2021年中考物理压轴培优练《专题14电路的安全和最值》学生版

这是一份2021年中考物理压轴培优练《专题14电路的安全和最值》学生版，共9页。
压轴专题14 电路的安全和最值一．选择题（共11小题）1．（2019•宿迁）如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω 0.5A”字样：滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是（　　）A．电路中电流不超过0.6A                         B．R1两端电压不超过3V C．滑动变阻器连入电路的阻值在10﹣20Ω范围内变化 D．电路的总功率在1.8～3W范围内变化2．（2018•荆州）如图所示的电路，电源电压U＝12V保持不变，滑动变阻器R0标有“100Ω 1A”，灯泡L标有“6V 6W”（不计温度对灯丝电阻的影响），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V．为了确保测量准确，要求电表的示数不小于其最大测量值的，要使测量准确并确保电路安全，下列判断正确的是（　　）A．灯泡L消耗的最小功率是0.24W        B．正常发光时灯丝的电阻是12Ω C．电路中电流的变化范围是0.11A～0.6A     D．滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω～48Ω3．（2019•眉山）如图所示，电源电压恒为4V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，下列说法中正确的是（　　）①电压表示数变化范围为1.5V～3V②滑动变阻器消耗的电功率变化范围为0.6W﹣0.75W③小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为10Ω～20ΩA．①③ B．②④ C．③④ D．①②4．（2017•苏州）如图所示，电源电压4.5V，定值电阻R0为l0Ω，滑动变阻器R规格为“20Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0〜0.6A“、“0〜3V”。闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是（　　）A．电流表示数最大值为0.6A    B．电压表示数范围为1V～3V C．滑动变阻器的功率可达0.5W    D．滑动变阻器阻值变化范围为5Ω～10Ω5．（2018•无锡）图甲是模拟调光灯。电源电压为4.0V；小灯泡额定电压为2.5V，电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示，小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（　　）A．闭合开关，移动P能连续调光 B．闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15W C．在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全 D．小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W 6．（2019•南京）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（　　）A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍7．（2017•眉山）如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（　　）A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～20Ω B．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.6W C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω8． 如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0～15V．电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（　　）A．电源电压为20V B．R1的阻值为5Ω C．为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4～30Ω D．开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W9．（2016•重庆）如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A．则（　　）A．电压表测量的是电阻R1两端的电压 B．当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小 C．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是2﹣10Ω D．当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时，通电1min电阻R1产生的热量是53.3J10．（2017•重庆）如图甲为一个超声波加湿器，如图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～200mA，电压表的量程为0～9V．湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。则在电路安全工作的前提下，计算可得出（　　）A．R的电流最小值为80mA            B．R的电功率最大值为0.9W C．R0的电功率最小值为0.3W        D．装置能监测湿度最大值为90%11．（2016•成都）（多选）如图1所示电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图2所示。已知R1＝10Ω，则（　　）A．EF导体每1cm的电阻为2Ω B．GH导体的电阻为5Ω C．当电流表示数为0.5A时，x的值为31cm D．P位于x＝0cm及x＝23cm两处时，R2消耗的功率相等 二．计算题（共10小题）12． 如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0﹣3A，电压表量程为0﹣3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求：（1）灯泡正常工作时电阻为多大；（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大；（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围13．（2018秋•渝中区校级月考）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示。定值电阻R2＝20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端时，电流表示数为0.45A时，R2消耗的电功率为1.25W．求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器R1的最大阻值；（3）只闭合开关S和S1，在保持各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许接入电路的取值范围是多少？14．（2016•达州）如图所示，电源电压不变，L是标有“12V，6W”的小灯泡，且其电阻不随温度变化，R1＝16Ω，滑动变阻器R2的最大电阻值为24Ω，只闭合S，S2时灯L恰能正常发光。求：（1）电源电压。（2）同时闭合开关S、S1、S2且滑片P位于最下端B时，电流表的示数。（3）当闭合开关S时，电路的最小总功率和此时电压表的示数。15．（2017•达州）如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L标有“4V1.6W“字样，电阻R1＝20Ω，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。（1）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则电源电压和电阻R1消耗的电功率分别是多少？（2）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为2：1，则只闭合开关S3，小灯泡L消耗的电功率变化范围是多少？ 16．（2018•达州）如图所示的电路中，小灯泡上标有“6V 3.6W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω．当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑片滑到A端时，A1、A2的示数之比是3：1（灯的电阻保持不变）。求：（1）电源电压。（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压。（3）小灯泡消耗的最小电功率（不能为0）。17．（2019•达州）如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“6V 3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω．只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光；闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为540J．已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：（1）电源电压。（2）R2的阻值。（3）在保证电路安全的前提下，只闭合S1时移动滑片P使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为P1；只闭合S2时移动滑片P使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为P2．则P1和P2的比是多少。18． 如图是某同学设计的调光台灯电路图，电源电压高于灯泡L额定电压且恒定不变，灯泡L上标有“6V 9W”的字样，当S闭合，S1拨至“1”位置时，L正常发光，R0在10s内产生的热量是45J；当S闭合，S1拨至“2”位置，调节滑片P使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的时，灯泡L的实际功率为3.24W．不考虑灯丝电阻受温度的影响求：（1）小灯泡L的额定电流。（2）电源电压。（3）滑动变阻器的最大阻值。（4）小灯泡L能调节到的最小电功率。19．（2018•南充）如图，电源电压一定，已知灯泡L标有“6V，7.2W”字样（灯电阻不受温度影响），R1＝10Ω．当S、S1，闭合，且滑片P在a端时，灯正常发光；当S、S2闭合，且P在滑动变阻器中点处时，电流表示数为0.2A。（1）求灯泡L的电阻阻值。（2）求滑动变阻器Rx的最大值。（3）通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值。20．（2019•德阳）如图甲，电源电压保持不变，小灯泡上标有“8V”字样，电流表的量程为0～1.2A，如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为9Ω，当闭合S和S2、断开S1、滑动变阻器的滑片移到中点时，小灯泡恰好正常发光。求：（1）电源电压是多少？（2）闭合S和S1、断开S2，为保证电流表的安全，滑动变阻器的取值范围为多少？（3）闭合S和S2、断开S1，当滑动变阻器的阻值调到17.5Ω时，这时小灯泡的功率为3.2W，此时电流表的读数为多少？21．（2017•遂宁）如图甲所示电路，电源电压保持不变，标有“5V 2.5W”的小灯泡L两端的电压和通过它的电流关系如图乙所示，定值电阻R1＝5Ω，滑动变阻器上标有“0.5A”字样。当开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器的滑片P位于a端时，小灯泡恰好正常发光；当S、S2闭合，S1断开，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电流表的示数是0.4A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R2'与其最大阻值R2的比是1：4．求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）当开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器的滑片P位于a端时，通电1min，电流对整个电路做的功；（3）当开关S、S1闭合，S2断开，电流表量程选“0～0.6A”，R1两端电压不得超过3V．在保证电路安全的情况下，R1的电功率最大变化量△P。