第6讲九年级全国初中物理竞赛试题汇编-电功率（原卷版）

第6讲九年级全国初中物理竞赛试题汇编电功率一、单选题1．（2017·山西大同·九年级竞赛）为实现环保理念，很多地区陆续投入使用太阳能路灯二太阳能路灯系统由太阳能电池组件(包括支架)、LED灯头、控制箱(内有控制器、蓄电池)和灯杆等构成。若太阳能电池板有效光照面积为5m2，效率为20%；LED灯头的额定电压为24V，额定功率为48W。某地区光照平均有效辐射量800W/m2，平均有效日照时间为5h；路灯每晚工作时间10h。由于7个阴雨天导致太阳能电池板不能工作，为确保这几天夜晚的照明，同时尽可能使电池的容量较小，应选用的蓄电池为（）A．2台12V150Ah B．4台12V150Ah C．2台12V80Ah D．1台12V80Ah2．（2017·山西大同·九年级竞赛）在如图所示的电路中，灯泡L1的额定功率为5W，电源电压保持6V不变，R0为定值电阻，此时L1两端的实际电压为5.5V。若在L1的两端并联一个额定电压与L1相同的灯泡L2(图中未画出)，L1两端的电压变为5V，则L2的额定功率为（）A．3W B．4W C．6W D．9W3．（2017·山西大同·九年级竞赛）用电阻为13Ω的均匀电阻丝制成一个圆环，并把它接到如图所示的电路中。图中导线的P端能沿圆环移动，并保持良好接触。已知R0为2Ω，电源电压保持3V不变。改变P的位置，圆环的最大电功率为（）A． B． C． D．4．（2017·山西大同·九年级竞赛）在如图的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为RM，移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端，滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图，图线中a、b两点对应的电功率均为P1，且c点对应的是滑动变阻器的最大电功率P2，且，则图线中b点对应的电路状态中，滑动变阻器接入电路中的电阻大小()A． B． C．2R0 D．3R05．（2019·山东省济南第四十六中学九年级竞赛）某灯泡直接连在电压不变的电源两端，灯泡的电功率为16瓦，现通过长导线将该灯泡连接到原来的电源上，灯泡的电功率为9瓦，若灯泡的电阻不变，则长导线消耗的电功率为（

）A．7瓦 B．5瓦C．3瓦 D．1瓦6．（2019·湖南长沙·九年级竞赛）如图，已知R2＝2R1，电源电压U＝10V，且保持不变，当闭合开关S，并调节滑片P使它位于R3的A处，这时流过R3的电流为IA；后断开开关S，并调节滑片P，使它位于R3的B处，这时流过R3的电流为IB，电压表示数为3V．若两次电流IA：IB＝2：1．则（

）A．先后两次电压表示数比为1：2B．RA与RB之比为1：2C．先后两次总功率之比为1：2D．RA与RB消耗的功率之比为8：17．（2022·重庆綦江·九年级竞赛）如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“4.5V2.25W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R最大阻值为50Ω，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A．在电路安全的情况下，下列说法中正确的是：A．灯泡正L正常发光时的电阻为10ΩB．只闭合开关S，该电路的最大功率是2.7WC．只闭合开关S，滑动变阻器的取值范围是0~18ΩD．将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1，电压表读数超过量程二、多选题8．（2021·河北·唐山市第十一中学九年级竞赛）如题图所示，甲、乙、丙为三只电表（电压表或电流表），闭合开关，标有“3V3W”的灯泡L1正常发光，标有“6V

3W”的灯泡L2虽能发光但较暗，忽略灯丝电阻的变化。则下列说法正确的是（）A．电表甲为电流表，且示数为1.5AB．电表乙为电压表，且示数为3VC．电表丙为电压表，且示数为3VD．灯泡L2的实际功率为0.75W9．（2017·山西大同·九年级竞赛）在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，R1为定值电阻，它的电功率为P1，R2为滑动变阻器，它的电功率为P2。设ΔP=|P1P2|，则在滑动变阻器的滑片P从A端移动到B端的过程中，下列关于ΔP变化的判断，有可能正确的是（）A．始终减小B．先减小，后增大C．先增大，后减小，再增大D．先减小，后增大，再减小10．（2019·上海·华东师范大学附属周浦中学九年级竞赛）如图所示，电源电压保持不变，L是灯泡（不考虑灯丝电阻随温度的变化），R为滑动变阻器，R′为定值电阻．下列说法正确的是（

）A．三个开关都闭合，灯泡不亮，滑片P向右移动，电路的电功率将减小B．只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P向左移动，电压表的示数变大，灯泡变亮C．只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离，电压表与电流表的示数之比保持不变D．先闭合开关S1，再闭合开关S2、S3，电流表示数和电压表示数都增大三、填空题11．（2022·重庆綦江·九年级竞赛）如图的电路中，电源电压、灯丝电阻都保持不变，灯L标有“12V6W”字样，灯泡的电阻是___________Ω；当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P在a、b两点间移动时，电压表示数的变化范围是6~12V，且滑片P位于a点时灯L的功率是滑片位于b点时灯L功率的4倍，电源电压是___________V。12．（2021·江苏宿迁·九年级竞赛）电动自行车轻便、实用、无污染，很受人喜爱，下表是某种型号电动自行车的相关数据，若骑车人质量为80kg，在2h内连续匀速行驶36km，根据表中数据求：这台电动自行车在2h内克服阻力所做的功为___________J；电动自行车匀速行驶的工作电流为___________A。质量m/kg40电能转化为机械能的效率η75％工作电压U/V32速度v（m/s）≤20骑车人质量为80kg时平均阻力F/N2013．（2021·江苏宿迁·九年级竞赛）在家庭电路中，往往会出现这样的现象：在人们刚合上开关时，白炽灯闪亮一下立即就熄灭，这时灯丝已经断了，这种情况我们通常说成灯泡被“闪”坏了。什么原因使灯泡“闪”坏了：小明查了相关资科，找到标有“PZ22040”字样的白炽灯，通常情况下开灯瞬间灯泡电功率与时间关系图像如图所示：由图像可知，白炽灯丝有一个升温过程，时间约______s，这个时间小于人所能感觉到的时间，因此感觉白炽灯一合开关就亮，白炽灯被“闪”坏的原因在于______；灯丝的电阻与温度的关系为R=R0[1+α(t20)]，其中α=0.005℃1，R0为常温下电阻，R为正常发光时的电阻，根据图像可估算出该灯泡正常发光时灯丝的温度t约为______℃。14．（2021·河北·唐山市第十一中学九年级竞赛）电能表表盘上标有“3000r/kW·h”的字样，将某用电器单独接在该电能表上，正常工作30min，电能表转盘转动了300转，则该用电器在这段时间内消耗的电能是______kW·h，该用电器的功率是______W；这个用电器可能是______（填“电水壶”、“空调”或“电视机”）。15．（2021·重庆巴蜀中学九年级竞赛）如图所示电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω。当开关S闭合，开关S1、S2断开时，电压表示数为U1。当开关S、S1、S2都闭合时，电压表示数为U2，且U1：U2＝1：2。上述两种电路状态下R2消耗功率的最大值和最小值之比为9：1，R3消耗的最小功率为0.4W。则电阻R2的阻值为______Ω，当开关S、S1、S2都闭合时，电流表示数为______A。16．（2020·江西南昌·九年级竞赛）如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。当滑动变阻器滑片P处于a端时，电路总功率为6W；当滑片P处于ab中点时，电路总功率为9.6W，则电源电压是______V，R1的阻值为________Ω。17．（2019·广东韶关·九年级竞赛）如图所示，均匀圆环电阻R0＝8欧，电压恒定为6伏，定值电阻R＝1欧．导电滑臂OA的电阻不计，可以在圆环上无摩擦地滑动．圆环可以产生的最大电功率为_____瓦；电源可以产生的最小电功率为_____瓦．四、实验题18．（2021·河北·唐山市第十一中学九年级竞赛）在“测量小灯泡（标有“2.5V”字样，正常发光时电阻约为10Ω）电功率”的实验中：【小明的实验】小明所连接的不完整实验电路如图甲所示，电源电压为6V：（1）请你用笔画线代替导线，将缺少的一根导线接好______；（2）电路接好后，闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大。接下来应进行的操作是_________，_________。（此两空按操作步骤先后顺序填写字母代号）A．更换电池或小灯泡B．检查电路是否短路C．移动滑动变阻器滑片至最大值位置D．断开电路开关（3）小明实验时使用的滑动变阻器规格为“12Ω；1A”，电路连接无误后，各元件完好，闭合开关，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，出现这种现象的原因是______。（4）解决上述问题后，小明继续实验，实验数据如图表，分析表中实验数据可知：次数电压表示数/V电流表示数/A灯泡亮度10.50.12不发光210.2较暗32.5正常发光①第1次实验中小灯泡不发光的原因是______；②实验过程中，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，该灯泡额定功率为_________W；③当测量灯泡在高于额定电压情况下的功率时，小明不小心把灯丝烧断了（其余元件完好），此时电流表示数为______A，电压表示数为______V。（5）更换小灯泡后，小明把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，则出现这种现象的原因是______。【小红的实验】小红实验时，发现电流表坏了，于是她向老师又要来一个电压表V0和一个阻值为10Ω的定值电阻R0、一些导线，设计出了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。（1）通过分析可知电压表V0并联在______两端；（2）闭合开关，为测小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器使电压表V1的示数为______V，此时电压表V0的示数如图乙，则小灯泡额定功率为_________W。19．（2021·江苏宿迁·九年级竞赛）小华在做“测定小灯泡的电功率”实验中，器材齐全、完好，电源由几节干电池组成（电压为1.5V的整数倍且保持不变），待测小灯泡标有“0.2A”字样，滑动变阻器标有“20Ω2A”字样。(1)他按图甲连接电路，闭合开关S后，观察到电表的示数分别为1.3V和0.16A，继续移动变阻器的滑片，发现两电表的示数均不发生变化，则其原因是______，电源的电压为______V。(2)经过思考，该同学发现操作中的不当之处，重新正确连接电路进行实验，他移动变阻器的滑片，当电流表示数为______A时小灯泡正常发光，此时滑片的位置恰好在变阻器中点上，则小灯泡的额定功率为______W。(3)该同学在移动变阻器滑片的过程中，若发现电压表的示数如图乙所示，则与其正常发光的亮度相比，此时小灯泡的亮度情况是______。(4)同组的小芳做实验时发现电流表坏了，老师给她一个已知阻值的定值电阻R0、若干开关和导线，小芳设计电路如图丙所示，并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下：闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光；不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S、S2，断开S1，记录电压表此时读数为U。请用R0、U额、U写出小灯泡额定功率的表达式：P额=______。20．（2015·河南郑州·九年级竞赛）小明和小亮探究“并联电路电压的关系”，小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）（1）小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现_____（选填“开路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成变阻器或_____损坏．（2）小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了．他的做法可能是_____（指出一种即可）．接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表．实验过程中，通过调节滑动变阻器使电压表V1的示数如图所示，则电压表V的示数是_____V，若L2标有“2.5V，1W”字样，此时通过L2的电流是_____A．（4）他们在电路中串联滑动变阻器除了保护电路之外的作用是_____，闭合开关前，变阻器的滑片P应置于_____端（选填“左”或“右”）五、综合题21．（2022·重庆綦江·九年级竞赛）根据“参考信息”，按要求命制一道满分为8分的中考“论述与计算题”。（1）试题的内容可以包含电流和电路、电压、电阻、欧姆定律、电功和电功率等。命制的试题应坚持立德树人，体现社会主义核心价值观和素质教育的正确导向；应贯彻新课程改革理念，应有利于引导学生改变学习方式和促进教师改变教学方式；应符合课程标准的要求，严禁出偏题、怪题和人为编造的繁难试题；应确保科学性，以素养立意，紧密联系学生生活和社会实际，紧扣时代脉搏，凸显情境性、艺术性、开放性、趣味性、探究性和创新性。（2）给出较详细的参考答案和评分标准。（3）根据义务教育物理课程标准的要求，在答卷上制作试题多维细目表。细目表包含考查内容、对应分值、能级要求、素养要求、预估难度系数等方面。参考信息：夜幕降临，华灯初上，璀璨的灯光点亮了一栋栋高楼大厦，夜晚的城市亮丽而温馨。下班了，放学了，一家人团聚在一起，看着电视，听着音乐，品尝着从冰箱里取出的美食……这样惬意的生活，电的作用功不可没！雄伟的高压电塔翻山越岭，把电从遥远的发电厂送到城市和乡村的每个角落。现在，这种电还能应用到新能源交通工具上，让电动车行驶在街头……六、计算题22．（2022·重庆綦江·九年级竞赛）如图所示，电源电压18V恒定不变，小灯泡L标有“10V5W”字样，滑动变阻器R标有“120Ω1A”字样，电压表使用的量程为0~15V，电流表使用的量程为0~0.6A，R0为一定值电阻；当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光；忽略温度对灯丝电阻的影响。求：（1）小灯泡L的电阻是多大？（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电3min，电流通过定值电阻R0所产生的热量是多少？（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围是什么？23．（2021·河北·唐山市第十一中学九年级竞赛）如题图为常用电热饮水机的电路原理图，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。求：（1）当S闭合时，饮水机处于______（填“加热”或“保温”）状态，此时电路中的电流是多大？（2）电热丝R1的电阻是多大？24．（2021·河北·唐山市第十一中学九年级竞赛）如图甲所示，灯泡的额定电压为6V，灯泡的I—U关系如图乙所示；电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A，变阻器R2的最大阻值为100Ω。只闭合开关S2，滑片滑到某处时，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.4A，定值电阻R1消耗的功率为2.8W。求：（1）灯泡的额定功率；（2）R1的阻值及电源电压；25．（2021·广东·佛山市南海区大沥镇许海初级中学九年级竞赛）随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为780kg。电梯某次搭载一位质量为70kg的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系（s﹣t）如图乙所示，电动机的输出功率与时间关系（P﹣t）如图丙所示，电动机的工作效率为80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，求：（1）当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为500cm2，则乘客对轿厢的压强为________帕；（2）电动机的电梯启动上升12s内，消耗的电能是_______焦（已知电动机对轿厢所做的功等于其P﹣t图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小）；（3）电梯配重的质量为___________千克。26．（2020·江西南昌·九年级竞赛）在新农村建设时，王家村安装了如图所示“风光互补”路灯，参数如下表。此路灯的特点既可通过太阳能转化为电能，又可通过风力驱动发电机发电，并能将电能储存在蓄电池里，以供路灯照明使用。为了保护蓄电池，充电至90％自动停止输入，放电余留20％自动停止输出。风力发电机太阳能电池组件LED路灯最小启动风速1m/s蓄电池容量500A·h12V电压12V最小充电风速2m/s电池板面积2m2额定电功率100W最大输出功率300WLED路灯功率100W光敏控制开关(1)风速为2m/s时，风力发电机的输出功率为20W。如果只由风力发电，要将蓄电池的电量由30％充至90％，需要多长时间？(2)如果太阳辐射强度为240W/m2，太阳能电池的最大功率为96W，则太阳能转换效率是多大？(3)若遇阴雨无风的天气，仅靠蓄电池供电，最多可供LED路灯正常发光多长时间？27．（2020·江西南昌·九年级竞赛）如图甲所示的电路中，电源电压不变，R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当只闭合开关S3时，滑片P在a、b两端移动时电流表的示数范围为（0.4~0.6）A；当闭合开关S1、S3，断开S2且滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表示数为1A。求：(1)电源电压；(2)滑动变阻器R2的最大阻值；(3)灯泡L的额定功率；(4)当只闭合开关S2且滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为2.4W，此时灯泡1min内消耗的电能。28．（2018·全国·九年级竞赛）某学校新装的饮水机既能提供温度为100℃的开水，也能提供温度为35℃的可直接饮用的温开水。研究性学习小组的同学查阅了相关资料，画出了饮水机内部结构简图如图所示。他们发现从自来水管流入饮水机的20℃生水并不是直接进入加热器，而是先进入换热器，与已经加热到100℃的开水进行热交换，这样开水就变成了35℃的温开水，生水也被加热到85℃然后进入加热器。若饮水机加热器的额定功率为3kW，饮水机内水箱容量45L，已知c水=4.2×10³J/（kg·℃）。请回答下列问题：(1)写出A、B、C、D四个位置的水温。(2)相同功率的只能提供开水的饮水机，一天供应8小时开水，最多能供应多少L?(3)统计结果显示，学校学生一天所需的开水和温开水的质量之比是1∶4，使用该型号饮水机，每天正常工作8小时，最多能供应多少L可饮用水？(4)请简述这种饮水机有哪些优点？29．（2017·全国·九年级竞赛）某电动公交车的部分数据如表所示。当该车电池储存的能量降低到充满时的10%以下时，就需要再次充电。该车在刹车时，可以将约10%的动能回收并储存到电池中。已知质量为m、速度为V的物体所具有动能的计算式，请估算：整备质量（空车质量）13200kg制动距离（初速30km/h紧急制动）9m一次充电续驶里程（36km/h匀速形式）158km电池电压384V电池总容量255A．h(1)该车以36km/h匀速行驶时受到的阻力？(2)公交公司想要估算该车在某线路运行时，充一次电能跑多少趟（从始发站到终点站算1趟，再从终点站返回始发站算第2趟）。该公交线路从始发站到终点站全程21.5km，且没有明显的上下坡。公交公司在该线路上设置了30个站点。线路途径20个红绿灯，假设公交车字行驶过程中，平均每趟10次红灯。假设该车以36km/h匀速行驶，平均每趟搭乘司机和乘客约30人。在上述条件下，请你估算：该车充满一次电最多能跑几趟该公交线路？(3)你认为实际情况下，该车在此公交线路上连续可行驶路程比第（2）问的估算结果更大还是更小？请说明你的理由（说出4条以上）？30．（2019·湖北黄冈·九年级竞赛）电压力锅以其自动控压、自动控温，高效省电、安全、节能等优点备受人们的亲睐．某电压力锅使用方法是：接通电源，调节定时器至某一烹饪方式，定时开关闭合自动计时，锅内的食物开始加热，当锅内的温度达到80℃时温控开关自动断开，但压力开关仍闭合对食物继