2022年上海中考物理一模试题分类汇编-电学计算-教师

2022年中考一模汇编-电学计算一、综合题1．（2022·上海奉贤·一模）如图所示是某物理小制作小组同学设计的身高测量仪的简易电路图。

电源电压为6伏，R0为定值电阻。

闭合开关，测得并记录部分数据见下表：（1）计算定值电阻R0的阻值；（__________）（2）计算身高180厘米的同学测量时滑动变阻器接入电路的阻值R p；（__________）（3）请说明R0在电路中的作用：______。

（4）甲、乙两同学经过讨论后认为可以用图像法处理数据，并对绘制的h-U p图像作出不同的猜想，如图所示，其中正确的是图______（选填“甲”或“乙”）。

（5）当身高为170厘米的同学测量时电压表的示数为______伏。

【答案】20Ω 40Ω 见解析乙 3【详解】（1）[1]由图可知，R0与R P串联，电压表测R P两端的电压，电流表测电路中的电流，由表中数据可知，电压表的示数为零时，R P连入电路的电阻为零，只有R0的简单电路，电流表的示数是0.3A，定值电阻R0的阻值6V=20 0.3AURI==Ω（2）[2]由表中数据可知，身高180厘米的同学测量时，电压表的示数是4.0V，由串联电路电压的规律可知R0两端的电压U 01=U -U P1=6V -4V=2V通过R 0的电流010102V =0.1A 20U I R ==Ω由串联电路电流的规律和欧姆定律得到滑动变阻器接入电路的阻值P1P1P1P1014V ===400.1AU U R I I =Ω （3）[3]电路中R 0可以保护电路，防止电源短路，烧坏电流表和电源。

（4）[4]当导体的材料和横截面积相同时，长度越长，电阻越大，当h 增大时，R P 增大，由串联分压可知电压表的示数变大，即U P 变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，由P P=U I R 可知U P 和R P 比值变小，U P 和h 比值变小，即h 和U P 比值变大，所以正确的是图乙。

（5）[5]由表中数据可知，当身高是160cm 时，电压表的示数为零时，R P 连入电路的电阻为零，身高180厘米时，滑动变阻器接入电路的阻值是40Ω，h 与R P 成正比，所以当身高是170厘米时，滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω，电路中的电流P206V =0.15A 20+20U I R R ==+ΩΩ电压表的示数为P2P2==0.15A 20=3V U IR ⨯Ω2．（2022·上海徐汇·一模）有一只小灯，正常工作时电压L U 为6伏，通过的电流L I 为0.6安。

①求小灯的阻值L R ；②现有电源、不同规格的滑动变阻器、开关及导线若干。

请设计一个能调节小灯亮度的简单电路，将设计电路图画在虚线框中，并通过计算说明选择的变阻器规格。

已知电压电源U 为9伏保持不变，变阻器1R 、2R 、3R 分别标有“5欧1安”“10欧0.5安”和“20欧1安”字样。

【答案】①10Ω；①，3R【详解】①有一只小灯，正常工作时电压L U 为6伏，通过的电流L I 为0.6安，根据欧姆定律，小灯的阻值L L L 6V 10Ω0.6AU R I === ①因电压电源为9伏，大于灯泡的额定电压6V ，故应将滑动变阻器串联在电路中，如下所示：已知电压电源U 为9伏保持不变，根据串联电路电压的规律，小灯正常工作时，变阻器分得的电压为U 滑=U -UL=9V -6V=3V根据串联电路电流的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻为L 3V 5Ω0.6AU R I ===滑 考虑到实际情况，若想把小灯的亮度调暗时，则灯的电压要小于6V ，此时变阻器分得的电压要大于3V ，由分压原理，变阻器的电阻要大于5Ω，应选用最大电阻大于5Ω的滑动变阻器，因0.6A 0.5A >故选用变阻器3R 。

答：①小灯的阻值L R 为10Ω；①设计的电路图见解析，通过计算选择的变阻器规格为3R 。

3．（2022·上海徐汇·一模）低温碳纤维电热膜是一种发热效率高的新型电热元器件，常用于地板供暖。

如图（a ）所示，电热膜是运用特殊工艺在绝缘材料表面注入一根根导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构。

现裁取一段电热膜接入电路进行分析研究，其中包含2根导电墨线，如图（b ）所示，每根导电墨线的电阻均为60Ω。

①若电源电压为12V ，求通过导电墨线1R 的电流1I ；②若电源电压不变，导电墨线2R 的一部分导电材料脱落，如图（c ）所示，请简要说明电流表示数如何变化及变化的原因；③若为保证电路安全，金属导线上承载电流不能超过0.5A 。

当用电阻为20欧的导电墨线3R 替换2R 时，必须同时调节电源电压大小，求调节后电源电压的最大值U 。

【答案】①0.2A ；①变小，见解析； ①7.5V【详解】解：①每根导电墨线的电阻均为60Ω，若电源电压为12V ，根据并联电路电压的规律，导电墨线1R 的电压为12V ，通过导电墨线1R 的电流1112V =0.2A 60ΩU I R ==' ①导电墨线2R 的一部分导电材料脱落，电流表示数变小。

图中两导电墨线并联，电流表测干路的电流。

导体的电阻大小与导体的长度、材料和横截面积及温度有关，在其它条件不变时，若导电墨线2R 的一部分导电材料脱落，则导体的横截面积变小，2R 的电阻变大，若电源电压不变，由欧姆定律，通过导电墨线2R 的电流变小；根据并联电路各支路互不影响，通过1R 的电流不变，根据并联电路电流的规律，电流表示数变小。

①设调节后电源电压的最大值U ，根据并联电路电压的规律，由欧姆定律，通过3R 的电流为3320U U I R ==Ω通过1R 的电流为1160ΩU U I R == 已知金属导线上承载电流不能超过0.5A ，根据并联电路电流的规律有0.5A 60Ω20ΩU U += 解得调节后电源电压的最大值U =7.5V答：①通过导电墨线1R 的电流为0.2A ；①电流表示数变小；①调节后电源电压的最大值U 为7.5V 。

二、计算题4．（2022·上海长宁·一模）如图（a ）所示的电路，电源电压为10伏且不变，电阻R 1的阻值为20欧，滑动变阻器R 2标有“20欧 2安”字样，电流表的表盘如图（b ）所示。

闭合开关S ，电流表的示数为1.5安。

求：（1）通过电阻R 1的电流I 1；（2）滑动变阻器的阻值R 2；（3）移动滑动变阻器滑片P 的过程中，电流表示数的最大值I max 和最小值I min 。

【答案】（1）0.5A ；（2）10Ω；（3）2.5A ，1A【详解】解：（1）通过电阻R1的电流11110V 0.5A 20ΩU I R === （2）通过滑动变阻器R2的电流I2＝I －I1＝1.5A －0.5A ＝1A滑动变阻器接入的阻值22210V 10Ω1AU R I === （3）由于滑动变阻器允许通过的最大电流为2安，所以，移动滑动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的最大值Imax ＝2A ＋0.5A ＝2.5A当R2最大＝20Ω时，通过滑动变阻器的电流'22210V 0.5A 20ΩU I R ===大 则Imin ＝I1＋I2'＝0.5A ＋0.5A ＝1A答：（1）通过电阻R1的电流是0.5A ；（2）滑动变阻器的阻值是10Ω；（3）移动滑动变阻器滑片P 的过程中，电流表示数的最大值是2.5A ，最小值是1A 。

5．（2022·上海普陀·九年级期末）在图（a ）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，其中R 2的阻值为15欧，闭合开关S ，电流表示数如图（b ）所示。

①求R 2两端的电压。

①求R 1的阻值。

①各电表量程不变，现用变阻器R 0替换电阻R 1、R 2中的一个后，闭合开关S ，在确保电路中各元件正常工作的前提下，移动变阻器滑片，电压表示数的最大变化量为4伏。

请判断变阻器R 0替换的电阻，并求出R 0的最大阻值。

【答案】（1）4.5V ；（2）5Ω；（3）30Ω【详解】解：（1）根据图b ，电流表可知，选择小量程，分度值为0.02A ，此时的读数为0.3A ，根据串联电路电流规律，电流处处相等， R2两端的电压22=0.3A 15=4.5V U IR =⨯Ω（2）R1的电压为12-=6V-4.5V=1.5V U U U =R1的阻值11 1.5V ==50.3AU R I =Ω （3）若变阻器R0替换电阻R1，电压表测量定值电阻R2的电压，当滑动变阻器的阻值为零时，只有定值电阻接入，此时电压表的示数为电源电压，为6V ，此时的电流为2126V =0.4A 15I U R ==Ω电流表是安全的，故可以只有一个定值电阻R2接入电路，根据电压表示数的最大变化量为4伏，可知，电压表的示数最小为2V ，此时滑动变阻器全部接入，此时电路中的电流为22'2V 2=A 151'5U R I ==Ω 此时滑动变阻器的电阻为2-'6V-2V ==302A 15U U R I =滑Ω 若变阻器R0替换电阻R2，电压表测量定值电阻R0的电压，当滑动变阻器的阻值为零时，此时电压表的示数为零，只有R1接入电路，此时电流为126V =1.2A 5I U R ==Ω由于电流表的量程不变，故电流表超过了0.6A ，则说明滑动变阻器的电阻不可能为零；根据电流表的量程可知，此电路的最大电流为0.6A ，则此时电阻R1两端的电压为 1max 1'=0.6A 5=3V U I R =⨯Ω则滑动变阻器两端的电压最小为3V ，当滑动变阻器的阻值慢慢变大，根据串联分压，电压表的示数慢慢变大，但是不会大于电源电压，此时电压表的示数最大变化量不可能为4V ，故不符合题意，故舍弃。

故滑动变阻器R0替代的是R1，R0的最大阻值为30Ω。

答：（1）R2两端的电压4.5V ；（2）R1的阻值5Ω；（3）滑动变阻器R0替代的是R1，R0的最大阻值为30Ω。

6．（2022·上海松江·一模）在图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R 2的阻值为15Ω，闭合开关S ，电流表示数为0.4A 。

①求电阻R 2两端电压U 2。

②根据串联电路电流、电压的特点及欧姆定律，推导出串联电路总电阻R =R 1+R 2【答案】①6V ；②见解析【详解】解：①由电路图可知，R 1与R 2串联，电流表测电路中电流，由题意可知，电流表示数为0.4A ，即电路中电流为I =0.4A ，因电阻R 2的阻值为15Ω，故由欧姆定律可得，电阻R 2两端电压为U 2=IR 2=0.4A×15Ω=6V②设电路中总电阻为R ，电路中电流为I ，因串联电路中电流处处相等，故由欧姆定律可知，电阻R 1两端电压为U 1=IR 1，电阻R 2两端电压为U 2=IR 2，电路的总电压为U =IR 。