中考物理电学压轴-必刷题(含答案和详细解答步骤)

1中考物理电学压轴-必刷题1、为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用．交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示．电源电压恒为8V，传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为60Ω．使用前要通过调零旋扭（即滑动变阻器R1的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的为6V．（1）电压表的示数为6V时，电流表的示数为多少？（2）电压表的示数为6V时，滑动变阻器R1的电阻值为多少？（3）调零后，R1的电阻保持不变．某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s，若电流表的示数达到0.2A，表明驾驶员酒驾，此时电压表的示数为多少？解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为60Ω，此时电压表的示数为6V，∵串联电路中各处的电流相等，∴根据欧姆定律可得，电流表的示数：I===0.1A；（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴此时R1两端的电压：U1=U﹣U2=8V﹣6V=4V，∴R1===20Ω；（3）调零后，R1的电阻保持不变，此时变阻器两端的电压：U1′=I′R1=0.2A×20Ω=4V，∴电压表的示数：U2′=U﹣U1′=8V﹣4V=4V．答：（1）电压表的示数为6V时，电流表的示数为0.1A；（2）电压表的示数为6V时，滑动变阻器R1的电阻值为20Ω；（3）调零后，电流表的示数达到0.2A时电压表的示数为4V．2、如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20Ω。当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，电流表的示数为0.50A；当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，电流表的示数为0.90A。求：（1）电阻R2的阻值。[来源:Z,xx,k.Com]（2）断开开关S1和S3，闭合开关S2时，加在电阻R1两端的电压。S22222S1S32解：（1）当S1和S2断开，S3闭合时，R2断路，I1=0.50A电源电压U=I1R1=0.50A×20Ω=10V当S2断开，S1和S3闭合时，R1和R2并联过R2的电流：I2=I-I1=0.90A-0.50A=0.40AR2=U/I2=10V/0.40A=25Ω（2）当S1、S3断开，S2闭合时，R1和R2串联，电流I=I1=I2=U/(R1+R2)=10/45（A)R1的电压：U1=I1R1=UR1/(R1+R2)=10V×20Ω/(20Ω+25Ω)=4.4V3、如图所示，变阻器R2上标有“20Ω1A”的字样。只闭合开关S1，将变阻器滑片P移到中点时，电流表A1示数为0.2A，灯泡L的实际功率为0.8W；闭合开关S1、S2，将变阻器滑片P移到a端时，灯泡正常发光，电流表A1示数为0.4A，此时电压表示数是多少？电阻R1的阻值是多少？灯泡L的额定功率是多少？（不考虑温度对灯丝电阻的影响）解：由题意可知：当1S闭合时P在中点时：0.840.2LPwUVIA滑动变阻器两端电压为=0.2102UIRAV‘电源电压'426LUUUVVV即电压表示数为6V当12SS闭合.P在a点时60.320LLUVIAR通过1R的电流为：10.40.30.1IAAA16600.1UVRI60.31.8LPUIVAwLS1PR2R1VA1A2S2ab34、如图24甲所示，电源电压为U保持不变，R0为定值电阻。闭合开关，电流表A的示数为I，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1—I图线和U2—I图线，如图24乙所示。⑴随着电路中电流的增大，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2；（选填“减小”或“增大”）⑵在U—I坐标中两条图线在Q点相交，此状态滑动变阻器连入电路的阻值是Ω；⑶请根据图像求电源电压U和定值电阻R0的阻值。解：⑴减小增大⑵0⑶由图像可知：电源电压U=4.5VU1=1.5V时，电路中的电流I=3.0AoR两端的电压Uo=U－U1=4.5V－1.5V=3.0VoR的电阻oR=3.013.0oUVIA根据图像中不同的点，只要结果正确都得分5、如图所示，电源电压保持不变，S1和S2是两个可以同时断开或同时闭合的联动开关，已知R1=12Ω。当两个开关同时处于某一工作状态（断开或闭合）时，R3的功率P3为2.25W,当两个开关同时处于另一个工作状态时，电流表的示数为2A，此时R2的功率P2为12W，求：（1）电源电压为多少？（2)R2和R3阻值各为多少？解：S1和S2断开时：25.23231RRRU①S1和S2闭合时：22121RRRRU②1222RU③联立得：U=12V，R2=12Ω，R3=4Ω甲01.02.03.0I/A1.01.52.02.53.04.05.04.5U/VQ图24R0V1V2AU乙R1R3S1S2R2A46、如图所示，R1是0~20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后电压表示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求：⑴R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻?⑵电流表A1的量程是0~3A，电流表A2的量程是0~0.6A，为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？解：（1）R=2IU=5.06=12ΩI1=I总－I2=1.5－0.5=1AR1=IU1=6Ω（2）若满偏，且A2一定且为0.5A，则AIII5.25.032,2—，总故4.25.26,21IUR，接Ω,滑动变阻器连入电路的阻值至少要2.4Ω7、图15甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表（实际上是量程为0-0.6A的电流表改装而成），滑动变阻器R的最大值为60Ω，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度．电源电压为24V，R0为定值电阻，（1）R0的作用是，当油箱油面下降时，油量表的示数将变。（2）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表达到最大值,此时，滑动变阻器的触头在某一端），求R0的阻值。（3）当油箱中的汽油用完时（此时滑动变阻器的触头在另一端），电路中的电流为多少？（4）改装设计：用电压表代替电流表做油量表，图15中的乙图已画出部分电路，请在乙图中完成电路的设计。要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零。解：当油量表示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，由RUI得mIUR0R0R浮标油量表R0R浮标油量表R1A1VR2SA2A15406.024AVΩ（3）公式正确得1分，计算过程、单位、结果正确得2分。不带单位或单位错误扣1分，仅结果计算错误扣1分）解：当油箱中汽油用完时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,由RUI得0RRUI4.2406024V=0.24A(4)、设计改装原理图，有如下两种设计，电路正确均得2分，油量表一端接在滑动触头上也给分（其它合理答案均给分）8、如图甲所示，额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入点路，电源电压为24V．灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，当灯泡正常发光时，求：（1）通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率（2）滑动变阻器接入电路的阻值．解：（1）灯泡正常发光时的电压UL=20V，由图乙可知此时通过灯泡的电流IL=0.4A，灯泡所消耗的电功率：PL=ULIL=20V×0.4A=8W；（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴滑动变阻器两端的电压：UR=U﹣UL=24V﹣20V=4V，∴串联电路中各处的电流相等，∴滑动变阻器接入电路中的电阻：R0R浮标油量表R0R浮标油量表6R====10Ω．9、培养菌种需要在恒温下进行，图10是探究小组设计的恒温箱的简易图，他们将一段阻值为72Ω的电热丝接入电源电压为36V的电路中（假设电热丝阻值不随温度变化），请解答下列问题：（1）电路工作时，通过电热丝的电流是多少安？（2）电热丝工作1h消耗电能多少焦耳？（3）为了保证某种菌种的培养，恒温箱的发热功率应调整为12W，在不改变电源电压和原电热丝的情况下，需在箱内串联一个阻值多大的电热丝？解：（1）电路工作时通过电热丝的电流是I=36V/72Ω=0.5A；（2）电热丝工作1h所消耗的电能是W=UIt=36V×0.5A×3600s=64800J；（3）∵P=∴调整后电路的总电阻为R总===108Ω∴需要串联的电阻为R串=R总﹣R=108Ω﹣72Ω=36Ω．10、如图所示，电源电压为6V，R为“30Ω0.25A”滑动变阻器，R1为“10Ω0.4A”电阻，电压表量程为0–3V．图中虚线框内接有一只“20Ω0.3A”电阻R2（未画出）．已知：①闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电路消耗的电功率为1.2W；②断开S1，闭合S2、S3，调节R，使其接入电路的阻值为6Ω，此时电压表的示数为1.0V．⑴在情形①中，求电路的总电阻；⑵请在答题卷的图中画出虚线框内的电路；⑶当闭合所有开关时，为保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．解：⑴题中告诉了总功率和电源电压，由公式P总=U2/R总得R总=30Ω⑵如图所示（分析略）⑶当闭合所有开关时，R2与R串联比较R2与R允许的最大电流，为保证电路安全，电流最大为0.25A当I1=0.25A时，U=I1(R2+R)解得R=4Ω为保证电路安全，电压表示数最大为3V根据串联分压规律有，UR/U=R/(R2+R)代入数据解得R=20Ω为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值R的范围应为：4Ω≤R≤20Ω