初中物理电功和电功率试题

在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中：

（1）如图所示，两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气，两个容器中的电阻丝 $R_1$、 $R_2(R_1<R_2)$串联接到电源两端。电阻丝 $R_1$和 $R_2$串联的原因是保证　　相同， $U$形管中液面高度的变化反映　　。

（2）通电 $10s$，观察到图中两侧 $U$形管中液面高度的变化不同，这说明：电流产生的热量与　　有关。

（3）在研究电流产生的热量与电流的关系时，将一个电阻与电阻丝 $R_2$并联，通电 $10s$，左侧 $U$形管中液面高度的变化比（2）中左侧 $U$形管中液面高度变化　　（选填“大”或“小” $)$。

如图甲所示，是一则公益广告，浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观。小明给爷爷网购了一台电热足浴盆，其铭牌部分参数如图乙所示。

（1）他为爷爷往足浴盆里加入初温为 ${22}^{°}\text{C}$的水，使之达到最大允许注水量，开始正常加热。控制面板如图丙所示，当温度达到显示温度时，完成加热。求此过程中水所吸收到热量。 $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)\right]$

（2）此次加热过程耗时 $10\mathit{min}$，求此过程足浴盆的电热效率。

（3）求此次加热时足浴盆的工作电流和加热电阻阻值。（保留1位小数）

（4）加热后，爷爷换成 $300W$挡位，泡脚 $20\mathit{min}$，问此次加热和泡脚总共消耗多少电能。

小明家新买了一款电热水器（内有电加热管），洗澡前只需几分钟就可以把水烧热，但他发现和热水器相连的导线却不太热，当他洗完热水澡后没有擦干，走出浴室后他用电风扇吹干时却感觉很冷。请问这都是怎么回事？

甲图是某实验小组测量小灯泡额定功率所用的器材，已知小灯泡的额定电压为 $2.5V$。

（1）请你用笔画线代替导线，将甲图实物连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，连线不能交叉。

（2）改组某同学连接好电路，将滑片移到阻值最大端，并用开关试触，无误后闭合开关，要想测灯泡的额定功率，他的操作是　                                       　。

（3）在操作中发现，虽然两表都能够发生变化，但灯泡电压无法降低到 $2.5V$．其原因可能是　                      　。

（4）解决问题后，按正确操作完成了额定功率的测量，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率是　                    　 $W$。

如图所示，物体 $A$的长度为　      　 $\mathit{cm}$，电能表的示数为　     　 $\mathit{kW}·h$。

如图甲所示电路，电源电压不变， $R_1$是定值电阻， $R_2$是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．电源电压是 $4.5V$

B．定值电阻的阻值是 $10\Omega$

C．定值电阻的最小功率为 $1.35W$

D．电路总功率的最大值为 $7.2W$

即将告别母校的你，认为校园生活中的物理量最符合实际的是 $($　　 $)$

A．运动会比赛中 $100m$冠军的成绩约为 $8s$

B．教室电脑的功率约为 $1200W$

C．教室门高约为 $200\mathit{cm}$

D．上课时教室内的温度一般在 ${45}^{°}\text{C}$左右

如图甲所示，电阻 $R_1=30\Omega$，滑动变阻器 $R_2$的最大阻值为 $60\Omega$，电源两端电压为 $6V$。

（1）电路连接中， $S$应处于断开状态， $R_2$的滑动触头 $P$应滑至　      　（选填“最左端”或“最右端”或“任意位置”）；

（2）计算通过电路中电流的变化范围；

（3）通过计算推导电阻 $R_2$电功率与电流的正确函数关系式，并在图乙中画出电阻 $R$电功率与电流变化的函数图象（自己按需求填写最小分度值，并标出特殊点的数值）。

小王同学自制了一只“热得快”，这只“热得快”是用一根电阻为 $48.4\Omega$的电阻丝制成，将它接在 $220V$的家庭电路里使用。求：

（1）该“热得快” $5\mathit{min}$内产生的热量；

（2）为了安全。小王同学将一只工作指示灯与电阻串联使用，经测量电阻丝消耗的功率为原来功率的 $81\%$，求指示灯的电阻。

图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜，使用时镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，该防雾镜的相关数据如表。

镜子质量	$1.2\mathit{kg}$
额定电压	$220V$
额定功率	$88W$

（1）求防雾镜正常工作时的电流。

（2）经测试，在 $-5^{°}\text{C}$环境下工作 $500s$使平面镜的平均温度升高了 ${44}^{°}\text{C}$，求电热膜给平面镜的加热效率。 $[$玻璃的比热容为 $0.75\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{°}\text{C}\right)]$

（3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器 $R$，能使电热膜的功率在原功率的 $25\%~100\%$之间变化，以满足不同季节使用的需要。请求出 $R$的最大阻值。

如图，电源电压保持不变，电阻 $R_1=1\Omega$、 $R_2=2\Omega$．当 $S_1$、 $S_2$都断开时，电流表的示数为 $2A$，若通电 $30s$，电路中消耗的总电能为　       　 $J$；当 $S_1$、 $S_2$由都断开变为都闭合时，电流表的示数变化了 $1.5A$，则电阻 $R_3=$　     　 $\Omega$，此时电路的总功率为　      　 $W$。

小龙家上月初电能表示数为，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示，表盘上“ $3200\mathit{imp}/(\mathit{kW}·h)$”表示每消耗 $1\mathit{kW}·h$的电能，指示灯闪烁3200次，下列选项正确的是 $($　　 $)$

A．小龙家上月消耗的电能为 $680\mathit{kW}·h$

B．小龙家同时使用的用电器总功率不可超过 $2200W$

C．指示灯闪烁的次数越多，电能表所在电路接入的用电器总功率越大

D．断开其它用电器，只让阻值是 $100\Omega$的电热棒单独工作 $3\mathit{min}$，指示灯闪烁64次，此时小龙家的实际电压是 $200V$

如图所示， $\mathit{AB}$和 $\mathit{BC}$是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A． $\mathit{AB}$段的电阻小于 $\mathit{BC}$段的电阻

B．通电相同时间， $\mathit{AB}$段消耗的电能大于 $\mathit{BC}$段消耗的电能

C．这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的

D．若将 $\mathit{AB}$段材料换成铜，其他条件不变，这两段导体的总电阻将变大

在赤峰市某中小学科技小制作活动中，小华同学设计了一个简易的能调节亮度的小台灯，原理图如图所示，其中灯泡 $L$上标有“ $6V6W$”字样。当开关 $S$接 $a$时， $L$恰好正常发光；当开关 $S$接 $b$时， $L$中的电流为 $0.2A$． $R_1$为定值电阻，且电源电压和小灯泡 $L$电阻保持不变。求：

（1）小灯泡 $L$的电阻及电源电压；

（2） $R_1$的阻值；

（3）开关 $S$接 $b$时，小灯泡 $L$的实际功率；

（4）开关 $S$接 $b$时， $10s$时间内 $R_1$上产生的热量。

阅读短文，回答问题：

阳光动力2号

如图所示，是进行过环球飞行的全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”。它的翼展达到了 $72m$，比一种大型波音飞机的翼展还要宽 $3.5m$；机长 $22.4m$，接近一个篮球场的长度。但由于它的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料制造，因此，它的质量只有 $2300\mathit{kg}$，与一辆中型轿车相差无几。

“阳光动力2号”上面共贴敷了17248片太阳能电池。这些电池可以产生最大 $70\mathit{kW}$的功率，这些电力输送给四台电动机带动螺旋桨给飞机提供动力。

白天，它会爬升到 $9000m$的高空以避开气流并最大化利用太阳能，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到 $1500m$高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少。

（1）这种“极轻的碳纤维材料”的密度约为 $1.7\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，这个密度值表示的物理意义是：　                                                　。

（2）机身上的太阳能电池以最大功率工作，在 $30\mathit{min}$的时间内产生　       　 $\mathit{kW}·h$的电能。

（3）“阳光动力2号”从白天航行转为夜里航行过程中，它的重力势能　      　（填“逐渐增大”、“不变”或“逐渐减小”）。