2026年中考物理冲刺二十二【动态电路中电功率范围问题】精选题(冲刺30天)(含解析)

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2026年中考物理冲刺二十二【动态电路中电功率范围问题】精选题(冲刺30天)(含解析)

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2026年中考物理冲刺二十二【动态电路中电功率范围问题】精选题(冲刺30天)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(24-25九年级上·河北张家口·月考)如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是( )
A.只闭合,将P向左移动,电流表示数变小 B.闭合,将P向右移动,电压表示数不变
C.闭合,将P向左移动,消耗的功率增大 D.只闭合,将P向右移动,整个电路消耗的功率变大
2.(2026·陕西西安·三模)图-1是一水位监测装置电路,电路中电源电压保持不变,为定值电阻,是竖直放置的滑动变阻器(最大阻值为40Ω)。当水位变化时浮子可带动金属杆及滑片AP上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒工作人员水位达到警戒值(25cm)。图-2是接入电路的阻值R随水位的变化关系,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图-3所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为8V
B.当水位降低时,电流表和电压表的示数均增大
C.当水位到达警戒值(25cm)时,消耗的电功率为0.8W
D.若想降低水位的警戒值,可以在电路中串联一个定值电阻
3.(2026·黑龙江大庆·一模)如图甲所示,将定值电阻R1与规格为“40Ω,2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P,R2的电功率P与R2连入电路电阻之间的变化图像如图乙所示。下列选项正确的是(  )
A.电源电压U=20V
B.R1的阻值为10Ω
C.电路的最大功率28.8W
D.分别连入阻值为10Ω和40Ω时,滑动变阻器R2的功率不同
4.(2026·安徽六安·一模)如图甲所示是一款家用烟雾报警器的简化电路图,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中装有对着光敏电阻照射的激光发射器,电路中电源电压不变,为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如图乙所示(其中E是表示光照强度的物理量,单位为)。闭合开关S,当进入烟室的烟雾浓度逐渐增大时,下列说法正确的是(  )
A.光敏电阻的阻值减小 B.电流表的示数增大
C.电路消耗的总功率变大 D.电压表与电流表的示数的比值变大
5.(2026·湖南永州·一模)如图所示,电源电压为12V且保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S,当滑片P在a点时,电流表的示数为0.1A,R2的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置c(c点图中未画出)时,电压表的示数为4V。下列说法正确的是(  )
A.滑片P在a点时,R1的电功率为2W B.滑片P在b点时,R1的电功率为0.6W
C.滑片P在c点时,R2的电功率为1.6W D.滑片P在c点时,电路的总功率为4W
6.(25-26九年级下·全国·课后作业)图甲中电源电压保持不变,为滑动变阻器。闭合开关S,滑片从端移到端的过程中,电压表示数与电流表示数的关系如图乙,不计温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为4V B.小灯泡的电阻为
C.小灯泡的最小功率为0.6W D.电路的最大功率为3.6W
7.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)如图所示的电路,电源电压恒为3V,小灯泡L上标有“2V,1W”字样(忽略灯丝电阻的变化),滑动变阻器R规格为“20Ω,1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”。闭合开关S。在不损坏电路元件情况下,下列选项正确的是( )
A.电路中最大电流为0.6A B.电路的最大功率为2.25W
C.电压表示数变化范围为0.5~2V D.滑动变阻器阻值变化范围为0~20Ω
8.(24-25九年级下·江苏南通·期中)在测量小灯泡L电阻的实验中,小兵连接的电路如图所示。滑动变阻器R的滑片P从最左端移至最右端过程中,V与A示数间的关系如图乙,小灯泡L的额定电压为2.5V。则下列说法错误的是(  )
A.R的最大阻值为25Ω B.小灯的额定功率为0.625W
C.当R=7.5Ω时,R和L的功率相等 D.当P灯=0.3W时,电路10s内消耗电能60J
9.(2025·广东深圳·二模)如图甲所示,电源电压为4V且保持不变,滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”。灯泡L的额定电流为0.25A,其电流随电压变化的图象如图乙所示。闭合开关S,移动滑片P,在保证电路安全的情况下,则(  )
A.灯泡正常发光时的电阻是7.5Ω B.灯泡正常发光1min消耗的电能是60J
C.电路的总功率最大为1W D.当电流表的示数为0.2A时,滑动变阻器连入电路的阻值是12Ω
10.(2025·广东深圳·二模)小圳利用实验室的器材连接了如图甲所示的电路,并用两个电压表分别测量灯泡两端的电压U1,和滑动变阻器两端的电压U2。在元件安全的情况下,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑至m点,两电压表示数随电流表示数的变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.a曲线是U2随电流的变化关系图线 B.电源电压为6V
C.当滑片在m点时,灯泡的电阻为5Ω D.滑片P移动过程中电路的最大功率为3.75W
11.(2026·云南昭通·一模)在如图甲所示的电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。闭合开关后,移动滑片从一端至另一端的过程中,变阻器的电功率与其接入电路的电阻的关系图像如图乙所示。下列分析不正确的是(  )
A.电源电压为6V B.电压表示数的变化量为3V
C.定值电阻R的最小功率为0.4W D.整个电路的功率变化量为2.4W
12.(25-26九年级下·重庆·月考)如图甲所示是水温控制电路,电源电压为6V,电压表测量范围为0~15V,电流表测量范围为0~0.6A,滑动变阻器R 的规格为“20Ω1A”,加热器的额定电压为4V,图乙是加热器电流与电压的变化图像。在电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是(  )
A.加热器的额定功率为3W B.电路允许通过的最大电流为0.6A
C.滑动变阻器 R 的取值范围为5Ω~20Ω D.滑动变阻器R=15Ω时,加热器的功率为0.45W
13.(2026·江苏南京·模拟预测)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、,断开,滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、,断开,再将滑动变阻器的滑片继续向左滑动到最左端;两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是(  )
A.电源电压是9V B.定值电阻的阻值是15Ω
C.小灯泡的额定功率是3W D.滑动变阻器最大阻值是25Ω
14.(2025·安徽淮北·三模)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表的示数随滑动变阻器接入电路的阻值变化的关系如图乙所示。下列说法中错误的是( )
A.在滑片P从最左端向最右端滑动的过程中,电流表的示数变大
B.在滑片P从最左端向最右端滑动的过程中,电压表与电流表的示数之比变小
C.当滑片P在最左端时,电压表的示数为4.9 V
D.电路消耗的最大功率为7.2 W
二、多选题
15.(2026·辽宁铁岭·二模)如图电路电源电压为,闭合开关,在最大可调范围调节变阻器,绘制了电流表示数与滑动变阻器接入阻值的关系图像。下列说法正确的是(  )
A.变阻器连入阻值为时,滑片位置在时左侧 B.通过滑动变阻器的最大电流为
C.与的比值大于1.6 D.电路的最大功率为瓦
16.(2026九年级·黑龙江绥化·专题练习)如图所示,电源电压不变,当开关、都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关断开,闭合,电流表的示数为0.3A。下列说法不正确的是(  )
A.电源电压为8V B.电阻的阻值为6Ω
C.两表位置互换前,通过电阻的电流为0.6A D.两表位置互换后,电阻与电阻的功率之比为
三、填空题
17.(2026·陕西宝鸡·一模)如图甲所示电路,电源电压保持不变,小灯泡上标有“3V *W”字样(被磨损),为定值电阻。先闭合开关S、,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,作出电流表与电压表示数的关系图线,再闭合开关S、,也将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,作出电流表与电压表示数的关系图线,两图线如图乙所示。由图可知,图线______(选填“a”或“b”)是闭合开关S、时作出的,电源电压为______V,滑动变阻器R的最大阻值为______Ω,当滑动变阻器的滑片在最左端时,同时闭合开关S、、,电路的总功率为______W。
18.(2026·陕西咸阳·二模)如图甲所示电路,电源电压保持不变,小灯泡上标有“3V *W”字样(被磨损),R1为定值电阻。先闭合开关S、S1,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,作出电流表与电压表示数的关系图线,再闭合开关S、S2,也将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,作出电流表与电压表示数的关系图线,两图线如图乙所示。则电源电压为______V,滑动变阻器R的最大阻值为______Ω,当滑动变阻器的滑片在最左端时,同时闭合开关S、S1、S2,电路的总功率为______W。
19.(25-26九年级上·江苏扬州·期末)如图甲是酒精浓度检测仪的原理图,为气敏电阻,阻值随酒精气体浓度变大而减小,为定值电阻,电源电压为9V且不变。当酒精浓度从0到逐渐变大时,电压表示数与电流的关系如图乙。闭合开关,当酒精气体浓度变大时,电流表示数_________(选填“变大”“变小”或“不变”);=_________。当电流表示数为0.2A时表示酒驾,此时消耗的电功率是_________W。
四、实验题
20.(25-26九年级上·江苏徐州·期末)如图甲是小明“测量小灯泡功率”的实验电路,电源电压3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时,图中导线a端应与电压表上标有数字______(3/15)的接线柱相连;
(2)闭合开关前,应将滑片P置于______端(A/B);
(3)实验时无论怎么移动滑片P,小灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表有示数,原因可能是______(写出一种即可);
(4)若要测量灯泡的额定功率,应移动滑片P,使电压表的示数为______V时,记下电流表的示数;
(5)根据实验数据画出图像,如图乙所示,小灯泡正常发光时额定电流为______A,则小灯泡的额定功率______W;
(6)有两只灯泡,与实验中的灯泡规格相同,将它们串联在2.5V电路中,两只灯泡消耗的总功率(  )
A.大于 B.等于 C.小于 D.等于
21.(2026·安徽黄山·一模)在“探究电功率与电流关系”的实验中,小博连接了如图甲的电路,电源电压保持6伏不变。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整;
(2)闭合开关S后,小博马上记录了两个表的数据,然后开始移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,根据所记数据绘制了电阻R的电功率随电流变化的曲线A(如图乙),则滑动变阻器最大阻值至少是_____ ;
(3)小博在某次实验中,发现电压表示数为2V时电流表表盘如图丙所示,通过计算可知,此时电阻R的实际功率为_________W;
(4)小博接着根据实验数据又画出了电路总功率随电流变化的曲线B(如图乙),根据乙图可知,滑动变阻器功率随电流的变化规律及分析理由分别是_________。
五、计算题
22.(2026·安徽黄山·一模)如图所示,电源电压为6V恒定不变,灯泡L标有“3V 0.9W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”的字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
(1)求灯泡L正常发光时的电阻;
(2)当S1、S2均闭合,S3接b,滑动变阻器滑片移到最大阻值处时,电流表示数为0.42A,求R1的阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,求整个电路的最大电功率。
23.(2026·四川德阳·模拟预测)如图甲是定值电阻和标有“8V 8W”灯泡L的关系图像。如图乙所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为。当开关S、S2闭合,开关S1断开,将滑动变阻器的滑片P滑到b端时,灯泡的实际功率为1W。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)灯泡的实际功率为时,滑动变阻器产生的热量;
(3)当开关S、S1、S2同时闭合,调节滑片P,计算电路消耗的最大功率。
24.(2026·陕西西安·一模)如图甲所示是小明家的电取暖器,其电路简图如图乙所示,额定电压为220V,电热丝R1的阻值为44Ω且不随温度变化。
(1)若电取暖器中装有5kg的导热油,导热油的温度由10℃升高到50℃吸收的热量是多少?[导热油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)]
(2)该电取暖器正常工作30 min消耗的电能是多少?
(3)小林用甲“6 A 176 Ω”、乙“4 A 220 Ω”两个电位器的其中一个对电路进行改装,如图丙所示,使电取暖器的实际加热功率可从额定功率开始逐步调低,以满足日常不同的使用情形。请计算说明,为保证电路元件安全,他应选取哪个电位器?并计算电取暖器正常工作时加热功率的调节范围是多少
25.(2026·湖南邵阳·二模)小哲同学在“大阅读”中知道,为应对全球气候变化对农业设施的影响,我国科研团队在西北干旱地区搭建了“智慧温室”实验基地。受“智慧温室”的启发,小哲设计了一个电热保温器,其电路如图所示,保温器内有一加热灯泡L,标有“20 V 5 A”的字样,将其接入电压恒为的电源两端(不计温度对灯泡电阻的影响)。
(1)求灯泡L正常工作时的电阻;
(2)求灯泡L正常工作时的电功率;
(3)环境温度不同时,对应的电热保温器的需求不同。小青和小红同学在保证电路安全的条件下,根据不同情况的需要分别对小哲设计的原电路进行了改造。小青在原电路中并联一个滑动变阻器R1,当电路最小总功率为P1时,通过R1的电流为I1;小红在原电路中串联一个滑动变阻器R2,当电路最小总功率为P2时,通过R2的电流为I2,且,。求R1、R2的最大阻值。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
《2026年中考物理专题二十二【动态电路中电功率范围问题】必刷题(冲刺30天)》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C D C D C D C D
题号 11 12 13 14 15 16
答案 B D D C ACD ABC
1.B
【难度】0.85
【详解】A.只闭合时,与串联,电流表测电路中的电流。将P向左移动,接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小。根据欧姆定律知,电源电压不变,总电阻变小,所以电路中的电流变大,即电流表示数变大,故A错误;
B.闭合时,和电压表被短路,电路为的简单电路,电压表无示数,所以将向右移动时,电压表示数不变,始终为0,故B正确;
C.闭合时,电路为的简单电路,消耗的功率。由于电源电压和的阻值都不变,所以消耗的功率不变,故C错误;
D.只闭合时,与串联,将向右移动,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大。根据知,电源电压不变,总电阻变大,所以整个电路消耗的功率变小,故D错误。
故选B。
2.C
【难度】0.65
【详解】A.由图1可知,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压。由图2可知,水位时,滑动变阻器阻值为,此时电路中只有定值电阻,电路电流最大,由图3可知,电路中电流最大为,电压表示数为,故电源电压为,由可知
故A错误;
B.当水位降低时,滑片P向下移,滑动变阻器阻值变大,根据串联电路的分压定律,此时定值电阻两端电压变小,电压表示数变小,电路总电阻变大,电路电流变小,电流表示数变小,故B错误;
C.当水位到达警戒值时,由图2可知,此时滑动变阻器的阻值为,电源电压为,定值电阻两端电压为
定值电阻消耗的电功率为
故C正确;
D.若想降低水位警戒值(即让滑动变阻器更大时触发警戒),此时阻值增大,若串联一个定值电阻,总电阻进一步增大,电流会更小,而警戒值对应的电流是固定的,因此不能通过串联定值电阻实现,故D错误。
故选C。
3.C
【难度】0.53
【详解】AB. 根据,串联电流,取图乙两组数据: 当时,,得: ······①
当时,,得: ······②
两式联立化简,解得:,
故AB错误;
C.电源电压恒定,根据,总电阻越小,总功率越大。当滑动变阻器接入电阻为时,总电阻最小,总功率最大: ,故C正确;
D.由图乙可知,接入和时,滑动变阻器的功率均为,功率相同,故D错误。
故选C。
4.D
【难度】0.65
【详解】A.当进入烟室的烟雾浓度逐渐增大时,光照强度减小,对应乙图可知光敏电阻的阻值增大,故A错误;
B.光敏电阻的阻值增大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律,电流表示数变小,故B错误;
C.光敏电阻的阻值增大,电路的总电阻变大,电路消耗的总功率为,总功率变小,故C错误;
D.电压表与电流表的示数的比值即为光敏电阻的阻值,阻值变大,故D正确。
5.C
【难度】0.65
【分析】明确串联电路的电压、电流规律,准确区分各部分电压、电流的对应关系。计算电功率时,注意选择与已知条件匹配的公式。滑片在不同位置时,滑动变阻器接入电阻的变化要分析准确,尤其是a、b点对应的阻值情况。
【详解】与滑动变阻器串联,电流表测电路总电流,电压表测两端电压,电源电压保持不变。滑片在点时,电流,功率
由得两端电压
两端电压
定值电阻的阻值
A.滑片在点时,的功率,故A错误;
B.滑片在点时,滑动变阻器接入电阻为,电路只有,的功率,故B错误;
C.滑片在点时,两端电压
两端电压
此时电路电流
的电功率,故C正确;
D.滑片在点时,电路总功率,故D错误。
故选C。
6.D
【难度】0.65
【详解】AB.由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,滑片从端移到端的过程中,滑动变阻器的电阻变小,由串联电路知识和欧姆定律可知电流变大。由图乙可知,电路中的最小电流为0.2A,此时滑片在端,滑动变阻器两端的电压为4V,电源电压…①
滑片在端时,电路为小灯泡的简单电路,此时电路中为最大电流0.6A,电源电压:…②
由①②解得,,故AB错误;
C.因小灯泡的电阻不因温度变化,由可知,电路中的电流越小,小灯泡的电功率越小,所以滑片在端时,小灯泡的最小功率
故C错误;
D.由上述分析,电路中的最大电流,则总电路的最大功率
故D正确。
故选D。
7.C
【难度】0.65
【详解】如图,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,电流表测电路中电流。
A.小灯泡的字样“”,小灯泡的额定电流,,所以电路中的最大电流为,故A错误;
B.根据可知,当电压一定时,电流越大,电路中的电功率越大,当电路中的电流为时,电路中的最大功率,故B错误;
CD.小灯泡L的字样“”,根据得小灯泡的电阻
由小灯泡字样“”,小灯泡的额定电压小于,所以电压表的最大示数为时,滑动变阻器接入阻值最小,此时滑动变阻器两端的电压
通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器接入电路中的阻值
当滑片P移到最大阻值端时,电路中的总电阻
电路中的电流
此时通过小灯泡的电流最小,小灯泡两端的电压最小,最小电压
所以电压表示数的变化范围是,滑动变阻器阻值的变化范围是,故C正确,D错误。
故选C。
8.D
【难度】0.65
【详解】A.如图灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡电压。当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电阻为0,此时电路中只有小灯泡,电压表测电源电压,由图乙可知,电源电压。
当滑片在最左端时,滑动变阻器接入的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,最小电流,此时小灯泡两端电压。根据串联电路电压特点,此时滑动变阻器两端电压
滑动变阻器的最大阻值
故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,当时,通过小灯泡的电流。小灯泡的额定功率
故B正确,不符合题意;
C.灯泡和滑动变阻器串联,通过灯泡和滑动变阻器的电流相等,如果R和L的功率相等,根据,灯泡和滑动变阻器的电压相等,故此时
由图乙可知,此时电路电流为0.2A,故滑动变阻器阻值
故C正确,不符合题意;
D.当P灯=0.3W时,由图乙可知,此时小灯泡电压为1.5V,电路电流为0.2A,故电路10s内消耗电能
故D错误,符合题意。
故选D。
9.C
【难度】0.65
【详解】A.灯泡L的额定电流即正常发光时的电流为0.25A,由乙图像可知,灯泡正常发光时的电压为2.5V,灯泡正常发光时的电阻是
故A错误;
B.灯泡正常发光1min消耗的电能是
故B错误;
C.在保证电路安全的情况下,电路中的电流不能超过灯泡的额定电流即最大电流为0.25A,电路的总功率最大为
故C正确;
D.由于灯泡与滑动变阻器串联,电流相等,电流表测串联电路的电流,当电流表的示数为0.2A时,灯泡和滑动变阻器的电流都为0.2A,由乙图像可知,灯泡两端的电压为1.5V,根据串联分压规律可知,滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器连入电路的阻值是
故D错误。
故选C。
10.D
【难度】0.65
【详解】A.由电路图可知,滑片P从最右端向左滑至m点,接入电阻变小,根据串联分压的关系可知,此时滑动变阻器两端电压变小,电路中电流变大,由图乙可知,b曲线是U2随电流的变化关系图线,故A错误;
B.由串联电路电压关系可知,电源电压,当电流为0.2A时,电源电压,故B错误;
C.由题意得,当滑片在m点时,电路中电流为0.5A,此时滑动变阻器两端电压为2.5V,所以灯泡两端电压
灯泡的电阻,故C错误;
D.由可得,当电路中电流最大时,电路的功率最大,所以,故D正确。
故选D。
11.B
【难度】0.4
【分析】由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。该题需先根据图乙中两组变阻器功率与电阻的对应数据,结合串联电路规律列方程,求出电源电压和定值电阻阻值;再据此算出滑片在两端时电压表的示数差、电路最小电流及对应功率,进而判断功率变化量。
【详解】A.根据滑动变阻器功率公式 ,代入图乙的两个已知点:当时,则,当时,则,两式联立解得:,,故A正确,不符合题意。
B.滑动变阻器接入范围为:当时,电压表示数;当时,电路电流
电压表示数
电压表示数变化量,故B错误,符合题意。
C.定值电阻功率,电流最小时功率最小:电流最小为(最大时),则最小功率,故C正确,不符合题意。
D.当时,电流最大
此时有最大功率
当时,电流最小,最小功率
功率变化量,故D正确,不符合题意。
故选B。
12.D
【难度】0.49
【详解】AB.结合图乙可知,加热器额定电流为0.5A,加热器额定功率
电路允许通过的最大电流不能超过加热器额定电流0.5A,故AB错误;
C.电路允许通过的最大电流,此时电路总电阻
加热器正常工作,其电阻
滑动变阻器R接入电路的最小电阻
滑动变阻器接入电路电阻越大,电路中电流越小,所以滑动变阻器可以接入的最大阻值为20Ω,滑动变阻器R取值范围为4Ω~20Ω,故C错误;
D.图乙中加热器通过的电流为0.3A,其两端电压为1.5V,加热器的实际功率
此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器电阻,故D正确。
故选D。
13.D
【难度】0.3
【分析】本题的第一个关键是能利用U-I图像特点,判断出定值电阻、小灯泡对应的图像,进而利用欧姆定律相关知识计算出电阻R2、电源电压和滑动变阻器接入电路的最大电阻;第二个关键是利用滑动变阻器滑片的位置不变,将小灯泡正常发光时、定值电阻刚接入电路时滑动变阻器接入电路中的电阻相等,利用欧姆定律相关知识计算出小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路中的电阻,再利用欧姆定律、电功率的相关知识计算出小灯泡的额定功率。
【详解】如图甲所示,闭合开关S、,断开时,L与R1串联接入电路,电压表测量L两端电压,电流表测量电路中的电流;闭合开关S、,断开,R2与R1串联接入电路,电压表测量R2两端电压,电流表测量电路中的电流。
由图乙可知,图像中的直线,表示电阻阻值不变,即对应的电阻是定值电阻,即是定值电阻R2的U-I图像;图像中的曲线,表示电阻会改变,不是定值,即是小灯泡L的U-I图像。
AB.闭合开关S、,断开,R2与R1串联接入电路,如图乙中的直线可知,当定值电阻两端电压为4V时,电路中的电流为0.4A,则定值电阻R2的阻值
滑动变阻器的滑片到最左端时,滑动变阻器没有接入电路,电路是只有R2的简单电路,此时电路中总电阻最小,电路中电流最大,由图乙可知,此时电路中的电流为0.6A,则电源电压
故AB错误;
CD.闭合开关S、,断开,因为滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光,此过程中滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小,电路中的总电阻逐渐变小,电流逐渐变大,故图乙中(1V,0.2A)的点是滑动变阻器滑片在最右端时对应的数据,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,(3.5V, A)的点是小灯泡的正常发光时对应的数据。
由题中“保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S、,断开”可知,点(3.5V, A)与点(4V,0.4A)对应的电路中,滑动变阻器接入电路中的阻值相等。
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,其两端电压
则滑动变阻器接入电路的最大电阻
开关S、闭合,开关断开,且滑动变阻器滑片没有开始移动时,电路中的总电阻
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
则小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的电阻也为
小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压
小灯泡正常发光时,通过滑动变阻器的电流
小灯泡正常发光时,通过小灯泡的电流
小灯泡的额定功率
故C错误,D正确。
故选D。
14.C
【难度】0.26
【分析】先分析电路为串联,结合电压-电阻图象的坐标点、欧姆定律计算出定值电阻的阻值和电源电压,最大电功率时滑动变阻器阻值为零。
【详解】AB.由题图甲可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器滑片向右滑动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻,所以电压表与电流表示数之比变小,电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的读数变大,故AB正确,不符合题意;
C.由图乙可知,当滑动变阻器的电阻为时,其两端的电压为3V,通过电路的电流为
则电源电压为 ①;
当滑动变阻器的电阻为时,其两端的电压为4V,通过电路的电流为
则电源电压为 ②;
联立①②得,,
当滑片P在最左端时,,通过电路的电流为
电压表的示数为,故C错误,符合题意;
D.当滑动变阻器的电阻为零时,电路消耗的功率最大,电路消耗的最大功率为,故D正确,不符合题意。
故选C。
15.ACD
【难度】0.6
【详解】A.因为时电流小于时电流,根据欧姆定律可知,滑片向左,阻值变小,所以变阻器连入阻值为时,滑片位置在时左侧,故A正确;
B.图中干路电流最大为,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小于,故B错误;
C.因为两电阻并联,两端电压相等且不变,所以大小不变,变阻器连入阻值为时,变阻器的电流为
变阻器连入阻值为时,变阻器的电流为
两个公式可得
因,分母小于,,所以与的比值大于,故C正确;
D.由得,干路电流最大为,电路的最大功率为
故D正确。
故选ACD。
16.ABC
【难度】0.65
【详解】A.当、都闭合时: 与并联,电压表测电源电压,因此电源电压 ,故A错误,符合题意。
B.电流表测支路的电流,,由欧姆定律得 ,故B错误,符合题意。
C.表位置互换后,断开、 闭合时: 与 串联,电流表示数,总电阻 ,因此 ; 位置互换前,并联在电源两端,电压为,因此通过 的电流 ,故C错误,符合题意;
D.位置互换后,、 串联,电流处处相等,功率,因此功率之比: ,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
17. a 3 5 2.4
【难度】0.65
【详解】[1]闭合开关S、时,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡电压。灯泡的电阻随温度升高而增大,因此图线是曲线;闭合开关S、时,定值电阻与滑动变阻器R串联,电压表测电压,是定值电阻,I U图线是直线。 因此图线a是闭合S、时作出的。
[2]当滑动变阻器的滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路为只有小灯泡,或定值电阻的简单电路,电压表的示数等于电源电压,由图乙可知,图线a、b的最大电压均为3V,所以电源电压。
[3]当闭合开关S、,滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,此时小灯泡两端的,电路中的电流,根据串联电路的电压特点,可得滑动变阻器两端的电压
根据欧姆定律,可得滑动变阻器的最大阻值
[4]当滑动变阻器的滑片在最左端、同时闭合开关S、、时,滑动变阻器接入电阻为0,小灯泡与定值电阻并联,并联电路各支路电压等于电源电压。由图乙可知,当电压为3V时,通过小灯泡的电流,对于定值电阻,由图线b可知,当电压时,电流,根据并联电路的电流特点,可得干路电流
根据电功率公式,可得电路的总功率
18. 3 5 2.4
【难度】0.59
【详解】[1]当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路为只有小灯泡,或定值电阻的简单电路,电压表的示数等于电源电压,由图乙可知,图线a、b的最大电压均为3V,所以电源电压。
[2]当闭合开关、,滑动变阻器的滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,此时小灯泡两端的,电路中的电流,根据串联电路的电压特点
可得滑动变阻器两端的电压
根据欧姆定律,可得滑动变阻器的最大阻值
[3]当滑动变阻器的滑片在最左端、同时闭合开关、、时,滑动变阻器接入电阻为0被短路,小灯泡与定值电阻并联,并联电路各支路电压等于电源电压,不存在滑动变阻器分压的情况。
由图乙可知,当电压为3V时,通过小灯泡的电流,对于定值电阻,由图线b可知,当电压时,电流,根据并联电路的电流特点,可得干路电流
根据电功率公式,可得电路的总功率
19. 变大 20 1
【难度】0.65
【详解】[1]由图甲可知,定值电阻和气敏电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。由题意可知,气敏电阻的阻值随酒精浓度变大而减小,故当酒精浓度从0到逐渐变大时,气敏电阻的阻值变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路电流变大,故电流表示数变大。
[2]由图像可知,R1的电阻为
[3]当电流表示数为0.2A时表示酒驾,由欧姆定律可知,此时定值电阻两端的电压为
由串联电路电压特点可知,气敏电阻两端的电压为
则此时R2消耗的电功率为
20.(1)
(2)
(3)灯泡断路
(4)
(5)
(6)A
【难度】0.65
【详解】(1)小灯泡的额定电压为,故电压表选用测量范围与灯并联,连接电路时,图中导线端应与电压表上标有数字的接线柱相连。
(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器应移至阻值最大处,即应将滑片置于端。
(3)实验时无论怎么移动滑片,小灯泡始终不亮,电流表无示数,则电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则原因可能是灯泡断路。
(4)灯泡在额定电压下正常发光,若要测量灯泡的额定功率,应移动滑片,使小灯泡两端电压达到额定电压,电压表的示数为时,记下电流表的示数。
(5)[1][2]根据图像知,小灯泡正常发光的电压为时,额定电流。小灯泡的额定功率
(6)有两只灯泡,与实验中的灯泡规格相同,将它们串联在电路中,由分压原理,两灯的电压相等,根据串联电路电压的规律,每个灯的电压为,每个灯的实际电压为额定电压的,根据,在电阻不变时,电功率与电压的平方成正比,灯的功率为额定功率的,但因灯的电阻随温度的降低而变小,故灯的实际电压为额定电压的时,每个灯的实际电阻小于灯正常发光时的电阻,每个灯的实际功率大于灯的额定功率的,故两灯的实际功率之和应大于,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
21.(1)
(2)50
(3)0.6
(4)随着电流变大,滑动变阻器的功率先变大后变小,理由:根据P变阻器=P总—P电阻器可知,在图中作出横轴的垂线,分别与图线A、图线B相交,两个相交点之间的线段,反映的是滑动变阻器的功率。从图中可看出随着电流的变大,反映滑动变阻器的功率的这条线段是先变长后变短。
【难度】0.51
【详解】(1)滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中,且闭合开关前,滑动变阻器的滑片在阻值最大处,故滑动变阻器接右下接线柱,如图所示:
(2) 由实物图知定值电阻与滑动变阻器串联,当滑动 变阻器接入电路的电阻最小时电路中的电流最大, 由图乙知电路中的最大电流为0.6A,此时滑动变阻 器接入电路的电阻为零,则定值电阻的阻值为
由题意,闭合开关后,滑动变阻器在最大阻值处,此时电路电流最小,由图乙,可知最小电流,电路总电阻
因此滑动变阻器最大阻值
(3)电流表选用量程,分度值为0.02A,读数得电流I=0.3A;已知两端电压,因此实际功率
(4)略。
22.(1)10Ω
(2)20Ω
(3)3.6W
【难度】0.52
【详解】(1)由公式及可得,则正常发光时灯泡电阻
(2)当S1、S2闭合,S3接b时,R1、R2并联,电流表测干路电流,此时, 根据并联电路电流规律可知,此时电路中总电流, 即,解得
(3)根据可知,总电压U恒定,当总电流最大时,电路总功率最大。灯泡的额定电流为
电流表量程为0~0.6A,故电路的最大电流为,即当S1、S2均闭合,S3接b,灯泡被短路,R1、R2并联时,电路总电流可为0.6A。整个电路最大功率
23.(1)
(2)
(3)
【难度】0.61
【详解】(1)已知灯泡额定电压,额定功率,根据电功率公式变形得:
(2)当开关S、闭合,断开,滑片P滑到端时,滑动变阻器的阻值为最大阻值,灯泡L与滑动变阻器串联。已知灯泡实际功率,结合图甲图像可得,此时,电路电流,满足,符合题意。
通电时间,根据焦耳定律可得滑动变阻器产生的热量:
滑动变阻器两端电压
根据串联电路电压规律得电源电压。
(3)当开关S、、同时闭合,滑动变阻器接入电阻为0,定值电阻与灯泡L并联,此时电路总电阻最小,总功率最大。由图甲可知,定值电阻在时,电流,根据欧姆定律得:
并联电路各支路电压等于电源电压,因此和L两端电压均为,等于灯泡额定电压,灯泡正常发光,功率。定值电阻的功率
电路总功率为并联支路功率之和
24.(1)4.2×105J
(2)1.98×106J
(3)应选取“6 A 176 Ω”,44W-1100W
【难度】0.52
【详解】(1)温度变化
吸收的热量为
(2)工作时间为
额定功率为
消耗的电能为
(3)改装后,电热丝与电位器串联,当电位器接入阻值为0时,电路电流最大,最大电流为
由于,为保证电路安全,应选取允许最大电流为6A的甲电位器“6 A 176 Ω”
当甲电位器接入最大阻值176Ω时,总电阻为
此时电路电流最小,最小电流为
此时实际加热功率最小,最小功率为
正常工作时最大加热功率为额定功率为1100W,故加热功率的调节范围为44W-1100W。
25.(1)4Ω
(2)100W
(3)5Ω,16Ω
【难度】0.55
【分析】滑动变阻器与灯泡并联,由可知,当滑动变阻器接入电路中阻值最大时电路中的电功率最小;滑动变阻器与灯泡串联,由可知,当电路电流最小时电路中电功率最小,此时需滑动变阻器接入电路中的阻值最大。
【详解】(1)灯泡正常工作时的电阻
(2)灯泡正常工作的电功率
(3)滑动变阻器R1与灯泡L并联,电路总功率;滑动变阻器R2与灯泡L串联,电路总功率。已知,即,则
解得,。R1最大阻值
串联电路总电阻
R2最大阻值
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

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