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压轴培优专题电学综合问题-2024年中考物理高分突破压轴题培优专题原卷版
压轴培优专题18 电学综合问题
2024年中考物理【高分·突破】压轴题培优专题精练
一、单选题
1．灯泡 A、B的规格分别为“110V 60W”、“110V 100W”，分别按甲、乙两图连入 220V电源上，A、B 两灯都能正常发光．下列说法中错误的是（　　）

A．电路总电流关系为：I甲∶I乙=5∶8
B．电灯正常发光时电阻：RA∶RB=5∶3
C．电阻消耗功率关系为：P1∶P2=1∶4
D．电阻阻值大小关系为：R1∶R2=8∶3
2．如图所示，电源电压恒定，S断开后，L1变化的电功率为 P1，L2变化的电功率为 P2，下列判断正确的是（　　）

A． P1大于 P2 B． P1小于 P2
C． P1等于 P2 D．以上三种情况都有可能
3．便携式酒精测试仪是交警查酒（醉）驾的利器。如图甲是其原理图，电源电压恒为3V，RP是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示。R0是报警器，阻值恒为50Ω。当电压表的示数为1.5V时，以下分析正确的是（　　）
规定：每100mL气体中酒精量M
非酒驾 M<20mg
酒驾 20mg醉驾 M≥80mg

A．当酒精浓度为0时，电压表的示数为
B．电压表的示数越大，说明酒精气体浓度越小
C．当电压表的示数为时，可知被查者非酒驾
D．酒精气体传感器的阻值随着酒精气体浓度的增大而增大
4．某新型防盗玻璃是由中间嵌有极细金属丝的多层玻璃组成。当玻璃被击碎时，金属丝断裂。报警器就会报警。下列电路图，能满足上述要求的是（导线a为金属丝）（　　）
A． B．
C． D．
5．小明利用电压为3V的电源、开关S和阻值均为10Ω的两个定值电阻，设计了一种电路。电路藏于桌面以下，接线柱a、b位于桌面以上。若把电压表接在a、b上，闭合开关S后其示数为3V；若把电流表接在a、b上，闭合开关S后其示数为0.3A，下列符合要求的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
6．小华为公园设计了一款智慧路灯。当夜晚来临时，定时开关S1闭合，路灯低功率照明；当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，方便游客行走。图中电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
二、计算题
7．饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态；加热器R2额定电压为220V，额定功率为500W，该机简化电路如图所示。请回答以下问题：
（1）温控开关S接b时，饮水机是处于加热状态还是保温状态？
（2）正常加热时，加热器电阻R2的阻值。
（3）如果保温功率是44W，那么电阻R1的阻值是多少？
8．如图所示，这是某电热足浴盆的简易电路图，有加热（发热电阻）和按摩（电动机）两个功能，加热和按摩交替进行，其部分参数如表所示。某次足浴时，向足浴盆中加入满容量初温为22℃的水，加热10min后，水刚好达到最高设定温度42℃。求：[]
额定电压 220V
加热额定功率 1kW
按摩额定功率 220W
容量 5kg
（1）按摩时通过电动机的电流；
（2）水吸收的热量；
（3）电热足浴盆的加热效率。

9．确保航天员的生命安全，要求载人飞船的舱门必须具有良好的密封性。图甲是科研人员检验飞船舱门密封性的原理图，、是两个相同的电阻，其阻值随所受气体压强变化关系如图乙所示，电源电压为12V，为定值电阻，N为不漏气的集气空腔，M为置于N中的待检验飞船舱体，M的舱门面积是，M的容积为V，N与M之间部分的容积为4V。某次检验过程中，对M充气至压强为后关闭阀门，快速将N抽成真空，此时开关S接a，电压表示数为8V，电流表示数为；1h时，电压表示数变为4V，此时将S改接到b，电压表示数为2V；2h后，无论S接a还是改接到b，电压表、电流表示数均稳定不变。已知一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，即pV=C（常数）。求：
（1）电阻R0的阻值；
（2）1h时，RM的阻值；
（3）1h时，M的舱门受到内外气体的压力差；
（4）2h后，S接在a处时，整个电路的总功率。

10．某家庭煲汤用电热锅具有“大火”加热和“小火”炖煮两个工作状态，其内部简化电路如图所示，发热电阻和的阻值分别为和。求：电热锅
（1）“大火”加热的功率；
（2）“小火”炖煮的工作电流；
（3）“小火”炖煮消耗的电能。

三、多选题
11．如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝2R3。电流表量程（0~0.6A），电压表量程（0~15V），任意调节开关均能保证电路安全。闭合开关S2，断开S1、S3，电流表示数I，R2的功率为P2；闭合开关S3，断开S1、S2，电流表示数，R3的功率为P3。已知I︰＝2︰3，电路工作时最大功率为P大，最小功率为P小。下列选项正确的是（　　）

A．电源电压不能超过8V B．R2＝40Ω
C．P2︰P3＝4︰3 D．P大︰P小＝9︰4
12．某实验小组的同学为测得额定电流为的小灯泡的电功率，设计了以下四种方案，若电源电压恒定不变，定值电阻阻值已知，则能得到灯泡额定功率的是（　　）
A． B．
C． D．
13．如图所示，将标有“6V，3W”的小灯泡L1和标有“12V，3W”的小灯泡L2按照甲、乙两种方式连接，两电路中的电源电压均为U且保持不变，闭合开关，通过分别调节两个滑动变阻器R1和R2，使两个灯泡都正常发光，则下列判断正确的是（　　）

A．甲、乙两电路的总功率之比为2︰1
B．灯泡L1和灯泡L2的亮度相同
C．滑动变阻器R1和R2连入电路的阻值相等
D．滑动变阻器R1的功率比R2的功率大
14．如图所示电路，电源电压为18V且恒定不变，定值电阻R1、R3的阻值均为10Ω，滑动变阻器R2标有“80Ω 1A”字样，a、b为常见的实验室电表。下列说法正确的是（ ）

A．若a为电流表，b为电压表，只闭合S1、S2并将滑片向左移，a表示数变小，b表示数变大
B．若a、b均为电压表且所选量程均为0~15V，则闭合S1、S2、S3，移动滑片，电路的最小功率为3.6W
C．只闭合S1、S2，若电流表示数为0.5A，则b表一定是电压表
D．若a、b均为电流表，闭合S1，则电阻R3产生的热量一定大于电阻R1产生的热量
15．如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡L规格为“3V 1.5W”（灯丝电阻不变），图中a、b为电压表或电流表，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S1、S2，移动滑片P，发现a表的示数随之发生变化，则下列说法正确的是（　　）

A．a一定是电流表
B．向A方向移动滑片，a的示数会变大
C．只闭合S1，移动滑片，电路可能的最大电流为1A
D．若滑片P置于中点时灯泡能正常发光，则电路的最大功率与最小功率之比为13∶8
16．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，小灯泡L上标有“6V，6W”字样，a、b为电流表或电压表。只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片缓慢调至中点，小灯泡逐渐变亮至正常发光；再闭合开关S2，灯泡亮度不变，b表指针偏转至满偏刻度的处；再闭合开关S3，灯泡熄灭，a表指针偏转至满偏刻度的处，电表表盘如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．a为电流表，b为电压表，电源电压为12V
B．电阻R1与滑动变阻器R2的最大阻值之比为1:10
C．闭合开关S1、S3，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器连入电路的阻值为4Ω时，电路总功率最大
D．a表与电阻R1位置互换，只闭合开关S1，将R2调至7Ω，灯泡可正常发光
四、填空题
17．如图所示，电源两端电压保持不变，为滑动变阻器，、为定值电阻，，a、b两处可以是电压表（量程为）或电流表（量程为），电流表A的量程为。若都是电压表时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片移到图中点时（点为滑动变阻器的中点），此电路的连接方式是 联；滑片从点滑到最右端过程中，a、b两处电压表示数的变化量之比 。若a、b两处都为电流表，滑片处于时，a、b处两电流表示数之比为，电路总功率为26.4W。则a、b可接入电压表或电流表时，保证电路安全的情况下，滑动变阻器的最大功率为 W。
18．如图所示是“探究电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压恒为3V。实验过程中，当R2的阻值为5Ω，闭合开关S，移动R1的滑片，使得电压表示数为1.5V时记录相关数据；改变R2的阻值，向右移动R1的滑片，当电压表示数达到实验要求时，R1改变了5Ω，则此时R2消耗的电功率为 W。

19．如图所示的并联电路中，R1为可变电阻，R2为定值电阻，干路电流I不变；
（1）当R1减小时，电源电压 ，R1的电流 ，电源的功率 ，R2的功率 ；（选填“增大”或“减小”或“不变”）
（2）若R2标有“10V，4W”，干路电流I＝0.6A，则R2的电流不超过 A；R2的电阻为 Ω，R1的阻值应不大于 Ω，R1的最大功率为 W；
（3）已知通过R1的电流的倒数与电阻R1的关系图如图乙所示，求R2和I。 ， 。

20．如图所示，小灯泡L1与L2串联（灯丝电阻不变），闭合开关S，两灯都发光，此的灯L2的实际功率为4W；通电一段时间后，灯L1出现故障突然熄灭，灯L2的实际率变为25W。则L1发光时的实际功率为 W；L1与L2的电阻R1:R2= 。
压轴培优专题电学综合问题-2024年中考物理高分突破压轴题培优专题解析版
压轴培优专题18 电学综合问题
2024年中考物理【高分·突破】压轴题培优专题精练
一、单选题
1．灯泡 A、B的规格分别为“110V 60W”、“110V 100W”，分别按甲、乙两图连入 220V电源上，A、B 两灯都能正常发光．下列说法中错误的是（　　）

A．电路总电流关系为：I甲∶I乙=5∶8
B．电灯正常发光时电阻：RA∶RB=5∶3
C．电阻消耗功率关系为：P1∶P2=1∶4
D．电阻阻值大小关系为：R1∶R2=8∶3
【答案】D
【详解】B．由可得两灯电阻的比值
　　
故B正确，不符合题意；
A．由图甲知，A灯与并联后再与B灯串联，图乙中，AB灯并联后与串联，由可得两灯正常发光的电流
　
　
A、B 两灯都能正常发光，由串联和并联电路的电流特点可得
　
　
所以
　　
故A正确，不符合题意；
C．甲图中
　
　
乙图中
　
　
由可得，电阻消耗功率关系为
　
故C正确，不符合题意；
D．由可得，电阻阻值大小关系为
　
故D错误，符合题意。
故选D。
2．如图所示，电源电压恒定，S断开后，L1变化的电功率为 P1，L2变化的电功率为 P2，下列判断正确的是（　　）

A． P1大于 P2 B． P1小于 P2
C． P1等于 P2 D．以上三种情况都有可能
【答案】B
【详解】由图示知，S闭合时，灯L1短路，L2单独工作，设电源电压为U，此时L2的电功率
S断开后，两灯串联，电路的总功率
此时L2、L1的功率分别为
，
则有
即
所以有
故，故ACD错误，B正确。
故选B。
3．便携式酒精测试仪是交警查酒（醉）驾的利器。如图甲是其原理图，电源电压恒为3V，RP是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示。R0是报警器，阻值恒为50Ω。当电压表的示数为1.5V时，以下分析正确的是（　　）
规定：每100mL气体中酒精量M
非酒驾 M<20mg
酒驾 20mg醉驾 M≥80mg

A．当酒精浓度为0时，电压表的示数为
B．电压表的示数越大，说明酒精气体浓度越小
C．当电压表的示数为时，可知被查者非酒驾
D．酒精气体传感器的阻值随着酒精气体浓度的增大而增大
【答案】A
【详解】A．由电路图可知，闭合开关后，酒精气体传感器电阻和定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压。由图像可知，当气体中酒精浓度为0时，酒精气体传感器的阻值RP=200Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
则电压表示数为
U0=IR0=0.012A×50Ω=0.6V
故A正确；
BD．电压表的示数越大，说明电路中电流越大，根据欧姆定律可知酒精传感器的电阻越小，由图像知酒精气体传感器电阻随酒精气体的浓度的增加而减小可知电压表的示数越大，酒精气体浓度越大，故BD错误；
C.当电压表的示数为1.5V时，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，酒精气体传感器两端的电压
UP'=U-U0'=3V-1.5V=1.5V
根据可得酒精气体传感器的阻值
由图像可知，当酒精气体传感器的阻值为50Ω时，100mL的气体酒精浓度在20mg与80mg之间，所以该司机属于酒驾，故C错误。
故选A。
4．某新型防盗玻璃是由中间嵌有极细金属丝的多层玻璃组成。当玻璃被击碎时，金属丝断裂。报警器就会报警。下列电路图，能满足上述要求的是（导线a为金属丝）（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】新型防盗玻璃是由中间嵌有极细金属丝的多层玻璃组成，是导体；
A．由图知，玻璃与警报器并联。当开关闭合，玻璃不被击碎时，电源短路；这是不允许的，故A不符合题意；
B．由图知，玻璃与电阻R0并联。当开关闭合时，不论玻璃是否被击碎，警报器都会报警，故B不符合题意；
C．由图知，玻璃与警报器、电阻R0均并联。当开关闭合，当玻璃不被击碎时，电源短路；这是不允许的，故C不符合题意；
D．由图知，玻璃与警报器并联。根据并联电路特点知，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报器就会立刻报警；当开关闭合，玻璃不被击碎时，警报器被短路，警报器不会报警，电路为电阻R0的简单电路，故D符合题意。
故选D。
5．小明利用电压为3V的电源、开关S和阻值均为10Ω的两个定值电阻，设计了一种电路。电路藏于桌面以下，接线柱a、b位于桌面以上。若把电压表接在a、b上，闭合开关S后其示数为3V；若把电流表接在a、b上，闭合开关S后其示数为0.3A，下列符合要求的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】A．图中两电阻并联，当电压表接在a、b上时，与其中一个支路的电阻串联，可测量电源电压，闭合开关S后其示数为3V；若把电流表接在a、b上，测一个支路的电流，闭合开关S后其示数为
故A符合题意；
B．图中两电阻并联，当电压表接在a、b上时，相当于串联在干路中，可以测电源电压，示数为3V；但把电流表接在a、b上，测的是并联电路的干路电流，其大小为
故B不符合题意；
C．图中两电阻并联，当电压表接在a、b上时，相当于串联在电路中，可以测电源电压，示数为3V；但把电流表接在a、b上，测的是串联电路的电流，其大小为
故C不符合题意；
D．图中两电阻串联，当电压表接在a、b上时，相当于并联在R1两端，可以测R1两端的电压，示数小于3V；而把电流表接在a、b上，则R1被短路，形成R2的简单电路，此时的电流等于0.3A，故D不符合题意。
故选A。
6．小华为公园设计了一款智慧路灯。当夜晚来临时，定时开关S1闭合，路灯低功率照明；当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，方便游客行走。图中电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】根据题意可知，当夜晚来临时，定时开关S1闭合，路灯低功率照明；当雷达开关S2感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，这说明电路中另外一个灯泡发光，由此可知，两个灯泡工作时互不影响，是并联的，开关S1在干路中控制整个电路，开关S2控制其中的一个灯泡，综上分析知，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
二、计算题
7．饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态；加热器R2额定电压为220V，额定功率为500W，该机简化电路如图所示。请回答以下问题：
（1）温控开关S接b时，饮水机是处于加热状态还是保温状态？
（2）正常加热时，加热器电阻R2的阻值。
（3）如果保温功率是44W，那么电阻R1的阻值是多少？
【答案】（1）温控开关S接b时，饮水机处于加热状态；（2）96.8Ω；（3）1003.2Ω
【详解】解：（1）由电路图可知，温控开关S接a时，电阻R1、R2串联，电路的总电阻较大，温控开关S接b时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻较小，由可知，当电源电压一定时，总电阻越大，电路总功率越小，所以当S接a时，为保温挡；S接b时，为加热挡。
（2）由可知，正常加热时，加热器电阻R2的阻值
（3）温控开关S接a时，电阻R1、R2串联，为保温挡，电路的总电阻为
因串联电路中的总电阻等于各用电器电阻之和，所以电阻R1的阻值
答：（1）温控开关S接b时，饮水机处于加热状态；
（2）正常加热时，加热器电阻R2的阻值为96.8Ω；
（3）如果保温功率是44W，那么电阻R1的阻值是1003.2Ω。
8．如图所示，这是某电热足浴盆的简易电路图，有加热（发热电阻）和按摩（电动机）两个功能，加热和按摩交替进行，其部分参数如表所示。某次足浴时，向足浴盆中加入满容量初温为22℃的水，加热10min后，水刚好达到最高设定温度42℃。求：[]
额定电压 220V
加热额定功率 1kW
按摩额定功率 220W
容量 5kg
（1）按摩时通过电动机的电流；
（2）水吸收的热量；
（3）电热足浴盆的加热效率。

【答案】（1）1A；（2）；（3）70%
【详解】解：（1）通过电动机的电流
（2）水吸收的热量
（3）加热消耗的电能
电热足浴盆的加热效率
答：（1）按摩时通过电动机的电流是1A；
（2）水吸收的热量是；
（3）电热足浴盆的加热效率是70%。
9．确保航天员的生命安全，要求载人飞船的舱门必须具有良好的密封性。图甲是科研人员检验飞船舱门密封性的原理图，、是两个相同的电阻，其阻值随所受气体压强变化关系如图乙所示，电源电压为12V，为定值电阻，N为不漏气的集气空腔，M为置于N中的待检验飞船舱体，M的舱门面积是，M的容积为V，N与M之间部分的容积为4V。某次检验过程中，对M充气至压强为后关闭阀门，快速将N抽成真空，此时开关S接a，电压表示数为8V，电流表示数为；1h时，电压表示数变为4V，此时将S改接到b，电压表示数为2V；2h后，无论S接a还是改接到b，电压表、电流表示数均稳定不变。已知一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，即pV=C（常数）。求：
（1）电阻R0的阻值；
（2）1h时，RM的阻值；
（3）1h时，M的舱门受到内外气体的压力差；
（4）2h后，S接在a处时，整个电路的总功率。
【答案】（1）10Ω；（2）20Ω；（3）3×104 N；（4）3.6W
【详解】解：（1）开关S接a，与串联，电压表测两端电压，电压表示数为8V，即
电流表测串联电路电流，电流表示数为，即
电阻
（2）时，电压表示数变为4V，即
此时电路电流
两端的电压
电阻
由图乙知当时，M内气体压强
将S改接到b，与串联，电压表测两端电压，电压表示数为2V，即
此时电路电流
两端的电压
电阻
由图乙知当时，M外气体压强
M的舱门受到内外气体的压强差
M的舱门受到内外气体的压力差
已知开始时M内气体压强，M外为真空，气体压强为零。2h后，无论S接a还是改接到b，电压表、电流表示数均稳定不变，说明M内外的气体压强相等，又M的容积为V，N与M之间部分的容积为4V，说明气体的体积由V变为了5V，已知一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比，即，则气体压强变为原来的五分之一，2h后气体压强
由图乙知当M内气体压强时，
2h后，S接在a处时，与串联，电路的总电阻
电路的总功率
答：（1）电阻的阻值为；
（2）时，的阻值为；
（3）时，M的舱门受到内外气体的压力差为；
（4）后，S接在a处时，整个电路的总功率为。
10．某家庭煲汤用电热锅具有“大火”加热和“小火”炖煮两个工作状态，其内部简化电路如图所示，发热电阻和的阻值分别为和。求：电热锅
（1）“大火”加热的功率；
（2）“小火”炖煮的工作电流；
（3）“小火”炖煮消耗的电能。

【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）由图可知，当开关断开时，、串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热锅处于“小火”炖煮状态；当开关闭合时，只有工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热锅处于“大火”加热状态；电热锅处于“大火”加热状态时的功率
（2）根据串联电路的电阻特点可知，“小火”炖煮时电路总电阻
电热锅“小火”炖煮的工作电流
（3）“小火”炖煮消耗的电能
答：（1）“大火”加热的功率为；
（2）“小火”炖煮的工作电流为；
“小火”炖煮消耗的电能为。
三、多选题
11．如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝2R3。电流表量程（0~0.6A），电压表量程（0~15V），任意调节开关均能保证电路安全。闭合开关S2，断开S1、S3，电流表示数I，R2的功率为P2；闭合开关S3，断开S1、S2，电流表示数，R3的功率为P3。已知I︰＝2︰3，电路工作时最大功率为P大，最小功率为P小。下列选项正确的是（　　）

A．电源电压不能超过8V B．R2＝40Ω
C．P2︰P3＝4︰3 D．P大︰P小＝9︰4
【答案】AB
【详解】BC．由图可知，闭合开关S2，断开S1、S3，R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，此时电路中的电流为
则R2的功率为
闭合开关S3，断开S1、S2，R1、R3串联，电压表测量R1两端电压，电流表测量电路中的电流，电路中的电流为
则R3的功率为
已知I︰I'＝2︰3，定值电阻R1＝20Ω，R2＝2R3，则
解得：R2＝40Ω，电阻的值为
则两次的功率之比为
故B正确，C错误；
A．根据电流表量程可知，电路中的总电流最大为0.6A，当三个开关都闭合时，R2、R3并联，根据并联电路的特点可知，电路中的总电阻最小，并联的总电阻为
为了使任意调节开关均能保证电路安全，则电源电压的最大值为
所以电源电压不能超过8V，故A正确；
D．当三个开关都闭合时，R2、R3并联时，根据并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻最小，此时电路中的总功率最大，最大的电功率为，由于R2＞R3，所以闭合开关S2，断开S1、S3时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，此时电路中的总电阻为
则电路中的最小电功率为，则电路工作时最大功率P大与最小功率P小之比为
故D错误。
故选AB。
12．某实验小组的同学为测得额定电流为的小灯泡的电功率，设计了以下四种方案，若电源电压恒定不变，定值电阻阻值已知，则能得到灯泡额定功率的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】AD
【详解】A．图中灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器R＇串联，电流表A1测量灯泡L电流，电流表A2测量定值电阻R0电流，通过移动滑片使电流表A1示数为I额，并记录此时电流表A2的示数I0，此时灯泡L正常发光，由并联电路电压特点与欧姆定律得，灯泡L的额定电压
灯泡L额定功率
故A符合题意；
BC．图中不管如何断开开关、如何移动滑动变阻器都无法确定灯泡是否正常发光，则无法得到灯泡长长发光的功率，故BC不符合题意；
D．图中灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器R＇串联，电流表A1测量灯泡L电流，电流表A2测量干路电流，通过移动滑片使电流表A1示数为I额，并记录此时电流表A2的示数I，此时灯泡L正常发光，由并联电路电流特点得，定值电阻R0电流为
由并联电路电压特点与欧姆定律得，灯泡L的额定电压
灯泡L额定功率
故D符合题意。
故选AD。
13．如图所示，将标有“6V，3W”的小灯泡L1和标有“12V，3W”的小灯泡L2按照甲、乙两种方式连接，两电路中的电源电压均为U且保持不变，闭合开关，通过分别调节两个滑动变阻器R1和R2，使两个灯泡都正常发光，则下列判断正确的是（　　）

A．甲、乙两电路的总功率之比为2︰1
B．灯泡L1和灯泡L2的亮度相同
C．滑动变阻器R1和R2连入电路的阻值相等
D．滑动变阻器R1的功率比R2的功率大
【答案】ABD
【详解】如图所示，由可知，两灯泡的额定电流分别为
由欧姆定律可知，两灯泡的电阻分别为
A．因为两次电路中灯泡均正常发光，所以，甲图中电路的电流为
乙图中电路的电流为
由可知，甲、乙两电路的总功率之比为
故A正确；
B．由题意可知，两灯泡都正常发光，两灯泡的实际功率都等于额定功率3W，即两灯泡的实际功率相等，由于灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，因此两灯泡的亮度相同，故B正确；
C．由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知，甲电路中滑动变阻器连入的电阻为
①
乙电路中滑动变阻器连入的电阻为
②
比较①②可知，滑动变阻器R1和R2连入电路的阻值不一定相等，故C错误；
D．甲图中动变阻器R1消耗的功率为
③
乙图中动变阻器R2消耗的功率为
④
比较③④可知，滑动变阻器R1的功率比R2的功率大，故D正确。
故选ABD。
14．如图所示电路，电源电压为18V且恒定不变，定值电阻R1、R3的阻值均为10Ω，滑动变阻器R2标有“80Ω 1A”字样，a、b为常见的实验室电表。下列说法正确的是（ ）

A．若a为电流表，b为电压表，只闭合S1、S2并将滑片向左移，a表示数变小，b表示数变大
B．若a、b均为电压表且所选量程均为0~15V，则闭合S1、S2、S3，移动滑片，电路的最小功率为3.6W
C．只闭合S1、S2，若电流表示数为0.5A，则b表一定是电压表
D．若a、b均为电流表，闭合S1，则电阻R3产生的热量一定大于电阻R1产生的热量
【答案】ACD
【详解】A．若a为电流表，b为电压表，只闭合S1、S2则R1被短路，滑动变阻器R2与R3串联，电压表b测滑动变阻器两端电压，将滑片向左移，滑动变阻器阻值变大，电路总电阻变大，电流减小，电流表a示数变小，定值电阻R3两端电压减小，电源电压不变，因此滑动变阻器两端电压变大，即电压表b示数变大，故A正确；
B．若a、b均为电压表，闭合S1、S2、S3，则R3被短路，滑动变阻器R2与R1串联，电压表a测R1两端电压，电压表b测滑动变阻器两端电压，因为电压表所选量程均为0~15V，根据可知，当电路的电流最小时，电路功率最小，为了电压表的安全，滑动变阻器两端电压最大为15V，此时定值电阻两端电压为3V，电流为
则电路最小功率为
Pmin=UImin=18V×0.3A=0.54W
故B错误；
C．只闭合S1、S2，若电流表示数为0.5A，则电路的最小电阻为
因此三个电阻必须串联，分析电路可知，a、b均为电压表，故C正确；
D．若a、b均为电流表，闭合S1，此时R1与R2并联，再与R3串联，因此通过R3的电流大于通过R1的电流，因为定值电阻R1、R2的阻值均为10Ω，根据Q=I2Rt可知，电阻R3产生的热量一定大于电阻R1产生的热量，故D正确。
故选ACD。
15．如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡L规格为“3V 1.5W”（灯丝电阻不变），图中a、b为电压表或电流表，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S1、S2，移动滑片P，发现a表的示数随之发生变化，则下列说法正确的是（　　）

A．a一定是电流表
B．向A方向移动滑片，a的示数会变大
C．只闭合S1，移动滑片，电路可能的最大电流为1A
D．若滑片P置于中点时灯泡能正常发光，则电路的最大功率与最小功率之比为13∶8
【答案】BD
【详解】A．闭合开关S1、S2，a表与灯泡L并联，a表是电压表，b表与变阻器并联，b表是电压表，如果b表是电流表，将变阻器短路，移动滑片P，电路中的电流不会发生变化，a表的示数不变，故A错误；
B．闭合开关S1、S2，灯泡和变阻器串联，a电压表测量灯泡两端的电压，b电压表测量变阻器两端的电压，向A方向移动滑片，变阻器连入电路的电阻变小，由串联分压可知变阻器两端的电压变小，由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压变大，即a的示数变大，故B正确；
C．只闭合S1，a电压表串联在电路中，相当于电路断路，电路中的电流很小，故C错误；
D．滑片P置于中点时灯泡能正常发光，此时电路中的电流最大，最大电流
灯泡的电阻
电源电压
变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知通过电路的电流最小，最小电流
电路的最大功率与最小功率之比为
故D正确。
故选BD。
16．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，小灯泡L上标有“6V，6W”字样，a、b为电流表或电压表。只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片缓慢调至中点，小灯泡逐渐变亮至正常发光；再闭合开关S2，灯泡亮度不变，b表指针偏转至满偏刻度的处；再闭合开关S3，灯泡熄灭，a表指针偏转至满偏刻度的处，电表表盘如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．a为电流表，b为电压表，电源电压为12V
B．电阻R1与滑动变阻器R2的最大阻值之比为1:10
C．闭合开关S1、S3，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器连入电路的阻值为4Ω时，电路总功率最大
D．a表与电阻R1位置互换，只闭合开关S1，将R2调至7Ω，灯泡可正常发光
【答案】ABC
【详解】A．只闭合开关S1，灯泡和两电阻串联接入电路，滑动变阻器的滑片缓慢调至中点，小灯泡逐渐变亮至正常发光；再闭合开关S2、R1和R2串联后与b表并联，灯泡亮度不变，灯泡不受影响，所以b为电压表，再闭合开关S3，灯泡熄灭，灯泡短路，a为电流表，闭合S1、S2，灯泡和两电阻串联接入电路，电压表测两电阻两端的电压，小灯泡L上标有“6V，6W”字样，灯泡正常发光时通过灯泡的电流
所以电流表选择大量程接入电路，滑动变阻器的滑片缓慢调至中点，小灯泡逐渐变亮至正常发光，所以电源电压大于6V，电压表选择大量程接入电路，b表指针偏转至满偏刻度的处，则
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压
故A正确；
B．再闭合开关S3，灯泡和定值电阻短路，电路为滑动变阻器的简单电路，a表指针偏转至满偏刻度的处，则
根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则定值电阻的阻值
则电阻R1与滑动变阻器R2的最大阻值之比为
1Ω:10Ω=1:10
故B正确；
C．根据电流表的量程可知通过电路的最大电流为3A，此时滑动变阻器接入电路的电阻
故C正确；
D．a表与电阻R1位置互换，只闭合开关S1，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，灯泡正常发光时灯泡两端的电压为6V，此时滑动变阻器两端的电压
则此时滑动变阻器接入电路的阻值等于
故D错误。
故选ABC。
四、填空题
17．如图所示，电源两端电压保持不变，为滑动变阻器，、为定值电阻，，a、b两处可以是电压表（量程为）或电流表（量程为），电流表A的量程为。若都是电压表时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片移到图中点时（点为滑动变阻器的中点），此电路的连接方式是 联；滑片从点滑到最右端过程中，a、b两处电压表示数的变化量之比 。若a、b两处都为电流表，滑片处于时，a、b处两电流表示数之比为，电路总功率为26.4W。则a、b可接入电压表或电流表时，保证电路安全的情况下，滑动变阻器的最大功率为 W。
【答案】 串 1∶2 21.6
【详解】[1][2]若都是电压表时，闭合开关，三个电阻串联接入电路，电压表测和变阻器的电压，电压表测和变阻器的电压，电流表测电路中的电流，串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑片移到图中点时
滑片位于最右端时
，
则
所以等于两端的电压变化量，等于两端的电压变化量，设滑动变阻器的滑片移到图中A点时通过电路的电流为，滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，此时通过电路的电流为，根据可得
，
则
[3]若a、b两处都为电流表，滑片处于A时，三个电阻并联接入电路，电流表测通过和变阻器的电流，电流表测通过和变阻器的电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，电路总功率为，则通过干路的电流
------
并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得通过两定值电阻的电流之比
------
滑片处于A时，a、b处两电流表示数之比为:，即
------
联立可得
，，
根据欧姆定律可得
由欧姆定律得，滑动变阻器的最大阻值
三个电阻串联时，电源电压小于电压表量程，电压表安全，因滑动变阻器的电功率等于电路总功率与两定值电阻的功率之差，则有
根据抛物线的性质可知当
时
电流表安全，滑动变阻器的电功率最大，为
三个电阻并联时，因
根据并联电路电流规律可知电流表的示数会先达到，此时通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器的最大功率
所以保证电路安全的情况下，滑动变阻器的最大功率为。
18．如图所示是“探究电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压恒为3V。实验过程中，当R2的阻值为5Ω，闭合开关S，移动R1的滑片，使得电压表示数为1.5V时记录相关数据；改变R2的阻值，向右移动R1的滑片，当电压表示数达到实验要求时，R1改变了5Ω，则此时R2消耗的电功率为 W。

【答案】0.225
【详解】分析电路，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路电流；探究电流与电阻的关系，实验过程中，应保持定值电阻两端电压不变，当R2的阻值为5Ω，闭合开关S，移动R1的滑片，使得电压表示数为1.5V时，因此本实验保持定值电阻两端为1.5V不变。根据串联分压可知，当R2的阻值为5Ω，滑动变阻器的阻值为
解得R1=5Ω。改变R2的阻值，向右移动R1的滑片，当电压表示数达到实验要求时，R1改变了5Ω，因此滑动变阻器需要分压，阻值不能为零，因此此时R1的阻值为10Ω，根据串联分压可知，此时R2的阻值
解得R2=5Ω。此时R2消耗的电功率为
19．如图所示的并联电路中，R1为可变电阻，R2为定值电阻，干路电流I不变；
（1）当R1减小时，电源电压 ，R1的电流 ，电源的功率 ，R2的功率 ；（选填“增大”或“减小”或“不变”）
（2）若R2标有“10V，4W”，干路电流I＝0.6A，则R2的电流不超过 A；R2的电阻为 Ω，R1的阻值应不大于 Ω，R1的最大功率为 W；
（3）已知通过R1的电流的倒数与电阻R1的关系图如图乙所示，求R2和I。 ， 。

【答案】 不变 减小 不变 增大 0.4 25 50 2 0.91A 13.75Ω
【详解】（1）[1][2][3][4]当R1减小时，电源电压不变，由并联电路电阻规律可知电路的总电阻变小，由于干路电流不变，由可知并联电路两端电压变小；由可知通过R2的电流变大，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，由于干路电流不变，所以通过R1的电流变小；电源电压不变，干路电流不变，由可知，电源的功率不变；因通过R2的电流变大，由可知，R2的功率增大。
（2）[5][6][7][8]由可得，R2的电流不超过
R2的电阻为
此时流经R1的电流
并联电路中各支路电压都相等，即
则R1的电阻不应大于
R1的最大功率
（3）[9][10]由图可知当R1＝5Ω时，通过R1的电流
此时的电源电压
根据并联电路电流规律可知此时通过定值电阻的电流
根据并联电路电压特点结合欧姆定律可得定值电阻的阻值
当R1＝20Ω时，通通过R1的电流
此时的电源电压
根据并联电路电流规律可知此时通过定值电阻的电流
根据欧姆定律可得定值电阻的阻值
联立可得
20．如图所示，小灯泡L1与L2串联（灯丝电阻不变），闭合开关S，两灯都发光，此的灯L2的实际功率为4W；通电一段时间后，灯L1出现故障突然熄灭，灯L2的实际率变为25W。则L1发光时的实际功率为 W；L1与L2的电阻R1:R2= 。

【答案】 6 3:2
【详解】[1][2]闭合开关S，两灯都发光，两灯串联，设两灯两端的电压分别为U1、U2，根据可知此的灯L2的实际功率
①
通电一段时间后，灯L1出现故障突然熄灭，灯L2的实际率变为25W>4W，则L1发生短路，则L1发光时的实际功率为0。灯L2的两端的电压等于电源电压U，L2的实际功率
②
联立①②得
根据串联电路的电压特点可知
两灯串联时，通过两灯的电流相等，根据可知L1与L2的电阻
根据P=I2R可知两灯的实际功率之比
则L1发光时的实际功率

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