内容正文:
2024年上海中考二模各区分类汇编(教师版,带评分标准)
专题01 电路压轴实验题
1.(2024宝山二模)在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用器材有:电源(数节新干电池串联而成),滑动变阻器R,待测小灯L(额定功率约为0.5瓦),电流表A、电压表V1和电压表V2、开关及导线若干。将电源、小灯L、电流表A、开关以及滑动变阻器R正确连入电路后,分别将两个电压表并联在电路中。实验操作正确,闭合开关时,发现各电表的示数如图10所示。接着移动变阻器的滑片直至小灯L正常发光(此过程中未更换各电表的量程),发现有一只电压表的示数始终未变,另两只电表的指针都移动了3小格。
图10
(1) 实验使用的电源电压是________伏。
(2) 计算说明滑动变阻器R最大阻值Rmax及待测小灯L的额定功率P额。
20、(5分)
(1)4.5
(2)电压表的示数变小,可知电压表并联在滑动变阻器两端
小灯正常发光时,电流表的示数为或,电压表的示数为
由于小灯额定功率约为,即小灯额定功率为;
电流表A的示数为
电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V
1分
1分
1分
1分
1分
2.(2024崇明二模)小夏同学做“测定小灯泡电功率”实验.待测小灯的额定电压为“2.5V”或“4.0V”,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”,实验器材齐全且完好.他连接电路后,将变阻器的滑片置于一端,闭合开关,移动滑片的过程中,观察到小灯发光始终较暗且亮度不变,电流表示数逐渐变大,电压表的指针始终处于图10所示位置.图10
(1)小灯发光较暗的原因是: (可以用
物理量符号表示);
(2)在规定位置上画出此时实验的电路图;
(3)请判断小灯的额定电压为 伏;
(4)为了完成实验,小夏同学对实验器材进行调整并对电路进行重新正确连接,闭合开关并移动滑片,使小灯正常发光,发现此时电流表示数为0.2安,滑片恰好位于滑动变阻器的中点处(即阻值为25欧),则小灯泡的额定功率为 瓦,电源电压为 伏.
20.
(5分)
(1) U灯<U额(或小灯两端的实际电压小于其额定电压)。
(2)
(3)4.0。 (4)0.8;9。
说明:每格1分,共5分。
3.(2024奉贤二模)小华同学做“测定小灯泡电功率”的实验,他将电源(电源电压为2伏的整数倍)、待测小灯(标有“4.5V”字样)、电流表、滑动变阻器、开关串联,并将电压表并联接入电路中,闭合开关,移动滑片,进行实验。他将电压表的示数UV、电流表的示数IA以及两者的乘积分别记录在表格中,分析后,利用其中一组数据,测得了小灯泡的额定功率。下表为小华实验中的部分数据。图10
序号
UV(伏)
IA(安)
UVIA(瓦)
1
5.0
0.30
1.5
2
0.40
3
2.2
0.46
1.012
(1)测定小灯泡电功率的实验原理是____________;电压表并联在__________两端(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)。
(2)求小灯泡的额定功率P额(需写出计算过程)。
(3)求电源电压U(需写出计算过程)。
20.
(6分)
(1)P=U I
滑动变阻器
(2)若序号1小灯正常发光,则U=UL+UP=5.0V+4.5V=9.5伏,并不是2伏的整数倍;若序号3小灯正常发光,则U=UL+UP=2.2V+4.5V=6.7伏,也不是2伏的整数倍,因此序号2的数据是小灯正常发光时的数据,所以I额=0.40安
P额=U额I额=4.5伏×0.40安=1.8瓦
(3)I额=0.40安,比较表中3次实验电流表的示数,0.30安<I额<0.46安,正常发光时滑动变阻器两端的电压Up范围为2.2伏<Up<5伏,根据U=UL+UP可得电源电压范围为6.7伏<U<9.5伏;
由于电源电压为2伏的整数倍,所以U=8伏
1分
1分
1分
1分
1分
1分
说明:在计算中,有关单位错写、漏写,总扣 1分。
4.(2024虹口二模)小王做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压有4、6、8伏三挡)、待测小灯泡(标有“2.5V”字样)、滑动变阻器(标有“10Ω 2A”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。他正确连接电路,选择一挡电源电压,按正确步骤操作。闭合开关后,电压表与电流表的示数如图11(a)(b)所示。他发现无法使小灯泡正常发光。经过思考后,他调整了电源电压的挡位,测出了小灯泡正常发光时的电流,如图11(c)所示。
图11
-
-
-
(a) (b) (c)
(1)分析未换电源挡位前小灯泡无法正常发光的原因。
(2)通过计算说明小灯泡正常发光时的电源电压U。
(3)计算小灯泡的额定功率P额。
19.
(5分)
(1)刚闭合开关时,滑片在最大阻值处,U滑最大,U灯最小约
等于3伏,U灯大于额定电压,所以小灯无法正常发光
(2)刚闭合开关时,U滑=IR滑≈0.28安×10欧=2.8伏
U=U灯+U滑≈3伏+2.8伏=5.8伏
U=6伏,应减小电源电压
所以,小灯泡正常发光时的电源电压为 4伏
(3)P额=U额I额=2.5伏×0.24安=0.6瓦
2分
2分
1分
5.(2024黄浦二模)小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为4.5伏、6伏、7.5伏、9伏中一个)、待测小灯泡(标有“2.5V”、“4.5V”字样中的一个)、滑动变阻器、电流表、电压表(只有0~3伏完好)、开关各一个及导线若干。小华正确连接电路,闭合开关,移动变阻器滑片,发现当电流表示数最大时,小灯泡发光仍较暗。他分析后,改变了电压表的位置,得到两组数据记录在表格中,并利用其中一组数据测得了小灯泡的额定电功率。小华实验中的部分数据见表3。 表3
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
电压表示数与电流表示数的比值(欧)
1
10
2
2
0.34
(1)“测定小灯泡的电功率”的实验原理是________。
(2)待测小灯泡的额定电压为________伏。
(3)求小灯泡的额定功率P额。(需写出解答过程)
20.(1)P=UI 1分
(2)4.5 1分
(3)由改变电压表位置后,其示数不是电源电压,可知电压表并联在滑动变阻器两
端,电压表示数为U滑;
若序号2的数据为小灯正常发光时的数据,得小灯正常发光时:
U=U滑2+U额=2伏+4.5伏=6.5伏,不符合题意,
所以序号1数据为小灯正常发光的数据;
由R滑2=U滑2/I2=2伏/0.34安≈5.9欧<R滑1,可知I2>I1,
则U灯2>U灯1=U额,U滑1>U滑2=2伏,
U滑1≤3伏,U=U滑1+U额,所以6.5伏<U≤7.5伏,结合题意可知U=7.5伏;
U滑1=U-U额=3伏,I额=I滑1=U滑1/R滑1=3伏/10欧=0.3安
P额=U额I额=4.5伏×0.3安=1.35瓦 4分
序号
电压表示数(伏)
电流表示数(安)
1
4.0
0.28
2
2.4
0.32
6.(2024嘉定二模)小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验,所用器材齐全且完好。他将学生电源(档位为2伏整数倍可调),标有“0.3安”字样的小灯泡、滑动变阻器、电流表、开关用导线串联,并将电压表并联接入电路,再将变阻器的滑片置于一端。闭合开关,将观察到的电压表和电流表示数记录在下表的序号 1 中,将滑片移至变阻器另一端,将相应的电压表和电流表示数记录在下表序号 2 中。分析记录的数据,小嘉断开开关,调整电源电压档位,将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大。再次闭合开关,移动变阻器滑片至某一位置时,小灯泡正常发光,电压表示数如图12所示。
实验序号
电压(伏)
电流(安)
1
2.0
0.20
2
4.0
0.28
(1)实验中判断小灯泡正常发光的方法是 。
(2)实验中所用滑动变阻器的最大阻值 R最大为 欧。
(3)计算调整后的电源电压U及小灯泡的额定功率 P额。
20.
(6分)
(1)观察到电流表示数为0.3安,说明小灯泡正常发光。
(2)10。
(3) 调整电源档位前,因为电压表示数变大,电流表示数也变大,所以电压表与小灯泡并联;电路中的最大电流为0.28安<0.3安,所以小灯泡未能正常发光,所以小灯的额定电压大于4伏。
由图12可知,正常发光时小灯的电压
U额=4.5伏 1分
所以调整后的电源电压U>4.5伏
小灯泡正常发光时,U滑<I额R最大=0.3安×10欧=3伏,
所以,4.5伏<U<4.5伏+3伏
电源为2伏整数倍 U=6伏 2分
P额=U额I额=4.5伏×0.3安=1.35瓦 1分
7.(2024金山二模)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍)、待测小灯泡(标有“0.3安”字样、额定功率小于1.5瓦)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(标有“10欧 1安”字样)各一个、以及导线若干。他正确连接电路且实验步骤正确。闭合开关后,电流表的示数如图11(a)所示。接着,他移动变阻器的滑片至另一端,在此过程中发现小灯始终无法正常发光。经过思考,小华更换电源并调整电路重新实验,当观察到小灯泡正常发光时,电压表的示数如图11(b)所示。
(1)判定小灯正常发光的依据是 。
(2)请通过计算求出调整后的电源电压U和小灯的额定功率P额。
(a) (b)
图11
20.
(6分)
(1)电流表示数为0.3安 1分
(2)调整电路之前,闭合开关时,I1=0.16安
此时,U滑=I R滑=0.16安×10欧=1.6伏,
因为,U>U滑,即U>1.6伏
又因为电源电压为1.5伏的整数倍,所以U≥3伏
移动滑片,小灯始终不能正常发光,所以U额>3伏
又因为P额<1.5瓦,根据P=UI,可知U额<5伏
调整电路后,小灯正常发光时,U滑=2.2伏。
根据U=U灯+U滑,5.2伏 <U<7.2伏
又因为电源电压为1.5伏的整数倍,所以U=6伏
P额=U额I额=(6伏-2.2伏)×0.3安=1.14瓦 5分
8.(2024静安二模)将阻值为10欧的电阻R1、标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器R2分别以两种不同的方式接入同一电源的两端,电源电压保持不变。当变阻器R2连入电路的阻值分别为20欧和R2′时,不同连接方式下,电路中某处的电流如下表所示。
R2连入的阻值
20欧
R2′
方式一
0.9安
1.2安
方式二
0.2安
I2′
(1) 计算并说明电源电压U。
(2) 求表格中R2′与I2′的大小。
20.
(10分)
(1) 电源电压不变, R1与R2串联时电路中的电流小于R1与R2并联时任一支路中的电流,所以方式二中,R1与R2串联。
2分
U=IR=0.2安×(10欧+20欧)=6伏
2分
(2) 方式一中,R1与R2并联。
当变阻器R2连入电路的阻值为20欧时,
I1= = =0.6安 I2= = =0.3安
I= I1+I2=0.6安+0.3安=0.9安
所以方式一中的电流为并联电路的干路电路。
3分
方式一中,干路电流为1.2安时,
I2′ =I′ -I1=1.2安-0.6安=0.6安
R2′ = = = 10欧
2分
方式二中,当变阻器连入电路的阻值为10欧时,
I2′ =I′ = = = 0.3安
1分
说明:无计算过程只有结果不得分;有关单位错写、漏写,总扣1分。
9.(2024闵行二模)在图13(a)所示电路中,电源电压为18伏保持不变,滑动变阻器R1上标有“2A”字样,所用电流表表盘如图13(b)所示。闭合开关,移动滑片到某位置时,干路电流为2.5安。
(a) (b)
R2
P
S
R1
图13
A
(1)求整个电路通电4秒钟,电流所做的功W。
(2)移动滑片,电流表示数最大变化量为ΔI。将电流表改接到变阻器R1所在支路,移动滑片,电流表示数最大变化量为ΔI1。其中一次电流表示数最大变化量为0.9安,另一次电流表示数最大变化量为1.1安。请指出ΔI的值,并说明理由。
(3)求电阻R2的阻值。
20.(1)W=UIt=18伏×2.5安×4秒=180焦
(2)并联电路中I=I1+I2
I2不变,若不受电流表量程限制,则ΔI=ΔI1
由题意可知ΔI≠ΔI1,说明电流表串联接在干路上,电流表量程起到限制作用,使得ΔI<ΔI1,所以ΔI=0.9安。(合理即可)
(3)ΔI1=I1大-U/R1大=2安-18伏/R1大=1.1安
R1大=20欧
I1小=U/R1大=18伏/20欧=0.9安
ΔI=I大-(I2+I1小)=I大-(U/R2+I1小)
=3安-(18伏/R2+0.9安)=0.9安
R2=15欧
3分
1分
2分
1分
1分
1分
10.(2024闵行三模)某兴趣小组同学做“用电压表、电流表测电阻”实验,实验器材有:若干节新干电池(电压为 1.5伏整数倍)、电压表、电流表、待测电阻、开关、变阻器(标有“20欧1安”字样)及导线若干。他们正确连接电路,实验步骤正确,发现刚闭合开关时,电压表指针如图12所示。他们认为电源电压偏大,于是减少一节电池后重新规范实验,闭合开关,电流表示数为0.12安。当他们将变阻器的滑片移动到中点附近时,电压表示数恢复到如图12所示位置。
(1)该实验原理是 。
(2)试判断第二次所用的电源电压,并说明理由。(需写出主要过程)
(3)根据相关信息,请完成下表所缺失的数据
序号
Ux(伏)
Ix(安)
Rx(欧)
1
2.8
2
0.12
11.(2024浦东二模)小明做“测定小灯泡的电功率”实验。他将电源(电压不变且为2伏整数倍)、待测小灯(规格为“2.5V 0.3A”或“3.8V 0.3A”)、滑动变阻器、电流表和开关串联,并将电压表并联在电路中。小明将滑动变阻器的滑片移至一端,闭合开关,观察到电压表和电流表示数如图11(a)(b)所示。他继续移动滑片直至小灯正常发光,此时电压表的指针相较于图(a)所示的位置偏转了6小格(实验过程中,未改变电表量程)。
(a) (b)
图11
(1) 小明判定小灯正常发光的依据是________。
(2) 求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值(需写出主要推理和计算过程)。
(3) 小灯泡的额定功率P额=________瓦。
20.
(7分)
(1)观察到电流表示数为0.3安时,小灯正常发光
(2)若电压表指针向右偏转6小格,会超过量程
∴应向左偏转6小格,示数为2.2伏或11伏
∵2.2伏和11伏均不为2伏整数倍且均≠2.5伏或3.8伏
∴电压表并联在变阻器两端
∵闭合开关时,电压表示数为2.8伏或14伏,均≠0伏
∴一开始滑片在阻值最大端,继续移动滑片,R滑变小
∴电流表示数变大,从0.28安变成0.3安
当小灯泡正常发光时,U滑=2.2伏或11伏
U=U灯+U滑=2.5伏+2.2伏=4.7伏
或=2.5伏+11伏=13.5伏
或=3.8伏+2.2伏=6伏
或=3.8伏+11伏=14.8伏
∵U为2伏整数倍
∴U=6伏,且电压表示数为2.2伏,选择“0-3V”量程
当滑片在阻值最大端,U滑大=2.8伏
R滑大=U滑大/I小=2.8伏/0.28安=10欧
(3)1.14
1分
5分
1分
说明:在计算中,有关单位错写、漏写,总扣 1 分。
12.(2024普陀二模)小沈做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍,且保持不变)、待测电阻Rx、滑动变阻器(标有“5欧 2安”字样)、电流表、电压表、开关各一个,以及导线若干。他正确连接电路,闭合开关后,将变阻器滑片从一端向另一端移动,并记录实验数据。图14(a)所示为滑片在某一端点时的电压表示数,(b)所示为滑片 在某一端点时的电流表示数;当滑片在某一位置时电压表、电流表示数分别为4.0伏和0.38安。
⑴ 根据滑片在某一位置时电压表、电流表的示数计算待测电阻Rx的阻值(精确到0.1欧)。
⑵ 通过计算说明实验所用电源的电压。
图14
(a) (b)
-
-
20.⑴ R===10.5欧 2分
⑵ 根据题意电路连接正确,可得待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测待测电阻
两端电压。滑片移到某一位置时电压表示数为4.0伏,电压表示数为0.38安。
由于滑动变阻器标有“5欧 2安”,图(b)电流表读数为0.42安,大于0.38安,
此时R滑=0,此时电压表示数应大于4.0伏。
图(a)电压表示数对应R滑=5欧,读数为0.6伏或3.0伏,根据U=Ux+ Rp Ix.,
若电压表示数为0.6伏,则U<0.6伏+5欧×0.38安=2.5伏,不合题意舍去,
若电压表示数为3.0伏,则U<3.0伏+5欧×0.38安=4.9伏,
所以4.0伏<U<4.9伏,电源电压为1.5伏整数倍,所以U=4.5伏。 3分
13.(2024青浦二模)小李做“测定小灯泡的电功率”实验,他先将电源(电压保持不变)、小灯泡(标有“0.26A”字样)、电流表、滑动变阻器、开关串联,再将电压表并联在电路中。连接电路后他移动变阻器滑片至某一端,闭合开关,小灯泡不发光,电压表、电流表的指针分别指在4伏、0.4安位置;他换用同规格的小灯泡并重新连接电路,将变阻器滑片置于电阻最大处,闭合开关,观察到电流表示数如图10(a)所示,移动滑片直至小灯泡正常发光,电压表的指针与移动滑片前相比偏转了7小格,电压表表盘如10(b)所示。
(1)求电源电压U总。
(2)写出判定小灯泡正常发光的依据。
(3)求小灯泡的额定功率P。(a) (b)
图10
20
(6分)
(1) 由题意可知,小灯泡发生了短路现象,电压表并联在变阻器两端,电源电压等于变阻器两端电压,为4伏 1分
(2)观察到电流表的示数为0.3安时,小灯正常发光 1分
(3)R滑= ==10欧 1分
U'滑=I'R滑=0.22安×10欧=2.2伏 1分
若图9(a)电压表为0.5伏时
U灯=U U'滑=4伏 2.2伏=1.8伏
U额=U灯+0.7伏=2.5伏 1分
P额=U额I额=2.5伏×0.26安=0.65瓦 1分
14.(2024松江二模)物理兴趣小组的小松同学做“测小灯泡电功率”的实验,他将电源(电压为1.5伏的整数倍且保持不变)、待测小灯(额定电压为3.8伏)、滑动变阻器、电流表、开关串联,并将电压表并联入电路。小松闭合开关,移动变阻器滑片,记录三组数据及现象,部分数据及现象见下表。
序号
电压表示数(伏)
电流表示数(安)
电压表示数与电流表示数的比值(欧)
小灯亮暗程度
1
0.20
偏暗
2
10
正常发光
3
1.7
0.24
偏亮
(1)“测小灯泡电功率”的实验原理是____________。
(2)实验中,电压表并联在____________两端(选填“小灯”或“滑动变阻器”)。
(3)请根据相关信息求电源电压U。(需写出主要推理和计算过程)
(4)请根据相关信息求小灯的额定电功率P额。(需写出计算过程)
20.
(7分)
(1)P=UI 1分
(2)滑动变阻器 1分
(3)由实验记录可知,当小灯正常发光时,
0.2安<I额<0.24安,
根据U滑=I滑R滑=I额R滑,代入R滑=10欧,
可得:2伏<U滑<2.4伏。 1分
因为U=U额+U滑,代入U额=3.8伏
所以5.8伏<U<6.2伏。 1分
因为电源电压为1.5伏的整 数倍,所以U=6伏 1分
(4)I额=I滑=U滑/R滑=(U—U额)/ R滑=(6伏—3.8伏)/10欧=0.22安(1分)
P额=U额I额=3.8伏×0.22安=0.836瓦 (1分)
说明:在计算中,有关单位错写、漏写,总扣 1 分。
15.(2024徐汇二模)某小组做“测定小灯泡的电功率”实验。小华将电源(电压为6伏)、待测小灯泡(标有“3.8V”字样)、滑动变阻器、电流表、开关串联,然后将电压表并联在电路中。小华闭合开关,移动变阻器滑片,记录了三组数据。他发现无法使小灯泡正常发光,于是对数据作了处理,根据公式p=UI=U=求得小灯泡的额定功率。他记录和处理的数据见表3。
表3
序号
电压表示数/伏
电流表示数/安
小灯泡的电阻/欧
小灯泡电阻的平均值/欧
1
2.0
0.22
9.1
10.0
2
2.4
0.24
10.0
3
2.8
0.26
10.8
小明观察电压表的表盘(图12(a))并经过思考,对小华连接的电路调整后,按正确步骤进行实验。当小灯泡正常发光时,观察到电流表示数如图12(b)所示。
(a)
图12
(b)
(1)分析表格数据,说明不能用小灯泡电阻的平均值替代小灯泡正常发光时电阻值的原因。____________________________________________________________________________
(2)该小组可选的滑动变阻器有A、B两个,分别标有“10Ω 2A”“20Ω 2A”字样,本次实验中他们选用的变阻器是________(选填“A”或“B”)。(需写出解答过程)
(3)小明判定小灯泡正常发光的依据是_________________________________________。
(4)求小灯泡的额定功率P额。(需写出解答过程)
20.
(1)从表格数据可知:小灯的电阻值随着小灯两端电压变大而变大,当小灯正常发光时,小灯两端的电压为3.8V,大于表格中小灯两端的电压值,所以小灯正常发光的电阻应该更大,因此不能用小灯电阻的平均值来替代小灯正常发光的电阻。(实质是温度变化导致电阻变化,但本题考察的是归纳推理,基于表格数据得出推理结论即可)
(2)B, U=6伏,UP=6伏-2.0伏=4.0伏,
RP===18.2欧,所以选择“20Ω 2A”变阻器。
(3)电压表并联在变阻器两端,所以当电压表示数是2.2伏时,小灯两端电压是3.8伏,达到额定电压小灯正常发光。
(4)小灯正常发光的电阻应该大于10.8欧,额定电压是3.8伏,所以电流表取小量程,电流表示数I额=0.3安,
P额= U额I额=3.8伏×0.3安=1.14瓦
说明:
16.(2024杨浦二模)小杨做“测定小灯泡电功率”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍)、待测小灯泡(标有“0.3A”字样,额定功率小于1瓦)、滑动变阻器两个(其中A标有“5Ω 2A”字样,B标有“20Ω 1A”字样)、其它元件齐全且完好。小杨选取一个滑动变阻器连接电路进行实验,闭合开关,移动滑片至某位置,观察到小灯泡亮度较暗。接着继续移动滑片直至小灯泡正常发光,观察到电流表示数变化了0.1安。下表中记录了两次电压表示数与电流表示数的乘积,以及小灯泡的发光情况。
序号
电压与电流的乘积(瓦)
发光情况
1
0.300
较暗
2
0.180
正常发光
(1) 小杨判断小灯泡正常发光的方法是:______。
(2) 小杨选用的滑动变阻器是______(选填“A”或“B”),请说明理由。
(3) 根据相关信息计算出电源电压U及小灯泡的额定功率P额。
20.
(6分)
(1) 观察到电流表示数为0.3安时,可判断小灯泡正常发光。
(2) 小灯泡亮度变亮,电路中的电流增大,小灯泡的实际功率
增大,小灯泡与变阻器的实际总功率增大。
根据表格数据发现:实际功率减小,小灯泡发光更亮。
可知电压表并联在变阻器两端。(理由合理即可)
根据序号1数据,I=0.2安,
,选用了B变阻器。
(3) U>U序号1=1.5伏
U=U额+U序号2<3.33伏+0.6伏=3.93伏
因为电源电压为1.5伏的整数倍,所以U=3伏。
1分
2分
3分
说明:在计算中,有关单位错写、漏写,扣 1 分。
17.(2024长宁二模)小明做“测定小灯泡的电功率”实验,电源电压为4伏保持不变,滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样,待测小灯泡为标有“2.2V 0.2A”、“2.5V 0.2A”或“3.8V 0.2A”字样中的某一个。小明先将电源、小灯泡、电流表、滑动变阻器和开关串联,再将电压表并联在电路中,然后将滑片P移至最大阻值处,闭合开关,观察到电流表的示数为0.18安。随后,他再次移动滑片P至某位置,电压表、电流表的示数如图10(a)(b)所示。
(1)小明将电压表并联在________两端(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)。
(2)判断小灯的规格,并说明理由。________
(3)小灯的额定功率为________瓦。
图10
(a) (b)
20.(1)滑动变阻器 1分
(2)UL1=U-I1Rp1=4伏-0.18安×10欧=2.2伏
因为I额>0.18安,所以U额>UL1=2.2伏 1分
UL2=U-Up2=4伏-1伏=3伏
因为I额<0.22安,所以U额<UL2=3伏 1分
选择小灯的规格为“2.5V 0.2A” 1分
(3)0.5 1分
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2024年上海中考二模各区分类汇编
专题01 电学压轴题
1.(2024宝山二模)在“测定小灯泡的电功率”实验中,所用器材有:电源(数节新干电池串联而成),滑动变阻器R,待测小灯L(额定功率约为0.5瓦),电流表A、电压表V1和电压表V2、开关及导线若干。将电源、小灯L、电流表A、开关以及滑动变阻器R正确连入电路后,分别将两个电压表并联在电路中。实验操作正确,闭合开关时,发现各电表的示数如图10所示。接着移动变阻器的滑片直至小灯L正常发光(此过程中未更换各电表的量程),发现有一只电压表的示数始终未变,另两只电表的指针都移动了3小格。
图10
(1) 实验使用的电源电压是________伏。
(2) 计算说明滑动变阻器R最大阻值Rmax及待测小灯L的额定功率P额。
2.(2024崇明二模)小夏同学做“测定小灯泡电功率”实验.待测小灯的额定电压为“2.5V”或“4.0V”,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”,实验器材齐全且完好.他连接电路后,将变阻器的滑片置于一端,闭合开关,移动滑片的过程中,观察到小灯发光始终较暗且亮度不变,电流表示数逐渐变大,电压表的指针始终处于图10所示位置.图10
(1)小灯发光较暗的原因是: (可以用
物理量符号表示);
(2)在规定位置上画出此时实验的电路图;
(3)请判断小灯的额定电压为 伏;
(4)为了完成实验,小夏同学对实验器材进行调整并对电路进行重新正确连接,闭合开关并移动滑片,使小灯正常发光,发现此时电流表示数为0.2安,滑片恰好位于滑动变阻器的中点处(即阻值为25欧),则小灯泡的额定功率为 瓦,电源电压为 伏.
3.(2024奉贤二模)小华同学做“测定小灯泡电功率”的实验,他将电源(电源电压为2伏的整数倍)、待测小灯(标有“4.5V”字样)、电流表、滑动变阻器、开关串联,并将电压表并联接入电路中,闭合开关,移动滑片,进行实验。他将电压表的示数UV、电流表的示数IA以及两者的乘积分别记录在表格中,分析后,利用其中一组数据,测得了小灯泡的额定功率。下表为小华实验中的部分数据。图10
序号
UV(伏)
IA(安)
UVIA(瓦)
1
5.0
0.30
1.5
2
0.40
3
2.2
0.46
1.012
(1)测定小灯泡电功率的实验原理是____________;电压表并联在__________两端(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)。
(2)求小灯泡的额定功率P额(需写出计算过程)。
(3)求电源电压U(需写出计算过程)。
4.(2024虹口二模)小王做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压有4、6、8伏三挡)、待测小灯泡(标有“2.5V”字样)、滑动变阻器(标有“10Ω 2A”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。他正确连接电路,选择一挡电源电压,按正确步骤操作。闭合开关后,电压表与电流表的示数如图11(a)(b)所示。他发现无法使小灯泡正常发光。经过思考后,他调整了电源电压的挡位,测出了小灯泡正常发光时的电流,如图11(c)所示。
图11
-
-
-
(a) (b) (c)
(1)分析未换电源挡位前小灯泡无法正常发光的原因。
(2)通过计算说明小灯泡正常发光时的电源电压U。
(3)计算小灯泡的额定功率P额。
5.(2024黄浦二模)小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为4.5伏、6伏、7.5伏、9伏中一个)、待测小灯泡(标有“2.5V”、“4.5V”字样中的一个)、滑动变阻器、电流表、电压表(只有0~3伏完好)、开关各一个及导线若干。小华正确连接电路,闭合开关,移动变阻器滑片,发现当电流表示数最大时,小灯泡发光仍较暗。他分析后,改变了电压表的位置,得到两组数据记录在表格中,并利用其中一组数据测得了小灯泡的额定电功率。小华实验中的部分数据见表3。 表3
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
电压表示数与电流表示数的比值(欧)
1
10
2
2
0.34
(1)“测定小灯泡的电功率”的实验原理是________。
(2)待测小灯泡的额定电压为________伏。
(3)求小灯泡的额定功率P额。(需写出解答过程)
6.(2024嘉定二模)小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验,所用器材齐全且完好。他将学生电源(档位为2伏整数倍可调),标有“0.3安”字样的小灯泡、滑动变阻器、电流表、开关用导线串联,并将电压表并联接入电路,再将变阻器的滑片置于一端。闭合开关,将观察到的电压表和电流表示数记录在下表的序号 1 中,将滑片移至变阻器另一端,将相应的电压表和电流表示数记录在下表序号 2 中。分析记录的数据,小嘉断开开关,调整电源电压档位,将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大。再次闭合开关,移动变阻器滑片至某一位置时,小灯泡正常发光,电压表示数如图12所示。
实验序号
电压(伏)
电流(安)
1
2.0
0.20
2
4.0
0.28
(1)实验中判断小灯泡正常发光的方法是 。
(2)实验中所用滑动变阻器的最大阻值 R最大为 欧。
(3)计算调整后的电源电压U及小灯泡的额定功率 P额。
7.(2024金山二模)小华做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍)、待测小灯泡(标有“0.3安”字样、额定功率小于1.5瓦)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(标有“10欧 1安”字样)各一个、以及导线若干。他正确连接电路且实验步骤正确。闭合开关后,电流表的示数如图11(a)所示。接着,他移动变阻器的滑片至另一端,在此过程中发现小灯始终无法正常发光。经过思考,小华更换电源并调整电路重新实验,当观察到小灯泡正常发光时,电压表的示数如图11(b)所示。
(1)判定小灯正常发光的依据是 。
(2)请通过计算求出调整后的电源电压U和小灯的额定功率P额。
(a) (b)
图11
8.(2024静安二模)将阻值为10欧的电阻R1、标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器R2分别以两种不同的方式接入同一电源的两端,电源电压保持不变。当变阻器R2连入电路的阻值分别为20欧和R2′时,不同连接方式下,电路中某处的电流如下表所示。
R2连入的阻值
20欧
R2′
方式一
0.9安
1.2安
方式二
0.2安
I2′
(1) 计算并说明电源电压U。
(2) 求表格中R2′与I2′的大小。
9.(2024闵行二模)在图13(a)所示电路中,电源电压为18伏保持不变,滑动变阻器R1上标有“2A”字样,所用电流表表盘如图13(b)所示。闭合开关,移动滑片到某位置时,干路电流为2.5安。
(a) (b)
R2
P
S
R1
图13
A
(1)求整个电路通电4秒钟,电流所做的功W。
(2)移动滑片,电流表示数最大变化量为ΔI。将电流表改接到变阻器R1所在支路,移动滑片,电流表示数最大变化量为ΔI1。其中一次电流表示数最大变化量为0.9安,另一次电流表示数最大变化量为1.1安。请指出ΔI的值,并说明理由。
(3)求电阻R2的阻值。
10.(2024闵行三模)某兴趣小组同学做“用电压表、电流表测电阻”实验,实验器材有:若干节新干电池(电压为 1.5伏整数倍)、电压表、电流表、待测电阻、开关、变阻器(标有“20欧1安”字样)及导线若干。他们正确连接电路,实验步骤正确,发现刚闭合开关时,电压表指针如图12所示。他们认为电源电压偏大,于是减少一节电池后重新规范实验,闭合开关,电流表示数为0.12安。当他们将变阻器的滑片移动到中点附近时,电压表示数恢复到如图12所示位置。
(1)该实验原理是 。
(2)试判断第二次所用的电源电压,并说明理由。(需写出主要过程)
(3)根据相关信息,请完成下表所缺失的数据
序号
Ux(伏)
Ix(安)
Rx(欧)
1
2.8
2
0.12
11.(2024浦东二模)小明做“测定小灯泡的电功率”实验。他将电源(电压不变且为2伏整数倍)、待测小灯(规格为“2.5V 0.3A”或“3.8V 0.3A”)、滑动变阻器、电流表和开关串联,并将电压表并联在电路中。小明将滑动变阻器的滑片移至一端,闭合开关,观察到电压表和电流表示数如图11(a)(b)所示。他继续移动滑片直至小灯正常发光,此时电压表的指针相较于图(a)所示的位置偏转了6小格(实验过程中,未改变电表量程)。
(a) (b)
图11
(1) 小明判定小灯正常发光的依据是________。
(2) 求出电源电压和滑动变阻器的最大阻值(需写出主要推理和计算过程)。
(3) 小灯泡的额定功率P额=________瓦。
12.(2024普陀二模)小沈做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍,且保持不变)、待测电阻Rx、滑动变阻器(标有“5欧 2安”字样)、电流表、电压表、开关各一个,以及导线若干。他正确连接电路,闭合开关后,将变阻器滑片从一端向另一端移动,并记录实验数据。图14(a)所示为滑片在某一端点时的电压表示数,(b)所示为滑片 在某一端点时的电流表示数;当滑片在某一位置时电压表、电流表示数分别为4.0伏和0.38安。
⑴ 根据滑片在某一位置时电压表、电流表的示数计算待测电阻Rx的阻值(精确到0.1欧)。
⑵ 通过计算说明实验所用电源的电压。
图14
(a) (b)
-
-
13.(2024青浦二模)小李做“测定小灯泡的电功率”实验,他先将电源(电压保持不变)、小灯泡(标有“0.26A”字样)、电流表、滑动变阻器、开关串联,再将电压表并联在电路中。连接电路后他移动变阻器滑片至某一端,闭合开关,小灯泡不发光,电压表、电流表的指针分别指在4伏、0.4安位置;他换用同规格的小灯泡并重新连接电路,将变阻器滑片置于电阻最大处,闭合开关,观察到电流表示数如图10(a)所示,移动滑片直至小灯泡正常发光,电压表的指针与移动滑片前相比偏转了7小格,电压表表盘如10(b)所示。
(1)求电源电压U总。
(2)写出判定小灯泡正常发光的依据。
(3)求小灯泡的额定功率P。(a) (b)
图10
14.(2024松江二模)物理兴趣小组的小松同学做“测小灯泡电功率”的实验,他将电源(电压为1.5伏的整数倍且保持不变)、待测小灯(额定电压为3.8伏)、滑动变阻器、电流表、开关串联,并将电压表并联入电路。小松闭合开关,移动变阻器滑片,记录三组数据及现象,部分数据及现象见下表。
序号
电压表示数(伏)
电流表示数(安)
电压表示数与电流表示数的比值(欧)
小灯亮暗程度
1
0.20
偏暗
2
10
正常发光
3
1.7
0.24
偏亮
(1)“测小灯泡电功率”的实验原理是____________。
(2)实验中,电压表并联在____________两端(选填“小灯”或“滑动变阻器”)。
(3)请根据相关信息求电源电压U。(需写出主要推理和计算过程)
(4)请根据相关信息求小灯的额定电功率P额。(需写出计算过程)
15.(2024徐汇二模)某小组做“测定小灯泡的电功率”实验。小华将电源(电压为6伏)、待测小灯泡(标有“3.8V”字样)、滑动变阻器、电流表、开关串联,然后将电压表并联在电路中。小华闭合开关,移动变阻器滑片,记录了三组数据。他发现无法使小灯泡正常发光,于是对数据作了处理,根据公式p=UI=U=求得小灯泡的额定功率。他记录和处理的数据见表3。
表3
序号
电压表示数/伏
电流表示数/安
小灯泡的电阻/欧
小灯泡电阻的平均值/欧
1
2.0
0.22
9.1
10.0
2
2.4
0.24
10.0
3
2.8
0.26
10.8
小明观察电压表的表盘(图12(a))并经过思考,对小华连接的电路调整后,按正确步骤进行实验。当小灯泡正常发光时,观察到电流表示数如图12(b)所示。
(a)
图12
(b)
(1)分析表格数据,说明不能用小灯泡电阻的平均值替代小灯泡正常发光时电阻值的原因。____________________________________________________________________________
(2)该小组可选的滑动变阻器有A、B两个,分别标有“10Ω 2A”“20Ω 2A”字样,本次实验中他们选用的变阻器是________(选填“A”或“B”)。(需写出解答过程)
(3)小明判定小灯泡正常发光的依据是_________________________________________。
(4)求小灯泡的额定功率P额。(需写出解答过程)
16.(2024杨浦二模)小杨做“测定小灯泡电功率”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍)、待测小灯泡(标有“0.3A”字样,额定功率小于1瓦)、滑动变阻器两个(其中A标有“5Ω 2A”字样,B标有“20Ω 1A”字样)、其它元件齐全且完好。小杨选取一个滑动变阻器连接电路进行实验,闭合开关,移动滑片至某位置,观察到小灯泡亮度较暗。接着继续移动滑片直至小灯泡正常发光,观察到电流表示数变化了0.1安。下表中记录了两次电压表示数与电流表示数的乘积,以及小灯泡的发光情况。
序号
电压与电流的乘积(瓦)
发光情况
1
0.300
较暗
2
0.180
正常发光
(1) 小杨判断小灯泡正常发光的方法是:______。
(2) 小杨选用的滑动变阻器是______(选填“A”或“B”),请说明理由。
(3) 根据相关信息计算出电源电压U及小灯泡的额定功率P额。
17.(2024长宁二模)小明做“测定小灯泡的电功率”实验,电源电压为4伏保持不变,滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样,待测小灯泡为标有“2.2V 0.2A”、“2.5V 0.2A”或“3.8V 0.2A”字样中的某一个。小明先将电源、小灯泡、电流表、滑动变阻器和开关串联,再将电压表并联在电路中,然后将滑片P移至最大阻值处,闭合开关,观察到电流表的示数为0.18安。随后,他再次移动滑片P至某位置,电压表、电流表的示数如图10(a)(b)所示。
(1)小明将电压表并联在________两端(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)。
(2)判断小灯的规格,并说明理由。________
(3)小灯的额定功率为________瓦。
图10
(a) (b)
18.(2024杨浦三模)
1
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