三年（2023-2025）中考物理真题分类汇编练习：专题21 动态电路分析和范围问题计算（解析版）

这是一份三年（2023-2025）中考物理真题分类汇编练习：专题21 动态电路分析和范围问题计算（解析版），共64页。试卷主要包含了，最后自动进入“保温”状态等内容，欢迎下载使用。
1．（2025·山东·中考真题）【新技术新应用】水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置，其中监测电路如图所示，电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降低时（ ）
A．电流表的示数变小B．电压表的示数变大
C．电路的总功率变小D．滑动变阻器的功率变大
【答案】D
【详解】A．由图可知，溶解氧传感器与滑动变阻器串联，电压表测量溶解氧传感器的电压，电流表测电路中的电流。当水中溶氧量降低时，传感器电阻减小，总电阻减小。根据欧姆定律，电源电压不变，总电阻减小，电路中的电流增大，即电流表的示数变大，故A不符合题意；
B．根据串联分压规律，传感器电阻减小，传感器分得电压减小，即电压表的示数变小，故B不符合题意；
C．电源电压保持不变，电路中的电流增大，根据，电路的总功率变大，故C不符合题意；
D．电路中的电流增大，滑动变阻器阻值不变，根据可知，滑动变阻器的功率变大，故D符合题意。
故选D。
2．（2025·陕西·中考真题）【新技术新应用】劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱，其电路如图-1所示。
(1)电热丝R1的阻值为220Ω，则电路中的电流是多少？
(2)已知保温箱内空气的质量为11 kg，图-1所示电路工作300s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高多少？[不计热损失，空气的比热容为1.0×103J/（kg·℃）]
(3)现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2，根据实际需求，利用电热丝R1与R2，为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为1100W，低温挡的电功率为220W。请根据需求，在图-2的虚线框内将电路连接完整。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）电路中的电流是
（2）图-1所示电路工作300s产生的热量为
不计热损失，则空气吸收的热量与电路产生的热量相等，保温箱内空气升高的温度为
（3）高温挡的电功率为1100W，高温挡电路电阻为
低温挡的电功率为220W，低温挡电路电阻为
所以两个电阻并联接入电路，高温挡支路接电热丝R2，低温挡支路接电热丝R1，连接如下图所示：
3．（2024·山东潍坊·中考真题）【历史文化】中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图，电源电压，、、是阻值不变的电热丝，用于“加热”或“保温”，，，S为电源开关，通过温控开关可实现“加热”和“保温”状态的切换，煮茶机的“加热”功率，“加热”效率。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作，其工作过程是首先将水“加热”至，然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”（“煮茶加热”时间如表格所示），最后自动进入“保温”状态。将0.8L、初温为的水装入煮茶机，水的比热容，水的密度。
(1)求将水“加热”至过程中水吸收的热量；
(2)求煮茶机的“保温”功率；
(3)若用户选择“红茶高浓度煮茶”，煮茶机经过将水“加热”至、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15min，求这个过程煮茶机消耗的电能。
【答案】（1）将水“加热”至100°C过程中水吸收的热量为
（2）由题意可知
则定值电阻R0的阻值为
煮茶机的“保温”功率为
（3）将水“加热”至100°C过程中消耗的电能为
将水“加热”至100°C过程需要的时间为
由表格可知，若用户选择“红茶高浓度煮茶”，“煮茶加热”时间为5min，则保温时间为
煮茶机经过将水“加热”至100°C、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15min，这个过程煮茶机消耗的电能为
考点一．含有滑动变阻器电路的动态分析
1．（2025·四川乐山·中考真题）爱思考的小金设计了一个能检测水流速度变化的装置，已知电源电压保持不变，是定值电阻，机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大，电表示数越大的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】A．图中定值电阻R0与变阻器R串联，电流表串联在电路中；机翼向上凸起，机翼上方的水流速度较快，机翼上方受到的竖直向下的压强小于机翼下方受到的竖直向上的压强，机翼获得竖直向上的压力差，水流速度越大，机翼获得竖直向上的压力差越大，变阻器接入电路中的电阻越小，电路电阻越小，电路电流越大，则电流表的示数越大，故A符合题意；
B．图中定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测量变阻器R的电压。水流速度越大，机翼获得竖直向上的压力差越大，变阻器接入电路中的电阻越小，由串联电路中电阻越小分到的电压越小得，电压表的示数变小，故B不符合题意；
C．图中定值电阻R0与变阻器R串联，电流表串联在电路中；机翼向下凸起，机翼下方的水流速度较快，机翼下方受到的竖直向上的压强小于机翼上方受到的竖直向下的压强，机翼获得竖直向下的压力差，水流速度越大，机翼获得竖直向下的压力差越大，变阻器接入电路中的电阻越大，电路电阻越大，电路电流越小，则电流表的示数越小，故C不符合题意；
D．图中定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测量定值电阻R0的电压。机翼向下凸起，机翼下方的水流速度较快，机翼下方受到的竖直向上的压强小于机翼上方受到的竖直向下的压强，机翼获得竖直向下的压力差，水流速度越大，机翼获得竖直向下的压力差越大，变阻器接入电路中的电阻越大，电路电阻越大，电路电流越小，由欧姆定律得，定值电阻R0的电压变小，故电压表的示数变小，故D不符合题意。
故选A。
2．（2024·安徽·中考真题）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端，电压表V1、电压表V2、电流表A的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI，则（ ）
A．电流表A的示数变大，电压表V2的示数变大
B．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变小
C．ΔU1与ΔI的比值大于R的阻值
D．ΔU2与ΔI的比值等于R的阻值
【答案】D
【详解】AB．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表V1测定值电阻两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压。将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端，滑动变阻器接入的阻值越来越小，则电路总电阻越来越小，根据欧姆定律可知，电路的电流变大，则定值电阻两端电压变大，即电压表V1的示数变大，根据串联分压可知，滑动变阻器两端电压变小，即电压表V2的示数变小，故AB错误；
CD．由上述可知，电压表V1和电压表V2的示数变化量的绝对值ΔU1=ΔU2，由欧姆定律可知，电压表V1的示数变化量
ΔU1=I'R-IR=(I'-I)R=ΔIR
因此ΔU1和ΔU2与ΔI的比值都等于R的阻值，故C错误，D正确。
故选D。
3．（2024·四川达州·中考真题）如图所示，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变大，电压表示数变小B．电流表示数变小，电压表示数变大
C．电压表与电流表示数的比值变大D．电压表与电流表示数的比值变小
【答案】B
【详解】AB．由电路图可知，这是一个串联电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压。滑动变阻器的滑片P向右移动时，R2接入电路的电阻值变大。 因此整个电路的总电阻增大。根据欧姆定律可知​ ，当电压U保持不变，电阻R增大时，电流I会减小。所以，电流表示数会变小。 由于电流减小，根据 U=IR可知，R1两端的电压减小。所以，电压表V1的示数会变小。 由串联电路电压规律可知，R2两端的电压会增大。所以，电压表V2的示数会变大。故A错误，B正确；
C．由欧姆定律可知，电压表V1与电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值不变。故C错误；
D．由欧姆定律可知，电压表V2与电流表示数的比值为滑动变阻器接入电路中的阻值，滑动变阻器的阻值变大，则其比值变大。故D错误。
故选B。
4．（2023·四川资阳·中考真题）如图所示为某品牌电子拉力器的简化工作原理图。拉环不受拉力时，弹簧伸长量为零，滑片位于均匀电阻丝a端；弹簧在弹性限度内的最大伸长量，此时滑片位于均匀电阻丝b端。若拉力大小与弹簧伸长量的关系为（），电源电压，为保护电阻，电阻丝最大阻值为20Ω。已知弹簧电阻为零，弹簧与拉环之间为绝缘细杆，拉力器工作时电路中最大电流为0.6A。下列说法中正确的是（ ）
A．保护电阻的阻值为10ΩB．拉力F与电流I成正比
C．拉力器工作时，流过电表的最小电流为0D．电表上“0.4A”刻度处对应的拉力为250N
【答案】A
【详解】A．当滑动变阻器阻值为0，电阻单独接入电路时，电路中电流最大为0.6A，保护电阻的阻值
故A正确；
BD．当电流表示数为I时，由欧姆定律可得电路总电阻
……①
则此时滑动变阻器接入电路的电阻
滑动变阻器接入电路的长度为L’，则弹簧伸长量
拉力
……②
由①②可得
则拉力F与电流I不成正比。当电流为0.4A时
故BD错误；
C．拉力器工作时，滑动变阻器全部接入电路时，电路电流最小为
故C错误。
故选A。
5．（2023·陕西·中考真题）在如图-1的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，L是标有“6V3.6W”字样的小灯泡。电流表量程为“0~3A”，电压表量程为“0~15V”。当开关S和S1闭合，S2断开时，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，记录电压表和电流表示数并描绘图像；保持开关S闭合，断开开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，再闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，直到小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数并描绘图像。图-2是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下，下列分析不正确的是（ ）

A．当开关S和S1闭合，S2断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像①
B．定值电阻R1的阻值为10Ω
C．电源电压为9V
D．当开关S和S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的阻值变化范围为2.5~20Ω
【答案】D
【详解】A．由题干可知，当开关S和S1闭合，S2断开时，滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，其阻值逐渐减小，到最左端时接入电阻为0，电压表示数也应该为0，所以电压表和电流表示数变化关系为图像①，故A不符合题意；
B．当开关S和S1闭合，S2断开时，R2与R1串联，当滑片移动到最右端时，电压表测量R2，由图2知，此时电压表示数为6V，电流表示数为0.3A，由选项C可知，电源电压为9V，所以R1电压为3V，则R1阻值为
故B不符合题意；
C．当开关S和S2闭合，S1断开时，R2与L串联，电压表测量R2电压，当灯泡正常发光时，由图②可知，此时电压表示数为3V，电流表示数为0.6A，电源电压可表示为
故C不符合题意；
D．当开关S和S2闭合，S1断开时，灯泡L和R2串联，滑动变阻器滑片位于最右端时，由图中数据可知，电压表示数6V，电流表示数0.3A，则此时滑动变阻器接入阻值最大为
当滑片向左移动时，电流增大，由与灯泡允许通过的最大电流为
电源电压为9V，此时滑动变阻器的电压为3V，则滑动变阻器接入的最小阻值为
故D符合题意。
故选D。
6．（2023·辽宁鞍山·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动，下列思路点拨判断正确的是（ ）

A．电流表A1和电流表A2示数均变小
B．电压表V与电流表A2的示数乘积变大
C．电流表A与电流表A1的示数之差保持不变
D．电压表V与电流表A1的示数之比保持不变
【答案】C
【详解】ABD．由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，电压表V测电源两端的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流。由电源电压保持不变可知，滑片移动时电压表V的示数不变；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R2支路的电流不变，即电流表A2的示数不变，电压表V与电流表A2的示数乘积不变，将滑动变阻器的滑片向右缓慢移动，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知，通过变阻器支路的电流变小，即电流表A1的示数变小，所以电压表V与电流表A1的示数之比变大，故ABD错误；
C．由于电流表A与电流表A1的示数之差就是通过定值电阻R2的电流，由于通过R2支路的电流不变，所以电流表A与电流表A1的示数之差不变，故C正确。
故选C。
7．（2023·山东枣庄·中考真题）如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时，下列说法正确的是（ ）

A．电压表V的示数变小，电流表A1的示数变小
B．电压表V的示数变大，电流表A2的示数不变
C．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变
【答案】D
【详解】AB．由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故AB错误；
C．当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知，通过R2的电流变小，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A1的示数变小，故C错误；
D．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，由可知，电压表V的示数与电流表A2的示数之比，即R1的阻值不变，故D正确。
故选D。
8．（2025·四川自贡·中考真题）如图为初中体育均衡检测中握力计的工作原理简图，电源电压恒为3V，R的阻值大小与其连入电路的长度成正比，R0为保护电阻，弹簧电阻不计。握力F为零时，P在A端；握力F最大时，P在B端。P从A端滑至B端过程中，弹簧的弹性势能将 （选填“减小”“增大”或“不变”）。电路中电流表的变化范围是0.1-0.6A，R连入电路的阻值变化范围是 。
【答案】 增大
【详解】[1]由图可知，P从A端滑至B端过程中，弹簧逐渐被压缩，形变程度变大，所以弹簧的弹性势能将增大。
[2]分析电路可知，滑动变阻器和保护电阻串联，电流表测电路电流；握力F为零时，P在A端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为零，此时电流最大为0.6A，则阻值为
握力F最大时，P在B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电流最小为0.1A，此时总电阻为
则滑动变阻器接入电路的阻值最大为
所以R连入电路的阻值变化范围为。
9．（2024·湖南长沙·中考真题）小明制作了一款可调亮度的小台灯，电路如图所示。电源电压保持不变，灯泡的电阻为10Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
（1）闭合开关后，移动滑片使R的阻值变 时，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮；
（2）当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时，通过灯泡的电流为0.15A，此时灯泡两端的电压为 V。若灯泡两端允许的最大电压为2.5V，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为 Ω。
【答案】 小 1.5 8
【详解】（1）[1]电源电压不变，当R的阻值变小时，由欧姆定律知，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮。
（2）[2]通过灯泡的电流为0.15A，灯泡的电阻为10Ω，由知，此时灯泡两端的电压为
UL＝IRL＝0.15A×10Ω＝1.5V
[3]滑动变阻器R接入电路的最大阻值为R＝20Ω，此时滑动变阻器R两端的电压为
UR＝IRL＝0.15A×20Ω＝3V
由串联电路中电压的规律知，电源电压为
U＝UL＋UR＝1.5V＋3V＝4.5V
当灯泡两端电压为U'L＝2.5V时，电路中的电流为
故当灯泡两端电压为U'L＝2.5V时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，最小值为
10．（2024·重庆·中考真题）如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻大于10Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω；1A”，小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S、接1，在电路安全的情况下，变阻器允许接入电路的最大阻值为15Ω，则电源电压为 V；若闭合开关S、接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，则电阻的阻值为 Ω。
【答案】 4.5 40
【详解】[1]当闭合开关S、接1，灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端电压，根据串联分压知识可知，变阻器阻值越大，分压越多，电压表量程为0～3V，则变阻器最大分压为3V，故变阻器两端电压为3V，通过变阻器的电流大小为
由图乙可知，当通过灯泡的电流为0.2A时，其两端的电压为1.5V。则电源电压为
[2]若闭合开关S、接2，定值电阻和变阻器串联，电压表测量变阻器两端电压，电流表测量串联电路的电流。当变阻器阻值最大时，电源电压可表示为
①
当变阻器阻值最小，即阻值为0时，电路中电流最大，电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，则电源电压可表示为
②
联立①②式可得，，，故R1的阻值为40Ω。
11．（2023·湖北十堰·中考真题）如图是测量油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，AP是轻质滑杆，且AO＞OP，P是滑杆上可沿电阻片滑动的滑片，R0是定值电阻。油量减少时，浮子通过连杆带动滑杆绕O点转动，使滑片P在R上滑动。
（1）电路中的油量表相当于一只 （选填“电流表”、“电压表”或“电能表”）；
（2）浮子下降时，连杆对滑杆AP施加动力F1，此时滑杆是 （选填“省力”、“费力”或“省功”）杠杆，油量表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 电流表 省力 变小
【详解】（1）[1]电路中的油量表串联在电路中，故相当于一只电流表。
（2）[2]浮子下降时，连杆对滑杆AP施加动力F1，O是支点，AO＞OP；此时滑杆的动力臂比阻力臂长，是省力杠杆。
[3]浮子下沉时，AOP逆时针转动，滑动变阻器接入电路的有效电阻变大，根据欧姆定律，电路中的电流变小，油量表示数变小。
12．（2023·四川南充·中考真题）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 Ω的电阻。

【答案】 5 1.5
【详解】[1]由于R1为定值电阻，电流与电压成正比，则电流与电压的图像是正比例函数图像，所以图乙中①②图像是灯泡和滑动变阻器的图像，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，则滑动变阻器的阻值减小，由串联分压可知，滑动变阻器的电压逐渐减小，灯泡两端电压逐渐增大，所以①为灯泡的图像，②为滑动变阻器的图像，滑动滑片P，直至灯泡L正常发光，由①可知，灯泡电压增大至2.5V为止，所以小灯泡正常发光时的电压为2.5V，由图像①可知，灯泡正常发光时的电流为0.5A，所以小灯泡正常发光时的电阻
[2]由于电源电压不变，所以滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，由乙图中数据可知，电源电压
③
滑动变阻器R2的滑片P滑至灯泡正常发光时，由乙图中数据可知，电源电压
④
联合③④解得
R=2.5Ω，U=4.5V
若R2的滑片可任意滑动，则滑动变阻器R2的滑片P滑至最左端时，滑动变阻器R2的阻值为0，灯泡正常发光的电流为0.5A，则需要串联一个电阻
13．（2025·河北·中考真题）如图所示，电源电压不变，滑动变阻器标有“”，小灯泡标有“”字样。闭合开关，当滑片在某一位置时，电压表示数为，电流表示数为，小灯泡的图象如图所示。
(1)求小灯泡L正常发光时的电阻；
(2)求电源电压；
(3)将电源更换为可调电压电源，已知电流表量程，电压表量程。在保证电路安全的情况下，电源电压取某值后，闭合开关，移动滑片，发现通过小灯泡L的电流都可以在之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
【答案】（1）小灯泡L正常发光时的电阻
（2）由电路图可知，灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，由图像可知，当灯泡两端的电压是6V时，通过灯泡的电流是0.5A，灯泡的额定电流是0.5A，此时灯泡正常发光，所以灯泡的电压是6V，电源电压U=UL+UR=6V+2V=8V
（3）当电路中的电流最大是0.5A，变阻器连入电路的电阻为零，电源电压最小，最小电源电压Umin=UL=6V
当电路中的最小电流是0.2A，变阻器连入电路的电阻为最大值50Ω，变阻器两端的电压UR1=IminR大=0.2A×50Ω=10V