四川省成都市2025年中考物理专题复习:电学选择题专题(含解析)

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四川省成都市2025年中考物理专题复习:电学选择题专题(含解析)

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四川省成都市2025年中考物理专题复习:电学选择题专题
1.(2024·四川成都·三模)如图所示,电源电压为10V保持不变,定值电阻,滑动变阻器最大阻值为,a、b、c为电流表或电压表且完好,为保证电路安全,电压表量程可选“”或“”,电流表量程可选“”或“”且选定量程后始终不更换。闭合开关、、,滑片向右移动时,电表a、b的示数都变小,电表c的示数不变。下列判断正确的是(  )
A.电表b为电流表
B.闭合开关、、,滑片移到右端,此时电路的功率为;滑片位置不变,断开开关、,此时电路的功率为,若,则为
C.交换电表b和c的位置,闭合开关,断开、,滑片由右端移动到左端,电表c和b示数变化量之比为20∶1
D.电表位置同C选项,闭合开关、,断开,滑片滑动的过程中,的最大功率可能为
2.(2024·四川成都·二模)如图所示电路,R0阻值为30Ω,灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),电表量程选择为:电流表0~3A,滑动变阻器R1的规格为“30Ω 1A”。滑片滑到某一点a时,若闭合S、S1、S2,电流表示数为0.3A;若闭合所有开关,电流表的示数为0.9A。在保证电路安全的条件下,下列说法正确的是(  )
A.a点恰好位于滑动变阻器的正中间
B.电压表的量程应该选用0~3V更好
C.电路总功率最大时R1接入阻值为9Ω
D.电路的最大功率与最小功率之比4∶1
3.(2024·四川成都·二模)如图所示,电源电压恒定,、是定值电阻,A、B是滑动变阻器R的两个端点,当S、、都闭合,滑片P位于A端时,电流表的读数为0.5A:只闭合S、,滑片P位于AB的中点时,电压表示数为4V,电流表示数为;只闭合S、,滑片P位于B端时,电压表示数为2V,电流表示数为,已知(各元器件均在安全工作范围),下列计算结果正确的是(  )
A.电源电压为6V B.定值电阻的阻值为36Ω
C.滑动变阻器R的最大阻值为18Ω D.电路消耗的最小功率为0.5W
4.(2024·四川成都·一模)如图所示电路,电源电压U恒定。滑动变阻器R上标有“50Ω 2A”,灯泡L上标有“6V 3.6W”(忽略灯丝电阻变化),电流表量程为,电压表量程为。闭合S、S1、S3,断开S2,滑片P移到某一位置时,两电表示数分别为U1、I1;滑片P右移到另一位置时,灯泡的实际功率P实=P额,电压表示数为U2=15V,电流表示数为I2,在移动滑片过程中,灯泡L功率的变化量为。若用电阻R3替换灯泡L,闭合S、S2,断开S1、S3,R3的功率为P3。其中定值电阻R1=16Ω,定值电阻R2、R3,每个电阻的阻值只有4Ω、10Ω这两种可能,以上操作中各元件均需安全工作。下列结论正确的是(  )
A.U=18V
B.的字母表达式可记为:
C.定值电阻R2、R3两端的电压之比可能为5︰2
D.P3可能是3.6W
5.(2023·四川成都·一模)如图为某多挡位电热器模拟电路,电源电压恒定,。当开关S闭合,S1、S2断开时,电压表示数U1=9V,R2消耗的功率为P2,R3的功率为0.9W;当S、S1、S2都闭合时,电压表示数为,R2消耗的功率为,已知,。当开关S闭合,开关S1和S2处在各种不同状态下,电热器的最大功率为P最大,最小功率为P最小。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为9V B.R2的阻值为40
C.P最大为57.6W D.P最小为7.2W
6.(2024·四川成都·二模)如图所示,电源电压U保持不变,当单刀双掷开关接a,和断开,将滑动变阻器滑片移到中点时,电流表的示数为,电压表的示数为;当接b,和断开,滑动变阻器滑片仍在中点时,电流表的示数为,电压表的示数为,此时滑动变阻器消耗的功率为,电路总功率为;当S1接b,和闭合,滑动变阻器滑片移到最右端时,电流表的示数为。已知的最大阻值为40Ω,,。下列说法正确的是(  )
A. B. C. D.
7.(2024·四川成都·一模)如图所示电源电压U保持不变,滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。当闭合S1、S2、S3时,将滑片置于最右端,此时电流表的示数为I1,R1的电功率为P1,R3的电功率为P3;当闭合S1、断开S2、S3时,将滑片置于最左端,电流表的示数为I2,定值电阻R1的电功率为P′1,滑动变阻器的电功率为P4;当闭合S3、断开S1、S2时,将滑片置于最右端,此时电路中的电流为0.1A,R3的电功率为P′3,已知I1∶I2=5∶1,P1∶P1'=16∶1,P4=0.6W。下列结果正确的是(  )
A.I2=0.2A B.U=6V C.P3∶P3'=4∶1 D.R3=30Ω
8.(2024·山东威海·一模)如图,电源电压为8V,,滑动变阻器的规格为“ ”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“6V 3W”字样,不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全。则(  )
A.S闭合,、都断开,滑动变阻器接入电路阻值范围是
B.S闭合,、都断开,调节滑动变阻器,灯泡的功率变化范围是0.75W~3W
C.S、、都闭合,电路消耗的总功率最小值为4.8W
D.S、、都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是
9.(2023·四川成都·二模)如图的电路电源电压不变,定值电阻R1=2Ω、R2=3Ω,滑动变阻器最大阻值为R,电流表量程为0~0.6A或0~3A。闭合开关S和S2,滑片P移至最左端,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。再将滑片P移至最右端,电压表V1的示数为U1',电压表V2的示数为U2′,电流表的示数为0.2A;已知U1∶U1′=1∶2。开关S、S1和S3闭合时,此电路在电路安全情况下,最小电功率为P。下列结论正确的是(  )

A.R=10Ω B.U2∶U2′=2∶1
C.P=3.9W D.电流表选择0~.6A量程
10.(2023·四川成都·一模)如图所示的电路,已知电源电压不变,灯泡L标有“3V0.3A”字样,其阻值会随温度变化,将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3.8V,R1的功率为P1;只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率为P2;闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.4A,已知P1∶P2=1:9,下列选项正确的是( )

A.电源电压为4.5V
B.滑动变阻器的最大阻值为28Ω
C.电功率P2的大小为0.05W
D.当有电流通过灯泡L时,灯泡的最小功率与最大功率之比为1∶45
11.(2021·四川成都·一模)如图甲所示,电源电压9V保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,图乙是小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻R1的最大阻值为40Ω,定值电阻R2=10Ω,则( )
A.闭合S、S2,断开S1,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为12Ω
B.闭合S、S2,断开S1,小灯泡实际功率为1.6W时,滑动变阻器接入电路电阻为12.5Ω
C.闭合S、S1,断开S2,电路的最小功率为1.62W
D.闭合S、S1,断开S2,滑动变阻器的滑片Р在中点时,R2的功率为1.8W
12.(2024·四川成都·一模)如图所示电路,电源电压恒为18V,滑动变阻器R标有“30Ω,0.6A”字样,定值电阻,小灯泡L标有“6V,3W”字样(设小灯泡L的灯丝电阻不随温度变化),电流表的量程为。在保证电路元件安全的条件下,下列说法正确的是(  )
A.闭合开关S、,断开开关时,移动滑动变阻器R的滑片P,使小灯泡L恰好正常发光,此时滑动变阻器R接入电路的阻值为24Ω
B.闭合开关S、,断开开关时,电路电流最大为3A
C.闭合开关S、,断开开关时,移动滑动变阻器R的滑片P,滑动变阻器R的最大功率为2.75W
D.闭合开关S、,断开开关时,移动滑动变阻器R的滑片P,滑动变阻器R两端的最小电压为7.2V
13.(2024·四川成都·二模)物理小组用如图甲所示的电路对一个新型电阻R3(标有2.5V字样)进行了测量。电源电压恒定不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。当闭合开关S和S1,断开开关S2,将滑动变阻器R2的滑片P从一端移至另一端,测得电流表示数随电压表示数变化情况如图乙中的a线所示。当把电压表并联在R3两端,闭合开关S和S2,断开开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得电阻R3电流随电压变化情况如图乙中的b线所示。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为4V
B.R2的最大阻值为15Ω
C.R3正常工作时的电功率为0.6W
D.将电压表并联在R2两端,当闭合开关S和S2,断开开关S1时,为保证电路安全滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为4Ω~12Ω
14.(2022·四川成都·一模)如图所示,电源电压恒定为6V,灯L标有“6V2W”字样(灯丝电阻不变),,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,当、都断开且滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表示数为0.2A,则下列说法不正确的是(  )

A.的最大阻值为24Ω
B.当、都闭合时,电压表的示数为6V
C.当、都断开时,P向右调节,电流表示数变小,电压表示数变大
D.当、都断开时,在电路处于安全工作状态下,电路消耗的功率范围为1W~3.6W
15.(2022·四川成都·二模)如图甲所示的电路,电源电压不变,L是标有“4V”字样的灯泡。定值电阻的阻值为60Ω,两个电流表的量程均为0~0.6A,电压表的量程为0~15V。图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图象。当S闭合,、断开,将滑片P移到滑动变阻器R的中点时,小灯泡L恰好正常发光,电压表示数为5V。下列说法正确的是(  )

A.电源电压为5V
B.滑动变阻器R的最大阻值为10Ω
C.移动滑片P,当灯泡L的功率为1W时,滑动变阻器R接入的阻值为16.25Ω
D.当S、、都闭合,为保证电路安全,滑动变阻器R消耗的最大功率为4.05W
16.(2023·四川成都·模拟预测)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω;开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为U1,R2消耗的功率为P2;当开关S1、S2、S3都闭合时,电压表的示数为U1′,R2消耗的功率为P2′,且电流表A1的示数为0.9A;已知U1∶U1′=1∶6,P2∶P2′=1∶9,下列结论正确的是( )

A.R3=20Ω
B.电源电压为6V
C.开关S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的总功率为0.8W
D.当开关S1、S2、S3都闭合时,P2′=1.8W
17.(2023·四川成都·二模)如图所示,电源电压不变。当滑动变阻器的滑片P在A端,闭合开关S1、S2,断开开关S3、S4时,电流表的示数I1=1.5A,R2的功率为P2,然后把滑片P滑至AB中点,电流表的示数为I2,I1:I2=2:1;当把滑片P滑至B端时,闭合开关S1、S3,断开开关S2、S4,滑动变阻器的功率为1.8W;闭合开关S1、S2、S4,断开开关S3,把滑动变阻器的滑片P滑至A端时,电路的总功率为1.5P2,此时R1的功率为P1,则(  )

A.电源电压为15V
B.电阻R1:R2=2:1
C.电阻R1的功率P1为5.0W
D.滑动变阻器RAB的最大阻值为30Ω
18.(2023·四川成都·二模)如图所示电路,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),为定值电阻,为滑动变阻器。当开关S、闭合,断开,滑片P位于a点(图中未标出)时,电压表和的示数之比为,电流表的示数为0.5 A,当滑片P位于最右端时,电压表和的示数之比为;当开关S、闭合,断开,滑片P位于最左端时,小灯泡L的实际功率为,电压表和的示数之比为(所有操作都在保证电路安全的情况下进行)。下列结论正确的是(  )

A.的最大阻值为30 Ω
B.电源电压为8 V
C.闭合S、,断开时,电路的最大功率为8 W
D.
19.(2020·四川成都·二模)如图甲所示,两个电压表的量程都是0~15V,电流表的量程是0~0.6A,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,当滑片在两点间滑动时,绘制了电流表A的示数与电压表V1和V2的示数关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是(  )

A.电源电压为6V
B.该电路最大功率与最小功率之比为5∶2
C.AB为电流表A的示数与电压表V2的示数关系图像
D.滑动变阻器最大阻值到a点间取值范围为55Ω~12Ω
20.(2023·四川成都·二模)如图所示,电源电压恒定,第一次,闭合S1、S2,断开S3,将滑动变阻器R2的滑片P2调到最下端,滑动变阻器R1的滑片P1从最左端滑到最右端,最终电流为I。第二次,闭合S3,断开S1、S2,把滑动变阻器R2的滑片P2下往上滑,滑到中点时电压表V2的读数为3V,P2移动到最上端时,电流为I′。两次操作中电流表随两电压表变化的关系图像如图乙所示。以安全为前提,下列描述正确的是(  )
A.R2的最大电阻为40Ω
B.电源电压为8V
C.前后两次操作的电流比I′∶I=2∶1
D.闭合任意开关和调节滑片位置,电流的最大电流与最小电流之差为0.5A
21.(2022·四川成都·二模)如图所示,电源电压恒为4V,灯泡标有“4V 2W“字样(灯丝电阻不变),当S1、S2都闭合,且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,电流表示数为0.9A,此时灯泡的功率为P1;当S1、S2都断开时,灯泡实际消耗的功率为P2,且P2∶P1=1∶4,则下列计算正确的是(  )
A.电阻R1的阻值为6Ω
B.电阻R2的最大阻值为20Ω
C.当S1、S2都闭合时,电路消耗的最小功率为2.8W
D.当S1、S2都断开时,R1工作2min消耗的电能为30J
22.(2020·四川成都·一模)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“10Ω 1 A”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像,下列说法中正确的是(  )
A.电源电压为6 V
B.小灯泡的额定功率为2 W
C.整个电路的最小功率为0.9W
D.滑片在a点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比为1:5
23.(2018·四川成都·一模)如图所示电路,电源两端电压U保持不变,闭合开关S.当开关S1闭合时,电消耗的电功率P,电压表V1、V2的示数分别为U1和U2,开关S1断开时,电路消耗的电功率为P′,电压表V1,V2的示数分别为U1′,U2′,电阻R3的消耗的电功率为6W.已知电阻R1=2Ω,U1:U1′=3:2,U2:U2′=15:16.则下列判断正确的是
A.R3=6Ω,R1:R2=1:5 B.R2=10Ω,R2:R3=3:5
C.P=27W,P:P′=3:1 D.U=18V,P′=18W
24.(2024·四川成都·二模)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V 0.5A”字样(忽略灯泡电阻随温度的变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为140Ω,当只闭合S和,移动滑动变阻器的滑片P时,滑动变阻器两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,电流表示数变化了0.15A,则下列说法中正确的是( )
A.定值电阻与的比值为2∶1
B.定值电阻的阻值为20Ω
C.只闭合S和,在保证电路安全情况下,电流表示数变化范围为0.1A~0.4A
D.只闭合S和,在保证电路安全情况下,电压表示数变化范围为8V~15V
25.(2022·四川成都·二模)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
四川省成都市2025年中考物理专题复习:电学选择题专题
1.(2024·四川成都·三模)如图所示,电源电压为10V保持不变,定值电阻,滑动变阻器最大阻值为,a、b、c为电流表或电压表且完好,为保证电路安全,电压表量程可选“”或“”,电流表量程可选“”或“”且选定量程后始终不更换。闭合开关、、,滑片向右移动时,电表a、b的示数都变小,电表c的示数不变。下列判断正确的是(  )
A.电表b为电流表
B.闭合开关、、,滑片移到右端,此时电路的功率为;滑片位置不变,断开开关、,此时电路的功率为,若,则为
C.交换电表b和c的位置,闭合开关,断开、,滑片由右端移动到左端,电表c和b示数变化量之比为20∶1
D.电表位置同C选项,闭合开关、,断开,滑片滑动的过程中,的最大功率可能为
【答案】AC
【详解】A.闭合S、S1、S2,R1被短路,若R2和R3串联,则a、b都为电压表,此时电表c只能是电流表,当滑片向右移动时,c表的示数一定变化,所以若R2和R3并联,则a、b都为电流表,此时电表c是电压表,测量电源电压,当滑片向右移动时,c的示数不变,故A正确;
B.闭合S、S1、S2,滑片移到右端,R2和R3并联,则电路的电功率为
滑片位置不变,断开开关、,R1和R2串联接入电路中,则此时电路的电功率为

解得:,故B错误;
C.交换电表b和c的位置,闭合开关,断开、,三电阻串联,电压表c测R3的两端电压,电流表b测的是电路电流,当滑片在右端时,R3接入电路的电阻最大,根据欧姆定律可得,电流表b的示数为
电压表c的示数为
当滑片在左端时,R3接入电路的电阻为0,根据欧姆定律可得,电流表b的示数为
电压表c的示数为。滑片由右端移动到左端,电表c和b示数变化量之比为
故C正确;
D.电表位置同C选项,闭合开关、,断开,R1被短路,R2和R3串联,滑片在左端时,R3接入电路的电阻为0,电路的总电阻最小,电流最大,的电功率最大,为
故D错误。
故选AC。
2.(2024·四川成都·二模)如图所示电路,R0阻值为30Ω,灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),电表量程选择为:电流表0~3A,滑动变阻器R1的规格为“30Ω 1A”。滑片滑到某一点a时,若闭合S、S1、S2,电流表示数为0.3A;若闭合所有开关,电流表的示数为0.9A。在保证电路安全的条件下,下列说法正确的是(  )
A.a点恰好位于滑动变阻器的正中间
B.电压表的量程应该选用0~3V更好
C.电路总功率最大时R1接入阻值为9Ω
D.电路的最大功率与最小功率之比4∶1
【答案】AC
【详解】A.当滑片滑到某一点a且闭合S、S1、S2时,分析电路图可知此时灯泡被短路,滑动变阻器处断路,只有R0接入电路中,则由欧姆定律可得电源电压为
U=I0R0=0.3A×30Ω=9V
而当滑片滑到某一点a且闭合所有开关时,分析电路可知R0与滑动变阻器并联接入电路中,小灯泡依然被短路,电压表测电源电压,电流表测干路电流,由并联电路的电压和电流规律可知,通过R0的电流大小不变,依然为0.3A,则可得通过滑动变阻器的电流大小为
I1=I-I0=0.9A-0.3A=0.6A
滑动变阻器两端电压大小等于电源电压大小,所以可得其接入电路中的阻值为
而滑动变阻器的最大阻值为30Ω,所以可知a点位于滑动变阻器的正中间,故A正确;
B.因为电源电压为9V,而电压表测量电源电压,所以电压表的量程应为0-15V,故B错误;
C.由电功率的推导式
可知,电路中的总电阻最小时,电路的功率最大,分析电路图可知电路总电阻最小的情况是在所有开关都闭合时出现,此时R0与滑动变阻器并联接入电路中,小灯泡被短路,因为R0是定值电阻,所以当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时,电路总电阻最小,又因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以当通过滑动变阻器的电流为1A时,其接入电路中的电阻最小,则由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
故C正确;
D.由C选项中的分析可知电路的最大功率为
Pmax=ImaxU=(1A+0.3A)×9V=11.7W
分析电路可知,当开关S、S2闭合,R0和灯泡串联接入电路时,电路中的总电阻最大,总功率最小,因为不考虑温度的影响,所以可知灯泡的电阻为
所以电路的最小功率为
则电路的最大功率与最小功率之比为
11.7W∶2.25W=26∶5
故D错误。
故选AC。
3.(2024·四川成都·二模)如图所示,电源电压恒定,、是定值电阻,A、B是滑动变阻器R的两个端点,当S、、都闭合,滑片P位于A端时,电流表的读数为0.5A:只闭合S、,滑片P位于AB的中点时,电压表示数为4V,电流表示数为;只闭合S、,滑片P位于B端时,电压表示数为2V,电流表示数为,已知(各元器件均在安全工作范围),下列计算结果正确的是(  )
A.电源电压为6V B.定值电阻的阻值为36Ω
C.滑动变阻器R的最大阻值为18Ω D.电路消耗的最小功率为0.5W
【答案】AD
【详解】A.只闭合S、S1,滑片P位于AB的中点时,R、R1串联,滑动变阻器连入电路的阻值为
电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中电流;根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得,滑动变阻器两端的电压为
U中=U-U1=U-4V
根据欧姆定律可得
只闭合S、S2,滑片P位于B端时,R、R2串联,滑动变阻器的阻值全部连入电路,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中电流,滑动变阻器两端的电压为
UB=U-U2=U-2V
根据欧姆定律可得
已知
I1∶I2=1∶1
所以
I1=I2
解得U=6V,故A正确;
C.只闭合S、S1,滑片P位于AB的中点时
U中=U-U1=U-4V=6V-4V=2V
根据串联电路的电流特点和欧姆定律可得
可得
R1=R
只闭合S、S2,滑片P位于B端时
UB=U-U2=U-2V=6V-2V=4V
根据串联电路的电流特点和欧姆定律可得
当S、S1、S2都闭合,滑片P位于A端时,R1、R2并联,电流表测量干路的电流:根据并联电路特点和欧姆定律可得干路的电流
解得R=36Ω,故C错误;
B.定值电阻R2的阻值
故B错误;
D.由可知当电路中总电阻最大时,电功率最小;因
R1=R=36Ω>R2=18Ω
则闭合S、S1,滑片P位于B端时,电路中的电阻最大,电功率最小,最小功率
故D正确。
故选AD。
4.(2024·四川成都·一模)如图所示电路,电源电压U恒定。滑动变阻器R上标有“50Ω 2A”,灯泡L上标有“6V 3.6W”(忽略灯丝电阻变化),电流表量程为,电压表量程为。闭合S、S1、S3,断开S2,滑片P移到某一位置时,两电表示数分别为U1、I1;滑片P右移到另一位置时,灯泡的实际功率P实=P额,电压表示数为U2=15V,电流表示数为I2,在移动滑片过程中,灯泡L功率的变化量为。若用电阻R3替换灯泡L,闭合S、S2,断开S1、S3,R3的功率为P3。其中定值电阻R1=16Ω,定值电阻R2、R3,每个电阻的阻值只有4Ω、10Ω这两种可能,以上操作中各元件均需安全工作。下列结论正确的是(  )
A.U=18V
B.的字母表达式可记为:
C.定值电阻R2、R3两端的电压之比可能为5︰2
D.P3可能是3.6W
【答案】AD
【详解】A.闭合S、S1、S3,断开S2,滑片P移到某一位置时,等效电路图如图1所示;滑片P右移到另一位置时,等效电路图如图2所示
灯泡的电阻
图2中灯泡的实际功率
灯泡两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
故A正确;
B.图1中灯泡的电功率
图2中灯泡的电功率
由题干可知,滑片向右移动,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,由可知,灯泡的电功率变大,则灯泡L功率的变化量
故B错误;
CD.若用电阻R3替换灯泡L,闭合S、S2,断开S1、S3时,等效电路图如下图所示
由电流表量程为可知,电路中的最大电流为0.6A,则电路中的最小总电阻不能小于
则定值电阻R2、R3的阻值不能同时为4Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电压表示数与电源电压的比值
则电压表的示数
当R2=10Ω、R3=4Ω时,电压表的示数
此种情况不可能。
当R2=4Ω、R3=10Ω时,电压表的示数
此种情况可能。定值电阻R2、R3两端的电压之比
电路中的电流
R3的功率
当R2=10Ω、R3=10Ω时,电压表的示数
此种情况可能,定值电阻R2、R3两端的电压之比
电路中的电流
R3的功率
综上可知,定值电阻R2、R3两端的电压之比可能为或者, P3可能是3.6W或者2.5W,故C错误,D正确。
故选AD。
5.(2023·四川成都·一模)如图为某多挡位电热器模拟电路,电源电压恒定,。当开关S闭合,S1、S2断开时,电压表示数U1=9V,R2消耗的功率为P2,R3的功率为0.9W;当S、S1、S2都闭合时,电压表示数为,R2消耗的功率为,已知,。当开关S闭合,开关S1和S2处在各种不同状态下,电热器的最大功率为P最大,最小功率为P最小。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为9V B.R2的阻值为40
C.P最大为57.6W D.P最小为7.2W
【答案】BD
【详解】A.当开关S闭合,S1、S2断开时,电路为三个电阻串联的电路,电压表测量R1两端的电压,电压表示数U1=9V,则电路中的电流为
R3的功率为0.9W,则R3的电阻为
当S、S1、S2都闭合时,电压表示数为,此时三个电阻并联,,则
即电源电压为24V,故A错误;
B.当开关S闭合,S1、S2断开时,R3的电压为
则R2的电阻为
故B正确;
C.三个电阻并联时,电路中功率最大,则最大电功率为
故C错误;
D.三个电阻串联时,电路的功率最小,则最小电功率为
故D正确。
故选BD。
6.(2024·四川成都·二模)如图所示,电源电压U保持不变,当单刀双掷开关接a,和断开,将滑动变阻器滑片移到中点时,电流表的示数为,电压表的示数为;当接b,和断开,滑动变阻器滑片仍在中点时,电流表的示数为,电压表的示数为,此时滑动变阻器消耗的功率为,电路总功率为;当S1接b,和闭合,滑动变阻器滑片移到最右端时,电流表的示数为。已知的最大阻值为40Ω,,。下列说法正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】AB.由电路图知,S1接a,S2、S3断开时,变阻器的滑片移动到中点,则R1的一半电阻与R2、R3串联在电路中,电压表测R1和R3两端的电压,示数为U1,电流表测电路中的电流,示数为I1。当S1接b,S2、S3断开时,滑片仍置于中点处,R1的一半电阻和R2串联连接,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,则有
据I1∶I2=1∶2,U1∶U2=5∶4得
据欧姆定律有
I1R2=U-U1
I2R2=U-U2

0.3A×R2=U-15V
0.6A×R2=U-12V
解以上两式得,电源电压U=18V,R2=10Ω。S1接a,S2和S3断开时,电路的总电阻
R3的阻值
故A正确,B错误;
C.当S1接b,S2、S3断开时,电路的总功率
P2=UI2=18V×0.6A=10.8W
故C错误;
D.当S1接b,S2和S3闭合时,滑片移动最右端,R2和R3并联连接,R1及电压表被短路。电流表测干路的电流。则
故D正确。
故选AD。
7.(2024·四川成都·一模)如图所示电源电压U保持不变,滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。当闭合S1、S2、S3时,将滑片置于最右端,此时电流表的示数为I1,R1的电功率为P1,R3的电功率为P3;当闭合S1、断开S2、S3时,将滑片置于最左端,电流表的示数为I2,定值电阻R1的电功率为P′1,滑动变阻器的电功率为P4;当闭合S3、断开S1、S2时,将滑片置于最右端,此时电路中的电流为0.1A,R3的电功率为P′3,已知I1∶I2=5∶1,P1∶P1'=16∶1,P4=0.6W。下列结果正确的是(  )
A.I2=0.2A B.U=6V C.P3∶P3'=4∶1 D.R3=30Ω
【答案】AC
【详解】AB.当闭合S1、S2、S3时,将滑片置于最右端,变阻器连入电路的电阻为零,R1、R2和R3并联,电流表测量R1和R3的总电流,此时电流表的示数为
①R1的电功率

当闭合S1、断开S2、S3时,将滑片置于最左端,变阻器连入电路的电阻最大,R1和变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电流表的示数为

定值电阻R1的电功率

P1∶P1'=16∶1
得到
R1=5Ω
滑动变阻器的电功率
P4=0.6W
I22R4=0.6W
I22×15Ω=0.6W
I2=0.2A
由③式得到
电源电压
U=4V
故A正确,B错误;
CD.已知
I1∶I2=5∶1

I1∶0.2A=5∶1
I1=1A
由①式得到
R3=20ΩR3的电功率为
当闭合S3、断开S1、S2时,将滑片置于最右端,变阻器连入电路的电阻为零,R2和R3串联,此时电路中的电流为0.1A,R3的电功率为
P′3=(0.1A)2×20Ω=0.2W
P3∶P3'=0.8W∶0.2W=4∶1
故C正确,D错误。
故选AC。
8.(2024·山东威海·一模)如图,电源电压为8V,,滑动变阻器的规格为“ ”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“6V 3W”字样,不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全。则(  )
A.S闭合,、都断开,滑动变阻器接入电路阻值范围是
B.S闭合,、都断开,调节滑动变阻器,灯泡的功率变化范围是0.75W~3W
C.S、、都闭合,电路消耗的总功率最小值为4.8W
D.S、、都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是
【答案】BD
【详解】AB.S闭合,S1、S2都断开时,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流, 由P=UI可得,灯泡的额定电流为
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A, 所以,电路中的最大电流I=0.5A,此时灯泡的功率为3W,电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为
滑动变阻器接入电路中的最小值
R滑小=R总-RL=16Ω-12Ω=4Ω
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是4~20Ω。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小, 此时电路中的电流
灯泡的最小实际功率
则灯泡的功率变化范围为0.75~3W,故A不符合题意,B符合题意;
CD.S、S1、S2都闭合时,R1与滑动变阻器并联, 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中消耗的总功率最小, 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,电路消耗的总功率最小值
当电流表的示数I″=0.6A最大时,电路消耗的总功率最大, 通过R1的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,通过滑动变阻器的最大电流
I滑=I″-I1=0.6A-0.1A=0.5A
滑动变阻器接入电路中的电阻
故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
9.(2023·四川成都·二模)如图的电路电源电压不变,定值电阻R1=2Ω、R2=3Ω,滑动变阻器最大阻值为R,电流表量程为0~0.6A或0~3A。闭合开关S和S2,滑片P移至最左端,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。再将滑片P移至最右端,电压表V1的示数为U1',电压表V2的示数为U2′,电流表的示数为0.2A;已知U1∶U1′=1∶2。开关S、S1和S3闭合时,此电路在电路安全情况下,最小电功率为P。下列结论正确的是(  )

A.R=10Ω B.U2∶U2′=2∶1
C.P=3.9W D.电流表选择0~.6A量程
【答案】AC
【详解】A.闭合开关S和S2,滑片P移至最左端,变阻器R接入电阻为0,定值电阻R1、R2串联,电压表V1测量R1两端电压,示数为U1,电压表V2测量R2两端的电压,示数为U2,根据欧姆定律和串联电路的规律表示出U1;设电源电压为U,根据串联电路规律和欧姆定律,电路中的电流
R1两端电压为
闭合开关S和S2,滑片P移至最右端,变阻器R接入电阻最大,定值电阻R1、R2与变阻器R串联,电压表V1测量R与R1两端总电压,示数为U1',电压表V2测量R与R2两端的总电压,示数为U2',根据串联电路规律和欧姆定律,电路中的电流
R与R1两端总电压,示数为
所以有
解得,变阻器的最大电阻值为
R=10Ω
故A正确;
B.电流表测量电路中的电流,示数为
根据欧姆定律可得,电源电压
闭合开关S和S2,滑片P移至最左端,电路中的电流
电流表的量程为0~0.6A,R2两端的电压
闭合开关S和S2,滑片P移至最右端,变阻器R接入电阻最大,电压表V2测量R与R2两端的总电压,示数为
所以
故B错误;
C.开关S、S1和S3闭合时,定值电阻R2与变阻器R并联接在电源两端,电流表测量干路的电流,电压表V2测量电源电压,当变阻器的接入电阻最大时,电路中的电流最小,根据电功率的计算公式可知,最小电功率为
故C正确;
D.由欧姆定律和并联电路电流规律可得,电流表的示数
电流表的量程为0~3A,故D错误。
故选AC。
10.(2023·四川成都·一模)如图所示的电路,已知电源电压不变,灯泡L标有“3V0.3A”字样,其阻值会随温度变化,将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3.8V,R1的功率为P1;只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率为P2;闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.4A,已知P1∶P2=1:9,下列选项正确的是( )

A.电源电压为4.5V
B.滑动变阻器的最大阻值为28Ω
C.电功率P2的大小为0.05W
D.当有电流通过灯泡L时,灯泡的最小功率与最大功率之比为1∶45
【答案】AD
【详解】A.将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3.8V,R1的功率为P1,如图甲;只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率为P2,如图乙;闭合开关S1和S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.4A,如图丙;

在丙电路中,滑动变阻器接入电路的电阻为
所以电源电压为
由于乙电路电流为0.3A,所以灯泡正常发光,电压为3V,所以电源电压为
由①②得

解得R1=5Ω,U=4.5V,故A正确;
B.因为
所以甲、乙两图中电流之比为
又因为I乙=0.3A,所以I甲=0.1A,所以滑动变阻器最大阻值为
故B错误;
C.只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为0.3A,R1的功率
故C错误;
D.在只闭合S1时,灯泡才有电流通过,即甲、乙两个电路,甲电路滑动变阻器电阻最大,电路电流最小,灯泡的功率最小,此时滑动变阻器的电压为U2甲=3.8V,R1两端电压为
所以灯泡两端电压为
灯泡的最小功率为
乙电路滑动变阻器接入电路阻值为零,电路电流最大,最大电流是0.3A,灯泡正常发光,灯泡的功率最大为
所以,灯泡的最小功率与最大功率之比
故D正确。
故选AD。
11.(2021·四川成都·一模)如图甲所示,电源电压9V保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,图乙是小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻R1的最大阻值为40Ω,定值电阻R2=10Ω,则( )
A.闭合S、S2,断开S1,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为12Ω
B.闭合S、S2,断开S1,小灯泡实际功率为1.6W时,滑动变阻器接入电路电阻为12.5Ω
C.闭合S、S1,断开S2,电路的最小功率为1.62W
D.闭合S、S1,断开S2,滑动变阻器的滑片Р在中点时,R2的功率为1.8W
【答案】BC
【详解】A.闭合S、S2,断开S1,灯泡L与R1串联,小灯泡正常发光时,小灯泡的电压为6V,功率为3W,通过小灯泡的电流为则R1的电压为3V,R1的阻值
故A选项不符合题意;
B.闭合S、S2,断开S1,灯泡L与R1串联,小灯泡实际功率为1.6W时,此时小灯泡的电压为4V,通过小灯泡的电流为
由串联电路电压特点可得,电阻R1的电压为5V,R1的阻值
故B选项符合题意;
C.闭合S、S1,断开S2,电路中的最大电阻为
电路中的最小电流为
电路的最小功率为
故C不符合题意;
D.闭合S、S1,断开S2,R1与R2串联,滑片P位于中点,此时R1为20Ω,R2为10Ω,总电阻
电路中的电流为
R2的功率为
故D不符合题意。
故选BC。
12.(2024·四川成都·一模)如图所示电路,电源电压恒为18V,滑动变阻器R标有“30Ω,0.6A”字样,定值电阻,小灯泡L标有“6V,3W”字样(设小灯泡L的灯丝电阻不随温度变化),电流表的量程为。在保证电路元件安全的条件下,下列说法正确的是(  )
A.闭合开关S、,断开开关时,移动滑动变阻器R的滑片P,使小灯泡L恰好正常发光,此时滑动变阻器R接入电路的阻值为24Ω
B.闭合开关S、,断开开关时,电路电流最大为3A
C.闭合开关S、,断开开关时,移动滑动变阻器R的滑片P,滑动变阻器R的最大功率为2.75W
D.闭合开关S、,断开开关时,移动滑动变阻器R的滑片P,滑动变阻器R两端的最小电压为7.2V
【答案】AD
【详解】A.闭合开关S、,断开开关时,电路为灯泡与和滑动变阻器串联的电路,移动滑动变阻器R的滑片P,使小灯泡L恰好正常发光,此时灯泡两端的电压为6V,电路中的电流为
滑动变阻器的阻值为
故A正确;
B.由A可知,灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以闭合开关S、,断开开关时,电路中最大电流为0.5A,故B错误;
C.闭合开关S、,断开开关时,电路为定值电阻与滑动变阻器串联的电路,滑动变阻器R标有“30Ω,0.6A”字样,所以电路中最大电流为0.6A,当滑动变阻器连入电路的阻值等于定值电阻的阻值时,滑动变阻器有最大功率,则最大功率为
故C错误;
D.闭合开关S、,断开开关时,电路中最大电流为0.6A,此时滑动变阻器连入电路的阻值最小,定值电阻两端的分压为
滑动变阻器R两端的最小电压为
故D正确。
故选AD。
13.(2024·四川成都·二模)物理小组用如图甲所示的电路对一个新型电阻R3(标有2.5V字样)进行了测量。电源电压恒定不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。当闭合开关S和S1,断开开关S2,将滑动变阻器R2的滑片P从一端移至另一端,测得电流表示数随电压表示数变化情况如图乙中的a线所示。当把电压表并联在R3两端,闭合开关S和S2,断开开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得电阻R3电流随电压变化情况如图乙中的b线所示。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为4V
B.R2的最大阻值为15Ω
C.R3正常工作时的电功率为0.6W
D.将电压表并联在R2两端,当闭合开关S和S2,断开开关S1时,为保证电路安全滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为4Ω~12Ω
【答案】BD
【详解】AB.当闭合开关S和S1,断开开关S2,由于R1和R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据乙图可知,当U1=0,I1=0.6A时,只有R1的简单电路,电源电压
U总=0.6A×R1
当U2=3V,I2=0.2A时,变阻器处于阻值最大处,滑动变阻器的最大值
电源电压
U总=0.2A×(15Ω+R1)
解得
U总=4.5V,R1=7.5Ω
故A错误,B正确;
CD.当把电压表并联在R3两端,闭合开关S和S2,断开开关S1,由于R3和R2串联,根据乙图可知,当U3=2.5V,I3=0.5A,电路中电流最大,R2最小,R2的最小值
R3正常工作时的电功率为
P3=U3I3=2.5V×0.5A=1.25W
根据乙图可知,当U4=1.5V,I4=0.25A,此时电路中电流最小,R2最大,R2的最大值
将电压表并联在R2两端,当闭合开关S和S2,断开开关S1时,为保证电路安全滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为4Ω~12Ω,故D正确,C错误。
故选BD。
14.(2022·四川成都·一模)如图所示,电源电压恒定为6V,灯L标有“6V2W”字样(灯丝电阻不变),,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,当、都断开且滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表示数为0.2A,则下列说法不正确的是(  )

A.的最大阻值为24Ω
B.当、都闭合时,电压表的示数为6V
C.当、都断开时,P向右调节,电流表示数变小,电压表示数变大
D.当、都断开时,在电路处于安全工作状态下,电路消耗的功率范围为1W~3.6W
【答案】BD
【详解】A.由可得,灯泡的电阻
当S1、S2都断开且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,灯泡L与R2串联,电流表测电路中的电流,由可得,电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的电阻
R2=R总-RL=30Ω-18Ω=12Ω
则滑动变阻器的最大阻值为24Ω,故A正确,不符合题意;
B.当S1、S2都闭合时,灯泡L与R1并联,电压表被短路,其示数为0V,故B错误,符合题意;
C.当S1、S2都断开时,灯泡L与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,P向右调节,滑动变阻器的阻值增大,根据串联电路电阻的特点可知,电路中的总电阻增大,所以电流表的示数减小。根据串联分压规律可知,滑动变阻器的阻值增大,其两端分得的电压增多,所以电压表的示数变大,故C正确,不符合题意;
D.当S1、S2都闭合时,灯泡L与R1并联,此时电路的总电阻最小,电路消耗的电功率最大,因并联电路中各支路两端的电压相等,且电源的电压和灯泡的额定电压相等,所以,电路消耗的最大功率
当S1、S2都断开时,灯泡L与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表的示数为3V时,灯泡两端的电压
UL'=U-U2=6V-3V=3V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
所以,此时电路的总功率最小,则
P小=UI'=6V×=1W
所以电路消耗的功率范围为1W~3W,故D错误,符合题意。
故选BD。
15.(2022·四川成都·二模)如图甲所示的电路,电源电压不变,L是标有“4V”字样的灯泡。定值电阻的阻值为60Ω,两个电流表的量程均为0~0.6A,电压表的量程为0~15V。图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图象。当S闭合,、断开,将滑片P移到滑动变阻器R的中点时,小灯泡L恰好正常发光,电压表示数为5V。下列说法正确的是(  )

A.电源电压为5V
B.滑动变阻器R的最大阻值为10Ω
C.移动滑片P,当灯泡L的功率为1W时,滑动变阻器R接入的阻值为16.25Ω
D.当S、、都闭合,为保证电路安全,滑动变阻器R消耗的最大功率为4.05W
【答案】CD
【详解】A.当S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,将滑片P移到变阻器R的中点时,小灯泡L恰好正常发光,此时灯泡两端的电压为4V,电压表示数为5V(即变阻器的电压为5V),由串联电路的电压规律知道,电源电压为
故A错误;
B.当S闭合,S1、S2断开,滑片P移到变阻器R的中点时,灯泡正常发光,由图乙知道,此时通过灯泡的电流为0.5A,因串联电路中各处的电流相等,则由知道,此时滑动变阻器接入电路的电阻
则滑动变阻器的最大阻值为
故B错误;
C.移动滑片P,当灯泡L的功率为1W时,由乙图知道,此时灯泡两端的电压为2.5V,电路中的电流为0.4A,根据串联电路的电压规律知道,此时滑动变阻器两端的电压为
由欧姆定律知道,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
故C正确;
D.当S、S1、S2都闭合,滑动变阻器和定值电阻并联,电流表A测干路中的电流,电流表A1测通过定值电阻R0的电流;两个电流表的量程均为0~0.6A,所以干路中的最大电流为
I总大=0.6A
通过定值电阻R0的电流为
根据并联电路电流特点知道,通过滑动变阻器的最大电流为
则滑动变阻器R消耗的最大功率为
故D正确。
故选CD。
16.(2023·四川成都·模拟预测)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω;开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为U1,R2消耗的功率为P2;当开关S1、S2、S3都闭合时,电压表的示数为U1′,R2消耗的功率为P2′,且电流表A1的示数为0.9A;已知U1∶U1′=1∶6,P2∶P2′=1∶9,下列结论正确的是( )

A.R3=20Ω
B.电源电压为6V
C.开关S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的总功率为0.8W
D.当开关S1、S2、S3都闭合时,P2′=1.8W
【答案】BD
【详解】B.当开关S1闭合,S2、S3断开时,三只定值电阻串联,电压表测量R1两端的电压;因串联电路中各处的电流相等,则此时电路中的电流为
则电阻R2消耗的功率
当开关S1、S2、S3都闭合时,三只电阻并联,电流表A1测量通过R1、R2的总电流,电流表A2测量整个电路的电流,此时电压表测R1两端的电压,也是测电源电压,即
U1′=U
此时通过R1的电流为
由并联电路的电流特点可知,通过R2的电流为
此时电阻R2消耗的功率
已知P2∶P2′=1∶9,即
已知
联立②③解得
U1=1V
U1′=6V
即电源电压U为6V,故B正确;
A.当开关S1闭合,S2、S3断开时,电路中的电流为
由题意和欧姆定律可得
化简可得
将U1=1V代入①式有
P2=(0.1A)2R2
当三只电阻并联时,R2消耗的功率为
因为
P2∶P2′=1∶9
所以,可得
解得
R2=20Ω

R3=50Ω﹣R2=50Ω﹣20Ω=30Ω
故A错误;
C.当开关S1闭合,S2、S3断开时,三只电阻串联,电路消耗的总功率为
P=UI=6V×0.1A=0.6W
故C错误;
D.开关S1、S2、S3都闭合时,三只电阻并联,R2消耗的功率为
故D正确。
故选BD。
17.(2023·四川成都·二模)如图所示,电源电压不变。当滑动变阻器的滑片P在A端,闭合开关S1、S2,断开开关S3、S4时,电流表的示数I1=1.5A,R2的功率为P2,然后把滑片P滑至AB中点,电流表的示数为I2,I1:I2=2:1;当把滑片P滑至B端时,闭合开关S1、S3,断开开关S2、S4,滑动变阻器的功率为1.8W;闭合开关S1、S2、S4,断开开关S3,把滑动变阻器的滑片P滑至A端时,电路的总功率为1.5P2,此时R1的功率为P1,则(  )

A.电源电压为15V
B.电阻R1:R2=2:1
C.电阻R1的功率P1为5.0W
D.滑动变阻器RAB的最大阻值为30Ω
【答案】AB
【详解】ABD.由电路图可知,当滑动变阻器的滑片P在A端,滑动变阻器接入电路的电阻为零,闭合开关S1、S2,断开开关S3、S4时,电路为R2的简单电路,电流表测电路中的电流,再把滑片P滑至AB中点时,滑动变阻器与R2串联,电流表测电路中的电流,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,有
则RAB=2R2;闭合开关S1、S2、S4,断开开关S3,把滑动变阻器的滑片P滑至A端时,R1、R2并联,电流表测干路电流,由P=UI可知
则有
I并=1.5I1=1.5×1.5A=2.25A
由并联电路的特点可知,此时通过R2的电流与电路为R2的简单电路时通过R2的电流相等,即
I2并=I2=1.5A
由并联电路的电流特点可知,此时通过R1的电流为
I1并=I并-I2并=2.25A-1.5A=0.75A
由欧姆定律可知,电阻R1、R2之比为
当把滑片P滑至B端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,闭合开关S1、S3,断开开关S2、S4,滑动变阻器、R1、R2串联,电流表测电路中的电流,由串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻为
R总=R1+R2+RAB=2R2+R2+2R2=5R2
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流为
由P=UI=I2R可知,滑动变阻器最大阻值为
则此时电路中的总电阻为
因此电源电压为
U=I串R总=0.3A×50Ω=15V
故AB正确,D错误;
C.根据可知,电阻R1的功率为
P1=UI1=15V×1.5A=22.5W
故C错误。
故选AB。
18.(2023·四川成都·二模)如图所示电路,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),为定值电阻,为滑动变阻器。当开关S、闭合,断开,滑片P位于a点(图中未标出)时,电压表和的示数之比为,电流表的示数为0.5 A,当滑片P位于最右端时,电压表和的示数之比为;当开关S、闭合,断开,滑片P位于最左端时,小灯泡L的实际功率为,电压表和的示数之比为(所有操作都在保证电路安全的情况下进行)。下列结论正确的是(  )

A.的最大阻值为30 Ω
B.电源电压为8 V
C.闭合S、,断开时,电路的最大功率为8 W
D.
【答案】AC
【详解】AB.由可知,灯泡的电阻为
当开关S、S2闭合,S1断开,滑片P位于最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,灯泡与R1串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测灯泡两端的电压,由串联电路的分压原理可知,R1与灯泡的电阻RL之比为
则R1的阻值为
当开关S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,由串联电路的分压原理可知,R1与滑片P位于a点时滑动变阻器接入电路的电阻R2a之比为
则滑片P位于a点时滑动变阻器接入电路的电阻为
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电源电压为
由电路图可知,滑片P位于最右端时,滑动变阻器R2接入电路的电阻最大,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器R2的最大阻值与R1之比为
则滑动变阻器R2的最大阻值为
故A正确,B错误;
C.当开关S、S1闭合,S2断开时,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,由P=UI可知,电源电压一定时,电路中的电流最大时,电路的功率最大,由欧姆定律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路中电流最大,由欧姆定律可知,电路中的最大电流为
电路的最大功率为
故C正确;
D.当开关S、S2闭合,S1断开,滑片P位于最左端时,由串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻为
电路中的电流为
则灯泡的电功率为
故D错误。
故选AC。
19.(2020·四川成都·二模)如图甲所示,两个电压表的量程都是0~15V,电流表的量程是0~0.6A,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,当滑片在两点间滑动时,绘制了电流表A的示数与电压表V1和V2的示数关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是(  )

A.电源电压为6V
B.该电路最大功率与最小功率之比为5∶2
C.AB为电流表A的示数与电压表V2的示数关系图像
D.滑动变阻器最大阻值到a点间取值范围为55Ω~12Ω
【答案】BD
【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,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;
A.当滑片位于a点时,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的电流I=0.5A,灯泡两端的电压UL=6V,变阻器两端的电压Ua=6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
U=UL+Ua=6V+6V=12V
故A错误;
D.由可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值
电路的最大功率
P大=UI=12V×0.5A=6W
当滑片位于右端时,变阻器接入电路中电阻最大,变阻器两端电压最大,电路中的电流最小,由图乙可知,电路的最小电流I'=0.2A,变阻器两端的电压UC=11V,滑动变阻器接入电路中的最大阻值
则滑动变阻器的取值范围为55Ω~12Ω。故D正确;
B.电路的最小功率
P小=UI′=12V×0.2A=2.4W
则最大功率和最小功率之比为
6W∶2.4W=5∶2
故B正确;
C.根据图像可知,当AB段的电压变大时,电流变大,BC段的电压变大时,电流变小,由串联分压规律可知,AB段为电流表A的示数与电压表V1的示数关系图像,故C错误。
故选BD。
20.(2023·四川成都·二模)如图所示,电源电压恒定,第一次,闭合S1、S2,断开S3,将滑动变阻器R2的滑片P2调到最下端,滑动变阻器R1的滑片P1从最左端滑到最右端,最终电流为I。第二次,闭合S3,断开S1、S2,把滑动变阻器R2的滑片P2下往上滑,滑到中点时电压表V2的读数为3V,P2移动到最上端时,电流为I′。两次操作中电流表随两电压表变化的关系图像如图乙所示。以安全为前提,下列描述正确的是(  )
A.R2的最大电阻为40Ω
B.电源电压为8V
C.前后两次操作的电流比I′∶I=2∶1
D.闭合任意开关和调节滑片位置,电流的最大电流与最小电流之差为0.5A
【答案】AC
【详解】B.第一次实验,闭合S1、S2,断开S3时,R1、R2串联,R1相当于定值电阻接入电路中,R2的滑片P2调到最下端,电流表测电路中电流;R1的滑片P1滑动过程中,总电阻不变,电源电压恒定,由知,电路中电流不变,即电流表示数不变;由图乙知,与U轴平行的为电流表A与电压表V1的示数变化图像,P1在左端时,V1测电源电压,此时V1示数最大,由图像知,电源电压U=6V,故B错误;
A.第一实验中,P1在右端时,V1测R2两端电压,此时V1示数最小,由图像知
UV1=UR2=4V
由串联电路的分压原理可得
所以
即,第二次实验,闭合S3,断开S1、S2,灯泡与R2串联,电压表V2测灯泡两端电压,乙图中上方的图线是滑片P2在不同位置电流表A与电压表V2的示数变化图像,R2的滑片P2在最上端时,只有灯泡连入电路中,此时灯泡两端电压最大为6V,电路中电流最大,所以
I′=IR2=0.2A
P2滑到中点时电压表V2的读数为3V,即灯泡电压UL=3V,由图像知,此时电路中电流
I=IL′=I2=0.15A
由串联电路特点和欧姆定律可得
解得:R2=40Ω,故A正确;
C.R1的最大值
由串联电路特点和欧姆定律可得,第一次实验时电路中电流
前后两次实验的电流比
I':I=0.2A:0.1A=2:1
故C正确;
D.根据题意闭合任意开关和调节滑片位置,当只闭合开关S2时,R2的滑片在最上端,调节滑片P1,使电路电阻最小,电路中有最大电流,为电流表的量程0.6A。
因为R2的最大阻值为40Ω,灯泡正常发光时的电阻为30Ω,且会随温度变化,R1的最大阻值为20Ω,故只闭合开关S3,滑片P2在最上端时有最大电阻,如果灯泡电阻小于20Ω,则闭合开关S1、S2,滑片P1在最左端时电路电阻最大为60Ω,电路中最小电流为
但灯泡电阻是变化的,所以不能确定是灯泡还是R1与R2串联时电路的电阻最大,故不能确定电路中的最小电流,故D错误。
故选AC。
21.(2022·四川成都·二模)如图所示,电源电压恒为4V,灯泡标有“4V 2W“字样(灯丝电阻不变),当S1、S2都闭合,且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,电流表示数为0.9A,此时灯泡的功率为P1;当S1、S2都断开时,灯泡实际消耗的功率为P2,且P2∶P1=1∶4,则下列计算正确的是(  )
A.电阻R1的阻值为6Ω
B.电阻R2的最大阻值为20Ω
C.当S1、S2都闭合时,电路消耗的最小功率为2.8W
D.当S1、S2都断开时,R1工作2min消耗的电能为30J
【答案】BC
【详解】B.当S1、S2都闭合时,R1短路,R2与灯泡L并联在电源两端,电流表测干路电流;此时灯泡连端的电压为4V,由题意可知,灯泡的额定电压是4V,所以此时灯泡正常发光,则
P1=PL额=2W
通过灯泡的实际电流
灯泡的电阻
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,通过滑动变阻器的电流
I2=I-IL=0.9A-0.5A=0.4A
由得,滑动变阻器R2连入电路的电阻
此时滑片P在中点,所以R2的最大阻值
R2=2R2′=2×10Ω=20Ω
故B正确;
C.当S1、S2都闭合时,R2与灯泡L并联,当滑动变阻器为最大阻值时,电路消耗的功率最小;则滑动变阻器R2的功率
并联电路各支路独立工作、互不影响,故灯泡的功率不变,仍然为PL额=2W,所以电路消耗的最小功率
P最小=PL额+P变=2W+0.8W=2.8W
故C正确;
A.当S1、S2都断开时,R1与灯泡L串联,已知P2∶P1=1∶4,则
由可得,灯泡两端电压
串联电路中的电流
由串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可知,R1两端的电压
U1=U-UL=4V-2V=2VR1的电阻
故A错误;
D.R1工作2min消耗的电能
W1=U1I′t=2V×0.25A×2×60s=60J
故D错误。
故选BC。
22.(2020·四川成都·一模)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“10Ω 1 A”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像,下列说法中正确的是(  )
A.电源电压为6 V
B.小灯泡的额定功率为2 W
C.整个电路的最小功率为0.9W
D.滑片在a点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比为1:5
【答案】AB
【详解】由电路图可知,变阻器R与灯泡乙串联,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
AC.当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I = 0.3A,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,因串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和,所以,由可得电源的电压
根据可知,电源电压不变,电路中电流最小时,电路消耗的电功率最小,则
故A正确,C错误。
BD.当滑片从最右端向左滑动到a点时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,由串联电路的分压特点可知,R两端的电压变小,灯泡两端的电压变大,当小灯泡恰好正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知,灯泡正常发光时的电流,变阻器两端的电压,此时小灯泡两端的电压为
小灯泡的额定功率为
滑片在a点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比为
故B正确,D错误。
故选AB。
23.(2018·四川成都·一模)如图所示电路,电源两端电压U保持不变,闭合开关S.当开关S1闭合时,电消耗的电功率P,电压表V1、V2的示数分别为U1和U2,开关S1断开时,电路消耗的电功率为P′,电压表V1,V2的示数分别为U1′,U2′,电阻R3的消耗的电功率为6W.已知电阻R1=2Ω,U1:U1′=3:2,U2:U2′=15:16.则下列判断正确的是
A.R3=6Ω,R1:R2=1:5 B.R2=10Ω,R2:R3=3:5
C.P=27W,P:P′=3:1 D.U=18V,P′=18W
【答案】AD
【分析】先根据题意画出两种情况下的等效电路图,根据电压表的示数和欧姆定律求出两电路的电流之比,再根据电压表的示数求出电阻、之间的关系,再根据电源的电压不变和的阻值求出其电阻的阻值,从而求出三电阻之间的关系;再根据欧姆定律结合图2求出电源的电压,最后根据PUI求出两种情况下电路的总功率和它们之间的关系.
【详解】闭合开关S,当开关闭合时,等效电路图如图1所示;开关断开时,等效电路图如图2所示;
由图1和图2可得,-----①; -----②;由①②可得:-----③;因电源的电压不变,则U,把和①③式代入得:;所以,;由图2可知,,所以代入①得,电源的电压为:U),P,,,故AD正确,BC错误.
故选AD.
24.(2024·四川成都·二模)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V 0.5A”字样(忽略灯泡电阻随温度的变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为140Ω,当只闭合S和,移动滑动变阻器的滑片P时,滑动变阻器两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,电流表示数变化了0.15A,则下列说法中正确的是( )
A.定值电阻与的比值为2∶1
B.定值电阻的阻值为20Ω
C.只闭合S和,在保证电路安全情况下,电流表示数变化范围为0.1A~0.4A
D.只闭合S和,在保证电路安全情况下,电压表示数变化范围为8V~15V
【答案】AD
【详解】A.只闭合S和S1,R0与R串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测串联电路中的电流。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,其两端电压由U1增大到2U1,则可得电源电压

②由①②式解得:。故A正确;
B.电流表示数变化了0.15A,由欧姆定律可得,电路中的电流分别为


将代入解得R0 =40Ω,故B错误;
C.只闭合S和S1时,R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当电压表为15V时,滑动变阻器能接入电路中的电阻最大,电流中的电流最小,最小电流为
此时滑动变阻器需接入电路中的阻值
则滑动变阻器全部接入电路中时,电路中的电流最小
电流表量程为0~0.6A,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流
则电路中最大电流为0.45A。只闭合S和S1,在保证电路安全情况下,电流表示数变化范围为0.1A~0.45A。故C错误;
D.只闭合S和S2,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测串联电路中的电流。灯泡正常发光时的电压UL=10V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压
U滑=U UL =18V 10V=8V此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电压表的示数最小。当电压表的示数最大U滑max =15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时灯泡两端的电压
此时电路中的电流最小,最小电流
滑动变阻器接入电路中的阻值
则只闭合S和S2,在保证电路安全情况下,电压表示数变化范围为8~15V。故D正确。
故选AD。
25.(2022·四川成都·二模)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。

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