2024年天津市中考物理模拟题分类精选28.电学图像类计算（Word版附解析）

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A．电阻甲的电流与两端电压成反比
B．当电阻乙两端电压为1V时，其电阻值为0.4Ω
C．将甲和乙并联，若电路两端电压为2.5 V，则干路电流为0.5A
D．将甲和乙串联，若电路中电流为0.4A，则电路两端电压为3V
【答案】D
【详解】A．电阻甲的U-I关系图像是过原点的直线，所以电阻甲的电流与两端电压成正比，故A错误；
B．由图像可知，当电阻乙两端电压为1V时，其电流为0.4A，则电阻为
故B错误；
C．将甲和乙并联，若电路两端电压为2.5 V，根据并联电压规律可知，甲和乙的电压均为2.5V，由图像可知，甲乙的电流均为0.5A，则干路电流为
故C错误；
D．将甲和乙串联，若电路中电流为0.4A，根据串联电流规律，甲乙的电流均为0.4A，由图像可知，甲的电压为2V，乙的电压为1V，根据串联分压规律，电路两端电压为
故D正确。
（多选）13．（3分）（2024•宝坻区模拟）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3伏，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移动
【答案】CD
【解答】解：
A、研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变，由图乙知，电阻是变化的，故A错误；
B、由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）；
由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）：U＝IRx＝0.5A×5Ω＝……0.1A×25Ω＝2.5V，即电压表保持2.5伏不变，故B错误；
C、由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：
R滑1＝R总﹣R1＝﹣R1＝﹣5Ω＝1Ω；
由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：
R滑2＝R总′﹣R2＝﹣R2＝﹣25Ω＝5Ω；
所以，滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω，故C正确；
D、根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V）；
探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，故D正确。
故选：CD。
（多选）13．（3分）（2024•南开区一模）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光；在图乙中绘制出电流表与两电压表示数的图象。下列说法中正确的是（ ）
A．滑片在a点时的电阻为2.5Ω
B．小灯泡的额定电功率为4W
C．此过程中电路的最小总功率为3.6W
D．滑片在a点时，滑动变阻器与小灯泡的实际电功率之比为1：5
【答案】BCD
【解答】解：由电路图可知，变阻器R与灯泡L串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I＝0.3A，此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，即：UL＝UR，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得电源的电压：
U＝UL+UR＝2UR＝2IR＝2×0.3A×20Ω＝12V；
此时电路的总功率最小，则：P小＝UI＝12V×0.3A＝3.6W，故C正确；
（2）当滑片从最右端向左滑动到a点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，
由串联电路的分压特点可知，变阻器R两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，则图乙中向下弯曲的曲线是变阻器R的I﹣U图像，向上弯曲的曲线是灯泡的I﹣U图像；
当小灯泡恰好正常发光时，电路中的电流最大，
由图乙可知，灯泡正常发光时的电流I′＝0.4A，灯泡两端的电压UL′＝10V，
根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压UR′＝U﹣UL′＝12V﹣10V＝2V，
由I＝可得滑片在a点时变阻器的电阻为：
Ra＝＝＝5Ω，故A错误；
小灯泡的额定功率：
PL＝UL′I′＝10V×0.4A＝4W，故B正确；
滑片在a点时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比：＝＝＝＝，故D正确。
（多选）12．（3分）（2024•河北区一模）如图甲所示电源电压保持不变，闭合开关S，调节电阻箱，电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示，其中I0是电阻箱阻值为零时的电流，则下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R0阻值大小为
B．电阻箱两端电压随电流增大而增大
C．电路消耗的总功率最大值在数值上等于图形S3与S4的面积之和
D．电阻箱消耗的电功率最大值在数值上等于图形S1的面积
【答案】AD
【解答】解：A、电压表与定值电阻并联，测量的电压为R0两端的电压，由图乙可知，电阻箱阻值为零时，电源电压等于电压表的读数U0，欧姆定律可得，R0＝，故A正确；
B、由图甲可知，定值电阻和电阻箱串联，则有UR+U0′＝U电源＝U0；
由欧姆定律可知，定值电阻两端的电压U0′＝IR0，则UR＝U0﹣IR0，可见，随I的增大，UR减小，故B错误；
C、当电路中的总电流最大时，电路消耗的总功率最大，且P总＝U电源I总，依据题意可知，当电阻箱的阻值为零时，电路中的总电流最大为I0，所以电路消耗的总功率P总＝U0I0，在数值上对应图形中的总面积S＝S1+S2+S3+S4+S5，故C错误；
D、由欧姆定律可得，电路的总电流I＝，则电阻箱消耗的功率PR＝I2R＝；
可见当R＝R0时，PR有最大值，且PRmax＝，在数值上等于矩形的面积S1，故D正确。
故选：AD。
（多选）12．（3分）（2024•滨海新区一模）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端，电压表V1示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。其中Ua、Ub、Ia均为已知量，则下列判断正确的（ ）
A．定值电阻的阻值为
B．电压表V2的最大示数为Ub﹣Ua
C．电流表的最大示数为Ia
D．电路的最大总功率为UbIa
【答案】BC
【解答】解：
ACD、设定值电阻为R1，滑动变阻器为R2，由图可知R1与R2串联，电压表V1、V2分别测R1、R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
当变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端时，R2接入电路的电阻最小为0，变阻器的电压为0，电路中电流最大，电压表V1示数等于电源电压，即U＝Ub；
根据欧姆定律和图像知，定值电阻R1＝，故A错误；
电路的最大电流I＝＝Ia，故C正确；
电路的最大功率总功率为P＝UIb＝UbIa，故D错误；
BC、当R2的滑片P处于最右端时，R2接入电路的电阻最大，分得的电压最大，由乙图像可知，R1两端电压分别为Ua；
电压表V2的最大示数为U2大＝U﹣Ua＝Ub﹣Ua；故B正确。
故选：BC。
13．（多选）（2024南开区二模）如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图，图中电源电压恒为15V，电压表量程为“0～15V”，电流表量程为“0～0.6A”；定值电阻R0的规格是“20Ω0.5A”，起保护电路的作用；测力显示器是由电流表改装成的（电阻忽略不计），R是一种新型电子元件，其阻值R随压力F大小变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．R0允许消耗的最大功率是5W
B．电压表示数的变化范围是7.5V～10V
C．该测力计所能测量的最大压力是300N
D．适当增大R0的阻值可以增大该测力计的量程
【答案】ABD
【详解】A．由图可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端电压；当压力变大时，R电阻变小，电流变大，电流表量程为“0～0.6A”，R0的规格是“20Ω 0.5A”，所以电路中的最大电流为0.5A，当电流为0.5A时，R0消耗的最大功率为
.
故A正确；
B．当电流为0.5A时，电压表最大示数为
U0=I大R0=0.5A×20Ω=10V
由图乙可知，R的最大电阻为20Ω，当R电阻最大时，电压表示数最小，电流表示数为
电压表最小示数为
U0ʹ=I小R0=0.375A×20Ω=7.5V
所以电压表示数的变化范围是7.5～10V，故B正确；
C．当压力变大时，R电阻变小，电流变大，当电流为0.5A时，压力最大，R电阻最小，为
由图乙可知，此时压力是250N，则该测力计所能测量的最大压力是250N，故C错误；
D．适当增大R0的阻值，在电流一定时，R的阻值减小，由图乙可知，R电阻越小，压力越大，所以可以增大该测力计的量程，故D正确。
故选ABD。
7．（3分）（2024•红桥区二模）如图所示，关于下列图象的说法中，正确的是（ ）
A．图甲表示导体b的电阻小于导体a的电阻
B．图乙表示白炽灯钨丝的电阻随温度的变化关系
C．图丙表示电阻一定时，其实际电功率与电流平方的关系
D．图丁表示一定质量的水其比热容随温度的变化关系
答案：C【解答】解：
A、在图甲中，选相同的电压，比较通过的电流，通过a的电流大，所以a的电阻小、b的电阻大，故A错；
B、白炽灯钨丝的电阻随温度的升高而增大，而乙图表示电阻随温度的升高而减小，故B错；
C、由电功率P＝UI＝I2R可知，电阻一定时，其实际电功率与电流平方的关系；图丙反映了这一关系，故C正确；
D、比热容是物质的一种特性，其大小与物体的温度无关，而图丁说明比热容随温度升高而减小，故D错。
（多选）13．（3分）（2024•河北区二模）在如图甲的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，L是标有“6V 3.6W“字样的小灯泡。电流表量程为“0～3A”，电压表量程“0～15V”。当开关S和S1闭合，S2断开时，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，记录电压表和电流表示示数并描绘图像；保持开关S闭合，断开开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，再闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，直到小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数并描绘图像。图乙是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下，下列分析正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．定值电阻R1的阻值为15Ω
C．开关S和S1闭合，S2断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像①
D．当开关S和S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的阻值变化范围为2.5～20Ω
【解答】解：C、当开关S和S1闭合，S2断开时，定值电阻R1与变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压；
当变阻器滑片P从最右端移到最左端，电路中的电流为I，由欧姆定律和串联电路规律可得：
则R1两端的电压：U1＝I1R1＝IR1，
根据串联电路电压规律可得，变阻器两端的电压：U2＝U﹣U1＝U﹣IR1，
因为定值电阻R1与电源电压均为定值，所以U2＝U﹣IR1，
电压表示数与电路中电流的关系：U2＝U﹣IR1，为一次函数关系，函数图像为一直线，
由乙图可知图像①为一条直线，所以开关S和S1闭合，S2断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像①，
开关S和S2闭合，S1断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像②，故C正确；
AB、当开关S和S1闭合，S2断开时，
变阻器滑片在最右端，变阻器接入电阻最大，此时电路中的电流最小，
由图乙可知I总＝0.3A，电压表的示数：U21＝6V，变阻器的最大接入电阻：R2大＝＝＝20Ω，
则电源电压：U＝U2+U1＝U2+I总R1，即：U＝6V+0.3A×R1…………①，
变阻器滑片在最左端，变阻器接入电阻为0Ω，此时电路中的电流最大，
由图乙可知I′总＝0.9A，电压表的示数：U′2＝0V，
则电源电压：U＝U′2+U′1＝U′2+I′总R1，即：U＝0V+0.9A×R1…………②，
根据电源电压不变，联立①②解得，
电源电压：U＝9V，故A正确，
定值电阻的阻值：R1＝10Ω，B错误；
D、开关S和S1闭合，S2断开时，灯泡L与变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压；
小灯泡正常发光时，根据P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.6A，
此时根据电流表的量程0～3A和灯泡的额定电流可知电路中的最大电流：I大＝IL＝0.6A，
灯泡两端的电压为其额定电压，由串联电路电压规律可得，电路中的最大电流时，电压表的示数：U小＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V，
根据欧姆定律和串联电路规律可得，变阻器的最小接入电阻：R2小＝＝＝5Ω；
因为电压表的量程为0～15V，电源电压为9V，
变阻器的接入电阻最大时，因为灯泡的分压作用，电压表两端的电压小于电源电压9V，所以电压表安全；
因此可知，当开关S和S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的阻值变化范围为5～20Ω，故D错误。
故选：AC。
6．（3分）（2024•红桥区三模）如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图像，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．将它们串联接入电路，R1与R2两端电压之比为1：2
D．将它们并联接入电路，相同时间内，R1与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。
10．（3分）（2024•红桥区三模）如图甲为超声波加湿器，其内部湿度监测装置的简化电路如图乙。已知电源电压恒为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～0.2A，电压表的量程为0～9V．湿敏电阻R的阻值随湿度RH的变化关系如图丙，其最大阻值为120Ω（图象中未画出）。在保证电路安全工作的前提下，下列说法正确的是（ ）
A．湿度增大时，电压表示数变小
B．当湿度为60%时，电流表示数为0.1A
C．装置能监测湿度的最大值为80%
D．电路消耗的最大功率为3.6W
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由图丙可知，湿度RH越大时，湿敏电阻R的阻值越大，电路的总电阻越大，
由I＝可知，电路中的电流变小，R0两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；
（2）由图丙可知，当湿度为60%时，R＝70Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时电流表的示数：I＝＝＝0.12A，故B错误；
（3）当湿敏电阻R的阻值最大时，电压表的示数最大，则电压表的示数UR＝9V时装置监测的湿度最大，此时R0两端的电压：U0＝U﹣UR＝12V﹣9V＝3V，
此时电路的电流：I小＝＝＝0.1A，
湿敏电阻R的阻值：R大＝＝＝90Ω，
由图丙可知，装置能监测湿度的最大值为80%，故C正确；
（4）由电流表的量程可知，电路中的最大电流为0.2A，此时电路消耗的功率最大，
则P大＝UI大＝12V×0.2A＝2.4W，故D错误。
8. （2024武清区三模）甲、乙两灯的正常工作的电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的两端电压为U1，功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的两端电压为U2，功率为P2，已知R1+R2=26Ω，则以下说法正确的是（ ）
①电源电压U是9V
②电阻R1的阻值是5Ω
③将两灯串联时电路允许的最大总电压为6.6V
④电路中P1与P2的比值是5∶6
A. ①②B. ①③C. ①④D. ①③④
【答案】C
【解析】
【详解】①②由图像可知，甲灯正常发光，电流为0.5A，根据欧姆定律可得甲灯正常发光的电阻
灯乙正常发光，电流为0.3A，根据欧姆定律可得乙灯正常发光的电阻
当甲灯与R1串联，根据欧姆定律可得电路中的电流①
当乙灯与R2串联，根据欧姆定律可得电路中的电流②
已知R1+R2=26Ω③
将①②③式联立解得R1=6ΩR2=20ΩU=9V故①正确，②错误；
③由题意知，甲灯的额定电流为0.5A，乙灯的额定电流为0.3A，根据串联电路中电流处处相等，所以两灯串联时电路的最大电流为0.3A，由图像可知此时乙灯两端的电压为3V，甲灯两端的电压小于3V，则两灯串联时，电路允许的最大总电压U大=U甲′+U乙