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青岛物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题

青岛物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题
青岛物理电功率的综合计算问题的专项培优 易错 难题练习题

一、初中物理电功率的综合计算问题

1.将标有“6V 3W ”和“6V 2W ”的甲、乙两只小灯泡串联起来(灯丝电阻不随温度变化) ,接在电压为6V 的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是 A .通过甲灯泡电流大,所以甲灯比乙灯亮 B .两只小灯泡都能正常发光 C .甲、乙两灯的两端电压之比为3: 2

D .乙灯的实际功率为0.72W ,电路的总功率为1.2W

【来源】山东省枣庄市第七中学2019-2020学年九年级(上)期末考试物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】

A .将甲、乙串联在电压为6V 的电源两端,通过的电流相等,故A 项错误;

B .跟据P=UI 可知甲、乙正常工作的电流:

3W 0.5A 6V

P I U =

==甲

甲甲, 2W 1A 6V 3

P I U =

==乙

乙乙, 将两灯串联,只能提供一个电流,两个灯泡不可能都正常发光,故B 项错;

C .根据2

U P R

=可得甲、乙的电阻:

()2

26V ==12Ω3W U R P =甲甲甲

()2

26V ==18Ω2W U R P =乙乙乙

, 串联电流相等,根据U=IR 可得它们两端电压之比为:

::12Ω:18Ω2:3U U IR IR ''===甲乙甲乙,

故C 项错误;

D .串联电路总电阻等于分电阻之和,则将它们串联以后的总电阻为:

R 总=R 甲+R 乙=12Ω+18Ω=30Ω,

则电路电流为:

6V

=0.2A 30Ω

U I R =

=总 根据P=I 2R 可得它们各自消耗的实际功率:

()2

20.2A 12Ω=0.48W P I R ==?甲甲实

()2

20.2A 18Ω=0.72W P I R ==?乙乙实

, 则电路的总功率为:

=+=0.48W+0.72W=1.2W P P P 总甲实乙实

, 故D 项正确;

2.如图是一个电加热器的工作原理图,其中1R 和2R 是阻值不变的发热电阻;已知加热器的额定电压为220V ,额定加热功率990W ,额定保温功率为110W 。当电加热器正常工作时,下列说法正确的是( )

A .加热器的功率为110W 时,开关S 、1S 都闭合

B .开关S 闭合,1S 由断开到闭合,电路中电流变大,2R 的功率变大

C .电阻1R 与2R 的阻值之比为1∶8

D .若用电高峰期实际电压为200V ,加热器保温状态下的实际功率约为90.9W 【来源】2020年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】

A .只闭合开关S ,两电阻串联,电阻较大,根据2

U P R

=知,在电压一定时,电功率较

小,加热器处于保温状态,则此时加热器的功率为110W ,故A 错误;

B .开关S 闭合,S 1断开时,两电阻串联,S 1闭合时,电阻R 1被短路,只有电阻R 2工作,电阻减小,根据U I R

=知,电路的电流增大,R 2的电阻不变,根据2

2P I R =知R 2的功率变大,故B 正确; C .因为2

2U P R =加热、212

U P R R =+保温,且P 加热=990W 、P 保温=110W ,所以 22

212

::990W :110W U U P P R R R ==+加热保温

1229

1

R R R +=

所以

1281

R R

= 故C 错误;

D .只闭合开关S ,加热器处于保温状态,两电阻串联,保温功率为110W ,则

2212(220V)=440Ω110W

U P R R +=

=额

保温

当实际电压为200V 时,实际功率约为

2

122(200V)=90.9W 440Ω

U R R P =≈+额

故 D 正确; 故选BD 。

3.如图所示,电源电压保持不变,L 1上标有“1.2V ?W ”,L 2上标有“9V ?W ”。闭合开关S 1后,当开关S 接“1”,滑片P 在最左端时,电压表示数为5.4V , L 1此时的实际功率是额定功率

1

4

;当开关S 接2时,P 在中点,电压表示数为2V 。若将L 1和L 2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A ,下面说法中正确的是(设灯丝电阻不随温度改变) ( )

A .L 1的额定功率为2W

B .L 2的额定功率为3W

C .电源电压为6V

D .滑动变阻器的最大阻值为30Ω

【来源】2020年四川省成都市成华区中考二诊物理试题

【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】

设滑动变阻器的最大阻值为R ,当开关S 接“1”,滑片P 在最左端时,滑动变阻器与灯泡

L 1串联,由于L 1此时的实际功率是额定功率的1

4,根据功率的计算公式2

11

U P R =说明此时

灯泡L 1两端的电压是额定电压的

1

2

,所以此时灯泡L 1两端的电压 11

1.2V 0.6V 2

U =?

=

因此电源电压

U =5.4V+0.6V=6V

当开关S 接“1”,滑片P 在最左端时,电压表示数为5.4V ,则有

1

6V

5.4V R R R ?=+…①

当开关S 接2时,P 在中点,电压表示数为2V ,则有

26V 2V 22

R

R R ?=+…② 若将L 1和L 2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A ,则有

126V

30Ω0.2A

R R +=

=…③ 由①式得9R 1=R ,由②式得R 2=R ,将它们代入③式得R =27Ω,因此

1211

27Ω3Ω2799

R R R R =

=?===Ω, L 1的额定功率

()2

2111 1.2V 0.48W 3Ω

U P R =

== L 2的额定功率

()2

2

22

29V 3W 27Ω

U P R ===

综合以上结果如下:电源电压6V ,滑动变阻器的最大阻值27Ω,L 1的额定功率0.48W ,L 2的额定功率3W ,故AD 错误,BC 正确。 故选BC 。

4.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离,电压表V 1、V 2示数的变化量分别为1U ?、2U ?,电流表示数的变化量为I ?,阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ?、2P ?,则下列判断正确的是()

A .12U U ?>?

B .12U U ?=?

C .

12

12U U R R I I

??+=+?? D .2

1212P P I R R ?+??+=()

【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】

由电路图可知,R 1与R 0、R 2串联,电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。

AB .将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离,设移动前后电路中的电流分别为I 1、I 2,由U

I R

=

得,可得,电压表V 2示数的变化量 22212221222U U U I R I R I I R IR '===??=﹣﹣(﹣)

22||||U IR ?=?

因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表V 1示数的变化量

11111212111U U U U I R U I R I I R IR ?'=

-?=-==﹣(﹣)(﹣)(﹣) 则

11||||U IR ?=?

因R 1、R 2的阻值相同,所以

12||||U U ?=?

故B 正确、A 错误;

C .由11|

|R I U ?=?、2

2||R I

U ?=?得 1212||||U U R R I I

??+=+?? 故C 正确;

D .定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ?、2P ?,则

221212121212121212P P I I R R I I I I R R I I I R R ?+??+=?+?+=?=?++(﹣)()(﹣)

()()()() 故D 错误。 故选BC 。

5.如图,把E 、F 两点接入电压为U 的电源两端,当开关S 1和S 2都闭合时,电路消耗的总电功率为P 1;当开关S 1和S 2都断开时,电路消耗的总电功率为P 2。若把 A 、E 两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关S 2时,电路消耗的总电功率为 P 3。已知P 2:P 3= 9∶5,则 ( )

A .R 1:R 2=5∶4

B .R 1:R 2= 4∶5

C .P 1:P 2= 9∶4

D .P 1:P 2=9∶5

【来源】2020年天津市滨海新区中考一模物理试题(初中毕业生模拟学业考试)

【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】

由题意知,把E 、F 两点接入电压为U 的电源两端,当开关S 1和S 2都闭合时,电路消耗的总电功率为

2

11212

U P R R R R =+

当开关S 1和S 2都断开时,电路消耗的总电功率为

2

22

U P R =

把 A 、E 两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关 S 2时,电路消耗的总电功率为

2

312

U P R R =+

由以上三式联立求得

124

5R R =∶∶,1294P P =∶∶ 故AD 不符合题意,BC 符合题意。 故选BC 。

6.如图甲所示,闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是( )

A .电源电压为9V

B .滑动变阻器的最大阻值为14Ω

C .小灯泡的额定功率为6W

D .电路总功率的变化范围是6W~12W

【来源】2019年辽宁省阜新市中考模拟物理试题

【答案】BCD 【解析】 【分析】

由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压,根据图像读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P UI =求出电路的最大总功率;当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图像读出V 1的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R 两端电压,利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用P UI =求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围。 【详解】

由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流;

AC .当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压;由图乙可知,电路中的最大电流max 1.0A I =,电压表V 2的示数06V U =,电压表V 1的示数为12V ,即电源的电压U =12V ;因串联电路中总电压等于各分电压之和,则此时灯泡两端的电压

L 012V 6V 6V U U U =-=-=

因此时小灯泡恰好正常发光,则灯泡的额定功率

L L max 6V 1.0A 6W P U I ==?=

电路的最大总功率

max max 12V 1.0A 12W P UI ==?=

故A 错误、C 正确;

BD .当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,由图像可知,电路中的最小电流min 0.5A I =,电压表V 1的示数U 1=5V ,此时滑动变阻器两端的电压

R 112V 5V 7V U U U =-=-=

由U

I R

=

可得,滑动变阻器的最大阻值 R min 7V 14Ω0.5A

U R I ===

电路的最小总功率

min min 12V 0.5A 6W P UI ==?=

则电路总功率的变化范围是6W~12W,故BD正确。

故选BCD。

7.如图所示,电源电压保持不变,R2=50Ω,闭合S1,断开S2,R1的电功率P1=0.1W,电压表示数为U1.开关都闭合时,电压表示数为6U1.用电阻R3替换R1、R2中的某一个,闭合开关S1,断开S2,电压表示数为U2,电路的总功率为P2,U2与U1相比,变化了0.5V.则下列结论正确的是()

A.R3可能是110ΩB.R3可能是5Ω

C.P2可能是0.54W D.P2可能是0.65W

【来源】四川省成都市2018年中考物理试题

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

由电路图知道,开关都闭合时,电路中只有R1,电压表测电源两端的电压;由电压表的示数知道,电源的电压U=6U1;当闭合S1,断开S2时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压;由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压是:U R2 =U-U1 =6U1 -U1 =5U1,由于串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流是:I=U1/R1=U R2/R2,即U1/R1=5U1/50Ω,故R1=10Ω;又因为R1的电功率是P1=0.1W,所以,由P=I2 R知道,此

时电路中的电流是:I=,根据串联电路的特点知道,电源的电压

是:U=I(R1 +R2)=0.1A×(10Ω+50Ω)=6V,所以U1 =U/6=6V/6=1V,

当用电阻R3替换R1后,闭合开关S1断开S2时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压;(1)若U2与U1相比增加了0.5V,则电压表的示数U2 =1.5V,R2两端的电压U R2′=U-U2

=6V-1.5V=4.5V,此时电路中的电流是:I1 =U R2′/R2=4.5V/50Ω=0.09A,则R3的阻值是:R3

=U2/I1=1.5V0.09A≈16.7Ω,电路的总功率是:P2 =UI1 =6V×0.09A=0.54W;

(2)若U2与U1相比减小了0.5V,则电压表的示数是U2 =0.5V,R2两端的电压U R2″=U-U2 =6V-0.5V=5.5V,此时电路中的电流是:I2 =U R2′/R2=5.5V/50Ω=0.11A,则R3的阻值是:R3

=U2/I2=0.5V/0.11A≈4.5Ω,电路的总功率是:P2 =UI2 =6V×0.11A=0.66W,故C正确,D错误;当用电阻R3替换R2后,闭合开关S1断开S2时,R1与R3串联,电压表测R1两端的电压,(1)若U2与U1相比增加了0.5V,则电压表的示数是:U2 =1.5V,R3两端的电压

是:U3=U-U2 =6V-1.5V=4.5V,此时电路中的电流是:I3 =U2/R1=1.5V/10Ω=0.15A,则R3的阻值是:R3 =U3/I3=4.5V/0.15A=30Ω,电路的总功率是:P2 =UI3 =6V×0.15A=0.9W;

(2)若U2与U1相比减小了0.5V,则电压表的示数是:U2 =0.5V,R3两端的电压是:U3=U-

U 2 =6V-0.5V=5.5V ,此时电路中的电流是:I 4 =U 2/R 1=0.5V/10Ω=0.05A ,则R 3 的阻值是:R 3 =U 3/I 4=5.5V/0.05A=110Ω,电路的总功率是:P 2 =UI 4 =6V×0.05A=0.3W ,故AB 错误,综上所述,只有AC 正确,故选AC . 【点睛】

本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的讨论电阻R 3替换R 1、R 2 中的一个电阻后电压表可能的示数是解题关键,需要仔细分析找出各种情况中的联系,然后列式求解,属于难题.

8.如图所示,电源电压恒为6V ,小灯泡L 标有“4V 1.6W ”字样(阻值保持不变),R 1=20Ω。滑动变阻器R 2标有“30Ω 1A ”。电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~3V 。下列说法正确的是( )

A .闭合S 2,断开S 1、S 3时,通过电阻R 1电流为0.2A

B .断开S 2,闭合S 1、S 3时,滑动变阻器R 2连入阻值范围5Ω~10Ω

C .闭合开关S 3,断开S 1、S 2时,电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9W

D .闭合所有开关,滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1 【来源】2018年山东省威海市文登区中考一模物理试题 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】

A .从图中可以看到,闭合S 2,断开S 1、S 3时,灯泡和电阻R 1串联接在电路中,灯泡的电阻大小是

()2

2

L

L L 4V 10Ω1.6W

U R P ===

根据欧姆定律可知,通过电阻R 1电流大小是

1L 16V

0.2A 10Ω20Ω

U I I R R ==

==++

即通过电阻R 1电流是0.2A ,A 正确;

B .断开S 2,闭合S 1、S 3时,只有滑动变阻器R 2接入电路,电流表的量程为0~0.6A ,当电路的电流最大是0.6A ,滑动变阻器接入电路的阻值大小是

2max 6V

10Ω0.6A

U R I =

== 这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值,所以滑动变阻器R 2连入阻值范围是

10Ω~30Ω,B 错误;

C .闭合开关S 3,断开S 1、S 2时,灯泡和变阻器R 2串联接在电路中,根据2P I R =可知,当电路中的电流最小时,灯泡的电功率最小,这时电路中的总电阻最大,电路中的电流大小是

min 6V

0.15A 10Ω30Ω

I =

=+

这个电流值大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的最大电流限度 电压表的示数是

L 0.15A 10Ω 1.5V U =?=

这个电压值没有超过电压表的量程,这时灯泡的最小电功率是

()2

2

Lmin min L 0.15A 10Ω0.225W P I R ==?=

当电路中的电流最大时,灯泡的电功率最大,这时电路中的总电阻最小,假如电流大小是0.6A ,那么电压表的示数是

L 0.6A 10Ω6V U =?=

这个电压的数值大过了电压表的量程,所以电流不能是0.6A ,假如电压表的示数达到最大3V ,这时电流最大,大小是

max 3V

0.3A 10Ω

I =

= 这个电流值大小符合电路的安全要求,所以灯泡的最大电功率是

()2

2

Lmax max L 0.3A 10Ω0.9W P I R ==?=

综上所述,电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9W ,C 正确;

D .闭合所有开关,灯泡被短路,电阻R 1、R 2并联接在电路中,根据2

U P R

=可知,当R 2

的电阻最小时,其电功率最大,流过它的电流最大,是0.6A ,其阻值大小是

2min 6V

10Ω0.6A

R =

= 电功率大小是

()2

2

2max

2min 6V 3.6W 10Ω

U P R === 当R 2的电阻最大时,其电功率最小,流过它的电流最小,假如R 2的电阻是30Ω,其电流大小是

2min 2max 6V

0.2A 30Ω

U I R =

== 这个电流大小符合电路的安全要求,那么其电功率大小是

()2

2

2min

2max 6V 1.2W 30Ω

U P R ===

那么滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比是

2max 2min : 3.6W :1.2W 3:1P P ==

D 正确。 故选ACD 。

9.如图的电路中,电源电压为18V 且保持不变,小灯泡L 标有“6V 3W”字样,定值电阻R 2的阻值为90Ω,电流表的量程为0-0.6A ,电压表的量程为0~15V 。当只闭合开关S ,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光(不考虑灯丝电阻的变化)。则下列说法正确的是( )

①动变阻器R 1的最大阻值为50Ω

②只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是1.08W~3W

③只闭合开关S 、S 2、S 3,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的最大电功率是10.8W ④只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W A .①② B .②③

C .③④

D .②④

【来源】重庆市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题(第二次定时作业)

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

①根据题意知道,当只闭合开关S ,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光,此时由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,由于小灯泡L 标有“6V 3W”字样,所以,此时电路的电流是:

3W 0.5A 6V

L L L P I I U ==

== 灯泡的电阻是:

()2

26V =123W

L L U R P ==Ω灯, 又因为电源电压为18V ,所以,滑动变阻器两端的电压是:

=18V 3V 15V L U U U -=-=滑,

由欧姆定律知道,滑动变阻器接入电路的电阻是:

115V ==3020.5A

R R =Ω滑, 滑动变阻器的最大阻值是60Ω,故①错误;

②只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据题意知道,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光,此时灯泡功率最大,当滑动变阻器R 1的滑片P 置于最左端时,灯泡两端的电压最小,功率最小,此时灯泡两端的电压是:

18V

=

=123V 6012L L U U R R R ?Ω=+Ω+Ω

灯滑

故此时灯泡的功率是:

()()22

3V ==

0.7512L

U P W R '=Ω

即小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是0.75W~3W ,故②错误;

③只闭合开关S 、S 2、S 3,则R 1与R 2并联,灯泡被短路,电流表测量干路电流,移动滑动变阻器R 1的滑片P 使电流表示数为0.6A 时,电路消耗的电功率最大,由于电源电压为18V 且保持不变,所以,电路消耗的电功率是:

18V 0.6A=10.8W P UI ==?

故③正确;

④只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器与灯泡串联,当灯泡L 正常发光时,电路电流最大,此时电路消耗的电功率最大,

18V 0.5A=9W P UI ==?最大最大;

当滑动变阻器全部接入电路时,电路电阻最大,由欧姆定律知道,电流最小,此时电路消耗的电功率最小,

==6012=72R R R +Ω+ΩΩ滑最大灯,

由2

U P R

=知道,电路消耗的最小电功率是:

()2

218V ==4.5W 72U P R =Ω

最小

最大 即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W ,故④正确; 综上所述,只有C 符合题意。

10.如图所示,将灯L 1、L 2按图甲、乙两种方式接在电压均为U 的两个电路中,在图甲中灯L 1的功率为4W ,在图乙中灯L 1的功率为9W 。设灯丝电阻不变。下列说法中正确的是

A .甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2

B .甲、乙两图中灯L 1两端的电压之比是2:3

C .L 1、L 2两灯灯丝电阻之比是2:1

D .乙图中灯L 1、L 2的功率之比是2:1

【来源】河南省焦作市2018-2019学年九年级(上)期末检测物理试题 【答案】BC 【解析】 【详解】

B .由图甲知道,两灯串联,根据题意,由2

U P R

=知道,

2111

4U P W R =

=, 由图乙知道,两灯并联,所以U =U 1′=U 2′,由2

U P R

=知道,

211

9U P W R '==, 所以,

2

1211221

1

1

4949P P U R U W U U W R ====',

解得甲、乙两图中灯L 1两端的电压之比是:

11123

U U U U ==' , 故B 正确;

C .由于U 1 =2

3U ,根据串联电路的电压特点知道,U 2 =13

U ,由串联电路的分压原理知

道,L 1、L 2两灯灯丝电阻之比是:

11222

2311

3

U

R U R U U === , 故C 正确;

D .乙图中灯L 1、L 2并联,两端电压相等,由2

U P R

=知道,灯L 1、L 2的功率之比是:

21

212212

12U R R U R P P R '==='

, 故D 错误;

A .甲电路中电流是:

12222

=

23U U U

I R R R R R ==++串

乙电路中电流是:

12222

3=

22U U U U U I R R R R R +=+=并, 由P=UI 知道,甲、乙两图电路消耗的总功率之比是:

22

32=392U

U P R U P U R ?

=?甲

乙,

故A 错误。

11.如图所示电路中,电源两端电压为U ,且保持不变。R 1、R 2 和R 3 为三个定值电阻,已知R 1=5Ω。当只闭合开关S 2 时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为'P 。当只断开开关S 1 时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为''P 。下列判断正确的是( )

A .U =6V ,R 2=20Ω

B .U =9V ,R 3=30Ω

C .R 2=20Ω,P ∶'P =2∶15

D .R 3=10Ω,P ∶''P =3∶2

【来源】湖北武汉洪山区2019-2020学年九年级4月月考物理试题(质量监测) 【答案】C

【解析】 【分析】 【详解】

当只闭合开关S 2时,等效电路图如图1所示; 当三个开关都闭合时,等效电路图如图2所示; 当只断开开关S 1时,等效电路图如图3所示;

由图1可得

23

0.3A U

I R R =

=+…①

0.3P UI U ==…②

由图2和题意可得

122

1.95A+0.3A=

2.25A 5ΩU U U U I R R R '=

+=+=…③ 2.25P UI U '='=…④

由图3可得

2

0.45A U

I R "=

=…⑤ 0.45P UI U "="=…⑥

由②④⑥式可得

:0.3:2.252:15P P U U '== :0.3:0.452:3P P U U "==

由①③⑤式可得:U =9V ,R 2=20Ω,R 3=10Ω。故A 、B 、D 不符合题意,C 符合题意。 故选C 。

12.图甲为一个超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V ,定值电阻R 0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA ,电压表的量程为0~9V .湿敏电阻R 的阻值随湿度RH 变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,计算可得出

A .R 的电流最小值为80mA

B .R 的电功率最大值为0.9W

C .R 0的电功率最小值为0.3W

D .装置能监测湿度最大值为90%

【来源】2017年初中毕业升学考试(重庆B 卷)物理(带解析) 【答案】C 【解析】 【分析】

【详解】

A.因为R 0与R 串联,当R 有最大阻值时电路的电流最小,且最小电流值是I min =0U

R R

+

=

12V

30W+120W

=0.08A=80mA ,但R 两端的电压U 1=9.6V ,超出电压表的量程,故当电压表

的示数是9V 时,R 的电流最小,此时I=

12930V

=0.1A=100mA ,故A 错误; B. 由欧姆定律可得,电路中的电流I=0U

R R +,则湿敏电阻R 的电功率:

P R =I 2

R=(0U

R R

+)2R=

所以,当R=R 0=30Ω时,R 的电功率P R 最大,则

P R 最大=204U R =()2

12V 430?Ω =1.2W ,

故B 错误;

C.电路有最小电流时,R 0的功率最小为P 0=I 2R 0=(0.1A )2×30Ω=0.3W ,故C 正确;

D.由丙图知道,R=100Ω时,能监测湿度为90%,由题意知道当R 有最大值时能监测湿度最大值大于90%,故D 错误. 故选C .

13.甲、乙两个灯泡分别标有“6V 3W ”和“3V 3W ”,若灯丝的电阻不变,将它们连接到电路中保证两灯都安全,下列说法正确的是( )

A .甲乙串联后接入电路,若其中一个正常工作,甲和乙消耗的总功率是6W

B .甲乙并联后接入电路,若其中一个正常工作,甲和乙消耗的总功率是6W

C .甲乙串联后接入电路,若其中一个正常工作,乙消耗的电功率是0.75W

D .甲乙并联后接入电路,若其中一个正常工作,甲消耗的电功率是3W 【来源】2019年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考一模理综物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

AC .由“6V 3W ”知甲灯泡的额定电流

3W =0.5A 6V P I U =

=甲

甲甲 电阻

6V

=12Ω0.5A

U R I =

=甲甲甲 由“3V 3W ”知乙灯泡的额定电流

3W =1A 0.5A 3V

P I U =

=乙

乙乙> 电阻

3V

=3Ω1A

U R I =

=乙乙乙 两灯泡串联在电路中,若只有一个灯正常发光,根据串联电路电流的规律,则电路电流应为I =0.5A ,甲灯正常发光,由电阻的串联和欧姆定律,电源电压

U=I 甲(R 甲+R 乙)=0.5A×(12Ω+3Ω)=7.5V

乙消耗的功率

P 乙=I 2R 乙=(0.5A)2×3Ω=0.75W

甲和乙消耗的总功率

P 总1=UI =7.5V×0.5A=3.75W

故A 错误,C 正确;

BD .甲乙并联后接入电路,若其中一个正常工作,根据并联电路电压的规律,乙正常工作,甲消耗的功率是

()2

2

3V =0.75W 12Ω

U P R ==乙

甲实

甲 两灯泡并联时,流过甲的电流

'3V

=0.25A 12Ω

U I R =

=乙甲甲 流过乙的电流

'1A I =乙

根据并联电路电流的规律,则干路电流

'''

0.25A +1A =1.25A I I I =+=甲乙

甲乙并联后接入电路,甲和乙消耗的总功率

P 总2=U 乙I ′=3V×1.25A=3.75W

故BD 错误。 故选C 。

14.如图甲所示电路,电源电压不变,R 1 是定值电阻,R 2 是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中( )

A .定值电阻 R 1 的阻值为 10Ω

B .电源电压为 9V

C .定值电阻 R 1 消耗的电功率变化了 4.05W

D .滑动变阻器消耗的最大功率为 1.8W 【来源】2020年重庆市育才中学中考模拟物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

由电路图可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。

AB .当R 2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,此时电路为R 1的简单电路,由图象可知,电路中的最大电流I 最大=1.2A ,由I =

U

R

可得,电源的电压 U =I 最大R 1=1.2A ×R 1 -------①

当R 2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知,电路中的最小电流I 最小=0.3A ,电压表的最大示数U 2=4.5V ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压

U =I 最小R 1+U 2=0.3A ×R 1+4.5V-------②

因电源的电压不变,所以

1.2A ×R 1=0.3A ×R 1+4.5V

解得:R 1=5Ω,则电源电压

U =I 大R 1=1.2A ×5Ω=6V

故AB 错误;

C .由P =I 2R 可得定值电阻电功率的最小值

P 1最小=I 最小2R 1=(0.3A )2×5Ω=0.45W

定值电阻电功率的最大值

P 1最大=I 最大2R 1=(1.2A )2×5Ω=7.2W

所以定值电阻电功率的变化量

ΔP 1=P 1最大-P 1最小=7.2W-0.45W=6.75W

故C 错误;

D .由图乙可知,滑动变阻器消耗的功率为

P 2=I 2

R =(12U R R +)

2?R 2=()

2

225ΩU R ?+R 2=()22225ΩU R R +=()2

222

5Ω20ΩU R R -+ 当R 2=5Ω时,P 2有最大值

P 2max =220ΩU =()2

6V 20Ω

=1.8W

故D 正确。 故选D 。

15.如图所示的电路中,电源电压12V 且保持不变,灯丝电阻不随温度变化,灯泡L 的额定功率为7.2W 。当开关S 1、S 2都闭合时,通过灯泡的电流为I 1,灯泡正常发光;当开关S 1闭合S 2断开时,通过灯泡的电流为I 2,灯泡的功率是3.2W ,则下列计算结果不正确的是( )

A .灯泡电阻是20Ω

B .电阻R 的阻值是10Ω

C .当开关S 1闭合S 2断开时,电阻R 的的功率是1.6W

D .I 1:I 2=9:4

【来源】2019年四川省成都市树德实验中学(西区)中考二模物理试题 【答案】D 【解析】

【分析】

【详解】

A.当开关S1、S2都闭合时,电路为灯泡的简单电路,灯泡正常工作,电源的电压U=12V,电路中的电流

I1=P

U

额=

7.2W

12V

=0.6A

灯泡的电阻

R L=

1

U

I

=

12V

0.6A

=20Ω

故A正确,不符合题意;

B.当开关S1闭合S2断开时,灯泡和电阻R串联,电路中的电流

I2=

L

P

R

实= 3.2W

20Ω

=0.4A

电路中的总电阻

R总=

2

U

I=

12V

0.4A

=30Ω

R的阻值

R=R总?R L=30Ω?20Ω=10Ω

故B正确,不符合题意;

C.由B知,当开关S1闭合S2断开时,通过电阻R的电流为0.4A,则电阻R的功率

P R=I22R=(0.4A)2 10Ω=1.6W

故C正确,不符合题意;

D.由AB知, I1=0.6A,I2=0.4A,则

I1:I2=0.6A:0.4A=3:2

故D错误,符合题意。

故选D。

16.额定电压均为6V的甲、乙两灯的I﹣U图线如图所示,则下列说法不正确的是()

A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大

B.甲、乙两灯的额定功率之比为2∶1

C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为2∶3

D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1∶9

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