山东省泰安市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-03电流和电路、电压和电阻、欧姆定律(含解析)
山东省泰安市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-03电流和电路、电压和电阻、欧姆定律
一、单选题
1.(2023·山东泰安·统考中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,只有两个电表的指针发生偏转。已知灯泡L1、L2中只有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法正确的是( )
A.可能是灯泡L1短路 B.可能是灯泡L2短路
C.可能是灯泡L1断路 D.一定是灯泡L2断路
2.(2023·山东泰安·统考中考真题)下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡电流的是( )
A. B.
C. D.
3.(2022·山东泰安·统考中考真题)如图所示电路中,电源电压恒定。闭合开关,电路正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭,电路中只有两个电表有示数。电阻或灯泡仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中( )
①可能灯泡断路 ②可能灯泡短路
③可能电阻断路 ④可能电阻短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
4.(2022·山东泰安·统考中考真题)如图所示,灯泡、串联的电路是( )
A. B.
C. D.
5.(2022·山东泰安·统考中考真题)下列对生活中常见物理量的估测,符合实际的是( )
A.教室内课桌的高度约为 B.一名中学生的质量约为
C.人体正常体温约为38℃ D.家用电冰箱正常工作时的电流约为
6.(2021·山东泰安·统考中考真题)下列电路连接正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2023·山东泰安·统考中考真题)如图所示的电路中,电源电压U恒定,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),定值电阻阻值为15Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关,断开开关、,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器接入电路的最小阻值为,当滑动变阻器滑片移至中点时,电流表示数为0.3A;闭合开关、、,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P,定值电阻在10s内产生的热量为Q。下列说法中( )
① ② ③ ④
A.只有①④正确 B.只有①③正确 C.只有②③正确 D.只有②③④正确
8.(2021·山东泰安·统考中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变。只闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中电流达到最小值,此时电流表示数为,电压表的示数为;只闭合开关,移动滑片至滑动变阻器的中点处时,电压表的示数为,此时电阻的电功率为。下列说法中( )
①电阻的阻值是
②电源电压是
③滑动变阻器的最大阻值是
④当开关、、都闭合时,电路消耗的总功率是
A.只有①③正确 B.只有③④正确
C.只有①②正确 D.只有①④正确
9.(2021·山东泰安·统考中考真题)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年度诺贝尔物理学奖。图中GMR代表巨磁电阻,在磁场中,其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关、,下列说法中( )
①电磁铁左端为极
②电磁铁外部的磁感线从左端出发回到右端
③将滑片向端滑动,电磁铁磁性变强
④将滑片向端滑动,指示灯亮度变强
A.只有①③正确 B.只有①②正确
C.只有②④正确 D.只有②③正确
10.(2021·山东泰安·统考中考真题)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关电路正常工作,一段时间后,发现电路中有一个电表的示数突然变大,电阻或有一处发生故障,其他元件仍保持完好。下列说法正确的是( )
A.一定是短路 B.一定是短路
C.可能是断路 D.可能是断路
二、填空题
11.(2022·山东泰安·统考中考真题)用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管的一端,吸管被排斥,则吸管带___________电。
三、实验题
12.(2022·山东泰安·统考中考真题)物理创新实验小组连接了如甲图所示的电路,测量定值电阻Rx的阻值。电源电压有和两档可选,Rx的阻值约为,滑动变阻器有(a:“”和b:“”)两种规格。
(1)李华同学发现甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线);___________
(2)李华正确连接导线后,将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关后,电压表示数为,电流表示数为。由此判断电源电压选择的是___________(选填“”或“”)档,滑动变阻器选择的是___________(选填“a”或“b”)规格;
(3)继续移动滑动变阻器的滑片完成后续测量,第3次实验时,电流表的示数如乙图所示,请根据实验过程将表格填写完整,并将①②两处的数据填写在答题卡上(的平均值精确到)。
实验次数 电压 电流 电阻 平均值/
1 1 0.1 10 ②___________
2 2.5 0.24 10.4
3 2.8 ①___________
(4)该实验小组进行了实验创新,利用阻值为的定值电阻和电流表、等器材,测出了额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,小组成员共同设计了如丙图所示的电路,经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整:
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表___________(选填“”或“”)的示数为,同时记下另一个电流表的示数,记为;
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡正常发光时的电阻___________。
四、计算题
13.(2021·山东泰安·统考中考真题)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪,如图甲所示,它主要是由探头A和控制盒B构成,A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻RX的圆柱体,压敏电阻RX所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为、高、重,工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示,电源电压恒为,当压敏电阻RX受到的压力达到最大值时,电路中的电流为,报警器(电阻不计)开始报警。正常工作时,压敏电阻RX阻值随压力的变化规律如图丙所示。(不考虑大气压强的影响,细导线重力与体积均不计湖水的密度为,g取)。
(1)探头A的密度是多少?
(2)为保证压敏电阻RX受到的压力达到最大值时报警器能正常报警,接入电路的定值电阻阻值为多大?
(3)小组同学将该装置带到湖面进行测量,当探头A在细导线的牵引下,下沉到湖中某深度处时,电压表示数是,求此处的深度和此时细导线对探头A的拉力。
参考答案:
1.B
【详解】A.若是灯泡L1短路,由电路图可知,此时电路中只有灯泡L2接入电路,电流表测电路中电流,电压表V1与V2均测量电源电压,则三电表均有示数,故A错误;
B.若是灯泡L2短路,只有灯泡L1接入电路,此时电压表V2示数为零,电压表V1测电源电压,电流表测电路中电流,此时只有两个电表的指针发生偏转,故B正确;
C.若是灯泡L1断路,此时电路处于断路状态,电流表示数为零,电压表V1测电源电压,电压表V2未接入电路,无示数,此时只有一个电表的指针发生偏转,故C错误;
D.若是灯泡L2断路,此时电路处于断路状态,电流表无示数,电压表V1与V2均测量电源电压,此时两电表有示数,但由B中分析可知,不是只有这一种情况,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.图中电流表与灯泡L2并联,开关闭合时,灯泡L2短路,电路连接错误,故A不符合题意;
B.图中两灯泡并联,电流表与灯泡L1串联联,开关闭合时,电流表测量灯泡L1的电流,故B不符合题意;
C.图中两灯泡并联,电流表在干路中,电流表测量干路电流,故C不符合题意;
D.图中电流表、灯泡L2、灯泡L1串联,电流表能测量灯泡L2电流,故D符合题意。
故选D。
3.A
【详解】由图得,灯泡L与电阻R串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量灯泡L的电压,电压表V测量电源电压。若灯泡断路,电路中没有电流,电流表示数为0,电压表V1、V均与电源相连接,因此电压表V1、V均有示数;若灯泡短路,电中只有电阻R工作,电路中有电流,电流表有示数,灯泡两端无电压,即电压表V1示数为0,电压表V仍测量电源电压,仍有示数;若电阻断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表V1被断开,无示数,电压表V仍测量电源电压,仍有示数;若电阻短路,电路中有电流,电流表有示数,电压表V、V1都测量电源电压,都有示数,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.B
【详解】ACD.闭合开关后,两灯的两端分别连在一起,然后接到电路中,两灯并联,故ACD不符合题意;
B.闭合开关后,两灯依次相连,然后接到电路中,两灯串联,故B符合题意.
故选B。
5.B
【详解】A.教室里的课桌低于1m,约为0.75m,即75cm,故A不符合题意;
B.成年人的质量约为65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,约为50kg左右,故B符合题意;
C.一般人的正常体温是37℃左右,38℃属低热,故C不符合题意;
D.家用电冰箱功率约为200W,则由P=UI可知正常工作电流为
故D不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】A.图中电流表与灯泡串联,但正负接线柱接反了,故A错误;
B.图中电流表与灯泡并联,闭合开关灯泡短路,故B错误;
C.图中电压表与两并联灯泡并联,串联电源电压,并且正负接线柱连接正确,故C正确;
D.图中两灯泡并联,电压表测量其中一个灯泡两端的电压,但正负接线柱接反了,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】闭合开关S、断开开关S1、S2,变阻器R2与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压,当滑动变阻器滑片移至中点时,电流表示数为0.3A,即接入电路的电阻为10Ω,由得,此时滑动变阻器两端电压为
由得,灯泡电阻为
由得,此时电压表示数即灯泡两端电压为
根据串联电路电压规律可知,电源电压为各部分电压之和,即
由得,灯泡正常工作电流为
已知电流表量程为0~0.6A为,则为了确保电路各元件安全,电路中最大电流为0.5A,由题意知,此时灯泡电压为2.5V,则滑动变阻器两端电压为
由得,滑动变阻器接入电路的最小阻值为,即
闭合开关S、S1、S2,小灯泡被短路,R1、R2并联,根据并联电路电压特点可知
由得,通过R1的电流为
由于电流表量程为0~0.6A,则通过滑动变阻器的最大电流为
由可得,滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P,即
由Q可知,定值电阻在10s内产生的热量为Q,即
故选C。
8.D
【详解】只闭合开关S1,滑动变阻器与R1串联,电压表测量R1两端的电压,当滑片在b点时,接入电路的电阻最大,使电路中电流达到最小值,由欧姆定律最大此时的电流
①
由于只闭合开关S2时,滑动变阻器与R2串联,电压表测量R2两端的电压,且移动滑片至滑动变阻器的中点c处时,接入电路的电阻是 ,电压表的示数为,由于此时电阻的电功率为,由知道,R2的阻值
由欧姆定律知道,此时电路的电流
②
电源电压
③
由①②③解得
, ,
当开关S1、S2、S3都闭合时,滑动变阻器短路,R1与R1并联,由知道,电路的总电阻
由知道,电路消耗的总功率是
综上所述只有①④正确。
故选D。
9.C
【详解】①根据安培定则,用右手握住通电螺线管,四指指电流方向,大母指指N极,因此电磁铁左端为 N 极,故①不符合题意;
②根据安培定则,电磁铁左端为 N 极,电磁铁外部的磁感线从左端出发回到右端,故②符合题意;
③将滑片 P 向 b 端滑动,滑动变阻器接入电路阻值增大,电流减小,电磁铁磁性变弱,故③不符合题意;
④将滑片 P 向 a 端滑动,滑动变阻器接入电路阻值减小,电流增大,铁磁铁磁性增强,而巨磁电阻阻值随磁场变强而减小,故指示灯亮度变强,故④符合题意。
故选C。
10.D
【详解】由图可知,电阻和串联在电路中,电压表测量电阻的电压,电路中有一个电表的示数突然变大,若电流表示数增大,说明电路中电阻变小,所以可能是短路或短路,若短路,电路中只有,电阻两端电压也变大,即电压表示数也变大,不符合题意,若短路,电流表示数变大,电压表也被短路,示数变小,符合题意;若断路,此时整个电路处于断路状态,电流表和电压表示数都变小,不符合题意,若断路,此时电压表串联在电路中,电压表示数接近电源电压,示数变大,电流表示数变小,故符合题意,综上可知,电路的故障可能是短路或断路。
故选D。
11.正
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,将其靠近吸管的一端后,吸管被排斥,则由同种电荷相互排斥可知,吸管也带正电。
12. 6 b 10.1 0.28
【详解】(1)[1]图中电压表被导线短路,电压表应该和被测电阻Rx并联,如图所示:
(2)[2][3]将滑动变阻器的滑片移至最右端,变阻器连入电路的电阻最大,如果电源电压是4V,变阻器连入电路的最大电阻为
两个变阻器的最大阻值分别是15Ω和50Ω,不符合题意;如果电源电压是6V,变阻器连入电路的最大电阻为
所以变阻器b符合题意。
(3)[4][5]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.28A。第三次电阻值
电阻的平均值
(4)①[6]图丙中,电阻R0和灯泡L并联,电流表A2和电阻R0串联在一条支路,电流表A1测量干路中的电流,由并联电路电压的规律可知灯泡两端的电压等于电阻R0两端的电压,当电阻R0两端的电压是U额时,灯泡正常发光,通过电阻R0的电流为,所以闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,同时记下另一个电流表的示数,记为。
②[7]由并联电路电流的规律可知通过灯泡的电流
小灯泡正常发光时的电阻
13.(1)6×103kg/m3;(2)1000;(3)2.5N
【详解】解:(1)探头的体积
探头A的密度
(2)压敏电阻受到的压力达到最大值时,由图丙可求得此时压敏电阻
电源电压恒为12V,电路中的电流为10mA=0.01A,定值电阻为
(3)电压表示数时,电路中电流
此时压敏电阻的阻值
由图丙可知此时压敏电阻受到的压力
探头底部所受压力
探头底部受到的压强
此处的深度
探头受到的浮力
细导线受到的拉力
答:(1)探头A的密度是;
(2)为保证压敏电阻RX受到的压力达到最大值时报警器能正常报警,接入电路的定值电阻R0阻值为;
(3)电压表示数是8V,此处的深度为,此时细导线对探头A的拉力为。
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