2020-2021备战中考物理一模试题分类汇编——欧姆定律综合含答案
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一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1.如图所示电路中,R为定值电阻闭合开关后当滑片P在某两点之间滑动时电流表的示数变化范围是0.5~1.5A,电压表的示数变化范围是3~6V小丽通过推算,得出四个结论,错误的是()
A.变阻器连入电路的电阻变化范围为2~12Ω
B.定值电阻R的阻值为3Ω
C.实验中R两端的电压变化范围为2V~4.5V
D.电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W
【答案】C
【解析】
【分析】
根据电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压;滑动变阻器接入电路阻值越大,电路电流越小,电压表示数越大。
【详解】
A.电流表示数变化范围是0.5~1.5A,电压表的示数变化范围3~6V,由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值为
minminmax3V215AURI.滑
maxmaxmin6V1205AURI.滑
则变阻器连入电路的阻值变化范围为2Ω~12Ω,故A正确,A不符合题意;
B.由欧姆定律得,当电压表示数为3V时,电源电压
V3V+1.5AUUIRR
当电压表示数为6V时,电源电压
V6V+0.5AUUIRR
联立解得
3R ,7.5VU
故B正确,B不符合题意;
C、当电流表示数为0.5A时,R两端的电压
1105A315VUIR..
当电流表示数为1.5A时,R两端的电压
2215A345VUIR.. R两端的电压变化范围是1.5~4.5V,故C错误,C符合题意;
D.电路消耗的最大电功率
==75V15A=11.25WPUI..最大最大
电路消耗的最小电功率
==75V05A=3.75WPUI..最小最小
则电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W,故D正确,D不符合题意;
故选C。
2.现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了比较它们的阻值大小,小康等几个同学分别设计了如下所示的四种电路,其中可行的是
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A、由图知,两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大,通过电阻的电流越小,故A可行,符合题意;
B、由图知,两电阻串联在电路中,根据欧姆定律和串联电路电压规律可知电阻越大,电阻两端的电压越大,故B可行,符合题意;
C、由图知,两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大,通过电阻的电流越小,电流表测量干路电流,根据并联电路的电流特点可知通过每个电阻的电流大小;故C可行,符合题意;
D、由图知,两电阻串联在电路中,通过两电阻的电流相等,所以电流表的示数不能反应R1和R2的阻值大小,故D不可行,不合题意.
故选ABC.
3.如图所示是A、 B两定值电阻的U-I图像,由图像中的信息可知
A.若将A、B两电阻串联在某电源两端,则A两端的电压大
B.若将A、B两电阻串联在某电源两端,则B的功率大
C.若将A、B两电阻并联在某电源两端,则通过A的电流大
D.若将A、B两电阻并联在某电源两端,则A的功率小
【答案】AD
【解析】
【详解】
由图像可以看出,当电压一定时,通过A的电流较小,由UIR的变形公式URI可知,RA>RB;
A.若将RA、RB两电阻串联在某电源两端,因串联电路中各处的电流相等,且RA>RB,所以,由UIR的变形式UIR可知,RA两端的电压大,故A符合题意;
B.由公式2PIR可知,RA的实际功率大,故B不符合题意;
C.若将RA、RB两电阻并联在某电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由UIR可知,通过RB的电流大,故C不符合题意;
D.若将RA、RB两电阻并联在某电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,由2UPR可知,RA的实际功率小,故D符合题意。
4.如图,电源电压恒定,电阻R1=10Ω,R2=15Ω,R阻值一定但未知。当单刀双掷开关S掷向a(同时与b断开)时,电压表示数为2.0V。若掷向b(同时与a断开),电压表示数可能为( )
A.3.0V B.2.5V C.2.2V D.1.5V
【答案】BC
【解析】 【分析】
【详解】
由图S接b时,R2与R串联,由欧姆定律知,此时电压表测R2两端电压为
215Ω15ΩUIRRU--------------①
S接a时,R1与R串联,此时电压表测R1两端电压,示数为2V,则有
12V10Ω10ΩIRRU------------②
①÷②可得
310Ω2V215ΩRUR
所以
103V15RUR
因为
10115RR
所以
3VU
R1、R2分别与R串联,R2>R1,根据串联电路的分压原是可知,R与R2串联时比R1与R串联时分压多,即S接b时电压表示数大于2V;综上可知
2V3VU
故选BC。
5.两个小灯泡L1和L2,规格分别是“6V,3W”和“3V,3W”,分别如图甲乙所示接入电路,闭合开关S,两灯泡发光,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.甲电路中,当电源电压为9V时,两个小灯泡都正常发光
B.甲电路中允许最大的电流为0.5A
C.乙电路中,当L2正常发光时,干路电流为1.25A
D.乙电路中,电路消耗的最大功率为3W
【答案】BC
【解析】 【详解】
A.由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
1113W0.5A6VPIU,
2223W1A3VPIU,
因两灯泡的额定电流不相等,由于两只灯泡串联,所以,两只灯泡不可能同时正常发光,故A错误;
B.因串联电路中各处的电流相等, 所以,电路中的最大电流
10.5AII,
故B正确;
C.由UIR可得,两灯泡的电阻分别为:
1116V12Ω0.5AURI ,
2223V3Ω1AURI,
两灯的额定电压分别为U1 =6V,U2 =3V, 由于并联电路各支路两端的电压相等, 所以,两灯泡并联时,电源电压不超过3V,则两支路的电流分别为:
'1113V0.25A12ΩUIR,
2223V1A3ΩUIR,
则并联接入电路中时,干路的最大电流:
120.25A1A1.25AIII。
故C正确;
D.乙电路中,U=3V,I=1.25A电路消耗的最大功率为
3V1.25A3.75WPUI。
故D错误。
6.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。
7.如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起, 托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为 0.已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器最大阻值为 15Ω,电源电压 U=3V,电压表的量程为 0~3V.现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距 R 上端13处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),以下正确的是( )
A.将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为1.5V
B.该电子秤能测量的最大质量是2.5kg
C.最大质量数应标在电压表2.25V的位置上
D.最大质量数应标在电压表3V的位置上
【答案】AC
【解析】
【详解】
由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压.
A.将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端13处,此时,滑动变阻器接入电路中的电阻:
R滑=13×15Ω=5Ω,
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:
I=03V=5Ω+5ΩURR滑=0.3A,
电压表的示数:
U滑=IR滑=0.3A×5Ω=1.5V,
故A正确;
B.弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量成正比,且将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端13处,所以,滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg,故B错误;
C D.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:
I′=03V=5Ω+15ΩURR滑= 0.15A,
电压表的示数: