2013中考物理试题分类汇编电学压轴题——欧姆定律与电.pdf

1 20132013 年中考物理试题电学压轴题之欧姆定律与电功率年中考物理试题电学压轴题之欧姆定律与电功率 1 2013 枣庄 为了防止酒驾事故的出现 酒精测试仪已被广泛应用 交警使用的某型号 酒精测试仪的工作原理如图所示 电源电压恒为 8V 传感器电阻 R2的电阻值随酒精气体浓 度的增大而减小 当酒精气体的浓度为 0 时 R2的电阻为 60 使用前要通过调零旋扭 即 滑动变阻器 R1的滑片 对酒精测试仪进行调零 此时电压表的为 6V 1 电压表的示数为 6V 时 电流表的示数为多少 2 电压表的示数为 6V 时 滑动变阻器 R1的电阻值为多少 3 调零后 R1的电阻保持不变 某驾驶员对着酒精测试仪吹气 10s 若电流表的示数达 到 0 2A 表明驾驶员酒驾 此时电压表的示数为多少 解 由电路图可知 R1与 R2串联 电压表测 R2两端的电压 电流表测电路中的电流 1 当酒精气体的浓度为 0 时 R2的电阻为 60 此时电压表的示数为 6V 串联电路中各处的电流相等 根据欧姆定律可得 电流表的示数 I 0 1A 2 串联电路中总电压等于各分电压之和 此时 R1两端的电压 U1 U U2 8V 6V 4V R1 20 3 调零后 R1的电阻保持不变 此时变阻器两端的电压 U1 I R1 0 2A 20 4V 电压表的示数 U2 U U1 8V 4V 4V 答 1 电压表的示数为 6V 时 电流表的示数为 0 1A 2 电压表的示数为 6V 时 滑动变阻器 R1的电阻值为 20 3 调零后 电流表的示数达到 0 2A 时电压表的示数为 4V 2 2013 日照 如图所示的电路中 电源电压不变 电阻R1的阻值为 20 当断开开关 S1和 S2 闭合开关 S3时 电流表的示数为 0 50A 当断开开关 S2 闭合开关 S1 S3时 电流 表的示数为 0 90A 求 1 电阻 R2的阻值 来源 Z xx k Com 2 断开开关 S1和 S3 闭合开关 S2时 加在电阻 R1两端的电压 S2 S1 S3 2 解 1 当 S1和 S2断开 S3闭合时 R2断路 I1 0 50A 电源电压 U I1R1 0 50A 20 10V 当 S2断开 S1和 S3闭合时 R1 和R2并联 过 R2的电流 I2 I I1 0 90A 0 50A 0 40A R2 U I2 10V 0 40A 25 2 当 S1 S3断开 S2闭合时 R1 和R2串联 电流 I I1 I2 U R1 R2 10 45 A R1的电压 U1 I1 R1 U R1 R1 R2 10V 20 20 25 4 4V 3 2013 兰州 如图所示 变阻器R2上标有 20 1A 的字样 只闭合开关 S1 将变阻 器滑片P移到中点时 电流表 A1示数为 0 2A 灯泡 L 的实际功率为 0 8W 闭合开关 S1 S2 将变阻器滑片P移到a端时 灯泡正常发光 电流表 A1示数为 0 4A 此时电压表示数是多 少 电阻R1的阻值是多少 灯泡 L 的额定功率是多少 不考虑温度对灯丝电阻的影响 解 由题意可知 当 1 S闭合时P在中点时 0 8 4 0 2 L Pw UV IA 滑动变阻器两端电压为 0 2102UIRAV 电源电压 426 L UUUVVV 即电压表示数为6V 当 12 S S闭合 P在a点时 6 0 3 20 L L UV IA R 通过 1 R的电流为 1 0 40 30 1IAAA 1 6 60 0 1 UV R I 60 31 8 L PUIVAw L S1 P R2 R1 V A1 A2 S2 a b 3 4 2013 咸宁 如图 24 甲所示 电源电压为U保持不变 R0为定值电阻 闭合开关 电流 表 A 的示数为I 电压表 V1的示数为U1 电压表 V2的示数为U2 移动滑动变阻器得到在不 同电流下的U1 I图线和U2 I图线 如图 24 乙所示 随着电路中电流的增大 电压表 V1的示数U1 电压表 V2的示数U2 选 填 减小 或 增大 在U I坐标中两条图线在Q点相交 此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 请根据图像求电源电压U 和定值电阻R0的阻值 解 减小 增大 0 由图像可知 电源电压U 4 5V U1 1 5V 时 电路中的电流I 3 0A o R两端的电压Uo U U1 4 5V 1 5V 3 0V o R的电阻 o R 3 0 1 3 0 o UV IA 根据图像中不同的点 只要结果正确都得分 5 2013 荆门 如图所示 电源电压保持不变 S1和 S2是两个可以同时断开或同时闭合的联动开关 已知 R1 12 当两个开关同时处于某一工作状态 断开或闭 合 时 R3的功率 P3为 2 25W 当两个开关同时处于另一 个工作状态时 电流表的示数为 2A 此时 R2的功率P2 为 12W 求 1 电源电压为多少 2 R2和 R3阻值各为多少 解 S1和 S2断开时 25 2 3 2 31 R RR U S1和 S2闭合时 2 21 21 RR RR U 12 2 2 R U 联立得 U 12V R2 12 R3 4 甲 0 1 0 2 0 3 0 I A 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 4 0 5 0 4 5 U V Q 图 24 R0 V1 V2 A U 乙 R1 R3 S1 S2 R2 A 4 6 2013 黄石 如图所示 R1是 0 20 的滑动变阻器 闭合开关 S 后 电 压表示数为 6V 电流表 A1的示数是 1 5A 电流表 A2的示数是 0 5A 求 R2的阻值和变阻器 R1接入电路的电阻 电流表 A1的量程是 0 3A 电流表 A2的量程是 0 0 6A 为使电 表不损坏 滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大 解 1 R 2 I U 5 0 6 12 I1 I总 I2 1 5 0 5 1A R1 I U 1 6 2 若 满偏 且 A2一定且为 0 5A 则AI II 5 25 03 2 2 总 故4 2 5 2 6 2 1 I U R 接 滑动变阻器连入电路的阻值至少要 2 4 7 2013 菏泽 图 15 甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表 实际上是量程为 0 0 6 A 的电流表改装而成 滑动变阻器 R 的最大值为 60 金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑 片 从油量表指针所指的刻度 就可以知道油箱内油面的高度 电源电压为 24 V R0 为定 值电阻 1 R0的作用是 当油箱油面下降时 油量表的示数将 变 2 油箱装满汽油时 油量表示数为最大值 即电流表达到最大值 此时 滑动变阻器的触 头在某一端 求 R0 的阻值 3 当油箱中的汽油用完时 此时滑动变阻器的触头在另一端 电路中的电流为多少 4 改装设计 用电压表代替电流表做油量表 图 15 中的乙图已画出部分电路 请在乙图 中完成电路的设计 要求 当油箱中的油用完时 油量表 电压表 的示数为零 解 当油量表示数最大时 滑动变阻器接入电路的电阻为零 由 R U I 得 R0 R 浮标 油 量 表 R0 R 浮标 油 量 表 R1 A1 V R2 S A2 A1 5 m I U R 0 40 6 0 24 A V 3 公式正确得 1 分 计算过程 单位 结果正确得 2 分 不带单位或单位错误扣 1 分 仅结果计算错误扣 1 分 解 当油箱中汽油用完时 滑动变阻器接入电路中的阻值最大 由 R U I 得 0 RR U I 4 2 4060 24 V 0 24A 4 设计改装原理图 有如下两种设计 电路正确均得 2 分 油量表一端接在滑动触头上 也给分 其它合理答案均给分 8 2013 德州 如图甲所示 额定电压为 20V 的灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联接入点路 电 源电压为 24V 灯泡 L 的 I U 图象如图乙所示 当灯泡正常发光时 求 1 通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率 2 滑动变阻器接入电路的阻值 解 1 灯泡正常发光时的电压 UL 20V 由图乙可知此时通过灯泡的电流 IL 0 4A 灯泡所消耗的电功率 PL ULIL 20V 0 4A 8W 2 串联电路中总电压等于各分电压之和 滑动变阻器两端的电压 R0 R 浮标 油 量 表 R0 R 浮标 油 量 表 6 UR U UL 24V 20V 4V 串联电路中各处的电流相等 滑动变阻器接入电路中的电阻 R 10 9 2013 沈阳 培养菌种需要在恒温下进行 图 10 是探究小组设计的恒温箱的简易图 他 们将一段阻值为 72 的电热丝接入电源电压为 36V 的电路中 假设电热丝阻值不随温度变 化 请解答下列问题 1 电路工作时 通过电热丝的电流是多少安 2 电热丝工作 1h 消耗电能多少焦耳 3 为了保证某种菌种的培养 恒温箱的发热功率应调整为 12W 在不改变电源电压和原 电热丝的情况下 需在箱内串联一个阻值多大的电热丝 解 1 电路工作时通过电热丝的电流是 I 36V 72 0 5A 2 电热丝工作 1h 所消耗的电能是 W UIt 36V 0 5A 3600s 64800J 3 P 调整后电路的总电阻为 R总 108 需要串联的电阻为 R串 R总 R 108 72 36 10 2013 镇江 如图所示 电源电压为 6V R 为 30 0 25A 滑动变阻器 R1为 10 0 4A 电阻 电压表量程为 0 3V 图中虚线框内接有一只 20 0 3A 电阻 R2 未画出 已知 闭合 S1和 S2 断开 S3时 调节 R 使其接入电路的阻值为 10 此时电路消耗的电功率 为 1 2W 断开 S1 闭合 S2 S3 调节 R 使其接入电路的阻值为 6 此时电压表的示 数为 1 0V 在情形 中 求电路的总电阻 请在答题卷的图中画出虚线框内的电路 当闭合所有开关时 为保证电路安全 求滑动变阻器接入电路 的阻值范围 解 题中告诉了总功率和电源电压 由公式 P总 U2 R总 得 R总 30 如图所示 分析略 当闭合所有开关时 R2与 R 串联 比较 R2与 R 允许的最大电流 为保证电路安全 电流最大为 0 25A 当 I1 0 25A 时 U I1 R2 R 解得 R 4 为保证电路安全 电压表示数最大为 3V 根据串联分压规律有 UR U R R2 R 代入数据解得 R 20 7 为了保证电路安全 滑动变阻器接入电路的阻值 R 的范围应为 4 R 20 11 2013 上海 在图 12 所示的电路中 电源电压为 18 伏保持不变 电阻 1 R的阻值为 10 欧 闭合电键S 电流表A的示数如图 13 a 所示 求电阻 1 R两端的电压 1 U 求此时滑动变阻器 2 R连入电路的阻值 现有标有 20 2A 50 1A 字样的滑动变阻器可供选择 有一个表盘如图 13 b 所示的电压表可接入电路 当选用标有 字样的变阻器替换 2 R 并把电压表接入 两点间时 选填 AB CD AB或CD 在移动电阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量U 最大 求电压表示数的最大变化量 最大 U 解 从图中可读出电流表示数为 0 08A U1 IR1 0 8A 10 8V 滑动变阻器两端电压 U2 U U1 18V 8V 10V 滑动变阻器的阻值 R2 U2 I 10V 0 8A 12 5 由于这两个变阻器的阻值都比 R1 的阻值大 当变阻器滑到最右端时分得电压超过总电 压的一半 假设变阻器的阻值可以调到零 即变阻器的电压可调到零 故电压表接到变阻 器两端时 电压表示数变化较大 小题答案 20 2A CD 22 12UUU 最大最大最小 伏 提示 50 1A 的 变阻器电阻最小调到 8 欧 再小电流超过 1A 会损坏该变阻器 通过计算得电压表示数变化 范围从 15V 8V 而 20 2A 的变阻器阻值可调到零 通过计算得电压表示数变化范围从 12V 0V 故用 20 2A 的滑动变阻器时电压表示数变化量最大 计算过程略 12 2013 遵义 如图所示 电路中电源电压和灯 L 的电阻保持不变 定值电阻 R 20 灯 L 标有 8V 6 4W 字样 电流表用 0 0 6A 量程 电压表用 0 15V 量程 1 灯泡 L 的电阻为多少 2 开关 S1闭合 S2 S3断开时 电压表的示数为 6V 电源电压 为多少 3 将滑动变阻器的滑片移到 b 端 闭合开关 S1 S2 S3时 电 流表的示数为 0 6A 滑动变阻器的最大电阻为多少 8 4 当开关 S2闭合 S1 S3断开 在确保电路安全的情况下 当电路消耗的功率最大时 滑动变阻器消耗的功率是多少 解 1 RL U2 P 8V 2 6 4W 10 2 开关 S1闭合 S2 S3断开时 R 与 L 串联 I UR R 6V 20 0 3A 电源电压 U UR IRL 6V 0 3A 10 9V 3 将滑动变阻器的滑片移到 b 端 闭合开关 S1 S2 S3时 R 与 Rab并联 IR U R 9V 20 0 45A Iab I IR 0 6A 0 45A 0 15A Rab U Iab 9V 0 15A 60 4 开关 S2闭合 S1 S3断开 Rab与 L 串联 在确保电路安全的情况下 电流 I 不能超过 0 6A 此时灯两端电压 U2 I RL 0 6A 10 6V 滑动变阻器分得电压 Uab U U2 9V 6V 3V 滑动变阻器消耗的功率 Pab UabI 3V 0 6A 1 8W 13 2013 南京 小明按如图所示的电路进行实验 已知电源电压不变 闭合开关 改变 a b 之间的电阻箱 R 的阻值 得到一组电压表的示数 U R 的图象如图乙所示 说明 该 图不够准确 纵坐标为 3 时 横坐标应为 5 纵坐标为 4 5 时 横坐标应为 15 也可将就用 该图 方法相同 答案不同 1 随着电阻箱接入电路中的阻值增大 定值电阻R0两端的电压 选填 增大 减小 或 不变 2 将a b间的电阻箱换成未知电阻Rx 读得电压表示数为4 5V 则Rx 此时 电路中电流为 A 3 取下Rx 分别将电阻 R1和 R2接入 a b 之间 读得对应的电压表示数为 1V 和 3V 在这两种情况下 R0上消耗的电功率变化了多少 解 1 减小 2 15 0 3 3 R1接入电路时 U1 1V 由图像可得 R1 1 则电路中的电流 I1 U1 R1 1V 1 1A R2接入电路时 U2 3V 由图像可得 R2 5 则电路中的电流 I2 U2 R2 3V 5 0 6A 9 电源电压不变 有 I1 R1 R0 I2 R2 R0 1 1 R0 0 6 5 R0 解得 R0 5 R1接入电路时 R0消耗的功率 P01 I12R0 12 5W 5W R2接入电路时 R0消耗的功率 P02 I22R0 0 62 5W 1 8W R0上消耗的电功率变化量 P P01 P02 5W 1 8W 3 2W 14 2013 茂名 小明用如图 19 甲 所示的电路测额定电压为 6V 的灯泡的功率 保护电 阻 R0 2 闭合开关 S 滑动变阻器的滑动触片从最右端向最左端移动过程中 通过灯泡 的电流 I 与其两端电压 U 的关系如图 19 乙 所示 求 1 灯泡的额定功率 2 电源的电压 3 滑动变阻器的最大电阻值 图 19 1 由图像知 I额 1 0A 灯泡的额定功率 P额 U额I额 6V 1 0A 6W 2 滑片在最左端时 灯泡 L 与 R0串联 由图可知此时灯泡电流 电压为 I 1 0A UL 6 0V 由欧姆定律 R U