中考物理欧姆定律经典压轴题及答案.docx
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中考物理欧姆定律经典压轴题及答案
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1.如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R3滑动触头向下移动时,四个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I、U1、U2、U3表示,电表的示数变化量大小分别用∆I、∆U1、∆U2、∆U3表示,下列判断正确的是()
A.U2变大,I变大
B.U2变大,I变小
C.变大,不变
D.变大,不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.分析电路图知,三个电阻串联在电路中,电压表V1测电阻R2和滑动变阻器R2的总电压,V2测电阻R2的电压,V3测变阻器R3的电压。
当滑动变阻器的触头向下移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则电路中的总电阻变大,据欧姆定律得,电路中的电流变小,而电阻R2的阻值不变,其两端的电压U2应变小,故AB都错误;
C.据题意得,而R2是定值电阻,所以不变,不变,故C错误;
D.据题意得,而R3的阻值变大,则变大,不变,故D正确。
故选D。
2.如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为0.已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器最大阻值为15Ω,电源电压U=3V,电压表的量程为0~3V.现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),以下正确的是( )
A.将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为1.5V
B.该电子秤能测量的最大质量是2.5kg
C.最大质量数应标在电压表2.25V的位置上
D.最大质量数应标在电压表3V的位置上
【答案】AC
【解析】
【详解】
由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压.
A.将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处,此时,滑动变阻器接入电路中的电阻:
R滑=×15Ω=5Ω,
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:
I==0.3A,
电压表的示数:
U滑=IR滑=0.3A×5Ω=1.5V,
故A正确;
B.弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量成正比,且将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处,所以,滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg,故B错误;
CD.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:
I′==0.15A,
电压表的示数:
U滑′=I′R滑′=0.15A×15Ω=2.25V,
即最大质量数应标在电压表2.25V的位置上,故C正确,D错误.
3.如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。
空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住了。
当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,衔铁被吸下,开启自动除尘模式。
若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则下列说法正确的是( )
A.电磁继电器利用电磁感应原理工作
B.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大
C.控制电路的电流随光照强度的增大而增大
D.a是指示灯,b是除尘器
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A.电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的,A错误;
BC.由题意可知,衔铁被吸下,说明电磁铁的磁性增强了,电路中的电流变大,电源电压不变,根据可知,电路中的电阻变小,即光敏电阻的阻值变小,这时光照强度是增强的,所以光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,控制电路的电流随光照强度的增大而增大,B错误、C正确;
D.当空气中尘埃量达到一定值时,除尘器开始工作,衔铁是被吸下的,这时b接入电路,a没有接入电路,所以b应该是除尘器,a是指示灯,D正确。
故选CD。
4.如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,Rt是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。
若闭合开关S,则( )
A.环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是150Ω
B.电压表V示数越小,环境温度越高
C.电压表的最小示数是1.5V
D.此电路允许的最高环境温度为60℃
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由甲图可知,R0、R1串联,电压表测R0两端电压
A.由图乙可知,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是200Ω,故A不符合题意;
B.因串联电路中各处的电流相等,由I=可知,当电压表V示数越小时,电路中的电流越小,由R=可知,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越大,由图乙可知,环境的温度越低,故B不符合题意;
C.由图象可知,温度每升高20℃,R1的阻值减小50Ω,所以温度为0℃时,热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω,由串联电路的分压原理可知,此时电压表的示数最小,此时电路中的电流
I最小==0.0075A
电压表的最小示数
U0最小=I最小R0=0.0075A×300Ω=2.25V
故C不符合题意;
D.当电压表的示数最大,即U0=3V时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流
I==0.01A
电路中的总电阻
R==450Ω
热敏电阻连入的阻值
R1=RR0=450Ω300Ω=150Ω
由图象可知,此电路允许的最高环境温度为60℃,故D符合题意。
故选D。
5.随着人们安全意识的加强,酒驾的危害也越发引起人们的重视。
小林出于好奇设计了一种酒精气体浓度测试电路。
图中R0为定值电阻,R为酒精气敏元件,其阻值随被测气体中酒精气体浓度的变化规律如图所示。
小林希望随着气体中酒精气体浓度的增大,电表的示数也增大。
若电源两端的电压不变,则闭合开关S后,能够实现上述功能的电路是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据图像知气敏元件阻值随酒精浓度的变化情况,由此结合各选项的电路图分析解答。
【详解】
由图像知,酒精气敏元件R,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而增大;
A.R与R0并联,电压表测电源电压,所以R的阻值变化不会引起电源电压的变化,即电压表示数不变,故A错误;
B.R与R0串联,电压表测R两端电压,由串联电路的分压原理可知,R阻值增大时,它分得的电压增大,即电压表示数变大,故B正确;
C.R与R0并联,电流表测R支路的电流,由并联电路电压特点知R两端电压不变,由可知,R变大时,电流表示数变小,故C错误;
D.R与R0并联,电流表测电路中电流,R变大时,总电阻变大,电源电压不变,由可知,电流表示数变小,故D错误。
故选B。
6.如图所示,电源电压为5V,闭合开关S,电压表的示数为1V。
则
A.通过灯泡L1的电流比L2的电流大
B.灯泡L2两端的电压是1V
C.灯泡L1和L2的电阻之比是4:
1
D.若灯泡L2灯丝烧断,电压表示数为零
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图知,两灯串联在电路中,电压表测L1两端电压,即L1两端的电压是1V,串联电路中电流处处相等,所以通过灯泡的电流和的电流相等,故A不符合题意;
B.由串联电路的电压特点知,灯泡L2两端的电压是:
U2=U-U1=5V-1V=4V,
故B不符合题意;
C.通过两灯电流相等,由欧姆定律有:
=,即:
===,
故C不符合题意;
D.由图知,若灯泡灯丝烧断,则整个电路断路,所以电压表示数为零,故D符合题意。
7.某同学在探究“电阻上电流跟两端电压的关系”时,利用图甲所示电路,在a、b两点分别接入定值电阻R1,R2,通过调节滑动变阻器测得多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U﹣I关系图象,如图乙所示,若将R1,R2组成并联电路,当通过R1的电流为1A时,通过R2的电流为()
A.0.5AB.1AC.2AD.3A
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由图中U-I关系图像可见,当R1、R2两端电压相同(等效于并联)时,通过R2的电流是通过R1的电流的一半,若将R1,R2组成并联电路,当通过R1的电流为1A时,通过R2的电流为0.5A。
8.右图是电阻甲和乙的图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是()
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当乙两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由I-U图象可知,A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误.
B.当乙两端电压为2.5V时,通过乙的电流为0.5A,所以此时乙的阻值为
故B错误.
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压:
U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V,
故C正确为答案.
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流:
I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A,
故D错误.
9.如图,电源电压恒定,电阻R1=10Ω,R2=15Ω,R阻值一定但未知。
当单刀双掷开关S掷向a(同时与b断开)时,电压表示数为2.0V。
若掷向b(同时与a断开),电压表示数可能为( )
A.3.0VB.2.5VC.2.2VD.1.5V
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
由图S接b时,R2与R串联,由欧姆定律知,此时电压表测R2两端电压为
--------------①
S接a时,R1与R串联,此时电压表测R1两端电压,示数为2V,则有
------------②
①÷②可得
所以
因为
所以
R1、R2分别与R串联,R2>R1,根据串联电路的分压原是可知,R与R2串联时比R1与R串联时分压多,即S接b时电压表示数大于2V;综上可知
故选BC。
10.如图所示电路中,R为定值电阻闭合开关后当滑片P在某两点之间滑动时电流表的示数变化范围是0.5~1.5A,电压表的示数变化范围是3~6V小丽通过推算,得出四个结论,错误的是()
A.变阻器连入电路的电阻变化范围为2~12
B.定值电阻R的阻值为3
C.实验中R两端的电压变化范围为2V~4.5V
D.电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W
【答案】C
【解析】
【分析】
根据电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压;滑动变阻器接入电路阻值越大,电路电流越小,电压表示数越大。
【详解】
A.电流表示数变化范围是0.5~1.5A,电压表的示数变化范围3~6V,由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值为
则变阻器连入电路的阻值变化范围为2Ω~12Ω,故A正确,A不符合题意;
B.由欧姆定律得,当电压表示数为3V时,电源电压
当电压表示数为6V时,电源电压
联立解得
,
故B正确,B不符合题意;
C、当电流表示数为0.5A时,R两端的电压
当电流表示数为1.5A时,R两端的电压
R两端的电压变化范围是1.5~4.5V,故C错误,C符合题意;
D.电路消耗的最大电功率
电路消耗的最小电功率
则电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W,故D正确,D不符合题意;
故选C。
11.在图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中,电压表与电流表示数的变化规律如图乙所示。
下列说法正确的是( )
A.电源电压为4.0V
B.定值电阻
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