2022年中考物理总复习专题系列电学图像问题（培优部分）

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2021-2022学年度人教版物理中考总复习专题系列电学图像问题（培优部分）一、单选题1．如图甲所示的电路，两个电流表A1和A2的量程都为，定值电阻R0的阻值为50Ω。闭合开关后，在确保电路安全的前提下将滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动，在此过程中获得两电流表示数的关系图像如图乙所示（实线部分）。下列说法正确的是（　　）
 A．坐标轴I甲的数据为电流表A2的示数B．滑动变阻器消耗的最小电功率为4.5WC．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是50~100ΩD．图像中a、b、c三点的数据分别为0.3、0.6、0.22．如1图所示的电路中，电源电压一定（电压未知），R为定值电阻，R1为滑动变阻器，如图2是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。则整个电路最小的总功率是（　　）A．0.8W B．1.2W C．1.8W D．3.6W3．如图甲所示，小灯泡L的额定电压为5V，滑动变阻器R的最大阻值为60，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，电源电压恒定。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，绘制了电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。则下列说法中正确的是（　　）
 A．电源电压为5VB．小灯泡正常发光时电阻为2.5C．当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5WD．当电压表示数为2V时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1：44．如图甲为小华测量小灯泡电功率的电路图，已知电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V；乙图中的实线为小华实验后通过描点法得到的小灯泡两端电压和电流的U-I图像，虚线为滑动变阻器两端电压和电流的U-I图像，但只有一条是正确的．则下列说法正确的是（　　）A．小灯泡正常发光时电阻为7.5B．滑动变阻器两端电压和电流的U-I图像为虚线①C．实验过程中滑动变阻器的最大功率为0.25WD．小华在实验过程中可以将滑动变阻器的滑片置于最左端5．如图甲所示，电源电压为4.5V且保持不变，滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样，两电压表的量程均为0~3V，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L标有“3V 1.5W”字样，图乙是该灯泡电流与电压的关系图像。闭合开关S，移动滑片P，在保证电路中各元件安全的情况下，下列判断正确的有 （　　）
 A．电流表示数的变化范围是0.3~0.5AB．电压表V2示数的变化范围是0~3VC．电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.6~1.5WD．滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3~10Ω6．如图甲中电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表的示数I与电压表的示数U的关系图像如图乙所示，下列分析正确的是（　　）A．定值电阻R0的阻值为20ΩB．电源电压为12VC．当滑片在a端时，R0的功率为3.6WD．当滑片在中点时，R0的功率为1.8W 二、多选题7．如图甲，电源电压U恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的图像如图乙，则（　　）A．电源电压U=2.4V B．定值电阻R0=24ΩC．bc段表示电压表V1示数随电流表示数变化图像 D．调节滑片P过程中，R的最大电功率为0.375W8．如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0～15V，电流表量程是0～0.6A，滑动变阻器R2标有“100Ω，1A”。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端滑至最左端的过程中，灯泡与R1的I﹣U图像如图乙所示，当滑片在最左端时灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是（　　）A．电源电压为15VB．只闭合S、S1时，整个电路的最大功率为9WC．只闭合S、S1时，当灯的电功率为3.6W时，滑动变阻器R1的消耗的功率为3.6WD．只闭合S、S2，R1连入20Ω时，R2允许连入电路的阻值范围是10Ω～100Ω9．如图甲所示的电路，电源电压为6V保持不变。两只滑动变阻器上均标有1A的字样，电流表选0.6A的接线柱，将两个变阻器的滑片调至最大值，闭合开关S，先将滑片P1由最右端移至最左端，在图乙中绘制出这一过程中电压表V1与电流表示数的关系图像；然后在保证电路安全的前提下保持滑片P1在最左端的位置不变，向左最大范围的移动滑片P2，小灯泡正常发光，在图乙中绘制出这一过程电压表V2与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是：（　　）
 A．图乙中AB表示的是电压表V1的示数与电流表示数变化关系图像B．滑动变阻器R2的最大阻值为10ΩC．小灯泡的额定功率为3WD．整个过程中电路消耗的最大功率与最小功率之比为5:1  三、填空题10．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则该滑动变阻器的最大阻值是______Ω，电源电压是______V，变阻器消耗的最大功率是______W。11．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像，电源电压为___________V，R的阻值为___________Ω，整个电路功率变化了___________W。
 12．如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。电路中滑动变阻器R的最大阻值______Ω；电源电压为______V。当滑片滑到滑动变阻器的a端时，电阻R0消耗的功率为_________W；滑片从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器最大电功率为______W。                                  参考答案1．C【详解】A．闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A2测干路电流，电流表A1测通过滑动变阻器的电流，由于并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A2的示数大于电流表A1的示数，由乙图可知，当I甲=0.3A时，I乙>0.45A，所以坐标轴I甲的数据为电流表A1的示数，故A错误；BCD．在确保电路安全的情况下，滑片由右向左移动，则电流表A2的示数最大为0.6A，即b点示数为0.6A，则对应R1电流I1=0.3A，所以通过定值电阻的电流为并联电路各支路两端电压相等，都等于电源电压，所以电源电压为当电流表A2的示数为时，I0不变，仍为0.3A，则R1电流为故图乙中c点数据为0.15A；当电流表A2的示数最大为0.6A时，定值电阻的电流为，则根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，通过滑动变阻器的最大电流为0.3A，由欧姆定律可得，滑动变阻器的最小阻值为由图乙可知，电流表A2的示数最小为0.45A时，定值电阻的电流为，则通过滑动变阻器的最小电流为0.15A，则滑动变阻器的最大阻值为所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是。通过滑动变阻器的电流最小时，滑动变阻器消耗的电功率最小，最小功率为故C正确，BD错误。故选C。2．B【分析】（1）根据图2读出两组变阻器的阻值和对应的电功率，根据串联电路的电流特点和P=I2R求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律结合电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值，进一步求出电源的电压；（2）当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，整个电路的总功率最小，根据P=UI求出其大小。【详解】由电路图可知，闭合开关，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由2图可知，当R1分别为10Ω和20Ω时，变阻器对应的功率分别为P1=0.9W，P2=0.8W因串联电路中各处的电流相等，由P=I2R可得，电路中的电流分别为，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，则有U=I1(R+R1)=I2(R+R1′)即0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω)解得R=10Ω电源的电压U=I1(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V当R1为20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，整个电路的总功率最小，则P小=UI2=6V×0.2A=1.2W故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，从图像中获取有用的信息和利用好电源的电压不变是关键。3．D【详解】滑动变阻器与小灯泡串联，乙、丙图相结合A．电路中电流为0.5A时，滑动变阻器的阻止为10Ω，电源电压为故A错误；B．小灯泡正常发光时电阻为故B错误；C．当电压表示数为1V时，电路中的电流为0,2A，滑动变阻器消耗的电功率为故C错误；D．当电压表示数为2V时，变阻器两端的电压为8V，小灯泡和变阻器串联，消耗的功率之比为故D正确。故选D。4．B【详解】A．小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知小灯泡正常发光时电流为0.3A，因此小灯泡正常发光时电阻为 故A错误B．因为小灯泡与滑动变阻器串联，因此当UL=1.5V时，U滑必然也等于1.5V，由图可知，只有虚线①满足，故B正确；C．滑动变阻器的功率为 可知，当RL=R时，P最大。由图可知，当UL=1.5V时， 小灯泡电阻与滑动变阻器电阻相等，所以滑动变阻器的最大功率为故C错误；D．当滑动变阻器的滑片置于最左端时，滑动变阻器接入电阻为零，小灯泡直接接在电源电压两端，此时电压超过小灯牌额定电压，会损坏小灯泡，故D错误。故选B。5．C【详解】由电路图知，滑动变阻器与小灯泡串联在电路中，电压表V1测小灯泡两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由题意知，小灯泡正常工作通过的电流此时电路中通过的电流最大，变阻器接入电路的阻值最小，其两端的电压最小即电压表V2的示数最小为U2=U-UL=4.5V-3V=1.5V变阻器接入电路的最小阻值由串联电路的分压特点知，当V2的示数即变阻器两端的电压为3V时，变阻器接入电路的阻值最大，此时小灯泡两端的电压UL＇=U-U2＇=4.5V-3V=1.5V由图乙知，此时通过小灯泡的电流即电流表的最小示数为0.4A，小灯泡的最小功率PL＇=UL＇IL＇=1.5V×0.4A=0.6W变阻器接入电路的最大阻值故ABD错误，C正确。故选C。6．C【详解】A．由电路图可知，R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大为0.6A；当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大为4V，电流表的示数最小为0.2A，根据欧姆定律，得因为电源电压一定，故I小(R0+R滑)＝I大R0即0.2A×(R0+20Ω)＝0.6A×R0解得R0＝10Ω，故A错误；B．电源电压为U＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V故B错误；C．当滑片在a端时，R0的功率为P0＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W故C正确；D．当滑片在中点时，电路中的电流此时R0的功率为故D错误。故选C。7．CD【详解】AC．由图知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表V1测R0的电压，V2测R的电压，电流表测电路中的电流；滑片P向右移动时，变阻器R接入电路的阻值变大，总电阻变大，由欧姆定律可知电路的电流变小，根据U=IR可知，V1示数变小，故bc表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像，则图乙中ac段表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图像，由图乙可知，当电流I=0.1A，两电压表示数分别为2.4V、0.6V，根据串联电路电压的规律，电源电压U=2.4V+0.6V=3V故A不符合题意，C符合题意；B．bc表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像，由欧姆定律可得R0的阻值R0==6Ω故B不符合题意；D．由欧姆定律可得，变阻器接入电路的最大电阻为R滑大==24Ω滑动变阻器R消耗的功率P滑=I2R滑=()2×R滑=由数学知识可知，当变阻器连入电路的电阻R滑=R0=6Ω时，变阻器消耗的功率最大，则滑动变阻器R的最大电功率P滑大===0.375W故D符合题意。故选CD。8．BCD【详解】A．只闭合S、S1时，灯泡与滑动变阻器R1串联，电流表测电路中的电流，当滑片在最左端时，电路为灯泡的简单电路，此时电路中的电流最大，灯泡两端的电压最大且等于电源电压，则下图中①是灯泡的I﹣U图像，②是R1的I﹣U图像，且电源的电压U＝18V，故A错误；B．只闭合S、S1时，当滑片在最左端时，灯泡恰好正常发光，此时电路中的电流最大，总功率最大，由图像可知，电路中的最大电流I＝0.5A，则整个电路的最大功率P＝UI＝18V×0.5A＝9W故B正确；C．只闭合S、S1时，灯泡与滑动变阻器R1串联，由图乙可知，当灯泡两端的电压UL＝9V，电路中电流IL＝0.4A时，灯泡的实际功率PL＝ULIL＝9V×0.4A＝3.6W由图像可知，电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器两端的电压U1＝9V，则此时滑动变阻器R1消耗的功率P1＝U1IL＝9V×0.4A＝3.6W故C正确；D．只闭合S、S2，R1连入20Ω时，滑动变阻器R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程是0～0.6A，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大＝0.6A，此时R2接入电路中的电阻最小，由 可得，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R2接入电路中的最小电阻R2小＝R﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω当电压表的示数U2大＝15V时，R2接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时R1两端的电压U1小＝U﹣U2大＝18V﹣15V＝3V此时电路中的电流即解得R2大＝100Ω所以，R2允许连入电路的阻值范围是10Ω～100Ω，故D正确。故选BCD。9．BD【详解】由图可知，两滑动变阻器与灯泡串联，电压表V1测器R1两端的电压，电压表V2测器R2两端的电压，电流表测电路电流。A．将两个变阻器的滑片调至最大值，闭合开关S，先将滑片P1由最右端移至最左端的过程中，当滑片P1位于最左端时，R1接入电阻为0，此时电压表V1示数为0，然后在保证电路安全的前提下保持滑片P1在最左端的位置不变，向左最大范围的移动滑片P2至某一位置，则R2接入电阻不可能为0，此时小灯泡正常发光，说明电压表V2示数不可能为0。所以根据图乙可知，AB表示的是电压表V2的示数与电流表示数变化关系图像，CD表示的是电压表V1的示数与电流表示数变化关系图像。故A错误；B．由图甲可知，当滑片P1位于左端、P2位于右端时，R2接入电阻最大，由串联分压规律可知，电压表V2的示数最大，由图乙可知此时R2两端的电压U2=3V通过的电流I=0.3A由可得滑动变阻器R2的最大阻值故B正确；C．当小灯泡正常发光是电路中电流最大，由图乙可知，电路中最大电流I大=0.5A此时R2两端的电压因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯泡正常发光是的电压则小灯泡的额定功率故C错误；D．当两个滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中最小电流I小=0.1A则整个过程中电路消耗的最大功率与最小功率之比故D正确。故选BD。10．25    6    1.8    【详解】[1]由电路图知道，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由图像知道，当电路中的电流I=0.2A时，R1的电功率P1=1W，由P=UI=I2R知道，R1接入电路的电阻为此时电路中电流最小，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，故滑动变阻器的最大阻值是25Ω。[2]由图像知道，当电路中的电流I′=0.4A时，R1的电功率P1′=1.6W，此时R1接入电路的电阻为由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源的电压U=I′（R0+R1′）=0.4A×（R0+10Ω）-----①当电路中的电流I=0.2A时，电源的电压U=I（R0+R1）=0.2A×（R0+25Ω）-----②①②两式联立，解得R0=5Ω，电源的电压U=I（R0+R1）=0.2A×（5Ω+25Ω）=6V[3]电路中的电流滑动变阻器消耗的电功率当R1=5Ω时，变阻器消耗的电功率最大，即11．6    10    2.4    【详解】[1]由电路图甲可知，R1和R串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量的是电路中的电流。由图乙可知，当R1=10Ω时，P1=0.9W，当R11=20Ω时，P11=0.8W，因为串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI=I2R可得，电路中的电流分别为因为穿点电路中的总电阻等于个不服电阻之和，且电源的电压不变，所以，由可得，电源的电压为U=I1(R+R1)=I2(R+R11)即0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω)解得：R=10Ω。[2]电源电压为U=I1(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V[3]当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的总电阻最小，整个电路的总功率最大为当R11=20Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，整个电路中的总功率最小为Pmin=UI2=6V×0.2A=1.2W所以，整个电路中功率的变化量为12．20    12    1.6    3.6    【详解】[1]由图甲知道，当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，R0 与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，由图乙知道，此时电路中的电流是I小=0.4A，UR =8.0V，由知道，滑动变阻器的最大阻值是[2]由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电源的电压是------①当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，由图乙知道，电路中的最大电流I大=1.2A，则电源的电压------②因电源的电压不变，由①②解得：R0 =10Ω，即电源的电压是U=I大R0 =1.2A×10Ω=12V[3]当滑片滑到滑动变阻器的a端时，电阻R0两端的电压是由知道，电阻R0消耗的功率是[4]根据知道，滑动变阻器的功率是所以，当R滑=R0 =10Ω时，P最大，且最大值是