2021年中考物理真题全国及解析：动态电路

2021年中考物理真题全国精选及解析：动态电路

1.（2021淄博）如图所示，开关S闭合后，电路中变小的是（）

A.电路中的总电阻

B.电流表@的示数

C.电阻R,两端的电压

D.电路消耗的总功率

【答案】A

2.（2021自贡）如图所示，是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图，机翼状的

探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持不变。

闭合开关S,当水流的速度变大时（）

A.电压表的示数变大

B.电流表的示数变小

C.电路消耗的总功率变小

D.电流表示数与电压表示数的比值变大

【答案】D

3.（2021自贡）如图所示的电路中，电源电压为12V。在a、6间接入灯“4V2W”，闭合

开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L正常发光。断开开关取下灯L,保持滑片P的位置

不变，在a、6间接灯L,“4V4W”后闭合开关（本题不考虑温度对灯丝电阻的影响），

则正确的是（）

A.灯L正常发光

B.电压表的示数保持4V不变

C.灯L的实际功率为1.44W

D.滑动变阻器接入电路的电阻为8Q

【答案】C

4.（2021杭州）如图所示，闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正

A.条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力

B.条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力

C.将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁受到的摩擦力不变

D.若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力变大

【答案】A

【解析】解：4由安培定则得，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁

铁右端为〃极，左侧为S极，同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到电磁铁对其向左的作

用力，故4正确；

反条形磁铁处于静止状态，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面对条

形磁铁的水平向右的摩擦力为一对平衡力，故6错误；

C、将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，

电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，排斥力变小，摩擦力和排斥力是一对平衡力，大

小相等，所以摩擦力变小，故C错误；

。、若只改变电源的正负极，电流的方向改变，大小不变，则电磁铁的磁性不变，条形磁体

受到电磁铁的吸引力大小等于原来的排斥力大小，此时吸引力与摩擦力是一对平衡力，大

小相等，则摩擦力不变，故〃错误。

5.（2021呼和浩特）在实际生活中电池本身是有电阻的，因此，实际的电池可以等效为

一个没有电阻的理想电池和一个阻值一定的电阻串联而成。在如图甲所示电路中，电源由

几个相同的铅蓄电池组成（每节电压为2V）。合上开关S,变阻器的滑片从A端滑到B端

的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图乙、丙、丁所示，图乙表示电压表示数与电

流表示数的关系；图丙表示滑动变阻器的功率跟电压表示数的关系；图丁表示铅蓄电池输

出电能的效率n与变阻器接入电路电阻大小的关系，b点时n最大。不计电表、导线对电

路的影响，则下列结论错误的是

甲乙丙

A.电路中的最大电流为4A,变阻器消耗的最大电功率为6W

B.铅蓄电池的节数为3节，每节铅蓄电池的阻值为0.5。

C.变阻器的总电阻为L5Q

D.图丙中a点对应的横坐标为3V

【答案】CD

6.（2021自贡）如图甲是身高测量仪，体检者站在绝缘平台上，能自动最示身高，电路原

理如图乙，而为定值电阻，下列有关分析中正确的是（）

A.电流表示数显示身高，身高越高示数越大

B.电压表示数显示身高，身高越高示数越大

C.身高越高，A消耗的电功率越小

D.身高越高，电路消耗的总功率越大

【答案】B

7.（2021遂宁）小伟为了监测家人体重，设计了一个简易体重计，电路如图甲所示。已知：

电源电压6V；定值电阻R°=6Q；R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示；

电压表量程为0〜3V,改装后用于显示被测人体重，分析题中信息可以得出（踏板重力不计）

A.体重越大，电压表示数越小

B.电压表2V刻度处应标为500N

C.该电路消耗的最小功率为3W

D.该体重计能测量的最大体重为600N

【答案】D

【解析】由图象乙看出，体重越大，压敏电阻R的阻值越小，根据串联电路的电压特点知

电压表示数越大，A项错误；当电压表示数为2V时，串联电路中的电流I=」U=L2V=91A,

R06Q3

TJ4V

压敏电阻R两端的电压UR=U-UO=6V-2V=4V,此时压敏电阻R的阻值R=3=_^一=12Q,由

11A

3

图象乙知此时压力F=300N,故刻度处应标为300N,B项错误；电源电压一定，当电路电阻

最大时，即压敏电阻R最大为24Q,电路最小电流为：1*小=『^^=———=0.2A,

R最大+R。24。+6c

电路消耗的最小功率为P最小二UI最小=6VX0.2A=L2W,C项错误；当电压表的示数最大为3V

时，电路电流最大，I*大=口稣=3Y=0.5A,压敏电阻R两端的电压UR'=U-UO大=6V-3V=3V,

Ro6Q

/

IT3V

此时压敏电阻R的阻值R'=*-=3二=6Q,由图象乙知此时最大压力F=600N,故D项正

I最大85A

确。

8.（2021遂宁）喜欢钻研的小明，通过自己的观察研究，画出了家中电吹风的电路图（如

图）。他还想知道电热丝的阻值，于是找来一个量程合适的电流表，将其与电吹风串联后接

入家庭电路，当只闭合开关▲时吹冷风:再闭合另一开关吹热风，与吹冷风时相比，电

流表的示数变化了4.4A,则电热丝限值为▲

—WWVW——

----------®----------

S1

o220VK^—

【答案】S.50

【解析】由图知，只闭合&时，只有电动机工作，此时吹冷风，电流表测量通过电动机的

电流IM；再闭合S2时，电动机和电热丝同时工作，此时吹热风，电流表测量通过电动机

和电热丝并联电路的电流L+IR,因电流表的示数变化了4.4A,则L=4.4A,电热丝阻值

9.(2021自贡)有一种电热水壶有“烧水”和“保温”两个挡，如右图所示是其内部简化

电路图，已知向=44。，花=1056。，当S接1时，电热水壶处于(选填“烧水”或“保

温”档，当S接2时，通电2min该电热水壶产生的热量是J。

&R,

~~CZ3—t-]

1

S,・

2

----»220V«-----

【答案】①.保温②.1.32X1O5

10.(2021赤峰)中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化

技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部

分参数如下表所示。

U.-220V

额定功率"中温440高温880

(1)求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比。

(2)求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻。

(3)小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示,Si为单刀开关,S?为单刀多掷开关，

Ri、Rz为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关Si、Sz所处的状杰；并计

算该蛋糕机低温挡的额定功率。

【答案】1：2110QS1闭合，S2接2时，蛋糕机处于高温档；S1闭合，$2接1或

3时，蛋糕机处于中温档；S1断开，S2接3时，蛋糕机处于低温档；220W

11.(2021呼和浩特)如图所示电路，已知电源电压为6V并保持不变，阻值为4Q的定

值电阻，滑动变阻器的最大电阻为10。，变阻器的总匝数为N。贝!|：

HPAAAAAAAAAAA/~~

RnR

(1)变阻器允许通过的最大电流不得小于多少？

(2)要使变阻器滑片P移动过程中电路的电流最小变化值△1不大于电路电流的1/100,

则变阻器的匝数N不得小于多少？

【答案】(1)定值电阻与滑动变阻器串联，当滑动变阻器连入阻值为0时，电路中的电流

最大，

由欧姆定律可得，电路最大电流：I=U/R°=6V/4Q=1.5A

(2)设变阻器连入电路的电阻为R',

LU,

则电路中的电流：七+R,

电流最小变化值对应于滑片p移过1匝，若变阻器滑片向右移过1匝，变阻器每

匝的电阻为AR,则电路中的电流：

,.U

1A~R。+F+AR

._U_q_UAR

△I.邛

T=(R+W+M)

空ARv_LR=R.

当R'=0时，1有最大值，（凡+即＞、1°°,而一N,

解得：N^99R/Ro=99X10Q/4Q=247.5

12.（2021遂宁）某校为改善学生生活条件，给学生宿舍安装了100台某品牌速热式电热水

器，该电热水器铭牌标明：加热功率4400W,保温功率100W,水箱容积25L；内部结构如图

甲所示，Ri、R2是水箱中加热盘内的电热丝。水箱放满水后闭合开关Si开始加热，当水温升

高到401时，温控开关S2自动切换到保温状态。同学们为弄清楚该电热水器性能，做了以

下探究，请你帮助完成：

（1）R2的阻值多大？

（2）如果每台每天平均保温20h,这100台电热水器在额定电压下每天因保温要浪费多少

kW•h的电能？

（3）善于观察的张林发现，当他们寝室只有热水器工作时，将一箱冷水加热Imin,热水器

显示屏显示水温由209上升到221，同时本寝室的电能表（如图乙）指示灯闪烁了80次,

则该电热水器的效率多大？（P*=L0Xl（）3kg/m3c*=4.2X106/（kg•七）不考虑电阻

随温度变化）

【答案】(1)11。(2)200kW•h(3)87.5%

2

【解析】（1）当Sz接b时，处于加热状态，由P=JU知:

R

L的阻值为：R/容=部=皿

(2)由P=一知因保温浪费的电能：W=Pt=O.lkWX100X20h=200kW•h

t

(3)Imin消耗电能：=3-6><107x80r=2.4xIO5J

总1200r

一箱水质量：m=P水V=l.OX103kg/m3X2.5X102m3=25kg

水吸收热量：Q«=c*m(t-to)=4.2X103J/(kg*X：)X25kgX(22T-20T)

=2.1X1O6J

所以该电热水器的效率为：〃=.==87.5%

13.(2021自贡)如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙所示

为温控开关，工为门控开关，月为石英加热管。消毒柜的总功率为1250W,其中臭氧发

生器的功率为150W。求：

(1)正常工作时通过石英加热管火的电流为多大？

(2)在货架上放100kg的不锈钢餐具，将其从26℃加热到70℃,若电流产生的热量有20%

损失，消毒柜石英加热管需要正常工作多长时间？[C«=0.46X103J/(kg•℃)]

乙

【答案】(1)5A；(2)2300s

14.(2021杭州)如图电路中，电源电压恒为4.5V,灯泡规格是“3V0.75W”

(1)灯泡正常工作时，电压表匕、嗔示数分别为多少？滑动变阻器接入的电阻为多少

(2)灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？

【答案】解：(1)闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表匕测灯泡两端电压,

电压表瞑测滑动变阻器两端的电压，

灯泡正常工作时，灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压，所以电压表匕的示数为3匕

串联电路总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压：UH=U-UL=4.5V-

3V=1.5匕即电压表瞑的示数为1.5匕

灯泡正常工作时的电流：/=*=等=0.254,

串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH=*

6/2；

0.254

(2)灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能：W=U"=4.5Ux0.254x4x60s=

270/。

答：(1)灯泡正常工作时，电压表匕的示数为3K,电压表唳的示数为1.5V,滑动变阻器接

入电路的电阻为6。；

(2)灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能为2704

【解析】(1)闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表匕测灯泡两端电压，电压

表瞑测滑动变阻器两端的电压，灯泡正常工作时，灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压，

根据串联电路电压规律计算滑动变阻器两端的电压，根据电功率公式的变形计算灯泡正常

工作时的电流，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的电阻；

(2)根据电功公式W=U〃计算灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能。

15.(2021嘉兴)学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化

学习【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：

容积：1Z;

功能：。加热：②保温；

性能：能在7分钟内将1/水从20匕加热到100(不计热量损失)。

【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻(R1<R2)进行设计，其中

方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整。

~o220Vo

方案一方案二

【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻

限值最大为多少欧姆？[<?^=3

cm(t-t0),=4.2x10J/(kgV)]

【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建

议___________

【项目制作】

【答案】;选择的加热电阻阻值最大为60.5。；

在加热的支路上增加一个温度控制开关

【解析】解：【方案设计】

方案一，电路中两电阻串联，闭合开关S后，当开关Si闭合时，电路为用的简单电路，电

路的电阻较小，电功率较大，为加热状态；当开关Si断开时，两电阻串联，电路的电阻较

大，电功率较小，为保温状态;

转换达到改变电路中电阻的大小，从而改变电热水壶的电功率，以实现加热和保温功能

为了实现上述功能，还可以将两电阻并联，通过开关转换实现，电路图如图所示

当闭合开关S时，为保温状态，再闭合S1为加热状态；

【器材选择】

由题知，方案一中能在7分钟内将1/水从20t7加热到100匕，

水的质量：m=pV=lx103kg/m3x1x10-3m3=1kg,

3

水吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)=4.2x10J/(kgV)x1kgx(100V-20V)=

3.36x105/,

不计热量损失，电热水壶消耗的电能：w=Q刎

电热水壶的加热率：p=丝="=3.36X10S/=800卬

tt7x60s

由p=＜可得，/?=[=鬻=60.5。，

PP800W

即选择的加热电阻阻值最大为60.50；

【方案反思】

为了保证使用的安全，可以在加热的支路上增加一个温度控制开关，避免水加热至沸腾后

仍持续加热。

故答案为：【方案设计】见上图；

【器材选择】方案一，选择的加热电阻阻值最大60.50；

【方案反思】在加热的支路上增加一个温度控制开关。

16.(2021丽水)智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶(图甲)，某品牌智能马

桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻心和凡是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关£可

接a或6,再通过开关Si的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，其中低温挡的功率

为20瓦，电阻7?2为1210欧

(1)座圈加热时，把电能转化为能;

(2)当开关Si闭合、52接a时，该座圈的电路相当于下列选项中的

RiRi

-(=]—

Ri

-i---1—

q220Voq220Vo

BC

(3)1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作多少小时？

(4)该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少？

【答案】内能C

【解析】解：(1)座圈加热时，把电能转化为内能;

(2)当开关Si闭合、＞接a时，两电阻并联。

图4为Ri的简单电路，图8为两电阻串联的电路，图C为两电阻并联的电路，故该座圈的

电路相当于下列选项中的C；

(3)1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作的时间t=事=20xl0-3kw=50ft；

(4)当开关Si闭合、S2接a时，两电阻并联。总电阻最小，根据P=U/=9可知此时总功率

最大，为高温挡

只闭合S1时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，根据P=U/=?可知此时总功率较大，

为中温挡，

当开关S1闭合、Sz接6时，两电阻串联。总电阻最大，根据P=U/=?可知此时总功率最

小，为低温挡

该座圈处于低温挡时，电路的总电阻/?弟=聂==24200,则&=R单一&=

242012-1210/2=1210/2,

该座圈处于中温挡工作时的电功率P卢湍需=40亿

故答案为：（1）内；（2）C；（3）1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作50小时；

（4）该座圈处于中温挡工作时的电功率为40%

17.（2021宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱

发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外

紫外线增强到设定值时，力闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。

（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，力仍未闭合。为了达到设计要求，需要把

滑动变器％的滑片尸向（填“左”或“右”）移动。

（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是线。

【解析】解：（1）当户外紫外线增强到设定值时，力仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即

电路的电流过小了，这是由于电路的电阻过大导致的，所以应该减小电路中的电阻，即应

该将滑动变器Ri的滑片尸向右移动；

(2)从安全用电的角度分析，进户线a应该是火线。

故答案为：(1)右；(2)火线。

18.(2021宁波)如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡/上标有“6V2.4W”字样,

其灯丝电阻随温度的升高而增大；曲、OB、勿是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(

同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S,当滑片尸从4点滑到。点过程中，电

流表示数和灯泡L亮度均保持不变。

(1)求灯泡2正常发光时，通过灯泡/的电流大小。

(2)金属丝OA的电阻凡=

(3)继续滑动图甲中滑片P