2021年中考物理真题全国及解析：电功率

2021年中考物理真题全国精选及解析：电功率

1.（2021盐城）下列用电器主要利用电流热效应工作的是（）

A.堂电保锅B.电视机

唯

c.0电风扇

【答案】A.

【解析】A、电饭煲工作时，将电能转化为内能，加热食物，是利用电流的热效应工作的,

故A符合题意；

B、电视机工作时，主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故B

不符合题意；

CD、电风扇和电冰箱工作时，主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，

故CD不符合题意。

2.（2021湘潭）如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（）

kW，h

H5M7|回

220V20A50Hz

1600imp/(kW.h)

指示灯•

A.电能表的读数为56378kW«h

B.这个电能表正常工作的电压为380V

C.这个电能表要在20A的电流下才能正常工作

D.小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次

【答案】Do

【解析】A、电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW・h,则图中电能表示数

为5637.8kWh,故A错误;

B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V,故B错误；

C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，故C错误；

D、“1600imp/（kW・h）”表示用电器每消耗IkW-h（1度）的电能，电能表的指示灯闪烁

1600次,故D正确。

3.（2021齐齐哈尔）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关£滑动变阻

器的滑片尸向右移动时，下列说法中正确的是（）

A.电流表示数减小，电压表示数增大

B.电流表示数减小，电压表示数不变

C.电路总电阻减小，电路总功率增大

D.电流表示数不变，电压表示数不变

【答案】D

【解析】解：由图可知，/和R2并联，电压表测量电源的电压；电流表测量Ri的电流;

滑片向右移动时，由于电源电压不变，则电压表示数不变；因并联电路中各支路互不影响,

所以通过R1的电流不变，即电流表示数不变，故〃正确，丝错误；

当闭合开关£滑动变阻器的滑片尸向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，并联电

路的总电阻变大；根据P=。可知，总功率变小，故。错误

故选：D

4.（2021湘潭）如图是小李家电火锅的简化电路图，由图可知（）

A.R和R2是串联的

B.开关&控制整个电路

C.只闭合开关S,是高温挡

D.开关S和8都闭合，是高温挡

【答案】D.

【解析】解：A、开关S和8都闭合，电流有两条路径，各用电器间互不影响，R1和Rz是并

联的，故A错误；

B、由电路图可知，开关S控制整个电路，故B错误；

CD、只闭合开关S时，只有电阻R接入电路，电阻Rz没有接入电路，开关S和&都闭合,

RI和R2是并联的，电源电压U一定，根据P=J^-可知，电阻越小，电功率越大，电火锅处

于高温挡，故C错误，D正确。

5.（2021大庆）如图甲所示，电源电压〃恒定不变，A为定值电阻。闭合开关S,在滑动

变阻器滑片P从“移向。的过程中，电路的总功率、定值电阻7?的功率及滑动变阻器的功

率与电流的关系图线如图乙所示，下列说法中正确的是（）

甲乙

A.滑动变阻器功率为0.72W滑片位置有2处，此2处电流表示数之和为1A

B.电压表示数与电流表示数比值不变

C.电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小

D.当电流表示数为1A时，滑动变阻器的滑片P处于"端

【答案】A

【解析】解：由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻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。

根据P=I?R清可知，滑动变阻器的功率与电流图像为二次函数图像，因此图3为滑动变阻器

的功率与电流图像，由P=UI可知，图1为电路总功率与电流图像，则图2为定值电阻的

功率与电流关系图像；

由电路图和图1可知，当电路电流为最大1A时，滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路的

总功率最大，即3W,由P=UI可知，电源电压：U=E=21=3V,

I1A

由I=U可得，定值电阻的阻值：R=U=2V=3Q；

RI1A

11

A、当滑动变阻器功率为0.72W时，由P=l2R4=（二-）2R清可得:0.72W=

R+R.

（3V）2R*

3。+R滑

解答：Riti=2Q,RS»2=4.5Q

则U3VU_3V

L==0.6A,2滑=0.4A,

R+R滔i3。+2。R+R23Q+4.5Q

1

此2处电流表示数之和：I=II+I2=0.6A+0.4A=1A,故A正确;

B、因串联电路各处电流相等，电压表测滑动变阻器两端电压，因此电压表示数和电流表示

数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，而滑片P从a移向b的过程中，滑动变阻器接

入电路的阻值变小，因此其比值变小，故B错误；

C、由串联电路电压规律和电流规律可知，定值电阻：R=§U,因此电压表示数的减少量

与电流表示数的增加量比值等于定值电阻的限值，即比值不变，故C错误；

D、当滑动变阻器的滑片在b端时，接入电路的阻值为0时，电路电流最大为1A,

故D错误故选：Ao

6.（2021齐齐哈尔）如图所示，电源电压4.51/保持不变，电压表选择"0〜3『'量程，电

流表选择“。〜0.64”量程，电阻心阻值为100,滑动变阻器/?2规格为“20014”，闭合

开关S,在保证各元件安全的条件下，移动滑片尸的过程中，下列说法正确的是（）

—1i~T-------

A.电流表的变化范围是0.34〜0.64

B.电压表的变化范围是1.5H-3U

C.滑动变阻器的阻值变化范围是5。〜20。

D.该电路的最大总功率是2.7W

【答案】BC

【解析】解：由电路图可知，电阻Ri与滑动变阻器R2串联，电压表测占两端的电压，电流

表测电路中的电流。

（1）由于电压表的“。〜3V”量程，当电压表示数为3P时，通过Ri的电流为：

=泉=器=0.34,

ftI1UJZ

因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为。〜0.64,滑动变阻器允许的最大电流为

1A,

所以，电路中的最大电流（即电流表的最大示数）为：/max=11=0-34;

由1=3可得，最大总电阻：Rmin=""=嘉=15。，

**maxU.JA

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为：

R2mm=Rmin一片=15/2-10/2=50;

则滑动变阻器的阻值变化范围是5口〜200,故C正确；

该电路的最大功率：Pmax=UImax=4.5Vx0.3A=1.351V,故〃错误。

（2）当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时电路中电流最小，

为：Lin=剧=就公=0154,

则电流表的变化范围是0.154〜0.34,故4错误；

由/=£可得，电压表最小示数为：Uimi"=/,加"勺=0.154x10。=1.5匕

则电压表的变化范围是1.5V-3匕故6正确；

故选：BC。

7.（2021湘潭）下列估测值最接近生活实际的是（）

A.人的正常体温约为509

B.人的脉搏频率约180次/分钟

C.一个鸡蛋的质量约50g

D.日光灯的额定功率约为1000W

【答案】C.

【解析】解：A.人体正常的提问是37C,故A错误；

B.人的脉搏频率和心跳频率相同，大约是70次/分钟，故B错误；

C.10个鸡蛋的质量大约1斤，即500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右，故C正确；

D.日光灯的额定功率是40W左右，故D错误。

8.（2021大庆）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—C;不计热量损失，该水龙头正常工作&4s,可使0.4kg的水从211升高

到*C„

【答案】①.12.1②.41

【解析】解：（1）电热水龙头的电阻为：R=Ut=（220V）2=12.ic；

P4000W

（2）水龙头&4s消耗的电能为：W=Pt=4000WX8.4s=33600J;

不计热量损失时，Q=W=33600J；

水升高的温度：△{=」一=--------产迎』------------=20七，此时水温为：

“Rm4.2X103J/（kg-DX0.4kg

211+20t=41七。

故答案为：12.1；41o

9.（2021齐齐哈尔）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

总功率是巩

【答案】0.64400

【解析】解：（l）3000r/（kW-/i）表示每消耗电能，电能表转盘转过3000转,

所以，电能表转盘转1800转时，用电器消耗的电能：

W=-kWh=O.6kWh；

3000

（2）由图可知，电能表的工作电压是220匕平时工作允许通过的最大电流是204,

此电能表允许接入用电器的最大总功率：

P=UI=220VX20A=4400W；

故答案为：0.6；4400»

10.（2021齐齐哈尔）如图所示的电路中，人标有“6V3W”字样，G标有“3V3W”字

样，闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比为Ui：u2=—；若两灯并联后

接入3/电路中，贝（Ui、G两灯的实际电功率之比为Pi：P2=（忽略温度对灯丝电阻

的影响）。

【答案】5:11:4

【解析】解：根据P=U/=。可知人的电阻&=%=誓=120,G的电

阻R2=善=喈=30;

闭合开关后，两灯串联，电压表％测量电源电压，电压表V2测量G两端的电压，且串联电

路中电流处处相等，

根据欧姆定律的变形式U=/R可知，此时两电压表示数之比为%：%=^^=竽=

1尺2K2

12Q+3Q5.1

1;

若两灯并联后接入3P电路中，根据并联电路的电压特点可知两灯两端的电压都为3K

U2

根据P=u/="可知人、G两灯的实际电功率之比为P1：「2=%=*=黑=；

KuX]1ZJ24

«2

=1:4故答案为：5：1；1：4

11.（2021盐城）综合实践活动中，小田利用电能表和秒表测量家中电热水壶的电功率。在

确保只有电热水壶工作时，读出电能表示数为1±匕_区卫」回，烧水5min后，电能表的

示数变为川2I$|3回,此过程中电热水壶消耗的电能为kWh,它的电功率为

W。若测量电能表指示灯闪烁适量次数所用的时间，并利用电能表常数3200imp/（kWh）计

算出电功率。这种方法与原方法相比，具有的优点是（说出一点即可）。

【答案】0.1;1200；可测量较小的电能。

【解析】解：（1）电能表示数最后一位是小数，单位为kW・h,

故此过程中电热水壶消耗的电能为W=4283.7kW・h-4283.6kW«h=0.lkW»h,

它的电功率P=*=°，¥W'h=1.2kW=1200W；

t5

而'h

（2）原方法最小只能测量0.lkW・h的电能，此方法可测量比0.lkW*h小的电能。

12.（2021湘潭）如图所示，串联的两电阻丝（RiVRz）,封闭在两个完全相同的烧瓶中，并

通过短玻璃管与相同的气球相连。闭合开关，通过两电阻丝的电流（选填“相等''或

“不相等”），一段时间后，密闭烧瓶内的空气被加热，观察到_（选填"A”或"B”）气

球先鼓起来。

【答案】相等；Bo

【解析】实验中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的电流相等，在通电时间相同

时，电阻大的产生的热量多，即B相通的电阻丝及产生的热量要多，B气球先鼓起来

13.（2021齐齐哈尔）如图所示的电路中，接通电源，通电一段时间后，_侧〃形管液面

高度的变化较大（选填“左”或“右”）。如果通过甲容器中电阻丝的电流是24,则乙容器

中电阻丝在Imin内产生的热量是J.

【答案】左300

【解析】解：如图，右边两个50的电阻并联后再与左边50的电阻串联，串联电路各处电流

相等，所以右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即/右=1左，

两个5。的电阻并联，并联电路干路电流等于各支路电流之和，即/左=1为+1分，比较可知

，左>J；

两瓶中的电阻值相等（均为50）,通电一段时间后，由于瓶中电阻相同、通电时间相同、/左〉

I内,所以根据焦耳定律Q=/2Rt可知，左瓶内电阻丝产生的热量多，则左侧〃形管液面高

度的变化较大;

并联电路各支路两端电压相等，两个5。的电阻并联，由欧姆定律可得/为=//，贝!]]为=

^=^X2A=1A

乙容器中电阻丝在Imin内产生的热量：Q=F内Rt=(14)2x5。X60s=3007

故答案为：左；300

14.(2021大庆)某电学实验小组设计了以下几组实验:

(1)实验一：利用如图电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为4不变

①开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最(选填"左"或"右”)端；将电

阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数

有明显变化，经检查是由于被短路而造成的。

②排除故障后，调节电阻箱阻值凡进行多次实验，得到/与!关系如图所示，U°=_V

(2)实验二：将图1中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡，实验得到图所示/-U图

象，则小灯泡的额定功率为_W；当通过小灯泡的电流为0.4A时，小灯泡的电阻为_C

(3)实验三：利用图所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为

10V,定值电阻凡=5C。调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为_A时，读出电流

表Ai的示数，即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全，滑动变阻器应选用

“10Q1.2A”和与"50Q0.8A”两种规格中的（选填"R1”或“&”）。

【答案】①.右②.电阻箱③.2④.1.25⑤.2.5⑥.0.5

⑦.R\

【解析】解：（1）①为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，

即最右端；

电流表示数不为0,说明电路是短路，电压表示数为0,说明与电压表并联的部分短路，即

电阻箱短路了；

②由I与工关系图线知，当电流为0.1A时，工为0.05,则R=20C,则电压U°=IR=0.1A

RR

X20Q=2V；

（2）灯泡的额定电压为2.5V,根据图3可知道对应的电流1=0.5A,则灯的电阻R=U=

I

2^Z=5Q；

0.5A

灯的额定功率P=UI=2.5VX0.5A=1.25W；

（3）Ro=5Q定值电阻与灯并联，Az测通过R。的电流；Ai测通过灯的电流，根据并联电路电

压的规律，灯正常发光时，定值电阻两端的电压也为2.5V,则通过R。的电流1。=」1="匕

Ro5Q

=0.5A；

为了确保实验安全，已知电压电源为10V,灯和定值电阻两端的电压为2.5V,则滑动变阻

器分得的电压为：10V-2.5V=7.5V,分别计算滑动变阻器R1的电压U=IR=L2AX10Q

=12V；滑动变阻器&的电压U=IR2=0.8AX50Q=40V；故R更适合。

答案为：（1）①右；电阻箱；②2；（2）1.25;2.5；（3）0.5；Rio

15.（2021湘潭）图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作

中，其内胆装有5L的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工

作时的电压为220V,额定功率为2200W,水的比热容为C*=4.2X1()3J/(kg.七)。

问：

a

图1图2

(1)该小厨宝内胆装有水的质量为kg；

(2)由图象可知，加热5min,水温升高了℃,吸收的热量为J;

(3)本次加热小厨宝消耗了—J的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？

55

【答案】(1)5；(2)30;6.3X10；(3)6.6X10;22o

【解析】解：(1)根据密度公式P=&知水的质量为：

V

m=P*V=1.0X103kg/m3X5X10'm3=5kg；

(2)由图2可知，在5min的加热时间里，水的初温to=20t,末温t=50t

水升高的温度为：△t=50T-20七=301，

则水吸收的热量：

Q«=c*mAt=4.2X103J/(kg*'C)X5kgX30'C=6.3X105J；

(3)根据P=上得消耗的电能为：

t

W=Pt'=2200WX5X60S=6.6X105J；

根据P=止知该小厨宝的发热电阻阻值为：

R

2

R=uj=(220V)=22Qo

P2200V

16.(2021湘潭)某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进

行测试。如图甲所示，材料样品(不计质量)平放在压力传感器上，闭合开关S,将重物从

样品正上方h=5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞

击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，

压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V,定值电阻R。

=10Q,重物下落时空气阻力忽略不计。求：

(1)重物下落时，重物作速直线运动，其重力势能转化为能；

(2)0〜口时间内，重物在空中下落，电流表示数是—A,压力传感器的电阻是—Q

(3)匕〜t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是A,样品受到的最大

撞击力是—N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R。的功率是W；

(4)重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？

【答案】(1)加；动；(2)0.1；110；(3)0.8；400；0.4；(4)重物在空中下落的过程中

重力做的功为500Jo

【解析】解：(1)重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动

能，动能增加，速度增加，重物做加速直线运动；

(2)在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，总电阻最大，电路中

的电流最小，由图乙可知，此时的电流1=0.1A,

由1=卫得电路中的总电阻:

R

R«=—=^^=1200,

I0.1A

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以，压力传感器R的阻值:

R=R«-Ro=12OQ-10Q=110Q；

(3)在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流

最大，

由图乙可知，电路中的最大电流I'=0.8A,

此时电路中的总电阻:

R「子=悬=政,

则此时压力传感器R的阻值:

R'=R/-Ro=15Q-10Q=5Q,

由图丙可知，样品受到的最大撞击力为400N；

当重物在样品上静止时，重物对样品的压力大小等于重物的重力大小;

此时与撞击过程相比，压力减小，电阻变大，电流减小；

由图乙可知，此时的电流为L=0.2A,

定值电阻R。的功率为：

22

Po=12RO=(0.2A)X10Q=0.4W；

(3)根据欧姆定律，当重物在样品上静止时电路的总电阻为：

-T毋6℃,

根据串联电路电阻的规律可得，此时压力传感器的电阻:

R"=R胫"-Ro=6OQ-10Q=50Q,

由丙图可知，此时的压力F'=100N,所以物体的重力为100N,

下落过程中做的功为：

W=Gh=100NX5m=500J„

17.(2021盐城)梅雨季节空气湿度L较大，人会感觉不舒服，人体感觉比较舒服的湿度

R范围是40%〜60%。小聪设计了一款湿度计，从湿度计(由小量程电流表改装而成)指针

所指刻度可知湿度大小，其原理如图甲所示.R。为1000Q的定值电阻，电源电压恒为6V,R

为湿敏电阻，其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示，当指针所指湿度对应电流表示数

为2mA时。

(1)计算电路消耗的总功率。

(2)如果空气湿度不变，求3min内电阻R。消耗的电能。

(3)求此时的空气湿度，并判断人体感觉是否舒服。

【答案】解：

(1)由图甲可知，闭合开关，两电阻串联，电流表测量电路中的电流。

当指针所指湿度对应电流表示数为2mA时，电路中的电流I=2mA=0.002A,

电路消耗的总功率：P=UI=6VX0.002A=0.012W；

(2)3niin内电阻Ro消耗的电能：W=I2Rot=(0.002A)2X1000QX3X60s=0.72J

(3)根据欧姆定律可知此时电路的总电阻：1?总=卫=—更—=30000