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【名师导航】备考2025中考物理新课标一轮培优精讲学案（全国通用版）
专题15.2 电功率单元查缺补漏检测试卷
满分100分，考试时间90分钟
一、单项选择题（本道大题有10小题，下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项只有一个。每小题3分，共30分）
1．关于电能、电功，下列说法正确的是( )
A．导体两端的电压越大，通电时间越短，消耗的电能就越多；
B．通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做功就越大；
C．电流通过用电器的过程就是电能转化为其他形式的能的过程；
D．白炽灯消耗的电能一定比节能灯多
【答案】C
【解析】电流所做的功取决于电压、电流和通电时间，因此只知道其中一个或两个因素，不能判断电功的大小，故ABD错误。
C．电流通过用电器做功的实质是将电能转化为其他形式的能的过程，故C正确。故答案为C。
2. 小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【解析】A．由电能表的表盘可知， 该电能表的标定电流为10A，最大工作电流为20A，故A错误；
B．由表盘上的“ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，故B错误；
C．由表盘上的“”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，故C正确；
D．小明家半年内的用电量是，故D错误。故选C。
3.下列家用电器，利用电流的热效应工作的是（ ）
A．洗衣机 B．电视机 C．电冰箱 D．电饭煲
【答案】D
【解析】ABC．洗衣机、电冰箱主要是把电能转化为机械能。电视机在工作时，主要将电能转化为声能和光能，故ABC不符合题意；
D．电饭煲工作时把电能转化为内能，利用电流的热效应来工作的，故D正确。
故选D。
4.有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大；
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2∶5；
C．两灯串联接入220V的电路，L2灯更亮；
D．两灯正常发光时，甲消耗的电能比乙多
【答案】C
【解析】A．两灯泡正常发光时的电压均为220V，额定功率P1＞P2
由可知，两灯正常发光时，L1的电阻较小，故A错误；
B．两灯并联接入220V的电路，它们两端的电压均为220V，此时两灯泡均正常发光，则L1、L2消耗功率之比P1∶P2=100W∶40W=5∶2
故B错误；
C．两灯串联接入220V的电路时，通过它们的电流相等，且L2的电阻较大，由P=I2R可知，L2的实际功率较大，其亮度较大，故C正确；
D．由于两灯泡工作的时间未知，由W=Pt可知，不能比较两灯正常发光时消耗电能的多少，故D错误。
故选C。
5.如图所示，电炉丝与两根导线串联连接到家庭电路中，电炉子通电电炉丝很快就热得发红，而导线却几乎不热。你能根据这个现象可以提出的最有探究价值且易于探究的科学问题是（ ）
A．电流通过电炉丝产生的热量跟哪些因素有关？
B．电流通过导体产生的热量跟电流大小有什么关系？
C．电流通过导体产生的热量跟导体电阻有什么关系？
D．电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？
【答案】C
【解析】通电一段时间后，电炉丝很热，而连接电炉丝的导线却不热，说明电炉丝产生的热量较多，已知电炉丝与导线是串联的，通过的电流和通电时间都相同，只有电阻不同，所以最有价值且易于探究的科学问题是:“电流通过导体产生的热量跟导体电阻有什么关系 ”，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
6．在大型赛事的短跑比赛中，赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻，以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是（ ）
A．电阻R0与Rx并联
B．圆圈处的电表为电压表
C．运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端的电压变小
D．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小
【答案】D
【解析】AB、两电阻串联，根据电流表串联在电路中，故圆圈处的电表为电流表，AB错误；
CD、运动员起跑时，用力踩踏板，压敏电阻Rx的电阻变小，由串联电阻的规律，电路的电阻变小，根据欧姆定律，电流表示数变大，根据U＝IR，R0两端的电压变大，C错误；
运动员没有踩踏板时，F＝0，由图知，压敏电阻最大，由电阻的串联，电路的电阻最大，根据P＝，电路消耗的总功率最小，D正确。故选：D。
7．已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全。下列判断正确的是（ ）
A．能正常发光的是甲灯
B．电路总电压是12V
C．电路的电流是1.0A
D．若将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，电路总功率是9W
【答案】D
【解析】ABC．甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图像可知：甲灯的额定电流为1A，乙灯的额定电流为0.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以，两灯泡串联时，电路的最大电流I=0.5A，此时乙灯能正常发光，由图像可知，当电流为0.5A时所对应的电压分别为U甲=2V，U乙=6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压为U电=U甲+U乙=2V＋6V=8V
故ABC 错误；
D．将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，则电源电压等于额定电压6V，此时通过甲灯的电流为1A，通过乙灯的电流为0.5A，根据并联电流特点可得，干路电流为I=I1＋I2=1A＋0.5A=1.5A
电路总功率为P=UI=6V×1.5A=9W
故D正确。故选D。
8．如图（甲）是R1、R2两个定值电阻的U﹣I图像，将R1、R2接入如图（乙）所示的电路，闭合开关后，则（ ）
A．R1、R2的电阻之比为1：2
B．闭合S1、S2，断开S3时，R1、R2的电流之比为2：1
C．只闭合S3时，R1、R2的电压之比为1：2
D．闭合S1、S2，断开S3时，R1、R2的电功率之比为1：2
【答案】D
【解析】（1）根据欧姆定律可得：R1＝＝＝20Ω，R2＝＝＝10Ω，则＝＝，故A错误；
（2）闭合S1、S2，断开S3时，两电阻并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可得通过R1、R2的电流之比为：＝＝＝，故B错误；
由P＝UI可得R1、R2的电功率之比为：＝＝＝，故D正确；
（3）只闭合S3时，两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得R1、R2的电压之比为：＝＝＝，故C错误。故选：D。
9. （2024四川达州）如图所示电路，电源电压为18V保持不变，、为定值电阻，滑动变阻器最大阻值为30Ω。当滑片P位于最右端，同时闭合、时，滑动变阻器功率，电压表示数为，电流表示数为；P位于最右端，只闭合时，滑动变阻器功率为，电压表示数为，电流表示数为；将滑片P移至中点，只闭合时，滑动变阻器功率为，电压表示数为，电流表示数为。若，下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A．当滑片P位于最右端，同时闭合S1、S2时，电路为R2与滑动变阻器串联，滑动变阻器功率P1=7.5W，滑动变阻器阻值为30Ω，据P=I2R得，此时电路中电流为0.5A。此时
则R2为
当P位于最右端，只闭合S1时，电路为R2与R1与滑动变阻器串联，将滑片P移至中点，只闭合S1时，电路为R2与R1与滑动变阻器阻值的一半串联。因P2∶P3=8∶9，则有
解得
据电源电压不变得
得R1=9Ω，故A错误。
C．据欧姆定律得
同理得I2=0.4A，I3=0.6A
故I1∶I3=5∶6 故C正确。
B．U2同U3所测电压的电阻值相同，故U2∶U3= I2∶I3=2∶3 故B错误。
D．又因为
故D错误。故选C。
10.如图甲所示电路，电流表A1的量程为0~3A，A2的量程为0~0.6A，闭合开关S，电压表V示数为12V，小灯泡正常发光。在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器R的滑片，电流表A1示数与R连入的阻值的关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为4.8W；
B．滑动变阻器的阻值范围为12Ω～20Ω；
C．滑动变阻器功率变化范围为2.4W～7.2W；
D．滑动变阻器功率变化范围为8.4W～10.8W
【答案】C
【解析】A．由电路图可知，闭合开关S，灯泡和滑动变阻器R并联，电流表A1测干路中的电流，电流表A2测通过滑动变阻器R的电流，电压表测电源电压；已知电压表示数为12V，则并联电路两端的电压为12V，电源电压是12V，在电路安全的情况下，当通过滑动变阻器R的电流最大时干路电流最大，由于A2的量程为0~0.6A，所以通过滑动变阻器R的最大电流为I滑最大=0.6A
根据图象可知电流表A1最大示数为1.8A，即干路最大电流I最大=1.8A
根据并联电路电流规律可知，通过灯泡的电流IL=I最大-I滑最大=1.8A-0.6A=1.2A
则灯泡的额定功率P额=PL=UIL=12V×1.2A=14.4W，故A错误；
B．滑动变阻器连入电路的最小阻值为
根据图象可知干路最小电流I最小=1.4A
则根据并联电路电流规律可知，通过滑动变阻器的最小电流为I滑最小=I最小-IL=1.4A-1.2A=0.2A
滑动变阻器的最大阻值为
滑动变阻器的阻值范围为20Ω～60Ω，故B错误；
CD．滑动变阻器的最小功率
滑动变阻器的最大功率
滑动变阻器功率变化范围为2.4W～7.2W，故C正确，D错误。故选C。
二、多项选择题（本道大题有3小题，下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共9分，每题3分。每题选项全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分）
11. （2024齐齐哈尔市）如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V，滑动变阻器铭牌标有“50Ω 1A”字样，电流表选用0~3A量程。先闭合开关、断开开关，此时小灯泡正常发光；保持开关闭合，再闭合开关，当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A。则保持开关、都闭合，忽略温度对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率不变
B. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
C. 通过电流表的电流最小值为0.72A
D. 电路的总功率最大值为9.6W
【答案】ACD
【解析】A．先闭合开关S1 、断开开关S2 ，此时小灯泡正常发光，说明灯泡两端的电压为6V，电源电压等于灯泡的额定电压；保持开关S1 闭合，再闭合开关S2 ，灯泡与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过滑动变阻器的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过灯泡的电流
由 可得，灯泡的电阻
将滑动变阻器的滑片向右移动，接入电路中的电阻变大，由可知，通过滑动变阻器的电流变小，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，灯泡两端的电压和通过的电流不变，实际功率不变，故A正确；
B．滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是6Ω～50Ω，故B错误；
C．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，干路电流最小，所以，通过滑动变阻器的最小电流为
通过电流表的电流最小值为
I总小 =I小+I=0.12A+0.6A=0.72A
即电流表的示数最小为0.72A，故C正确；
D．当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，此时通过电路的总电流为
电路的总功率最大，则电路的最大总功率
故D正确。
故选ACD。
12. （2024山东滨州）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示，他查看说明书发现其简化电路如图乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列分析正确的是（ ）
A. 当S接“1”时，电热水器为高温挡
B. 满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J
C. R阻值为24.2Ω
D. 断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图丙所示电能表的转盘转100r
【答案】ABD
【解析】A．由图乙可知，当当S接“1”时，R被短路，电路中只有R0，此时电阻较小，由可知，功率较大，电热水器为高温挡，故A正确；
B．由表甲可知，热水器的容积为60L即0.06m3，则满箱水的质量为
m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg
则由20℃升高到70℃，水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×(70℃-20℃)=1.26×107J
故B正确；
C．由表甲可知，高温档的功率为2000W，则R0的阻值为
低温档的功率为200W，则R和R0的总阻值为
根据串联电路电阻的关系可知，R的阻值为
R=R总-R0=242Ω-242Ω=217.8Ω
故C错误；
D．断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，消耗的电能为
电能表的转盘转
故D正确。
故选ABD。
13. 如图甲所示，两灯泡并联在电路中，L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V，通过两个灯泡的电流
与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，下列说法正确
的是（ ）
A．当电源电压为3V，正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.75W
B．当电源电压为2V，正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.6W
C．当电源电压为2V，正常发光的小灯泡是L1，其额定功率为0.4W
D．当电源电压为2V，小灯泡L1和L2的总功率为1W
【答案】BD
【解析】A．当电源电压为3V，由并联电路电压特点可知，L2两端的实际电压为3V，而L2的额定电压为2V，故L2不能正常发光，将被烧坏，不满足题目中闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏的条件，故A错误；
BCD．当电源电压为2V，由并联电路电压特点可知，L1、L2两端的实际电压为2V，由L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V可知，此时正常发光的小灯泡是L2，由图乙可知，当L1、L2两端的实际电压为2V，通过它们的电流分别为0.2A、0.3A。则L2的额定功率为P额=U额I额=2V×0.3A=0.6W
L1的实际功率为P实=U实I实=2V×0.2A=0.4W
小灯泡L1和L2的总功率为P=P额+P实=0.6W+0.4W=1W
故BD正确，C错误。故选BD。
三、填空题（本道大题有10小题，每空1分，共23分）
14.电炉通电后电炉丝发热逐渐变红，此过程______能转化为______能，电炉丝热的发红而导线却几乎不发热，原因是导线的电阻远远______（选填“大于”或“小于”）电炉丝的电阻。
【答案】电；内；小于。
【解析】电炉通电后电炉丝发热逐渐变红，是因为电流流过电炉丝时产生热效应，电流做的功转会变成热量，即电能转化为内能。
根据焦耳定律
因为电炉丝和导线串联，所以电流相同，通电时间也相同，但是导线电阻很小，因此产生的热量相比电炉丝很小，所以导线几乎不发热。
15．如图所示是小凤家电能表在某一个月的月初和月末的两次示数，由此可知小凤家该月消耗电能为 kw·h，该月应缴纳的电费为 元。[当地电费价格0.5元/(kw·h)]。
【答案】200 100
【解析】小凤家电能表在某一个月的月初的示数为1042.8kw·h，在该月末的示数为1242.8kw·h，则小凤家该月消耗电能 W=1242.8kw·h-1042.8kw·h=200kw·h
该月应缴纳的电费0.5元/(kw·h)×200kw·h=100元
16. 将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的_____效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每输电1min，这段线路便会损耗____J的电能。
【答案】 热
【解析】由于输电线有电阻，电流通过导体一部分电能转化为内能，造成电能的损耗，这种现象叫电流的热效应。
根据焦耳定律可得，这段电路损耗的电能为
17. （2024江苏无锡）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：______。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功率为______W，小灯泡的亮度由______决定。
实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
【答案】 1.14 实际功率
【解析】如图所示，用电流表测量通过小灯泡的电流，通过电压表测量小灯泡两端的电压，则根据可以测量出小灯泡的实际功率。
根据第②数据可知，小灯泡正常发光，小灯泡L的额定功率为
实际功率比较大时，相同的时间内，更多的电能转化为光能，小灯泡更亮，故小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定的。
18. 如图是探究电流通过导体产生的热量与______ 关系的实验装置。实验中用U形管内液面的______ 反映导体产生热量的多少，通电一段时间后，容器______ 选填“甲”或“乙”内电阻丝产生的热量较多。
【答案】电流 高度差 甲
【解析】装置中乙容器中两个的电阻并联后再与甲容器中一个的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即，乙容器中两个的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；
据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映电流通过导体产生热量的多少，这种研究方法叫转换法；
根据可知，在电阻和通电时间相同的情况下，电流越大，电流产生的热量越多，由可知通过容器甲内电阻丝的电流较大，故其产生的热量较多。
19. （2024黑龙江绥化）一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是__________J。电阻和的阻值之比是__________。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 440W
【答案】 44000 1∶4
【解析】由图甲知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路的总电阻较小，据知，电路的总功率较大，是高温挡；开关S闭合，S1断开时，电路中只有R2工作，电路的电阻较大，据知，电路的总功率较小，是低温挡。两个开关都闭合时，通电20s，电热水龙头产生的热量
R2的阻值
高温挡时，R1消耗的电功率
P1=P高温-P低温=2200W-440W=1760W
R1的阻值
所以R1和R2的阻值之比
20. （2024四川遂宁）在甲图所示的电路中，闭合开关，再闭合开关，电流表的示数变大，此时两电流表指针都指在刻度盘的中央，均如乙图所示，则通过的电流为_________A，_________，在相同时间内两电阻产生的热量之比_________。
【答案】 1.2 1∶4 4∶1
【解析】图甲中，闭合开关，则电路R2的简单电路，两个电流表都测通过R2的电流；再闭合开关，则R1、R2并联，A2测通过R2的电流，示数不变，A1测干路电流，由并联电路电流特点可知，A1示数大于A2示数，因此A1使用的大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，即干路电流为
A2使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则通过的电流为
由欧姆定律可知，两电阻的阻值之比
由可得在相同时间内两电阻产生的热量之比
21. （2024贵州省）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R阻值为，灯泡L标有“6V 3W”字样。当闭合开关S、，L正常发光，滑片P在a端时，干路电流为I；当闭合开关S、断开，滑动变阻器接入的阻值为时，电路中电流为。则______。
【答案】4∶1
【解析】当闭合开关S、，滑片P在a端时，定值电阻R与灯泡L并联，L正常发光，则电源电压为6V，通过灯泡电流
通过定值电阻R电流
干路电流为
当闭合开关S、断开，定值电阻R与滑动变阻器串联，滑动变阻器接入的阻值为时，电路中电流
则
22．如图甲电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，调节电阻箱的阻值，记录多组数据，得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示，电源电压为 V；当电流I＝0.5A时，通电10s电阻箱消耗的电能为 J。
【答案】 6； 5
【解析】（1）由电路图可知，电阻箱R与定值电阻R0串联，
由图乙可知，当通过电阻箱的电流I'＝0.4A时，电阻箱接入电路的阻值R＝5Ω，
由欧姆定律和串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U0'+UR'＝0.4A×R0+0.4A×5Ω……①
当通过电阻箱的电流I''＝0.3A时，电阻箱接入电路的阻值R'＝10Ω，
由欧姆定律和串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U0''+UR''＝0.3A×R0+0.3A×10Ω……②
由①②解得：R0＝10Ω，U＝6V；
（2）当电流I＝0.5A时，定值电阻R0两端的电压：U0＝IR0＝0.5A×10Ω＝5V，
由串联电路的电压特点可知，电阻箱两端的电压：UR＝U﹣U0＝6V﹣5V＝1V，
通电10s电阻箱消耗的电能：WR＝URIt＝1V×0.5A×10s＝5J。
23.如图甲所示，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示，则电源电压是______V，滑动变阻器的最大功率是______W。
【答案】24；3.6。
【解析】闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流；当滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω时，滑动变阻器R2的电功率为3.2W，根据可知
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压 ......①
当滑动变阻器接入电路中的阻值为80Ω时，滑动变阻器R2的电功率为3.2W，根据可知
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压.......②
联立①②得U=24V，R1=40Ω
根据欧姆定律可知电路中的电流为，根据可知滑动变阻器的电功率为
当滑动变阻器的阻值时，滑动变阻器的功率最大，为。
四、实验题（本道大题有2小题，共13分）
24．（6分）小明为了探究“电流通过导体产生热量与电阻大小是否有关”，选择的实验器材有：如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶，两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计，烧瓶内装入质量和初温相等的煤油，阻值为R1和R2的电阻丝，R1=5Ω，R2=10Ω，阻值不随温度变化，电压不变的电源、调零的电流表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。小明设计的实验电路如图所示。
（1）实验中用___________反映电流通过电阻丝产生热量的多少；
（2）为完成该探究实验，还需添加的测量仪器是：___________；
（3）以下是该探究实验主要的实验步骤，请你将其补充完整：
①将图中的装置甲、滑动变阻器、电流表等电路元件串联接入电路中，___________；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电流表的示数为I，记录电阻R1的阻值和温度计的示数t0，同时开始计时，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t；
③___________；
④利用公式Δt=t-t0计算出每次实验中煤油升高的温度，并记录在表格中；
（4） 请画出该实验的实验数据记录表格；___________
（5） 小红想出另一个实验方案也能完成这个实验探究，请你帮小红画出实验电路图。___________
【答案】 （1） 温度计示数变化（2） 秒表（3） 将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处 断开开关S，将图中的装置乙替换装置甲并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电流表的示数为I，记录电阻R2的阻值和温度计的示数t0，同时开始计时，通电时间为2min时，（4）记录此时温度计的示数t′
实验次数 电阻大小R/Ω 初温t0/℃ 末温t/℃ 升高的温度Δt/℃
1
2
（5）
【解析】（1）实验中电流通过电热丝产生的热量越多，煤油吸收的热量越多，温度升高的越高，所以实验中用温度计示数变化表示电流通过电热丝产生热量的多少。
（2）实验中需要测量加热的时间，所以需要用到秒表。
（3）①为了保护电路，在连接电路时，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
③探究“电流通过导体产生热量与电阻大小是否有关”实验中，根据控制变量法可知，需控制通过电阻的电流以及通电时间相同，电阻大小不同。因此断开开关S，将图中的装置乙替换装置甲并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电流表的示数为I，记录电阻R2的阻值和温度计的示数t0，同时开始计时，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t′。
（4）根据实验要求，控制通电时间、通过电阻丝的电流大小相同，改变电阻的大小，用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少，据此设计记录数据的表格如下所示
实验次数 电阻大小R/Ω 初温t0/℃ 末温t/℃ 升高的温度Δt/℃
1
2
（5）根据控制变量法可知，研究电流通过导体产生的热量与电阻的大小有关，为达到通过电阻的电流相同的目的，可以把滑动变阻器与电阻R1、R2串联在电路中，电路图如下图所示
25．（7分）如图-1，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）连接如图1所示电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于最 （选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，两表的示数均无变化，则故障原因可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在下表中。分析表中信息，回答下列问题。
实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡亮度 电功率P/W
1 0.5 0.20 不亮 0.10
2 1.0 0.24 暗 0.24
3 2.0 0.32 较暗 0.64
4 2.5 正常亮
5 3.0 0.38 很亮 1.14
①小灯泡L在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图-2所示，则电流表示数为 A，小灯泡L的额定功率为 W。
②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是 。
③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。
（4）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是 。
A．10Ω 2A B．20Ω 1A
【答案】（1） 右 （2）小灯泡L断路（3） 0.36 0.90 小灯泡L实际功率太小（其他答案合理即可得分） 灯丝电阻随温度的升高而增大（4） B
【解析】（1）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，由图可知应置于最右端。
（2）闭合开关，灯泡不亮，电流表示数几乎为零，可能电路有断路发生，电压表示数接近电源电压，说明电压表到电源间是通路，所以电路故障可能是灯泡断路。
（3）如图所示，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.36A。
灯泡的额定电压2.5V，此时的电流为0.36A，则灯泡的额定功率为
由表中数据知，第一次实验滑动变阻器连入电路电阻较大，电路的总电阻较大，电路中电流很小，实际功率太小，不能使灯泡发光。
灯丝的阻值会受温度的影响，温度越高阻值越大，所以灯泡的电流与两端的电压不成正比。
（4）由第一组实验数据可知，灯泡两端电压为0.5V，所以滑动变阻器两端电压为4V，灯泡和滑动变阻器串联，所以滑动变阻器电流等于灯泡电流为0.20A，故滑动变阻器此时电阻为
故选B。
五、计算与综合应用题（本道大题有3小题，共25分）
26. （7分）如图甲是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图乙，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，R1=55Ω，R2=110Ω。开关S接2、3时处于慢热挡；开关S接3、4时处于速热挡。求：
（1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流；
（2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量；
（3）挂烫机速热过程中的总电功率。
【答案】（1）4A；（2）5.28×104J；（3）1320W
【解析】（1）由电路图可知，开关S接2、3时处于慢热挡，只有电热丝R1接入电路中，则电路中的电流为
（2）慢热工作时间为t=1min=60s
电热丝产生的热量为
（3）开关S接3、4时处于速热挡，两电电热丝并联，R1的电功率为
R2的电功率为
挂烫机速热过程中的总电功率为
答：（1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流为4A；
（2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量为5.28×104J；
（3）挂烫机速热过程中的总电功率为1320W。
27．（9分）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数；
（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。
【答案】（1）12Ω；（2）0.8A； 0.48W
【解析】（1）不考虑温度对灯丝电阻的影响，由P=U2/R可知小灯泡L的电阻
（2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，定值电阻和灯泡并联，电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光，则电源电源
U=UL=6V
通过灯泡的电流
通过定值电阻的电流
电流表的示数I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A
（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知电路电流
小灯泡L的电功率P =I 2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W
答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω；
（2）电流表的示数为0.8A；
（3）当S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率为0.48W。
28.（9分）如图甲是某型号电压力锅简化的工作电路图，R0是保温电阻，R1是主加热电阻，R2是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内气体压强p与时间t的关系图像可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a， 同时S1自动闭合， 电压力锅进入加热升压状态； 当锅内气体压强达到180kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内气体压强降至160kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进入保温状态。整个工作过程消耗的总的电功率P与时间t的关系如图丙所示。问：
(1)R0、R1和R2的阻值分别是多大？
(2)电压力锅煮饭时，从正常加热升压到保压状态结束，共消耗的电能是多少？
(3)电压力锅处于保温状态时锅内温度保持不变，处于升压状态时的散热功率与保温状态相同，则电压力锅处于升压状态时的加热效率是多少？
【答案】(1)484Ω，60.5Ω，242Ω；(2)0.22kWh；(3)90%
【解析】(1)由丙图可知，在0~6min，此过程为升压状态，R1和R2并联接入电路当中，电路的总功率P总=1000W；在6~9min与12~15min，此过程为保压状态，只有R2接入电路当中，电路的总功率；5~18min，此过程为保温状态，只有R0接入电路当中，电路的总功率P0 =100W；在15~18min，此过程为保温状态，只有R0接入电路当中，由得，电阻R0的阻值
在升压状态下，R1和R2并联，此时，则
由得，电阻R1的阻值
在保压状态下，只有R2接入电路当中，由得，电阻R2的阻值
(2)由题意和图乙、丙可知，电压力锅煮饭时，从正常加热升压到保压状态结束，R1的工作时间为
R2工作时间t2=18min=0.3h
由 可得，此过程电压力锅消耗的电能
电压力锅消耗的电能为0.22kW·h。
(3)处于升压状态时的散热功率与保温状态相同，则电压力锅处于升压状态时的加热效率
答：(1) R0、R1和R2的阻值分别是484Ω，60.5Ω，242Ω；
(2)电压力锅煮饭时，从正常加热升压到保压状态结束，耗的电能是0.22kW·h；
(3)电压力锅处于升压状态时的加热效率是90%。中小学教育资源及组卷应用平台
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专题15.2 电功率单元查缺补漏检测试卷
满分100分，考试时间90分钟
一、单项选择题（本道大题有10小题，下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项只有一个。每小题3分，共30分）
1．关于电能、电功，下列说法正确的是( )
A．导体两端的电压越大，通电时间越短，消耗的电能就越多；
B．通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做功就越大；
C．电流通过用电器的过程就是电能转化为其他形式的能的过程；
D．白炽灯消耗的电能一定比节能灯多
2. 小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
3.下列家用电器，利用电流的热效应工作的是（ ）
A．洗衣机 B．电视机 C．电冰箱 D．电饭煲
4.有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大；
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2∶5；
C．两灯串联接入220V的电路，L2灯更亮；
D．两灯正常发光时，甲消耗的电能比乙多
5.如图所示，电炉丝与两根导线串联连接到家庭电路中，电炉子通电电炉丝很快就热得发红，而导线却几乎不热。你能根据这个现象可以提出的最有探究价值且易于探究的科学问题是（ ）
A．电流通过电炉丝产生的热量跟哪些因素有关？
B．电流通过导体产生的热量跟电流大小有什么关系？
C．电流通过导体产生的热量跟导体电阻有什么关系？
D．电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？
6．在大型赛事的短跑比赛中，赛道起点均安装有电子起跑器。电子起跑器可以记录运动员起跑时刻，以判断运动员是否提前起跑。图甲是简化的电子起跑器的传感电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙所示。下列分析正确的是（ ）
A．电阻R0与Rx并联
B．圆圈处的电表为电压表
C．运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端的电压变小
D．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小
7．已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全。下列判断正确的是（ ）
A．能正常发光的是甲灯
B．电路总电压是12V
C．电路的电流是1.0A
D．若将两灯并联接入另一电路，两灯都正常发光，电路总功率是9W
8．如图（甲）是R1、R2两个定值电阻的U﹣I图像，将R1、R2接入如图（乙）所示的电路，闭合开关后，则（ ）
A．R1、R2的电阻之比为1：2
B．闭合S1、S2，断开S3时，R1、R2的电流之比为2：1
C．只闭合S3时，R1、R2的电压之比为1：2
D．闭合S1、S2，断开S3时，R1、R2的电功率之比为1：2
9. （2024四川达州）如图所示电路，电源电压为18V保持不变，、为定值电阻，滑动变阻器最大阻值为30Ω。当滑片P位于最右端，同时闭合、时，滑动变阻器功率，电压表示数为，电流表示数为；P位于最右端，只闭合时，滑动变阻器功率为，电压表示数为，电流表示数为；将滑片P移至中点，只闭合时，滑动变阻器功率为，电压表示数为，电流表示数为。若，下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
10.如图甲所示电路，电流表A1的量程为0~3A，A2的量程为0~0.6A，闭合开关S，电压表V示数为12V，小灯泡正常发光。在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器R的滑片，电流表A1示数与R连入的阻值的关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为4.8W；
B．滑动变阻器的阻值范围为12Ω～20Ω；
C．滑动变阻器功率变化范围为2.4W～7.2W；
D．滑动变阻器功率变化范围为8.4W～10.8W
二、多项选择题（本道大题有3小题，下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共9分，每题3分。每题选项全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分）
11. （2024齐齐哈尔市）如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V，滑动变阻器铭牌标有“50Ω 1A”字样，电流表选用0~3A量程。先闭合开关、断开开关，此时小灯泡正常发光；保持开关闭合，再闭合开关，当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A。则保持开关、都闭合，忽略温度对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率不变
B. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
C. 通过电流表的电流最小值为0.72A
D. 电路的总功率最大值为9.6W
12. （2024山东滨州）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示，他查看说明书发现其简化电路如图乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列分析正确的是（ ）
A. 当S接“1”时，电热水器为高温挡
B. 满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J
C. R阻值为24.2Ω
D. 断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图丙所示电能表的转盘转100r
13. 如图甲所示，两灯泡并联在电路中，L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V，通过两个灯泡的电流
与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，下列说法正确
的是（ ）
A．当电源电压为3V，正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.75W
B．当电源电压为2V，正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.6W
C．当电源电压为2V，正常发光的小灯泡是L1，其额定功率为0.4W
D．当电源电压为2V，小灯泡L1和L2的总功率为1W
三、填空题（本道大题有10小题，每空1分，共23分）
14.电炉通电后电炉丝发热逐渐变红，此过程______能转化为______能，电炉丝热的发红而导线却几乎不发热，原因是导线的电阻远远______（选填“大于”或“小于”）电炉丝的电阻。
15．如图所示是小凤家电能表在某一个月的月初和月末的两次示数，由此可知小凤家该月消耗电能为 kw·h，该月应缴纳的电费为 元。[当地电费价格0.5元/(kw·h)]。
16. 将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的_____效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每输电1min，这段线路便会损耗____J的电能。
17. （2024江苏无锡）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：______。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功率为______W，小灯泡的亮度由______决定。
实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
18. 如图是探究电流通过导体产生的热量与______ 关系的实验装置。实验中用U形管内液面的______ 反映导体产生热量的多少，通电一段时间后，容器______ 选填“甲”或“乙”内电阻丝产生的热量较多。
19. （2024黑龙江绥化）一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是__________J。电阻和的阻值之比是__________。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 440W
20. （2024四川遂宁）在甲图所示的电路中，闭合开关，再闭合开关，电流表的示数变大，此时两电流表指针都指在刻度盘的中央，均如乙图所示，则通过的电流为_________A，_________，在相同时间内两电阻产生的热量之比_________。
21. （2024贵州省）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R阻值为，灯泡L标有“6V 3W”字样。当闭合开关S、，L正常发光，滑片P在a端时，干路电流为I；当闭合开关S、断开，滑动变阻器接入的阻值为时，电路中电流为。则______。
22．如图甲电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，调节电阻箱的阻值，记录多组数据，得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示，电源电压为 V；当电流I＝0.5A时，通电10s电阻箱消耗的电能为 J。
23.如图甲所示，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示，则电源电压是______V，滑动变阻器的最大功率是______W。
四、实验题（本道大题有2小题，共13分）
24．（6分）小明为了探究“电流通过导体产生热量与电阻大小是否有关”，选择的实验器材有：如图所示的甲、乙两个完全相同的烧瓶，两个烧瓶口都盖有胶塞并插入相同规格的温度计，烧瓶内装入质量和初温相等的煤油，阻值为R1和R2的电阻丝，R1=5Ω，R2=10Ω，阻值不随温度变化，电压不变的电源、调零的电流表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。小明设计的实验电路如图所示。
（1）实验中用___________反映电流通过电阻丝产生热量的多少；
（2）为完成该探究实验，还需添加的测量仪器是：___________；
（3）以下是该探究实验主要的实验步骤，请你将其补充完整：
①将图中的装置甲、滑动变阻器、电流表等电路元件串联接入电路中，___________；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到适当位置，使电流表的示数为I，记录电阻R1的阻值和温度计的示数t0，同时开始计时，通电时间为2min时，记录此时温度计的示数t；
③___________；
④利用公式Δt=t-t0计算出每次实验中煤油升高的温度，并记录在表格中；
（4） 请画出该实验的实验数据记录表格；___________
（5） 小红想出另一个实验方案也能完成这个实验探究，请你帮小红画出实验电路图。___________
25．（7分）如图-1，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）连接如图1所示电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于最 （选填“左”或“右”）端。
（2）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，两表的示数均无变化，则故障原因可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在下表中。分析表中信息，回答下列问题。
实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡亮度 电功率P/W
1 0.5 0.20 不亮 0.10
2 1.0 0.24 暗 0.24
3 2.0 0.32 较暗 0.64
4 2.5 正常亮
5 3.0 0.38 很亮 1.14
①小灯泡L在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图-2所示，则电流表示数为 A，小灯泡L的额定功率为 W。
②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是 。
③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。
（4）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是 。
A．10Ω 2A B．20Ω 1A
五、计算与综合应用题（本道大题有3小题，共25分）
26. （7分）如图甲是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图乙，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，R1=55Ω，R2=110Ω。开关S接2、3时处于慢热挡；开关S接3、4时处于速热挡。求：
（1）挂烫机慢热过程中，电路中的电流；
（2）挂烫机慢热工作1min，电热丝产生的热量；
（3）挂烫机速热过程中的总电功率。
27．（9分）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数；
（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。
28.（9分）如图甲是某型号电压力锅简化的工作电路图，R0是保温电阻，R1是主加热电阻，R2是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内气体压强p与时间t的关系图像可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a， 同时S1自动闭合， 电压力锅进入加热升压状态； 当锅内气体压强达到180kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内气体压强降至160kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进入保温状态。整个工作过程消耗的总的电功率P与时间t的关系如图丙所示。问：
(1)R0、R1和R2的阻值分别是多大？
(2)电压力锅煮饭时，从正常加热升压到保压状态结束，共消耗的电能是多少？
(3)电压力锅处于保温状态时锅内温度保持不变，处于升压状态时的散热功率与保温状态相同，则电压力锅处于升压状态时的加热效率是多少？
