5年中考3年模拟试卷初中物理九年级下册02专项素养综合全练（二）

专项素养综合全练(二)电学综合计算：电功、电功率类型一图象型1.【物理跨数学】(2023广东深圳中考)R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路,R0 (P9218002)(1)当小白同学推力为0时,求电阻R的阻值。(2)用300N的力推电阻,求R0的电功率(图乙)。(3)图丙中,当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力F的最大值。2.【物理跨数学】(2023广东深圳龙岗三模)某同学想按电路图甲改装一个称重秤,R0为压敏电阻,其电阻随压力变化的曲线如图乙所示。电源电压为36V,R为20Ω的定值电阻,电流表的量程为0～0.6A,g取10N/kg,求:(P9218002)(1)当秤空载时,电流表的示数;(2)该秤能测量的质量范围;(3)该秤在称重为0.1kg时,整个电路的电功率。类型二极值、范围型3.(2023安徽安师联盟月考)如图所示的电路,电源电压恒为3V,滑动变阻器R2标有“20Ω2A”字样,R1的阻值恒为10Ω。(P9218001)(1)求只闭合开关S1时,电流表的示数。(2)求通电1min,电流通过R1所做的功。(3)再闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,使R1和R2消耗的总功率最小,求此最小总功率。4.【学科素养·科学思维】(2023山东济宁中考)在如图所示的电路中,小灯泡L上标有“6V3W”字样,电流表量程为0～0.6A,电压表量程为0～15V,定值电阻R0=16Ω,滑动变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合S1,滑动滑片P,使变阻器电阻R1=15R(1)小灯泡的电阻;(2)电源电压;(3)只闭合S2,在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,电路消耗的总功率范围。类型三挡位型5.(2023湖南邵阳中考)贝贝在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服,她首先阅读说明书,知道电熨斗有“低温”“高温”两个挡位,其简化电路如图所示。R1、R2是电热丝,R1=88Ω,R2=44Ω,S为旋转式开关。(1)当旋转触片接触点1和2时,求电路中的电流;(2)当旋转触片接触点2和3时,求电路消耗的总功率。6.【学科素养·科学思维】(2023广东中考)图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化。求:(P9218002)(1)通过R1的电流;(2)低温挡的功率;(3)R2的电阻值。类型四铭牌型7.(2023山东夏津期末)题中的表格为一台家用电热器的铭牌(有一项内容模糊不清),电热器内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。求:XX牌电热器额定电压220V额定电功率高温挡中温挡880W低温挡440W(1)低温挡正常工作时的电流;(2)中温挡正常工作10分钟产生的热量;(3)高温挡正常工作时的电功率。8.【学科素养·科学思维】(2023四川眉山中考)如图所示,为某家用电水壶的简化电路图,表格为铭牌的部分参数,R1、R2为发热丝,其中R2=40Ω。求:(P9218002)型号SDS-15X05容量1L额定电压220V额定频率50Hz加热功率?W保温功率40W(1)电水壶的加热功率;(2)电水壶处于保温挡时,正常工作5min消耗的电能;(3)R1的阻值。

答案全解全析1.解析(1)由图甲可知,当F=0时,电阻R=40Ω;(2)图乙中,R和R0串联,由图甲可知F=300N时,电阻R'=10Ω,串联电路的电流I=UR总=6V20Ω+10Ω=0.2A;R0的电功率P=I2R0=(0.2A)2×20Ω(3)图丙中,R和R0并联,通过R0的电流I'=UR0=6V20Ω=0.3A;由于电流表的量程为0～0.6A,干路电流最大为Imax=0.6A;根据并联电路电流的特点知,通过R的电流IR=0.6A-0.3A=0.3A,则电阻R的阻值R″=UIR=6V0.3A2.解析由图甲可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流。(1)由图乙可知,压力为零时,压敏电阻的阻值为100Ω,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流I=UR总=UR+R0=(2)因为电流表的量程为0～0.6A,所以电路中的最大电流为0.6A,由欧姆定律可知,电路中的最小总电阻R最小=UI最小=36V0.6A=60Ω,由串联电路的电阻特点可知,压敏电阻的最小值R0最小=R最小-R=60Ω-20Ω=40Ω,由图乙可知,此时压敏电阻受到的最大压力为2N,能测量的最大重力G最大=F最大=2N,由G=mg可知,能测量的最大质量m最大=G最大g=2N10N/kg=0(3)0.1kg的物体重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值为60Ω,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电路中的电流I'=UR总'=UR0'+R=36V60Ω+20Ω=0.45A,则整个电路的电功率:P3.解析(1)只闭合开关S1时,电路中只有电阻R1,此时电路中电流I=UR1=3V10Ω(2)通电1min,电流通过R1所做的功W=UIt=3V×0.3A×60s=54J;(3)总功率最小时,电路中电阻最大,即R2的滑片滑到阻值最大处时,电路中总电阻R总=R1R2R1+R2=10Ω×20Ω10Ω+20Ω=203Ω,R1和R4.解析(1)已知小灯泡的额定电压和额定功率,由P=U2R可得,小灯泡的电阻RL=U额2P(2)只闭合S1,R0与变阻器R串联,变阻器接入电路的电阻R1=15R=20Ω,电路电流I=I1=U1R1=10V20Ω=0.5A,电源电压:U=I(R0+R1)=0.5A×(3)只闭合S2时,L与R串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,由P=UI可得,小灯泡正常工作的电流IL=P额U额=3W6V=0.5A,电流表量程为0～0.6A,因串联电路的电流处处相等,所以,为了保证各元件的安全,电路中的最大电流Imax=IL=0.5A,电路的最大功率Pmax=UImax=18V×0.5A=9W;电压表量程为0～15V,当电压表示数最大时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,则小灯泡两端的电压最小UL'=U-U滑大=18V-15V=3V,电路中的最小电流Imin=IL'=UL'RL=3V12Ω=0.25A,电路的最小功率:Pmin=UImin=18V×5.解析(1)当旋转触片接触点1和2时,电路为R1的简单电路,电路中的电流:I12=UR1=220V88Ω(2)当旋转触片接触点2和3时,两电阻并联,此时通过两电阻的电流分别为I1=UR1=220V88Ω=2.5A,I2=UR2=220V44Ω=5A,由并联电路的电流特点可知,电路中的总电流I23=I1+I2=2.5A+5A=7.5A,此时电路消耗的总功率:P=UI6.解析(1)电源电压恒为6V,R1=4Ω,则通过R1的电流I1=UR1=6V4Ω(2)只闭合S1时低温挡工作,此时电路为R1的简单电路,则低温挡的功率P低=U2R1(3)高温挡和低温挡的功率比为4∶3,则高温挡功率为P高=43P低=43×9W=12W,S1、S2都闭合时为高温挡,此时R1、R2并联,因S2闭合前后R1两端电压不变,电阻不变,所以功率不变,故R2的功率P2=P高-P低=12W-9W=3W,则R2的电阻值为R2=U2P27.解析(1)由P=UI可得,低温挡正常工作时的电流为I低=P低U=(2)中温挡正常工作10分钟产生的热量Q=W=P中t=880W×600s=5.28×105J。(3)由电路图可知,开关S2闭合、S1接a时,R1与R2并联,电路中的总电阻最小,由P=UI=U2R可知,电路的总功率最大,电热器处于高温挡;开关S2断开、S1接b时,R1与R2串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,电热器处于低温挡;开关S2闭合、S1接b时,电路为R1的简单电路,电热器处于中温挡;中温挡时的功率为880W,则电阻R1的阻值R1=U2P中=(220V)2880W=55Ω;开关S1断开、S2接b时,R1与R2串联,电热器处于低温挡,此时电路中的总电阻R=UI低=220V2A=110Ω,因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以R2的阻值R2=R-R1=110Ω-55Ω=55Ω;则高温挡正常工作时的电功率:P高=P1+P8.解析(1)由图可知,当开关S1闭合、S2接2时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P=U2R可知,电路的总功率最小,电水壶处于保温挡;当开关S1闭合、