一、初中物理电路类问题1.如图所示,电源电压不变,1R 、2R 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 、S 1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 、S 2,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12R R +C .若将b 换成另一种电表,只闭合S 、S 2,将滑片P 向右移动,2R 消耗的功率一定变大D .若将a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,则a 的示数与b 的示数的比值可能等于2R【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 、S 1时,R 与R 2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U I R=可知,a 的示数是不变的,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 、S 1时,有电流流过R 2,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U I R=可知,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 、S 1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 、S 1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U I R=可知,b 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 、S 2,这时R 1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1URI∆=∆,即电压表a示数的变化量与电流表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12R R+;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,电阻变小,电路的总电阻变小,电流变大,根据22P I R=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向右移动,电阻不变,电路的总电阻不变,电流不变,根据22P I R=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。
2.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10VB.R1的阻值为20ΩC.滑动变阻器R2的最大阻值为20ΩD.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:1212U UIR R==即得①式1126V U R R = 当P 置于变阻器中点时,变阻器的电阻变为212R 。
即变阻器的电阻变小,根据串联电路的电阻特点得,电路总电阻变小,而电源电压不变,再由欧姆定律U I R =总总得,电路电流变大。
而电阻R 1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U 2´= U 2-2V=6V -2V=4V电阻R 1的电压U 1´= U 1+2V则有:121´´´2´U U I R R == 即得②式1122V 4V 12U R R += 联合①②式得R 1=R 2而U 2=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,U 1=U 2=6V所以电源电压U =U 1+U 2=6V+6V=12V故A 不正确BC .滑片P 置于变阻器的B 点时,电阻R 1的功率P 1=3.6W ,则()221116V 10Ω3.6W U R P === 变阻器的最大阻值R 2=R 1=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 22´15Ω2R R == 此时电路的总电阻 1´210Ω5Ω15ΩR R R =+=+=总电流´12V 0.8A 15ΩU I R ===总那么R 1的电功率11´22´(0.8A)10Ω 6.4W P I R ==⨯=故D 正确3.如图所示的电路较为复杂,但采用合理的估算,就可以算出电流表A 与毫安表mA 的示数分别为( ).A .0.13 A .30 mAB .0.11 A, 10 mAC .0.33 A,30 mAD .0.31 A, 10 mA【答案】A【解析】【详解】通过电路图分析可知,1Ω和2个1000Ω的是并联的,所以可以忽略通过2个1000Ω的电流,这样电路就简化成300Ω和1Ω、1000Ω的并联,这样mA 表测得是1Ω和1000Ω串联电路的电流,在计算电流时,可以近似认为:30V 30mA 1000ΩU I R ===通过300Ω的电流: 30V 0.1A 300ΩI R U '===' 所以电流表A 的读数是:0.1A 0.03A 0.13A +=故A 项符合题意;BCD 项不符合题意;4.2019年10月18日凌晨,位于西双版纳的橄榄坝澜沧江大桥顺利合龙,为中老铁路全线按期建成奠定了坚实基础,由昆明呈贡坐高铁出境变为现实。
高铁内如果两个相邻的洗手间都有人并且锁住时(锁住相当于开关闭合),红灯亮,表示“有人”,如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时,灯不亮,表示可以使用。
如下图所示的电路图中符合这一情况的是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A.从图中可以看到,只有一个洗手间锁住时,两个开关中只有一个会闭合,这时红灯会亮,这与题意不符合,A项不合题意;B.从图中可以看到,只有S1闭合时,即只有一个洗手间锁住时,红灯是会亮的,这与题意不符合,B项不合题意;C.从图中可以看到,两个洗手间都锁上时,两个开关都是闭合的,这时红灯会亮;如果两个洗手间都没有锁上,两个开关是断开的,这时灯不会亮;只有一个洗手间锁上时,那么只有一个开关是闭合的,这样灯是不能亮的;上述各种情况都符合题意,选项C符合题意;D.从图中可以看到,两个洗手间都锁上时,两个开关都是闭合的,电流不会流过红灯,红灯不亮,这与题意不符合,D项不合题意。
故选C。
5.如图所示,两个规格不同的电灯L1、L2接在电路中.闭合开关,以下判断正确的是()A.L1、L2串联B.通过L1、L2的电流相等C.电流表测干路中的电流D.电流表测通过L2的电流【答案】C【解析】【详解】由图示可知,当开闭合后,两个灯泡是并联的,电流表测通过两个灯泡的总电流,由于两个灯泡不相同,电压相等,所以通过它们的电流是不相等的,故应选C.6.小明为自家的花卉大棚设计了一套智能电路管理系统,整个电路的通断可以通过手动控制开关S1或手机远程控制开关S2实现。
当大棚内光线较暗时,光控开关S3自动闭合,接通灯泡;当需要给大棚通风时,闭合开关S4,启动风机。
灯泡和风机均可独立工作,以下简化电路图符合要求的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】由题知,整个电路的通断可以通过手动控制开关S1或手机远程控制开关S2实现,说明两开关能独立工作、互不影响,则S1和S2应并联在干路上;由题知,光线较暗时,光控开关S3自动闭合,接通灯泡提供照明,说明开关S3与灯泡串联,闭合开关S4,启动风机,说明开关S4与风机串联,而灯泡和风机均可独立工作,所以灯泡与风机应并联,综上结合选项可知,ABD不符合题意,C符合题意。
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B.①不会,②会,③闭合C.①不会,②会,③断开D.①会,②不会,③闭合【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.用一个导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a 和b (a 和b 互相连接),a 比b 的横截面积大,将它们接入电路中,如图所示,通过a 、b 电流分别为I a ,I b ,a 、b 两端电压分别为U a ,U b ,则下列说法正确的是A .I a >I b 、U a =U bB .I a <I b 、U a =U bC .I a =I b 、U a >U bD .I a =I b 、U a <U b【答案】D【解析】【分析】利用电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关的知识进行分析即可判断;因两电阻串联,则由串联电路的电压和电流规律可知两导体中的电压、电流关系.【详解】同时a 和b 是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两端导体,S a >S b ,所以b 段电阻大,所以a b R R <;因两电阻串联,故两部分导体电流相等,即a b I I ,根据欧姆定律可知,电阻越大,分担的电压越多,即a b U U <.故选D .【点睛】本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的应用,关键是根据影响电阻的大小因素确定两段导体电阻的大小.9.现有三个轻质小球,实验发现其中任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引.由此可判断( )A .两个小球带负电,一个小球带正电B .两个小球带正电,一个小球带负电C .一个小球带正电,一个小球带负电,一个小球不带电D .一个小球带电,两个小球不带电【答案】C【解析】【分析】【详解】由题可知,三个轻质小球任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引;若两个小球带负电,一个小球带正电,或者两个小球带正电,一个小球带负电,则一定会出现带同种电荷的两个小球互相排斥;所以不可能是三个小球都带电,故A 、B 错误; 若两个小球带异种电荷,另一个小球不带电,则两个带异种电荷的小球靠近时相互吸引,同时两个带电小球都会吸引不带电的小球,故C正确;若两个小球不带电,另一个小球带电,则两个不带电的小球靠近时不会相互吸引,故D错误;故应选C.10.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=U3B.I1=I2+I3C.U1+U2=U3D.以上说法都不正确【答案】C【解析】【分析】【详解】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.11.如实物图所示,以下判断正确的是( )A.灯L1与灯L2并联,电压表测灯L1两端的电压B.灯L1与灯L2并联,电压表测灯L2两端的电压C.灯L1与灯L2串联,电压表测灯L1两端的电压D.灯L1与灯L2串联,电压表测灯L2两端的电压【答案】C【解析】【分析】【详解】由实物图可知,电流从正极出发经开关、电流表、灯泡L2、L1回负极,电压表并联在L1两端,则灯L1与灯L2串联,电压表与灯L1并联,所以电压表测灯L1两端的电压,故C正确,ABD错误.故选C.12.如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片,S 为自动控制开关。