天津市红桥区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-12欧姆定律（实验、计算）（有解析）考试试卷

天津市红桥区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-12欧姆定律（实验、计算）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、实验题
1．（2022·天津红桥·统考三模）某班的同学们准备测量电阻的阻值（其阻值约为300Ω），老师提供的器材有：两节干电池（电压约为3V且保持不变）、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器（“100Ω 2A”）、一只开关、若干导线。小明同学设计的实验电路如图所示，并要用此电路测量待测电阻的阻值。如果你认为上述方法可行，请你：
（1）画出电路图；
（2）写出主要实验步骤；
（3）推导出的表达式（用已知量和测得量表示）。
2．（2022·天津红桥·统考一模）在中考物理实验操作考试中，小红完成了伏安法测电阻实验，用到的器材有：电源（电压低于3V且不变），电流表、电压表各1只、滑动变阻器1只、待测电阻1只（约10Ω）、导线若干、开关1个。请完成以下问题：
（1）请你完成如图所示的实物连接。________
（2）闭合开关，发现电流表指针如图所示，造成这一现象的原因可能是_______。
A．滑动变阻器阻值过小 B．电阻R短路
C．电池电压过低 D．电流表正负接线柱接反
（3）排除故障，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置时，两表示数如图所示，则该次测得阻值为_______Ω。为了测量结果更准确，应改变电流电压多次测量求平均值。
（4）如果实验中电压表损坏，小红观察了滑动变阻器铭牌后，认为用余下的器材也能完成测量，设计电路如图所示，主要操作步骤如下：
①连接电路，将滑片移到B端，闭合开关，电流表示数为I1；
②再将滑片移到A端，电流表示数为I2；
③若滑动变阻器最大阻值为R0，则待测电阻R=___________（用字母表示）。
3．（2021·天津红桥·天津市第五十五中学校考三模）现有一个阻值为20Ω的定值电阻R0，一个电压约为15V的电源，一个量程为0~1A的电流表，一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验，测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值。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）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
单刀双掷开关简介小资料：实物图：符号：使用方法：单刀双掷开关由动端“刀”和不动端“1”“2”两个触点组成，使用时可将“刀”掷向“1”或“2”触点，起到双控的作用。
4．（2021·天津红桥·统考一模）现要测量阻值在左右的电阻的具体阻值，提供的实验器材如下：一节旧电池，待测电阻，两个开关和，导线若干。另外，还有可供再选择的一些器材：A．电流表A（量程：，） B．电压表V（量程：，） C．定值电阻（阻值：） D．定值电阻（阻值）
为进行较精确的测量，请你从A、B、C、D四个实验器材中再选择两个器材，并根据要求解答下列问题：
（1）选择的两个器材是___________；选择的电表量程是___________；
（2）画出实验电路图（不可拆改电路）；( )
（3）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；( )
（4）写出待测电阻的数学表达式（用已知量和测量量表示）。( )
5．（2020·天津红桥·统考一模）图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整 _____________
(2)闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示其读数为I= ______ A，则未知电阻R= _________ Ω。
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整
①闭合S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1
② ___________ ，用电压表测出电源的电压U
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式：Rx= ____________
6．（2020·天津红桥·统考三模）小明同学要测量某未知电阻的阻值（整个实验过程中电源电压保持不变）
（1）按照图甲电路图正确连接电路后，闭合开关，小明发现电流表无示数，但电压表示数很大．电路中出现的故障原因是____．
（2）排除故障后，电流表和电压表的示数如图乙所示，则R0=__Ω．接下来小明调整变阻器的滑片继续测量，这样做的目的是__________________．
（3）小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值，但发现电流表已经损坏．小华帮他设计另一个实验方案：利用图丙所示的电路，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，再__，记下电压表示数U2．则Rx=_______（表达式用测得的量与已知量表示）．
二、计算题
7．（2022·天津红桥·统考三模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A。求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R2的阻值。
8．（2022·天津红桥·统考一模）图为某同学实验时所用电路，电路中电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻R0为10Ω，电源电压为6V且保持不变，实验时操作正确并保证电路各器材安全，则在闭合开关后移动滑片Р的过程中，求：
（1）电阻R0的最大功率是多少？
（2）电压表的最小示数是多少？
（3）滑动变阻器的最小功率是多少？
9．（2022·天津红桥·统考一模）小红用如图所示电路测量未知电阻R2的阻值，实验时，闭合S、S1，电压表的示数是12V；闭合S、断开S1，电压表的示数是8V.已知电阻R1为40Ω，电源电压保持不变，求被测电阻R2的阻值.
10．（2021·天津红桥·天津市第五十五中学校考三模）如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W”字样．若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：
（1）小灯泡的额定电流；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值．
（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率．
11．（2021·天津红桥·统考二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻的阻值为当开关闭合、断开时，电流表示数为；当开关、均闭合时，电流表示数变为求：
（1）电源电压。
（2）电阻的阻值。
（3）当开关、均闭合时，电路消耗的总功率。
12．（2021·天津红桥·统考一模）如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，电阻R2的阻值为18Ω．当开关S闭合时，电压表示数为3V．求：
（1）电流表的示数I；
（2）电源两端的电压U．
13．（2020·天津红桥·统考一模）如图所示的电路中，电源电压恒为12V，R2的最大阻值为40Ω，根据表中的操作及记录，求：
(1)R1的阻值；
(2)在“S闭合，S1、S2断开”情况下，电阻R110min产生的热量；
(3)若S，S1，S2均闭合时灯L恰好正常发光，求小灯泡的额定功率。
开关情况 滑片P的位置 电流表A的示数
S闭合，S1、S2断开 位于中点 0.3A
S、S1、S2均闭合 位于最右端 0.8A
14．（2020·天津红桥·统考二模）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关 S1、S，断开 S2 时，电流表的示数为 0.4A．
（1） 求电源电压；
（2） 当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，求电流表的示数；
（3） 当闭合开关 S1、S2、S 时，通电 100s，求整个电路消耗的电能．
参考答案：
1．（1）；（2）见解析；（3）
【详解】（1）由实物电路图可知，电流从电源的正极流出依次经过电流表，开关，滑动变阻器，待测电阻到电源负极，电压表并联在待测电阻两端，如下图
（2）主要实验步骤：
①按电路图正确连接电路，闭合开关，保持滑片P在最左端，记下电压表的示数为；
②移动滑片P至最右端，记下电压表的示数为。
（3）闭合开关，保持滑片P在最左端，记下电压表的示数为，即待测电阻的两端电压为；当保持滑片P在最右端，记下电压表的示数为，即电源电压为。根据串联分压原理，滑片P在最左端时，滑动变阻器两端电压为-，在由串联电路中电流处处相等和欧姆定律得，此时电路中电流
所以待测电阻的表达式为
2． D 8
【详解】（1）[1]电源（电压低于3V且不变），电压表选用小量程并联在灯泡两端，电路中的最大电流
电流表串联在电路中，电路连接如下图所示
（2）[2]闭合开关，图中电流表指针反转，说明电流表正负接线柱接反了，故选D。
（3）[3]根据电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，根据电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.4V，则该次测得阻值为
（4）①[4]将滑片移到B端，滑变连入电路的电阻最大，此时电流表示数为I1，可得电源电压
②再将滑片移到A端时为R的简单电路，电流表示数为I2，可得电源电压
则待测电阻
3．（1） （2）见解析；（3）
【详解】（1）将电流表和已知电阻串联在干路上，将待测电路接在一个支路上，如下图所示：
（2）①按上图连接电路；
②将开关的刀掷向1，记下电流表的示数I1；
③将开关的刀掷向2，记下电流表的示数I2。
（3）在②中，由欧姆定律的变形公式，电源电压U=I1R0；在③中，两电阻串联，电流表测电路中的电流，由欧姆定律的变形公式，电路的总电阻
R=
根据电阻的串联，待测电阻的电阻
Rx=R-R0=
4． B、C 见解析
【详解】（1）[1][2]根据串联电阻分压特性进行实验，为进行较精确的测量，定值电阻与待测电阻大小应相当，且一节旧电池的电压小于，电压表应选择小量程即。
（2）[3]两电阻串联接入电路，电压表与定值电阻并联，一开关控制待测电阻的接入，实验电路图如图所示：
（3）[4]主要的实验步骤和需要测量的物理量：①按照电路图连接电路；②闭合开关，读出电压表的示数；③再闭合开关，读出电压表的示数。
（4）[5]根据实验步骤，闭合开关读出电压表的示数，此时
再闭合开关，待测电阻短路，读出电压表的示数，此时
联立可得待测电阻的数学表达式
5． 导线的一端接在变阻器上，另一端接在电阻R上 0.3 8 闭合S、S1
【详解】(1)[1]变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻器上端，另一端接在电阻R右端，如图所示。
(2)[2]读图可知，电流表的量程为0~0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A。
[3]由公式 得
(3)[4][5]实验步骤：
①闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
③因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压
U0=U﹣Ux=U﹣U1
因串联电路中各处的电流相等，所以
即
解得
6． 电阻R0断路 6 多次测量求平均值，减小实验误差 断开S1
【详解】（1）照图甲电路图正确连接电路后，闭合开关，小明发现电流表无示数，说明电路存在断路现象，电压表示数很大，说明电压表的两接线柱与电源两极相连，电压表与电源之间不存在断路，所以与电压表并联的电阻R0断路．
（2）由图乙所示可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V示数为2.4V，电阻阻值；小明调整变阻器的滑片继续测量的目的是：多次测量求平均值，减小实验误差．
（3）如图丙所示电路，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，再断开S1，记下电压表示数U2，开关S闭合、S1断开时，电路电流，电阻
7．（1）6V；（2）30Ω
【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等，由欧姆定律可得，电源的电压
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
（2）R2的阻值
答：（1）电源电压U为6V；
（2）电阻R2的阻值30Ω。
8．（1）0.9W；（2）1V；（3）0.5W
【详解】解：（1）由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，由P=I2R0可知，当电路中的电流最大时，R0的电功率最大，当电压表的示数U0=3V时，电路中的电流
电路中的最大电流为0.3A，则R0的最大电功率
P0大=I02R0=(0.3A)2×10Ω=0.9W
（2）根据串联电路分压原理可知，当滑动变阻器两端的电压最大，滑动变阻器接入电路的阻值最大（电路中的总电阻最大）时，定值电阻两端的电压最小，此时电路中的电流也最小，则电路中的电流
电压表的最小示数
U'=IR0=0.1A×10Ω=1V
（3）由以上计算可知，电路中的电流范围为0.1A~0.3A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压
UR=U-IR0=6V-I×10Ω
滑动变阻器消耗的电功率
滑动变阻器消耗的功率是关于电流的二次函数，在I=0.3A时滑动变阻器的功率最大，因电路中的电流范围为0.1A~0.3A，所以，当I=0.1A时，滑动变阻器消耗的电功率最小，则
PR小=0.9W-10Ω×(I-0.3A)2=0.9W-10Ω×(0.1A-0.3A)2=0.5W
答：（1）电阻R0的最大功率是0.9W；
（2）电压表的最小示数是1V；
（3）滑动变阻器的最小功率是0.5W。
9．20Ω
【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，当两个开关都闭合时，R2被短路，电路中只有R1，电压表测电源的电压；当开关S闭合、S1断开时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出的电流；利用欧姆定律求出R2的阻值．
【详解】当闭合S、S1时，R2处于短路状态，电路中只有R1，电压表测电源的电压，所以电源的电压U＝12V，
当闭合S、断开S1时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，
因为串联电路中各处的电流相等，
根据欧姆定律可得，电路中的电流：；
又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以R2两端的电压，
则根据欧姆定律可得，．
10．（1）0.5A（2）4Ω（3）0.75W
【详解】（1）．小灯泡标有“6V 3W”字样，说明灯泡的额定电压是6V，额定功率是3W，由P=UI知道，灯泡的额定电流是：
，
由欧姆定律，灯泡的电阻是：
；
（2）．根据题意知道，灯泡正常工作时电路中的电流是：
I=IL=0.5A，
由串联电路的分压特点知道，此时滑动变阻器两端的电压是：
U滑=U总-U=8V-6V=2V，
此时滑动变阻器R接入电路的阻值是：
；
（3）．当电压表示数为3V时，即灯泡两端的实际电压是3V，此时灯泡的实际功率是：
．
11．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）当开关S1闭合S2，断开时，电路为R1的简单电路，电源的电压
U=I1R1=0.3A
（2）当开关S1，S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A，R2===30
（3）当开关S1， S2均闭合时，电路消耗的总功率
P=UI=6V
答：（1）电源电压6V。（2）电阻的阻值30Ω。（3）当开关、均闭合时，电路消耗的总功率3W。
12．（1）0.5A（2）12V
【详解】（1）开关S闭合时，两电阻串联，电压表测量的是电阻R1两端的电压，电路中的电流II10.5A，即电流表示数为0.5A；
（2）根据欧姆定律可得，R2两端的电压U2IR20.5A×18Ω9V，则电源电压UU1U23V9V12V．
【点睛】（1）开关S闭合时，两电阻串联，电压表测量的是电阻R1两端的电压，根据I求出电流即可；（2）根据欧姆定律求出R2两端的电压，再根据串联分压特点求出电源电压．
13．(1)20Ω；(2)1080J；(3)6W
【详解】(1)S闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联，滑片P位于中点，R2接入电路的阻值为20Ω；可求出总电阻
所以
R1的阻值是20Ω。
(2)根据焦耳定律得到
电阻R110min产生的热量是1080J。
(3)当S、S1、S2均闭合时，灯L与R2并联，滑片P位于最右端，R2接入电路的阻值为40Ω。根据欧姆定律流经R2电流
根据并联电路的电流规律可知，流过灯L的电流
所以，灯泡的额定功率
小灯泡的额定功率是6W。
答：(1)R1的阻值是20Ω；(2)在“S闭合，S1、S2断开”情况下，电阻R110min产生的热量是1080J；(3)若S，S1，S2均闭合时灯L恰好正常发光，小灯泡的额定功率是6W。
14．（1）12V；（2）1.2A；（3）1920J．
【详解】（1）当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过的电流，由可得，电源电压：=0.4A×30Ω=12V；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，则电流表的示数：；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1、R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：=0.4A+1.2A=1.6A，通电100s整个电路消耗的电能：=12V×1.6A×100s=1920J．
试卷第1页，共3页
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