四川省广元市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03电磁学(电流和电路、电压和电阻、欧姆定律)
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一、单选题
1.(2022·四川广元·统考中考真题)毛皮摩擦过的橡胶棒,橡胶棒带负电,以下说法正确的是( )
A.因橡胶棒带电说明橡胶棒是导体
B.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,橡胶棒失去正电荷而带负电
C.橡胶棒是否带电和墙上的插座是否带电,都可以用试电笔进行检测
D.橡胶棒带负电是因为毛皮失去的电子转移到了橡胶棒上
2.(2022·四川广元·统考中考真题)下列叙述与实际相符的是( )
A.华为手机的质量约为5kg
B.人的正常体温是37℃左右(口腔温度)
C.我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源
D.LED灯的核心元件是发光二极管,二极管主要材料是超导体
3.(2022·四川广元·统考中考真题)某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示,其中电源电压恒为6V,定值电阻R0为10Ω,电压表量程为3V,R是压敏电阻(阻值随平板受到的压力大小变化而变化),R的阻值与平板受到压力F对应的部分数据如下表,平板质量不计。下列说法中正确的是( )
压力F/N
0
60
200
500
900
1500
压敏电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
A.体重计读数越大,R的阻值就越大
B.体重计读数越大,电路的总功率就越小
C.当电压表的值为2.4V时,称得的体重为500N
D.体重计能称量的最大值是1500N
4.(2022·四川广元·统考中考真题)如图甲所示电路中,电阻R1=2Ω,R3是0~10Ω的滑动变阻器,电源电压恒为6V。已知滑片每滑动1cm时,R3接入电路的阻值变化1Ω,滑片距离a端的长度设为x;闭合开关,R3的滑片滑动过程中,电压表V1示数U与x的图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.R2=12Ω
B.当x=2cm时,电阻R1的功率为0.5W
C.当x=10cm时,电压表V2的读数为5.4V
D.移动滑片的过程中,电阻R2功率的最大值为0.72W
5.(2021·四川广元·统考中考真题)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,当开关S1、S2都断开,滑片P从b端滑到某一位置c时(图中未标出),滑动变阻器R的电阻减小了12Ω,电流表示数变化了0.2A,此时灯泡恰好正常发光;保持滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2,电流表示数又变化了1.5A,设灯丝电阻不变,则下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻为2Ω
B.电源电压为8V
C.滑动变阻器的最大电阻为15Ω
D.当S1、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗总功率的最小值为9W
6.(2021·四川广元·统考中考真题)小敏学习物理之后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器,电路里变大的物理量是( )
A.总电流 B.总电压 C.总功率 D.总电阻
7.(2020·四川广元·统考中考真题)如图所示电路中,闭合开关S,电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3,它们的大小关系正确的是( )
A.I1=I2=I3 B.I1>I2=I3 C.I1>I3>I2 D.I1>I2>I3
8.(2020·四川广元·统考中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,灯泡L发光,电流表有示数,电压表的示数几乎为零,则下列判断中正确的是( )
A.电阻R断路 B.电阻R短路 C.灯L断路 D.灯L短路
9.(2020·四川广元·统考中考真题)如图所示电路中,电源电压U=6V不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,开关S闭合后,当滑片P在变阻器的a、b两端之间滑动的过程中,电流表的示数在1.2A~0.4A之间变化,则下列结论正确的是( )
A.R2=10Ω B.R1的最大电阻为5Ω
C.电压表的最大示数为4.8V D.电阻R2的电功率变化范围是0.8W至7.2W
二、填空题
10.(2022·四川广元·统考中考真题)如图所示电路中,a、b、c分别是三只电表(电压表或电流表),R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压恒为6V,闭合开关S。当电表a、b为电流表,c为电压表时,电表a的示数为___________A;当电表a、b为电压表,c为电流表,电表b的示数为___________V。
11.(2022·四川广元·统考中考真题)小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定不变,R0=18Ω。当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数如图乙所示。则电源电压为___________V,Rx为___________Ω。
12.(2020·四川广元·统考中考真题)如图所示,电源电压恒定为10V,R1=10Ω,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表的示数从2 V变成5 V,则R2的阻值为______Ω,滑动变阻器的最大阻值为______Ω,当滑片P置于b点时,该电路1min消耗的电功为______J。
-
13.(2020·四川广元·统考中考真题)如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲∶U乙=4∶1,则R1∶R2=______;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,通过两电表的电流之比I1∶I2=______。
三、实验题
14.(2021·四川广元·统考中考真题)小敏同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验。
(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接完整。___________
(2)连接电路后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都偏大,这说明小敏在实验操作上存在的问题是 ___________。
(3)排除以上故障后,调节滑动变阻器,把测量的几组数据绘成如图丙所示的图像,则该电阻的阻值R=___________Ω。
(4)若将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V,阻值约为10Ω的小灯泡,若要测出该小灯泡的额定功率,则原实验电路中必须改变的是__________。
A.电源电压
B.电压表量程
C.电源电压和电压表量程
15.(2021·四川广元·统考中考真题)某同学探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6V,实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验如图,保持电压表示数为2.5V 不变,电阻R由小到大进行更换,则需要调节变阻器的滑片P向______移动;为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω 。
16.(2020·四川广元·统考中考真题)如图所示,小强和小冬设计了用“伏安法”测量未知电阻的阻值的实验。
(1)图甲是实物电路图,请用笔画线代替导线将其连接完整( )。(要求滑片向右滑,电压表示数减小,导线不允许交叉)
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到______端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表、电流表示数如图乙所示,则未知电阻______;此时消耗的实际功率P=______W。
四、计算题
17.(2021·四川广元·统考中考真题)如图甲所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω,小灯泡的额定电压为6V,它的电流随电压变化的图象如图乙所示.
(1)当只闭合开关S1时,将滑动变阻器R1的滑片调到中点,此时小灯泡恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额定功率;
(2)当只闭合开关S2时,此时电流表的示数为0.4A,求电阻R2的阻值,小灯泡的实际功率;
(3)当只闭合开关S2时,通电1min,求电流通过电阻R2产生的热量。
18.(2020·四川广元·统考中考真题)如图所示,灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化),定值电阻R1=28Ω,当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡正常发光,电流表示数为0.75A。求:
(1)电源电压U;
(2)定值电阻R0的大小;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的功率。
参考答案:
1.D
【详解】A.橡胶棒带上的是电荷,但橡胶棒不导电是绝缘体,故A错误;
B.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,橡胶棒得到电子而带负电,故B错误;
C.橡胶棒带上的负电荷非常微弱,试电笔无法检测出来,家庭电路中的大电流才能被试电笔检测出来,故C错误;
D.橡胶棒带负电是因为毛皮失去的电子转移到了橡胶棒上,橡胶棒得到电子,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.华为手机的质量约为500g,故A不符合题意;
B.人的正常体温约为37℃,故B符合题意;
C.我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于不可再生能源,故C不符合题意;
D.二极管主要材料是半导体,故D不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.体重计读数越大,对压敏电阻的压力越大,由表格中的数据可知,压力越大,压敏电阻的阻值越小,故A错误;
B.体重计读数越大,对压敏电阻的压力越大,由表格中的数据可知,压力越大,压敏电阻的阻值越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,根据公式可知,电路中的总功率越大,故B错误;
C.由题意可知,根据欧姆定律可得电路中的电流为
所以压敏电阻两端的电压为
UR=U-U0=6V-2.4V=3.6V
所以压敏电阻的阻值为
由表格中的数据可知,当压敏电阻的阻值为15Ω时,压力为500N,故C正确;
D.分析电路图和表格可知,电压表示数越大,体重计称量越大,所以当电压表的示数为3V时,体重计能称量的最大,即定值电阻两端电压为3V,因为电源电压为6V,所以压敏电阻两端电压为
U压=6V-3V=3V
压敏电阻与定值电阻分担的电压相等,根据串联电路分压特点可知,压敏电阻等于定值电阻,即为10Ω,由表格可知,此时压力为900N,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.由乙图可知,当x=0时,R3=0,电阻R2两端的电压U2=4.8V,电源电压为6V,所以R1两端电压为
U1=U-U2=6V-4.8V=1.2V
所以电路中的电流为
所以R2的阻值为
故A错误;
B.当x=2时,,此时电路中的电流为
所以电阻R1的功率为
故B正确;
C.当x=10时,,此时电路中的电流为
所以电压表V2的示数,即电阻R3两端的电压为
故C错误;
D.当R3电阻为0时,电路中的电流最大,此时电阻R2的电功率最大,由A可知,电路中的最大电流为0.6A,电阻R2两端的电压为4.8V,所以电阻R2功率的最大值为
P2=U2I=4.8V×0.6A=2.88W
故D错误。
故选B。
5.D
【详解】A.由得,灯泡的电阻为
故A错误;
B.设电源电压为U,滑动变阻器的最大阻值为R1,当开关S1、S2都断开,滑片P在c端时,滑动变阻器与小灯泡串联,此时小灯泡正常发光,此时电流中电流为
此时滑动变阻器接在电路中电阻,此时电源电压为
①
滑片P从b端滑到某一位置c时,滑动变阻器接入电路中电阻变小,电路中电流变大,电流表示数变化了0.2A,即电流增大0.2A,所以当开关S1、S2都断开,滑片P在b端时,电流中电流为
此时电源电压为
②
由①②可得
解得
电源电压为
故B错误,C错误;
D.保持滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2,滑动变阻器与定值电阻并联在电路中,电路中总电阻变小,电流表示数变大,电流表示数又变化了1.5A,即电流表示数增大了1.5A,此时电流表示数为
此时流经滑动变阻器的电流为
此时流经定值电阻的电流为
定值电阻的阻值为
当S1、S2都闭合时,滑动变阻器与定值电阻并联在电路中,由,调节滑片P,滑片P在最右端时,滑动变阻器接入电路电阻最大,电路消耗电功率最小,最小电功率为
故D正确。
故选D。
6.D
【详解】B.因为家庭电路的电压不变为220V,故B不符合题意;
D.电路中各个用电器并联,因此每多关闭一个家用电器,根据
可知,电路里的总电阻增大,故D符合题意;
A.根据可知,电压不变,电阻增大,总电流减小,故A不符合题意;
C.根据可知,电压不变,总电流减小,总功率减小,故C不符合题意。
故选D。
7.C
【分析】并联电路的干路电流等于各支路电流之和;首先分析出三块电流表所测的电路,根据并联电路的电流特点进行分析。
【详解】由图知,三盏灯泡并联,A1测通过三盏灯的电流和,A3测通过L1和L2的电流,A2测通过L1的电流;所以A1的示数I1最大,其次是A3的示数I3,A2的示数I2最小。
故选C。
8.B
【分析】根据电路图可知,电阻和灯泡是串联的,电压表与电阻并联,测电阻两端的电压;电路故障一般是短路和断路,根据选项中的故障逐一分析出现的现象是否符合题意。
【详解】A.如果电阻R断路,灯泡不发光,电流表示数减小为零,电压表测量电源电压示数增大,故A不符合题意;
B.如果电阻R短路,灯泡发光,电路电阻减小电流增大,电流表示数增大;电压表相当于与导线并联示数减小为零,故B符合题意;
C.如果灯泡断路不发光,整个电路断路,两表示数都减小为零,故C不符合题意;
D.如果灯泡短路不发光,电路电阻减小电流增大,电流表示数增大;电压表测量电源电压示数增大,故D不符合题意。
故选B。
9.D
【分析】当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1、R2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,电路中的电阻最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小以及滑动变阻器的最大电阻,根据串联电路的分压特点可知电压表的示数最大,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片位于b端时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律表示出电源的电压,因电源的电压不变建立等式即可求出R2的阻值,进一步得出电源电压;再根据求出电阻R2的电功率变化范围。
【详解】ABC.当滑片位于a端时,R1、R2串联,电路中的电流最小即I=0.4A,电压表的示数最大U1=4V,由可知,R1的最大电阻
则电源的电压
-------①
当滑片位于b端时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,即,则电源的电压
-------②
因为电源的电压不变,联立①②可得:R2=5Ω,U=6V,故ABC错误;
D.电阻R2消耗的最大电功率
电阻R2消耗的最小电功率
故电阻R2的电功率变化范围是0.8∼7.2W,故D正确。
故选D。
10. 0.3 4
【详解】[1] 闭合开关S,当电表a、b为电流表,c为电压表时,R1、R2并联,电流表a测R2支路的电流,电流表b测量干路电流;根据并联电路的电压特点可知,R2两端的电压为
U2=U=6V
通过R2支路的电流
所以电表a的示数为0.3A。
[2]当电表a、b为电压表,c为电流表,R1、R2串联,电压表a测量电源电压,电压表b测量R2两端的电压;根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流为
根据串联电路的电流特点可知,通过R2的电流为
I2′=I=0.2A
由可知,R2两端的电压为
U2′=I2′R2=0.2A×20Ω=4V
所以电表b的示数为4V。
11. 3.6 12
【详解】[1]当开关S1、S2均闭合时,电流表示数如图乙所示,量程为0—0.6A,分度值为0.02A,该电流表的读数为0.5A,当只闭合开关S1时,只有待测电阻的接入,电流表的示数为0.3A,当开关都闭合时,两电阻并联,通过定值电阻R0的电流为
电源电压为
[2]待测电阻的阻值为
12. 10 30 120
【分析】当滑片在最左端时,R1与R2串联,电压表测量电阻R1两端的电压,根据串联电路电压的规律求出电阻R2两端的电压,根据公式求出电路的电流,进一步求出电阻R2的阻值;当滑片在最右端时,R1与R2与滑动变阻器R3串联,电压表测量电阻R1两端的电压,已知电压表的示数可求电路电流,根据串联电路电压的规律进一步求出电阻R2两端的电压和滑动变阻器两端的电压,最后根据公式求出滑动变阻器的最大阻值;再利用W=UIt即可求出消耗的电功。
【详解】[1]当滑片在最左端时,电路电流
电阻R2两端的电压
U2=U−U1=10V−5V=5V
则电阻
[2]当滑片在最右端时,电路电流
电阻R2两端的电压
滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的最大阻值
[3]当滑片P置于b点时,该电路1min消耗的电功
13. 3∶1 3∶4
【分析】当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,根据电阻的串联求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点和欧姆定律求出两支路的电流之比,根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比。
【详解】[1]当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则两电阻两端的电压之比为
因串联电路中各处的电流相等,由可得,两电阻的阻值之比
[2]当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,则两支路的电流之比
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,两电流表的示数之比
14. 闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处 3 A
【详解】(1)[1]根据图甲电压表与电阻R并联,电阻R与滑动变阻器串联,由乙图可知电源是两节干电池,则电源电压是3V;所以在乙图中用平滑的曲线把电阻R右接线柱与电压表接线柱“3”连接起来,再把电阻R的右接线柱与滑动变阻器的“A”接线柱连接起来,如图所示:
(2)[2]闭合开关,发现电流表和电压表的示数都偏大,即通过电路中电流较大,说明小敏在闭合开关前没有将滑片移到阻值最大处。
(3)[3]由丙图可知,电压与电流成正比,则电阻不变,根据欧姆定律公式可得定值电阻R阻值为
(4)[4]将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V,阻值约为10Ω的小灯泡,要测出小灯泡的额定功率,则灯泡两端电压要达到3.8V,所以需要增加电源电压,若电压表继续并联在灯泡两端则需要将电压表改为大量程;若电压表继续选择小量程,则可将电压表并联在滑动变阻器两端,通过调节滑动变阻器,使电压表示数为电源电压和灯泡额定电压之差,这样也能测出小灯泡的额定功率。综上,原实验电路必须改变的是电源电压,电压表量程可以不用改变。所以A选项符合题意。
15. 右 35
【详解】[1]定值电阻与滑动变阻器串联,定值电阻两端的电压保持2.5V不变,定值电阻逐渐换为大阻值电阻,根据串联电路分压原理可知,定值电阻分得的电压变多,会大于2.5V,所以需要向右调节滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值增大,增加其分得的电压,直到电压表示数为2.5V。
[2]为了完成实验,即所有定值电阻都能连入电路完成实验。当定值电阻阻值为25Ω时,要使其两端的电压为2.5V不变,则滑动变阻器的电压为
串联电路用电器电压之比等于其电阻之比,所以
代入数据得
解得滑动变阻器的阻值为。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于35Ω。
16. B 10 0.576
【分析】(1)根据电阻的串联和欧姆定律判断电路的接法;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑片要处于最大阻值处;
(3)确定电压表、电流表的量程读出示数,根据计算出电阻值,再根据P=UI计算出实际功率。
【详解】(1)[1]滑片向右滑,电压表示数减小,根据U=IR知电压不变,电流减小,根据知电阻增大,接到A点,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,在闭合开关前,应将滑片移至B端,使其阻值最大。
(3)[3]由图乙知,电压表的量程为0∼3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;根据欧姆定律可得,未知电阻的阻值
[4]此时消耗的实际功率
17.(1)16V,3W;(2)30Ω,1.6W;(3)288J
【详解】解:(1)当只闭合开关S1时,将滑动变阻器R1的滑片调到中点,灯泡与滑动变阻器串联,因串联电路中各处的电流相等,且此时小灯泡恰好正常发光,所以,由图乙可知,灯泡正常发光时电路中的电流
I=IL=0.5A
R1两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=UL+U1=6V+10V=16V
灯泡的额定功率
PL=ULIL=6V×0.5A=3W
(2)当只闭合开关S2时,灯泡与R2串联,电流表测电路中的电流,即I′=0.4A,由图乙可知,此时灯泡两端的电压UL′=4V,此时R2两端的电压
U2=U﹣UL′=16V﹣4V=12V
电阻R2的阻值
小灯泡的实际功率
PL′=UL′I′=4V×0.4A=1.6W
(3)当只闭合开关S2时,通电1min电流通过电阻R2产生的热量
Q2=(I′)2R2t=(0.4A)2×30Ω×60s=288J
答:(1)电源电压是16V,小灯泡的额定功率是3W;
(2)电阻R2的阻值是30Ω,小灯泡的实际功率是1.6W;
(3)电流通过电阻R2产生的热量是288J。
18.(1)6V;(2)24Ω;(3)0.9W
【分析】(1)当开关S1、S2、S3均闭合时,R1短路,灯L与R0并联,小灯泡恰好正常发光,由此可求得电源电压;
(2)根据欧姆定律可求得通过小灯泡的电流,再根据并联电路的电流规律可求得通过R0的电流,然后可求得电阻R0的值;
(3)当开关S1闭合,S2和S3断开时,灯L与R1串联,根据小灯泡L标有“6V 3W”字样求得小灯泡的电阻,然后可求得电路中的总电阻,然后利用可求得电路消耗的功率。
【详解】(1)当开关S1、S2、S3均闭合时,R2短路,灯L与R0并联,因为灯L正常发光,则有
U源=UL=U0=6V
(2)通过小灯泡电流
通过R0电流
由可得,定值电阻R0的阻值
(3)当开关S1闭合,S2和S3断开时,灯L与R1串联,由可得小灯泡电阻
电路总电阻
电路消耗的功率
答:(1)电源电压为6V;(2)定值电阻R0的值为24Ω;(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的功率是0.9W。
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