中考物理必考重难点压轴专题精炼(高分突破)专题07选择题里不含图像的电学量综合计算问题(原卷版+解析)
展开1. 如图甲所示,电源电压为18V,滑动变阻器标有“”,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P滑至中点时,电压表的示数如图乙所示,下列说法不正确的是
A. 定值电阻R的阻值为10
B. 电路的最小电流为0.6A
C. 滑动变阻器滑片P移动到最左端时,电流表示数最大
D. 滑动变阻器滑片P移动到最右端时,电压表示数最大
2. 如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(设灯丝电阻不变),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中,下列正确的是( )
A. 电流表的示数最大为0.6AB. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C. 灯泡消耗的最小电功率为0.12WD. 电路消耗的最大功率为2.7W
3. 如图所示,电源两端电压为3V,。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流为0.6AB. 的电阻为25Ω
C. 两端的电压为3VD. 两端的电压为2.5V
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L上标有“6V 0.6W”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯泡L正常发光,电压表示数为4V;当滑片P移到阻值最大处时,灯泡L与滑动变阻器的电功率之比为( )
A.3:4B.4:3C.3:2D.2:3
5.如图所示电路中,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R2规格为“50Ω 0.5A”。滑片P在中点时,电流表示数为0.2A,电压表示数为5V.下列说法中正确的有( )
A.定值电阻R1为5Ω
B.如果出现电压表示数为6V,可能是R1断路
C.滑动变阻器阻值可调节范围为7Ω~50Ω
D.R2的功率占电路总功率的比值最小时,电流表示数为0.6A
6.如图所示,电源电压为6V保持不变,电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样。在元件安全的情况下,移动滑动变阻器滑片P过程中,则( )
A.R1的功率范围5W~0.8WB.R1的功率范围7.2W~0.8W
C.R2的最大功率是1.8WD.R2的最大功率为1.6W
7. 如图所示电源电压不变,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.4 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.6 A,则电阻R1与R2的比值为( )
A. 1∶2B. 2∶1
C. 1∶3D. 3∶1
8. 如图所示,电源电压不变,电阻,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是( )
A. 4V 2ΩB. 5V 1ΩC. 4V 1ΩD. 2V 2Ω
9. 如图为自动测定油箱内油量的装置原理图,电源电压为36V,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的,且表的最大量程对应油箱最大油量,当油箱内的油面在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,当油面达到最低位置时,反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法错误的是( )
A. R0阻值为60Ω
B. 滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω
C. 当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为21V
D. 当滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.17A
10. 小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是( )
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
11.测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示,R为定值电阻,是光敏电阻,电源电压为3V。闭合开关S,无人通过时,电压表示数为2.5V,有人通过时,挡住入射到光敏电阻上的光,光敏电阻阻值变为10Ω,电压表示数变为2V,装置计数一次。下列说法正确的是( )
A. 有人通过,的电流变小B. 有人通过,电路总功率变小
C. 无人通过,R的阻值为25ΩD. 无人通过,的功率为0.2W
12.现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的
是( )
A. 通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为1A
13. 如图所示,电源电压保持不变,R1是电阻箱,最大阻值为R,R2是定值电阻。闭合开关S,当电阻箱阻值调为R时,电压表示数为3V,电阻箱的功率为0.9W;当电阻箱阻值调为0.5R时,电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是( )
电源电压为3V
B. 电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 为保证电路安全,电流表量程不能选0~0.6A
14. 如图所示电路,电源电压恒为6V,小灯泡L上标有“4.5V 0.3A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,滑动变阻器R规格为“30Ω 1A”。闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A. 小灯泡的最大电功率是1.35W
B. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15Ω~30Ω
C. 电压表的示数变化范围是2V~3V
D. 该电路的最大总功率是1.2W
15. 如图所示,将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中,已知两图中R1两端的电压相等,乙图中流过R1、R2的电流之比为2:1。下列说法中正确的是( )
A. 两电阻的阻值之比为R1:R2=2: 1
B. 两图中电源的电压之比为U1: U2=3:2
C. 两图中流过R2的电流之比为I2甲:I2乙 =3:2
D. 两图电路消耗的总功率之比为P甲:P乙=2: 1
16. 图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“12V 12W”字样,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。只闭合开关S1,滑片P置于左端,电流表示数为1A;再闭合开关S2、S3,移动滑片P,电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法正确的是( )
A. a为电压表
B. 电源电压为12V
C. 只闭台开关S1,若电流表示数为0.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
D. 将a与R0互换,开关均闭台,移动滑片P,滑动变阻器功率的最小值为7.2W
17. 如图所示电路,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是( )
A. 通过R0的电流是1.2AB. R0的阻值是5Ω
C. 当R为20Ω时,其电功率是7.2WD. 当R为30Ω时,电路总功率是8.4W
18. 如图所示的电路中,电源电压恒为18V,纯电阻用电器R1标有“10V 4W”字样,滑动变阻器R2的规格为“200Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V。在保证各电路元件安全使用的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数的最小值为0.08A
B. 电压表的示数变化范围为0~15V
C. 滑动变阻器的阻值变化范围为20~125Ω
D. 整个电路总功率的最大值为10.8W
19. 如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“ ”,定值电阻阻值为,小灯泡标有“ ”,电流表的量程为。不考虑灯丝电阻的变化,只闭合,滑片移到的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法错误的是( )
A. 小灯泡的电阻为B. 电源电压为
C. 小灯泡发光最暗时的功率约为1.4WD. 电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1:8
20. 如图,电源电压不变,定值电阻R1=20Ω,小灯泡L标有“8V 4W”字样(灯丝电阻不变),电流表量程为0~3A。当只闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时,变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω,电流表示数增大了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下,都正确且无漏选的一组是( )
①电源电压为12V
②R2的最大阻值为24Ω
③开关都闭合时,R2的最大功率为28.8W
④在电流表有示数的情况下,电路消耗的总功率最小值为3.6W
A. ①②B. ①②④C. ①③④D. ①②③④
21. 如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的电阻为2Ω
B. 电流表的示数变化范围是
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是
D. 电路消耗的最大总功率为2.7W
2023年中考物理必考重点难点压轴题25个小微专题精炼(全国通用)
专题07 选择题里不含图像的电学量综合计算问题
1. 如图甲所示,电源电压为18V,滑动变阻器标有“”,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P滑至中点时,电压表的示数如图乙所示,下列说法不正确的是
A. 定值电阻R的阻值为10
B. 电路的最小电流为0.6A
C. 滑动变阻器滑片P移动到最左端时,电流表示数最大
D. 滑动变阻器滑片P移动到最右端时,电压表示数最大
【答案】C
【解析】A.电源电压为18V,滑动变阻器滑片P滑至中点时,滑动变阻器阻值为10Ω,刚好分得9V电压,根据串联电路分压定律可得定值电阻R的阻值为10,A正确,但不符合题意;
B.当滑动变阻器滑片P滑到最右端时,电路电阻最大,电流最小为
B正确,但不符合题意;
C.滑动变阻器能承受的最大电流为1A,因此电路最小电阻为
滑动变阻器至少接入的电阻为
当滑动变阻器往左滑动的过程中,接入电阻小于8Ω时,电路电路大于1A,滑动变阻器烧坏,此时电路电流为0A,C错误,但符合题意;
D.滑动变阻器滑片P移动到最右端时,滑动变阻器电阻最大,电压表测量滑动变阻器电压,根据串联电路分压原理可知,电压表示数最大,D正确,但不符合题意。
2. 如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(设灯丝电阻不变),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中,下列正确的是( )
A. 电流表的示数最大为0.6AB. 滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C. 灯泡消耗的最小电功率为0.12WD. 电路消耗的最大功率为2.7W
【答案】B
【解析】从图中可以看,开关闭合后,根据电流的流法可知,这是一个串联电路,灯泡L和滑动变阻器R串联在电路中,电压表并联在灯泡L两端,电流表测串联电路的电流。
A.假设电流表的示数最大为0.6A,这时串联电路的电流是0.6A,流过灯泡L的电流是0.6A,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样,并且设灯丝电阻不变,根据电功率的推导式可知,灯泡L的电阻
灯泡L的电阻是5Ω;根据欧姆定律的变换式可知,灯泡L的电压
这时灯泡L的电压是3.0V,但是灯泡L标有“2.5V”字样,即额定电压是2.5V,这是最大电压,不能超过这个电压,那么灯泡L的电压不能是3.0V,假设不成立,电流表的示数最大不能为0.6A,故A错误;
B.假设滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω,由A解析可知,灯泡L的电阻是5Ω,电源电压恒为4.5V,电路中的电流
这时灯泡L的电压
这时灯泡L的电压是额定电压,灯泡安全工作,这也是滑动变阻器接入电路的最小电阻,不能再小,否则灯泡不能安全工作,故B正确;
C.根据电功率的推导式可知,灯泡L的电阻不变,当流过灯泡L的电流最小时,灯泡的电功率最小,即要求串联电路的电流最小,从图中可以看到,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路的电流最小,即
这时灯泡L的电压
灯泡不会出现安全问题,电压表也没有安全问题,电路的电流是0.18A,电流表也没有安全问题,没有超过滑动变阻器R的最大电流1A,电路是安全的,0.18A是电路的最小电流值,是允许存在的,不能再小了,灯泡L的电阻是5Ω,根据电功率的推导式可知,灯泡消耗的最小电功率
灯泡消耗的最小电功率是0.162W,不是0.12W,故C错误;
D.由B解析可知,滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω,这时电路的总电阻最小,电路的电流最大,大小是0.5A,电源电压恒为4.5V,根据电功率的公式可知,电路消耗的最大功率
电路消耗的最大功率是2.25W,不是2.7W,故D错误。
3. 如图所示,电源两端电压为3V,。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流为0.6AB. 的电阻为25Ω
C. 两端的电压为3VD. 两端的电压为2.5V
【答案】B
【解析】A.该电路是串联电路,在串联电路中电流处处相等,电流表示数为0.1A,所以通过的电流为0.1A,故A错误;
B.电源电压为3V,由欧姆定律可知电路的总电阻
则的电阻
故B正确;
C.两端的电压
故C错误;
D.两端的电压
故D错误。故选B。
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L上标有“6V 0.6W”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯泡L正常发光,电压表示数为4V;当滑片P移到阻值最大处时,灯泡L与滑动变阻器的电功率之比为( )
A.3:4B.4:3C.3:2D.2:3
【答案】A
【解析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,其两端的电压UL=6V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可得,===,
解得:=,
当滑片P移到最大阻值时,灯L与滑动变阻器的电功率之比:
===。
5.如图所示电路中,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R2规格为“50Ω 0.5A”。滑片P在中点时,电流表示数为0.2A,电压表示数为5V.下列说法中正确的有( )
A.定值电阻R1为5Ω
B.如果出现电压表示数为6V,可能是R1断路
C.滑动变阻器阻值可调节范围为7Ω~50Ω
D.R2的功率占电路总功率的比值最小时,电流表示数为0.6A
【答案】AC
【解析】A.滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测量串联电路的电流,电压表示数是5V,电源电压是6V,由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和,所以定值电阻两端的电压为:U1=U﹣U2=6V﹣5V=1V,所以定值电阻的阻值为:R1===5Ω,故选项正确。
B.电源电压是6V,滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,当电压表示数是6V时,定值电阻两端电压是0V,说明定值电阻是短路,故选项错误。
C.滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A,电流表量程是0~0.6A,可以判断电路最大电流是0.5A,
所以定值电阻两端的最大电压为:U'1=I'R1=0.5A×5Ω=2.5V,
由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和,所以滑动变阻器两端电压为:U'2=U﹣U'1=6V﹣2.5V=3.5V,
所以此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为:R2===7Ω;
滑动变阻器向右移动时电阻变大,分担的电压变大,电路电流变小,并且电源电压是6V,不会超过电压表量程,所以滑动变阻器可以接入50Ω的电阻,
所以滑动变阻器的取值范围为:7Ω~50Ω,故选项正确。
D.滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A,所以电路电流不会达到0.6A,故选项错误。
6.如图所示,电源电压为6V保持不变,电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样。在元件安全的情况下,移动滑动变阻器滑片P过程中,则( )
A.R1的功率范围5W~0.8WB.R1的功率范围7.2W~0.8W
C.R2的最大功率是1.8WD.R2的最大功率为1.6W
【答案】AC
【解析】因为滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样,所以电路的最大电流为1A,此时R1的电功率最大,
所以R1的最大功率为:P1大=R1=(1A)2×5Ω=5W;
当滑动变阻器电阻最大时,电路的电流最小,R1的电功率最小,
最小电流为:I小===0.4A,
所以R1的最小功率为:P1小=R1=(0.4A)2×5Ω=0.8W,
故R1的功率范围5W~0.8W,故A正确,B错误;
滑动变阻器的功率为:P2=R2
===,
当R1=R2=5Ω时R2的电功率最大,最大为P2大===1.8W,故C正确,D错误。
7. 如图所示电源电压不变,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.4 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.6 A,则电阻R1与R2的比值为( )
A. 1∶2B. 2∶1
C. 1∶3D. 3∶1
【答案】C
【解析】当开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,当S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由欧姆定律得:
(1)(2)
由(1)(2)计算得出: ,故C选项是正确.故选C
8. 如图所示,电源电压不变,电阻,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是( )
A. 4V 2ΩB. 5V 1ΩC. 4V 1ΩD. 2V 2Ω
【答案】C
【解析】由电路图可知,两电阻并联,电压表测电源的电压,A2测干路电流,A1测R2支路的电流,并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得
在1、4、5三个数中找到两个是四倍关系的数,即U=4V,I2=1A,则余下的一个数即为I=5A,所以,电源电压U=4V;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流
则R1的电阻值为
故ABD错误,C正确。故选C。
9. 如图为自动测定油箱内油量的装置原理图,电源电压为36V,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的,且表的最大量程对应油箱最大油量,当油箱内的油面在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,当油面达到最低位置时,反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法错误的是( )
A. R0阻值为60Ω
B. 滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω
C. 当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为21V
D. 当滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.17A
【答案】C
【解析】A.滑动变阻器接入电路的阻值为零,电流表的示数最大,根据
可知:定值电阻R0的阻值应为
故A正确,不符合题意;
B.当油箱内油面达到最低位置时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路的电流最小;根据反映油量的电表的最大示数为最大量程的可知
根据可知电路总电阻
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知:滑动变阻器的最大阻值为
所以滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω;故B正确,不符合题意
CD.因为滑片在中点,所以滑动变阻器接入电路的电阻为
此时电流为
故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。故选C。
10. 小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是( )
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【解析】A.由电能表的表盘可知, 该电能表的标定电流为10A,最大工作电流为20A,故A错误;
B.由表盘上的“ ”可知,该电能表应接在50Hz交流电路中使用,故B错误;
C.由表盘上的“”可知,小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转,故C正确;
D.小明家半年内的用电量是,故D错误。故选C。
11.测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示,R为定值电阻,是光敏电阻,电源电压为3V。闭合开关S,无人通过时,电压表示数为2.5V,有人通过时,挡住入射到光敏电阻上的光,光敏电阻阻值变为10Ω,电压表示数变为2V,装置计数一次。下列说法正确的是( )
A. 有人通过,的电流变小B. 有人通过,电路总功率变小
C. 无人通过,R的阻值为25ΩD. 无人通过,的功率为0.2W
【答案】AB
【解析】AC.有人通过时,电压表的示数为2V,因为电源电压为3V,所以光敏电阻两端的电压为
U有=3V-2V=1V
根据串联分压可得,定值电阻R的阻值为
无人通过时,电压表的示数为2.5V,因为电源电压为3V,所以光敏电阻两端的电压为
U无=3V-2.5V=0.5V
R为定值电阻,阻值不变,所以根据串联分压可得,光敏电阻R0的阻值为
即无人通过时,电路中的总电阻为
当有人通过时,电路中的总电阻为
因为电源电压不变,根据欧姆定律可得,有人通过时
无人通过时
所以有人通过,的电流变小,故A正确,C错误;
B.有人通过时,电路中的电流为0.1A,无人通过时,电路中的电流为0.125A,根据电功率公式可得有人通过时,电路总功率为
无人通过时,电路总功率为
所以有人通过,电路总功率变小,故B正确;
D.无人通过时,电流中的电流为0.125A,其两端电压为0.5V,根据电功率公式可得无人通过,的功率为
故D错误。故选AB。
12.现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的
是( )
A. 通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为1A
【答案】C
【解析】A.在额定电压下工作时,通电时间相同时,据W=Pt知,甲灯泡消耗电能一定比乙灯泡的少,但不是在额定电压下工作时,无法比较两灯消耗电能的多少,故A错误;
B.电功率是指电流做功快慢的物理量,在额定电压下工作时,电流通过甲灯做功一定比乙灯慢,但不是在额定电压下工作时,无法比较电流通过两灯做功的快慢,故B错误;
C.由题意知,两灯的额定电压分别为6V和12V,额定功率分别为3W和6W,据 知,两灯的电阻
,
即R甲
,
两灯并联时,灯两端的电压相等,最大电压为6V,甲灯正常工作,通过乙灯的电流
允许通过干路的最大电流
I=I甲+I乙实=0.5A+0.25A=0.75A
故D错误。故选C。
13. 如图所示,电源电压保持不变,R1是电阻箱,最大阻值为R,R2是定值电阻。闭合开关S,当电阻箱阻值调为R时,电压表示数为3V,电阻箱的功率为0.9W;当电阻箱阻值调为0.5R时,电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是( )
电源电压为3V
B. 电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 为保证电路安全,电流表量程不能选0~0.6A
【答案】B
【解析】A.由电路图可知,电阻箱R1与定值电阻R2串联,电流表测量串联电路的电流,电压表测量R2两端电压,由题意得,当电阻箱R1的阻值为R时,电压表示数即R2两端电压为U2=3V,电阻箱R1的功率为P1=0.9W,电路中的电流为
电阻箱R1两端电压为
由串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和可得,电源电压为
当电阻箱R1的阻值为0.5R时,电压表示数变化了,根据串联电路中电阻分压可知,R1减小,R1两端电压减小,相应的R2两端电压增大,故此时R2两端电压为
此时电路中的电流为
R1两端电压为
由串联电路的电压规律可得
两次电源电压不变,则有
即
解得R=2R2,将此结果代入以上推导式可知,当电阻箱R1的阻值为R时,R1两端电压为
则电源电压为
故A错误;
B.当电阻箱R1的阻值为R时,其电功率为
则定值电阻R2的阻值为
电阻箱R1的最大阻值R为
故B正确;
C.当R1阻值为R时,电路中电流为
此时电路中的总功率为
当电阻箱阻值调为0.5R时,R2两端电压为,电路中电流为
此时电路中的总功率为
前后两次电路总功率变化为
故C错误;
D.根据欧姆定律可知,当电路中电压一定时,总电阻最小时,电路中电流值最大。电路中总电阻为
当变阻箱R1为零时,电路中总电阻最小为
此时电路中电流最大为
因0.45A<0.6A,所以为保证电路安全,电流表量程能选0~0.6A,故D错误。故选B。
14. 如图所示电路,电源电压恒为6V,小灯泡L上标有“4.5V 0.3A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,滑动变阻器R规格为“30Ω 1A”。闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是( )
A. 小灯泡的最大电功率是1.35W
B. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15Ω~30Ω
C. 电压表的示数变化范围是2V~3V
D. 该电路的最大总功率是1.2W
【答案】BCD
【解析】由图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路的电流。
A.灯泡正常工作时的电功率为
P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W
但此时灯泡两端的电压为4.5V, 超过了电压表量程,所以灯泡两端的实际电压低于额定电压,因此灯泡的最大功率小于1.35W,故A错误;
B.灯泡的电阻为
电压表量程为3V,所以灯泡两端的电压最大为3V,所以电路的最大电流为
电路的最小总电阻为
滑动变阻器的最小电阻为
R最小=R总-RL=30Ω-15Ω=15Ω
滑动变阻器的阻值越大,通过电路的电流越小,并且根据分压原理可知,电压表示数越小,所以滑动变阻器可以达到最大最值30Ω,所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为15~30Ω,故B正确;
C.当滑动变阻器连入电路的阻值最大为30Ω时,根据分压原理可知,电压表示数最小,电路总电阻为
R总′=30Ω+15Ω=45Ω
电路电流为
此时电压表示数为
而电压表的最大示数为3V,所以电压表的示数变化范围为2V~3V,故C正确;
D.根据公式P=UI可知,总电压一定,电流最大为0.2A,所以电路的最大总功率为
P最大=UI最大=6V×0.2A=1.2W
故D正确。故选BCD。
15. 如图所示,将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中,已知两图中R1两端的电压相等,乙图中流过R1、R2的电流之比为2:1。下列说法中正确的是( )
A. 两电阻的阻值之比为R1:R2=2: 1
B. 两图中电源的电压之比为U1: U2=3:2
C. 两图中流过R2的电流之比为I2甲:I2乙 =3:2
D. 两图电路消耗的总功率之比为P甲:P乙=2: 1
【答案】D
【解析】A.由图乙可知,R1和R2并联,根据并联电路的分流性
故A错误;
B.由图甲可知,R1与R2串联,则电路的总电阻为
根据串联电路的分压性可得
两图中R1两端的电压相等,又由图乙知, R1和R2并联,则
所以
故B错误;
C.由图甲可知,R1与R2串联,串联电路中各处的电流相等,通过R2的电流为
由图乙可知,R1和R2并联,关联电路中各支路两端的电压相等且与电源电压相等,则通过R2的电流为
所以
故C错误;
D.由图乙可知,R1和R2并联,电路的总电阻为
由及欧姆定律可得
则图甲电路消耗的总功率为
图乙电路消耗的总功率为
所以
故D正确。故选D。
16. 图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“12V 12W”字样,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。只闭合开关S1,滑片P置于左端,电流表示数为1A;再闭合开关S2、S3,移动滑片P,电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法正确的是( )
A. a为电压表
B. 电源电压为12V
C. 只闭台开关S1,若电流表示数为0.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω
D. 将a与R0互换,开关均闭台,移动滑片P,滑动变阻器功率的最小值为7.2W
【答案】ABD
【解析】A.只闭合开关S1,滑片P置于左端,电路为灯泡L的简单电路;开关都闭合,移动滑片P,电流表示数始终为1A,说明b为电流表,把滑动变阻器短路了,导致滑动变阻器失去调节作用,则a为电压表,故A正确;
B.灯泡额定电流为
只闭合开关S1,滑片P置于左端,则电路中只接灯泡,而电流表示数为1A,则灯泡电压为电源电压,即12V,故B正确;
C.只闭合开关S1,若电流表示数为0.5A,则灯泡温度不为额定电流时的温度,电阻也不为额定电流时的电阻,为未知。则无法计算滑动变阻器接入电路的阻值,故C错误;
D.将a与R0互换,开关均闭台,则电路为滑动变阻器和灯泡并联,互不影响,根据公式
可知,移动滑片P,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,功率最小。为
故D正确。故选ABD。
17. 如图所示电路,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是( )
A. 通过R0的电流是1.2AB. R0的阻值是5Ω
C. 当R为20Ω时,其电功率是7.2WD. 当R为30Ω时,电路总功率是8.4W
【答案】ABD
【解析】AB.电源电压恒为6V,闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,通过滑动变阻器R的电流IR=0.6A,则通过R0的电流
IR0=1.8A-0.6A=1.2A
则R0阻值
故AB正确;
C.当R为20Ω时,其电功率
故C错误;
D.当R为30Ω时,其电功率
R0的电功率
则电路总功率为8.4W,故D正确。
故选ABD。
18. 如图所示的电路中,电源电压恒为18V,纯电阻用电器R1标有“10V 4W”字样,滑动变阻器R2的规格为“200Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V。在保证各电路元件安全使用的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数的最小值为0.08A
B. 电压表的示数变化范围为0~15V
C. 滑动变阻器的阻值变化范围为20~125Ω
D. 整个电路总功率的最大值为10.8W
【答案】C
【解析】ABC.由图可知,因为纯电阻用电器R1标有“10V 4W”字样,根据可得R1的电阻为
所以电阻R1在额定电压下的电流为
即电路中电流的最大值为0.4A,根据欧姆定律可知,此时电路中的总电阻为
所以此时接入电路中滑动变阻器的最小阻值为
R滑最小=R总最小-R1=45Ω-25Ω=20Ω
此时滑动变阻器两端电压最小,即电压表示数最小为
Umin=18V-10V=8V
因为电压表的量程为0~15V,所以滑动变阻器两端电压最大为15V,即电压表示数最大为15V,根据串联电路电压的特点可得,电阻R1两端最小的电压为3V,此时通过电阻R1的电流为
即电路中电流的最大值为0.12A,根据欧姆定律可知,此时电路中的总电阻为
所以此时接入电路中滑动变阻器的最小阻值为
R滑最大=R总最大-R1=150Ω-25Ω=125Ω
所以滑动变阻器变化范围是20~125Ω,故AB错误,C正确;
D.因为电路中的电流的最大值为0.4A,电源电压为18V,所以整个电路总功率的最大值为
Pmax=U电I1=18V×0.4A=7.2W
故D错误。故选C。
19. 如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“ ”,定值电阻阻值为,小灯泡标有“ ”,电流表的量程为。不考虑灯丝电阻的变化,只闭合,滑片移到的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法错误的是( )
A. 小灯泡的电阻为B. 电源电压为
C. 小灯泡发光最暗时的功率约为1.4WD. 电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1:8
【答案】D
【解析】A.由可知,小灯泡电阻
故A正确;
B.只闭合,灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器滑片移到的中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为,此时小灯泡恰好正常发光,电路电流0.6A,由可知,滑动变阻器两端的电压
串联电路总电压等于各分电压之和,所以电源电压
故B正确;
C.只闭合,当滑动变阻器接入最大阻值时,电路电流最小,灯泡两端的电压最小,灯泡的功率最小,亮度最暗,此时电路电流
由可知,此时小灯泡的功率
故C正确;
D.当只闭合,灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器接入最大阻值,此时电路电流最小,即
此时电路总功率最小,即
闭合电路所有开关,当通过滑动变阻器的电流为其最大电流1A,且滑动变阻器和定值电阻并联时, 干路电流最大,即
此时电路总功率最大,即
所以电路消耗总功率的最小值与最大值之比
故D错误。故选D。
20. 如图,电源电压不变,定值电阻R1=20Ω,小灯泡L标有“8V 4W”字样(灯丝电阻不变),电流表量程为0~3A。当只闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时,变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω,电流表示数增大了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下,都正确且无漏选的一组是( )
①电源电压为12V
②R2的最大阻值为24Ω
③开关都闭合时,R2的最大功率为28.8W
④在电流表有示数的情况下,电路消耗的总功率最小值为3.6W
A. ①②B. ①②④C. ①③④D. ①②③④
【答案】D
【解析】①②由于小灯泡L标有“8V4W”字样,所以小灯泡的额定电流为
小灯泡的电阻为
当滑片P从b端滑动到某一位置时,电流表电流表示数增大了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光,所以滑片P在b端时,电路中的电流为
当滑片P在b端时,电源电压为
U=Ib(RL+R2b)=0.3A×(16Ω+R2b)①
当滑片P在某一位置时,电源电压为
U=I额(RL+R2′)=0.5A×(16Ω+R2b-16Ω)②
由于电源电压不变,由①②式得
R2b=24Ω,U=12V
故①②正确;
③开关都闭合时,R1、R2并联,小灯泡L被短路,电流表测干路电流。通过R1的电流为
由于电流表量程为0~3A,所以当电流表满偏时,通过滑动变阻器R2的电流最大,为
I2大=I-I1=3A-0.6A=2.4A
所以滑动变阻器R2的最大功率为
P=UI2大=12V×24A=28.8W
故③正确;
④当S闭合,S1、S2断开且滑动变阻器的滑片P位于b端时,电路中的电阻最大,电流最小,由①②分析可知,最小电流为Ib=0.3A,所以在电流表有示数的情况下,电路消耗的总功率最小值为
P小=UIb=12V×0.3A=3.6W
故④正确。
总上,①②③④都正确,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D
21. 如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的电阻为2Ω
B. 电流表的示数变化范围是
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是
D. 电路消耗的最大总功率为2.7W
【答案】B
【解析】如图所示电路,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量串联电路中的电流;
A.灯泡标有“2.5V 1.25W”字样,则灯泡的电阻为
故A错误;
B.当滑动变阻器接入阻值最大时,电路中电流最小,此时电路中的最大电阻为
此时电路中的最小电流为:
在保证电路安全的情况下,灯泡两端的电压不能超过额定电压,此时电路中的电流最大,最大电流为
电流表的示数变化范围是,故B正确;
C.当滑动变阻器接入阻值最大时,电路中电流最小,滑动变阻器允许调节的最大阻值为25Ω;电路中电流最大时,滑动变阻器的最小值
滑动变阻器允许调节的阻值范围是,故C错误。
D .电源电压不变,电路中电流最大时,电路消耗的总功率最大,最大功率为
故D错误。故选B。
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