1、精品试题20届中考物理压轴培优练 专题15 电学图像和方程解析版压轴专题15 电学图像和方程一选择题（共8小题）1（2018常州）如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的UI图象如图乙所示，则（）A电源电压为20V BEF是V1表示数随A表示数变化的图象 C滑动变阻器的最大阻值为10 D整个电路的最大功率为14.4W【答案】：D。【解析】：（1）由甲图可知，两个电阻串联，电流表测电路中电流，电压V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压。滑片P从B点滑到A点的过程中，变阻器连入电路的电阻
2、变小，电路中的电流变大；根据串联分压原理可知，滑动变阻器R2两端的电压变小；由于电源电压不变，则R1两端的电压变大；所以，通过R2的电流随其两端电压的减小而增大，通过R1的电流随其两端电压的增大而增大；由此可知，乙图中MN是R1的UI图象，EF是R2的UI图象（即EF是V2表示数随A表示数变化的图象）；故B错误；（2）由乙图可知，滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大，电流最小为：IB0.4A，此时U1B4V，U2B8V，则串联电路的电压特点可得，电源电压：UU1B+U2B4V+8V12V，故A错误；（3）由乙图可知，滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大，电流最小为IB0.4A，变阻器的电压U2B8V，
3、则滑动变阻器的最大电阻为：R2大20；故C错误；D、由图乙可知，电路的最大电流为1.2A，电源电压为12V，所以，整个电路的最大功率：P总大UI12V1.2A14.4W，故D正确。2（2018南通）如图甲，电源电压恒定，R0为定值电阻，电阻R的阻值随环境温度变化而改变。改变环境温度，定值电阻R0两端的电压U0随温度t变化的关系如图乙所示，则下列描述R两端的电压U、电路消耗的总功率P随温度t变化的关系图线中，可能正确的是（）A B C D【答案】：B。【解析】：由图甲可知，定值电阻R0和电阻R串联，电压表测量R0两端的电压，且电阻R的阻值随环境温度的变化而变化，由图乙可知，U0t图线是一条斜向下
4、的直线，即温度升高时，电阻R0两端的电压线性变小，由I可知，通过定值电阻R0的电流（电路中的电流）线性变小；电源电压恒定，根据串联电路电压的特点可知，电阻R两端的电压应线性增大，所以图B正确，图A错误；因为电源电压保持不变，温度升高时电路中的电流线性变小，所以，根据PUI可知，电路消耗的总功率线性变小（即Pt图线应是一条斜向下的直线），故图C和图D错误。3（2019淮安）如图（a）所示是电阻甲和乙的IU图象（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是（）A当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等 B图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5 C图（c）中，当电压U为2
5、V时，干路总电流为0.6A D图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小【答案】：B。【解析】：A由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时，通过两者的电流均为0.5A，则由I的变形式R可知，电阻甲、乙的阻值相等，故A正确；B图（b）中，两电阻串联，由图（a）可知，当电路中的电流I0.2A、U甲1V、U乙2V时，电压U为3V，此时乙的电阻R乙10，故B错误；C图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，当电压U2V、I甲0.4A、I乙0.2A时，干路总电流为0.6A，故C正确；D图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，在电压U从0增大到2.5V的过
6、程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D正确。4（2019雨花区一模）为了测量某电热暖手器提示灯L的额定功率，小梦设计了如图甲所示的电路图，变阻器的规格为20 1A，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的UI图象；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的UI图象，如图乙所示，则下列结论错误的是（）A定值电阻R0的阻值是10 B将R0与灯L串联在6V的电源两端时，灯丝的实际电阻为5 CR0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，灯L的实际功率为5W D当S接a且电源电压为8V时，滑
7、动变阻器的最大功率为1.6W【答案】：C。【解析】：（1）由图象可知：R0的电压和电流成正比，当U02V时，I00.2A，由欧姆定律I，所以：R010；A正确；（2）将R0与灯L串联在6V的电源两端时，电流相同。观察图可知，当电流为0.4A时，电阻与灯泡的电压和正好为6V，分析图象可知：此时灯泡电压为UL2V，IL0.4A，由欧姆定律，所以灯丝的实际电阻值：RL5，B正确；（3）将R0与灯L并联接入电路，当R0消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，由P可得，灯泡的额定电压：UL额U07V，由图象可知，通过灯泡的电流IL额0.75A，则灯泡的实际功率即额定功率：PL额UL额IL额7V0.7
8、5A5.25WC错误；（4）当S接a，R0与变阻器器串联，根据电阻的串联和欧姆定律，电路中的电流：I，滑动变阻器的功率：P滑I2R滑（）2R滑，由上式知，当R0R滑10，变阻器的功率最大，其最大功率：P滑大1.6W，D正确。5（2019荆门）在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R18，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随MN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2和8时电功率相同，则以下说法正确的有（）定值电阻R24电源的电压为6V电压表的最大示数为4.5V滑动变阻器的最大电功率为2.25WA B C
9、D【答案】：C。【解析】：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由图乙可知，当R12和R18时，滑动变阻器的电功率均为P12W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由PUII2R可得，两次电路中的电流分别为：I1A，I0.5A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定，所以，由I可得，电源的电压：UI（R1+R2）I（R1+R2），即：1A（2+R2）0.5A（8+R2），解得：R24，故正确；电源的电压：UI（R1+R2）1A（2+4）6V，故正确；（2）由串联分压的规律可知，当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8时，电压表的示数最大
10、，此时电路中的电流I0.5A，则电压表的最大示数：U1大IR10.5A84V，故错误；（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流：I，滑动变阻器消耗的电功率：P1（I）2R（）2R，所以，当RR24时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则P1大2.25W，故正确，综上可知，正确。6（2016达州）灯泡L标有“6V6W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示，现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电源电压恒为10V，电流表的量程为“00.6A”，电压表的量程为“015V”，则下列说法正确的是（）A灯泡L能正常发光，且电压表的示数为6V B当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为1V
11、C灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大 D为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W【答案】：D。【解析】：A、灯泡正常发光时的电压UL6V，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡L正常发光时，电压表的示数：URUUL10V6V4V，故A错误；B、由图象可知，当I0.4A时，UL1V，所以URUUL10V1V9V故B错误；C、灯泡的电阻随温度的升高而增大，即灯泡两端的电压越大时，实际功率越大，温度越高，电阻越大，因电压表的示数越大时，灯泡两端的电压越小，所以，灯泡的电阻随两端的电压增大而减小。故C错误；D、由图象可知，当灯泡正常发光（UL6V）时，电路中的电流为1A0.6A，
12、所以电路中的最大电流为I0.6A，电路消耗的最大电功率PmaxUImax10V0.6A6W故D正确。7（2016攀枝花）如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“UI”关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（）A电源电压为10V B定值电阻R1的阻值为20 C滑动变阻器R2的阻值变化范围为010 D变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率为1.8W【答案】：D。【解析】：（1）当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，干路电流最小；由图乙可知，此时电路中的电流I0.2A，电阻R1的电压U12V，滑动变阻器两端的电压U24V；串联电路总电压等于各支路
13、电压之和，电源电压为UU1+U22V+4V6V，故A错误；根据欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值：R110，故B错误；滑动变阻器的阻值最大为：R220，即滑动变阻器R2的阻值变化范围为020，故C错误；（2）串联电路中总电阻等于各分电阻之和，变阻器滑片在中点时，电流表示数：I0.3A，电路消耗的功率：PUI6V0.3A1.8W，故D正确；8（2016重庆）一只小灯泡标有“3.8V”字样，额定功率模糊不清，某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，电源电压恒为6V，电压表、电流表使用的量程分别为03V、00.6A，滑动变阻器的规模为“10 1A”，他根据实验数据作出电压表、电流表示数的UI图象，如图乙
14、所示。则以下判断正确的是（）A小灯泡的额定功率为0.88W B滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮 C变阻器允许连入电路的最大阻约为8.82 D小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为3.04J【答案】：C。【解析】：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R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。（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压UL3.8V时滑动变阻器两端的电压：URUUL6V3.8V2.2V，由图象可知，电路中的电流I0.4A，小灯泡的额定功率：PLULI3.8V0.4A1.52W，故A错误；2s内变阻器产生的电热：QRWRURIt2.2V0.4A
15、2s1.76J，故D错误；（2）滑片向左移时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，由图象可知，滑动变阻器两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，灯泡的实际功率变大，即电压表的示数变小，小灯泡变亮，故B错误；（3）当电压表的示数最大UR3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，由图象可知，电路中的电流I0.34A，则滑动变阻器接入电路中的最大电阻：R大8.82，故C正确。 9（2019衡阳）（多选）如图所示，电源电压不变，R1是定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器R2的滑片逐渐从a端滑到b端，电流表示数为I，电压表示数为U，电路消耗的总功率为P，下列能正确反映两个物理量之间关系的图
16、象是（）A B C D【答案】：AC。【解析】：由图可知R1、R2串联，电流表测电路中电流，电压表测R2两端的电压，电压表示数UU总U1U总IR1，由于电源电压U与R1为定值，由于I，则滑片P从a端滑到b端的过程中I不能为零；U随I增大而减小，图象是直线减小，故A正确，B错误；总功率PU总I，由于电源电压U为定值，则P随I增大而增大，由于I，则滑片P从a端滑到b端的过程中I不能为零；故C正确，D错误。10（2012达州）（多选）两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（）A乙消耗的电功率为3.6W B甲消耗的电功率为3.6W C甲中
17、的电流小于乙中的电流 D甲的电阻值小于乙的电阻值【答案】：AD。【解析】：由图线知，当电流为0.3A时，甲的电阻为R甲5，乙的电阻为R乙10A 当乙电阻两端电压为6V时，消耗的功率为P乙3.6W此选项正确；B 当甲电阻两端电压为6V时，消耗的功率为P甲7.2W此选项错误；C 在并联电路中，支路电流与其阻值成反比，因为甲的阻值较小，所以通过甲电阻的电流较大。此选项错误；D 由上面的计算知，此选项正确。二填空题（共7小题）11（2018镇江）如图1所示，电压U12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10则灯泡L正常发光时的功率为13.5W阻值为6在调节
18、滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是2W在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是向左、向右均可（选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。【答案】：13.5；6；2；向左、向右均可。【解析】：（1）灯泡正常发光时的电压为9V，由图象可知，灯泡正常发光时的电流IL1.5A，灯泡L正常发光时的功率：PLULIL9V1.5A13.5W；由I可得，此时灯丝的电阻：RL6；（2）由电路图可知，R与L串联，当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电流最小，灯泡L消耗电功率的最小，变阻器接入的最大阻值R10；由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压UUL+I
19、R，即：12VUL+I10，所以，I1.2A，当UL0V时，I1.2A；当UL7V时，I0.5A；根据（0，1.2）、（7，0.5）在坐标图中画出I与UL的图象，与灯泡电阻的电流与电压的关系图相交的点为（2V，1A），如图：即：R与L两端的总电压是12V时，电路中的电流为1A，此时灯泡两端电压为2V，则灯泡的最小功率：PL最小ULI2V1A2W；（3）原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯电流），根据分压原理，变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，通过灯的电流也增大，所以I1I2，所以（U为电源总电压），根据欧姆定律，
20、即R总2R总1；滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，根据PUI灯功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值R1小于变阻器连入电路中减小的值R2，即小灯泡阻值的变化量大小为R1小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为R2，即R的阻值变化量比L的阻值变化量大。滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，灯泡变暗，电流变小，电路的总电阻变大，但灯丝的温度降低，电阻减小，所以灯丝电阻的减小量R1小于滑动变阻器的增大量R2，故滑片不论向左还是向右移动，R的阻值变化量比L的阻值变化量大。12（2015眉山）如图是灯L和电阻R的电流随电压变化图象，
21、电阻R的阻值为20，若将他们串联接在电压为2.5V的电源两端，则电路中灯此时的电阻为5。【答案】：20；5。【解析】：由R的图线，通过R的电流与两端电压成正比，当UR4V时，通过的电流IR0.2A，根据I得电阻R的阻值：R20；若R与L串联在电压为2.5V的电源两端时，IIRIL，且满足UUR+UL2.5V，由此从图象可以发现，当I0.1A时，UR2V，UL0.5V，符合串联电路的电流和电压特点，所以此时灯泡电阻：RL5。13（2012达州）如图1所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的IU关系图象如图2所示。则小灯泡的额定功率
22、为24W，电源电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为9。【答案】：24；12；9。【解析】：由图象知，在灯泡两端电压为U额12V时，通过的电流为I额2A，所以灯泡的额定功率为P额U额I额12V2A24W；当滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时灯泡两端电压等于电源电压，所以电源电压为UU额12V；当滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，由图象知，此时灯泡两端电压为UL3V，电路电流为I1A所以滑动变阻器两端电压为URUUL12V3V9V，滑动变阻器的最大阻值为R9。14（2017达州）如图所示是通过电路元件A和B的电流与其两端电压的关系图。则由图可知；若将A和B并联后接在电压为2
23、V的电源两端，元件A、B的电功率之比为3：4；若A和B串联后接在电压为3.5V的电源两端，电路消耗的功率为1.05W。【答案】：3：4； 1.05。【解析】：（1）将A和B并联后接在电压为2V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两元件两端的电压均为2V，由图象可知，通过两元件的电流分别为IA0.3A，IB0.4A，由PUI可得，元件A、B的电功率之比：；（2）将A和B串联后接在电压为3.5V的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，由图象可知，当I0.3A时，UA2V，UB1.5V，满足电压之和等于电源电压3.5V，则电路消耗的功率：PUI3.5V0.
24、3A1.05W。15（2018南充）如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的IU图象如图乙所示，当灯电流为1A时，灯正常发光，则灯的额定功率为8W和滑动变阻器的最大值为11。【答案】：8；11。【解析】：（1）由题知，当灯的电流为1A时，灯正常发光，由图象可知，此时灯泡两端的电压为8V，则灯泡的额定功率：P额ULIL8V1A8W；（2）由电路图知，滑片在左端时，变阻器连入阻值为0，电路为灯泡的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大为1A，灯泡两端的电压为8V，则电源电压：UUL8V，当滑片位于右端时，灯泡和变阻器的最大阻值串联，电路中电阻最大，电流最小，由图象可
25、知，此时UL2.5V，I0.5A，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：URUUL8V2.5V5.5V，由I可得，滑动变阻器的最大阻值：R滑大11。16（2019南充）如图甲所示电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，图乙是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻R1的最大值为40，定值电阻R210，当闭合S、S1、断开S2、P在中点时，R2的功率为0.9W，电源电压为9V，当闭合S、S2、断开S1、小灯泡功率为1.6W时，滑动变阻器连入电路中的阻值12.5。【答案】：9；12.5。【解析】：（1）当闭合S、S1、断开S2时，滑动变阻器R1与定值电阻
26、R2串联，P在中点时，R2的功率为0.9W，根据PI2R2知，此时电路的电流为：I0.3A，根据I可得，电源电压为：UI（R2）0.3A9V；（2）当闭合S、S2、断开S1时，滑动变阻器R1与小灯泡串联，根据图乙知，当小灯泡的电功率为1.6W时，小灯泡两端的电压为4V，根据PUI知，此时电路的电流：I0.4A，根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压：U2UUL9V4V5V，则滑动变阻器连入电路中的阻值：R212.5。17（2015雅安）如图甲所示电路中，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象。则该滑动变阻器的最大值是50，电源电压是12V。【答
27、案】：50；12。【解析】：由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由图象可知，当电路中的电流I0.2A时，R1的电功率P12W，由PI2R可得，R1接入电路的电阻：R150；由图象可知，当电路中的电流I0.4A时，R1的电功率P13.2W，此时R1接入电路的电阻：R120，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：UI（R0+R1）0.4A（R0+20），当电路中的电流I0.2A时，电源的电压：UI（R0+R1）0.2A（R0+50），解得：R010，电源的电压UI（R0+R1）0.2A（10+50）12V。三解答题（共4小题）18（2015
28、长沙）如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“10V 5W”字样，电流表量程为00.6A，电压表量程为015V滑动变阻器R的最大阻值为200，当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了5.4W，灯泡的电阻不变，求：（1）灯泡L正常发光时通过的电流。（2）只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率。（3）只闭合S和S1，在保证电路安全的情况下，当电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率。【答案】：（1）灯泡L正常发光时通过的电流为0.5
29、A；（2）只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率为0.45W；（3）只闭合S和S1，在保证电路安全的情况下，当电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率为2.25W。【解析】：（1）由P可得，灯泡正常发光时的电阻：RL20，灯泡L正常发光时的电流：IL0.5A；（2）只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，L与R串联，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：I0.15A，灯泡的实际功率：PLI2RL（0.15A）2200.45W；（3）当只闭合S和S1时，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，则变阻器接入电路中的为R1和4R1时，电路中的电路中的电流分别为：I1，I2，由图乙可知，变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U、2U，则两次电压表的示数之比
