四川省南充市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03电磁学(电流和电路、电压和电阻、欧姆定律)(含解析)

四川省南充市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-03电磁学(电流和电路、电压和电阻、欧姆定律)
一、单选题
1.(2022·四川南充·统考中考真题)某兴趣小组用一根电阻为R的镍铭合金电阻自制了一台电烘箱,下列说法正确的是(  )
A.由公式得知,R与U成正比,与I成反比
B.电阻丝中的电流是正电荷定向移动形成的
C.换档减小接入电路的电阻丝长度,电烘箱的功率减小
D.电烘箱工作时是将电能转化为内能
2.(2021·四川南充·统考中考真题)如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,下列关于该装置的说法错误的是(  )
A.若电流表读数增大,R接入电路的电阻减小
B.若电流表读数增大,表明油量增多
C.若电流表读数减小,电阻的功率减小
D.若电流表读数减小,滑动变阻器R两端的电压减小
3.(2020·四川南充·统考中考真题)如图所示电路,当闭合开关,灯泡正常发光,滑动变阻器滑片向右移动时,下列说法正确的是(  )
A.灯L亮度变暗
B.电压表V与电流表A1,示数之比不变
C.电路的总功率变小
D.电压表示数变大
二、多选题
4.(2022·四川南充·统考中考真题)某同学在实验室连接了如图所示的电路,开关S闭合后,滑动变阻器滑片从a端向b端滑动过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表A的示数会增大 B.电压表V3的示数会增大
C.三个电压表的示数之和变小 D.电压表V3与电流表A的示数比值在减小
5.(2021·四川南充·统考中考真题)如图所示,电源电压恒为,电流表量程为“”,电压表量程“”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“”、“”字样。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中正确的是(  )
A.电流表的示数变化范围是
B.电压表的示数变化范围是
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
D.滑动变阻器的最大电功率
6.(2020·四川南充·统考中考真题)如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是(  )
A.R0的阻值为10Ω
B.滑动变阻器的最大阻值为60Ω
C.电源电压为8V
D.滑片在滑动的过程中,滑动变阻器的最大功率为0.9W
三、填空题
7.(2022·四川南充·统考中考真题)如图所示的电路中,电源两端电压不变,当甲乙都为电流表时,只闭合开关S1,R1与R2两个电阻是___________联(选填“串”或“并”),此时甲乙两表的示数比是2∶3:如果把甲乙全部换成电压表,再闭合S1和S2,则甲乙两表示数之比是___________。
8.(2021·四川南充·统考中考真题)将阻值为的均匀导线对折后的阻值为______,将此时的导线两端加电压时,通过导线的电流为______A。
9.(2021·四川南充·统考中考真题)如图所示,灯泡L1、L2分别标有“”和“”字样(灯丝电阻不变),,电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合,L2刚好正常发光,电流表读数为,则电源电压为___________V;若只闭合S,电流表读数为,则___________。
10.(2020·四川南充·统考中考真题)将一段电阻丝接入电路中,测得其两端电压为12V,通过的电流为3A,则该电阻丝电阻为________Ω;若将该电阻丝两端电压由12V降至6V,则电功率变化了________W。
11.(2020·四川南充·统考中考真题)一灯泡标有“6V、3W”的字样,现仅有8V的电源,要使小灯泡正常发光,应该给小灯泡________(选填“串”或“并")联一个________Ω的电阻。(不考虑灯泡电阻受温度的影响)
四、实验题
12.(2022·四川南充·统考中考真题)在测量定值电阻阻值实验中,小华准备了以下器材:直流电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测定值电阻Rx、导线若干。
(1)按如图甲所示连接好电路,闭音开关前应将滑动变阻器滑片移动到___________(选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,电流表有示数,电压表示数始为0,造成这种现象的原因可能是___________;
A.电阻Rx短路 B.电阻Rx断路 C.滑动变阻器Rp短路
(3)排除故障后,某次测量中的电压表和电流表示数如图乙、图丙,由此次测量可得出定值电阻阻值是___________Ω;
(4)请给出一种减小实验误差的方法:___________;
(5)小李用一个已知阻值为R0的定值电阻,和一个单刀双掷开关S0,设计了如图丁所示的电路图。闭合开关S后,当S0接通触头1时,电压表示数为U1,当S0和接通触头2时,电压表示数为U2,则Rx=___________(用R0、U1、U2表示)。
13.(2021·四川南充·统考中考真题)如图所示,某同学计划利用甲图所示的器材测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压是。
(1)实验中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”并用笔划线代替导线完成电路的正确连接______;
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片位置应放在______端(选填“A”或“B”);
(3)实验数据如下表所示,在完成第1次实验后,若还需测量小灯泡的额定功率,需将滑动变阻器滑片向______端移动(选填“A”或“B”),直到电压表示数为,若此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
实验次数 电压 电流 电功率 灯泡亮暗情况
1 0.28 0.56 较暗
2 正常发光
3 0.34 0.95 较亮
(4)小明对数据分析后认为还可以得出通过灯泡的电流和灯泡两端电压成正比的结论。这种说法______(选填“正确”或“错误”),理由是______。
14.(2020·四川南充·统考中考真题)用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最___________(选填“左“或“右”)端;
(2)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是___________(填选项);
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向___________(选填“左”或“右”)端滑动;
(4)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻倒数变化的图像乙,由图乙可知:电压一定时电流与电阻成___________比;
(5)为完成整个实验,应该选择___________(填选项)种规格的滑动变阻器。
A.50Ω、1.0A
B.100Ω、1.2A
C.200Ω、0.6A
五、计算题
15.(2022·四川南充·统考中考真题)某电饭煲内部电路简图如图甲,S为总开关,S1为自动控制开关,当S闭合时为煮饭过程,断开时为保温过程,某同学用仪表测量出了该电饭煲煮饭和保温全过程的电流随时间变化图像如图乙,电饭煲工作电压恒为220V,求
(1)电阻R1的功率P1;
(2)电阻R2的阻值;
(3)煮饭过程中消耗的电能W。
参考答案:
1.D
【详解】A.电阻与材料、长度、横截面积、温度有关,与电压和电流无关,故A错误;
B.电阻丝是金属制成的,金属靠自由电子导电,电阻丝中原子核带正电,电子带负电,电流是电子的定向移动形成的,即负电荷定向移动形成的,故B错误;
C.电阻大小与长度有关,其他因素相同时,长度越长电阻越大,换档减小接入电路的电阻丝长度,即电阻减小,根据
电烘箱的功率增大,故C错误;
D.电烘箱消耗电能,产生内能,因此工作时是将电能转化为内能,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.分析电路,R0和R的下半部分串联接入电路,电流表测该电路电流。当R接入电路的电阻减小,电路的总电阻也变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故A正确,不符合题意;
B.油量增多,浮子上浮,滑片向下移动,R接入电路的电阻减小,电路的总电阻也变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故B正确,不符合题意;
C.R0的功率,R0电阻不变,电流表读数减小,流过它的电流变小,其功率变小,故C正确,不符合题意;
D.R0两端电压,电流表读数减小,流过R0的电流变小,R0电阻不变,它两端电压变小。电源电压不变,由串联电路的分压规律可知R两端电压变大,故D错误,符合题意。
故选D。
3.C
【详解】分析电路图可知,灯泡和滑动变阻器并联,电流表A1测滑动变阻器的电流,A2测灯泡L的电流,电压表测电源电压;
AD.滑动变阻器滑片向右移动时,电压表测电源电压,因此示数灯泡L电压与电流都不变,由公式可知,灯泡的电功率不变,即灯泡的亮度不变,AD错误;
B.电压表V与电流表A1,示数之比为滑动变阻器阻值,当滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器阻值变大,即电压表V与电流表 ,示数之比变大,B错误;
C.当滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器阻值变大,电路总电阻变大,根据公式 可知,电路的总功率变小,C正确。
故选C。
4.AD
【详解】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表V1测定值电阻两端电压,电压表V2测电源电压,电压表V3测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流。
A.开关S闭合后,滑动变阻器滑片从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值减小,电路的总电阻减小,故由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表A的示数会增大,故A正确;
B.因滑动变阻器接入电路中的阻值减小,故由串联电路电阻等比例分压可知,滑动变阻器两端电压变小,故电压表V3的示数会减小,故B错误;
C.由串联电路的电压规律可知,电压表V1和V3的示数之和等于电源电压,电压表V2的示数等于电源电压,故可知三个电压表的示数之和等于电源电压的两倍不变,故C错误;
D.由AB中可知,电压表V3示数减小,电流表A示数增大,故电压表V3与电流表A的示数比值在减小,故D正确。
故选AD。
5.AC
【详解】ABC.由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。因电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以,由串联电路中各处的电流相等可知,电路中的最大电流I大=0.5A,此时灯泡两端的电压是2.5V,此时变阻器接入电路中的电阻最小,变阻器两端的电压
U滑小=U-UL大=6V-2.5V=3.5V
则变阻器接入电路的最小阻值
R小=
灯泡的电阻
变阻器连入电路的最大时,通过电路的电流最小,电流的最小值
电压表的示数最小,电压表的示数为
UL小=I小RL=0.24A×5Ω=1.2V
电流表的示数变化范围是,电压表的示数变化范围是,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是,故AC正确,B错误;
D.滑动变阻器的最大电功率
P滑最大=I2R滑=
当RL=R滑=5Ω时,变阻器的电功率最大,最大值为
P滑最大=
故D正确。
故选ACD。
6.AD
【详解】ABC.当滑片P在a端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流I大=0.6A,则电源的电压
U=I大R0=0.6A×R0①
当滑片位于b端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流
I小=0.1A,UR=5V
滑动变阻器的最大阻值
=50Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压
U=I小(R0+R)=0.1A×(R0+50Ω)②
由①②得到
0.6A×R0=0.1A×(R0+50Ω)
R0=10Ω
电源电压
U=I大R0=0.6A×10Ω=6V
D.滑动变阻器的功率
P=
当R=R0时,变阻器的功率最大,最大功率为
P最大==0.9W
故D正确。
故选AD。
7. 并 3∶1
【详解】[1]当甲乙都为电流表时,只闭合开关S1,由图中可知,此时电流有两条流经路径,一条从电源正极出发,经过R1,再经过乙电流表回到电源负极,一条从电源正极出发,经过甲电流表,再经过R2,然后经过乙电流表,最后回到电源负极,可知此时R1与R2两个电阻是并联的。
[2]由电路图可知,此时甲电流表测过R2支路的电流,乙电流表测干路电流,此时两表的示数之比为2∶3,因干路电流等于各支路电流之和,故可知流过R1和R2支路的电流之比为
I1∶I2=1∶2
因并联电路两端电压相等,故由欧姆定律可得,R1和R2的电阻之比为
R1∶R2=2∶1
如果把甲乙全部换成电压表,再闭合S1和S2,由图中可知,此时R1和R2串联,甲电压表测R1和R2两端电压之和,乙电压表测R2两端电压,因串联电路中电流相等,故由欧姆定律可得,此时甲乙两电压表示数之比等于R1与R2电阻之和与R2的电阻之比,即
U1∶U2=(R1+R2)∶R2=3∶1
8. 25 0.18
【详解】[1]将阻值为的均匀导线对折后,长度变为原来的一半,横截面积变为原来的两倍,故对折后电阻变为原来的四分之一,即25Ω。
[2]将此时的导线两端加电压时,通过导线的电流
9. 3 2∶1
【详解】[1]若S、S1、S2均闭合,灯泡L2和R并联,电流表测量通过R的电流,L2刚好正常发光,灯泡L2两端的电压等于额定电压,电源电压是3V。
[2]若S、S1、S2均闭合,电流表的示数
若只闭合S,灯泡L1和R串联,灯泡L1的电阻
电流表的示数
I1∶I2=0.6A∶0.3A=2∶1
10. 4 27
【详解】[1]电阻丝的电阻
R==4Ω
[2]将该电阻丝两端电压由12V降至6V,则电功率变化
ΔP=
11. 串 4
【详解】[1]根据题意知道,灯泡正常发光时的电压UL =6V,功率PL =3W,所以,要使灯泡接到8V的电源上时正常发光,应串联一个电阻R分压。
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联电阻两端的电压
UR =U-UL =8V-6V=2V
又因为串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI知道,灯泡正常工作时电路中的电流
由知道,串联电阻的阻值
12. b A 8 多次测量求平均值得到电阻
【详解】(1)[1]滑动变阻器在实验开始时应该接入最大阻值以保护电路防止短路,说明移动到b端。
(2)[2]A.电阻Rx短路时,电压表被短路,示数为0,而电流表示数不为0,故A符合题意;
B.电阻Rx断路时,电压表串联进电路中,电流表示数应该为0,故B不符合题意;
C.滑动变阻器Rp短路时,电流表和电压表都正常有示数,故C不符合题意。
故选A。
(3)[3]由图可知,电压表选择0~3V量程,示数为2.4V,电流表选择0~0.6A量程,示数为0.3A,根据可以得出定值电阻的阻值为
(4)[4] 多次测量求平均值得到电阻能够有效的减小实验误差。
(5)[5]保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关接通1时,电压表测得R0和Rx的电压为U1,开关接通2时,电压表测得R0的电压为U2,可以根据得通过Rx的电流为
通过R0的电流为
两个电阻R0和Rx串联,电流相等,即 I0=Ix,所以可以得出
故,Rx的阻值为
13. B A 0.8 错误 小灯泡工作时的电阻在变化(其他有理的答案也可)
【详解】(1)[1]连接电压表和滑动变阻器的导线错了,电压表应接在小灯泡两端,如图
(2)[2]闭合开关前滑动变阻器的电阻应处在最大值,滑片位置应放在B端。
(3)[3]在完成第1次实验后,小灯泡两端的电压为2V,若还需测量小灯泡的额定功率,需让灯泡两端的电压调为2.5V,即减小电路中的电阻,故应将滑动变阻器滑片向A滑。
[4]如图,电流表接小量程,分度值为0.02A,读数为0.32A,小灯泡的额定功率为
(4)[5][6]小明对数据分析后认为还可以得出通过灯泡的电流和灯泡两端电压成正比的结论,此结论是错误的,小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大,灯泡两端的电压与电流之比
不相等,故说法错误。
14. 左 B 左 反 B
【详解】(1)[1]由电路图知道,在连接电路时,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处的左端。
(2)[2]闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,说明电路可能断路,而电压表有示数,说明与电压表并联部分断路,即此时电路可能的故障是定值电阻R断路。
故选B。
(3)[3]由串联分压原理知道,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;由于探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,所以,此时应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动。
(4)[4]由于电流I与电阻倒数变化的图像乙,说明电压一定时电流与电阻的倒数成正比,即说明导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(5)[5]由图像知道,电阻两端的电压始终保持U=IR =2V,由串联电路电压的规律知道,变阻器分得的电压
U滑 =6V-2V=4V
即变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,由分压原理知道,当接入40Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑 =2×40Ω=80Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少80Ω的滑动变阻器。
故选B。
15.(1)22W;(2)40Ω;(3)7.392×105J
【详解】解:(1)电饭煲在保温过程中只有R1工作,由乙图可知保温挡电流为0.1A,则电阻R1的功率为
P1=UI1=220V×0.1A=22W
(2)电饭煲煮饭过程中R1与R2并联在电路中,干路中电流为0.5A,R2的电流为
I2=I-11=5.6A-0.1A=5.5A
电阻R2的阻值
(3)煮饭过程时间
t=10min=600s
煮饭过程中消耗的电能
W=UIt=220V×5.6A×600s=7.392×105J
答:(1)电阻R1的功率为22W;
(2)电阻R2的阻值为40Ω;
(3)煮饭过程中消耗的电能为7.392×105J。
试卷第1页,共3页
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