重庆2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02电磁学(电流和电路、电压和电阻、欧姆定律)
一、单选题
1.(2022·重庆·统考中考真题)有关电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.电动机工作将机械能转化为电能 B.摩擦起电的实质是创造了电荷
C.通电导体的周围真实存在磁感线 D.同名磁极相排斥,异名磁极相吸引
2.(2022·重庆·统考中考真题)如图所示为一种新型“水温感应龙头”。自带水流发电电源。当水流温度低于40℃。感应开关S1闭合,只有绿灯照亮水流;当水温达40℃及以上,感应开关S2闭合,只有红灯照亮水流,以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是( )
A. B.
C. D.
3.(2022·重庆·中考真题)宾馆房间有门铃系统,当房客闭合开关S1,“请勿打扰”灯泡L发光,来访者即便闭合门铃开关S2,门铃R也不发声;只有在S1断开,S2闭合时,门铃才发出“叮咚”声。R的电阻远大于L的电阻。图中设计的电路图,跟该门铃系统功能吻合的是( )
A. B. C. D.
4.(2022·重庆·中考真题)下列物理量最接近实际的是( )
A.人体的正常体温约40℃ B.一瓶矿泉水的质量约550g
C.电饭锅加热时的电流约0.02A D.1节新干电池的电压是2V
5.(2022·重庆·统考中考真题)下列物理量最接近实际的是( )
A.初中物理课本长约26cm B.中学生正常体温约42℃
C.人体的安全电压约220V D.一盏日光灯的功率约900W
6.(2022·重庆·统考中考真题)小林受穿戴式“智能体温计”(如图甲所示)的启发,设计了一个如图乙所示的体温计电路图,用电表示数大小反映温度高低,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A.该电路中的电表是电流表 B.温度变化时两端电压不变
C.温度升高时电路中电流变大 D.温度降低时电路的总功率变大
7.(2022·重庆·中考真题)如图的电路中,电源电压保持不变,L为阻值不变的灯泡。开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是( )
A.灯泡L变暗 B.电压表示数变大
C.电路的总功率变大 D.电压表示数与电流表示数的比值变大
8.(2021·重庆·统考中考真题)“工夫茶”是融精神、礼仪、沏泡技艺为一体的茶道形式,图是泡“工夫茶”用的电茶炉,在电路中用R1和R2代表消毒锅和煮水壶,当闭合开关S后,R1和R2才能工作,但不能同时加热,电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.(2021·重庆·统考中考真题)下列关于电学知识说法正确的( )
A.洗衣机使用三孔插座主要是为了防止雷击
B.使用测电笔时人手必须接触笔尾的金属体
C.验电器的金属箔片张开是因为带异种电荷
D.家庭电路中空气开关跳闸一定是发生短路
10.(2021·重庆·统考中考真题)下列数据与实际最接近的是( )
A.初中学生使用的课桌高度约为0.8m
B.声音在空气中的传播速度约为340km/s
C.人体感觉到舒适的环境温度约为37℃
D.通过普通家用电视机的电流约为500A
11.(2021·重庆·统考中考真题)小杨同学仔细观察了一间普通教室的照明电路,每盏电灯规格相同且都能正常发光,每个开关都能控制两盏电灯,图所示的电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12.(2020·重庆·统考中考真题)刚搬新家的小超对家里卫生间的电路进行探究,发现照明灯和换气扇能同时使用,也能独立使用,图中最符合此卫生间电路特点的是( )
A. B.
C. D.
13.(2020·重庆·统考中考真题)某种电子测温枪测靠近被测者额头,闭合测温开关S1,只有热敏电阻R工作,测温枪显示被测者额头温度。在环境看不清示数时,再闭合开关S2,显示屏补光灯泡L发光;测温开关S1断开S2闭合时灯泡L不发光。关于热敏电阻R与补光灯泡L在电路中的连接方式,图中的电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
14.(2020·重庆·统考中考真题)下列对物理量最接近实际的是( )
A.一支铅笔长约180cm B.一位初三学生重约500N
C.一节干电池电压为36V D.重庆七月份平均气温约10℃
15.(2020·重庆·统考中考真题)下列物理量最接近实际的是( )
A.人体的正常体温约42℃
B.一个实心球的重力约20N
C.中学生的手掌宽度约40cm
D.我国家庭电路的电压约22V
16.(2020·重庆·统考中考真题)灯泡L标有“6V”字样,为探究其工作时的特点,小刚利用图甲所示的电路进行实验,其中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动,直到电压表示数达到6V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的U-1图像,下列判断正确的是( )
A.闭合开关,在移动滑片P的过程中,灯L的最小电阻为10Ω
B.变阻器的滑片P移到b端时,灯L正常发光的额定功率为3.6W
C.灯L与5Ω的定值电阻R1,并联接入电压为6V电路,电路的总功率为7.2W
D.灯L与10Ω的定值电阻R2串联接入电压为9V的电路,R2每秒消耗电能为2.5J
二、实验题
17.(2022·重庆·统考中考真题)综合实践课上,小微同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”字样、电源电压恒为4.5V、滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
序号 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.18 5.6
2 1.5 0.22 6.8
3 2.0 0.24 8.3
4 2.5
(1)请在答图甲中用笔画线代替导线,帮小薇完成实物电路的连接;( )
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最___________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片P过程中,她应注视___________(选填“电压表”、“电流表”或“滑动变阻器”)的变化情况,当停止移动滑片P时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是___________(选填字母符号);
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡短路
(4)排除故障后继续实验,她将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示为___________A,则小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω(保留一位小数)。她发现小灯泡电阻发生了变化,其原因是灯丝电阻受___________的影响;
(5)实验结束后,她看见桌面上还有一个阻值为15Ω的定值电阻,想按照表格给定的四组电压值,验证“导体中电流与电压的关系”,但使用目前已有器材无法完成,若想完成实验,她只需更换哪一个元件,并说明新元件的规格要求:___________。
18.(2022·重庆·中考真题)小亮和同学们分组探究“电流与电压、电阻的关系”,提供的实验器材有:稳压电源(电压恒为4.5V)、开关、电流表2只、电压表2只、规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器、电阻箱(阻值可调节)、导线若干
(1)小亮他们用图甲的器材先探究“电流与电压的关系”,请你用笔画线代替导线帮助小亮将答图甲中的电路连接完整(要求:滑片P向左端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉);( )
(2)在连接电路的过程中,开关应处于___________状态。连接好电路后,小亮他们进行了五次实验测得了下表中的数据。其中第4次实验时,电流表指针如图乙所示,其示数为___________A,由表可知实验中电阻箱接入电路的阻值为___________Ω;
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 1.8 2.0 2.4 2.8
电流I/A 0.16 0.18 0.20 0.28
完成第4次实验后,需要移动滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻值适当___________(选填“增大”或“减小”)才能得到第5次实验数据。根据实验数据分析,可初步得出结论:当电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成___________比。
(3)小亮他们继续用该电路探究“电流与电阻的关系”。他们多次改变电阻箱接入电路的电阻值,移动变阻器的滑片P,保持电压表示数为2.5V,记录下每次电流表的示数。为完成该实验,电阻箱接入电路的阻值不能超过___________Ω;
(4)另一组的同学也按图甲连好完整的电路后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数。请你写出一种用所给器材检测故障位置的方法:___________。
19.(2020·重庆·统考中考真题)图甲是“探究电流与电压的关系”的实验电路,电源电压为4.5V。三个小组的同学分别用5Ω,10Ω,15Ω的定值电阻进行探究。
(1)请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲的电路连接完整_______(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大);
(2)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是定值电阻R_______(选填“断路”或“短路”);排除故障后,缓慢移动滑片P到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为_______V;
(3)将不同小组的数据汇总后,得到表1的数据,分析可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成_______比;
R1 5Ω R2 10Ω R3 15Ω
U/V 0.8 1.0 1.5 2.0 U/V 1.2 1.8 2.2 2.6 U/V 1.5 1.8 2.1 2.4
I/A 0.16 0.20 0.30 0.40 I/A 0.12 0.18 0.22 0.26 I/A 0.10 0.12 0.14 0.16
(5)在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中:本实验要保持 一定,为得到更多的实验数据,老师给每个小组再次提供一个20Ω的定值电阻R0,某小组在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将R0两
(4)在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中:
①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变,在表1的数据中有_______可用于分析;
②为得到更多的实验数据,老师给每个小组再次提供一个30Ω的定值电阻R0,某小组在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V,其原因是滑动变阻器的最大值太_______(选填“大”或“小”);该小组所使用的滑动变阻器的规格可能是_______(选填下列选项前的字母)。
A.10Ω、3A B.20Ω、2A C.50Ω、1A
20.(2020·重庆·统考中考真题)小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)电流表、电压表、定值电阻R,导线若干和标有“50Ω、0.5A”字样滑动变阻器。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整_________;(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉。)
(2)连接电路时,开关必须_________(选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到________(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了_________(选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻值为_________Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如下:
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.4 2.0 2.4
电流I/A 0.10 0.14 0.20 0.24
根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体的两端的电压成_________比;
(5)在实验过程中,滑动变阻器R接入电路的阻值不得小于_________Ω。
三、填空题
21.(2022·重庆·统考中考真题)如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6V 0.3A”字样,电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V。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10s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)。
22.(2021·重庆·统考中考真题)如图所示,是歼20战机与加油机空中加油的情景,歼20战机相对加油机是___________(选填“静止”或“运动”)的;由于飞机与空气发生___________而带上了大量的电荷,加油时有燃烧的危险,所以机体上装有尖端放电器。
四、计算题
23.(2022·重庆·中考真题)如图所示,是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、也可照明的电路,电源电压恒定。R1为电热丝,白炽灯泡L标有“12V 18W”字样(R1和L电阻均恒定不变),滑动变阻器R的最大阻值为40Ω。当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,灯泡正常发光。当所有开关都闭合,P位于最右端时,电路中的总电流为2.1A。求:
(1)电源电压;
(2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,通过灯泡的电流;
(3)当只闭合开关S和S1,移动滑片P,电热丝R1工作1min产生的最大热量。
24.(2021·重庆·统考中考真题)如图甲所示,是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件,该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成,小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测,其中R0=22Ω,M、N为接线柱。
(1)用导线把M和N连接,只闭合开关S1,电流表示数为1A,求电源电压;
(2)把M接A,N接B,只闭合开关S1,电流表示数为0.5A,求R1的阻值;
(3)用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,电流表示数为1.5A;检测结束后,小乔利用该部件重新组装一个加热器,求新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率。
25.(2021·重庆·统考中考真题)如图甲所示,小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制,压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处,R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时:汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V,再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到a、b间的电压等于或大于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表二所示。
表二:试验装置参数
电源电压 4.5V
R接触水的面积 15cm2
长方体水池底面积 20m2
(1)求汽车入水前电路中的电流;
(2)当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm(水未进入车内),求汽车受到的重力;
(3)求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度。
26.(2021·重庆·统考中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R2的阻值为30。当开关S1闭合,S2断开时,电流表示数为0.3A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量。
27.(2020·重庆·统考中考真题)如图的电路中,R1为10Ω,R2为30Ω。闭合开关S后,电流表的示数为1A,电源电压保持不变。求:
(1)R1两端的电压U1;
(2)R2在10s内所消耗的电能W2。
28.(2020·重庆·统考中考真题)如图所示,电源电压不变,定值电阻R1阻值为10Ω,定值电阻R2阻值为20Ω,当开关S闭合后,电流表为0.2A。求:
(1)R1两端的电压;
(2)在10s内,电流通过R2做的电功。
参考答案:
1.D
【详解】A.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,所以电动机工作将电能转化为机械能,故A错误;
B.摩擦起电的实质并不是是创造了电荷,而是电荷发生了转移,束缚电子弱的失去电子,束缚电子能力强的得到电子,这样就发生了电荷的转移,故B错误;
C.磁感线是为了形象描述磁场而人为引入的,实际上磁感线并不存在,故C错误;
D.根据磁极间的相互作用规律可知,同名磁极相排斥,异名磁极相吸引,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】感应开关S1闭合,只有绿灯照亮水流,说明开关S1与绿灯串联;感应开关S2闭合,只有红灯照亮水流,说明开关S2与红灯串联。且红灯和绿灯工作时互不影响,则红灯和绿灯并联。符合以上要求的电路连接方式只有B图,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】A.当房客闭合开关S1,只有“请勿打扰”灯泡L连入电路中,灯泡L发光;来访者闭合门铃开关S2,门铃R短路,R不发声;只有在S1断开,S2闭合时,灯与门铃串联,因R的电阻远大于L的电阻,故电源电压基本加在R的两端,门铃才发出“叮咚”声(灯的电压很小,故灯不发光),故A符合题意;
B.当房客闭合开关S1,门铃R 连入电路中,门铃发出“叮咚”声,L不发光,故B不符合题意;
C.当房客闭合开关S1,门铃R 连入电路中,门铃发出“叮咚”声,L不发光,故C不符合题意;
D.当房客闭合开关S1,“请勿打扰”灯泡L发光,来访者闭合门铃开关S2,门铃R与灯并联,灯发光,门铃发出“叮咚”声,故D不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】A.人体的正常体温非常稳定,约36.5~37℃,故A不符合题意;
B.一瓶矿泉水的体积约为550mL=550cm3,质量约为
m=ρ水V=1.0g/cm3×550cm3=550g
故B符合题意;
C.电饭锅加热时的功率约为800W,所以电流约为
故C不符合题意;
D.1节新干电池的电压是1.5V,故D不符合题意。
故选B。
5.A
【详解】A.一根筷子的长度在25cm左右, 初中物理课本的长度略大于25cm,在26cm左右,故A符合实际;
B.中学生正常体温约为37℃,故B不符合实际;
C.人体的安全电压是不高于36V,故C不符合实际;
D.一盏日光灯的功率较小,约为40W,故D不符合实际。
故选A。
6.D
【详解】A.由图可知,该电路为串联电路,由于电表并联在热敏电阻R1的两端,因此该电表为电压表,故A错误;
BC.当热敏电阻的温度升高时,热敏电阻的阻值变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据U=IR可知,定值电阻R2 两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,热敏电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,故BC错误;
D.温度降低时,热敏电阻的阻值变小,串联电路的总电阻变小,电路中的电流变大,电源电压不变,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】由图可知,该电路为灯泡L与滑动变阻器R的串联电路,电流表测量该电路的电流,电压表测滑动变阻器R两端的电压。开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P向左滑动时,R接入电路的电阻变小,灯泡L的阻值不变,由串联电路的电阻特点可知,电路的总阻值变小,由欧姆定律可知,电路的电流变大,即电流表的示数变大。由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,由串联电路电压特点可知,R两端的电压变小,即电压表示数变小。由P=UI可知,灯泡L的实际功率变大,故灯泡L变亮,因电源电压不变,故电路的总功率变大。因电压表示数变小,电流表示数变大,故电压表示数与电流表示数的比值变小。故ABD错误,C正确。
故选C。
8.C
【详解】A.电路图中,当闭合开关S后,R1和R2才能工作,当开关S1、S2都闭合时两电阻可以同时工作,故A不符合题意;
B.电路图中,当闭合开关S后,R1和R2才能工作,当开关S1闭合时两电阻可以同时工作,故B不符合题意;
C.电路图中,当闭合开关S后,R1和R2才能工作,开关S1为单刀双掷开关,只能使R1和R2中的一个接入电路,则R1和R2不能同时加热,故C符合题意;
D.电路图中,当闭合开关S后,R1和R2才能工作,当开关S1断开时两电阻可以同时工作,故D不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】A.洗衣机使用三孔插座,主要是为了防止洗衣机漏电导致外壳带电而引起触电,故A错误;
B.使用测电笔时,人手必须接触笔尾的金属体,使火线、测电笔、人体、大地构成回路,有微弱电流通过测电笔氖管,氖管才能发光。故B正确;
C.验电器的金属箔片张开,是因为两片金属箔片带同种电荷而相互排斥,故C错误;
D.家庭电路中空气开关跳闸,说明电路中电流过大,引起家庭电路中电流过大的原因可能是发生短路,也可能是接入电路的用电器总功率过大,故D错误。
故选B。
10.A
【详解】A.中学生的高度约为1.60m,课桌的高度约为人身高的一半为0.8m,故A符合题意;
B.声音在空气中的传播速度约为340m/s,故B不符合题意;
C.人体感觉到舒适的环境温度约为23℃,故C不符合题意;
D.电视机的电功率约为100W,正常工作时的电流
I=≈0.45A
故D不符合题意。
故选A。
11.B
【详解】由题意可知,每盏灯正常工作的电压均为220V,要四盏灯全部正常发光,则它们之间的连接方式只能是并联;每个开关都能独立控制两盏灯,则开关应接在控制两盏灯的干路上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.D
【详解】A.电动机可以单独工作,但灯泡工作时电动机也工作,故A项不符合题意;
B.灯泡可以单独工作,但电动机工作时灯泡也工作,故B项不符合题意;
C.灯泡与电动机串联,它们不能单独工作,故C项不符合题意;
D.闭合上面开关时,电动机单独工作,闭合下面开关时,灯泡单独工作,两个开关都闭合时,电动机和灯泡同时工作,故D项符合题意。
故选D。
13.D
【详解】由题意可知,同时闭合开关S2和S1时,补光灯泡L发光;补光灯泡L不发光时热敏电阻也能正常工作,说明补光灯泡与热敏电阻并联,图中的电路符合要求的是D选项的电路图。
故选D。
14.B
【详解】A.一支铅笔长约18cm,故A项不符合实际;
B.一位初三学生质量重约50kg,重力约为500N,故B项符合实际;
C.一节干电池电压为1.5V,故C项不符合实际;
D.重庆七月份平均气温约30℃,故D项不符合实际。
故选B。
15.B
【详解】A.正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小;故A不符合题意;
B.体育测试的实心球质量约2kg,重力
故B符合题意;
C.中学生手掌宽度一般在10cm=1dm左右;故C不符合题意;
D.我国家庭电路的电压约220V;故D不符合题意。
故选B。
16.D
【详解】A.由图乙可知,当电压表示数为1V时,灯泡的电流为0.2A,此时其阻值最小
故A错误;
B.当滑片P在a端时,连入阻值最大,为30Ω。由图乙得,此时电路中电流为0.2A,小灯泡电压为1V,滑动变阻器两端的电压为
电源电压为
当滑片P移动到b端时,滑变接入电路阻值为0,灯泡两端电压为7V,超过了额定电压,灯泡不能正常发光,可能烧坏。故B错误;
C.灯L与5Ω的定值电阻R1,并联接人电压为6V电路,此时灯泡与定值电阻两端的电压均为6V,电路的总功率
故C错误;
D.灯L与10Ω的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路,假设R2每秒消耗电能为2.5J,根据电功计算公式可得
解得R2两端的电压U2=5V;则根据串联电路分压规律可知灯泡两端的电压为4V,电路中的电流为0.5A,灯泡的电阻为
此时灯泡与定值电阻电压之比等于电阻之比,符合题意,故假设成立,故D正确。
故选D。
17. 右
电压表 A 0.26 9.6 温度 更换一个最小阻值为52.5Ω的滑动变阻器
【详解】(1)[1]电流表应串联在电路中,由图乙可知电流表使用的是小量程,如下图所示
(2)[2]为保护电路安全,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
(3)[3]测量正常发光时的电阻,必须让小灯泡在额定电压下工作,因此移动变阻滑的滑片P,眼睛应先注视电压表的示数。
[4]电表指针左右摆动,小灯泡也忽明忽暗,说明电路中存在接触不良故障,若小灯泡短路,则小灯泡根本不可能发光。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)[5][6]电流表接小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.26A,则小灯泡正常发光时的电阻
[7]灯泡灯丝的电阻是变化的,因为不同电压下灯泡中电流不同、灯丝的温度不同,小灯泡灯丝的电阻受温度的影响。
(5)[8]用15Ω的定值电阻,按照表格给定的四组电压值,验证“导体中电流与电压的关系”,当定值电阻两端电压为1V时,根据串联电路分压的规律可得
代入数据得
解得此时滑动变阻器接入电路的电阻值为R滑=52.5Ω,因此要完成实验,她只需更换一个最小阻值为52.5Ω的滑动变阻器。
18. 断开 0.24 10 减小 正 25 见解析
【详解】(1)[1]除电压表外,其余元件都串联在电路中,电压表并在电阻R两端。滑动变阻器一上一下接入电路,由于“要求滑片P向左端移动时,电路中的电流变大”,说明滑片P向左移动时,电路中的电阻变小,靠近下面的接线柱,故滑动变阻器连接左下接线柱,作图如下
(2)[2]为了保护电流,在连接电路时,开关应该处于断开状态。
[3][4]乙图中,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以乙图电流表读数为0.24A,第4次电阻两端的电压为2.4V,所以电阻箱接入电路的阻值为
[5]要完成第5次实验,根据表中数据可知,电阻两端的电压增大,根据串联正比分压可知,滑动变阻器分到的电压减小,接入电阻减小,故滑片应向左移动,适当减小滑动变阻器的接入阻值。
[6]分析表中数据,随着电压的增大,电流也增大,且电压与电流的比值总是等于10Ω,即电流与电压成正比。故得出的结论是:当电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比。
(3)[7]用该电路探究“电流与电阻的关系”,当滑动变阻器接入阻值最大时,电路中的电流最小,由于控制电压表示数为2.5V不变,所以滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-UR=4.5V-2V
电压表与滑动变阻器两端的电压比是个定值,当滑动变阻器接入阻值最大时,电阻箱接入阻值也达到最大,所以电阻箱接入电路的最大阻值为
所以电阻箱接入电路的阻值不能超过25Ω。
(4)[8]电流表无示数,说明电路存在断路,电压表无示数说明与电压表并联之外的部分断路。所以可以用导线(或另一只电流表)分别替换其他导线、元件(电源和电阻箱除外),来排除电路故障,用导线(或另一只电流表)替换其他导线、元件,电路正常,则说明被替换部分断路。
19. 断路 1.8 正 两组 小 C
【详解】(1)[1]电压表与电阻并联,滑片P向B端移动时电流表示数变大,即电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
(2)[2]若定值电阻短路,则电压表示数为0,不符合题意;故电阻断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故产生故障的原因可能是定值电阻断路。
[3]如图乙所示,电压表接小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V。
(3)[4]分析实验数据知,R=5Ω时,电压与电流之比
====
为一定值,同理可求R=10Ω和R=15Ω时,电压与电流之比仍为一定值,故可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)①[5]探究“电流与电阻的关系”时,若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变,则在表1的数据中有两组数据可用于分析,分别是“1.5V,3.0A”和“1.5V,0.10A”。
②[6]电阻两端的电压始终保持UV=1.5V,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,需增大变阻器连入电路中的电阻,无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V(大于1.5V),原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
[7]根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=4.5 1.5V=3V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×15Ω=30Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器,故选C。
20. 断开 A 短路 10 正 5
【详解】(1)[1]由题意可知,实验中最大的电流不超过0.3A,所以电流表选择0-0.6A的量程,而且要求滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,即滑片P向D端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,实物图连接如图
(2)[2]连接电路时,为了保证电路的安全,开关必须断开。
[3]闭合开关应该将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即滑片P移到A端。
(3)[4]如果定值电阻R发生短路,电路是通路,电流表有示数,电压表指针不偏转,故发生这种故障的原因可能是定值电阻R处发生短路。
(4)[5]由图乙可知,电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,故此时电压表的示数是2.8V;由欧姆定律得,定值电阻R的阻值为
[6]由表格中的数据可知,在电阻的阻值不变的情况下,通过导体的电流随着导体两端电压的增大而增大,即通过导体的电流与这段导体的两端的电压成正比。
(5)[7]由表格中的数据可知,定值电阻R的阻值为
当定值电阻两端电压为3V时,电路中的电流最大,为
当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,为
即滑动变阻器接入电路的阻值不得小于。
21. 18 0.45
【详解】[1]如图甲所示电路中,只闭合开关S、S1,滑片P位于最右端,电路中只有灯泡L接入电路,此时灯泡正常发光,小灯泡L标有“6V 0.3A”字样,则小灯泡10s内消耗的电能为
[2]由上可知,电路中只有灯泡L接入电路中,此时灯泡正常发光,说明电源电压为
再移动滑片P,小灯泡电阻不变,灯泡L与R2一起串联在电路中,电流表测电路中的电流,此时电压表测量R2两端的电压,其中灯泡电阻为
电流表示数与R2关系如图乙a所示,随着电阻R2增大,电流表示数减小,电压表示数增大,在保障电路安全的前提下,当电压表示数U2最大为3V时,此时利用串联电路电流相等可知
则此时滑动变阻器接入电路的电阻为
当断开S1闭合S、S2、S3时,灯泡L被短路,定值电阻R1与R2并联在电路中,电流表测量干路上的电流,此时当R2电阻为20Ω时,电路中电流最大,在保障电路安全的前提下,此时最大电流为0.6A,其中通过R2电阻的电流为
通过R1的电流为
可以求出定值电阻R1电阻为
如图乙b所示,随着电阻R2增大,电流表示数减小,当滑动变阻器阻值为
此时该支路的电流为
则此时对应干路上的电流
此时图中总电流I1示数为0.45A。
22. 静止 摩擦起电(或摩擦)
【详解】[1]空中加油时,歼20战机相对于加油机的位置没有改变,故歼20战机相对加油机是静止的。
[2]飞机与空气的原子核对电子束缚能力不同,在飞行过程中,飞机与空气发生摩擦使电子发生转移会使飞机带上电荷,为避免加油时放电而发生危险,机体上装有尖端放电器。
23.(1)12V;(2)0.25A;(3)432J
【详解】解:(1)当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,只有灯泡的简单电路,灯泡正常发光,此时灯泡两端的电压是12V,电源电压是12V。
(2)灯泡的电阻
当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,变阻器连入电路的电阻最大,变阻器和灯泡串联,通过灯泡的电流
(3)当所有开关都闭合,P位于最右端时,灯泡和电阻R1并联,此时通过灯泡的电流
由并联电路电流的规律可知通过电阻R1的电流
电阻R1的阻值
当只闭合开关S和S1,电阻R1和变阻器R串联,要使电阻丝R1在1min产生的热量最大,则应使电路中的电流最大,即将P滑至最右端,此时整个电路只有R1。故电阻丝R1在1min产生的热量最大为
答:(1)电源电压是12V;
(2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,通过灯泡的电流是0.25A;
(3)当只闭合开关S和S1,移动滑片P,电热丝R1工作1min产生的最大热量是432J。
24.(1)22V;(2)22Ω;(3)3300W
【详解】解:(1)用导线把M和N连接,只闭合开关S1,此时单联,则电源电压
(2)M接A,N接B,只闭合开关S1,此时R1和R0串联,电流表示数为0.5A,则总电阻
则R1的阻值
(3)用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,此时和并联,被短接,电流表示数为1.5A,则此时的总电阻
当和并联时总电功率最大,最大电功率为
答:(1)电源电压是22V;
(2)R1的阻值是22Ω;
(3)新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率是3300W。
25.(1)0.075A;(2);(3)1m
【详解】解:(1)汽车入水前,R1的阻值为,它两端的电压为
电路中的电流
..
(2)汽车排开水的体积为
汽车受到的浮力
因为汽车漂浮于水面,所以汽车受到的重力为
(3)气囊充气打开时,R1两端电压为3V,此时R2两端电压为
由(1)可知R2接入电路的阻值为
电路中电流为
此时,R1的阻值为
由图可知,R1受到的压力为15N,它受到的压强为
气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度
答:(1)汽车入水前电路中的电流为0.075A;
(2)汽车受到的重力为;
(3)求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度为1m。
26.(1)10Ω;(2)3J
【详解】解:(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,电阻R1的阻值
(2)当S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,通电10s电阻R2产生的热量
答:(1)电阻R1的阻值是10Ω;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量是3J。
27.(1)10V(2)300J
【详解】(1)由图可知,R1、R2串联,串联电路电流处处相等,所以
I1=I2=I=1A,
R1两端的电压
U1=IR1=1A×10Ω=10V
(2)R2在10s内所消耗的电能为
W2=I2 R2t=(1A)2×30Ω×10s=300J
答:(1)R1两端的电压为10V;
(2)R2在10s内所消耗的电能为300J。
28.(1)2V;(2)8J
【详解】(1)由图可知,两电阻串联,由欧姆定律可知,R1两端的电压
(2) R2两端的电压
在10s内,电流通过R2做的电功
答:(1) R1两端的电压是2V;
(2)在10s内,电流通过R2做的电功是8J。
试卷第1页,共3页
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