1、专题7电功率-2021年和2022年江苏省南通市中考物理模拟试题汇编一选择题（共11小题）1（2022如皋市二模）如图（甲）所示，虚线框内为供电电路（未画出）。能提供满足特殊需求的电流，移动滑动变阻器R的滑片，电压表、电流表示数的UI关系图像如图（乙）所示，则下列表示供电电路总电流I总、定值电阻R0和R的总功率P总随电流表示数I变化的关系图像中，正确的是（）ABCD2（2022南通模拟）如图甲是电子积木编成的直升机模型，机身底部装有超声波传感器能感知飞机与地面的距离，机身内部有电源，开关闭合后螺旋桨会旋转，手持直升机从近地面处升高到1.2m的过程中，螺旋桨转速逐渐加快，若高度继续增加，螺旋桨转
2、速会减慢，其工作原理如图乙所示，数字电位器能根据接收到超声波传感器传递的高度信息改变其阻值，能正确描述电动机功率P及数字电位器阻值R随高度变化的图像的是（）ABCD3（2022南通模拟）如图所示是家庭常用的电能表，下列说法正确的是（）A接在这个电能表上的用电器每消耗0.2kWh的电能，电能表上的转盘转过500转B这个电能表正常工作的电流应是5AC只利用电能表就能测出用电器的电功率D此时电能表指示的读数为931.6J4（2022南通模拟）如图所示，电源电压为U且恒定，定值电阻R0与滑动变阻器R串联的电路，已知：RR0，在滑动变阻器的滑片P移动过程中，下列表示R0和R消耗的电功率P0和PR随两电压
3、表示数U1、U2的变化关系图线中，可能正确的是（）ABCD5（2022如皋市模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30，电压表的量程为015V电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（）A电源电压为20VBR1的阻值为5C开关 S闭合后电路消耗的最小功率为14.4WD为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4306（2022南通模拟）甲、乙两只灯泡，其IU关系图象如图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中，当通过乙灯的电流为0.4A时，甲灯消耗的功率是（）A1.2WB0.8WC1.8WD3W7（2022南通模拟）严谨的川云喜欢
4、研究身边的各种设备，图是家里的电能表表盘的图片，他仔细观察照片后，得到下列四个结论，你认为正确的是（）A电能表的允许负载的最大功率为4400WB电能表长期工作时允许通过的最大电流为10AC拍照片时，川云家已消耗的电能为3145kWhD拍照片时，川云家已消耗的电能为314.5J8（2021海安市一模）图甲为小明设计的温度检测电路原理图。电源电压恒定，R0为定值电阻，热敏电阻R两端电压UR随温度t变化的关系如图乙。则下列描述电流表的示数I、电阻R0的功率P0随监控区的温度t变化的关系图线中，可能正确的是（）ABCD9（2021南通二模）如图所示，是“用铅笔芯改变电路中电流”的实验电路。ab为一段粗
5、细均匀的铅笔芯，其电阻与长度成正比，现将滑片P从a端向b端滑动，若电源电压恒定，且R0电阻的变化不计，则图像中横轴和纵轴分别描述的物理量符合图像变化趋势关系，可能正确的是（）A图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为电流表的示数B图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为R0消耗的功率P0C图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为电路消耗的总功率P总D图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为电路消耗的总功率倒数1P总10（2021南通二模）小明家一只家用电水壶连续正常工作约6min，可使他家的电能表转动320r，则他家安装电能表铭牌上电能表常数最接近于（）A600r/（kWh）B160r/（kWh）C3200r/（kWh）D3
6、20r/（kWh）11（2021崇川区二模）如图所示，电源电压为5V，灯泡标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R的规格为“30 1A”，定值电阻R010，电压表量程“03V”，电流表量程为“00.6A”。在电路安全的情况下，下列判断错误的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（）A灯泡L正常发光时的电阻为6B只闭合开关S、S2时，1min定值电阻R0消耗的电能最大值是150JC只闭合开关S、S2时，该电路的最小电功率是0.625WD只闭合开关S、S1时，滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是49二填空题（共4小题）12（2022南通模拟）小明家5月底电能表示数为1432.7度，6月底电能表的示数如图。
7、则（1）小明家6月份消耗的电能是 kWh；（2）若电能表转盘在10min内转过250转，则用电器的总功率为 kW；（3）某电热水器额定功率为2000W，内装20kg的水，通电后正常加热25min，水的温度从20升高到50，则水吸收的热量为 J，电热水器的热效率为 。已知c水4.2103J/（kg）13（2022南通模拟）小芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电的热效应工作的，发热元件是一个阻值为1000的电阻，接在照明电路中通电5min产生的热量为 J，她家电能表铭牌上标有“220V 10（40）A 50Hz 2000r/（kWh）”，则她家最多可同时接入总功率为 W的用电器正常工作；她用电磁炉
8、（其它用电器都断开）6min烧开一壶水的过程中，电能表的转盘转200圈。则电磁炉的功率 kW。14（2022南通模拟）把定值电阻R1、R2连接到同一电路中，已知它们的电阻之比为R1：R25：2，它们的实际电功率之比P1：P22：5，则它们的电压之比为 ，它们在电路中的连接方式是 （选填“串联”或“并联”）。15（2022海安市一模）小明家电能表上月底的示数为，本月底的示数如图所示，他家本月消耗电能 kWh，小明家长时间工作的用电器总功率不得超过 W小明将一个电风扇单独接入电路中，10min内电能表的指示灯闪烁了32次，其功率为 W。三实验探究题（共3小题）16（2022如皋市二模）学校物理探究
9、小组进行了以下三个热学实验：甲图为“探究不同物质吸热升温现象”，乙图为“比较不同燃料燃烧时放出的热量”，丙图“探究影响电流热效应的因素”。（1）上述三个热学实验中都需要控制被加热物质 （体积/质量）相等，这些实验中可利用加热相同时间进行实验有 （甲乙/乙丙/甲丙）。（2）图乙是比较不同燃料燃烧时放出的热量实验。小明发现用碎纸片加热的烧杯中水温升得快，这 （能/不能）说明碎纸片的热值大。（3）丙图中是通过观察 反映两电阻丝产生的热量的多少。烧瓶中装入的煤油是 （导体/绝缘体）。图中将两个电阻串联起来，就是为了控制 相等，实验中可发现B烧瓶中温度计的示数升高快，据此可初步得出结论： 产生的热量越多
10、。如果仅用丙图中提供的器材，利用该装置 （可以/不可以）探究电热与电流的关系。17（2022通州区一模）用图甲所示电路测量小灯泡电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连接完整，要求：滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大由图可知A端为蓄电池的 极。（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。（3）排除故障后移动滑片到某位置，电压表示数为2V，此时应将滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动，直至小灯泡正常发光此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。（4）完成上述
11、实验后，又设计了如图丙所示的电路，测出了只标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率电源电压恒定，R0的电阻为5，实验操作如下闭合S1，将S2接“2”，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为 V；将S2改接到“1”，记录此时电压表示数为2.7V；小灯泡的额定功率为 W。18（2022南通模拟）在“测小灯泡电功率实验”中，小灯泡L1额定电压为2.5V。（1）图甲是小明测定小灯泡L1额定功率的实物电路图，请你用笔画线代替导线帮他补充完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移时，灯泡发光变暗。（2）闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为1.5V。若使小灯泡L1正常发光，应将移动滑片向 （选填“A”或“B”）
12、端移动。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为 W。（3）仅用该实验装置中的器材，以下探究活动能够完成的是 。A测量小灯泡的电阻B探究串联电路电流的特点C探究串联电路电压的特点（4）为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率，小明又设计了如图丙所示的电路，电源电压U电不变，实验步骤如下：闭合开关 （选填“S1”或“S1、S2”），移动滑动变阻器的滑片，使 ；再 （选填“闭合”或“断开”）开关S2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表的示数I；小灯泡L2额定功率的表达式为P额 。（用U电、I0、I表示）四计算题（共6小题）19（2022通州区一模）如图所示，
13、将滑动变阻器滑片移至最左端，S闭合，S1、S2都断开，电流表示数为0.25A；再将滑片移至a位置，此时小灯泡正常发光已知小灯泡上标有“6V 3W”字样，定值电阻R0为20，电源电压恒为8V，灯泡电阻保持不变求：（1）灯泡的电阻和额定电流；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）保持滑片位于a位置，闭合S、S1、S2时的电路总功率。20（2022崇川区校级四模）已知A灯标着“6V 3W”，B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50 2A”。A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图1所示。则：（1）求A灯正常发光时的电阻；（2）将A，B两灯并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能；（3）
14、将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，图2所示，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求此时滑动变阻器接入电路中的电阻R滑与功率P滑。21（2022南通模拟）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样，其RU图像如图乙所示，滑动变阻器R1的最大值为30，定值电阻R230，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V。当只闭合开关S、S2和S3，将变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数为0.45A。（1）求小灯泡的额定功率；（2）当只闭合开关S、S2和S3时，求整个电路消耗的最大功率；（3）当只闭合开关S和S1时，在保证各元件安全工作的
15、情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围。22（2022南通模拟）如图甲所示，小灯泡L2上标有“2V“字样，电流表量程为03A。灯泡L1和L2的IU图象如图乙所示。当只闭合开关S1时，L2正常发光；当开关S1、S2、S3都闭合，且滑动变阻器滑片P滑到最右端时，电流表示数为0.72A。计算：（1）只闭合开关S1，通电1min小灯泡L1消耗的电能；（2）只闭合开关S3时，电路的最大电功率；（3）当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器可调节范围。23（2022南通模拟）小军家里有一款高、低温两挡电烤炉，他查看使用说明书，收集到一些信息如下：额定电压为220V，低温挡电功率为880W，高温挡电功率为
16、1980W，电路原理图如图所示，R1、R2为两根电热丝，S2为温控开关，根据上述信息，解答下列问题：（1）在高温挡正常工作时，电路的总电流为多大？（2）低温挡正常工作1.5h消耗多少度电？电热丝R1的电阻为多大？24（2022南通模拟）如图甲所示，某款电热饼铛，图乙为其工作原理电路图，R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻，已知R155某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙，电热饼铛刚开始工作时，电路中的开关都闭合，当温度达到200时，S1自动断开，再保温2min后，开关S断开。求：（1）该电热饼铛正常加热时的总电流。（2）R2的电阻值。（3）本次烙饼共消耗的电能。五综合能力题（共3小题
17、）25（2022通州区一模）阅读短文，回答问题。LED照明为节能减排，生活中的照明灯逐步由白炽灯替换为LED灯。如图甲所示为某款家用LED吸顶灯，其结构主要由12颗发光二极管组成的灯带和LED驱动器组成。发光二极管主要由硅、砷等材料制成，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性，图乙是发光二极管的元件实物及符号，当电流从它的正极流入时，处于通路状态，反之处于断路状态。把图甲灯带中一颗发光二极管接入图丙电路，调节变阻器滑片，记录多组电压、电流数据，描绘出如图丁所示的IU图像。LED驱动器的输入端直接接入家庭电路，输出端连接灯带。驱动器会根据发光二极管的接入个数和连接方式，智能调控“恒流
18、”输出值或“恒压”输出值模式，以确保每个二极管正常发光。图甲吸顶灯配置的LED驱动器参数如表，其中驱动效率指其输出功率和输入功率的比值。输入电压220V输出电压1525V输出电流14A驱动效率90%（1）发光二极管主要由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成；LED驱动器应输出 （选填“直流”或“交流”）电。（2）分析图丙、丁，下列判断正确的是 。A.二极管的电阻随两端电压的增大而增大B.二极管的电功率随两端电压的增大而减小C.图丙中闭合S，滑片P左移，电压表示数增大D.图丙中对调电源正负极再闭合S，电压表示数为零（3）已知图丙中电源电压恒为4.5V，发光二极管额定电压为3.0V。
19、为确保正常照明，12颗二极管应 （选填“串联”或“并联”），工作中驱动器会选择 （选填“恒压”或“恒流”）输出模式，此吸顶灯的额定输入功率为 W。（4）经测试一间教室中20盏白炽灯全部打开，照明1min，标有“1200r/（kWh）”的电能表转盘转了16r。现全部更换成该款吸顶灯照明，平均每天照明10h，求一间教室平均每月（按30天计）能节省的电能。（写出计算过程）26（2022南通模拟）阅读短文，回答问题：红外线与红外测温仪2022年春节前夕，一场突如其来的新冠肺炎疫情打破了往日生活的平静。在各种防控措施中，体温筛查是疫情检测的第一关，而红外测温仪在其中发挥着重要的作用。在自然界中，一切温度
20、高于绝对零度（273.15）的物体，其表面在不断的向周围空间辐射红外线。而且，物体的温度越高，辐射出来的红外线能量就会越强。红外测温仪就是基于物体辐射红外线能量大小与物体表面温度的对应关系，来测定物体表面温度的。如图所示，是常见的红外测温仪的外观和工作结构示意图。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线，光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号，电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来。虽然红外测温仪在使用上方便快捷，但若使用不当也会出现较大的数值偏差。因此，红外测温仪测量的数据仅用于初步筛查，不能作为医学诊断数据。一旦发现体温偏高者，还应使用测量精度较高，稳定性较好的玻璃体温计进行复查和确
21、认。红外线在我们日常生活和工业生产中得到广泛的应用。请根据上述材料，回答下列问题：（1）红外线是一种 （选填“电磁波”或“声波”）。（2）0的冰 （选填“能”或“不能”）向外界辐射红外线。（3）红外测温仪中的光学系统对红外线有 作用（选填“会聚”或“发散”）。（4）家用遥控器也使用了红外线，下列方法中能看到红外线的是 。A在黑暗的环境中B空气中加烟雾C水中滴牛奶D打开手机拍照功能（5）现在楼道使用红外感应开关。白天光控开关断开，夜晚光线暗时，光控开关闭合；当有人进入楼道内时，红外感应开关闭合，没人时红外感应开关断开。下列电路设计合理的是 （光控开关用光表示，红外感应开关用红表示）。（6）甲图是
22、水平生产流水线上的产品输送及计数装置图。其中S为光源，R1为光敏电阻（有光照时，阻值较小；无光照时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接“示波器”（示波器的接入不影响电路）。水平传送带匀速前进，此时物体在水平方向 （“受”或“不受”）摩擦力作用。每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住，示波器显示的电压随时间变化的图像如图乙所示。计数器电路的电源电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为40，光敏电阻在有光照、无光照两种状态下的阻值之比 ，保护电阻R2在1h内消耗电能 J。27（2022南通模拟）阅读下列材料，回答问题。超级快充我国的华为公司是当今世界通讯领域的龙头企
23、业，在手机及其他通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为2021年9月上市的“nova9”不仅采用4300mAh超大容量电池，还采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半以上，极大方便了人们的使用。其电池的部分参数如下：电池名称锂离子聚合物电池电压3.7V容量4300mAh（1）表格中的“容量”可由电流与 （选填“时间”或“电压”）的乘积所得；给电池充电的过程中，电能转化为 能。（2）有两个充电器，一个标有“输出5V 600mA”字样，它的充电功率是 W，另一个标有“输出11V 6A”字样。其中有一个是超级快速充电器，假设其充电效率为80%，则选用超级快速充
24、电器将上述电池从零到充满电需要 min（保留整数）。（3）小光发现该电池充电时间大概需要40min，他认为充电过程功率应该不是保持全程66W，他测量出充电过程中充电器输出的电流和电压，并绘制图像如图所示，则前20分钟充电消耗的电能是 J，后20分钟充电消耗的电能是 （不考虑充电时的电能损耗）。专题7电功率-2021年和2022年江苏省南通市中考物理模拟试题汇编参考答案与试题解析一选择题（共11小题）1（2022如皋市二模）如图（甲）所示，虚线框内为供电电路（未画出）。能提供满足特殊需求的电流，移动滑动变阻器R的滑片，电压表、电流表示数的UI关系图像如图（乙）所示，则下列表示供电电路总电流I总、
25、定值电阻R0和R的总功率P总随电流表示数I变化的关系图像中，正确的是（）ABCD【解答】解：由题知甲电路中R0与R并联，则二者电压相等，电流之和为I总，电流表测量通过R的电流，电压表测量总电压。AB、通过图乙可知，移动滑动变阻器滑片，电压表、电流表示数都改变，则假设电流为恒流源，则电压UI0R0（I总I）R0IR0+I总R0，由于I总和R0是定值，则得到U和I的一次方程，斜率为R0，并且U0I总R0，故与图乙符合，故能确定是恒流源，I总不变，故AB都错误；CD、总功率PUI总（I总I）R0I总I总R0I+I总2R0，其中R0与I总为定值，则P与的图像是条斜率向下的直线，故C错误，D正确。故选：
26、D。2（2022南通模拟）如图甲是电子积木编成的直升机模型，机身底部装有超声波传感器能感知飞机与地面的距离，机身内部有电源，开关闭合后螺旋桨会旋转，手持直升机从近地面处升高到1.2m的过程中，螺旋桨转速逐渐加快，若高度继续增加，螺旋桨转速会减慢，其工作原理如图乙所示，数字电位器能根据接收到超声波传感器传递的高度信息改变其阻值，能正确描述电动机功率P及数字电位器阻值R随高度变化的图像的是（）ABCD【解答】解：由题意可知，当直升机从近地面处升高到1.2m的过程中，螺旋桨速度逐渐加快，说明通过直升机的电动机的电流增大，根据PUI可知功率变大；根据I=UR知，电路的电阻减小；若高度继续增加，螺旋桨转
27、速会减慢，说明通过直升机的电动机的电流减小，根据PUI可知功率变小；根据I=UR知，电路的电阻增大；所以，电动机功率P随高度升高是先增大后减小，故AB图不符合；数字电位器阻值是先减小后增大，故C图不符合，D图符合题意。故选：D。3（2022南通模拟）如图所示是家庭常用的电能表，下列说法正确的是（）A接在这个电能表上的用电器每消耗0.2kWh的电能，电能表上的转盘转过500转B这个电能表正常工作的电流应是5AC只利用电能表就能测出用电器的电功率D此时电能表指示的读数为931.6J【解答】解：A、由2500R/kWh：接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过2500转，用
28、电器每消耗0.2kWh的电能，电能表上的转盘转过，n0.2kWh2500R/kWh500R（转），故A正确；B、“5A”是电能表允许通过最大电流是5A，故B错误。C、电能表是测量用电器一段时间内消耗的电能，故C错误；D、此时电能表指示的读数为931.6kWh，故D错误；故选：A。4（2022南通模拟）如图所示，电源电压为U且恒定，定值电阻R0与滑动变阻器R串联的电路，已知：RR0，在滑动变阻器的滑片P移动过程中，下列表示R0和R消耗的电功率P0和PR随两电压表示数U1、U2的变化关系图线中，可能正确的是（）ABCD【解答】解：AD、定值电阻R0与滑动变阻器R串联，V1测R0的电压，V2测R的电
29、压：根据P=U2R，R0消耗的功率P0=U12R0=1R0U12，R0为常数，由数学知识，电功率P0随电压表示数U1的变化关系图线为抛物线，A错误；由串联电路电压的规律，U1UU2，R0消耗的功率P0=U12R0=(U-U2)2R0，当U2接近时无限电源电压时，R0消耗的功率为0，D错误；BC、由串联电路电压的规律，U2UU1，由欧姆定律，电路的电流：I=U1R0，根据PUI，R的电功率为：PR（UU1）U1R0=-1R0U12+UR0U1，R的电功率PR为U1的一元二次函数，因-1R00，抛物线开口向下，由数学知识，当U1=-UR02(-1R0)=U2=0.5U时，PR有最大值，B正确；当变
30、阻器连入电路的电阻最大时，由分压原理，电压表V2的示数最大，根据P=U2R，变阻器的电功率不可能为0，C错误；故选：B。5（2022如皋市模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30，电压表的量程为015V电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（）A电源电压为20VBR1的阻值为5C开关 S闭合后电路消耗的最小功率为14.4WD为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为430【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压：（1）由图乙可知，当R210时U112V，当R220时U18V，因串联电路中各处的电
31、流相等，所以，电路中的电流分别为：I=U1R1=12VR1，同理，I=8VR1，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，所以，电源的电压：UI（R1+R2）I（R1+R2），即12VR1（R1+10）=8VR1（R1+20），解得：R110，故B错误；电源的电压：UI（R1+R2）=12V10（10+10）24V，故A错误；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，由电阻的串联规律，则P小=U2R1+R2大=(24V)210+30=14.4W，故C正确；（3）当电压表的示数U115V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时
32、电路中的电流：I大=U1R1=15V10=1.5A，此时滑动变阻器两端的电压：U2小UU124V15V9V，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小=U2小I大=9V1.5A=6，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为630，故D错误；故选：C。6（2022南通模拟）甲、乙两只灯泡，其IU关系图象如图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中，当通过乙灯的电流为0.4A时，甲灯消耗的功率是（）A1.2WB0.8WC1.8WD3W【解答】解：由图象可知，当通过乙灯的电流为0.4A时，其两端的电压U乙3V，将甲、乙两灯并联在电路中，因并
33、联电路中各支路两端的电压相等，所以，将甲、乙两灯并联在电路中时，甲灯两端的电压U甲U乙3V，由图象可知，此时通过甲灯的电流I甲0.6A，则甲灯消耗的功率P甲U甲I甲3V0.6A1.8W。故选：C。7（2022南通模拟）严谨的川云喜欢研究身边的各种设备，图是家里的电能表表盘的图片，他仔细观察照片后，得到下列四个结论，你认为正确的是（）A电能表的允许负载的最大功率为4400WB电能表长期工作时允许通过的最大电流为10AC拍照片时，川云家已消耗的电能为3145kWhD拍照片时，川云家已消耗的电能为314.5J【解答】解：AB、10（20）A中，20A是指表示电能表平时工作允许通过的最大电流，电能表的
34、允许负载的最大功率：PUI220V20A4400W，故A正确、B错；CD、电能表的示数为314.5kWh，表示拍照片时，川云家已消耗的电能为314.5kWh，故CD错。故选：A。8（2021海安市一模）图甲为小明设计的温度检测电路原理图。电源电压恒定，R0为定值电阻，热敏电阻R两端电压UR随温度t变化的关系如图乙。则下列描述电流表的示数I、电阻R0的功率P0随监控区的温度t变化的关系图线中，可能正确的是（）ABCD【解答】解：由图甲可知定值电阻R0与热敏电阻R串联，由乙图可知，热敏电阻R两端的电压UR跟温度t 之间的关系是温度越高，热敏电阻R两端的电压越小，且UR跟t之间是一次函数关系，可设U
35、Rkt+b（其中k、b是常数，且k0），根据串联电路电压规律可知，定值电阻R0两端的电压U0UURUktbkt+Ub，由于k，Ub都是常数，且k0，所以定值电阻两端的电压U0与温度t之间的关系也是一次函数关系，且温度越高，U0越大，根据串联电路电流规律可知电路中的电流II0=U0R0=-kt+U-bR0=-kR0t+U-bR0，由于k，R0，U，b都是常数，且-kR00，所以电路中的电流I与温度t之间的关系是一次函数关系且温度越大，电流I越大，故A正确，B错误；定值电阻的功率P0U0I0（kt+Ub）（-kR0t+U-bR0）可知，定值电阻的功率P0与温度t之间的关系是二次函数关系，故C、D错
36、误。故选：A。9（2021南通二模）如图所示，是“用铅笔芯改变电路中电流”的实验电路。ab为一段粗细均匀的铅笔芯，其电阻与长度成正比，现将滑片P从a端向b端滑动，若电源电压恒定，且R0电阻的变化不计，则图像中横轴和纵轴分别描述的物理量符合图像变化趋势关系，可能正确的是（）A图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为电流表的示数B图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为R0消耗的功率P0C图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为电路消耗的总功率P总D图像横轴为滑片移动距离x，纵轴为电路消耗的总功率倒数1P总【解答】解：闭合开关，R、R0串联，电流表测量电路电流。ab为一段粗细均匀的铅笔芯，电阻与长度成正比，可设Rkx，根
37、据欧姆定律可知I=UR0+kx，x增大，电阻R增大。A、x增大，I应减小，.纵坐标电流，图象应下降，故A错误；B、x增大，I减小，R0功率P0I2R0，当I减小，则纵坐标R0的功率P应减小，图象应下降，故B错误；C、x增大，I减小，总功率PUI，I下降，P总下降，若纵坐标是P总，图象应下降，故C错误；D、x增大，I减小，总功率PUI，I下降，总功率减小，总功率的倒数应增大，若纵坐标是1P总，图像应上升，故D正确。故选：D。10（2021南通二模）小明家一只家用电水壶连续正常工作约6min，可使他家的电能表转动320r，则他家安装电能表铭牌上电能表常数最接近于（）A600r/（kWh）B160r
38、/（kWh）C3200r/（kWh）D320r/（kWh）【解答】解：家用电水壶的功率约为1kW，正常工作6min消耗的电能WPt1kW660h0.1kWh，可使他家的电能表转动320r，则他家安装电能表铭牌上电能表常数为：320r0.1kWh=3200r/（kWh）。故选：C。11（2021崇川区二模）如图所示，电源电压为5V，灯泡标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R的规格为“30 1A”，定值电阻R010，电压表量程“03V”，电流表量程为“00.6A”。在电路安全的情况下，下列判断错误的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（）A灯泡L正常发光时的电阻为6B只闭合开关S、S2时，1min定值
39、电阻R0消耗的电能最大值是150JC只闭合开关S、S2时，该电路的最小电功率是0.625WD只闭合开关S、S1时，滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是49【解答】解：A、由P=U2R可知，灯泡正常发光时的电阻RL=UL2PL=(3V)21.5W=6，故A正确；BC、闭合开关S、S2，断开开关S1时，滑动变阻器R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路中的功率最大，最大功率为P大=U2R0=(5V)210=2.5W，定值电阻R0的最大功率是2.5W，1min定值电阻R0消耗的电能最多是W0大P大t2.5W60s150J，故B正确；电压表的示数为3
40、V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时定值电阻两端电压U0UUR5V3V2V，此时电路中的电流I小0=U0R0=2V10=0.2A，该电路的最小功率为P小UI小05V0.2A1W，故C错误；D、闭合开关S、S1，断开开关S2时，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；灯泡正常发光时的电流：IL=ULRL=3V6=0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为00.6A，所以电路中的最大电流I大0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻R总=UI大=5V0.5A=10，因串联电路中总电阻等于各分电阻
41、之和，所以，变阻器接入电路中的最小阻值R小R总RL1064，当电压表的示数UR3V时，电路中的电流最小，变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时灯泡两端电压ULUUR5V3V2V，此时电路中的电流I小=ULRL=URR大，即 2V6=3VR大，解得R大9，所以，滑动变阻器的取值范围是49，故D正确。故选：C。二填空题（共4小题）12（2022南通模拟）小明家5月底电能表示数为1432.7度，6月底电能表的示数如图。则（1）小明家6月份消耗的电能是 105kWh；（2）若电能表转盘在10min内转过250转，则用电器的总功率为 0.6kW；（3）某电热水器额定功率
42、为2000W，内装20kg的水，通电后正常加热25min，水的温度从20升高到50，则水吸收的热量为 2.52106J，电热水器的热效率为 84%。已知c水4.2103J/（kg）【解答】解：（1）5月底电能表示数1432.7kWh，由图可知6月底的示数1537.7kWh，则小明家6月份消耗的电能为：W1537.7kWh1432.7kWh105kWh；（2）2500r/（kWh）表示每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转2500转，电能表的转盘转250转时，用电器消耗的电能：W=250r2500r/(kWh)=0.1kWh；用电器的总功率：P=Wt=0.1kWh1060h=0.6kW；（3）水吸
43、收的热量：Q吸c水m（t1t0）4.2103J/（kg）20kg（5020）2.52106J；由P=Wt可知，电热水器正常加热25min消耗的电能：WP电热水器t2000W2560s3106J，电热水器的热效率：=Q吸W100%=2.52106J3106J100%84%。故答案为：（1）105；（2）0.6； （3）2.52106；84%。13（2022南通模拟）小芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电的热效应工作的，发热元件是一个阻值为1000的电阻，接在照明电路中通电5min产生的热量为 14520J，她家电能表铭牌上标有“220V 10（40）A 50Hz 2000r/（kWh）”，则她家
44、最多可同时接入总功率为 8800W的用电器正常工作；她用电磁炉（其它用电器都断开）6min烧开一壶水的过程中，电能表的转盘转200圈。则电磁炉的功率 1kW。【解答】解：（1）照明电路的电压为220V，则通电5min产生的热量：QW=U2Rt=(220V)21000560s14520J；（2）电能表正常工作的电压为220V，允许通过的最大电流为40A，则她家最多可同时允许家用电器的总功率：PUI220V40A8800W；（3）电能表的转盘转200圈时电磁炉消耗的电能：W=200r2000r/(kWh)=0.1kWh，电磁炉的功率：P=Wt=0.1kWh660h=1kW。故答案为：14520；8
45、800；1。14（2022南通模拟）把定值电阻R1、R2连接到同一电路中，已知它们的电阻之比为R1：R25：2，它们的实际电功率之比P1：P22：5，则它们的电压之比为1：1，它们在电路中的连接方式是并联（选填“串联”或“并联”）。【解答】解：根据P=U2R可得它们的电压之比为：U1U2=P1R1P2R2=2552=11；由于两电阻不相等，而两电阻两端的电压相等，根据并联电路各支路两端的电压相等可知，它们在电路中的连接方式是并联。故答案为：1：1； 并联。15（2022海安市一模）小明家电能表上月底的示数为，本月底的示数如图所示，他家本月消耗电能100.5kWh，小明家长时间工作的用电器总功率
46、不得超过8800W小明将一个电风扇单独接入电路中，10min内电能表的指示灯闪烁了32次，其功率为60W。【解答】解：（1）由图示电能表可知，上月底电能表的示数为2818.2kWh，本月底电能表示数为2918.7kWh，本月消耗的电能是：W2918.7kWh2818.2kWh100.5kWh；（2）由图示电能表可知，电能表正常工作时的电压是220V，正常工作时允许流过电能表的最大电流为40A，小明家长时间工作的用电器总功率不得超过率：PUI220V40A8800W；（3）3200imp/（kWh）表示电路中每消耗1kWh的电能，指示灯闪烁3200次；当指示灯闪烁32次时消耗的电能：W=3232
47、00kWh0.01kWh3.6104J，电风扇的电功率：P=Wt=3.6104J1060s=60W。故答案为：100.5；8800；60。三实验探究题（共3小题）16（2022如皋市二模）学校物理探究小组进行了以下三个热学实验：甲图为“探究不同物质吸热升温现象”，乙图为“比较不同燃料燃烧时放出的热量”，丙图“探究影响电流热效应的因素”。（1）上述三个热学实验中都需要控制被加热物质 质量（体积/质量）相等，这些实验中可利用加热相同时间进行实验有 甲丙（甲乙/乙丙/甲丙）。（2）图乙是比较不同燃料燃烧时放出的热量实验。小明发现用碎纸片加热的烧杯中水温升得快，这 不能（能/不能）说明碎纸片的热值大。
48、（3）丙图中是通过观察 温度计示数变化多少反映两电阻丝产生的热量的多少。烧瓶中装入的煤油是 绝缘体（导体/绝缘体）。图中将两个电阻串联起来，就是为了控制 电流相等，实验中可发现B烧瓶中温度计的示数升高快，据此可初步得出结论：当电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。如果仅用丙图中提供的器材，利用该装置 可以（可以/不可以）探究电热与电流的关系。【解答】解：（1）“探究不同物质吸热升温现象”、“比 较不同燃料燃烧时放出的热量”、“探究影响电流热效应的因素”这三个热学实验都需要控制被加热物质质量相等，在“探究不同物质吸热升温现象”、“探究影响电流热效应的因素”都可以 利用加热时间相同比较质量
49、相同的物质升高的温度来得出实验结论，而“比较不同燃料燃烧 时放出的热量”实验中应该让质量相同的燃料完全燃烧后，比较放出热量的多少，而相同质量的燃料不一定能够在相同时间内完全燃烧完，因此不能通过加热相同的时间比较燃料燃烧时热值的大小，所以这些实验中可利用加热相同时间进行实验的有甲丙；（2）图乙是比较不同燃料燃烧时放出的热量的实验中，小明发现用碎纸片加热的烧杯中水温升得快但不等于烧杯中水的末温高，不能说明相同质量的碎纸屑就放出的热量多，因此这不能说明相同质量的碎纸屑就放出的热量多，故这不能说明碎纸片的热值大；（3）丙图中是通过观察温度计的示数变化多少反映两电阻丝产生的热量的多少。烧瓶中装入的煤油是
50、绝缘体。图中将两个电阻串联起 来，就是为了控制电流相等，实验中可发现B烧瓶中温度计的示数升高快，据此可初步得出结论：当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。如果仅用丙图中提供的器材，可以通过调节滑动变阻器改变电路中电流 的大小，因此利用该装置可以探究电热与电流 的关系。故答案为：（1）质量；甲丙；（2）不能；（3）温度计示数变化多少；绝缘体；电流；当电流和通电时间相同时，电阻越大；可以。17（2022通州区一模）用图甲所示电路测量小灯泡电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连接完整，要求：滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大由图可
51、知A端为蓄电池的 负极。（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡 短路（选填“短路”或“断路”）。（3）排除故障后移动滑片到某位置，电压表示数为2V，此时应将滑片向 右（选填“左”或“右”）端滑动，直至小灯泡正常发光此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.6W。（4）完成上述实验后，又设计了如图丙所示的电路，测出了只标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率电源电压恒定，R0的电阻为5，实验操作如下闭合S1，将S2接“2”，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为 1.5V；将S2改接到“1”，记录此时电压表示数为2.7V；小灯泡的额定功率为
52、 0.36W。【解答】解：（1）将电压表并联在灯泡两端；滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故变阻器应选右下接线柱与灯泡串联接入电路中，如下图所示：；电流从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，故电源B端为正极A端为负极；（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路是通路；电压表没有示数，说明电压表并联的支路短路或电压表短路或电压表断路，故故障的原因可能是小灯泡短路；（3）排除故障后移动滑片到某位置，电压表示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，故应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故此时应将滑片向右
53、端滑动，直至小灯泡正常发光；由图甲可知，电流表选用小量程，根据图乙，电流表分度值0.02A，其示数为0.24A，小灯泡额定功率为：P额U额I额2.5V0.24A0.6W；（4）实验操作：闭合S1，将S2接“2”，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V；将S2改接到“1”，记录此时电压表示数为2.7V；在中，定值电阻、灯泡和变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，移动变阻器的滑片，使电压表示数为U0IR00.3A51.5V，此时灯泡正常发光；在中，定值电阻、灯泡和变阻器串联，电压表测定值电阻和灯泡两端的总电压，由于电路连接方式不变，电路中电阻不变，电流不变，灯泡仍正常发光，根据串联电路电压规
54、律，灯泡两端的电压为ULUU02.7V1.5V1.2V，小灯泡的额定功率为：PLULI1.2V0.3A0.36W。故答案为：（1）见解答图；负；（2）短路；（3）右；0.6；（4）1.5；0.36。18（2022南通模拟）在“测小灯泡电功率实验”中，小灯泡L1额定电压为2.5V。（1）图甲是小明测定小灯泡L1额定功率的实物电路图，请你用笔画线代替导线帮他补充完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移时，灯泡发光变暗。（2）闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为1.5V。若使小灯泡L1正常发光，应将移动滑片向 B（选填“A”或“B”）端移动。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡
55、L1的额定功率为 0.65W。（3）仅用该实验装置中的器材，以下探究活动能够完成的是 ABC。A测量小灯泡的电阻B探究串联电路电流的特点C探究串联电路电压的特点（4）为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率，小明又设计了如图丙所示的电路，电源电压U电不变，实验步骤如下：闭合开关 S1（选填“S1”或“S1、S2”），移动滑动变阻器的滑片，使 电流表示数为I0；再 闭合（选填“闭合”或“断开”）开关S2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表的示数I；小灯泡L2额定功率的表达式为P额（U电I0U电I）I0。（用U电、I0、I表示）【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向左移时，灯泡发光变暗，即
56、电流变小，电阻变大，故变阻器B接线柱连入电路中，与灯串联，由图乙知，电流表选用小量程与灯串联，如下图：；（2）灯在额定电压下正常发光，示数为1.5V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压；当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.26A，则小灯泡L1的额定功率为：PUI2.5V0.26A0.65W；（3）A、由R=UI可知，根据电流表、电压表示数，可测量小灯泡的电阻；B、将电流表分别串联在电路不同处，
57、可探究串联电路电流的特点；C、将电压表分别并联在各电阻的两端，可探究串联电路电压的特点；三个都能测量，故选ABC；（4）闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I0，灯泡正常发光；再闭合另一个开关，保持滑动变阻器滑片的位置，读出电流表的示数I；图丙中，只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为额定电流为I0，此时灯泡正常发光；再闭合开关S2，灯短路，电路为变阻器的简单电路，不移动滑片P位置，记下电流表示数为I，由欧姆定律，则此时滑动变阻器的阻值R滑=U电I；在第一次操作中，根据欧姆定律，则灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压：U滑I0R滑I额U电I，根据串联电路电压的规律，灯泡的额
58、定电压：U额UU滑U电I0U电I；则灯泡的额定功率：P额U额I0（U电I0U电I）I0。故答案为：（1）如上图；（2）B；0.65；（3）ABC；（4）S1；电流表示数为I0；闭合；（U电I0U电I）I0。四计算题（共6小题）19（2022通州区一模）如图所示，将滑动变阻器滑片移至最左端，S闭合，S1、S2都断开，电流表示数为0.25A；再将滑片移至a位置，此时小灯泡正常发光已知小灯泡上标有“6V 3W”字样，定值电阻R0为20，电源电压恒为8V，灯泡电阻保持不变求：（1）灯泡的电阻和额定电流；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）保持滑片位于a位置，闭合S、S1、S2时的电路总功率。【解答】解：
59、（1）由PUI可知，灯泡的额定电流：I额=P额U额=3W6V=0.5A；由欧姆定律可知，灯泡的电阻：RL=U额I额=6V0.5A=12；（2）将滑动变阻器滑片移至最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的最大阻值与灯泡串联，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总大=UI小=8V0.25A=32，由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器的最大阻值：R大R总大RL321220；（3）由再将滑片移至a位置，此时小灯泡正常发光可知，此时电路中的电流：I大I额0.5A，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总小=UI大=8V0.5A=16，由串联电
60、路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入电路中电阻：RaR总小RL16124，保持滑片位于a位置，闭合S、S1、S2时，滑动变阻器R与定值电阻R0并联，由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，此时通过滑动变阻器R的电流：Ia=URa=8V4=2A，通过定值电阻R0的电流：I0=UR0=8V20=0.4A，由并联电路的电流特点可知，干路中的电流：IIa+I02A+0.4A2.4A，电路总功率：PUI8V2.4A19.2W。答：（1）灯泡的电阻为12，额定电流为0.5A；（2）滑动变阻器的最大阻值为20；（3）保持滑片位于a位置，闭合S、S1、S2时的电路总功率为19.2W。20（2022崇川区校级四模）
61、已知A灯标着“6V 3W”，B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50 2A”。A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图1所示。则：（1）求A灯正常发光时的电阻；（2）将A，B两灯并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能；（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，图2所示，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求此时滑动变阻器接入电路中的电阻R滑与功率P滑。【解答】解：（1）A灯标着“6V 3W”，表示A灯的额定电压为6V，其额定功率为3W，由P=U2R可得，A灯正常发光时的电阻：RA=UA2PA=(6V)23W=12；（2）将A、B并联接在6V电源两端
62、时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为额定电压6V，实际功率和额定功率相等，即PA3W，PB6W，则电路的总功率：P总PA+PB3W+6W9W，由P=Wt可得，1min内电路消耗的电能：W总P总t9W160s540J；（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，由PUI可得，U滑2UA，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：UU滑+UA2UA+UA3UA12V，解得：UA4V，则U滑2UA24V8V，由图象可知，UA4V时，电路中的电流I0.4A，则滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑=U
63、滑I=8V0.4A=20；滑动变阻器的功率：P滑U滑I8V0.4A3.2W。答：（1）A灯正常发光时的电阻为12；（2）将A、B两灯并联接在6V电源两端，1min内电路消耗的电能为540J；（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为20，滑动变阻器的功率为3.2W。21（2022南通模拟）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样，其RU图像如图乙所示，滑动变阻器R1的最大值为30，定值电阻R230，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V。当只闭合开关S、S2和S3，将变阻器
64、R1的滑片P调到中点时，电流表示数为0.45A。（1）求小灯泡的额定功率；（2）当只闭合开关S、S2和S3时，求整个电路消耗的最大功率；（3）当只闭合开关S和S1时，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围。【解答】解：（1）小灯泡的额定功率是：PL额UL额IL额2.5V0.25A0.625W；（2）只闭合开关S、S2和S3，将变阻器R的滑片P调到中点时，L短路，电路为12R1与R2并联，电流表测量干路电流；并联的总电阻，R并=12R1R212R1+R2=1230301230+30=10，由I=UR可得电源电压：UIR并0.45A104.5V；由于电流表的量程为00.6A，
65、则干路电流最大为0.6A，所以最大功率P最大UI最大4.5V0.6A2.7W；（3）只闭合开关S、S1，灯泡L与R1串联，R2不接入电路，移动变阻器的滑片P，向左移动时，R1变大，电压表的示数也变大，当电压表示数为3V时，R1最大，则R1的电压U1大3V，此时小灯泡两端的电压为：ULUU1大4.5V3V1.5V，由图乙可知此时灯泡的电阻为：RL8，则I最小=ULRL=1.5V8=0.1875A，所以由I=UR可得R1连入电路的电阻：R1=U1大I最小=3V0.1875A=16；当滑片向右移动时，R1变小，电流表的示数变大，UL也变大，由于灯泡的额定电流为0.25A，所以，电路中的最大电流为：I
66、最大IL额0.25A0.6A（电流表安全），此时灯泡正常工作，则灯泡两端的电压为：UL2.5V，R1两端的电压为：U1UUL4.5V2.5V2V，R1连入电路的最小电阻：R1=U1I最大=2V0.25A=8，所以在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是816。答：（1）求小灯泡的额定功率为0.625W；（2）当只闭合开关S、S2和S3时，整个电路消耗的最大功率是2.7W；（3）当只闭合开关S和S1时，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围是816。22（2022南通模拟）如图甲所示，小灯泡L2上标有“2V“字样，电流表量程为03A。灯泡L1和L2的IU图象
67、如图乙所示。当只闭合开关S1时，L2正常发光；当开关S1、S2、S3都闭合，且滑动变阻器滑片P滑到最右端时，电流表示数为0.72A。计算：（1）只闭合开关S1，通电1min小灯泡L1消耗的电能；（2）只闭合开关S3时，电路的最大电功率；（3）当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器可调节范围。【解答】解：（1）只闭合开关S1时，L1、L2串联，电流表测量电路电流；由于L2正常发光，由图乙可知，通过灯泡L2的电流为0.5A，因串联电路各处电流相等，所以通过L1的电流也为0.5A，由图乙可知，此时L1两端电压为4V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：UU1+U22V+4V6V，
68、通电1min小灯泡L1消耗的电能：W1U1It4V0.5A60s120J；（2）只闭合开关S3，灯L2与变阻器串联，电流表测电路中的电流；因灯泡L2的额定电流为0.5A，电流表量程为03A，所以电路最大电流为0.5A，电路的最大电功率：PUI6V0.5A3W；（3）开关S1、S2、S3都闭合时，灯L1与变阻器并联，电流表测量干路电流；因并联电路两端电压相等，所以根据图乙可知，当L1两端电压为6V时，通过L1的电流为0.6A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的最大电流：Imax3A0.6A2.4A，由于滑动变阻器滑片P滑到最右端时，电流表示数为0.72A，所以通过滑动变
69、阻器的最小电流：Imin0.72A0.6A0.12A；由I=UR可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值：Rmin=UImax=6V2.4A=2.5，滑动变阻器接入电路的最大阻值：Rmax=UImin=6V0.12A=50，所以滑动变阻器的可调范围：2.550。答：（1）只闭合开关S1，通电1min小灯泡L1消耗的电能为120J；（2）只闭合开关S3时，电路的最大电功率为3W；（3）当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器可调节范围为2.550。23（2022南通模拟）小军家里有一款高、低温两挡电烤炉，他查看使用说明书，收集到一些信息如下：额定电压为220V，低温挡电功率为880W，高温挡电功率为
70、1980W，电路原理图如图所示，R1、R2为两根电热丝，S2为温控开关，根据上述信息，解答下列问题：（1）在高温挡正常工作时，电路的总电流为多大？（2）低温挡正常工作1.5h消耗多少度电？电热丝R1的电阻为多大？【解答】解：（1）分析电路图可知，同时闭合S1、S2时为高温挡，只闭合S1时为低温挡，由PUI可得高温挡时电路中的总电流：I=P高温U=1980W220V=9A（2）由P=Wt得低温挡正常工作1.5h消耗的电能：WPt0.88kW1.5h1.32kWh由PUI=U2R得电热丝R1的电阻：R1=U2P低=(220V)2880W=55。答：（1）在高温挡正常工作时，电路的总电流为9A；（2
71、）在低温挡正常工作1.5h消耗1.32度电能，电热丝R1的电阻为55。24（2022南通模拟）如图甲所示，某款电热饼铛，图乙为其工作原理电路图，R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻，已知R155某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙，电热饼铛刚开始工作时，电路中的开关都闭合，当温度达到200时，S1自动断开，再保温2min后，开关S断开。求：（1）该电热饼铛正常加热时的总电流。（2）R2的电阻值。（3）本次烙饼共消耗的电能。【解答】解：（1）由图丙可知，电饼铛加热时的功率P加1.32kW1320W，由PUI可得，该电饼铛正常加热时的总电流：I=P加热U=1320W220V=6A；（2）
72、由图丙可知，电饼铛保温时的功率P保0.44kW440W，由题意可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，电饼铛处于保温状态，由PUI=U2R可得，R2的电阻：R2=U2P保温=(220V)2440W=110；（3）由图丙可知，本次烙饼加热的时间t加4min240s，保温时间t保2min120s，由P=Wt可得，本次烙饼共消耗的电能：WP加t加+P保t保1320W240s+440W120s3.696105J。答：（1）该电饼铛正常加热时的总电流为6A；（2）R2的电阻为110；（3）本次烙饼共消耗的电能为3.696105J。五综合能力题（共3小题）25（2022通州区一模）阅读短文，回
73、答问题。LED照明为节能减排，生活中的照明灯逐步由白炽灯替换为LED灯。如图甲所示为某款家用LED吸顶灯，其结构主要由12颗发光二极管组成的灯带和LED驱动器组成。发光二极管主要由硅、砷等材料制成，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性，图乙是发光二极管的元件实物及符号，当电流从它的正极流入时，处于通路状态，反之处于断路状态。把图甲灯带中一颗发光二极管接入图丙电路，调节变阻器滑片，记录多组电压、电流数据，描绘出如图丁所示的IU图像。LED驱动器的输入端直接接入家庭电路，输出端连接灯带。驱动器会根据发光二极管的接入个数和连接方式，智能调控“恒流”输出值或“恒压”输出值模式，以确保每个
74、二极管正常发光。图甲吸顶灯配置的LED驱动器参数如表，其中驱动效率指其输出功率和输入功率的比值。输入电压220V输出电压1525V输出电流14A驱动效率90%（1）发光二极管主要由 半导体（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成；LED驱动器应输出 直流（选填“直流”或“交流”）电。（2）分析图丙、丁，下列判断正确的是 C。A.二极管的电阻随两端电压的增大而增大B.二极管的电功率随两端电压的增大而减小C.图丙中闭合S，滑片P左移，电压表示数增大D.图丙中对调电源正负极再闭合S，电压表示数为零（3）已知图丙中电源电压恒为4.5V，发光二极管额定电压为3.0V。为确保正常照明，12颗二极管
75、应 并联（选填“串联”或“并联”），工作中驱动器会选择 恒流（选填“恒压”或“恒流”）输出模式，此吸顶灯的额定输入功率为 7.2W。（4）经测试一间教室中20盏白炽灯全部打开，照明1min，标有“1200r/（kWh）”的电能表转盘转了16r。现全部更换成该款吸顶灯照明，平均每天照明10h，求一间教室平均每月（按30天计）能节省的电能。（写出计算过程）【解答】解：（1）发光二极管主要由半导体材料制成，由于二极管具有单向导电性，所以选用直流电。（2）AB、由图丁可知，当U12.5V时，通过二极管的电流I150mA0.05A，根据欧姆定律可知，此时二极管的电阻R1=U1I1=2.5V0.05A=5
76、0；此时二极管的电功率P1U1I12.5V0.05A0.125W；当U23V时，通过二极管的电流I1200mA0.2A，根据欧姆定律可知，此时二极管的电阻R2=U2I2=3V0.2A=15；此时二极管的电功率P2U2I23V0.2A0.6W；由以上分析可知，AB错误；C、由图丙可知，二极管和滑动变阻器串联，滑动变阻器滑片向左移，接入电路的阻值变小，根据串联分压的特点可知，滑动变阻器两端的电压减小，则二极管两端的电压会变大，故C正确；D、根据二极管的单向导电性可知，图丙中对调电源正负极再闭合S，电路处于断路状态，电路中没有电流，电压表测量电源电压，电压表示数不为零，故D错误；故选：C；（3）根据
77、串联电路的电压特点可知，如果12颗二极管串联，则总电压等于12颗二极管两端的电压之和，会大于电源电压，所以不可能串联，而应该是并联；工作中驱动器会选择并联恒流的输出模式，可保证电流稳定在20mA，则一个发光二极管的额定输入功率PU额I额3V200103A0.6W，故此吸顶灯的额定输入功率PLED120.6W7.2W；（4）1200r/（kWh）表示电路中用电器每消耗1kWh电能，电能表的转盘转过1200r，则电能表转盘转了16r，20盏白炽灯消耗的电能W=16r1200r/(kWh)=4300kWh，20盏灯的总功率P白炽灯=Wt=4300kWh160h=0.8kW；一间教室20盏白炽灯平均每
78、月消耗的电能W白炽灯P白炽灯t0.8kW10h30240kWh；全部更换成该款吸顶灯照明，平均每月消耗的电能WLEDPLEDt7.2103kW2010h3043.2kWh；一间教室平均每月（按30天计）能节省的电能WW白炽灯WLED240kWh43.2kWh196.8kWh。答：（1）半导体；直流；（2）C；（3）并联；恒流；（4）一间教室平均每月（按30天计）能节省的电能为196.8kWh。26（2022南通模拟）阅读短文，回答问题：红外线与红外测温仪2022年春节前夕，一场突如其来的新冠肺炎疫情打破了往日生活的平静。在各种防控措施中，体温筛查是疫情检测的第一关，而红外测温仪在其中发挥着重要
79、的作用。在自然界中，一切温度高于绝对零度（273.15）的物体，其表面在不断的向周围空间辐射红外线。而且，物体的温度越高，辐射出来的红外线能量就会越强。红外测温仪就是基于物体辐射红外线能量大小与物体表面温度的对应关系，来测定物体表面温度的。如图所示，是常见的红外测温仪的外观和工作结构示意图。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线，光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号，电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来。虽然红外测温仪在使用上方便快捷，但若使用不当也会出现较大的数值偏差。因此，红外测温仪测量的数据仅用于初步筛查，不能作为医学诊断数据。一旦发现体温偏高者，还应使用测量精度较高，稳定性
80、较好的玻璃体温计进行复查和确认。红外线在我们日常生活和工业生产中得到广泛的应用。请根据上述材料，回答下列问题：（1）红外线是一种 电磁波（选填“电磁波”或“声波”）。（2）0的冰 能（选填“能”或“不能”）向外界辐射红外线。（3）红外测温仪中的光学系统对红外线有 会聚作用（选填“会聚”或“发散”）。（4）家用遥控器也使用了红外线，下列方法中能看到红外线的是 D。A在黑暗的环境中B空气中加烟雾C水中滴牛奶D打开手机拍照功能（5）现在楼道使用红外感应开关。白天光控开关断开，夜晚光线暗时，光控开关闭合；当有人进入楼道内时，红外感应开关闭合，没人时红外感应开关断开。下列电路设计合理的是 A（光控开关用
81、光表示，红外感应开关用红表示）。（6）甲图是水平生产流水线上的产品输送及计数装置图。其中S为光源，R1为光敏电阻（有光照时，阻值较小；无光照时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接“示波器”（示波器的接入不影响电路）。水平传送带匀速前进，此时物体在水平方向 不受（“受”或“不受”）摩擦力作用。每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住，示波器显示的电压随时间变化的图像如图乙所示。计数器电路的电源电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为40，光敏电阻在有光照、无光照两种状态下的阻值之比 1：4，保护电阻R2在1h内消耗电能 1080J。【解答】解：（1）光属于电磁波，红
82、外线是不可见光，也是属于电磁波；（2）一切温度高于绝对零度（273.15） 的物体，其表面在不断的向周围空间辐射红外线，0的冰温度高于绝对零度，所以会向外界辐射红外线；（3）光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线，所以红外测温仪中的光学系统对红外线有会聚作用；（4）红外线是看不见的光，但利用手机的拍照功能可以探测，故ABC错误，D正确，故选D。（5）因为光控开关在白天时断开，夜晚时闭合，而红外感应开关是有人来时闭合，无人时断开，为了达到节能的目的，需要两个开关串联且控制火线，故A正确，BCD错误，故选A。（6）因为物体随同传送带一起在水平方向做匀速直线运动，所以物体在重力和传送带的支持力作用下处
83、于平衡状态，不受摩擦力；R1与R2串联，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得U1R1=U2R2可得：R1=U1U2R2=2V4V40=20；无光照时，同理可得：R1=U1U2R2=4V2V4080；所以光敏电阻在有光照和无光照时的电阻之比为R1R1=2080=14；由图乙可知，R2在0.4s内电压是4V，消耗的电能W1=U22R2t1=(4V)2400.4s=0.16J，R2在0.40.6s的时间内电压是2V，消耗的电能为W2=(U2)2R2t2=(2V)2400.2s=0.02J；这一个周期0.6s内消耗的总能量为WW1+W20.16J+0.02J0.18J，所以1h内消耗的电能为W总=3
84、600s0.6s0.18J1080J。故答案为：（1）电磁波；（2）能；（3）会聚；（4）D；（5）A；（6）不受；1：4；1080。27（2022南通模拟）阅读下列材料，回答问题。超级快充我国的华为公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其他通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为2021年9月上市的“nova9”不仅采用4300mAh超大容量电池，还采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半以上，极大方便了人们的使用。其电池的部分参数如下：电池名称锂离子聚合物电池电压3.7V容量4300mAh（1）表格中的“容量”可由电流与 时间（选填“时间”或“电压
85、”）的乘积所得；给电池充电的过程中，电能转化为 化学能。（2）有两个充电器，一个标有“输出5V 600mA”字样，它的充电功率是 3W，另一个标有“输出11V 6A”字样。其中有一个是超级快速充电器，假设其充电效率为80%，则选用超级快速充电器将上述电池从零到充满电需要 18min（保留整数）。（3）小光发现该电池充电时间大概需要40min，他认为充电过程功率应该不是保持全程66W，他测量出充电过程中充电器输出的电流和电压，并绘制图像如图所示，则前20分钟充电消耗的电能是 46200J，后20分钟充电消耗的电能是 11076J（不考虑充电时的电能损耗）。【解答】解：（1）已知电池的容量是“43
86、00mAh”，mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，所以“容量”是电流与通电时间的乘积；给电池充电的过程，消耗的是电能，获得的是化学能，电能向化学能转化；（2）一个充电器标有“输出5V 600mA”字样，它的充电功率是P1U1I15V600103A3W；第二个充电器为快速充电器，充满电储存的电能：W储U电池I电池t电池3.7V4300103A3600s57276J，由充电效率80%可得，电池充电器消耗的电能：W充=W储=57276J80%=71595J，由WUIt可得，选用快速充电器将电池从零充满需要的时间：t=W充UI=71595J11V6A1084.7s18min；（3）由Ut图像知，前20min的充电电压为11V，前20min内，05min的充电电流为6A，510min的充电电流为4A，1020min的充电电流为2A，由WUIt可得，前20min充电消耗的电能：W前W1+W2+W3UI1t1+UI2t2+UI3t311V6A560s+11V4A560s+11V2A1060s46200J，不考虑充电时的电能损耗，则充电消耗的总电能：W总W储57276J，则后20min充电消耗的电能：W后W总W前57276J46200J11076J。故答案为：（1）时间；化学；（2）3；18：（3）46200；11076J。
