专题15 电功、电功率和电热(第02期)-2023年中考物理真题分项汇编(全国通用)(解析版).docx
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1、专题15 电功、电功率和电热考点1 电能 电功1(2023湖南株洲)给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是()AW=UItBW=I2RtCtDW=Fs【答案】A【解析】给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是W=UIt=UQ,即等于电池上标有的电压U与电池的容量Q之积,而W=Fs是计算机械功的公式。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。2(2023山东滨州)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻的阻值为10。闭合开关,电流表A的示数为0.5A,A1的示数为0.3A,则电源电压为 V,定值电阻在1min内消耗的电能为 J。【答案】 3 36【解析】1由电路图可知,S闭合,R1、R2并联
2、,电流表Al测电阻R1的支路电流,电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,所以由可得,电源电压为2因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流为,由得,R2的阻值为,根据W=UIt得,R2在1min内消耗的电能为W=UI2t=3V0.2A60s=36J3(2023山东烟台)如图甲所示,电源电压恒定不变,的阻值为,图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合时,电压表示数为,通过小灯泡的电流为 A,电源电压为 V;当只闭合时,电压表示数为,电路在内消耗的电能为 J。【答案】 0.6 8 384【解析】1如电路图甲所示,当只闭合时,灯泡与R1串联,电
3、压表测灯泡两端电压,电压表示数为,如图乙所示,当小灯泡电压为2V时,通过电路的电流为0.6A。2串联电路中电流处处相等,则电阻R1两端的电压为根据串联电路中电压规律,电路总电压等于各部分电压之和,故电源电压为3 如电路图甲所示,当只闭合时,灯泡与R2串联,电压表测灯泡两端电压,电压表示数为,如图乙所示,当小灯泡电压为4V时,通过电路的电流为0.8A。电路在内消耗的电能为4(2023湖北宜昌)某品牌电动汽车的电池容量为130Ah,额定电压为400V,充电时它将电能转化为 能存储起来,充满电后它存储了 kW解析h的能量。【答案】 化学 52【解析】1 给电动汽车的电池充电时要消耗电能,是将电能转化
4、为化学能储存在电池以备使用。2 充满电后它存储的电能为5(2023湖南株洲)图甲为家用储水式电热水器,容积为60L,功率为2kW,主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成,其内部结构如图乙所示。解答下列问题。 (1)电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料,从节能方面看,应具有 (填“绝热”或“导热”)性能。储水腔内出水管的位置比进水管高,因热水密度比冷水小,故储水腔内 (填“热”或“冷”)水在上。在水压作用下,热水通过位置较高的出水管口不断流出;(2)储水腔储满水时,水的质量为 kg。要将这些水由20加热到预设温度70,需要吸收的热量为 J;已知水=1.0103kg/m3,c水=4.2103J/
5、(kg解析),1L=1.010-3m3(3)制热系统工作0.5h消耗 kW解析h的电能。【答案】(1)绝热 热 (2)60 (3)1【解析】(1)1为了减少热量散失,电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料,应该具有绝热性能,以减少能量损耗。2 因热水密度比冷水小,出水管的位置比进水管高,所以储水腔内应该是热水在上边。(2)3 储水腔储满水时,水的质量为4这些水需要吸收的热量为(3)5 制热系统工作0.5h消耗的电能为6(2023四川遂宁)我国电动汽车多项技术已领跑世界。某型号的国产电动汽车所用电池电压400V,满电时能存储80 kW解析h的能量,电池剩余20%的能量时需要充电(避免损伤电池)。
6、如图,小红驾驶该型号车携家人出行发现:汽车在高速公路上通过A处时仪表显示电池剩余95%的能量,汽车以108km/h的速度匀速直线行驶30min到达B处时,仪表显示电池剩余82.5%的能量。已知全车总质量为2t。汽车在该路段受到的阻力是车重的0.03倍,请计算该车通过这段高速路时的以下各量:(g=10N/kg)(1)汽车行驶的路程为多少km?(2)汽车受到的牵引力是多大?(3)汽车的能量转换效率多大?【答案】(1)54km;(2)600N;(3)90%【解析】解:(1)根据,汽车行驶的路程为(2)汽车的重力为G=mg=2103kg10N/kg=2104N因为汽车在匀速直线行驶,根据二力平衡可知,
7、牵引力等于阻力,即F=f=0.03G=0.032104N=600N(3)汽车所做的有用功W有 =Fs=600N54103m=3.24107J汽车消耗的电能W=(95%-82.5%)80 kW解析h=10kW解析h=3.6107J汽车的能量转换效率考点2 电功率7(2023四川遂宁)历史上的科学发现都源于对某些现象的认真观察、深入思考和不懈探究,要学好物理也要注重观察身边的事物。下列描述符合实际的是()A教室门的高度大约为3.5mB人正常的步行速度约为5m/sC家用电视机功率约1000WD初中物理课本封面受到大气压力接近5000N【答案】D【解析】A教室的高度约3m,教室门的高度在2.2m左右,
8、故A不符合题意;B人正常步行的速度约为,故B不符合题意;C家用电视机正常工作的电流在0.7A左右,工作功率约为,故C不符合题意;D物理课本封面的面积约为,由得,封面受到的大气压力约为,故D符合题意。故选D。8(2023江苏扬州)下列数据最接近实际的是()A液晶电视机的额定功率约B两个鸡蛋的质量约为C人洗澡舒适的水温约D人正常骑自行车的速度约【答案】A【解析】A液晶电视机的额定功率不太大,约为100W,故A符合题意;B一个鸡蛋质量约为50g,所以两个鸡蛋质量约为100g=100000mg,故B不符合题意;C人洗澡舒适的水温略高于人体的正常体温,约为40,故C错误;D人正常骑自行车的速度约,故D错
9、误。故选A。9(2023山东烟台)生活中处处有物理,根据你的经验,下列描述最符合实际的是()A一层教学楼的高度约为B一名普通中学生的质量约为C成年人步行的速度约为D教室内每只灯管的电功率约为【答案】B【解析】A一层教学楼的高度约为4m,故A不符合题意;B普通中学生的质量约为5060kg,故B符合题意;C成年人步行的速度约为1.01.2m/s,故C不符合题意;D教室内每只灯管的电功率约为50W,故D不符合题意。故选B。10(2023四川眉山)如图所示电路中,电源电压恒定不变,小灯泡标有“”字样(不考虑湿度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器标有“”字样,是定值电阻,电压表量程为,电流表量程为。闭合开关
10、,断开开关,小灯泡恰好正常发光。将的滑片移至最右端,闭合开关,断开开关,此时电压表示数为,消耗的功率为;向左移动滑片至某点,此时电压表示数为,消耗的功率为。已知,。下列说法中正确的是()A电源电压为B定值电阻的阻值是C保障电路元件安全的前提下,电路最小电功率为D保障电路元件安全的前提下,当滑动变阴器连入电路的阻值为时,电路的总功率最大【答案】D【解析】A由图得,当闭合开关S1、S2,断开开关S3,电路中只有小灯泡L工作,小灯泡L恰好正常发光,说明电源电压等于灯泡的额定电压6V,故A错误;B当闭合开关S3,断开开关S1、S2,电阻R1与滑动变阻器R2串联,当将的滑片移至最右端,滑动变阻器接入电路
11、中电阻最大,由得,由得,所以,则,解得,故B错误;C当电阻R1与滑动变阻器R2串联,滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路中过电流最小为,电路最小电功率为,故C错误;D当灯泡与滑动变阻器并联,电阻R1被短路时,且电流表示数最大为0.6A时,电路功率最大,此时电流表测量干路电流,由得,灯泡的额定电流为,滑动变阻器此时的电流为,由得,滑动变阻器此时接入电路中电阻为,故D正确。故选D。11(2023四川遂宁)如图甲所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2铭牌上标有“120 0.8A”的字样,电流表量程00.6A,电压表量程015V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,经测量分析,
12、得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是()A电源电压为16VBR1的阻值为25C电路总功率的最大变化量为10.8WD滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10100【答案】D【解析】由图甲可知,R1、R2串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。AB由图乙可知,当R2两端的电压为8V时,R2的电功率为4W,由P=UI可知,此时电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=I1R1+8V=0.5AR1+8V,当R2两端的电压为10V时,R2的电功率为4W,由P=UI可知,此时电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电
13、压U=I2R1+10V=0.4AR1+10V,联立两式可解得,电源电压U=18V,R1的阻值R1=20,故AB错误;CD根据题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A,电流表的量程为00.6A,为了电路安全,电路中的最大电流为I大=0.6A,则电路中的最大总功率P大=UI大=18V0.6A=10.8W,电路中的最小总电阻,根据串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器接入电路的最小阻值R2小=R小-R1=30-20=10,根据电压表量程可知,R2两端的最大电压为15V,根据串联电路的电压特点可知,R1两端最小电压U1小=U-U2大=18V-15V=3V,电路中最小电流,电路中的最小总功率P小=U
14、I小=18V0.15A=2.7W,滑动变阻器接入电路的最大阻值,所以,电路总功率的最大变化量P=P大-P小=10.8W-2.7W=8.1W,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10100,故C错误,D正确。故选D。12(2023江苏扬州)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”时,电源电压恒为,可选用、的电阻,滑动变阻器规格为“”,电压表(量程为),电流表(量程为)。下列说法正确的是()A将由换成,不需要调节滑动变阻器B调节滑动变阻器的过程中,应观察电流表的示数C实验中可保持两端电压为D将由换成,正确操作后滑动变阻器的功率将变小【答案】D【解析】AD探究电流与电阻的关系,要控制电压不变,将由换成,根
15、据串联分压原理可知,两端电压会增大,要使电压保持不变,需增大滑动变阻器所分电压,需调节滑动变阻器,增大其电阻;滑动变阻器两端电压不变,电阻增大,根据公式可知,滑动变阻器的功率将变小,故A错误,D正确;B调节滑动变阻器的目的是控制定值电阻电压不变,所以调节滑动变阻器的过程中,应观察电压表的示数,故B错误;C实验中若保持两端电压为3V,当时,电路电流为,会损坏滑动变阻器,故C错误。故选D。13(2023江苏无锡)用如图所示的电路测量额定电压为的小灯泡的额定功率。调节电阻箱,使它接入电路的阻值为。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,保持滑片的位置不变、闭合开关,断开开关,此时电压表示数为
16、,断开开关,调节电阻箱,使它接入电路的阻值为,闭合开关,此时电压表示数为。则小灯泡的额定功率为()ABCD【答案】C【解析】由图知道,当闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为时,是灯泡与滑动变阻器串联的电路,电压表测量灯泡两端的电压,灯泡正常发光,由欧姆定律知道,此时,保持滑片的位置不变、闭合开关,断开开关,此时变阻箱与滑动变阻器串联的电路,电压表测量变阻箱两端的电压,由欧姆定律知道,此时,断开开关,调节电阻箱,使它接入电路的阻值为,闭合开关,此时电压表示数为,由欧姆定律知道,此时,由解得,由知道,小灯泡的额定功率,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。14(2023湖北武汉)在学校
17、举行的劳动技术成果汇报展示活动中,小强同学展示了一辆自己组装的玩具车,它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度,实现“原地灯光秀”;通过改变直流电动机的转动方向及转速,实现“调速前进”或“定速后退”,如图所示。已知电源电压不变,标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL=10,定值电阻R2=5。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时,电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论:电源电压为9V玩具车“调速前进”时,电流表A的最大示数小于0.6A玩具车“定速后退”时,电路消耗的总功率小于2.4WS闭合,S1接1,S2接2时,玩具车处于
18、“原地灯光秀”模式其中正确的是()ABCD【答案】D【解析】当开关S1接1、S2接1时,滑动变阻器与定值电阻R2和灯泡串联,因为是原地所以不需要接入电动机,此时通过调节滑动变阻器可以实现“原地灯光秀”模式;玩具车前进且能调速,故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置,即应有滑动变阻器且与电动机串联,此时S1接1、S2接2时,是“调速前进”; 玩具车后退时,以恒定速度后退,即电动机应与R2和灯泡串联,S1接2、S2接1时,是“定速后退”状态。由题意知,当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时,当滑动变阻器不接入电路时,电流表A的最大示数为0.4A。此时电源电压为,当玩具车前进时电动机、灯泡RL和滑动
19、变阻器串联,电源电压6V,RL=10,当滑动变阻器不接入电路时,电路中电流最大为,玩具车“定速后退”时,电动机应、R2和灯泡串联,由得,故ABC错误,D正确。故选D。15(2023四川宜宾)小明家中安装的电能如图所示,其中“3000r/kW解析h”表示接在这个表上的用电器,每消耗1kw解析h的电能,转盘转过 转;小明关闭家里其它所有用电器,只打开空调,观察电能表转盘在1min内刚好转动了50转,则空调的功率是 W。【答案】 3000 1000【解析】1由电能表中“3000r/kW解析h”可知,每消耗1kW解析h的电能,转盘转过3000转。2电能表转盘在1min内刚好转动了50转,消耗的电能为,
20、则空调的功率是16(2023江西)分别标有“”和“”字样的小灯泡同时接入同一电路中,两灯均正常发光,两灯是 联,这是因为两灯的 。【答案】 串 额定电压不相等,额定电流相等【解析】12已知两灯的额定电压不相等,额定电流相等,若两小灯泡并联,因并联电路各支路电压相等,故只能有一个灯泡正常发光;若两灯串联,因串联电路各处的电流相等,故通过电路的电流为0.3A时,两灯均正常发光。17(2023四川遂宁)小李从小养成了节约能源的良好习惯,经常观察家里面的电能表,提醒父母家里用电情况。上月末他家电能表示数为1959.6kWh,本月末示数如图所示,则本月他家用电 kWh;他家里有一台“220V 1100W
21、”的电饭锅,该电饭锅正常工作时的电阻为 ;某次小李让该电饭锅单独正常工作6分钟,电能表转盘转动了 转。【答案】 60 44 275【解析】1如图所示,本月电能表的示数为2019.6kWh,则本月他家用电度数为2 由题可知,电饭锅正常工作时的电阻为3 该电饭锅单独正常工作6分钟需要消耗的电能为如图可知,每消耗1kW解析h电能,该电能表转盘转动2500转,则该电饭锅单独正常工作6分钟,电能表转盘转动的转数为18(2023云南)某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,其简化电路如图、部分参数如上表所示。同时闭合开关S、,电炖盅处于高温挡。电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作 h。【答案】0.5【解
22、析】根据题意可知,电炖盅高温功率为2000W,则电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作时间为19(2023山东滨州)某科研小组用如图甲所示的电路,对由多种半导体材料混合制成的一种新材料电阻(标有2.5V字样)进行了测量。电源电压恒定不变,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V。当闭合S和S1、断开S2,将滑动变阻器的滑片P从一端移至另一端,测得电流表示数随电压表示数变化情况如图乙中的图象A所示。当把电压表并联在两端,闭合S和S2、断开S1,移动滑动变阻器的滑片P,测得新材料电阻电流随电压变化情况如图乙中的图象B所示。求:(1)新材料电阻正常工作时的电功率。(2)滑动变阻器的最大阻值。(3)
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