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物理电路类问题的专项培优练习题(含答案)

2022-08-10 来源:易榕旅网


一、初中物理电路类问题

1.如图新型落地扇有一个电源开关S1,闭合S1,电动机正常作,其内部还有个防倾倒开关S2,S2处于常闭状态,当落地扇倾斜时S2能自动断开,使电动机停止工作,图中电路中符合这一功能的是

A. B.

C.【答案】C 【解析】 【详解】

D.

ABCD.由题意可以得出,当开关S1和S2同时闭合时,电动机工作,当开关S2断开时,电动机就停止工作,因此两开关应该为串联关系,故ABD选项不符合题意,C选项符合题意。 故选C。

2.关于如图所示的课堂小实验,下列说法中正确的是( )

A.甲图是自制的盐水电池,当用电压表测其电压时,锌片是该电池的正极

B.乙图中,同时在冷水和热水中滴一滴红墨水,红墨水在热水中与水混合均匀的时间比在冷水中短,这个现象说明温度越高,分子运动越剧烈

C.丙图中,用绸子摩擦玻璃棒,玻璃棒上的一些电子会转移到绸子上

D.丁图电路中,A,B两个接线柱间是一段保险丝,C,D两个接线柱间是一段铜丝,向右移动滑动变阻器的滑片,过一会儿发现铜丝先熔断 【答案】BC 【解析】

【分析】

本题考查电压表的连接、分子热运动、摩擦起电的实质及保险丝材料的特点。 【详解】

A.由电压表的连接可知,电压表的正接线柱与电源的正极相连,图甲中,与电压表的正接线柱相连的是铜片,且电压表的指针正向偏转,故铜片是电池的正极,故A不正确; B.图乙中,热水的温度高,红墨水与水混合均匀的时间短,说明分子在热水中运动得快,故B正确;

C.用绸子摩擦过的玻璃棒带正电,带正电的原因是玻璃棒失去电子,失去的电子转移绸子身上,故C正确;

D.由图丁可知,保险丝和铜丝是串联连接的,则通过它们的电流相同,而保险丝的材料特点是电阻较大,熔点较低,根据Q=I2Rt得,通电相同时间,保险丝产生的热量比铜丝产生的热量大,所以先熔断的是保险丝,故D不正确。 故选BC。

3.几位同学学习了欧姆定律后,根据I=法,你认为正确的是

A.导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比 B.导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比

C.导体电阻的大小跟通过导体中的电流和加在导体两端的电压无关 D.导体两端不加电压时,导体的电阻为零 【答案】C 【解析】 【详解】

导体的电阻是本身的属性,与导体的材料,长度,横截面积有关;并不随电流、电压的改变而改变,两端不加电压时,导体的电阻也不会为零. 所以A,B,D错误,C正确. 故选C.

UU,导出了R=.于是他们提出了以下几种看RI

4.如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )

A.两个灯泡串联 B.开关只能控制灯L1 C.电流表测的是灯泡L1的电流 D.电流方向从电流表到开关 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A.由图可知,两灯泡并列连接,因此两个灯泡并联,故A错误;

BD.电流从电源正极流出,再到开关,然后分为两条路径,一条从电流表到灯L1,另一条经过灯L2;汇合后回到负极,则开关控制整个电路,故BD错误; C.电流表A串联在L1支路上,测通过灯泡L1的电流,故C正确。 故选C。

5.俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难.救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”,其某一部件外壳上的三个电压表的示数分别为U1、U2、U3,三个电流表的示数分别为I1、I2、I3,它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是

A.U1=U2=U3 C.U1+U2=U3 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

B.I1=I2+I3

D.以上说法都不正确

分析电路图,两电阻串联,三个电流表测量串联电路中的电流,所以三个电流表的示数相同,即I1=I2=I3;电压表V1测量R1两端的电压U1,电压表V2测量R2两端的电压U2,电压表V3测量R1和R1串联两端的总电压U3,所以U1+U2=U3,故选C.

6.如图所示,闭合开关,两灯并联,各电表都能正常工作.下列判断正确的是

A.甲、乙、丙都是电流表 B.甲、乙、丙都是电压表 C.甲、乙是电压表,丙是电流表 D.甲、丙是电流表,乙是电压表 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

由电路图知道,要使左边的灯泡工作,需要使电流从正极出来到此灯泡,再经丙表回到负极,所以,丙表为电流表;要使右边的灯泡工作,需要使电流从正极出来经过甲表到此灯泡,再经丙表回到负极,所以,甲表为电流表;由于甲表为电流表,所以,乙表只能为电压表,否则会造成电源短路,故只有D正确.

7.如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装罝;“定时开关”是到达设定时间会自动断开的开关.闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯 ① (填“会”或“不会”)亮,播放器 ② (填“会”或“不会”)播放音乐;到达设定时间定时开关”处于 ③ (填“闭合”成“断开”)状态,“播放器”播放音乐,下列选项中正确的是( )

A.①会,②不会,③断开 C.①不会,②会,③断开 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

由题意知,闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,播放器被短路,指示灯会亮,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐;到达设定时间“定时开关”处于断开状态,播

B.①不会,②会,③闭合 D.①会, ②不会,③闭合

放器与指示灯串联,“播放器”有电流通过,“播放器”播放音乐,故选A.

8.用滑动变阻器改变电路中小灯泡的亮度。如图所示的滑动变阻器的四种接法中,闭合开关后能直接进行实验的是( ) A.

B.

C.【答案】A 【解析】 【详解】

D.

A.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关后能直接进行实验,选项A符合题意;

B.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最小,为零,闭合开关后不能调节电路中小灯泡的亮度,B项不合题意;

C.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片左边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,C项不合题意; D.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片右边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,D项不合题意。

9.如图,电阻丝R1、R2的材料和长度均相同,阻值R1∶R2=2∶1,甲、乙为电表(电流表或电压表),开关S处于闭合状态,R1、R2均接入电路中。以下说法中,正确的有:( )

A.R1的横截面积比R2的大 C.R1、R2上的电压之比为2∶1 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】

A.导体的电阻跟导体的横截面积有关,长度相同的同种材料的导体,横截面积越大,电阻越小。因为电阻丝R1、R2的材料和长度均相同,阻值R1∶R2=2∶1,所以R1的横截面积比R2的小,故A错误;

B.若甲为电流表,乙为电压表,开关S处于闭合状态时,R1、R2并联接入电路中,甲测通过R1的电流,乙测电源电压,故B正确;

B.甲为电流表,乙为电压表 D.R1、R2中的电流之比为1∶2

C.因为R 1、R2并联,故R1、R2上的电压之比为1∶1,故C错误; D.因为R 1、R2并联,根据欧姆定律,R1、R2中的电流之比

I∶1I2故D正确。 故选BD。

UU∶R2∶R11∶2 R1R2

10.将规格为“12V 3W”的灯L1和规格为“12V 6W”的灯L2串联在电压为12V的电路中,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( ) A.L1与L2灯丝电阻之比为1:2 B.L1灯与L2灯实际功率之比为1:2 C.两灯均不能正常发光,灯L2更亮些 D.两灯消耗的总功率为2W 【答案】D 【解析】 【详解】

U2A.根据P可得,两灯的电阻

RU1212VU2212VR148Ω,R224Ω P3WP26W1两灯的电阻之比为

22R148Ω2:1 R224Ω故A错误;

B.因为两灯串联,所以通过两灯的电流相等,根据PI2R可得,两灯消耗的实际功率为

22PIRPIR2 ,112实1实2两灯消耗的实际功率之比为

P实1P实2故B错误;

R12:1 R2C.灯泡的亮度由灯泡消耗的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,由B分析知,灯

L1的实际功大于灯L2的实际功率,L1比L2亮,故C错误;

D.由于两灯串联,由串联电路电阻的特点知,电路中的总电阻为

RR1R148Ω24Ω72Ω

U2由P得,两灯消耗的总功率为

RU212VP2W R72Ω故D正确。 故选D。

2

11.如图所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,a、b是电流表或电压表,当只闭合开关S、S1时,a、b的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,a的示数不变,b的示数有变化。以下说法正确的是( )

A.b可能是电流表、也可能是电压表

B.只闭合S、S2,移动滑片P,则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于

R1R2

C.若将b换成另一种电表,只闭合S、S2,将滑片P向右移动,R2消耗的功率一定变大 D.若将a与b的位置互换,只闭合S、S2,则a的示数与b的示数的比值可能等于R2 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A.假设b是电流表,a是电流表,当只闭合开关S、S1时,R与R2并联接在电路中,a、b的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,根据IU可知,a的示数是不变R的,b的示数有变化,这种情况符合题意,所以b可能是电流表;假设b是电压表,a是电流表,当只闭合开关S、S1时,有电流流过R2,但没有电流流过R,a的指针明显偏转,b表测的是电源电压,也明显偏转,但是将位于中点的滑片P向左移动,根据IU可R知,a的示数是不变的,b的示数是不变的,这种情况与题意不符合,所以这个假设不成

立;假设b是电压表,a是电压表,当只闭合开关S、S1时,两个电压表测的都是电源电压,指针均明显偏转,但是将位于中点的滑片P向左移动,电源电压不变,那么两表的示数是不变的,这情况与题意不符合,所以这个假设也不成立;综上所述,b不可能是电压表,只能是电流表,A错误;

B.假设b是电流表,a是电压表,当只闭合开关S、S1时,有电流流过b表,b表有示数,a表测的是电源电压,也有示数,将位于中点的滑片P向左移动,根据IU可知,bR的示数有变化,a的示数是不变的,大小还是等于电源电压,这种情况符合题意,所以b可能是电流表,a可能是电压表;只闭合S、S2,这时R1与R串联,电压表a测的是R两端的电压,电流表测的是电路中的电流,则可知R1U,即电压表a示数的变化量与电I流表b示数的变化量的比值等于R1;当b是电流表,a是电流表时,只闭合S、S2,R、R2被短路,电路是R1的简单电路,即使移动滑片P,a、b两表的示数都不会变化;综上所述,a示数的变化量与b示数的变化量的比值不可能等于R1R2;B错误;

C.把b换成电压表,a是电压表时,只闭合S、S2,R1、R2与R串联,滑片P向右移动,

2电阻变小,电路的总电阻变小,电流变大,根据PIR2可知,R2消耗的功率变大;如果

把b换成电压表,a是电流表时,只闭合S、S2,R被短路,R1、R2串联,滑片P向右移

2动,电阻不变,电路的总电阻不变,电流不变,根据PIR2可知,R2消耗的功率不变;

C错误;

D.a是电压表,b是电流表时,若把a与b的位置互换,只闭合S、S2,R被短路,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压,那么a的示数与b的示数的比值是R2;当a、b都是电流表时,若把a与b的位置互换,只闭合S、S2,R、R2被短路,只有R1接在电路中,两电流表的示数相等,它们的比值是1;D正确。 故选D。

12.如图所示电路,闭合开关后,两灯正常发光,比较a、b、c、d四处电流的大小,其中可能正确的是( )

A.IaId 【答案】C 【解析】 【详解】

B.IaIb C.IbIc D.IcId

A.由图知两灯并联a、d均为干路,电流相等,故A错误;

BD.由图知两灯并联,并联电路中干路电流大于支路电流,故BD错误;

C.没有给出两灯泡的其他信息,当两灯规格相同时,两灯电流相等,当两灯规格不同

时,电阻小的,电流大,b处电流可能大于c处电流,故C正确。 故选C。

13.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯熄灭了,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是( )

A.可能灯短路 B.一定灯断路 C.电阻R断路 D.以上情况都有可能 【答案】C 【解析】 【详解】

假设灯短路,那么灯会不亮,电压表测的是电阻R两端的电压,此时大小等于电源电压大小,电压表的示数变大,根据欧姆定律IU可知,流过电阻R的电流变大,即电流表的R示数变大,两表的示数都变大,这与题意不符合,所以不可能灯短路;假设灯断路,那么没有电流流过灯泡,灯会不亮,电流表没有示数,电压表也没有示数,两表的示数都变小,这与题意不符合,所以不可能灯断路;假设电阻R断路,那么没有电流流过灯泡,灯会不亮,电流表没有示数,电压表此时测的是电源电压,电压示数变大,这与题意相符合;故选C。

14.如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表

A.A的示数是150mA B.A的示数是70mA C.A'的示数是80mA D.A'的示数是30mA 【答案】C 【解析】 【详解】

由电路图知,电流由左侧流入,则分为两支,一支流入A1、左侧灯泡,另一支流入A;由A流出的电流一支流入中间灯泡、A2,另一支流入A3、右侧灯泡,A1、左侧灯泡与中间灯泡、A2的电流汇合后再与A3、右侧灯泡汇合流向负极;故三个灯泡为并联关系,如图所示:

由并联电路的规律可知,A示数等于A2、A3示数之和;A'示数A1、A2的示数之和, 即A的示数:

I=I2+I3=50mA+70mA=120mA;

A'的电流

I'=I1+I2=30mA+50mA=80mA;

故选C。

15.两个定值电阻,甲标有“10 2A”,乙标有“20 0. 5A”。如将它们并联起来,电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为( ) A.30W 30V 【答案】C 【解析】 【分析】

根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,根据并联电路的电压特点可知,两电阻并联时,并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个,再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流,利用PUI求出电路中的最大总功率;已知两电阻允许通过的最大电流,根据串联电路的电流特点可知,两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值,再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。 【详解】 AD.根据IB.15W 10V

C.15W 15V

D.30W 60V

U可得,两电阻两端允许所加的最大电压 RU甲I甲R甲2A10Ω20V,U乙I乙R乙0.5A20Ω10V

因并联电路中各支路两端的电压相等,则两只电阻并联时,电路中的最大电压

UU乙10V

通过乙电阻的电流

I1则并联电路中的最大总功率

U10V1A R甲10ΩPUIU(I1I乙)10V(1A0.5A)15W

故AD错误;

BC.因串联电路中各处的电流相等,则两只电阻串联时,电路中的最大电流

II乙0.5A

根据IU可得,串联电路两端允许加的最大电压 RUIRI(R甲R乙)0.5A(10Ω20Ω)15V

故B错误、C正确。 故选C。

16.压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的.小坤同学想设计一个通过电表示数反应压敏电阻所受压力大小的电路,其中R0是定值电阻,R代表压敏电阻,要求压力增大时电表示数增大且符合电路安全,在下图所示电路中符合要求的是:( )

A. B.

C.

D.

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0并联,电流表测R0支路的电流,当压力增大时,压敏电阻R压的阻值减小,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由I=知,电流表的示数不变,故A不符合题意;

B.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0并联,电压表测电源电压,电源电压不变,

U可R故B不符合题意;

C.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,定值电阻两端电压增大,电压表示数增大,故C符合题意.

D.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0串联,电压表测R压两端的电压,当压力增大时,压敏电阻R压的阻值减小,由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知,电压表的示数减小,故D不符合题意.

17.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )

A.灯L1与灯L2并联,电压表测的是灯L2两端的电压 B.灯L1与灯L2串联,电压表测的是灯L2两端的电压 C.电流表A1测的是灯L1的电流 D.电流表A2测的是总电流 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

AB.从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关、电流表A1,然后分成两部分电流,一部分电流流过灯泡L1,最后回负极;另一部分电流流过电流表A2,再流过灯泡L2,最后回负极;电压表并联在灯泡L2两端,可知灯L1与灯L2并联,电压表测的是灯L2两端的电压;A正确、B错误;

C.电流表A1接在干路中,测的是干路电流,不是测灯L1的电流,C错误; D.电流表A2与灯L2串联,测的是灯L2的电流,不是总电流,D错误。 故选A。

18.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑片置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,R1的功率为3.6W;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列判断正确的是

A.电源电压为10V

B.R1的阻值为20Ω

C.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω D.滑片P在中点时,R1的电功率为6.4W 【答案】D 【解析】 【分析】

本题考查动态电路,主要应用串联电路的特点、欧姆定律、电功率来解答 【详解】

A.由电路图可得,两个电阻串联,电压表测变阻器的电压,当滑片P置于B端时,R2的阻值最大。此时电阻R2的电压U2=6V,R1的电功率P1=3.6W。假设此时R1两端的电压是U1,则有:

I即得①式

U1U2 R1R2U16V R1R2当P置于变阻器中点时,变阻器的电阻变为

1R2。即变阻器的电阻变小,根据串联电路的2电阻特点得,电路总电阻变小,而电源电压不变,再由欧姆定律IU总得,电路电流变R总大。而电阻R1的阻值不变,那么它的电压变大,变阻器两端的电压会变小,所以电压表示数变化了2V,即是变阻器此时的电压

U2´= U2-2V=6V-2V=4V

电阻R1的电压

U1´= U1+2V

则有:

U1´U2´I´

R1R2´即得②式

U12V4V1 R1R22联合①②式得

R1=R2

而U2=6V,根据串联电路的特点:串联电路中,两个电阻的阻值相等,那么两个电阻两端的电压也相等,可得,

U1=U2=6V

所以电源电压

U=U1+U2=6V+6V=12V

故A不正确

BC.滑片P置于变阻器的B点时,电阻R1的功率P1=3.6W,则

U126VR110Ω P3.6W1变阻器的最大阻值R2=R1=10Ω,故BC都不正确 D.当滑片P置于变阻器中点时,变阻器的电阻

2R2´此时电路的总电阻

1R25Ω 2R总R1R2´10Ω5Ω15Ω

电流

I´那么R1的电功率

U12V0.8A R总15Ω´´22P1IR1(0.8A)10Ω6.4W

故D正确

19.两个灯泡L1和L2分别标有“6V、2A”和“9V、1A”字样,不考虑温度的影响,将它们连入同一电路中,为确保两灯均不坏,下列说法正确的是( ) A.将它们串联时,电路两端允许最大电压是15V 电流是3A

C.将它们并联时,电路中允许最大总功率是21W 率是3W 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

由灯泡L1标有“6V、2A”,可以求出

R1=

由灯泡L2标有“9V、1A”,可以求出

R2=

=

=9Ω, =

=3Ω,

D.将它们串联时,L1允许的最大功B.将它们并联时,干路中允许最大

通过它们的电流和两端电压都不能超过额定值,否则会损坏灯泡; 将它们串联时,则干路最大电流是1A,总电压为

1A×(3Ω+9Ω)=12V,

故A不符合题意;

将它们并联时,干路两端的最大电压为6v,所以干路中允许最大电流

I=

故B不符合题意;

将它们并联时,电路中允许最大总功率

P=

故C不符合题意;

+2.67A

+=16W,

将它们串联时,L1允许的最大电流是1A,所以最大功率

P=I2R=

故D符合题意; 故选D。

=3W,

20.如图为某均匀金属薄板,现测得接线柱A、B之间的电阻为R.如果将该电阻板均匀分成9块,并挖去其中一小块,则此时A、B之间的电阻变为

8R 97R 69R 106R 7A.B.C.D.

【答案】B 【解析】 【详解】

如图将电阻板看作三个相同电阻串联而成,分别将1、2、3看作一个电阻,4、5、6看作一个电阻,7、8、9看作一个电阻,则由串联电阻规律可知,每个电阻阻值为

1R,每个3电阻由三个相同的块并联组成,设每块电阻阻值为Rx,则由并联电阻规律可知:

11R111 3RxRxRx解得Rx=R;则当挖去其中一块后,变为两个阻值为R的电阻并联,整体再与两个阻值为

1R的电阻串联,则由串并联电阻规律可知总电阻为: 3RAB故选B。

17R2R1136 RR1

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