一、初中物理电路类问题
1.如图所示电路,闭合开关后,两灯正常发光,比较a、b、c、d四处电流的大小,其中可能正确的是( )
A.IaId 【答案】C 【解析】 【详解】
B.IaIb C.IbIc D.IcId
A.由图知两灯并联a、d均为干路,电流相等,故A错误;
BD.由图知两灯并联,并联电路中干路电流大于支路电流,故BD错误;
C.没有给出两灯泡的其他信息,当两灯规格相同时,两灯电流相等,当两灯规格不同时,电阻小的,电流大,b处电流可能大于c处电流,故C正确。 故选C。
2.如图所示电路中,三个规格完全相同的灯泡L1、L2和L3。开关S闭合后,三个灯泡都发光,两电流表都有示数。下列说法正确的是( )
A.若只将灯泡L1与L2的位置对调,灯泡L3的亮度会发生改变 B.若只将灯泡L1与L3的位置对调,灯泡L2的亮度不会发生改变
C.若用电压表V1、V2分别替换电流表A1、A2,电压表V1的示数比V2的大 D.若用电压表V1、V2分别替换电流表A1、A2,三个灯泡的亮度会相同 【答案】BD 【解析】 【分析】
本题考查串、并联电路的特点。 【详解】
AB.由电路图可知,三个灯泡并联,由于三个灯泡规格相同,根据并联电路的电流特点,则通过三个灯泡的电流也相同,所以无论怎么调换灯泡的位置,其电流都不变,则亮度也不变,故A不正确,B正确;
CD.若用电压表V1、V2替换电流表A1、A2,则三个灯泡变成串联连接,根据串联电路的电流特点,则通过三个灯泡的电流相等,因为三个灯泡规格相同,则三个灯泡的亮度一样,而V1测灯L1、L2的总电压,V2测灯L1、L2的总电压,所以每个灯泡两端的电压相等,那么V1、V2测得的电压相等,故C不正确,D正确。 故选BD。
3.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.
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=U3 C.U1+U2=U3 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.I1=I2+I3
D.以上说法都不正确
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,闭合开关,两灯并联,各电表都能正常工作.下列判断正确的是
A.甲、乙、丙都是电流表 B.甲、乙、丙都是电压表 C.甲、乙是电压表,丙是电流表 D.甲、丙是电流表,乙是电压表 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图知道,要使左边的灯泡工作,需要使电流从正极出来到此灯泡,再经丙表回到负极,所以,丙表为电流表;要使右边的灯泡工作,需要使电流从正极出来经过甲表到此灯泡,再经丙表回到负极,所以,甲表为电流表;由于甲表为电流表,所以,乙表只能为电压表,否则会造成电源短路,故只有D正确.
6.小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按下图连接好了电路,闭合开关S后,观察实验,两灯均不发光.为检测出电路故障,他做了以下操作:将电压表接到b、c两点,观察电压表、电流表均无示数.将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零,则电路故障可能是
A.灯L2断路 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B.灯L2短路
C.电流表烧坏了
D.灯L1断路
开关闭合后,两个灯泡都不发光,电流表的指针几乎不动,说明电路是断路.将电压表并联在b、c两点,电压表无示数,说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连,即灯L2断路,L1 完好,或L1短路;将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,说明灯L2 断路,故选A.
7.用滑动变阻器改变电路中小灯泡的亮度。如图所示的滑动变阻器的四种接法中,闭合开关后能直接进行实验的是( ) A.
B.
C.【答案】A 【解析】 【详解】
D.
A.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关后能直接进行实验,选项A符合题意;
B.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最小,为零,闭合开关后不能调节电路中小灯泡的亮度,B项不合题意;
C.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片左边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,C项不合题意; D.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片右边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,D项不合题意。
8.小明用两个小灯泡L1、L2按如图所示电路“探究串联电路中的电压关系”。闭合开关后,用电压表分别测量Uab、Ubc、Uac三处电压。关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,就可以测出Ubc B.若实验时电压表示数UabUac0,可能是a、b之间发生了断路 C.若实验时电压表示数Uab0,UbcUac0,则一定是a、b间短路了
D.测ac间电压时电压表的偏转角度一定是测ab间电压表偏转角度的2倍 【答案】B 【解析】 【详解】
A.用电压表测ab间的电压,那么与a端相接的是电压表的正接线柱,与b端相接的是电压表负接线柱,如果测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,那么电流就会从b端流入,即是从电压表负接线柱流入,正接线柱流出,这样是不能测出Ubc的,A错误; B.假设a、b之间发生了断路,那么UabU电源,当电压表并联在a、c两端时,电流往电压表流,那么UacU电源,这与题干条件相符合,那么可能是a、b之间发生了断路;假设a、b之间发生了短路,那么Uab0,这与题干条件不符合,所以不可能是a、b之间发生短路;假设b、c之间发生了断路,那么Uab0,这与题干条件不符合,所以不可能是b、c之间发生断路;假设b、c之间发生了短路,那么UabU电源,UacU电源,这与题干条件相符合,所以可能是b、c之间发生了短路;综上所述,可能是a、b之间发生了断路,B正确;
C.假设a、b之间发生了断路,那么UabU电源,这与题干条件不符合,所以不可能是a、b之间发生了断路;假设a、b间发生短路,那么Uab0,UbcUacU电源,这与题干条件相符合,所以可能是a、b间发生短路;假设b、c间发生了断路,那么
Uab0,UbcUac0,这与题干条件相符合,所以可能是b、c间发生了断路;假设
b、c间发生了短路,那么UabU电源,这与题干条件不符合,所以不可能是b、c间发生了短路;综上所述,可能是a、b间发生短路,也可能是b、c间发生了断路,C错误; D.如果两灯泡的电阻大小不相等,那么两灯泡两端的电压是不相等的,ac间电压是电源电压,ab间电压是灯L1的电压,那么测ac间电压时电压表的偏转角度不是测ab间电压表偏转角度的2倍,D错误。
9.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。
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.U2U1 C.U2U1 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B.U2U1 D.无法比较
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。
11.两个灯泡L1和L2分别标有“6V、2A”和“9V、1A”字样,不考虑温度的影响,将它们连入同一电路中,为确保两灯均不坏,下列说法正确的是( ) A.将它们串联时,电路两端允许最大电压是15V 电流是3A
C.将它们并联时,电路中允许最大总功率是21W 率是3W 【答案】D
D.将它们串联时,L1允许的最大功B.将它们并联时,干路中允许最大
【解析】 【分析】 【详解】
由灯泡L1标有“6V、2A”,可以求出
R1=
由灯泡L2标有“9V、1A”,可以求出
R2=
=
=9Ω, =
=3Ω,
通过它们的电流和两端电压都不能超过额定值,否则会损坏灯泡; 将它们串联时,则干路最大电流是1A,总电压为
1A×(3Ω+9Ω)=12V,
故A不符合题意;
将它们并联时,干路两端的最大电压为6v,所以干路中允许最大电流
I=
故B不符合题意;
将它们并联时,电路中允许最大总功率
P=
故C不符合题意;
将它们串联时,L1允许的最大电流是1A,所以最大功率
P=I2R=
故D符合题意; 故选D。
=3W,
+
=16W, +
2.67A
12.如图,电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变小 示数的比值不变
C.电流表A的示数变小,电压表V2的示数不变 和不变 【答案】D 【解析】
B.电压表V2 的示数与电流表A的D.电压表V1与电压表V2的示数之
【分析】 【详解】
A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=变小,故A错误;
B.由电压表V2 的示数变大、电流表A的示数变小可知,电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大,故B错误;
C.由U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故C错误; D.因电源电压保持不变,两电压表的示数之和即为电源的电压,所以,电压表V1与电压表V2的示数之和不变,故D正确。
U可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数R
13.在如图所示电路中,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中正确的是( )
A.L1和L2并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V,1.2A,0.3A
B.L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A C.L1和L2串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
D.L1和L2串联,电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
规格相同的两个灯泡均能发光时,它们的连接方式要么是串联,要么是并联。 AB.当两灯泡并联时,电路中电流有两条路径,电流从电源的正极出发,经乙电表后分支,一支经灯泡L1回到电源的负极,一支经灯泡L2、丙电表回到电源的负极,则甲为电压表测电源的电压,乙为电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流,因为并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,由于通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍,由图中数据可知:乙的示数为1.2 A,丙的示数为0.6 A,则甲的示数为0.3 V;乙的示数为0.6 A,丙的示数为0.3 A,则甲的示数为1.2 V,通过L1、L2的电流均为0.3 A,故A、B不正确;
CD.当两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电
表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压,因为串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,所以电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数的2倍,由图中数据可知:丙的示数为1.2 V,乙的示数为0.6 V,则甲的示数为0.3 A;丙的示数为0.6 V,乙的示数为0.3 V,则甲的示数为1.2 A,L1、L2两端的电压均为0.3 V,故D错误,C正确。 故选C。
14.如图所示电路,闭合开关,电压表V1的示数为6V,V2的示数为3.4V,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为6V
B.将电压表V2换成电流表,则L1与L2并联 C.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮 D.L1两端电压为2.6V 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.由图可知,电压表V1测量的是灯泡L1和L2组成的串联电路的总电压,电压表V1的示数为6V,即电源电压为6V,故A正确,A不符合题意;
B C.将电压表V2换成电流表,则灯泡L2被短路,电路为L1的简单电路,因此灯泡L1亮,L2不亮,故B错误,C正确,B符合题意,C不符合题意;
D.电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压。电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为3.4V,根据串联电路电压规律,因此L1两端电压为2.6V,故D正确,D不符合题意。 故选B。
15.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。
16.如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表
A.A的示数是150mA B.A的示数是70mA C.A'的示数是80mA D.A'的示数是30mA 【答案】C 【解析】 【详解】
由电路图知,电流由左侧流入,则分为两支,一支流入A1、左侧灯泡,另一支流入A;由A流出的电流一支流入中间灯泡、A2,另一支流入A3、右侧灯泡,A1、左侧灯泡与中间灯泡、A2的电流汇合后再与A3、右侧灯泡汇合流向负极;故三个灯泡为并联关系,如图所示:
由并联电路的规律可知,A示数等于A2、A3示数之和;A'示数A1、A2的示数之和, 即A的示数:
I=I2+I3=50mA+70mA=120mA;
A'的电流
I'=I1+I2=30mA+50mA=80mA;
故选C。
17.压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的.小坤同学想设计一个通过电表示数反应压敏电阻所受压力大小的电路,其中R0是定值电阻,R代表压敏电阻,要求压力增大时电表示数增大且符合电路安全,在下图所示电路中符合要求的是:( )
A. B.
C.
D.
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0并联,电流表测R0支路的电流,当压力增
大时,压敏电阻R压的阻值减小,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由I=知,电流表的示数不变,故A不符合题意;
U可RB.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0并联,电压表测电源电压,电源电压不变,故B不符合题意;
C.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,定值电阻两端电压增大,电压表示数增大,故C符合题意.
D.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0串联,电压表测R压两端的电压,当压力增大时,压敏电阻R压的阻值减小,由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知,电压表的示数减小,故D不符合题意.
18.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 mA B.0.11 A, 10 mA C.0.33 A,30 mA D.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:
I通过300Ω的电流:
U30V30mA R1000ΩU30V0.1A R300ΩI所以电流表A的读数是:
0.1A0.03A0.13A
故A项符合题意;BCD项不符合题意;
19.用毛皮摩擦过的橡胶棒A带负电。 如图甲,用橡胶棒A接触不带电的验电器的金属球B时,验电器的金属箔张开;如图乙,让橡胶棒A靠近(不接触)不带电的验电器的金属球B,验电器的金属箔也会张开。 下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒相比,毛皮的原子核对电子的束缚能力强 B.图甲中,金属箔张开是因为异种电荷相互排斥
C.图乙中,橡胶棒靠近金属球B时,橡胶棒A所带电荷量减小 D.图乙中,金属球B上的一部分电子转移到金属箔上 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.摩擦起电的实质是电子的转移,原子核对电子的束缚能力强,物体得到电子带负电。橡胶棒A带负电,说明橡胶棒得到电子,即橡胶棒的原子核对电子的束缚能力强,故A错误;
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C.橡胶棒A没有接触验电器的金属球B,所以橡胶棒A所带电荷量不变,故C错误; D.橡胶棒A带负电,接近金属球B上,B上的自由电子被排斥而远离,转移到金属箔上,故D正确。 故选D。
20.图中,用滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化,电源为4节干电池,应采取的接法是( )
A.C接M,B接N C.A接Q,C接M,B接N 【答案】C 【解析】 【分析】
B.A接M,B接N,D接N D.A接N,B接Q,C接M,M接N
【详解】
根据题意可知:电源的电压为6V,当灯泡两端的电压为额定电压6V时正常发光,滑动变阻器的移动使灯泡两端的电压发生变化,从而改变灯泡的亮暗,且电路会出现灯泡被短路而熄灭的现象。
A.C接M,B接N,当滑片移到右端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向左移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,所以不符合要求,故A不符合题意;
B.A接M,B接N,D接N,当滑片移到左端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向右移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,所以不符合要求,故B不符合题意;
C.A接Q,C接M,B接N,灯泡与滑动变阻器AP部分并联后与PB部分串联,当滑片P移至A端时灯泡被短路熄灭,当滑片从A端向B端移动时灯泡两端分得的电压变大,灯泡由熄灭变亮,当移至B端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联灯泡正常发光,符合题意,故C符合题意;
D.A接N,B接Q,C接M,M接N,滑动变阻器与灯泡并联,滑片的移动不能改变灯泡两端的电压,即灯泡的亮暗不变,故D不符合题意。 故选C。
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