陕西省届中考物理专题四类型二电学中的图像问题复习练习.docx
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陕西省届中考物理专题四类型二电学中的图像问题复习练习
类型二 电学中的图像问题
一.I-U、U-I图像
15.(2017巴中)如图所示是定值电阻甲和小灯泡乙(6V、3W)的U-I图像,将它们串联在电路中,下列说法正确的是( )
第15题图
A.该电路允许的最大电压为12V
B.当小灯泡正常发光时,电阻消耗的功率为3W
C.当电源电压为7V时,电路消耗的总功率为2.8W
D.若将两者并联起来,电路消耗的最大功率为7.2W
16.(2017高新二校模拟)如图甲所示,电源电压恒为8V,滑动变阻器的最大阻值为80Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作.此电子元件电流与其两端电压的关系如图乙所示.下列说法正确的是( )
第16题图
A.电子元件的电阻随电流的变大而变大
B.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在10Ω~80Ω
C.当变阻器阻值为10Ω时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1∶1
D.电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为0.6W
17.(2017滨州)如图甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的U-I图像,则小灯泡的额定功率为________W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是________Ω.
第17题图
18.(2017莲湖区模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示.则小灯泡的额定功率为______W,电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为________Ω.
第18题图
19.(2017兰州)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中,两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示,则电源电压为________V,滑片移至最左端时10s内电流通过R1产生的热量为________J.
第19题图
二.I-R、U-R图像
20.某同学用图甲电路研究导体中的电流与电阻的关系,电源电压恒为6V.改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,保持R两端的电压不变,记下四次实验相应的电流和电阻值,并用黑点描在乙图中.实验过程中,移动变阻器的滑片时,眼睛应注视的目标以及所选滑动变阻器的规格合理的是( )
第20题图
A.电压表示数 “20Ω 1A”
B.电压表示数 “50Ω 2A”
C.电流表示数 “20Ω 1A”
D.电流表示数 “50Ω 2A”
21.(2017爱知中学模拟)在图甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示.则电源电压为________V;电阻R1的阻值为________Ω;当滑片P移到中点时,通过R1的电流为________A,此时,电路消耗的总功率为________W.
第21题图
22.(2017铁一中模拟)甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究.
第22题图
(1)甲小组选取的定值电阻为10Ω,电阻箱阻值如图乙所示,其值为________Ω,此时电压表的示数为3.5V,则电源的电压为________V;实验中若增大电阻箱阻值,电路中的电流将________(选填“变大”“变小”或“不变”).
(2)乙小组选用其他规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出U-R图像(如图丙).由图像可知,电阻箱阻值为20Ω时,电压表的示数是________V,该组所选用定值电阻的阻值为________Ω.
三.其他电学相关图像
23.(2017交大附中模拟)图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像.则下列判断中正确的是( )
第23题图
A.该滑动变阻器R1的最大值是10Ω
B.定值电阻R0的阻值10Ω
C.电源电压是10V
D.该电路的最大电流是0.4A
24.一种电子体重计如图甲所示,人站立在承重面上,体重数自动显示在电子屏上.查阅资料后知道,其中用到了阻值随压力变化的压敏电阻,其阻值随压力变化的情况如图乙所示,工作原理如图丙所示,数据处理器(一种把电压值转化成体重数值的电子元件)连接在ab端或cd端,电源电压不变,则下面判断正确的是( )
第24题图
A.电子体重计所称量人的体重越大,消耗的电能少
B.如果数据处理器接在ab端,电子体重计的读数越大,数据处理器接收到的电压值越大
C.如果数据处理器接在cd端,数据处理器接收到的电压值越大,所称量人的体重越小
D.如果数据处理器能把从小到大的电压值处理成从小到大的体重值,则该处理器应该在cd端
25.(2017重庆B卷)如图所示甲为一个超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为1~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,计算可得出( )
第25题图
A.R的电流最小值为80mA
B.R的电功率最大值为0.9W
C.R0的电功率最小值为0.3W
D.装置能监测湿度最大值为90%
26.(2017交大附中模拟)在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图甲所示,放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力F变化的关系如图乙所示,已知电源电压为12V,R0为定值电阻,当电路中电压表示数小于2.4V时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能.
第26题图
(1)当检测区上没有物品时,电压表的示数为2V,R0的阻值为多少________Ω;
(2)当电压表示数为2.4V时,压敏电阻的阻值为________Ω;
(3)质量低于________kg的物品是不达标的.
答案
类型二 电学中的图像问题
15.C 【解析】小灯泡的额定电流为I=
=
=0.5A,将小灯泡和定值电阻串联后,电路中允许通过的最大电流为0.5A,由图像可知,此时定值电阻两端的电压为5V,所以该电路允许的最大电压为6V+5V=11V,故A选项错误;灯泡正常发光时,电压为6V,由图像可知,电路电流为0.5A,则定值电阻的电压为5V,即电阻消耗的功率为P=UI=5V×0.5A=2.5W,故B选项错误;从图像可以看出,当电源电压为7V时,即定值电阻和小灯泡的电压分别为4V和3V时,电路中的电流为0.4A,故电路消耗的总功率为P总=U总I=7V×0.4A=2.8W,故C选项正确;若将两者并联起来,当它们两端的电压均为6V时,电路消耗的功率最大,此时从图像中可以看出,通过它们的电流分别是0.5A和0.6A,故总电流为1.1A,电路消耗的最大功率为P=UI=6V×1.1A=6.6W,故D选项错误.故选C.
16.C 【解析】由乙图可知通过电阻的电流与电阻两端的电压不成正比,所以工作时电子元件的阻值发生变化,电子元件的电阻随电流的变大而变小,A错误;当电流为0.1A时,变阻器的阻值为R1=
=
=60Ω;当电流为0.4A时,变阻器的阻值为R2=
=
=10Ω,所以滑动变阻器的阻值范围应控制在10Ω~60Ω,B错误;如果电压之比为1∶1,那么电子元件两端的电压为4V,通过变阻器的电流大小为I=
=
=0.4A,由于串联电路中电流处处相等,而由乙图知此时通过电子元件的电流为0.4A,C正确;由P=UI知,电流为0.1A时电路消耗的功率最小,为P=UI=8V×0.1A=0.8W,D错误.故选C.
17.0.625 8 【解析】由图乙可知,当小灯泡两端的电压为U额=2.5V时,通过小灯泡的电流I额=0.25A,则小灯泡的额定功率:
P=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W;由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,当小灯泡正常发光时,U额=2.5V,电路中的电流I=I额=0.25A,根据串联电路电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压:
U滑=U-U额=4.5V-2.5V=2V,由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路的电阻:
R滑=
=
=8Ω.
18.1.2 6 45 【解析】由题图甲可知,小灯泡L与滑动变阻器R组成串联电路,电流表测串联电路中的电流,而电压表测小灯泡两端的电压.由图乙可知,灯泡两端的电压为6V时,通过的电流为0.2A,则灯泡的额定功率:
PL=ULIL=6V×0.2A=1.2W.由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的简单电路,由图像可知,电源的电压U=UL=6V.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图像可知,灯泡两端的电压UL′=1.5V,电路中的电流I′=0.1A,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:
UR=U-UL′=6V-1.5V=4.5V,由I=
可得,滑动变阻器的最大阻值:
R=
=
=45Ω.
19.15 6 【解析】由电路图可知,滑动变阻器与R1和R2串联,电压表
测R2两端的电压,电压表
测量滑动变阻器与R2电压之和,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中电压表
示数变大,
示数减小,电路中的电流增大,由图乙可知,当滑片移到最左端时,由欧姆定律可得
=0.2A,当滑片移动最右端时,由欧姆定律可得
=0.6A,组成方程组解之得U=15V,R1=15Ω,当滑片移到最左端时,R1在10s产生的热量Q=I2Rt=(0.2A)2×15Ω×10s=6J.
20.B 【解析】探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,所以眼睛应注视电压表示数;由图像可知,电阻两端的电压U=IR=0.2A×10Ω=2V;当电阻值为20Ω时,电路中电流为0.1A,变阻器的阻值R滑=
=
=40Ω,所以变阻器的最大阻值应大于40Ω,A、C、D错误,B正确.故选B.
21.6 10 0.3 1.8 【解析】由图像可得:
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电压表测量的是电源电压,故由图乙可得电源电压是6V;由图还可得滑动变阻器接入电路中的最大电阻是20Ω,这时加在定值电阻两端电压是2V,滑动变阻器两端电压是UP=U-U1=6V-2V=4V,所以电路中的电流是I=
=
=0.2A,所以定值电阻的阻值是R1=
=
=10Ω;当滑片移到中点时,滑动变阻器接入电路中的电阻是10Ω,这时定值电阻两端电压U1′=3V,所以电路中的电流是I′=
=
=0.3A,所以电路消耗的总功率是P=UI′=6V×0.3A=1.8W.
22.
(1)35 4.5 变小
(2)3 20 【解析】
(1)电阻箱的示数:
0×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=35Ω;电路中的电流:
I=
=
=0.1A,定值电阻两端的电压:
U定=IR定=0.1A×10Ω=1V,电源电压:
U=U定+U电阻箱=1V+3.5V=4.5V;定值电阻与电阻箱串联在电路中,所以若增大电阻箱阻值,电路中的总电阻就会增大,根据欧姆定律可知,电路中的电流会减小.
(2)由图像丙可知,当电阻箱的阻值为20Ω时,对应的电压为3V,则此时电路中的电流为I′=
=0.15A,定值电阻两端的电压为U定′=0.15A×R定′,电源电压U=0.15A×R定′+3V,由图像可知,当电阻箱的阻值为40Ω时,对应的电压为4V,则此时电路中的电流为I″=
=
=0.1A,定值电阻两端的电压为U定″=0.1A×R定′,电源电压U=0.1A×R定′+4V,因为电源电压不变,所以0.15A×R定′+3V=0.1A×R定′+4V,解得:
R定′=20Ω.
23.B 【解析】由电路图可知,R0与R1串联,电压表测滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图像可知,电路中的最小电流I=0.2A时,R1的电功率P1=2.0W,由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:
R1=
=
=50Ω,A错误;当电路中的电流I′=0.4A时,R1的电功率P1′=3.2W,此时滑动变阻器R1接入电路中的电阻:
R1′=
=
=20Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I=
可得,电源的电压:
U=I′(R0+R1′)=0.4A×(R0+20Ω),当电路中的电流为I=0.2A时,电源的电压:
U=I(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω),因电源电压不变,所以0.4A×(R0+20Ω)=0.2A×(R0+50Ω),解得:
R0=10Ω,B正确;电源电压:
U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V,C错误;当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,则电路中的最大电流:
I″=
=
=1.2A,D错误.故选B.
24.D 【解析】由图丙可知,R0与R1串联,由图乙可知,电子体重计所称量人的体重越大时,压力F越大,R1的阻值越小,电路中的总电阻越小,由I=
可知,电路中的电流越大,由U=IR可知,R0两端的电压越大,则如果数据处理器接在cd端,数据处理器接收到的电压值越大,所称量人的体重越大,故C错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压变小,如果数据处理器接在ab端,电子体重计的读数越大,数据处理器接收到的电压值越小,故B错误;由W=UIt可知,通电时间不确定,不能比较消耗电能的多少,故A错误;综上可知,如果数据处理器能把从小到大的电压值处理成从小到大的体重值,则该处理器应该在cd端,故D正确.故选D.
25.C 【解析】当电压表示数为9V时,R能够接入电路中的电阻达到最大,此时电路中的电流最小,此时I0min=
=
=0.1A=100mA,A错误;当R=R0时,R的功率最大,此时电路的电流为I=
=
=0.2A=200mA(没超过电流表的量程),R的最大功率为P=I2R=(0.2A)2×30Ω=1.2W,B错误;R0的最小功率为Pmin=I
R0=(0.1A)2×30Ω=0.3W,C正确;由丙图可知,R的阻值越大,能监测到的湿度越大,当电压表示数为9V时,R能接入的电阻达到最大,由前面分析可知,此时电路中的电流为0.1A,R的阻值为R=
=
=90Ω,由丙图可知,此时的湿度为80%,D错误.故选C.
26.
(1)20
(2)80 (3)1 【解析】
(1)由题图可知,当检测区没有物品时,压敏电阻的阻值R=100Ω,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以压敏电阻R两端的电压:
UR=U-U0=12V-2V=10V,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:
I=
=
,即
=
,解得:
R0=20Ω;
(2)当电压表示数U0′=2.4V时,压敏电阻R两端的电压:
UR′=U-U0′=12V-2.4V=9.6V,此时电路中的电流:
I′=
=
,即
=
,解得:
R′=80Ω;(3)由题图可知,当压敏电阻R′=80Ω时,受到的压力F=10N,因水平面上的物体对传送带的压力和自身的重力相等,由G=mg可得,m=
=
=
=1kg.则该装置能够剔除质量小于1kg的物品.
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