2021年全國中考物理真題全解全析匯編（第六期）專題17電功率和電功（三）第一期匯編試題來源：2021年江蘇連云港、2021年四川樂山、2021年四川瀘州、2021年四川遂寧、2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金華、2021年浙江麗水、2021年安徽、2021年浙江嘉興、2021重慶A卷年、2021年重慶B卷等13套試卷。第二期試題來源：2021年浙江溫州、2021年浙江寧波、2021年四川內江、2021年四川南昌、2021年四川成都、2021年甘肅武威、2021年江蘇揚州、2021年陜西、2021年山東臨沂、2021年山東泰安、2021年上海等12套試卷。第三期試題來源：2021年北京、2021年福建、2021年廣東、2021年海南、2021年河北、2021年河南、2021年吉林、2021年寧夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套試卷。第四期試題來源：2021年湖北恩施州、2021湖北宜昌年、2021年湖南岳陽、2021年湖南衡陽、2021湖北邵陽年、2021年江蘇蘇州、2021年山東濟寧、2021年山東濰坊、2021年山東棗莊、2021年四川廣安、2021年四川涼山州、2021年浙江衢州等12套試卷。第五期試卷來源：2021年浙江杭州、2021年四川眉山、2021年山東菏澤、2021年山東東營、2021年江蘇泰州、2021年江蘇南京、2021年湖南長沙、2021年湖南懷化、2021年湖南郴州、2021年湖南常德、2021年湖北武漢、2021年湖北十堰、2021年黑龍江龍東、2021年黑龍江綏化、2021年廣西北部灣經開區(qū)等15套試卷。第六期試卷來源：2021年甘肅蘭州、2021年廣東深圳、2021年廣西賀州、2021年廣西貴港、2021年、2021年貴州安順、2021年貴州南州、2021年黑龍江大慶、2021年黑龍江齊齊哈爾、2021年湖北荊州、2021年湖南張家界、2021年吉林長春、2021年內蒙古通遼、2021年內蒙古包頭、2021年山東煙臺、2021年四川齊齊哈爾等15套試卷，歡迎各位下載。1、（2021·廣東深圳·T17）某小組進行電學實驗探究。（一）某同學探究“電流與電壓”的關系，他用了3個干電池，一個定值電阻、一個滑動變阻器（20Ω，1A），一個電壓表，一個電流表，導線若干。（1）請補充實物圖；______（2）若電壓表無示數，電流表有示數，此時原因可能是______（選填“R斷路”或“R短路”）；（3）他用此電路做了若干組實驗，以下第______組實驗數據有誤；①②③④I0.10.20.30.4U1234（4）根據此表格可知:電阻一定時，電流與電壓成______（選填“正比”或“反比”）。（二）某同學探究“電流與電阻”的關系，他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻，一個電壓表，一個電流表和導線若干，多次實驗后得到電流與電阻的關系如圖所示。（1）電阻兩端的電壓為_______V；（2）滑動變阻器的最大功率為_______W。2、（2021·廣東深圳·T18）某科技興趣小組用一個88Ω的電阻R、開關、導線等器材制作了一個電烤箱，先將電烤箱接入電壓為220V的家庭電路，簡化電路如甲所示，閉合開關，求：（1）通過R1的電流；（______）（2）R1消耗的電功率；（______）（3）小組發(fā)現烤熟蛋糕耗費時間過長，為解決這個問題，小組找來一個相同規(guī)格的電阻R2進行改裝。①你認為應按照圖______（選填“乙"或“丙”）進行改裝；②閉合開關S后，通電10min，求改裝后電烤箱產生的熱量。（______）3、（2021·甘肅蘭州B卷·T25）一只標有“6V，3W”字樣的小燈泡L與一個阻值為8的定值電阻R串聯，接在電源電壓不變的電路中，接通電路后，小燈泡L正常發(fā)光。求：（1）電路中的電流I；（2）電源電壓U；（3）通電20s，整個電路消耗的電能W。4、（2021·廣西賀州·T28）在如圖所示的電路中，電源電壓，小燈泡L標有“4V、16W”的字樣（電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變），為定值電阻，滑動變阻器標有“20Ω、1A”的字樣，電流表A的量程為0~0.6A。求：（1）小燈泡L的電阻；（2）當開關閉合斷開時，電壓表的示數為4V，工作5分鐘消耗的電能；（3）當開關斷開閉合時，在電路安全的情況下，小燈泡電功率的變化范圍。5、（2021·廣西貴港·T27）如圖1所示，電源電壓為24V且保持不變，滑動變阻器R銘牌上的規(guī)格是“xxΩ2.5A”。當S閉合、S1斷開，滑片P滑到變阻器的中點時，電壓表示數如圖2所示；當開關S、S1均閉合，滑動變阻器的滑片P滑到a端時，電流表示數如圖3所示。求（1）滑動變阻器的最大阻值；（2）當開關S、S1均閉合，變阻器的滑片P滑到a端時，電流通過電阻R1在1min內產生的熱量；（3）若電壓表的量程為0~15V，電流表的量程為0~3A，S閉合、S1斷開且該電路工作中各元件均安全的情況下，通過電阻R1的最小電流是多少?整個電路的總功率變化范圍是多少?6、（2021·貴州安順·T21）如圖所示電路，電源電壓保持不變，燈L標有“3V0.6A”的字樣，定值電阻R的阻值為10Ω。設燈絲電阻不變，求:（1）燈絲電阻；（2）當開關S1閉合、S2斷開，電流表示數為0.2A時，燈L兩端電壓；（3）當開關S1、S2均閉合時，定值電阻R消耗的電功率。7、（2021·貴州黔東南州·T25）如圖甲是某電熱水壺的電路圖，銘牌如圖乙。R為加熱器，溫控器S是一個雙金屬片溫控開關，當溫度較低時，其處于閉合狀態(tài)，加熱器加熱。當水沸騰后，S會自動斷開進入保溫狀態(tài)，從而實現了自動溫度開關控制（設加熱器電阻阻值一定）。[已知:水的比熱容c=4.2103J/（kg·℃），1L=10-3m3]。求：（1）該電熱水壺正常加熱工作時，其加熱器的阻值是多少？（2）該電熱水壺正常加熱工作時，對加熱器通電10s產生的熱量是多少？（3）將電熱水壺裝滿初溫為25℃的水加熱到75℃，水吸收的熱量是多少?（4）用如圖丙所示的電能表單獨測量該電熱水壺消耗的電能，實際加熱時。3min電能表中間的鋁質圓盤轉動了24轉，此時電路消耗的實際功率是多少?8、（2021·黑龍江大慶·T20）如圖甲所示電路，小燈泡額定電壓為5V，滑動變阻器、允許通過的最大電流均為1A，電壓表量程為0~15V，電流表量程為0~0.6A，電源電壓U保持不變。斷開開關，閉合開關、，的滑片從最右端逐漸滑向最左端過程中，小燈泡始終正常發(fā)光；保持的滑片在最左端不動，斷開開關，閉合開關S、，在保證所有元件安全的情況下，將的滑片從最右端向左進行最大范圍移動。圖乙中A~B是移動滑動變阻器的滑片過程中電流表和電壓表的示數關系圖象，C~B是移動滑動變阻器的滑片過程中電流表和電壓表的示數關系圖象。（本題中小燈泡阻值會隨著溫度變化而變化）求：（1）電源電壓U；（2）滑動變阻器和的最大阻值；（3）整個過程中小燈泡工作時消耗的最小功率P。9、（2021·黑龍齊齊哈爾·T30）父親節(jié)到了，小明媽媽為爺爺買了一個電熱足浴盆，內部由加熱系統和按摩系統兩部分組成。加熱系統的加熱電阻額定電壓為，額定功率為。求：（1）該電熱足浴盆加熱系統是利用電流的______工作的；（2）小明幫爺爺泡腳前，問是浴盆中加入初溫為的水，加熱系統的加熱電阻正常工作將水加熱到，則此加熱過程中水吸收的熱量是多少______？（水的比熱容）（3）加熱系統的加熱電阻正常工作消耗的電能是多少______？（4）當小明家的實際電壓是時，加熱電阻工作的實際電功率是多少？（忽略溫度對電阻的影響）______10、（2021·湖北荊州·T23）如圖所示的電路。電源電壓恒定，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器允許通過最大電流為1A．小燈泡L標有“2.5V，0.25A”字樣，其I-U圖像如圖乙所示。只閉合S1時，電流表的示數為I=0.2A，電阻R1消耗的功率為P1；變阻器滑片P移到b端，所有開關都閉合時，電流表的示數為I=0.5A，電阻R1消耗的功率為且P1：P1'=16：25。（1）求小燈泡L正常發(fā)光時的阻值；（2）求電源電壓；（3）若只閉合S2，且電壓表的量程為0～3V。在保證電路元件都安全的情況下，求變阻器接入電路的阻值變化范圍。11、（2021·湖南張家界·T22）百善孝為先，我們可以從點點滴滴的小事做起。佳佳將自己的壓歲錢省下來給奶奶買了一款足浴盆。這款足浴盆工作時的簡化電路如圖，它有加熱功能和按摩功能。電動機線圈電阻為4Ω，加熱電阻正常工作時電功率為1kW，電源電壓220V穩(wěn)定不變。（1）啟動按摩功能時，電動機啟動，通過電動機線圈的電流為0.1A，按摩20min，電動機線圈產生的熱量是多少？（2）加熱電阻正常工作時的電阻是多少？（3）在足浴盆中加入體積為4L、初溫為20℃的水升高至40℃，水吸收的熱量為多少？若加熱時間為420s，它的電加熱效率為多少？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]12、（2021·內蒙古通遼·T25）某不銹鋼內膽電熱水壺具有加熱和保溫功能，其銘牌如圖甲所示，工作電路圖如圖乙所示，虛線框內的加熱電路由兩個加熱電阻組成，定值電阻，是最大阻值為的可變電阻（調溫開關），人通過調節(jié)可以改變電熱水壺的功率。（1）在額定電壓下工作時，該電熱水壺最大功率為多大？（2）電熱水壺每秒向外散失的熱量Q跟電熱水壺表面溫度與環(huán)境溫度的溫差關系如圖丙所示（壺內水溫跟壺表面溫度一致），在額定電壓下工作。在溫度為20℃的房間使用，要求電熱水壺溫度保持70℃，問應將的阻值調為多大？（3）用電高峰時，實際電壓為200V，當電路中只有電熱水壺以最大功率加熱時，如圖丁所示的電能表指示燈在內閃爍了多少次？13、（2021·內蒙古包頭·T12）圖甲是可自動調節(jié)亮度臺燈的電路圖。燈泡標有“24V12W”字樣，R1為光敏電阻。其阻值隨光照強度的變化如圖乙所示?；瑒幼冏杵鱎2最大阻值為30Ω。當光照強度為E1、R2連入電路的則值為12Ω時。燈正常發(fā)光（不計溫度對燈絲電阻的影響）。求：（1）燈泡的電阻和燈泡正常發(fā)光5分鐘消耗的電能；（2）電源電壓；（3）光照強度在E1~E2之間，通過調節(jié)R2，燈泡實際功率的變化范圍。（燈泡兩端的電壓不能超過額定電壓）14、（2021·山東煙臺·T27）圖甲所示為某電暖器的簡化原理圖，其中R1、R2是兩個相同的電熱絲，單個電熱絲的電流與電壓的關系圖像如圖乙所示。已知電源電壓為220V，每個電熱絲的額定電壓均為220V，現要在某臥室使用該電暖器，臥室的容積為50m3，空氣的比熱容為1.0×103J/（kg·），空氣密度為=1.2kg/m3，假設臥室封閉，請根據圖像及以上信息解答下列問題。（1）每個電熱絲正常工作時的電阻及額定功率是多少?（2）只閉合S2時，流過電熱絲的電流為多少?此時電暖器消耗的總功率為多少?（3）只閉合S1和S3，讓電暖器工作15min，臥室內的溫度升高了10，電暖器的加熱效率是多少?15、（2021·四川攀枝花·T32）如圖所示電路中，R1為定值電阻，R為滑動變阻器，燈泡L標有“4V2W”字樣?；瑒幼冏杵鞯幕琍滑到某一位置，把滑動變阻器分為左右兩部分，且右邊電阻比左邊電阻小3Ω。只閉合開關S1，電壓表V1的示數為U1；只閉合開關S2，電壓表V2的示數為U2，兩次燈泡均正常發(fā)光，且U1：U2=4：3，求：（1）燈泡正常發(fā)光時的電流；（2）滑動變阻器的總電阻。1、【答案】R短路①正比2.51【解析】（一）（1）[1]探究“電流與電壓”的關系時，控制定值電阻不變，電壓表并聯在定值電阻兩端，電路如下（2）[2]電流表有示數，說明不是斷路，電壓表無示數，說明與電壓表并聯的電阻短路。（3）[3]根據歐姆定律，在第1次實驗中，電阻為由電阻的串聯的規(guī)律和歐姆定律知道，此時電路中的最小電流為故第1組數據是有誤的。（4）[4]由表中數據，電壓表電流之比為10Ω，為一定值，可以得出結論：在電阻一定的情況下，通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。（二）（1）[5]根據題意知道，探究“電流與電阻”的關系時，電壓表測量的是電阻兩端的電壓，由電流I隨電阻R變化的圖象知道，電流I與電阻R之積U=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V為一定值，即說明電阻兩端的電壓是2.5V。（2）[6]由于探究“電流與電阻”的關系時，需要保持電阻兩端的電壓不變，所以，由[5]知道，實驗過程中滑動變阻器兩端的電壓是根據題意知道，他使用5Ω的電阻是電路的電流最大，由知道，滑動變阻器的最大功率為2、【答案】2.5A550W乙6.6×105J【解析】解：（1）通過R1的電流（2）R1消耗的電功率（3）①圖乙是兩電阻并聯，總電阻更小，圖丙是兩電阻串聯，總電阻更大，根據可得乙圖功率更大，符合要求。②閉合開關S后，通電10min，改裝后電烤箱產生的熱量答：（1）通過R1的電流2.5A；（2）R1消耗的電功率550W；（3）應按照圖乙進行改裝，閉合開關S后，通電10min，改裝后電烤箱產生的熱量6.6×105J。3、【答案】（1）0.5A；（2）10V；（3）100J【解析】解：（1）小燈泡L與定值電阻R串聯，電路電流就等于流過小燈泡的電流，此時小燈泡正常發(fā)光，電路電流（2）R兩端電壓電源電壓（3）通電20s，整個電路消耗的電能答：（1）電路中的電流為0.5A；（2）電源電壓為10V；（3）通電20s，整個電路消耗的電能為100J。4、【答案】（1）10Ω；（2）240J；（3）【解析】解（1）小燈泡的電阻為（2）當開關閉合斷開時，電阻與小燈泡L串聯，電壓表V測量的是小燈泡兩端的電壓，電阻兩端的電壓流過的電流工作5分鐘消耗的電能（3）當開關斷開閉合時，小燈泡L與滑動變阻器串聯。小燈泡的額定電流滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，電流表允許通過的最大電流為0.6A，燈泡允許通過的最大電流0.4A，此時電路允許通過的最大電流，小燈泡的最大功率當滑動變阻器阻值最大時，整個電路的電阻此時通過小燈泡的最小電流小燈泡的最小功率答：（1）小燈泡L的電阻為10Ω；（2）工作5分鐘消耗的電能為240J；（3）小燈泡電功率的變化范圍為。5、【答案】（1）36Ω；（2）1920J；（3）0.5A，12W~72W【解析】解：（1）當S閉合、S1斷開，滑片P滑到變阻器的中點時，電阻R1和R串聯，電壓表測量變阻器兩端的電壓，電流表測量電路中的電流，由圖2可知，電壓表的量程是0~15V，分度值是0.5V，電壓表的示數是12V，由歐姆定律可知①當開關S、S1均閉合，滑動變阻器的滑片P滑到a端時，R的最大阻值和R1并聯，電流表測量干路中的電流，由圖3可知，電流表的量程是0~3V，電流表的示數是2A，由歐姆定律可知②由①②得到R=36Ω，R1=18Ω（2）當開關S、S1均閉合，變阻器的滑片P滑到a端時，電流通過電阻R1在1min內產生的熱量（3）當S閉合、S1斷開，電阻R1和R串聯，電壓表測量變阻器兩端的電壓，電流表測量電路中的電流，變阻器連入電路的電阻最大時，電路中的電流變阻器兩端的電壓U滑=IR=A×36Ω=16V＞15V超過電壓表的量程，所以當電壓表的示數為15V時，變阻器連入電路的電阻最大，電路中最小電流電路的最小功率P最小=UI最小=24V×0.5A=12W電流表的量程為0~3A，通過電路的最大電流是3A，電路的最大功率P最大=UI最大=24V×3A=72W整個電路的總功率變化范圍是12W~72W。答：（1）滑動變阻器的最大阻值是36Ω；（2）當開關S、S1均閉合，變阻器的滑片P滑到a端時，電流通過電阻R1在1min內產生的熱量是1920J；（3）若電壓表的量程為0~15V，電流表的量程為0~3A，S閉合、S1斷開且該電路工作中各元件均安全的情況下，通過電阻R1的最小電流是0.5A，整個電路的總功率變化范圍是12W~72W。6、【答案】（1）5Ω；（2）1V；（3）0.9W【解析】（1）燈絲電阻（2）當開關S1閉合、S2斷開，燈L和電阻R串聯，電流表示數為0.2A時，燈L兩端電壓（3）由（2）可知R兩端電壓所以電源電壓當開關S1、S2均閉合時，電路中只有R接入電路，R消耗的電功率答：（1）燈絲電阻為5Ω；（2）燈L兩端電壓為1V；（3）定值電阻R消耗的電功率為0.9W。7、【答案】（1）48.4Ω；（2）10000J；（3）525000J；（4）0.8kW【解析】（1）當溫度較低時，溫控器S處于閉合狀態(tài)，而R0短路，電路為R的簡單電路，電路電阻較小，根據P=可知，電水壺處于加熱狀態(tài)，由表中數據知加熱功率為1000W，由P=UI=得，加熱電阻的阻值為R====48.4Ω即加熱器的阻值是48.4Ω。（2）若正常工作時，對加熱器通電10s產生的熱量Q=W=P加熱t(yī)=1000W×10s=10000J即加熱器通電10s產生的熱量是10000J。（3）一滿壺水的質量m=V=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg水吸收的熱量Q吸=cmΔt=4.2103J/（kg·℃）×2.5kg×(75℃-25℃)=525000J即水吸收的熱量是525000J。（4）電熱水壺消耗的電能W=kWh=0.04kWh電熱水壺的實際功率P===0.8kW即電路消耗的實際功率是0.8kW。答：（1）該電熱水壺正常加熱工作時，其加熱器的阻值是48.4Ω；（2）該電熱水壺正常加熱工作時，對加熱器通電10s產生的熱量是10000J；（3）將電熱水壺裝滿初溫為25℃的水加熱到75℃，水吸收的熱量是525000J；（4）此時電路消耗的實際功率是0.8kW。8、【答案】（1）11V；（2）12Ω，30Ω；（3）0.6W【解析】解：（1）斷開S2，閉合S、S1時，燈泡與R1的全部阻值串聯在電路中，滑片的移動改變電壓表測量的范圍，小燈泡一直正常發(fā)光，所以燈泡電壓5V，由圖，R1滑片滑動的過程中，電壓表示數變化范圍為0~6V，所以電源電壓U=5V+6V=11V（2）閉合開關、，由題可知滑動變阻器最大阻值為斷開開關，閉合開關S、，R1和電壓表串聯，相當于斷路，燈泡和R2串聯，由圖可知的最大阻值（3）由圖，燈泡功率最小時，對應電流0.3A，此時燈泡的電壓UL1=11V-9V=2V功率為Pmin=UL1I2=2V×0.3A=0.6W答：（1）電源電壓11V；（2）滑動變阻器最大阻值12Ω，的最大阻值30Ω；（3）整個過程中小燈泡工作時消耗的最小功率0.6W。9、【答案】熱效應500W【解析】（1）[1]該電熱足浴盆加熱系統工作過程中將電能轉化為內能，是利用電流的熱效應工作。（2）[2]水吸收的熱量（3）[3]加熱系統的加熱電阻正常工作消耗的電能是（4）[4]加熱電阻的阻值為當小明家的實際電壓是時，加熱電阻工作的實際電功率是10、【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）小燈泡L正常發(fā)光時的阻值（2）只閉合S1時，燈泡與電阻R1串聯，電流表的示數為I=0.2A，此時電源電壓U①變阻器滑片P移到b端，所有開關都閉合時，R1與滑動變阻器并聯化簡得代入①解得：（3）所有開關都閉合時，電流表的示數為I=0.5A，滑動變阻器的阻值若只閉合S2，燈泡與電阻滑動變阻器串聯，串聯且電壓表的量程為0～3V，當滑動變阻器兩端的電壓為3V時，電路中的電流最小，此時小燈泡兩端的電壓為2V，由圖乙可知，電路中的電流為0.24A，滑動變阻器接入電路的電阻最大，電路中的最大安全電流為0.25A，滑動變阻器接入電路的最小電阻答：（1）小燈泡L正常發(fā)光時的阻值為；（2）電源電壓為；（3）若只閉合S2，且電壓表的量程為0～3V。在保證電路元件都安全的情況下，求變阻器接入電路的阻值變化范圍。11、【答案】（1）；（2）；（3），80%【解析】解（1）電動機線圈產生的熱量是（2）加熱電阻正常工作時的電阻是（3）水吸收的熱量為電加熱效率為答：（1）電動機線圈產生的熱量是；（2）加熱電阻正常工作時的電阻是；（3）水吸收的熱量為，電加熱效率為80%。12、【答案】（1）1210W；（2）400Ω；（3）50次【解析】解：（1）由圖乙知，兩個電阻串聯在電阻中，當可變電阻R′接入電路的阻值最小為0時，此時電路中的電流最大為據P=UI知，此時電熱水壺的功率最大為P=UI=220V×5.5A=1210W由題意知，電熱水壺表面溫度與環(huán)境溫度的溫差?t=70℃-20℃=50℃由圖丙知，此時電熱水壺每秒的向外散失的熱量Q=110J即電熱水壺每秒放出的熱量為110J，那么電熱水壺此時的功率據知