中考物理压轴题专题电路类问题的经典综合题及详细答案
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一、初中物理电路类问题
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,则( )
A .电流表示数变大,电压表示数变大
B .电流表示数变小,电压表示数变小
C .电流表示数变大,电压表示数变小
D .电流表示数变小,电压表示数变大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,R 1与滑动变阻器R 3并联后,与R 2串联,电流表测通过R 3的电流,电压表测R 1两端电压。
当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,R 3接入电路中电阻增大,则电路中总电阻变大,根据
U
I R
=
可知,电路中总电流变小;又根据U IR =可知,R 2两端电压U 2变小,因为电压表示数
2U U U =-源
电源电压保持不变,所以电压表示数变大。
根据U
I R
=
可知,电压表示数变大时,通过R 1的电流变大,又因为电路中总电流变小,由并联电路的电流规律可知,通过R 3的电流变小,即电流表示数变小。
故选D 。
2.如图所示电路,闭合开关 S 1、S 2,下列对电路的分析正确的是( )
A .L 1 与 L 2 并联,电流表 A 1 测 L 2 的电流
B .L 1 与 L 2 串联,电流表 A 2 测干路上的电流
C .当开关 S 2 断开时,通过 L 1 的电流不变, A 2 的示数变小
D .当开关 S 2 断开时, A 2 的示数不变,通过 L 1 的电流变大 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
AB .由图可知,闭合开关 S 1、S 2,L 1 与 L 2 并联,电流表 A 1 与 L 2 在同一支路,所以的电流表 A 1 测 L 2 的电流,电流表 A 2测量干路电流,故A 正确、B 错误;
CD .并联电路各支路互不影响,由图可知,当开关 S 2 断开时,L 2 所在支路断开,通过L 2电流为0,通过 L 1 的电流不变,干路电流表A 2示数变小,故C 正确、D 错误。
3.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 .
4.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。
5.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 。
6.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
()2
211112483V ΩW U R P ===,()2
2222
1224V Ω6W U R P === 两灯的电阻之比为
12482:124Ω
Ω
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
1
2
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
212
2
72
V
W
Ω
U
P
R
===
故D正确。
故选D。
7.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压U为12V,则L2两端电压是()
A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V
【答案】A
【解析】
【详解】
由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压,则
127.5V---
U U
+=①,
239V---
U U
+=②,
12312V---
U U U=
++③;
解得U2=4.5V;
故选A。
8.2019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S 1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 。
9.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=1
U I
并大
=20V 3A=60W
故D正确。
故选BCD。
10.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时()
A.电流表A1示数变小,电压表V示数不变
B.电流表A2示数变大,电压表V示数不变
C.电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D.电压表V示数与电流表A2示数比值变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源的电压。
因电源电压不变,所以,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电压表V 的示数不变。
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变;当滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变
大,由=U
I
R
可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A2的示数变小。
综上可知,电压表V的示数不变,电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变小,故AB错误;
CD.因为电压表V的示数不变,电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变小,所以电压表V的示数与电流表A1的示数的比值不变,电压表的示数与电流表A2的示数的比值变大,故C正确,D错误。
故选C。
11.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。
12.两个定值电阻,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
=求出电路中的最大总功率;已知两电阻允许通过的最流的特点求出干路电流,利用P UI
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 。
13.如图,三个不同的灯泡接在电源上,A 1的示数为I 1,A 2的示数为I 2,A 3的示数为I 3,各表读数关系正确的是( )
A .I 1=I 2=I 3
B .I 1=I 2+I 3
C .I 3>I 2>I 1
D .I 1>I 2>I 3
【答案】D 【解析】 【分析】
由图可知三灯泡并联,A 3测通过L 3的电流,A 2测通过L 2、L 3的电流,A 1测干路电流,则由并联电路的电流规律可知三表中电流的大小关系。
【详解】
由图可知三灯泡并联,A 3测通过L 3的电流,A 2测通过L 2、L 3的电流,故一定有
I 2>I 3
A 1测通过三个灯泡的电流,故一定有
I 1>I 2
所以
I1>I2>I3
故选D。
14.受新型冠状病毒的影响,一“罩”难求。
一般医用口罩至少要有三层,外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物,中间层经过静电处理,可以阻挡细菌等微小颗粒(潮湿环境中会失去静电),内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。
某口罩的构造如图所示。
下列说法正确的是()
A.口罩潮湿后防护能力降低B.佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外C.口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华形成
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.潮湿环境中会失去静电,口罩潮湿后,会失去静电,中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒, 口罩防护能力降低,A正确;
B.由题意可知,内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等,那么白色吸水无纺布应该是内层,有吸水能力,佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内,B错误;
C.带电体能吸引轻小物体,所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒,但它不是磁体,不能吸引小磁针,C错误;
D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的,D错误。
故选A。
15.两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;
16.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 。
17.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 。
18.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。
19.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。
20.如图,电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是()
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变小B.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变
C.电流表A的示数变小,电压表V2的示数不变D.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,接入电路中的
电阻变大,电路中的总电阻变大,由=U
I
R
可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故A错误;
B.由电压表V2 的示数变大、电流表A的示数变小可知,电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大,故B错误;
C.由=
U IR可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故C错误;D.因电源电压保持不变,两电压表的示数之和即为电源的电压,所以,电压表V1与电压表V2的示数之和不变,故D正确。