2020-2021备战中考物理电路类问题的综合复习附详细答案
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一、初中物理电路类问题
1.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 。
2.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。
3.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;
4.两个定值电阻,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。
5.如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表
A.A的示数是150mA
B.A的示数是70mA
C.A'的示数是80mA
D.A'的示数是30mA
【答案】C
【解析】
【详解】
由电路图知,电流由左侧流入,则分为两支,一支流入A1、左侧灯泡,另一支流入A;由A流出的电流一支流入中间灯泡、A2,另一支流入A3、右侧灯泡,A1、左侧灯泡与中间灯泡、A2的电流汇合后再与A3、右侧灯泡汇合流向负极;故三个灯泡为并联关系,如图所示:
由并联电路的规律可知,A示数等于A2、A3示数之和;A'示数A1、A2的示数之和,
即A的示数:
I=I2+I3=50mA+70mA=120mA;
A'的电流
I'=I1+I2=30mA+50mA=80mA;
故选C。
6.电动自行车两刹车手柄中各有一只开关在行驶过程中,开关处于闭合状态,电动机正常运转.用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动自行车停止工作,图中电路符合要求的是()
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.从图中可以看到,三个开关处于闭合状态,符合在行驶过程中的情况,电动机正常运转;用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,此时电路中没有电流,电动机停止工作,选项A符合题意;
B.从图中可以看到,在行驶过程中,两开关处于闭合状态,电动机正常运转;但是用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机依然有电流流过,还在工作;B项不合题意;
C.从图中可以看到,在行驶过程中要求两开关处于闭合状态,这时没有电流流过电动机,电动自行车就不能正常运作,这种情况矛盾,C项不合题意;
D.从图中可以看到,没有电源,无论开关闭合还是断开,电动自行车都行驶不了,D项不合题意.
7.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。
8.图中,用滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。
要求从正常发光到完全熄灭连续变化,电源为4节干电池,应采取的接法是()
A.C接M,B接N B.A接M,B接N,D接N
C.A接Q,C接M,B接N D.A接N,B接Q,C接M,M接N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知:电源的电压为6V,当灯泡两端的电压为额定电压6V时正常发光,滑动变阻器的移动使灯泡两端的电压发生变化,从而改变灯泡的亮暗,且电路会出现灯泡被短路而熄灭的现象。
A.C接M,B接N,当滑片移到右端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向左移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,所以不符合要求,故A不符合题意;
B.A接M,B接N,D接N,当滑片移到左端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向右移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,所以不符合要求,故B不符合题意;
C.A接Q,C接M,B接N,灯泡与滑动变阻器AP部分并联后与PB部分串联,当滑片P 移至A端时灯泡被短路熄灭,当滑片从A端向B端移动时灯泡两端分得的电压变大,灯泡由熄灭变亮,当移至B端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联灯泡正常发光,符合题意,故C符合题意;
D.A接N,B接Q,C接M,M接N,滑动变阻器与灯泡并联,滑片的移动不能改变灯泡两端的电压,即灯泡的亮暗不变,故D不符合题意。
故选C。
9.如图所示的电路中,当开关S1,S2都闭合时,则
A.电压表被烧坏B.电流表将被烧坏
C .灯L 1亮,灯L 2不亮
D .两只灯泡都将被烧坏
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
开关1S 和2S 都闭合时,两灯以及电压表都被短路,电流表直接和电源连接。
电压表被短路,不会被烧坏;电流表与电源两端直接相连,将被烧坏;两灯都被短路,故灯1L 和2L 都不亮,且都不会被烧坏,故选B 。
10.小明设计了一种停车位是否被占用的模拟提醒装置:用指示灯L 发光的亮和暗分别表示车位被占用和未被占用,车位被占用时控制开关S 闭合,下列能实现此功能的电路是(
)
A .
B .
C .
D .
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
由题知,车位被占用时控制开关S 闭合,此时指示灯L 发光较亮;车位未被占用时开关S 断开,指示灯L 发光较暗.
A .由图知,当开关S 闭合时,此时R 被短路,只有L 接入电路,L 两端的电压为电源电压,指示灯发光较亮;开关S 断开时,L 与R 串联,总电阻较大,电流较小,指示灯发光较暗,故A 符合题意;
B .由图知,当开关S 闭合时,此时L 被短路,指示灯不会发光,故B 不符合题意;
C .由图知,当开关S 闭合时,此时L 与R 串联,此时灯的亮度较暗;开关S 断开时,灯泡不发光;故C 不符合题意;
D .由图知,L 与R 并联,当开关S 闭合或断开,L 始终接入电路中,L 两端的电压始终为电源电压,则灯泡发光的亮度不变,故D 不符合题意. 故选A . 【点睛】
注意熟练应用串、并联电路的电压和电流特点,都是电路的最基本规律,是分析电路的基础,一定要熟练掌握.
11.俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难.救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”,其某一部件外壳上的三个电压表的示数分别为U 1、U 2、U 3,三个电流表的示数分别为I 1、I 2、I 3,它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是
A .U 1=U 2=U 3
B .I 1=I 2+I 3
C .U 1+U 2=U 3
D .以上说法都不正确
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
分析电路图,两电阻串联,三个电流表测量串联电路中的电流,所以三个电流表的示数相同,即I 1=I 2=I 3;电压表V 1测量R 1两端的电压U 1,电压表V 2测量R 2两端的电压U 2,电压表V 3测量R 1和R 1串联两端的总电压U 3,所以U 1+U 2=U 3,故选C .
12.如图所示电路中,三个规格完全相同的灯泡12L L 、和3L 。
开关S 闭合后,三个灯泡都发光,两电流表都有示数。
下列说法正确的是( )
A .若只将灯泡1L 与2L 的位置对调,灯泡3L 的亮度会发生改变
B .若只将灯泡1L 与3L 的位置对调,灯泡2L 的亮度不会发生改变
C .若用电压表12V V 、分别替换电流表12A A 、,电压表1V 的示数比2V 的大
D .若用电压表12V V 、分别替换电流表12A A 、,三个灯泡的亮度会相同 【答案】BD 【解析】 【分析】
本题考查串、并联电路的特点。
【详解】
AB .由电路图可知,三个灯泡并联,由于三个灯泡规格相同,根据并联电路的电流特点,则通过三个灯泡的电流也相同,所以无论怎么调换灯泡的位置,其电流都不变,则亮度也不变,故A 不正确,B 正确;
CD .若用电压表12V V 、替换电流表12A A 、,则三个灯泡变成串联连接,根据串联电路的电流特点,则通过三个灯泡的电流相等,因为三个灯泡规格相同,则三个灯泡的亮度一样,而V 1测灯L 1、L 2的总电压,V 2测灯L 1、L 2的总电压,所以每个灯泡两端的电压相等,
那么12V V 、测得的电压相等,故C 不正确,D 正确。
故选BD 。
二、初中物理电功率的综合计算问题
13.如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R 。
若只闭合开关 S 1,将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时, 电压表V 1示数为 U 1,电压表V 2示数为 U 2;若此时将滑动变阻器的滑片P 移至B 端,电压表V 1示数为U 1′,电压表V 2的示数为U 2′,电流表A 1的示数为0.4A 。
已知:U 1:U 1′=1:2,U 2:U 2′=3:1,R 2=3Ω。
以下说法错误的是( )
A .R 1 的电阻为2Ω
B .电源电压为6V
C .当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30W
D .只闭合开关S 1时,电路消耗的最大功率为7.2 W
【来源】2020年湖北省武汉外国语学校美加分校中考线上诚信检测理综物理试题 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
若只闭合开关 S 1时,电路如下图甲所示,将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时,变阻器连入电路的电阻为0,简化后的电路如下图乙所示。
此时,R 1、R 2两端电压分别为U 1、U 2。
将滑动变阻器的滑片 P 移至 B 端时,电路如下图所示
此时,R 2两端电压为U 2′,变阻器和R 1两端的总电压为U 1′。
此时,电流表示数为I 丙=0.4A ,R 2=3Ω,据U IR =可知,R 2两端电压U 2′为1.2V 。
根据
U 2:U 2′=3:1
结合U 2′为1.2V ,可以推得U 2为3.6V 乙图中,电流表示数I 乙为
22 3.6V
1.2A 3U I R =
==Ω
乙 已知
U 1:U 1′=1:2
根据欧姆定律,有
111
()2
I R I R R =+乙丙
即
111.2A 1
0.4A ()2
R R R ⨯=⨯+
整理得
15R R =
乙图中,电流表示数为1.2A ,根据欧姆定律有
21
U
I R R =
+乙
即
1
1.2A 3U
R =
Ω+……①
丙图中,电流表示数为0.4A ,根据欧姆定律有
21
U
I R R R =
++丙
即
110.4A 35U
R R =
Ω++……②
结合①②,有
16V
2U R ==Ω
则
1510R R ==Ω
只闭合开关S 1时,当变阻器滑片在A 端时,电路中电阻最小,电路总功率最大,为
6V 1.2A 7.2W P UI ==⨯=
当所有开关都闭合时,电路为
三个用电器并联,当变阻器连入电路中电阻为其最大阻值时,电路的总功率最小,为
222222
12
12
(6V)(6V)(6V)
=33.6W
3102
U U U
P P P P
R R R
=++=++++=
ΩΩΩ
滑
滑
故选项A、B、D正确,不符合题意;选项C错误,符合题意。
故选C。
14.王同学在科技周制作了一个多档位电热器模型。
为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图所示。
电源两端电压不变,R1的阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为R2.。
当开关S闭合,S1、S2断开时,将滑动变阻器的滑片置于b端,此时电压表示数为U1,R3消耗的功率P3为6.4W;当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U2;当开关S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于中点,电流表的示数为I2。
已知I1∶I2=3∶7,U1∶U2=2∶9。
则下列说法中正确的是()
A.R2的阻值为30Ω
B.电源电压为30V
C.R3的阻值为20Ω
D.当开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片置于b端时,多档位电热器消耗的电功率为104.4W
【来源】2020届九年级物理培优压轴题专练专题18-电学大综合
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
开关S闭合,S1、S2断开,滑片置于b端时,电路图如图一所示。
开关S、S2闭合,S1断开时,电路图如图二所示。
开关S、S1、S2都闭合时,滑片置于中点时,电路图如图三所示。
ABC.已知R1=20Ω,P3=6.4W,I1∶I2=3∶7,U1∶U2=2∶9,设电源电压为U,由欧姆定律得
112
221
2
1
3
+27
2
U
I R R
U U
I R R
R
R
===
+
此为①式,
1
123
111
22123
2
9
U
R
R R R
U IR R
U U U R R R
⋅
++
====
++
此为②式,
22
333
123
() 6.4W
U
P I R R
R R R
==⋅=
++
此为③式。
由①②③式及R1=20Ω解得
U=36V,R2=30Ω,R3=40Ω
故A正确,BC错误;
D.开关S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片置于b端时,电热器消耗的电功率为
222222
123
123
(36V)(36V)(36V)
140.4W
20Ω30Ω40Ω
U U U
P P P P
R R R
=++=++=++=
故D错误。
故选A。
15.如图所示电路,电源电压不变。
闭合开关 S,当滑片 P 置于变阻器的b 端时,电压表的示数为6V,当滑片 P 置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了 2V,从 P 置于中点开
始在 20s 内定值电阻R1产生的热量为 64J,则下列判断正确的是
A.R1 的阻值为10Ω
B.滑动变阻器 R 的最大阻值为20Ω
C.电源电压为 10V
D.R1先后两次消耗的电功率之比为 3:4
【来源】湖南师大附中博才学校2018-2019学年九年级(上)期末考试物理试题
【答案】B
【解析】
【详解】
由电路图可知,当滑片P置于变阻器的b端时,定值电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联;当滑片P置于变阻器的中点时,定值电阻R1与滑动变阻器阻值的一半串联。
AB.根据串联电路的分压特点可知,当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为:
6V−2V=4V,
∵串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,
∴根据欧姆定律可得:
U=I1R1+6V,
U=I2R1+4V,
I1=6V
R
,
I2=4V
1
2
R=
8V
R
,
∵电源的电压不变,
∴
I1R1+6V= I2R1+4V 即:
6V R R1+6V=
8V
R
R1+4V
简化可得:
R1=R,
根据Q=I2Rt可得,P置于中点时,在20s内定值电阻R1产生的热量:
Q1=I22 R1t=(8V
R
)2 R1×20s=
()2
2
8V
R
×R×20s=
()2
8V
R
×20s=64J,
解得:
R=20Ω,即;
R1=20Ω,故A不正确、B正确;
C.电源的电压:
U= I1R1+6V=6V
R
R1+6V=
6V
20Ω
×20Ω+6V=12V,
故C不正确;
D.根据P=I2R可得,R1先后两次消耗的电功率之比:
P1:P′1=(I1)2 R1:(I2)2 R1=(I1)2: (I2)2=(6V
R
)2:(
8V
R
)2=9:16,
故D不正确。
16.图甲是用于焊接塑料水管的热熔器,其电路如图乙所示,加热电阻R1=66Ω、
R2=176Ω,S1是手动控制开关,S2是可随温度自动跳转的温控开关,R0是特殊限流电阻,热熔器加热时R0的电阻较大,LED指示灯发红光,保温时R0的电阻较小,LED指示灯发绿光。
已知LED灯发光两端电压保持不变,下列说法错误的是()
A.开关S1和S2都闭合时,热熔器处于加热状态
B.开关S1闭合,S2断开时,R1的功率小于R2的功率
C.保温状态时加热电路的电功率为300W
D.发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流
【来源】湖北省黄石市大冶市2018届九年级上学期期末考试物理试题
【答案】C
【解析】
【分析】
电源电压不变,根据电功率的公式
2
U
P
R
=可知电路中的总电阻越小,电路的加热功率越
大,热熔器处于加热状态,反之处于保温状态;
(1)开关S1和S2都闭合时,电阻R2被短路,只有R1工作,电路中的总电阻最小,根据
2
U
P
R
=分析电功率的变化,从而得到处于哪种状态;
(2)开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,根据串联电路电流的规律和电功率的公式得到
两个电阻电功率的大小关系;
(3)
两个电阻串联时,电路中的总电阻最大,根据2
U P R
=可知处于保温状态,根据电功率
的公式得到保温状态时加热电路的电功率;
(4)加热时和保温时LED 灯两端电压保持不变,根据串联电路的电压特点可知R 0两端的电压不变,根据欧姆定律比较两者的电流关系。
【详解】
A .开关S 1和S 2都闭合时,R 2被短路,加热电路只有R 1工作,加热电阻最小,根据
2
U P R
=可知电功率较大,处于加热状态,故A 正确,不符合题意; B .开关S 1闭合,S 2断开时, R 1与R 2串联,串联电路中各处的电流相等,R 1<R 2,由
2P I R =可知,R 1的功率小于R 2的功率,故B 正确,不符合题意;
C .R 1与R 2串联,电路中的总电阻最大,根据2
U P R
=可知处于保温状态,加热电路的电
功率
22
12(220V)200W 66Ω176Ω
U P R R ===++
故C 错误,符合题意;
D .热熔器加热时R 0的电阻较大,LED 指示灯发红光,保温时R 0的电阻较小,LED 指示灯发绿光,LED 灯发光时两端电压保持不变,且电源电压为220V 不变,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知R 0两端的电压不变,因热熔器加热时R 0的电阻较大,则由U I R
=
可知,此时电路中的电流较小,发红光时LED 灯的电流小于发绿光时LED 灯的电流,故D 正确,不符合题意。
故选C 。
【点睛】
本题考查串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,电功率的公式P UI =,即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积。
17.如图所示,电源两端电压恒定,闭合开关,灯泡L 1比灯泡L 2电阻大,则( )
A .灯泡L 1比L 2的亮
B .电流表A 1示数比A 2的大
C .若L 1灯丝烧断,L 2两端电压变大
D.若L2灯丝烧断,电流表A示数变小
【来源】广东省广州市南沙区2017届中考物理一模试题
【答案】D
【解析】
【详解】
AB.由图可知,两只灯泡并联,两灯泡电压相等,灯泡L1比灯泡L2电阻大;由I=U/R可得,通过L1的电流小,即电流表A1示数比A2的小,U1=U2,由P实=UI可知,P实1<P实2,灯泡L2比L1的亮,故AB错误;
C.因为两灯泡并联,由并联电路电压关系可知两灯泡两端电压相等,若L1灯丝烧断,L2两端电压不变,故C错误;
D.由图可知,电流表A1测量灯泡L1的电流;电流表A2测量灯泡L2的电流;电流表A测量干路上的电流;若L2灯丝烧断,电流表A2示数为0,根据并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和,可知电流表A示数变小,故D正确。
故选D。
18.如图所示的电路中,电源电压12V且保持不变,灯丝电阻不随温度变化,灯泡L的额定功率为7.2W。
当开关S1、S2都闭合时,通过灯泡的电流为I1,灯泡正常发光;当开关S1闭合S2断开时,通过灯泡的电流为I2,灯泡的功率是3.2W,则下列计算结果不正确的是()
A.灯泡电阻是20Ω
B.电阻R的阻值是20Ω
C.当开关S1闭合S2断开时,电阻R的功率是1.6W
D.I1∶I2=9∶4
【来源】四川省成都南开为明学校2019-2020学年九年级4月月考物理试题(在线考试)【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.当开关S1、S2都闭合时,电路为灯泡的简单电路,灯泡正常工作,电源的电压为12V,电路中的电流
I1=
7.2W
12V
P
U
=
额=0.6A
灯泡的电阻
R L=
1
12V
0.6A
U
I
==20Ω
故A
正确,不符合题意;
BC.当开关S1闭合S2断开时,灯泡和电阻R串联,电路中的电流
I2=
L
3.2W =
20
P
RΩ
实=0.4A 电路中的总电阻
R总=
212V 0.4A
U
I
==30Ω
R的阻值
R=R总-R L=30Ω-20Ω=10Ω
电阻R的功率
P R=I22R=(0.4A)2×10Ω=1.6W
故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.两次通过灯泡的电流之比
I1∶I2=0.6A∶0.4A=3∶2
故D错误,符合题意。
故选BD。
19.小明设计了一个多档位电加热器,电路如图所示,其中R1、R2、R3为发热电阻,三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯,其消耗的电功率可忽略不计。
小明设想通过开关的组合,使电加热器具有多档功率。
当只S1闭合时,测得功率为200W;当只S2闭合时,测得功率为100W;此电热器最大发热功率为800W,则()
A.当只S3闭合时,电热器功率为500W
B.此电热器共有六档不同的功率
C.电阻R1、R2、R3的阻值之比为5∶10∶2
D.正确使用此电热器,在连续用电1min内可能耗电24000J
【来源】2019年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题
【答案】AC
【解析】
【分析】
(1)由电路图可知,三个发热电阻并联,由并联电路特点可以求出各电阻的功率,求出只有S3闭合时的功率;
(2)三个开关的通断组合成不同的连接方式,其发热功率不同;
(3)由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值;
(4)由电功公式W Pt
=分析电热器消耗的电能。
【详解】
A .三个开关都闭合时,三个发热体并联,功率等于三个功率之和,最大为800W ,所以当只S 3闭合时,电热器功率为
312800W 200W 100W 500W P P P P =--=--=
故A 正确;
B .三个开关的通断组合成的连接方式有:只S 1闭合;只S 2闭合;只S 3闭合;只S 1、S 2闭合;只S 1、S 3闭合;S 2、S 3闭合;只S 1、S 2、S 3都闭合;共七种组合方式,即为七个档位,故B 错误;
C .由2
U P R
=可得,三个发热电阻的阻值之比
2221231
23111
::::::5:10:2200W 100W 500W U U U R R R P P P ===
故C 正确;
D .只S 1闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
411200W 60s 1.210J W Pt ==⨯=⨯
只S 2闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
322100W 60s 610J W P t ==⨯=⨯
只S 3闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
433500W 60s 310J W Pt ==⨯=⨯
只S 1、S 2闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
4
412()(200W 100W)60s 1.810J W P P t =+=+⨯=⨯
只S 2、S 3闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
4523()(100W 500W)60s 3.610J W P P t =+=+⨯=⨯
只S 1、S 3闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
4613()(200W 500W)60s 4.210J W P P t =+=+⨯=⨯
开关全部闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
4
7123
()(200W 100W 500W)60s 4.810J W P P P t =++=++⨯=⨯ 故D 错误。
故选AC 。
20.如图所示,将灯L 1、L 2按图甲、乙两种方式接在电压均为U 的两个电路中,在图甲中灯L 1的功率为4W ,在图乙中灯L 1的功率为9W 。
设灯丝电阻不变。
下列说法中正确的是
A .甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2
B .甲、乙两图中灯L 1两端的电压之比是2:3
C .L 1、L 2两灯灯丝电阻之比是2:1
D .乙图中灯L 1、L 2的功率之比是2:1
【来源】河南省焦作市2018-2019学年九年级(上)期末检测物理试题 【答案】BC 【解析】 【详解】
B .由图甲知道,两灯串联,根据题意,由2
U P R
=知道,
2111
4U P W R =
=, 由图乙知道,两灯并联,所以U =U 1′=U 2′,由2
U P R
=知道,
211
9U P W R '==, 所以,
2
1211221
1
1
4949P P U R U W U U W R ====',
解得甲、乙两图中灯L 1两端的电压之比是:
11123
U U U U ==' , 故B 正确;
C .由于U 1 =2
3U ,根据串联电路的电压特点知道,U 2 =13
U ,由串联电路的分压原理知
道,L 1、L 2两灯灯丝电阻之比是:
11222
2311
3
U
R U R U U === , 故C 正确;
D .乙图中灯L 1、L 2并联,两端电压相等,由2
U P R
=知道,灯L 1、L 2的功率之比是:
21212212
12U R R U R P P R '==='
, 故D 错误;
A .甲电路中电流是:
12222
=
23U U U
I R R R R R ==++串
乙电路中电流是:
12222
3=
22U U U U U I R R R R R +=+=并, 由P=UI 知道,甲、乙两图电路消耗的总功率之比是:
22
32=392U
U P R U P U R ⨯
=⨯甲
乙,
故A 错误。