35电路的动态分析(选择、填空、综合题)--上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编
展开一、单选题
1.(2022·上海嘉定·统考二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,变大的是( )
A.电压表V的示数B.电流表A1示数
C.电流表A示数与电流表A1示数的差值D.电压表V示数与电流表A示数的比值
2.(2022·上海徐汇·统考二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,向右移动滑动变阻器R2滑片 P 的过程中,电路中( )
A.电压表V示数与电流表A1示数的比值变小
B.电压表V示数与电流表A2示数的比值不变
C.电流表A1示数与电流表A2示数的差值变大
D.电流表A1示数与电流表A2示数的比值变大
3.(2022·上海金山·统考一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动过程中( )
A.电压表示数变小
B.电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值不变
D.电压表示数与电流表示数的比值变大
4.(2022·上海浦东新·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,滑动变阻器R2的滑片P由中点向右移动,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数与电流表Al示数的差变大
B.电流表A1示数与电流表A2示数的比值变大
C.电流表A1示数与电流表A2示数的和不变
D.电流表A示数与电流表A2示数的比值不变
5.(2022·上海宝山·统考一模)在图的电路中。电源电压保持不变,电阻R0的阻值不变。闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片P,发现电流表A的示数变小,则( )
A.滑片P向左滑动,电压表V的示数变小
B.滑片P向左滑动,电压表V的示数变大
C.滑片P向右滑动,电压表V的示数变小
D.滑片P向右滑动,电压表V的示数变大
6.(2022·上海奉贤·统考一模)如图所示,已知电路元件均完好且电源电压保持不变。闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某位置时,发现某一电表达到满刻度,则( )
A.一定是A表满刻度
B.滑片在向左移动
C.可能是A1表或V表满刻度
D.电压表V示数与电流表A示数比值变小
7.(2022·上海·校联考模拟预测)在图示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,当滑动变阻器的滑片向右移动时( )
A.电压表V2示数与V1示数的比值一定变小
B.电压表V2示数与V1示数的比值一定不变
C.电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值一定变大
D.电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值一定不变
8.(2022·上海·校考二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,各电表的示数均不为零。移动滑动变阻器的滑片P,电压表V1与V2示数的比值逐渐变小,则( )
A.滑片P向右移动B.电流表A示数不变
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大D.电压表V2示数与电压表V1的示数的差值变小
9.(2022·上海普陀·校考模拟预测)如图所示电路,电源电压保持不变,当电键 S 闭合,向右移动滑动变阻器滑片 P 的过程中( )
A.电流表 A 的示数变大
B.电压表 V 的示数变小
C.电压表 V 示数与电流表 A 示数的比值不变
D.电压表示 V 示数变化量与电流表 A 示数变化量的比值不变
10.(2022·上海·校联考三模)在如图所示电路中,闭合开关S后,在滑片P向右滑动过程中,各电表示数变化正确的是( )
A.A1、A3示数不变,A2、V示数变小
B.A1、V示数不变,A2、A3示数变大
C.A1、A2、V示数不变,A3示数变小
D.A2、V示数不变,A1示数变小,A3示数变大
二、填空题
11.(2022·上海青浦·统考模拟预测)在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当向右移动滑动变阻器的滑片P时。
①电流表A的示数______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
②两电压表示数的差值与电流表A示数的比值______(选填“变大”“不变”或“变小”),理由是______ 。
12.(2022·上海虹口·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,三个电表均有示数。
①若向右移动滑动变阻器的滑片,电流表A的示数______(选填“变大”“不变”或“变小”);
②若用电阻替换,使其中两个电表的示数变大,则的阻值应______的阻值(选填“大于”“等于”或“小于”),理由是______。
13.(2022·上海杨浦·统考一模)如图是油量表的工作原理图,R是一段弧形电阻。闭合开关S,当油量增加的过程中,弧形电阻R的阻值________,电压表V示数_______,电压表V示数变化量与电流表A示数变化量的比值_______。(选填“增大”“减小”或“不变”)
三、综合题
14.(2022·上海松江·统考一模)如图1所示是小茸同学设计的身高测量仪电路图初稿,绝缘板A与特制滑动变阻器的滑片同步上下移动。已知电源电压为20伏且保持不变,电阻R1阻值为15欧,特制滑动变阻器标有“50欧1安”字样,电路中两电表表盘如图2所示。
下表为滑动变阻器阻值与对应A板位置高度的关系:
①为使测得身高越大,仪表示数也越大,应把________表改装成显示仪表(选填“电流”或“电压”);
②小茸同学测得自己身高为165厘米,求此时电路中的电流I;( )
③为保证电路正常工作,求此测量仪能测量的身高范围。 ( )
15.(2022·上海奉贤·统考一模)如图所示是某物理小制作小组同学设计的身高测量仪的简易电路图。电源电压为6伏,R0为定值电阻。闭合开关,测得并记录部分数据见下表:
(1)计算定值电阻R0的阻值;( )
(2)计算身高180厘米的同学测量时滑动变阻器接入电路的阻值Rp;( )
(3)请说明R0在电路中的作用:______。
(4)甲、乙两同学经过讨论后认为可以用图像法处理数据,并对绘制的h-Up图像作出不同的猜想,如图所示,其中正确的是图______(选填“甲”或“乙”)。
(5)当身高为170厘米的同学测量时电压表的示数为______伏。
滑动变阻器阻值(欧)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
高度(厘米)
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
身高h/厘米
160
165
170
175
180
电压表示数/伏
0.0
2.0
…
3.6
4.0
电流表示数/安
0.3
…
…
…
…
参考答案:
1.D
【详解】A.根据电路图可知,滑动变阻器R1和电阻R2并联,电压表测量电源两端及各支路两端电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电源电压不变,因此电压表的示数不变,故A错误;
B.根据电路图可知,滑动变阻器R1和电阻R2并联,电压表测量电源两端电压U,电流表A1测滑动变阻器R1的电流I1,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器R1阻值变大,由并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等,可知滑动变阻器R1两端电压U1=U,由公式可知,电流表A1示数为
因在电压U一定时,滑动变阻器R1阻值变大,电流I1变小,所以电流表A1示数变小,故B错误;
C.根据电路图可知,滑动变阻器R1和电阻R2并联,电压表测量电源两端电压U,电流表A1测滑动变阻器R1的电流I1,电流表A测量干路中电流I,设流过电阻R2的电流为I2。由并联电路干路中的电流等于各支路的电流之和,可知
得出电流表A示数与电流表A1示数的差值为
由并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等,可知电阻R2两端电压U2=U,根据欧姆定律可知
因电源电压U不变,电阻R2的阻值不变,因此流过电阻R2的电流为I2不变,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变,故C错误;
D.根据电路图可知,滑动变阻器R1和电阻R2并联,电压表V测量电源两端电压U,电流表A测量干路中电流I,根据欧姆定律的变形式可知,电压表V示数与电流表A示数的比值为
由并联电路中电阻规律
当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器R1阻值变大,则上式中变小,而不变,因此变小,则R总变大,即电压表V示数与电流表A示数的比值变大,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】AB.由电路图知,电阻R1与滑动变阻器并联在电路中,电压表测电源电压,电流A1测干路电流,A2测通过变阻器的电流。滑片向右移动的过程中,R2接入电路的阻值变大。而电源电压不变,据欧姆定律知,通过R2的电流变小,而通过R1的电流不变,所以通过干路的电流变小,即电流表A1的示数变小。那么电压表V的示数与电流表A1示数的比值变大,电压表与电流表A2的比值变大。故AB不符合题意;
C.电流表A1示数变化是由电流表A2变化引起的,两个的变化值相同,所以差值不变,故C不符合题意;
D.据并联电路的电流特点,设两个电流表变化前后的示数分别为I1、I1′和I2、I2′,则有
I1′=I2′+I,I1=I2+I
而I2>I2′,通过R1的电流I保持不变。两个电流表示数的比值分别为
,
所以比值变大。故D正确。
故选D。
3.D
【详解】A.电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器的阻值变大,电压表测的是滑动变阻器两端的电压。根据串联分压的规律可知,当电阻变大时,分压越大,故电压表的示数变大。故A不符合题意;
B.滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器的阻值变大,根据串联电路电阻的关系可知,总电阻变大,根据可知,电源电压不变时,总电阻变大,电流变小,故电流表示数变小。故B不符合题意;
CD.电压表示数变大,电流表示数变小,由于该电路是串联电路,故电流处处相同,所以通过滑动变阻器的电流变小,根据可知,电压表的示数与电流表的示数的比值即滑动变阻器的阻值,且逐渐增大。故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.B
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,电流表A测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,电流表A1的示数不变;滑动变阻器R2的滑片P由中点向右移动,接入电路中的电阻变大,由可知,通过R2的电流变小,即电流表A2的示数变小;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A的示数变小。
A.由并联电路电流的规律可知电流表A示数与电流表Al示数的差等于电流表A2示数,电流表A2的示数变小,所以电流表A示数与电流表Al示数的差变小,故A错误;
B.由电流表A1示数不变、电流表A2示数变小可知,电流表A1示数与电流表A2示数的比值变大,故B正确;
C.由电流表A1示数不变、电流表A2示数变小可知,电流表A1示数与电流表A2示数的和变小,故C错误;
D.电流表A示数与电流表A2示数的比值
R1的阻值不变,R2的阻值变大,所以
变大,电流表A示数与电流表A2示数的比值变大,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】由图可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量电阻R0两端的电压,电流表测量电路中的电流。
AB.如果滑片P向左滑动,变阻器连入电路的电阻变小,由电阻的串联可知总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故AB不符合题意;
CD.如果滑片P向右滑动,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的串联可知总电阻变大,由可知电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,由U=IR可知R0两端的电压变小,即电压表V的示数变小,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】ABC.由图可知,电阻R1和变阻器R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量通过R2的电流,电流表A测量干路中的电流,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某位置时,发现某一电表达到满刻度,由于电压表测量电源电压,电压表的示数不变,电流表的示数变大,由并联电路的特点可知通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,所以可能是A表或A2表满刻度,由于电路中的总电流变大,由欧姆定律可知电路中的总电阻变小,由电阻的并联可知滑动变阻器连入电路的电阻变小,滑片在向右移动,故ABC不符合题意;
D.由欧姆定律可知电压表V示数与电流表A示数比值等于电路的总电阻,电路的总电阻变小,所以电压表V示数与电流表A示数比值变小,故D符合题意。
故选D。
7.D
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电流,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.闭合电键S后,由可知,电压表V2示数与V1示数的比值等于R2接入电路中的电阻与R1的比值,当滑动变阻器的滑片向右移动时,R2接入电路中的电阻变大,R1的阻值不变,则电压表V2示数与V1示数的比值变大,故AB不符合题意;
CD.因串联电路中总电压等于各分电压之和, R2两端的电压
U2=U−IR1
U2′=U−I′R1
电压表V2示数变化量
所以电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值
因此,电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值一定不变,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.A
【详解】由电路图可知,当开关S闭合时,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V2测电源的电压,V1测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB.由于电源电压不变,所以移动滑片时,电压表V2的示数保持不变,电压表V1与V2示数的比值逐渐变小,表明电压表V1的示数变小,根据可知,电路中的电流减小,即A的示数变小,所以滑动变阻器接入电路的电阻是变大的,即滑片向右移动,A正确,B错误;
C.由欧姆定律可知,电压表V1示数与电流表A示数的比值为R1的阻值,R1的阻值不变,则该比值不变,C错误;
D.由串联电路的电压特点可知,电压表V2示数与电压表V1的示数的差值为滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器的阻值变大,其分担电压变大,即该差值变大,故D错误。
故选A。
9.D
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当电键S闭合,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,R2接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故A错误;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V的示数变大,故B错误;
电压表V的示数变大,电流表A的示数变小,则电压表V示数与电流表A示数的比值变大,故C错误;
设滑片移动前后电路中的电流为I1、I2,则电压表V示数的变化量:△U2=U2﹣U2′=(U﹣I1R1)﹣(U﹣I2R1)=(I2﹣I1)R1=△IR1,即=R1,所以,电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值不变,故D正确.故选D.
点睛:本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键.
10.C
【详解】由图可知,本题电路为R1与R2并联,电流表A1测量R2电流,电流表A2被短路,电流表A3测量干路总电流,电压表示数U=U1=U2,故电流表A2、电压表两表示数是不变的,电流表A1测量R2电流,因,因R2为定值电阻,阻值不变,电源电压不变,故电流表A1示数也是不变的;电流表A3测量干路电流,因,因R1滑片向右滑动,阻值变大,故R并也相应增大,由此电流表A3示数变小。
故选C。
11. 变小 不变 见解析
【详解】(1)[1]由图可知,闭合开关S,电路是R1和R2组成的串联电路,电流表测量电路的电流,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压。当向右移动滑动变阻器的滑片P时,R2阻值变大,则电路的总电阻变大,由于电源电压不变,根据欧姆定律 可知,电路中的电流变小,则电流表A的示数变小。
(2)[2][3]根据串联电路电压关系可知,两电压表示数的差值其实就是R1两端的电压。根据欧姆电路可知,两电压表示数的差值与电流表A示数的比值其实就是R1的阻值,由于R1是定值电阻,所以两电压表示数的差值与电流表A示数的比值不变。
12. 变小 小于 见解析
【详解】(1)[1]该电路为并联电路,当向右移动滑动变阻器的滑片时,变阻器的阻值变大,电压不变,电流变小,而R1的电流不变,所以电流表A的示数变小。
(2)[2][3]该电路为并联电路,电压表测电源电压,示数不变,用电阻 替换 ,使其中两个电表的示数变大,只能是电流表示数变大,支路的电流不变,支路的电流一定变大,由 可知,电压不变,电流变大,电阻一定变小,所以的阻值应小于的阻值。
13. 增大 增大 不变
【详解】[1][2]由图可知,R0和R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R两端的电压,当油量增加的过程中,滑片向下移动,R接入电路的电阻变大,由串联分压可知电阻R两端的电压变大,即电压表V示数变大。
[3]由串联电路电压的规律可知,电压表V示数变化量等于R0两端的电压变化量,由欧姆定律可知,R0两端的电压变化量和电流表A示数变化量的比值等于R0的阻值,R0的阻值不变,则电压表V示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变。
14. 电压 0.5A 145厘米至185厘米
【详解】①[1]由图1知,电阻R1与特制滑动变阻器串联在电路中,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。所测身高变高时,变阻器接入电路的阻值变大,则电路中的总电阻变大,据欧姆定律知,电路中的电流变小,据串联的分压特点知,变阻器两端的电压变大,所以应把电压表改装成显示仪表。
②[2]由表格数据知,身高为165厘米时,变阻器接入电路的阻值为25欧,则电路中的总电阻
R=R1+R2=15Ω+25Ω=40Ω
此时电路中的电流
③[3]由题意知,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的最大测量值为3A,那么电路中的最大电流为1A,此时电路中的最小电阻
变阻器接入电路的最小阻值
Rmin=R′-R1=20Ω-15Ω=5Ω
由表格知,此测量仪能测的最低身高为145厘米。
当变阻器两端的电压最大为15V时,接入电路的阻值最大时,据串联电路的分压特点有
Rmax:R1=Umax:(U-Umax)
即
Rmax:15Ω=15V:(20V-15V)
解得,此时变阻器接入电路的最大阻值
Rmax=45Ω
由表格数据知,此时测量仪能测的最高身高为185厘米。即此测量仪的测量范围为145厘米至185厘米。
15. 20Ω 40Ω 见解析 乙 3
【详解】(1)[1]由图可知,R0与RP串联,电压表测RP两端的电压,电流表测电路中的电流,由表中数据可知,电压表的示数为零时,RP连入电路的电阻为零,只有R0的简单电路,电流表的示数是0.3A,定值电阻R0的阻值
(2)[2]由表中数据可知,身高180厘米的同学测量时,电压表的示数是4.0V,由串联电路电压的规律可知R0两端的电压
U01=U-UP1=6V-4V=2V
通过R0的电流
由串联电路电流的规律和欧姆定律得到滑动变阻器接入电路的阻值
(3)[3]电路中R0可以保护电路,防止电源短路,烧坏电流表和电源。
(4)[4]当导体的材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大,当h增大时,RP增大,由串联分压可知电压表的示数变大,即UP变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,由可知UP和RP比值变小,UP和h比值变小,即h和UP比值变大,所以正确的是图乙。
(5)[5]由表中数据可知,当身高是160cm时,电压表的示数为零时,RP连入电路的电阻为零,身高180厘米时,滑动变阻器接入电路的阻值是40Ω,h与RP成正比,所以当身高是170厘米时,滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω,电路中的电流
电压表的示数为
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