2021北京重点区初三（上）期末物理汇编：电功率

2021北京重点区初三（上）期末物理汇编

电功率

一、单选题

1．（2021·北京海淀·九年级期末）在国际单位制中，电功率的单位是（   ）

A．安培（A） B．伏特（V） C．焦耳（J） D．瓦特（W）

2．（2021·北京西城·九年级期末）有两个灯泡L1、L2，它们的额定电压分别是3V、6V。将它们串联到6V电源上时，它们的实际功率相同。将它们并联到3V电源上时，忽略温度对灯泡电阻的影响，下列说法中正确的是（　　）

A．两个灯泡都能正常发光 B．两个灯泡都不能正常发光

C．灯L1的额定功率较大 D．两个灯泡的实际功率仍然相等

3．（2021·北京朝阳·九年级期末）普通白炽灯正常工作时消耗的电能大约有90%因发热而损失，而新型的LED灯发光时的发热量很少，从而减少了电能的损失，被人们广泛应用于生活之中。将标有“220V15W”的LED灯和“220V15W”的白炽灯分别接入家庭电路中，发现LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度。下列说法中正确的是（　　）

A．通过LED灯的电流大于通过白炽灯的电流

B．LED灯的实际功率大于白炽灯的实际功率

C．相同时间内LED灯消耗的电能大于白炽灯消耗的电能

D．相同时间内LED灯转换成的光能大于白炽灯转换成的光能

4．（2021·北京海淀·九年级期末）关于电功率，下列说法中正确的是（　　）

A．通过导体的电流做功越少，电功率越小

B．用电器消耗电能越多，电功率越大

C．用电器消耗电能越快，电功率越大

D．用电器的额定电功率越大，消耗电能就越多

5．（2021·北京海淀·九年级期末）图所示为某品牌的液体加热器，在此加热器底部贴有一铭牌如表所示。下列说法中正确的是（　　）

A．1度电可供它正常工作0.8h

B．它正常工作时，通过的电流大于5A

C．它正常工作时，其功率为800W

D．它接在电压为110V的电源上工作时，其功率为400W

6．（2021·北京东城·九年级期末）图所示的电路中，电源电压不变，R1∶R2=2∶1。当开关S闭合时，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2，电路消耗的总电功率为P。则下列选项中正确的是（　　）

A．U1∶U2=2∶1 B．I1∶I2=2∶1

C．P1∶P=2∶1 D．P2∶P=2∶3

7．（2021·北京东城·九年级期末）图所示电路，电源电压不变，R1、R2和R3均为定值电阻，R2=2R3。先闭合开关S、S1，断开开关S2，此时电压表的示数为6V，R1消耗的电功率为1.8W；然后闭合开关S、S2，断开开关S1，发现电压表的示数变化了2V。下列说法正确的是（　　）

A．R1的阻值为10Ω

B．R2的阻值为20Ω

C．电源电压为10V

D．闭合开关S、S2，断开开关S1时，R3消耗的电功率为3.2W

8．（2021·北京东城·九年级期末）图所示电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为电阻箱。闭合开关S，电路中电流为I，R0消耗的电功率为P，R两端的电压为U，当改变电阻箱接入电路的电阻R时，下列描述物理量之间的关系的图像中正确的是（　　）

A． B．

C． D．

9．（2021·北京海淀·九年级期末）图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是 （　　）

A．只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω

B．只闭合S1时，小灯泡L的功率为8W

C．再闭合S2后，电路总功率的增加量为2.8W

D．再闭合S2后，1min 内电阻R产生的热量为48J

10．（2021·北京海淀·九年级期末）把阻值为6Ω的定值电阻R0和标有“20Ω 1A”的滑动变阻器R连接在电源两端电压恒为4.5V的电路中，如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~3V”。在保证电路安全的情况下，下列说法中正确的是（　　）

A．电路中的最大电流为0.6A

B．定值电阻R0的实际功率的最大值为 1.5W

C．电路的总功率的最大值为2.7W

D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为 1.5Ω

二、多选题

11．（2021·北京西城·九年级期末）如图甲所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列判断中正确的是（　　）

A．R1两端电压的最小值为1V

B．电路总功率最大时，电路中的电流为0.1A

C．R2的最大阻值为60Ω

D．电路总功率最小时，R2的电功率为0.5W

12．（2021·北京朝阳·九年级期末）图是甲、乙两只灯泡的电流随其两端电压变化的图像，若两只灯泡的额定电压均为6V，下列说法中正确的是（　　）

A．甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率

B．两灯并联接在6V的电路中，干路电流为1.5A

C．两灯串联接在电路中，甲灯比乙灯亮

D．两灯串联时，为了保障电路安全，它们两端的最大电压不能超过8V

13．（2021·北京海淀·九年级期末）如图所示，L1灯上标有“6V 3.6W”，L2灯上的标识中部分文字模糊，只能看清“6V”。只闭合开关S3时，灯L2的功率为0.8W；只闭合开关S1和S2时，灯L1和L2都正常发光。不考虑灯丝随电阻随温度的变化，下列说法中正确的是（　　）

A．只闭合S3时，L1和L2两灯串联

B．L1和L2两灯的灯丝阻值之比是2:1

C．只闭合S3时与只闭合S1和S2时，电路消耗的总功率之比是2：9

D．只闭合S3时与只闭合S1和S2时，通过L1灯的电流之比是4：9

三、简答题

14．（2021·北京海淀·九年级期末）将定值电阻R1、R2串联接在电源两端，如图甲所示，闭合开关S后，电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，且U1<U2。再将定值电阻 R1、R2并联接在该电源两端，如图乙所示，闭合开关S后，R1、R2消耗的功率分别为P1、P2。若电源两端电压保持不变，请分析说明P1与 P2的大小关系。

四、计算题

15．（2021·北京西城·九年级期末）图甲所示为某款新型电饭煲，它可以智能化地控制不同时间段的烹饪温度，从而得到食物最佳的营养和口感。图乙所示为该电饭煲的工作原理图，R1和R2为阻值不等且不变的电热丝，S是手动开关，S1是自动控制开关。该电饭煲的额定电压是220V，在它正常工作30min内，它的电功率随时间变化的图像如图丙所示。

(1)请画出该电饭煲在保温和加热时的等效电路图；

(2)求出电热丝R1的阻值；

(3)在不考虑热损失的条件下，当用电高峰期实际电压为200V时，求出该电饭煲从开始工作到开关S1第一次自动断开需要的时间。

16．（2021·北京朝阳·九年级期末）某家用电热水壶有加热和保温两档，内部简化电路如图甲所示，其中R1和R2为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶加热初温为20℃的水，当水温升至100℃时，电热水壶由加热档自动切换为保温档，在此过程中其电功率随时间变化的图像如图乙所示。已知此电热水壶的加热效率为90%。求：

(1)当开关S1、S2均闭合时，电热水壶处于____（选填“加热”或“保温”）档；

(2)该电热水壶在保温过程中消耗的电能；(        )

(3)电阻R2的阻值；(        )

(4)壶中水的质量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）] (        )

17．（2021·北京东城·九年级期末）某型号LED芯片在一定电压范围内的工作电流是20mA，在这个电压范围内，它会在不同电压下发出不同颜色的光。当两端电压为1.8V时，它发红光；当两端电压为3.2V时，它发蓝光。

(1)求该型号LED芯片发蓝光时消耗的电功率P1；

(2)若该型号LED芯片与定值电阻R串联后接在电压为6V的电源两端时，LED芯片发红光，求定值电阻R阻值；

(3)家用某型号白光LED灯是由若干个发白光的灯珠串联组成，每个灯珠都是在上述发蓝光的LED芯片上涂黄色荧光粉制成的，灯珠结构如图所示。

①若该白光LED灯直接接在家庭电路中使用，则内部串联的灯珠个数n为多少？（结果取整数）此白光LED灯消耗的电功率P2是多少？

②LED灯作为一种新型节能灯，它可以将电能的90%转化为光能，而白炽灯只能将电能的20%转化为光能。则上述家用白光LED灯单位时间内产生的光能相当于实际功率P3为多少的白炽灯单位时间内产生的光能？

18．（2021·北京海淀·九年级期末）图甲为一种电加热饮水机，图乙为其简化电路图，其中R1和R2均为电热丝，S是手动开关，S1是自动温控开关。当水的温度低于设定值时，通过开关S1的控制，饮水机处于高温档加热状态；水沸腾后，再通过开关S1的控制，饮水机处于低温档保温状态，从而实现智能化地控制水的温度。已知饮水机高温档加热功率为484W，低温档保温功率为44W。

(1)请写出饮水机在低温档时S、S1两个开关的通断状态；

(2)求饮水机处于高温档加热状态工作40s所消耗的电能；

(3)求电热丝R2的阻值。

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参考答案

1．D

【详解】

A．安培是电流的单位，不符合题意；

B．伏特是电压的单位，不符合题意；

C．焦耳是电功的单位，不符合题意；

D．瓦特是电功率的单位，符合题意。

故选D。

2．D

【详解】

AB．灯L1的额定电压是3V，灯L2的额定电压是6V，将它们并联到3V电源上时，由并联电路电压的规律可知两个灯泡两端的电压都是3V，灯Ll能正常发光，灯L2不能正常发光，故AB错误；

CD．在串联电路中，实际功率相同，电流处处相等，根据P=I2R可知，可知其电阻相同，根据P=可知，灯泡L1的额定功率较小，将它们并联到3V电源上时，并联电路电压的规律可知两个灯泡两端的电压都是3V，两个灯泡的实际功率仍然相等，故C错误，D正确。

故选D。

3．D

【详解】

ABC．LED灯和白炽灯额定功率和额定电压相等，则都接入家庭电路时，均正常发光，则实际功率相等，由P=UI可得，两灯电流相等，由W=Pt可知消耗电能相等，故ABC错误；

D． 由于LED灯的亮度远高于白炽灯的亮度，则可知相同时间内LED灯转换成的光能大于白炽灯转换成的光能，故D正确。

故选D。

4．C

【详解】

ABC．电功率是电流所做的功与所用的时间之比，是表示电流做功快慢的物理量，功率大的用电器电流做功快，电功率与电流做功多少、消耗电能多少不是一个概念，故AB错误，C正确；

D．消耗电能的多少与用电器的实际功率和工作时间长短有关，故D错误。

故选C。

5．C

【详解】

A．1度电等于，从表中数据可知，正常工作时的功率是800W，1度电可供它正常工作时间是

1度电可供它正常工作1.25h，A错误；

B．从表中数据可知，额定电压是220V，额定功率是800W，根据可知，它正常工作时，通过的电流

通过的电流小于5A，B错误；

C．从表中数据可知，额定功率是800W，即它正常工作时，其功率为800W，C正确；

D．根据电功率的推导式可知，其电阻大小不变，额定电压是220V，额定功率是800W，它接在电压为110V的电源上工作时，其功率设为，可得到关系式

代入数据可知

解得，它接在电压为110V的电源上工作时，其功率为200W，D错误。

故选C。

6．D

【详解】

A．两电阻并联，并联电路中各电阻两端的电压处处相等，故A选项错误；

B．根据电压相等，可知，电流之比即为电阻的反比，故为1：2，故B选项错误；

C．R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2，根据即可知为电流之比，即为1：2，P1∶P=1∶3故C选项错误；

D．由C选项可知，P2∶P=2∶3，故D选项正确。

故选D。

7．B

【详解】

ABC．闭合开关S、S1，断开开关S2，R3被短路，R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，闭合开关S、S2，断开开关S1，R2被短路，R1和R3串联，电压表测量R3两端的电压，电压表的示数变化了2V，由题意可知，R3的阻值小于R2的阻值，由串联分压可知电压表的示数减小2V，此时电压表的示数是

6V-2V=4V

由欧姆定律得到

6V①

4V②

R2=2R3③

由①②得到

R1=2R3④

由②④得到

U=12V

闭合开关S、S1，断开开关S2，R1消耗的电功率为1.8W，由电功率的公式得到

R1=20Ω

由③④得到

R2=R1=20Ω

R3=R1=×20Ω=10Ω

故B正确，AC错误；

D．闭合开关S、S2，断开开关S1时，R3消耗的电功率为

=1.6W

故D错误。

故选B。

8．B

【详解】

A．R0消耗的电功率为P

可知电功率与电阻R0的平方成正比，故A选项错误；

B．R两端的电压为U，则电压与电流的关系为

电源电压一定，电阻R0一定，电压与电流的关系是一次函数，故B选项正确；

C．R两端的电压为U，电压与电阻R的关系为

故不是一次函数，C选项错误；

D．电流与电阻的关系为

则不是一次函数的关系，故D选项错误。

故选B。

9．D

【详解】

AB．由电路图知，只闭合开关S1时，电路中只有小灯泡L工作，此时通过小灯泡的电流为0.5A，由图甲知，小灯泡此时的电压为4V。则小灯泡此时的电阻

此时小灯泡的功率

P1=U1I1=4V×0.5A=2W

故AB错误；

CD．再闭合S2后，小灯泡和电阻并联在电路中，电流表测干路电流，此时通过电阻R的电流为0.2A，而整个过程中，电源两端的电压不变，所以电路总功率的增加量

P2=U1I2=4V×0.2A=0.8W

1min内电阻R产生的热量

Q=P2t=0.8W×1×60s=48J

故C错误，D正确。

故选D。

10．B

【详解】

A．由电路图知定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表所选的量程为0~0.6A，测电路中的电流，电压表所选量程为0~3V，测R0两端的电压，所以当R0两端电压为3V时，电路中的电流最大，最大电流

故A错误；

B．定值电阻的实际最大功率

P0=U0I=3V×0.5A=1.5W

故B正确；

C．电路中通过的电流最大时，电路的总功率最大，最大总功率

P=UI=4.5V×0.5A=2.25W

故C错误；

D．据欧姆定律知，当电路中的电流最大时，电路中的总电阻最小，即此时变阻器接入电路的阻值最小，最小阻值

故D错误。

故选B。

11．AD

【详解】

A．由电路图可知R1和R2串联，总电压是6V，当R2两端电压为5V时，R1两端的电压最小是1V，故A正确；

B．电源电压不变，由可知当电路中电流最大时电路的总功率最大，可知电路总功率最大时，电路中的电流为0.6A，故B错误；

C．当滑片在B端时R2的电阻最大，由图像可知R2最大值是

故C错误；

D．电源电压不变，由可知当电路中电流最小时电路的总功率最小，可知电路总功率最小时，电路中的电流为0.1A，此时R2的电功率为

故D正确。

故选AD。

12．ABD

【详解】

A．由图可知，在额定电压下，甲灯的额定电流较大，根据可知甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，故A正确；

B．两灯并联接在6V的电路中均处于额定工作状态，干路电流为

故B正确；

C．两灯串联接在电路中时电流处处相等，由图可知此时甲灯两端电压小于乙，根据计算实际发光功率可知，甲灯比乙灯暗，故C错误；

D．两灯串联时电路中时电流处处相等，乙灯允许通过的电流最大为0.5A，为了保障电路安全，此时两灯两端电压最大分别为2V、6V，根据串联分压可知它们两端的最大电压不能超过8V，故D正确。

故选ABD。

13．AC

【详解】

A．观察图可知，只闭合S3时，电流从电源正极流出，由于S1断开，电流不会往右流，会流过灯L1，由于S2断开，电流不会流过S2，而是流过S3，再流过L2，最后回负极，这时两灯泡首尾相连，它们是串联，A正确；

B．L1灯上标有“6V   3.6W”，而且不考虑灯丝随电阻随温度的变化，那么根据可知，L1灯的电阻大小是

L1灯的电阻大小是10Ω；只闭合开关S1和S2时，灯L1和L2是并联接在电路中，都正常发光，那么灯L1的电压是6V，电源电压是6V；只闭合开关S3时，L1和L2两灯串联，这时电路中的电流设是，灯L2的功率为1.6W，则可得到

电路的总电阻是

根据欧姆定律的变换式可知

由上面式子解得；那么L1和L2两灯的灯丝阻值之比是

L1和L2两灯的灯丝阻值之比是1:2，B错误；

C．只闭合S3时，L1和L2两灯串联，电路消耗的总功率是

只闭合S1和S2时，灯L1和L2是并联接在电路中，电路消耗的总功率是

两种情况电路消耗的总功率之比是

两种情况电路消耗的总功率之比是2：9，C正确；

D．只闭合S3时，L1和L2两灯串联，通过L1灯的电流大小是

只闭合S1和S2时，灯L1和L2是并联接在电路中，通过L1灯的电流大小是

两种情况通过L1灯的电流之比是

两种情况通过L1灯的电流之比是1：3，D错误。

故选AC。

14．，分析过程见解析

【详解】

如图甲，两电阻串联电流相同，U1<U2，由得；如图2所示，两电阻并联电压相同，，由可知。

15．(1)见解析；(2)440Ω；(3)12.1min

【详解】

(1)开关S闭合，S1断开时为保温状态，只有R1接入电路，等效电路图如图所示：

开关S、S1均闭合时为加热状态，R1、R2并联接入电路，等效电路图如图所示：

(2)由可知电热丝R1的阻值为

(3)不考虑热损失，则，即

化简得

则

答：(1)该电饭煲在保温和加热时的等效电路图见解析；

(2)电热丝R1的阻值为440Ω；

(3)该电饭煲从开始工作到开关S1第一次自动断开需要的时间为12.1min。

16．     加热     6×104J     90.75Ω     1.5kg

【详解】

解：(1)开关S1、S2均闭合时R2被短路只有R1接入电路中根据公式

电压一定时电路中的总电阻越小电路消耗的功率越大，所以电热水壶处于加热档。

(2)由图乙可知保温时间为

500s-350s=150s

保温功率为400W，则电热水壶在保温过程中消耗的电能

(3)处于保温档时电路中的总电阻为

处于加热挡时有

则可得：

（4）由图乙可得加热的时间为350s，加热功率为1600W，则加热过程中电热水壶释放的热量为

水吸收的热量为

则可得水的质量为

答：(1)当开关S1、S2均闭合时，电热水壶处于加热挡。

(2)该电热水壶在保温过程中消耗的电能为6×104J。

(3)电阻R2的阻值为90.75。

(4)壶中水的质量为1.5kg。

17．(1)0.064W；(2)210Ω；(3)69个，4.4W，19.8W

【详解】

解：(1)发蓝光时芯片消耗的电功率

P1=U0I=3.2V×0.02A=0.064W

 (2)将一定值电阻R与LED芯片串联后，定值电阻两端的电压

U2=U-U1=6V-1.8V=4.2V

那么定值电阻

(3)①将发白光的LED灯接在家庭电路中，其内部应串联的灯珠个数

白光LED灯消耗的电功率

P2=U总I=220V×0.02A=4.4W

②家用白光LED灯实际发光的功率

P光=η1P2=4.4W×90%=3.96W

白炽灯的实际功率

答：(1)该型号LED芯片发蓝光时消耗的电功率P1为0.064W；

(2)定值电阻R的阻值为210Ω；

(3)①该白光LED灯直接接在家庭电路中使用时，内部串联的灯珠个数n为69个，此白光LED灯消耗的电功率P2是4.4W；

②上述家用白光LED灯单位时间内产生的光能相当于实际功率P3为19.8W的白炽灯单位时间内产生的光能。

18．(1)S闭合、S1断开；(2)19360J；(3)

【详解】

解：(1)由可知，电源电压一定，电路中总电阻大时总功率小，为低温档，电路中总电阻小时总功率大，为高温档。当两开关均闭合时，两电阻并联，此时电路中总电阻小，为高温档。当S闭合、S1断开时电路为R1的简单电路，此时电路中电阻大，为低温档。

(2)饮水机处于高温档加热状态工作40s所消耗的电能是

(3)当饮水机处于高温档时，两电阻同时工作，此时R2的功率是

电热丝R2的阻值是

答：(1)当S闭合、S1断开时为低温档；

(2)饮水机处于高温档加热状态工作40s所消耗的电能是；

(3)电热丝R2的阻值是。