备战中考物理二轮 电路类问题 专项培优 易错 难题含答案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、初中物理电路类问题
1.小强把台灯的插头插在如图所示的插座上,插座上有一个开关S1和一个指示灯L1(相当于电阻很大的灯泡),台灯开关和灯泡用S2、L2表示,当只闭合S2时,台灯不发光,当闭合S1时,指示灯发光,再闭合S2时,台灯发光;如果指示灯损坏,S1和S2时都闭合,
台灯也能发光,如图中设计的电路符合要求的是()
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,该电路为串联电路,只有两个开关都闭合时,灯泡L1和L2都发光,断开其中任意一个开关,都不发光,故A不符合题意;
B.由图可知,只闭合开关S2,灯泡L2亮,故B不符合题意;
C.由图可知,当灯泡L1损坏时,整个电路是断开的,灯L2不会发光,故C不符合题意;D.由图可知,该电路为并联电路,只闭合S2时,电路中无电流,台灯不发光;当闭合S1时,指示灯发光,再闭合S2时,电路是通路,台灯发光;根据并联电路的特点可知,各支路互不影响,指示灯损坏,S1和S2时都闭合,台灯也能发光,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果电路中只有一处故障,则故障可能是 ( )
A.电灯L1断路B.电灯L2断路
C.电灯L1短路D.电灯L2短路
【答案】A
【解析】
【分析】
电路故障分为短路和断路.如图灯L1和灯L2串联,电压表测灯L2两端电压.在闭合开关后两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果是电路短路,电路中还有电流.则电路为断路,电路中无电流.
【详解】
A.电灯L1断路,则整个电路中都没有电流,灯都不亮,电表无示数.符合题意;
B.电灯L2断路.则电压表会与灯L1串联,电压表分担电源电压有示数,灯不亮,电流表无示数.不合题意;
C.电灯L1短路,灯L2会分担电源电压,会变亮,电表有示数.不合题意;
D.电灯L2短路,电压表也短路无示数.但灯L1会分担电源电压,会变亮,电流表有示数.不合题意;
故选A。
3.击剑比赛中,当甲方运动员的剑击中乙方的导电服时(相当于如图中“S甲”闭合),乙方指示灯L乙亮;当乙方运动员的剑击中甲方的导电服时(相当于如图中“S乙”闭合),甲方指示灯L甲亮.在如图所示的四个电路中,可能实现上述功能的是()
A.B.C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】
根据情景和题意可知,甲击中乙,相当于甲闭合了乙灯的开关,乙灯亮.相同的道理,乙控制着甲灯的开关,两个灯能够单独发光,也能够同时发光,说明两灯是并联的,因此正确的电路应是D.
4.小宇学习了电路知识后,想利用发光二极管设计一个带有指示灯开关的照明电路,晚间关闭照明灯后,利用二极管发出的光指示开关所在的位置.他共设计了四个电路,如图所示,其中L为节能灯,规格为“220V 15W”、D为发光二极管,规格为“1.2V 0.002A”、S 为单刀双掷开关、R为限流电阻。
图中能够满足要求的电路()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.由电路图可知,单刀双掷开关接通发光二极管时会发光,当无论单刀双掷开关怎样闭合,灯泡都不会发光,故A不符合题意;
B.由电路图可知,关闭照明灯后发光二极管与限流电阻串联能发光,闭合照明电路时发光二极管不工作,故B正确;
C.由电路图可知,关闭灯泡时,发光二极管不亮,故C不符合题意;
D.由电路图可知,闭合照明灯后,发光二极管会因为电路中的电流超过它的额定电流而被烧坏,最后导致白炽灯也不会亮,且关闭照明灯路后发光二极管不亮,故D不符合题意。
故选B。
5.用毛皮摩擦过的橡胶棒A带负电。
如图甲,用橡胶棒A接触不带电的验电器的金属球B时,验电器的金属箔张开;如图乙,让橡胶棒A靠近(不接触)不带电的验电器的金属球B,验电器的金属箔也会张开。
下列说法正确的是()
A.毛皮与橡胶棒相比,毛皮的原子核对电子的束缚能力强
B.图甲中,金属箔张开是因为异种电荷相互排斥
C.图乙中,橡胶棒靠近金属球B时,橡胶棒A所带电荷量减小
D.图乙中,金属球B上的一部分电子转移到金属箔上
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.摩擦起电的实质是电子的转移,原子核对电子的束缚能力强,物体得到电子带负电。
橡胶棒A带负电,说明橡胶棒得到电子,即橡胶棒的原子核对电子的束缚能力强,故A错误;
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C.橡胶棒A没有接触验电器的金属球B,所以橡胶棒A所带电荷量不变,故C错误;D.橡胶棒A带负电,接近金属球B上,B上的自由电子被排斥而远离,转移到金属箔上,故D正确。
故选D。
6.《探索》节目介绍说,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉。
经过摩擦以后的蜜蜂和空气带电情况,以下说法正确的是()
A.空气不带电B.蜜蜂带正电C.蜜蜂带负电D.空气带负电
【答案】C
【解析】
【详解】
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,由题知花粉带正电与蜜蜂相互吸引,蜜蜂带负电,空气与蜜蜂摩擦生电,空气带正电,故C正确。
故选C。
7.两个完全相同的验电器,分别带上不等量的异种电荷,现将它们的金属球用一根金属导体接通后分开,则两验电器金属箔()
A.张角一定都减小,且带上等量的异种电荷
B.张角一定都增大,且带上等量的异种电荷
C.张角一定是有一个增大,且带上等量的同种电荷
D.张角一定是有一个减小,且带上等量的同种电荷
【答案】D
【解析】
【详解】
由于两个验电器带的是不同的电荷,所以在用金属导体接触时会发生中和现象,少的那种电荷会被多的电荷中和掉,然后剩余的电荷被两个验电器平分,所以最后两个验电器会带上等量的同种电荷;由于发生了中和现象,少的电荷会被中和掉,而多的电荷由于中和现象也会减少,所以原来带电荷多的验电器的夹角一定会减小;故D项符合题意、ABC项不符合题意;
8.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是()
A.灯L1与灯L2并联,电压表测的是灯L2两端的电压
B.灯L1与灯L2串联,电压表测的是灯L2两端的电压
C.电流表A1测的是灯L1的电流
D.电流表A2测的是总电流
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
AB.从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关、电流表A1,然后分成两部分电流,一部分电流流过灯泡L1,最后回负极;另一部分电流流过电流表A2,再流过灯泡L2,最后回负极;电压表并联在灯泡L2两端,可知灯L1与灯L2并联,电压表测的是灯L2两端的电压;A正确、B错误;
C.电流表A1接在干路中,测的是干路电流,不是测灯L1的电流,C错误;
D.电流表A2与灯L2串联,测的是灯L2的电流,不是总电流,D错误。
故选A。
9.2019年10月18日凌晨,位于西双版纳的橄榄坝澜沧江大桥顺利合龙,为中老铁路全线按期建成奠定了坚实基础,由昆明呈贡坐高铁出境变为现实。
高铁内如果两个相邻的洗手间都有人并且锁住时(锁住相当于开关闭合),红灯亮,表示“有人”,如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时,灯不亮,表示可以使用。
如下图所示的电路图中符合这一情况的是()
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
【详解】
A.从图中可以看到,只有一个洗手间锁住时,两个开关中只有一个会闭合,这时红灯会亮,这与题意不符合,A项不合题意;
B.从图中可以看到,只有S1闭合时,即只有一个洗手间锁住时,红灯是会亮的,这与题意不符合,B项不合题意;
C.从图中可以看到,两个洗手间都锁上时,两个开关都是闭合的,这时红灯会亮;如果两个洗手间都没有锁上,两个开关是断开的,这时灯不会亮;只有一个洗手间锁上时,那么只有一个开关是闭合的,这样灯是不能亮的;上述各种情况都符合题意,选项C符合题意;
D.从图中可以看到,两个洗手间都锁上时,两个开关都是闭合的,电流不会流过红灯,红灯不亮,这与题意不符合,D项不合题意。
故选C。
10.如图,小华用裸铜导线的一端将两只“3V 1W”小灯泡的螺旋捆绑在一起,并让两个灯泡的尾部金属点与电池正极接触,再将裸铜导线的另一端与电池负极接触(电池组电压为3V,导线与各处接触良好),那么,下列判断正确的是( )
A.两灯都发出昏暗的光,两灯串联
B.两灯都不亮,这样连接造成了短路
C.两灯都正常发光,且两灯并联
D.上面的灯正常发光,下面的灯没有电流通过
【答案】C
【解析】
【详解】
电流从电源正极流出,然后分成两部分电流,一部分电流流过上面灯丝,另一部分电流流过下面灯丝,最后两部分电流汇总,经过裸铜导线,回负极,两灯并联,并且两灯的电压都是3V,因为两灯的规格都是“3V 1W”,所以两灯都正常发光,故选C。
11.在探究电路的电流规律实验时用了下图中的某个电路,已知R1=R2<R3,电流表的读数分别是:A1为0.3A,A2为0.15A,A3为0.45A。
测量时的电路图应是()
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
【详解】
A.该电路为串联电路,三个电流表的示数应该相等,故A不符合题意;
B.R1和R3组成并联电路,电流表A1测R1的电流,电流表A2测R3的电流,电流表A3测干
路的总电流,并联电路中各支路两端的电压相等,且R1<R3,由=U
I
R
可知,A1的示数应大于A2的示数,故B符合题意;
C.R2和R1阻值相等,并联电压也相等,所以电流也相等,故C不符合题意;
D.R2和R3组成并联电路,电流表A1测R2的电流,电流表A3测R3的电流,电流表A2测
干路的总电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且R2<R3,由=U
I
R
可知,A1的示数应大于A3的示数,故D不符合题意。
故选B。
12.如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是()
A.两个灯泡串联
B.开关只能控制灯L1
C.电流表测的是灯泡L1的电流
D.电流方向从电流表到开关
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,两灯泡并列连接,因此两个灯泡并联,故A错误;
BD.电流从电源正极流出,再到开关,然后分为两条路径,一条从电流表到灯L1,另一条经过灯L2;汇合后回到负极,则开关控制整个电路,故BD错误;
C.电流表A串联在L1支路上,测通过灯泡L1的电流,故C正确。
故选C。
二、初中物理电功率的综合计算问题
13.在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A",当滑片P 由c点移到a端的过程中,电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示,R1的最小功率是0.4 W。
在保证电路元件安全的条件下,下列说法正确的是
()
A.电源电压为5 V B.R1的阻值为20Ω
C.R2接入电路的最小阻值为2ΩD.R2的最小功率是0.8 W
【来源】2020年四川省雅安市中考物理试题
【答案】C
【解析】
【分析】
由图甲所示电路图可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表测定值电阻R 1两端电压;
(1)根据P =I 2R 可知:电路中电流最小时R 1的功率最小,所以当R 1的功率最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大,即在a 点,由图乙可知,R 2为20Ω时,电压表的示数为2V ,根据P =UI 求出此时电路的电流,然后根据欧姆定律求出两端的电压,根据串联电路的电压特点即可求出电源电压;
(2)根据欧姆定律求出R 1的阻值;
(3)由于滑动变阻器R 2上标有“20Ω0.5A ”,则电路中的最大电流为0.5A ,根据欧姆定律求出电路中最小电阻,利用电阻的串联特点即可求出R 2接入电路的最小阻值;
(4)根据电路中的电流变化范围,利用P =UI 求出滑动变阻器的功率变化范围,据此得出R 2的最小功率。
【详解】
由图甲所示电路图可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表测定值电阻R 1两端电压;
A .由于R 1是定值电阻,根据P =I 2R 可知,电路中电流最小时R 1的功率最小,当电流最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大,则由图乙知,滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω,此时电压表的示数为2V ,根据P =UI 可得,此时电路的电流
110.4W 0.2A 2V P I U =
==最小最小 根据U I R
=和串联电路的电压特点可得电源电压 210.2A 20Ω2V 6V U I R U =+=⨯+=最小最大
故A 错误;
B .根据U I R
=可得R 1的阻值 112V 10Ω0.2A
U R I =
==最小 故B 错误; C .由于滑动变阻器R 2上标有“20Ω0.5A ”,则电路中的最大电流为0.5A ,根据U I R =
可得最小总电阻
6V 12Ω0.5A
U R I =
==最小最大 则此时滑动变阻器的最小阻值为
1212Ω10Ω2ΩR R R =-=-=最小最小
故C 正确;
D .由前面解答可知,电路中电流的取值范围为0.2A ∼0.5A ,滑动变阻器消耗的功率
()()2
2222116V 10Ω0.9W 100.3W P U I U U I UI I R I I I ==-=-=⨯-⨯=-- 所以当0.30I -=时,即I =0.3A 时,R 2的功率最大P 最大=0.9W ;根据前面推出的变阻器消耗功率与电流的二次函数表达式作出P −I 图像,如图所示:
根据图像可知,当电流最大为0.5A 时,滑动变阻器消耗的电功率最小,滑动变阻器消耗的最小电功率
()2
2216V 0.5A 10Ω0.5A 0.5W P UI I R =-=⨯-⨯=最小最大最大 故D 错误。
故选C 。
14.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。
闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )
A .电源电压为5.5 V
B .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6W
C .滑动变阻器的最大阻值为12.5 Ω
D .电灯的电阻随着电流的增大而减小
【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一)
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯
泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;
ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以
03V 2.0R U +=电源…①
当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以
04.5V 1.0=R U +电源…②
由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为
12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑
滑动变阻器的最大阻值为
3.5V ===3.5Ω1.0A
U R I 滑滑大小
故C 错误;
滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为
2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==⨯
故B 正确;
D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。
故选B 。
15.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“5V 2.5W”的字样,滑动变阻器 R 1 的最大阻值为40 Ω,定值电阻R 2 的阻值为 20Ω,电压表量程为0~3V ,电流表量程为 0~3A ,灯丝电阻不随温度变化。
当 S 1、S 2 和 S 3 都闭合,滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时,小灯泡L 恰好正常发光。
在保证电路安全的前提下,以下说法正确的是:( )
A .电源电压为 10V
B .闭合 S 2、S 3,断开 S 1 时,电路中最小电流为 0.1A
C .闭合 S 1、S 3,断开 S 2 时,滑动变阻器取值范围为 0~20Ω
D .滑片在 a 端,S 1、S 2和S 3 都闭合时,整个电路的功率最大,最大值为 3.75W 【来源】重庆南开融侨中学2019-2020学年九年级(下)开学测试物理试题 【答案】D
【解析】 【详解】 根据2
U P R
=
可得,小灯泡的电阻: ()2L L L 5V 2=
=10Ω
2.5W
U R P =
额额
;
A .当S 、S 1和S 2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻2R 并联;此时小灯泡L 恰好正常发光,则电源电压等于小灯泡的额定电压,L ==5V U U 额,故A 错误;
B .闭合S 2、S 3,断开S 1时,1R 与L 串联,电压表测变阻器1R 的电压,当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值,即=3V U 滑时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小, 则最小电流:
L 5V-3V
=
==0.2A 10Ω
U U I R -滑; 故B 错误;
C .闭合S 1、S 3,断开S 2时,1R 与2R 串联,电压表测变阻器1R 的电压,由串联分压规律可知,当电压表示数最大为1=3V U 时,变阻器1R 接入电路的阻值最大,因串联电路电流处处相等,结合欧姆定律可得:
12
12
U U R R =; 即:
13V 5V-3V =20Ω
R ; 解得1=30ΩR ,变阻器1R 接入电路的阻值最大为30Ω,故C 错误;
D .当S 、S 1和S 2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻2R 并联,因并联电路的总电阻最小,所以由2
U P R
=可知,此时整个电路的功率最大,则整个电路的最大功率:
()2
2
2L L 25V =2.5W+
=3.75W 20Ω
U P P P P R =+=+最大
额额; 故D 正确。
16.如图所示的电路中,滑动变阻器R 2上标有“20Ω 1A ”字样, 电压表选用的是“0~15V 的量程,电流表均选“0~0.6A"的量程, 电源的电压保持不变。
当只闭合开关S 1、S 3, 滑动变阻器的滑片P 滑至最左端时,电路消耗的总功率为2.7W ,电流表A 的示数为
I1,电压表的示数为U1;当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,电流表A的示数为I2,电压表的示数为U2;当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,电流表A1的示数为I3,电压表的示数为U3。
若I1∶I2=5∶3,U2∶U3=3∶5,则下列结论错误的是()
A.I2∶I3=3∶2
B.U1∶U3=4∶3
C.该电路的最小功率为1.08W
D.该电路的最大功率为5.4W
【来源】2019年陕西省西安市西工大附中中考三模物理试题
【答案】B
【解析】
【详解】
根据电路图,分别画出当只闭合开关S1、S3、当只断开开关S1和只闭合开关S1的等效电路图,分别如下图所示:
AB.当只闭合开关S1、S3,滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,图1中只有R1连入电路
中,所以U =U 1, 由欧姆定律可知,电路中电流:11
U
I R =
, 电路消耗的总功率 21
=2.7W U P R =
当只断开开关S 1,滑片P 滑至最右端时,由图2知,R 1与R 2的最大阻值串联,电压表只测R 2两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律可知,此时电路中电流
212120U U
I R R R =
=++Ω
由题知
12: 5: 3I I =
即
11215320U
I R U I R ==+Ω
解得:R 1=30Ω, 则
1U U ===
所以
219V
=0.18A 2030Ω+20Ω
U I R =
=+Ω
则R 2两端电压
2220.18A?20Ω=3.6V U I R ==
当只闭合开关S 1,滑片P 仍在最右端时,图3中三个电阻串联,电压表测R 1和R 2的总电压,电流表A 1测电路中电流,由题可知
23: 3: 5U U =
则
3255×3.6V=6V 33
U U ==
此时电路中的电流
123
U
I R R R '=
++
由欧姆定律可得此时电压表的示数
()()312121233
9V
=(30Ω+20Ω)=6V 3020U U I R R R R R R R R '=+=
⨯+⨯++Ω+Ω+
解得:R 3=25Ω 则
31239V
=0.12A 30Ω+20Ω+25Ω
U I R R R =
=++
所以
23: 0.18 A: 0.12 A=3: 2I I =
则电压之比为
13: 9 V: 6 V=3: 2U U =
故A 正确,但不符合题意,故B 错误,符合题意;
C .由三个等效电路图可知,当只闭合开关S 1时(图3),滑片在最右端时,电路的总电阻最
大,且电压表和电流表都不超过量程,电源电压一定,由2
U P R
=知此时电路中电功率最
小,所以该电路的最小功率
39V?0.12A=1.08W P UI ==最小
故C 正确,但不符合题意;
D .当闭合开关S 1、S 2、S 3,只有滑动变阻器连入电路中,电流表A 量程0−0.6A ,所以电路中最大电流为0.6A ,此时总功率最大, 所以该电路的最大功率
9V?0.6A=5.4W P UI ==最大最大
故D 正确,但不符合题意。
故选B 。
17.如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表量程为0~0.6A 。
图乙中A 、B 分别是小灯泡和电阻R 1两端的电压随电流变化关系图象。
只闭合开关S 、S 1,滑动变阻器的滑片P 移至a 端时,电路中的电流为0.2A ;滑动变阻器的滑片移至b 端时,小灯泡恰好正常发光。
只闭合开关S 、S 3,调节滑片P ,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,小灯泡两端的电压恰好为2V 。
则( )
A .电源电压为10V
B .小灯泡L 的额定功率6W
C .只闭合开关S 、S 2,滑动变阻器的滑片移至a 端时,1.5min 电流通过R 1产生的热量为64J
D .闭合开关S ,改变其它开关的通断及滑片的位置,电路消耗的最小功率可以达到1.2W 【来源】辽宁省葫芦岛市连山区2019-2020学年九年级(上)期末测试物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
A .由于灯泡灯丝电阻受温度影响,定值电阻阻值不发生变化,则小灯泡灯丝两端的电压随电流变化关系图象为曲线,定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线,则由乙图数据可求R 1阻值为
1114V =
=400.1A
I R U =Ω 已知闭合S 、S 3,调节滑片P ,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,小灯泡两端的电压恰好为2V ,此时电路为小灯泡与两电阻串联电路,由乙图可知此时电路电流为0.2A ,则电源电压为
L 12=2V+0.2A 40+0.2A 10=12V U U U U '=++⨯Ω⨯Ω
故A 不符合题意;
B .当闭合开关S 、S 1,滑动变阻器的滑片移至b 端时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器接入阻值为0Ω,此时电路为小灯泡的简单电路,小灯泡此时两端电压等于电源电压为12V ,对应乙图可知此时电流为0.5A ,则额定功率为
12V 0.5A=6W P U I ==⨯额额额
故B 符合题意;
C .只闭合开关S 、S 1,滑动变阻器的滑片P 移至a 端时,电路中的电流为0.2A ,此时电路为小灯泡与滑动变阻器串联电路,且滑动变阻器接入阻值最大,由乙图可知此时小灯泡两端电压为2V ,电源电压为12V ,则由串联分压可知滑动变阻器两端电压为10V ,由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为
2max 2max 210V
=500.2A
U R I =
=Ω 则当闭合开关S 、S 2,滑动变阻器的滑片移至a 端时,电路为R 1与R 2串联电路,由串联分压可求R 1两端电压为
1112404812V=V 40509
R U U R R Ω''=
=⨯+Ω+Ω 由于R 1为纯电阻,则1.5min 电流通过R 1产生的热量为
2 2
1
1
1
48
V
9
1.560s=64J
40
U
W t
R
⎛⎫
⎪
''⎝⎭
==⨯⨯
Ω
故C符合题意;
D.由于电源电压不变,则由
2
U
P
R
=可知,当电路阻值最大时,电路总功率最小,则闭合开关S、S3,滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大,功率最小,若最小功率为1.2W,则此时电路电流为
min
min
1.2W
=0.1A
12V
P
I
U
==
则此时电路总电阻为
max
min
12V
=120
0.1A
U
R
I
==Ω
则小灯泡此时电阻应为
R L实=R max-R1-R2max=120Ω-40Ω-50Ω=30Ω
此时小灯泡分得电压应为
U L实=I min R L实=0.1A×30Ω=3V
但由乙图可知,当小灯泡电流为0.1A时,小灯泡两端电压不足2V,前后冲突,故D不符合题意。
故选BC。
18.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为1
U
∆、
2
U
∆,电流表示数的变化量为
I∆,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为1P
∆、
2
P
∆,则下列判断正确的是()
A.12
U U
∆>∆B.
12
U U
∆=∆
C.1212
U U
R R
I I
∆∆
+=+
∆∆
D.2
1212
P P I R R
∆+∆∆+
=()
【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题
【答案】BC
【解析】
【分析】 【详解】
由电路图可知,R 1与R 0、R 2串联,电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB .将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离,设移动前后电路中的电流分别为I 1、I 2,由U
I R
=
得,可得,电压表V 2示数的变化量 22212221222U U U I R I R I I R IR '===∆∆=﹣﹣(﹣)
则
22||||U IR ∆=∆
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表V 1示数的变化量
11111212111U U U U I R U I R I I R IR ∆'=
-∆=-==﹣(﹣)(﹣)(﹣) 则
11||||U IR ∆=∆
因R 1、R 2的阻值相同,所以
12||||U U ∆=∆
故B 正确、A 错误;
C .由11|
|R I U ∆=∆、2
2||R I
U ∆=∆得 1212||||U U R R I I
∆∆+=+∆∆ 故C 正确;
D .定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆,则
221212121212121212P P I I R R I I I I R R I I I R R ∆+∆⨯+=⨯+⨯+=⨯=∆++(﹣)()(﹣)
()()()() 故D 错误。
故选BC 。
19.如图,把E 、F 两点接入电压为U 的电源两端,当开关S 1和S 2都闭合时,电路消耗的总电功率为P 1;当开关S 1和S 2都断开时,电路消耗的总电功率为P 2。
若把 A 、E 两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关S 2时,电路消耗的总电功率为 P 3。
已知P 2:P 3= 9∶5,则 ( )
A .R 1:R 2=5∶4 B
.R 1:R 2= 4∶5 C .P 1:P 2= 9∶4 D .P 1:P 2=9∶5
【来源】2020年天津市滨海新区中考一模物理试题(初中毕业生模拟学业考试)
【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
由题意知,把E 、F 两点接入电压为U 的电源两端,当开关S 1和S 2都闭合时,电路消耗的总电功率为
2
11212
U P R R R R =+
当开关S 1和S 2都断开时,电路消耗的总电功率为
2
22
U P R =
把 A 、E 两点接入电压为U 的电源两端且只闭合开关 S 2时,电路消耗的总电功率为
2
312
U P R R =+
由以上三式联立求得
124
5R R =∶∶,1294P P =∶∶ 故AD 不符合题意,BC 符合题意。
故选BC 。
20.如图所示,电源电压保持6V 不变,电流表的量程为0 ~ 0.6A ,电压表的量程为0 ~ 3V ,定值电阻的规格为“10
0.5A”,滑动变阻器的规格为“20
1A”。
闭合开关,为了保证
电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是
A .电阻R 1消耗功率允许的变化范围为0.4W~ 0.9W
B .电流表示数允许的变化范围为0.2A~ 0.5A
C .变阻器R 2接入电路的阻值允许变化范围为2~ 20
D .电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~ 3W
【来源】2013年初中毕业升学考试(江苏南京卷)物理(带解析) 【答案】A 【解析】 【分析】
【详解】
滑动变阻器R 2与定值电阻R 1串联,电压表测量定值电阻两端的电压,根据串联电路的分压原理(电阻越大,电阻两端的电压越高),当电压表的示数最小时,变阻器接入电路的电阻最大;当电流表的示数达到最大值时,变阻器接入电路的电阻最小;根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值,同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化.电源两端电压为6V 保持不变,定值电阻为10Ω;由题意知,当电压表的最大测量值为3V 时,此时定值电阻R 1两端的电压U 1=3V ,电路中的电流
11213V 0.3A 0.6A 10U I I I R ===
==Ω
< 因此电路中的最大电流为0.3A ;故滑动变阻器接入电路中的最小电阻
26V 3V
100.3A
R -=
=Ω 电路消耗的最大功率
P=UI =6V×0.3A=1.8W
电阻R 1消耗功率最大功率
P=UI =3V×0.3A=0.9W
故BCD 错误;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即
16V
200.2A 10I '=
+Ω=Ω
电阻R 1消耗的最小功率
P ′=(I 1′)2R 1=(0.2A )2×10Ω=0.4W
则电阻R 1消耗功率允许的变化范围为0.4W ~0.9W ;故A 选项正确。
故选A 。