挑战02单选题（电学综合38题）

2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）挑战02单选题（电学综合38题）TOC\o"13"\h\u【题型1电功与电能的计算】 1【题型2电功率的计算】 2【题型3焦耳定律的计算及其应用】 21【题型4家庭电路的组成与连接】 26【题型5测电笔的使用】 27【题型6安全用电原则】 28【题型7电与磁】 31【题型1电功与电能的计算】 1．（2023•威海）商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（）A．S1、S2是“紧急制动开关”，S3是“感应开关” B．有人乘坐时，S1、S2、S3均闭合 C．有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压 D．无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用【答案】C【解答】解：A、电路分析电路中开关S1、S2，在干路中，断开其中任何一个，都可以断开整个电路，电动机不工作，所以S1、S2是紧急制动开关；S3与电阻R并联，S3闭合会把电阻R短路，使电路中电阻变小，电流变大，电动机的转速变大，则S3是感应开关，故A不符合题意。BC、有人乘坐时，S1.S2、S3都闭合，电阻R被短路，自动扶梯高速运行，所以R两端电压为0，故C符合题意，B不符合题意；D、无人乘坐时，S1、S2闭合，S3断开，电阻R串联在电路中，电路中电流较小，由W＝Pt＝UIt可知电能消耗少，电梯低速运行，故D不符合题意。故选：C。2．（2023•南通）某智能的锂电池上标有“3.7V，4200mA•h”字样，该搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.7V不变，增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能，需要充电40min，此时的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近（）A．节能灯 B．电风扇 C．电饭锅 D．电冰箱【答案】C【解答】解：该款快充功能充电时充电的电流大小：I＝＝＝5040mA＝5.04A，电饭锅正常工作时的电流最接近5.04A，其他三种电器正常工作时的电流都远小于5A，故C正确。故选：C。【题型2电功率的计算】 3．（2023•德州）如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，某一特种小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（）A．电源电压为3V B．电压表V1的示数变化范围为1.5V～3V C．滑动变阻器的取值范围是3Ω～50Ω D．小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W【答案】D【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。A．由题意可知，滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数UP＝1.5V，灯泡两端的电压UL＝UL额＝2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U＝UL+UP＝2.5V+1.5V＝4V，故A错误；B．由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大，此时电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，由图乙可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数减小，则图像为滑动变阻器的I﹣U图像；由图乙知当变阻器两端电压最大即UP大＝3V时，灯泡两端电压最小即UL小＝U﹣UP大＝4V﹣3V＝1V，为保证灯泡长期工作，灯泡两端电压最大为其额定电压，所以电压表V1的示数变化范围为1V～2.5V，故B错误；C.由图乙知变阻器电阻最大时，其两端电压UP大＝3V时，电路中的电流I小＝0.1A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝30Ω；当变阻器接入电路的阻值最小时，其两端电压UP小＝1.5V，电路中的电流I大＝0.5A，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝3Ω；所以滑动变阻器的取值范围是3Ω～30Ω，故C错误；D.当电路中的电流I小＝0.1A，灯泡两端的电压U'L＝U﹣UP大＝4V﹣3V＝1V，灯泡的最小功率PL小＝U'L×I小＝1V×0.1A＝0.1W，当电路中的电流I大＝0.5A，灯泡两端的电压UL＝2.5V，灯泡的最大功率PL大＝UL×I大＝2.5V×0.5A＝1.25W，所以小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W，故D正确。故选：D。4．（2023•北京）如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（）A．通过R1的电流等于通过R2的电流 B．R1两端的电压大于R2两端的电压 C．R1的电功率大于R2的电功率 D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能【答案】D【解答】解：AB、电阻丝R1与R2的材料相同，R1比R2更长，更细，所以R1的电阻比R2的电阻更大，将R1、R2并联在电路中工作一段时间，根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压等于R2两端的电压，故B错误；根据欧姆定律可知，由于R1的电阻比R2的电阻更大，所以通过R1的电流小于通过R2的电流，故A错误；C、由于R1两端的电压等于R2两端的电压，通过R1的电流小于通过R2的电流，根据P＝UI可知，R1的电功率小于R2的电功率，故C错误；D、根据W＝UIt可知，R1消耗的电能小于R2消耗的电能，故D正确。故选：D。5．（2023•无锡）用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率，调节电阻箱R，使它接入电路的阻值为4Ω，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，保持滑片P的位置不变，闭合开关S2，断开开关S1，此时电压表示数为1.6V，断开开关S，调节电阻箱R，使它接入电路的阻值为14Ω，闭合开关S，此时电压表示数为2.8V。则小灯泡的额定功率为（）A．1.0W B．0.75W C．0.625W D．0.5W【答案】C【解答】解：闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器与电阻箱串联，电压表测电阻箱两端的电压，当电压表示数为1.6V时，电路中的电流：I＝＝＝0.4A，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝UR+U滑＝UR+IR滑＝1.6V+0.4A×R滑……①当电压表示数为2.8V时，电路中的电流：I'＝＝＝0.2A，电源电压：U＝UR'+U滑'＝UR'+I'R滑＝2.8V+0.2A×R滑……②由①②解得：R滑＝6Ω，U＝4V；闭合开关S、S1，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：U滑″＝U﹣U额＝4V﹣2.5V＝1.5V，则灯泡的额定电流：I额＝I″＝＝＝0.25A，灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W，故C正确。故选：C。6．（2023•济宁）如图是灯泡L的I﹣U图像。结合图像分析，下列选项正确的是（）A．通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比 B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72W C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24W D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路的总电阻为6Ω【答案】D【解答】解：A、灯泡L的I﹣U图象是一条曲线，所以通过灯泡的电流与它两端所加电压不成正比，故A错误；B、由图像可知，通过灯泡L的电流为0.3A时，灯泡两端的电压小于2.4V，此时灯泡的实际功率：PL＝ULIL＜2.4V×0.3A＝0.72W，故B错误；C、由串联电路的电压特点可知，两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端时每个灯泡两端的电压：UL串＝U串＝×2.4V＝1.2V，由图像可知，当灯泡两端的电压为1.2V时，通过灯泡的电流为0.2A，此时电路的总功率：P串＝U串IL串＝2.4V×0.2A＝0.48W，故C错误；D、由并联电路的电压特点可知，灯泡和定值电阻两端的电压：UL＝UR＝U并＝3.6V，由图像可知，当灯泡两端的电压为3.6V时，通过灯泡的电流为0.4A，此时通过定值电阻的电流：IR＝＝＝0.2A，由并联电路的电流特点可知，干路电流：I并＝IL并+IR＝0.4A+0.2A＝0.6A，由欧姆定律可知，电路的总电阻：R并总＝＝＝6Ω，故D正确。故选：D。7．（2023•常德）如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息，当电吹风正常工作且吹热风时，两条支路电流之比为（）额定电压220V工作频率50Hz热风挡电功率900W冷风挡电功率100WA．IR：IM＝9：1 B．IR：IM＝1：9 C．IR：IM＝8：1 D．IR：IM＝1：8【答案】C【解答】解：由电路图可知，两开关都闭合时，电吹风吹热风，由并联电路的特点可知，吹热风时电动机的电功率和吹冷风时电动机的电功率相等，则吹热风时，加热电阻的电功率：PR＝P加热﹣PM＝900W﹣100W＝800W，由P＝UI可知，两条支路电流之比：＝＝＝＝，故C正确。故选：C。8．（2023•广元）如图甲所示的电路，电源电压不变，R1是定值电阻，通过R2的电流与R2两端的电压关系如图乙所示。当M、N都是电流表，且S1闭合、S2断开时，M的示数为0.4A，电路的总电阻为R′；当M、N都是电压表，且S1、S2都闭合时，N的示数为2V，电路的总电阻为R″。下列说法正确的是（）A．电阻R1的阻值为15Ω B．R′：R″＝6：25 C．当M、N都是电压表，S1、S2都闭合时、R1与R2的功率之比为1：3 D．当M、N都是电流表，只闭合S1时、M、N两表示数之比为3：5【答案】D【解答】解：A、当M、N都是电流表，且S1闭合、S2断开时，两电阻并联，电流表M测通过R2的电流，电流表N测干路电流，由图乙可知，M的示数为0.4A，即通过R2的电流为0.4A，R2两端的电压为8V，由并联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U2并＝8V，当M、N都是电压表，且S1、S2都闭合时，两电阻串联，电压表M测电源电压，电压表N测R2两端的电压，由图乙可知，N的示数为2V，即R2两端的电压为2V，通过R2的电流为0.2A，由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流：I串＝I2串＝0.2A，由串联的电压特点可知，R1两端的电压：U1串＝U﹣U2串＝8V﹣2V＝6V，由欧姆定律可知，R1的阻值：R1＝＝＝30Ω，故A错误；BD、两电阻并联时，通过R1的电流：I1并＝＝＝A，由并联电路的电流特点可知，干路电流：I并＝I1并+I2并＝0.4A+A＝A，则当M、N都是电流表，只闭合S1时、M、N两表示数之比：＝＝，故D正确；由欧姆定律可知，两电阻并联时，电路的总电阻：R′＝＝＝12Ω，两电阻串联时的电路的总电阻：R″＝＝＝40Ω，则＝＝，故B错误；C、由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R″﹣R1＝40Ω﹣30Ω＝10Ω，由P＝UI＝I2R可知，R1与R2的功率之比：＝＝＝＝，故C错误。故选：D。9．（2023•武汉）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”：通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL＝10Ω，定值电阻R2＝5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论：①电源电压为9V②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式其中正确的是（）A．①③ B．②④ C．①④ D．②③【答案】D【解答】解：根据题意，通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”，此时直流电动机不连入电路，因此S闭合，S1接1，S2接1时，玩具车处于“原地灯光秀”模式，故④错误；当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A，电源电压不变，根据I＝可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与R2的串联电路，电源电压为：U＝I（RL+R2）＝0.4A×（10Ω+5Ω）＝6V；故①错误；根据题意，通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，说明玩具车前进时需要用滑动变阻器R1来实现“调速”，但后退时电路中没有滑动变阻器R1，以实现“定速”，因此S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“调速前进”模式；S闭合，S1接2，S2接1时，玩具车处于“定速后退”模式；玩具车“调速前进”时，电源电压不变，根据I＝可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与直流电动机的串联电路，此时电路电流为I′＝＝，因为RM不为零，因此电路电流I′小于0.6A，电流表A的最大示数小于0.6A，故②正确；玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率为：P＝＝＝＝；因为RM不为零，电路为灯L与直流电动机、定值电阻R2的串联电路，因此电路消耗的总功率小于2.4W，故③正确。故选：D。10．（2023•新疆）用如图所示的电路研究滑动变阻器R的电功率。电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R的滑片可移动的最大距离为18cm，滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度成正比。闭合开关S后，当滑片位于滑动变阻器R的中点时，滑动变阻器R的电功率为1.50W；将滑片移动一段距离后，滑动变阻器R的电功率变为2.94W，则滑动变阻器R的滑片移动的方向和距离可能为（）A．向左移动7cm B．向左移动6cm C．向右移动5cm D．向右移动4cm【答案】C【解答】解：假设滑动变阻器R的每1cm的电阻为R0的n倍，假设某次接入的长度为kcm，则滑动变阻器的电功率P＝（）²×knR0；第一次滑片位于中点时，接入电路的长度k＝9cm；有1.50W＝（）²×9nR0；——①A、假设向左移动7cm，接入电路的长度为16cm，有：2.94W＝（）²×16nR0；————②联立①②解得n＜0，故A不可能；B、假设向左移动6cm，接入电路的长度为15cm，有：2.94W＝（）²×15nR0；————③④联立①③解得n＜0，故B不可能；C、假设向右移动5cm，接入电路的长度为4cm，有：2.94W＝（）²×4nR0；————④联立①④解得n＝0.624，故C可能；D、假设向右移动4cm，接入电路的长度为5cm，有：2.94W＝（）²×5nR0；————⑤联立①⑤解得n＜0，故D不可能；故选：C。11．（2023•岳阳）如图，电源电压为18V，小灯泡规格为“10V，10W”且不考虑灯丝电阻随温度变化，R1为定值电阻。R2为滑动变阻器，最大阻值为60Ω。甲、乙是同种电表，可供选择的电表为双量程电压表（量程分别为0～3V，0～15V）和电流表（量程分别为0～0.6A，0～3A）。闭合开关，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器R2，两表示数均有变化且小灯泡亮度发生改变。当小灯泡正常发光时，甲、乙两表示数之比为8：13。下列表述均正确且无遗漏的一组是（）①甲、乙同为电流表②R1阻值为5Ω③调节R2，通过R2最小的电流为0.24A④调节R2，小灯泡的最小功率为3.6WA．①③ B．②④ C．①④ D．②③【答案】B【解答】解：小灯泡规格为“10V10W”且不考虑灯丝电阻随温度变化，由P＝UI可得，灯泡正常工作时的电流：IL＝＝＝1A，由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω；①若甲、乙都为电流表，由图可知，此时R1、R2、灯泡并联，因并联电路中各支路互不影响，所以调节滑动变阻器R2，灯泡的亮度不变，因此两表不可能都为电流表，则甲、乙两表都为电压表，故①错误；②由于甲、乙两表都为电压表，因此R1、R2与灯泡串联，电压表甲测R1、R2两端的电压，电压表乙测灯泡、R2两端的电压，由题可知此时灯泡正常发光，所以，此时灯泡两端的电压为10V，电路中的电流I＝IL＝1A，由串联电路的电压特点可知，电压表甲的示数：U甲＝U﹣UL＝18V﹣10V＝8V，已知此时甲、乙两表示数之比为8：13，即U甲：U乙＝8：13，则电压表乙的示数：U乙＝U甲＝×8V＝13V，由串联电路的电压特点可知，此时R1两端的电压：U1＝U﹣U乙＝18V﹣13V＝5V，由I＝可知，R1的电阻：R1＝＝＝5Ω，故②正确；③由串联电路的分压原理可知，电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小，因为RL＝10Ω＞R1＝5Ω，所以灯泡与变阻器R2的总电阻大于R1与变阻器R2的总电阻，由串联电路的分压原理可知，灯泡与变阻器R2两端的总电压大于R1与变阻器R2两端的总电压，即乙电压表的示数始终大于甲电压表的示数，根据灯泡正常发光时U甲＝8V、U乙＝13V可知两电压表的量程均为0～15V，所以乙电压表能达到最大示数15V（即灯泡、R2两端的最大电压为15V），由串联电路的电压特点可知，R1两端的最小电压：U1小＝U﹣U乙大＝18V﹣15V＝3V，则电路中的最小电流：I小＝＝＝0.6A，灯泡与变阻器R2的最大总电阻：R总大＝＝＝25Ω，则滑动变阻器接入电路的最大电阻：R2大＝R总大﹣RL＝25Ω﹣10Ω＝15Ω＜60Ω，符合题意，因此电路的最小电流为0.6A，由串联电路的电流特点可知，通过R2最小的电流：I2小＝I小＝0.6A，故③错误；④小灯泡的最小功率：PL小＝I小2RL＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W，故④正确；综上所述只有②④正确，故B正确。故选：B。12．（2023•泰州）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω1A”的字样，电流表选用“0～0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光。已知小灯泡上标有“3V0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（）A．滑动变阻器阻值的变化范围为5～20Ω B．定值电阻的阻值为20Ω C．电流表示数变化的范围为0.225～0.3A D．小灯泡的最小功率为0.675W【答案】C【解答】解：如图所示，滑动变阻器R、定值电阻R0、小灯泡L串联，电流表测电路中的电流，A.已知小灯泡上标有“3V0.9W”字样，故小灯泡额定电流I额＝＝，故电路中最大电流为0.3A，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电流为0.3A，故此时滑动变阻器的阻值为最小值，已知滑动变阻器规格为20Ω1A，中点时的阻值为10Ω，故滑动变阻器阻值的变化范围为10～20Ω，故A错误。B.已知滑动变阻器滑片P在中点时阻值为10Ω，电路中的电流为0.3A，小灯泡电压为3V，由欧姆定律得滑动变阻器两端电压为UR＝IR＝0.3A×10Ω＝3V，又已知电源电压为9V，故定值电阻R0的电压U0＝U﹣UL﹣UR＝9V﹣3V﹣3V＝3V，由欧姆定律得R0＝＝，故B错误。C.当滑动变阻器R滑动至阻值最大处时，电流表为最小值，小灯泡的阻值RL＝＝，由欧姆定律得I′＝＝＝0.225A，已知电流最大电流为0.3A，故电流表示数变化的范围为0.225～0.3A，故C正确。D.由P＝I2R可知，当电路电流最小时，小灯泡功率最小，已知最小电流为0.225A，根据P＝I2RL＝（0.225A）2×10＝0.50625W，故D错误。故答案为：C。13．（2023•兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，R0：RL＝1：2，先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I1，电路的总功率为P1；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，电路的总功率为P2。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。下列说法中正确的是（）A．P1：P2＝2：3 B．电源电压为12V C．电路的最大功率为24.3W D．滑动变阻器的最大电阻为20Ω【答案】C【解答】解：将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，电压表示数为6V，电流表示数为I1，可得U滑＝I1R＝6V，电源电压U＝U滑+U＝6V+I1R0①将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，灯泡L和滑动变阻器阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，电压表示数为2V，电流表示数为I2，可得U滑＝I2•＝2V，电源电压U＝U滑+UL＝2V+I2RL②由I1R＝6V，I2•＝2V，两式相除可得：＝，可令I1＝3I，I2＝2I，电路的总功率为P1＝UI1＝3UI，电路的总功率为P2＝UI2＝2UI，所以P1：P2＝3UI：2UI＝3：2，故A错误；已知R0：RL＝1：2则RL＝2R0，忽略温度对灯丝电阻的影响，灯泡RL相当于定值电阻，由①②可得6V+I1R0＝2V+I2RL，即6V+3IR0＝2V+2I•2R0，解得：IR0＝4V，可得电源电压U＝6V+3IR0＝6V+3×4V＝18V，故B错误；再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，灯泡L和定值电阻R0串联接入电路，电流表测电路电流，电流表示数为0.3A，电路总电阻R总＝R0+RL＝3R0，由R总＝＝＝60Ω可知R0＝20Ω，RL＝2R0＝40Ω，由电功率公式P＝UI可知，当电源电压U一定时，电路的最大功率P最大时即要求电路中电流达到最大值，当单刀双掷开关S3拨至触点a，闭合开关S1、S2，滑片P位于最左端，即R0和RL并联时，电路中的电流最大，由并联电路的电流规律可知：Imax＝I0+IL＝+＝0.9A+0.45A＝1.35A，电路的最大功率Pmax＝UImax＝18V×1.35A＝24.3W，故C正确；将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电压表示数为6V，由串联电路电压规律可知，U＝U﹣U滑＝18V﹣6V＝12V，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端电压是R0两端电压的＝倍，滑动变阻器R的最大阻值就是定值电阻R0的倍，滑动变阻器R的最大阻值Rmax＝R0＝＝10Ω，故D错误；故选：C。14．（2023•遂宁）如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω0.8A”的字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（）A．电源电压为16V B．R1的阻值为25Ω C．电路总功率的最大变化量为10.8W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω【答案】D【解答】解：由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；AB、由图乙可知，当R2两端的电压为8V时，R2的电功率为4W，由P＝UI可知，此时电路中的电流：I1＝＝＝0.5A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R1+8V＝0.5A×R1+8V……①当R2两端的电压为10V时，R2的电功率为4W，由P＝UI可知，此时电路中的电流：I2＝＝＝0.4A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2R1+10V＝0.4A×R1+10V……②联立①②两式可解得，电源电压：U＝18V，R1的阻值：R1＝20Ω，故AB错误；CD、根据题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A，电流表的量程为0～0.6A，为了电路安全，电路中的最大电流为I大＝0.6A，则电路中的最大总功率：P大＝UI大＝18V×0.6A＝10.8W；由I＝可知，电路中的最小总电阻：R小＝＝＝30Ω，根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R2小＝R小﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω；根据电压表量程可知，R2两端的最大电压为15V，根据串联电路的电压特点可知，R1两端最小电压：U1小＝U﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，电路中最小电流：I小＝＝＝0.15A，电路中的最小总功率：P小＝UI小＝18V×0.15A＝2.7W，由I＝可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R2大＝＝＝100Ω，所以，电路总功率的最大变化量：ΔP＝P大﹣P小＝10.8W﹣2.7W＝8.1W，故C错误；滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω，故D正确。故选：D。15．（2023•大庆）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（）A．当水位升高时，电压表的示数减小 B．该电路工作时总功率最小值为0.3W C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V【答案】C【解答】解：A、闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器分得的电压变小，根据串联分压原理，Uv＝U﹣U滑可知电压表示数变大，故A错误；B、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，电压表示数为就为电源电压U＝6V；此时R0＝＝＝20Ω，由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A，该电路工作时的最小总功率：P＝UI′＝6V×0.1A＝0.6W，故B错误；C、水位变化过程中，滑动变阻器最大功率P＝I2R＝R＝＝，当R＝R0＝20Ω，滑动变阻器的的功率最大，接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，由乙图可知10cm×k+b＝40Ω，30cm×k+b＝0Ω，两式联立可得：k＝﹣2Ω/cm，b＝60Ω，则R＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，当R滑＝20Ω，代入数据：20Ω＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，得h＝20cm，故C正确；D、当水位达到警戒水位25cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为R＝﹣2Ω/cm×25cm+60Ω＝10Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I″＝＝＝0.2A，串联电路的电流相等，电压表示数就为U′＝0.2A×20Ω＝4V；故D错误。故答案选：C。16．（2023•眉山）如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V2.4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“40Ω2A”字样，R1是定值电阻，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S1、S2，断开开关S3，小灯泡L恰好正常发光。将R2的滑片P移至最右端，闭合开关S3，断开开关S1、S2，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1；向左移动滑片P至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2。已知U1：U2＝2：3，P1：P2＝8：9。下列说法中正确的是（）A．电源电压为9V B．定值电阻R1的阻值是10Ω C．保障电路元件安全的前提下，电路最小电功率为0.8W D．保障电路元件安全的前提下，当滑动变阻器R2连入电路的阻值为30Ω时，电路的总功率最大【答案】D【解答】解：A、由电路图可知，当闭合开关S1、S2，断开开关S3，电路中只有小灯泡L工作，此时小灯泡L恰好正好发光，所以电源电压U＝U额＝6V，故A错误；B、当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，电阻R1与滑动变阻器R2串联，当将R2的滑片P移至最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，由欧姆定律I＝得：＝＝＝，由电功率P＝UI＝I2R可得：＝＝＝＝，得：R2＝＝＝20Ω，又因为：＝＝＝，解得：R1＝20Ω，故B错误；C、当电阻R1与滑动变阻器R2串联，滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中电流最小为：I1＝＝＝0.1A，由电功率P＝UI可知，电路最小电功率为：P＝UI＝6V×0.1A＝0.6W，故C错误；D、当灯泡与滑动变阻器并联，电阻R1被短路时，且电流表示数最大为0.6A时，电功率最大，此时电流表测干路电流，由P＝UI可得，灯泡的额定电流为：I额＝＝＝0.4A，由并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流为：I滑＝I﹣I额＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，由I＝可得此时滑动变阻器的阻值为：R滑＝＝＝30Ω，故D正确。故选：D。【题型3焦耳定律的计算及其应用】 17．（2023•仙桃）某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（）A．电源电压为10V B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温挡 C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量为600J D．加热100g水，水温由25℃升高到35℃，水吸收的热量为420J【答案】C【解答】解：A、只闭合S3时，电路为R1的简单电路，电路中的电流为2A，R1的阻值为2.5Ω，根据欧姆定律可得电源电压U＝I1R1＝2A×2.5Ω＝5V，故A错误；B、闭合S1、S3时，两电阻并联接入电路，并联电路总电阻小于任一分电阻，根据P＝可知电热杯消耗的功率最大，处于高温挡，故B错误；C、只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量Q＝W＝UI1t＝5V×2A×60s＝600J，故C正确；D、加热100g水，水温由25℃升高到35℃，水吸收的热量为Q′＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100×10﹣3kg×（35℃﹣25℃）＝4200J，故D错误。故选：C。18．（2023•泰安）如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，断开开关S1、S2，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R2′，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S、S1、S2，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R1在10s内产生的热量为Q。下列说法中（）①U＝6V②R2′＝4Ω③P＝1.35W④Q＝27JA．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①③正确 D．只有②③④正确【答案】B【解答】解：（1）闭合开关S，断开开关S1、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测灯泡两端的电压，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R2′，当滑动变阻器滑片移至中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为×20Ω＝10Ω，电流表示数为0.3A，根据欧姆定律可得滑动变阻器两端的电压＝IR2＝0.3A×10Ω＝3V；灯泡的电阻RL＝＝＝5Ω，此时灯泡两端的电压UL′＝IRL＝0.3A×5Ω＝1.5V，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压U＝UL′+U2＝1.5V+3V＝4.5V，故①错误；灯泡正常发光的电流IL＝＝＝0.5A，电流表量程为0～0.6A，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.5A，根据欧姆定律可得电路最小总电阻R＝＝＝9Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′＝R﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，故②正确；（2）闭合开关S、S1、S2，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据电流表的量程可知通过干路的最大电流为0.6A，并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流I1＝＝＝0.3A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，通过滑动变阻器的最大电流I2＝I′﹣I1＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故③正确；定值电阻R1在10s内产生的热量为Q＝W＝UI1t＝4.5V×0.3A×10s＝13.5J，故④错误。故选：B。19．（2023•广安）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中、R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（）A．定值电阻R2为10Ω B．电源电压为12V C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J【答案】C【解答】解：由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；AB、闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，由图乙可知，当滑动变阻器R1的阻值为10Ω，R消耗的电功率为3.6W，由P＝I2R可知，此时电路中的电流：I1＝＝＝0.6A；根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R2+I1×10Ω＝0.6A×R2+0.6A×10Ω……①由图乙可知，当滑动变阻器R1的滑片移动b端时，阻值最大为50Ω，R消耗的电功率为2W，由P＝I2R可知，此时电路中的电流：I2＝＝＝0.2A；根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2R2+I2×50Ω＝0.2A×R2+0.2A×50Ω……②联立①②两式解得：电源电压U＝12V，R2的阻值：R2＝10Ω，故AB正确；C、滑片P置于b端时，电流I2＝0.2A，R2两端的电压：U2＝I2R2＝0.2A×10Ω＝2V，即电压表的示数为2V，故C错误；D、滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量：Q2＝W2＝U2I2t＝2V×0.2A×1×60s＝24J，故D正确。故选：C。20．（2023•南充）如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象，下列说法正确的是（）A．R2的阻值为10Ω B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9：4 C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1：2 D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1：2【答案】D【解答】解：A、根据I＝得R1的阻值为：R1＝＝＝10Ω，R2的阻值为：R2＝＝＝5Ω，故A错误；B、两电阻串联的总电阻为：R串＝R1+R2＝10Ω+5Ω＝15Ω，并联的总阻值为：R并＝＝＝Ω，两电阻串联与并联的总阻值之比为：＝＝9：2，故B错误；C、两电阻串联时通过它们的电流相等，它们两端的电压之比为：＝＝＝＝2：1，故C错误；D、将两电阻并联接入电路，它们两端的电压相等，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为：＝＝＝＝1：2，故D正确。故选：D。【题型4家庭电路的组成与连接】 21．（2023•南充）如图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接不正确的是（）A．带开关的灯泡 B．双孔插座 C．空气开关 D．三孔插座【答案】A【解答】解：A、开关应接在火线上，当开关断开时，能切断火线；若开关接在零线上，开关断开时，灯泡连接着火线，不安全；由图可知，电路中明显的错误是开关接在零线上了、灯泡接在火线上了，即开关和灯泡的连接错误，故A错误；B、由图知，两孔插座与其他用电器并联，接线是“左零右火”，连接正确，故B正确；C、空气开关相当于保险丝，应串联在干路中，连接正确，故C正确；D、三孔插座与其他用电器并联，接线是“左零右火上地线”，连接正确，故D正确。故选：A。22．（2023•牡丹江）小明设计了一种照明电路图，用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光。下列电路图中，既符合上述设计，又符合安全用电要求的是（）A． B． C． D．【答案】A【解答】解：用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光，说明两开关应并联再与灯连接，根据安全用电的原则，开关控制火线，只有A符合题意。故选：A。【题型5测电笔的使用】 23．（2023•菏泽）如图甲为某家庭电路的部分电路，下列说法正确的是（）A．控制照明灯的开关应接在图中的b处 B．保险丝熔断后，可以临时用一段铜线代替 C．用电器的功率越大，电能表记录的数字一定越大 D．使用验电笔检测的正确方式如图乙所示【答案】A【解答】解：A、两孔插座的正确接法是“左零右火”，则图中上面的电线为火线、下面的电线为零线，为了保证用电安全，控制照明灯的开关应接在火线上，所以开关应接在图中的b处，故A正确；B、保险丝是用熔点低电阻率大的材料制成的，而铜的熔点高电阻率小，不能及时熔断，所以不可以用铜丝代替，故B错误；C、电能表的转盘转动快慢显示用电器消耗电能的快慢，所以转动的越快，说明用电器功率越大，用电器的使用时间未知，故电能表记录的数字不一定越大，故C错误；D、使笔尖接触导线，手按住笔尾金属体，观察氖管是否发光，所以图中的电笔使用不正确，故D错误。故选：A。24．（2023•重庆）关于电与磁的知识，以下说法正确的是（）A．摩擦起电过程，创造了电荷 B．螺线管通电时，周围存在着磁场 C．测电笔使用时，手不能接触笔尾的金属体 D．灯泡未通电时，它两端电压为零其电阻也为零【答案】B【解答】解：A、摩擦起电过程中转移了电荷，故A错误；B、奥斯特实验说明通电导线的周围存在着磁场，故B正确；C、手不要接触测电笔前端的金属体，必须接触测电笔末端的金属体，使电源和大地之间形成通路，故C错误；D、电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，故D错误。故选：B。【题型6安全用电原则】25．（2023•内蒙古）“安全用电，珍爱生命”是每个公民应有的意识，下列遵守安全用电原则的是（）A．在输电线上晾衣服 B．发现有人触电立即切断电源 C．用湿抹布擦拭正在发光的电灯 D．使用绝缘皮破损的充电线【答案】B【解答】解：A、一般的水是导体，湿衣服也是导体，当把湿衣服晾在电线上时，一旦漏电，人接触衣服时会发生触电事故，故A不符合安全用电原则；B、发现有人触电立即切断电源，避免发生触电事故，故B符合安全用电原则；C、一般的水是导体，用湿抹布擦拭正在发光的电灯，易发生触电事故，故C不符合安全用电原则；D、使用绝缘皮破损的充电线时应及时更换，否则容易发生触电事故或短路（即火线和零线直接连通），故D不符合安全用电原则。故选：B。26．（2023•邵阳）下列关于家庭电路和安全用电的说法或做法中，正确的是（）A．湿手触摸开关 B．家庭电路中电流过大的原因一定是发生短路 C．导线的绝缘皮破损后，应立即断电维修 D．更换灯泡或搬动电器前，不需断开电源开关【答案】C【解答】解：A、生活用水是导体，用湿手触摸开关，有触电的危险，不符合安全用电原则，故A错误；B、家庭电路中电流过大的原因，可能是家庭电路发生了短路，也可能是用电器总功率过大，故B错误；C、导线的绝缘皮破损后，为了防止发生触电事故，应立即断电维修，故C正确；D、在未断开电源开关的情况下更换灯泡或搬动电器，灯泡或用电器处仍带电，容易发生触电事故，故D错误。故选：C。27．（2023•陕西）下列有关家庭电路和安全用电的说法正确的是（）A．各用电器并联接入电路 B．空气开关“跳闸”，一定是电路发生短路造成的 C．电灯的开关接在零线和灯泡之间 D．带有金属外壳的大功率用电器使用两线插座【答案】A【解答】解：A、并联电路各支路可独立工作互不影响；家庭电路中，各用电器并联接入电路，故A正确；B、空气开关“跳闸”，可能是电路发生短路造成的，也可能是用电器总功率过大造成的，故B错误；C、根据安全用电的原则，电灯的开关接在火线和灯泡之间，故C错误；D、带有金属外壳的大功率用电器要使用三孔插座，当三脚插头插入三孔插座时，则可让金属外壳接地，可以防止因用电器漏电，导致金属外壳带电而发生触电事故，故D错误。故选：A。28．（2023•德阳）“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的安全意识。下列涉及物理知识的安全问题说法正确的是（）A．公路上汽车行驶时，后车必须与前车保持安全距离 B．无论手的干湿都可以摸与电源相连的灯具 C．低于100℃的水都可以直接饮用 D．火车站站台设有一条黄色安全线，火车进站时，候车乘客可以站在安全黄线以内，只要不接触火车就行【答案】A【解答】解：A、公路上汽车行驶时，后车必须与前车保持安全距离，防止惯性带来的危害，故A正确；B、人体是导体，无论手的干湿都不可以触摸与电源相连的灯具，容易引发触电事故，故B错误；C、低于100℃，高于40℃的水不易直接饮用，容易对人体造成烫伤，而10℃～40℃的水更接近于凉白开，其温度接近人体体温，直接饮用后不易刺激胃肠道，可以直接饮用，故C错误；D、火车站站台设有一条黄色安全线，火车进站时，候车乘客可以站在安全黄线以外，空气流速大的地方，气压越小，黄线以内容易引发安全事故，故D错误。故选：A。29．（2023•娄底）“珍爱生命，安全用电”，下列操作正确的是（）A．小明用正在滴水的手打开台灯 B．更换灯泡，搬动电器应先切断电源 C．家用冰箱三孔插头损坏了，换成两孔插头，只要冰箱能使用也无大碍 D．空气开关跳闸后，立即将其合上继续使用【答案】B【解答】解：A．用正在滴水的手打开台灯时，由于生活用水是导体，有发生触电事故的危险，故A错误；B．为了安全用电，更换灯泡，搬动电器应先切断电源，故B正确；C．用冰箱三脚插头损坏了，换成两脚插头，虽然冰箱能工作，但若冰箱的外壳漏电时，容易发生触电事故，故C错误；D．空气开关跳闸后，应排除电路故障后，再将其合上继续使用，故D错误。故选：B。30．（2023•成都）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）A．家庭电路中，电流过大一定是短路造成的 B．控制电灯的开关，应接在零线上 C．检修电路时，应先切断电源 D．电路起火，可用水扑灭【答案】C【解答】解：A、家庭电路中，电流过大可能是用电器总功率过大或短路造成的，故A错误；B、控制电灯的开关，应接在火线上，故B错误；C、检修电路时，应先切断电源，确保安全，故C正确；D、生活中的用水是导体，电路起火，不可用水扑灭，应先切断电源，故D错误。故选：C。【题型7电与磁】 31．（2023•黄冈）下列关于电与磁的说法正确的是（）A．图甲：磁感线是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极 B．图乙：铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移能吸引更多铁钉 C．图丙：只对调磁极，线圈的转动方向不会发生改变 D．图丁：闭合开关，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转【答案】B【解答】解：A．图甲：磁感线是假想的模型，不是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极，故A错误；B．图乙：根据安培定则，电流从上方流入，铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，能吸引更多铁钉，故B正确；C．图丙：电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只对调磁极，电流方向不变，线圈的转动方向发生改变，故C错误；D．图丁：导体ab竖直向上运动，运动方向与磁感线方向平行，不能切割磁感线，不能产生感应电流，电流表指针不偏转，故D错误。故选：B。32．（2023•宿迁）图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（）A．利用电磁感应原理工作 B．线