高中试卷答案网北京市海淀区2020-2022三年中考物理模拟试题分类汇编09电功率
一、单选题
1．（2022·北京海淀·统考二模）下列物理量中，以科学家的名字“安培”作为单位的物理量是（ ）
A．电压 B．电流 C．电阻 D．电功率
2．（2021·北京海淀·统考二模）如图所示，电源两端电压保持不变，R0为阻值已知的定值电阻， Rx的阻值未知。当只闭合开关S和S1时，电流表示数为I1；当只闭合开关S和S2时，电流表示数为I2。下列说法中正确的是（ ）
A．通过电阻Rx的电流大小为I1
B．电阻
C．电源两端电压为（I2- I1）R0
D．上述两种电路状态中，R0的电功率变化了（I1- I2）2R0
3．（2021·北京海淀·统考一模）如图所示电路，电源两端电压保持不变。将开关S1、S2都闭合，电流表的示数为0.6A，小灯泡L恰好正常发光，其功率为3.6W；然后再将开关S1断开，电压表的示数变化了4.5V。忽略小灯泡L的阻值随温度的变化，R为定值电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡L的额定电压为4.5V
B．开关S1断开前、后电路的总功率变化了2.7W
C．小灯泡L与定值电阻R的阻值之比为3∶1
D．当只闭合开关S2时，电流表的示数为1.5A
4．（2020·北京海淀·统考二模）在国际单位制中，电功率的单位是（ ）
A．伏特（V） B．安培（A） C．焦耳（J） D．瓦特（W）
5．（2020·江苏连云港·统考三模）如图甲所示是某同学测量小灯泡L在不同电压下电阻的电路图。电源两端电压恒定为4V，他将测得的电流表和电压表示数绘制在图乙中。下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡两端的电压为1V时，小灯泡的电阻为2Ω
B．当滑动变阻器与小灯泡的阻值相等时，电路中的电流为0.3A
C．当电路中的电流为0.2A 时，电路消耗的总电功率为0.2W
D．当电路中的电流为0.3A 时，滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
6．（2020·北京海淀·统考模拟预测）如图甲所示为小光研究滑动变阻器R2的电功率变化规律的电路图，R1为定值电阻，电源两端的电压保持不变．闭合开关后，在调节滑动变阻器R2的滑动头从a端滑到b端的过程中，记录了若干组通过R2的电流与其两端电压的数据，并在分析实验数据后画出了R2的电功率P随其两端电压U变化关系的图像，如图乙所示．下列说法中正确的是
A．R1的阻值为20Ω
B．R2的最大阻值为50Ω
C．电源两端的电压为5V
D．该电路的最大电功率为3W
二、多选题
7．（2021·北京海淀·统考二模）某实验小组用如图甲所示的电路进行实验，根据获得的数据画出了电流表示数I随电压表示数U变化的图像，如图乙所示。已知电源两端的电压保持5V不变，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.25A
B．随着小灯泡两端电压的减小，通过小灯泡的电流增大
C．当电流表的示数为0.3A时，小灯泡的电功率为1.5W
D．小灯泡两端的电压为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω
8．（2020·北京海淀·统考一模）在森林防火期，无人机发挥着极其重要的作用，其携带的云照相机可以进行高空拍摄，并实时把信号传回。图所示是某品牌“无人机”，由输出能量为75Wh的锂电池供电，采用四个电机带动旋翼转动，对下方空气施力的同时获得升力。下列说法正确的是（ ）
A．遥控无人机时是通过电磁波传输信号的
B．无人机升高时，照相机所拍摄到的固定在地面的物体的像变大
C．无人机在旋翼转动作用下悬停在空中时，不需要消耗电能
D．若无人机飞行时输出功率为125W，则该无人机最多可飞行2160s
三、计算题
9．（2022·北京海淀·统考二模）实验小组设计了一种多挡位电暖器，其电路原理如图所示。电源两端的电压恒为220V，两个电热丝的电阻值分别为R1和R2，S1、S2是温控开关。其工作过程如下：当室内气温低于20℃时，S1、S2都闭合；当室内气温等于或高于20℃时，S1闭合、S2断开，此时电流表的示数为2A，电热丝R1的电功率为200W。温度对电热丝电阻值的影响可忽略不计，求：
（1）当S1闭合，S2断开时，电热丝R1两端的电压U1；
（2）R2的阻值；
（3）当S1、S2都闭合时，此电暖器的电功率P。
10．（2022·北京海淀·统考一模）在如图所示的电路中，白炽灯泡L上标有“6.3V，0.3A”字样，电源两端的电压恒为7.5V，滑动变阻器的最大电阻值为10Ω。设灯L的电阻保持不变，求：
（1）灯L的电阻值；
（2）灯L正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻值；
（3）灯L正常工作时，滑动变阻器的电功率。
11．（2021·北京海淀·统考二模）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，小灯泡L的铭牌上标有“6V 0.5A”字样，R为定值电阻。当开关S和S1都闭合时，小灯泡正常发光。当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.3A。不考虑小灯泡电阻随温度的变化，求：
（1）开关S闭合、S1断开时，电路消耗的总功率；
（2）电阻R的阻值。
12．（2021·北京海淀·统考一模）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L的铭牌标有“6V 3W”。当开关S1闭合、S2断开时，小灯泡L恰好正常工作；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为 0.75 A。求：
（1）开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总电功率；
（2）电阻R的阻值。
13．（2020·北京海淀·统考二模）如图所示，电源两端电压为 6V 并保持不变，当开关 S 闭合时，电压表示数为 2V，电路的总功率为 3W。求：
(1)电路中的电流I；
(2)电阻R2的阻值；
(3)电阻R1消耗的电功率P1。
14．（2020·北京海淀·统考一模）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的阻值为60Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A。求：
(1)电源的电压U；
(2)开关S1、S2都闭合时，电流表的示数I；
(3)开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率P。
15．（2020·北京海淀·统考模拟预测）在如图所示电路中，R1=5Ω，R2=10 Ω，开关闭合后电流表 A 的示数为 0.4A。
求：(1)通过R2 的电流；
(2)电阻R1消耗的电功率P1
四、实验题
16．（2022·北京海淀·统考二模）在测量额定电压为的小灯泡的电阻的实验中，小军同学已经连接了部分实验电路，如图甲所示。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整，并使得在闭合开关前滑动变阻器接入电路中的电阻值尽量大一些；___________
（2）小军同学根据测出的数据，在图乙中画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像。小灯泡正常发光时其电阻的测量值约为___________Ω（保留1位小数）；
（3）根据图乙可知，随着小灯泡两端电压的不断升高，小灯泡的电阻值将___________（选填“变大”“变小”“不变”）；
（4）完成上述测量后，小军同学将小灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻，利用这个实验电路还能完成的实验是___________（选填选项前的序号）。
A．探究电流与电阻的关系 B．探究电流与电压的关系
17．（2021·北京海淀·统考一模）为了探究不同电学元件的电学特性，小华分别选取了电阻R和额定电压为2.5V的小灯泡L进行实验。
（1）小华连接了图甲所示的电路进行实验。闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，测量了多组通过小灯泡L的电流与其两端电压的数据，并根据测得的数据绘制出图乙中的图线F。在某次测量时电流表示数如图丙所示，结合图线F可知，小灯泡L此时的实际功率为_______W。
（2）小华将小灯泡L拆下，改接为电阻R，移动滑动变阻器的滑片P，测量了多组通过电阻R的电流与其两端电压的数据，并根据测得的数据绘制出图中的图线G。她想继续探究“电阻一定时，电功率与电流的关系”，在小灯泡L和电阻R中，她选用电阻R进行实验，原因是______。
（3）若小华将小灯泡L与电阻R串联后接在电源两端，请你利用图乙中的两条图线进行分析，为保证各元件均能安全工作，电源两端允许的最大电压为_______V。
18．（2020·北京海淀·统考二模）某同学在“测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率”的实验中，连接的电路实物图如图甲所示：
①连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于最_________端（选填“左”或“右”）；
②实验过程中，电压表的示数如图乙所示，为使小灯泡正常发光，应使滑动变阻器接入电路的电阻_____（选填“增大”或“减小”）；
③当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，此时通过小灯泡的电流 I= _____A，小灯泡的额定功率P =______W。
五、综合题
19．（2022·北京海淀·统考一模）请阅读《光伏发电》并回答问题。
光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能转化为电能的一种技术，通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成。简化电路如图所示，控制器可以发射控制信号，当太阳光照射太阳能电池发电时，控制信号将开关S1闭合、S2断开，太阳能电池向蓄电池充电；当控制信号将开关S1断开、S2闭合时，蓄电池向外供电。
太阳能电池吸收光能，使其两端出现异种电荷的积累，太阳能电池的两端产生电压，将光能转化成电能，这就是“光生伏特效应”。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标，所谓“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率，可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。根据所用材料的不同，太阳能电池可分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池等。其中单晶硅太阳能电池转化效率较高，在实际中投入使用时的效率可达到15%。
太阳能是可再生能源，比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。应用太阳能光伏发电技术不仅缓解了能源短缺的现状，针对偏远地区存在的电能供应不足问题，太阳能光伏发电技术更是发挥了自身的优势，给人们的生活带来了全新的改变。国家能源局于2013年11月18日发布《分布式光伏发电项目管理暂行办法》，鼓励各类企业或个人等作为项目单位，投资建设分布式光伏发电项目。自2015年以来，我国光伏发电累计装机容量不断增长，到2020年装机容量已达到2.53×108kW。未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。光生伏特效应是指将光能转化为______能的过程；
（2）如果在太阳照射条件较好的天气里，用E1表示一段时间内太阳能电池产生的电能，用E2表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能，则太阳能电池的光-电转化效率的表达式为：k=______；
（3）如果以2020年我国光伏发电累计装机容量来计算，每天正常发电6h（小时），则每天可发电______度（kW·h）。
参考答案：
1．B
【详解】A．电压的单位是以伏特命名的，是伏特（V）故A错误；
B．电流的单位是以安培命名的，是安培（A），故B正确；
C．电阻的单位是以欧姆命名的，是欧姆（Ω），故C错误；
D．电功率的单位是以瓦特命名的，是瓦特（W），故D错误。
故选B。
2．B
【详解】只闭合开关S和S1时，电流表示数为I1，R0与 Rx并联，电流表示数为I1为R0与 Rx的总电流。当只闭合开关S和S2时，R0与 Rx并联，电流表示数为I2为R0的电流。此时Rx的电流为
电源电压
两种电路状态下，R0的电压不变，电流不变，电功率大小不变。故B正确，ACD错误。
故选B。
3．B
【详解】A．开关S1、S2都闭合，电路中只有灯泡简单电路，小灯泡L恰好正常发光，电流表测量通过灯泡的电流，电压表测量电源电压，小灯泡L的额定电压为
=6V
电源电压等于灯泡两端的电压，为6V，故A错误；
BD．开关S1断开前电路的总功率是3.6W，开关S1断开后，灯泡和电阻串联，电压表测量灯泡两端的电压，此时灯泡两端的电压
UL1=U-ΔU=6V-4.5V=1.5V
灯泡的电阻
通过灯泡的电流
=0.15A
串联电路中各处的电流相等，通过电路的电流是0.15A，电流表的示数是0.15A，开关S1断开后，电路的总功率
P总=UI=6V×0.15A=0.9W
开关S1断开前、后电路的总功率变化了
ΔP=PL-P总=3.6W-0.9W=2.7W
故B正确，D错误。
C．开关S1断开后，电阻两端的电压
UR=U-UL1=6V-1.5V=4.5V
串联电路中各处的电流相等，小灯泡L与定值电阻R的阻值之比为
故C错误。
故选B。
4．D
【详解】A．伏特是电压的基本单位，故A不符合题意；
B．安培是电流的基本单位，故B不符合题意；
C．焦耳是电能的基本单位，故C不符合题意；
D．瓦特是电功率的基本单位，故D符合题意。
故选D。
5．D
【详解】A．小灯泡两端的电压为1V时，由乙图像可知，此时通过小灯泡的电流是0.2A，根据欧姆定律可得小灯泡电阻，则
故A错误；
B．电源电压4V恒定，由甲图可知，滑动变阻器和小灯泡L串联，根据串联电路电流规律，通过滑动变阻器和小灯泡的电流相等，当滑动变阻器与小灯泡的阻值相等时，由欧姆定律变形公式可得滑动变阻器和小灯泡两端电压相等，即
由图乙可知，当小灯泡两端电压为2V时，此时通过小灯泡的电流小于0.3A，故B错误；
C．当电路中的电流为0.2A 时，此时电路总功率
故C错误；
D．当电路中的电流为0.3A 时，由乙图可知此时小灯泡分压2.5V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压
则滑动变阻器接入电路的阻值
故D正确。
故选D。
6．B
【详解】ABC．由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2电压，由图乙可知，变阻器两端电压U2=3V，变阻器消耗的功率为P2=0.9W，此时变阻器接入电路的电阻：
串联电路中电流处处相等，电路的电流为
①
由图甲可知，当滑片P至b端时，R2全部接入电路，由图乙可知，此时变阻器的功率为P2'=0.5W，U2'=5V，此时变阻器接入电路的电阻为其最大值：
电路的电流：
②
由①②可得：R1=10Ω，电源电压U=6V，故AC项错误，B正确；
D．由可知，在U不变时，R越小，电路消耗的电功率越大，由图可知，当P处于a端时，变阻器未接入电路，此时电路中总电阻最小，功率最大：
故D项错误．
7．CD
【详解】由图，灯泡和变阻器串联，电流表测电流，电压表测变阻器电压；
A．由图，电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.2A，故A错误；
B．由图，变阻器电阻增大，变阻器分压增大，根据串联电路分压规律，灯泡分压减小，同时电路电流减小，故B错误；
C．当电流表的示数为0.3A时，变阻器不分压，灯泡电压5V，小灯泡的电功率为
P=UI=5V×0.3A=1.5W
故C正确；
D．小灯泡两端的电压为3V时，变阻器分压
此时电路电流为0.25A，所以滑动变阻器接入电路的阻值为
故D正确。
故选CD。
8．AD
【详解】A．遥控无人机时是通过电磁波传输信号的，故A项正确；
B．无人机升高时，物距变大，像距变小，像变小，所以照相机所拍摄到的固定在地面的物体的像变小，故B项错误；
C．无人机在旋翼转动作用下悬停在空中时，电动机带动旋翼转动，将电能转化为机械能，需要消耗电能，故C项错误；
D．由可知，该无人机最多可飞行时间为
故D项正确。
故选AD。
9．（1）100V；（2）60Ω；（3）968W
【详解】解：（1）由题意可知，S1闭合、S2断开，R1、R2串联，此时电流表的示数为2A，电热丝R1的电功率为200W，由P=I2R可得，R1的电阻为
所以R1两端的电压为
U1=IR1=2A×50Ω=100V
（2）S1闭合、S2断开，R1、R2串联，此时电流表的示数为2A，根据欧姆定律得
R1=50Ω，所以R2的阻值为
R2=R总-R1=110Ω-50Ω=60Ω
（3）当S1、S2都闭合时，电路是R1的简单电路，此电暖器的电功率为
（1）当S1闭合，S2断开时，电热丝R1两端的电压为100V；
（2）R2的阻值为60Ω；
（3）当S1、S2都闭合时，此电暖器的电功率为968W。
10．（1）21Ω；（2）4Ω；（3）0.36W
【详解】解：由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由知道，灯L的电阻值
（2）灯L正常工作时，滑动变阻器两端的电压
U滑=U- UL=7.5V-6.3V=1.2V
由知道，滑动变阻器接入电路中的电阻值
（3灯L正常工作时，由知道，滑动变阻器的电功率
P= U滑 IL=1.2V×0.3A=0.36W
答：（1）灯L的电阻值是21Ω；
（2）灯L正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻值4Ω；
（3）灯L正常工作时，滑动变阻器的电功率0.36W。
11．（1）1.8W；（2）
【详解】：
（1）开关S和S1都闭合时，等效电路如图1所示
当开关S闭合、S1断开时，等效电路图如图2所示
（2）灯泡电阻
灯泡两端的电压
电阻两端的电压
电阻
答：（1）开关S闭合、S1断开时，电路消耗的总功率为1.8W；
（2）电阻R的阻值为。
12．（1）4.5W；（2）24Ω
【详解】（1）开关S1闭合、S2断开时，电路为只有小灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，小灯泡正常工作，故电源电压
U= U额=6V
当开关S1、S2都闭合时，小灯泡和电阻R并联，电流表测干路电流，此时电路总功率
P= UI2=6V×0.75A=4.5W
（2）小灯泡和电阻R并联时，通过小灯泡的电流
通过电阻R的电流
IR=I2-I1=0.75A-0.5A=0.25A
电阻R的阻值
答：（1）开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总电功率为4.5W；
（2）电阻R的阻值为24Ω。
13．(1) 0.5A；(2)4 ；(3) 2W
【详解】(1)已知：电源两端电压为6V并保持不变，当开关S闭合时电路的总功率为3W，电路中的电流为
(2)电阻R2的阻值为
(3)电阻R1消耗的电功率为
答：(1)电路中的电流为0.5A；
(2)电阻R2的阻值为4Ω；
(3)电阻R1消耗的电功率为2W。
14．(1)24V；(2)1.6A；(3)38.4W
【详解】(1)当只闭合开关S1时，电路中只有R1，则电源电压为
(2)开关S1、S2都闭合时，电路中R1和R2并联，则通过R1的电流为1.2A，通过R2的电流为
电流表的示数为
(3)电路消耗的总功率为
答：(1)电源的电压为24V；
(2)开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.6A；
(3)开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率为38.4W。
15．（1）0.2A；（2）0.8W
【详解】(1)由电路图知道，两电阻并联，电流表测R1 支路的电流。由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由知道，电源的电压
U=U2 =U1 =I1 R1 =0.4A×5Ω=2V
通过R2 的电流
(2)由知道，电阻R1 消耗的电功率
P1 =U1 I1 =2V×0.4A=0.8W
答：(1)通过R2 的电流是0.2A；
(2)电阻R1消耗的电功率是0.8W。
16． 8.3 变大 B
【详解】（1）[1]在测量小灯泡的电阻的实验中，滑动变阻器应串联在电路中，通过滑片的移动来调节小灯泡两端的电压。图甲中，滑片置于A端，为了让变阻器接入电路的阻值最大，它下端的接线柱应接在B端。作图如下
（2）[2]由图乙知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，通过电路的电流为0.3A，它正常发光时的电阻
（3）[3]由图乙知，小灯泡两端的电压增大时，电流也增大，且电压增大值比电流的增大值快，说明随着小灯泡两端电压的增大，电阻值也变大。
（4）[4]将小灯泡换成5Ω的定值电阻，可探究电流与电压的关系，因为此时电阻的阻值保持不变。故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
17． 0.25 电阻R的阻值保持不变 5.5
【详解】（1）[1]由图乙所示可知，灯泡额定电压为2.5V对应的电流为0.30A，小灯泡的额定功率为
（2）[2]由于灯丝电阻会受温度的影响。温度越高，灯丝的电阻越大。所以灯丝的电阻不是定值，无法控制无关变量，所以选择定值电阻R进行实验。
（3）[3]L和R串联后，电路中的电流最大为0.3A。由图乙可知，R两端的电压为3V，L两端的电压为2.5V，电源电压为
18． 右 增大 0.3 0.75
【详解】(1)[1]为防止电路中电流过大，闭合开关前应该将滑片放到最大阻值处，即最右端。
(2)[2]如图乙所示，电压表示数为2.6V，要使灯泡正常发光，应该将电压调为2.5V，所以要将滑动变阻器的电压调高，因此滑动变阻器的阻值要调大。
(3)[3][4]如图丙所示，灯泡正常发光时电流为0.3A，所以灯泡的额定功率为
19． 可再生 电 或×100% 1.518×109
【详解】（1）[1]太阳能可以从自然界源源不断得到的，是可再生能源。
[2]光生伏特效应是指太阳能电池吸收太阳光而在两端产生电压，所以是光能转化为太阳能。
（2）[3]光-电转化效率可用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算，所以
（3）[4]由题意知，我国光伏发电每天的发电量
W=Pt=2.53×108kW×6h=1.518×109kW h
试卷第1页，共3页
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