2020届中考物理（真题版）专项练习：开关类型的动态电路【含答案】.doc

开关类型的动态电路 1.（2019 孝感，6）如图所示，通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题，下列说法正确的是（  ） A．断开 S1 和 S3，闭合 S2 时，R1 和 R2 并联 B．断开 S1 和 S3，闭合 S2 时，电压表测量电源电压 C．断开 S2，闭合 S1 时 S3，R1 和 R2 串联 D．断开 S1，闭合 S2 时 S3，R2 被短路 2.(2019 绥化，22)图甲是灯 L 和电阻 R 的电流随电压变化的图象，将他们按图乙所示接入电路中。只闭合开关 S，小 灯泡的实际功率为 0.8W；再闭合开关 S1，电流表的示数变化了   A．若将 R 与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻 器串联后接到该电源（电源电压恒定）上，则滑动变阻器消耗的最大电功率是   W． 3.（2019 江西，16）如图所示，电源电压保持不变，S 掷到 1 时，小灯泡恰好正常发光。当 S 由 1 掷到 2 时，下列 说法正确的是 A. 电流表示数变小，小灯泡正常发光 B. 电压表示数不变，小灯泡发光暗淡 C. 电流表示数变小，电压表示数变小 D. 电压表示数不变，电流表示数变大 4.（2019 重庆 A 卷，8）具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功 能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为 10V，四段电热丝电阻均为 10Ω，防雾、除露、化霜所需加 热功率依次增大。下列说法正确的是 A.开关旋至“1”档，开启化霜功能 B.开启防雾功能，电路总电阻为 5Ω C.化霜与防雾电路的总功率之差为 15W D.从防雾到除露，电路总电流变化 1A 5.（2019 青岛，12）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中 R1 和 R2 是阻值不变的发热电阻；图乙是它的部 分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是 A.只闭合开关 S，加热器的功率为 990W B.开关 S 闭合，S1 由断开到闭合，电路中电流变大，R2 的功率变大 C.加热器在保温状态下工作 5min，产生 3.3×104J 的热量 D.电阻 R1 与 R2 的阻值之比为 1∶8 6.（2019 贵港，19）家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热 丝的阻值是_____Ω，正常工作吹热风 5min 电热丝产生的热量是_____J。 7.（2019 襄阳，26）如图所示,电源电压保持不变,电阻 R1=R2=R3=10Ω，若只使 R2、R3 并联接入电路,则应闭合开关 _____，此时电流表的示数为 I1:要使 R1,R2 串联,应断开开关 S1、S2 此时电流表的示数为 I2,则 I1：I2=_____。 8.（2019 福建，16）如图电路，电源电压恒定，R1＝12ΩR2＝6ΩR3 是定值电阻。闭合开关 S1，单刀双掷开关 S2 接 a 时电流表的示数为 0.6A，接 b 时电流表的示数可能为（  ） A．0.3 A B．0.6 A C．0.9 A D．1.2 A 9.（2019 黔东南，21）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。 10.(2019 济宁，)如图所示,电路中的电源电压不变。只用一根导线连接 b、c 时,电阻 R 上的电压为 9.6V,通过灯泡 L 的 电流为 0.2A;用一根导线连接 a、b,一根导线连接 c、d 时,电阻 R 与灯泡 L 的电功率之比为 1:4,灯泡 L 正常发光。求 (1)电阻 R 的阻值; (2)灯泡 L 的额定电压; (3)只用一根导线连接 c、d 时电路消耗的总功率 11.（2019 赤峰，23）同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器 材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知 R1＝10Ὡ，学生电源提供的电 压为 12V 且保持不变 R1、R2 电阻保持不变。 （1）开关 S1 闭合且开关 S2 接 a 时，电路的总功率为 21.6W。 ①此时 R1 与 R2   联； ②求：电路中总电流和 R2 阻值 （2）开关 S1 断开且开关 S2 接 b 时，求：10s 时间内电流通过整个电路做的功。 12.（2019 江西，22）如图所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌，暖奶器具有加 热、保温双重功能，当双触点开关连接触点 1 和 2 时为关闭状态，连接触点 2 和 3 时为保温状态，连接触点 3 和 4 时为加热状态(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为 40 ) (1)求电阻 R2 的阻值； (2)把 400g 牛奶从 20 加热到 40 ，求牛奶所吸收的热量【c 牛奶=4.0×103J/(kg· )】 (3)如图所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象，求暖奶器在加过程中的热效率.(结果保留到 ℃ ℃ ℃ ℃ 小数点后一位) 13.（2019 襄阳，26）如图所示,电源电压保持不变,小灯泡 L 上标有“6V、2W”字样,当 S1 和 S2 同时闭合时,电流表的 示数为 0.5A；当只闭合 S1 时,电压表的示数为 3V,此时 R1 消耗的功率为 0.4W。求: (1)小灯泡正常工作时的电阻值； (2)R1 的阻值。 14.（2019 盐城，25）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，其内部电路如图所示，R1 和 R2 均为电热丝，S1 是温度自动控制开关。高、低温挡的额定功率见下表。煮饭时，闭合开关 S，电饭锅正常工作 30min 消耗的电能为 0.44kW•h。求: （1）煮饭时通过 R1 的电流 （2）电热丝 R2 电阻 （3）30min 内 R2 消耗的电能 15.（2019 通辽，25）有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1 和 R2 均为电热丝。R1=88Ω，R2=22Ω。 （1）如何控制 S1 和 S2，使热水器处于高温挡； 的 （2）求低温挡正常工作 5min 电热丝产生的热量； （3）求中温挡正常工作时热水器的功率。 答案 1.（2019 孝感，6）如图所示，通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题，下列说法正确的是（  ） A．断开 S1 和 S3，闭合 S2 时，R1 和 R2 并联 B．断开 S1 和 S3，闭合 S2 时，电压表测量电源电压 C．断开 S2，闭合 S1 时 S3，R1 和 R2 串联 D．断开 S1，闭合 S2 时 S3，R2 被短路 【答案】D。 2.(2019 绥化，22)图甲是灯 L 和电阻 R 的电流随电压变化的图象，将他们按图乙所示接入电路中。只闭合开关 S，小 灯泡的实际功率为 0.8W；再闭合开关 S1，电流表的示数变化了   A．若将 R 与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻 器串联后接到该电源（电源电压恒定）上，则滑动变阻器消耗的最大电功率是   W． 【答案】0.2；0.1。 3.（2019 江西，16）如图所示，电源电压保持不变，S 掷到 1 时，小灯泡恰好正常发光。当 S 由 1 掷到 2 时，下列 说法正确的是 A. 电流表示数变小，小灯泡正常发光 B. 电压表示数不变，小灯泡发光暗淡 C. 电流表示数变小，电压表示数变小 D. 电压表示数不变，电流表示数变大 【答案】A 4.（2019 重庆 A 卷，8）具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功 能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为 10V，四段电热丝电阻均为 10Ω，防雾、除露、化霜所需加 热功率依次增大。下列说法正确的是 A.开关旋至“1”档，开启化霜功能 B.开启防雾功能，电路总电阻为 5Ω C.化霜与防雾电路的总功率之差为 15W D.从防雾到除露，电路总电流变化 1A 【答案】C 5.（2019 青岛，12）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中 R1 和 R2 是阻值不变的发热电阻；图乙是它的部 分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是 A.只闭合开关 S，加热器的功率为 990W B.开关 S 闭合，S1 由断开到闭合，电路中电流变大，R2 的功率变大 C.加热器在保温状态下工作 5min，产生 3.3×104J 的热量 D.电阻 R1 与 R2 的阻值之比为 1∶8 【答案】BC 6.（2019 贵港，19）家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热 丝的阻值是_____Ω，正常工作吹热风 5min 电热丝产生的热量是_____J。 【答案】 （1). 55 （2). 3×105 7.（2019 襄阳，26）如图所示,电源电压保持不变,电阻 R1=R2=R3=10Ω，若只使 R2、R3 并联接入电路,则应闭合开关 _____，此时电流表的示数为 I1:要使 R1,R2 串联,应断开开关 S1、S2 此时电流表的示数为 I2,则 I1：I2=_____。 【答案】(1). S1、S2(2). 4：1 8.（2019 福建，16）如图电路，电源电压恒定，R1＝12ΩR2＝6ΩR3 是定值电阻。闭合开关 S1，单刀双掷开关 S2 接 a 时电流表的示数为 0.6A，接 b 时电流表的示数可能为（  ） A．0.3 A B．0.6 A C．0.9 A D．1.2 A 【答案】C。 9.（2019 黔东南，21）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。 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 I＝ 可得，电源电压： U＝I1R1＝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： I2＝ ＝ ＝1.2A； （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： I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A， 通电 100s 整个电路消耗的电能： W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。 答：（1）电源电压为 12V； （2）当闭合开关 S2、S，断开 S1 时，电流表的示数为 1.2A； （3）当闭合开关 S1、S2、S 时，通电 100s，整个电路消耗的电能为 1920J。 10.(2019 济宁，)如图所示,电路中的电源电压不变。只用一根导线连接 b、c 时,电阻 R 上的电压为 9.6V,通过灯泡 L 的 电流为 0.2A;用一根导线连接 a、b,一根导线连接 c、d 时,电阻 R 与灯泡 L 的电功率之比为 1:4,灯泡 L 正常发光。求 (1)电阻 R 的阻值; (2)灯泡 L 的额定电压; (3)只用一根导线连接 c、d 时电路消耗的总功率 。）（）（：所以 常发光，只有小灯泡工作，且正，）（ 。率光，则小灯泡的额定功并联时，小灯泡正常发 ；电源电压： ；为串联时，灯泡两端电压 ； ；由于电压相等时， ；并联时， ）电阻解：（ 源 源额 源 W1212 V12 R UP消耗的 总耗的 电路时d、c只用一根 导用一根3 V12UU V12V4.2V6.9UUU V4.212A2.0IRU 12R R R I I P P 4:1P P的功率之比L与灯泡R电阻)2( ;48A2.0 V6.9 I UR1 2 L 2 L LL L L L R L R L R =Ω== == =+=+= =Ω×== Ω=∴ == = Ω=== 11.（2019 赤峰，23）同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器 材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知 R1＝10Ὡ，学生电源提供的电 压为 12V 且保持不变 R1、R2 电阻保持不变。 （1）开关 S1 闭合且开关 S2 接 a 时，电路的总功率为 21.6W。 ①此时 R1 与 R2   联； ②求：电路中总电流和 R2 阻值 （2）开关 S1 断开且开关 S2 接 b 时，求：10s 时间内电流通过整个电路做的功。 解：（1）由图知，开关 S1 闭合且开关 S2 接 a 时，R1、R2 并联， 根据 P＝UI 可得总电流： I＝ ＝ ＝1.8A， 通过 R1 的电流： I1＝ ＝ ＝1.2A， 因并联电路干路电流等于各支路电流之和， 所以通过 R2 的电流： I2＝I﹣I1＝1.8A﹣1.2A＝0.6A； 由 I＝ 可得，R2 的阻值： R2＝ ＝ ＝20Ω； （2）开关 S1 断开且开关 S2 接 b 时，R1、R2 串联， 则总电阻：R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω， 所以，10s 时间内电流通过整个电路做的功： W＝ t＝ ×10s＝48J。 答：（1）①并；②电路中总电流为 1.8A，R2 阻值为 20Ω； （2）10s 时间内电流通过整个电路做的功是 48J。 12.（2019 江西，22）如图所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌，暖奶器具有加 热、保温双重功能，当双触点开关连接触点 1 和 2 时为关闭状态，连接触点 2 和 3 时为保温状态，连接触点 3 和 4 时为加热状态(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为 40 ) (1)求电阻 R2 的阻值； (2)把 400g 牛奶从 20 加热到 40 ，求牛奶所吸收的热量【c 牛奶=4.0×103J/(kg· )】 (3)如图所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象，求暖奶器在加过程中的热效率.(结果保留到 小数点后一位) 解：（1）由题意可知，当 S 接“2、3”时，电路为 R1 的简单电路，调奶器处于保温状态； 当接“3、4”时，电路为 R1、R2 并联，奶器处于加热状态， 因电路中 总功率等于各用电器功率之和， 所以，R2 的电功率： P2=P 加热-P 保温=220W-20W=200W， 由 P= 可得，电阻 R2 的阻值： R2= = =242Ω； （2）牛奶从 20℃加热到 40 吸收的热量： Q=cm(t t0)= 4.0×103J/(kg·℃) 0.4kg (40 20 )= 3.2×104J; 的 ℃ ℃ ℃ ℃ 2U R 2 2 U P ( )2220V 200W ℃ - × × −℃ ℃ （3）由图像可知，加热时间为 t=200s，加热过程消耗的电能：W=Pt=220W 200s=44000J, 则暖奶器在加过程中的热效率： = 100 = 100 72.7％. 13.（2019 襄阳，26）如图所示,电源电压保持不变,小灯泡 L 上标有“6V、2W”字样,当 S1 和 S2 同时闭合时,电流表的 示数为 0.5A；当只闭合 S1 时,电压表的示数为 3V,此时 R1 消耗的功率为 0.4W。求: (1)小灯泡正常工作时的电阻值； (2)R1 的阻值。 解：（1）由 得，小灯泡正常工作时的电阻值： ； （2）当 S1 和 S2 同时闭合时，灯泡被短路，电路中只有 R1 工作，电路中的电流 --------①，当只闭合 S1 时，R1 和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，此时电路中的电流： ，此时 R1 消耗的功率： ------②，联立①②两式解得 R1=3.6Ω或 R1=10Ω。当 R1=3.6Ω时，电源电 压 ，不合题意，所以 R1=3.6Ω应舍去，即 R1 的阻值为 10Ω。 14.（2019 盐城，25）新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，其内部电路如图所示，R1 和 R2 均为电热丝，S1 是温度自动控制开关。高、低温挡的额定功率见下表。煮饭时，闭合开关 S，电饭锅正常工作 30min 消耗的电能为 0.44kW•h。求: （1）煮饭时通过 R1 的电流 （2）电热丝 R2 电阻的 × η Q W × % 43.2 10 J 44000J, × × % ≈ （3）30min 内 R2 消耗的电能 解：由电路图可知，当只闭合 S 时，只有 R1 电热丝发热，此时为低温档，功率为 P 低=440W，即 R1 工作时的功率 为 P R1=P 低=440W；当 S、S1 都闭合时，R1 与 R2 并联，共同发热，为高温档，功率为 P 高=1100W，即 R1 和 R2 的总 功率为 P 总=P 高=1100W。 （1）通过 R1 的电流为 I1= = =2A。 （2）电热丝 R2 的功率为 P R2=P 高-P R1=1100W-440W=660W，则 R2 的电阻为 R2= = ≈73.33Ω。 （3）电饭锅正常工作时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，不管是高温档还是低温档，R1 都工作，则 30min 内 R1 消耗的电能为 W1=P R1t=0.44kW×0.5h=0.22kW•h。因电饭锅消耗的总电能为 0.44kW•h，则 R2 消耗的电能为 W2=W-W1=0.44kW•h-0.22kW•h=0.22kW•h。 15.（2019 通辽，25）有一台热水器，内部简化电路如图所示，R1 和 R2 均为电热丝。R1=88Ω，R2=22Ω。 （1）如何控制 S1 和 S2，使热水器处于高温挡； （2）求低温挡正常工作 5min 电热丝产生的热量； （3）求中温挡正常工作时热水器的功率。 1RP U 440W 220V 2 2R U P 2220V 660W （ ） 答：（1）当闭合开关 s1，并将 s2 拨至位置 a 时，热水器处于高温档； （2）低温档正常工作 5min 内电热丝产生的热量为 1.32×105j； （3）中温档正常工作时热水器的功率为 550w。