2020-2021全国备战中考物理欧姆定律备战中考真题分类汇总及答案
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一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1.图甲是模拟调光灯。电源电压为4V,小灯泡额定电压为2.5V,电流随电压变化的I-U图像如图乙所示,小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”,铅笔芯长15cm、阻值为 30Ω,其阻值与长度成正比。回形针 A 固定在铅笔芯右端,回形针 P 可以在铅笔芯上自由滑动。该调光灯在使用时,以下说法正确的是( )
A.闭合开关,移动P不能连续调光
B.闭合开关,P滑到距A点10cm处,小灯泡的实际功率为0.15W
C.在距A点 2.5cm 处做标记,可以提醒P向 A滑过此处,小灯泡将不安全
D.小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.064W~0.75W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.当铅笔芯电阻全部接入电路中时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,其各处
的电流相等,所以由UIR可知,电源电压为
LLPUUIR
即
LL4.0V30UI
由图乙可知,灯泡两端的电压U = 0.4V,通过灯泡的电流IL = 0.12A时符合,此时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”,所以,闭合开关,移动P能连续调光,故A错误;
B.因铅笔芯长15cm、阻值为30N,其阻值与长度成正比,所以,P滑到距A点10cm处,接入电路中的电阻
'P30Ω10cm2015cmR
则电源的电压
LLPUUIR
即
L'L4.0V20UI 由图象可知,灯泡两端的电压L=8VU,通过灯泡的电流'L=0.16AI时符合,此时小灯泡的实际功率
LLL0.8V0.16A=0.128WPUI
故B错误;
C.P滑到距A点2.5cm处,接入电路中的电阻
P302.5cm515cmR
则电源的电压
LLPUUIR
即
LL4.0V5UI
由图象可知,灯泡两端的电压U"= 2.5V,通过灯泡的电流I"= 0.3A时符合,此时灯泡正常发光, 所以,在距A点2.5cm处做标记,可以提醒P向A滑过此处,小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全,故C正确;
D.小灯泡“刚亮”时的实际功率
LLL0.4V0.12A=0.048WPUI
小灯泡正常发光时的实际功率
LLL2.5V0.3A=0.75WPUI
所以,小灯泡工作时,从“刚亮’到正常发光,实际功率变化范围为0.048W~0.75W ,故D错误。
故选C。
2.小灯泡L的额定电压为3V,它的I—U图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端。闭合开关S,电压表示数为1.5V,再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V,已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有上“10Ω
2A”字样。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为4.5V
B.小灯泡的额定功率为0.45W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.75W
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
【答案】ACD 【解析】
【详解】
A.当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值接入电路,与灯泡串联,由图象甲可知,当电压表示数为L1.5VU,电路中的电流为0.3AI,由欧姆定律UIR可得,滑动变阻器两端的电压
0.3103滑滑AΩVUIR
根据串联电路电压的特点可得,电源电压为
1.534.5L滑VVVUUU
故A正确;
B.由图甲可知,当灯泡两端的电压3额VU时,电路中的电流0.5AI,由PUI可得,灯泡的额定功率
30.51.5额额VAWPUI
故B错误;
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为
4.531.5滑额VVVUUU
由PUI可得,滑动变阻器消耗的功率
1.50.50.75滑滑VAWPUI
故C正确;
D.由URI可得,滑动变阻器接入电路的电阻
1.530.5滑滑V=ΩAURI
故D正确。
故选ACD。
3.根据欧姆定律可以得到公式R=UI,关于这个公式的下列说法中,正确的是
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
导体的阻值是导体本身所具有的性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与通过它的电流、它两端的电压无关,电阻不随着电压和电流的改变而改变,所以A、B、C说法错误,不符合题意.由欧姆定律得出URI,若知道导体两端的电压和导体中的电流,我们可以计算导体的电阻;导体两端的电压增加几倍,导体中的电流也增加几倍,但电压和电流的比值不变,所以D说法正确,符合题意.
故选D.
4.如图所示,电源电压保持不变,当变阻器滑片P滑到A端时,闭合开关S1和S2,灯泡L恰好正常发光,以下说法正确的是( )
A.滑片P仍在A端,开关S1断开,S2闭合,灯泡L仍正常发光
B.滑片P仍在A端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光
C.滑片P滑到B端,同时闭合开关S1和S2,灯泡L仍正常发光
D.滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.当变阻器的滑片滑至A端,闭合开关S1和S2,变阻器和灯泡并联,此时灯泡两端的电压等于电源电压,灯泡正常发光;由于开关S1为干路中的开关,因此开关S1断开,电路为断路,灯泡不发光;
B.当开关S1闭合,S2断开,为灯泡的基本电路,并且灯泡两端的电压等于电源电压,故灯泡正常发光.
C.当滑片P滑到B端,同时闭合两个开关,灯泡被短路,因此灯泡不会发光;
D.当滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,变阻器和灯泡串联,因为串联电路中各部分电压等于各部分电压之和,因此灯泡两端的电压小于电源电压,故灯泡不会正常发光.
故选 B.
5.甲、乙两地相距40 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.2 Ω.现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R0和电源接成如图所示电路进行测量.当电压表的示数为3.0 V,电流表的示数为0.5 A,则短路位置离甲地的距离为
A.7.5 km B.15 km C.25 km D.30 km
【答案】B
【解析】
【详解】
当电压表的示数为3.0V,电流表的示数为0.5A,线路总电阻R为:
3V=6Ω0.5AURI
输电线每千米的电阻为0.2Ω.所以输电线的长为:
6Ω=30km0.2Ω/km,
又因为是两条输电线,故短路点距甲地为:
30km=15km2,
选B.
6.小组同学设计电子身高测量仪,电源电压恒定,R0是定值电阻,RX是滑动变阻器,滑动变阻器的滑片P与被测人头顶齐平。闭合开关S,被测人身高越高,电流表、电压表示数都变大的电路是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.两电阻串联,电压表测RX两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,RX接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,R0两端的电压变大,则RX两端的电压变小,即电压表的示数变小, A不符合题意;
B.两电阻串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,RX接入电路的电阻变小,总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,B符合题意; C.两电阻串联,电压表测RX两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,RX接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=UR可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由U=IR可知,R0两端的电压变小,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,RX两端的电压变大,即电压表的示数变大,C不符合题意;
D.两电阻串联,电压表测RX两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,RX接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=UR可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由U=IR可知,R0两端的电压变小,即电压表的示数变小,D不符合题意。
故选B。
7.某同学设计的煤气检测电路如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而增大,闭合开关S,当煤气浓度升高时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小,输出信号电压Uab变大
B.电流表示数变大,输出信号电压Uab变大
C.电流表示数变小,输出信号电压Uab不变
D.电流表示数变大,输出信号电压Uab减小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
BD.由电路图知道,定值电阻与气敏元件串联,电流表测电路中的电流,输出信号即气敏元件的电压Uab;由于当煤气浓度升高时,气敏元件电阻增大,由电阻的串联知道,总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故BD错误;
AC.此时由欧姆定律的变形U=IR可知,R的电压变小,由串联电路电压的规律知道,输出信号电压Uab 会变大,故A正确,C错误,
故选A.
8.如图中R0为定值电阻,R1为酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小,如果测试时要求酒精浓度增大时,仪表示数增大,则下列符合要求的电路是( )