2024年中考物理复习基础知识分点练动态电路计算含答案

这是一份2024年中考物理复习基础知识分点练动态电路计算含答案，共13页。试卷主要包含了8 W，2 W等内容，欢迎下载使用。
考向1 滑动变阻器类
1. （2022铜仁）如图所示，电源电压12 V保持不变，小灯泡标有“4 V 1.6 W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50 Ω 1 A”字样，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V.闭合开关，保证各元件不损坏，下列选项正确的是（ ）
第1题图
A. 移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光
B. 电路中消耗的最大功率为4.8 W
C. 滑动变阻器两端电压变化范围为9～10 V
D. 当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1 min产生的热量为140 J
2. （2022苏州）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器. 闭合开关，滑片 P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示. 下列说法正确的是（ ）
第2题图
A. 电源电压为5 V
B. R的最大阻值为20 Ω
C. R＝10 Ω时，其功率最大
D. R＝15 Ω时，电路消耗的功率为1.8 W
3. （2022广安）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为40 Ω，小灯泡L标有“5 V 2.5 W”的字样，将滑片移到最右端，闭合开关S，电流表示数为0.3 A，忽略温度对灯丝电阻的影响．求：
第3题图
（1）灯泡正常发光时的电阻．
（2）电源电压．
（3）将滑片移到某位置，电压表示数为10 V，滑动变阻器电阻丝1 min内产生的热量．
考向2 类滑动变阻器类
4. （2021岳阳）如图所示是检测河水流速变化的装置原理图．机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动．电源电压保持4.5 V不变，电流表量程为0～0.6 A， 电压表量程为0～3 V，定值电阻R1的阻值为5 Ω，滑动变阻器R2的规格为“20 Ω 1 A”.闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（ ）
第4题图
A. 电压表示数变大，表示水流速度增大
B. 电流表示数变小，表示水流速度增大
C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5 Ω～20 Ω
D. 电路消耗总功率的变化范围为1.35 W～2.7 W
5. （2021内江）电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图．其中，电源的电压为3 V，是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6 Ω的定值电阻，R是一根长为4 cm、阻值为12 Ω的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量ΔL的关系如下表所示．在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态．滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g取10 N/kg.当开关S闭合后，则：
（1）该电子秤工作时的电功率是多少？
（2）当电压表的示数为1 V时，所称重物的质量是多少？
第5题图
考向3 敏感电阻类
6. （2022扬州）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，R0为定值电阻，R是光敏电阻，电源电压为3 V．闭合开关S，无人通过时，电压表示数为2.5 V，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10 Ω，电压表示数变为2 V，装置计数一次．下列说法正确的是（ ）
第6题图
A. 有人通过，R0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25 Ω
D. 无人通过，R0的功率为0.2 W
7. （2022玉林）科技研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试，他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁（如图甲所示），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成（如图乙所示）.已测得跨度为L时，在一定范围内，其压力F与下垂量h满足关系F＝ eq \f(h,k) ，k＝1×10－3 m/N.已知电源电压不变，当电压表的示数为4 V时，电流表示数为0.4 A．当压力F1＝32 N时，电路中的电流为I1，此时R的功率为P1；当压力F2＝40 N时，电路中的电流为I2，此时R的功率为P2；且I1与I2相差0.1 A．传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线（如图丙所示），忽略传感器与钢梁自重产生的影响．求：
（1）R0的阻值；
（2）当桥梁的下垂量为3 cm时，压力传感器受到的压力；
（3）当压力为零时，电路中的总电阻；
（4）挑战设问 P1与P2的差值．
第7题图
考向4 多开关类
8. （2022达州）如图所示，电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻，R1＝10 Ω，R1＜R2.当闭合开关S2、S3，开关S1处于 状态时，R1、R2并联，电流表示数为0.45 A；当断开S2、S3，闭合S1时，电流表示数为0.1 A．由以上数据可得，电源电压为 V；R1、R2并联时，R2消耗的功率为 W.
第8题图
9. （2022南充）如图所示的电路中，电源两端电压不变，当甲乙都为电流表时，只闭合开关S1，R1与R2两个电阻是 联（选填“串”或“并”），此时甲乙两表的示数比是2∶3；如果把甲乙全部换成电压表，再闭合S1和S2，则甲乙两表示数之比是 Ｗ．
第9题图
10. （2021绥化）如图所示，电源电压不变，定值电阻R0＝20 Ω，电流表量程为0～3 A，小灯泡L标有“8 V 4 W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）.当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16 Ω，电流表示数变化了0.2 A，此时小灯泡恰好正常发光．求：
（1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能？
（2）电源电压是多少伏？
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少？
第10题图
考向5 多开关＋滑动变阻器类
11. （2022泰安）如甲图所示，灯泡L标有“8 V 4 W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器R1标有“50 Ω 1 A”字样，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，定值电阻R2的电流随电压变化的图像如乙图所示．在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、S1、S2时，通电30 s，电路中电流所做的功为120 J；当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡的实际功率为PL；当闭合开关S1、S2，断开开关S时，定值电阻R2消耗的最小功率为P2.下列说法中（ ）
第11题图
①灯泡L的电阻为16 Ω ②电源电压为12 V ③P2＝0.75 W ④PL＝1 W
A. 只有①④正确 B. 只有②③正确
C. 只有①②正确 D. 只有①③④正确
12. （2022绥化）如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R，R1、R2为定值电阻，已知R∶R1∶R2＝1∶1∶2，当滑片P移动到a端时，闭合开关S1、S2，通过R1与R2的电流之比是 ；当滑片P移动到b端时，只闭合开关S2，通电1 min，R与R2产生的热量之比是 Ｗ．
第12题图
13. （2022重庆A卷）如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6 V 0.3 A”字样，电流表量程0～0.6 A、电压表量程0～3 V.在保障电路安全的前提下，只闭合开关S、S1，滑片P位于最右端，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡10 s内消耗的电能为 J，再移动滑片P，电流表示数与R2关系如图乙a所示；当断开S1闭合S、S2、S3时，电流表示数与R2的关系如图乙b所示，则I1＝ A（忽略小灯泡电阻变化）.
第13题图
14. 挑战题 （2021恩施州）如图所示电路，电源电压保持不变，电流表量程0～0.6 A，电压表量程0～15 V，灯泡上标有“6 V 3 W”字样，R1＝18 Ω.（a）当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡正常发光．（b）当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，电流表示数为0.3 A．求：
（1）灯泡正常发光时的电阻多大？
（2）电源电压多大？
（3）若将R1换成R3＝9 Ω的定值电阻，闭合开关S、S2，断开S1，电路中的电功率变化范围（结果保留一位小数）？
第14题图
参考答案
1. C 【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联接入电路，电压表测小灯泡两端电压，电压表量程为0～3 V，小灯泡的额定电压为4 V，根据电路安全要求，小灯泡两端电压无法调节到4 V，所以不能正常发光，A错误；小灯泡电阻RL＝ eq \f(U eq \\al(2,L) ,PL) ＝ eq \f(（4 V）2,1.6 W) ＝10 Ω，当小灯泡两端电压最大时，电路电流最大，已知小灯泡两端最大电压为3 V，通过灯泡的电流I1＝ eq \f(U1,RL) ＝ eq \f(3 V,10 Ω) ＝0.3 A，此时电路消耗的最大功率Pmax＝UI1＝12 V×0.3 A＝3.6 W，B错误；当小灯泡两端电压最大时，滑动变阻器两端电压最小为U滑min＝U－U1＝12 V－3 V＝9 V，当滑动变阻器全电阻接入电路时，两端电压最大U滑max＝ eq \f(U,R滑＋RL) R滑＝ eq \f(12 V,50 Ω＋10 Ω) ×50 Ω＝10 V，因此滑动变阻器两端的电压变化范围为9～10 V，C正确；滑动变阻器滑片在b端时，接入电路的阻值为50 Ω，1 min产生的热量Q＝ eq \f(U eq \\al(2,滑max) ,R滑) t＝ eq \f(（10 V）2,50 Ω) ×60 s＝120 J，D错误．故选C.
2. D 【解析】由题图和欧姆定律得， eq \f(3 V,5 Ω) ＝ eq \f(U－3 V,R0) ①， eq \f(4 V,10 Ω) ＝ eq \f(U－4 V,R0) ②，由①②解得，电源电压U＝6 V，R0＝5 Ω，A错误；当R两端的电压为5 V时，R0两端电压为1 V，电路中电流I＝ eq \f(U0,R0) ＝ eq \f(1 V,5 Ω) ＝0.2 A，此时R接入电路的电阻R＝ eq \f(UR,I) ＝ eq \f(5 V,0.2 A) ＝25 Ω，B错误；在串联电路中，当滑动变阻器接入电路的阻值R＝R0＝5 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，C错误；当R＝15 Ω时，电路消耗的功率P＝ eq \f(U2,R0＋R) ＝ eq \f(（6 V）2,5 Ω＋15 Ω) ＝1.8 W，D正确．故选D.
3. 解：(1)10 Ω (2)15 V (3)300 J
4. D 【解析】由图知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中的电流．当水流速度增大时，探头下表面受到的压强大于上表面受到的压强，滑片上移，滑动变阻器接入电路阻值减小，电路总电阻减小，电路中电流增大，故电流表示数增大；根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压减小，即电压表示数减小，A、B错误；根据电流表的量程可知，电路中的最大电流为I大＝0.6 A，电路的最大功率P大＝UI大＝4.5 V×0.6 A＝2.7 W；此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻R＝ eq \f(U,I大) ＝ eq \f(4.5 V,0.6 A) ＝7.5 Ω，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值R2小＝R－R1＝7.5 Ω－5 Ω＝2.5 Ω；当电压表的示数最大为3 V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时R1两端的电压U1＝U－U2大＝4.5 V－3 V＝1.5 V，则电路中的最小电流I小＝ eq \f(U1,R1) ＝ eq \f(1.5 V,5 Ω) ＝0.3 A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值R2大＝ eq \f(U2大,I小) ＝ eq \f(3 V,0.3 A) ＝10 Ω，所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5 Ω～10 Ω，电路的最小功率P小＝UI小＝4.5 V×0.3 A＝1.35 W，C错误，D正确．故选D.
5. 解：(1)无论弹簧怎么压缩，电子秤工作电路中的电源电压不变，电路的总电阻不变
电源电压U＝3 V
R0、R串联，R总＝R0＋R＝6 Ω＋12 Ω＝18 Ω
电子秤工作时的电功率P＝ eq \f(U2,R总) ＝ eq \f(（3 V）2,18 Ω) ＝0.5 W
(2)电子秤工作电路中的电流
I＝ eq \f(U,R总) ＝ eq \f(3 V,18 Ω) ＝ eq \f(1,6) A
当电压表示数为1 V时，电压表所测的电阻丝的电阻RP＝ eq \f(UP,I) ＝ eq \f(1 V,\f(1,6) A) ＝6 Ω
电阻丝的长度是4 cm，阻值是12 Ω，可得弹簧压缩量ΔL＝L－L′＝4 cm－4 cm× eq \f(6 Ω,12 Ω) ＝2 cm，查表可得压力F＝20 N
重物的质量m＝ eq \f(G,g) ＝ eq \f(F,g) ＝ eq \f(20 N,10 N/kg) ＝2 kg
6. C 【解析】由电路图可知，R和R0串联，电压表测R两端电压，无人通过时，电压表示数为2.5 V，有人通过时，电压表示数为2 V，即R两端电压减小，由串联分压原理可知，R阻值变小，则有人通过时电路中电流变大，由P＝UI可知，电路的总功率变大，A、B错误；有人通过时，电路中的电流I＝ eq \f(UR,R) ＝ eq \f(2 V,10 Ω) ＝0.2 A，则R0的阻值R0＝ eq \f(U－UR,I) ＝ eq \f(3 V－2 V,0.2 A) ＝5 Ω，无人通过时，UR′＝2.5 V，根据串联分压原理 eq \f(R′,R0) ＝ eq \f(UR′,U－UR′) ，解得R′＝ eq \f(UR′,U－UR′) R0＝ eq \f(2.5 V,3 V－2.5 V) ×5 Ω＝25 Ω，此时R0的功率P0＝ eq \f(（U－UR′）2,R0) ＝ eq \f(（3 V－2.5 V）2,5 Ω) ＝0.05 W，C正确，D错误．故选C.
7. 解：(1)由I＝ eq \f(U,R) 得，R0＝ eq \f(U,I) ＝ eq \f(4 V,0.4 A) ＝10 Ω
(2)由题意得，当桥梁的下垂量为3 cm时，压力传感器受到的压力F＝ eq \f(h,k) ＝ eq \f(0.03 m,1×10－3 m/N) ＝30 N
(3)由图丙可得，当压力为零时，R的电阻为30 Ω，电路中的总电阻
R总＝R＋R0＝30 Ω＋10 Ω＝40 Ω
(4)由图丙可得，当F1＝32 N时，R的阻值R′＝14 Ω
当F2＝40 N时，R的阻值R″＝10 Ω
I1＝ eq \f(U,R0＋R′) ＝ eq \f(U,10 Ω＋14 Ω) ①
I2＝ eq \f(U,R0＋R″) ＝ eq \f(U,10 Ω＋10 Ω) ②
I2－I1＝0.1 A③
联立①②③可得I1＝0.5 A，I2＝0.6 A
P1＝I eq \\al(2,1) R′＝(0.5 A)2×14 Ω＝3.5 W
P2＝I eq \\al(2,2) R″＝(0.6 A)2×10 Ω＝3.6 W
P2－P1＝3.6 W－3.5 W＝0.1 W
8. 断开 3 0.45 【解析】当闭合S2、S3，断开S1时，R1、R2并联；当R1、R2并联时，I1＝ eq \f(U,R1) ＝ eq \f(U,10 Ω) ，I2＝ eq \f(U,R2) ，I1＋I2＝ eq \f(U,10 Ω) ＋ eq \f(U,R2) ＝0.45 A ①，当断开S2、S3，闭合S1时，R1、R2串联，I＝ eq \f(U,R1＋R2) ＝ eq \f(U,10 Ω＋R2) ＝0.1 A ②，联立①、②并由R1