2025年中考物理高频考点突破——电压电阻实验题、计算题

2024-12-15
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2025年中考物理高频考点突破—— 电压 电阻实验题、计算题 一、实验题 1.小明在“探究影响电阻大小的因素”实验中:有a、b、c、d四根不同的电阻丝,b、c、d与a相比,分别只有一个因素不同:b与a长度不同;c与a横截面积不同;d与a材料不同。现将电阻丝a、b、c、d串联在如图所示电路中,用电压表分别测出每根电阻丝两端的电压。 (1)电压表的示数越大,表示被测的电阻丝阻值越 。 (2)小明选择 两根电阻丝,可以探究电阻大小与材料的关系。 (3)闭合开关后,小明发现c两端的电压比a两端的电压示数小,说明:在材料和长度相同时, ,电阻丝的电阻越小。 (4)保证电路安全前提下,增大电源电压, (填“会”或“不会”)影响实验结论。 2.小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源。 (1)接线时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态;小明检查电路时发现 (选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误; (2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接A、B接线柱,发现指针偏转情况如图乙所示,则可判断 发生了断(开)路; (3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电表接在不同位置进行测量,实验记录如下表。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性: 。 小明实验记录: 实验次数 1 0.7 0.7 1.4 2 1.4 1.4 2.9 3 2.1 2.1 4.3 小红实验记录: 实验次数 4 1.8 0.9 2.7 5 1.4 1.4 2.8 6 1.1 1.7 2.8 (4)对比两表,从小明的第 次实验记录发现,两人使用的电池数量相同,测得的电源电压却不相等。请你分析:两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压? (用图中字母表示)。 3.研究导体的电阻: 小明学习知道:导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关.他想进一步研究电阻与长度和横截面积的定量关系,于是他利用镍铬合金丝进行实验,得到数据填入表格: 试验次数 长度l/m 横截面积S/mm2 电阻R/Ω 1 1 1×10-6 1.1 2 1 2×10-6 0.55 3 2 1×10-6 2.2 4 1.5 3×10-6 _____ (1)在长度一定时,图线 能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系. (2)由数据推断:导体电阻与长度、横截面积的关系为:R=k (k为常数),对于镍铬金合金丝来说,k= Ω•m; (3)请将表中空格填上 . 4.小伟用如图所示电路“探究串联电路的电压特点”。 (1)在接、拆电路时,开关S必须 ,实验中最好选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。 (2)测出灯L1两端的电压后,小伟断开开关S,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小明认为这样做太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小伟认为小明的办法是错误的,原因是 。 实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V 1 0.8 2.2 3.0 2 1.0 2.0 3.0 3 1.2 1.8 3.0 (3)经过多次实验,将得到的数据记录在表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (写出表中各字母间的关系式),小伟进行多次试验的目的是 。 5.亲爱的同学,你会正确使用下列仪器吗? (1)图1甲中物体A的长为 cm;图1乙中电阻箱此时接入的电阻为 ;图1丙中速度表的示数为 ; (2)小明在测物体质量时,选择的天平如图2所示,小明应该选择的砝码盒最合适的是: ; (3)如图所示,是家用电吹风的电路图,三角形的联动开关可以同时接触到两个不同的触点,图中开关位置为DC档。则当联动开关在 档时,电吹风吹冷风; 当联动开关在 档时,电吹风吹热风,若电阻丝断了,电动机 (填“能”或“不能”)正常工作。 6.在“探究影响电阻大小的因素”实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用四根电阻丝,其规格、材料如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40 B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08 (1)实验中通过观察 来比较电阻的大小; (2)分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究得出的结论是 ; (3)分别将 (填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究得出的结论是:导体电阻大小与横截面积有关。 7.小蜀同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,他做出了如下猜想。 猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关; 猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关; 猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。 为了验证上述猜想,小蜀设计了如图的电路,其中A、B、C、D是四根导体,这四根导体的材料、长度、横截面积如图所示。 (1)连接电路时,开关应处于 状态。实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小会更加准确; (2)为了验证猜想二,应该选用序号为 的两根电阻丝进行实验;如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号); (3)小蜀又做了如下实验:将镍铬合金丝A接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机对镍铬合金丝吹一段时间热风,发现电流表示数变小,这说明导体的电阻与 有关。 8.如图所示,电阻箱的示数是 Ω. 二、计算题 9.如图所示,电压表的示数为4V,电压表示数为2V,电流表的示数为0.5A,求: (1)电源两端的电压; (2)通过灯泡、的电流。 10.如图所示的电路中,电压表V1、V2的示数分别为2V、6V,电流表A1的示数如图乙所示,求: (1)电压表V3的示数; (2)通电2分钟通过电流表A2的电荷量是多少? 11.燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。如图为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生的高温烟气,此时红色指示灯亮。同时风机工作。高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时,热水器停止加热。该燃气热水器的技术参数如表,“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 适用燃气 天然气 热值 3×107J/m3 额定耗气量 3.6 m3/h (1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制作,它们应 联在电路中; (2)某次洗浴,热交换器在15min内将体积为200L的水的水温升高30℃,求该过程中吸收的热量是多少? (3)某次洗浴,燃气热水器以额定耗气量正常工作15min。若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为多少? (4)燃气热水器的热效率通常指热水器吸收热量的效率。能效等级是根据热效率来划分的,其中三级能效的热效率需大于或等于84%,二级能效的热效率需大于或等于89%,而一级能效的热效率则需大于或等于98%。请根据计算判断该燃气热水器属于 级能效。 12.如图所示电路,已知V的示数为12V,V1的示数为7V,V2的示数为9V,求L1、L2、L3两端电压各是多少? 13.如图所示的电路中,电压表所用的量程不明,当电路闭合后,V1和V2的示数分别如图所示,求灯泡L1两端的电压U1为多少? 14.如图(a)所示电路,V1、V2是两只相同的电压表。当闭合开关后,灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为图(b)所示: (1)求灯泡L1和L2两端的电压。 (2)若将灯泡L1和L2改接为如图(c)所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为1.6A,电流表A2的示数为0.7A,求通过灯泡L2的电流和L2两端的电压。 15.如图甲所示的电路中,电压表示数为3V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光,电流表A1示数为1.2A,A2的示数如图乙所示。求: (1)电源电压为多少? (2)通过L1、L2的电流分别是多少? (3)若灯泡L2的灯丝烧断,电流表A1、A2的示数分别是多少?电压表的示数为多少? 16.如图所示,是小强和小华两位同学做“用滑动变阻器改变电流”实验时连接的电路.其中,小灯泡两端的电压不能超过2.5V,通过的电流不得超过0.3A;滑动变阻器标有“20Ω、1A”字样. (1)滑动变阻器上标着“20Ω、1A”的含义是 ; (2)小强同学正准备闭合开关实验时,小华同学发现实验电路连接存在错误或不恰当之处,及时阻止小强的操作.请你指出电路连接的错误或不恰当之处: a. ; b. ; c. . 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1. 大 a、d 横截面积越大 不会 【详解】(1)[1]由图可知,四个电阻丝为串联,则由串联分压可知,电压表示数越大,说明该电阻丝阻值越大。 (2)[2]为探究电阻大小与材料的关系,应保证电阻丝长度与横截面积相同,故应选择a、d探究。 (3)[3]比较a、c两电阻丝,材料及长度相同,c横截面积大于a,且c两端的电压比a两端的电压示数小,故可得在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻丝的电阻越小。 (4)[4]增大电压,各个电阻所分电压均会增大,增大比例等于电阻比例,不会影响实验结论。 2. 断开 电池 灯 小红 2 AE、BC、DF 【详解】(1)[1]在连接电路过程中,为保护电路,开关应处于断开状态。 [2]电池不能正极对正极,电池安装错误。 (2)[3]实验中若发现电压表指针偏转情况如图乙,电压表指针已经满偏为3V,与电源电压相等,说明电压表与电源两极连通,电压表所测部分灯L1断路。 (3)[4]小红的结论更具有普遍性,小红选用规格不同的灯泡进行了多次实验。 (4)[5]每节新干电池电压为1.5V,结合表格可知,小红实验中电源电压与2节新干电池电压接近,小明的第2次实验中电压2.9V与2节新干电池电压接近。 [6]串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压,实际情况下导线电阻较小但不为0,导线两端也有一部分电压,两人所测电源电压差值对应电路中导线AE、BC、DF两端的电压。 3. b 1.1×10-6 0.55 【详解】(1)由表中第1次与第2次实验数据可知,导线长度相同,导体电阻与导线横截面积成反比,因此图线b能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系; (2)由第1次与第3次实验数据可知,导线横截面积相同时,导体电阻与导体的长度成正比;综合分析可知:导体电阻与导体长度成正比,与导体横截面积成反比,导体电阻与长度、横截面积的关系为:,则,将第1组实验数据代入上式,可得; (3)将第四组数据带入式子中得到导线电阻. 4. 断开 不同 如果将与A点相连的导线改接到C点会使电压表正负接线柱接反 寻找普遍规律 【详解】(1)[1]在连接或拆除电路时为了保护电路应该断开开关。 [2]实验中为了避免偶然性寻找普遍规律应该选择两个规格不同的小灯泡。 (2)[3]测出灯L1两端的电压后,如果将与A点相连的导线改接到C点,这样会使电压表正负接线柱接反。 (3)[4]分析表中的数据可知,AC间的电压等于AB间的电压加上BC间的电压,即 [5]实验中为了得到普遍规律要换用不同规格的小灯泡多次实验。 5. 2.05 328Ω 70km/h 砝码盒A BC AB 能 【详解】(1)[1]由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,则此刻度尺的分度值为1mm。物体左侧与4.00cm对齐,右侧与6.05cm对齐,所以物体的长度 L=6.05cm-4.00cm=2.05cm [2]电阻箱接入电路的电阻为 R=0×1000Ω+3×100Ω+2×10Ω+8×1Ω=328Ω [3]图中速度表上的单位是km/h,指针指示的数值是70,因此速度为70km/h。 (2)[4]由天平铭牌可知,该天平称量为205g,则砝码盒内砝码的质量数之和最大应为205g。砝码盒A中的砝码质量数为 mA=100g+50g+20g+20g+10g+5g=205g 砝码盒B中的砝码质量数为 mB=200g+100g+50g+20g+20g+10g=400g 故选砝码盒A。 (3)[5]电吹风吹冷风,这说明只有电动机在工作,所以联动开关在BC位置。 [6]由图可知,吹热风时,电动机和电热丝是并联接入电路中,所以联动开关在AB位置。 [7]吹热风时,电热丝与电动机并联,由于并联电路工作时互不影响,若电阻丝断了,电动机能正常工作。 6. 电流表示数 导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大 B、C 【详解】(1)[1]在该实验中,电阻的大小是通过电流的大小来体现的,电流越小说明电阻越大,这种方法是转换法。 (2)[2]由表中数据可知,将C、D两根合金丝接入电路,C、D合金线的材料、横截面积相同,而长度不同,并且D合金丝的长度大于C的长度,发现接入D合金丝时,电流表的示数比接入C合金丝时更小,说明D合金丝的电阻比C合金丝的电阻大,由此初步得出结论:导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大。 (3)[3]要探究电阻大小与横截面积的关系,应控制导体的材料和长度不变,而横截面积不同,编号B、C电阻丝符合要求。 7. 断开 电流表示数大小 A、C 三 温度 【详解】(1)[1]在连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。 [2]实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这里采用了转换法。 (2)[3]为了验证猜想二,即电阻与导体的横截面积的关系,要控制导体的长度和材料均相同,而导体的横截面积不同,由题中信息可知应选择编号A、C的两根金属丝分别接入电路进行实验。 [4]如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,此时导体的长度和横截面积均相同,导体的材料不同,所以是为了验证猜想三。 (3)[5]用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,此时会改变导体的温度,故所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。 8.162 【详解】第一个转盘的指针对应的数值为0,下面的位数是1000,该转盘对应的电阻是0,第二个转盘的指针对应的数值为1,下面的位数是100,该转盘对应的电阻是100Ω,同理,其他两个转盘对应的电阻值分别为:60Ω、2Ω.所以该电阻箱此时的示数为162Ω. 9.(1)6V; (2)0.5A 【详解】(1)由图可知,开关S闭合后,L1、L2串联,电压表V1测量L1两端的电压,电压表V2测量L2两端的电压,电流表测量电路的电流。根据串联电路电压特点可知,电源电压 (2)电流表的示数为0.5A,即电路电流为0.5A,由于串联电路各处电流都相等,所以通过灯泡、的电流都等于0.5A。 10.(1)4V;(2)60C 【详解】解:(1)两个电阻为串联,串联电路中各电器两端的电压之和等于总电压。V1测R1电压,V2测总电压,V3测量R2两端的电压,V3的示数为 (3)图中电路两个电阻串联,各自电流相等,故两个电路表的示数是相同的。电流表A1是小量程,分度值是0.02A,故此时的示数是0.5A,故电流表A2的示数也是0.5A,则有 Q=It=0.5A×2min=0.5A×120s=60C 答:(1)电压表V3的示数是4V; (2)通电2分钟通过电流表A2的电荷量是60C。 11.(1) 半导体 并 (2)2.52×107J (3)2.7×107J (4)二 【详解】(1)[1]二极管是由半导体材料做成的,如硅、锗等。 [2]指示灯与热水器工作时应互不影响,所以指示灯应并联在电路中。 (2)根据质量公式计算水的质量为 根据比热容泡公式计算水的吸热为 (3)燃气热水器以额定耗气量正常工作15min,消耗的燃气体积为 根据热值公式计算燃气放热为 (4)根据15min水的吸热和燃气放热计算热水器效率 根据题目中能效等级的评判标准可知,该燃气热水器属于二级能效。 12.3V, 4V, 5V. 【分析】由电路图知道,L1、L2、L3三灯 串联,电压表V1 测L1 和L2 两端电压,V2 测L2 和L3 两端电压,根据串联电路的电压的特点解答即可. 【详解】由电路图知道,L1、L2、L3三灯 串联,电压表V1 测L1 和L2 两端电压,V2 测L2 和L3 两端电压,根据串联电路的电压的特点知道,U1 +U2 +U3 =12V;U1 +U2 =7V;U2 +U3 =9V,所以L1、L2、L3两端电压分别是:U1 =3V,,U2 =4V,U3 =5V 【点睛】本题考查的是串联电路电压的特点,解题的关键是辨别电压表所测的电路元件. 13.2.5V 【详解】由图示电路图知道,两灯泡串联,电压表V1测串联总电压,电流表V2测灯L2两端电压;电压表V1示数应大于V2示数,由图乙所示电压表知道,电压表V1指针偏角小于V2指针偏角,所以,V1量程为0~15V,其分度值为0.5V,示数为5V,V2量程为0~3V,其分度值为0.1V,示数为2.5V,所以,灯泡L1两端电压是: U1=UV1﹣UV2=5V﹣2.5V=2.5V。 答:灯泡L1两端的电压U1为2.5V; 14.(1)1.2V,4.8V;(2)0.9A,6V 【详解】解:(1)由图a所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和,由图b所示电压表可知,两电压表指针位置相同,则电压表V1的量程为,示数为6V,电压表V2的量程为,示数为;则灯L1两端电压为,灯L2两端电压 (2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流, 通过L2的电流 灯L2并联在电源两端,电源电压为6V,则L2两端电压为6V。 答:(1)L1两端电压为1.2V,L2两端的电压为4.8V; (2)通过L2的电流为0.9A,L2两端的电压为6V。 15.(1)3V;(2)0.92A,0.28A;(3)0.92A,0,3V 【详解】解:(1)由图知,电压表测两端的电压为,灯泡与是并联,电压均相等,所以电源电压 (2)电流表测量干路电流,示数为,电流表测量的电流,示数比示数小,所以电流表接0~0.6A的量程,分度值为0.02A,因此示数为,流过灯泡L1的电流为 (3)当灯泡L2的灯丝烧断时,并不影响L1,只是L2所在支路几乎没有电流,测量L1的电流,所以A1的示数为0.92A,A2的示数为0,电压表的示数为3V。 答:(1)电源电压为3V; (2)通过L1的电流是0.92A,通过L2的电流是0.28A; (3)若灯泡L2的灯丝烧断,电流表A1的示数为0.92A,A2的示数是0,电压表测量电源电压,示数为3V。 16. 滑动变阻器的变阻范围是0~20Ω、允许通过的最大电流是1A 选择电流表的量程太大 电流表正负接线柱接反 滑动变阻器的滑片未放在阻值最大位置 【分析】(1)滑动变阻器上的铭牌上标出了它的最大阻值和允许通过的最大电流值; (2)分析电路图,从下列几方面确定不当之处:①电流表的量程选择,②电流表的正负接线柱的解法,③闭合开关前滑片P的位置等. 【详解】(1)“20Ω、1A”的含义是:滑动变阻器的变阻范围是0∼20Ω、允许通过的最大电流是1A; (2)由题知,通过的电流不得超过0.3A,电流表选0∼0.6A的量程即可,所以存在问题之一:选择电流表的量程太大; 电流要从正接线柱流入,从负接线柱流出,所以存在问题之二:电流表正负接线柱接反; 为保护电路,闭合开关前,滑片P应处在使电路中电阻最大的位置,存在问题之三:滑动变阻器的滑片未放在阻值最大位置. 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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