中考物理与电路类问题有关的压轴题含答案解析
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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S 1,闭合S 1,电动机正常作,其内部还有个防倾倒开关S 2,S 2处于常闭状态,当落地扇倾斜时S 2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 .
D .
【答案】C 【解析】 【详解】
ABCD .由题意可以得出,当开关S 1和S 2同时闭合时,电动机工作,当开关S 2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.如图所示电路,电源两端电压保持不变.闭合开关 S ,将滑动变阻器的滑片 P 由 a 端向 b 端滑动一段距离,电压表V 1、V 2、V 3示数的变化量的绝对值分别为1U ∆、2U ∆、
3U ∆,电流表示数的变化量的绝对值为 I ∆.下列判断正确的是
A .电压表V 1示数变小,电压表V 2示数变大,电压表V 1与V 2的示数之和不变
B .电压表V 3示数变大,电压表V 3与电流表示数的比值变大
C .滑动变阻器的滑片 P 滑过的那一段距离对应的阻值为
2U I
D .1U ∆大于3U ∆ 【答案】ABD 【解析】 【详解】
A .由题中的电路图可知,当滑动变阻器的滑片P 向b 端滑动一段距离时,三电阻串联,电压表V 1测1R 与2R 两端的电压之和,电压表V 2测3R 两端的电压,电压表V 3测2R 与3R 两端的电压之和,电流表测电路中的电流;将滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动一段距离时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,由U IR =可知,1R 与2R 两端的电压变小,即电压表V 1的示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以电压表V 1与V 2的示数之和等于电源的电压即不变,则电压表V 2的示数变大,故A 项正确;
B .因电压表V 3的示数等于电源的电压减去1R 两端的电压,所以电压表V 3的示数变大,因电压表V 3与电流表示数的比值为23R R +的阻值,所以电压表V 3与电流表示数的比值变大,故B 项正确;
C .由欧姆定律得,滑动变阻器的滑片P 滑过的那一段距离对应的阻值为:
2
3U R I
=
故C 项错误;
D .当滑动变阻器的滑片P 在a 端时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律得,V 3示数是:
31U U IR =-
当滑动变阻器的滑片P 向b 端滑动一段距离时,V 3测量电阻2R 、3R 两端的电压3U ',根据串联电路的电压特点和欧姆定律得:
31U U I R ''=-
则:
3311131U U U U I R U IR I I R IR '''=-=---=-=()()
由题意可得:
211U I R R +=()
所以1U ∆大于3U ∆;故D 项正确;
3.如图所示,电源电压U 保持不变,滑动变阻器R 0的最大电阻是20Ω。当开关S 1闭合、S 2和S 3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U 1,R 1的功率是P 1;当开关
S 2闭合、S 1和S 3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是1
U ',R 2和R 3的功率之和是1.6W ;当开关S 1、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R 1的功率是
1P ',已知R 2∶R 3=1∶3,1U ∶1U ' =9∶5,11
:P P ' =1∶25,下列结论正确的是( )
A .电源电压是8V
B .R 2的阻值是30Ω
C .电流表的最大示数是2.7A
D .该电路的最大功率是27W
【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
AB .第一过程:当开关S 1闭合、S 2和S 3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R 1和滑动变阻器R 0的全部串联在电路中,电压表测量R 1的电压,电压表示数是U 1,如图甲。第二过程:当开关S 2闭合、S 1和S 3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R 1、R 2、R 3串联在电路中,电压表测量R 1的电压,电压表示数是U 1′,如图乙。 已知23:1:3R R =,串联电路中功率比等于电阻比,所以23:1:3P P =,R 2和R 3的功率之和是1.6W
P 2 +P 3=1.6W
所以
P 2 =0.4W ,P 3 =1.2W
第三过程:当开关S 1、S 2和 S 3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R 1、R 2、R 3 并联在电路中,电压表测量R 1的电压,电压表示数是电源电压U , 电流表测量R 1、R 2的总电流,如图丙。
甲图,电压表示数是U 1,R 1的电压是U 1,R 1的功率是P 1;丙图中电压表示数是U ,R 1的电压是U ,R 1的功率是P 1 ′;11:1:25P P '=,对于同一导体
221
11''11
1()()25P U U P U U === 所以
115
U U = 所以
115
U U =
因为,R 1和滑动变阻器R 0的全部串联在电路中,所以
045
U U =
因为,R 0 =20Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以
15ΩR =
甲图,电压表示数是U 1,R 1的电压是U 1,乙图,电压表示数是U 1′,R 1的电压是U 1′,
11:9:5U U '=又因为115U U =,所以,11
9
U U '=,所以乙图中
11
9U U '=
2389
U U U ''
+=
1231
8
U U U '''
=+ R 1、R 2、R 3 串联在电路中,串联电路中电压比等于电阻比,15ΩR =
2340ΩR R +=
已知23:1:3R R =,所以
210R =Ω,330ΩR =
又因为20.4W P =,3 1.2W P =,所以
()
2
222
U P R '=
()2
2
0.4W 10Ω
U '
=
解得
22V U '=
同理解得
36V U '=
所以
232V 6V 8V U U ''
+=+=
又因为