中考物理—电路类问题的综合压轴题专题复习及答案解析

中考物理—电路类问题的综合压轴题专题复习及答案解析
中考物理—电路类问题的综合压轴题专题复习及答案解析

一、初中物理电路类问题

1.两个灯泡L1和L2分别标有“6V、2A”和“9V、1A”字样,不考虑温度的影响,将它们连入同一电路中,为确保两灯均不坏,下列说法正确的是()

A.将它们串联时,电路两端允许最大电压是15V B.将它们并联时,干路中允许最大电流是3A

C.将它们并联时,电路中允许最大总功率是21W D.将它们串联时,L1允许的最大功率是3W

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由灯泡L1标有“6V、2A”,可以求出

R1===3Ω,

由灯泡L2标有“9V、1A”,可以求出

R2===9Ω,

通过它们的电流和两端电压都不能超过额定值,否则会损坏灯泡;

将它们串联时,则干路最大电流是1A,总电压为

1A×(3Ω+9Ω)=12V,

故A不符合题意;

将它们并联时,干路两端的最大电压为6v,所以干路中允许最大电流

I=+ 2.67A

故B不符合题意;

将它们并联时,电路中允许最大总功率

P=+=16W,

故C不符合题意;

将它们串联时,L1允许的最大电流是1A,所以最大功率

P=I2R==3W,

故D符合题意;

故选D。

2.两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;

3.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。

、、、四处电流的大小,其中4.如图所示电路,闭合开关后,两灯正常发光,比较a b c d

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 。

5.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 。

6.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V 1的示数是7.5V ,电压表V 2的示数为9V ,若电源电压U 为12V ,则L 2两端电压是( )

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。

7.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 。

8.如图为某均匀金属薄板,现测得接线柱A 、B 之间的电阻为R .如果将该电阻板均匀分成9块,并挖去其中一小块,则此时A 、B 之间的电阻变为

A .89

R B .76

R C .910

R D .

67

R 【答案】B 【解析】 【详解】

如图将电阻板看作三个相同电阻串联而成,分别将1、2、3看作一个电阻,4、5、6看作一个电阻,7、8、9看作一个电阻,则由串联电阻规律可知,每个电阻阻值为

1

3

R ,每个电阻由三个相同的块并联组成,设每块电阻阻值为R x ,则由并联电阻规律可知:

111113x x x

R R R R =

++ 解得R x =R ;则当挖去其中一块后,变为两个阻值为R 的电阻并联,整体再与两个阻值为

1

3

R 的电阻串联,则由串并联电阻规律可知总电阻为: AB 1

1721136R R R R R

'=

+?=+ 故选B 。

9.现有三个轻质小球,实验发现其中任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引.由此可判断( )

A .两个小球带负电,一个小球带正电

B .两个小球带正电,一个小球带负电

C .一个小球带正电,一个小球带负电,一个小球不带电

D.一个小球带电,两个小球不带电

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

由题可知,三个轻质小球任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引;

若两个小球带负电,一个小球带正电,或者两个小球带正电,一个小球带负电,则一定会出现带同种电荷的两个小球互相排斥;所以不可能是三个小球都带电,故A、B错误;

若两个小球带异种电荷,另一个小球不带电,则两个带异种电荷的小球靠近时相互吸引,同时两个带电小球都会吸引不带电的小球,故C正确;

若两个小球不带电,另一个小球带电,则两个不带电的小球靠近时不会相互吸引,故D错误;故应选C.

10.如图(a)所示的电路中,当开关S闭合后,电路中通过的电流是0.1 A,电压表V1和V2的示数如图(b)所示,则灯L1、L2两端的电压可能是

A.0.9 V,3.6 V B.0.9 V,0 V

C.4.5 V,0 V D.4.5 V,4.5 V

【答案】ABC

【解析】

【详解】

由电路图可知,两灯泡串联,电压表V2测电源的电压,V1测灯L1两端的电压。电路可能会存在以下几种情况:

(1)若电路正常时:

因串联电路中总电压等于各分电压之和,且V2偏转的角度等于V1偏转的角度,所以,电压表V2选择的量程为0~15V,分度值为0.5V,电源的电压U=4.5V;电压表V1选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡L1两端的电压U1=0.9V;则灯泡L2两端的电压为:

U2=U-U1=4.5V-0.9V=3.6V;

(2)若L1短路,V1偏转的角度为零,图中没有这种情况;

(3)若L2短路,则L2的电压为零,V1和V2测L1的电压,也就是电源电压,即示数相同,若都是大量程,即都是4.5V,若都是小量程,即都是0.9V;即则灯L1、L2两端的电压可能是4.5V、0;或0.9V、0;

(4)若L1断路,V1和V2测电源电压,即示数相同,若都是大量程,即都是4.5V,若都是小量程,即都是0.9V,但电路中无电流,不符合题意;

(5)若L 2断路,V 1不能和电源相连,故示数为零;V 2测电源电压,若是大量程,即是4.5V ,若是小量程,即是0.9V ,但电路中无电流,不符合题意; 故选ABC

11.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

12

1212:::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 。

12.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.R0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R0,故D错误。

故选AC。

二、初中物理电功率的综合计算问题

13.将标有“2V1W”字样的小灯泡(假设灯丝电阻保持不变)和标有“20Ω1A”字样的滑动变阻器连接在如图所示电路图中,其中电源两端的电压恒为4.5V,电流表量程为00.6A,电压表量程为03V。闭合开关,为保证电路安全,在移动滑动变阻器的滑片过程中,下列说法正确的是()

A.电流表示数的变化范围是0.19A0.5A B.电压表示数的变化范围是2V3V

C.滑动变阻器阻值的变化范围是5Ω20ΩD.电路最大电功率是2.25W

【来源】2019年辽宁省沈阳市大东区中考一模物理试题

【答案】D

【解析】 【分析】

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的分析电路中的最大电流和最小电流是关键。 【详解】

由小灯泡标有“2V 1W ”字样可知小灯泡的额定电压为2V ,额定功率为1W ,则小灯泡的额定电流和电阻为

1W ===0.5A 2V P I U 额

额额,()2

2

L 2V ==41W

U R P =Ω

额额

由图可知小灯泡L 和滑动变阻器R 串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。

当电压表示数最大为3V 时,滑动变阻器电阻最大,总电阻最大,电流最小,则 灯泡此时两端电压为

L

4.5V 3V=1.5V U U U ''=-=-滑 电路中的最小电流为

L

min L

L 1.5V ==0.375A 4U I I R ''==Ω

此时滑动变阻器接入阻值最大为

max min 3V =

==80.375A

U R I 'Ω滑滑 电流表允许通过的最大电流为0.6A ,灯泡允许通过的最大电流为0.5A ,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ,又因为他们串联,所以整个电路允许通过的电流为0.5A ,则当电路中电流最大时,灯泡正常发光,两端的电压为额定电压2V ,滑动变阻器两端电压为

L 4.5V 2V=2.5V U U U ''''=-=-滑

滑动变阻器接入电阻最小为

min max 2.5V =

=50.5A

U R I ''=Ω滑

滑 此时电路有最大功率为

max max =4.5V 0.5A=2.25W P UI =?

综上所述则有,

A .电流表示数的变化范围是0.375A 0.5A ,故A 项错误;

B .电压表示数的变化范围是2.5V 3V ,故B 项错误;

C .滑动变阻器阻值的变化范围是5Ω8Ω,故C 项错误;

D .电路有最大电功率为2.25W ,故D 项正确。

故选D 。

14.在如图(a )所示的电路中,电源电压U 0保持不变,R 0为定值电阻,移动滑动变阻器

R 的滑片P ,电压表和电流表示数的部分U —I 关系图象如图(b )所示,则下列说法正确的是( )

①电压表示数为5V 时,R 消耗的电功率最大 ②滑动变阻器的总阻值为20Ω

③电压表示数为5V 和4V 时,R 消耗的总功率相等 ④电压表示数为4V 时,R 0消耗的电功率最小 A .①② B .②③

C .①③

D .②④

【来源】2020年四川省绵阳地区中考一模物理试题

【答案】B 【解析】 【分析】

利用并联电路总电阻与各分电阻的关系,据图分析并联电路的电流、电压关系,再选用欧姆定律,电功率公式进行计算。 【详解】

①由图(b)可知,电压表示数为5.0V 时,

5.0V 0.5A 2 5.0W R R P U I ==??=总总

而电压表示数为4.0V 时,则

4.0V (1A+0.25A)

5.0W R R

P U I '''==?=总总 故①错误;

②由于P 在中点时,R 左、右两部分并联电阻最大,两端电压最大5V ,两边电流相等,均为0.5A 。所以

5V

=100.5A

U R R I =

==Ω右左 故R =20Ω。故②正确;

③在①中已算出电压表示数为5V 和4V 时,R 消耗的总功率相等;故③正确;

④由于R 0在干路上,且为定值电阻,由2

0P I R =,4V 时干路电流1.25A ,大于5V 时的干

路电流1A ,所以4V 时R 0的消耗功率不是最小,故④错误。只有②③正确。 故选B 。

15.如图a 所示是电阻甲和乙的I —U 图像,下列说法不正确的是( )

A .电阻甲为定值电阻,电阻乙的阻值随着温度的升高而减小

B .当电阻甲两端电压为1V 时,R 甲=5Ω,此时甲的实际电功率为0.2W

C .如图b 所示,当开关闭合,电路电流为0.5A 时,电路总电阻是10Ω

D .如图c 所示,当开关闭合,电源电压为2V 时,电路总功率为0.8W 【来源】山东省淄博市沂源县2019-2020学年九年级(上)期中考试物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】

(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,据此结合图像分析甲、乙电阻是否变化,再根据乙电阻热功率与阻值的关系分析作答;

(2)由图像可知,当甲两端的电压为1V 时对应的电流,根据欧姆定律求出R 甲,根据

P UI =求出此时甲的实际电功率;

(3)甲和乙串联,由图b 读出电路电流为0.5A 时甲和乙电阻两端的电压,利用欧姆定律可求出R 乙,根据串联电路的电阻特点可得总电阻;

(4)甲和乙并联,由图c 读出电源电压为2V 时甲和乙电阻对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出总电流,再根据P UI =求出此时电路的总功率。 【详解】

A .由图a 可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变;随着电压的增加,乙电阻的热功率增加,温度升高,其阻值变小,故A 正确,不符合题意;

B .由图a 可知,当甲两端的电压为1V 时,通过的电流为0.2A ,根据欧姆定律可得

1V

052A

Ω.U R I =

==甲甲甲 此时甲的实际电功率

1V 0.2A 0.2W P U I ==?=甲甲甲

故B 正确,不符合题意;

C .如图b 所示,甲、乙串联,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.5A 时,由图a 可知,甲和乙两端的电压均为2.5V ,根据U

R I

=

可知,此时甲乙的阻值相同,则电路总电阻 5Ω5Ω10ΩR R R =+=+=甲乙

故C 正确,不符合题意;

D .如图c 所示,甲、乙并联,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V 时,由图a 可知

0.4A I =甲,0.2A I =乙

根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流

0.4A 0.2A 0.6A I I I =+=+=甲乙

则此时电路的总功率

2V 0.6A 1.2W P UI ==?=

故D 错误,符合题意。 故选D 。

16.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )

A .电源电压为5.5 V

B .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6W

C .滑动变阻器的最大阻值为12.5 Ω

D .电灯的电阻随着电流的增大而减小

【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;

ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以

03V 2.0R U +=电源…①

当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以

04.5V 1.0=R U +电源…②

由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为

12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑

滑动变阻器的最大阻值为

3.5V

=

==3.5Ω1.0A

U R I 滑滑大小 故C 错误;

滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为

2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==?

故B 正确;

D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。 故选B 。

17.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S 1、S 2都闭合时,通过灯泡的电流为I 1,灯泡正常发光;当开关S 1闭合S 2断开时,通过灯泡的电流为I 2,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10Ω

C .当开关S 1闭合S 2断开时,电阻R 的的功率是1.6W

D .I 1:I 2=9:4

【来源】2019年四川省成都市树德实验中学(西区)中考二模物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A .当开关S 1、S 2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U =12V ,电路中的电流

I1=P U

额=

7.2W

12V

=0.6A

灯泡的电阻

R L=

1

U

I

=

12V

0.6A

=20Ω

故A正确,不符合题意;

B.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

P

R

实= 3.2W

20Ω

=0.4A

电路中的总电阻

R总=

2

U

I=

12V

0.4A

=30Ω

R的阻值

R=R总?R L=30Ω?20Ω=10Ω

故B正确,不符合题意;

C.由B知,当开关S1闭合S2断开时,通过电阻R的电流为0.4A,则电阻R的功率

P R=I22R=(0.4A)2 10Ω=1.6W

故C正确,不符合题意;

D.由AB知, I1=0.6A,I2=0.4A,则

I1:I2=0.6A:0.4A=3:2

故D错误,符合题意。

故选D。

18.如图所示的电路中,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样,电压表选用的是

“0~15V的量程,电流表均选“0~0.6A"的量程,电源的电压保持不变。当只闭合开关S1、S3,滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,电路消耗的总功率为2.7W,电流表A的示数为I1,电压表的示数为U1;当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,电流表A的示数为I2,电压表的示数为U2;当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,电流表A1的示数为I3,电压表的示数为U3。若I1∶I2=5∶3,U2∶U3=3∶5,则下列结论错误的是()

A.I2∶I3=3∶2

B.

U1∶U3=4∶3

C.该电路的最小功率为1.08W

D.该电路的最大功率为5.4W

【来源】2019年陕西省西安市西工大附中中考三模物理试题

【答案】B

【解析】

【详解】

根据电路图,分别画出当只闭合开关S1、S3、当只断开开关S1和只闭合开关S1的等效电路图,分别如下图所示:

AB.当只闭合开关S1、S3,滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,图1中只有R1连入电路中,所以U=U1,由欧姆定律可知,电路中电流:1

1

U

I

R

=,电路消耗的总功率

2

1

=2.7W

U

P

R

=

当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,由图2知,R1与R2的最大阻值串联,电压表只测R2两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律可知,此时电路中电流

2

121

20

U U

I

R R R

==

++Ω

由题知

12

:5: 3

I I=

11215320U

I R U I R ==+Ω

解得:R 1=30Ω, 则

1U U ===

所以

219V

=0.18A 2030Ω+20Ω

U I R =

=+Ω

则R 2两端电压

2220.18A?20Ω=3.6V U I R ==

当只闭合开关S 1,滑片P 仍在最右端时,图3中三个电阻串联,电压表测R 1和R 2的总电压,电流表A 1测电路中电流,由题可知

23: 3: 5U U =

3255×3.6V=6V 33

U U ==

此时电路中的电流

123

U

I R R R '=

++

由欧姆定律可得此时电压表的示数

()()312121233

9V

=(30Ω+20Ω)=6V 3020U U I R R R R R R R R '=+=

?+?++Ω+Ω+

解得:R 3=25Ω 则

31239V

=0.12A 30Ω+20Ω+25Ω

U I R R R =

=++

所以

23: 0.18 A: 0.12 A=3: 2I I =

则电压之比为

13: 9 V: 6 V=3: 2U U =

故A 正确,但不符合题意,故B 错误,符合题意;

C .由三个等效电路图可知,当只闭合开关S 1时(图3),滑片在最右端时,电路的总电阻最

大,且电压表和电流表都不超过量程,电源电压一定,由2

U P R

=知此时电路中电功率最

小,所以该电路的最小功率

39V?0.12A=1.08W

P UI

==

最小

故C正确,但不符合题意;

D.当闭合开关S1、S2、S3,只有滑动变阻器连入电路中,电流表A量程0?0.6A,所以电路中最大电流为0.6A,此时总功率最大,所以该电路的最大功率

9V?0.6A=5.4W

P UI

==

最大最大

故D正确,但不符合题意。

故选B。

19.如图的电路中,电源电压为18V且保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,定值电阻R2的阻值为90Ω,电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0~15V。当只闭合开关S,滑动变阻器R1的滑片P置于中点时,灯泡L正常发光(不考虑灯丝电阻的变化)。则下列说法正确的是( )

①动变阻器R1的最大阻值为50Ω

②只闭合开关S、S1,在各元件安全的情况下,小灯泡L消耗的电功率的取值范围是

1.08W~3W

③只闭合开关S、S2、S3,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的最大电功率是10.8W

④只闭合开关S、S1,在各元件安全的情况下,整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W

A.①②B.②③C.③④D.②④

【来源】重庆市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题(第二次定时作业)【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

①根据题意知道,当只闭合开关S,滑动变阻器R1的滑片P置于中点时,灯泡L正常发光,此时由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,由于小灯泡L标有“6V 3W”字样,所以,此时电路的电流是:

3W 0.5A 6V

L L L P I I U ==

== 灯泡的电阻是:

()2

26V =123W

L L U R P ==Ω灯, 又因为电源电压为18V ,所以,滑动变阻器两端的电压是:

=18V 3V 15V L U U U -=-=滑,

由欧姆定律知道,滑动变阻器接入电路的电阻是:

115V ==3020.5A

R R =Ω滑, 滑动变阻器的最大阻值是60Ω,故①错误;

②只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据题意知道,滑动变阻器R 1的滑片P 置于中点时,灯泡L 正常发光,此时灯泡功率最大,当滑动变阻器R 1的滑片P 置于最左端时,灯泡两端的电压最小,功率最小,此时灯泡两端的电压是:

18V

=

=123V 6012L L U U R R R ?Ω=+Ω+Ω

灯滑

故此时灯泡的功率是:

()()2

2

3V ==

0.7512L

U P W R '=Ω

灯小

即小灯泡L 消耗的电功率的取值范围是0.75W~3W ,故②错误;

③只闭合开关S 、S 2、S 3,则R 1与R 2并联,灯泡被短路,电流表测量干路电流,移动滑动变阻器R 1的滑片P 使电流表示数为0.6A 时,电路消耗的电功率最大,由于电源电压为18V 且保持不变,所以,电路消耗的电功率是:

18V 0.6A=10.8W P UI ==?

故③正确;

④只闭合开关S 、S 1,在各元件安全的情况下,滑动变阻器与灯泡串联,当灯泡L 正常发光时,电路电流最大,此时电路消耗的电功率最大,

18V 0.5A=9W P UI ==?最大最大;

当滑动变阻器全部接入电路时,电路电阻最大,由欧姆定律知道,电流最小,此时电路消耗的电功率最小,

==6012=72R R R +Ω+ΩΩ滑最大灯,

由2

U P R

=知道,电路消耗的最小电功率是:

()2

218V ==4.5W 72U P R =Ω

最小

最大

即整个电路消耗的电功率的取值范围是4.5W-9W ,故④正确; 综上所述,只有C 符合题意。

20.如图所示,电源电压为6V 且保持不变,R 0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,电流表的量程为“0-0.6A”,小灯泡上标有“3V1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则以下说法不正确的是

A .当S 闭合,S 1、S 2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6-20Ω

B .当S 闭合,S 1、S 2都断开时,电路消耗的最大功率是3W

C .当S 、S 1、S 2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4W

D .当S 、S 1、S 2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω 【来源】天津市和平区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】

A .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与灯泡串联。由2

U P R

=可得,小灯泡的电阻为:

()2

2L 3V =6Ω1.5W

U R P =

=

由P=UI 可得小灯泡正常发光时的电流:

1.5W

=

=0.5A 3V

P I U =

; 当电路中电流最大时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值:

6V-3V

=6Ω0.5A

U U R I

-=

=

小; 滑动变阻器的规格为“20Ω 1A ”,则最大阻值R 大=20Ω,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω;故A 正确,不符合题意;

B .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与L 串联,电阻最小时电流最大,其最大电流:

6V

==0.5A 6Ω+6Ω

U I R =

最大最小; 电路消耗最大功率:

P 最大=UI 最大=6V×0.5A=3W ;

故B 正确,不符合题意;

C .S 、S 1、S 2都闭合,滑动变阻器与R 0并联,通过R 0的电流:

106V =0.2A 30Ω

U I R =

=; 当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则:

26V

=0.3A 20Ω

U I R =

=最大; 则干路上的电流:

I 最小=I 1+I 2=0.2A+0.3A=0.5A ;

电路消耗的总功率最小值:

P 最小=UI 最小=6V ×0.5A=3W ,

故C 不正确,符合题意;

D .由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A ,则电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻:

6V =10Ω0.6A

U R I =

=总; 滑动变阻器与R 0并联,则:

0111R R R =+滑

总 , 即:

11=10Ω30Ω1R +滑

, 解得R 滑=15Ω.故D 正确,不符合题意。

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