2021年科学中考真题分类汇编09：电学（解析版）

2021年科学中考真题分类汇编09：电学

一、单选题

1.（2021.绍兴）学生发明了一款智能头盔。只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号。

当电动车上的信号接收器⑸）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2）,车才能正常启动。下列电路符合要求的是

（）

【答案】A

【解析】由题干可知，该电路要满足两个开关都闭合后电路才能正常使用；

A、串联电路，只有两个开关都闭合，电动机才能工作；故A正确；

B、闭合，电动机就可以工作，闭合S2后电路短路；故B错误；

C、闭合Si电动机即可开始工作，闭合S2后电路短路；故C错误；

D、Si和S2任意闭合一个电动机都能工作；故D错误；故答案为：A。

2.（2021・湖州）2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没

有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（）

A.电热毯B.电动汽车动力系统C.电热水壶D.充电暖手宝

【答案】B

【解析】电热毯、电热水壶和充电暖手宝，都是利用电流的热效应工作的，根据Q=l2RtM知，如果电阻

为零，那么发热为零，则它们都不能工作，故A、C、D不合题意：

电动汽车的动力系统将电能转换为机械能，电阻越小，发热越少，电能的转换效率越高，故B符合题意。

故选B。

3.（2021・宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电

路进行了改装：加装一个红外感应开关S和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当

S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，Si才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是

【答案】D

【解析】①当S闭合后，灯泡L肯定工作，但是风扇不一定工作，即二者不相互影响，应该为并联；

②S断开，指示灯和风扇都不工作，则S控制所有用电器，即它在干路上；当S和Si都闭合时，风扇工

作，则开关子只能控制风扇，即它和风扇串联在同一支路上，如下图所示：

故D正确，而A、B、C错误。故选D。

4.（2021•金华）电热蚊香器是一种常用的除蚊工具。当蚊香器接上电源，需要闭合开关S,才能使指示灯L

发光，发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式

符合要求的是（）

【答案】D

【解析】①指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作，可见指示灯和发热体不相互影响，它们为并联;

②闭合开关后，指示灯和发热体都能工作，可见它控制所有用电器，即开关在干路上，如下图所示：

故选D（.

5.（2021・温州）用伏安法测电功率时，某电表的指针位置如图所示。其示数为（）

063

A.1.30安B.0.26安C.1.30伏D.0.26伏

【答案】B

【解析】根据图片可知，电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为：0.2A+0.02Ax6R.26A,

故B正确，而A、C、D错误。故选B。

6.（2021・嘉兴）如图是“静电章鱼”实验，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料

丝往空中抛出后将塑料管放在下面，此时塑料丝静止在空中形状像章鱼。下列分析正确的是（）

A.塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起B.塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状

C.塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电D.塑料管得到的电子数等于毛皮两次失去的电子总数

【答案】B

【解析】塑料丝和塑料管都比毛皮容易失去电子，则它们与毛皮摩擦后都会带正电。根据“同种电荷相互

排斥”可知，塑料丝之间相互排斥而形成章鱼状，塑料丝与塑料管之间相互排斥从而使塑料丝悬浮在空中，

故A错误，B正确；

塑料管经毛皮摩擦失去电子而带正电，故C错误；

塑料管得到的电子数只等于毛皮与它摩擦时失去的电子数，故D错误。故选B。

7.（2021.嘉兴）事物总是在变与不变中相统一。下列有关说法错误的是（）

A.气压改变时，空气的密度一定不变B.温度改变时，玻璃的导电性会发生变化

C.位置改变时，物体的质量一定不变D.介质改变时，声的传播速度会发生变化

【答案】A

【解析】A.当气体的质量不变而气压改变时，气体的体积肯定改变，那么空气的密度一定改变，故A错

误符合题意；

B.常温下的玻璃为绝缘体，当温度达到熔融状态时，玻璃会变成导体，故B正确不合题意；

C.质量是物质的一种属性，不随物体形状、位置、温度的变化而变化，故C正确不合题意；

D.声音在固体、液体和气体中，传播速度不同，故D正确不合题意。故选A。

8.（2021.丽水）今年“五一”假期、铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜。铁路部门有明确规定：在高铁

线路两侧各500米范围内，不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网（高压电路）

上，会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是（）

火线-------------------------，八风筝线

火线一——

（动车组）[J/?（动车组）

零线----，

A.'风筝线B,令戊

火线'

W（动车组）火，讽筝线

…0R（动车组）

风筝线D零线-----------LF面

C.

【答案】D

【解析】在正常情况卜，动车组接在火线和零线之间，因为有电流通过，所以动车组可以正常运行。如

果风筝线搭在火线上，山于风筝线几乎没有电阻，所以电流全部从风筝线流入大地，从而将动车组短路，

导致列车停止运行，如下图所示，故D正确，而A、B、C错误。

火线

[风筝线

R（动车组）：：

，，），，

零线__________地面

故选D。

9.（2021.衢州）如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且

未知，Ro是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动

变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（）

A.只有①B,只有②C.只有②③D.只有②③④

【答案】D

【解析】①：当开关S接1时，电压表测Ro的电压，此时电压表上面的接线柱为“，接线柱；当开关S接

2时，电压表测Rx的电压，但是此时电压表的上面接线柱却与正极相连，接法错误，不能测定Rx的阻

值，故A错误；

②：当开关生闭合时，Ro被短路，此时电压表测电源电压U.g；当开关S?断开时，电压表测Rx的电压

Ux。可根据Uo=U.0「Ux计算出Ro的电压，再根据“串联电路电压与电阻成正比”计算出Rx的阻值，即卷=

震，故②可以测出Rx；

Ro

③：当开关S2闭合时，Ro被短路，只有Rx,记下电流表的示数lx；根据U总=1怂R,得到：UylxRx；

当开关S2断开一时，Ro与Rx串联，，记下电流表的示数1总；根据U总=15R总得到：U.e=I,e（Rx+R0）«两

个方程联立可以计算出Rx的阻值，故③可以测出Rx；

©：当开关S接2时，只有即，记下电流表的示数Io；当开关S接1时，只有Rx,记下电流表

的示数Ix»

根据并联电路Uo=Ux得到：IoRo=kRx，故④可以测出Rx。

那么能够测出Rx的电路为②③④。

故D正确，而B、C错误。故选D。

二、填空题

10.（2021・衢州）小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如图所示。

（1）图中M、N之间应连入（填“定值电阳''或"小灯泡"）。

（2）图中M、N之间若接人定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电

压_______（填变化情况）。

【答案】（1）定值电阻（2）变小

【解析】（1）图中M、N之间应连入定值电阻。

（2）闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，根据“在串联电路中，电压的分配

与电阻成正比”的规律可知，滑动变阻器两端的电压变小。

11.（2021•台州）如图所示，将铁片和铜片插入稀硫酸中，电流表指针发生偏转，此时指针位置如图乙所示，

则电流大小为安。装置中的虚线框部分相当于电路中的电源、铜片是电源的极。在其

它都不变时，将铁换成更活泼的金属X,产生了更大的电流、则金属X可能是（选填“锌”、“银”

或“铜”）

【答案】0.1；正；锌

【解析】（1）根据右图可知，电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A；

（2）电流表的“+”接线柱与正极相连。根据甲图可知，电流表的“0.6”接线柱与铜片相连，因此铜片为正

极；（3）在金属活动性顺序表中，锌排在铁的前面，比铁活泼，因此金属X可能是锌。

12.（2021•台州）某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定

电压为220伏，Ri=2000欧，R?=484欧。

旋钮开关

（1）开关转至ac位置时，电阻Ri和R2的连接方式是。

（2）开关转至bd位置时，该电热器可实现功能、它的额定功率是瓦。

【答案】（1）串联（2）加热；1000

【解析】（1）开关转至ac位置时，电流依次经过Ri和％,它们首尾相连，因此为串联。

（2）开关转至bd位置时，只有电阻R2工作，此时总电阻为R?。

根据公式P=中可知，因为RQR2,所以总功率P#<P2。

则前者为保温状态，后者为加热状态。

那么它的额定功率为：P扭=《=筌^=1000W0

却R2484。

13.（2021•宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁

利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭

合，电动机转动，遮阳棚防紫外线的遮阳布展开。

（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器

R的滑片P向（填“左”或"右'）移动。

（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是线。

【答案】（1）右（2）相（火）

【解析】（1）电动机通过电磁铁控制，此时S2没有闭合，说明电磁铁的磁场太弱，即通过电磁铁的电流

太小。为了增大磁场，就必须增大电流而减小电阻，因此变阻器的滑片应该向右移动。

（2）在家庭电路中，开关必须接在火线上，因此进户线a应该接火线。

14.（2021.金华）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V,R为定值电阻，滑动变阻

器R2，标有“20C1A”的字样，电流表量程为“0-0.6A"，电压表量程为“0〜15V”。

完成下列问题：

（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是;

（2）若R,=6Q,为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小限值为。

【答案】（1）Ri断路（2）4c

【解析】（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是Ri断路;

（2）根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流为0.6A：

此时的总电阻R总=詈=悬=100；

变阻器的最小阻值：R2=Ra-Ri=10Q-6Q=4Q,

15.（2021•温州）疫情期间只允许体温正常的师生进入校园。为此，小明设计了一款“智能门禁”，能检测体

温并进行人脸识别。工作原理为：

①若体温正常开关S1闭合，人脸识别成功开关S2闭合，电动机M工作（门打开），警示灯不亮；

②若体温异常S1不闭合，人脸识别成功S2闭合，电动机M不工作且警示灯亮起；

③不管体温是否正常，若人脸识别失败S2不闭合，电动机M不工作且警示灯不亮。

（1）下列电路设计符合要求的是。（可多选）

（2）若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为瓦。

【答案】（1）BC（2）0.9

【解析】（1）A.开关Si断开时，电磁铁不能吸引衔铁，此时已经接通灯泡所在的电路，即无论人脸识别

开关S?是否闭合，警示灯都会亮起，故A错误；

BC.体温正常开关si闭合，电磁铁吸引衔铁，接通电动机的电路；人脸识别成功开关S2闭合，电动机M

启动（门打开），此时警示灯不亮；若体温异常Si不闭合，此时衔铁不能被吸引，接通灯泡所在的电路,

人脸识别成功S2闭合，电动机M不工作且警示灯亮起，故B、C正确；

D.体温正常开关吊闭合，电磁铁吸引衔铁，接通电动机的电路，此时无论人脸识别开关S?是否闭合，

电动机都会启动，与题目不符，故D错误。故选BCN2）警示灯工作时的功率为:P=?=需=0.9W。

三、解答题

16.（2021•杭州）如图电路中,电源电压恒为4.5V,灯泡规格是“3V0.75”。

（1）灯泡正常工作时，电压表VI、V2示数分别为多少?滑动变阻器接入的电阻为多少?

（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？

【答案】（1）解：Ui=3VU2=U-UI=4.5V-3V=1.5V

灯泡常工作电流1="=粤=0.25A

Ui3V

滑动变阻器接人电阻：R=^=^=6C

1

⑵解：W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270J

【解析】（1）根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测灯泡的电压，V2测变阻器的电压。根据灯

泡的规格确定灯泡正常发光时的电压，也就是电压表Vi的示数，然后根据U2=ULUI计算电压表V2的示

数。首先根据/计算出灯泡正常工作时通过电路的电流，再根据/?2=中计算出此时变阻器接入的

U11

电阻。（2）根据公式亚=51计算整个电路消耗的电能。

17.（2021•衢州）“加氢几分钟，畅行数百里”，这是2021上海车展上为氢能源汽车打出的标语。氢能源汽车

使用的是氢燃料电池（如图所示）。电池工作时在催化剂的作用下，氢原子失去电子形成氢离子，穿过电极

A通过电解液移动到电极B与氧离子结合形成水分子；而电子则从电极A经外部电路通过电动机四到达

电极B,形成电流。

电

II.解

A

■H

（1）氨燃料电池工作时是将化学能直接转化为能。

（2）氢气是氨燃料电池的原料，可以在用电低谷时，利用电网多余电能电解水米制取。已知11.2kg氢气

大约可供某款氢能源汽车行驶100km,请根据化学方程式计算，制取1.2kg氢气至少需要电解多少质量

的水。

（3）氨燃料电池工作时，通过电动机的电流方向是：。

（4）世界能源组织提出：在制氢过程中基本上没有碳排放而得到的氢气称为绿氢。下列方式可制得绿氢

的是一。

A.水力发电制氢B.太阳能发电制氢C.火力发电制氢D.核能发电制氢

【答案】（1）电

（2）解：设制取1.2kg氢气至少需要电解水的质量为x

2H2。通电2H2t+O2T

364

X1.2kg

答：制取1.2kg氧气至少需要电解水10.8kg

（3）BT电动机一A或B—A或向左

（4）A,B,D

【解析】（3）根据图片可知，电子的移动方向为A一电动机一电极B,而电流的方向与电子移动方向相反，

则通过电动机的电流方向为：B—电动机—A或B-A或向左。

（4）水力发电制氢、太阳能发电制氢、核能发电制氢，发电过程中都有碳排放，故A、B、D符合题意；

火力发电制氢，其实就是燃烧煤，这个过程中会有大量的二氧化碳和二氧化硫产生，故C不合题意。

故选ABDo

18.（2021・衢州）如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的Ri是由气敏电阻制成

的传感器，Ri的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制

电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关Si、S2,移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路

中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警（电磁铁线圈的阻值忽

略不计）。

七歙电阻覆依

工作电路

网三*度

般配电路

¥

（1）使用燃气的场所都应安装燃气报警器.安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。

如果家中使用的是天然气（主要成分是密度比空气小的甲烷），则报警器应安装在厨房（如图丙）的

（填"A"或"B"）区域。

（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂

鸣器，则蜂鸣器应与灯并联。

（3）该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值。

（4）当报警器报警时，下列处理方法正确的是

A.迅速打开排风扇B.打开门窗通风换气

C.禁止切断报警器电源D.熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀

【答案】（1）A（2）L2

（3）由题可知，当报警器达到出厂预设值4%时，查图乙可得，气敏电阻阻值为40c

己知Ri和滑动变阻器R2串联，控制电路电源电压Ui=3V,电流I=0.03A

根据欧姆定律R0=多=3=10℃

/0.034

所以，滑动变阻器接入电路的阻值R?=R,S-RI=100Q-40Q=60Q

（4）B,C,D

【解析】（1）如果家中使用的是天然气（主要成分是密度比空气小的甲烷），那么天然气主要集中在上面,

则报警器应安装在厨房A区域。

（2）当报警器报警时，衔铁被吸下来，此时灯泡L?发光，而Li熄灭，所以蜂鸣器应该与L2并联。

（3）由题可知，当报警器达到出厂预设值4%时，查图乙可得，气敏电阻阻值为40C；

已知Ri和滑动变阻器R2串联，控制电路电源电压Ui=3V,电流I=0.03A；

根据欧姆定律R&=华=箴=1000；

所以，滑动变阻器接人电路的阻值R2=Ra-Ri=100Q-40Q=60Qo

（4）如果屋内有燃气泄露，那么一旦遇到明火，很容易发生爆炸。

A.迅速打开排风扇，它的开关闭合时会有火花出现，可能会引燃燃气，故A错误；

B.打开门窗通风换气，可以降低屋内燃气的浓度，避免爆炸的发生，故B正确；

C.禁止切断报警器电源，因为切断电源的瞬间也会产生火花，可能引起爆炸，故C正确；

D.熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀，防止爆炸的发生，故D正确。故选BCD。

19.（2021•绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路，如图甲所示，工作电路电源电压UI=220V,RI=242C。控

制电路电源电压U2=3V,R2=300Q,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计

线圈的电阻。当线圈中的电流大于或等于40mA时，继电器的衔铁被吸合，动触点A与静触点B接触；当

线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放，动触点A与静触点C接触。求：

AA/D

200

150

100

50

0

8090100110小©

甲

（1）闭合开关Si和S"恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与（选填"B”或"C”）静触点相接触。

（2）电热丝Ri正常工作5分钟消耗的电能。

（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。

【答案】（1）C

（2）W=—t=5x6s=6x10+J

R242。

（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下，即此时控制电路的电流I=0.04A,故恒温箱内温度达到

最高值瞬间R=U2〃=3V/0.04A=75C,由乙图可知恒温箱内的最高温度为100℃;

当电磁铁衔铁被吸合时，R「与R2并联。当恒温箱温度最低时，控制电路的电流

r=0.03Ao

I2=U2/R2=3V/3OOO=O.O1A,

IR=1'_I2=0.03A-0.01A=O.O2A,

R'=U2/IR=3V/0.02A=150Q,

由乙图可知恒温箱内的最低温度为90℃»

故恒温箱内的温度变化范围为90℃-100℃。

20.（2021.湖州）小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡（额定电压为3伏）的电流与它两端电压的关

系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了

图像a,还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。（已知滑动变阻器最大阻值为20

欧）。

（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮）

（2）根据图像a,描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。

（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？

（4）图丙阴影部分的面积表示。

【答案】（1）

（2）通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小。

（3）解：Ufl=IR,ft=0.12Ax20Q=2.4V

U灯=U-U潸=3V-2.4V=0.6V

（4）滑动变阻器的电功率

【解析】（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。

①电压表的接线柱已经与灯泡左端相连，只需将“3”接线柱与灯泡右端接线柱相连即可；

②变阻器与开关串联，只需将它右下角的接线柱与开关右端的接线柱相连即可，如下图所示:

乙

（2）根据图丙可知，图像a总体是上升的，但是上升的速度越来越慢，则得到结论：通过小灯泡的电

流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小。

（3）变阻器两端的电压：U沛=IRw=0.12Ax20C=2.4V；

灯泡两端的电压：Un=U-Ua=3V-2.4V=0.6Vo

（4）根据图丙可知，图像a上某点的横坐标就是灯泡的电压，则长方形阴影的宽就是电源电压与灯泡

电压之差，根据UkU+U变可知，长方形阴影的宽就是变阻器的电压。长方形阴影的长就是图像a上某

点的纵坐标，也就是通过变阻器的电流。根据P=UI结合长方形的面积公式$=长乂宽可知，阴影部分的面

积表示滑动变阻器的电功率。

21.（2021•台州）如图是某兴小组制作的“电子秤”的结构简图，其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥。对秤

盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，可通过调节滑动变阻器改变电流大小，从而改变斥

力大小。使指针始终指在“a”位置。此时，该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系可视为：m=k（k

为500克/安）。据此原理、可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。

（1）图中电磁铁和水磁体之间要产生斥力，则永磁体下端应为极。

（2）当放上物体后，为了使指针仍处在"a”位置，必须将滑动变阻器滑片向端移动。

(3)图中电源电压为9伏，线圈电阻为10欧、线圈允许通过的最大电流为0.8安，滑动变阻器规格为

“5002A",电流表量程为0~0.6安。

①计算该电子秤所能称量物体质量的范围_______.

②要增大该电子秤的称量范围，以下方法可行的是-(假设弹簧等元件均能正常工作)

A.增大电源电压

B.换用BOOR；1A”的滑动变阻器

C.电流表的量程换用“0-3安”

【答案】(I)S(2)B(3)0.075kg~03kg；BC

【解析】(1)线圈上电流方向向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则电

磁铁的下端为N极，上端为S极。根据两者产生的是斥力可知，永磁体下端是S,上端是N。

(2)放置物体后，秤盘要下降，要使得仍然指在a位置、需要有更大的斥力才能维持，即电磁铁需要更大

的磁性才可以，所以电流值需要增大，滑变的阻值需要减小。所以P要向B端滑动。

(3)①电流表的量程为0~0.6A,则通过电路的最大电流为0.6A,代入公式m=k得到：m=0.5kg/Ax0.6A=0.3kg,

即电子秤的最大称量范围为mmax=0.3kg),

电流表最小读数为滑变整个接入时的电流，

此时电流心切=己=』=0454,

代入公式得：mmin=O.5kg/AxO.15A=0.075kg。

所以称量范围是0.075kg~0.3kgo

②A.增大电源电压，通过通过电流表的电流会增大，即放上相同质量的物体时，原来没有达到量程，现

在可能达到或超过量程，因此电子秤的量程变小，故A不合题意；

B.换用"100C；1A”的滑动变阻器，电阻变大，电流变小，即方向相同质量的物体时，原来恰好达到量

程，现在却小于量程了，因此电子秤的量程变大，故B符合题意；

C.电流表的量程换用“0〜3安”，量程比原来变大，那么电子秤的量程肯定变大，故C符合题意•故选

BCo

22.(2021•宁波)如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V2.4W"字样，其灯丝电阻随温度

的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度

成正比)。闭合开关S,当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。

(1)求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。

(2)金属丝0A的电阻Ra=Qo

(3)继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB=|OB时，电流表示数为0.36A；当PB=：OB时，小灯

泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S,使滑片P在OC

上移动，当PO=：OC时，电压表示数为4.8V；当PO=[OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC

的电阻Rc的大小和电源电压大小。

【答案】(1)解：灯泡L正常发光时，通过的电流1=5=等=0.4A

UDV

答：灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小为0.4A。

(2)0

(3)解：本题的电路可以用卜.图表示：

根据题意，可得四种电路连接情况：

①图甲中，当PB=|OB时，Ra=|Rb，电路中的电流L=0.36A

②图甲中，当PB=1OB时，R$2=jRb，灯L正常发光，电路中的电流L=0.4A

③图乙中，当PO=(OC时，R变3=1Rc,灯L两端电压ULJ=4.8V

④图乙中，当PO=-OC时，R交4=-Rc,灯L两端电压U“=6.0V,灯L正常发光)

44

由于②和④时，L都正常发光，即②和④电路是等效的

所以R变2=R变4，即-Rb=-Rc,2Rb=Rc

24

因为U=U攵+UL=I交R变+UL

所以由④得：U=bR+U=0.4Ax1Rc+6.0V--（l）式

i4u4

①中R变1=IRb=IRe，与R变3=5Rc等大，即①和③电路是等效的

因为U=U«+UL=I«R,+UL

所以由③得：U=hR«3+UL3=0.36AXARc+4.8V—（2）式

由⑴式和（2）式可解得：Rt=60QU=12V

答：金属丝0C的电阻K的大小为60C,电源电压为12V

23.（2021.温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲）。小明设计了一台只需少量待液体就能直

接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将

待液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x,弹簧弹力增加E待滑块稳定后闭合开关S,就

能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压Uo恒为6伏，定值电阻Ro的阻值

为12欧，电流表量程为0~0.6安，小桶的容积为10厘米3,粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，

其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够）。

（1）闭合开关S,滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为la、1b,贝IJla、lb的大小关系是。

（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3?

（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量

程。

①写出密度p与电流I的关系式:片。

②该密度仪能测量的最大密度为克/厘米3。

【答案】⑴L<Ib

（2）解：R.」=苫=黑=30欧

/0.2安

R=Re-Ro=30欧-12欧=18欧

18欧—40欧

%~20厘米

得：x=9厘米

F=（20-9）厘米xO.02牛/厘米=0.22牛

G=3F=3xO.22牛=0.11牛

m=i==°Qii千克=u克

「=£=占=1」克/厘米3

答：所测液体密度为1.1克/厘米3

（3）p=2.6-高（克/厘米3）；2

【解析】（1）闭合开关S,滑片P在A点时，AB与Ro串联，总电阻为Ra；滑片在B点时，AB的阻值

为零，此时只有Ro,总电阻为Rb,那么Ra>Rb。根据“电流与电阻的反比关系“可知，电流Ia<Ib。

mr-Fz（20-x^JX0.02一

（3）①根据密度公式得到：p=?=3=%=_萼fcl一①；

VgVgVgV

因为导体的电阻与长度成正比，那么得到：

x20cm

则milx=G20R0.5/?；

则x=0.5R=0.5x(R^-Ro)=0.5x(y-12)=0.5x(y-12)②;

将②代入①得到：

f20-0.5x(7-12Hx0.01QnnQ

p='--------?——=2600--(kg/m3)=2.6--(g/cm3)

110X10-5/e10/&o

②电流表的量程为0-0.6A,

则该密度计能测量的最大密度为：p=2.6-之=2.6-=2.1（g/cm3）o

「10/10X0.6O

24.（2021•嘉兴）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶''的项目化学习。

【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L：

功能：①加热：②保温：

性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃（不计热量损失）。

（1）【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1<R2）进行设计，其中方案一如

图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整

—•220V------

(2)【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大

为多少欧姆?[Q吸=cm(t-t«),c*=4.2xlO3J/(kg℃)]

(3)【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议o

【项目制作】……

【答案】

(2)解：m=pV=l.Ox103kg/m3xIxIO3m3=lkg

Qcm(t-to)=4.2x103J/(kg℃)xlkgx(100℃-20℃)=3.36x105J

•;w=Pt=QP=2=即丝邛=800W

yt7x60s

答：选择的加热电阻阻值最大为60.5C

(3)在加热的支路上增加温度控制开关(合理即可)

【解析】(1)根据功率的公式P=]可知，在电压相同时，只有使总电阻变小，才能使总功率变大。

方案一：将两个电阻串联，开关与其中一个电阻并联。当这个开关闭合后，短路电阻，这时总电阻变小,

总功率增大，符合要求；

方案二：将两个电阻并联，一个开关与其中一个电阻串联。闭合这个开关后，总电阻变小，总功率增大,

符合要求，如下图所示：

四、实验探究题

25.(2021.台州)某兴趣小组欲利用如图所示的装置研究“银铭合金丝电阻大小与温度的关系”。

(1)图中的银铭合金丝通电后，使烧瓶内煤油的温度升高，这是因为电流具有效应。

(2)用笔画线代替导线将图中电路连接完整，并写出实验步骤。

【答案】(1)热(2)阳必^I

连线如图实验方案①连接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处，闭合开关②移动滑片至适当位置观

察温度计，间隔相同温度，多次同时读取温度计，电压表和电表的示数，并记录在表格中根据R=苫，

计算各个温度下电阻值，分析表中数据得出结论.

【解析】(D图中的银络合金丝通电后，使烧瓶内煤油的温度升高，这是因为电流具有热效应。

(2)根据图片可知，滑动变阻器应该与合金丝串联。变阻器的左下角的接线柱已经与开关连接，此时

只要将它右上角的接线柱与合金丝右端相连即可，如下图所示：

实验步骤为：①连接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处，闭合开关：

②移动滑片至适当位置观察温度计，间隔相同温度，多次同时读取温度计，电压表和电表的示数，并记

录在表格中根据R=y,计算各个温度下电阻值，分析表中数据得出结论.

26.(2021•宁波)小宁用如图所示电路研究电阻的并联。

(1)按电路图连接电路，闭合开关S,电流表Ai、Ai、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路

元件完好，接线时发生了错误，该错误是«

(2)使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为

8V,电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)o为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选

择的定值电阻的阻值有：5C、10。、20。、50Q,应该选用的2个电阻阻值分别为。

【答案】(1)接线时使电流表Ai短路(2)5C、20Q

【解析】(1)按电路图连接电路，闭合开关S,电流表Al、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。

如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是：接线时使电流表Ai短路。

(2)根据公式/=£得到：

/1===2=1.64,选择量程0~3A,大于量程的一半；

R]5112

/2="=黑=0.84,选择量程0~3A,小于量程的一半；

Z?210J2

/3=幺=受=0.44,选择量程0~0.6A,大于量程的一半；

/=--=——=0.16A,选择量程0〜0.6A,小于量程的一半。

4/?450/2

那么应该选用的两个电阻为5Q和20Q«

27.(2021•金华)研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V,Ro为

定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。

数据如下表：

实验次数12345

电流(A)0.100.150.200.250.30

电压(V)1.01.52.02.53.0

Ro的电功率(W)0.100.2250.400.625().9()

甲乙

（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向（选

填“左”或"右”）移动到适当位置；

（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻Ro的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是：

A.定值电阻的电功率与电流成正比

B.定值电阻的电功率与电流的平方成正比

（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：

无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电

压为1.0V时，滑动变阻器的电功率为瓦；

（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I

关系图像（如图乙所示）。请分析判断，图中线段AA，表示的含义是o

【答案】（1）左（2）B（3）0.3（4）滑动变阻器的电功率

【解析】（1）根据表格可知，从第3次到第4次时，电流从0.2A到0.25A,此时电流变大，那么变阻器

的阻值变小，则滑片P向左移动到适当位置。

（2）比较第1和3组数据可知，电流增大到原来的：O.2AX）.1A=2倍，而定值电阻的电功率增大到原来

的：0.4W+0.1W=4=22倍，因此定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选B。

（3）当定值电阻两端的电压为1.0V时，

变阻器两端的电压U2=U耻Ui=4V-lV=3V；

此时变阻器的电功率为：P2=U212=3VX0.1A=0.3W；

（4）A点的横坐标代表总功率，A，点的横坐标代表Ri的电功率，根据Pa=Pi+P2可知，AA，就是滑动变

阻器的电功率。

28.（2021•温州）据史料记载，欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中，铜与物的

两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中，AB两端存在电压，其电压大小由温度差决定。

欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中，接通电路。当电路中