2020-2021全国中考物理欧姆定律问题中考模拟和真题汇总含答案解析
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一、初中物理欧姆定律问题
1.如图所示的电路图,R1与 R2 都是定值电阻,R3 是一个滑动变阻器,当开关闭合后,滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,以下说法中正确的是( )
A.电压表 V5 示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变
B.电压表 V4 的变化量与电流表示数变化量的比值变大
C.电压表 V3 示数的变化量与电流表示数的变化量比值变小
D.电流表示数变大,表 V1、V2 与电流表示数比值都不变,V3与电流表示数比值变大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
闭合开关S后,三电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电压表V3测R3两端的电压, 电压表V4测R1和R2两端的电压之和,电压表V5测R2和R3两端的电压之和,电流表测电路中的电流;
A.由以上分析知
UV5=U−U1=U−IR1,U V5′=U−U1′=U−I′R1
△UV5= UV5− U V5′= U−IR1−( U−I′R1)=(I′−I) R1=△I R1
即
V5UI =R1
故该比值保持不变,故A正确;
B.同理可知
UV4= U−U1−U2 =U−IR1−IR2,U V3′=U−U1′− U2′ =U−I′R1−I′R2
△UV4= UV4− U V4′= U−IR1−IR2−( U−I′R1−I′R2)=(I′−I) R1(I′−I) R2=△I (R1 R2)
即
V4UI = R1 R2
故该比值保持不变,故B错误; C.电源电压U= UV4 UV3,故电压表 V3 示数的变化量等于电压表 V4 的变化量,则电压表
V3 示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变,故C错误;
D.滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,接入电路中的电阻变小,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A的示数变大,由U=IR可知,定值电阻R1和R2两端的电压变大,即电压表Vl、V2的示数变大;因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,且R1和R2两端的电压变大,V3等于电源电压减去R1和R2两端的电压,所以电压表V3的示数变小,由R1=1UI, R2=2UI, R3=3UI可知,电压表V1、V2与电流表示数之比不变,V3与电流表示数比值变小,故D错误。
故选A。
2.在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,R1,R2,R3为定值电阻.移动滑动变阻器的滑片,使电压表V1,V2的示数分别增大△U1,△U2,在这个过程中( )
A.△U2△U1 B.通过电阻R1的电流增加△U1/R1
C.通过电阻R2的电流减小△U2/R3 D.电阻 R3两端的电压增大△U2
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据串联电路电压的规律有:
U=U1+UR2+△UR3,
即原来:
U1=U-(UR2+△UR3)-----①,
移动滑片后,
U1′=U-(UR2′+△UR3′)----②
②-①得:
U1′-U1=(UR2+△UR3)-(UR2′+△UR3′)=(UR2-UR2′)+(△UR3-△UR3′)=△UR2+△UR3,
即:
△U1=△UR2+△UR3---③,
根据串联电路各部分电压之和不变,故:
△U2=△UR3----④, 由③④得:
△U2<△U1
故A正确;
B.由欧姆定律,原来通过R1的电流:
I1=11UR------⑤
移动滑片后:
I1′='11UR-----⑥
⑥-⑤得:
I1′-I1='11UR-11UR='111UUR;
故通过电阻R1的电流增加△I1=11UR,故B正确;
CD.由串联电路电压的规律,R3两端电压减小△U2,故D错误;
类似B选项,故通过R3两的电流减小23UR,由串联电路的规律,流经R2、R3的电流相等,故通过电阻R2的电流减小23UR,故C正确.
3.图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=5Ω,当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.3A,电路消耗的总功率为P;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A,电路消耗的总功率为P′,当只断开开关S1时,电流表的示数为0.45A,电路消耗的总功率为P′′,下列判断正确的是
A.U=6V,R2=20Ω
B.U=9V,R3=30Ω
C.R3=10Ω,P∶P′′=3∶2
D.R2=20Ω,P∶P′=2∶15
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】 当只闭合开关S2时,电阻2R、3R串联,则
23URR=0.3A,P=0.3U
当三个开关都闭合时,电阻1R、2R并联,则
1UR+2UR=0.3A+1.95A,P′=2.25U
当只断开开关S1时,电路中只有2R,则
2UR=0.45A,P′′=0.45U
解三式得
U=9v,R2=20Ω,R3=10Ω,P∶P′=2∶15,P∶P′′=2∶3
所以D正确。
故选D。
4.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片在滑动过程中,电压表V1、数的变化量的大小分别为1U和2U,那么( )
A.12UU<
B.12UU>
C.12UU
D.因为无具体数据,故无法比较
【答案】B
【解析】
【详解】
滑动变阻器R与电阻1R并联,再与2R、3R串联,电压表V1测并联部分电路两端的电压;V2测中间定值电阻2R两端的电压;当滑动变阻器滑片由B向A移动时,滑动变阻器的阻值减小,引起并联电路部分的总电阻变小,即电压表V1的示数变小,变化量为1U,根据串联电路的电阻分压特点可知,定值电阻2R、3R两端的电压变大;因为:
123UUUU 所以:
123UUU
故:
12UU
故B项符合题意、ACD项不符合题意;
5.利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是
A.实验中电压表的示数保持1V不变
B.当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.5A
C.滑动变阻器连入电路的阻值范围为0-25Ω
D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
【答案】D
【解析】
【详解】
A.探究电流与电阻关系时,应控制电阻两端的电压不变,由图象可知,电流与电阻之积(即R两端的电压):
0.5A5Ω0.1A25Ω2.5VUIR,
即电压表示数保持2.5伏不变,故A错误;
B.由图象可知:当电阻为10Ω时,电流为0.25A,故B错误;
C.由图乙知,电流最大为0.5A时,对应的定值电阻为5Ω,由欧姆定律和串联电路的规律可得,变阻器连入电路中的电阻:
1113V5Ω1Ω0.5AURRRRI滑1总;
由图乙知,电流最小为0.1A时,对应的定值电阻为25Ω,由欧姆定律和串联电路的规律可得,此时变阻器连入电路中的电阻:
222
23V25Ω5Ω0.1AURRRRI滑总;
所以,滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω,故C错误;
D.将R从5Ω换成10Ω后,电路的总电阻变大, 由 UIR可知,电路中的电流变小,由U=IR可知滑动变阻器两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R
两端的电压变大,要使R两端的电压不变(即R的电压减小为原来的电压值),应减小电路中的电流,增大变阻器接入电路中的电阻,即滑片P向右移,故 D正确。
6.小明同学做电学实验,通过改变滑动变阻器R3电阻的大小,依次记录的电压表和电流表的读数如表所示,分析表格中实验数据,可推断小明实验时所用的电路可能是下列电路图中的哪一个( )
电压表示数U/V
0.60 0.70
0.80 0.90 1.00 1.10
电流表示数I/A 0.18 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由表中数据可知,当电压表的示数增大时,电流表的示数也增大,再分析四个电路图,当滑片向上移动时的电压表和电流表的变化得出答案。
【详解】
A.电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,三电阻串联,当滑片上移时连入电阻变小,电路中的电阻变小,电流变大,电流表的示数变大;滑动变阻器分压变小,电压表的示数变小,故A不符合题意;
B.电压表测量电阻R1两端的电压,三电阻串联,当滑片上移时连入电阻变小,电路中的电阻变小,电流变大,电流表的示数变大;电压表的示数也变大,故B符合题意;
CD.都是测量下面电阻和滑动变阻器两端的电压,三电阻串联,当滑片上移时连入电阻变小,电路中的电阻变小,电流变大,电流表的示数变大;电阻和滑动变阻器串联后两端的电压变小,电压表的示数变小,故CD不符合题意。
故选B。 【点睛】
解决此类电路图连接问题,要结合题意实际要求去分析,不可盲目猜测。
7.如图所示的四个电路,整个实验过程中电池的电压不变,R已知,则不能测出Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.当S闭合S1断开时,电路为R的简单电路,电流表测电路电流,读出此时电流表示数I1,则可由欧姆定律求出电源电压为I1R,当闭合开关S、S1,电路为R与Rx并联电路,电流表测干路电流,R所在支路不受影响,读出电流表示数为I2,由并联分流及电压规律可求Rx电阻如下:
x1xx21UIRRIII
故A不符合题意;
B.闭合S、S1时,Rx被短路,电路为R的简单电路,电压表测电源电压,读出示数为U1,闭合S断开S1,电路为R与Rx串联电路,电压表测R两端电压,读出示数为U2,由串联分压及电压之比等于电阻之比可求Rx阻值为:
xx212RRUURUUU
解得:
2x12URRUU
故B不符合题意;
C.当开关S闭合后,电路为R与Rx串联电路,电压表测R两端电压,电流表测电路电流,由于不知道电源电压,则只能得到Rx电流,无法得到电压,无法测量其电阻大小,故C符合题意;
D.闭合S断开S1时,电路为R与Rx串联电路,读出电流表示数为I1,闭合S和S1时,电路为Rx简单电路,读出电流表示数I2,由于电源电压不变,设电源电压为U,则有: