专题07 简单电路、欧姆定律(全国通用)-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编
2025-05-22
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2份
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56页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 电流和电路,电压和电阻,欧姆定律 |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.52 MB |
| 发布时间 | 2025-05-22 |
| 更新时间 | 2025-05-22 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52235497.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题07 简单电路、欧姆定律
题型
单选题
多选题
填空题
实验题
计算题
综合题
科技题
总数
题数
10
5
10
7
3
4
1
40
一、单选题
1.(2025·四川省成都市·二模)在这科技日新月异的时代,智能手机已成为人们生活中不可缺少的一部分。下列关于智能手机的说法中正确的是( )
A.质量约为2kg B.厚度约为5cm
C.电池的工作电压约为3.7V D.待机时电流约为0.2A
【答案】C
【来源】2025年四川省成都市武侯区中考二模物理试题
【解析】A.智能手机的质量约为0.2kg,故A错误;
B.智能手机的厚度约为0.5cm,故B错误;
C.根据物理常识可知智能手机电池的工作电压约为3.7V,故C正确;
D.智能手机待机时电流很小,约为2mA,故D错误。
故选C。
2.(2024·江苏省无锡市·二模)某小组设计了一款高铁轨道螺丝警报器,主要原理是:螺丝(其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时报警灯L亮起,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【来源】2024年江苏省无锡市河埒中学中考二模物理试题
【解析】由题意可知,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,即螺丝所在电路发生断路,此时报警灯L亮起,这说明螺丝与灯泡是并联的,为了保护电路,防止电源短路,在干路上应接上一个保护电阻,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2025·河南省南阳市·二模)小明对学过的物理概念不是很清楚,以下是他的理解,正确的是( )
A.一杯水喝掉一半,剩下的水密度变小了
B.冬天,河里的水结冰,比热容不变
C.燃料如果充分燃烧,可以增大其热值
D.电阻是导体的一种特性,增大其两端电压,并不能改变电阻大小
【答案】D
【来源】2025年河南省南阳市宛城区中考二模物理试题
【解析】A.密度是物质的一种特性,它不随质量和体积的变化而变化。一杯水喝掉一半,剩下水的质量和体积减小,但密度不变,故A错误;
B.水的比热容较大,而冰的比热容较小。冬天河里的水结冰,物质的状态发生了变化,比热容也会改变,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关。燃料充分燃烧,只能使燃料释放的热量增多,但不能增大其热值,故C错误;
D.电阻是导体本身的一种特性,它与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。所以增大导体两端的电压,并不能改变电阻大小,故D正确。
故选D。
4.(2025·四川省成都市·二模)关注我国科技发展成就,是物理学习的基本要求。下列数据,符合实际的是( )
A.中国空间站轨道高度约为4000km
B.工农业生产的动力电路电压是380V
C.高温超导材料的临界温度为100℃
D.最大集装箱船一次可承载1万吨货物
【答案】B
【来源】2025年四川省成都市温江区中考二模物理试题
【解析】A.中国空间站轨道高度约为400km,故A不符合题意;
B.我国家庭电路的电压为220伏,工农业生产的动力电路电压是380V,故B符合题意;
C.高温超导材料的临界温度一般在 - 196℃(液氮温度)以上,但远低于 100℃ ,故C不符合题意;
D.目前世界上最大的集装箱船可以装载超过24000个标准箱,其载重量接近24万吨,故D不符合题意。
故选B。
5.(2025·四川省绵阳市·二模)2024年11 月华为发布了一款新手机(如图),它所搭载的麒麟9010芯片,拥有150亿个晶体管,具备超强的性能和AI(人工智能)处理能力,标志着我国的芯片技术完全自主化。下列说法错误的是( )
A.手机既是无线电发射台,又是无线电接收台
B.麒麟9010芯片的主要材料是半导体
C.该手机电池上标有“3.8V 4750 mAh”,表示它充满电后具有4.75 kW∙h的电能
D.该手机具有无线反向充电功能,当它对另一部手机充电时,另一部手机的电池相当于电路中的用电器
【答案】C
【来源】2025年四川省绵阳市北川羌族自治县中考二模物理试题
【解析】A.手机与外界联系时,即需要接收信号,又要发射信号,所以既是无线电发射台,又是无线电接收台,故A正确,不符合题意;
B.芯片主要是由半导体的材料制成的,具有单向导电性,故B正确,不符合题意;
C.手机电池充满电后具有的电能,故C错误,符合题意;
D.一部手机对另一部手机充电时,另一部手机在消耗电能,相当于用电器,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.(2025·安徽省蚌埠市·二模)某同学按照如图所示的电路来探究电流与电阻的关系。电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”,该同学用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别进行了5次实验,并记录实验数据。以下说法正确的是( )
A.实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压各不相同
B.多次实验是为了减小误差
C.实验中定值电阻两端的电压只能控制在2~2.5V之间
D.由记录的实验数据可知,通过5Ω和10Ω电阻的电流之比为1∶2
【答案】C
【来源】2025年安徽省蚌埠市怀远县等3地中考二模物理试题
【解析】A.探究电流跟电阻关系时滑动变阻器的主要作用控制定值电阻两端电压不变,故A错误;
B.换不同的定值电阻多次实验,为了得到普遍规律,故B错误;
C.滑动变阻器的规格是“50Ω 0.5A”,表示变阻器允许通过的最大电流为0.5A,故电路中通过的最大电流为0.5A,此时电路中的电阻最小,对应的最小定值电阻为5Ω,变阻器分得的电压也最小,电压表示数最大,由欧姆定律,电压表控制不变的最大电压为UV大=I大R1=0.5A×5Ω=2.5V
设电压表控制的小电压为UV小,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压U滑=U -UV=6V-UV小
根据分压原理有
即①
因电压表示数UV小为定值,由①式知,左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得
电压表控制的小电压为UV小=2V,故实验中定值电阻两端的电压只能控制在2V~2.5V之间,故C正确;
D.探究电流跟电阻关系时要控制不同定值电阻两端电压不变,电压一定时,通过的电流与电阻成反比,故通过5Ω和10Ω电阻的电流之比为10Ω∶5Ω=2∶1
故D错误。
故选C。
7.(2025·山西省运城市·)如图是一种电子摸高器的电路原理图,触板位于竖直轨道上,运动员站在摸高器正下方,原地竖直起跳,指尖向上触碰触板,触板向上运动的过程中,显示器会记录下触板运动到最高点时的高度值。下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电子摸高器的显示器是由电压表改装而成
B.摸高器触板在最低点时,显示器的示数为零
C.摸高数值越大,电路的总功率越小
D.若要增大摸高器的最小示数,应减小电阻R的阻值
【答案】D
【来源】2025年山西省运城市中考名校联考(二)理综物理试题
【解析】A.因为显示器串联在电路中,而电压表要并联在电路两端,电流表要串联在电路中,所以电子摸高器的显示器是由电流表改装而成的,故A 错误;
B.摸高器触板在最低点时,电路是通路,有电流通过电路,显示器有示数,不为零,故B 错误;
C.摸高数值越大,触板向上移动,电阻丝接入电路的电阻变小,电路总电阻变小;根据可知,电源电压不变,电路总电流变大;由可知,电路的总功率变大,故C 错误;
D.当触板在最低点时,显示器的示数为最小值;若要增大摸高器的最小示数,即增大此时电路中的电流;根据,电源电压不变,减小电阻 R 的阻值,总电阻变小,总电流变大,从而可以增大摸高器的最小示数,故D 正确。
故选D。
8.用如图所示的电路来探究电流与电阻的关系,已知电源电压不变,正确操作,得出多组实验数据,实验时,R1两端电压、功率分别为U1和P1,电路的总功率为P。根据实验数据描绘的相关图像如下,其中符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【来源】2025年江苏省南京一中集团校滨江中学、求真中学联考中考零模物理试题
【解析】A.探究电流与电阻的关系,要接制R1两端电压U1不变,U1为定值而不是随R1增大而增大,故A不符合题意;
B.电路是R1与R2串联,U1不变时,R1增大,根据串联电路分压原理,R2也应按比例增大,即
而,故,因是定值,故R2与R1成正比,图像为过原点直线,故B符合题意;
C.由于,U1不变,P1与R1成反比,图像不是直线,故C不符合题意;
D.总功率为,P与R1成反比,图像也不是直线,故D不符合题意。
故选B。
9.(2025·江苏省南京市·)学习小组将装满盐水的气球连接在如图的电路中、闭合开关,通过某个操作,发现突然电压表示数变大,电流表示数变小,灯变暗,下列操作可能的是( )
①向两侧拉气球 ②向中间压气球 ③气球破裂 ④气球内导线直接相连
A.① B.①③ C.②④ D.④
【答案】A
【来源】2025年江苏省南京市第十三中学中考零模物理试题
【解析】据图可知,电路是串联,电压表测盐水气球两端电压,发现电流表示数变小,灯变暗,说明电路中电流变小,电阻变大,电压表示数变大,由串联分压原理可知,盐水气球的电阻变大;①向两侧拉气球,盐水气球的长度边长,电阻变大;②向中间压气球,盐水气球的横截面积变大,电阻变小; ③气球破裂,电路发生断路,灯泡会熄灭;④气球内导线直接相连,电阻变小,电流变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.(2025·广东省深圳市·二模)增大汽车电动机中的电流,可以使汽车加速。如图虚线框内所示,模拟电路中驾驶员向下踩“油门”踏板时变阻器滑片会向下平移,下列能实现踩下踏板,汽车加速的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【来源】2025年广东省深圳市光明区中考二模物理试题
【解析】AC.电路图A、C中,变阻器与电动机并联接入电路,滑片移动,对电动机的工作无影响,不能通过踩踏板改变汽车的速度,故AC不符合题意;
B.电路图B中,变阻器与电动机串联接入电路,向下踩踏板时,滑片向下移动,变阻器接入电路的阻值变大,电路的总阻值变大,电源电压不变,据欧姆定律知,电路的电流变小,电动机转速变慢,不能达到加速作用,故B不符合题意;
D.电路图D中,变阻器与电动机串联接入电路,向下踩踏板时,滑片向下移动,变阻器接入电路的阻值变小,电路的总阻值变小,电源电压不变,据欧姆定律知,电路的电流变大,电动机转速变快,达到加速目的,故D符合题意。
故选D。
二、多选题
11.(2025·山东省济南市·模拟)当导体中有交流电通过时,导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的“皮肤”部分,也就是说电流集中在导体外表的薄层,越靠近导体表面,电流密度越大(电流密度大小等于通过导体单位面积的电流大小),导体内部的电流较小,结果使导体对电流的阻碍作用增加,它的损耗功率增加,这一现象称为趋肤效应。且交流电频率越高,这种现象越明显,当交流电频率达到一定程度时,导体中央的电流几乎为零;而导体中通过直流电时没有这种现象。如图甲所示装置,两支在底部中央打有小孔的圆形铁筒;两根与筒高度相同,横截面较小的铁质圆杆,可固定在铁筒内底部;固定支架,用于固定铁筒及铁杆;两个插头连接电源。两个完全相同小灯泡连接方式如图乙所示,则下列正确的是( )
A.电流密度的定义方法与电流相同
B.趋肤效应中,若交流电的频率增加,导体对电流的阻碍作用增加
C.当插头接直流电源时,两个灯泡的亮度相同
D.当插头接交流电源时,灯泡B比灯泡A亮
【答案】ABCD
【来源】2025年山东省济南市高新区中考模拟物理试题
【解析】A.电流密度大小等于通过导体单位面积的电流大小;电流是单位时间内通过某导体截面的电荷量;两者都属于比值定义法,故A正确;
B.根据文中的内容可知,交流电频率越高,趋肤效应越明显,导体的电阻越大,导体对电流的阻碍作用增大,故B正确;
C.文中内容可知,导体中通过直流电时没有趋附效应,即各处的电流是相同的,通过两个灯泡的电流相同,所以灯泡亮度相同,故C正确;
D.导体产生趋肤效应时,电流集中在导体外表的薄层,越靠近导体表面,电流密度越大,由图丙可知,灯泡B接在导体的外部,电流大,所以灯泡B灯亮,故D正确。
故选ABCD。
12.(2025·吉林省长春市·二模)图甲是一个音箱的简化电路图,图乙是调节音量的电位器。将接线柱M、N分别与B、C连接,闭合开关,顺时针旋转旋钮时( )
A.电位器连入电路的电阻变大
B.喇叭两端的电压变大
C.音箱的音量变大
D.电路的总功率变大
【答案】BCD
【来源】2025年吉林省长春市中考二模物理试题
【解析】如图乙所示,接线柱M、N分别与B、C连接,闭合开关,顺时针旋转旋钮时,电位器连入电路的电阻变小,根据串联电路分压特点,电位器两端的电压变小,则喇叭两端的电压变大,音箱的音量变大,由可知,电路中的总电阻变小,则电路的总功率变大,故A不符合题意,BCD符合题意。
故选BCD。
13.(2025·湖南省长沙市·模拟)如图所示是过去照明常用的白炽灯,其灯丝由钨丝制作。下列有关说法正确的是( )
A.灯发光时电阻与不发光时大小不同
B.钨丝越粗电阻越大
C.可将钨丝换成铜丝
D.用久的灯里的钨丝,由于升华变细,其电阻变大
【答案】AD
【来源】2025年湖南省长沙市初中学业水平考试物理模拟试题(三)
【解析】A.白炽灯泡的灯丝发光时,温度高、电阻大,不发光时,温度低、电阻小,故A正确;
B.导体的电阻与横截面积有关,钨丝越粗电阻越小,故B错误;
C.白炽灯泡是利用电流的热效应工作的,铜丝电阻很小,电流通过时发热不明显,所以不能将钨丝换成铜丝,故C错误;
D.导体的电阻与横截面积有关,横截面积越小,电阻越大。用久的灯里的钨丝,由于升华变细,其电阻变大,故D正确。
故选AD。
14.(2025·河南省南阳市·二模)(双选)如图甲是兴趣小组改装的简易压力计,R是一个压敏电阻,其阻值随压力变化如图8乙所示,已知电源电压为9V,电流表量程为0~0.6A,R0为定值电阻,闭合开关,空载时电流表示数为0.12A,下列说法正确的是( )
A.压敏电阻R随压力的增大而增大
B.R0的阻值为30Ω
C.压力越大,电流表示数越大
D.压力为400N时,电流表示数为0.2A
【答案】BC
【来源】2025年河南省南阳市宛城区中考二模物理试题
【解析】A.由乙图知,压敏电阻R随压力的增大而减小,故A错误;
B.由图乙可知,空载时压敏电阻阻值为
电路中电流为
电路中总电阻为
两电阻串联,则
故B正确;
C.压力越大R的阻值越小,电路的总电阻越小,由可知电路中电流越大,电流表示数越大,故C正确;
D.压力为400N时,压敏电阻阻值为
电流表示数
故D错误。
故选BC。
15.(2025·河南省驻马店市·二模)如图甲所示,是大街上路灯工作的原理图,R1为光敏电阻,其阻值随光照强度变化如图乙所示,闭合开关S,天黑时工作电路的路灯亮,天亮时路灯自然熄灭。下列说法正确的是( )
A.随着光照强度的减弱,R1的阻值增大
B.电磁铁的上端为S极
C.路灯应该接在AC之间
D.路灯工作时将内能转化为光能
【答案】AC
【来源】2025年河南省驻马店市确山县中考二模物理试题
【解析】A.由图乙知,随着光照强度增强,R1的阻值减小,即随着光照强度的减弱,R1的阻值增大,故A正确;
B.图甲的控制电路中,电流由电磁铁的下端流入,上端流出,据安培定则知,电磁铁的上端为N极,下端为S极,故B错误;
C.黑夜,路灯应工作,而光照强度减弱,R1的阻值增大,控制电路中,光敏电阻R1与滑动变阻器R2及电磁铁串联接入电路,则随着光照强度减弱,电路中的总阻值增大,电路中的电流减小,衔铁被释放,工作电路中BD两点所处的电路断路,AC两点所处的电路接通,所以路灯应接在AC间,故C正确;
D.路灯工作时,发光发热,将电能转化为光能和小部分内能,故D错误。
故选AC。
三、填空题
16.(2025·辽宁省抚顺市·二模)如图所示,小猫掉进泡沫堆后全身沾满泡沫,这种情景是________现象,泡沫带电是因为电荷发生了________。
【答案】 摩擦起电 转移
【来源】2025年辽宁省抚顺市顺城区中考二模物理试题
【解析】[1]带电体具有吸引轻小物体的特点,小猫掉进泡沫堆后全身沾满泡沫,这种情景是摩擦起电现象,带电的猫毛吸引轻小物体泡沫。
[2]摩擦起电的本质是不同物质束缚电子的本领不同,从而电荷发生了转移,泡沫带电是因为电荷发生了转移。
17.(2025·四川省成都市·)快递员小张在仓库里搬运纸箱。小张走动时,是鞋底与地面之间的______力使他向前运动。搬运过程中,纸箱与衣服摩擦,会使纸箱带上______,容易吸附灰尘。
【答案】 摩擦 电荷
【来源】2025年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题
【解析】[1]当小张走动时,他的脚向后蹬地,给地面一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,地面会给鞋底一个向前的摩擦力,这个摩擦力就是使小张向前运动的力。
[2]不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个物体相互摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上,失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电,这种现象叫做摩擦起电。 搬运过程中,纸箱与衣服摩擦,会使纸箱带上电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以纸箱容易吸附灰尘。
18.(2025·广东省韶关市·二模)如题图所示,电热茶壶是利用电流的______效应工作的。茶壶的壶身和壶嘴构成连通器,当水静止时,壶嘴和壶身内的液面______。若电热茶壶______(选填“短路”或“断路”),空气开关会自动切断电源。
【答案】 热 相平 短路
【来源】2025年广东省韶关市乳源瑶族自治县中考二模物理试题
【解析】[1]电热茶壶的加热依靠电流通过电热丝产生的热效应来工作。
[2]茶壶的壶身和壶嘴连通,构成连通器,水静止时两处液面相平。
[3]若电热茶壶出现短路时,电路中电流过大,空气开关会自动切断电源。
19.(2025·吉林省延边朝鲜族自治州延吉市·二模)近年来,中国无人机在军用和民用领域都取得了显著的成就;
(1)无人机所用电池组为了产生高电压,其电池组由多节锂电池_______(选填“串联”或“并联”)组成。无人机通过________波与卫星传递信息实现实时定位;
(2)如图所示,四旋翼无人机起飞时利用了物体间力的作用是__________的;长时间工作的旋翼,其转轴处会发热,这是通过_________的方式改变物体内能的。
【答案】(1) 串联 电磁
(2) 相互 做功
【来源】2025年吉林省延边朝鲜族自治州延吉市第十二中学中考二模物理试题
【解析】(1)[1]电池组由多节锂电池串联,才能产生高电压,若并联,电源电压等于一个锂电池两端的电压。
[2]无人机通过电磁波与卫星传递信息实现实时定位,因为电磁波能够在真空中传播,而声波的传播需要介质。
(2)[1]四旋翼无人机起飞时,机翼转动,对空气施加一个力的作用,根据力的作用是相互的,空气给机翼一个向上的力,从而实现起飞。
[2]长时间工作的旋翼,其转轴处会发热,克服摩擦力做功,将机械能转化内能,故是通过 做功的方式改变内能。
【科技与生活】在2025年的春晚舞台上,机器人表演了一段名为《秧BOT》的舞蹈,将传统秧歌与现代科技相结合,展现了独特的韵味,如题图所示。请完成下面小题。
20.(2025·广东省中山市·二模)机器人鞋底上凹凸不平的花纹是为了增大_______,“机器人扭秧歌”的过程中将手绢向上抛出,抛出去的手绢在上升的过程中,动能转化为_______,节目最后机器人由舞蹈演员推着下场时,以地面为参照物,机器人是_______(选填“运动”或“静止”)的。
21.(2025·广东省中山市·二模)机器人表演的精彩场面是由通信卫星通过_______(选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”)传到全国各地,机器人的芯片主要材料是由_______(选填“超导体”、“半导体”或“绝缘体”)制成的,机器人和手上的手绢在光滑的舞台上形成一个像,手绢在上升过程中,像的大小_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】20. 摩擦(或摩擦力) 重力势能 运动 21. 电磁波 半导体 不变
【来源】2025年广东省中山市中山纪念中学教育集团中考二模物理试题
【解析】20.[1]机器人鞋底上凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,其目的是为了增大摩擦力。
[2]机器人扭秧歌的过程中将手绢向上抛出,抛出去的手绢在上升的过程中,手绢的质量不变,速度减小,动能减小;高度升高,重力势能增加,动能转化为重力势能。
[3]节目最后机器人由舞蹈演员推着下场时,以地面为参照物,机器人相对地面的位置发生了变化,机器人是运动的。
21.[1]电磁波可以在真空中传播,电磁波能够传递信息,机器人表演的精彩场面是由通信卫星通过电磁波传到全国各地。
[2]半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,机器人的芯片主要材料是由半导体材料制成。
[3]光滑的物态相当于平面镜,平面镜成的像和物体大小相等;机器人和手上的手绢在光滑的舞台上形成一个像,手绢在上升过程中,像的大小不变。
22.小明发现在日常生产和生活中,导线的线芯主要由铜或铝制成,也有小部分导线用银和铁作为线芯,但它们的应用场景并不相同。为此他查阅了这四种金属的相关性能参数,具体包括:(1)长1米,横截面积1平方毫米的四种金属导体在18℃时的电阻值;(2)金属的密度值;(3)2025年3月的金属市场价格;(4)金属的机械强度和耐腐蚀性。并将相关数据和结果汇总在表二中。
表二
金属
电阻(Ω)
密度(千克/米)
价格(元/吨)
机械强度
耐腐蚀性
铜
0.017
79970
高
优
铝
0.027
21040
中
良
银
0.016
8340000
低
优
铁
0.099
2500-10000
高
差
(1)家庭电路所用的导线除了考虑电阻和经济性以外,还必须有较高的机械强度和很好的耐腐蚀性,表二中适合家庭布线的导线线芯是金属______;
(2)长距离架空输电线路中,为大幅减少杆塔、绝缘子等支撑结构的承重要求,降低建设成本,主要采用铝芯电缆线;而为了弥补其导电性不足,通常采用增加横截面积的方法。请综合比较表二中铜和铝两种金属的相关性能参数,并结合所学知识分析解释其中的主要原因______。
【答案】(1)铜
(2)见解析
【来源】2025年上海市普陀区中考二模物理试题
【解析】(1)家庭布线需要综合考虑电阻、经济性、机械强度和耐腐蚀性。从表格数据看,电阻方面银电阻最小,铜次之,铝再次之,铁电阻较大。电阻小能减少电能在导线上的损耗。经济性方面银价格高,不适合大规模家庭布线;铁价格虽相对低,但电阻大且耐腐蚀性差;铝价格相对较低,但机械强度和耐腐蚀性不如铜;铜价格相对合理,且机械强度高、耐腐蚀性优,综合性能适合家庭布线 。
(2)从密度角度看,铝的密度远小于铜的密度 。在长距离架空输电线路中,导线长度长,根据,相同体积下铝线质量小。这样可以大幅减少杆塔、绝缘子等支撑结构的承重要求,降低建设成本。从电阻与横截面积角度看,长1米,横截面积1平方毫米的四种金属导体在18℃时的电阻值,铝的电阻0.027Ω大于铜的电阻0.017Ω 。在材料和长度一定时,增大横截面积可减小电阻。通过增加铝线的横截面积,能在一定程度上弥补铝导电性不足的问题,使输电线路电阻不至于过大,减少电能损耗。
23.(2025·湖南省永州市·二模)如图甲所示电路,电源电压且保持不变,灯标有“ ”字样,滑动变阻器的铭牌标有“ ”。
(1)当闭合S、时,滑片移至某处,灯正常发光,则此时灯泡的电阻为________,整个电路内消耗的电能是________;
(2)当只闭合S和时,调节滑片在上某点和最右端移动过程中,电压表示数与消耗的电功率的关系图像如图乙所示,,则可算出的阻值为________。
【答案】(1) 0.5 720
(2)20
【来源】2025年湖南省永州市宁远县中考二模物理试题
【解析】(1)[1]当闭合S、时,灯泡和变阻器串联,滑片移至某处,灯正常发光,此时灯泡的电阻
电路中的电流
[2]整个电路内消耗的电能W=UIt=12V×0.5A×120s=720J
(2)当只闭合S和时,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,由题意可知
解得U1=3V,滑片在上最右端时,电功率
所以
解得R1=20Ω。
24.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”,按如图甲所示电路图连接实物时,她需要将电压表(如图乙)与定值电阻_________(选填“串”或“并”)联。连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是_________。
【答案】 并 移动滑动变阻器的滑片
【来源】2025年四川省成都市邛崃市中考二模物理试题
【解析】[1]根据电压表的使用规则,电压表要与被测电路元件并联,所以应将电压表与定值电阻R0并联,这样电压表才能测量定值电阻R0两端的电压。
[2]在探究 “电流与电压的关系” 实验中,要控制电阻不变,改变电阻两端的电压。电路中滑动变阻器与定值电阻串联,通过调节滑动变阻器的滑片,改变其接入电路的电阻,从而改变电路中的电流,进而改变定值电阻R0两端的电压,即改变电压表的示数。所以连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是移动滑动变阻器的滑片。
25.(2025·四川省广元市·)某工厂车间一款智能机器人常用于红外测温及消毒工作,如图甲机器人配备多台高清摄像头和红外热成像测温仪,可精准监测车间内工作人员体温度,一旦发现异常即发出警报。如图乙是其内部简化测温报警电路,其中报警器的电阻可忽略,且报警电流大小恒定,电源电压恒定。热敏电阻R随温度变化的规律如图丙所示。
(1)智能机器人的高清摄像头的镜头为_________透镜(选填“凹”“凸”);
(2)红外线测温仪测量的是人体皮肤表面的温度,而人体皮肤表面温度比腋下温度略低,所以要将图乙电路的报警温度调低一点,故滑动变阻器滑片应向_________(选填“左”“右”)移动。
【答案】(1)凸
(2)右
【来源】2025年四川省广元市旺苍县中考第二次诊断性测试物理试题
【解析】(1)摄像机利用凸透镜成像规律制作而成,故高清摄像头的镜头为凸透镜。
(2)由丙图可知,报警温度调低时,热敏电阻的阻值对应阻值增大,而最小报警电流的大小不变,由串联电路电阻为各电阻之和可知,故滑动变阻器滑片应向右移动。
四、实验题
26.(2025·四川省成都市·二模)酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量,还可以发电呢!小乐同学用柠檬、锌片(A、C)、铜片(B、D)、若干导线自制“水果电池”,开展实验探究。
(1)两只柠檬点亮一只发光二极管,如图所示,铜片是电池的_________极;
(2)小乐试着用电压表测量这个自制电池的电压,观察到电压表指针向右偏转,但偏转角度很小,原因是_________;
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池________联。
【答案】(1)正
(2)水果电池电压过小
(3)串
【来源】2025年四川省成都市温江区中考二模物理试题
【解析】(1)由图可知,A接发光二极管的负极,D接发光二极管的正极,发光二极管正常发光,说明D是水果电池的正极,即铜片是电池的正极。
(2)观察到电压表指针向右偏转,但偏转角度很小,原因是水果电池的电压较小 。因为单个水果电池产生的电压通常较低,不足以使电压表指针有较大幅度的偏转。
(3)电池串联时,总电压等于每个电池的电压之和,为获得更高电压,可以将多个水果电池串联。
27.(2025·黑龙江省哈尔滨市·二模)某实验小组的同学门利用如图所示电路复习电学实验。
(1)将电流表、电压表接入电路时,除了需要正确的串联、并联接入电路外,还需要注意___________和__________;
(2)他们正确连好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,观察到电流表、电压表都有示数。则灯泡不亮的原因是由于灯泡__________所致;
(3)在“测量小灯泡电阻”的实验中,记录小灯泡的亮度是为了用灯泡亮度反映__________;测量在“研究小灯泡的电功率”实验中,记录灯泡亮度是为了得出__________的规律。
【答案】(1) 电流从电表正接线柱流入从负接线柱流出 选择合适的量程
(2)实际功率过小
(3) 灯丝温度 灯泡实际功率越大灯越亮
【来源】2025年黑龙江省哈尔滨市道里区中考二模物理试题
【解析】(1)[1][2]将电流表、电压表接入电路时,电流都要从正接线柱流入从负接线柱流出,否则会造成指针反偏,为了使读数更精确,需要选择合适的量程。
(2)灯泡亮度与实际功率有关,电流表、电压表都有示数,说明灯泡没有短路和断路,灯泡不亮,只是因为它的实际功率太小。
(3)[1]灯丝电阻受温度影响,温度越高,电阻越大,在“测量小灯泡电阻”的实验中,记录小灯泡的亮度是为了用灯泡亮度反映灯丝温度。
[2]“研究小灯泡的电功率”实验中,灯泡亮度由实际功率决定,记录灯泡亮度是为了得出灯泡实际功率越大灯越亮的规律。
28.(2025·福建省厦门市·二模)传统的身高测量工具往往需要人工读数,如果能利用电学知识制作一个简单的身高测量仪,就能够更加便捷。在学习了欧姆定律后,某班级同学在老师指导下利用所学尝试设计了电子身高测量仪。
(1)有两个小组分别设计了如图甲、乙两种设计方案,滑动变阻器的滑片 P 可以随身高的变化竖直上下移动。乙图的设计与甲图的设计相比,你认为优势是________________。(只写出一点)
(2)为了进一步检查图乙设计的电路是否合理,用电阻箱代替滑动变阻器,按照图乙的设计连接实物电路。请在答题卡的相应区域用笔画线代替导线按照图乙的设计将图丙所示电路补充完整。
(3)调节电阻箱的阻值,记录下电压表示数,如表格所示:
电阻箱阻值R/Ω
0
5
10
15
20
电压表示数U/V
0
1.5
2
2.3
2.4
①请在答题卡相应位置的坐标纸上描点,并用平滑曲线画出电压表示数 U 与电阻箱阻值 R 关系的图像。________________
②通过分析图像和数据发现,电压表示数与电阻箱阻值不是成正比关系,原因是________________。
(4)请在答题卡的相应区域将图丁电路连接完整,并将电压表安装到合适的位置,使电压表示数与电阻箱阻值成正比,从而更方便的通过表的示数,得到身高值。
【答案】(1)图有定值电阻保护电路,可避免滑动变阻器阻值为0时,使得电路发生短路
(2)
(3) 电阻箱串联接在电路中时,调节电阻箱的阻值,电路电流会发生改变
(4)
【来源】2025年福建省厦门市同安区第一中学中考二模物理试题
【解析】(1)图甲中变阻器单独工作,电流表测量电路电流;图乙中定值电阻R0与变阻器串联,电压表测量变阻器电压;图乙有定值电阻保护电路,可避免滑动变阻器阻值为0时,使得电路发生短路。
(2)图乙中定值电阻R0与变阻器串联,电压表测量变阻器电压;图丙中用电阻箱代替滑动变阻器,则电路变为定值电阻R0与变阻箱串联,电压表测量变阻箱的电压,电源电压由2节干电池组成,为3V,故电压表的量程选用0~3V,如图所示:
(3)[1]将表格中数据在坐标轴中描点,再用曲线将各个点连接起来,如图所示:
[2]电阻箱串联接在电路中时,调节电阻箱的阻值,电路电流会发生改变,串联电路中电流处处相等,电压表示数与电阻箱阻值的比值等于电路电流,则电压表示数与电阻箱阻值不是成正比关系。
(4)要使电压表示数与电阻箱阻值成正比,则通过电阻箱的电流应不变。由图得,定值电阻R0、电阻箱串联,串联电路中电流处处相等,则要使通过电阻箱的电流不变,要控制电路的电阻不变,则变阻器的最大电阻应接入电路中;由图得,身高变高,滑片向上移动,则变阻器滑片以下部分的电阻变大,由串联电路中电阻越大,分到的电压越多得,为了方便观察,应身高越高时,电表的示数越大,则电压表应与变阻器滑片以下部分的电阻串联,如图所示:
29.(2025·四川省绵阳市江油市·二模)探究“电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:三节新的干电池,电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)各一个,6个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω、50Ω)开关。
闭合开关S,发现电压表和电流表指针偏转角度较小,无论怎样移动滑片,两电表示数均不改变,造成此现象的原因可能是______。
【答案】见解析
【来源】2025年四川省绵阳市江油市中考二模物理试题
【解析】电压表和电流表均有示数,说明电路中没有断路,无论怎样移动滑片,电表示数不变,滑动变阻器同时接上接线柱或同时接下接线柱,由于电流表的示数较小,说明滑动变阻器同时接下接线柱。
30.某小组同学按图所示的电路图连接电路,闭合开关,电流表、电压表示数均大于零。他们讨论后认为根据上述现象无法确定电路中是否存在故障。
(1)甲同学思考后认为用一个阻值与不同的完好电阻替换,根据替换前后___________(选填“电压表”“电流表”或“任意一个电表”)的示数变化情况就能判断电路是否存在故障。请写出他的判断方法;___________
(2)乙同学思考后认为用一个完好的电阻替换,也可以判断电路是否存在故障,但电阻的阻值需要满足一定条件。下列符合条件的选项有___________。
A. B. C.
【答案】(1) 电压表 见解析
(2)BC
【来源】2025年上海市闵行区中考二模物理试题
【解析】(1)[1][2]由图知道,两个电阻串联,电压表测量R2两端的电压,根据题意知道,没有替换前电流表示数均大于零,说明电路的若有故障,则应是短路,不会是断路;电压表示数均大于零,则说明如果短路则应是。所以,当用一个阻值与不同的完好电阻替换,根据串联分压原理知道,此时电压表示数应变化,若电压表示数不变,则说明电路中有故障,应是短路;若电压表示数变化,则电路中无故障。而无论电阻是否短路,用一个阻值与不同的完好电阻替换后,电流表的示数都有变化,所以不能用电流表判断电路是否存在故障。
(2)若定值电阻R1短路,用R替换R1时,由电阻的串联可知电路的总电阻将变大,则由欧姆定律可知电流表A的示数将变小;若定值电阻R2短路,用R替换R1时,如果R等于R1,则电流表A的示数不变;如果R大于R1,由欧姆定律知道,电流表A的示数将变小;如果R小于R1,由欧姆定律知道,电流表A的示数将变大;综上可知,如果选用的电阻R大于R1,当出现电流表A的示数变小时,可能是R1短路,也可能R2短路,则利用该电阻不能准确判断电路故障;所以,选用的电阻R的阻值应小于或等于R1,才能根据电流表的示数变化情况准确判断电路故障,故BC符合题意,A不符合题意。
故选BC。
31.小华设计了一个电子量角器,电路如图所示。MN为半圆弧电阻,O为其圆心,金属滑片OP为其半径且与半圆弧电阻接触良好。接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ的关系如下表。若电源电压为6伏,电压表选择0~3伏量程。闭合开关,将滑片OP旋转至M处,通过电阻R1的电流为0.6安。
指针旋转角度θ
0°
30°
60°
120°
接入电路的电阻RMP(欧)
0
2.5
5
10
(1)分析比较上表数据,可得出的结论是:_______________。
(2)求电阻R1的阻值。
(3)若指针旋转角度θ为60°,求电压表示数UMP。
(4)为了满足用该量角器能测量0°~180°的需求,且电压表量程不变,小华想到以下方案:
A用电阻R0替换电阻R1(R0的阻值小于R1)
B用电压为U0的电源替换原电源(U0小于6伏)
你认为方案______是可行的(选填“A”或“B”),根据该方案,求R0或U0的最大值。____
【答案】(1)RMP与指针旋转角度θ成正比
(2)10Ω
(3)2V
(4) B 5V
【来源】2025年上海市虹口区中考二模物理试题
【解析】(1)分析比较上表数据,可得指针旋转角度增大几倍,电阻RMP接入电路的电阻增大为原来的几倍,因此可得RMP与指针旋转角度θ成正比。
(2)由图可知,闭合开关,将滑片OP旋转至M处,RMP接入的阻值为0,通过电阻R1的电流为0.6安,则电阻R1的阻值
(3)由表中数据可知,指针旋转角度θ为60°,RMP接入电路的电阻为5欧,根据串联电路电阻的关系和欧姆定律可得此时电路中的电流为
则电压表示数UMP=IMPRMP=0.4A×5Ω=2V
(4)[1][2]因为RMP与指针旋转角度θ成正比,所以当θ=180°时,RMP=15Ω,则当UMP max=3V时,此时电路的电流为
此时电阻R1两端的电压为U1max=I1 max R1=IMP max R1=0.2A×10Ω=2V
此时的电源电压为U0 max=U1 max+UMP max=2V+3V=5V
因此方案B是可行的。
32.(2025·新疆维吾尔自治区吐鲁番市·调研)小陈同学把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表,设计了如图甲、乙所示的实验方案(电源电压恒定不变)。
(1)小陈同学在图乙电路的M、N点间接入一个电阻箱,若电阻箱的电阻越大时,电路的电流越___________,电压表的示数越___________。(均填“大”或“小”)
(2)小陈同学在图甲电路的M、N两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值为5Ω时,电压表的示数为1.5V,此时电路的电流为___________A;它接入电路的阻值为8Ω时,电压表的示数为2V;定值电阻R0的阻值为___________Ω。
(3)图甲中电压表指针3.0V的刻度线,应该标电阻的数值为___________Ω。
【答案】(1) 小 小
(2) 0.3 10
(3)20
【来源】2025年新疆维吾尔自治区吐鲁番市中考素养调研第二次模拟考试物理试题
【解析】(1)[1][2]如图乙所示,定值电阻R0与电阻箱串联,电压表测量定值电阻两端电压,当电阻箱的阻值越大时,根据欧姆定律和串联电路的电阻特点可知,电路中的电流越小,而电压表测量R0两端电压,所以电压表的示数也越小。
(2)[1]图甲中,定值电阻R0与电阻箱串联,电压表测量电阻箱两端电压,则根据欧姆定律和串联电路中电流规律可知电阻箱接入电路的阻值为5Ω时电路中的电流为。
[2]电阻箱接入电路的阻值为8Ω时,电压表的示数为2V,则可得此时电路中的电流为
因为电源电压不变,所以根据欧姆定律可得I1(R1+R0)=I2(R2+R0),代入数据可解得R0=10Ω。
(3)图甲中,电源电压为U=I1(R1+R0)=0.3A×(5Ω+10Ω)=4.5V
电压表示数为3V时,由串联电路的电压规律可知R0两端电压为U0=U-U3=4.5V-3V=1.5V
则此时电路中的电流为
电压表测量电阻的阻值为
五、计算题
33.(2025·四川省成都市·二模)酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患,我国法律规定,当每100mL的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾,大于或等于80mg为醉驾。小乐在实验室设计了一款测试酒精浓度的装置,电路如图甲所示,电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,R是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示,R0是报警器,当电压表的示数大于或等于1V时报警器会响。
(1)若希望酒精浓度等于20mg时,报警器会响,选择的报警器阻值最小为多少;
(2)在保证电路各元件安全的情况下,第(1)问中选择的报警器会响,求该装置能测的酒精浓度范围。
【答案】(1)20Ω
(2)20mg~100mg
【来源】2025年四川省成都市温江区中考二模物理试题
【解析】(1)若希望酒精浓度等于20mg时,R的阻值为100Ω,报警器会响,此时电压表的示数为1V,则酒精气体传感器两端的电压为
此时电路中的电流为
选择的报警器阻值为
(2)根据第一问可知,当酒精浓度等于20mg时,报警器会响,当酒精浓度增大时,酒精气体传感器的阻值变小,总电阻变小,电路中的电流变大,电压表的示数变大,而为了电路安全,电压表的最大值为3V,则此时电路中的最大电流为
酒精气体传感器两端的电压为
此时酒精气敏电阻的阻值为
根据图乙可知,酒精浓度等于100mg,故该装置能测的酒精浓度范围为20mg~100mg。
34.(2025·福建省南平市·二模)项目式学习小组设计便携式水深测量仪,如图22甲,主要结构包括探头A和控制盒B,其简化工作电路图如图乙。探头A是一个底部为力敏电阻R的圆柱体,电阻R的阻值随所受水的压力大小变化情况如图丙。圆柱体重为7.5N,底面积S为50cm2、高h为10cm,其底部到水面的距离记为水深H。控制盒B中电源电压恒为5V,R0为定值电阻,阻值为40Ω。探头A、控制盒B和导线的表面均防水且绝缘,不计导线的重力与体积。探头A向下运动过程始终匀速,电流表示数反映水深H。(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)探头A恰好浸没时,其底部受到水的压强。
(2)探头A浸没时,受到导线的拉力。
(3)根据题中所给条件,写出电流表示数I与水深H关系的表达式。
【答案】(1)1×103Pa
(2)2.5N
(3)
【来源】2025年福建省南平市中考二模物理试题
【解析】(1)探头A恰好浸没时,下表面到液面的深度为
由可知,底部受到水的压强为
(2)探头A恰好浸没时,受到的浮力为
受到导线的拉力为
(3)由丙图可知,电阻R的阻值随所受水的压力大小变化情况为一次函数,设,把(0,60)代入可得------①
把(50,50)代入可得------②
由①②解得:,。
即------③
A所受压力为
带入③可得
由欧姆定律可得,电流表的示数为
35.(2025·湖南省长沙市·模拟)如图甲所示是科创小组设计的水库自动泄洪控制装置,其下部分制成顶部开有小孔的模型,B是由密度为不吸水材料制成的实心圆柱体,B的横截面积,高hB=25cm,B可沿固定的光滑细杆(横截面积忽略不计)在竖直方向自由移动。其上部分是报警电路,电源电压恒为3V,为定值电阻,力敏电阻R的阻值与其受到的压力关系如图乙所示。预设当水深达到警戒水位时,电压表示数达到2V而触发报警装置,开启泄洪阀门。(g取,)求:
(1)刚好触发报警装置时,R两端电压;
(2)当B漂浮时,其浸入水中的深度;
(3)当用定值电阻替换后,警戒水位比高了4cm,已知,计算的阻值。
【答案】(1)1V
(2)
(3)
【来源】2025年湖南省长沙市初中学业水平考试物理模拟试题(三)
【解析】(1)分析电路可知,力敏电阻和定值电阻串联,电压表测电压。刚好触发报警装置时,电压表示数达到2V,根据串联电压规律,R两端电压
(2)当B漂浮时,浮力等于重力,则有
则排开水的体积为
则浸入水中的深度
(3)替换前,根据串联分压原理则有
解得;替换后,设力敏电阻阻值为,根据串联分压原理则有
解得
已知
则有
则
当用定值电阻替换后,警戒水位比高了4cm,即触发报警时B浸在水中的深度增加4cm,增加的浮力为
受力分析可知,B对力敏电阻的压力为
B的重力不变,则B对力敏电阻增大的压力为
由图乙可知,压力增加4N时,力敏电阻的阻值减小,则有
解得。
六、综合题
36.(2025·四川省成都市·)物理兴趣小组开展了“电动自行车”项目化学习活动,请帮助完成下列内容:
(1)通过走访,小组同学发现有市民直接从自家楼上私拉接线板为电动自行车“飞线充电”(图甲)。“飞线充电”时,若有雨水进入插线板内部,可能导致电路______,引发火灾。
(2)正常充电时,电动自行车电池充电时间不宜过长,为了保证充电安全,兴趣小组同学设计了如图乙所示的定时充电器为电动自行车充电。当定时器中有电流通过时,充电器就会被断开。针对该定时充电器的设计方案,下面说法正确的是______。
A.充电时,定时器与充电器串联
B.充电时,定时器在电路中相当于一根导线
C.停止充电时,充电器在电路中处于被短路状态
(3)有的电动自行车上有加速按钮,当把这个按钮按下时,电动机转速增大,能体现此设计的电路是______图(选填“丙”或“丁”)。
(4)某辆电动自行车在水平路面上以正常速度匀速行驶时,其电池组提供给电动机的电压为36V,通过电动机的电流为5A,电动机工作10min消耗的电能为______J。
【答案】(1)短路
(2)C
(3)丙
(4)108000
【来源】2025年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题
【解析】(1)私拉接线板为电动自行车充电存在安全隐患,尤其是雨水进入插线板内部时。 雨水是导体,可能导致电路短路,引发火灾。
(2)由图乙可知,定时器和充电器并联后再与指示灯串联在电路中,定时器起到开关的作用,充电器充电时,定时器断开,定时器在电路中相当于一个断开的开关。停止充电时,定时器有电流通过,定时器是导通的,此时充电器被定时器短接,无电流通过,实现停止充电的目的。综上,故C正确,AB错误。
故选C。
(3) 按下加速按钮时,电动机转速增大,说明通过电动机的电流增大。图丙中,定值电阻与电动机串联,加速按钮与定值电阻并联。按下加速按钮时将定值电阻短路,此时只有电动机接入电路,电动机两端电压等于电源电压。电动机两端电压增大,通过的电流变大,因此电动机转速增大;图丁中,定值电阻和电动机并联,由并联电路的特点可知,按下加速按钮对电动机无影响。因此能体现加速设计的电路是丙图。
(4)电动机消耗电能W=UIt=36V×5A×10×60s=108000J
37.(2025·吉林省松原市·二模)为实现“碳中和”目标,我国大力推动电动汽车发展。
(1)当充电桩为电动汽车的电池充电时,__________(选填“充电桩”或“电池”)是用电器;
(2)一辆电动汽车电池的规格为“”,该汽车充满电时存储了__________的电能;
(3)电动汽车高速行驶时,汽车上方空气流速大压强__________。高速行驶后,汽车表面容易粘有灰尘,是因为汽车与空气摩擦__________,从而容易吸引灰尘。
【答案】(1)电池
(2)20
(3) 小 带电
【来源】2025年吉林省松原市前郭一中中考二模物理试题
【解析】(1)当充电桩为电动汽车的电池充电时,电池消耗电能,即电池为用电器。
(2)汽车充满电时存储的电能为
(3)[1]电动汽车高速行驶时,根据流体流速快的位置压强小,汽车上方空气流速大压强小。
[2]高速行驶后,汽车与空气摩擦带电,带电体具有吸引轻小物质的性质,故汽车表面容易粘有灰尘。
38.(2025·吉林省长春市·二模)科学研究表明,在正常通风情况下,室内二氧化碳浓度通常保持在350-1000ppm之间,空气清新、呼吸顺畅,教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升,从而影响同学们的学习状态。图为二氧化碳浓度报警装置模拟电路,R1为气敏电阻,其阻值随气体浓度变化如表所示,R2为电阻箱,R2的最小阻值为 R0,电源电压恒定。当二氧化碳浓度正常时,报警系统处于待机状态;若浓度较大,电压表示数 时,报警装置启动。
浓度/ ppm
500
600
700
800
900
1000
1100
R₁/Ω
100
90
80
70
60
50
40
(1)闭合开关后,电路处于___________(选填“通路”、 “断路”或“短路”)状态,空气中二氧化碳浓度越高,气敏电阻阻值越___________。
(2)调试过程如下:将R2调至某值,二氧化碳气体浓度达到700ppm时,报警装置启动,此时电路中电流为I。将R2阻值减小 ,发现当装置启动时,电流为 I。求装置启动对应的二氧化碳浓度最大为多少?(写出必要的文字说明、表达式及最终结果)
【答案】(1) 通路 小
(2)900ppm
【来源】2025年吉林省长春市东北师大附中中考二模物理试题
【解析】(1)[1]闭合开关后,气敏电阻与电阻箱串联,电压表测电阻箱两端电压,电路处于通路。
[2]根据表格数据,空气中二氧化碳浓度越高,气敏电阻阻值越小。
(2)二氧化碳气体浓度达到700ppm时,报警装置启动,由表格数据,R1为的值为80欧,此时电路中电流为
电压表示数①
电源电压
将R2阻值减小,发现当装置启动时,电流为,则②
联立①②即
可解得
电源电压③
电源电压④
联立③④可得
即
可解得
由表格数据可得对应的二氧化碳浓度最大为900ppm。
39.防触电是衡量电热水器性能的重要指标,其原理是:当给内胆中的水加上电压时,隔电墙会自动调整水流路径的长度和直径,增加水流电阻,从而把电流降低至人体安全电流以下。为合理设计防触电装置,某研究小组设计了如图甲所示的电路来测量内胆中自来水电阻的变化。
(1)在绝缘圆柱形容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,只将左侧金属板向右移动时,内胆中自来水的电阻______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)测得圆柱形的横截面积S=1.2×10-3m2和两电极间的距离l,将自来水灌满此容器,当水柱长l=0.4m时,绝缘圆柱形容器中的水的质量为______kg。(已知水的密度为1.0g/cm3)
(3)改变两电极间的距离l,测量25℃时水柱在不同长度l时的电阻Rx。将水温升到50℃,重复测量。绘出25℃和50℃时水的Rx-l图像,分别如图乙中图线Ⅰ、Ⅱ所示。由实验结果可知,水的电阻随温度的变化趋势是______。
(4)将单刀双掷开关接通线路2,此时电压表V2的示数为U2,再将单刀双掷开关接通线路1,此时电压表V1的示数为U1,电阻箱示数为R,定值电阻的阻值R1=R2=R,电源提供电压恒定不变。则水柱的电阻。Rx=______,由此可知,电源电压U=______。(选用U1、U2、R表示)
【答案】(1)减小
(2)0.48
(3)水的电阻随温度升高而减小
(4) 2U1
【来源】2025年重庆市渝中区中考二模物理试题
【解析】(1)只将左侧金属板向右移动时,相当于减小了水柱的长度,长度变短则电阻变小。
(2)圆柱形容器横截面积S=1.2×10-3m2,水柱长l=0.4m,则容器中水的体积
已知水的密度
所以水的质量
(3)从图线可见,在相同长度l下,50℃时水的电阻比25 ℃时更小,由此可知,水的电阻随温度升高而减小。
(4)[1][2]设电源电压恒为 U,定值电阻 ①
当单刀双掷开关接通线路2时,定值电阻R2和水电阻串联接入电路,电压表 V2测量定值电阻R2两端电压,读数 U2 ,根据欧姆定律以及串联电路电压规律有②
当单刀双掷开关接通线路1时,定值电阻R1和电阻箱串联接入电路,电压表V1测量电阻箱两端电压,读数 U1,根据欧姆定律以及串联电路电压规律有③
联立三式解得:,
七、科普阅读题
40.(2025·山东省青岛市·二模)库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。1785年由法国科学家库仑根据实验得出,真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。用公式可以表示为:其中表示两个电荷之间的相互作用力也称为库仑力,表示电荷之间的距离,表示电荷量的大小,是一个比例常数。如图光滑水平面上有两个位置固定的点电荷A和B,A是电荷量为9q的正电荷,位于轴的处,B是电荷量为4q的负电荷,位于轴的处。
(1)将一电荷量为q的正电荷C分别放置在轴的和处,求两个位置C受到的库仑力的大小之比;
(2)将一点电荷D放置在水平面上,发现电荷D能保持静止,此时A和B受到的库仑力恰好同时为0,判断电荷D是正电荷还是负电荷,求电荷D在轴的位置和电荷量的大小。
【答案】(1)
(2)正电荷,6m处,36q
【来源】2025年山东省青岛市李沧区中考二模物理试题
【解析】(1)当C放置在x=1m处时:
点电荷A对C的库仑力FAC,根据库仑定律,qA=9q,qC=q,rAC=1m,则
因为同种电荷相互排斥,故FAC方向沿x轴正方向。
点电荷B对C的库仑力FBC,qB=4q,rBC=1m,则
因为异种电荷相互吸引,故FBC方向沿x轴正方向。
所以C在x=1m处受到的库仑力
当C放置在x=3m处时:
点电荷A对C的库仑力FAC′,rAC′=3m,则
因为同种电荷相互排斥,故FAC′方向沿x轴正方向。
点电荷B对C的库仑力FBC′,rBC′=1m,则
因为异种电荷相互吸引,故FBC′方向沿x轴负方向。
所以C在x=3m处受到的库仑力
则。
(2)因为A和B受到的库仑力恰好同时为0,A和B之间的力都在AB这条直线上,根据二力平衡可知,电荷D必须在直线AB上。
A是正电荷,B是负电荷,根据电荷间的相互作用规律,如果电荷D在A 和B之间,无论是正电荷还是负电荷,A和B总有一个受到的两个力方向相同,受到的库仑力不可能为0。所以电荷D必须在A 和B连线的延长线上。
设电荷D的电荷量为qD,位于x轴上x=x0处。
对A,由库仑定律,
对B,
因为FAD=FBD,所以
解得
当时,解得(舍去)
当时,解得。
因为A是正电荷,B是负电荷,根据电荷间的相互作用规律,B对A的库仑力方向向右,所以D对A 的库仑力方向必须向左,故电荷D应为正电荷。
再根据A、B库仑力为0,对A,FAD=FAB(FAB是A、B间库仑力),
则
解得。
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专题07 简单电路、欧姆定律
题型
单选题
多选题
填空题
实验题
计算题
综合题
科技题
总数
题数
10
5
10
7
3
4
1
40
一、单选题
1.(2025·四川省成都市·二模)在这科技日新月异的时代,智能手机已成为人们生活中不可缺少的一部分。下列关于智能手机的说法中正确的是( )
A.质量约为2kg B.厚度约为5cm
C.电池的工作电压约为3.7V D.待机时电流约为0.2A
2.(2024·江苏省无锡市·二模)某小组设计了一款高铁轨道螺丝警报器,主要原理是:螺丝(其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时报警灯L亮起,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·河南省南阳市·二模)小明对学过的物理概念不是很清楚,以下是他的理解,正确的是( )
A.一杯水喝掉一半,剩下的水密度变小了
B.冬天,河里的水结冰,比热容不变
C.燃料如果充分燃烧,可以增大其热值
D.电阻是导体的一种特性,增大其两端电压,并不能改变电阻大小
4.(2025·四川省成都市·二模)关注我国科技发展成就,是物理学习的基本要求。下列数据,符合实际的是( )
A.中国空间站轨道高度约为4000km
B.工农业生产的动力电路电压是380V
C.高温超导材料的临界温度为100℃
D.最大集装箱船一次可承载1万吨货物
5.(2025·四川省绵阳市·二模)2024年11 月华为发布了一款新手机(如图),它所搭载的麒麟9010芯片,拥有150亿个晶体管,具备超强的性能和AI(人工智能)处理能力,标志着我国的芯片技术完全自主化。下列说法错误的是( )
A.手机既是无线电发射台,又是无线电接收台
B.麒麟9010芯片的主要材料是半导体
C.该手机电池上标有“3.8V 4750 mAh”,表示它充满电后具有4.75 kW∙h的电能
D.该手机具有无线反向充电功能,当它对另一部手机充电时,另一部手机的电池相当于电路中的用电器
6.(2025·安徽省蚌埠市·二模)某同学按照如图所示的电路来探究电流与电阻的关系。电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”,该同学用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别进行了5次实验,并记录实验数据。以下说法正确的是( )
A.实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压各不相同
B.多次实验是为了减小误差
C.实验中定值电阻两端的电压只能控制在2~2.5V之间
D.由记录的实验数据可知,通过5Ω和10Ω电阻的电流之比为1∶2
7.(2025·山西省运城市·)如图是一种电子摸高器的电路原理图,触板位于竖直轨道上,运动员站在摸高器正下方,原地竖直起跳,指尖向上触碰触板,触板向上运动的过程中,显示器会记录下触板运动到最高点时的高度值。下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电子摸高器的显示器是由电压表改装而成
B.摸高器触板在最低点时,显示器的示数为零
C.摸高数值越大,电路的总功率越小
D.若要增大摸高器的最小示数,应减小电阻R的阻值
8.用如图所示的电路来探究电流与电阻的关系,已知电源电压不变,正确操作,得出多组实验数据,实验时,R1两端电压、功率分别为U1和P1,电路的总功率为P。根据实验数据描绘的相关图像如下,其中符合实际的是( )
A. B.
C. D.
9.(2025·江苏省南京市·)学习小组将装满盐水的气球连接在如图的电路中、闭合开关,通过某个操作,发现突然电压表示数变大,电流表示数变小,灯变暗,下列操作可能的是( )
①向两侧拉气球 ②向中间压气球 ③气球破裂 ④气球内导线直接相连
A.① B.①③ C.②④ D.④
10.(2025·广东省深圳市·二模)增大汽车电动机中的电流,可以使汽车加速。如图虚线框内所示,模拟电路中驾驶员向下踩“油门”踏板时变阻器滑片会向下平移,下列能实现踩下踏板,汽车加速的电路是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
11.(2025·山东省济南市·模拟)当导体中有交流电通过时,导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的“皮肤”部分,也就是说电流集中在导体外表的薄层,越靠近导体表面,电流密度越大(电流密度大小等于通过导体单位面积的电流大小),导体内部的电流较小,结果使导体对电流的阻碍作用增加,它的损耗功率增加,这一现象称为趋肤效应。且交流电频率越高,这种现象越明显,当交流电频率达到一定程度时,导体中央的电流几乎为零;而导体中通过直流电时没有这种现象。如图甲所示装置,两支在底部中央打有小孔的圆形铁筒;两根与筒高度相同,横截面较小的铁质圆杆,可固定在铁筒内底部;固定支架,用于固定铁筒及铁杆;两个插头连接电源。两个完全相同小灯泡连接方式如图乙所示,则下列正确的是( )
A.电流密度的定义方法与电流相同
B.趋肤效应中,若交流电的频率增加,导体对电流的阻碍作用增加
C.当插头接直流电源时,两个灯泡的亮度相同
D.当插头接交流电源时,灯泡B比灯泡A亮
12.(2025·吉林省长春市·二模)图甲是一个音箱的简化电路图,图乙是调节音量的电位器。将接线柱M、N分别与B、C连接,闭合开关,顺时针旋转旋钮时( )
A.电位器连入电路的电阻变大
B.喇叭两端的电压变大
C.音箱的音量变大
D.电路的总功率变大
13.(2025·湖南省长沙市·模拟)如图所示是过去照明常用的白炽灯,其灯丝由钨丝制作。下列有关说法正确的是( )
A.灯发光时电阻与不发光时大小不同
B.钨丝越粗电阻越大
C.可将钨丝换成铜丝
D.用久的灯里的钨丝,由于升华变细,其电阻变大
14.(2025·河南省南阳市·二模)(双选)如图甲是兴趣小组改装的简易压力计,R是一个压敏电阻,其阻值随压力变化如图8乙所示,已知电源电压为9V,电流表量程为0~0.6A,R0为定值电阻,闭合开关,空载时电流表示数为0.12A,下列说法正确的是( )
A.压敏电阻R随压力的增大而增大
B.R0的阻值为30Ω
C.压力越大,电流表示数越大
D.压力为400N时,电流表示数为0.2A
15.(2025·河南省驻马店市·二模)如图甲所示,是大街上路灯工作的原理图,R1为光敏电阻,其阻值随光照强度变化如图乙所示,闭合开关S,天黑时工作电路的路灯亮,天亮时路灯自然熄灭。下列说法正确的是( )
A.随着光照强度的减弱,R1的阻值增大
B.电磁铁的上端为S极
C.路灯应该接在AC之间
D.路灯工作时将内能转化为光能
三、填空题
16.(2025·辽宁省抚顺市·二模)如图所示,小猫掉进泡沫堆后全身沾满泡沫,这种情景是________现象,泡沫带电是因为电荷发生了________。
17.(2025·四川省成都市·)快递员小张在仓库里搬运纸箱。小张走动时,是鞋底与地面之间的______力使他向前运动。搬运过程中,纸箱与衣服摩擦,会使纸箱带上______,容易吸附灰尘。
18.(2025·广东省韶关市·二模)如题图所示,电热茶壶是利用电流的______效应工作的。茶壶的壶身和壶嘴构成连通器,当水静止时,壶嘴和壶身内的液面______。若电热茶壶______(选填“短路”或“断路”),空气开关会自动切断电源。
19.(2025·吉林省延边朝鲜族自治州延吉市·二模)近年来,中国无人机在军用和民用领域都取得了显著的成就;
(1)无人机所用电池组为了产生高电压,其电池组由多节锂电池_______(选填“串联”或“并联”)组成。无人机通过________波与卫星传递信息实现实时定位;
(2)如图所示,四旋翼无人机起飞时利用了物体间力的作用是__________的;长时间工作的旋翼,其转轴处会发热,这是通过_________的方式改变物体内能的。
【科技与生活】在2025年的春晚舞台上,机器人表演了一段名为《秧BOT》的舞蹈,将传统秧歌与现代科技相结合,展现了独特的韵味,如题图所示。请完成下面小题。
20.(2025·广东省中山市·二模)机器人鞋底上凹凸不平的花纹是为了增大_______,“机器人扭秧歌”的过程中将手绢向上抛出,抛出去的手绢在上升的过程中,动能转化为_______,节目最后机器人由舞蹈演员推着下场时,以地面为参照物,机器人是_______(选填“运动”或“静止”)的。
21.(2025·广东省中山市·二模)机器人表演的精彩场面是由通信卫星通过_______(选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”)传到全国各地,机器人的芯片主要材料是由_______(选填“超导体”、“半导体”或“绝缘体”)制成的,机器人和手上的手绢在光滑的舞台上形成一个像,手绢在上升过程中,像的大小_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
22.小明发现在日常生产和生活中,导线的线芯主要由铜或铝制成,也有小部分导线用银和铁作为线芯,但它们的应用场景并不相同。为此他查阅了这四种金属的相关性能参数,具体包括:(1)长1米,横截面积1平方毫米的四种金属导体在18℃时的电阻值;(2)金属的密度值;(3)2025年3月的金属市场价格;(4)金属的机械强度和耐腐蚀性。并将相关数据和结果汇总在表二中。
表二
金属
电阻(Ω)
密度(千克/米)
价格(元/吨)
机械强度
耐腐蚀性
铜
0.017
79970
高
优
铝
0.027
21040
中
良
银
0.016
8340000
低
优
铁
0.099
2500-10000
高
差
(1)家庭电路所用的导线除了考虑电阻和经济性以外,还必须有较高的机械强度和很好的耐腐蚀性,表二中适合家庭布线的导线线芯是金属______;
(2)长距离架空输电线路中,为大幅减少杆塔、绝缘子等支撑结构的承重要求,降低建设成本,主要采用铝芯电缆线;而为了弥补其导电性不足,通常采用增加横截面积的方法。请综合比较表二中铜和铝两种金属的相关性能参数,并结合所学知识分析解释其中的主要原因______。
23.(2025·湖南省永州市·二模)如图甲所示电路,电源电压且保持不变,灯标有“ ”字样,滑动变阻器的铭牌标有“ ”。
(1)当闭合S、时,滑片移至某处,灯正常发光,则此时灯泡的电阻为________,整个电路内消耗的电能是________;
(2)当只闭合S和时,调节滑片在上某点和最右端移动过程中,电压表示数与消耗的电功率的关系图像如图乙所示,,则可算出的阻值为________。
24.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”,按如图甲所示电路图连接实物时,她需要将电压表(如图乙)与定值电阻_________(选填“串”或“并”)联。连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是_________。
25.(2025·四川省广元市·)某工厂车间一款智能机器人常用于红外测温及消毒工作,如图甲机器人配备多台高清摄像头和红外热成像测温仪,可精准监测车间内工作人员体温度,一旦发现异常即发出警报。如图乙是其内部简化测温报警电路,其中报警器的电阻可忽略,且报警电流大小恒定,电源电压恒定。热敏电阻R随温度变化的规律如图丙所示。
(1)智能机器人的高清摄像头的镜头为_________透镜(选填“凹”“凸”);
(2)红外线测温仪测量的是人体皮肤表面的温度,而人体皮肤表面温度比腋下温度略低,所以要将图乙电路的报警温度调低一点,故滑动变阻器滑片应向_________(选填“左”“右”)移动。
四、实验题
26.(2025·四川省成都市·二模)酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量,还可以发电呢!小乐同学用柠檬、锌片(A、C)、铜片(B、D)、若干导线自制“水果电池”,开展实验探究。
(1)两只柠檬点亮一只发光二极管,如图所示,铜片是电池的_________极;
(2)小乐试着用电压表测量这个自制电池的电压,观察到电压表指针向右偏转,但偏转角度很小,原因是_________;
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池________联。
27.(2025·黑龙江省哈尔滨市·二模)某实验小组的同学门利用如图所示电路复习电学实验。
(1)将电流表、电压表接入电路时,除了需要正确的串联、并联接入电路外,还需要注意___________和__________;
(2)他们正确连好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,观察到电流表、电压表都有示数。则灯泡不亮的原因是由于灯泡__________所致;
(3)在“测量小灯泡电阻”的实验中,记录小灯泡的亮度是为了用灯泡亮度反映__________;测量在“研究小灯泡的电功率”实验中,记录灯泡亮度是为了得出__________的规律。
28.(2025·福建省厦门市·二模)传统的身高测量工具往往需要人工读数,如果能利用电学知识制作一个简单的身高测量仪,就能够更加便捷。在学习了欧姆定律后,某班级同学在老师指导下利用所学尝试设计了电子身高测量仪。
(1)有两个小组分别设计了如图甲、乙两种设计方案,滑动变阻器的滑片 P 可以随身高的变化竖直上下移动。乙图的设计与甲图的设计相比,你认为优势是________________。(只写出一点)
(2)为了进一步检查图乙设计的电路是否合理,用电阻箱代替滑动变阻器,按照图乙的设计连接实物电路。请在答题卡的相应区域用笔画线代替导线按照图乙的设计将图丙所示电路补充完整。
(3)调节电阻箱的阻值,记录下电压表示数,如表格所示:
电阻箱阻值R/Ω
0
5
10
15
20
电压表示数U/V
0
1.5
2
2.3
2.4
①请在答题卡相应位置的坐标纸上描点,并用平滑曲线画出电压表示数 U 与电阻箱阻值 R 关系的图像。________________
②通过分析图像和数据发现,电压表示数与电阻箱阻值不是成正比关系,原因是________________。
(4)请在答题卡的相应区域将图丁电路连接完整,并将电压表安装到合适的位置,使电压表示数与电阻箱阻值成正比,从而更方便的通过表的示数,得到身高值。
29.(2025·四川省绵阳市江油市·二模)探究“电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:三节新的干电池,电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)各一个,6个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω、50Ω)开关。
闭合开关S,发现电压表和电流表指针偏转角度较小,无论怎样移动滑片,两电表示数均不改变,造成此现象的原因可能是______。
30.某小组同学按图所示的电路图连接电路,闭合开关,电流表、电压表示数均大于零。他们讨论后认为根据上述现象无法确定电路中是否存在故障。
(1)甲同学思考后认为用一个阻值与不同的完好电阻替换,根据替换前后___________(选填“电压表”“电流表”或“任意一个电表”)的示数变化情况就能判断电路是否存在故障。请写出他的判断方法;___________
(2)乙同学思考后认为用一个完好的电阻替换,也可以判断电路是否存在故障,但电阻的阻值需要满足一定条件。下列符合条件的选项有___________。
A. B. C.
31.小华设计了一个电子量角器,电路如图所示。MN为半圆弧电阻,O为其圆心,金属滑片OP为其半径且与半圆弧电阻接触良好。接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ的关系如下表。若电源电压为6伏,电压表选择0~3伏量程。闭合开关,将滑片OP旋转至M处,通过电阻R1的电流为0.6安。
指针旋转角度θ
0°
30°
60°
120°
接入电路的电阻RMP(欧)
0
2.5
5
10
(1)分析比较上表数据,可得出的结论是:_______________。
(2)求电阻R1的阻值。
(3)若指针旋转角度θ为60°,求电压表示数UMP。
(4)为了满足用该量角器能测量0°~180°的需求,且电压表量程不变,小华想到以下方案:
A用电阻R0替换电阻R1(R0的阻值小于R1)
B用电压为U0的电源替换原电源(U0小于6伏)
你认为方案______是可行的(选填“A”或“B”),根据该方案,求R0或U0的最大值。____
32.(2025·新疆维吾尔自治区吐鲁番市·调研)小陈同学把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表,设计了如图甲、乙所示的实验方案(电源电压恒定不变)。
(1)小陈同学在图乙电路的M、N点间接入一个电阻箱,若电阻箱的电阻越大时,电路的电流越___________,电压表的示数越___________。(均填“大”或“小”)
(2)小陈同学在图甲电路的M、N两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值为5Ω时,电压表的示数为1.5V,此时电路的电流为___________A;它接入电路的阻值为8Ω时,电压表的示数为2V;定值电阻R0的阻值为___________Ω。
(3)图甲中电压表指针3.0V的刻度线,应该标电阻的数值为___________Ω。
五、计算题
33.(2025·四川省成都市·二模)酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患,我国法律规定,当每100mL的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾,大于或等于80mg为醉驾。小乐在实验室设计了一款测试酒精浓度的装置,电路如图甲所示,电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,R是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示,R0是报警器,当电压表的示数大于或等于1V时报警器会响。
(1)若希望酒精浓度等于20mg时,报警器会响,选择的报警器阻值最小为多少;
(2)在保证电路各元件安全的情况下,第(1)问中选择的报警器会响,求该装置能测的酒精浓度范围。
34.(2025·福建省南平市·二模)项目式学习小组设计便携式水深测量仪,如图22甲,主要结构包括探头A和控制盒B,其简化工作电路图如图乙。探头A是一个底部为力敏电阻R的圆柱体,电阻R的阻值随所受水的压力大小变化情况如图丙。圆柱体重为7.5N,底面积S为50cm2、高h为10cm,其底部到水面的距离记为水深H。控制盒B中电源电压恒为5V,R0为定值电阻,阻值为40Ω。探头A、控制盒B和导线的表面均防水且绝缘,不计导线的重力与体积。探头A向下运动过程始终匀速,电流表示数反映水深H。(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)探头A恰好浸没时,其底部受到水的压强。
(2)探头A浸没时,受到导线的拉力。
(3)根据题中所给条件,写出电流表示数I与水深H关系的表达式。
35.(2025·湖南省长沙市·模拟)如图甲所示是科创小组设计的水库自动泄洪控制装置,其下部分制成顶部开有小孔的模型,B是由密度为不吸水材料制成的实心圆柱体,B的横截面积,高hB=25cm,B可沿固定的光滑细杆(横截面积忽略不计)在竖直方向自由移动。其上部分是报警电路,电源电压恒为3V,为定值电阻,力敏电阻R的阻值与其受到的压力关系如图乙所示。预设当水深达到警戒水位时,电压表示数达到2V而触发报警装置,开启泄洪阀门。(g取,)求:
(1)刚好触发报警装置时,R两端电压;
(2)当B漂浮时,其浸入水中的深度;
(3)当用定值电阻替换后,警戒水位比高了4cm,已知,计算的阻值。
六、综合题
36.(2025·四川省成都市·)物理兴趣小组开展了“电动自行车”项目化学习活动,请帮助完成下列内容:
(1)通过走访,小组同学发现有市民直接从自家楼上私拉接线板为电动自行车“飞线充电”(图甲)。“飞线充电”时,若有雨水进入插线板内部,可能导致电路______,引发火灾。
(2)正常充电时,电动自行车电池充电时间不宜过长,为了保证充电安全,兴趣小组同学设计了如图乙所示的定时充电器为电动自行车充电。当定时器中有电流通过时,充电器就会被断开。针对该定时充电器的设计方案,下面说法正确的是______。
A.充电时,定时器与充电器串联
B.充电时,定时器在电路中相当于一根导线
C.停止充电时,充电器在电路中处于被短路状态
(3)有的电动自行车上有加速按钮,当把这个按钮按下时,电动机转速增大,能体现此设计的电路是______图(选填“丙”或“丁”)。
(4)某辆电动自行车在水平路面上以正常速度匀速行驶时,其电池组提供给电动机的电压为36V,通过电动机的电流为5A,电动机工作10min消耗的电能为______J。
37.(2025·吉林省松原市·二模)为实现“碳中和”目标,我国大力推动电动汽车发展。
(1)当充电桩为电动汽车的电池充电时,__________(选填“充电桩”或“电池”)是用电器;
(2)一辆电动汽车电池的规格为“”,该汽车充满电时存储了__________的电能;
(3)电动汽车高速行驶时,汽车上方空气流速大压强__________。高速行驶后,汽车表面容易粘有灰尘,是因为汽车与空气摩擦__________,从而容易吸引灰尘。
38.(2025·吉林省长春市·二模)科学研究表明,在正常通风情况下,室内二氧化碳浓度通常保持在350-1000ppm之间,空气清新、呼吸顺畅,教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升,从而影响同学们的学习状态。图为二氧化碳浓度报警装置模拟电路,R1为气敏电阻,其阻值随气体浓度变化如表所示,R2为电阻箱,R2的最小阻值为 R0,电源电压恒定。当二氧化碳浓度正常时,报警系统处于待机状态;若浓度较大,电压表示数 时,报警装置启动。
浓度/ ppm
500
600
700
800
900
1000
1100
R₁/Ω
100
90
80
70
60
50
40
(1)闭合开关后,电路处于___________(选填“通路”、 “断路”或“短路”)状态,空气中二氧化碳浓度越高,气敏电阻阻值越___________。
(2)调试过程如下:将R2调至某值,二氧化碳气体浓度达到700ppm时,报警装置启动,此时电路中电流为I。将R2阻值减小 ,发现当装置启动时,电流为 I。求装置启动对应的二氧化碳浓度最大为多少?(写出必要的文字说明、表达式及最终结果)
39.防触电是衡量电热水器性能的重要指标,其原理是:当给内胆中的水加上电压时,隔电墙会自动调整水流路径的长度和直径,增加水流电阻,从而把电流降低至人体安全电流以下。为合理设计防触电装置,某研究小组设计了如图甲所示的电路来测量内胆中自来水电阻的变化。
(1)在绝缘圆柱形容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,只将左侧金属板向右移动时,内胆中自来水的电阻______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)测得圆柱形的横截面积S=1.2×10-3m2和两电极间的距离l,将自来水灌满此容器,当水柱长l=0.4m时,绝缘圆柱形容器中的水的质量为______kg。(已知水的密度为1.0g/cm3)
(3)改变两电极间的距离l,测量25℃时水柱在不同长度l时的电阻Rx。将水温升到50℃,重复测量。绘出25℃和50℃时水的Rx-l图像,分别如图乙中图线Ⅰ、Ⅱ所示。由实验结果可知,水的电阻随温度的变化趋势是______。
(4)将单刀双掷开关接通线路2,此时电压表V2的示数为U2,再将单刀双掷开关接通线路1,此时电压表V1的示数为U1,电阻箱示数为R,定值电阻的阻值R1=R2=R,电源提供电压恒定不变。则水柱的电阻。Rx=______,由此可知,电源电压U=______。(选用U1、U2、R表示)
七、科普阅读题
40.(2025·山东省青岛市·二模)库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。1785年由法国科学家库仑根据实验得出,真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。用公式可以表示为:其中表示两个电荷之间的相互作用力也称为库仑力,表示电荷之间的距离,表示电荷量的大小,是一个比例常数。如图光滑水平面上有两个位置固定的点电荷A和B,A是电荷量为9q的正电荷,位于轴的处,B是电荷量为4q的负电荷,位于轴的处。
(1)将一电荷量为q的正电荷C分别放置在轴的和处,求两个位置C受到的库仑力的大小之比;
(2)将一点电荷D放置在水平面上,发现电荷D能保持静止,此时A和B受到的库仑力恰好同时为0,判断电荷D是正电荷还是负电荷,求电荷D在轴的位置和电荷量的大小。
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