（2023·浙江·一模）杭州亚运会主打“绿色、智能、节俭、文明”的理念，各大场馆不仅提供高质量的运动体验，而且致力于推动创新科技的智能互动。（1）奥体中心主体育馆（图甲）采用绿色能源——太阳能光伏发电系统为场馆供电。一块单晶双面光伏组件，日均发电2.2 kW·h，这些电可供额定功率为10W的节能灯正常工作______h。若这些能量由热值为J/kg的焦炭完全燃烧获得，则需______kg焦炭；（不计热量损失）（2）亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产，自然界某些微生物通过呼吸作用，可将该材料分解成二氧化碳和水，同时放出能量，这一过程属于新陈代谢的______（选填“同化”或“异化”）作用；（3）富阳水上运动中心场馆（图乙）屋顶种植大量绿植，通过植物的光合作用来实现创新设计“屋面固碳释氧”，请写出光合作用的文字表达式：______。（4）下列符合“绿色亚运”理念的是______（填序号）①场馆周围采用太阳能路灯照明；②在各场地使用电动汽车；③废布料制成的吉祥物公仔；④利用火力发电为各场馆供电。4．（2023·浙江·一模）如图所示电路，电源电压恒为6V，R为滑动变阻器，R1为5Ω的定值电阻。（1）闭合开关，移动滑动变阻器R的滑片使电压表示数为2.5V，求此时滑动变阻器R接入电路的阻值和整个电路消耗的电功率为(        )；（2）闭合开关，移动滑动变阻器R的滑片至某一位置，此时电压表的示数为U0。若只将R1替换成10Ω的定值电阻R2，要求替换后电压表示数不超过3V，则U0不能超过______V。5．（2023·浙江·一模）某电热水器的电路包括控制电路和工作电路两部分，可通过电磁继电器自动控制，实现加热与保温挡位变换。其电路图如图所示，其中R1、R2为电热丝，R3为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器水箱内），其阻值随温度的升高而减小。开关S1和S2可同时闭合或断开，红灯和绿灯是电热水器工作状态指示灯，红灯亮表示加热状态，绿灯亮表示保温状态。（1）要确保电热水器正常工作，工作电路中接线柱的连接应是______（选填字母）。A．①连②、③连④    B．①连③、②连④    C．①连④、②连③（2）电热丝的电阻值R1______（选填“>”“=”或“<”）R2。（3）正常工作时，电热水器能将水加热到100℃（一个标准大气压下）后自动切换为保温挡。若想让电热水器将水加热到90℃后自动切换为保温挡，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）移至适当位置。 三、简答题6．（2023·浙江·一模）图甲是智能加热恒温杯垫，其电路原理简图如图乙所示，和均为电热丝，杯垫具有加热和保温两个挡位，加热功率为40W，保温功率为10W。（）（1）当和均闭合时，智能加热恒温杯垫处于______（选填“加热”或“保温”）状态。（2）该杯垫在加热状态下正常工作10分钟，消耗的电能是多少？(      )（3）用该加热杯垫将0.5 kg水从25℃加热到75℃时，水吸收的热量是多少？(      )7．（2023·浙江·一模）小滨同学用一个电流表和阻值为20Ω的电阻测某未知电阻的阻值，设计的电路如图所示。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A；同时闭合开关S、后，电流表的示数为0.5A，电源电压保持不变。求（1）电源电压；（2）电阻阻值；（3）同时闭合S、S1，2分钟，电阻消耗的电能？8．（2023·浙江·一模）2023年的冬天特别寒冷，小临同学家从网上购买了如图甲的一款踢角线取暖器，该类型的取暖器具有不占地，易收纳可调节等特点。以下是某品牌踢脚线地暖的相关信息。（1）开关、均闭合时，取暖器为______（选填“高”或“低”）功率模式。（2）取暖器中的阻值为多少？(    )（3）小临同学家开了一整晚（10小时）的低功率模式，要花费多少度的电？(    ) 9．（2023·浙江·一模）在测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率时，所用电路如图甲所示，其中电源电压恒为3V。（1）连接电路后，将滑动变阻器滑片移到最右端。闭合开关，发现电压表指针如图乙所示，出现这种故障的原因可能是______；（2）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数如图丙所示时，为了测定小灯泡的额定功率，接下来的操作是______；（3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率是______W。10．（2023·浙江·二模）如图所示的电路中，电阻的阻值为。闭合开关S，电流表的示数为，电流表的示数为，求：（1）电源两端的电压；（2）电阻的阻值；（3）内电流通过整个电路所做的功。11．（2023·浙江·校联考一模）随着生活条件的改善，人们更加重视家居环境的美化，如图甲是带有水温调节功能的家庭水族箱，其工作原理如图乙所示，R1为阻值可调的电热丝，R2为阻值400Ω的定值电热丝，开关S2为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答：（1）当开关S1闭合，S2接______（填“a”或“b”）时，电路处于保温状态；（2）当电路处于加热状态时，通电10分钟消耗的电能是多少焦？______（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？______ 四、探究题12．（2023·浙江·一模）小滨同学在测量标有“2.5V”字样小灯泡电功率的实验中，连接图甲所示的电路（1）小滨在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打“×”，并画线把它改到正确的位置上；(      )（2）通过移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度，并根据记录的多组数据作出了如图乙所示的图像。根据图像推算出小灯泡的额定功率是______W；（3）小江同学根据图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。如图所示，为定值电阻，为单刀双掷开关，实验操作如下：①闭合开关S，将置于1处，调节滑动变阻器的滑片P，使得小灯泡正常发光，记录下此时的电压表示数为；②不改变滑动变阻器滑片P的位置，将置于2处，记录下此时电压表的示数。则小灯泡的额定功率可表示为：______（用、、表示）。13．（2023·浙江·二模）小乐用如图甲所示的电路完成“测量小灯泡额定功率”的实验，电源电压为，小灯泡上标有“”的字样。（1）正确连接电路并检查无误后，要在闭合开关___________（选填“前”或“后”）将滑动变阻器调到阻值最大；（2）小乐正确操作，测出多组不同的电压和对应的电流值。其中灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为___________W；（3）小乐根据所测得的多组数据，绘制成图丙所示的小灯泡的关系图像，有同学认为，小乐所得的图像不正确，他的理由应是___________。14．（2023·浙江·校联考一模）如下图是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物连接图。电源电压为6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时小灯泡电阻约为8欧，他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10欧 1安”和“20欧 2安”字样。（1）本实验中小明应该选择___________（选填 “A”或“B”）滑动变阻器才能测出小灯泡在2V~3V不同电压下的电功率。（2）连接好电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针有较大偏转，电压表几乎不偏转，出现这种现象的原因可能是小灯泡___________。（3）排除故障后进行实验，并将实验数据记录在下表中：实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电功率P/W12.00.28　　22.5I0　　33.00.34　　①移动滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图所示为I0，则小灯泡额定功率为___________瓦。②以电流的平方（I2）为横坐标，以实际功率（P）为纵坐标，下列各项坐标图与实验数据最相符的是___________。A．   B．    C． D．
参考答案：1．B【详解】由图可知，压敏电阻R与定值电阻R1串联，电流表测该电路中的电流，电压表测R1两端的电压。A．在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，压敏电阻R的阻值减小，电路总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；根据可知，R1两端的电压变大，即电压表V示数变大，故A错误；B．由可知，电阻R1的阻值不变，电路电流变大，故R1消耗的功率逐渐变大；电源电压不变，电路电流增大，由可知整个电路消耗的功率逐渐变大，故B正确；C．电压表V与电流表A示数的比值即R1的电阻，整个过程中R1阻值不变，故电压表V与电流表A示数的比值保持不变，故C错误；D．电压表前后两次的示数，，则即由此可知电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值不变，故D错误。故选B。2．     3025     2100【详解】[1]当闭合开关S1、S2时，电路为R2的简单电路，且电路的电阻最小，根据可得，此时杯垫的电功率为解得，R2的阻值为R2=3025Ω。[2]水吸收的热量为根据可得，由于杯垫对水的加热效率为75%，则杯垫消耗的电能为根据可得，需要的时间为3．     220     0.264     异化     二氧化碳+水有机物（储存着能量）+氧气     ①②③【详解】（1）[1]一块单晶双面光伏组件，日均发电2.2 kW·h，根据可知这些电可供额定功率为10W的节能灯正常工作[2]若这些能量由热值为的焦炭完全燃烧获得，则需焦炭的质量为（2）[3]同化是指生物体把从外界获取的营养物质转变成自身的营养物质，并储存能量的变化过程。异化是指生物体把自身组成一部分物质，加以分解释放出里面的能量，并把分解的终产物排出体外的变化过程。亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产，自然界某些微生物通过呼吸作用，可将该材料分解成二氧化碳和水，同时放出能量，这一过程属于新陈代谢的异化作用。（3）[4]植物的光合作用的是通过叶绿体利用光能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气的过程。光合作用的文字表达式为：二氧化碳+水有机物（储存着能量）+氧气。（4）[5]①场馆周围采用太阳能路灯照明，能减小有害气体的排放，故①符合题意；②在各场地使用电动汽车，能减小有害气体的排放，故②符合题意；③废布料制成的吉祥物公仔，属于废物再利用，故③符合题意；④火力发电会排放很多有害有毒的气体，故④不符合题意。故选①②③。4．     0.5A，3W     2【详解】（1）[1]分析电路图可知，R与R1串联，电压表测量R1两端电压，定值电阻R1为5Ω，当电压表示数为2.5V时，通过R1的电流由串联电路中电流特点可知通过R的电流为0.5A，则滑动变阻器R接入电路的阻值[2]整个电路消耗的电功率（2）[3]定值电阻R2为10Ω，电压表示数不超过3V，则滑动变阻器R接入电路的阻值不小于替换前R1为5Ω时，U0不超过5．     B     <     左【详解】（1）[1] A．若①连②、③连④，则工作电路是断路，不能工作，故A不符合题意；B．①连③、②连④，加热时，R1接入电路，红灯亮，即红灯和R1连入220V的电路中；当温度达到设定的保温温度时，热敏电阻阻值减小，电路电流变大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，工作电路进入保温状态，绿灯亮（红灯熄灭），R2接入电路，为保温状态，由可知，此时功率小，故R1小于R2，故Ｂ符合题意；C．若①连④、②连③，则加热时R2接入电路，绿灯亮，保温时红灯亮，不符合题意；故选B。（2）[2]由上面的分析可知R1<R2（3）[3]当温度升高时，由热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小可知，R的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电磁铁的磁性变强，衔铁与下触点接触，电热水器处于保温状态，所以，要降低电热水器的保温温度，就应增大控制电路的电流，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片左端移动。6．     加热          【详解】（1）[1]根据电路图可知，两个开关都闭合时，电路只有R2工作，为加热档，只闭合开关S1两个电阻串联电路电阻较大，功率较小，为保温档。（2）[2]加热功率为40W，该杯垫在加热状态下正常工作10分钟，消耗的电能是（3）[3]将0.5kg水从25℃加热到75℃时，水吸收的热量7．（1）6V；（2）30Ω；（3）144J【详解】解：（1）当只闭合开关S时，电路只有已知电阻有电流通过，电源电压为 （2）两开关都闭合时，两个电阻并联，通过已知电阻的电流不变。通过待测电阻的电流为 待测电阻阻值为 （3）当两个开关均闭合，2min电阻R消耗的电能为 答：（1）电源电压为6V；（2）待测电阻的阻值为30Ω；（3）电阻R消耗了144J电能。8．     高          10度【详解】解：（1）当开关S1、S2均闭合时，R2被短路，电路只有R1串联，根据可知，电路中电阻越小，P越大，所以为高功率档。（2）根据高功率档可求电路R1的阻值为根据低功率档可求R1、R2的总电阻为那么（3）小临同学家开了一整晚（10小时）的低功率模式，消耗的电能为答：（1）开关S1、S2均闭合时，取暖器为高功率档；（2）取暖器中R2的阻值为；（3）小临同学家开了一整晚（10小时）的低功率模式，要花费10度的电。9．     电流表的正负接线柱接反     见解析     0.5【详解】（1）[1]开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到最右端，并发现电流表如图乙所示，指针向零刻度线的左侧偏转，则出现此现象的问题是电流表的正负接线柱接反。（2）[2]由图丙可知，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是2V，小灯泡的额定电压是2.5V，灯泡电压小于额定电压2.5V，由电路图可知，要使灯泡正常发光，应向左端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值减小，灯泡两端的电压增大到2.5V为止。（3）[3]由图丁可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.2A，小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W10．（1）9V；（2）15Ω；（3）135J【详解】解：（1）由图可知，R1和R2并联，电流表A2测的是R2支路的电流，电流表A1测的是干路电流，即总电流；由并联电路电流的规律可知通过R1的电流I1=I-I2=1.5A-0.6A=0.9A并联电路各支路两端的电压等于电源电压，则电源两端的电压U=U1=I1R1=0.9A×10Ω=9V（2）由并联电路电压的规律可知R2两端的电压U2=U=9V电阻的阻值（3）10s内电流通过整个电路所做的功W=UIt=9V×1.5A×10s=135J答：（1）电源两端的电压为9V；（2）电阻R2的阻值为15Ω；（3）10s内电流通过整个电路所做的功为135J。11．     a     7.26×106J     600Ω【详解】（1）[1]开关S1断开、S2接a时，电阻和变阻器串联，电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，处于保温状态；当开关S1闭合、S2接b时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，处于加热状态。（2）[2]当开关S1闭合，S2接b时，电路处于加热状态，为电阻R2的简单电路，通电10分钟消耗的电能 （3）[3]当开关S1闭合，S2接a时，电路处于保温状态，为电阻R1和R2的串联电路，电路的总电阻 电热丝R1连入电路的阻值R1=R总-R2=1000Ω-400Ω=600Ω12．          0.75     【详解】（1）[1]图中灯泡与电流表并联，与电压表串联了，故电路图应该更正如下：（2）[2]从图中可知额定电压为2.5V，额定电流为0.3A，故小灯泡的额定功率是（3）[3]闭合开关S，将S1置于1处，调节滑动变阻器的滑片P，使得小灯泡正常发光，记录下此时的电压表示数为U1，即灯泡的额定电压为U1；不改变滑动变阻器滑片P的位置，将S1置于2处，记录下此时电压表的示数U2；故额定电流为故13．     前     0.8     见解析【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前将滑动变阻器调到阻值最大。（2）[2]灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流表选用0~0.6A的量程，分度值0.02A，其示数为0.32A，灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.32A=0.8W（3）[3]由图丙可知，灯泡的电阻随温度升高而减小，故小乐所得的图像不正确，他的理由应是：灯泡的电阻随温度升高而增大。14．     B     短路     0.8W     D【详解】（1）[1]当小灯泡的电压为2V时，变阻器的电压最大U变=U总-U=6V-2V=4V在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即代入数据知道解得R变=16Ω，故应选择变阻器B。（2）[2]连接好电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针有较大偏转，电压表几乎不偏转，出现这种现象的原因可能是小灯泡短路。（3）①[3]根据图片知道，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.32A，那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W②[4]由P=I2R知道，如果灯泡的电阻不变，那么它的电功率与电流的平方成正比，图像为通过坐标原点的斜线。实际上，随着电流的增大，温度的升高，灯丝电阻在不断增大，即相同的电流时，电功率会更大，则图像会向纵轴方向弯曲，故D符合题意。故选D。