天津市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03电磁学(电流和电路、电压和电阻、欧姆定律)
展开这是一份天津市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03电磁学(电流和电路、电压和电阻、欧姆定律),共16页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验题,计算题,综合题等内容,欢迎下载使用。
天津市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03电磁学(电流和电路、电压和电阻、欧姆定律)
一、单选题
1.(2022·天津·统考中考真题)手电筒的结构如图所示,按下按键时,电路接通小灯泡发光。该手电筒的电路图,图中正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2022·天津·统考中考真题)如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A,则通过小灯泡L1、L2的电流分别是( )
A.0.3A,0.2A B.0.2A,0.3A C.0.5A,0.3A D.0.5A,0.2A
3.(2022·天津·统考中考真题)小明在课后实践活动中,做了如下记录:①人体的正常体温为36.5;②小明的质量为60N;③我国家庭电路的电压为220V;④人步行的速度约为1.1m/s。其中符合实际且记录正确的是( )
A.①② B.①④ C.③④ D.②③
4.(2021·天津·统考中考真题)如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
5.(2020·天津·统考中考真题)图所示是一个简化了的玩具警车电路图。若只让电动机M工作,应( )
A.只闭合S1 B.只闭合S2 C.S1、S2都闭合 D.S1、S2都断开
6.(2020·天津·统考中考真题)图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时,滑动变阻器的滑片p向上移动,则电路中( )
A.总电阻增大,电流减小 B.总电阻增大,电流增大
C.总电阻减小,电流增大 D.总电阻减小,电流减小
7.(2020·天津·统考中考真题)图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为( )
A.40Ω B.30Ω C.20Ω D.10Ω
二、多选题
8.(2021·天津·统考中考真题)如图所示的电路,电源电压为12V,灯泡L1标有“6V 3W”字样。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P位于某一位置时,L1正常发光;将L1换成“4V 2W”的灯泡L2,滑片P位于另一位置时,L2也正常发光。先后两种情况下( )
A.L1、L2电阻之比为3:2 B.电流表示数之比为1:1
C.电压表示数之比为4:3 D.变阻器功率之比为3:4
9.(2020·天津·统考中考真题)图所示电路中,灯泡L上标有“6V9W”字样,闭合开关S后,灯泡正常发光,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,若U1∶U2=2∶3,则( )
A.电源电压是15V B.电阻R的阻值是6Ω
C.灯泡L中的电流是1.5A D.电阻R消耗的功率是6W
三、填空题
10.(2022·天津·统考中考真题)如图所示电路,电阻R1为3Ω,R2为1Ω。当开关S闭合后,通过电阻R1、R2的电流之比为______,电压表V1、V2的示数之比为______。
11.(2021·天津·统考中考真题)电阻R1、R2的U-I图象如图所示,则R1:R2=______。将R1、R2接入电源电压不变的电路中,如图所示。当只闭合S时,电路消耗的总功率为P1;当S和S1都闭合时,电路消耗的总功率为P2,则P1:P2=______。
12.(2021·天津·统考中考真题)钢丝钳的钳柄上套有橡胶套:①橡胶套有凹凸不平的花纹,自的是增大手与钳柄之间的______;②橡胶是______(选填“导体”或“绝缘体”),用钢丝钳维修电路时可防止触电。
13.(2021·天津·统考中考真题)请将图和图所示的测量结果填写在相应的空格处。
①电流表的示数是______A;
②物块的质量是______g。
四、实验题
14.(2022·天津·统考中考真题)小明同学利用伏安法测电阻。
(1)请你根据小明设计的图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整______;
(2)小明进行第二次测量时,电表示数如图丙所示,请你将下表补充完整。
实验次数 | 电压U/V | 电流I/A | 电阻R/Ω | 电阻平均值R/Ω |
1 | 1.7 | 0.16 | 10.6 | ______ |
2 | ______ | ______ | ______ | |
3 | 2.8 | 0.28 | 10.0 |
15.(2021·天津·统考中考真题)现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器,要购买涂有绝缘层的电阻丝,需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有:一段长为l0的电阻丝样品(阻值在2~3Ω之间,两端留有接线头),电压约为12V的电源(电源电压不变),阻值为5Ω的定值电阻R0,一个量程为00.6A的电流表,一个量程为015V的电压表,开关和导线若干。请你合理选择器材设计实验方案,确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求:
(1)画出实验电路图(电阻丝用“”表示);
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电阻丝长度L的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
五、计算题
16.(2021·天津·统考中考真题)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
六、综合题
17.(2022·天津·统考中考真题)小明利用图甲所示电路研究“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:
(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)。
18.(2020·天津·统考中考真题)为了比较方便地测量出未知电阻的阻值,物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”:将一个电源(电压不变)、一个阻值为的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,如图所示。未使用时,盒内开关断开,电流表无示数。使用时,将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连,读取开关闭合时电流表的示数、开关断开时电流表的示数,经计算得知的阻值。
请你解答如下问题:
(1)在下图的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图( );
(2)在你所设计的电路中任选一种,推导出待测电阻的数学表达式______。(请注明所选择的电路,表达式用已知量和测量量表示)
参考答案:
1.B
【详解】A.图中没有开关,故A错误;
B.图中有电源、开关和小灯泡,闭合开关,小灯泡发光,故B正确;
C.图中没有电源,故C错误;
D.闭合开关后,小灯泡被短路,灯泡不亮,故D错误。
故选B。
2.A
【详解】由图中可知,小灯泡L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测流过灯泡L1的电流,由题意可知,电流表A的示数为I=0.5A,即干路电流为0.5A,电流表A1的示数为I1=0.3A,即流过灯泡L1的电流为0.3A,由并联电路的电流规律可知,流过灯泡L2的支路电流为
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】①人体的正常体温约为37℃,①中没有单位,故①记录错误;
②中学生的质量约为60kg,而N是力的单位,不是质量的单位,故②记录错误;
③我国家庭电路中的电压正常情况下为220V,故③符合实际;
④成年人步行的速度约为1.1m/s,故④符合实际。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.D
【详解】两灯串联,电流表测电流,电压表测L2电压,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,可能发生断路,电压表指针有明显偏转,说明电压表和电源连接,可能是L2断路,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.A
【详解】由电路图知,若只让电动机工作,则需闭合开关,断开开关。
故选A。
6.A
【详解】由电路图知,电阻与串联,电流表测整个电路的电流,当油量减小时,滑动变阻器的滑片向上移动时,变阻器接入电路的阻值增大,整个电路中的总电阻增大,根据欧姆知,电路中的电流减小。
故选A。
7.D
【详解】由图像知,通过该导体的电流与导体两端的电压成正比,说明导体的电阻不随温度变化而变化;由欧姆定律可得,导体的电阻
故选D。
8.ABD
【详解】由图可知, 灯泡与滑动变阻器串联, 电压表测滑动变阻器两端的电压, 电流表测电路中的电流。
A.由P=UI=可得灯泡L1和L2的电阻分别为
RL1===12Ω
RL2===8Ω
则L1、L2电阻之比为
==
故A正确;
B.灯泡L1和L2正常发光,通过它们的电流分别为
I1===0.5A
I2===0.5A
即电流表示数之比为1:1,故B正确;
C.电压表示数之比
====
故C错误;
D. 变阻器功率之比
==
故D正确。
故选ABD。
9.ABC
【详解】A.由电路图知,灯泡L与电阻R串联,电压表V1测灯泡L两端的电压,V2测电阻R的电压,闭合开关后,灯泡正常发光,则灯泡两端的电压U1为6V,而U1∶U2=2∶3,所以电阻两端的电压
U2=9V
那么电源电压
U=U1+U2=6V+9V=15V
故A符合题意;
BC.闭合开关后,灯泡正常发光,则电路中的电流
电阻R的阻值
故BC符合题意;
D.电阻R消耗的功率
P=U2I=9V×1.5A=13.5W
故D不符合题意。
故选ABC。
10.
【详解】[1]当开关S闭合后,电压表内部比较大,相当于断路,去掉两电压表,发现电阻R1、R2串联,根据串联电路中电流处处相等,故通过电阻R1、R2的电流之比为。
[2]根据去源法可知,电压表V1测量电阻R1的电压,电压表V2测量电源电压,设电流为I,则电阻R1两端的电压为
电压表V2测量电源电压,电源电压为
电压表V1、V2的示数之比为
11. 2:1 2:3
【详解】[1]R1阻值为
R2阻值为
则比值为
[2]设电源电压为U,当只闭合S时,电路消耗的总功率为
当S和S1都闭合时,电路消耗的总功率为
电功率比值为
12. 摩擦 绝缘体
【详解】[1]橡胶套有凹凸不平的花纹,是通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
[2]橡胶是绝缘体,不易导电,这样可防止触电。
13. 0.30(或0.3) 53
【详解】[1]电流表选择的量程是00.6A,对应的分度值为0.02A,所以此时图中的电流值为0.30A或者0.3A。
[2]由图可知,盘中砝码总质量是50g,游码对应的刻度值是3g(左边缘对应的刻度),所以物体的质量记作
50g+3g=53g
14. 10.2
2.4
0.24
10
【详解】(1)[1]因电源为两节干电池,故可知电源电压为3V,则电压表选择小量程,由图甲可知,滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路中的阻值变大,故可知滑动变阻器应接入左下接线柱,电路连接如下图所示
(2)[3]由图丙可知,电压表选择小量程,分度值为0.1V,故可知此时定值电阻两端电压为U=2.4V。
[4]电流表选择小量程,分度值为0.02A,故可知此时流过定值电阻的电流为I=0.24A。
[5]由欧姆定律可得,此时测得的定值电阻的阻值为
[2]由表中数据可得,测得的电阻的平均值为
15.(1);(2)①按照电路图连接电路;②只闭合开关S1,该出电压表的示数U1;③再闭合开关S2,读出电压表的示数U2;(3)电阻丝长度
【详解】(1)想要知道最大阻值为Rm的电阻丝的长度。可供选择的器材是一段长为l0的电阻丝样品(阻值在2~3Ω之间),我们需要测出这段长为l0的电阻丝的具体阻值是多大,电流表量程为00.6A,将定值电阻R0和电阻丝串联接入电路时电阻最大,此时电路中电流
此电流已超过电流表最大测量值,基于此考虑,设计如下电路:
(2)①按照电路图连接电路;
②闭合开关S1,R0和电阻丝串联接入电路,电压表测R0两端电压,该出电压表的示数U1,此时电路电流
③再闭合开关S2,只有R0接入电路,电压表测电源电压,读出电压表的示数U2。故R0和电阻丝串联接入电路时电阻丝两端电压
电阻丝的电阻
该电阻丝的长度为l0,假设阻值为Rm的电阻丝长度为L,则
即
解得
(3)由(2)分析可知电阻丝长度
16.(1)V;(2)A
【详解】解:(1)电源电压为
(2)此时两电阻并联,流过R2电流为
电流表的示数
答:(1)电源电压V;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数0.5A。
17.(1)U;(2) ;(3)
【详解】解:(1)由电路图可知,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U,因此时滑动变阻器接入电路中的阻值为零,故此时电源电压等于定值电阻两端电压,即电源电压为U。
(2)因定值电阻与滑动变阻器两端电压之和等于电源电压不变,故当电路中电流最小时,由串联电路的电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压最大为
U滑大=U-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为
故滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图像如下图所示
(3)设定值电阻的阻值为R,则由可得,定值电阻的电功率变化量为
答:(1)电源电压值为U;
(2) ;
(3)定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式为。
18. 第一种电路;第二种电路
【详解】(1)[1]第一种电路图设计,让待测电阻与定值电阻并联,开关控制所在支路,电流表测干路电流,如下图所示。
第二种电路图设计,让待测电阻与定值电阻串联,开关与并联,电流表测整个电路的电流,如下图所示
(2)[2]第一种电路,当开关断开时,电路中只有待测电阻接入电路,两端的电压即为电源电压,即
①
当开关闭合时,待测电阻与定值电阻并联,电流表测干路的电流,两电阻两端电压为电源电压,即
②
联立①②解得
第二种路,当开关断开时,待测电阻与定值电阻串联,通过电阻的电流为;此时电源电压为
③
当开关闭合时,定值电阻被短路,电路中只有接入电路,则电源电压为
④
联立③④解得
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