专题21 电路故障和动态电路分析-5年(2019-2023)中考1年模拟物理分项汇编(安徽专用)
展开3.(2023·安徽·统考中考真题)老师给小龙一个密封盒,其表面可见两个开关S1、S2和两盏灯L1、L2。为了探究开关和灯在密封盒内是如何连接的,小龙进行了如下操作:先闭合S1,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光:再断开S1,两灯都熄灭。符合上述实验结果的连接方式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.由图可知,先闭合S1时,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光:再断开S1,灯L2发光,故A不符合题意;
B.由图可知,先闭合S1时,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光:再断开S1,两灯都不发光,故B符合题意;
C.由图可知,先闭合S1时,两灯不发光;故C不符合题意。
D.由图可知,先闭合S1时,两灯都发光;故D不符合题意。
故选B。
2.(2020·安徽·统考中考真题)在图示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P自左向右滑动,则
A.电流表A的示数减小
B.电压表V2的示数减小
C.电压表V1与电流表A的示数比值减小
D.电压表V2与电流表A的示数比值减小
【答案】C
【解析】A.如图所示,闭合开关S后,电路中两个电阻R1、R2是串联,当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时,电阻R1变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,故错误;
B.电压表V2测量的是R2两端电压,由 可得
电流变大,电阻R2不变,因此电压表V2的示数变大,故错误;
C.电压表V1测量的是R1两端电压,滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时,电阻R1变小,而电压表V1与电流表A的示数比值就是R1的电阻,故正确;
D.电阻R2不变,因此电压表V2与电流表A的示数比值不变,故错误。
故选C。
3.(2019·安徽·中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关,向左移动滑片P,则
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大
D.电压表的示数变小,电流表的示数变大
【答案】A
【解析】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,接入的阻值变小,则电路中总电阻变小,由可知,在电源电压不变时,电路中的电流变大,电流表实示数变大;R为定值电阻,由可知其两端电压变大,故电压表示数变大;故A正确,BCD错误。
故选A。
4.(2019·安徽·中考真题)图示为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点的电路图.实验所选用的器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:小灯泡(额定电压3.8V,额定电流0.32A),电压表(量程3V,内阻3000Ω),电流表(量程500mA,内阻0.5Ω),定值电阻R0(限值1000Ω),按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7V ,电流表的示数为315mA。求此时
(1)小灯泡两端的电压;
(2)通过小灯泡的电流;
(3)小灯泡灯丝的阻值。
【答案】(1)3.6V (2)314.1mA (3)11.461Ω
【解析】由图可知:这是一个混联电路,电压表和定值电阻R0串联后,分别和小灯泡L以及滑动变阻器R的右半部分并联后又与滑动变阻器R的左半部分串联;电流表是测小灯泡L所在支路和电压表及定值电阻R0所在支路两条支路的总电流。
(1)电压表和定值电阻R0串联,,电压表的示数为2.7V,所以定值电阻R0的电流
则定值电阻R0的电压
根据并联电路的电压特点,所以小灯泡两端的电压为3.6V;
(2)电流表的示数为315mA,定值电阻R0的电流为0.0009A=0.9mA,根据并联电路的电流特点,所以通过小灯泡的电流
(3)小灯泡灯丝的阻值
1.(2023·安徽·校联考三模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,某个电表的示数变大。若电路中只有一处故障,且只发生在电灯L1或L2处,则下列判断中正确的是( )
A.若电压表V示数变大,则电灯L1断路
B.若电压表V示数变大,则电灯L2短路
C.若电流表A示数变大,则电灯L1断路
D.若电流表A示数变大,则电灯L2短路
【答案】D
【解析】AC.由图可知,电灯L1和L2为串联,电压表测灯泡L2两端的电压,若L1断路,则电路中没有电流,故电压表和电流表均无示数,故AC错误;
BD.若L2短路,则电路中只有灯泡L1工作,电压表相当于并联在一根导线两端,示数接近于0,电路中的总阻值变小,由可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,故B错误,D正确。
故选D。
2.(2023·安徽合肥·统考模拟预测)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现电路中只有一个电表的示数变大,故障发生在电阻R1、R2上,其他元件仍保持完好。若电路中只有一处故障,对于此电路故障的判断,下列说法中正确的是( )
A.可能电阻R1断路B.可能电阻R1短路
C.可能定值电阻R2短路D.一定是定值电阻R2断路
【答案】C
【解析】由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联接入电路,电流表测电路中电流,电压表测R2两端电压。
A.若是电阻R1断路,则此时电路处于断路状态,电路中电流为零,即电流表示数变为零,电压表未接入电路,示数也变为零,故A错误;
B.若是电阻R1短路,则此时电路中只有R2接入电路,电路电阻变小,故由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,此时R2两端电压等于电源电压,则电压表示数也变大,故B错误;
C.若是定值电阻R2短路,此时电压表示数为零,只有R1接入电路,由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,故C正确;
D.由C中可知,定值电阻R2短路也符合题意,故D错误。
故选C。
3.(2023·安徽·校联考三模)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向右缓慢移动,下列分析判断正确的是( )
A.电流表A1和电流表A2示数均不变
B.电压表与电流表A1的示数乘积变大
C.电流表A1示数不变,电流表A2示数减小
D.电压表与电流表A2的示数之比保持不变
【答案】D
【解析】AC.由图可知,电阻R1和变阻器R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过R1的电流,将滑动变阻器的滑片向右缓慢移动,变阻器连入电路的电阻变大,由可知通过变阻器的电流变小,由并联电路的特点可知通过R1的电流不变,即电流表A2的示数不变,由并联电路电流的特点可知干路中的电流变小,即电流表A1的示数变小,故AC错误;
B.电压表测量电源电压,将滑动变阻器的滑片向右缓慢移动,电压表的示数不变,电流表A1的示数变小,电压表与电流表A1的示数乘积变小,故B错误;
D.将滑动变阻器的滑片向右缓慢移动,电压表的示数不变,电流表A2的示数不变,电压表与电流表A2的示数之比保持不变,故D正确。
故选D。
4.(2023·安徽黄山·统考一模)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑片P自右向左滑动,则( )
A.电流表A的示数变小
B.电压表V1的示数变小
C.电压表V2与电流表A的示数比值变小
D.电路中的总功率变小
【答案】C
【解析】A.灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测量灯泡两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,当滑片从右向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,电源电压不变,则电路中的电流变大,电流表A的示数变大,故A不符合题意;
B.电路中的电流变大,根据可知,灯泡电阻不变,则电压表V1的示数变大,故B不符合题意;
C.电压表V2与电流表A的示数比值等于滑动变阻器接入电路的电阻,滑动变阻器接入电路的电阻变小,则电压表V2与电流表A的示数比值变小,故C符合题意;
D.根据可知,电源电压不变,电流变大,则电路中的总功率变大,故D不符合题意。
故选C。
5.(2023·安徽合肥·统考模拟预测)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片从右端向左移动的过程中、下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数不变,电流表A2示数变大
B.电流表A1示数变小,电压表V示数不变
C.电压表V示数与电流表A2示数的比值变大
D.电流表A2示数变大,电压表V示数不变,灯泡变亮
【答案】A
【解析】由图可得,滑动变阻器与灯泡并联,电流表A1测灯泡所在支路电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源电压,并联电路中各用电器工作互不影响。当滑动变阻器的滑片从右端向左移动的过程中,灯泡的亮度不变,电流表A1示数不变;电源电压不变,故电压表V示数不变;滑动变阻器电阻变小,电压不变,由欧姆定律可得,通过滑动变阻器的电流变大,由并联电路电流规律可得,干路电流也变大,即电流表A2示数变大,电压表V示数与电流表A2示数的比值变小,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.(2023·安徽·校联考模拟预测)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表A1示数变大,电压表V示数变小
B.电流表A2示数变小,电压表V示数变大
C.电压表V示数与电流表A1示数比值变大
D.电压表V示数与电流表A2示数比值变小
【答案】D
【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源两端的电压;
AB.电源电压保持不变,电压表测电源两端的电压,所以滑动变阻器的滑片移动时电压表V的示数不变,故AB错误;
C.电流表A1测R1支路的电流,电压表V示数与电流表A1示数比值为R1,移动滑动变阻器的滑片,并不改变另一条支路的电阻,故C错误;
D.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,R2变小,由可得,通过R2的电流变大;R1与R2并联,通过R1的电流不变,即电流表A1示数不变,所以干路电流变大,即电流表A2的示数变大;电压表V示数不变,电流表A2示数变大,所以电压表V示数与电流表A2示数比值变小。故D正确。
故选D。
7.(2023·安徽合肥·统考模拟预测)如图为一款握力计的电路示意图,金属板M固定不动,金属板N可带动滑片P移动,与R构成滑动变阻器,弹簧的电阻不计,电源电压保持不变;当握力F减小时(弹簧一直处于压缩状态),下列说法正确的是( )
A.灯泡的亮度变暗B.电流表的示数变小
C.电压表的示数变大D.电路消耗的电功率变大
【答案】D
【解析】根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量串联电路中的电流;
ABC.当握力F减小时,滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总阻值变小,根据欧姆定律
可知,电路中的电流变大,电流表的示数变大,灯泡的亮度变亮,灯泡两端的电压变大,由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压变小,故ABC错误;
D.由于电路中的电流变大,电源电压不变,根据
可知,电路消耗的功率变大,故D正确。
故选D。
8.(2023·安徽合肥·统考二模)如下图甲是疫情期间非接触式红外线测温枪,下图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如下图丙。对该电路分析正确的是( )
A.体温显示仪是由电流表改装成的
B.体温越高,体温显示仪示数越小
C.将R0更换为阻值更大电阻,测相同温度体温显示仪示数变小
D.被测人体温越高,电路消耗的总电功率越大
【答案】D
【解析】A.由电路图可知,显示仪与R0并联,则显示仪是由电压表改装成的,故A错误;
B.由题意可知,人的体温越高,R的阻值越小,电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,R0两端的电压变大,即显示仪示数变大,故B错误;
C.测相同温度时,R的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻后,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,R两端的电压UR变小,即显示仪示数
U0=U-UR
由于电源电压U不变,即显示仪示数变大。故C错误;
D.由题意可知,人的体温越高,R的阻值越小,电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总电功率越大,故D正确。
故选D。
9.(2023·安徽芜湖·统考一模)如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“15Ω,1A”,小灯泡L标有“2.5V,0.5A”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A.通过小灯泡的电流不能超过0.6A
B.电流表的示数变化范围是0.3~0.5A
C.电压表的示数变化范围是0~3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~15Ω
【答案】B
【解析】根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。
A.小灯泡L标有“2.5V 0.5A”,表示灯的额定电压为2.5V,灯泡的额定电流为0.5A,所以通过小灯泡的电流不能超过0.5A,故A错误;
BCD.灯泡正常发光时的电压为2.5V,当灯泡正常发光时,串联电路总电压等于各分电压之和,此时电压表的最小示数
电流表量程为“0~0.6A”,因0.5A<0.6A,故此时电路中的最大电流Imax=0.5A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,由可得
灯泡的电阻
电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的最小电流,电压表的最大示数为3V,灯泡两端的电压为
电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,故电压表的示数范围为2V~3V,此时滑动变阻器的最大阻值
滑动变阻器的范围是4Ω~10Ω,故B正确, CD错误。
故选B。
10.(2023·安徽滁州·校考一模)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合电键S,将滑动变阻器的滑片由中点向左移动时,不变的是( )
A.电流表A示数与电流表A1示数的差值
B.电压表V示数与电流表A示数的比值
C.电压表V示数与电流表A示数的乘积
D.电压表V示数与电流表A1示数的乘积
【答案】D
【解析】A.由电路图可知,两电阻并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A测干路电流;因为电源的电压保持不变,所以电压表V的示数不变,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以移动滑片时,通过R2的电流不变,即电流表A1的示数不变;将滑动变阻器的滑片由中点向左移动过程中,接入电路中的电阻变大,因为欧姆定律,所以通过滑动变阻器的电流变小,因为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A的示数变小,因为电流表A与电流表A1的示数差值等于通过滑动变阻器的电流,所以电流表A与电流表A1的示数差值变小,故A不符合题意;
B.因为电压表V的示数不变,电流表A1的示数不变,电流表A的示数变小,所以电压表V与电流表A的示数之比变大,故B不符合题意;
C.因为电压表V的示数不变,电流表A的示数变小,电压表V示数与电流表A示数的乘积变小,故C不符合题意;
D.因为电压表V的示数不变,电流表A1的示数不变,电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变,故D符合题意。
故选D。
11.(2023·安徽·模拟预测)如图甲是一台电子秤的示意图,电源电压保持9V不变,电阻R0=40Ω,电压表量程是0~3V,压敏电阻R的阻值随压力变化的关系如图乙所示,托盘的质量不计,g取10N/kg,求:
(1)托盘中放20kg的物体时,电压表的示数;
(2)该电子秤最大称量值。
(3)电源的最大电功率。
【答案】(1)2.25 ;(2)30;(3)0.675
【解析】解:(1)由题意知,托盘中放20kg的物体时,根据得,重物重力为
已知托盘的质量不计,可知此时,压敏电阻所受压力等于重物重力,即
由图乙可知,此时压敏电阻阻值为120Ω,由串联电路分压原理可知
代入数据可得
解得
(2)托盘内的物体越重,压敏电阻的阻值越小,电路中的电流越大,电压表的示数越大。所以,当电压表示数为3V时,对应着电子秤的最大称量。当电压表示数为3V时,电路中电流
传感器两端电压
则此时传感器电阻为
由图乙可知,此时压力为300N,由得,故
(3)由题意知,当电子秤最大称量时,其接入电路的阻值最小,即电路电阻最小,根据欧姆定律可知,电路电阻最小时,电流最大,由得
答:(1)托盘中放20kg的物体时,电压表的示数为2.25V。
(2)该电子秤最大称量值为30kg。
(3)电源的最大电功率0.675W。
12.(2023·安徽·校联考三模)如图所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的阻值范围是0~20Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片移到A端时,电流表的示数为0.6A;当滑动变阻器的滑片移到B端时,电流表的示数为1.2A。则:
(1)电源电压是多少?
(2)定值电R2的阻值是多少?
(3)分析说明电路在什么状态下消耗的电功率最大?并求出电路消耗的最大电功率。
【答案】(1)12V;(2)20Ω;(3)R1与R2并联时电功率最大,14.4W
【解析】解:(1)当S闭合,P在A端时,只有R1全部接入电路
根据欧姆定律有
(2)当P在B端时,R1与R2并联,此时电流,由可得
根据并联电路中电阻的规律有
解得
(3)根据可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大,所以当R1与R2并联时,电路的电功率最大,由可得,电路最大电功率为
答:(1)电源电压是;
(2)定值电R2的阻值是;
(3)当R1与R2并联时,电路的电功率最大,电路消耗的最大电功率。
13.(2023·安徽滁州·校联考二模)如图所示的电路中,电源电压为18V且不变,灯泡L上标有“15V 5W”字样(灯泡电阻不随温度变化),电阻的阻值为,滑动变阻器上标有“45Ω 1A”字样,电压表选用“”量程,电流表选用“”量程。求:
(1)开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时,求小灯泡的电阻、滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)开关S、S2闭合,S1断开,当电压表示数为2V时,电阻R1的电功率;
(3)电压表量程改为“0~15V”,要使电路的总功率最小,开关和滑动变阻器应如何调整,并求出最小功率。
【答案】(1)45Ω,9Ω;(2)12.8W;(3)开关S、Sl闭合,S2断开,且R2接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小3.6W
【解析】解:(1)开关、闭合,断开,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时,灯泡与R2串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且小灯泡正常发光,所以,滑动变阻器两端的电压
U2=U-UL=18V-15V=3V
因串联电路中各处的电流相等,电路中的电流
小灯泡的电阻、滑动变阻器接入电路的阻值分别为
开关、闭合,断开时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,当电压表的示数为2V时,R1两端的电压
U1=U-U2′=18V-2V=16V
则电阻R1的电功率
电压表改为“”量程,由
R1
答:(1)开关S、Sl闭合,S2断开,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时,小灯泡的电阻为45Ω,滑动变阻器接入电路的阻值为9Ω;
(2)开关S、S2闭合,Sl断开,当电压表示数为2V时,电阻R1的电功率为12.8W;
(3)电压表改为“0~15V”量程,当开关S、Sl闭合,S2断开,且R2接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,最小功率为3.6W。
14.(2023·安徽合肥·合肥38中校考二模)图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,电源电压保持不变。滑动变阻器品的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,得到R2的电功率与通过它的电流的关系,如图乙所示。在此过程中滑动变阻器R2的最大功率为______W。
【答案】2.7
【解析】当滑片P在最左端时,由图乙可知电路中的电流为0.6A,则电源电压可表示为
······①
当滑片在最右端时,由图乙可知电路中的电流为0.2A,则电源电压可表示为
······②
联立两式可解得,。
设当电流为I时,滑动变阻器的电功率最大,此时滑动变阻器的电功率可表示为
解上述的二次函数可知,滑动变阻器的最大电功率为2.7W。
15.(2023·安徽·模拟预测)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。则电源电压是_______V。
【答案】12
【解析】由图甲可知,该电路为R1和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压;由图乙可知当电路中的电流为I1=0.2A时,R1的电功率为P1=2W,由P=UI可知此时R1两端的电压
由欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压
①
当电路中的电流为I2=0.4A时,R1的电功率为=3.2W,由P=UI可知此时R1两端的电压为
由欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压
②
联立①②可解得
16.(2023·安徽·模拟预测)小峰同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,设计了如图1所示的电路,电源电压恒定不变,他将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端的过程中,根据实验数据绘制了如图2所示的图像,电路的总功率最大值为______W。
【答案】1.8
【解析】由电路图可知,闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路电流,电压表并联在R1两端,测量R1两端电压;当滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路为R1的基本电路,电路电流最大,根据图像可知,电路最大电流为0.3A,电源电压为6V;电路的总功率最大值为
17.(2023·安徽宿州·校考模拟预测)如图所示,将螺线管AB接入电路中,在螺线管A端的正上方,用轻质弹簧悬挂着一个条形磁铁,当开关S闭合后,向右移动滑片P,则弹簧的长度将 _____(选填“变长”、“不变”或“变短”)。
【答案】变长
专题13 电流和电路-5年(2019-2023)中考1年模拟物理分项汇编(新疆专用): 这是一份专题13 电流和电路-5年(2019-2023)中考1年模拟物理分项汇编(新疆专用),文件包含专题13电流和电路原卷版docx、专题13电流和电路解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共24页, 欢迎下载使用。
专题14 动态电路分析-5年(2019-2023)中考1年模拟物理分项汇编(江西专用): 这是一份专题14 动态电路分析-5年(2019-2023)中考1年模拟物理分项汇编(江西专用),文件包含专题14动态电路分析-5年2019-2023中考1年模拟物理分项汇编江西专用原卷版docx、专题14动态电路分析-5年2019-2023中考1年模拟物理分项汇编江西专用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共27页, 欢迎下载使用。
专题24 家庭电路和生活用电-5年(2019-2023)中考1年模拟物理分项汇编(安徽专用): 这是一份专题24 家庭电路和生活用电-5年(2019-2023)中考1年模拟物理分项汇编(安徽专用),文件包含专题24家庭电路和生活用电-5年2019-2023中考1年模拟物理分项汇编安徽专用原卷版docx、专题24家庭电路和生活用电-5年2019-2023中考1年模拟物理分项汇编安徽专用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共15页, 欢迎下载使用。