2022年中考物理能力提升演练——动态电路

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2022年中考物理能力提升演练——动态电路
1．（2021铁岭模拟）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻滑片P向右移动，下列说法中正确的是（　　）

A．电路消耗的总电功率变大
B．电压表与电流表的示数之比变小
C．电流表的示数变大，电压表的示数变小
D．电流表的示数变小，电压表的示数不变
2．（2021深圳模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电压表V1的示数变大 B．电流表A的示数变大
C．电压表V2的示数变大 D．电路消耗的总功率变大
3．（2021怀化模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从图示的位置向右移动过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．电压表示数变大，电流表A2示数不变
B．总电阻变大，电流表A1示数变小
C．电压表示数与电流表A2示数的比值变大
D．电流表A1与A2示数的差值变大
4．（2021广东模拟）疫情期间，公共场所一般都用手持式电子测温仪测量体温。如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理电路图，其中电源电压保持不变，定值电阻R0为保护电阻。R是热敏电阻，用于靠近人体测温，当被测者体温较高时，显示仪D的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（　）

A．显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C．被测者体温越高，R消耗的电功率越小
D．被测者体温越高，电路的总电功率越大
5．（2021聊城模拟）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A1示数变大，电流表A示数不变
B．电流表A1示数不变，灯泡亮度不变
C．电压表V与V1的示数变化量相等
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值变小
6．（2021锦州模拟）如图所示，电源电压保持不变，所有电路元件完好。以下说法正确的是（　　）

A．断开开关S，电压表和电流表均无示数
B．开关S从断开到闭合时，电流表示数变大，电压表示数不变
C．闭合开关S，滑片P向右移动的过程中，电压表示数变小
D．闭合开关S，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值变小
7．（2021日照模拟）如图所示电路，下面说法正确的是（　　）

A．只闭合开关S1，灯L和电阻R1串联
B．只闭合开关S2，灯L发光，滑片左移，灯变暗
C．闭合开关S1和S3，电路中只有R1工作
D．开关全部闭合，R1和R2并联
8．（2021烟台模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，如果将滑动变阻器的滑片P向左滑动，下列说法中正确的是（　　）

A．电压表的示数变大，电流表示数变大
B．电压表的示数变小，电流表示数变大
C．电压表的示数变大，电流表示数变小
D．电压表的示数变小，电流表示数变小
9．（2021辽阳模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从最右端移动到最左端时，小灯泡刚好正常发光。图乙是电流表与电压V1表示数的关系图像。图丙是电压表V2与滑动变阻器的阻值关系图像。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为12V
B．小灯泡的额定功率为3W
C．R0的阻值为8Ω
D．滑动变阻器的最大阻值为28Ω
10．（2021烟台模拟）标有“2V 1W“字样的小灯泡和标有“20Ω 1A“字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V“，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表电压表示数的范围是（　　）

A．0.25A～0.6A 1.0V～2.0V
B．0.25A～0.5A 1.0V～2.0V
C．0.30A～0.5A 1.0V～1.5V
D．0.25A～0.5A 1.5V﹣2.0V
11.（2021德阳模拟）图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，小灯泡L标有“2V 1W”字样。当开关S闭合，在不损坏电路各元件的前提下（不考虑温度对灯泡电阻的影响），滑动变阻器的滑片P移动的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．滑动变阻器R的阻值变化范围为0Ω～20Ω
C．电流表的示数变化范围为0.25A～0.5A
D．电压表的示数变化范围为1V～6V
12．（2021深圳模拟）空气污染指数（API﹣﹣AirPollutionIndex的英文缩写）越高，空气污染越严重。如图甲是一个空气污染指数检测仪的原理图。R为气敏电阻，其电阻的倒数与API的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0＝5Ω，下列说法不正确的是（　　）

A．当空气污染加重时，气敏电阻R的阻值将减小
B．当电压表的示数为4V时，气敏电阻R的阻值为10Ω
C．当电压表的示数为4V时，2min内R0产生的热量是576J
D．当电路中电流是1.2A时，空气污染指数是50
13．（2021泉州模拟）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0﹣0.6A，电压表量程为0﹣15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，当只闭合S和S1，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R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了5.4W。（忽略灯泡电阻随温度的变化），则下列说法中错误的是（　　）

A．灯泡L正常发光时通过的电流为0.5A
B．定值电阻R0的阻值为40Ω
C．只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率为0.45W
D．只闭合S和S1，在保证电路安全的情况下，当电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率为2.25W
14．（2021锦州模拟）如图电路中，U＝12V，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω．当S2断开，S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为　 　W；当S1、S2都闭合时，6s内电流通过R2产生的热量是　 　J。

15．（2021邵阳模拟）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1＝3R2，当S1闭合、S2断开时，电压表和电流表示数分别为U1和I1；当S1断开、S2闭合时，电压表和电流表示数分别为U2和I2，则U1：U2＝　 　，I1：I2＝　 　。

16．（2021攀枝花模拟）如图所示是小徐同学家电饭锅的电路原理简化图，其中R1是电加热热丝，该电饭锅有“加热”和“保温”两个挡位，当开关S1、S2均闭合时，电饭锅处于　 　状态；若该电饭锅的电热丝在加热与保温时的功率之比为16：1，则电阻R1：R2＝　 　。

17．（2021沈阳模拟）如图是电吹风简化电路如图，旋转扇形开关S，实现断开、冷风热风的转换，已知吹冷风时的功率为100W，R＝48.4Ω，若家中只有电吹风工作，她用冷风、热风挡交替使用5mim，标有“1200imp/kW•h”的电能表指示灯闪烁90次，则电吹风消耗　 　J的电能，使用热风挡的时间为　 　min。

18．（2021铁岭模拟）如甲图所示为额定电压为6V的灯泡L的I﹣U图象，如乙图所示的电路，电源电压12V不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S1，滑片P从最右端移动到最左端，电压表示数变化范围为3V～6V，则灯泡额定功率是　 　W，滑动变阻器R2两端的最大电压为　 　V。

19．（2021福建模拟）有一种电子秤的原理图如图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）以及显示重力大小的仪表（实质是电流表，电流表量程为0～0.5A）。其中AO长20cm，BO长5cm，压力传感器R的阻值与它所受压力的关系如表所示：

踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为3V。
（1）压力传感器R的阻值与所受压力的关系式为　 　。
（2）当重400牛的小科同学站在踏板上，压力传感器R消耗的电功率为　 　W。
（3）站在秤上的小科同学迅速蹲下，在整个过程中，电子称的示数变化情况跟下列图乙中哪个图大致相符？　 　

（4）此电子秤的最大称量为　 　牛顿。

20．（2021陕西模拟）亲爱的同学们，请你完成以下问题。
（1）如图1所示，是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指地理位置的北方，则针尖是简易指南针的　 　极。此时，将指南针底座逆时针旋转90°，针尖静止时将指向地理位置的　 　方。
（2）如图2所示，当导体ab向右运动时，观察到电流表指针向左偏转，这是　 　现象，生活中的　 　（选填“电动机”或“发电机”）就应用了此原理。如果对调N、S极，ab向左运动时，电流表指针的偏转方向　 　（选填“改变”或“不改变”）。
（3）如图3所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光电阻上，光敏电阻的阻值　 　，电路中的电流增大，电磁铁的磁性　 　，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则　 　是除尘器。

21．（2021吉林模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的阻值为60Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A。求：
（1）电源的电压U；
（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数I；
（3）开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率P。





22．（2021烟台模拟）如图甲是某学校使用的电开水器铭牌，图乙是其电路原理图（R1、R2都是加热电阻）。水箱装满20℃的水后连续正常加热21min，水的温度由20℃升高到50℃．已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：

（1）加热过程中水吸收的热量；
（2）此过程电开水器的热效率；
（3）R2的阻值。




23．（2021怀化模拟）在如图所示的电路中，电源电压为6V，灯泡电阻保持不变，R2的最大电阻为20Ω，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V，R3＝6Ω。求：
（1）只闭合开关S1时，电路消耗的功率是多少？
（2）只闭合开关S2时，灯泡L正常发光，R3消耗的功率为1.5W，灯泡L的电阻是多少？
（3）只闭合开关S3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，电路消耗的最小功率是多少？





24．（2021陕西模拟）如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.5A；加满油后浮球最高，滑片P滑到b端，电流表示数为1A．
求：（1）电阻R的阻值和电源电压。
（2）在加满油后，5min内电阻R产生的热量为多少？
（3）电阻R最小功率为多少？





25．（2021毕节模拟）在图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1标有“10Ω 1A”，滑动变阻器R2上标有“2A”字样，闭合开关S。
（1）当定值电阻R1通过0.5A电流时，R1消耗的电功率是多少？
（2）在确保电路安全情况下，移动滑片R2连入电路阻值的取值范围取决于电路中的哪个因素？说明理由。
（3）在电路中某位置串联接入一电流表，当变阻器阻值从R0增大为2R0时，电流表示数从1.9A减小为1.4A；同时，在移动变阻器滑片过程中，发现电流表示数能达到的最小值为1.35A。
①请确定电流表所接位置并说明理由；
②请通过计算确定电源电压和变阻器R2的最大值。





26．（2021邵阳模拟）某品牌电热水壶如图甲所示，容积为2L，其加热功率为1.1kW，保温功率为44W，简化电路图如图乙所示，R1和R2为电阻不变的电热丝，S是保温和加热的自动转换开关。已知水的密度为1.0×103kg/m3，比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）该电热水壶装满水的质量。
（2）保温状态时电路中的电流。
（3）R2的电阻。
（4）在1个标准大气压下，将壶中装满20℃的水烧开用了12min，计算水吸收的热量。
（5）电热水壶的效率（保留一位小数）。





27．（2021抚顺模拟）如图甲是一款可调温果汁加热鼎，图乙是其简化电路图。R1、R2均为加热电阻，当开关接1时，加热鼎处于保温挡，保温功率为275W。当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275W﹣1100W。[果汁比热容取4.0×103J/（kg•℃）]求：
（1）加热鼎最大功率时电路中的电流。
（2）滑动变阻器R1的最大阻值。
（3）不计热量损失，加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁升高的温度。





28．（2021株洲模拟）如表为某品牌取暖用油汀的铭牌，其内部电路如图所示。R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关。闭合开关S，30min内油汀消耗的电能为0.88kW•h．求：

（1）当只闭合开关　 　时，它为低温挡。
（2）通过电热丝R2的电流为多大？
（3）30min内开关S1闭合的时间为多长？




29.（2021张家界模拟）图甲为某综合实践小组设计的烘干器原理图，其工作电路是由并联的通风电动机、烘干电热丝组成，R为热敏电阻，Rp为滑动变阻器。已知电热丝规格为“220V1000W”，U2＝2.0V，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图乙所示，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。

（1）电磁继电器是利用电流的　 　效应工作的。
（2）开启烘干器，正常工作21min，电热丝产生的热量是多少？若这些热量全部用来加热初温为20℃的水，则可使多少千克的水升温到50℃？
（3）当烘干器内温度达到50℃，控制电路的电流达到0.004A时，衔铁被吸下，电热丝停止工作。求滑动变阻器Rp接入电路的阻值。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
（4）若要提高烘干器内的设定温度，应如何调节滑动变阻器Rp接入电路的阻值，请说明理由。




30．（2021泰安模拟）如图，甲图是某种电子秤测体重的部分原理图。仪表A显示体重大小，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa，杠杆AB：BO＝4：1，电源电压恒为3V，压力传感器R的电阻值与所受压力F的关系如乙图所示。踏板和杠杆组件的质量及仪表A的内阻忽略不计。请回答：

（1）踏板空载时的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处？
（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是多少？
（3）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的最大称量值是多少？




31．（2021日照模拟）为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示。电源电压3V不变，空餐盘质量为100g，提示器的电阻R0恒为50欧姆，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化
的关系如下表所示。开关S闭合后，问：

（1）根据表中数据，当载盘台空载时，电路所消耗的功率是多少？
（2）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，此时盘内剩余食物的质量是多少克？
（3）为了能让顾客随时了解自己所剩食物的质量，小聪建议在电路中增加一块“质量表”【可由电流表（0﹣0.6A）或电压表（0﹣3V）改装而成】。于是他设计了如图所示甲乙两种方案。请分析说明哪种方案更合理。（无需写计算过程，说明理由即可）



2022年中考物理能力提升演练——动态电路参考答案
1．（2021铁岭模拟）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻滑片P向右移动，下列说法中正确的是（　　）

A．电路消耗的总电功率变大
B．电压表与电流表的示数之比变小
C．电流表的示数变大，电压表的示数变小
D．电流表的示数变小，电压表的示数不变
【答案】D。
2．（2021深圳模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电压表V1的示数变大 B．电流表A的示数变大
C．电压表V2的示数变大 D．电路消耗的总功率变大
【答案】A。
3．（2021怀化模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从图示的位置向右移动过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．电压表示数变大，电流表A2示数不变
B．总电阻变大，电流表A1示数变小
C．电压表示数与电流表A2示数的比值变大
D．电流表A1与A2示数的差值变大
【答案】B。
4．（2021广东模拟）疫情期间，公共场所一般都用手持式电子测温仪测量体温。如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理电路图，其中电源电压保持不变，定值电阻R0为保护电阻。R是热敏电阻，用于靠近人体测温，当被测者体温较高时，显示仪D的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（　）

A．显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C．被测者体温越高，R消耗的电功率越小
D．被测者体温越高，电路的总电功率越大
【答案】D
5．（2021聊城模拟）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A1示数变大，电流表A示数不变
B．电流表A1示数不变，灯泡亮度不变
C．电压表V与V1的示数变化量相等
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值变小
【答案】C。
6．（2021锦州模拟）如图所示，电源电压保持不变，所有电路元件完好。以下说法正确的是（　　）

A．断开开关S，电压表和电流表均无示数
B．开关S从断开到闭合时，电流表示数变大，电压表示数不变
C．闭合开关S，滑片P向右移动的过程中，电压表示数变小
D．闭合开关S，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值变小
【答案】C。
7．（2021日照模拟）如图所示电路，下面说法正确的是（　　）

A．只闭合开关S1，灯L和电阻R1串联
B．只闭合开关S2，灯L发光，滑片左移，灯变暗
C．闭合开关S1和S3，电路中只有R1工作
D．开关全部闭合，R1和R2并联
【答案】AC。
8．（2021烟台模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，如果将滑动变阻器的滑片P向左滑动，下列说法中正确的是（　　）

A．电压表的示数变大，电流表示数变大
B．电压表的示数变小，电流表示数变大
C．电压表的示数变大，电流表示数变小
D．电压表的示数变小，电流表示数变小
【答案】C。
9．（2021辽阳模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从最右端移动到最左端时，小灯泡刚好正常发光。图乙是电流表与电压V1表示数的关系图像。图丙是电压表V2与滑动变阻器的阻值关系图像。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为12V
B．小灯泡的额定功率为3W
C．R0的阻值为8Ω
D．滑动变阻器的最大阻值为28Ω
【答案】ABD。
10．（2021烟台模拟）标有“2V 1W“字样的小灯泡和标有“20Ω 1A“字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V“，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表电压表示数的范围是（　　）

A．0.25A～0.6A 1.0V～2.0V
B．0.25A～0.5A 1.0V～2.0V
C．0.30A～0.5A 1.0V～1.5V
D．0.25A～0.5A 1.5V﹣2.0V
【答案】B。
11.（2021德阳模拟）图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，小灯泡L标有“2V 1W”字样。当开关S闭合，在不损坏电路各元件的前提下（不考虑温度对灯泡电阻的影响），滑动变阻器的滑片P移动的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．滑动变阻器R的阻值变化范围为0Ω～20Ω
C．电流表的示数变化范围为0.25A～0.5A
D．电压表的示数变化范围为1V～6V
【答案】C。
12．（2021深圳模拟）空气污染指数（API﹣﹣AirPollutionIndex的英文缩写）越高，空气污染越严重。如图甲是一个空气污染指数检测仪的原理图。R为气敏电阻，其电阻的倒数与API的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0＝5Ω，下列说法不正确的是（　　）

A．当空气污染加重时，气敏电阻R的阻值将减小
B．当电压表的示数为4V时，气敏电阻R的阻值为10Ω
C．当电压表的示数为4V时，2min内R0产生的热量是576J
D．当电路中电流是1.2A时，空气污染指数是50
【答案】C。
13．（2021泉州模拟）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0﹣0.6A，电压表量程为0﹣15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，当只闭合S和S1，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R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了5.4W。（忽略灯泡电阻随温度的变化），则下列说法中错误的是（　　）

A．灯泡L正常发光时通过的电流为0.5A
B．定值电阻R0的阻值为40Ω
C．只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率为0.45W
D．只闭合S和S1，在保证电路安全的情况下，当电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率为2.25W
【答案】B。
14．（2021锦州模拟）如图电路中，U＝12V，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω．当S2断开，S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为　 　W；当S1、S2都闭合时，6s内电流通过R2产生的热量是　 　J。

【答案】13.5；72。
15．（2021邵阳模拟）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1＝3R2，当S1闭合、S2断开时，电压表和电流表示数分别为U1和I1；当S1断开、S2闭合时，电压表和电流表示数分别为U2和I2，则U1：U2＝　 　，I1：I2＝　 　。

【答案】1：1；4：3。
16．（2021攀枝花模拟）如图所示是小徐同学家电饭锅的电路原理简化图，其中R1是电加热热丝，该电饭锅有“加热”和“保温”两个挡位，当开关S1、S2均闭合时，电饭锅处于　 　状态；若该电饭锅的电热丝在加热与保温时的功率之比为16：1，则电阻R1：R2＝　 　。

【答案】加热；1：3。
17．（2021沈阳模拟）如图是电吹风简化电路如图，旋转扇形开关S，实现断开、冷风热风的转换，已知吹冷风时的功率为100W，R＝48.4Ω，若家中只有电吹风工作，她用冷风、热风挡交替使用5mim，标有“1200imp/kW•h”的电能表指示灯闪烁90次，则电吹风消耗　 　J的电能，使用热风挡的时间为　 　min。

【答案】2.7×105；4。
18．（2021铁岭模拟）如甲图所示为额定电压为6V的灯泡L的I﹣U图象，如乙图所示的电路，电源电压12V不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S1，滑片P从最右端移动到最左端，电压表示数变化范围为3V～6V，则灯泡额定功率是　 　W，滑动变阻器R2两端的最大电压为　 　V。

【答案】3.6；4。
19．（2021福建模拟）有一种电子秤的原理图如图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）以及显示重力大小的仪表（实质是电流表，电流表量程为0～0.5A）。其中AO长20cm，BO长5cm，压力传感器R的阻值与它所受压力的关系如表所示：

踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为3V。
（1）压力传感器R的阻值与所受压力的关系式为　 　。
（2）当重400牛的小科同学站在踏板上，压力传感器R消耗的电功率为　 　W。
（3）站在秤上的小科同学迅速蹲下，在整个过程中，电子称的示数变化情况跟下列图乙中哪个图大致相符？　 　

（4）此电子秤的最大称量为　 　牛顿。

【答案】（1）R＝30﹣0.06F；（2）0.375；（3）D；（4）1600。
【解析】解：（1）分析数据可知，当F每增大50N时，电阻R减小3Ω，
因为电阻的最大值为30Ω，所以归纳得电阻R随压力F变化的函数关系式为：
R＝30﹣F＝30﹣0.06F；
（2）当重400牛的学生站在踏板上时，F′＝G＝400N，
由杠杆平衡条件得：F×AO＝F′×BO，
F＝F′＝×400N＝100N，
由表格数据可知，当压力为100N时压力传感器的电阻为24Ω，
则压力传感器R消耗的电功率：P＝＝＝0.375W；
（3）小科在体重计上静止时，体重计的示数为重力，当小明从站立到迅速蹲下的过程中，先做加速向下运动，所以此时向下的重力大于向上的支持力，所以体重计的示数小于重力；
然后减速向下运动，此时向上的支持力大于向下的重力，所以体重计的示数大于重力，最后静止时，重力等于支持力，体重计的示数等于重力，则D图象符号，答案为D；
（4）当电路电流为0.5A时，由I＝可得，电路的最小总电阻：
Rmin＝＝＝6Ω，
由R＝30﹣0.06F可得，F＝400N，
由杠杆平衡条件得：F×AO＝F″×BO，
F″＝＝＝1600N。
20．（2021陕西模拟）亲爱的同学们，请你完成以下问题。
（1）如图1所示，是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指地理位置的北方，则针尖是简易指南针的　 　极。此时，将指南针底座逆时针旋转90°，针尖静止时将指向地理位置的　 　方。
（2）如图2所示，当导体ab向右运动时，观察到电流表指针向左偏转，这是　 　现象，生活中的　 　（选填“电动机”或“发电机”）就应用了此原理。如果对调N、S极，ab向左运动时，电流表指针的偏转方向　 　（选填“改变”或“不改变”）。
（3）如图3所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光电阻上，光敏电阻的阻值　 　，电路中的电流增大，电磁铁的磁性　 　，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则　 　是除尘器。

【答案】（1）N；北。（2）电磁感应；发电机；不改变。（3）减小；增强；b。
21．（2021吉林模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的阻值为60Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A。求：
（1）电源的电压U；
（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数I；
（3）开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率P。

【答案】解：（1）由I＝可得，U＝I1R1＝1.2A×20Ω＝24V；
（2）通过R2的电流：I2＝＝＝0.4A，
因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：I＝I1+I2＝1.2A+0.4A＝1.6A；
（3）电路消耗的总功率：P＝UI＝24V×1.6A＝38.4W。
答：（1）电源的电压为24V；
（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.6A；
（3）开关S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率为38.4W。
22．（2021烟台模拟）如图甲是某学校使用的电开水器铭牌，图乙是其电路原理图（R1、R2都是加热电阻）。水箱装满20℃的水后连续正常加热21min，水的温度由20℃升高到50℃．已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：

（1）加热过程中水吸收的热量；
（2）此过程电开水器的热效率；
（3）R2的阻值。
【答案】解：（1）由ρ＝可知，水的质量：m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg；
水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×106J；
（2）电开水器消耗的电能：W＝Pt＝5500W×21×60s＝6.93×106J；
电开水器的热效率：η＝×100%＝×100%＝90.9%；
（3）开关S接a时，只有电热丝R1接入电路，此时电开水器处于加热状态，其加热功率为P1＝5500W；
根据P＝可知，R1＝＝＝8.8Ω；
开关S接b时，电热丝R1和R2串联接入电路，此时电开水器处于保温状态，其保温功率为P2＝1000W；
根据P＝可知，R＝＝＝48.4Ω；
R2的阻值：R2＝R﹣R1＝48.4Ω﹣8.8Ω＝39.6Ω。
答：（1）加热过程中水吸收的热量为6.3×106J；
（2）此过程电开水器的热效率为90.9%；
（3）R2的阻值为39.6Ω。
23．（2021怀化模拟）在如图所示的电路中，电源电压为6V，灯泡电阻保持不变，R2的最大电阻为20Ω，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V，R3＝6Ω。求：
（1）只闭合开关S1时，电路消耗的功率是多少？
（2）只闭合开关S2时，灯泡L正常发光，R3消耗的功率为1.5W，灯泡L的电阻是多少？
（3）只闭合开关S3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，电路消耗的最小功率是多少？

【答案】解：（1）只闭合开关S1时，电路为R3的简单电路，电流表测电路中的电流，
则电路消耗的功率：P＝＝＝6W；
（2）只闭合开关S2时，灯泡L与R3串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，且R3消耗的功率为1.5W，
所以，由P＝UI＝I2R3可得，电路中的电流：I＝＝＝0.5A，
由I＝可得，电路的总电阻：R总＝＝＝12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，灯泡L的电阻：RL＝R总﹣R3＝12Ω﹣6Ω＝6Ω；
（3）只闭合开关S3时，灯泡L与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当电压表的示数U2＝3V时，灯泡L两端的电压：UL′＝U﹣U2＝6V﹣3V＝3V，
此时电路中的电流：I′＝＝＝0.5A，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻：R2＝＝＝6Ω＜20Ω，
所以，电路中的最小电流为0.5A，此时电路的总功率最小，
则电路消耗的最小功率：P小＝UI′＝6V×0.5A＝3W。
答：（1）只闭合开关S1时，电路消耗的功率是6W；
（2）灯泡L的电阻是6Ω；
（3）只闭合开关S3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，电路消耗的最小功率是3W。
24．（2021陕西模拟）如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.5A；加满油后浮球最高，滑片P滑到b端，电流表示数为1A．
求：（1）电阻R的阻值和电源电压。
（2）在加满油后，5min内电阻R产生的热量为多少？
（3）电阻R最小功率为多少？

【答案】解：由电路图可知，R与R′串联，油量表串联在电路中是由电流表改装而成的。
（1）当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝Ia（R+R′）＝0.5A×（R+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于b端时，电路为R的简单电路，则电源的电压：
U＝IbR＝1A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可解得：R＝20Ω，U＝20V。
（2）在加满油后，滑片位于b端，则5min内电阻R产生的热量：
Q＝Ib2Rt＝（1A）2×20Ω×5×60s＝6000J。
（3）当滑片位于a端时，通过R的电流最小，其功率最小，
则有：PR小＝Ia2R＝（0.5A）2×20Ω＝5W。
答：（1）电阻R的阻值为20Ω，电源电压为20V；
（2）在加满油后，5min内电阻R产生的热量为6000J；
（3）电阻R最小功率为5W。
25．（2021毕节模拟）在图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1标有“10Ω 1A”，滑动变阻器R2上标有“2A”字样，闭合开关S。
（1）当定值电阻R1通过0.5A电流时，R1消耗的电功率是多少？
（2）在确保电路安全情况下，移动滑片R2连入电路阻值的取值范围取决于电路中的哪个因素？说明理由。
（3）在电路中某位置串联接入一电流表，当变阻器阻值从R0增大为2R0时，电流表示数从1.9A减小为1.4A；同时，在移动变阻器滑片过程中，发现电流表示数能达到的最小值为1.35A。
①请确定电流表所接位置并说明理由；
②请通过计算确定电源电压和变阻器R2的最大值。

【答案】解：（1）由题知，R1＝10Ω，当定值电阻R1通过0.5A电流时，R1消耗的电功率：
P1＝I12R1＝（0.5A）2×10Ω＝2.5W；
（2）由电路图知，R1与R2并联，
并联电路的电压特点知，U＝U1＝U2，
由题知，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为2A，通过R2的I2＝，
所以在确保电路安全的情况下，R2连入电路阻值的取值范围取决于电路中电源电压；
（3）①并联电路各支路间互不影响，所以变阻器连入电路的阻值变化不会引起通过定值电阻R1的电流变化；
变阻器阻值从R0增大为2R0时，由I＝知，通过变阻器的电流应变成原来的，而电流表示数从1.9A减小为1.4A，所以电流表应接在干路上；
②由串联电路特点和欧姆定律可得，当变阻器阻值连入阻值为R0时电路中电流：
I＝IR1+I2＝+
即：+＝1.9A…①
同理，当变阻器连入阻值为2R0时电路中电流：
+＝1.4A…②
解①②可得，U＝9V；
当变阻器的滑片滑到最大值右端时，电路中电流最小，
I最小＝IR1+I2最小＝+，
即：+＝1.35A，
解得：R2最大＝20Ω。
答：（1）当定值电阻R1通过0.5A电流时，R1消耗的电功率是2.5W；
（2）在确保电路安全情况下，移动滑片R2连入电路阻值的取值范围取决于电源电压；因为变阻器R2允许通过的最大电流为2A，通过R2的I2＝，所以在确保电路安全的情况下，R2连入电路阻值的取值范围取决于电路中电源电压；
（3）①电流表在干路上，因为通过R1的电流不变，变阻器阻值增大到原来的2倍，电流表示数没有变成原来的一半；
②电源电压为9V，变阻器R2的最大值为20Ω。
26．（2021邵阳模拟）某品牌电热水壶如图甲所示，容积为2L，其加热功率为1.1kW，保温功率为44W，简化电路图如图乙所示，R1和R2为电阻不变的电热丝，S是保温和加热的自动转换开关。已知水的密度为1.0×103kg/m3，比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）该电热水壶装满水的质量。
（2）保温状态时电路中的电流。
（3）R2的电阻。
（4）在1个标准大气压下，将壶中装满20℃的水烧开用了12min，计算水吸收的热量。
（5）电热水壶的效率（保留一位小数）。

【答案】解：
（1）根据ρ＝可知，水的质量为：m＝ρV＝1×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；
（2）根据P＝UI可知，保温时的电流为：I＝＝＝0.2A；
（3）S闭合时R1短路，电路中只有R2，电路中电阻最小，由P＝可知此时电功率最大 此时处于加热状态；S断开时，两电阻串联，电路中电阻最大，由P＝可知电功率较小，此时处于保温状态；
加热功率为1.1kW＝1100W，P＝可知：R2＝＝＝44Ω；
（4）在1个标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（5）加热状态下工作12分钟电热水壶消耗的电能为：W＝P2t＝1100W×12×60s＝7.92×105J；
电热水壶的效率为：η＝＝≈84.8%。
答：（1）该电热水壶装满水的质量为2kg。
（2）保温状态时电路中的电流为0.2A。
（3）R2的电阻为44Ω。
（4）水吸收的热量为6.72×105J。
（5）电热水壶的效率为84.8%。
27．（2021抚顺模拟）如图甲是一款可调温果汁加热鼎，图乙是其简化电路图。R1、R2均为加热电阻，当开关接1时，加热鼎处于保温挡，保温功率为275W。当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275W﹣1100W。[果汁比热容取4.0×103J/（kg•℃）]求：
（1）加热鼎最大功率时电路中的电流。
（2）滑动变阻器R1的最大阻值。
（3）不计热量损失，加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁升高的温度。

【答案】解：（1）由P＝UI，可得加热鼎最大功率时电路中的电流＝＝5A；
（2）滑动变阻器R1的阻值最大时，加热鼎处与保温挡，R1、R2串联。
由，得此时回路总电阻＝＝176Ω
加热鼎处与加热挡时，滑动变阻器阻值为零，回路阻值只有R2，电流最大为5A。.
由，得R2的阻值为＝＝44Ω
滑动变阻器R1的最大阻值R1＝R﹣R2＝176Ω﹣44Ω＝132Ω；
（3）由P＝用最大功率对1kg果汁加热2min，消耗的电能W最大＝P最大t＝1100W×120s＝1.32×105J
由于不计热量损失，果汁吸收的热量Q吸＝W最大＝1.32×105J
由Q吸＝cm△t得，果汁升高的温度＝＝33℃。
答：（1）最大功率时电路中的电流为5A；
（2）R1阻值为132Ω；
（3）果汁升高温度33℃。
28．（2021株洲模拟）如表为某品牌取暖用油汀的铭牌，其内部电路如图所示。R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关。闭合开关S，30min内油汀消耗的电能为0.88kW•h．求：

（1）当只闭合开关　 　时，它为低温挡。
（2）通过电热丝R2的电流为多大？
（3）30min内开关S1闭合的时间为多长？
【答案】解：（1）由电路图可知，闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电路的功率最小，油汀处于低温挡；
（2）由电路图可知，闭合开关S、S1时，R1与R2并联，油汀处于高温挡，
因电路中总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率：P2＝P高温﹣P低温＝2200W﹣880W＝1320W，
由P＝UI可得，通过电热丝R2的电流：I2＝＝＝6A；
（3）无论油汀处于低温挡还是高温挡，R1均工作，
由P＝可得，R1消耗的电能：
W1＝P低温t＝880×10﹣3kW×h＝0.44kW•h，
R2消耗的电能：W2＝W﹣W1＝0.88kW•h﹣0.44kW•h＝0.44kW•h，
R2工作的时间：
t′＝＝＝h＝20min，即开关S1闭合的时间为20min。
答：（1）S；
（2）通过电热丝R2的电流为6A；
（3）30min内开关S1闭合的时间为20min。
29.（2021张家界模拟）图甲为某综合实践小组设计的烘干器原理图，其工作电路是由并联的通风电动机、烘干电热丝组成，R为热敏电阻，Rp为滑动变阻器。已知电热丝规格为“220V1000W”，U2＝2.0V，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图乙所示，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。

（1）电磁继电器是利用电流的　 　效应工作的。
（2）开启烘干器，正常工作21min，电热丝产生的热量是多少？若这些热量全部用来加热初温为20℃的水，则可使多少千克的水升温到50℃？
（3）当烘干器内温度达到50℃，控制电路的电流达到0.004A时，衔铁被吸下，电热丝停止工作。求滑动变阻器Rp接入电路的阻值。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
（4）若要提高烘干器内的设定温度，应如何调节滑动变阻器Rp接入电路的阻值，请说明理由。
【答案】解：（1）电磁继电器是利用电流的磁效应工作的；
（2）开启烘干器，正常工作21min，电热丝产生的热量：
Q＝W＝Pt＝1000W×21×60s＝1.26×106J，
若这些热量全部用来加热初温为20℃的水，根据Q＝c水m△t知水的质量为：
m＝＝＝10kg；
（3）根据I＝得当烘干器内温度达到50℃时控制电路的总电阻为：
R总＝＝＝500Ω，
根据图知当温度为50℃时热敏电阻的阻值为250Ω，
由串联电路电阻的规律知滑动变阻器Rp接入电路的阻值为：
RP＝R总﹣R＝500Ω﹣250Ω＝250Ω；
（4）从图乙可知，若要提高烘干器内的设定温度，热敏电阻的阻值减小，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为0.004A，根据欧姆定律就要增大滑动变阻器连入的电阻值，即Rp的阻值必须变大。
答：（1）磁；
（2）开启烘干器，正常工作21min，电热丝产生的热量是1.26×106J，
若这些热量全部用来加热初温为20℃的水，则可使10千克的水升温到50℃；
（3）滑动变阻器Rp接入电路的阻值为250Ω；
（4）若要提高烘干器内的设定温度，应增大滑动变阻器Rp接入电路的阻值。
30．（2021泰安模拟）如图，甲图是某种电子秤测体重的部分原理图。仪表A显示体重大小，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa，杠杆AB：BO＝4：1，电源电压恒为3V，压力传感器R的电阻值与所受压力F的关系如乙图所示。踏板和杠杆组件的质量及仪表A的内阻忽略不计。请回答：

（1）踏板空载时的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处？
（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是多少？
（3）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的最大称量值是多少？
【答案】解：（1）由乙图可知，当踏板空载时，压力传感器的电阻R＝200Ω，
电路中的电流：
I＝＝＝0.015A＝15mA，
即该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘15mA处；
（2）当电流为20mA时，压力传感器的电阻：
R′＝＝＝150Ω，
由乙图可以看出此时加在踏板上的压力为125N，
设人的体重为G，根据杠杆的平衡条件得，F•AO＝G•BO
解得G＝＝125N×＝625N；
（3）由p＝可得，传感器能承受的最大压力：
F′＝pS＝2×106Pa×2×10﹣4m2＝400N，
设踏板上能称量的最大重力为G′，由杠杆的平衡条件得，F′•AO＝G′•BO，
则G′＝＝400N×＝2000N。
答：（1）该秤零起点的刻度线应标在电流表刻度盘的15mA处；
（2）这个人的体重是625N；
（3）该秤的最大称量值是1600N。
31．（2021日照模拟）为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示。电源电压3V不变，空餐盘质量为100g，提示器的电阻R0恒为50欧姆，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化
的关系如下表所示。开关S闭合后，问：

（1）根据表中数据，当载盘台空载时，电路所消耗的功率是多少？
（2）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，此时盘内剩余食物的质量是多少克？
（3）为了能让顾客随时了解自己所剩食物的质量，小聪建议在电路中增加一块“质量表”【可由电流表（0﹣0.6A）或电压表（0﹣3V）改装而成】。于是他设计了如图所示甲乙两种方案。请分析说明哪种方案更合理。（无需写计算过程，说明理由即可）


【答案】解：（1）闭合开关后，传感器和提示器串联。空餐盘质量为100g，当载盘台空载时，根据表中数据可知，传感器的电阻为100Ω，
此时电路中的电流I＝＝＝0.02A，电路所消耗的功率是P＝UI＝3V×0.02A＝0.06W；
（2）当电路中的电流达到0.03A时，电路中的总电阻R总′＝＝＝100Ω，
传感器的电阻R1′＝100Ω﹣50Ω＝50Ω，
转盘台所载质量为150g，则此时盘内剩余食物的质量是m剩余＝150g﹣100g＝50g；
（3）图甲方案“质量表”由电流表改装而成，电流表测量电路电流，图乙方案“质量表”由电压表改装而成，电压表测量提示器两端的电压。
当载盘台空载时，电路中的电流为0.02A，此时提示器两端的电压U0＝IR0＝0.02A×50Ω＝1V，
当提示器会发出提示音，电路中的电流为0.03A，此时提示器两端的电压U0′＝I′R0＝0.03A×50Ω＝1.5V，
则电流表的示数变化范围为0.02A～0.03A，可知电流表（0﹣0.6A）的指针变化范围太小，变化不明显，
则电压表的示数变化范围为1V～1.5V，可知电压表（0﹣3V）的指针变化范围较大，变化明显，
故图乙方案更合理。
答：（1）根据表中数据，当载盘台空载时，电路所消耗的功率是0.06W；
（2）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，此时盘内剩余食物的质量是50克；
（3）图乙方案更合理，分析过程见解答部分。