中考物理专题题库欧姆定律题含答案.docx
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中考物理专题题库欧姆定律题含答案
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1.如图是设计的四种用于测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。
在这四个设计中,当油量增加时,电压表和电流表示数都变大的是()
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
【详解】
A.由图可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测R0电压,当油量增加时,变阻器接入电路的电阻变小,由可知总电阻变小,则电路中的电流即电流表示数变大,由可知,R0两端的电压即电压表示数变大;故A符合题意;
B.由图可知,滑动变阻器全部接入电路与R0串联,电压表测R滑上面部分电压,当油量增加时,变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律可知,电流表示数不变,但变阻器上半部分电阻会变大,根据串联电路分压特点可知电压表示数变大,故B不符合题意;
C.由图可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测R滑电压,当油量增加时,变阻器接入电路的电阻变小,即电流表示数会变大,根据串联电路分压特点可知,R滑两端的电压即电压表示数变小,故C不符合题意;
D.由图可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测R滑电压,当油量增加时,变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路分压特点可知,R滑两端的电压即电压表示数变大,由可知总电阻变大,则电路中的电流即电流表示数变小,故D不符合题意。
2.如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后将滑片P向右移动时,下列说法中正确的是(灯丝电阻变化忽略不计)( )
A.电路消耗的总功率变小
B.小灯泡两端电压变化量和V2示数变化量相当
C.电压表V1示数和电压表V2示数之和不变
D.电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量之比不变
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】
设灯泡电阻为RL,由电路图可知,开关S闭合后,R0、R1、RL串联,V1测R1和RL两端电压之和,V2测R0和R1两端电压之和,A测电路电流;滑片P移动前,RL、R0、R1两端电压分别为UL、U0、U1,电路电流为I1,滑片P移动后,RL、R0、R1两端电压分别为、、,电路电流为I2;将滑片P向右移动时,R1接入电路电阻变大,电路总电阻变大,电源电压恒定,由欧姆定律可知,电路电流变小。
A.由可知,电源电压恒定,电路电流变小,电路总功率变小,故A正确;
B.将滑片P向右移动时,电路电流变小,RL和R0阻值一定,由可知,RL和R0分压变小,由串联电路分压规律可知,R1分压变大。
则RL两端电压变化量
V2示数变化量
则
所以小灯泡两端电压变化量和V2示数变化量相当,故B正确;
C.滑片P移动前,电压表V1示数和电压表V2示数之和为
滑片P移动后,电压表V1示数和电压表V2示数之和为
因为R1分压变大,所以电压表V1示数和电压表V2示数之和变大。
故C错误;
D.根据串联电路分压规律,总电压等于各部分电压之和,所以,电压表V1示数变化量
所以
即电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量之比不变,故D正确。
故选ABD。
3.小华连接了如图甲所示的电路,电流表的量程为0~3A,两滑动变阻器的最大阻值相等,闭合开关S、S1,将变阻器R2滑片置于最下端,将变阻器R1滑片从最下端向最上端移动;闭合开关S、S2,将变阻器R2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端。
两种情况电流表示数与电压表示数变化情况如图乙,下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R0的阻值为10
C.电路中消耗的最大功率为3.6W
D.同时闭合三开关,将变阻器R2滑片置于最上端,滑动变阻器R1的取值范围为2.520
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A.闭合开关S、S1,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,将变阻器R2滑片置于最下端,则是将的最大阻值连入了电路,将变阻器R1滑片从最下端向最上端移动,连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I=可知两端电压变大,则电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而减小的图像知,阻值最大时,分压最大为3V,因两滑动变阻器的最大阻值相等,所以电源电压为
=3V+3V=6V
由图像可知阻值为0时,此时电路中的电流最大为0.3A,两滑动变阻器的最大阻值相等,与的最大阻值为
==20
故A正确;
B.闭合开关S、S2,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,将变阻器R2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端,连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I=可知两端电压变大,即电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而增大的图像知,阻值为0时,电路中电流最大为0.6A,两端电压最大为电源电压6V,所以的阻值为
===10
故B正确。
C.只闭合开关S、S2时,电路的最大功率为
=U=6V0.6A=3.6W
当闭合开关S、、时,用电器并联,电路总电阻减小,电流增大,总功率肯定比3.6W大,故C错误;
D.同时闭合三开关,将变阻器R2滑片置于最上端,与并联,通过的电流0.6A不变,电流表的量程为03A,通过的最大电流
3A0.6A=2.4A
允许连入电路的最小电阻为
==2.5
由A解析可知的最大电阻为20,电阻越大电流越小,电流表不会损坏,所以同时闭合三个开关,将变阻器R2滑片置于最上端,滑动变阻器R1的取值范围为2.520,故D正确。
故选ABD。
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.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。
6.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。
7.如图所示,电源电压恒定,灯L的规格为“24V72W”且工作时电阻保持不变,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,滑动变阻器R2的规格为“?
Ω2A”,在电路安全的前提下,操作如下:
①当只闭合S、S3时,电路中的总功率为P1,电流表示数为I1;
②当只闭合S2、S3时,移动滑片使滑动变阻器的阻值为R,电流表示数为I2,电阻R1和滑动变阻器的总功率为10W;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R,电流表示数为I3,灯L和滑动变阻器的总功率为9.72W;
③当只闭合S、S1、S2时,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的最小总功率为P4,此时电流表示数为I4.已知P1:
P4=5:
6,I2:
I3=10:
9.则下列数据错误的是( )
A.电源电压为24V
B.R1的电阻为8Ω
C.电流表的示数I1:
I4=5:
6
D.该电路消耗的功率最小时,滑动变阻器R2的阻值为32Ω
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
①当只闭合S、S3时,只有灯泡连入电路,如图A所示;
②当只闭合S2、S3时,电阻R1、滑动变阻器和灯泡串联,滑动变阻器的阻值为R,如图所示B;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R,如图C所示;
③当只闭合S、S1、S2时,电阻R1、滑动变阻器并联,如图D所示;
B.由可得灯泡的电阻
电源电压不变,在图AD中,由P=UI得
故B正确,不符合题意;
AC.在图B中,其总电阻
R总2=R1+R+RL
在图C中,其总电阻
R总3=R1+2R+RL,
则
已知I2:
I3=10:
9,则
化简可得
R1=8R﹣RL=8R﹣8Ω①
图B中电阻R1和滑动变阻器的总功率
P′=I22(R1+R)
即
I22(R1+R)=10W②
图C中灯泡和滑动变阻器的总功率
P″=I32(RL+2R)
即
I32(8Ω+2R)=9.72W③
由于I2:
I3=10:
9,则由化简可得
3R1=20Ω+2R④
解①④方程得
R=2Ω
R1=8Ω
故C正确,不符合题意;
由②得
根据图B可知,电源电压
U=I2(R1+R+RL)=1A×(8Ω+2Ω+8Ω)=18V
故A错误,符合题意;
D.由电路图可知,只闭合S2、S3时,R1、灯泡和滑动变阻器串联,总电阻最大,此时该电路消耗的功率最小,由于此时电压表测量R1和滑动变阻器两端的电压,则电压表示数U′为最大15V时,电路中的电阻最大,电流最小,此时的总功率最小;串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以此时灯泡两端的电压
UL=U﹣U′=18V﹣15V=3V
此时电路中的电流
由得此时电路的最大电阻为
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器连入电路的最大阻值
R滑=R最大﹣R1﹣RL=48Ω﹣8Ω﹣8Ω=32Ω
故D正确,不符合题意。
故选A。
8.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,滑片P从A点向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V示数变大,电流表A1示数不变B.电流表A1示数变大
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