《2025年5年中考3年模拟物理湖南专版》

7.(2024邵阳模拟)在中学生科技创新大赛中,某参赛小组设计了一种测定风力大小的装置如图甲所示,迎风板与压敏电阻Rₓ连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化,其阻值Rₓ与风力F关系如图乙所示。电源电压恒为12V,定值电阻R为4Ω。
　(1)开关闭合后,无风时,电压表的示数是________V;
　(2)当风力增大时,电路中的电流________;(填变化情况)
　(3)如果电压表的读数范围为0~8V,该装置所能测量的最大风力为________N。
　　

答案： 答案　
(1)3　
(2)变大　
(3)500
解析　
(1)由图甲可知，R与Rₓ串联，电压表测R两端的电压，由图乙可知，当无风时，电阻Rₓ = 12Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流I = U/(R + Rₓ) = 12V/(4Ω + 12Ω) = 0.75A，电压表的示数Uₐ = IR = 0.75A×4Ω = 3V；
(2)由图乙可知，风力增大时，Rₓ的阻值减小，电路中的总电阻减小，电路中的电流变大；
(3)当所测风力最大时，Rₓ的阻值最小，电路中电流最大，则电压表的示数最大，即Uₐ′ = 8V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以Rₓ两端的电压Uₓ = U - Uₐ′ = 12V - 8V = 4V，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流I′ = Uₐ′/R = 8V/4Ω = 2A，则压敏电阻的阻值Rₓ′ = Uₓ/I′ = 4V/2A = 2Ω，由图乙可知，该装置所能测量的最大风力为500N。

8.(2024益阳模拟)如图所示,电源电压可调,灯泡L标有“12V　3.6W”的字样,滑动变阻器R₁标有“45Ω　1A”的字样,定值电阻R₂的阻值为15Ω。则灯泡L正常发光时的电流为________A。将电源电压调至15V,只闭合开关S₁,R₁允许接入电路的最小阻值为______Ω。调节电源电压,只闭合开关S₂,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,移动R₁滑片P的过程中,两个电表都能够达到满刻度,且电路安全,则此时电源电压的范围为____________。
　　　　　　

答案： 答案　0.3　10　20V~24V
解析　根据P = UI得灯泡L正常发光时的电流Iₗ = Pₗ/Uₗ = 3.6W/12V = 0.3A；将电源电压调至15V，只闭合开关S₁，灯泡L与滑动变阻器R₁串联，当灯泡L正常发光时电路中的电流最大，R₁接入电路的电阻最小，根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得U₁ = U - Uₗ = 15V - 12V = 3V，根据R = U/I可得滑动变阻器连入电路的最小阻值R₁₍最小₎ = U₁/Iₗ = 3V/0.3A = 10Ω；只闭合开关S₂，定值电阻R₂与滑动变阻器R₁串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据电流表的量程为0~0.6A可知：当电路中的电流I₍大₎ = 0.6A时，R₂两端的电压U₂ = I₍大₎R₂ = 0.6A×15Ω = 9V，已知电压表的量程为0~15V，则当电压表的示数达到最大值为15V时，由串联电路电流规律和欧姆定律可得，变阻器接入电路中的电阻R₍滑₎ = U₁₍大₎/I₍大₎ = 15V/0.6A = 25Ω＜45Ω，因在移动滑动变阻器滑片的过程中，两个电表先后均能达到满刻度，且电路安全工作，所以，电源的最大电压U₍大₎ = U₂ + U₁₍大₎ = 9V + 15V = 24V，当滑动变阻器的电阻全部连入电路且电压表示数达到最大值为15V时，电路中的电流I₍小₎ = U₁₍大₎/R₁ = 15V/45Ω = 1/3A，电源的最小电压U₍小₎ = I₍小₎(R₂ + R₁) = 1/3A×(15Ω + 45Ω) = 20V，则电源电压的范围为20V~24V。

9.(2024湖北武汉)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值为4Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω　0.5A”。
　　
　(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
　(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是________A。这位同学实验操作的不足之处是__________________。
　(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格。
　　|电压U/V|0.3|0.6|0.9|1.2|1.5|1.8|2.1|2.4|
　　|电流I/A|0.15|0.23|0.30|0.38| | | | |
分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压________。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成______次。

答案：
答案　
(1)如图所示
　　
(2)0.22　闭合开关前，没有将滑片移至滑动变阻器最大阻值处(最左端)　
(3)成正比　1
解析　
(1)该实验为串联电路，且注意电流表、电压表接线时“正入负出”；
(3)电路中电流最小时，滑动变阻器接入电路中电阻最大，为20Ω，定值电阻两端电压最小U₍min₎ = 3V/(20Ω + 4Ω)×4Ω = 0.5V，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，定值电阻两端电压最大为U₍max₎ = I₍max₎R = 0.5A×4Ω = 2V，所以剩余的四组实验，只有电压为1.8V时可以完成。