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    中考物理二轮复习电学培优练习专题11 电学图像相关计算(2份打包,教师版+原卷版)

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    中考物理二轮复习电学培优练习专题11 电学图像相关计算(2份打包,教师版+原卷版)

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    专题11 电学图像相关计算

    一、单项选择题
    1. (荆门)将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变.图乙为电阻R和灯泡L的I-U图像.闭合开关S,电流表示数为0.3 A,则电源电压和电阻R的大小分别是(  )

    第1题图
    A. 8 V 6.67 Ω     B. 12 V 20 Ω
    C. 8 V 20 Ω D. 12 V 10 Ω
    【答案】C 
    【解析】图甲电路图,闭合开关S,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路电流,电流表示数为0.3 A,根据串联电路电流规律,则通过电阻R和灯泡L的电流IL=IR=0.3 A由图像乙可知,当电路电流是0.3 A时,灯泡L分压UL=2 V, 电阻R分压UR=6 V,根据串联电路电压规律可得U=UL+UR=2 V+6 V=8 V,观察图乙,根据定值电阻的图像是一条过原点的直线,可判断图乙中的直线是定值电阻R的图像,由图像数据,当定值电阻R两端的电压为4 V时,对应的电流是0.2 A,根据I=,则定值电阻R的阻值R===20 Ω,故ABD不符合题意,C符合题意.故选C.

    2. (2019常德)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如下图甲所示.把它们并联在电路中,如下图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.9 A,则电源电压和元件B的电功率分别是(  )

    第2题图
    A. 2.5 V 0.8 W     B. 2.5 V 1.0 W
    C. 4.5 V 1.0 W D. 4.5 V 4.05 W
    【答案】B 
    【解析】因并联电路中各支路两端电压相等,且干路上的电流等于各支路电流之和,I=0.9 A.由图甲可知,当A、B两端的电压为2.5 V时,电路中的电流为I=0.5 A+0.4 A=0.9 A,电源电压U=2.5 V,由图甲可知此时通过元件B的电流为0.4 A,则元件B的电功率为P=UIB=2.5 V×0.4 A=1.0 W,B正确,故选B.

    3. (扬州)“模拟调光灯”的电路如图甲,电源电压4.5 V,电压表量程“0~3 V”,电流表量程“0~0.6 A”,滑动变阻器(20 Ω 1 A),灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”,调节滑动变阻器测得多组数据,作出U-I图线如图乙,下列判断正确的是(  )

    第3题图
    A. 随电压的增加,小灯泡的电阻减小
    B. 电路中最小电流是0.18 A
    C. 灯泡正常发光时,电路的总功率是2.25 W
    D. 灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是10 Ω
    【答案】 C 
    【解析】根据图中曲线可知灯泡的电阻随着电压的增加而变大,A错误;如果电路中最小电流为0.18 A时,电路中总电阻为R总===25 Ω,此时滑动变阻器接入电路阻值应为最大值20 Ω,所以此时灯泡的电阻应为25 Ω-20 Ω=5 Ω,根据题意可知,灯泡的电阻随着电压增加而增大,而灯泡电压为额定电压时,灯泡电阻RL===5 Ω,显然,电路中电流最小时灯泡两端的电压小于额定电压,因此此时灯泡的电阻应该小于5 Ω,B错误;灯泡正常发光时,电路中电流为I=IL===0.5 A,电路中的电功率为P=UI=4.5 V×0.5 A=2.25 W,C正确;灯泡正常发光时,电路中电流为0.5 A,滑动变阻器两端电压为4.5 V-2.5 V=2 V,滑动变阻器接入电路阻值为R===4 Ω,D错误.故选C.

    4. (泰州)如图甲所示电路,电源电压恒为6 V,滑动变阻器R的规格为“25 Ω 1 A”,电流表量程选择“0~0.6 A”,电压表量程选择“0~3 V”,小灯泡上标有“4.5 V 0.3 A”字样,其I-U图像如图乙所示.闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是(  )

    第4题图
    A. 电路的最大功率是3.6 W
    B. 小灯泡的最小功率是0.75 W
    C. 电流表的最小示数是0.15 A
    D. 电流表的最大示数是0.4 A
    【答案】 B 
    【解析】由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,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;由题意可知,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流是0.3 A,即电流表的最大示数是0.3 A,电路的最大功率是P=UI=6 V×0.3 A=1.8 W,故AD错误;由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,灯泡两端的电压最小,而且此时流过小灯泡的电流也最小,即电流表的示数最小;即当电压表的示数为3 V时,小灯泡的电功率最小,此时小灯泡两端的电压为UL=U-U滑=6 V-3 V=3 V,由图乙可知,此时流过小灯泡的最小电流是0.25 A,小灯泡的最小功率是PL=ULIL=3 V×0.25 A=0.75 W,故B正确,C错误.故选B.

    5. (黔东南州)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持3 V不变,闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,下列说法不正确的是(  )

    第5题图
    A. 定值电阻R1的阻值是5 Ω
    B. 滑动变阻器的阻值范围是0~10 Ω
    C. 当滑片P移到b端时,电路消耗的总功率为1.8 W
    D. 若滑动变阻器R2出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为3 V

    【答案】C 
    【解析】由题可得,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路电流,当滑片P位于a端时,R2连入电路中的阻值为0 Ω,故电压表示数为0 V,且此时电路中只有R1,故有U电源=U1=3 V,此时由图乙可知I=0.6 A,说明电路中电流为0.6 A,所以有I1=I=0.6 A,所以R1===5 Ω,A正确;当滑片P位于b端时,R2阻值全部连入电路中,此时由图乙可知电路电流I′=0.2 A,U2=2 V,因为R1、R2串联,所以I2=I′=0.2 A,所以R2===10 Ω,故滑动变阻器的阻值范围是0~10 Ω,B正确;当滑片P位于b端时,电路中电流I′=0.2 A,所以电路消耗的总功率为P总=UI′=3 V×0.2 A=0.6 W,C错误;若R2出现接触不良,相当于电压表并在电源两端,此时测的是电源电压,故电压表示数为3 V,因为此时电流表、R1、电压表串联在电路中,电压表的电阻是非常大的,故此时电路中电流很微小,可视为0 A,所以电流表示数为0 A,D正确.故选C.

    6. (2017陕西)如图甲所示,电源电压恒为6 V,R为热敏电阻,其阻值随温度变化如图乙所示,R0是阻值为10 Ω的定值电阻,闭合开关S.通过分析,下列说法错误的是(  )

    第6题图
    A. 图甲中的R0有保护电路的作用
    B. 温度升高时,电压表的示数会变小
    C. 温度为40 ℃时,电流表的示数为0.2 A
    D. 温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小
    【答案】D 
    【解析】因为如果电路中只接热敏电阻,温度较高时,热敏电阻的电阻很小,可能导致电路中电流过大,损坏电路元件,所以R0有保护电路的作用,A正确,不符合题意;温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,根据U=IR可得,定值电阻两端电压增大,电源电压保持不变,则热敏电阻两端电压减小,即电压表示数减小,B正确,不符合题意;温度为40 ℃时,电路中的总电阻是R总=R0+R热敏=10 Ω+20 Ω=30 Ω,则电流表的示数是I===0.2 A,C正确,不符合题意;电压表测量热敏电阻两端电压,电流表测量电路中的电流,根据R=可得,电压表与电流表示数的比值是热敏电阻的阻值,而温度降低时热敏电阻的阻值增大,所以电压表与电流表示数的比值增大,D错误,符合题意.故选D.

    7. (通辽)如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从b端滑到a端的过程中,R2消耗的电功率P与通过的电流I的关系如图乙所示,下列说法正确的是(  )

    第7题图
    A. 电源电压为6 V
    B. R1的阻值为20 Ω
    C. R2的最大阻值为40 Ω
    D. 滑片在a端时,1 min内R1消耗的电能为2 160 J
    【答案】A 
    【解析】由图甲可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.当滑动变阻器消耗的功率为0.8 W时,电路中的电流I1=0.2 A;由P=UI可得,此时R2两端的电压U2===4 V,由I=及串联电路的电压规律可得:电源电压U=I1R1+U2=0.2 A×R1+4 V①;当滑动变阻器消耗的功率为0 W时,即变阻器连入电路的电阻为零,电路只有R1,由图像可知此时电流I2=0.6 A;由欧姆定律可得,电源的电压U=I2R1=0.6 A×R1②,解①②得:R1=10 Ω、U=6 V,A正确、B错误;由图像可知,滑动变阻器全部接入电路中,其电阻最大,此时电流最小为I1=0.2 A,则滑动变阻器的最大阻值为:R2===20 Ω,C错误;滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0(电路为R1的简单电路),电路中的总电阻最小,电流最大,1 min内R1消耗的电能为W=UI大t=6 V×0.6 A×60 s=216 J,D错误.故选A.

    8. (2019西宁)如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示.则下列判断正确的是(  )

    第8题图
    A. 电源电压为8 V
    B. 滑动变阻器的阻值变化范围为0~10 Ω
    C. 滑动变阻器阻值最大时,通电10 s,R1产生的热量为8 J
    D. 滑动变阻器滑片在中点时,电路的总功率为 1.8 W
    【答案】 D 
    【解析】由于滑片P使阻值从最大变化到最小,则电压表的示数随电流的增大而减小,电压表的示数随电流的增大而增大;当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小,由图乙可知,此时电路中的电流I=0.2 A,电阻R1两端的电压U1=2 V,滑动变阻器两端的电压U2=4 V;串联电路总电压等于各用电器电压之和,所以电源电压U=U1+U2=2 V+4 V=6 V,A错误;滑动变阻器的最大阻值为R2===20 Ω,即滑动变阻器R2的阻值变化范围为:0~20 Ω,B错误;根据欧姆定律可得,定值电阻R1的阻值R1===10 Ω,当滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流为I=0.2 A,通电10 s,R1产生的热量Q=I2R1t=(0.2 A)2×10 Ω×10 s=4 J,C错误;串联电路中总电阻等于各分电阻之和,变阻器滑片在中点时,电流表示数I===0.3 A,电路消耗的功率P=UI=6 V×0.3 A=1.8 W,D正确.故选D.

    9.如图所示,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,R0为定值电阻。移动滑动变阻器R的滑片,则图所示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是(  )

    第9题图
    A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
    【答案】B 
    【解析】R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流。若电源提供的电流恒定为I总,根据并联电路特点可知:U=U0=I0R0=(I总-I)R0=-IR0+I总R0,其中I总、R0为定值,由U=-R0I+I总R0可知U与I的图像为一次函数,且-R0

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