2020-2021全国各地备战中考模拟试卷物理分类:欧姆定律的计算问题综合题汇编附详细答案.docx
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1、一、欧姆定律的计算问题难题易错题1 某同学想用一只“1.5V、56V的蓄电池”的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为作电源。为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,该同学又从实验室里找到了一捆标有“ 1/cm 0.2A”的电阻线。该同学应如何利用这捆电阻线才能保证小灯泡正常发光()A应并联一段15cm长的电阻线B应串联一段20cm长的电阻线C二段30cm长的电阻线并联后与灯串联D应串联一段15cm长的电阻线【答案】 C【解析】【分析】【详解】A电源电压6V,小灯泡额定电压1.5V,根据串并联电路电压规律,应串联一段合适长度的电阻线进行分压,才能保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁
2、,A 选项不符合题意;BCD串联电路中电流值处处相等,由题可知电阻线允许通过的最大电流为0.2A,小灯泡的额定电流U1.5VI0.3AR 5由于灯的额定电流大于电阻线允许通过的最大电流,故单纯将电阻线与灯泡串联不能保证灯泡正常发光,需将电阻线并联分流后再与灯泡串联。又由串联电路电源电压等于各部分用电器两端电压之和。则串联上的电阻线部分两端电压UU总 - U灯6V-1.5V4.5V根据串联分压R UR灯U灯有R 4.5V5 1.5V解得电阻线并联后总阻值R并15。电阻线规格为“ 1 / cm0.2A”,则 30cm 长的电阻线的阻值R=L1 / cm=30cm1 /cm=30 两根 30cm 长
3、的电阻线并联后总电阻R并RRR12R1R2152BD 不符合题意,C 符合题意。故选 C。2 如图甲所示,两个电压表的量程都是015V,电流表的量程是00.6A,小灯泡两端的电压不许超过额定电压,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A;闭合开关,为了保证所有元件都安全。滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a 点间滑动,当滑片在这两点间滑动时,得到了图乙所示的两个电压表的示数与电路中电流关系的图像AB 和 BC,下列说法正确的是()A电源电压为 6VB滑动变阻器的取值范围为12 55C该电路功率范围为 2.4W 6WD小灯泡正常发光时的电流为0.6A【答案】 BC【解析】【详解】由电路图可知,灯泡与滑
4、动变阻器串联,电压表V1 测灯泡两端的电压,电压表V2 测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于a 点时,电路中的电流最大,由小灯泡两端的电压不许超过额定电压可知,此时灯泡正常发光,由图乙可知,此时电路中的电流 I=0.5A,故 D 错误;灯泡两端的电压UL=6V,变阻器两端的电压U a6V ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压UU LU a6V+6V=12VU可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值由 IRRaU a6VI=120.5A电路的最大功率P大UI12V0.5A6W当滑片位于右端时,变阻器接入电路中电阻最大,电路中的电流最小,电路的功率最小,由图乙可知,电
5、路的最小电流,变阻器两端的电压U11V ,滑动变阻器接入电I =0.2A右路中的最大阻值R大U 右11V =55I0.2A则滑动变阻器的取值范围为12 55,电路的最小功率P小UI 小12V0.2A2.4W则该电路功率范围为2.4W 6W。故选 BC。3 如下图甲的电路中,闭合开关S 后,电压表的示数为2V,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置,则()A L1 中的电流为0.2 安B L1、 L2 中的电流之比I1 I2 4 1C电路的总电阻是10 欧D L1、 L2 消耗的电功率之比P1 P2 41【答案】 BD【解析】【分析】【详解】由图可知:开关闭合后,两灯泡并联,一个电流表测量的是总电
6、流,一个电流表测量的是灯泡 L2 电流,电压表测量测量灯泡 L2 两端的电压;A根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:测量总电流的电流表量程是0 3A,所以电流表的示数为 1A;则电路总电流 I=1A;测量灯泡 L2 电流的量程是0 0.6A,所以电流表示数为 0.2A,也就是电灯 L2 中的电流 I2=0.2A,所以 L1 的电流为I1 II 21A-0.2A=0.8A故 A 不符合题意;B通过两只灯泡的电流之比为I10.8A = 4I 20.2A 1故 B 符合题意;C由于两灯泡并联,则 U=U2=2V,根据 IU可得RRU2V =2I1A故 C 不符合题意;D两灯泡消耗的电功率之比
7、P1UI 1I14P2UI 2I 21故 D 符合题意。故选 BD。4 如图所示的电路中,电阻R2 的阻值为 15。当开关S1、 S2 闭合时,电流表A1 的示数为0.5A,电流表 A2 的示数为 0.2A。下列说法正确的是()A电阻 R 的阻值为 101B S 、 S 闭合时,通过电阻R 的电流为 0.5A121C S1、 S2 闭合时,电流表A1 测量的是通过R1 的电流22D开关 S 断开时,电流表A 示数为 0.2A【答案】 AD【解析】【分析】【详解】ABC把实物图转化为电路图,如下图所示从电路图可以看到,电流表A1测量的是总电流,电流表22的电流,从题中条A 测量的是R件可知, R
8、2 的电压是U 2I 2R20.2A 15 3V这个电压大小等于电源电压的大小,根据并联电路电流规律可知,通过电阻R1 的电流是I1I总 - I 20.5A - 0.2A0.3A并且可知电阻 R1 的阻值是U 13VR110I10.3AA 正确, B、C 错误;D开关 S2 断开时,只有电阻R2 接在电路中,电流表A2 示数是U 23VI 20.2AR215D 正确。故选 AD。5 如图甲,滑动变阻器标有 “20 2A,”闭合开关 S,滑动变阻器的滑片从最右端滑至某一位置时,小灯泡正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是( )A电源电压为12VB小灯泡的额定功率为
9、6WC电路的总功率变化范围是7.5W? 15WD小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的电阻为3【答案】 BCD【解析】【详解】A从图甲可以看到,这是一个串联电路,电压表V 测的是电阻 R 的电压,电压表V 测的201是电阻 R0 和灯泡 L 的电压之和,当电流表的示数是0.5A时,滑动变阻器处于最右端,两电压表的读数是5V、3V,由于电压表 V1 的示数大于电压表 V2 的示数,所以 U 15V 、U 2 3V ,滑动变阻器的电压是U 滑IR滑0.5A20 10V所以电源电压是U 电源U 1U 滑 5V10V15VA 错误;B由题意可知,当电路中电流是1.0A 时,小灯泡正常发光,电压表V2
10、的示数是6V,电压表 V1 的示数是12V,那么这时小灯泡的电压是U 灯12V - 6V6V那么小灯泡的额定功率是P灯U 灯 I 灯 6V1A6WB 正确;C电路的电流变化范围是0.5A 到 1A,那么电路的总功率最小是PminU 电源 I min15V0.5A7.5W电路的总功率最大是PmaxU 电源 I max15V1A15W所以电路的总功率变化范围是7.5W ? 15W, C 正确;D当小灯泡正常发光时,电路中电流是1.0A,滑动变阻器连入电路的电阻两端电压是U 滑15V -12V3V滑动变阻器连入电路的电阻为R滑U 滑3V3I滑1AD 正确。6 如图所示的电路中,S1 闭合 S2 断开
11、时,甲、乙是电流表,I 甲 I 乙 1 4,此时电路的总功率为 P112都闭合时,甲、乙是电压表,此时电路的总功率为2;当 S、 SP ,则下列说法正确的是()A电阻大小之比 R R 3112B当 S 闭合、 S 断开时,通过R 和 R 电流之比为 II 3 112121212U甲 U 乙 3 1C S 、 S 闭合时,甲乙电压表示数之比D总功率之比P1 P2 16 3【答案】 BD【解析】【详解】由图可知,当S1 闭合、 S2 断开时,甲、乙是电流表,R1、 R2 并联,甲电流表测的是R2 支路电流,乙电流表测的是干路电流,则I 甲=I2, I 乙 =I1+I2,由题知 I 甲: I 乙 =
12、1: 4,即I 2:( I1I 2) 1:4解得 I1: I2=3: 1,故 B 正确;并联电路各支路两端的电压相等,即U 1U 2U ,根据欧姆定律可得电阻之比UUI 2: I11:3R1: R2:I1 I 2故 A 错误;当 S1、 S2 都闭合时,甲、乙两表都是电压表,R1、 R2 串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测 R2 两端的电压,串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律得,甲电压表的示数U 甲()I R1R2乙电压表的示数:U 乙IR2 ,所以U甲:U 乙():IR2(R1):R2():I R1R2R21 3 34 3故 C 错误;前后两次的总功率分别为P1 = U 2U 2R1R
13、2P2所以U 2R1R2:P2(U 2U 2):U2R12R1 R2(2) :():):(P1R1R2R1R2R21 31 3 16 3故 D 正确。故选 BD。7 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法正确的是()A只闭合开关S ,变阻器滑片向左移动时,电压表V 无示数,电压表V 与电流表 A 示数112的 比值不变B只闭合开关S ,移动变阻器滑片,电压表V示数变化量与电流表A 示数变化量的比值31不 变C只闭合开关 S ,移动变阻器滑片,电压表V 示数的变化量等于电压表V 的示数的变化212量D若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关S1、 S3,变阻器滑片置于最左端时, R1消
14、耗的功率最大【答案】 BD【解析】只闭合开关 S1 , R1和 V1没有接入电路,电压表V1 无示数; R2 、 R3 串联,电压表V2 测变阻器 R3 的电压,电流表测电路中的电流;由欧姆定律可知,电压表V2与电流表 A 示数的比值即为变阻器连入电路中的电阻大小,故当滑片向左移动时,该比值变小,A 错误;只闭合开关 S31311I=U/R, R、 R 串联,电压表 V 测 R 的电压,电流表测电路中的电流,由可得,前后两次电阻R1 的大小: R1 =U1 /I1=U2/I2,由合分比定理可得R1 =U1- U2/I1- I2,即电压表 V1 示数变化量与电流表A 示数变化量的比值不变, B
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