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【物理】物理二模试题分类汇编——电功率的综合计算问题综合含答案

一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电路中电源电压恒为4.5 V ,电压表的量程为0~3 V ,电流表的量程为0~0.6 A ,滑动变阻器的规格为“35 Ω 1.5 A”,灯泡的额定电流为0.5 A ,电阻为5 Ω(灯丝电阻不变) .闭合开关,要求两电表的示数均不能超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,则下列说法正确的是A .灯泡的最小功率是0.45 WB .滑动变阻器允许的调节范围是4~35 ΩC .当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,电压表示数变大,灯泡变亮D .当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中,电压表与电流表示数的比值不变 【来源】[中学联盟]江苏省东海县南辰中学2017届九年级中考二模物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知:变阻器与灯泡串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;A .由于电压表的量程为0~3V ,故变阻器的最大电压为3V ,根据串联电路电压的规律,此时灯的电压最小为4.5V-3V=1.5V灯的功率最小()22 1.5V 0.45W 5L U P R ===Ω小小故A 正确;B .变阻器的电压最大时变阻器连入电路的电阻最大,根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得R LU U I R R ==大小大所以3V5101.5VR L U R R U ==Ω⨯=Ω大大小由于灯泡的额定电流为0.5A ,则电路中的最大电流为0.5A ,此时电路的总电阻最小,根据欧姆定律可得4.5V90.5AU R I ===Ω小最大根据串联电阻的规律,所以变阻器连入电阻中的最小电阻为9Ω-5Ω=4Ω滑动变阻器允许的调节范围是4~10Ω;故B 错误;C .当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,R 的电阻变大,根据分压原理,电压表示数变大,由串联电路电压的规律,灯的电压变小,根据2U P R=可得灯的实际功率变小,灯变暗,故C 错误;D .当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中,R 的电阻变小,根据欧姆定律,电压表与电流表示数的比即R 连入电路中的电阻大小,所以电压表与电流表示数的比值变小,故D 错误。

故选A 。

2.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9VB .滑动变阻器的最大阻值为14ΩC .小灯泡的额定功率为6WD .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UIR=可得,滑动变阻器的最大阻值 R min 7V14Ω0.5AU 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 。

3.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( )A .两灯串联在220V 的电路中,甲灯比乙灯亮B .乙灯的灯丝较细,正常发光时的电流较小C .两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较小D .乙灯的实际功率一定是25W【来源】广东省深圳市福田区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题 【答案】B 【解析】【详解】A.由甲、乙图和电功率变形公式2URP可知,甲灯的电阻小于乙电阻。

当两灯串联时电流相等,乙灯的实际功率大于甲灯实际功率,甲灯没有乙灯亮,故A错误;B.乙灯的灯丝较细,电阻大,正常发光时由公式=UIR可知通过乙灯的电流比甲灯小,故B正确;C.两灯均正常发光时,由于没有给出发光时间,无法比较哪盏灯灯耗电能多,故C错误;D.乙灯的额定功率为25W,实际功率是实际电压下的功率,如果实际电压不等于额定电压,实际功率就不等于额定功率,故D错误。

故选B。

4.如图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变。

R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=5Ω。

当只闭合开关S2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S1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,R2=20ΩB.U=9V,R3=30ΩC.R2=20Ω,P∶'P=2∶15D.R3=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S2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S1时,等效电路图如图3所示;由图1可得230.3A UI R R ==+…①0.3P UI U ==…②由图2和题意可得1221.95A+0.3A=2.25A 5ΩU U U U I R R R '=+=+=…③ 2.25P UI U '='=…④由图3可得20.45A UI 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 。

5.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20ΩB .电阻R 的阻值是10ΩC .当开关S 1闭合S 2断开时,电阻R 的的功率是1.6WD .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=PU额=7.2W12V=0.6A灯泡的电阻R L=1UI=12V0.6A=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=LPR实= 3.2W20Ω=0.4A电路中的总电阻R总=2UI=12V0.4A=30ΩR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。

6.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∶1C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为2∶3D .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 【来源】四川省达州市达川区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】(1)根据图像读出几组电流和电压对应的值,根据欧姆定律求出对应的电阻,然后得出两灯泡电阻与两端的电压关系;(2)根据图像读出两灯泡额定电压下的电流,根据P UI =求出甲、乙两灯的额定功率之比;(3)甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,它们两端的电压均为2V ,根据图像读出通过的电流,根据欧姆定律求出此时两灯泡的电阻之比;(4)甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于8V ,根据图像读出符合要求的电流和电压,根据P UI =求出两灯泡的实际功率之比。

【详解】A .由图像可知,甲、乙两灯泡两端的电压分别为2V 、6V 时,通过甲的电流依次为0.3A 、0.6A ,通过乙的电流依次为0.2A 、0.3A ,由U I R =的变形式U R I=可知,甲灯泡的电阻依次为6.67Ω、10Ω,乙灯泡的电阻依次为10Ω、20Ω,所以甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大,则A 正确,不符合题意;B .甲、乙两灯的额定电压均为6V ,通过的电流I 甲额=0.6A ,I 乙额=0.3A ,则甲、乙两灯的额定功率之比:6V 0.6A 26V 0.3A 1U I P P U I ⨯===⨯甲额甲额甲额乙额乙额乙额,则B 正确,不符合题意;C .甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,它们两端的电压均为2V ,由图像可知,通过的电流分别为I 甲=0.3A ,I 乙=0.2A ,此时两灯泡的电阻之比:0.2A 20.3A 3U R I I U R I I ====甲甲甲乙乙乙甲乙, 则C 正确,不符合题意;D .甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于8V ,由图像可知,当电路中的电流0.3A I '=、2V U '甲=、6V U '乙=时符合,则两灯泡的实际功率之比:2V 0.3A 16V 0.3A 3U I P P U I ''⨯===''⨯甲甲乙乙,则D 错误,符合题意;故选D 。

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