培优 易错 难题电路类问题辅导专题训练附详细答案.docx
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培优易错难题电路类问题辅导专题训练附详细答案
一、初中物理电路类问题
1.图所示的电路中,能够实现每个开关都可以单独控制两盏灯同时工作的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】
A.从图中可以看到,当开关S1闭合时,四盏灯都被短路,这种情况不符合要求,A项不合题意;
B.从图中可以看到,灯L1和灯L2并联后再和开关S1串联,灯L3和灯L4并联后再和开关S2串联,当开关S1闭合后,只控制灯L1和灯L2两灯亮,当开关S2闭合后,只控制灯L3和灯L4两灯亮,这种情况符合要求,选项B符合题意;
C.从图中可以看到,灯L1和灯L2并联后再和开关S1串联,但开关S2接在干路中,当开关S2断开时,四盏灯都不能亮,这不是每个开关都可以单独控制两盏灯同时工作,C项不合题意;
D.从图中可以看到,当开关S1闭合,开关S2断开时,灯L3和灯L4能亮,灯L1和灯L2不能亮,当开关S1断开,开关S2断开时,灯L3和灯L4还能亮,灯L1和灯L2还是不能亮,不能实现每个开关都可以单独控制两盏灯同时工作,D项不合题意。
2.如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是()
A.L1与L2并联,电流表A1测L2的电流
B.L1与L2串联,电流表A2测干路上的电流
C.当开关S2断开时,通过L1的电流不变,A2的示数变小
D.当开关S2断开时,A2的示数不变,通过L1的电流变大
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由图可知,闭合开关S1、S2,L1与L2并联,电流表A1与L2在同一支路,所以的电流表A1测L2的电流,电流表A2测量干路电流,故A正确、B错误;
CD.并联电路各支路互不影响,由图可知,当开关S2断开时,L2所在支路断开,通过L2电流为0,通过L1的电流不变,干路电流表A2示数变小,故C正确、D错误。
3.几位同学学习了欧姆定律后,根据I=
,导出了R=
.于是他们提出了以下几种看法,你认为正确的是
A.导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
B.导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
C.导体电阻的大小跟通过导体中的电流和加在导体两端的电压无关
D.导体两端不加电压时,导体的电阻为零
【答案】C
【解析】
【详解】
导体的电阻是本身的属性,与导体的材料,长度,横截面积有关;并不随电流、电压的改变而改变,两端不加电压时,导体的电阻也不会为零.
所以A,B,D错误,C正确.
故选C.
4.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+I3
C.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.
5.如图所示电路,电源电压为3V,当开关S闭合后,只有一盏灯泡发光且电压表的示数为3V,产生这一现象的原因可能是()
A.灯泡L1处短路
B.灯泡L2处短路
C.灯泡L1处断路
D.灯泡L2处断路
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图知,两灯泡串联,电压表测量L2两端的电压,因为闭合开关后,有一盏灯泡发光,因此电路发生短路故障;又因为电压表有示数,并且等于电源电压,所以L1被短路.
故选A.
6.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Ia,Ib,a、b两端电压分别为Ua,Ub,则下列说法正确的是
A.Ia>Ib、Ua=UbB.Ia<Ib、Ua=Ub
C.Ia=Ib、Ua>UbD.Ia=Ib、Ua<Ub
【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,Sa>Sb,所以b段电阻大,所以
;因两电阻串联,故两部分导体电流相等,即
,根据欧姆定律可知,电阻越大,分担的电压越多,即
.
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.
7.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。
8.如图为某均匀金属薄板,现测得接线柱A、B之间的电阻为R.如果将该电阻板均匀分成9块,并挖去其中一小块,则此时A、B之间的电阻变为
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】
如图将电阻板看作三个相同电阻串联而成,分别将1、2、3看作一个电阻,4、5、6看作一个电阻,7、8、9看作一个电阻,则由串联电阻规律可知,每个电阻阻值为
,每个电阻由三个相同的块并联组成,设每块电阻阻值为Rx,则由并联电阻规律可知:
解得Rx=R;则当挖去其中一块后,变为两个阻值为R的电阻并联,整体再与两个阻值为
的电阻串联,则由串并联电阻规律可知总电阻为:
故选B。
9.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
滑动的金属滑片,S为自动控制开关。
闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量;当被测物体的质量超过电子秤量程时,开关S自动断开,电子秤无示数。
则下列判断正确的是( )
A.电子秤的刻度表是一个电流表,它的示数越大说明所称物体质量越大
B.电子秤的刻度表是一个电压表,它的示数越小说明所称物体质量越大
C.电子秤的
部分是一个滑动变阻器,且
端与
接触的地方为绝缘体
D.
电阻去掉后,也能保证电路安全工作
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.电子秤刻度表串联在电路中,电子秤刻度表应该是电流表,不是电压表;当盘中放入物体质量越大时,滑片下移,变阻器连入电路的电阻越小,由欧姆定律可知,电流越大,即它的示数越大,故A正确,B错误;
C.金属片P和AB构成了一个滑动变阻器,闭合开关S,秤盘内不放物体时,滑片在A端,电子秤刻度表示数为0,说明电路是断路,则A端是绝缘体,故C正确;
D.R0电阻为保护电路的电阻,可以避免电路中电流过大,不能去掉R0,故D错误。
故选AC。
10.如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器滑片由左向右移动时,电压表V1示数变化量(绝对值)为∆U1,电压表V2示数变化量(绝对值)为∆U2,则
A.
B.
C.
D.无法比较
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
电阻R1、R3和滑动变阻器R2串联,当滑动变阻器滑片由左向右移动时,电路中的总电阻变大,根据串联电路的电阻分压特点可知,电阻R1、R2两端的电压变小,滑动变阻器两端的电压变大;因为:
U2=U-U1-U3
所以:
△U2=△U1+△U3
故:
△U2>△U1。
故选A。
11.如图所示电路中开关S闭合后,只有一个电表指针发生偏转,故障可能出现在电阻R、灯L上,则下列判断中正确的是
A.若L发光,则R一定无故障B.若L发光,则R一定有故障
C.若L不发光,则L一定无故障D.若L不发光,则L一定有故障
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
观察电路图可知,若L断路,两表皆无示数,不合题意;
若L短路,两表皆有示数.不符合题意;
若R短路,电压表也短路,电流表有示数,符合题意;
若R断路,电压表有示数,电流表无示数,符合题意.
所以若灯L发光,则故障一定是R短路,故B正确,A错误.
若灯L不发光,则故障可能是L短路、且R断路,此时电流表无示数,电压表有示数,符合题意.也可能是L无故障,但R断路,故CD错误;
故选B.
【点睛】
重点是根据欧姆定律判断电路故障,要理解当与电压表并联的电阻断路时,电压表实际串联在电路中,由于电压表的电阻很大,所以电流表无示数,而电压表有示数且接近电源电压.
12.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.0.13A.30mA
B.0.11A,10mA
C.0.33A,30mA
D.0.31A,10mA
【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:
通过300Ω的电流:
所以电流表A的读数是:
故A项符合题意;BCD项不符合题意;
13.《探索》节目介绍说,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉。
经过摩擦以后的蜜蜂和空气带电情况,以下说法正确的是()
A.空气不带电B.蜜蜂带正电C.蜜蜂带负电D.空气带负电
【答案】C
【解析】
【详解】
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引,由题知花粉带正电与蜜蜂相互吸引,蜜蜂带负电,空气与蜜蜂摩擦生电,空气带正电,故C正确。
故选C。
14.如图所示,开关S闭合时通过L1、L2和L3的电流分别是0.4A、0.2A和0.8A,则电流表A2、A3和A4的示数分别为( )
A.1A、0.4A、0.6A
B.0.4A、0.6A、1A
C.0.6A、1A、0.4A
D.0.6A、0.4A、1A
【答案】A
【解析】
【详解】
可以将电路图简化,简化电路如下图:
由图可以看出:
A1测总电流,A2测L2、L3中电流,A3测L1电流,A4测L1、L2电流,即:
A1中电流为干流电流,电流为:
I1=0.4+0.2+0.8=1.4A;
A2中电流为L2、L3中电流之和,电流为:
I2=0.2+0.8=1A;
A3测L1电流,电流为:
I3=0.4A;
A4测L1、L2电流,电流为:
I4=0.4A+0.2A=0.6A。
故选A。
15.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,A1示数为0.4A,A2示数为0.5A若灯L2断路,则电流表A1、A2、A的示数分别为
A.0.4A、0A、0.9A
B.0.4A、0.5A、0.9A
C.0.9A、0A、0.9A
D.0.4A、0A、0.4A
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
所示电路为并联电路,L1、L2两端的电压相等,若灯L2断路,通过L2的电流为0,由于电源电压不变,L1的电阻不变,所以通过L1的电流不变,A1的示数仍为0.4A,A1、A串联,所以示数相同,故选D.
16.某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V不变,灯泡上标有“2.5V,?
A”字样,滑动变阻器上标有“50Ω1A”。
闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是()
A.此时灯泡的电阻为8Ω
B.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7
C.该电路能探究串联电路电流的特点
D.该电路能探究电流与电压的关系
【答案】D
【解析】
【分析】
由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压;由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
【详解】
A.此时灯泡电阻
故A正确,不符合题意;
B.滑动变阻器两端电压
此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比
故B正确,不符合题意;
C.利用该电路可以探究串联电路电流特点,故C正确,不符合题意。
D.探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变,而灯泡电阻随温度升高而增大,因此该电路不能探究电流与电压的关系,故D错误,符合题意。
故选D。
17.如图甲所示的电路,电源电压不变,R2为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化如乙图.闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图像是()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数
U1=U总-U2=U总-IR2,
因U总、R2是定值,所以,电压表示数U1与I为一次函数,其图像是一条倾斜的直线,且电流增大时,电压变小,故选B。
18.击剑比赛中,当甲方运动员的剑击中乙方的导电服时(相当于如图中“S甲”闭合),乙方指示灯L乙亮;当乙方运动员的剑击中甲方的导电服时(相当于如图中“S乙”闭合),甲方指示灯L甲亮.在如图所示的四个电路中,可能实现上述功能的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】
根据情景和题意可知,甲击中乙,相当于甲闭合了乙灯的开关,乙灯亮.相同的道理,乙控制着甲灯的开关,两个灯能够单独发光,也能够同时发光,说明两灯是并联的,因此正确的电路应是D.
19.如图所示,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R标有“1A15Ω”的字样.当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.4A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是()
A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮
B.滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A
C.R接入电路的阻值变化范围是5Ω﹣15Ω
D.电路总电阻的最大值为5Ω
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡并联,由于并联电路独立工作、互不影响,所以滑片的移动
不能改变灯泡的亮暗,故A错误;
B.当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由于并联电路中各支路两端的电压相等,则通过滑动变阻器的最小电流:
则干路的电流
Imin=IL+R1min=0.4A+0.2A=0.6A,
故B错误;
C.由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流为1A,根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小电阻为:
所以R接入电路的阻值变化范围是3Ω﹣15Ω,故C错误;
D.由于当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电阻最大,干路电流最小,所以,根据欧姆定律可得最大总电阻为:
故D正确.
20.如图所示,电源电压不变,R1、R2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、S1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。
下列说法正确的是( )
A.a是电流表
B.只闭合S、S2,将滑片P向右移动,a的示数一定变小
C.只闭合S、S2,将滑片P向右移动,R1消耗的功率一定变大
D.只闭合S、S1,将滑片P向右移动,整个电路消耗的总功率一定变大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.当只闭合开关S、S1时,定值电阻R1短路,a、b的指针均明显偏转,滑动变阻器R与表b串联,将位于中点的滑片P向左移动,b的示数有变化,则表b一定是电流表;定值电阻R2与表a串联,若a是电流表,此时滑动变阻器R与定值电阻R2并联,根据并联等压的规律以及欧姆定律可判断,a是电流表时示数不变,若a是电压表,因为内阻很大,此时相当于测电源电压示数不变,所以a可能是电流表,也可能是电压表。
故A错误;
BC.只闭合S、S2时,若a、b都是电流表,滑动变阻器R与定值电阻R2被短路,电流表a测通过定值电阻R1的电流,由于定值电阻R1两端电压、阻值不变,所以电流表a的示数不变,根据P=UI可知R1消耗的功率不变;若a、b都是电压表,滑动变阻器R、定值电阻R1、定值电阻R2串联,电压表a测滑动变阻器R两端电压,将滑片P向右移动,滑动变阻器R接入阻值变小,电路通过电流变大,根据串联分压的规律可知滑动变阻器R两端电压变小,即电压表a的示数变小,根据P=I2R可知R1消耗的功率变大;若a是电流表,b是电压表,滑动变阻器R被短路,定值电阻R1、定值电阻R2串联,电流表a电路电流,由于定值电阻R1、定值电阻R2阻值不变,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流不变,就电流表a的示数不变,根据P=I2R可知R1消耗的功率不变;若a是电压表,b是电流表,定值电阻R2被短路,滑动变阻器R、定值电阻R1串联,电压表a测滑动变阻器R两端电压,将滑片P向右移动,滑动变阻器R接入阻值变小,电路通过电流变大,根据串联分压的规律可知滑动变阻器R两端电压变小,即电压表a的示数变小,根据P=I2R可知R1消耗的功率变大。
故BC错误;
D.当只闭合开关S、S1时,定值电阻R1短路,a、b的指针均明显偏转,滑动变阻器R与表b串联,将位于中点的滑片P向左移动,b的示数有变化,则表b一定是电流表;当a、b都是电流表时,此时滑动变阻器R与定值电阻R2并联,根据并联等压的规律以及公式P=UI可知定值电阻R2消耗的功率不变;将滑片P向右移动,滑动变阻器R接入阻值变小,电路通过电流变大,根据并联等压的规律以及公式P=UI可知滑动变阻器R消耗的功率变大,则整个电路消耗的总功率变大;当a是电流表,b是电压表时,因为电压表内阻很大,此时定值电阻R2不在电路中,只有滑动变阻器接入电路,将滑片P向右移动,滑动变阻器R接入阻值变小,电路通过电流变大,根据并联等压的规律以及公式P=UI可知滑动变阻器R消耗的功率变大,即整个电路消耗的总功率变大;故整个电路消耗的总功率一定变大。
故D正确。
故选D。