2021年中考物理试题汇编：电功和电功率

2021年中考物理试题汇编：电功率和电功

1、（2021•内蒙古通辽•15）如图为探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与关系的实验

装置，若把电路接在3V的电源上，工作3min,则电流通过电阻与产生的热量为Jo

2、（2021•黑龙齐齐哈尔•21）如图所示的电能表，在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在

这个电能表上的用电器消耗的总电能是kWh，此电能表允许接入用电器的最大总功率是

Wo

3、（2021•贵州安顺•10）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V,它们的电流随电压变化关系的图像如

图所示。将甲灯与R串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，合的功率为乙灯与七串联

接在该电源两端，乙灯也能正常发光，&的功率为尸2。已知Ri+&=90C,则a：P2=。

4、（2021•吉林长春•14）某加热器简化电路如图甲所示，其加热元件是利用新型材料制成的，它的电阻

R随温度变化的关系图象如图乙所示；照明灯L标有“220V100W”。此加热器白天只加热不照明，夜晚

加热并照明。

1

（1）该加热器的金属外壳应与相连，避免金属外壳带电时发生触电事故；

（2）白天和夜晚加热器的加热元件温度均为。时，电路总功率之比为4：5,则o=℃；

（3）闭合开关S,若加热元件的温度从16c升高37C,通过加热元件的电流变化情况是

5、（2021•山东烟台•19）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲

所示，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同，则两

图中保险丝的电阻大，当乙、丙两保险管通过相同的电流时，保险丝的热功率大，

保险丝更容易熔断。（均选填“乙图”或“丙图”）。

/田田

甲乙丙

6、（2021•黑龙江大庆•12）如图为即热式电热水龙头，打开水龙头开关，几秒就可以流出热水。已知某

品牌电热水龙头的额定功率是4000W,额定电压是220V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是Q；

不计热量损失，该水龙头正常工作8.4s,可使0.4kg的水从21口升高到□.

7、（2021•湖南张家界•16）请读出如图中测量工具的读数:

E20;

aaa

甲

J

（1）图甲天平的读数为_____g。

（2）图乙机械停表的读数为:

2

（3）图丙电能表的读数为kW-h„

（4）图丁弹簧测力计读数为N.

8、（2021•山东烟台•20）如图所示，电源电压恒为12V,滑动变阻器的最大阻值为48。，电流表量程为

0〜0.6A,小灯.泡标有“6V,3W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当S、Si和S2都闭合时，调节滑动

变阻器的滑片，使电路中的总功率最小且为6W,定值电阻Ro的阻值为Q；当只闭合S时，

电路中允许通过的最大电流为A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为Q。

R-CZZH~~0—I

9、（2021•四川攀枝花•21）物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5A的电流时，每

分钟可产生6.6XI0勺的热量，则这个电炉的电功率为W,电阻丝工作时的电阻为Q。

10、（2021•四川攀枝花•22）如图甲所示的电路，电源电压为9V,小灯泡L的额定电压为4V,图乙是

小灯泡L的电流/随其电压的U的变化的图像，当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器尺的中点时，小灯泡

L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为C,移动滑片P当小灯泡L的功率为1W时，滑动

变阻器R接入的阻值为Qo

11、（2021•广西贵港•17）如图所示的电能表的读数是kWh；若该电能表的表盘转了360转，则

此时的用电器消耗了kWh的电能。

3

12、（2021•内蒙古包头•9）某同学做观察水的沸腾实验，所用装置如图甲所示。

（1）实验中可以看到，水沸腾是一种剧烈的现象；（填物态变化名称）

（2）图乙是根据实验数据作出的图象。此时的大气压强标准大气压强；

已知水的质量为01kg,从工到8过程中，水吸收的热量为Jo若低压加热器阻值为56。，加热器工

作时的电流为A.（设加热器放出的热量全部被水吸收，加热过程中水的质量不变，不计热量损失,

c*=4.2x103J（kg-D））

13、（2021•黑龙齐齐哈尔-27）小君在做“测量定值电阻R、的阻值”的实验时，老师为他提供的器材有：

电源、未知阻值的定值电阻R,、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线，图乙是没有

连接完整的实物电路图。

（1）请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图（图乙）连接完整（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P

使电流表示数变小；导线不交叉）；

（2）在连接电路时，开关必须；实验前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于端（选

填"Z"或"B"）；

（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是

A□滑动变阻器断路B」定值电阻断路CJ定值电阻短路

（4）排除故障后，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为Q,定

值电阻的电功率为W；

4

（5）完成上述实验后，小君同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏,

于是他又找来了两个开关和一个阻值为人的定值电阻，设计了如图丁所示的电路。己知电源电压恒为U

（U>U额），请你完成下面的实验步骤。

口闭合开关S、断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为；

口闭合开关,断开开关（填写S、S,,S?）,保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为

5；

□小灯泡额定功率的表达式为与=

14、（2021•山东烟台•26）为了测量小灯泡的电功率及观察小灯泡的亮度变化情况，某小组选用了一只

额定电压为3.8V的小灯泡，他们准备进行三次测量，加在小灯泡两端的电压分别为3.8V、4.5V和3V,连

接的实物电路图如图所示。

电压表示数（V）电流表示数（A）小灯泡的实际功率（W）小灯泡的发光情况

3.80.40正常发光

4.50.421.89校亮

3.00.381.14较暗

（1）开始实验后，闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片时,发现小灯泡的亮度（选填“变

亮”、“变暗”或"不变”）,电流表的示数，电压表的示数（后两个空均选填

“变大”、“变小”或“不变”）；

（2）小组成员根据观察到的现象检查发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“X”，用笔画线代

替导线画出正确的连线；

（3）正确连接电路后开始实验，实验所测数据如上表所示，则小灯泡的额定功率为W；

（4）根据上表的实验数据以及小灯泡的发光情况，你有什么发现?

15、（2021•贵州黔东南州•22）如图所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：

5

电源（设电压恒为6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10。）、电流表、电压表、开关

各一个，规格分别为R“10C1A”和&“3OCO.5A”的滑动变阻器各一个，导线若干。

（1）连接电路时，小明应选用规格为（选填“Q”）的滑动变阻器;

（2）连接好电路后，闭合开关前，在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于端（选填"A”或"B”）；

闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡发生______（选填

“短路”或“断路”）；

（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率，

应将滑片P向（选填或"B”）端移动，使电压表的示数为V；通过实验，小灯泡的U-I

图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为Wo

（4）由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与有关。

16、（2021•内蒙古通辽•23）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲

所示，小灯泡的额定电压=3.8V。

—'I―

z,勺S,

丙

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整_______（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻

变大）。

（2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是。闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电

压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是。

（3）排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为

O（结果保留一位小数）。

（4）另一组的同学设计了图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，电源电压未知但恒定不变，4

6

和此为滑动变阻器，与的最大阻值为R。，请你将实验步骤补充完整。

①只闭合开关s、调节使电压表的示数为u额；

②只闭合开关s、s2,,使电压表示数仍为u额；

③接着将尺的滑片p调至最左端，记下电压表的示数%,再将R?的滑片p调至最右端，记下电压表的示

数。2,则小灯泡额定功率表达式G=（用U额、R。、4表示）。

18.（2021•贵州安顺•19）小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出

了下列猜想：

A.与通电时间有关

B.与电阻大小有关

C.与电压大小有关

D,与电流大小有关

实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。

请回答下列问题

（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一

段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：

①电阻丝产生的热量通过的方式传递给火柴头；

②电阻丝产生的热量与通电时间（选填“有关”或“无关”）；

（2）探究猜想B时，如图所示，将10。和20。的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电

阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；

7

①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？

（选填“能"或“不能”）;

②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择

下列明I，组电阻丝进行实验更可行?（填字母序号）

AD20Q30。BJ15Q15QCD5Q25。

（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同

阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻

丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计?请你说明理由_____o

19、（2021•贵州黔东南州-21）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。

甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变

化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。

甲AB乙

⑴实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的不相等；

（2）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容

器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是;

⑶通过对比观察，（选填"甲"或"乙"）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通

电时间相同时，电流越导体产生的热量越多。

20、（2021•广西贵港•24）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，

其中7?I>7?2O

RiR2

8

实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系;

(1)请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整;

(2)实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制：电阻丝放出热量的多少，

通过来进行判断。

(3)为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入相等、初温相同的

同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容

水的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”);

实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系

(4)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实

验发现：用电阻丝体加热的煤油，在实验一中温度升高人,在实验二中温度升高△「，则发’2&(选

填“大于”、“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流大小_____正比例关系(选填“成”

或“不成”)。实验中，用电阻丝&加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。

(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值______的电阻丝(选填“相同”或

“不同”)，就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为机，瓶中电阻丝

的阻值为R,测出通过它的电流为/,通电一段时间后，温度计的示数变化量为△,若不计热量损失，则a

液体的比热容为(用所给出的物理量写出比热容的表达式)。

9

1、【答案】电阻36

【解析】

⑴两个电阻丝串联，通过它们的电流相同，只有电阻不同，故电阻是变量，探究的是电流通过导体产生的

热量与电阻的关系。

[2]电路中电流为

电流通过电阻凡产生的热量为

<2,=Ult=广Rj=(0.2A)2*5Q*3x60s=36J

故电流通过电阻&产生的热量为36J。

2、【答案】0.64400

【解析】

[1]电能表上标有3(XX)r/kW-h,表示电能表转盘每转动3000圈，消耗的电能为lkW-h,故在某段时间内

转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是

^^xlkWh=0.6kWh

3000

[2]220V表示这个电能表要接在220V的电路中，10A表示电能允许通过的最大电流，20A表示电能表短时

间内通过的最大电流，故此电能表允许接入用电器的最大总功率是

P=UI=220Vx20A=4400W

3、【答案】25:18

【解析】

甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5A,甲灯正常发光的电阻为

同理，乙灯正常发光的电阻为

10

U3V

R乙=―7r-=-----=10。

10.3A

甲灯与吊串联，电路电流

uU_

1%+412C+a°5'①

乙灯与&串联，电路电流

UU

'&+%10Q+&°°A

又已知

7?I+7?290Q................③

联立①②③解得

7?i=3OQ,7?2=60Q

则

22

P,IR](O.5A)X3OQ25

22

^"(r)/?2"(0.3A)x60n-18

4、【答案】大地(地线)40先变大后变小

【解析】

(1)[1]加热器的金属外壳与火线接触了，外壳就会带电，如果外壳没有接地，人接触时就会发生触电,

为避免金属外壳带电时发生触电事故，该加热器的金属外壳应与大地(地线)相连。

(2)[2]由题意知，白天和夜晚温度均为o时加热元件的功率相同，则有

/热

月加热+45

U2

已知PL=100W,故解得P硒=400W,由尸=——可得加热元件的阻值

R

11

“_(220V)2

A--2_____L一121"

P400W

由图乙可知，加热器的阻值为121c时，对应的温度为40℃,即o=4O℃。

(3)［3］闭合开关S,由图乙可知，若加热元件的温度从16℃升高37℃,加热元件的阻值先减小后增大,

电压一定，由/=与■可知，通过加热元件的电流先变大后变小。

5、【答案】丙图丙图丙图

【解析】

［1］在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，则两图中丙图保险丝的电阻大。

［2］当乙、丙两保险管通过相同的电流时，根据P=/2R,丙图保险丝的热功率大。

［3］根据Q=W=P,，在相同时间内，丙图中保险丝产生的热量多，丙图保险丝更容易熔断。

6、【答案】12.141

【解析】

［1］该电热水龙头正常工作时的电阻是

U2

R四工⑵Q

~P4000W

[2]水龙头放热

6gp=4000Wx8.4s=33600J

升高温度为

_______33600J_______

-4.2xlO3J/(kg-℃)x0.4kg

末温为

i=21D+20D=4ia

7、【答案】47.4337.5520.31.2

【解析】

(1)口］祛码的示数为45g,再加上游码的示数为2.4g,故总质量为47.4g。

12

（2）[2]分针是5min过半，故秒表的读数是读30s开外，故秒表的读数为37.5min,故读数为5min37.5s,

故读数为337.5口。

（3）[3]电能表的读数为520.3kWh。

（4）[4]分度值为0.2N,故读数为1.2N。

8、【答案】480.512

【解析】

[1]当S、Si和S2都闭合时，电阻&和滑动变阻器并联，滑动变阻器的滑片处于阻值最大处，电路的总电

阻最大，电路的总功率最小，则

U2U2

6W=(12V£+(12VX

/48Q

Ro=48Q

[2][3]当只闭合S时，灯泡和滑动变阻器串联，灯泡的额定电流

心人型=0.5A

L6V

电流表量程为0〜0.6A,电路中允许通过的最大电流为0.5A。此时滑动变阻器接入电路的阻值

U-U,12V-6V

R；=12Q

广/L-0.5A

9、【答案】1100W44Q

【解析】

[1]这个电炉的电功率

士竺汕=

P-1100W

t60s

[2]电阻丝工作时的电阻为

13

P1100W

R==44Q

尸一谆7

10、【答案】2016.25

【解析】

[I]如图乙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为4V,电路中的电流为0.5A,则滑动变阻器两

端的电压为

UI=U-UL=9V-4V=5V

此时滑动变阻器接入电路的阻值为

R=5V

R"I0.5A=10Q

则滑动变阻器R的最大阻值为

火max=2R巾=2xl0C=20Q

[2]如图乙所示，当灯泡两端的电压2.5V时，电路中的电流为0.4A,此时灯泡的电功率为

PL=UL/LI=2.5VXO.4A=1W

此时滑动变阻器两端的电压为

S=U-ULI=9V-2.5V=6.5V

此时滑动变阻器接入电路的阻值为

^1=615V=1625Q

7,0.4A

11、【答案】201.80.6

【解析】

[1]电能表的读数是201.8kWh»

[2]若该电能表的表盘转了360转，则此时用电器消耗了

360r

W==0.6kWh

600r/kW-h

故此时用电器消耗了0.6kW-h。

14

12、【答案】汽化低于1.68x1030.5

【解析】

(1)[1]水沸腾时由液态变为气态，是液体表面和内部同时进行的剧烈的汽化现象。

(2)[2]由图乙可知，水吸热温度升高到98口不再升高，说明水已经沸腾，水的沸点为98口，低于100口,

说明此时的大气压强低于标准大气压强。

[3]从4到8过程中，水吸收的热量

C««=CTOA=4.2X103J(kg-D)X0.1kgX(96H-92D)=1.68xl03J

[4]由图乙可知，从4到8加热时间为

=2min=120s

由题知，。呦=0放，则加热器的功率

W_2_1.68xlO3J_

r=--------a-------------------14W

tt120s

由4U/：/2/?可得，加热器工作时的电流

fp/14W

/=—=——=0.5A

\RV56Q

即加热器工作时的电流为0.5A。

80.72额

u—us、s2

【解析】

(1)[1]向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小，即向右移动，滑动变阻器的阻值变大，故接力

接线柱，故用一根导线连接电阻的右端和滑动变阻器/接线柱，故如下图所示：

15

（2）[2][3]在连接电路时，为了保护电路，需要断开开关；实验前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P

应置于最右端，即阻值最大处，即8端。

（3）[4]无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数，电压表有示数，说明电压表测量的电阻断路，故选

B»

（4）[5][6]当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图丙所示，电流表选择小量程，故为0.3A,故电阻的

大小为

7724V

I0.3A

故电阻的大小为8夏；定值电阻的电功率为

P=UI=2.4Vx0.3A=0.72W

故定值电阻的电功率为0.72W。

（5）闭合开关5、S,,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片，电压表测量的是电阻Ro,滑动

变阻器，使灯泡正常发光，使电压表示数为额；闭合开关S、S2；断开此时电压表测量的是定

值电阻，故电流为

则小灯泡额定功率的表达式为

P=UI=35=幽

DD

故小灯泡的额定功率为幺口

用

16

14、【答案】变亮变大不变1.52见解析

【解析】

(1)开始实验后，闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片时，变阻器连入电路的电阻变小，电路

的总电阻变小，由/=^可知通过电路的电流变大，电流表的示数变大，灯泡变亮，电压表测量电源电压，

电压表的示数不变。

(2)［4］电压表测量电源电压是错误的，电压表和灯泡并联，如图所示:

(3)［5］由表中数据可知小灯泡的额定功率为

P=W=3.8Vx0.40A=l.52W

(4)［6］由表中数据可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，小灯泡的亮暗由实际功率决定。

15、【答案】&A短路B2.50.625W灯丝温度

【解析】

(1)口］小灯泡正常发光时的电流

电源电压U=6V,此时滑动变阻器两端电压

UR=U一4=6V-2.5V=3.5V

此时滑动变阻器接入电路中的电阻

17

3.5V

=14。

0.25A

所以连接电路时，应选用此接入电路。

（2）[2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，图甲中滑动变阻器选用右下接线柱接入电

路，所以滑片应置于最左端，即滑片应置于/端。

[3]小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电压表被短路了，即小灯泡发生了短路。

（3）[4][5]想测量小灯泡的额定功率，需调节滑片使小灯泡两端电压为2.5V,根据串联电路分压规律，判

断应将滑动变阻器接入电路中的电阻调小，所以滑片P应向5端移动直到电压表的示数为2.5V。

[6]由乙图可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，流过小灯泡的电流为0.25A。小灯泡的额定功率

P=U4=2.5Vx0.25A=0.625W

（4）[7]小灯泡的电阻受灯丝温度的影响。

调节灯泡两端的电压灯泡断路12.7Q调

节Q心(—)

UR

【解析】

（1）[1]滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大，故滑片P以左的电阻丝应连入电路中；滑动变阻器应

接B接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，如图所示：

（2）[2]滑动变阻器的基本作用是保护电路，本实验要测量小灯泡正常发光时的电阻，故还可以调节灯的

电压（使灯的电压为额定电压）。

[3]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表示数接近电源电压，则电压表并联的部分断

路，故电路故障的原因可能是灯泡断路。

18

（3）［4］当小灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为3.8V；由图乙所示电流表可知，其量程为0〜0.6A,分

度值为0.02A,示数为0.3A,灯泡电阻

（4）①闭合S、Si,通过调节滑动变阻器&,使灯泡两端电压为额定电压t/做，灯正常光；

②［5］保持变阻器Ri的滑片位置不动，只闭合Rx所在支路，通过调节滑动变阻器Ri使凡两端电压为小灯泡

的额定电压，根据等效法，此时滑动变阻器4