卷子答案网-一个不只有答案的网站2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）
挑战02单选题（电学综合38题）
【题型1 电功与电能的计算】 1
【题型2 电功率的计算】 2
【题型3 焦耳定律的计算及其应用】 21
【题型4 家庭电路的组成与连接】 26
【题型5 测电笔的使用】 27
【题型6 安全用电原则】 28
【题型7 】 31
【题型1 电功与电能的计算】
1．（2023 威海）商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．S1、S2是“紧急制动开关”，S3是“感应开关”
B．有人乘坐时，S1、S2、S3均闭合
C．有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压
D．无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用
【答案】C
【解答】解：A、电路分析电路中开关S1、S2，在干路中，断开其中任何一个，都可以断开整个电路，电动机不工作，所以 S1、S2是紧急制动开关；S3与电阻R并联，S3闭合会把电阻R短路，使电路中电阻变小，电流变大，电动机的转速变大，则S3是感应开关，故A不符合题意。
BC、有人乘坐时，S1.S2、S3都闭合，电阻R被短路，自动扶梯高速运行，所以R两端电压为0，故C符合题意，B不符合题意；
D、无人乘坐时，S1、S2闭合，S3断开，电阻R串联在电路中，电路中电流较小，由W＝Pt＝UIt可知电能消耗少，电梯低速运行，故D不符合题意。
故选：C。
2．（2023 南通）某智能手机的锂电池上标有“3.7V，4200mA h”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.7V不变，增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能，需要充电40min，此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近（ ）
A．节能灯 B．电风扇 C．电饭锅 D．电冰箱
【答案】C
【解答】解：该款手机快充功能充电时充电的电流大小：I＝＝＝5040mA＝5.04A，电饭锅正常工作时的电流最接近5.04A，其他三种电器正常工作时的电流都远小于5A，故C正确。
故选：C。
【题型2 电功率的计算】
3．（2023 德州）如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，某一特种小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为3V
B．电压表V1的示数变化范围为1.5V～3V
C．滑动变阻器的取值范围是3Ω～50Ω
D．小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W
【答案】D
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．由题意可知，滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数UP＝1.5V，灯泡两端的电压UL＝UL额＝2.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U＝UL+UP＝2.5V+1.5V＝4V，故A错误；
B．由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大，
此时电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，
由图乙可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数减小，则图像为滑动变阻器的I﹣U图像；
由图乙知当变阻器两端电压最大即UP大＝3V时，灯泡两端电压最小即UL小＝U﹣UP大＝4V﹣3V＝1V，
为保证灯泡长期工作，灯泡两端电压最大为其额定电压，
所以电压表V1的示数变化范围为1V～2.5V，故B错误；
C.由图乙知变阻器电阻最大时，其两端电压UP大＝3V时，电路中的电流I小＝0.1A，
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝30Ω；
当变阻器接入电路的阻值最小时，其两端电压UP小＝1.5V，电路中的电流I大＝0.5A，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝3Ω；
所以滑动变阻器的取值范围是3Ω～30Ω，故C错误；
D.当电路中的电流I小＝0.1A，灯泡两端的电压U'L＝U﹣UP大＝4V﹣3V＝1V，
灯泡的最小功率PL小＝U'L×I小＝1V×0.1A＝0.1W，
当电路中的电流I大＝0.5A，灯泡两端的电压UL＝2.5V，
灯泡的最大功率PL大＝UL×I大＝2.5V×0.5A＝1.25W，
所以小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W，故D正确。
故选：D。
4．（2023 北京）如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1的电流等于通过R2的电流
B．R1两端的电压大于R2两端的电压
C．R1的电功率大于R2的电功率
D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能
【答案】D
【解答】解：AB、电阻丝R1与R2的材料相同，R1比R2更长，更细，所以R1的电阻比R2的电阻更大，
将R1、R2并联在电路中工作一段时间，根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压等于R2两端的电压，故B错误；
根据欧姆定律可知，由于 R1的电阻比R2的电阻更大，所以通过R1的电流小于通过R2的电流，故A错误；
C、由于R1两端的电压等于R2两端的电压，通过R1的电流小于通过R2的电流，根据P＝UI可知，R1的电功率小于R2的电功率，故C错误；
D、根据W＝UIt可知，R1消耗的电能小于R2消耗的电能，故D正确。
故选：D。
5．（2023 无锡）用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率，调节电阻箱R，使它接入电路的阻值为4Ω，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，保持滑片P的位置不变，闭合开关S2，断开开关S1，此时电压表示数为1.6V，断开开关S，调节电阻箱R，使它接入电路的阻值为14Ω，闭合开关S，此时电压表示数为2.8V。则小灯泡的额定功率为（ ）
A．1.0W B．0.75W C．0.625W D．0.5W
【答案】C
【解答】解：闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器与电阻箱串联，电压表测电阻箱两端的电压，
当电压表示数为1.6V时，电路中的电流：I＝＝＝0.4A，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝UR+U滑＝UR+IR滑＝1.6V+0.4A×R滑……①
当电压表示数为2.8V时，电路中的电流：I'＝＝＝0.2A，
电源电压：U＝UR'+U滑'＝UR'+I'R滑＝2.8V+0.2A×R滑……②
由①②解得：R滑＝6Ω，U＝4V；
闭合开关S、S1，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，
由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：U滑″＝U﹣U额＝4V﹣2.5V＝1.5V，
则灯泡的额定电流：I额＝I″＝＝＝0.25A，
灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W，故C正确。
故选：C。
6．（2023 济宁）如图是灯泡L的I﹣U图像。结合图像分析，下列选项正确的是（ ）
A．通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72W
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24W
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路的总电阻为6Ω
【答案】D
【解答】解：A、灯泡L的I﹣U图象是一条曲线，所以通过灯泡的电流与它两端所加电压不成正比，故A错误；
B、由图像可知，通过灯泡L的电流为0.3A时，灯泡两端的电压小于2.4V，此时灯泡的实际功率：PL＝ULIL＜2.4V×0.3A＝0.72W，故B错误；
C、由串联电路的电压特点可知，两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端时每个灯泡两端的电压：UL串＝U串＝×2.4V＝1.2V，
由图像可知，当灯泡两端的电压为1.2V时，通过灯泡的电流为0.2A，
此时电路的总功率：P串＝U串IL串＝2.4V×0.2A＝0.48W，故C错误；
D、由并联电路的电压特点可知，灯泡和定值电阻两端的电压：UL＝UR＝U并＝3.6V，
由图像可知，当灯泡两端的电压为3.6V时，通过灯泡的电流为0.4A，
此时通过定值电阻的电流：IR＝＝＝0.2A，
由并联电路的电流特点可知，干路电流：I并＝IL并+IR＝0.4A+0.2A＝0.6A，
由欧姆定律可知，电路的总电阻：R并总＝＝＝6Ω，故D正确。
故选：D。
7．（2023 常德）如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息，当电吹风正常工作且吹热风时，两条支路电流之比为（ ）
额定电压 220V
工作频率 50Hz
热风挡电功率 900W
冷风挡电功率 100W
A．IR：IM＝9：1 B．IR：IM＝1：9 C．IR：IM＝8：1 D．IR：IM＝1：8
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，两开关都闭合时，电吹风吹热风，由并联电路的特点可知，吹热风时电动机的电功率和吹冷风时电动机的电功率相等，
则吹热风时，加热电阻的电功率：PR＝P加热﹣PM＝900W﹣100W＝800W，
由P＝UI可知，两条支路电流之比：＝＝＝＝，故C正确。
故选：C。
8．（2023 广元）如图甲所示的电路，电源电压不变，R1是定值电阻，通过R2的电流与R2两端的电压关系如图乙所示。当M、N都是电流表，且S1闭合、S2断开时，M的示数为0.4A，电路的总电阻为R′；当M、N都是电压表，且S1、S2都闭合时，N的示数为2V，电路的总电阻为R″。下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1的阻值为15Ω
B．R′：R″＝6：25
C．当M、N都是电压表，S1、S2都闭合时、R1与R2的功率之比为1：3
D．当M、N都是电流表，只闭合S1时、M、N两表示数之比为3：5
【答案】D
【解答】解：A、当M、N都是电流表，且S1闭合、S2断开时，两电阻并联，电流表M测通过R2的电流，电流表N测干路电流，
由图乙可知，M的示数为0.4A，即通过R2的电流为0.4A，R2两端的电压为8V，由并联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U2并＝8V，
当M、N都是电压表，且S1、S2都闭合时，两电阻串联，电压表M测电源电压，电压表N测R2两端的电压，
由图乙可知，N的示数为2V，即R2两端的电压为2V，通过R2的电流为0.2A，由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流：I串＝I2串＝0.2A，
由串联的电压特点可知，R1两端的电压：U1串＝U﹣U2串＝8V﹣2V＝6V，
由欧姆定律可知，R1的阻值：R1＝＝＝30Ω，故A错误；
BD、两电阻并联时，通过R1的电流：I1并＝＝＝A，
由并联电路的电流特点可知，干路电流：I并＝I1并+I2并＝0.4A+A＝A，
则当M、N都是电流表，只闭合S1时、M、N两表示数之比：＝＝，故D正确；
由欧姆定律可知，两电阻并联时，电路的总电阻：R′＝＝＝12Ω，
两电阻串联时的电路的总电阻：R″＝＝＝40Ω，
则＝＝，故B错误；
C、由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R″﹣R1＝40Ω﹣30Ω＝10Ω，
由P＝UI＝I2R可知，R1与R2的功率之比：＝＝＝＝，故C错误。
故选：D。
9．（2023 武汉）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”：通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL＝10Ω，定值电阻R2＝5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论：
①电源电压为9V
②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A
③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W
④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式
其中正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
【答案】D
【解答】解：根据题意，通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”，此时直流电动机不连入电路，因此S闭合，S1接1，S2接1时，玩具车处于“原地灯光秀”模式，故④错误；
当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A，电源电压不变，根据I＝可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与R2的串联电路，电源电压为：
U＝I（RL+R2）＝0.4A×（10Ω+5Ω）＝6V；故①错误；
根据题意，通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，说明玩具车前进时需要用滑动变阻器R1来实现“调速”，但后退时电路中没有滑动变阻器R1，以实现“定速”，因此S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“调速前进”模式；S闭合，S1接2，S2接1时，玩具车处于“定速后退”模式；
玩具车“调速前进”时，电源电压不变，根据I＝可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与直流电动机的串联电路，此时电路电流为I′＝＝，因为RM不为零，因此电路电流I′小于0.6A，电流表A的最大示数小于0.6A，故②正确；
玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率为：
P＝＝＝＝；
因为RM不为零，电路为灯L与直流电动机、定值电阻R2的串联电路，因此电路消耗的总功率小于2.4W，故③正确。
故选：D。
10．（2023 新疆）用如图所示的电路研究滑动变阻器R的电功率。电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R的滑片可移动的最大距离为18cm，滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度成正比。闭合开关S后，当滑片位于滑动变阻器R的中点时，滑动变阻器R的电功率为1.50W；将滑片移动一段距离后，滑动变阻器R的电功率变为2.94W，则滑动变阻器R的滑片移动的方向和距离可能为（ ）
A．向左移动7cm B．向左移动6cm
C．向右移动5cm D．向右移动4cm
【答案】C
【解答】解：假设滑动变阻器R的每1cm的电阻为R0的n倍，假设某次接入的长度为kcm，
则滑动变阻器的电功率P＝（） ×knR0；
第一次滑片位于中点时，接入电路的长度k＝9cm；
有1.50W＝（） ×9nR0；——①
A、假设向左移动7cm，接入电路的长度为16cm，有：2.94W＝（） ×16nR0；————②
联立①②解得n＜0，故A不可能；
B、假设向左移动6cm，接入电路的长度为15cm，有：2.94W＝（） ×15nR0；————③④
联立①③解得n＜0，故B不可能；
C、假设向右移动5cm，接入电路的长度为4cm，有：2.94W＝（） ×4nR0；————④
联立①④解得n＝0.624，故C可能；
D、假设向右移动4cm，接入电路的长度为5cm，有：2.94W＝（） ×5nR0；————⑤
联立①⑤解得n＜0，故D不可能；
故选：C。
11．（2023 岳阳）如图，电源电压为18V，小灯泡规格为“10V，10W”且不考虑灯丝电阻随温度变化，R1为定值电阻。R2为滑动变阻器，最大阻值为60Ω。甲、乙是同种电表，可供选择的电表为双量程电压表（量程分别为0～3V，0～15V）和电流表（量程分别为0～0.6A，0～3A）。闭合开关，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器R2，两表示数均有变化且小灯泡亮度发生改变。当小灯泡正常发光时，甲、乙两表示数之比为8：13。下列表述均正确且无遗漏的一组是（ ）
①甲、乙同为电流表
②R1阻值为5Ω
③调节R2，通过R2最小的电流为0.24A
④调节R2，小灯泡的最小功率为3.6W
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
【答案】B
【解答】解：小灯泡规格为“10V 10W”且不考虑灯丝电阻随温度变化，
由P＝UI可得，灯泡正常工作时的电流：IL＝＝＝1A，
由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω；
①若甲、乙都为电流表，由图可知，此时R1、R2、灯泡并联，因并联电路中各支路互不影响，所以调节滑动变阻器R2，灯泡的亮度不变，因此两表不可能都为电流表，则甲、乙两表都为电压表，故①错误；
②由于甲、乙两表都为电压表，因此R1、R2与灯泡串联，电压表甲测R1、R2两端的电压，电压表乙测灯泡、R2两端的电压，
由题可知此时灯泡正常发光，所以，此时灯泡两端的电压为10V，电路中的电流I＝IL＝1A，
由串联电路的电压特点可知，电压表甲的示数：U甲＝U﹣UL＝18V﹣10V＝8V，
已知此时甲、乙两表示数之比为8：13，即U甲：U乙＝8：13，
则电压表乙的示数：U乙＝U甲＝×8V＝13V，
由串联电路的电压特点可知，此时R1两端的电压：U1＝U﹣U乙＝18V﹣13V＝5V，
由I＝可知，R1的电阻：R1＝＝＝5Ω，故②正确；
③由串联电路的分压原理可知，电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小，
因为RL＝10Ω＞R1＝5Ω，所以灯泡与变阻器R2的总电阻大于R1与变阻器R2的总电阻，
由串联电路的分压原理可知，灯泡与变阻器R2两端的总电压大于R1与变阻器R2两端的总电压，即乙电压表的示数始终大于甲电压表的示数，
根据灯泡正常发光时U甲＝8V、U乙＝13V可知两电压表的量程均为0～15V，所以乙电压表能达到最大示数15V（即灯泡、R2两端的最大电压为15V），
由串联电路的电压特点可知，R1两端的最小电压：U1小＝U﹣U乙大＝18V﹣15V＝3V，
则电路中的最小电流：I小＝＝＝0.6A，
灯泡与变阻器R2的最大总电阻：R总大＝＝＝25Ω，
则滑动变阻器接入电路的最大电阻：R2大＝R总大﹣RL＝25Ω﹣10Ω＝15Ω＜60Ω，符合题意，
因此电路的最小电流为0.6A，由串联电路的电流特点可知，通过R2最小的电流：I2小＝I小＝0.6A，故③错误；
④小灯泡的最小功率：PL小＝I小2RL＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W，故④正确；
综上所述只有②④正确，故B正确。
故选：B。
12．（2023 泰州）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样，电流表选用“0～0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光。已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（ ）
A．滑动变阻器阻值的变化范围为5～20Ω
B．定值电阻的阻值为20Ω
C．电流表示数变化的范围为0.225～0.3A
D．小灯泡的最小功率为0.675W
【答案】C
【解答】解：如图所示，滑动变阻器R、定值电阻R0、小灯泡L串联，电流表测电路中的电流，
A.已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样，故小灯泡额定电流I额＝＝，故电路中最大电流为0.3A，
当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电流为0.3A，故此时滑动变阻器的阻值为最小值，已知滑动变阻器规格为20Ω 1A，中点时的阻值为10Ω，故滑动变阻器阻值的变化范围为10～20Ω，故A错误。
B.已知滑动变阻器滑片P在中点时阻值为10Ω，电路中的电流为0.3A，小灯泡电压为3V，由欧姆定律得滑动变阻器两端电压为UR＝IR＝0.3A×10Ω＝3V，又已知电源电压为9V，故定值电阻R0的电压U0＝U﹣UL﹣UR＝9V﹣3V﹣3V＝3V，由欧姆定律得R0＝＝，故B错误。
C.当滑动变阻器R滑动至阻值最大处时，电流表为最小值，小灯泡的阻值RL＝＝，由欧姆定律得I′＝＝＝0.225A，已知电流最大电流为0.3A，故电流表示数变化的范围为0.225～0.3A，故C正确。
D.由P＝I2R可知，当电路电流最小时，小灯泡功率最小，已知最小电流为0.225A，根据P＝I2RL＝（0.225A）2×10＝0.50625W，故D错误。
故答案为：C。
13．（2023 兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，R0：RL＝1：2，先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I1，电路的总功率为P1；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，电路的总功率为P2。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。下列说法中正确的是（ ）
A．P1：P2＝2：3
B．电源电压为12V
C．电路的最大功率为24.3W
D．滑动变阻器的最大电阻为20Ω
【答案】C
【解答】解：将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，
电压表示数为6V，电流表示数为I1，可得U滑＝I1R＝6V，电源电压U＝U滑+U＝6V+I1R0 ①
将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，灯泡L和滑动变阻器阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，
电压表示数为2V，电流表示数为I2，可得U滑＝I2 ＝2V，电源电压U＝U滑+UL＝2V+I2RL ②
由I1R＝6V，I2 ＝2V，两式相除可得：＝，可令I1＝3I，I2＝2I，
电路的总功率为P1＝UI1＝3UI，电路的总功率为P2＝UI2＝2UI，所以P1：P2＝3UI：2UI＝3：2，故A错误；
已知R0：RL＝1：2则RL＝2R0，忽略温度对灯丝电阻的影响，灯泡RL相当于定值电阻，
由①②可得6V+I1R0＝2V+I2RL，即6V+3IR0＝2V+2I 2R0，
解得：IR0＝4V，
可得电源电压U＝6V+3IR0＝6V+3×4V＝18V，故B错误；
再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，灯泡L和定值电阻R0串联接入电路，电流表测电路电流，
电流表示数为0.3A，电路总电阻R总＝R0+RL＝3R0，由R总＝＝＝60Ω可知R0＝20Ω，RL＝2R0＝40Ω，
由电功率公式P＝UI可知，当电源电压U一定时，电路的最大功率P最大时即要求电路中电流达到最大值，
当单刀双掷开关S3拨至触点a，闭合开关S1、S2，滑片P位于最左端，即R0和RL并联时，电路中的电流最大，
由并联电路的电流规律可知：Imax＝I0+IL＝+＝0.9A+0.45A＝1.35A，
电路的最大功率Pmax＝UImax＝18V×1.35A＝24.3W，故C正确；
将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电压表示数为6V，
由串联电路电压规律可知，U＝U﹣U滑＝18V﹣6V＝12V，
由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端电压是R0两端电压的＝倍，滑动变阻器R的最大阻值就是定值电阻R0的倍，
滑动变阻器R的最大阻值Rmax＝R0＝＝10Ω，故D错误；
故选：C。
14．（2023 遂宁）如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．R1的阻值为25Ω
C．电路总功率的最大变化量为10.8W
D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω
【答案】D
【解答】解：由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
AB、由图乙可知，当R2两端的电压为8V时，R2的电功率为4W，
由P＝UI可知，此时电路中的电流：I1＝＝＝0.5A，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R1+8V＝0.5A×R1+8V……①
当R2两端的电压为10V时，R2的电功率为4W，
由P＝UI可知，此时电路中的电流：I2＝＝＝0.4A，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2R1+10V＝0.4A×R1+10V……②
联立①②两式可解得，电源电压：U＝18V，R1的阻值：R1＝20Ω，故AB错误；
CD、根据题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A，电流表的量程为0～0.6A，为了电路安全，电路中的最大电流为I大＝0.6A，
则电路中的最大总功率：P大＝UI大＝18V×0.6A＝10.8W；
由I＝可知，电路中的最小总电阻：R小＝＝＝30Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R2小＝R小﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω；
根据电压表量程可知，R2两端的最大电压为15V，根据串联电路的电压特点可知，R1两端最小电压：U1小＝U﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，
电路中最小电流：I小＝＝＝0.15A，
电路中的最小总功率：P小＝UI小＝18V×0.15A＝2.7W，
由I＝可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R2大＝＝＝100Ω，
所以，电路总功率的最大变化量：ΔP＝P大﹣P小＝10.8W﹣2.7W＝8.1W，故C错误；
滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω，故D正确。
故选：D。
15．（2023 大庆）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．当水位升高时，电压表的示数减小
B．该电路工作时总功率最小值为0.3W
C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm
D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V
【答案】C
【解答】解：A、闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器分得的电压变小，根据串联分压原理，Uv＝U﹣U滑可知电压表示数变大，故A错误；
B、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，电压表示数为就为电源电压U＝6V；此时R0＝＝＝20Ω，由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A，该电路工作时的最小总功率：P＝UI′＝6V×0.1A＝0.6W，故B错误；
C、水位变化过程中，滑动变阻器最大功率P＝I2R＝R＝＝，当R＝R0＝20Ω，滑动变阻器的的功率最大，接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，由乙图可知10cm×k+b＝40Ω，30cm×k+b＝0Ω，
两式联立可得：k＝﹣2Ω/cm，b＝60Ω，则R＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，当R滑＝20Ω，代入数据：20Ω＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，得h＝20cm，故C正确；
D、当水位达到警戒水位25cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为R＝﹣2Ω/cm×25cm+60Ω＝10Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I″＝＝＝0.2A，串联电路的电流相等，电压表示数就为U′＝0.2A×20Ω＝4V；故D错误。
故答案选：C。
16．（2023 眉山）如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V 2.4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样，R1是定值电阻，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S1、S2，断开开关S3，小灯泡L恰好正常发光。将R2的滑片P移至最右端，闭合开关S3，断开开关S1、S2，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1；向左移动滑片P至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2。已知U1：U2＝2：3，P1：P2＝8：9。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．定值电阻R1的阻值是10Ω
C．保障电路元件安全的前提下，电路最小电功率为0.8W
D．保障电路元件安全的前提下，当滑动变阻器R2连入电路的阻值为30Ω时，电路的总功率最大
【答案】D
【解答】解：A、由电路图可知，当闭合开关S1、S2，断开开关S3，电路中只有小灯泡L工作，此时小灯泡L恰好正好发光，所以电源电压U＝U额＝6V，故A错误；
B、当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，电阻R1与滑动变阻器R2串联，当将R2的滑片P移至最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，
由欧姆定律I＝得：
＝＝＝，
由电功率P＝UI＝I2R可得：
＝＝＝＝，
得：R2＝＝＝20Ω，
又因为：＝＝＝，
解得：R1＝20Ω，故B错误；
C、当电阻R1与滑动变阻器R2串联，滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中电流最小为：
I1＝＝＝0.1A，
由电功率P＝UI可知，电路最小电功率为：
P＝UI＝6V×0.1A＝0.6W，故C错误；
D、当灯泡与滑动变阻器并联，电阻R1被短路时，且电流表示数最大为0.6A时，电功率最大，此时电流表测干路电流，
由P＝UI可得，灯泡的额定电流为：
I额＝＝＝0.4A，
由并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流为：
I滑＝I﹣I额＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
由I＝可得此时滑动变阻器的阻值为：
R滑＝＝＝30Ω，故D正确。
故选：D。
【题型3 焦耳定律的计算及其应用】
17．（2023 仙桃）某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温挡
C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量为600J
D．加热100g水，水温由25℃升高到35℃，水吸收的热量为420J
【答案】C
【解答】解：A、只闭合S3时，电路为R1的简单电路，电路中的电流为2A，R1的阻值为2.5Ω，根据欧姆定律可得电源电压U＝I1R1＝2A×2.5Ω＝5V，故A错误；
B、闭合S1、S3时，两电阻并联接入电路，并联电路总电阻小于任一分电阻，根据P＝可知电热杯消耗的功率最大，处于高温挡，故B错误；
C、只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量Q＝W＝UI1t＝5V×2A×60s＝600J，故C正确；
D、加热100g水，水温由25℃升高到35℃，水吸收的热量为Q′＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×100×10﹣3kg×（35℃﹣25℃）＝4200J，故D错误。
故选：C。
18．（2023 泰安）如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，断开开关S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻R1在10s内产生的热量为Q。下列说法中（ ）
①U＝6V
②R2′＝4Ω
③P＝1.35W
④Q＝27J
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①③正确 D．只有②③④正确
【答案】B
【解答】解：（1）闭合开关S，断开开关S1、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测灯泡两端的电压，
在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′，当滑动变阻器滑片移至中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为×20Ω＝10Ω，电流表示数为0.3A，根据欧姆定律可得滑动变阻器两端的电压＝IR2＝0.3A×10Ω＝3V；
灯泡的电阻RL＝＝＝5Ω，
此时灯泡两端的电压UL′＝IRL＝0.3A×5Ω＝1.5V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压U＝UL′+U2＝1.5V+3V＝4.5V，故①错误；
灯泡正常发光的电流IL＝＝＝0.5A，
电流表量程为0～0.6A，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.5A，
根据欧姆定律可得电路最小总电阻R＝＝＝9Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′＝R﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，故②正确；
（2）闭合开关S、S1、S2，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据电流表的量程可知通过干路的最大电流为0.6A，
并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流I1＝＝＝0.3A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，通过滑动变阻器的最大电流I2＝I′﹣I1＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，
滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故③正确；
定值电阻R1在10s内产生的热量为Q＝W＝UI1t＝4.5V×0.3A×10s＝13.5J，故④错误。
故选：B。
19．（2023 广安）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中、R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（ ）
A．定值电阻R2为10Ω
B．电源电压为12V
C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V
D．滑片P置于b 端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J
【答案】C
【解答】解：由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
AB、闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，
由图乙可知，当滑动变阻器R1的阻值为10Ω，R消耗的电功率为3.6W，
由P＝I2R可知，此时电路中的电流：I1＝＝＝0.6A；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R2+I1×10Ω＝0.6A×R2+0.6A×10Ω……①
由图乙可知，当滑动变阻器R1的滑片移动b端时，阻值最大为50Ω，R消耗的电功率为2W，
由P＝I2R可知，此时电路中的电流：I2＝＝＝0.2A；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2R2+I2×50Ω＝0.2A×R2+0.2A×50Ω……②
联立①②两式解得：电源电压U＝12V，R2的阻值：R2＝10Ω，故AB正确；
C、滑片P置于b端时，电流I2＝0.2A，R2两端的电压：U2＝I2R2＝0.2A×10Ω＝2V，即电压表的示数为2V，故C错误；
D、滑片P置于b 端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量：Q2＝W2＝U2I2t＝2V×0.2A×1×60s＝24J，故D正确。
故选：C。
20．（2023 南充）如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9：4
C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1：2
D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1：2
【答案】D
【解答】解：A、根据I＝得R1的阻值为：
R1＝＝＝10Ω，
R2的阻值为：
R2＝＝＝5Ω，故A错误；
B、两电阻串联的总电阻为：
R串＝R1+R2＝10Ω+5Ω＝15Ω，
并联的总阻值为：
R并＝＝＝Ω，
两电阻串联与并联的总阻值之比为：
＝＝9：2，故B错误；
C、两电阻串联时通过它们的电流相等，它们两端的电压之比为：＝＝＝＝2：1，故C错误；
D、将两电阻并联接入电路，它们两端的电压相等，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为：
＝＝＝＝1：2，故D正确。
故选：D。
【题型4 家庭电路的组成与连接】
21．（2023 南充）如图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接不正确的是（ ）
A．带开关的灯泡 B．双孔插座
C．空气开关 D．三孔插座
【答案】A
【解答】解：A、开关应接在火线上，当开关断开时，能切断火线；若开关接在零线上，开关断开时，灯泡连接着火线，不安全；由图可知，电路中明显的错误是开关接在零线上了、灯泡接在火线上了，即开关和灯泡的连接错误，故A错误；
B、由图知，两孔插座与其他用电器并联，接线是“左零右火”，连接正确，故B正确；
C、空气开关相当于保险丝，应串联在干路中，连接正确，故C正确；
D、三孔插座与其他用电器并联，接线是“左零右火上地线”，连接正确，故D正确。
故选：A。
22．（2023 牡丹江）小明设计了一种照明电路图，用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光。下列电路图中，既符合上述设计，又符合安全用电要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】解：用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光，说明两开关应并联再与灯连接，
根据安全用电的原则，开关控制火线，只有A符合题意。
故选：A。
【题型5 测电笔的使用】
23．（2023 菏泽）如图甲为某家庭电路的部分电路，下列说法正确的是（ ）
A．控制照明灯的开关应接在图中的b处
B．保险丝熔断后，可以临时用一段铜线代替
C．用电器的功率越大，电能表记录的数字一定越大
D．使用验电笔检测的正确方式如图乙所示
【答案】A
【解答】解：
A、两孔插座的正确接法是“左零右火”，则图中上面的电线为火线、下面的电线为零线，为了保证用电安全，控制照明灯的开关应接在火线上，所以开关应接在图中的b处，故A正确；
B、保险丝是用熔点低电阻率大的材料制成的，而铜的熔点高电阻率小，不能及时熔断，所以不可以用铜丝代替，故B错误；
C、电能表的转盘转动快慢显示用电器消耗电能的快慢，所以转动的越快，说明用电器功率越大，用电器的使用时间未知，故电能表记录的数字不一定越大，故C错误；
D、使笔尖接触导线，手按住笔尾金属体，观察氖管是否发光，所以图中的电笔使用不正确，故D错误。
故选：A。
24．（2023 重庆）关于电与磁的知识，以下说法正确的是（ ）
A．摩擦起电过程，创造了电荷
B．螺线管通电时，周围存在着磁场
C．测电笔使用时，手不能接触笔尾的金属体
D．灯泡未通电时，它两端电压为零其电阻也为零
【答案】B
【解答】解：A、摩擦起电过程中转移了电荷，故A错误；
B、奥斯特实验说明通电导线的周围存在着磁场，故B正确；
C、手不要接触测电笔前端的金属体，必须接触测电笔末端的金属体，使电源和大地之间形成通路，故C错误；
D、电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，故D错误。
故选：B。
【题型6 安全用电原则】
25．（2023 内蒙古）“安全用电，珍爱生命”是每个公民应有的意识，下列遵守安全用电原则的是（ ）
A．在输电线上晾衣服
B．发现有人触电立即切断电源
C．用湿抹布擦拭正在发光的电灯
D．使用绝缘皮破损的手机充电线
【答案】B
【解答】解：A、一般的水是导体，湿衣服也是导体，当把湿衣服晾在电线上时，一旦漏电，人接触衣服时会发生触电事故，故A不符合安全用电原则；
B、发现有人触电立即切断电源，避免发生触电事故，故B符合安全用电原则；
C、一般的水是导体，用湿抹布擦拭正在发光的电灯，易发生触电事故，故C不符合安全用电原则；
D、使用绝缘皮破损的手机充电线时应及时更换，否则容易发生触电事故或短路（即火线和零线直接连通），故D不符合安全用电原则。
故选：B。
26．（2023 邵阳）下列关于家庭电路和安全用电的说法或做法中，正确的是（ ）
A．湿手触摸开关
B．家庭电路中电流过大的原因一定是发生短路
C．导线的绝缘皮破损后，应立即断电维修
D．更换灯泡或搬动电器前，不需断开电源开关
【答案】C
【解答】解：A、生活用水是导体，用湿手触摸开关，有触电的危险，不符合安全用电原则，故A错误；
B、家庭电路中电流过大的原因，可能是家庭电路发生了短路，也可能是用电器总功率过大，故B错误；
C、导线的绝缘皮破损后，为了防止发生触电事故，应立即断电维修，故C正确；
D、在未断开电源开关的情况下更换灯泡或搬动电器，灯泡或用电器处仍带电，容易发生触电事故，故D错误。
故选：C。
27．（2023 陕西）下列有关家庭电路和安全用电的说法正确的是（ ）
A．各用电器并联接入电路
B．空气开关“跳闸”，一定是电路发生短路造成的
C．电灯的开关接在零线和灯泡之间
D．带有金属外壳的大功率用电器使用两线插座
【答案】A
【解答】解：A、并联电路各支路可独立工作互不影响；家庭电路中，各用电器并联接入电路，故A正确；
B、空气开关“跳闸”，可能是电路发生短路造成的，也可能是用电器总功率过大造成的，故B错误；
C、根据安全用电的原则，电灯的开关接在火线和灯泡之间，故C错误；
D、带有金属外壳的大功率用电器要使用三孔插座，当三脚插头插入三孔插座时，则可让金属外壳接地，可以防止因用电器漏电，导致金属外壳带电而发生触电事故，故D错误。
故选：A。
28．（2023 德阳）“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的安全意识。下列涉及物理知识的安全问题说法正确的是（ ）
A．公路上汽车行驶时，后车必须与前车保持安全距离
B．无论手的干湿都可以摸与电源相连的灯具
C．低于100℃的水都可以直接饮用
D．火车站站台设有一条黄色安全线，火车进站时，候车乘客可以站在安全黄线以内，只要不接触火车就行
【答案】A
【解答】解：A、公路上汽车行驶时，后车必须与前车保持安全距离，防止惯性带来的危害，故A正确；
B、人体是导体，无论手的干湿都不可以触摸与电源相连的灯具，容易引发触电事故，故B错误；
C、低于100℃，高于40℃的水不易直接饮用，容易对人体造成烫伤，而10℃～40℃的水更接近于凉白开，其温度接近人体体温，直接饮用后不易刺激胃肠道，可以直接饮用，故C错误；
D、火车站站台设有一条黄色安全线，火车进站时，候车乘客可以站在安全黄线以外，空气流速大的地方，气压越小，黄线以内容易引发安全事故，故D错误。
故选：A。
29．（2023 娄底）“珍爱生命，安全用电”，下列操作正确的是（ ）
A．小明用正在滴水的手打开台灯
B．更换灯泡，搬动电器应先切断电源
C．家用冰箱三孔插头损坏了，换成两孔插头，只要冰箱能使用也无大碍
D．空气开关跳闸后，立即将其合上继续使用
【答案】B
【解答】解：A．用正在滴水的手打开台灯时，由于生活用水是导体，有发生触电事故的危险，故A错误；
B．为了安全用电，更换灯泡，搬动电器应先切断电源，故B正确；
C．用冰箱三脚插头损坏了，换成两脚插头，虽然冰箱能工作，但若冰箱的外壳漏电时，容易发生触电事故，故C错误；
D．空气开关跳闸后，应排除电路故障后，再将其合上继续使用，故D错误。
故选：B。
30．（2023 成都）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路中，电流过大一定是短路造成的
B．控制电灯的开关，应接在零线上
C．检修电路时，应先切断电源
D．电路起火，可用水扑灭
【答案】C
【解答】解：A、家庭电路中，电流过大可能是用电器总功率过大或短路造成的，故A错误；
B、控制电灯的开关，应接在火线上，故B错误；
C、检修电路时，应先切断电源，确保安全，故C正确；
D、生活中的用水是导体，电路起火，不可用水扑灭，应先切断电源，故D错误。
故选：C。
【题型7 】
31．（2023 黄冈）下列关于电与磁的说法正确的是（ ）
A．图甲：磁感线是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极
B．图乙：铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移能吸引更多铁钉
C．图丙：只对调磁极，线圈的转动方向不会发生改变
D．图丁：闭合开关，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转
【答案】B
【解答】解：A．图甲：磁感线是假想的模型，不是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极，故A错误；
B．图乙：根据安培定则，电流从上方流入，铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，能吸引更多铁钉，故B正确；
C．图丙：电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，只对调磁极，电流方向不变，线圈的转动方向发生改变，故C错误；
D．图丁：导体ab 竖直向上运动，运动方向与磁感线方向平行，不能切割磁感线，不能产生感应电流，电流表指针不偏转，故D错误。
故选：B。
32．（2023 宿迁）图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（ ）
A．利用电磁感应原理工作
B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．将电能转化为机械能
D．增大线圈中的电流可改变转动方向
【答案】C
【解答】解：A．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A错误；
B．由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由于线圈中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故B错误；
C．电动机消耗电能而转动起来，能量转化为电能转化为机械能，故C正确；
D．线圈转动的方向与电流的方向有关，增大线圈中的电流，只会改变线圈受到磁场力的大小，而不会改变受力的方向，故D错误。
故选：C。
33．（2023 临沂）2023年5月18日，第七届世界智能大会在天津拉开帷幕，我国自主研发的电力组塔机器人展示了自主攀爬越障等一系列施工作业。机器人灵活的动作均是由电动机带动的，下列实验，能说明电动机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：电动机的工作原理：通电导体在磁场中受力而运动。
A.此实验是奥斯特实验说明通电导体周围有磁场，不符合题意；
B.此实验是探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，不符合题意；
C.此实验是探究通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，符合题意；
D.此实验是探究闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时导体中会产生感应电流。是发电机的工作原理，不符合题意。
故选：C。
34．（2023 内江）下列装置与电动机的原理相同的是（ ）
A．导线通电时小磁针转动
B．通电时电磁铁吸引大头针
C．金属棒在磁场中运动产生电流
D．在磁场中金属棒通电后运动
【答案】D
【解答】解：通电导线在磁场中受力的作用，即为电动机的原理。
A．该实验是奥斯特实验，通电后，导线周围的小磁针发生偏转，即说明了通电导线周围存在着磁场，故A不正确；
B．该选项是用来研究电磁铁磁性强弱的因素的实验，故B不正确；
C．当开关闭合和导体棒ab做切割磁感线运动时，电流表的指针会发生偏转，即会产生感应电流，即电磁感应现象，是发电机的原理，故C不正确；
D．当闭合开关后，通电导体会运动，即通电导体在磁场中受力的作用，是电动机的原理，故D正确。
故选：D。
35．（2023 永州）洗衣机是家庭中常见的用电器，其主要部件是电动机，下列四个实验装置能够反映电动机的工作原理是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：A.此图是研究通电螺线管的周围是否存在磁场，故A不符合题意；
B.此图是说明通电导体周围有磁场，故B不符合题意；
C.此图是通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故C符合题意；
D，此图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时导体中会产生感应电流，是发电机的工作原理，故D不符合题意。
故选：C。
36．（2023 安徽）图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO′为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管F端为N极，P端为N极
B．螺线管F端为S极，P端为S极
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
【答案】C
【解答】解：AB、由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管EF 的E端为N极、F端为S极，通电螺线管PQ的P端为N极、Q端为S极，故AB错误；
CD、若只将电源的正负极对调，则电流的方向发生改变，两个螺线管的磁极的方向也发生了改变，即线圈所处磁场方向改变，则受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同，即顺时针转动，故C正确，D错误。
故选：C。
37．（2023 包头）如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是（ ）
A．断开开关，导体AB竖直上下运动
B．断开开关，导体AB水平左右运动
C．闭合开关，导体AB竖直上下运动
D．闭合开关，导体AB水平左右运动
【答案】D
【解答】解：AB、产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，而AB是断开开关，故AB不符合题意；
C、本题图中蹄形磁体的磁感线方向是竖直方向，闭合开关，保持磁体静止，导体AB竖直向上运动，导体AB不切割磁感线，指针不发生偏转，故C不符合题意；
D．闭合开关，导体AB水平左右运动，导体AB切割磁感线，指针发生偏转，故D符合题意。
故选：D。
38．（2023 哈尔滨）如图所示，有关磁与电的实验和应用，能体现发电机工作原理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解答】解：发电机的工作原理是电磁感应现象。
A．通电导线靠近小磁针后，小磁针会发生偏转，是电流的磁效应，故A不符合题意；
B．导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，是电磁感应现象，故B符合题意；
C．通电螺线管中有电流流过时，会产生磁性，从而吸引衔铁，与电磁感应原理无关，故C不符合题意；
D．实验演示的是通电导线在磁场中受力运动的情景，人们利用该实验原理制成了电动机，故D不符合题意。
故选：B。2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版）
挑战02单选题（电学综合38题）
【题型1 电功与电能的计算】 1
【题型2 电功率的计算】 2
【题型3 焦耳定律的计算及其应用】 8
【题型4 家庭电路的组成与连接】 10
【题型5 测电笔的使用】 11
【题型6 安全用电原则】 11
【题型7 】 12
【题型1 电功与电能的计算】
1．（2023 威海）商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．S1、S2是“紧急制动开关”，S3是“感应开关”
B．有人乘坐时，S1、S2、S3均闭合
C．有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压
D．无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用
2．（2023 南通）某智能手机的锂电池上标有“3.7V，4200mA h”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.7V不变，增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能，需要充电40min，此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近（ ）
A．节能灯 B．电风扇 C．电饭锅 D．电冰箱
【题型2 电功率的计算】
3．（2023 德州）如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，某一特种小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为3V B．电压表V1的示数变化范围为1.5V～3V
C．滑动变阻器的取值范围是3Ω～50Ω D．小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W
4．（2023 北京）如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1的电流等于通过R2的电流 B．R1两端的电压大于R2两端的电压
C．R1的电功率大于R2的电功率 D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能
5．（2023 无锡）用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率，调节电阻箱R，使它接入电路的阻值为4Ω，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，保持滑片P的位置不变，闭合开关S2，断开开关S1，此时电压表示数为1.6V，断开开关S，调节电阻箱R，使它接入电路的阻值为14Ω，闭合开关S，此时电压表示数为2.8V。则小灯泡的额定功率为（ ）
A．1.0W B．0.75W C．0.625W D．0.5W
6．（2023 济宁）如图是灯泡L的I﹣U图像。结合图像分析，下列选项正确的是（ ）
A．通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72W
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24W
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路的总电阻为6Ω
7．（2023 常德）如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息，当电吹风正常工作且吹热风时，两条支路电流之比为（ ）
额定电压 220V
工作频率 50Hz
热风挡电功率 900W
冷风挡电功率 100W
A．IR：IM＝9：1 B．IR：IM＝1：9 C．IR：IM＝8：1 D．IR：IM＝1：8
8．（2023 广元）如图甲所示的电路，电源电压不变，R1是定值电阻，通过R2的电流与R2两端的电压关系如图乙所示。当M、N都是电流表，且S1闭合、S2断开时，M的示数为0.4A，电路的总电阻为R′；当M、N都是电压表，且S1、S2都闭合时，N的示数为2V，电路的总电阻为R″。下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1的阻值为15Ω
B．R′：R″＝6：25
C．当M、N都是电压表，S1、S2都闭合时、R1与R2的功率之比为1：3
D．当M、N都是电流表，只闭合S1时、M、N两表示数之比为3：5
9．（2023 武汉）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”：通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL＝10Ω，定值电阻R2＝5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论：
①电源电压为9V
②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A
③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W
④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式
其中正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
10．（2023 新疆）用如图所示的电路研究滑动变阻器R的电功率。电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R的滑片可移动的最大距离为18cm，滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度成正比。闭合开关S后，当滑片位于滑动变阻器R的中点时，滑动变阻器R的电功率为1.50W；将滑片移动一段距离后，滑动变阻器R的电功率变为2.94W，则滑动变阻器R的滑片移动的方向和距离可能为（ ）
A．向左移动7cm B．向左移动6cm
C．向右移动5cm D．向右移动4cm
11．（2023 岳阳）如图，电源电压为18V，小灯泡规格为“10V，10W”且不考虑灯丝电阻随温度变化，R1为定值电阻。R2为滑动变阻器，最大阻值为60Ω。甲、乙是同种电表，可供选择的电表为双量程电压表（量程分别为0～3V，0～15V）和电流表（量程分别为0～0.6A，0～3A）。闭合开关，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器R2，两表示数均有变化且小灯泡亮度发生改变。当小灯泡正常发光时，甲、乙两表示数之比为8：13。下列表述均正确且无遗漏的一组是（ ）
①甲、乙同为电流表
②R1阻值为5Ω
③调节R2，通过R2最小的电流为0.24A
④调节R2，小灯泡的最小功率为3.6W
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
12．（2023 泰州）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样，电流表选用“0～0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光。已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（ ）
A．滑动变阻器阻值的变化范围为5～20Ω B．定值电阻的阻值为20Ω
C．电流表示数变化的范围为0.225～0.3A D．小灯泡的最小功率为0.675W
13．（2023 兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，R0：RL＝1：2，先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I1，电路的总功率为P1；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，电路的总功率为P2。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。下列说法中正确的是（ ）
A．P1：P2＝2：3
B．电源电压为12V
C．电路的最大功率为24.3W
D．滑动变阻器的最大电阻为20Ω
14．（2023 遂宁）如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．R1的阻值为25Ω
C．电路总功率的最大变化量为10.8W
D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω
15．（2023 大庆）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．当水位升高时，电压表的示数减小
B．该电路工作时总功率最小值为0.3W
C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm
D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V
16．（2023 眉山）如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V 2.4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“40Ω 2A”字样，R1是定值电阻，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S1、S2，断开开关S3，小灯泡L恰好正常发光。将R2的滑片P移至最右端，闭合开关S3，断开开关S1、S2，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1；向左移动滑片P至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2。已知U1：U2＝2：3，P1：P2＝8：9。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．定值电阻R1的阻值是10Ω
C．保障电路元件安全的前提下，电路最小电功率为0.8W
D．保障电路元件安全的前提下，当滑动变阻器R2连入电路的阻值为30Ω时，电路的总功率最大
【题型3 焦耳定律的计算及其应用】
17．（2023 仙桃）某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温挡
C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量为600J
D．加热100g水，水温由25℃升高到35℃，水吸收的热量为420J
18．（2023 泰安）如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，断开开关S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻R1在10s内产生的热量为Q。下列说法中（ ）
①U＝6V ②R2′＝4Ω ③P＝1.35W ④Q＝27J
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①③正确 D．只有②③④正确
19．（2023 广安）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中、R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（ ）
A．定值电阻R2为10Ω
B．电源电压为12V
C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V
D．滑片P置于b 端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J
20．（2023 南充）如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9：4
C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1：2
D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1：2
【题型4 家庭电路的组成与连接】
21．（2023 南充）如图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接不正确的是（ ）
A．带开关的灯泡 B．双孔插座
C．空气开关 D．三孔插座
22．（2023 牡丹江）小明设计了一种照明电路图，用两个开关控制一盏灯，闭合任意一个开关，灯都能发光。下列电路图中，既符合上述设计，又符合安全用电要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【题型5 测电笔的使用】
23．（2023 菏泽）如图甲为某家庭电路的部分电路，下列说法正确的是（ ）
A．控制照明灯的开关应接在图中的b处
B．保险丝熔断后，可以临时用一段铜线代替
C．用电器的功率越大，电能表记录的数字一定越大
D．使用验电笔检测的正确方式如图乙所示
24．（2023 重庆）关于电与磁的知识，以下说法正确的是（ ）
A．摩擦起电过程，创造了电荷
B．螺线管通电时，周围存在着磁场
C．测电笔使用时，手不能接触笔尾的金属体
D．灯泡未通电时，它两端电压为零其电阻也为零
【题型6 安全用电原则】
25．（2023 内蒙古）“安全用电，珍爱生命”是每个公民应有的意识，下列遵守安全用电原则的是（ ）
A．在输电线上晾衣服
B．发现有人触电立即切断电源
C．用湿抹布擦拭正在发光的电灯
D．使用绝缘皮破损的手机充电线
26．（2023 邵阳）下列关于家庭电路和安全用电的说法或做法中，正确的是（ ）
A．湿手触摸开关
B．家庭电路中电流过大的原因一定是发生短路
C．导线的绝缘皮破损后，应立即断电维修
D．更换灯泡或搬动电器前，不需断开电源开关
27．（2023 陕西）下列有关家庭电路和安全用电的说法正确的是（ ）
A．各用电器并联接入电路
B．空气开关“跳闸”，一定是电路发生短路造成的
C．电灯的开关接在零线和灯泡之间
D．带有金属外壳的大功率用电器使用两线插座
28．（2023 德阳）“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的安全意识。下列涉及物理知识的安全问题说法正确的是（ ）
A．公路上汽车行驶时，后车必须与前车保持安全距离
B．无论手的干湿都可以摸与电源相连的灯具
C．低于100℃的水都可以直接饮用
D．火车站站台设有一条黄色安全线，火车进站时，候车乘客可以站在安全黄线以内，只要不接触火车就行
29．（2023 娄底）“珍爱生命，安全用电”，下列操作正确的是（ ）
A．小明用正在滴水的手打开台灯
B．更换灯泡，搬动电器应先切断电源
C．家用冰箱三孔插头损坏了，换成两孔插头，只要冰箱能使用也无大碍
D．空气开关跳闸后，立即将其合上继续使用
30．（2023 成都）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路中，电流过大一定是短路造成的
B．控制电灯的开关，应接在零线上
C．检修电路时，应先切断电源
D．电路起火，可用水扑灭
【题型7 】
31．（2023 黄冈）下列关于电与磁的说法正确的是（ ）
A．图甲：磁感线是真实存在的，小磁针的北极指向地理的北极
B．图乙：铁钉上端是电磁铁的N极，P向左移能吸引更多铁钉
C．图丙：只对调磁极，线圈的转动方向不会发生改变
D．图丁：闭合开关，导体ab竖直向上运动，电流表指针偏转
32．（2023 宿迁）图中是小明制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（ ）
A．利用电磁感应原理工作
B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力
C．将电能转化为机械能
D．增大线圈中的电流可改变转动方向
33．（2023 临沂）2023年5月18日，第七届世界智能大会在天津拉开帷幕，我国自主研发的电力组塔机器人展示了自主攀爬越障等一系列施工作业。机器人灵活的动作均是由电动机带动的，下列实验，能说明电动机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
34．（2023 内江）下列装置与电动机的原理相同的是（ ）
A．导线通电时小磁针转动
B．通电时电磁铁吸引大头针
C．金属棒在磁场中运动产生电流
D．在磁场中金属棒通电后运动
35．（2023 永州）洗衣机是家庭中常见的用电器，其主要部件是电动机，下列四个实验装置能够反映电动机的工作原理是（ ）
A． B．
C． D．
36．（2023 安徽）图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，OO′为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A．螺线管F端为N极，P端为N极
B．螺线管F端为S极，P端为S极
C．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动
D．若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
37．（2023 包头）如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是（ ）
A．断开开关，导体AB竖直上下运动
B．断开开关，导体AB水平左右运动
C．闭合开关，导体AB竖直上下运动
D．闭合开关，导体AB水平左右运动
38．（2023 哈尔滨）如图所示，有关磁与电的实验和应用，能体现发电机工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
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