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文档简介
中考物理专题一一选择题压轴
一.选择题(共12小题)
1.如图所示,电源电压U恒定,Ri是定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Q2A”,灯L标有“6V6W”。滑
片P在阻值最大端时,闭合开关S,电压表Vi示数为2V,电压表V2(未画出)示数为4V:P移到某一
位置时,V2示数为10V,电流表示数为1A。上述滑片移动过程中,R2阻值的变化量为AR,电路总功率
的变化量为AP。下列说法正确的是()
A.U=16VB.Ri=5CC.AR=12QD.AP=7W
2.用柱形水槽、柱形塑料杯(含配重)、质量已知的祛码和水,可制作测量物体质量的装置。使用时,在
竖直漂浮的塑料杯中放入待测物体,杯子仍竖直漂浮,根据制作好的标尺便可读出待测物体的质量。制
作标尺时,通过在杯中放入祛码进行质量标注(杯子竖直漂浮)。如图所示,标注的方式有三种:
①在水槽外壁,用水面高度h:的变化标注:
②在塑料杯内壁,用杯子浸入水中的深度h2的变化标注:
③在水槽外壁,用杯底所装指针离槽底的高度h3的变化标注。
落水槽和塑料杯的底面积分别为225cm2和85cm2,三种标尺上相同距离的刻线间对应的物体质量变化分
别为△mi、Am2和△m3。则(
A.Ami>Am2>△m3B.Am2>Am=Am3
C.Ami>Am3>△m2D.Ama>Ami>Am2
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3.某小组设计了水箱自动控制进水装置,如图所示。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在
力传感器下面,并始终浸在水中,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,
水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于Fi,触发开关,水泵开始持续向水箱注水;
当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于F2,再次触发开关,水泵停止向水箱注水。若进水过程
中同时用水,相同时间内进水量大于出水量。己知控制棒的质量为m,水的密度为p,卜下列说法正确的
xE()力传感器::泵
-tooooot-J
A.控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为丝"
p水g进水口
控
B.控制棒受到的浮力的变化量最大为mg-F2制
棒
C.力传感器受到的拉力大小在匕与F2之间时,说明水箱正在进水出水口
D.缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高
4.如图所不,是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路,小灯泡的额定电流为0.3A,电源电压保持不变,
R为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20C,她将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关S2,闭合
开关S、Si,电流表示数为0.IA,移动滑片P置于A端,电流表的示数为0.2A,重新将滑片P移至B
端,断开开关Si,闭合开关S、S2,移动滑片P使电流表的示数为0.3A:保持滑片P的位置不变,断开
开关S2,闭合开关S、Si,电流表示数为0.16A。下列说法中正确的是()
A.电源的电压为3V
B.定值电阻R的阻值为10。
C.小灯泡的额定电压为3.8V
D.小灯泡的额定功率为0.75W
5.科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果,灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒
为4.5V,电压表量程为“0〜3V”,电流表量程为“0〜0.6A”。闭合开关S,在确保电路安全的情况下,
最大范围移动变阻器的滑片P,观察灯泡L的亮暗,绘出灯泡L的I-U图像如图乙所示。下列分析正确
的是()
A.灯泡正常发光时电阻值为5。
B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮LaRb
C.变阻器接入的阻值范围为8〜40。(A)
D.电路消耗的最大电功率为0.625W——IT—
甲
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6.冬天,为控制蔬菜大棚的温度在20〜28℃,同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V,R是热
敏电阻,Ro选用3kQ或5kQ的定值电阻。闭合开关S,当&两端电压U22V时,开启加热系统;当U
W1.8V时,关闭加热系统。热敏电阻R,在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是()
温度/℃4.19.014.320.028.038.245.5
阻值/kC22161064.532.5
A.&的阻值与温度成反比
B.选用3kQ的定值电阻能够满足设计的要求
C.&和Ro的功率可能相等
D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,Ri为滑动变阻器,R2和R3为定值电阻。闭合开关S,在保证
电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P由b端移至a端,甩压表Vi、电压表V2、电流表A示
数变化量的绝对值分别为△U】、AU2、AL则(
A.电流表A的示数变小
B.电压表V2的示数变大
C.AUi与AI的比值等于R2的阻值
D.AU2与的比值等于R3的阻值
8.如图,电源电压U可调,Ri是阻值为5Q的定值电阻,R2为敏感元件,其阻值随电流增大而减小,电源
电压从零增大,电路中电流逐渐增大。当电流为0.3A时,R2两端电压为L5V,Ri的功率为P],R2的功
率为P2。则(
A.U=1.5V时,P1可能等于P2
B.U=2.5V时,P1一定小于P2
C.U=3.5V时,P)一定等于P2
D.U=4.5V时,P1一定小于P2
9.如图所示是某电炖锅的简化电路图,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘边缘有8个金属触点,绕中心
轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片,转动旋钮可将相邻金属触点连通。电炖锅通过旋转开关可以实
现快炖、慢炖和保温功能,Ri、R2和R3均为加热电阻,且RI=R3。电炖锅的部分参数如表所示。下列
结论正确的是()
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热效率84%
保温功率40W
快炖功率800W
容量5L
220V
A.电阻R2的阻值为968QB.电阻R3的阻值为60.5C
C.电炖锅的慢炖功率为400WD.旋转开关在如图所示位置时,通过电阻Ri的电流约为1.82A
10.将标有“6V,6W”的甲灯泡和“6V,3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度
对灯丝电阻的影响,则()
A.甲灯能正常发光B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光D.两灯均不能正常发光
II.如图是某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不变,Ri为压敏电阻,它的阻值随风
速V的增加而减小,R2为定值电阻。当风速V1<V<V2时•,两电表都不报警。当风速两表中
的一个会报警;当风速VeV2时,另一个表会报警。已知:v1>0,两表都是在大于等于各自设定的电压
值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列说法正确的是(
A.风速减小时,R2的功率会增大
B.风速变化时,电压表示数一定不变
C.当V=V2时,触发报警的表是电流表
D.风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
12.研学活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测景其密度,测量过程如图所示。下列判断不
)
A.根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为3.125g/cm
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B.从水中取出石头时,带出了1g的水
C.从水中取出石头时,带出的水不会影响密度的测量值
D.石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为0.24N
二.多选题(共8小题)
(多选)13.图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图,将一根细金属丝置于圆柱形通道内,设定其
工作温度为to。使用时接通电路,金属丝升温到to,风流过通道时,会带走部分热量,风速仪通过改变
流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变,此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等,风
速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度,从而实现对风速的测量。已知风速越大、金
属丝和风的温度差越大,单位时间内风带走的热量越多;当风速一定时,单位时间内风带走的热量与金
B.流入风速仪的风的温度不变时,所测风速增大,金属丝两端的电压增大
C.若风速仪测得的电压越大,流入风速仪的风的温度越高,则风速越大
D.若to=15OC,风速仪测得温度为与30℃的风速相同,则金属丝两端的电压之比为2:V5
(多选)14.如图(a),电源电后保持不变,电流表量程0〜0.5A,电压表量程。〜15V。在保证各元件安
全的情况下(灯泡两端的电压不超过额定电压,电表均不超过量程),进行下列操作:只闭合Si、S2,最
大范围内移动滑动变阻器滑片P,电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图(b)所示;只闭
合S3,滑片P从最右端向左滑动,直至灯泡正常发光,电流表示数与电压表示数的关系如图(c)所示。
卜.列说法正确的是(
图(a)
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A.电源电压为5V
B.小灯泡的额定功率为2.64W
C.小灯泡在该电路中工作时的最小电压为IV
D.只闭合Si、S2与只闭合S2、S3,滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5:1
(多选)15.如图为电阻Ri、R2的电流I随电压U变化的图像,下列说法正确的是()
B.将Ri和R2并联接在电源上,Ri的电流小于R2的电流
C.将Ri和R2串联接在电源上,Ri的电功率小于R2的电功率
D.将Ri和R2并联接在电源上,Ri的电功率大于R2的电功率
(多选)16.在践行青岛中小学生“十个一”行动中,小明用独轮车帮助爸爸运送货物.车和货物的总重
力G为960N,小明的质量为50kg,双脚与地面的接触面积为0.05n】2。小明抬起独轮车在水平地面静止
忖如图所示,下列说法正确的是()
A.独轮车是一个费力杠杆
B.小明对车竖直向上的力F为400N
C.小明对地面的压力为900N
D.小明对地面的压强为IXlO,Pa
(多选)17.如图所示电路电源电压不变,将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间,另一个接在C、
D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置,闭合开关S,电流表示数为Io,A、B间电压为Ui,C、D间电
压为U2(U1WU2);移动滑片至另一位置,电流表示数变大,A、B间电压减小了AU。则()
A.C、D间应接滑动变阻器B.定值电阻的阻值为半_____夕g_____
zo
③
QD
第6页共28页5c
C.移动滑片前后,电路中电流的变化量为丁,0
U2
D.移动滑片前后,电路消耗总功率的比值为77%
(多选)18.如图为用细沙和平底矿泉水瓶(已裁掉瓶口部分)制作的两个简易密度计。甲、乙两密度计
的质量相同。甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积,a、b、c为刻度线,a刻度线与c刻度线到
瓶底的距离相等。下列说法正确的是()
A.甲密度计漂浮在液体中时,它受到的浮力大小等于它受到的重力大小
B.甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度甲密度计乙密度计
C.两密度计漂浮在同种液体中时,甲密度计排开液体的体积大广乙密度计排开液体的体积
D.甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于乙密度计c刻度线处表示的液体密度
(多选)19.曹冲称象的故事广为流传。如图,称象时,先让象站在船上,在船身与水面交界处做上标记。
让象上岸后,再将石头装入船中,直至船身上的标记与水面重合,所装石头的质量即为大象的质量。下
列说法正确的是()
A.甲图中船排开水的重力与大象的重力大小相等
B.船内石头增多的过程中船底受到水的压强变大
C.船内石头增多的过程中船受到的浮力大小不变
D.甲图中船所受浮力与乙图中船所受浮力大小相等
(多选)20.小方用如图所示电路探究黑箱内电阻连接情况,黑箱内4个相同的定值电阻以•定方式连接,
每个电阻的阻值约为10。〜20。,1、2、3、4为箱内线路引出的四个接线柱,M、N是接线头。电源电
压恒为12V,小灯泡标有“4.8V0.4A”字样,其阻值不变。将2、3或3、4接入电路,闭合开关,小灯
泡均正常发光,电压表示数均为Ui,电流表示数均为h;当1、3或2、4接入电路时,电压表示数均为
U2,电流表示数均为12;当1、4或1、2接入电路时,电压表示数均为U3,电流表示数均为13。U2:
Ui=5:8,电流表、电压表均正常工作,小灯泡均发光。下列判断正确的是(
A.当1、4接入电路时,黑箱内4个电阻串联B.13:Ii=5:II
C.U3:U2=2:3D.上述探究中电路工作的最小功率约为2.18W
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中考物理专题选择题压轴
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.如图所示,电源电压U恒定,Ri是定值电阻,滑动变阻器R2标有“20Q2A”,灯L标有“6V6W”。滑
片P在阻值最大端时,闭合开关S,电压表Vi示数为2V,电压表V2(未画出)示数为4V:P移到某一
位置时,V2示数为10V,电流表示数为1A。上述滑片移动过程中,R2阻值的变化量为AR,电路总功率
的变化量为AP。下列说法正确的是()
A.U=16VB.R|=5CC.AR=I2(1D.AP=7W
【分析】(1)由滑动变阻器由最大值移动到某一位置时,滑动变阻器的电阻变小,电路中的电流变大,
电压表V2的示数变大,确定电压表V2测灯L和定值甩阻Ri的电压。当P移到某一位置时,灯正常发
光,运用串联电路特点和欧姆定律可求出定值电阻Ri的电阻;当滑片P在阻值最大端时,求出电源的电
压;
(2)由两次电路中的数据分别求出滑动变阻器的电阻,可得出R2阻值的变化量为AR:
(3)由两次电路中的数据分别求出电路的总功率,可得出电路总功率的变化量为AP。
【解答】解:AB.灯L标有“6V6W”,灯正常工作时的电流为:〃=奈=罂=14滑片P由最大值移
到某一位置时,变阻器的电阻变小,根据串联分压可知滑动变阻器两端的电压变小,电压表V2示数由
4V增大为10V,确定电压表V2测灯L和定值电阻Ri的电压;电流表示数为1A,此时灯正常发光,
当P移到某一位置时:灯两端的电压UL-6V,定值电阻Ri的电压为UI-10V-6V-4V,定值电阻Ri
的电阻为&=皆=修=40;
当滑片P在阻值最大端时:电压表Vi示数为2V,定值电阻Ri的电压为Ui'=2V,通过定值电阻Ri
的电流为11'=*=寨=0,54
串联电路各处电流相等,滑动变阻器R2两端的电压为:U2'=0.5AX20H=10V;
电源电压为:U=10V+4V=14V,故AB错误:
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C.当滑片P在限值最大端时,R2阻值为20Q;当P移到某一位置时,&'=当普=40,R2阻值的变
JL/1
化量为AR=20C-4Q=16Q,故C错误;
D.当滑片P在阻值最大端时,电路总功率为:Pi=Uh'=14VX0.5A=7W:
当P移到某一位置时,电路总功率为:P2=UII=14VX1A=14W:
电路总功率的变化量为△P=P2-P|=14W-7W=7W,故D正确.
故选:D。
【点评】本题考查电功率的综合计算,熟练运用欧姆定律是正确解题的关键。
2.用柱形水槽、柱形塑料杯(含配重)、质量已知的跌码和水,可制作测量物体质量的装置。使用时,在
竖直漂浮的塑料杯中放入待测物体,杯子仍竖直漂浮,根据制作好的标尺便可读出待测物体的质量。制
作标尺时,通过在杯中放入跌码进行质量标注(杯子竖直漂浮)。如图所示,标注的方式有三种:
①在水槽外壁,用水面高度h:的变化标注;
②在塑料杯内壁,用杯子浸入水中的深度112的变化标注;
③在水槽外壁,用杯底所装指针离槽底的高度h3的变化标注。
若水槽和塑料杯的底面积分别为225cm2和85cm2,三种标尺上相同距离的刻线间对应的物体质量变化分
别为Ami、Am2和△m3。则()
B.Am2>Am=Am3
C.Ami>Am3>△m2D.Airi3>△mi>Am2
【分析】要比较质量,需要分析重力,根据浮力秤是漂浮,浮力等于重力,因而质量的变化等于重力的
变化,也等于浮力的变化,假殳刻度的距离,根据所给的底而枳计算排开液体的变化,根据阿基米德原
理比较液体的重力与质量。
【解答】解:三种标尺上相同距离的刻线间对应的物体质量变化分别为八mi、Am?和八m3。
假设相同距离的刻线间的距离为Ah;
在水槽外壁,标注刻度,Z\V扑=5容411=22501?义Ah;
根据阿基米德原理和浮力等于重力,AG=Amg=AF浮=p.△V排;
物体的质量变化等于排开水的质量变化,
则△mi=p^A,VH:=p木X225cm2x△h:
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②在塑料杯内壁,用杯子浸入水中的深度变化标注;排2=S^Ah=85cm2xAh;
则△1112=「水△丫挂2=p4i><85cm2义Ah;
③在水槽外壁,用杯底所装指针离槽底的高度h3的变化标注,当塑料杯下行Ah时,液面会升高,且体
枳变化相等,即S杯Ah=(S-SQL;即
S杯,..85cm2..17.,
-XAh=225c^-85c^XAh=28Ah;
S容一sTr
2
△v推3=Stf.(Ah+另x4h)=85cmxi|Ah^I36.6Ah;
则△m3=p/\V樗3=p/;X136.6Ah;
故选C。
【点评】本题考查浮沉条件与阿基米德原理的应用,属于难题。
3.某小组设计了水箱自动控制进水装置,如图所小。水箱内的圆柱形金属控制棒用小川伸长的细线悬挂在
力传感器下面,并始终浸在水中,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,
水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于Fi,触发开关,水泵开始持续向水箱注水;
当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于F2,再次触发开关,水泵停止向水箱注水。若进水过程
中同时用水,相同时间内进水量大于出水量。已知控制棒的质量为m,水的密度为p水。下列说法正确的
是()
力传感器::泵
A.控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为驾山-tooooo1-1
水溢水可细线
pg水
1口
B.控制棒受到的浮力的变化量最大为mg-F2控
水箱制
C.力传感器受到的拉力大小在Fi与F2之间时,说明水箱正在进水棒
出水
口
一
D.缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高
【分析】物体受到了重力、浮力和拉力的作用,根据平衡力的知识分析这三个力的关系,再结合阿基米
德原理进行分析。
【解答】A、由题意,控制棒受到了重力、浮力和拉力的作用。当水位达到最高水位时,此时力传感器
所受的拉力为F2,方向向下,根据力的作用是相互的,控制棒受到的拉力F*大小等于Fz,方向向上。
此时控制棒排开水的体积为最大,浮力最大。控制棒的重力、浮力和拉力三个力的关系是:F若+F2'=G
=mg,可知F浮=mg-F2'=mg-F2,由F浮=p4gV加得:控制棒此时排开水的体积V神二—=)一?。
P型P虺
故A错误。
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B、当水位到达最低水位时,力传感器受到的拉力等于Fi,方向向下,根据力的作用是相互的,控制棒
受到的拉力FL大小等于日,方向向上。此时控制棒排开水的体积为最小,浮力最小。控制棒的重力、
浮力和拉力三个力的关系是:F浮min+Fl=G=mg,得F浮min=mg-Fl,
由以.上分析知:最高水位时浮力最大,Fj?niax=mg-F2»
则浮力的最大变化量△F浮max=(mg-F2)-(mg-Fi)=F|-F2,故B错误;
C、由题意,最低水位时传感器的拉力为Fi,此时控制棒对传感器的拉力最大,水泵启动进水。最高水
位时传感器的拉力为F2,此时控制棒对传感器的拉力最小,水泵停止向水箱注水。故注水过程中,拉力
逐渐从Fi减小到F2。若进水过程中同时用水,相同时间内进水量大于出水量,所以此时水位是上升的,
拉力是从Fi减小到F2。若水泵停止注水(拉力已达到F2),开始用水,水位下降,则拉力从F2逐渐增大,
直到水泵启动(此时拉力为Fi)则不管是进水还是出水,拉力确实处于Fi和F2之间。故C错误。
D、缩短悬挂控制棒的细线,因Fi和F2触发的条件不变,控制棒的重力不变,由F浮=G-F知:则控制
棒受到的浮力不变。
根据F浮=p;ftgV持得:V|0=—
若初始时细线的长度为L,控制棒的长度为h,水箱底到力传感器的距离为H。控制棒浸入水中的体积为
V井,
设浸入深度为d,控制棒的横截面积为SH,,
则Vf则d—=吗,
因mg、Fi、p水、S梓均不变,所以d不变;
则水位高度y=H-L-h+d,
缩短细线长度L,水位高度y变大。故D正确。
故选:Do
【点评】本题考查了平衡力的知识、浮力知识,将两者结合起来,计算复杂,分析过程繁琐,属丁难题。
4.如图所示,是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路,小灯泡的额定电流为0.3A,电源电压保持不变,
R为定值电阻,滑动变阻器的最大限值为20C,她将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关S2,闭合
开关S、S1,电流表示数为0.1A,移动滑片P置于A端,电流表的示数为0.2A,重新将滑片P移至B
端,断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑片P使电流表的示数为0.3A:保持滑片P的位置不变,断开
开关S2,闭合开关S、Si,电流表示数为0.16A。下列说法中正确的是()
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A.电源的电压为3V
B.定值电阻R的阻值为10。
C.小灯泡的额定电压为3.8V
D.小灯泡的额定功率为0.75W
【分析1AB、她将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关S2,闭合开关S、Si,定值电阻和滑动变阻
器串联,电流表测电路电流。电流表示数为().1A,根据欧姆定律和串联电路电压特点可知旦源电压表达
式;
移动滑片P置于A端,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电流表的示数为0.2A,根据欧姆定律可知电源
电压表达式;联立以上两式可知电源电压和定值电阻的阻值;
CD、重新将滑片P移至B端,断开开关Si,闭合开关S、S2,灯泡、滑动变阻器串联,电流表测量电路
电流,移动滑片P使电流表的示数为0.3A:根据欧姆定律和串联电路电压特点可知电源电压表达式;
保持滑片P的位置不变.断开开关9.闭合开关S、Si,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路电
流。电流表示数为0.16A。
根据欧姆定律和串联电路电压特点可知电源电压表达式;联立以上两式可知灯泡正常发光时的电阻;根
据欧姆定律可知灯泡的额定电压,根据P=UI可知灯泡的额定功率。
【解答】解:AB、她将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关S2,闭合开关S、S1,定值电阻和滑动
变阻器串联,电流表测电路电流。
电流表示数为0.1A,根据欧姆定律和串联电路电压特点可知也源电压U=h(R+RP)-0.1AXR+0.1AX
2()C=().1AXR+2V.....①
移动滑片P置于A端,滑动变阻器接入电路的阻值为(),电流表的示数为0.2A,根据欧姆定律可知电源
电压U=hR=0.2AXR.....(2)
联立以上两式可知:U=4V,R=20Q;故AB错误;
CD、重新将滑片P移至B端,断开开关Si,闭合开关S、S2,灯泡、滑动变阻器串联,电流表测量电路
电流,移动滑片P使电流表的示数为O.3A;
根据欧姆定律和串联电路电压特点可知电源电压U=h(RL+RP‘)=O.3AXRL+O.3AXRP,=4V...…
③
保持滑片P的位置不变,断开开关S2,闭合开关S、S|,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路电
流。电流表示数为0.16A。
/
根据欧姆定律和串联电路电压特点可知电源电压U=l4(R+RP')=016AX20H+0.16AXRP=4V...…
④
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解得RP'=5(1;
代入③中可得RL=竽C,
根据欧姆定律可知灯泡的额定电压为UL=ILRL=0.3AXeQ=2.5V,
根据P=UI可知灯泡的额定功率P=UI.IL=2.5VX0.3A=0.75W,
故C错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算,是一道综合题。
5.科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果,灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒
为4.5V,电压表量程为“0〜3V”,电流表量程为“0〜0.6A”。闭合开关S,在确保电路安全的情况下,
最大范围移动变阻器的滑片P,观察灯泡L的亮暗,绘出灯泡L的I-U图像如图乙所示。下列分析正确
的是()
A.灯泡正常发光时电阻值为5C
B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为8〜40C
D.电路消耗的最大电功率为0.625W
U额
【分析】A、灯泡正常发光时的电阻RL=L。
额
B、由P=UI计算灯泡实际功座来判断灯泡亮暗。
C、结合图乙计算变阻器接入电路的最小阻值和最大阻值,可得变阻器接入的阻值范围。
D、当电路中的电流最大时,电路消耗的电功率最大,然后由电功率Pmax=UImax计算。
【解答】解:A、由灯泡L的I-U图像可得,灯泡正常发光时的电阻RL=7邂鼠=10。,故A错
微
误。
B、由图甲可知,灯泡L与变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压。当滑片P向b端移动时,变阻器接
入电路的电阻增大,根据串联电路分压原理,灯泡两端电压减小,由P=UI可知灯泡实际功率变小,灯
泡变暗,故B错误。
C、由图乙可知:当灯泡正常发光时,电路中的电流I微=O.25A,此时变阻器两端的电压U帝=U・U赧
=4.5V-2.5V=2V,则变阻器接入电路的最小阻值R滑min=2/J=8。,
43;U./D/1
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当电压表的示数为0.5V时,止匕时电路中的电流F=0.10A,此时变阻器两端的电压U潘2=U-UL=4.5V
-0.5V=4V,则变阻器接入电路的最大阻值R.滑max=竺=77%=4℃,
Iv«1U/1
所以变阻器接入的阻值范围为8c〜40C,故C正确。
D、当电路中的电流最大时,电路消耗的电功率最大,由前面分析可知,电路中的最大电流Imax=0.25A,
根据P=UL可得电路消耗的最大电功率Pmax=UImax=4.5VX0.25A=1.125W,故D错误。
故选:Co
【点评】此题主要是考查学生对欧姆定律和电功率公式的理解和应用。
6.冬天,为控制蔬菜大棚的温度在20〜28C,同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V,R是热
敏电阻,Ro选用3k。或5kQ的定值电阻。闭合开关S,当Ri两端电压U22V时,开启加热系统;当U
Wl.8V时,关闭加热系统。热敏电阻R,在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是()
温度/℃4.19.014.320.028.038.245.5
阻值/kC22161064.532.5
A.Rt的阻值与温度成反比|加热|
1系统1
B.选用3kQ的定值电阻能够满足设计的要求
HZL
C.R和Ro的功率可能相等扁凡
D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低电源/一
S
【分析】(1)分析表中数据看,并非严格反比,所以不;是工交比关.系:
(2)氐与Ro串联,若Ro=3k。,围绕Rt两端电压为2V与I.2V,运用欧姆定律与串联电路电流相等进
行计算,分别能解答BCD,进行比较可得出正确答案。
【解答】解:A.从表中数据看,温度升高时Rt阻值减小,但并非严格反比,所以不是反比关系。故A错
误;
BR与Ro串联,若Ro=3kC,当Ri两端电压Ui=2V时,Uo=U-Ut=3V-2V=1V:串联电路电流相
等:黑=及,凡卿=2空丝=6kO,对应温度20C,开启加热系统:
u
RQRto
当Ri两端电压Ut=1.8V时,U()=U-Ut=3V-1.8V=1.2V;串联电路电流相等:粤=舞,凡=坐=
«oRt
L*浮=4Ska,对应温度28℃,关闭加热系统;符合要求,故B正确:
CR与Ro串联,功率相等时,/泳0=底氐,Rt=Ro,若Ro=3kC,Rt=3kH,对应的温度是38.2C,超
过了温度在20〜28℃范围,故C错误;
D.增大电源电压,若Ro=3k。,氐两端电压Ui=2V时,Uo=U-Ui=6V-2V=4V:串联电路电流相等:
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空=3,%=铲=2个泮=15〃亿由表中数据可知,温度高于45SC,使开启加热系统的温度变
RoR(uow
高,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查运用欧姆定律分析变化电路,难度较大。
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,Ri为滑动变阻器,R2和R3为定值电阻。闭合开关S,在保证
电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑月P由b端移至a端,电压表Vi、电压表V2、电流表A示
数变化量的绝对值分别为△Ui、AU2>Ah则(、j—1
A.电流表A的示数变小I----------CZZItqIZZIb
B.电压表V2的示数变大I2
C.AUi与AI的比值等于R2的阻值一
D.△5与△]的比值等于R3的阻值®
【分析】由电路图可知,定值可阻R2和R3与滑动变阻器R|串联,电压表V|测滑动变阻器R1两端的电
压,电压表V2测滑动变阻器Ri和定值电阻R2两端的总电压,电流表A测电路中的电流。
(1)分析清楚电路结构,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,应用串联电路
特点与欧姆定律分析答题:
(2)根据串联电路的电压特点判断两电压表示数变化量的绝对值关系,进而判断出AUi与AI的比值、
△U2与比值的变化。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R2和R3与滑动变阻器R1串联,电压表V|测滑动变阻器R|两端
的电压,电压表V2测滑动变阻器Ri和定值电阻R2两端的总电压,电流表A测电路中的电流。
AB、闭合开关S,将滑片P由b端向a端滑动一段距离后,变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻
变小,由欧姆定律1=5知,总电流变大,即电流表示数变大,故A错误;
根据U=IR可知,R3两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知滑动变阻器Ri和定值电阻R2两端的
总电压变小,即电压表V2示数变小,故B错误;
CD、设滑动变阻器滑片移动前后,电路中的电流分别为h、12,
则电压表V1的示数分别为:U1=U-Il(R2+R3),U/=U・l2(R2+R3),
所以电压表V|的示数的变化量AU1=U]-Ui'=U-h(R2+R3)-[U-I2(R2+R3)]=(12-I1XR2+R3)
=AI(R2+R3);
即电压表VI示数的变化量与电流表示数的变化量的比值为:券•=R2+R3,故C错误;
AI
电压表V2的示数分别为:U2=U-I|R3,U2'=u-I2R3,
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所以电压表V2的示数的变化量△U2=U2-U2'=U-I1R3-(U-I2R3]=(12-I|)R3=A1R3:
即电压表V2示数的变化量与电流表示数的变化量的比值为:警=1<3,故D正确。
AI
故选:Do
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正幽确定两电压表示数变化量的关系是关键。
8.如图,电源电压U可调,Ri是阻值为5c的定值电阻,R2为敏感元件,其阻值随电流增大而减小,电源
电压从零增入,电路中电流逐渐增人。当电流为0.3A时,R2两端电压为1.5V,Ri的功率为Pi,R2的功
率为P2。则(
A.U=1.5V时,P1可能等于P2
B.U=2.5V时,P1一定小于P2
C.U=3.5V时,P1一定等于P2
D.U=4.5V时,P1一定小于P2
【分析】根据已知条件,先将电流为0.3A时,Pl和P2计算出来,观察P1和P2的关系,发现此时刚好
相等,电源电压为3V,然后根据电源电压增大,电路中电流逐渐增大,R?阻值随电流增大而减小的特
点,分电压变小和电压变大两种情况,分析出电流的变化和R2阻值变化,再分析出功率的变化,最后得
出结论。
【解答】解:Ri阻值为5。,当电流为0.3A时,R2两端电压为L5V;
Pi=0.3AX0.3AX5H=0.45W,P=0.3AX1.5V=0.45W,U=5CX0.3A+L5V=3V,R=^7=5H;
22U.J/i
即电源电压为3V时,P1=P2,R1=R2:
记电压变化后电流为I,则:
PI=I2RI,PI=I2R2;
AB、当电源电压从3V减小,电路电流也减小,Ri阻值不变,R2的电阻随电流减小而增大,则RI<R2:
此时I2R]V12R2,即P1VP2,故A错误,B正确;
CD、当电源电压从3V增大,电路电流也增大,Ri阻值不变,R2的电阻随电流增大而减小,则RI>R2;
此时I2R]>[2R2,即P]>P2,故CD错误:
故选:B。
【点评】本题考查欧姆定律的简单计算,电功率的综合计算。
9.如图所示是某电炖锅的简化电路图,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘边缘有8个金属触点,绕中心
轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片,转动旋钮可将相邻金属触点连通。电炖锅通过旋转开关可以实
现快炖、慢炖和保温功能,RHR)和Ra均为加热电阻,且Ri=Rn电炖锅的部分参数如表所示。下列
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结论正确的是()
热效率84%
保温功率40W
快炖功率800W
容量5L
A.电阻R2的阻值为968C
B.电阻R3的阻值为60.5C
C.电炖锅的慢炖功率为400W
D.旋
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