回归教材重难点05 电学选择压轴中考物理三轮冲刺过关

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选择题的第20每年都是压轴难题，难度有时甚至超过了最后一个计算题。主要的考察方式是多开关的电路综合题。需要画出等效电路，并熟练使用电学的规律和公式。
本考点是高频考点，最近五年武汉中考都有考察。一般出现在20题，选择题。
画出每次条件的示意图
列出对应条件的表达式，一般用U=IR总 电源电压不变
多运用题目给出的比例条件
解方程
一、单选题
1．（2022·广西贵港·模拟预测）如图甲所示，电源电压为18V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示。下列四个结论正确的是（ ）
①定值电阻R的阻值为20Ω
②滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为8Ω
③滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数变大
④电路消耗的总功率的变化范围为10.8W~18W
A．①②B．②④C．②③D．③④
【答案】B
由电路图可知，当开关S闭合，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
①由图乙可知，电压表的量程为0~15V，分度值为0.5V，则滑动变阻器的滑片P滑至中点时变阻器两端的电压U滑=9V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以定值电阻两端的电压
UR=U-U滑=18V-9V=9V
则定值电阻R的阻值
故①错误；
②由滑动变阻器的铭牌可知，电路中的最大电流I大=1A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值
R滑小=R总-R=18Ω-10Ω=8Ω
故②正确；
③滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由
可知，电路中的电流变大，定值电阻R两端的电压变大，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故③错误；
④电路中的最大电流I大=1A，则电路消耗的最大总功率
P大=UI大=18V×1A=18W
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流
此时滑动变阻器两端的电压
U滑′=I′R滑=0.6A×20Ω=12V<15V
则电路中的最小电流
I小=I′=0.6A
此时电路的总功率最小，电路消耗的最小总功率
P小=UI小=18V×0.6A=10.8W
所以，电路消耗的总功率的变化范围为10.8W~18W，故④正确。
综上可知，②④正确。故ACD错误，B正确。
故选B。
2．（2022·江苏苏州·九年级阶段练习）如图的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，忽略温度对灯泡电阻的影响，滑动变阻器R1标有“50Ω，0.5A”，电阻R2阻值为20Ω。电压表的量程为0∼3V，电流表的量程为0∼3A。将变阻器的滑片P移至最左端，只闭合开关S、S2和S3，R2消耗的电功率为1.8W。改变开关的通断和滑片P的位置，电路状态以及电路中的诸多物理量会发生变化。在保证各元件安全的情况下移动滑片，下列选项对应的图像趋势及数据完全正确的是（ ）
A．如图甲，闭合S、S1，横轴表示R1接入的阻值，纵轴表示电流表示数
B．如图乙，闭合S、S1，横轴表示R1接入的阻值，纵轴表示R1的电功率
C．如图丙，闭合开关S、S2和S3，横轴表示R1接入的阻值，纵轴表示电路总功率
D．如图丁，闭合开关S、S2和S3，横轴表示电路总电阻的倒数，纵轴表示电流表示数
【答案】C
D．将变阻器的滑片P移至最左端，只闭合开关S、S2和S3时，R1的最大阻值和R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由知道，电源的电压
通过R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，当电流表的示数I=3A时通过R1的电流
I1=I-I2=3A-0.3A=2.7A＞0.5A
所以，通过R1的最大电流I1大=0.5A，此时R1接入电路中的电阻最小，电路的总功率最大，此时电路的最大总电流
I大=I1大+I2=0.5A+0.3A=0.8A
此时电路总电阻的倒数
故D错误；
C．则电路的最大总功率
P大=UI大=6V×0.8A=4.8W
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则
由

知道，C正确；
A．由知道，小灯泡的电阻
只闭合开关S和S1时，R1与灯泡L串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡正常发光时通过的电流
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为0.5A，所以，电路中的最大电流I大′=0.4A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R1小=R-RL=15Ω-10Ω=5Ω
当电压表的示数最大为U1=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压
UL′=U-U1=6V-3V=3V
电路中的最小电流
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
所以，R1允许的取值范围是5Ω～10Ω；由电路中的电流
知道，I与R1的关系不是一次函数，故A错误；
B．电路中的电流I大′=0.4A时，R1小=5Ω，则
P1=（I大′）2R1小=（0.4A）2×5Ω=0.8W
电路中的电流I小=0.3A时，R1大=10Ω，则
P1′=I小2R1大=（0.3A）2×10Ω=0.9W
故B错误。
故选C。
3．（2022·湖北·武钢实验学校九年级阶段练习）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1示数为1.2A，再将滑片移至最右端，电压表V2示数变化了4V，电流表A1示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P；只闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为P’。已知P∶P’=1∶2，若将开关S1、S2和S3都闭合，则下列说法正确的是（ ）
A．R1、R3的阻值分别为2.5Ω、5ΩB．电压表V1示数始终为18V
C．电流表A2最小示数为0.6AD．电路消耗的最小功率为108W
【答案】D
A．由图知，只闭合开关S1时，R1，R2和R3串联，滑片移至最左端，R2的阻值为零，根据欧姆定律可知
将滑片移至最右端时，变阻器的阻值最大，电路中的电流减小，由欧姆定律可知
电压表V2测量R3两端的电压，由题意可知
只闭合开关S1和S2时，电路中只有R1，则
只闭合开关S1和S3时，电路中只有R3，则
由题意可知
解得
故A错误；
B．开关S1、S2和S3都闭合，电压表V1并联在电流表A2的两端，由于电流表内阻非常小，根据欧姆定律分析，此时电压表V1示数几乎为零，，故B错误；
C．只闭合开关S1时，电源电压
只闭合开关S1，将滑片移至最右端时，R2的阻值
开关S1、S2和S3都闭合，R1和R2并联，电流表A2测量R1和R2的总电流，当R2阻值最大时，其电流值最小，可知最小示数为
故C错误；
D．当变阻器的阻值最大时，电路中的电功率最小，即
故D正确。
故选D。
4．（2022·重庆·模拟预测）如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，小灯泡参数“？V？W”模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图象。下列判断正确的是（ ）
A．定值电阻R0的阻值为15Ω
B．小灯泡的参数为“4V 2W”
C．只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯与滑动变阻器的功率之比为5∶3
D．只闭合开关S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器的阻值范围为7.5~30Ω
【答案】C
第一次只闭合开关S、S1，变阻器与电阻R0串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
第二次只闭合开关S、S2，变阻器与灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图象，即滑动变阻器的U—I图象，由题可知，第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，当滑片移到b端时，变阻器接入的阻值为0，其分得的电压为0（即电压表示数为0），所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图象，曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图象。
A．只闭合开关S、S1，滑片P移到b端时，电路中只有R0，此时电路中电流最大为
I大=0.4A
在a端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中的电流最小，最小为0.2A，滑动变阻器两端电压为
U滑=4V
由欧姆定律得，电源电压为
U=I大R0=I小R0+4V
即
0.4A×R0=0.2A×R0+4V
解得R0=20Ω。
所以电源电压为
U=I大R0=0.4A×20Ω=8V
故A错误；
B．图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图象，由图象可知，当电压表示数最小为3V时，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压
U额=U-UV小=8V-3V=5V
此时电路中的电流I额=0.4A，则小灯泡的额定功率
P额=U额I额=5V×0.4A=2W
则小灯泡的参数为“5V 2W”，故B错误；
C．只闭合开关S、S2，变阻器R与灯泡L串联，电路的总功率最大时，电流最大为0.4A，此时电压表示数
U1=3V
此时灯泡两端电压
UL=U-U1=8V-3V=5V
则灯与变阻器的功率之比为
PL∶P1=ULI∶U1I=UL∶U1=5V∶3V=5∶3
故C正确；
D．因保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，由图乙知，当电压表示数最大为6.4V时，变阻器连入电路中的电阻最大，由图知，此时的电流为
I滑=0.32A
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的最大电阻
因为电流表的量程为0~0.6A，小灯泡的额定电流为0.4A，所以电路的最大电流为0.4A，此时滑动变阻器的电阻最小，此时小灯泡两端的电压为5V。根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-UL=8V-5V=3V
滑动变阻器的最小电阻为
所以滑动变阻器的阻值范围为7.5~20Ω，故D错误。
故选C。
5．（2022·重庆南开中学九年级开学考试）如图甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω1A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程0~15V，丁丁进行了下面操作：先闭合开关S和S1，断开开关S2，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点，灯泡L恰好正常发光，再断开开关S1闭合开关S2，将滑动变阻器的滑片从a点向某一方向移动，直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同，图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像，则下列说法正确的是（ ）
①电源电压为6V
②灯泡L的额定功率为1.5W
③再断开开关S1闭合开关S2时，滑片是从a点向左移动的
④若丁丁重新调节开关和滑片，该电路的最小功率为1.2W
A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④
【答案】B
①闭合开关S和S1，断开开关S2，灯泡和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点，由于灯泡电阻随温度变化，故可知此过程中电流表与电压表示数变化关系为图乙中的曲线，则另一次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像为图乙中的直线，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路中总电阻最大，根据欧姆定律 可知，电路中电流最小，从图中可知是0.25A，灯泡两端电压为1V，变阻器两端电压为
UR′=IR′=0.25A×20Ω=5V
根据串联电路的电压特点可知电源电压
U= UL实+ UR′=1V+5V=6V
②③再断开开关S1闭合开关S2，电阻R和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R两端的电压，由图乙可知，两条图像中电压相等时（等于灯泡额定电压）电路中的电流为I′=0.3A；变阻器滑片在a点时，电路中的电流为0.375A，电阻R两端的电压为3.75V，
此时变阻器接入电路中的电阻
R的阻值
可知电路中的电流从0.375A变为0.3A，根据欧姆定律可知电路中的总电阻变大，变阻器接入电路的电阻值变大，故滑片是从a点向右移动的。
当电路中的电流为0.3A时，灯泡的额定电压等于R两端的电压，即
U额=I′R=0.3A×10Ω=3V
在闭合开关S和S1，断开开关S2，且滑片在a点时，可知灯泡的额定电流
灯泡的额定功率
P额=U额I额=3V×0.5A=1.5W
④闭合开关S和S1，断开开关S2，灯泡和变阻器串联，此时电路的最小功率为
当闭合开关S和S2，断开开关S1，且变阻器接入电路中阻值最大时，此时电路的最小功率为
所以，电路的最小功率为1.2W。
故ACD错误，B正确。
故选B。
6．（2022·重庆一中九年级开学考试）如图甲所示电路，电源电压不变，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡L的规格为“6V 3W”，忽略温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关S2，当滑动变阻器的滑片从b端滑到a端的过程中，滑动变阻器R2的电功率跟电路的总功率之比η与R2的关系如图乙所示，且当滑片滑到b端时，滑动变阻器的阻值为Rb，电流表的示数为0.3A；只闭合开关S1，小灯泡正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法不正确的是（ ）
A．B．电源电压U=18V
C．R1的阻值为24ΩD．开关均闭合，R2的变化范围为8~24Ω
【答案】D
A．只闭合S2，L与R2串联，通过二者的电流相等。根据图像，R2的功率占总功率的80%，则L的功率占总功率的20%，L与R2的功率比
根据，电流相同时，功率比等于阻值比，则
故A正确，不符合题意；
B．灯泡的电阻
滑动变阻器的滑片位于b点时的电阻
只闭合S2，滑片在b点时电路的总电阻
电源电压
故B正确，不符合题意；
C．只闭合S1时L与R1串联，此时L可以正常发光，说明L两端的电压为6V，则R1两端的电压为12V，根据串联电路分压规律，元件两端的电压比等于电阻比，所以
所以
故C正确，不符合题意；
D．开关全部闭合时，L被短路，R1，R2并联，电流表测量总电流，此时R1的电流
为了保证安全，总电流不能超过3A，则R2的最大电流
此时R2的阻值最小
所以R2的变化范围为，故D错误，符合题意。
故选D。
7．（2021·重庆巴蜀中学九年级阶段练习）如图所示，电源电压恒定，闭合S1、S2，断开S3，将滑动变阻器R2的滑片P2调到最下端，滑动变阻器R1的滑片P1从最左端滑到最右端，最终总电流为I。闭合S3，断开S1、S2，把滑动变阻器R2的滑片P2从下往上滑，滑到中点时电压表V2的读数为3V，P2移动到最上端时，最大总电流为I′。两次实验中电流表随两电压表变化的关系图像如图所示。以安全为前提，下列描述正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．R1的最大电阻为40Ω
C．前后两次实验的电流比I'︰I=2︰1
D．闭合任意开关和调节滑片位置，电路的最大电流与最小电流之差为0.4A
【答案】CD
A．闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，R1与R2串联，向右移动R1滑片P1时，电流表A示数不变，电压变V1示数不断变小。当R1滑片P1在最左端时，电压表V1示数最大，即为电源电压，由图乙可知电源电压为6V。故A错误；
B．断开S1、S2，闭合S3，当R2滑片的滑片P2滑至中点时，变阻器R2与小灯泡串联，根据串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，得出此时R2两端电压为
根据串联电路电流处处相等，可知电流表A示数等于流过R2的电流，由图乙得出为0.15A，根据得出，R2的滑片P2滑至中点时阻值为
R2最大阻值为。闭合S1、S2，断开S3，并将R2的滑片置于最下端，R1滑片P1移至最左端的过程中，电流不变，电压变V1示数不断变小至4V，根据得
所以R1两端电压为U1
根据得
故B错误；
C．闭合S3，断开S1、S2，滑动变阻器R2的滑片P2从下往上滑，滑到中点时电压表V2读数为3V，P2移动到最上端时，由图乙知I′=0.2A，由B分析知I=0.1A，所以
故C正确；
D．当S2，S3闭合，P2滑至最上端时，电路中总电阻最小，灯泡电流为0.2A，最大电流为
当仅闭合S2，P2滑至最下端时，电路中阻值最大，电流最小为
则电路的最大电流与最小电流之差为0.4A，故D正确。
故选CD。
8．（2021·内蒙古呼和浩特·模拟预测）在实际生活中电池本身是有电阻的，因此，实际的电池可以等效为一个没有电阻的理想电池和一个阻值一定的电阻串联而成。在如图甲所示电路中，电源由几个相同的铅蓄电池组成（每节电压为2V）。合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图乙、丙、丁所示，图乙表示电压表示数与电流表示数的关系；图丙表示滑动变阻器的功率跟电压表示数的关系；图丁表示铅蓄电池输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻大小的关系，b点时η最大。不计电表、导线对电路的影响，则下列结论错误的是（ ）
A．电路中的最大电流为4A，变阻器消耗的最大电功率为6W
B．铅蓄电池的节数为3节，每节铅蓄电池的阻值为0.5Ω
C．变阻器的总电阻为1.5Ω
D．图丙中a点对应的横坐标为3V
【答案】C
A．由图知道，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙知道，电路中的最大电流为I大=4A；由图丙知道，变阻器消耗的最大电功率P滑大=6W，故A正确，不符合题意；
B．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，由知道，电源的电压
U=I大r总=4A×r总①
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
滑动变阻器消耗的电功率
当R=r总时，变阻器消耗的电功率最大，即
②
由①②两式解得，U=6V，r总=1.5Ω，由于每节蓄电池的电压为2V，所以，电池的节数
每节铅蓄电池的阻值
故B正确，不符合题意；
C．由图丁知道，铅蓄电池输出电能的最大效率为80%，则
解得，滑动变阻器的最大阻值
R=4r总=4×1.5Ω=6Ω
故C错误，符合题意；
D．当R=r总时，变阻器消耗的电功率最大是6W，由知道，此时变阻器两端的电压
即图丙中a点对应的横坐标为3V，故D正确，不符合题意。
故选C。
9．（2021·江苏·丹阳市华南实验学校九年级期末）在探究滑动变阻器的电流、电压关系实验中连接电路如图甲所示，组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离x，同时观察电压表、电流表示数，记录数据并绘制图像电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示根据题目信息，以下说法中不正确的是（ ）
A．由图像可知，电源电压3.0V，滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置对应x=5cm
B．滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化2Ω
C．滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是20Ω
D．若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达4.5W
【答案】C
A．从图乙可知，当滑片从x=5cm到x=10cm时，电压表才变化，说明滑动变阻器存在断路，则此时电压为3V，电压表测量的是电源电压，故电源电压为3V，且断点在x=5cm，故A正确，A不符合题意；
B． 当x=5cm，电压表的示数为2.7V，此时的电流为0.15A，此时的滑动变阻器的阻值为
当x=10cm，此时电压表的示数为2.4V，电流表的示数为0.3A，则此时滑动变阻器的阻值为
移动了5cm，电阻变化了100Ω，故每移动1cm，电阻变化了2Ω，故B正确，B不符合题意；
C．滑动变阻器电阻丝没有断路时的，总电阻
故C错误，C符合题意；
D．当滑片位于右端时，电压表的示数为2.4V，则定时电阻的阻值为
当滑动变阻器阻值为零时，只有定值电阻R0接入，此时电路的最大功率可达
故D正确，D不符合题意。
故选C。
10．（2021·重庆育才成功学校九年级开学考试）如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“10V，5W”字样，电流表量程为，电压表量程为，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，当只闭合S和，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时，定值电阻的电功率变化了5.4W。（忽略灯泡电阻随温度的变化），则下列说法中正确的是（ ）
①灯泡L正常发光时通过的电流为0.5A
②只闭合S和，且滑动变阴器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率为0.45W
③定值电阻的阻值为40Ω
④只闭合S和，在保证电路安全的情况下，当电阻消耗电功率最小时，消动变阻器R消耗的电功率为2.25W
A．①③④B．①②④C．①②③D．②③④
【答案】B
①由 可得，灯泡正常发光时的电阻

灯泡L正常发光时的电流

②只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，L与串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流

灯泡的实际功率

③当只闭合S和S1时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，则变阻器接入电路中的为R1和4R1时，电路中的电路中的电流分别为


由图乙可知，变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U1、2U1，则两次电压表的示数之比

解得：，由可得，定值电阻R0的电功率

解得：R0=20Ω。
④当电压表的示数为15V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压

因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流

所以，此时电阻R0消耗的电功率最小，则滑动变阻器R消耗的电功率

故选B。