备战中考物理备考之电路类问题压轴培优 易错 难题篇含答案
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一、初中物理电路类问题
1.将规格为“12V 3W ”的灯1L 和规格为“12V 6W ”的灯2L 串联在电压为12V 的电路中,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )
A .1L 与2L 灯丝电阻之比为1:2
B .1L 灯与2L 灯实际功率之比为1:2
C .两灯均不能正常发光,灯2L 更亮些
D .两灯消耗的总功率为2W
【答案】D
【解析】
【详解】
A .根据2
U P R
=可得,两灯的电阻 ()22111
12483V ΩW U R P ===,()2
22221224V Ω6W U R P === 两灯的电阻之比为 12482:124ΩΩ
R R == 故A 错误;
B .因为两灯串联,所以通过两灯的电流相等,根据2P I R =可得,两灯消耗的实际功率为
211实1P I R =,222实2
P I R = 两灯消耗的实际功率之比为
12
2:1实1
实2
P R P R == 故B 错误; C .灯泡的亮度由灯泡消耗的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,由B 分析知,灯1L 的实际功大于灯2L 的实际功率,1L 比2L 亮,故C 错误;
D .由于两灯串联,由串联电路电阻的特点知,电路中的总电阻为
11482472ΩΩΩR R R =+=+= 由2
U P R
=得,两灯消耗的总功率为 ()2
212272V W Ω
U P R === 故D 正确。
故选D 。
2.如图所示,电源电压为3V ,闭合开关S ,电压表的示数为2V ,忽略温度对灯丝电阻的影响。
则( )
A .通过灯泡L 1的电流比L 2的电流大
B .灯泡L 1两端的电压是1V
C .灯泡L 1和L 2的电阻之比是2∶1
D .若灯泡L 2灯丝烧断,电压表示数为零
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A .从图中可以看到,这是一个串联电路,串联电路电流处处相等,所以通过灯泡L 1的电流和L 2的电流一样大,A 项不合题意;
B .从图中可以看到,电压表测的是灯泡L 1的电压,电压表的示数是2V ,那么灯泡L 1两端的电压是2V ,B 项不合题意;
C .根据串联电路的电压规律可知,灯泡L 2两端的电压是
21-3V -2V 1V U U U ===
那么灯泡L 1和L 2的电阻之比是 121212:::2V :1V 2:1U U R R U U I I
==== 灯泡L 1和L 2的电阻之比是2∶1,选项C 符合题意;
D .若灯泡L 2灯丝烧断,那么没有电流流过L 2,也没有电流流过电压表,电压表示数为零,选项D 符合题意。
故选CD 。
3.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 。
4.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L 1
C .电流表测的是灯泡L 1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L 1,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。
5.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现两个电表的示数都变大,则出现这种故障的可能原因是()
A.R1短路B.R1断路C.R2短路D.R2断路
【答案】C
【解析】
【分析】
判断电路故障问题,是中考题中常见的题型,在不能直接确定故障原因时,将选项逐一代入题干,检查是否符合题意。
【详解】
A.如果R1发生了短路,电压表示数变为零,故A错误;
B.如果R1发生了断路,电流表示数变为零,故B错误;
C.如果R2出现短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,故C正确;
D.如果R2出现断路,电流表示数变为零,故D错误。
故选C。
6.用一个导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b(a和b互相连接),a比b 的横截面积大,将它们接入电路中,如图所示,通过a、b电流分别为I a,I b,a、b两端电压分别为U a,U b,则下列说法正确的是
A.I a>I b、U a=U b B.I a<I b、U a=U b
C.I a=I b、U a>U b D.I a=I b、U a<U b
【答案】D
【解析】
【分析】
利用电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关的知识进行分析即可判断;因两电阻串联,则由串联电路的电压和电流规律可知两导体中的电压、电流关系.
【详解】
同时a 和b 是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两端导体,S a >S b ,所以b 段电阻大,所以a b R R <;因两电阻串联,故两部分导体电流相等,即a b I I ,根据欧姆定律可知,电阻越大,分担的电压越多,即a b U U <.
故选D .
【点睛】
本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的应用,关键是根据影响电阻的大小因素确定两段导体电阻的大小.
7.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 .
8.如图所示,电源电压为6V ,闭合开关后,电压表的示数为4V ,下列描述不正确的是( )
A .L 1两端电压为2V
B .L 1两端电压为4V
C .L 2两端电压为4V
D .L 1和L 2两端电压之和为6V
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】 由图可知,L 1、L 2串联,电源电压为6 V ,故开关闭合后,两个灯泡的总电压是6 V , 电压表测L 2两端的电压,则L 2两端的电压:24V U =.
因为两灯串联,根据串联电路电压关系,
则L 1两端的电压:126?
V 4?V 2?V U U U =-=-=.所以B 错误,ACD 正确. 故选ACD
9.如图所示,两个规格不同的电灯L 1、L 2接在电路中.闭合开关,以下判断正确的是( )
A .L 1、L 2串联
B .通过L 1、L 2的电流相等
C .电流表测干路中的电流
D .电流表测通过L 2的电流
【答案】C
【解析】
【详解】 由图示可知,当开闭合后,两个灯泡是并联的,电流表测通过两个灯泡的总电流,由于两个灯泡不相同,电压相等,所以通过它们的电流是不相等的,故应选C .
10.如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P 是一个可以紧贴AB 滑动的金属滑片,S 为自动控制开关。
闭合开关S ,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量;当被测物体的质量超过电子秤量程时,开关S 自动断开,电子秤无示数。
则下列判断正确的是( )
A .电子秤的刻度表是一个电流表,它的示数越大说明所称物体质量越大
B .电子秤的刻度表是一个电压表,它的示数越小说明所称物体质量越大
C .电子秤的AB 部分是一个滑动变阻器,且A 端与P 接触的地方为绝缘体
D .0R 电阻去掉后,也能保证电路安全工作
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A B .电子秤刻度表串联在电路中,电子秤刻度表应该是电流表,不是电压表;当盘中放入物体质量越大时,滑片下移,变阻器连入电路的电阻越小,由欧姆定律可知,电流越大,即它的示数越大,故A 正确,B 错误;
C .金属片P 和AB 构成了一个滑动变阻器,闭合开关S ,秤盘内不放物体时,滑片在A 端,电子秤刻度表示数为0,说明电路是断路,则A 端是绝缘体,故C 正确;
D .R 0电阻为保护电路的电阻,可以避免电路中电流过大,不能去掉R 0,故D 错误。
故选AC 。
11.小明用两个小灯泡L 1、L 2按如图所示电路“探究串联电路中的电压关系”。
闭合开关后,用电压表分别测量U ab 、U bc 、U ac 三处电压。
关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A .测出U ab 间电压后,保持b 不动,将a 改接到c ,就可以测出U bc
B .若实验时电压表示数0ab ac U U =≠,可能是a 、b 之间发生了断路
C .若实验时电压表示数0ab U =,0bc ac U U =≠,则一定是a 、b 间短路了
D .测ac 间电压时电压表的偏转角度一定是测ab 间电压表偏转角度的2倍
【答案】B
【解析】
【详解】
A .用电压表测ab 间的电压,那么与a 端相接的是电压表的正接线柱,与b 端相接的是电压表负接线柱,如果测出U ab 间电压后,保持b 不动,将a 改接到c ,那么电流就会从b 端流入,即是从电压表负接线柱流入,正接线柱流出,这样是不能测出U bc 的,A 错误;
B .假设a 、b 之间发生了断路,那么ab U U =电源,当电压表并联在a 、c 两端时,电流往电压表流,那么ac U U =电源,这与题干条件相符合,那么可能是a 、b 之间发生了断路;假设a 、b 之间发生了短路,那么0ab U =,这与题干条件不符合,所以不可能是a 、b 之间发生短路;假设b 、c 之间发生了断路,那么0ab U =,这与题干条件不符合,所以不可
能是b 、c 之间发生断路;假设b 、c 之间发生了短路,那么ab U U =电源,ac U U =电源,这与题干条件相符合,所以可能是b 、c 之间发生了短路;综上所述,可能是a 、b 之间发生了断路,B 正确;
C .假设a 、b 之间发生了断路,那么ab U U =电源,这与题干条件不符合,所以不可能是a 、b 之间发生了断路;假设a 、b 间发生短路,那么0ab U =,bc ac U U U ==电源,这与题干条件相符合,所以可能是a 、b 间发生短路;假设b 、c 间发生了断路,那么
0ab U =,0bc ac U U =≠,这与题干条件相符合,所以可能是b 、c 间发生了断路;假设b 、c 间发生了短路,那么ab U U =电源,这与题干条件不符合,所以不可能是b 、c 间发生了短路;综上所述,可能是a 、b 间发生短路,也可能是b 、c 间发生了断路,C 错误; D .如果两灯泡的电阻大小不相等,那么两灯泡两端的电压是不相等的,ac 间电压是电源电压,ab 间电压是灯L 1的电压,那么测ac 间电压时电压表的偏转角度不是测ab 间电压表偏转角度的2倍,D 错误。
12.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S 1和一个指示灯L 1(相当于电阻很大的灯泡),台灯开关和灯泡用S 2、L 2表示,当只闭合S 2时,台灯不发光,当闭合S 1时,指示灯发光,再闭合S 2时,台灯发光;如果指示灯损坏,S 1和S 2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L 1和L 2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S 2,灯泡L 2亮,故B 不符合题意;
C .由图可知,当灯泡L 1损坏时,整个电路是断开的,灯L 2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S 2时,电路中无电流,台灯不发光;当闭合S 1时,指示灯发光,再闭合S 2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,S 1和S 2时都闭合,台灯也能发光,故D 符合题意。
故选D 。
13.如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器滑片由左向右移动时,电压表V 1示数变化量(绝对值)为∆U 1,电压表V 2示数变化量(绝对值)为∆U 2,则
A .21U U ∆>∆
B .21U U ∆=∆
C .21U U ∆<∆
D .无法比较
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】 电阻R 1、R 3和滑动变阻器R 2串联,当滑动变阻器滑片由左向右移动时,电路中的总电阻变大,根据串联电路的电阻分压特点可知,电阻R 1、R 2两端的电压变小,滑动变阻器两端的电压变大;因为:
U 2=U -U 1-U 3
所以:
△U 2=△U 1+△U 3
故:
△U 2>△U 1。
故选A 。
14.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R 1=R 2<R 3,电流表的读数分别是:A 1为0.3A ,A 2为0.15A ,A 3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。
15.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。
16.某商场安装的新型火灾报警器有手动报警和自动报警两种模式,当发生火灾,室内烟雾浓度超过设定值时,安装在电路中的感应器会使得开关1S闭合,报警器响(符号同电
铃)且窗户自动打开(窗户制动机符号为M );或人手动按下报警按钮,开关2S 闭合,报警器响且窗户自动打开.图中符合上述要求的电路图是 ( )
A .
B .
C .
D .
【答案】A
【解析】
【分析】
串并联电路的识别。
【详解】
由题意可知,传感器会使开关1S 闭合,报警器响,且窗户自动打开,可知1S 和电铃、电动机是一个串联电路;同时也可手动闭合开关2S ,报警器响且窗户自动打开,由此可得开关2S 与1S 并联,2S 和电铃与电动机串联,符合要求的只有电路A ,故选A 。
【点睛】
较难题。
失分原因:一是没有理解题干中的要求;二是不会根据串并联电路的特点逆向推断所设计的电路中用电器和开关的串并联关系。
17.如图所示电路,闭合开关后,两灯正常发光,比较a b c d 、、、四处电流的大小,其中可能正确的是( )
A .a d I I >
B .a b I I <
C .b c I I >
D .c d I I =
【答案】C
【解析】
【详解】 A .由图知两灯并联a 、d 均为干路,电流相等,故A 错误;
BD .由图知两灯并联,并联电路中干路电流大于支路电流,故BD 错误;
C .没有给出两灯泡的其他信息,当两灯规格相同时,两灯电流相等,当两灯规格不同
时,电阻小的,电流大,b 处电流可能大于c 处电流,故C 正确。
故选C 。
18.如图所示的电路中,电源两端电压为6V 并保持不变,定值电阻1R 的阻值为10Ω,滑动变阻器2R 标有“50Ω 0.5A ”字样,电压表量程为0~3V ,电流表量程为0~0.6A 。
当开关S 闭合,为保证电路安全,下列说法中正确的是
A .滑动变阻器的阻值变化范围是0Ω~50Ω
B .滑动变阻器的阻值变化范围是2Ω~50Ω
C .电流表的示数变化范围为0.1A ~0.6A
D .电压表的示数变化范围为1V ~3V
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意知当电压表示数为3V 时,滑动变阻器的阻值最小,此时的电流最大,此时电流的大小为
2113V =0.3A 10Ω
U I I I R ===
= 此时滑动变阻器的两端电压为 216V-3V=3V U U U =-=
此时滑动变阻器的阻值为
2223V =10Ω0.3A
U R I == 当滑动变阻器的阻值250ΩR =时,电流最小,电压表的示数最小,此时电流的大小为
126V ==0.1A +10Ω+50Ω
U U I R R R =
= 电压表的示数为 110.1A 10Ω=1V U I R ==⨯
所以滑动变阻器的阻值变化范围是10Ω~50Ω,电流表的示数变化范围为0.1A ~0.3A ,电压表的示数变化范围为1V ~3V ,故选D 。
19.某银行金库大门是由电动机控制的,钥匙(电路开关)分别由两名工作人员保管,一
把钥匙无法打开,要两把钥匙同时使用才能使电动机工作从而把大门打开.下图中符合这一要求的电路图是
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
A 两个钥匙是串联的,只要都闭合时,电路才接通,只闭合一个是断路.符合题意
B 开关是并联的,只要闭合一个开关,电路就接通,电动机就工作了,不符合要求
C 只闭合钥匙1的开关,电路就接通了,两开光都闭合了,就短路了,不符合要求
D 只能用钥匙1来控制电动机工作,钥匙2只要闭合,电路就短路了,不符合要求
20.如图所示,开关S闭合时通过L1、L2和L3的电流分别是0.4A、0.2A和0.8A,则电流表A2、A3和A4的示数分别为()
A.1A、0.4A、0.6A
B.0.4A、0.6A、1A
C.0.6A、1A、0.4A
D.0.6A、0.4A、1A
【答案】A
【解析】
【详解】
可以将电路图简化,简化电路如下图:
由图可以看出:A1测总电流,A2测L2、L3中电流,A3测L1电流,A4测L1、L2电流,即:A1中电流为干流电流,电流为:
I1=0.4+0.2+0.8=1.4A;
A2中电流为L2、L3中电流之和,电流为:
I2=0.2+0.8=1A;
A3测L1电流,电流为:
I3=0.4A;
A4测L1、L2电流,电流为:
I4=0.4A+0.2A=0.6A。
故选A。
21.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 。
22.用滑动变阻器改变电路中小灯泡的亮度。
如图所示的滑动变阻器的四种接法中,闭合开关后能直接进行实验的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】A
【解析】
【详解】 A .从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关后能直接进行实验,选项A 符合题意;
B .从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最小,为零,闭合开关后不能调节电路中小灯泡的亮度,B 项不合题意;
C .从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片左边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,C 项不合题意;
D .从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片右边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,D 项不合题意。