【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—电学图表信息（提升篇）含解析

这是一份【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—电学图表信息（提升篇）含解析，共15页。试卷主要包含了8 W，图甲所示电路,电源电压为4等内容，欢迎下载使用。
【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—电学图表信息
（提升篇）
题型精练
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　此类试题的解决方法一般是仔细阅读、观察、分析图像、图形或数据表格中蕴含的物理信息,不轻易放弃对试题提供的图像、图形和数据的利用,从而将问题解决。
1.(2020东城二模)如图甲所示电路中,电源电压恒定为6 V,滑动变阻器R2最大阻值是20 Ω。闭合开关,调节滑动变阻器滑片,滑动变阻器消耗的功率与其接入电路电阻的P-R2图像如图乙所示。则R1和如图乙中的P0各为(A)

甲

乙
A.10 Ω　0.8 W　　　　
B.10 Ω　0.6 W
C.20 Ω　0.8 W　
D.20 Ω　0.86 W

2.(2020 海淀二模)图甲所示是某同学测量小灯泡L在不同电压下电阻的电路图。电源两端电压恒定为4 V,他将测得的电流表和电压表示数绘制在图乙中。下列说法正确的是( )

A.小灯泡两端的电压为1 V时,小灯泡的电阻为2 Ω
B.当滑动变阻器与小灯泡的阻值相等时,电路中的电流为0.3 A
C.当电路中的电流为0.2 A时,电路消耗的总电功率为0.2 W
D.当电路中的电流为0.3 A时,滑动变阻器接入电路的阻值为5 Ω

3.(2021通州一模)如图甲所示,将小灯泡L、定值电阻R0与最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R'串联在电压恒定不变的电源上。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移至最左端时,小灯泡L恰能正常发光;当滑动变阻器的滑片P移动到a点时,电流表的示数是0.25 A。已知电源电压9 V,电压表选择的量程为0～3 V,电流表选择的量程为0～0.6 A。小灯泡L的额定电压为6 V,通过它的电流与其两端电压的关系如图乙所示。在保证电表不超过量程的情况下,下列说法正确的是( )

甲

乙
A.定值电阻R0的阻值为20 Ω
B.滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡的额定功率变小
C.滑动变阻器的滑片P可以移动到连入电路阻值最大处

4.(2021朝阳二模)现有额定电压均为6 V的A、B、C三盏小灯泡,它们的U-I关系图像如图所示。下列说法中正确的是( )

A.若将三盏灯串联在电压为12 V的电路中,则C灯最亮
B.若将三盏灯串联,当A灯正常发光时,C灯的功率为1 W
C.若将三盏灯串联在电压为18 V的电路中,则三盏灯均可正常工作
D.若将三盏灯并联在电压为6 V的电路中,电路消耗的总功率为14.8 W

5.(2020朝阳一模)在图中,通过电阻R1的电流跟它两端电压的关系如图线甲所示,通过电阻R2的电流跟它两端电压的关系如图线乙所示。根据图像信息可判断下列说法中正确的是( )

A.电阻R2随电压的增大而减小
B.当R1和R2串联时,它们两端的电压一定不等
C.R1和R2并联在电源电压为4 V的电路中,总电流为0.5 A
D.R1和R2串联在电源电压为9 V的电路中,它们的总功率为4.5 W

6.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑动过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )

甲

乙
A.电压表V1对应的是图线②
B.电源电压为15 V
C.R1阻值为18 Ω
D.该过程中电路的最大总功率为24 W

7.(2021重庆中考A)如图甲所示的电路中,R1是定值电阻,电流表量程为0～0.6 A,图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像,则下列说法正确的是　( )

甲

乙
A.电源电压为6 V
B.R1的阻值为20 Ω
C.R2能安全连入电路中的最小电阻值为10 Ω
D.R2为20 Ω时,整个电路通电10 s耗电32 J

8.(2022山东临沂中考)图甲所示电路,电源电压为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是( )

甲

乙
A.小灯泡的额定功率为0.65 W
B.电路的最大总功率为1.2 W
C.小灯泡的灯丝阻值越来越小
D.R的阻值变化范围为50 Ω～8 Ω

9.(2021西城二模)有两个电路元件A和B,通过A、B的电流与它们两端电压的关系如图所示。将A和B串联后接在电路两端,当通过电路元件A的电流为0.4 A时,求:
(1)电路元件B的阻值RB和电路的总功率P;


(2)若将A和B并联后接在电压为2 V的电路两端,电路中的总电流I'。



10.(2022天津中考)小明利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,定值电阻的U-I关系图像如图乙所示。其中U0、Um、I0均为已知量,电源电压不变。请解答如下问题:
甲　乙
(1)写出电源电压值;

(2)在图乙所示的坐标系中,画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图像,并标出端点的坐标;

(3)滑片移动过程中,当电压表 V1示数由U1变为U2时,电流表示数增加了ΔI,请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式(用U1、U2和ΔI表示)。


答案解析
题型精练
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　此类试题的解决方法一般是仔细阅读、观察、分析图像、图形或数据表格中蕴含的物理信息,不轻易放弃对试题提供的图像、图形和数据的利用,从而将问题解决。
1.(2020东城二模)如图甲所示电路中,电源电压恒定为6 V,滑动变阻器R2最大阻值是20 Ω。闭合开关,调节滑动变阻器滑片,滑动变阻器消耗的功率与其接入电路电阻的P-R2图像如图乙所示。则R1和如图乙中的P0各为(A)

甲

乙
A.10 Ω　0.8 W　　　　
B.10 Ω　0.6 W
C.20 Ω　0.8 W　
D.20 Ω　0.86 W
解析　由题图乙可知,当R2=10 Ω时,P=I2R2=I2×10 Ω=0.9 W,可求出I=0.3 A。由题图甲知道R1、R2串联,根据U=I(R1+R2)即6 V=0.3 A(R1+10 Ω)可解得R1=10 Ω。当R2=5 Ω时,有I'=U/(R1+R2)=6 V/(10 Ω+5 Ω)=0.4 A,P0=I'2R2=(0.4 A)2×5 Ω=0.8 W,所以正确的是A。
2.(2020 海淀二模)图甲所示是某同学测量小灯泡L在不同电压下电阻的电路图。电源两端电压恒定为4 V,他将测得的电流表和电压表示数绘制在图乙中。下列说法正确的是(D)

A.小灯泡两端的电压为1 V时,小灯泡的电阻为2 Ω
B.当滑动变阻器与小灯泡的阻值相等时,电路中的电流为0.3 A
C.当电路中的电流为0.2 A时,电路消耗的总电功率为0.2 W
D.当电路中的电流为0.3 A时,滑动变阻器接入电路的阻值为5 Ω
解析　根据图像可知,当灯泡两端电压U=1 V时,电流I=0.2 A,所以R=UI=1 V0.2 A=5 Ω,A错误。当滑动变阻器阻值与小灯泡的阻值相等时,灯泡两端的电压U=2 V,由图像可知,此时电流不到0.3 A,所以B错误。当电流I=0.2 A时,U源=4 V,P=U源I=4 V×0.2 A=0.8 W,C错误。当电流I=0.3 A时,由图乙可知灯泡两端的电压为2.5 V,根据串联电路电压的关系可知,滑动变阻器两端电压为4 V-2.5 V=1.5 V,RP=1.5 V0.3 A=5 Ω,D正确。
3.(2021通州一模)如图甲所示,将小灯泡L、定值电阻R0与最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R'串联在电压恒定不变的电源上。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移至最左端时,小灯泡L恰能正常发光;当滑动变阻器的滑片P移动到a点时,电流表的示数是0.25 A。已知电源电压9 V,电压表选择的量程为0～3 V,电流表选择的量程为0～0.6 A。小灯泡L的额定电压为6 V,通过它的电流与其两端电压的关系如图乙所示。在保证电表不超过量程的情况下,下列说法正确的是(D)

甲

乙
A.定值电阻R0的阻值为20 Ω
B.滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡的额定功率变小
C.滑动变阻器的滑片P可以移动到连入电路阻值最大处
D.此电路消耗总功率的变化范围是2.25 W～2.7 W
解析　此题考查滑动变阻器引起的电路变化问题,在保证电表安全的前提下,结合图像确定电路状态是解决问题的关键。
根据题意可知,当滑动变阻器的滑片P移至最左端时,小灯泡与定值电阻R0串联,小灯泡L恰能正常发光,其两端电压达到额定电压6 V,由题图乙可知,电路中的电流为0.3 A,电路分析如答案图甲所示。当滑动变阻器的滑片P移动到a点时,电流表的示数是0.25 A,由题图乙可知小灯泡两端的电压为3.5 V,电路分析如答案图乙所示。

甲

乙
根据答案图甲信息可知, R0=U0I1= 3V0.3A=10 Ω,故A选项错误。
滑动变阻器的滑片的移动会改变小灯泡两端电压,但小灯泡的额定功率指的是当达到额定电压时的功率,因此额定功率不会改变,故B选项错误。
根据答案图乙信息可知,Ua= U-U'0 -U'L=3 V,此时Ra=UaI2 = 3V0.25A=12 Ω,电压表示数已经达到最大值3 V, 因此滑动变阻器连入电路阻值不可能达到20 Ω,否则会损坏电压表,故C选项错误。
根据以上A、C选项的分析可知,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是0～12 Ω,电路中的电流变化范围为0.3 A～0.25 A,由P=UI,可计算出电路消耗的总功率变化范围是2.25 W～2.7 W。
4.(2021朝阳二模)现有额定电压均为6 V的A、B、C三盏小灯泡,它们的U-I关系图像如图所示。下列说法中正确的是(B)

A.若将三盏灯串联在电压为12 V的电路中,则C灯最亮
B.若将三盏灯串联,当A灯正常发光时,C灯的功率为1 W
C.若将三盏灯串联在电压为18 V的电路中,则三盏灯均可正常工作
D.若将三盏灯并联在电压为6 V的电路中,电路消耗的总功率为14.8 W
解析　根据图像可知,三盏灯泡的电阻是不相同的。若将三盏灯串联,电流相同时图像中C灯两端电压最小,电阻最小。根据P=I2R可知,C灯的实际功率最小,C灯最暗,故A选项错误。若将三盏灯串联,当A灯正常发光时两端电压达到额定电压6 V,根据图像可知,C灯中的电流为0.5 A,两端电压为2 V,PC=UCI=2 V×0.5 A=1 W,故B选项正确。若将三盏灯串联在电压为18 V的电路中,根据图像可知,由于三盏灯泡在电流相同时的两端电压值不相同,因此三盏灯泡的电阻是不相同的,不可能平分电压,而它们的额定电压均为6 V,因此不可能同时正常工作,故C选项错误。若将三盏灯并联在电压为6 V的电路中,根据图像可知通过A、B、C三盏灯泡的电流分别为0.5 A、0.8 A及1 A,P总=6 V×(0.5 A+0.8 A+1 A)=13.8 W,电路消耗的总功率为13.8 W,故D选项错误。


解题关键
　　如何利用图像信息分析A、B、C三盏小灯泡的电阻,并能分析不同连接方式下的相关问题,尤其是电功率的问题。从图像可知,串联时,由于电流相等,无论电流多大,A的电阻始终是最大的,C的电阻是最小的。小灯泡电阻不同,额定电压相等,所以灯泡串联时不可能同时正常工作。



5.(2020朝阳一模)在图中,通过电阻R1的电流跟它两端电压的关系如图线甲所示,通过电阻R2的电流跟它两端电压的关系如图线乙所示。根据图像信息可判断下列说法中正确的是(D)

A.电阻R2随电压的增大而减小
B.当R1和R2串联时,它们两端的电压一定不等
C.R1和R2并联在电源电压为4 V的电路中,总电流为0.5 A
D.R1和R2串联在电源电压为9 V的电路中,它们的总功率为4.5 W
解析　由图可知,R1为定值电阻,R2随电压的增大而增大,A错误。当两电阻串联时,如果电阻相等,则电阻两端电压相等,由图可知两个电阻有相交的点,所以B错误。当两电阻并联时,从图像上可以找到两个电阻两端的电压分别为4 V时的电流值,分别为0.4 A和0.5 A,所以总电流为0.9 A,所以C错误。R1和R2串联在电源电压为9 V的电路中时,由于电流相等,我们可以从图像中找到当电流是0.5 A时,两电阻两端的电压分别为4 V和5 V,也就是满足电源电压为9 V,此时的总功率为P=UI=9 V×0.5 A=4.5 W,所以D正确。
6.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑动过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是(D)

甲

乙
A.电压表V1对应的是图线②
B.电源电压为15 V
C.R1阻值为18 Ω
D.该过程中电路的最大总功率为24 W
解析　由甲图可知,当R2连入电路阻值变小时,总电阻变小,所以总电流变大。V1表测定值电阻两端电压,所以V1表示数变大,因此乙图中①为电压表V1对应的图线,②为电压表V2对应的图线,A错误。串联电路电源电压等于各用电器电压之和,所以U=U1+U2=9 V+3 V=12 V,B错误。在①中找到相应数据,可以计算R1的阻值,R1=6 V/1 A=6 Ω,C错误。当R2连入电路阻值最小时,V2表示数为0,此时电路中电流最大为2 A,则电路总功率最大P=UI=12 V×2 A=24 W,D正确。
7.(2021重庆中考A)如图甲所示的电路中,R1是定值电阻,电流表量程为0～0.6 A,图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像,则下列说法正确的是　(C)

甲

乙
A.电源电压为6 V
B.R1的阻值为20 Ω
C.R2能安全连入电路中的最小电阻值为10 Ω
D.R2为20 Ω时,整个电路通电10 s耗电32 J
解析　从题图乙可知,当R2=14 Ω时,P=3.5 W;当R2=20 Ω时,P=3.2 W,代入P=I2R2,解得电流分别为0.5 A、0.4 A,将两组数据分别代入U=I(R1+R2),即可求出电源电压U=12 V,R1=10 Ω,A、B错误。电路中的电流最大值为0.6 A,此时电路中的总电阻R总最小,即R2最小,根据I= UR1+R2,得到此时R2=10 Ω,C正确。当R2为20 Ω时,整个电路通电10 s消耗电能W=U2R1+R2t=(12V)210Ω+20Ω×10 s=48 J,D错误。
8.(2022山东临沂中考)图甲所示电路,电源电压为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是(D)

甲

乙
A.小灯泡的额定功率为0.65 W
B.电路的最大总功率为1.2 W
C.小灯泡的灯丝阻值越来越小
D.R的阻值变化范围为50 Ω～8 Ω
解析　由题图知,小灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测整个电路中的电流。由图乙知,电压表示数为2.5 V时,电路中的电流为0.25 A,此时小灯泡正常工作,其额定功率P额=U额I额=2.5 V×0.25 A=0.625 W,A错误;小灯泡正常工作时,电路中的电流最大,电路的总功率最大为P=U源I额=4.5 V×0.25 A=1.125 W,B错误;图乙为小灯泡电流随着电压的变化图像,I-U图线为一条向U轴靠近的图线,根据R=UI可知,小灯泡的灯丝阻值越来越大,C错误;由图乙知,变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小为0.08 A,此时电压表示数为0.5 V,即小灯泡两端的电压为0.5 V。变阻器两端的电压U滑1=U源-U1=4.5 V-0.5 V=4 V;滑动变阻器连入电路的最大阻值R最大=U滑1I1=4V0.08A=50 Ω,电路中的电流最大为0.25 A,此时电压表示数为2.5 V,变阻器两端的电压U滑2=U源-U额=4.5 V-2.5 V=2 V,变阻器接入电路的阻值最小为R最小=U滑2I额=2V0.25A=8 Ω,变阻器接入电路的阻值为50 Ω～8 Ω,D正确。故选D。
9.(2021西城二模)有两个电路元件A和B,通过A、B的电流与它们两端电压的关系如图所示。将A和B串联后接在电路两端,当通过电路元件A的电流为0.4 A时,求:
(1)电路元件B的阻值RB和电路的总功率P;
(2)若将A和B并联后接在电压为2 V的电路两端,电路中的总电流I'。

答案　(1)10 Ω　2.4 W　(2)0.5 A
解析　(1)串联电路电流处处相等,RB=UB/I=4 V/0.4 A=10 Ω;串联电路有U=UA+UB=2 V+4 V=6 V,P=UI=6 V×0.4 A=2.4 W。(2)并联在2 V电源上,根据图像分别找到相应的电流值即IA'、IB',I'=IA'+IB'=0.4 A+0.1 A=0.5 A。
10.(2022天津中考)小明利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,定值电阻的U-I关系图像如图乙所示。其中U0、Um、I0均为已知量,电源电压不变。请解答如下问题:
甲　乙
(1)写出电源电压值;
(2)在图乙所示的坐标系中,画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图像,并标出端点的坐标;
(3)滑片移动过程中,当电压表 V1示数由U1变为U2时,电流表示数增加了ΔI,请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式(用U1、U2和ΔI表示)。
答案　(1)Um　(2)如图所示

(3)设定值电阻的阻值为R,则ΔP=U22R-U12R=U2+U1U2R−U1R=U2+U1ΔI。
说明:其他方法正确也可得分。
解析　(1)由题中电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,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,滑动变阻器接入电路中的阻值越小,电路中电流越大,定值电阻两端电压越大。由题图乙可知,电路中电流最大时,此时定值电阻两端电压最大为Um,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为零,故电源电压等于定值电阻两端电压,即电源电压为Um。(2)因定值电阻与滑动变阻器两端电压之和等于电源电压,故当电路中电流最小时,滑动变阻器两端的电压最大,U滑大=Um-U0。当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时,此时滑动变阻器两端电压为零,由欧姆定律可得,此时电路中的最大电流I大=UmR0=UmU0I0=UmU0I0,故滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图像如答案图所示。