10电功率的计算（期末常考提升题）-江苏省2023-2024九年级物理上学期期末突击练习

这是一份10电功率的计算（期末常考提升题）-江苏省2023-2024九年级物理上学期期末突击练习，共30页。

①小灯泡的额定功率为3.6w；
②电源电压为16V；
③当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.25W；
④若将电压表量程换为0～3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω。
A．①②B．①③C．①④D．③④
2．在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让家用挂壁空调工作3min，测得电能表指示灯闪烁120次。但是他家电能表铭牌上的“**imp/（kW•h）”的参数模糊不清了，这个参数值最可能是（ ）
A．1000B．2000C．3000D．4000
3．如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω，1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”，小灯泡上标有“4.5V，0.3A”字样，其I﹣U图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（ ）
A．电路的最大功率是3.6W
B．小灯泡的最小功率是0.75W
C．电流表的示数范围是0.15A—0.3A
D．滑动变阻器接入的阻值为5Ω—25Ω
4．如图所示，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点），当滑片P在b点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的功率为1.8W。当滑片P从a移到b的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．R2的最大阻值为10Ω
B．电压表示数变化了12V
C．R1消耗的电功率变化了7W
D．电路消耗的总功率变化了7.2W
5．电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“20Ω 1A”字样，小灯泡L上标有“6V”字样，其I﹣U图像如图甲所示。把小灯泡L接入如图乙所示的电路中，将滑片P移至最右端，闭合开关S，电流表示数为0.3A。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．小灯泡正常发光时电阻为10Ω
C．小灯泡正常发光时功率为0.9W
D．整个电路消耗的最大功率为4.5W
6．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”闭合开关S、在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示．则下列说法中错误的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为3.6W
B．当电流表示数为0.25A 时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75W
C．电源电压为16V
D．若将电压表量程换为0～3V．滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω
7．如图所示电路，电源电压不变，R为定值电阻，将标有“6V 2W”的灯泡L1接在a、b两接线柱间，闭合开关S，灯L1正常发光；若在a、b两接线柱间换上标有“6V 3W”的灯泡L2，闭合开关S，则灯L2（ ）
A．恰能正常发光B．比正常发光时偏亮
C．灯丝可能烧断D．比正常发光时偏暗
8．如图，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了12Ω，电流表示数增大了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（ ）
①电源电压为24V
②R2的最大阻值为48Ω
③开关都闭合时，R2的最大功率为43.2W
④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为18W
A．①②B．①②③C．①③④D．①②③④
二．填空题（共8小题）
9．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L1与L2灯丝电阻不变，闭合开关后，L2的电功率为4W，占电路总功率的。则L1与L2灯丝电阻之比为 。使用一段时间后，L2灯突然熄灭，L1的亮度明显变亮，则L2出现了 （断/短）路故障。
10．若将甲、乙两只定值电阻串联接入电源，电压表指针偏转角度相同，则甲、乙两定值电阻的阻值之比是 ；若将甲、乙两只定值电阻并联在同一电源上，则并联时甲定值电阻的功率P甲并与串联时甲定值电阻的功率P甲串之比是 。
11．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。则该滑动变阻器的最大值是 Ω，电源电压是 V，电路消耗的最小电功率为 W。
12．如图所示，电能表示数为 kW•h；此电能表接入家庭照明电路中，允许用电器总功率最大为 W；若再转动250转，则电能表示数变为 kW•h。
13．如图甲电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P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的关系图象如图乙所示。则R1的阻值为 Ω；图乙中阴影部分面积表示某一时刻R2的 （填一物理量）；当电路中的电流为 A时，R2电功率的最大值为 W。
14．小明家电能表本月底示数如图所示，上月底的示数为“01386”，则他家本月消耗的电能为 kW•h。小明观察到当家里只有一台空调机连续工作10min时，该电能表的指示灯闪了600次，在这段时间内空调消耗的电能为 kW•h，实际功率为 W。
15．蒸蛋器是采用通电发热盘对水加热，利用盘内产生的水蒸气把鸡蛋煮熟的，如图甲所示鸡蛋煮熟过程中鸡蛋温度升高，内能增加，是通过 方式实现的。家中电能表如图乙，此时电能表的示数是 kW•h。在没有其他用电器接入电路的情况下，把6只鸡蛋蒸熟时间为6min，指示灯闪烁了96次，消耗电能为 kW•h；则此蒸蛋器的功率为 W。
16．甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S1，小灯泡L的实际功率为1W，则此时小灯泡L的电阻为 Ω；再闭合开关S2，电阻R在1min内产生的热量为 J。
三．计算题（共3小题）
17．图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是20℃，淋浴头的出水温度为40℃，淋浴20min共用水100L，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】，求：
（1）电热丝R1的阻值。
（2）水吸收的热量。
（3）该热水器高温挡功率。
18．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V，2.5W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω，定值电阻R2的阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，灯丝电阻不随温度变化，求：
（1）小灯泡L正常发光时的阻值为多少？
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻R2的电功率为多少？
（3）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率。
19．梅雨季节空气湿度RH较大，人会感觉不舒服，人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%～60%。小聪设计了一款湿度计，从湿度计（由小量程电流表改装而成）指针所指刻度可知湿度大小，其原理如图甲所示。R0为1kΩ的定值电阻，电源电压恒为3V，R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示，当指针所指湿度对应电流表示数为1.5mA时。
（1）求此时的空气湿度，并判断人体感觉是否舒服。
（2）若空气湿度为50%，求电路消耗的总功率。
四．解答题（共1小题）
20．综合实践活动时，小明设计了一个“双电表”显示拉力大小的装置，如图所示。电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R0的阻值为8Ω；MN是长为40cm、阻值为40Ω的电阻丝R，其阻值与长度成正比，硬质弹簧下端和金属滑片P固定在一起，P与电阻丝R接触且摩擦不计，弹簧电阻恒为2Ω，其受到的拉力F与伸长量x的关系如下表所示。当拉力为零时，滑片P恰停至M端，电流表的示数为0.18A；当施加某个拉力时，电压表示数为2V。
（1）电路中的接线柱“C”应与电阻丝R的 （选填“A”或“B”）接线柱连接。
（2）该装置中的电源电压多大？
（3）当电压表的示数为2V时，电路消耗的总功率为多少？此时拉力大小为多少？
（4）为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，应在该电路中的 （选填“D”或“E”）位置处串联一个至少为 Ω的电阻。
10电功率的计算（期末常考提升题）-江苏省2023-2024九年级物理上学期期末突击练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
①小灯泡的额定功率为3.6w；
②电源电压为16V；
③当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.25W；
④若将电压表量程换为0～3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω。
A．①②B．①③C．①④D．③④
【答案】C
【解答】解：
由甲图可知，滑动变阻器和灯泡串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测量电路中的电流。
①小灯泡L的额定电流为0.6A，由图乙可知灯泡两端的电压是6V，根据P＝UI可知灯泡的额定功率
PL＝ULIL＝6V×0.6A＝3.6W
故①正确；
②由图丙可知，通过变阻器的电流为0.6A时，变阻器连入电路的电阻为10Ω，根据欧姆定律可知变阻器两端的电压
U滑＝IR滑＝0.6A×10Ω＝6V
根据串联电路的电压特点可知电源电压为
U＝UL+U滑＝6V+6V＝12V
故②错误；
③当电流表示数为0.25A时，由图乙可知，灯泡两端的电压是1V，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压
U滑1＝U﹣UL1＝12V﹣1V＝11V
由串联电路电流的规律和电功率的公式得到变阻器消耗的电功率
P＝U滑1I1＝11V×0.25A＝2.75W
故③错误；
④将电压表量程换为0～3V，当电压表的示数为3V时，变阻器连入电路的电阻最小，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A，由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为0.5A，根据欧姆定律可知变阻器连入电路的最小阻值
由图丙可知变阻器连入电路的最大电阻为50Ω，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω，故④正确。
故C符合题意。
故选C。
2．在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让家用挂壁空调工作3min，测得电能表指示灯闪烁120次。但是他家电能表铭牌上的“**imp/（kW•h）”的参数模糊不清了，这个参数值最可能是（ ）
A．1000B．2000C．3000D．4000
【答案】B
【解答】解：家用挂壁空调工作时的电功率约为1200W，
工作3min消耗的电能为W＝Pt＝1200W×3min＝1200W×180s＝2.16×105J；
家用挂壁空调工作3min，电能表指示灯闪烁120次，则空调工作1h，电能表指示灯闪烁的次数为×120次＝2000次；
因此电能表铭牌上的“**imp/（kW•h）”的参数值最可能是2000。
故选：B。
3．如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω，1A”，电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”，小灯泡上标有“4.5V，0.3A”字样，其I﹣U图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（ ）
A．电路的最大功率是3.6W
B．小灯泡的最小功率是0.75W
C．电流表的示数范围是0.15A—0.3A
D．滑动变阻器接入的阻值为5Ω—25Ω
【答案】B
【解答】解：A．由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；题意可知，为保证电路安全，电路中允许通过的最大电流是0.3A，即电流表的最大示数是0.3A，电路的最大功率是：
P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故A错误；
BC．由串联电路的分压特点可知，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最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的示数最小；即当电压表的示数为3V时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为：
UL＝U﹣U滑＝6V﹣3V＝3V，
由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是0.25A，小灯泡的最小功率是
PL＝ULIL＝3V×0.25A＝0.75W，故B正确；
根据上面的分析，电路中的电流范围是0.25A﹣0.3A，故C错误。
D、当电压表的示数为3V时，灯泡L两端的电压UL＝U﹣U滑＝6V﹣3V＝3V，由图乙可知，此时电路中的电流I′＝IL＝0.25A；
由欧姆定律知，滑动变阻器的最大电阻Rmax＝＝12Ω；
当滑动变阻器接入电路的电阻最小时，I＝0.3A，滑动变阻器的电压U小＝U﹣UL＝6V﹣4.5V＝1.5V；
由欧姆定律知，滑动变阻器的最小电阻Rmin＝＝5Ω；
滑动变阻器接入的阻值为5Ω—12Ω，故D错误。
故选：B。
4．如图所示，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点），当滑片P在b点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的功率为1.8W。当滑片P从a移到b的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．R2的最大阻值为10Ω
B．电压表示数变化了12V
C．R1消耗的电功率变化了7W
D．电路消耗的总功率变化了7.2W
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片P在b点时，接入电路中的电阻最大，
由P＝UI可得，R2两端的电压：
U2＝＝＝10V，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：
R2＝＝＝100Ω，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：U＝I1R1+U2＝0.1A×R1+10V，
当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，滑动变阻器两端的电压：
U2′＝＝＝6V，
所以电源电压：U＝I2R1+U2′＝0.3A×R1+6V，
因电源的电压不变，所以，0.1A×R1+10V＝0.3A×R1+6V，
解得：R1＝20Ω，
电源电压：U＝I1R1+U2＝0.1A×20Ω+10V＝12V；
（2）当P在a端时，R2连入阻值为0，则电压表的示数为0，电路为R1的简单电路；
电流表最大示数：
I＝＝＝0.6A，
R1消耗的电功率与电路消耗的总功率相等，
所以P1＝P＝UI＝12V×0.6A＝7.2W；
当P在b端时，电路中的电流I′＝0.1A，电压表示数U2＝10V，
R1消耗的电功率：P1′＝（I′）2R1＝（0.1A）2×20Ω＝0.2W，
电路消耗的总功率：P′＝UI′＝12V×0.1A＝1.2W，
则当滑片P从a移到b的过程中：
电压表变化了ΔU2＝10V﹣0V＝10V，故B错误；
R1消耗的电功率变化了ΔP1＝P1﹣P1′＝7.2W﹣0.2W＝7W，故C正确；
电路消耗的总功率变化了ΔP＝P﹣P′＝7.2W﹣1.2W＝6W，故D错误。
故选：C。
5．电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“20Ω 1A”字样，小灯泡L上标有“6V”字样，其I﹣U图像如图甲所示。把小灯泡L接入如图乙所示的电路中，将滑片P移至最右端，闭合开关S，电流表示数为0.3A。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．小灯泡正常发光时电阻为10Ω
C．小灯泡正常发光时功率为0.9W
D．整个电路消耗的最大功率为4.5W
【答案】D
【解答】解：ABC、当滑动变阻器的滑片P移至最右端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压；
闭合开关S，电流表示数为0.3A，从图像中可知此时灯泡两端的电压为3V，
由欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压U滑＝IR＝0.3A×20Ω＝6V，
根据串联电路的电压特点可知电源电压U＝UL+U滑＝3V+6V＝9V；
小灯泡的额定电压为6V，由图像可知，当小灯泡电压为6V时，电路中的电流I′＝0.5A，
由欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻：
RL＝＝＝12Ω，
小灯泡正常发光时的功率P额＝U额I′＝6V×0.5A＝3W，故ABC错误；
D、为了保证电路的安全，电路中最大电流：Imax＝I′＝0.5A，
则整个电路消耗的最大电功率为：Pmax＝UImax＝9V×0.5A＝4.5W，故D正确。
故选D。
6．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”闭合开关S、在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示．则下列说法中错误的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为3.6W
B．当电流表示数为0.25A 时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75W
C．电源电压为16V
D．若将电压表量程换为0～3V．滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω
【答案】C
【解答】解：由图甲电路图可知，电路为灯泡L和滑动变阻器R的串联电路，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流；
AC、当电流表示数为0.6A时，由图乙可知电压表示数为6V，即灯泡两端的电压UL＝6V；由图丙可知滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω，则滑动变阻器两端的电压为：UR＝IR＝0.6A×10Ω＝6V，由串联电路电压的特点可知电源电压为：U＝UL+UR＝6V+6V＝12V，故C错误；
由题知灯泡的额定电流为0.6A，由图乙可知，当电流为0.6A时，电压表示数为6V，即灯泡两端的额定电压UL＝6V，则灯泡的额定功率为：PL＝IUL＝0.6A×6V＝3.6W；故A正确；
B、当电流表示数为0.25A时，由图乙可知电压表示数为1V，即灯泡两端的电压UL′＝1V，根据串联电路电压的特点可知滑动变阻器两端的电压为：UR′＝U﹣UL′＝12V﹣1V＝11V，则滑动变阻器消耗的电功率为：PR＝I′UR′＝0.25A×11V＝2.75W，故B正确；
D、若将电压表量程换为0～3V，则灯泡两端电压最大为：ULmax＝3V，则由图乙可知，电路中的电流为0.5A，由串联电路电压特点可知滑动变阻器两端电压最小为：URmin＝U﹣ULmax＝12V﹣3V＝9V，滑动变阻器连入电路的最小阻值为：Rmin＝＝＝18Ω，则滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω，故D正确。
故选：C。
7．如图所示电路，电源电压不变，R为定值电阻，将标有“6V 2W”的灯泡L1接在a、b两接线柱间，闭合开关S，灯L1正常发光；若在a、b两接线柱间换上标有“6V 3W”的灯泡L2，闭合开关S，则灯L2（ ）
A．恰能正常发光B．比正常发光时偏亮
C．灯丝可能烧断D．比正常发光时偏暗
【答案】D
【解答】解：根据P＝的变形公式R＝可知，当电压相同时，电功率越大，电阻越小；
所以“6V 3W”的灯泡电阻比“6V 2W”灯泡电阻小；
把乙灯泡接入电路后，灯泡电阻变小，定值电阻阻值不变，
灯泡分压变小，灯泡两端的电压小于6V，
灯泡两端电压小于其额定电压，灯泡的实际功率小于额定功率3W，比正常发光时偏暗，灯丝不可能烧断，故D正确，ABC错误。
故选：D。
8．如图，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了12Ω，电流表示数增大了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（ ）
①电源电压为24V
②R2的最大阻值为48Ω
③开关都闭合时，R2的最大功率为43.2W
④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为18W
A．①②B．①②③C．①③④D．①②③④
【答案】B
【解答】解：（1）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，电流表测电路中的电流，设此时通过电路的电流为I1；
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了12Ω，已知电流表示数增大了0.1A，即电路中的电流增大0.1A，此时小灯泡恰好正常发光，
则此时通过电路的电流I2＝IL＝＝＝0.5A，
所以可知滑动变阻器的滑片P在b端时电路的电流：I1＝I2﹣ΔI＝0.5A﹣0.1A＝0.4A，
小灯泡L标有“6V 3W”字样，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，则灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，
则由欧姆定律可知，滑动变阻器的滑片P在b端时电源电压：U＝I1（R滑+RL）＝0.4A×（R滑+12Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时电源电压：U＝I2（R滑′+RL）＝0.5A×（R滑﹣12Ω+12Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
联立①②两式解得：R滑＝48Ω，U＝24V，故①、②正确；
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡被短路，滑动变阻器和定值电阻并联接入电路，此时电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
则通过定值电阻的电流：IR1＝＝＝1.2A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且此时电流表测干路电流，电流表量程为0～3A，则当电流表示数达到最大时，通过滑动变阻器的电流最大，则通过滑动变阻器的最大电流：I滑大＝I总大﹣IR1＝3A﹣1.2A＝1.8A，
所以滑动变阻器的最大功率为：P滑大＝UI滑大＝24V×1.8A＝43.2W，故③正确；
（3）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，此时通过电路的电流最小，则由题意和前面解答可知最小电流为I小＝I1＝0.4A，
所以电路消耗的总功率最小值为：P小＝UI小＝24V×0.4A＝9.6W，故④错误。
综上可知，只有①②③正确。
故选：B。
二．填空题（共8小题）
9．如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L1与L2灯丝电阻不变，闭合开关后，L2的电功率为4W，占电路总功率的。则L1与L2灯丝电阻之比为 4：1 。使用一段时间后，L2灯突然熄灭，L1的亮度明显变亮，则L2出现了 短 （断/短）路故障。
【答案】4：1；短。
【解答】解：
电路总功率等于各个用电器功率之和。L2的电功率占电路总功率的，则L1与L2功率之比为4：1，两灯串联，电流相等，根据P＝I2R可知L1与L2灯丝电阻之比为4：1。
串联电路，一个灯亮，一个灯不亮，故障是不亮的灯出现了短路，依题意L2灯突然熄灭，L1的亮度明显变亮，则L2出现了短路故障。
故答案为：4：1；短。
10．若将甲、乙两只定值电阻串联接入电源，电压表指针偏转角度相同，则甲、乙两定值电阻的阻值之比是 4：1 ；若将甲、乙两只定值电阻并联在同一电源上，则并联时甲定值电阻的功率P甲并与串联时甲定值电阻的功率P甲串之比是 25：16 。
【答案】4：1；25：16。
【解答】解：由图知，甲、乙两定值电阻串联，电压表V1测电源电压U，V2测乙电阻两端的电压U2，因为电压表指针偏转角度相同，说明两个电压表所选的量程不同，且V1的示数是V2的示数的5倍，又因为串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，则甲、乙两定值电阻的电压之比是U1：U2＝4：1，根据U＝IR可知，在电流一定时，电压与电阻成正比，即甲、乙两定值电阻的阻值之比R1：R2＝U1：U2＝4：1；
若将甲、乙两只定值电阻并联在同一电源上，则并联时甲定值电阻的功率P甲并与串联时甲定值电阻的功率P甲串之比是＝＝。
故答案为：4：1；25：16。
11．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。则该滑动变阻器的最大值是 50 Ω，电源电压是 12 V，电路消耗的最小电功率为 2.4 W。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图象可知，当电路中的最小电流I最小＝0.2A时，R1的电功率P1＝2.0W，
由P＝I2R可得，R1的最大电阻：
R1＝＝＝50Ω；
（2）由图象可知，当电路中的电流I2＝0.4A时，R1的电功率P2＝3.2W，
由P＝I2R可得，此时R1接入电路的电阻：
R1′＝＝＝20Ω；
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和和I＝可得，电源的电压：
U＝I2（R0+R1′）＝0.4A×（R0+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电路中的电流I＝0.2A时，电源的电压：
U＝I最小（R0+R1）＝0.2A×（R0+50Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解得：R0＝10Ω，
电源电压U＝I最小（R0+R1）＝0.2A×（10Ω+50Ω）＝12V。
（3）当滑片位于最a端时R0与R1串联，此时电路的总电阻最大，总功率最小，
为P最小＝UI最小＝12V×0.2A＝2.4W。
故答案为：50；12；2.4。
12．如图所示，电能表示数为 751.8 kW•h；此电能表接入家庭照明电路中，允许用电器总功率最大为 2200 W；若再转动250转，则电能表示数变为 751.9 kW•h。
【答案】751.8；2200；751.9。
【解答】解：（1）电能表的读数时，最后一位是小数，单位kW•h，示数W1＝751.8kW•h；
（2）由电能表参数可知，电能表正常工作时的电压为220V，允许用电器正常工作时的最大电流为10A，
则电能表允许同时工作用电器的最大总功率：
P＝UI＝220V×10A＝2200W；
（3）因2500R/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转2500圈，
所以，再转动250转消耗的电能：
W2＝kW•h＝0.1kW•h，
则电能表示数：
W＝W1+W2＝751.8kW•h+0.1kW•h＝751.9kW•h。
故答案为：751.8；2200；751.9。
13．如图甲电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P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的关系图象如图乙所示。则R1的阻值为 10 Ω；图乙中阴影部分面积表示某一时刻R2的 电功率 （填一物理量）；当电路中的电流为 0.3 A时，R2电功率的最大值为 0.9 W。
【答案】10；电功率；0.3；0.9。
【解答】解：（1）由图甲可知，两个电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，滑片P由A端移动到B端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值由0变到最大；
P置于A端时，电路中只有R1工作，由图乙可知，此时电路中的电流为I1＝0.6A，电源电压U＝I1R1＝0.6A×R1，
当滑片P移到B端时，R1、R2串联，由图乙可知电路中的电流I2＝0.1A和R2两端的电压U2＝5V，根据欧姆定律和串联电路电压规律可得，电源电压U＝U1+U2＝0.1A×R1+5V，
联立两式可得电源电压U＝6V，R1＝10Ω；
（2）由图乙可知，阴影部分面积是对应电压与电流的乘积，据P＝UI可知，阴影部分面积表示某一时刻R2对应的电功率；
（3）由图可知，R1、R2串联，假设电路中的电流为I，由欧姆定律可知，R1两端的电压为U1＝IR1，
根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压为U2＝U﹣U1＝U﹣IR1；
则R2电功率：P2＝U2I＝（U﹣IR1）I＝﹣I2R1+UI＝﹣R1（I2﹣I）＝﹣R1（I﹣）2+，
根据二次函数的特点可知，当I＝＝＝0.3A时，滑动变阻器R2的电功率最大P最大＝＝＝0.9W。
故答案为：10；电功率；0.3；0.9。
14．小明家电能表本月底示数如图所示，上月底的示数为“01386”，则他家本月消耗的电能为 110 kW•h。小明观察到当家里只有一台空调机连续工作10min时，该电能表的指示灯闪了600次，在这段时间内空调消耗的电能为 0.2 kW•h，实际功率为 1200 W。
【答案】110；0.2；1200。
【解答】解：他家本月消耗的电能为：W＝248.6kW•h﹣138.6kW•h＝110kW•h；
当家里只有一台空调机连续工作10min时，该电能表的指示灯闪了600次，在这段时间内空调消耗的电能为：；
空调的实际功率为：。
110；0.2；1200。
15．蒸蛋器是采用通电发热盘对水加热，利用盘内产生的水蒸气把鸡蛋煮熟的，如图甲所示鸡蛋煮熟过程中鸡蛋温度升高，内能增加，是通过 热传递 方式实现的。家中电能表如图乙，此时电能表的示数是 2015.5 kW•h。在没有其他用电器接入电路的情况下，把6只鸡蛋蒸熟时间为6min，指示灯闪烁了96次，消耗电能为 0.03 kW•h；则此蒸蛋器的功率为 300 W。
【答案】热传递；2015.5；0.03；300。
【解答】解：（1）鸡蛋煮熟过程中，鸡蛋吸收热量，温度升高，内能增加，是通过热传递方式实现的；
（2）电能表的示数最后一位是小数位，所以电能表的示数为2015.5kW•h。
指示灯闪烁96次，蒸蛋器消耗的电能：
W＝96×kW•h＝0.03kW•h，
所用时间：
t＝6min＝0.1h，
则此蒸蛋器的功率：
P＝＝＝0.3kW＝300W。
故答案为：热传递；2015.5；0.03；300。
16．甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S1，小灯泡L的实际功率为1W，则此时小灯泡L的电阻为 4 Ω；再闭合开关S2，电阻R在1min内产生的热量为 24 J。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由欧姆定律知，电阻一定时，电流与电压成正比，
由图象知，正比例图象是R的I﹣U图象，曲线是L的I﹣U图象，
由电路图可知，只闭合开关S1，电路是灯泡的简单电路，
由图象可知，当灯泡两端的电压UL＝2V，通过的电流IL＝0.5A，
此时小灯泡L的实际功率：PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W，符合题意，
所以此时灯泡电阻RL＝＝＝4Ω，
且电源电压U＝UL＝2V；
（2）再闭合开关S2时，R与L并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，U＝UL＝UR＝2V，
由图象可知，此时通过R的电流IR＝0.2A，
R在1min内产生的热量：QR＝IR2Rt＝（0.2A）2×10Ω×60s＝24J。
故答案为：4；24。
三．计算题（共3小题）
17．图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5500W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是20℃，淋浴头的出水温度为40℃，淋浴20min共用水100L，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】，求：
（1）电热丝R1的阻值。
（2）水吸收的热量。
（3）该热水器高温挡功率。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由图知，两开关同时闭合时，两电阻并联，只闭合S1时，为R1的简单电路；
因为并联的总电阻小于其中任一电阻，根据P＝可知，只闭合S1时，电阻较大，功率较小，为低温挡，
电热丝R1的阻值：
R1＝＝＝8.8Ω；
（2）用高温挡淋浴时，淋浴20min共用水100L，
水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×100×10﹣3m3＝100kg；
水从初温20℃升高到40℃吸收的热量：
Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（40℃﹣20℃）＝8.4×106J；
（3）由题知，假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，
则消耗的电能：W＝Q＝8.4×106J；
该热水器高温挡功率：
P高＝＝＝7000W。
答：（1）电热丝R1的阻值为8.8Ω；
（2）水吸收的热量为8.4×106J；
（3）该热水器高温挡功率为7000W。
18．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V，2.5W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω，定值电阻R2的阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，灯丝电阻不随温度变化，求：
（1）小灯泡L正常发光时的阻值为多少？
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻R2的电功率为多少？
（3）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率。
【答案】（1）小灯泡L正常发光时的阻值为10Ω；
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，定值电阻R2的电功率为1.25W；
（3）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率为0.5W。
【解答】解：（1）由P＝可得，小灯泡L正常发光时的阻值：
RL＝＝10Ω；
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，R2与L并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L恰好正常发光，
所以，电源的电压U＝UL＝5V，
此时定值电阻R2的电功率：
P2＝＝1.25W；
（3）当只闭合S1、S3时R1与R2串联，当只闭合S2、S3时R1与L串联，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当电压表的示数U滑＝3V时，R2或L两端的电压分别为：
U2＝U﹣U滑＝5V﹣3V＝2V，UL′＝U﹣U滑＝5V﹣3V＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流分别为：
I1＝0.1A，I2＝0.2A，
当电路中的电流为0.1A时，电路消耗的总功率最小，
则电路消耗的最小功率：
P小＝UI1＝5V×0.1A＝0.5W。
答：（1）小灯泡L正常发光时的阻值为10Ω；
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，定值电阻R2的电功率为1.25W；
（3）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率为0.5W。
19．梅雨季节空气湿度RH较大，人会感觉不舒服，人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%～60%。小聪设计了一款湿度计，从湿度计（由小量程电流表改装而成）指针所指刻度可知湿度大小，其原理如图甲所示。R0为1kΩ的定值电阻，电源电压恒为3V，R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示，当指针所指湿度对应电流表示数为1.5mA时。
（1）求此时的空气湿度，并判断人体感觉是否舒服。
（2）若空气湿度为50%，求电路消耗的总功率。
【答案】（1）此时的空气湿度为80%，人体感觉不舒服；
（2）电路消耗的总功率为0.003W。
【解答】解：（1）由图甲可知，闭合开关，两电阻串联，电流表测量电路中的电流。
当指针所指湿度对应电流表示数为1.5mA时，电路中的电流I＝1.5mA＝0.0015A，
根据欧姆定律可知此时电路的总电阻：R总＝＝＝2000Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据电阻串联的特点可知湿敏电阻的阻值：R＝R总﹣R0＝2000Ω﹣1000Ω＝1000Ω＝1kΩ，
从图乙中可知此时的空气湿度为80%，因人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%～60%，故此时人体感觉不舒服；
（2）若空气湿度为50%，R′＝2kΩ，
电路消耗的总功率：P＝＝0.003W；
答：（1）此时的空气湿度为80%，人体感觉不舒服；
（2）电路消耗的总功率为0.003W。
四．解答题（共1小题）
20．综合实践活动时，小明设计了一个“双电表”显示拉力大小的装置，如图所示。电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R0的阻值为8Ω；MN是长为40cm、阻值为40Ω的电阻丝R，其阻值与长度成正比，硬质弹簧下端和金属滑片P固定在一起，P与电阻丝R接触且摩擦不计，弹簧电阻恒为2Ω，其受到的拉力F与伸长量x的关系如下表所示。当拉力为零时，滑片P恰停至M端，电流表的示数为0.18A；当施加某个拉力时，电压表示数为2V。
（1）电路中的接线柱“C”应与电阻丝R的 B （选填“A”或“B”）接线柱连接。
（2）该装置中的电源电压多大？
（3）当电压表的示数为2V时，电路消耗的总功率为多少？此时拉力大小为多少？
（4）为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，应在该电路中的 E （选填“D”或“E”）位置处串联一个至少为 14 Ω的电阻。
【答案】（1）B。
（2）该装置中的电源电压为9V。
（3）当电压表的示数为2V时，电路消耗的总功率为2.25W，此时拉力大小为0.28N。
（4）E；14。
【解答】解：
（1）由图知，定值电阻R0、滑动变阻器R和弹簧电阻串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；
当拉力为零时，滑片P恰停至M端，电流表的示数为0.18A，此时R0两端电压U0＝I0R0＝0.18A×8Ω＝1.44V，即电压表示数为1.44V；
由题知，当施加某个拉力时，电压表示数为2V；
所以可知，施加拉力后电压表的示数增大，由欧姆定律可知通过R0的电流增大，即串联电路中的电流增大，
说明拉力增大时（滑片向下移动），变阻器接入电路的电阻减小，故电路中的接线柱“C”应与电阻丝R的下端B接线柱连接。
（2）因B、C两接线柱连接，则结合电路图可知，拉力为零时，变阻器接入电路的阻值最大为R滑大＝40Ω，
此时电路的总电阻R总＝R滑大+R0+R弹簧＝40Ω+8Ω+2Ω＝50Ω，
则电源电压：U总＝I0R总＝0.18A×50Ω＝9V。
（3）当电压表的示数为2V时，电路中的电流I＝＝0.25A，
电路消耗的总功率：P总＝U总I＝9V×0.25A＝2.25W；
此时电路的总电阻：R总'＝＝36Ω，
此时变阻器接入电路的电阻：RP＝R总'﹣R0﹣R弹簧＝36Ω﹣8Ω﹣2Ω＝26Ω，
由题知，MN是长为40cm、阻值为40Ω的电阻丝R，其阻值与长度成正比，则1cm长的电阻丝阻值为1Ω，
所以此时电阻丝接入电路的长度L′＝＝26cm，
所以弹簧的伸长量x＝40cm﹣26cm＝14cm，
由表格数据知弹簧的伸长量与其受到的拉力成正比，且伸长量为10cm时拉力为0.2N，
则有＝，解得此时的拉力F＝0.28N。
（4）为了让该装置在弹簧允许的最大范围内“双电表”均可使用，需要让弹簧能够伸长到变阻器的N端，此时变阻器接入电路的阻值为零，电路中的电流最大，R0两端的电压也最大，
由电压表量程可知R0两端的最大电压U0大＝3V，则电路中的最大电流为I大＝，
此时电路的总电阻R总'＝＝24Ω，故需要串联的电阻R增＝R总'﹣R0﹣R弹簧＝24Ω﹣8Ω﹣2Ω＝14Ω，由于电压表的示数已经是最大值，所以由电路图可知增加的电阻需要接在E位置处。
答：（1）B。
（2）该装置中的电源电压为9V。
（3）当电压表的示数为2V时，电路消耗的总功率为2.25W，此时拉力大小为0.28N。
（4）E；14。F/N
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
x/cm
5
10
15
20
25
30
35
40
F/N
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
x/cm
5
10
15
20
25
30
35
40