2020-2021中考物理电路类问题-经典压轴题及答案
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一、初中物理电路类问题
1.考试试卷保密至关重要,为确保试卷万无一失,存放试卷的保密室有厚厚的大门,要想开门,需要主考用钥匙闭合开关S ,或者两名副主考同时使用钥匙闭合开关S 1、S 2,使电动机工作拉开大门。
为防止有小偷从窗户或排气扇处翻入,在窗户和排气扇处还分别设有自动感应开关S 3、S 4,当小偷闯入时感应开关自动闭合,警铃报警。
下列电路图符合设计要求的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知,闭合开关S 或者同时闭合开关S 1、S 2时,电动机工作,说明开关S 1、S 2串联后再与开关S 并联;闭合开关S 3或S 4时,警铃工作,说明开关S 3和S 4并联。
A .由电路图可知,开关S 、S 1、S 2中任意一个闭合时电动机都可以工作,故A 不符合题意;
B .由电路图可知,开关S 3、S 4同时闭合时,警铃才工作,故B 不符合题意;
C .由电路图可知,开关S 或者同时闭合开关S 1、S 2时,电动机工作,闭合开关S 3或S 4时,警铃工作,故C 符合题意;
D .由电路图可知,开关S 、S 1、S 2都闭合时电动机才工作,开关S 3、S 4同时闭合时警铃才工作,故D 不符合题意。
故选C 。
2.如图所示,电源电压U 保持不变,滑动变阻器R 0的最大电阻是20Ω。
当开关S 1闭合、S 2和S 3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U 1,R 1的功率是P 1;当开关
S 2闭合、S 1和S 3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是1
U ',R 2和R 3的功率之和是1.6W ;当开关S 1、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R 1的功率是
1P ',已知R 2∶R 3=1∶3,1U ∶1U ' =9∶5,11
:P P ' =1∶25,下列结论正确的是( )
A .电源电压是8V
B .R 2的阻值是30Ω
C .电流表的最大示数是2.7A
D .该电路的最大功率是27W
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】 AB .第一过程:当开关S 1闭合、S 2和S 3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R 1和滑动变阻器R 0的全部串联在电路中,电压表测量R 1的电压,电压表示数是U 1,如图甲。
第二过程:当开关S 2闭合、S 1和S 3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R 1、R 2、R 3串联在电路中,电压表测量R 1的电压,电压表示数是U 1′,如图乙。
已知23:1:3R R =,串联电路中功率比等于电阻比,所以23:1:3P P =,R 2和R 3的功率之和是1.6W
P 2 +P 3=1.6W
所以
P 2 =0.4W ,P 3 =1.2W
第三过程:当开关S 1、S 2和 S 3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R 1、R 2、R 3 并联在电路中,电压表测量R 1的电压,电压表示数是电源电压U , 电流表测量R 1、R 2的总电流,如图丙。
甲图,电压表示数是U 1,R 1的电压是U 1,R 1的功率是P 1;丙图中电压表示数是U ,R 1的电压是U ,R 1的功率是P 1 ′;11:1:25P P '=,对于同一导体
22111''11
1()()25P U U P U U === 所以
115
U U = 所以
115
U U = 因为,R 1和滑动变阻器R 0的全部串联在电路中,所以
045
U U = 因为,R 0 =20Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以
15ΩR =
甲图,电压表示数是U 1,R 1的电压是U 1,乙图,电压表示数是U 1′,R 1的电压是U 1′,
11:9:5U U '=又因为115U U =,所以,119
U U '=,所以乙图中 119
U U '= 2389
U U U ''+= 12318
U U U '''=+ R 1、R 2、R 3 串联在电路中,串联电路中电压比等于电阻比,15ΩR =
2340ΩR R +=
已知23:1:3R R =,所以
210R =Ω,330ΩR =
又因为20.4W P =,3 1.2W P =,所以
()
2
222U P R '=
()22
0.4W 10ΩU '
=
解得
22V U '=
同理解得
36V U '=
所以
232V 6V 8V U U ''+=+=
又因为
12318U U U
'''=+ 所以
11V U '=
所以电源电压为
1231V 8V 9V U U U U '''=++=+=
故AB 错误;
C .甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量R 1、R 2的电流
119V 1.8A 5Ω
U I R === 229V 0.9A 10ΩU I R =
== 339V 0.3A 30Ω
U I R === 电流表测量R 1、R 2 的电流,所以,电流表示数最大为
'12 1.8A 0.9A 2.7A I I I =+=+=
故C 正确;
D .电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为
123 1.8A 0.9A 0.3A 3A I I I I =++=++=
所以电路最大功率为
9V 3A 27W P UI ==⨯=
故D 正确。
故选CD 。
3.小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按下图连接好了电路,闭合开关S 后,观察实验,两灯均不发光.为检测出电路故障,他做了以下操作:将电压表接到b 、c 两点,观察电压表、电流表均无示数.将电压表接到a 、b 两点,观察电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零,则电路故障可能是
A .灯L 2断路
B .灯L 2短路
C .电流表烧坏了
D .灯L 1断路
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
开关闭合后,两个灯泡都不发光,电流表的指针几乎不动,说明电路是断路.将电压表并联在b 、c 两点,电压表无示数,说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连,即灯L 2断路,L 1 完好,或L 1短路;将电压表接到a 、b 两点,观察电压表有明显示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,说明灯L 2 断路,故选A .
4.如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装罝;“定时开关”是到达设定时间会自动断开的开关.闭合开关S ,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯 ① (填“会”或“不会”)亮,播放器 ② (填“会”或“不会”)播放音乐;到达设定时间定时开关”处于 ③ (填“闭合”成“断开”)状态,“播放器”播放音乐,下列选项中正确的是( )
A .①会,②不会,③断开
B .①不会,②会,③闭合
C .①不会,②会,③断开
D .①会, ②不会,③闭合
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由题意知,闭合开关S ,当“定时开关”处于闭合状态时,播放器被短路,指示灯会亮,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐;到达设定时间“定时开关”处于断开状态,播放器与指示灯串联,“播放器”有电流通过,“播放器”播放音乐,故选A .
5.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表1A 和2A 指针偏转分别如图乙、丙所示,通过灯泡1L 和2L 的电流分别为
A .2.1A 0.24A
B .1.2A 2.1A
C .0.78A 0.42A
D .0.9A 2.1A
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】 如图甲,A 1和A 2并联,A 1测量L 2的电流I 2,A 2位于干路,测量干路电流I ,根据干路电流等于和支路电流之和,所以2I I >,根据图乙和丙,可知,A 1使用小量程,读数为20.42A I =,A 2使用大量程,读数为 1.2A I =.
因为干路电流等于和支路电流之和,所以通过L 1的电流为:
12 1.2A 0.42A=0.78A I I I =-=-.
故选C .
6.小荣听了交通安全教育专题讲座后,对学校附近十字路口人行横道的红、绿交通信号灯的电路产生了浓厚兴趣,经过观察、思考,他画出了下列红,绿灯连接的电路图,你认为正确的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由题,十字路口人行横道的红、绿交通信号灯应能独立工作,互不影响,故应为并联电路。
A .两灯泡串联,两开关均闭合时红、绿交通信号灯同时发光,只闭合一个开关均不发光,故A 错误;
B .只闭合开关S 1时绿灯亮,只闭合开关S 2时红灯亮,两灯并联,独立工作,互不影响,故B 正确;
C .两开关都闭合时会造成电源短路且两灯泡不发光,任何一个开关断开时红绿交通信号灯同时发光,故C 错误;
D .当只闭合开关S 2时,两灯泡都发光;只闭合S 1时绿灯亮,故D 错误。
故选B 。
7.如图所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,a、b是电流表或电压表。
当只闭合开关 S、S1时,a、b的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,a 的示数不变,b的示数有变化。
下列说法正确的是()
A.a是电流表
B.只闭合S、S2,将滑片P 向右移动,a的示数一定变小
C.只闭合S、S2,将滑片P向右移动,R1消耗的功率一定变大
D.只闭合 S、S1,将滑片P向右移动,整个电路消耗的总功率一定变大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.当只闭合开关 S、S1时,定值电阻R1短路, a、b的指针均明显偏转,滑动变阻器R与表b串联,将位于中点的滑片P向左移动,b的示数有变化,则表b一定是电流表;定值电阻R2与表a串联,若a是电流表,此时滑动变阻器R与定值电阻R2并联,根据并联等压的规律以及欧姆定律可判断,a是电流表时示数不变,若a是电压表,因为内阻很大,此时相当于测电源电压示数不变,所以a可能是电流表,也可能是电压表。
故A错误;BC.只闭合S、S2时,若a、b都是电流表,滑动变阻器R与定值电阻R2被短路,电流表a 测通过定值电阻R1的电流,由于定值电阻R1两端电压、阻值不变,所以电流表a的示数不变,根据P=UI可知R1消耗的功率不变;若a、b都是电压表,滑动变阻器R、定值电阻R1、定值电阻R2串联,电压表a测滑动变阻器R两端电压,将滑片P向右移动,滑动变阻器R接入阻值变小,电路通过电流变大,根据串联分压的规律可知滑动变阻器R两端电压变小,即电压表a的示数变小,根据P=I2R可知R1消耗的功率变大;若a是电流表,b是电压表,滑动变阻器R被短路,定值电阻R1、定值电阻R2串联,电流表a电路电流,由于定值电阻R1、定值电阻R2阻值不变,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流不变,就电流表a的示数不变,根据P=I2R可知R1消耗的功率不变;若a是电压表,b是电流表,定值电阻R2被短路,滑动变阻器R、定值电阻R1串联,电压表a测滑动变阻器R两端电压,将滑片P 向右移动,滑动变阻器R接入阻值变小,电路通过电流变大,根据串联分压的规律可知滑动变阻器R两端电压变小,即电压表a的示数变小,根据P=I2R可知R1消耗的功率变大。
故BC错误;
D.当只闭合开关 S、S1时,定值电阻R1短路, a、b的指针均明显偏转,滑动变阻器R与表b串联,将位于中点的滑片P向左移动, b的示数有变化,则表b一定是电流表;当a、b都是电流表时,此时滑动变阻器R与定值电阻R2并联,根据并联等压的规律以及公式P=UI可知定值电阻R2消耗的功率不变;将滑片P 向右移动,滑动变阻器R接入阻值变
小,电路通过电流变大,根据并联等压的规律以及公式P=UI可知滑动变阻器R消耗的功率变大,则整个电路消耗的总功率变大;当a是电流表,b是电压表时,因为电压表内阻很大,此时定值电阻R2不在电路中,只有滑动变阻器接入电路,将滑片P 向右移动,滑动变阻器R接入阻值变小,电路通过电流变大,根据并联等压的规律以及公式P=UI可知滑动变阻器R消耗的功率变大,即整个电路消耗的总功率变大;故整个电路消耗的总功率一定变大。
故D正确。
故选D。
8.如图新型落地扇有一个电源开关S1,闭合S1,电动机正常作,其内部还有个防倾倒开关S2,S2处于常闭状态,当落地扇倾斜时S2能自动断开,使电动机停止工作,图中电路中符合这一功能的是
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
【详解】
ABCD.由题意可以得出,当开关S1和S2同时闭合时,电动机工作,当开关S2断开时,电动机就停止工作,因此两开关应该为串联关系,故ABD选项不符合题意,C选项符合题意。
故选C。
9.如图所示,开关闭合灯不亮,用电压表测量ab间有电压,则电路故障可能是()
A.灯丝断路B.灯内部短路
C.开关接触不良D.变阻器滑片接触不良
【答案】A
【解析】
【详解】
A .灯丝断了闭合开关电路中没有电流,灯不亮,用电压表测量ab 间是得到电源的电压,故A 符合题意;
B .灯内部短路闭合开关,灯不亮,用电压表测量ab 间电压,电压表是测灯炮两端电压因此电压表是没有示数的,故B 不符合题意;
C .开关接触不良闭合开关电路中没有电流,灯不亮,用电压表测量ab ,由于b 点没有连接到电源的负极,所以电压表没有示数,故C 不符合题意;
D . 变阻器滑片接触不良闭合开关电路中没有电流,灯不亮,用电压表测量ab ,由于b 点没有连接到电源的负极,所以电压表没有示数,故D 不符合题意。
10.定值电阻R 1标有“10Ω 2A”,R 2标有“20Ω 1.5A”的字样。
则以下说法正确的是( ) A .若将两只电阻串联使用,则允许通过电阻的最大电流为2A
B .若将两只电阻串联使用,允许加在它们两端总电压的最大值是45V
C .若将两只电阻并联使用,则干路允许通过的电流最大值是3A
D .若将两只电阻并联使用,电路允许的总电功率最大值是60W
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A .定值电阻R 1允许通过的最大电流为2A ,R 2允许通过的最大电流为1.5A ,根据串联电路中电流处处相等,为不损坏定值电阻,则允许通过电阻的最大电流为1.5A ,故A 错误;
B .由A 解析知,允许通过电阻的最大电流为1.5A ,根据I =
U R
可得加在它们两端总电压的最大值为 U 大=I R ⨯大总=1.5A ⨯(10Ω+20Ω)=45V
故B 正确;
C .由定值电阻1R 、2R 的铭牌可知,加在它们两端的最大电压分别为
1U =11I R ⨯=2A ⨯10Ω=20V ,2U =22I R ⨯=1.5A ⨯20Ω=30V
根据并联电路中各用电器两端电压相等,可知它们两端的电压最大为20V ,则通过定值电阻1R 的电流为2A ,通过定值电阻2R 的电流为
'
2I =12U R =20V 20Ω=1A 干路允许通过的电流最大值为
I 并大=2A+1A=3A
故C 正确;
D .若将两只电阻并联使用,电路允许的总电功率最大值为
P 大=1U I 并大=20V ⨯3A=60W
故D正确。
故选BCD。
11.如图所示电路,闭合开关,电压表V1的示数为6V,V2的示数为3.4V,下列说法不正确的是()
A.电源电压为6V
B.将电压表V2换成电流表,则L1与L2并联
C.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
D.L1两端电压为2.6V
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,电压表V1测量的是灯泡L1和L2组成的串联电路的总电压,电压表V1的示数为6V,即电源电压为6V,故A正确,A不符合题意;
B C.将电压表V2换成电流表,则灯泡L2被短路,电路为L1的简单电路,因此灯泡L1亮,L2不亮,故B错误,C正确,B符合题意,C不符合题意;
D.电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压。
电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V,根据串联电路电压规律,因此L1两端电压为2.6V,故D正确,D不符合题意。
故选B。
12.如图所示电路中开关S闭合后,只有一个电表指针发生偏转,故障可能出现在电阻R、灯L上,则下列判断中正确的是
A.若L发光,则R一定无故障B.若L发光,则R一定有故障
C.若L不发光,则L一定无故障D.若L不发光,则L一定有故障
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
观察电路图可知,若L断路,两表皆无示数,不合题意;
若L 短路,两表皆有示数.不符合题意;
若R 短路,电压表也短路,电流表有示数,符合题意; 若R 断路,电压表有示数,电流表无示数,符合题意. 所以若灯L 发光,则故障一定是R 短路,故B 正确,A 错误.
若灯L 不发光,则故障可能是L 短路、且R 断路,此时电流表无示数,电压表有示数,符合题意.也可能是L 无故障,但R 断路,故CD 错误; 故选B . 【点睛】
重点是根据欧姆定律判断电路故障,要理解当与电压表并联的电阻断路时,电压表实际串联在电路中,由于电压表的电阻很大,所以电流表无示数,而电压表有示数且接近电源电压.
13.两个定值电阻,甲标有“10Ω 2A ”,乙标有“20Ω 0. 5A ”。
如将它们并联起来,电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为( ) A .30W 30V B .15W 10V
C .15W 15V
D .30W 60V
【答案】C 【解析】 【分析】
根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,根据并联电路的电压特点可知,两电阻并联时,并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个,再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流,利用P UI =求出电路中的最大总功率;已知两电阻允许通过的最大电流,根据串联电路的电流特点可知,两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值,再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。
【详解】 AD .根据U
I R
=
可得,两电阻两端允许所加的最大电压 2A 10Ω20V U I R ==⨯=甲甲甲,0.5A 20Ω10V U I R ==⨯=乙乙乙
因并联电路中各支路两端的电压相等,则两只电阻并联时,电路中的最大电压
10V U U ==乙
通过乙电阻的电流
110V 1A 10Ω
U I R =
==甲 则并联电路中的最大总功率
1()10V (1A 0.5A)15W P UI U I I ==+=⨯+=乙
故AD 错误;
BC .因串联电路中各处的电流相等,则两只电阻串联时,电路中的最大电流
0.5A I I '==乙
根据U
I R
=
可得,串联电路两端允许加的最大电压 ()0.5A ()15V 10Ω20ΩI R U R I R '+'''==+=⨯=乙甲
故B 错误、C 正确。
故选C 。
14.如图所示的电路较为复杂,但采用合理的估算,就可以算出电流表A 与毫安表mA 的示数分别为( ).
A .0.13 A .30 mA
B .0.11 A, 10 mA
C .0.33 A,30 mA
D .0.31 A, 10 mA 【答案】A 【解析】 【详解】
通过电路图分析可知,1Ω和2个1000Ω的是并联的,所以可以忽略通过2个1000Ω的电流,这样电路就简化成300Ω和1Ω、1000Ω的并联,这样mA 表测得是1Ω和1000Ω串联电路的电流,在计算电流时,可以近似认为:
30V 30mA 1000ΩU I R ===
通过300Ω的电流:
30V 0.1A 300Ω
I R U '=
==' 所以电流表A 的读数是:
0.1A 0.03A 0.13A +=
故A 项符合题意;BCD 项不符合题意;
15.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。
16.如图乙所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L.上标有“4V"字样,它的电流随它两端电压变化的图象如图甲所示。
当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯泡L正常发光。
当开关S断开,滑动变阻器的滑片P移到距a端某一长度处时,电压表示数为3V。
前后两种情况中,变阻器消耗的功率之比为4:3。
则下列说法错误的是
A.电源电压为4V
B.当开关S断开时,滑动变阻器的滑片P移到了距a端长度3
4
ab
处
C.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时电流表示数为0.56A D.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时变阻器消耗的功率为0.8 W 【答案】C
【解析】
【详解】
A .当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 移到a 端时,小灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测干路电流;因为并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以电源的电压
U =U L 额=4V
故A 正确,不符合题意;
BCD .当开关S 断开时,滑动变阻器与小灯泡串联,电压表和滑动变阻器并联,测滑动变阻器两端的电压,因为电压表示数为3V ,根据串联电路电压规律可得,小灯泡两端电压为:
L U =4V-3V=1V
由图像知,此时通过小灯泡的电流为0.2A ,根据串联电路电流规律,通过滑动变阻器的电流也为0.2A ,则滑动变阻器的电功率为:
P 滑后=3V ⨯0.2A=0.6W
滑动变阻器此时的电阻为:
R 滑后=30.2V
A
=15Ω 前后两种情况中,变阻器消耗的功率之比为4:3,所以
P 滑前=0.63
W ⨯4=0.8W
故D 正确,不符合题意;
当开关S 闭合,通过滑动变阻器的电流为:
I 滑前=
0.8W
4V
=0.2A 由图像知,小灯泡正常工作时,通过小灯泡的电流为0.5A ,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 移到a 端时,干路上的电流表示数为
I 总=0.2A+0.5A=0.7A
故C 错误,符合题意;
当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 移到a 端,即滑动变阻器的最大阻值为:
R 滑前=
4V
0.2A
=20Ω R R 滑后滑前=15Ω20Ω=3
4
当开关S 断开时,滑动变阻器的滑片P 移到了距a 端长度34
ab
处,故B 正确,不符合题意。
17.某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V 不变,灯泡上标有“2.5V ,?A ”字样,滑动变阻器上标有“50Ω 1A ”。
闭合开关,将滑片P 滑到某
一位置时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是( )
A .此时灯泡的电阻为8Ω
B .此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7
C .该电路能探究串联电路电流的特点
D .该电路能探究电流与电压的关系 【答案】D 【解析】 【分析】
由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压;由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
【详解】 A .此时灯泡电阻
L 2.4V
8Ω0.3A
U R I =
== 故A 正确,不符合题意; B .滑动变阻器两端电压
L = 4.5V 2.4V 2.1V U U U -=-=滑
此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比
L L 2.4V 82.1V 7
R U R U ===滑滑 故B 正确,不符合题意;
C .利用该电路可以探究串联电路电流特点,故C 正确,不符合题意。
D .探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变,而灯泡电阻随温度升高而增大,因此该电路不能探究电流与电压的关系,故D 错误,符合题意。
故选D 。
18.关于如图所示电路的判断,正确的是( )
A .只闭合开关1S 时,灯泡1L 、3L 并联
B .只闭合开关2S 时,灯泡2L 、3L 并联
C .只闭合开关2S 、3S 时,灯泡2L 、3L 串联
D .闭合所有开关时灯泡1L 、2L 并联,3L 短路 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .从图中可以看到,只闭合开关1S 时,电流从电源正极流出,流过灯泡3L ,流过开关
1S ,再流过灯泡1L ,最后回负极,这时灯泡1L 、3L 是串联的,A 错误;
B .从图中可以看到,只闭合开关2S 时,电流从电源正极流出,流过灯泡3L ,流过开关
2S ,再流过灯泡2L ,最后回负极,这时灯泡2L 、3L 是串联的,B 错误;
C .从图中可以看到,只闭合开关2S 、3S 时,电流从电源正极流出,不会流过灯泡3L ,会流过开关3S ,接着电流不会流过开关2S ,因为开关1S 是断开的,电流会流过灯泡2L ,最后回负极,这情况下只有灯泡2L 接在电路中,C 错误;
D .从图中可以看到,闭合所有开关时,电流从电源正极流出,不会流过灯泡3L ,会流过开关3S ,然后分为两部分电流,一部分电流往上流,流过开关2S 、1S 、灯泡1L ,最后回负极,另一部分电流流过灯泡2L ,最后回负极,由上述可知,灯泡1L 、2L 并联,3L 被短路了,D 正确。
故选D 。
19.如图甲所示的电路,电源电压不变,R 2为定值电阻,R 1为热敏电阻,其阻值随温度的变化如乙图.闭合开关S ,当监控区的温度升高时,电压表示数U 与电流表示数I 的关系图像是 ( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
【详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数
U1=U总-U2=U总-IR2,
因U总、R2是定值,所以,电压表示数U1与I为一次函数,其图像是一条倾斜的直线,且电流增大时,电压变小,故选B。
20.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L 1短路,灯L 2会分担电源电压,会变亮,电表有示数.不合题意;
D .电灯L 2短路,电压表也短路无示数.但灯L 1会分担电源电压,会变亮,电流表有示数.不合题意; 故选A 。
21.如图所示,电源电压为3V 且保持不变,滑动变阻器R 标有“1A 15Ω”的字样.当滑动变阻器的滑片P 在最右端时,闭合开关S ,通过灯泡的电流为0.4A ,移动滑动变阻器的滑片P ,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A .向左移动滑动变阻器的滑片P 时灯泡变亮
B .滑片P 在最右端时通过干路中的电流是0.9A
C .R 接入电路的阻值变化范围是5Ω﹣15Ω
D .电路总电阻的最大值为5Ω 【答案】D 【解析】 【详解】
A .由电路图可知,滑动变阻器与灯泡并联,由于并联电路独立工作、互不影响,所以滑片的移动不能改变灯泡的亮暗,故A 错误;
B .当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由于并联电路中各支路两端的电压相等,则通过滑动变阻器的最小电流:
13V
=
=0.2A 15min R I U =Ω
最大 则干路的电流
I min =I L +R 1min =0.4A+0.2A=0.6A ,
故B 错误;
C .由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流为1A ,根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小电阻为:
3V
31A
min Rmax
U R I =
=
=Ω 所以R 接入电路的阻值变化范围是3Ω﹣15Ω,故C 错误;
D .由于当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电阻最大,干路电流最小,所以,根据欧姆定律可得最大总电阻为:
3V
50.6A
max Rmin
U R I =
=
=Ω 故D 正确.
22.在如图所示电路中,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中正确的是()
A.L1和L2并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V,1.2A,0.3A
B.L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A
C.L1和L2串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
D.L1和L2串联,电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
规格相同的两个灯泡均能发光时,它们的连接方式要么是串联,要么是并联。
AB.当两灯泡并联时,电路中电流有两条路径,电流从电源的正极出发,经乙电表后分支,一支经灯泡L1回到电源的负极,一支经灯泡L2、丙电表回到电源的负极,则甲为电压表测电源的电压,乙为电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流,因为并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,由于通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍,由图中数据可知:乙的示数为1.2 A,丙的示数为0.6 A,则甲的示数为0.3 V;乙的示数为0.6 A,丙的示数为0.3 A,则甲的示数为1.2 V,通过L1、L2的电流均为0.3 A,故A、B不正确;
CD.当两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压,因为串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,所以电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数的2倍,由图中数据可知:丙的示数为1.2 V,乙的示数为0.6 V,则甲的示数为0.3 A;丙的示数为0.6 V,乙的示数为0.3 V,则甲的示数为1.2 A,L1、L2两端的电压均为0.3 V,故D 错误,C正确。
故选C。