中考物理《电路设计与原理图》专项练习题(含答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:_ __________1.某停车场有自动和人工两种抬杆放行方式。车辆自动识别装置识别车牌成功,自动闭合,付费成功自动闭合,电动机工作 ,抬杆放行;若识别车牌失败,无法闭合,则付费后利用人工闭合电动机工作,抬杆放行。下列电路设计符合此功能的是( )A. B. C. D. 2.张明同学发现,未戴头盔骑行“共享助力车”存在安全隐患。于是他设计以下改进方案:在头盔内加装遥控设备,控制下 列助力车工作电路中开关S2的通断。骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备 遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )A. B. C. D. 3.如图,在动车站的自动检票闸机口,乘客需刷身份证同时进行人脸识别,两个信息都符合后闸机门(电动机)才自动打开,可检票通过。身份 证和人脸识别系统相当于开关,信息符合后开关自动闭合,下列模拟电路中,符合上述要求的是( )A. B. C. D. 4.如图 所示的“电阻测量盒”,内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值电阻、开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待 测电阻的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出的阻值。设计的盒内电路图,其中不符合要求的是( ) A. B. C. . 5.计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器 滑片P左右移动,通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向左移动时( ) A. 电流表示数不变,电压表示数变小B. 电流表示数变大,电压表示数变大C. 电压表示数和电流表示数的比值变大D. 电压表示数和电流表示数的比值不变6.如图所示为多挡位加热 器的电路图,电热丝的电阻小于电热丝的电阻。闭合和时,对电路的分析正确的是( ) A. 和串联B. 两端的电压等于两端的电压C. 流过的电流小于流过的电流D. 如果断了,也不能工作7.党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养,组织科 技创新大赛,小明在比赛中制作了水位自动报警器,原理图如图所示。当水位达到金属块A时(一般的水都能导电),则( ) A. 两灯都亮 B. 只有红灯亮C. 只有绿灯亮D. 两灯都不亮8.下图为某同学设计的部分家庭电路示意图,其中电器元件连接错误的是()A. 双孔插 座B. 空气开关C. 三孔插座D. 带开关的灯泡9.如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱 (已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天路灯熄灭,夜晚路灯亮起。下列说法错误的是( )A. 电路工作时, 电磁铁上端为S极B. 给路灯供电的电源应接在a、b两端C. 控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮D. 路灯发光时把电能 全部转化为光能10.有一台家用电水壶,如下图所示是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种 功能的切换。电水壶加热功率为1000W,保温功率为44W。用此水壶加热初温20℃,体积为1L的水400秒刚好沸腾【忽略温度对电阻阻 值的影响,大气压为一个标准大气压,c水=4.2×103J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3】,则下面说法不正确的是( ) A. 旋转旋钮开关到“1”时,水壶处于保温档B. 水吸收的热量为3.36×105JC. 此热水器加热档的热效率为84%D. 在保温时,接入电路电阻的阻值为48.4Ω11.某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,其简化电路如图、部分参数如上表所示。同 时闭合开关S和,电炖盅处于高温挡。电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作___________h。 12.在综合实践活动课上,小龙同学 设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定,R1为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L 正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为__ _______Ω;若R2的滑片可任意滑动,为了保证灯泡的安全,电路中至少再串联一个________Ω的电阻。 13.人员密集的室内 场所,容易造成二氧化碳含量偏高,对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。为气敏电阻,其阻值随气体浓度的增大而减小,当室 内气体含量升高到一定浓度时,工作电路中的排风扇开始工作,把室内气体排出。回答下列问题: (1)在设计电路时要实现自动换气功能,排风 扇应连接在工作电路中的_________位置;(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作,以下几种改进方法正确的是_____ _____。A.增加电磁铁线圈匝数 B.控制电路中再串联一个电阻 C.把滑动变阻器的滑片向上移14.“创新”实验小组的 同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请 按要求用直线连接如图所示的电路元件。15.为测量某待测电阻的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。 (1)在连 接如图乙的电路时,开关S应处于________状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“A”或“B”)端;( 2)在如图乙所示的电路中,闭合开关,移动滑片,发现电压表示数为零,电流表有示数,经分析电路连接不完整,具体原因是________, 请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整;( )(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示 数为0.3A,则待测电阻的阻值为________Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是________;(4)某实验小组 实验时发现电压表已损坏,为测量的阻值,他们经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关、断开时电流 表读数为;同时闭合开关和时电流表读数为,则________(用R、和表示);(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电 路图还可以完成________实验。(至少填写一个实验名称)16.小明要测出一个电压约为30V的电源电压(电压保持不变),手边可供 选用的器材如下:待测电源;一块电压表(量程0~15V);一块电流表(量程0~0.6A);两个阻值已知的电阻,分别为R1(20Ω)和 R2(40Ω);一个开关及若干导线。请你合理选择器材,设计实验测出该电源的电压。要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要的实验步 骤和需要测量的物理量;(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)。17.学校兴趣小组为了制作1个简易的烘鞋器,他们从实验室 找到以下实验器材,保护电阻R0=10Ω,电压U=20V的学生电源,每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10米,为了截 取合适的长度,特设计如下电路图(忽略温度对电阻阻值的影响)。(1)当Rx两端电压为4V时,求电路中电流,Rx的电功率;(2)设Rx 两端电压为Ux,请写出此时通过Rx的电流Ix的表达式(用R0,U,Ux表示);(3)求截取多长的电热丝,Rx的功率最大。 18.如 图为某商场安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中,A为点光源,B为匀速运行的自动扶梯,电源的电压为6V,R为光敏电阻,R0为定值电 阻(R0=15Ω),R0两端接计数器。当点光源的光照射在光敏电阻上时,光敏电阻R=R0;当扶梯上有顾客通过,挡住由点光源射向光敏电 阻的光线时,R的电阻值就增大,计数器则计数一次。(1)若自动扶梯满载时,前、后相邻的两个顾客之间的距离均为45cm,自动扶梯运行的 速度为0.9m/s,第1次光源计数到第203次计数所用的时间是多少?(2)当自动扶梯载着顾客正常运行时,定值电阻R0消耗的最大功率 是多少? 参考答案1.某停车场有自动和人工两种抬杆放行方式。车辆自动识别装置识别车牌成功,自动闭合,付费成功自动闭合,电动机工作, 抬杆放行;若识别车牌失败,无法闭合,则付费后利用人工闭合电动机工作,抬杆放行。下列电路设计符合此功能的是( )A. B. C. D. 【答案】B2.张明同学发现,未戴头盔骑行“共享助力车”存在安全隐患。于是他设计以下改进方案:在头盔内加装遥控设备 ,控制下列助力车工作电路中开关S2的通断。骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内 遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )A. B. C. D. 【答案】A3.如图,在动车站的自动检票闸机口,乘客需刷身份证同时进行人脸识别,两个信息都符合后闸机门(电动机)才自动打开 ,可检票通过。身份证和人脸识别系统相当于开关,信息符合后开关自动闭合,下列模拟电路中,符合上述要求的是( )A. B. C. D. 【答案】A4.如图所示的“电阻测量盒”,内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值电阻、开关和电流表,并引出两根导线到盒 外。将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出的阻值。设计的盒内电路图,其中不符合要求的 是( ) A. B. C. . 【答案】D5.计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上 左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动,通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向左移动时( ) A. 电流表示数不变,电压表示数变小B. 电流表示数变大,电压表示数变大C. 电压表示数和电流表示数的比值变大D. 电压表示数和电流表 示数的比值不变【答案】A6.如图所示为多挡位加热器的电路图,电热丝的电阻小于电热丝的电阻。闭合和时,对电路的分析正确的是( ) A. 和串联B. 两端的电压等于两端的电压C. 流过的电流小于流过的电流D. 如果断了,也不能工作【答案】B7.党的二十大报告指出 “科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养,组织科技创新大赛,小明在比赛中制作了水位自动报警器,原理图如图所示。当水位达到 金属块A时(一般的水都能导电),则( ) A. 两灯都亮B. 只有红灯亮C. 只有绿灯亮D. 两灯都不亮【答案】B8.下图为某同 学设计的部分家庭电路示意图,其中电器元件连接错误的是()A. 双孔插座B. 空气开关C. 三孔插座D. 带开关的灯泡【答案】D9. 如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控 制路灯,白天路灯熄灭,夜晚路灯亮起。下列说法错误的是( )A. 电路工作时,电磁铁上端为S极B. 给路灯供电的电源应接在a、b两 端C. 控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮D. 路灯发光时把电能全部转化为光能【答案】D10.有一台家用电水壶,如下 图所示是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W,保 温功率为44W。用此水壶加热初温20℃,体积为1L的水400秒刚好沸腾【忽略温度对电阻阻值的影响,大气压为一个标准大气压,c水=4 .2×103J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3】,则下面说法不正确的是( ) A. 旋转旋钮开关到“1”时,水壶 处于保温档B. 水吸收的热量为3.36×105JC. 此热水器加热档的热效率为84%D. 在保温时,接入电路电阻的阻值为48.4Ω 【答案】D11.某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,其简化电路如图、部分参数如上表所示。同时闭合开关S和,电炖盅处于高温挡 。电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作___________h。 【答案】0.5【解析】根据题意可知,电炖盅高温功率为2000W,则 电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作时间为12.在综合实践活动课上,小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定,R1为定 值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2( 电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω;若R2的滑片可任意滑动,为了保证灯泡的 安全,电路中至少再串联一个________Ω的电阻。 【答案】 ①. 5 ②. 1.5【解析】由于R1为定值电阻,电流 与电压成正比,则电流与电压的图像是正比例函数图像,所以图乙中①②图像是灯泡和滑动变阻器的图像,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左 移动,则滑动变阻器的阻值减小,由串联分压可知,滑动变阻器的电压逐渐减小,灯泡两端电压逐渐增大,所以①为灯泡的图像,②为滑动变阻器的 图像,滑动滑片P,直至灯泡L正常发光,由①可知,灯泡电压增大至2.5V为止,所以小灯泡正常发光时的电压为2.5V,由图像①可知,灯 泡正常发光时的电流为0.5A,所以小灯泡正常发光时的电阻由于电源电压不变,所以滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,由乙图中数据可知, 电源电压③滑动变阻器R2的滑片P滑至灯泡正常发光时,由乙图中数据可知,电源电压④联合③④解得R=2.5Ω,U=4.5V若R2的滑片 可任意滑动,则滑动变阻器R2的滑片P滑至最左端时,滑动变阻器R2的阻值为0,灯泡正常发光的电流为0.5A,则需要串联一个电阻13. 人员密集的室内场所,容易造成二氧化碳含量偏高,对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。为气敏电阻,其阻值随气体浓度的增 大而减小,当室内气体含量升高到一定浓度时,工作电路中的排风扇开始工作,把室内气体排出。回答下列问题: (1)在设计电路时要实现自动 换气功能,排风扇应连接在工作电路中的_________位置;(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作,以下几种改进方法正确 的是__________。A.增加电磁铁线圈匝数 B.控制电路中再串联一个电阻 C.把滑动变阻器的滑片向上移【答案】 ①. AB或AD ②. AC【解析】(1)在设计电路时要实现自动换气功能,控制电路控制排风扇的通断,故排风扇应串联连接在工作 电路中,故排风扇应连接在工作电路中的AB或AD位置。(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作,可以增大电磁铁的磁性或者相同 电流的情况下,减小滑动变阻器的阻值,故增加电磁铁线圈匝数,或者把滑动变阻器R1的滑片向上移一些,故AC符合题意,B不符合题意。故选 AC。14.“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯 断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。【答案】【解析】从电源正极依次串联开关、灯泡以及电铃回到电源负极 ,然后将AB并联在电铃两端,如图所示:15.为测量某待测电阻的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。 (1)在 连接如图乙的电路时,开关S应处于________状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“A”或“B”)端; (2)在如图乙所示的电路中,闭合开关,移动滑片,发现电压表示数为零,电流表有示数,经分析电路连接不完整,具体原因是________ ,请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整;( )(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的 示数为0.3A,则待测电阻的阻值为________Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是________;(4)某实验小 组实验时发现电压表已损坏,为测量的阻值,他们经过讨论设计了如图丙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关、断开时电 流表读数为;同时闭合开关和时电流表读数为,则________(用R、和表示);(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的 电路图还可以完成________实验。(至少填写一个实验名称)【答案】 ①. 断开 ②. B ③. 电压表没有测量电阻 两端的电压 ④. ⑤. 5 ⑥. 减小实验误差 ⑦. ⑧. 探究电流与电压的关系【解析】(1)为了保护电路, 连接电路时,开关应处于断开状态。为了保护电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,由图可知,应将滑动变阻器的滑片置于B端。 (2)电压表没有连接进去测量电阻两端的电压,应并联在定值电阻的两端。如图所示: (3)由式子,待测电阻 进行了多次测量,目的是计算 电阻的平均值从而减小实验误差。(4)已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关、断开时电流表读数为,这时与R串联,所以电源电压 为 ……①闭合开关和时电流表读数为,这时电路中只有连接到电路中,所以……②由①②式子解得(5)在“伏安法测电阻”的实验中,为定值电 阻,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。若探究电流与电压的关系,应控制电阻的阻值不变,可以通过调节滑动变阻器改变两端的电压和 通过的电流,所以该电路能完成该实验。16.小明要测出一个电压约为30V的电源电压(电压保持不变),手边可供选用的器材如下:待测电源 ;一块电压表(量程0~15V);一块电流表(量程0~0.6A);两个阻值已知的电阻,分别为R1(20Ω)和R2(40Ω);一个开关 及若干导线。请你合理选择器材,设计实验测出该电源的电压。要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;( 3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)。【答案】(1) ;(2)①按照电路图连接电路②闭合开关S,读出电压表的示数;(3 )【解析】方法一:(1)利用串联电路电压特点和欧姆定律,设计如下图2 (2)①按照电路图连接电路;②闭合开关S,读出电压表的示数。 (3)根据串联电路电压特点知,电源电压再根据欧姆定律和串联电路电流特点知解得方法二:(1)利用串联电路电流特点和欧姆定律,设计如下 图3 (2)利用串联电路电流特点和欧姆定律,设计①按照电路图连接电路;②闭合开关S,读出电流表的示数I。(3)利用串联电路电压特点 和欧姆定律17.学校兴趣小组为了制作1个简易的烘鞋器,他们从实验室找到以下实验器材,保护电阻R0=10Ω,电压U=20V的学生电源 ,每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10米,为了截取合适的长度,特设计如下电路图(忽略温度对电阻阻值的影响)。(1 )当Rx两端电压为4V时,求电路中电流,Rx的电功率;(2)设Rx两端电压为Ux,请写出此时通过Rx的电流Ix的表达式(用R0,U ,Ux表示);(3)求截取多长的电热丝,Rx的功率最大。 【答案】(1)1.6A,6.4W;(2);(3)10cm【解析】解:(1 )两电阻串联,当Rx两端电压为4V时,根据串联电路电压的规律,R0两端电压为U0=U-Ux1=20V-4V=16V电路为串联电路, 故电流处处相等,则电路的电流为Rx的电功率为Px=Ux1I=4V×1.6A=6.4W(2)设Rx两端电压为Ux,根据串联电路电压的 规律,定值电阻的电压为U′0=U-Ux由欧姆定律和串联电路电流的规律,通过Rx的电流Ix的表达式为(3)根据串联电阻的规律及欧姆定 律,通过Rx的电流为Rx的功率为可知当时, Rx的功率最大,即Rx=10已知现有每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝 10m,故要取10厘米的电热丝,Rx的功率最大。答:(1)当Rx两端电压为4V时,电路中电流为1.6A,Rx的电功率为6.4W;( 2)通过Rx的电流Ix的表达式为;(3)截取10cm的电热丝,Rx的功率最大。18.如图为某商场安装的光敏电阻自动计数器的示意图。 其中,A为点光源,B为匀速运行的自动扶梯,电源的电压为6V,R为光敏电阻,R0为定值电阻(R0=15Ω),R0两端接计数器。当点光源的光照射在光敏电阻上时,光敏电阻R=R0;当扶梯上有顾客通过,挡住由点光源射向光敏电阻的光线时,R的电阻值就增大,计数器则计数一次。(1)若自动扶梯满载时,前、后相邻的两个顾客之间的距离均为45cm,自动扶梯运行的速度为0.9m/s,第1次光源计数到第203次计数所用的时间是多少?(2)当自动扶梯载着顾客正常运行时,定值电阻R0消耗的最大功率是多少? 【答案】(1)101s;(2)0.6W【解析】解:(1)第1次光源计数到第203次计数,计数器计数202次,根据可得,所用的时间为(2)当自动扶梯载着顾客正常运行时,根据可知,当通过R0的电流最大时,定值电阻R0消耗的功率最大。由于两电阻串联,通过两电阻的电流是相等的,根据欧姆定律可得,当电路的总电阻最小时,电路的电流最大,因此R最小时,电路的总电阻最小,而当点光源的光照射在光敏电阻上时,此时光敏电阻R的阻值最小,即为则根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,此时的电路电流为根据可得,定值电阻R0消耗的最大功率是答:(1)第1次光源计数到第203次计数所用的时间是101s;(2)当自动扶梯载着顾客正常运行时,定值电阻R0消耗的最大功率是0.6W。学科网(北京)股份有限公司 第 1 页 共 16 页zxxk.com学科网(北京)股份有限公司 |
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