专题8电功率——2020—-2021学年浙江省各市中考科学考试模拟试题分类（物理）（含解析）
文档属性
| 名称 | 专题8电功率——2020—-2021学年浙江省各市中考科学考试模拟试题分类（物理）（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 496.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-12-28 10:34:21 | ||
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文档简介
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类（物理）——专题8电功率
一．选择题（共16小题）
1．（2021 瓯海区二模）下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2021 阜南县模拟）如图是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1Ω，保护电阻R为4Ω，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则（ ）
A．电路中的电流为 4A
B．电动机的功率为 16W，它两端的电压为 4V
C．1 分钟在电阻 R 上产生热量 60J，电动机消耗电能 120J
D．电动机工作时将机械能转化为电能，若将电阻 R 换成滑动变阻器，可调节电动机的转速
3．（2020 瑞安市模拟）如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻R以不同的连接方式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ ）
A．a B．b C．c D．三个相同
4．（2020 温州一模）图甲是一款车载USB充电器，工作原理如图乙，闭合S后稳压元件两端电压恒为U，可为手机等提供稳定的充电电压，汽车电源电压为U总（U总＞U），R为定值电阻，其消耗的电功率为P，则下列关于P﹣U总图象的变化正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2020 温州二模）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，某同学设计了如图所示的装置。将两段阻值不同的电阻丝分别密封在两个完全相同的小塑料盒中，塑料盒内分别插着相同的温度计，电源电压不变。闭合开关，相同时间内A的温度计温度上升快，则下列说法不正确的是（ ）
A．相同时间内电阻R1产热量多
B．电阻R1＞R2
C．R1两端电压大于R2两端的电压
D．该实验为探究电流产生的热量与电流大小是否有关
6．（2020 龙湾区一模）多功能煲汤炖锅可以实现保温、慢炖、快炖三种功能，使用时可通过旋钮开关实现功能切换。下图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为5伏，四段电热丝电阻均为5欧，保温、慢炖、快炖所需加热功率依次增大。下列说法正确的是（ ）
A．开关旋至“1”挡，开启快炖功能
B．开启保温功能，电路中的总电阻为5欧
C．从快炖到慢炖，电路总电流变化0.5安
D．快炖与慢炖电路总功率之比为2：1
7．（2020 丽水模拟）如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图象，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图象③，则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（ ）
A．R1和Ⅰ B．R1和Ⅲ C．R2和Ⅰ D．R2和Ⅲ
8．（2020 乐清市模拟）关于“6V 9W”灯泡L1和“12V 9W”灯泡L2，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2都正常发光时，它们消耗的电功率不同
B．将它们串联在6V的电源上，L2消耗的电功率较大
C．将它们并联在6V的电源上，L1消耗的电功率较小
D．将它们串联在18V的电源上，它们都能正常发光
9．（2020 椒江区校级模拟）某同学想设计一个具有加热和保温功能的电热器模型，且加热与保温的功率之比为4：1，他利用阻值为10Ω的R1和阻值为40Ω的R2设计了如下电路图，若电源电压不变，则符合要求的电路图是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2020 杭州模拟）一根电热丝的电阻值为R，将它接在电压为U的电路中时，在时间t内产生的热量为Q．使用一段时间后，将电热丝剪掉一小段，剩下一段的电阻值为0.5R．现将剩下的这段电热丝接入电路，则（ ）
A．若仍将它接在电压为U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5Q
B．若仍将它接在电压为U的电路中，产生的热量为Q，所需时间为2t
C．若将它接入电压为0.5U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5Q
D．若将它接入另一电路，在时间t内产生的热量仍为Q，这个电路的电压为0.5U
11．（2020 萧山区一模）如图实验装置可用于探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”。实验装置中，两根电阻丝R1（5Ω）、R2（10Ω）串联后分别放入两个相同的封闭空气盒中；两个空气盒各自连接一个相同的U形管，两U形管装有同种液体并封闭等量的空气，且两U形管内的各液面相平。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少
B．通电一段时间后，会发现左侧U形管的液面高度差小于右侧U形管
C．两侧空气盒与U形管中装等量的煤油也可以完成探究任务，且更节省时间
D．利用该实验装置无法探究“电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系”
12．（2020 宁波模拟）如图所示。电源电压保持不变。开关s闭合后。灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是4：5，此时灯L1、L2的电功率之比是（ ）
A．4：5 B．4：1 C．1：4 D．5：4
13．（2020 诸暨市模拟）如图所示为电烙铁尾部的接线柱和相应的电热丝连接图，AC 是电烙铁的电热丝，B 是电热丝的中点。电烙铁铭牌上标明额定功率为40W，使用电压为220V 或110V．下列说法中不正确的是（ ）
A．AC 连220V 电源，电烙铁功率为40W
B．AB 连110V 电源，电烙铁功率为40W
C．AC 连接起来作为一个接线端，然后AB 接110V 电源，电烙铁功率为40W
D．AC 连110V 电源，电烙铁功率为10W
14．（2020 诸暨市模拟）如图所示电路中，R是定值电阻，灯泡L1、L2分别标有“8V 8W”和“6V 9W”，电路两端总电压U＝6V不变。只闭合开关S3时，电路消耗总功率为3W．开关都闭合时（忽略灯丝电阻变化）（ ）
A．L2正常发光
B．L1、L2、R并联
C．电路消耗总功率为8W
D．通过电阻R的电流是0.75A
15．（2020 萧山区一模）接通电路，加在某玩具电动机上的电压是U，用手将电动机转轴捏住使其不转，电动机将电能全部转化为热能，消耗的电功率为P1；松手后电动机正常工作，消耗的电功率为P2，则电动机正常工作时，线圈上消耗的机械功率为（ ）
A．P2﹣P1 B．P2
C． D．P2
16．（2020 萧山区一模）如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L（电阻不变）消耗的功率为100W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为81W．则输电导线AC、BD上消耗的功率为（ ）
A．10W B．19W C．9W D．15W
二．填空题（共3小题）
17．（2021 新昌县模拟）甲、乙两个相同的烧瓶里分别装有等质量的水和煤油，在水和煤油中放入完全相同的电阻丝，现把两个电阻丝串联起来，组成如图所示的电路，闭合开关一段时间，通过温度计观察水和煤油的温度上升。
（1）水上升的温度（Δt水）与煤油上升的温度（Δt油）的大小关系是Δt水 Δt油（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）移动滑动变阻器滑片，继续观察，发现水和煤油的温度升高得更快，那么滑动变阻器滑片在向 （选填“A”或“B”）移动。
18．（2021 海曙区模拟）如图所示，利用电动机通过滑轮组（虚线框内的滑轮组未画出）依次拉动物体A、B。图中效率为60%的电动机拉绳子的功率为50W且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的总重力为6N，拉动A向右做匀速直线运动时，所受阻力为48N，电动机拉绳的力为F1，此过程中，A所受的拉力与阻力的大小 （填“相等”或“不相等”），电动机工作1min消耗的电能为 J。拉动B向右做匀速直线运动时，B所受阻力为36N，电动机拉绳的力为F2，F2比F1小4N，此时电动机拉绳的力F2为 N。（电动机的效率为电动机输出的有用机械功与电流做的总功的比值）
19．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，电源电压为220V，R是电烙铁，标有“220V 40W”字样，L是电灯泡，标有“PZ220V 40W”字样，当开关S闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是 J；当 开关S断开时，电烙铁的实际功率是 W；开关S断开后，整个电路工作 h消耗1kw h电能。
三．实验探究题（共5小题）
20．（2021 嵊州市模拟）某实验小组用图甲所示的器材测定“小灯泡电功率”，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请将电路连接完整。
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到 （选填“A”或“B”）端。
（3）小明闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）小明移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象。若小灯泡两端实际电压为1.5V时，电流表的示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率可能是 。
A．0.45W
B．0.75W
C．1.05W
D．1.25W
21．（2021 海曙区模拟）小科同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的实物电路。
（1）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝ A。
（2）将开关S2扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω。
（3）步骤（1）小灯泡的实际功率P1＝ W；
（4）在实际测量中，若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为可能的是 。
A.P0＝2P1
B.P0＝3P1
C.P0＝4P1
D.P0＝5P1
22．（2021 杭州模拟）电炉丝正常工作时，导线和电炉丝通过的电流相同，但电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。为探究其原因，小乐设计了如图所示的实验电路，其中R1＞R2。
（1）用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，烧瓶中应加入等量的 （选填“水”或“煤油”）；实验中通过 （选填“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。
（3）实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。则“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因是 。
23．（2021 杭州模拟）某品牌酸奶机的部件如图甲所示，工作电路如图乙所示，其中R1与R2为电热丝。接入电路，启动工作即为闭合开关S1，进入加热状态，此时的功率为20W；当温度达到42℃时，温控开关S2自动断开，功率减小到4W，此后设备达到热平衡，温度保持42℃不变（不考虑温度对电阻的影响）。
小乐利用此酸奶机按如下方式制取酸奶：
①将酸奶机的不锈钢内胆放在开水中煮5分钟；
②将新鲜纯牛奶倒入酸奶机，然后加入适量酸奶；
③盖上酸奶机的顶盖，让内部处于密封状态，打开电源开关。
（1）组成酸奶机部件的材料中，属于金属材料的是 （选填“玻璃”“塑料”或“不锈钢”）。
（2）在制作酸奶过程中，步骤①和步骤③的目的分别是 。
（3）该酸奶机电热丝R2的阻值为 Ω；若加热时的效率为75%，则将240g的混合牛奶（鲜奶和酸奶的混合物）从22℃加热到42℃大约需要 s。[混合牛奶的比热容始终为2.5×103J/（kg ℃）；不考虑加热过程中热量散失的影响]
24．（2021 拱墅区二模）在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样（小灯泡额定功率约为0.7W）。聪明而粗心的小鹏连接了如图甲所示的电路。
（1）同组的小张发现电路连接有错，如果闭合图甲所示电路的开关，电压表的示数约为 V，小灯泡的发光情况为 （选填“正常发光”、“亮度较暗”或“不发光”）。
（2）小张主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小鹏眼珠一转，在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，就能测量电路中小灯泡额定功率。请在图甲中错误的导线上画“×”，并画出小鹏改动的那条导线。
（3）故障排除后，小张从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡的U﹣I图像，如图所示，测得小灯泡的额定功率是0.75W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 。
A.5Ω，2A
B.15Ω，2A
C.25Ω，2A
D.30Ω，2A
（4）有的同学认为该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系，你认为这种说法 （选填“合理”或“不合理”）。理由是 。
四．计算题（共4小题）
25．（2021 南湖区模拟）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2＝4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为 能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R1的阻值为多少欧姆？
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间？（c水＝4.2×103J/（kg ℃），设骨头的比热容与水相同）
26．（2021 金华模拟）某品牌电加热座椅垫内部电路如图所示，S接触“2”或“3”触点时，可实现“低温”或“高温”挡位调节，已知低温挡功率为9W，高温挡功率为36W。求：
（1）在“高温”挡工作时，电路中的电流。
（2）在“低温”挡工作时，5min电路消耗的总电能。
（3）R1的阻值。
27．（2021 皇姑区一模）如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0．该饮水机的部分参数已知：
额定电压 220V
加热时的总功率 880W
保温时的功率 44W
R1、R2为加热电阻丝。（假设它们的阻值不变）（计算结果若不能整除，保留一位小数）求：
（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？
28．（2021 海曙区模拟）热带鱼需要在一定的温度范围才能正常的生长，如图甲是某同学家的水族箱工作原理图，水族箱内安装的电热丝R1上标有“220V200W”的字样，Rx为热敏电阻，R2为滑动变阻器，当水面到达图中所示的位置，接触开关S1就会导通，水温由22℃升高到设定值28℃，开关S2断开，水温自然冷却到22℃时开关S2闭合，再次使水升温，水族箱循环工作使箱内水温稳定在热带鱼正常的生长范围之内，水温随时间变化图象如图乙所示求：
（1）热敏电阻Rx随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”），理由是：
（2）水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是多少？
（3）该水族箱一天消耗的电能。
（4）若要将水族箱内的最高温度调至30℃，滑动变阻器R2的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动
五．综合能力题（共2小题）
29．（2021 镇海区模拟）小科家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如表。
额定电压（V） 220
高挡发热功率（W） 400
注水仓最大注水量（kg） 3
（1）开关处于图甲所示位置，电热加湿器的状态是 。（选填“关”“低挡”或“高挡”）
（2）求电热加湿器中R1的阻值。
（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图像如图乙所示，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（4）某一天，小科断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中3000r/（kW h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？
30．（2021 杭州三模）历时7年建设，被英国《卫报》称为“现代世界七大奇迹之一”的港珠澳大桥，是集桥、岛、隧为一体的超大型跨海通道，全长50公里，连接香港、珠海、及澳门，设计使用寿命120年。港珠澳大桥沉管隧道是世界最长的公路沉管隧道和全球唯一的深埋沉管隧道。
（1）若一辆汽车以100千米/时的平均速度通过港珠澳大桥，则需要 小时。
（2）为了了解大风对港珠澳大桥的影响情况，桥梁专家用鼓风机等设备对大桥模型进行抗风能力测试。通过调节鼓风机功率改变风力大小，观察桥梁模型晃动幅度，并绘制图象（如图甲）。请结合图象说明大桥模型晃动幅度与风力大小有怎样的关系？
（3）当汽车进入海底隧道时，需要选择正确的照明方式以确保行车安全。汽车大灯通常有两种照明方式“远景照明”和“近景照明”，且“远景照明”时大灯的功率较大。如图乙是某汽车大灯的灯泡示意图，A和B是灯泡内的2条灯丝。通过开关S分别与触点“1”或“2”连接，使灯丝A或B工作，以改变照明方式。已知灯泡的额定电压为12伏，灯丝A的电阻RA为1.2欧，灯丝B的电阻RB为1.6欧，电源电压U保持12伏不变，则当开关S与触点“2“接通时，汽车大灯处在哪种照明方式？通过计算加以说明。
六．解答题（共2小题）
31．（2021 绍兴模拟）图甲、乙是某品牌足浴盆的简化电路图和铭牌（最大功率模糊）。电路中S2为普通开关，电动机带按摩装置，R为电热丝，S1为温控开关；当温度低于某设定值时，开关自动闭合；当温度高于某设定值时，开关自动断开，图丙为某次洗脚时电路总电流随时间变化的图象。
（1）图丙中，0﹣3min为加热阶段，使水温达到预设温度；则在3min﹣20min， （选填序号）；
A.电动机一直工作，电热丝间歇工作
B.电热丝一直工作，电动机间歇工作
（2）试求R的阻值和该足浴盆的最大功率；
（3）求足浴盆在0﹣20min内消耗的电能。
32．（2021 东阳市模拟）随着生活条件的改善，人们更加注意家居环境的美化，如图所示甲是带有水温调节功能的家庭水族箱。该水族箱的鱼缸水温调节器工作原理如图乙所示：其中R1为阻值可调的电热丝，R2为定值电热丝，R2＝400欧，开关S2为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。试问：
（1）如图乙所示可知：当开关S1闭合，S2接b时，电路处于 状态（填“保温”或“加热”）；
（2）当开关S1闭合，S2接a时，若电路消耗功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
（3）当开关S1闭合，S2接a时，调节滑片得到R1的功率随电路中电流变化的图象如图丙所示，求R1接入电阻最大时R1的功率为多少？
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类（物理）——专题8电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．【解答】解：串联电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，
根据电阻串联和并联的特点可知，四个图中电路的总电阻关系为：RC＞RB＞RA＞RD，
由题知，甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，
由Qt可知，C图中电路的总电阻最大，相同时间内产生的总热量最少。
故选：C。
2．【解答】解：由电路图中可知，电动机与保护电阻串联，电压表V1测量电源电压；电压表V2测量保护电阻R两端的电压；
（1）由题意可知，闭合开关后，电阻R两端的电压为2V，
则通过电阻R的电流：
I0.5A；
因为串联电路电流处处相等，
电路中的电流为0.5A，故A错误；
（2）电压表V1测量电源电压，则结合题中数据可知，电源电压为6V，
因为串联电路总电压电压各用电器电压之和，
所以电动机的电压为：UM＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V，
电动机的功率为：
PM＝UMI＝4V×0.5A＝2W；故B错误；
（3）1分钟在电阻R上产生的热量：
Q＝I2Rt＝（0.5A）2×4Ω×60s＝60J；
1 分钟电动机消耗电能：
W＝UMIt＝4V×0.5A×60s＝120J；故C正确；
（4）电动机工作时把电能转化成机械能；将电阻R换成滑动变阻器，可以调节电路中电流的大小，从而起到调节电动机转速的作用，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：
由图可知，三个烧瓶的电阻（相同的电阻R）以不同方式接入电路中时是串联的，所以通过电流相等，通电时间也相等，
由电阻的串联和并联特点知，电阻串联后电阻最大，并联后电阻最小，即被b气球密封的烧瓶里的电阻最大，由Q＝I2Rt可知这个烧瓶里电阻放出热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大。
故选：B。
4．【解答】解：由欧姆定律和P＝UI可得，R消耗的电功率：P＝URIUU总，显然R消耗的电功率P随电源总电压U总变化关系为二次函数图象，由数学知识知，图象为抛物线，并且开口朝上，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．【解答】解：
根据图可知，该电路为串联电路，在串联电路中各处的电流是相同的；相同时间内A的温度计温度上升快，说明R1产生的热量多，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，即电阻R1＞R2；电流和通电时间相同，电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电流大小是否有关；根据U＝IR可知，R1两端电压大于R2两端的电压，故ABC正确，D错误；
本题选错误的；
故选：D。
6．【解答】解：
A、开关旋至“1”挡，两个电阻串联，此时电路总电阻：R串＝2R＝2×5Ω＝10Ω；
此时的总功率P12.5W；
开关旋至“2”挡，只有一个电阻工作，
此时的总功率P25W；
开关旋至“3”挡，两个电阻并联，并联的电阻为：R并R5Ω＝2.5Ω，
此时的总功率P310W；
因此开关旋至“1”挡，为保温挡；接“2”时为慢炖，接“3”时为快炖，故A错误；
B、开关旋至“1”挡，为保温挡，总电阻为10Ω，故B错误；
C、快炖时，两个电阻并联，总电流为：I并2A；
慢炖时，只有一个电阻，总电流为：I1A；
则从快炖到慢炖，电路总电流变化：△I＝I并﹣I＝2A﹣1A＝1A，故C错误；
D、快炖与慢炖电路总功率之比：P3：P2＝10W：5W＝2：1，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：
当两电阻分别接入A、B之间后，调节变阻器使它们两端电压相同时，根据乙图中①②图象可知，①中的功率大于②中的功率，即：P①＞P②；
根据P可知，①对应的电阻小于②对应的电阻，
已知R1＞R2，则可知图象①对应的电阻是R2，图象②对应的电阻是R1；故AB错误；
如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，根据可知，并联之后A、B间的总电阻小于R2，同时也小于R1，
同理，根据功率公式P可知，在A、B间电压相同时，两电阻并联后总电阻最小，那么此时的功率应该最大，则图象③应该在①的上方，即：图象③所在的区域应在Ⅰ区域；故C正确，D错误。
故选：C。
8．【解答】解：
A、当两灯都正常发光时，实际功率等于各自的额定功率，而它们的额定功率相等，所以此时它们消耗的电功率相同，故A错误；
B、由R可知，RL1＜RL2，由于串联电路电流处处相等，由P＝I2R可知，PL1＜PL2，即L2消耗的电功率较大，故B正确；
C、因为并联电路两端电压相等，所以由P可知，PL1＞PL2，即L1消耗的电功率较大，故C错误；
D、由P＝UI可知，两灯泡的额定电流不同，因此两灯泡串联时，两灯泡不会同时发光，故D错误。
故选：B。
9．【解答】解：
A．由电路图可知，两开关均闭合时，R1与R2并联，由并联电路中各支路两端的电压相等可知，电路的总功率P；
当只闭合上面开关时，电路为R2的简单电路，电路的总功率P′，
所以加热与保温的功率之比P：P′：5：1，故A不符合题意；
B．由电路图可知，上面开关闭合，下面开关接R1时，电路的总电阻最小，总功率最大，电热器处于加热状态，下面开关接R2时电热水器处于保温状态，
所以加热与保温的功率之比P1：P2：：4：1，故B符合题意；
C．由电路图可知，两开关均闭合时电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态；只闭合上面开关时R1与R2串联，处于保温状态，
所以加热与保温的功率之比P：P′：：5：4，故C不符合题意；
D．由电路图可知，两开关均闭合时电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态；只闭合上面开关时R1与R2串联，处于保温状态，
所以加热与保温的功率之比P：P′：：5：1，故D不符合题意。
故选：B。
10．【解答】解：电热丝的电阻值为R，将它接在电压为U的电路中时，在时间t内产生的热量Q＝Wt，剪掉一小段，剩下一段的电阻值为0.5R。
A、若仍将它接在电压为U的电路中，在时间t内产生的热量Q1t＝2t＝2Q，故A错误；
B、若仍将它接在电压为U的电路中，产生的热量为Q，即t1t，所需时间t1＝0.5t，故B错误；
C、若将它接入电压为0.5U的电路中，在时间t内产生的热量Q2t＝0.5t＝0.5Q，故C正确；
D、若将它接入另一电路，在时间t内产生的热量仍为Q，即：tt，这个电路的电压U′U，故D错误。
故选：C。
11．【解答】解：
A、电热丝对空气盒内的空气加热，空气受热膨胀，会推动U形管内的液柱变化，通过液柱的变化可以判定电阻产生热量的多少，故A错误；
B、由Q＝I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，左侧U形管的液面高度差小于右侧U形管，故B正确；
C、煤油的比热容远远高于空气的比热容，在吸收相同的热量时，温度变化较小，体积变化较小，U形管内的液柱变化不明显，利用煤油更浪费时间，故C错误；
D、实验中可以通过开关来控制加热的时间，能探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系，故D错误。
故选：B。
12．【解答】解：如果乙为电流表将会造成电源短路，如果甲为电流表L2将被短路、不能工作，
因此甲、乙都为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测量L2两端电压，电压表乙测量电源电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两灯泡两端的电压之比：
，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，此时灯L1、L2的电功率之比：
。
故选：C。
13．【解答】解：
A、电烙铁铭牌上标明额定功率为40W，就是说在额定电压为220V，对应的功率为40W；如果接入220V的电压下，电烙铁正常工作，其功率等于额定功率，为40W，故A说法正确；
B、根据题意求得电热丝AC的阻值为：RAC1210Ω，
因为B为中点，故AB段的阻值为：RABRAC1210Ω＝605Ω，
所以当AB接110V电源时，电烙铁的功率为：
PAB20W，故B错误；
C、AC 连接起来作为一个接线端，然后AB 接入电路，相当于AB段和BC段并联，此时电热丝的阻值为：
R并RAB605Ω＝302.5Ω，
则接在110V电源中，电烙铁的功率为：
P并40W，故C正确；
D、当AC接110V电源时，电烙铁的功率为：
PAC10W，故D正确，。
故选：B。
14．【解答】解：只闭合开关S3时，电阻R与灯泡L2串联，
则由P＝UI可得，I0.5A，
R总12Ω，
R24Ω；
R＝R总﹣R2＝8Ω；
当所有开关闭合时，电阻R与L1并联，L2短路；
IR0.75A，
R18Ω，
P1′4.5W，
P2′4.5W，
P总＝P1′+P2′＝4.5W+4.5W＝9W。
由以上计算可知，ABC错误；只有D选项正确
故选：D。
15．【解答】解：
由题意可知，接通电路，电动机不转时只将电能转化为内能，此时电动机为纯电阻，
由P可得，电动机线圈电阻：R；
电动正常工作时消耗的电能转化为机械能和内能，此时电动机为非纯电阻，
由P＝UI可得，此时电动机的电流：I，
所以，此时线圈上发热功率为：
P热＝I2RR，
由能量守恒定律可得，此时消耗的机械功率为：
P机械＝P2﹣P热＝P2。
故选：D。
16．【解答】解：
设灯泡L连接在A、B两点时，电路的电流为I1，则
PL＝I12RL＝100W…①
若将灯泡L接C、D两点时，电路的电流为I2，则
PL′＝I22RL＝81W…②
由①②两式可得：
I1：I2＝10：9，
若将灯泡L接C、D两点时，电源的功率为：P＝UI2，
则：，即P100W＝90W，
所以导线AC和BD消耗的总功率为：
P线＝P﹣P2＝90W﹣81W＝9W。
故选：C。
二．填空题（共3小题）
17．【解答】解：（1）两个完全相同电阻丝串联接入电路中，电流相等，由Q＝I2Rt可知两电阻丝产生的热量相同，水的比热容比煤油大，所以质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，水的比热容大，吸收能力大，温度上升的少，故是Δt水 小于Δt油；
（2）移动滑动变阻器滑片，继续观察，发现水和煤油的温度升高得更快，说明电流产生的热量多，由Q＝I2Rt可知，是电路中电流变大，所以电路中的电阻变小，即滑片向A端移动。
故答案为：小于；A。
18．【解答】解：（1）拉动A向右做匀速直线运动，A处于平衡状态，由二力平衡条件可知，A所受的拉力与阻力的大小相等，为48N；
（2）已知电动机的效率为60%，电动机拉绳子的功率P＝50W，
则电动机的电功率P′W，
由P可得，电动机工作3s消耗的电能W＝P′tW×1×60s＝5000J；
（3）依次拉动物体A、B，电动机的效率都为60%，
不计绳重与摩擦，设动滑轮上绳子的有效股数为n，则：
F1（fA+G动）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
F2（fB+G动）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由题知F2+4N＝F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
且已知fA＝48N、fB＝36N、G动＝6N，再联立①②③式，解得F2＝14N。
故答案为：相等；5000；14。
19．【解答】解：（1）电源电压为220V，开关闭合时，电烙铁的功率为电烙铁的额定功率，
每分钟产生的热量Q＝W＝Pt＝40W×60s＝2400J；
（2）由题意知，灯泡与电烙铁的额定电压与额定功率都相等，
它们的电阻RL＝R烙铁1210Ω，
开关断开时，灯泡与电烙铁串联，
电烙铁的实际功率P＝I2R烙铁R烙铁1210Ω＝10W，
开关断开后，电路总功率P20W＝0.02kW，
消耗W＝1kw h电能需要的时间t50h；
故答案为：2400；10；50。
三．实验探究题（共5小题）
20．【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0﹣3V的量程与灯泡并联，电路图如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关前滑片要置于阻值最大处，即A端；
（3）由图乙电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯泡额定电压，为测灯泡额定功率，应将图甲中滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）由图丁电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，此时小灯泡的电阻为：
R5Ω，
由图知小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，
所以灯泡正常发光的电阻会大于5Ω，
则灯泡的额定功率应该小于：
P1.25W，
因为小灯泡的实际电压小于额定电压，所以实际电流会小于额定电流，
所以小灯泡的额定功率应该大于：
P′＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W；
综合分析小灯泡的额定功率可能为1.05W，故C符合题意。
故选：C。
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）A；（3）B；（4）C。
21．【解答】解：（1）闭合开关S1，将开关S2扳向“1”，滑动变阻器与灯泡串联，如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为I1＝0.2A；
（2）将开关S2扳向“2”，保持滑动变阻器的滑片位置不变，使滑动变阻器接入电路的阻值不变，调节电阻箱连入电路的阻值，当电流表示数为I1时，此时电阻箱连入电路的电阻与上次实验中电流为I1时灯丝电阻相同；故灯泡的电阻R1＝5Ω；
（3）由（2）知灯丝中电流为I1时，灯丝的阻值R＝5Ω，则小灯泡的实际功率：P实＝I12R＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；
（4）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，假设灯泡的阻值不变，则P额＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1。
由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率P0＞P额＝4P1，所以最有可能的额定功率值P0＝5P1。
故选：D。
故答案为：（1）0.2；（3）0.2；（4）D。
22．【解答】解：
（1）电炉丝正常工作时，导线和电炉丝通过的电流相同，通电时间也相同，但电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，这说明导体产生的热量与导体的电阻的大小有关，探究该问题时，需要控制电流和通电时间相同，故需要两个电阻丝串联在电路中，如图所示：
；
（2）煤油的比热容比水小，质量相等且吸收相同热量时，煤油上升的温度比水更快，实验现象更明显，故选用的是煤油；根据转换法，实验中煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的；
（3）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，根据Q＝I2Rt，电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热。
故答案为：（1）如图所示：（2）煤油；温度计示数的变化；（3）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，根据Q＝I2Rt，电阻越大，产生的热量越多，而电炉丝的电阻远大于导线的电阻。
23．【解答】解：（1）玻璃是由无机非金属材料制成的；塑料是由合成材料制成的；不锈钢是由金属材料制成的；
（2）①制作酸奶时，对材料进行煮沸处理，高温可以杀菌，防止杂菌的污染；
③乳酸菌大量繁殖所需要的基本外界条件：适宜的温度、缺氧的环境（氧气能抑制乳酸菌的繁殖），还有水和充足的有机物，所以盖上酸奶机的盖子，打开开关，目的让内部处于密封状态从而达到适宜的温度和缺氧的环境；
（3）由电路图可知，S1、S2均闭合时为并联电路，电路总电阻较小，由P＝UI可知，此时为高温挡；S1闭合，S2断开时，电路总电阻较大，由P＝UI可知，为保温挡；
R2的功率：P2＝P高﹣P保＝20W﹣4W＝16W，
由P＝UI可知R2的阻值为：
R23025Ω；
（4）牛奶吸收的热量：
Q吸＝c牛奶m△t＝2.5×103J/（kg ℃）×240×10﹣3kg×（42℃﹣22℃）＝12000J，
由η可得消耗的电能：
W16000J，
由W＝Pt可得加热时间为：
t800s。
答：（1）不锈钢；
（2）高温可以杀菌，防止杂菌的污染；达到适宜的温度和缺氧的环境；
（3）电阻丝R2的阻值为3025Ω；如果该酸奶机加热时的效率为75%，则将240g牛奶加从22℃热到42℃大约需要800s。
24．【解答】解：（1）甲图中，电流表与变阻器并联，电压表串联在电路中测电源电压，如果闭合图甲所示电路的开关，电压表的示数约为3V，因电压表内阻很大，故电路的电流为0，小灯泡的发光情况为不发光；
（2）电流表应与串联在电路中，电压表与灯并联，如下图所示：
（3）小张从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，此时电路的电流最小，根据小灯泡的U﹣I图像知，此时的电流为0.1A，对应的电压为0.5V，根据串联电路规律及欧姆定律，变阻器连入电路的最大电阻为：
R滑25Ω，选用滑动变阻器C；
（4）这种说法不合理，探究导体中的电流与电压的关系要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化。
故答案为：（1）3； 不发光；（2）如上图所示；（3）C； （4）不合理；探究导体中的电流与电压的关系要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化。
四．计算题（共4小题）
25．【解答】解：（1）电能的转化是通过电流做功实现的，电压力锅是把电能转化为内能来工作的；
（2）R1工作时，其两端的电压U1＝220V，根据P可知，R160.5Ω；
（3）使用时同时闭合S1、S2，则R1与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由P可得，它们之间的功率之比：
，
则P2200W，
加热时的功率：
P＝P1+P2＝800W+200W＝1000W，
水和骨头吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（120℃﹣20℃）
＝1.68×106J，
由W＝Q吸＝Pt可得，加热时间：
t1680s。
答：（1）内；
（2）电阻丝R1的阻值为60.5Ω；
（3）加热到最高温度最少需要1680s。
26．【解答】解：（1）电源电压U一定，由P可知，电阻越大，电功率越小；由电路图可知，开关S接触“2”，两电阻串联，此时功率较小，处于低温挡；S接触“3”，只有电阻R1接入电路，此时处于高温挡；
已知高温挡功率P高＝36W，电源电压U＝12V，由P＝UI可得，
在“高温”挡工作时，电路中的电流I3A；
（2）已知低温挡功率P低＝9W，由P可得，
5min电路消耗的总电能W＝P低t＝9W×5×60s＝2700J；
（3）由电路图可知，S接触“3”，只有电阻R1接入电路，此时处于高温挡；
由P可得，
电阻R14Ω；
答：（1）在“高温”挡工作时，电路中的电流为3A。
（2）在“低温”挡工作时，5min电路消耗的总电能为2700J。
（3）R1的阻值为4Ω。
27．【解答】解：（1）当开关S和S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，
由P可知，电路的总功率最大，电热饮水机处于加热状态；
由P＝UI可得，此时电路的总电流：
I4A；
（2）当开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，此时电热饮水机处于保温状态；
当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电热饮水机处于加热状态，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，R1消耗的电功率：
P1＝P加热﹣P保温＝880W﹣44W＝836W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻丝R1的阻值：
R157.9Ω；
（3）由I可得，饮水机加热时电路中的总电阻：
R55Ω，
当实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率：
P实727.3W。
答：（1）当S和S0闭合时，饮水机处在加热状态，此时电路的总电流是4A；
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为57.9Ω；
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是727.3W。
28．【解答】解：（1）由图知，热敏电阻Rx与滑动变阻器R2和通电螺线管串联后接在5V的电源上：
①若热敏电阻Rx 随温度的升高而减小，根据电阻的串联，总电阻减小，由欧姆定律，电路的总电流变大，通电螺线管的磁性增强，衔铁S2被吸引，则R1所在加热电路连通，水厢内水温升高，因热敏电阻Rx 随温度的升高而减小，重复上面的过程，加热电路一直工作，不符合题意；
②若热敏电阻Rx 随温度的升高（当温度从22℃升高到28℃）而增大，根据电阻的串联，总电阻减大，由欧姆定律，电路的总电流变小，通电螺线管的磁性减弱，衔铁S2在弹力的作用下切断路加热电路，加热电路停止工作，符合题意；
（2）水族箱内安装的电热丝 R1上标有“220V200W”的字样，表示其额定电压为220V，额定功率为200W，由 P＝UI 可得，正常工作时电热丝的电流：
I0.91A；
（3 ）由图乙知，水族 箱 一个 循 环用 时 400 min，工 作一天，即24h，包含的工作循环：3.6（个），前三个工作循环，每个工作时间（加热时间）为 100 min，第四个工作循环 所用时间为：0.6×400 min＝240min，故加热的工作时间仍为 100 min，总工作时间：
t＝3×100 min+100 min＝400min。
消耗的电能：W＝Pt＝200 W×400×60 s＝4.8×106 J。
（4）根据（1）水温提高会使热敏电阻的阻值增大，根据I，在电路中电流一定时，故需减小滑动 变阻器电阻，因此应将滑片向左移。
故答案为：（1）增大；Rx 增大，总电阻增大，总电流减小，电磁铁磁性减弱，S2 断开，加热电路停止工作；（2）水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是0.91A；
（3）该水族箱一天消耗的电能为4.8×106 J；
（4）若要将水族箱内的最高温度调至30℃，滑动变阻器 R2的滑片应向左移动。
五．综合能力题（共2小题）
29．【解答】解：（1）由图甲可知，开关S接“1、2”触点时，电路断路，电热加湿器的状态是关；
（2）由图甲知，开关S接“3、4”触点时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，
电源的电压一定，由P＝UI可知，电热加湿器的功率最大，处于高挡，
则电热加湿器中R1的阻值：
R1121Ω；
（3）由图乙知，工作30min时，其中高挡工作时间为10min，低挡工作时间为20min，
由P可得，在高挡正常工作时消耗的电能：
W高＝P高t高＝400W×10×60s＝2.4×105J，
如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸＝W高＝2.4×105J，
由Q吸＝cm△t可得，水升高的温度：
△t19℃；
（4）因3000r/（kW h）表示：每消耗1kW h的电能，电能表的转盘就转过3000r，
则电能表的转盘转过27r时，加湿器在400s内消耗的电能：
WkW h＝0.009kW h＝3.24×104J，
加湿器在低挡加热的实际功率：
P低′81W，
由图甲知，开关S接“2、3”触点时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，电热加湿器的功率最小，处于抵挡，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由P＝UI＝I2R可得，电路中的电流：
IA，
此时电阻R2的实际功率：
P2＝I2R2＝I2×3R1＝（A）2×3×121Ω＝60.75W。
答：（1）关；
（2）电热加湿器中R1的阻值为121Ω；
（3）可以使注水仓中冷水的温度升高19℃；
（4）此时电阻R2的实际功率是60.75W。
30．【解答】解：（1）此时通过大桥所用的时间是：t0.5h；
（2）据图象能看出，此时大桥模型晃动幅度随风力的增加先增大后减小，在10级风力左右晃动幅度最大；
（3）当开关与触点1接触时，A灯工作，故此时的功率是：PA120W；
当开关与触点2接触时，B灯工作，故此时的功率是：PB90W；
因为S与触电2接触时的灯丝B工作，且PA＞PB，故此时的照明方式是“近景照明”。
故答案为：（1）0.5；（2）大桥模型晃动幅度随风力的增加先增大后减小，在10级风力左右晃动幅度最大；（3）当开关S与触点“2”接通时，汽车大灯处在“近景照明”。
六．解答题（共2小题）
31．【解答】解：（1）由图丙可知，电路有三种工作状态，0﹣3min为加热阶段，且加热时R的电流为2I；3﹣5min3﹣5min，电路电流为I，说明此时只有电动机在工作，电动机的工作为电流I；5﹣6min，电路总电流变成3I，说明此时R与电动机并联工作。在3min﹣20min，足浴盆的工作状态为电动机一直工作，电热丝间歇工作，故选择A；
（2）由图乙可知，电动机的功率为：PM＝440W，工作电压为：U＝220V，
电动机的工作电流为：I＝IM2A；
R单独工作的电流为：IR＝2I＝2×2A＝4A，
R的电阻值为：R55Ω；
电路的最大电流为：I最大＝3I，
足浴盆的最大功率为：P最大＝UI最大＝220V×3×2A＝1320W；
（3）由丙可知，20min内，R的工作时间为：tR＝8min，电动机的工作时间为：tM＝17min，
足浴盆消耗的总电能为：W＝UIRt1+PMt2＝220V×4A×8×60s+440W×17×60s＝8.712×105J。
答：（1）A；
（2）R的阻值和该足浴盆的最大功率分别为55Ω、1320W；
（3）足浴盆在0﹣20min内消耗的电能为8.712×105J。
32．【解答】解：
（1）当开关S1闭合、S2接b时，电路为R2的简单电路；开关S1断开、S2接a时，两电阻串联；
根据电阻的串联规律可知，串联电路的总电阻大于其中任一电阻，根据P＝UI可知，当开关S1闭合、S2接b时，总电阻最小，电功率最大，为加热状态；
（2）开关S1断开、S2接a时，两电阻串联，电路处于保温状态时，等效电路图如下图所示：
由P＝UI得电路的总电阻：
R1000Ω，
则根据串联电路的电阻特点可得R1连入电路的阻值：
R1＝R﹣R2＝1000Ω﹣400Ω＝600Ω；
（3）当电路处于保温状态且R1接入电阻最大时，电路中的电流最小，由图丙可知，最小电流为：I最小＝0.05A，
则此时总功率为：P总＝UI最小＝220V×0.05A＝11W，
此时R2的功率：
P2＝I最小2R2＝（0.05A）2×400Ω＝1W，
所以，滑动变阻器消耗的电功率：P滑＝P总﹣P2＝11W﹣1W＝10W。
答：（1）加热；
（2）当电路处于保温状态时，若电路消耗功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为400Ω；
（3）当电路处于保温状态时，调节滑片得到R1的功率随电流变化的图象如图丙所示，R1接入电阻最大时R1的功率为10W。
一．选择题（共16小题）
1．（2021 瓯海区二模）下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2021 阜南县模拟）如图是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1Ω，保护电阻R为4Ω，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则（ ）
A．电路中的电流为 4A
B．电动机的功率为 16W，它两端的电压为 4V
C．1 分钟在电阻 R 上产生热量 60J，电动机消耗电能 120J
D．电动机工作时将机械能转化为电能，若将电阻 R 换成滑动变阻器，可调节电动机的转速
3．（2020 瑞安市模拟）如图所示，将三个相同空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，将多个阻值相同的电阻R以不同的连接方式接入电路中，通电一段时间后体积变化最大的气球是（ ）
A．a B．b C．c D．三个相同
4．（2020 温州一模）图甲是一款车载USB充电器，工作原理如图乙，闭合S后稳压元件两端电压恒为U，可为手机等提供稳定的充电电压，汽车电源电压为U总（U总＞U），R为定值电阻，其消耗的电功率为P，则下列关于P﹣U总图象的变化正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2020 温州二模）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，某同学设计了如图所示的装置。将两段阻值不同的电阻丝分别密封在两个完全相同的小塑料盒中，塑料盒内分别插着相同的温度计，电源电压不变。闭合开关，相同时间内A的温度计温度上升快，则下列说法不正确的是（ ）
A．相同时间内电阻R1产热量多
B．电阻R1＞R2
C．R1两端电压大于R2两端的电压
D．该实验为探究电流产生的热量与电流大小是否有关
6．（2020 龙湾区一模）多功能煲汤炖锅可以实现保温、慢炖、快炖三种功能，使用时可通过旋钮开关实现功能切换。下图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为5伏，四段电热丝电阻均为5欧，保温、慢炖、快炖所需加热功率依次增大。下列说法正确的是（ ）
A．开关旋至“1”挡，开启快炖功能
B．开启保温功能，电路中的总电阻为5欧
C．从快炖到慢炖，电路总电流变化0.5安
D．快炖与慢炖电路总功率之比为2：1
7．（2020 丽水模拟）如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图象，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图象③，则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（ ）
A．R1和Ⅰ B．R1和Ⅲ C．R2和Ⅰ D．R2和Ⅲ
8．（2020 乐清市模拟）关于“6V 9W”灯泡L1和“12V 9W”灯泡L2，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2都正常发光时，它们消耗的电功率不同
B．将它们串联在6V的电源上，L2消耗的电功率较大
C．将它们并联在6V的电源上，L1消耗的电功率较小
D．将它们串联在18V的电源上，它们都能正常发光
9．（2020 椒江区校级模拟）某同学想设计一个具有加热和保温功能的电热器模型，且加热与保温的功率之比为4：1，他利用阻值为10Ω的R1和阻值为40Ω的R2设计了如下电路图，若电源电压不变，则符合要求的电路图是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2020 杭州模拟）一根电热丝的电阻值为R，将它接在电压为U的电路中时，在时间t内产生的热量为Q．使用一段时间后，将电热丝剪掉一小段，剩下一段的电阻值为0.5R．现将剩下的这段电热丝接入电路，则（ ）
A．若仍将它接在电压为U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5Q
B．若仍将它接在电压为U的电路中，产生的热量为Q，所需时间为2t
C．若将它接入电压为0.5U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5Q
D．若将它接入另一电路，在时间t内产生的热量仍为Q，这个电路的电压为0.5U
11．（2020 萧山区一模）如图实验装置可用于探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”。实验装置中，两根电阻丝R1（5Ω）、R2（10Ω）串联后分别放入两个相同的封闭空气盒中；两个空气盒各自连接一个相同的U形管，两U形管装有同种液体并封闭等量的空气，且两U形管内的各液面相平。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少
B．通电一段时间后，会发现左侧U形管的液面高度差小于右侧U形管
C．两侧空气盒与U形管中装等量的煤油也可以完成探究任务，且更节省时间
D．利用该实验装置无法探究“电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系”
12．（2020 宁波模拟）如图所示。电源电压保持不变。开关s闭合后。灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是4：5，此时灯L1、L2的电功率之比是（ ）
A．4：5 B．4：1 C．1：4 D．5：4
13．（2020 诸暨市模拟）如图所示为电烙铁尾部的接线柱和相应的电热丝连接图，AC 是电烙铁的电热丝，B 是电热丝的中点。电烙铁铭牌上标明额定功率为40W，使用电压为220V 或110V．下列说法中不正确的是（ ）
A．AC 连220V 电源，电烙铁功率为40W
B．AB 连110V 电源，电烙铁功率为40W
C．AC 连接起来作为一个接线端，然后AB 接110V 电源，电烙铁功率为40W
D．AC 连110V 电源，电烙铁功率为10W
14．（2020 诸暨市模拟）如图所示电路中，R是定值电阻，灯泡L1、L2分别标有“8V 8W”和“6V 9W”，电路两端总电压U＝6V不变。只闭合开关S3时，电路消耗总功率为3W．开关都闭合时（忽略灯丝电阻变化）（ ）
A．L2正常发光
B．L1、L2、R并联
C．电路消耗总功率为8W
D．通过电阻R的电流是0.75A
15．（2020 萧山区一模）接通电路，加在某玩具电动机上的电压是U，用手将电动机转轴捏住使其不转，电动机将电能全部转化为热能，消耗的电功率为P1；松手后电动机正常工作，消耗的电功率为P2，则电动机正常工作时，线圈上消耗的机械功率为（ ）
A．P2﹣P1 B．P2
C． D．P2
16．（2020 萧山区一模）如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L（电阻不变）消耗的功率为100W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为81W．则输电导线AC、BD上消耗的功率为（ ）
A．10W B．19W C．9W D．15W
二．填空题（共3小题）
17．（2021 新昌县模拟）甲、乙两个相同的烧瓶里分别装有等质量的水和煤油，在水和煤油中放入完全相同的电阻丝，现把两个电阻丝串联起来，组成如图所示的电路，闭合开关一段时间，通过温度计观察水和煤油的温度上升。
（1）水上升的温度（Δt水）与煤油上升的温度（Δt油）的大小关系是Δt水 Δt油（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）移动滑动变阻器滑片，继续观察，发现水和煤油的温度升高得更快，那么滑动变阻器滑片在向 （选填“A”或“B”）移动。
18．（2021 海曙区模拟）如图所示，利用电动机通过滑轮组（虚线框内的滑轮组未画出）依次拉动物体A、B。图中效率为60%的电动机拉绳子的功率为50W且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的总重力为6N，拉动A向右做匀速直线运动时，所受阻力为48N，电动机拉绳的力为F1，此过程中，A所受的拉力与阻力的大小 （填“相等”或“不相等”），电动机工作1min消耗的电能为 J。拉动B向右做匀速直线运动时，B所受阻力为36N，电动机拉绳的力为F2，F2比F1小4N，此时电动机拉绳的力F2为 N。（电动机的效率为电动机输出的有用机械功与电流做的总功的比值）
19．（2021 永嘉县校级模拟）如图所示，电源电压为220V，R是电烙铁，标有“220V 40W”字样，L是电灯泡，标有“PZ220V 40W”字样，当开关S闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是 J；当 开关S断开时，电烙铁的实际功率是 W；开关S断开后，整个电路工作 h消耗1kw h电能。
三．实验探究题（共5小题）
20．（2021 嵊州市模拟）某实验小组用图甲所示的器材测定“小灯泡电功率”，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请将电路连接完整。
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到 （选填“A”或“B”）端。
（3）小明闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）小明移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象。若小灯泡两端实际电压为1.5V时，电流表的示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率可能是 。
A．0.45W
B．0.75W
C．1.05W
D．1.25W
21．（2021 海曙区模拟）小科同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的实物电路。
（1）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝ A。
（2）将开关S2扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω。
（3）步骤（1）小灯泡的实际功率P1＝ W；
（4）在实际测量中，若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为可能的是 。
A.P0＝2P1
B.P0＝3P1
C.P0＝4P1
D.P0＝5P1
22．（2021 杭州模拟）电炉丝正常工作时，导线和电炉丝通过的电流相同，但电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。为探究其原因，小乐设计了如图所示的实验电路，其中R1＞R2。
（1）用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，烧瓶中应加入等量的 （选填“水”或“煤油”）；实验中通过 （选填“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。
（3）实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。则“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”的原因是 。
23．（2021 杭州模拟）某品牌酸奶机的部件如图甲所示，工作电路如图乙所示，其中R1与R2为电热丝。接入电路，启动工作即为闭合开关S1，进入加热状态，此时的功率为20W；当温度达到42℃时，温控开关S2自动断开，功率减小到4W，此后设备达到热平衡，温度保持42℃不变（不考虑温度对电阻的影响）。
小乐利用此酸奶机按如下方式制取酸奶：
①将酸奶机的不锈钢内胆放在开水中煮5分钟；
②将新鲜纯牛奶倒入酸奶机，然后加入适量酸奶；
③盖上酸奶机的顶盖，让内部处于密封状态，打开电源开关。
（1）组成酸奶机部件的材料中，属于金属材料的是 （选填“玻璃”“塑料”或“不锈钢”）。
（2）在制作酸奶过程中，步骤①和步骤③的目的分别是 。
（3）该酸奶机电热丝R2的阻值为 Ω；若加热时的效率为75%，则将240g的混合牛奶（鲜奶和酸奶的混合物）从22℃加热到42℃大约需要 s。[混合牛奶的比热容始终为2.5×103J/（kg ℃）；不考虑加热过程中热量散失的影响]
24．（2021 拱墅区二模）在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样（小灯泡额定功率约为0.7W）。聪明而粗心的小鹏连接了如图甲所示的电路。
（1）同组的小张发现电路连接有错，如果闭合图甲所示电路的开关，电压表的示数约为 V，小灯泡的发光情况为 （选填“正常发光”、“亮度较暗”或“不发光”）。
（2）小张主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小鹏眼珠一转，在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，就能测量电路中小灯泡额定功率。请在图甲中错误的导线上画“×”，并画出小鹏改动的那条导线。
（3）故障排除后，小张从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡的U﹣I图像，如图所示，测得小灯泡的额定功率是0.75W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 。
A.5Ω，2A
B.15Ω，2A
C.25Ω，2A
D.30Ω，2A
（4）有的同学认为该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系，你认为这种说法 （选填“合理”或“不合理”）。理由是 。
四．计算题（共4小题）
25．（2021 南湖区模拟）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2＝4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为 能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R1的阻值为多少欧姆？
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间？（c水＝4.2×103J/（kg ℃），设骨头的比热容与水相同）
26．（2021 金华模拟）某品牌电加热座椅垫内部电路如图所示，S接触“2”或“3”触点时，可实现“低温”或“高温”挡位调节，已知低温挡功率为9W，高温挡功率为36W。求：
（1）在“高温”挡工作时，电路中的电流。
（2）在“低温”挡工作时，5min电路消耗的总电能。
（3）R1的阻值。
27．（2021 皇姑区一模）如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0．该饮水机的部分参数已知：
额定电压 220V
加热时的总功率 880W
保温时的功率 44W
R1、R2为加热电阻丝。（假设它们的阻值不变）（计算结果若不能整除，保留一位小数）求：
（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？
28．（2021 海曙区模拟）热带鱼需要在一定的温度范围才能正常的生长，如图甲是某同学家的水族箱工作原理图，水族箱内安装的电热丝R1上标有“220V200W”的字样，Rx为热敏电阻，R2为滑动变阻器，当水面到达图中所示的位置，接触开关S1就会导通，水温由22℃升高到设定值28℃，开关S2断开，水温自然冷却到22℃时开关S2闭合，再次使水升温，水族箱循环工作使箱内水温稳定在热带鱼正常的生长范围之内，水温随时间变化图象如图乙所示求：
（1）热敏电阻Rx随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”），理由是：
（2）水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是多少？
（3）该水族箱一天消耗的电能。
（4）若要将水族箱内的最高温度调至30℃，滑动变阻器R2的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动
五．综合能力题（共2小题）
29．（2021 镇海区模拟）小科家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如表。
额定电压（V） 220
高挡发热功率（W） 400
注水仓最大注水量（kg） 3
（1）开关处于图甲所示位置，电热加湿器的状态是 。（选填“关”“低挡”或“高挡”）
（2）求电热加湿器中R1的阻值。
（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图像如图乙所示，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（4）某一天，小科断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中3000r/（kW h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？
30．（2021 杭州三模）历时7年建设，被英国《卫报》称为“现代世界七大奇迹之一”的港珠澳大桥，是集桥、岛、隧为一体的超大型跨海通道，全长50公里，连接香港、珠海、及澳门，设计使用寿命120年。港珠澳大桥沉管隧道是世界最长的公路沉管隧道和全球唯一的深埋沉管隧道。
（1）若一辆汽车以100千米/时的平均速度通过港珠澳大桥，则需要 小时。
（2）为了了解大风对港珠澳大桥的影响情况，桥梁专家用鼓风机等设备对大桥模型进行抗风能力测试。通过调节鼓风机功率改变风力大小，观察桥梁模型晃动幅度，并绘制图象（如图甲）。请结合图象说明大桥模型晃动幅度与风力大小有怎样的关系？
（3）当汽车进入海底隧道时，需要选择正确的照明方式以确保行车安全。汽车大灯通常有两种照明方式“远景照明”和“近景照明”，且“远景照明”时大灯的功率较大。如图乙是某汽车大灯的灯泡示意图，A和B是灯泡内的2条灯丝。通过开关S分别与触点“1”或“2”连接，使灯丝A或B工作，以改变照明方式。已知灯泡的额定电压为12伏，灯丝A的电阻RA为1.2欧，灯丝B的电阻RB为1.6欧，电源电压U保持12伏不变，则当开关S与触点“2“接通时，汽车大灯处在哪种照明方式？通过计算加以说明。
六．解答题（共2小题）
31．（2021 绍兴模拟）图甲、乙是某品牌足浴盆的简化电路图和铭牌（最大功率模糊）。电路中S2为普通开关，电动机带按摩装置，R为电热丝，S1为温控开关；当温度低于某设定值时，开关自动闭合；当温度高于某设定值时，开关自动断开，图丙为某次洗脚时电路总电流随时间变化的图象。
（1）图丙中，0﹣3min为加热阶段，使水温达到预设温度；则在3min﹣20min， （选填序号）；
A.电动机一直工作，电热丝间歇工作
B.电热丝一直工作，电动机间歇工作
（2）试求R的阻值和该足浴盆的最大功率；
（3）求足浴盆在0﹣20min内消耗的电能。
32．（2021 东阳市模拟）随着生活条件的改善，人们更加注意家居环境的美化，如图所示甲是带有水温调节功能的家庭水族箱。该水族箱的鱼缸水温调节器工作原理如图乙所示：其中R1为阻值可调的电热丝，R2为定值电热丝，R2＝400欧，开关S2为单刀双掷开关，不考虑温度对电阻的影响。试问：
（1）如图乙所示可知：当开关S1闭合，S2接b时，电路处于 状态（填“保温”或“加热”）；
（2）当开关S1闭合，S2接a时，若电路消耗功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
（3）当开关S1闭合，S2接a时，调节滑片得到R1的功率随电路中电流变化的图象如图丙所示，求R1接入电阻最大时R1的功率为多少？
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类（物理）——专题8电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．【解答】解：串联电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，
根据电阻串联和并联的特点可知，四个图中电路的总电阻关系为：RC＞RB＞RA＞RD，
由题知，甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，
由Qt可知，C图中电路的总电阻最大，相同时间内产生的总热量最少。
故选：C。
2．【解答】解：由电路图中可知，电动机与保护电阻串联，电压表V1测量电源电压；电压表V2测量保护电阻R两端的电压；
（1）由题意可知，闭合开关后，电阻R两端的电压为2V，
则通过电阻R的电流：
I0.5A；
因为串联电路电流处处相等，
电路中的电流为0.5A，故A错误；
（2）电压表V1测量电源电压，则结合题中数据可知，电源电压为6V，
因为串联电路总电压电压各用电器电压之和，
所以电动机的电压为：UM＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V，
电动机的功率为：
PM＝UMI＝4V×0.5A＝2W；故B错误；
（3）1分钟在电阻R上产生的热量：
Q＝I2Rt＝（0.5A）2×4Ω×60s＝60J；
1 分钟电动机消耗电能：
W＝UMIt＝4V×0.5A×60s＝120J；故C正确；
（4）电动机工作时把电能转化成机械能；将电阻R换成滑动变阻器，可以调节电路中电流的大小，从而起到调节电动机转速的作用，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：
由图可知，三个烧瓶的电阻（相同的电阻R）以不同方式接入电路中时是串联的，所以通过电流相等，通电时间也相等，
由电阻的串联和并联特点知，电阻串联后电阻最大，并联后电阻最小，即被b气球密封的烧瓶里的电阻最大，由Q＝I2Rt可知这个烧瓶里电阻放出热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大。
故选：B。
4．【解答】解：由欧姆定律和P＝UI可得，R消耗的电功率：P＝URIUU总，显然R消耗的电功率P随电源总电压U总变化关系为二次函数图象，由数学知识知，图象为抛物线，并且开口朝上，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．【解答】解：
根据图可知，该电路为串联电路，在串联电路中各处的电流是相同的；相同时间内A的温度计温度上升快，说明R1产生的热量多，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，即电阻R1＞R2；电流和通电时间相同，电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电流大小是否有关；根据U＝IR可知，R1两端电压大于R2两端的电压，故ABC正确，D错误；
本题选错误的；
故选：D。
6．【解答】解：
A、开关旋至“1”挡，两个电阻串联，此时电路总电阻：R串＝2R＝2×5Ω＝10Ω；
此时的总功率P12.5W；
开关旋至“2”挡，只有一个电阻工作，
此时的总功率P25W；
开关旋至“3”挡，两个电阻并联，并联的电阻为：R并R5Ω＝2.5Ω，
此时的总功率P310W；
因此开关旋至“1”挡，为保温挡；接“2”时为慢炖，接“3”时为快炖，故A错误；
B、开关旋至“1”挡，为保温挡，总电阻为10Ω，故B错误；
C、快炖时，两个电阻并联，总电流为：I并2A；
慢炖时，只有一个电阻，总电流为：I1A；
则从快炖到慢炖，电路总电流变化：△I＝I并﹣I＝2A﹣1A＝1A，故C错误；
D、快炖与慢炖电路总功率之比：P3：P2＝10W：5W＝2：1，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：
当两电阻分别接入A、B之间后，调节变阻器使它们两端电压相同时，根据乙图中①②图象可知，①中的功率大于②中的功率，即：P①＞P②；
根据P可知，①对应的电阻小于②对应的电阻，
已知R1＞R2，则可知图象①对应的电阻是R2，图象②对应的电阻是R1；故AB错误；
如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，根据可知，并联之后A、B间的总电阻小于R2，同时也小于R1，
同理，根据功率公式P可知，在A、B间电压相同时，两电阻并联后总电阻最小，那么此时的功率应该最大，则图象③应该在①的上方，即：图象③所在的区域应在Ⅰ区域；故C正确，D错误。
故选：C。
8．【解答】解：
A、当两灯都正常发光时，实际功率等于各自的额定功率，而它们的额定功率相等，所以此时它们消耗的电功率相同，故A错误；
B、由R可知，RL1＜RL2，由于串联电路电流处处相等，由P＝I2R可知，PL1＜PL2，即L2消耗的电功率较大，故B正确；
C、因为并联电路两端电压相等，所以由P可知，PL1＞PL2，即L1消耗的电功率较大，故C错误；
D、由P＝UI可知，两灯泡的额定电流不同，因此两灯泡串联时，两灯泡不会同时发光，故D错误。
故选：B。
9．【解答】解：
A．由电路图可知，两开关均闭合时，R1与R2并联，由并联电路中各支路两端的电压相等可知，电路的总功率P；
当只闭合上面开关时，电路为R2的简单电路，电路的总功率P′，
所以加热与保温的功率之比P：P′：5：1，故A不符合题意；
B．由电路图可知，上面开关闭合，下面开关接R1时，电路的总电阻最小，总功率最大，电热器处于加热状态，下面开关接R2时电热水器处于保温状态，
所以加热与保温的功率之比P1：P2：：4：1，故B符合题意；
C．由电路图可知，两开关均闭合时电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态；只闭合上面开关时R1与R2串联，处于保温状态，
所以加热与保温的功率之比P：P′：：5：4，故C不符合题意；
D．由电路图可知，两开关均闭合时电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态；只闭合上面开关时R1与R2串联，处于保温状态，
所以加热与保温的功率之比P：P′：：5：1，故D不符合题意。
故选：B。
10．【解答】解：电热丝的电阻值为R，将它接在电压为U的电路中时，在时间t内产生的热量Q＝Wt，剪掉一小段，剩下一段的电阻值为0.5R。
A、若仍将它接在电压为U的电路中，在时间t内产生的热量Q1t＝2t＝2Q，故A错误；
B、若仍将它接在电压为U的电路中，产生的热量为Q，即t1t，所需时间t1＝0.5t，故B错误；
C、若将它接入电压为0.5U的电路中，在时间t内产生的热量Q2t＝0.5t＝0.5Q，故C正确；
D、若将它接入另一电路，在时间t内产生的热量仍为Q，即：tt，这个电路的电压U′U，故D错误。
故选：C。
11．【解答】解：
A、电热丝对空气盒内的空气加热，空气受热膨胀，会推动U形管内的液柱变化，通过液柱的变化可以判定电阻产生热量的多少，故A错误；
B、由Q＝I2Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，左侧U形管的液面高度差小于右侧U形管，故B正确；
C、煤油的比热容远远高于空气的比热容，在吸收相同的热量时，温度变化较小，体积变化较小，U形管内的液柱变化不明显，利用煤油更浪费时间，故C错误；
D、实验中可以通过开关来控制加热的时间，能探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系，故D错误。
故选：B。
12．【解答】解：如果乙为电流表将会造成电源短路，如果甲为电流表L2将被短路、不能工作，
因此甲、乙都为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测量L2两端电压，电压表乙测量电源电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两灯泡两端的电压之比：
，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，此时灯L1、L2的电功率之比：
。
故选：C。
13．【解答】解：
A、电烙铁铭牌上标明额定功率为40W，就是说在额定电压为220V，对应的功率为40W；如果接入220V的电压下，电烙铁正常工作，其功率等于额定功率，为40W，故A说法正确；
B、根据题意求得电热丝AC的阻值为：RAC1210Ω，
因为B为中点，故AB段的阻值为：RABRAC1210Ω＝605Ω，
所以当AB接110V电源时，电烙铁的功率为：
PAB20W，故B错误；
C、AC 连接起来作为一个接线端，然后AB 接入电路，相当于AB段和BC段并联，此时电热丝的阻值为：
R并RAB605Ω＝302.5Ω，
则接在110V电源中，电烙铁的功率为：
P并40W，故C正确；
D、当AC接110V电源时，电烙铁的功率为：
PAC10W，故D正确，。
故选：B。
14．【解答】解：只闭合开关S3时，电阻R与灯泡L2串联，
则由P＝UI可得，I0.5A，
R总12Ω，
R24Ω；
R＝R总﹣R2＝8Ω；
当所有开关闭合时，电阻R与L1并联，L2短路；
IR0.75A，
R18Ω，
P1′4.5W，
P2′4.5W，
P总＝P1′+P2′＝4.5W+4.5W＝9W。
由以上计算可知，ABC错误；只有D选项正确
故选：D。
15．【解答】解：
由题意可知，接通电路，电动机不转时只将电能转化为内能，此时电动机为纯电阻，
由P可得，电动机线圈电阻：R；
电动正常工作时消耗的电能转化为机械能和内能，此时电动机为非纯电阻，
由P＝UI可得，此时电动机的电流：I，
所以，此时线圈上发热功率为：
P热＝I2RR，
由能量守恒定律可得，此时消耗的机械功率为：
P机械＝P2﹣P热＝P2。
故选：D。
16．【解答】解：
设灯泡L连接在A、B两点时，电路的电流为I1，则
PL＝I12RL＝100W…①
若将灯泡L接C、D两点时，电路的电流为I2，则
PL′＝I22RL＝81W…②
由①②两式可得：
I1：I2＝10：9，
若将灯泡L接C、D两点时，电源的功率为：P＝UI2，
则：，即P100W＝90W，
所以导线AC和BD消耗的总功率为：
P线＝P﹣P2＝90W﹣81W＝9W。
故选：C。
二．填空题（共3小题）
17．【解答】解：（1）两个完全相同电阻丝串联接入电路中，电流相等，由Q＝I2Rt可知两电阻丝产生的热量相同，水的比热容比煤油大，所以质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，水的比热容大，吸收能力大，温度上升的少，故是Δt水 小于Δt油；
（2）移动滑动变阻器滑片，继续观察，发现水和煤油的温度升高得更快，说明电流产生的热量多，由Q＝I2Rt可知，是电路中电流变大，所以电路中的电阻变小，即滑片向A端移动。
故答案为：小于；A。
18．【解答】解：（1）拉动A向右做匀速直线运动，A处于平衡状态，由二力平衡条件可知，A所受的拉力与阻力的大小相等，为48N；
（2）已知电动机的效率为60%，电动机拉绳子的功率P＝50W，
则电动机的电功率P′W，
由P可得，电动机工作3s消耗的电能W＝P′tW×1×60s＝5000J；
（3）依次拉动物体A、B，电动机的效率都为60%，
不计绳重与摩擦，设动滑轮上绳子的有效股数为n，则：
F1（fA+G动）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
F2（fB+G动）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由题知F2+4N＝F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
且已知fA＝48N、fB＝36N、G动＝6N，再联立①②③式，解得F2＝14N。
故答案为：相等；5000；14。
19．【解答】解：（1）电源电压为220V，开关闭合时，电烙铁的功率为电烙铁的额定功率，
每分钟产生的热量Q＝W＝Pt＝40W×60s＝2400J；
（2）由题意知，灯泡与电烙铁的额定电压与额定功率都相等，
它们的电阻RL＝R烙铁1210Ω，
开关断开时，灯泡与电烙铁串联，
电烙铁的实际功率P＝I2R烙铁R烙铁1210Ω＝10W，
开关断开后，电路总功率P20W＝0.02kW，
消耗W＝1kw h电能需要的时间t50h；
故答案为：2400；10；50。
三．实验探究题（共5小题）
20．【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0﹣3V的量程与灯泡并联，电路图如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关前滑片要置于阻值最大处，即A端；
（3）由图乙电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯泡额定电压，为测灯泡额定功率，应将图甲中滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）由图丁电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，此时小灯泡的电阻为：
R5Ω，
由图知小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，
所以灯泡正常发光的电阻会大于5Ω，
则灯泡的额定功率应该小于：
P1.25W，
因为小灯泡的实际电压小于额定电压，所以实际电流会小于额定电流，
所以小灯泡的额定功率应该大于：
P′＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W；
综合分析小灯泡的额定功率可能为1.05W，故C符合题意。
故选：C。
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）A；（3）B；（4）C。
21．【解答】解：（1）闭合开关S1，将开关S2扳向“1”，滑动变阻器与灯泡串联，如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为I1＝0.2A；
（2）将开关S2扳向“2”，保持滑动变阻器的滑片位置不变，使滑动变阻器接入电路的阻值不变，调节电阻箱连入电路的阻值，当电流表示数为I1时，此时电阻箱连入电路的电阻与上次实验中电流为I1时灯丝电阻相同；故灯泡的电阻R1＝5Ω；
（3）由（2）知灯丝中电流为I1时，灯丝的阻值R＝5Ω，则小灯泡的实际功率：P实＝I12R＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；
（4）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，假设灯泡的阻值不变，则P额＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1。
由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率P0＞P额＝4P1，所以最有可能的额定功率值P0＝5P1。
故选：D。
故答案为：（1）0.2；（3）0.2；（4）D。
22．【解答】解：
（1）电炉丝正常工作时，导线和电炉丝通过的电流相同，通电时间也相同，但电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，这说明导体产生的热量与导体的电阻的大小有关，探究该问题时，需要控制电流和通电时间相同，故需要两个电阻丝串联在电路中，如图所示：
；
（2）煤油的比热容比水小，质量相等且吸收相同热量时，煤油上升的温度比水更快，实验现象更明显，故选用的是煤油；根据转换法，实验中煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的；
（3）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，根据Q＝I2Rt，电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热。
故答案为：（1）如图所示：（2）煤油；温度计示数的变化；（3）电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，根据Q＝I2Rt，电阻越大，产生的热量越多，而电炉丝的电阻远大于导线的电阻。
23．【解答】解：（1）玻璃是由无机非金属材料制成的；塑料是由合成材料制成的；不锈钢是由金属材料制成的；
（2）①制作酸奶时，对材料进行煮沸处理，高温可以杀菌，防止杂菌的污染；
③乳酸菌大量繁殖所需要的基本外界条件：适宜的温度、缺氧的环境（氧气能抑制乳酸菌的繁殖），还有水和充足的有机物，所以盖上酸奶机的盖子，打开开关，目的让内部处于密封状态从而达到适宜的温度和缺氧的环境；
（3）由电路图可知，S1、S2均闭合时为并联电路，电路总电阻较小，由P＝UI可知，此时为高温挡；S1闭合，S2断开时，电路总电阻较大，由P＝UI可知，为保温挡；
R2的功率：P2＝P高﹣P保＝20W﹣4W＝16W，
由P＝UI可知R2的阻值为：
R23025Ω；
（4）牛奶吸收的热量：
Q吸＝c牛奶m△t＝2.5×103J/（kg ℃）×240×10﹣3kg×（42℃﹣22℃）＝12000J，
由η可得消耗的电能：
W16000J，
由W＝Pt可得加热时间为：
t800s。
答：（1）不锈钢；
（2）高温可以杀菌，防止杂菌的污染；达到适宜的温度和缺氧的环境；
（3）电阻丝R2的阻值为3025Ω；如果该酸奶机加热时的效率为75%，则将240g牛奶加从22℃热到42℃大约需要800s。
24．【解答】解：（1）甲图中，电流表与变阻器并联，电压表串联在电路中测电源电压，如果闭合图甲所示电路的开关，电压表的示数约为3V，因电压表内阻很大，故电路的电流为0，小灯泡的发光情况为不发光；
（2）电流表应与串联在电路中，电压表与灯并联，如下图所示：
（3）小张从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，此时电路的电流最小，根据小灯泡的U﹣I图像知，此时的电流为0.1A，对应的电压为0.5V，根据串联电路规律及欧姆定律，变阻器连入电路的最大电阻为：
R滑25Ω，选用滑动变阻器C；
（4）这种说法不合理，探究导体中的电流与电压的关系要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化。
故答案为：（1）3； 不发光；（2）如上图所示；（3）C； （4）不合理；探究导体中的电流与电压的关系要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化。
四．计算题（共4小题）
25．【解答】解：（1）电能的转化是通过电流做功实现的，电压力锅是把电能转化为内能来工作的；
（2）R1工作时，其两端的电压U1＝220V，根据P可知，R160.5Ω；
（3）使用时同时闭合S1、S2，则R1与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由P可得，它们之间的功率之比：
，
则P2200W，
加热时的功率：
P＝P1+P2＝800W+200W＝1000W，
水和骨头吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（120℃﹣20℃）
＝1.68×106J，
由W＝Q吸＝Pt可得，加热时间：
t1680s。
答：（1）内；
（2）电阻丝R1的阻值为60.5Ω；
（3）加热到最高温度最少需要1680s。
26．【解答】解：（1）电源电压U一定，由P可知，电阻越大，电功率越小；由电路图可知，开关S接触“2”，两电阻串联，此时功率较小，处于低温挡；S接触“3”，只有电阻R1接入电路，此时处于高温挡；
已知高温挡功率P高＝36W，电源电压U＝12V，由P＝UI可得，
在“高温”挡工作时，电路中的电流I3A；
（2）已知低温挡功率P低＝9W，由P可得，
5min电路消耗的总电能W＝P低t＝9W×5×60s＝2700J；
（3）由电路图可知，S接触“3”，只有电阻R1接入电路，此时处于高温挡；
由P可得，
电阻R14Ω；
答：（1）在“高温”挡工作时，电路中的电流为3A。
（2）在“低温”挡工作时，5min电路消耗的总电能为2700J。
（3）R1的阻值为4Ω。
27．【解答】解：（1）当开关S和S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，
由P可知，电路的总功率最大，电热饮水机处于加热状态；
由P＝UI可得，此时电路的总电流：
I4A；
（2）当开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，此时电热饮水机处于保温状态；
当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电热饮水机处于加热状态，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，R1消耗的电功率：
P1＝P加热﹣P保温＝880W﹣44W＝836W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻丝R1的阻值：
R157.9Ω；
（3）由I可得，饮水机加热时电路中的总电阻：
R55Ω，
当实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率：
P实727.3W。
答：（1）当S和S0闭合时，饮水机处在加热状态，此时电路的总电流是4A；
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为57.9Ω；
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是727.3W。
28．【解答】解：（1）由图知，热敏电阻Rx与滑动变阻器R2和通电螺线管串联后接在5V的电源上：
①若热敏电阻Rx 随温度的升高而减小，根据电阻的串联，总电阻减小，由欧姆定律，电路的总电流变大，通电螺线管的磁性增强，衔铁S2被吸引，则R1所在加热电路连通，水厢内水温升高，因热敏电阻Rx 随温度的升高而减小，重复上面的过程，加热电路一直工作，不符合题意；
②若热敏电阻Rx 随温度的升高（当温度从22℃升高到28℃）而增大，根据电阻的串联，总电阻减大，由欧姆定律，电路的总电流变小，通电螺线管的磁性减弱，衔铁S2在弹力的作用下切断路加热电路，加热电路停止工作，符合题意；
（2）水族箱内安装的电热丝 R1上标有“220V200W”的字样，表示其额定电压为220V，额定功率为200W，由 P＝UI 可得，正常工作时电热丝的电流：
I0.91A；
（3 ）由图乙知，水族 箱 一个 循 环用 时 400 min，工 作一天，即24h，包含的工作循环：3.6（个），前三个工作循环，每个工作时间（加热时间）为 100 min，第四个工作循环 所用时间为：0.6×400 min＝240min，故加热的工作时间仍为 100 min，总工作时间：
t＝3×100 min+100 min＝400min。
消耗的电能：W＝Pt＝200 W×400×60 s＝4.8×106 J。
（4）根据（1）水温提高会使热敏电阻的阻值增大，根据I，在电路中电流一定时，故需减小滑动 变阻器电阻，因此应将滑片向左移。
故答案为：（1）增大；Rx 增大，总电阻增大，总电流减小，电磁铁磁性减弱，S2 断开，加热电路停止工作；（2）水族箱正常加热时，通过电热丝的电流是0.91A；
（3）该水族箱一天消耗的电能为4.8×106 J；
（4）若要将水族箱内的最高温度调至30℃，滑动变阻器 R2的滑片应向左移动。
五．综合能力题（共2小题）
29．【解答】解：（1）由图甲可知，开关S接“1、2”触点时，电路断路，电热加湿器的状态是关；
（2）由图甲知，开关S接“3、4”触点时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，
电源的电压一定，由P＝UI可知，电热加湿器的功率最大，处于高挡，
则电热加湿器中R1的阻值：
R1121Ω；
（3）由图乙知，工作30min时，其中高挡工作时间为10min，低挡工作时间为20min，
由P可得，在高挡正常工作时消耗的电能：
W高＝P高t高＝400W×10×60s＝2.4×105J，
如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸＝W高＝2.4×105J，
由Q吸＝cm△t可得，水升高的温度：
△t19℃；
（4）因3000r/（kW h）表示：每消耗1kW h的电能，电能表的转盘就转过3000r，
则电能表的转盘转过27r时，加湿器在400s内消耗的电能：
WkW h＝0.009kW h＝3.24×104J，
加湿器在低挡加热的实际功率：
P低′81W，
由图甲知，开关S接“2、3”触点时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，电热加湿器的功率最小，处于抵挡，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由P＝UI＝I2R可得，电路中的电流：
IA，
此时电阻R2的实际功率：
P2＝I2R2＝I2×3R1＝（A）2×3×121Ω＝60.75W。
答：（1）关；
（2）电热加湿器中R1的阻值为121Ω；
（3）可以使注水仓中冷水的温度升高19℃；
（4）此时电阻R2的实际功率是60.75W。
30．【解答】解：（1）此时通过大桥所用的时间是：t0.5h；
（2）据图象能看出，此时大桥模型晃动幅度随风力的增加先增大后减小，在10级风力左右晃动幅度最大；
（3）当开关与触点1接触时，A灯工作，故此时的功率是：PA120W；
当开关与触点2接触时，B灯工作，故此时的功率是：PB90W；
因为S与触电2接触时的灯丝B工作，且PA＞PB，故此时的照明方式是“近景照明”。
故答案为：（1）0.5；（2）大桥模型晃动幅度随风力的增加先增大后减小，在10级风力左右晃动幅度最大；（3）当开关S与触点“2”接通时，汽车大灯处在“近景照明”。
六．解答题（共2小题）
31．【解答】解：（1）由图丙可知，电路有三种工作状态，0﹣3min为加热阶段，且加热时R的电流为2I；3﹣5min3﹣5min，电路电流为I，说明此时只有电动机在工作，电动机的工作为电流I；5﹣6min，电路总电流变成3I，说明此时R与电动机并联工作。在3min﹣20min，足浴盆的工作状态为电动机一直工作，电热丝间歇工作，故选择A；
（2）由图乙可知，电动机的功率为：PM＝440W，工作电压为：U＝220V，
电动机的工作电流为：I＝IM2A；
R单独工作的电流为：IR＝2I＝2×2A＝4A，
R的电阻值为：R55Ω；
电路的最大电流为：I最大＝3I，
足浴盆的最大功率为：P最大＝UI最大＝220V×3×2A＝1320W；
（3）由丙可知，20min内，R的工作时间为：tR＝8min，电动机的工作时间为：tM＝17min，
足浴盆消耗的总电能为：W＝UIRt1+PMt2＝220V×4A×8×60s+440W×17×60s＝8.712×105J。
答：（1）A；
（2）R的阻值和该足浴盆的最大功率分别为55Ω、1320W；
（3）足浴盆在0﹣20min内消耗的电能为8.712×105J。
32．【解答】解：
（1）当开关S1闭合、S2接b时，电路为R2的简单电路；开关S1断开、S2接a时，两电阻串联；
根据电阻的串联规律可知，串联电路的总电阻大于其中任一电阻，根据P＝UI可知，当开关S1闭合、S2接b时，总电阻最小，电功率最大，为加热状态；
（2）开关S1断开、S2接a时，两电阻串联，电路处于保温状态时，等效电路图如下图所示：
由P＝UI得电路的总电阻：
R1000Ω，
则根据串联电路的电阻特点可得R1连入电路的阻值：
R1＝R﹣R2＝1000Ω﹣400Ω＝600Ω；
（3）当电路处于保温状态且R1接入电阻最大时，电路中的电流最小，由图丙可知，最小电流为：I最小＝0.05A，
则此时总功率为：P总＝UI最小＝220V×0.05A＝11W，
此时R2的功率：
P2＝I最小2R2＝（0.05A）2×400Ω＝1W，
所以，滑动变阻器消耗的电功率：P滑＝P总﹣P2＝11W﹣1W＝10W。
答：（1）加热；
（2）当电路处于保温状态时，若电路消耗功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为400Ω；
（3）当电路处于保温状态时，调节滑片得到R1的功率随电流变化的图象如图丙所示，R1接入电阻最大时R1的功率为10W。