《2026年江苏13大市中考名卷优选38套物理》

19 图甲是小华设计的天然气浓度测试仪，电源电压U恒为4 V，R为定值电阻，电压表量程为0～3 V，将电压表作为气体浓度的显示装置.气敏电阻$R_2$阻值与气体浓度的关系如图乙所示.当气体浓度增加时，$R_2$的阻值将减小，电压表的示数会增大.要求将电压表示数为1.5 V处标为气体浓度0.5％，电阻R的阻值应为12Ω.若长时间使用后，电源电压降低，则测量结果小于(填“大于”“小于”或“等于”)实际的气体浓度.

答案： 19 减小　增大　12　小于
解析:根据图乙可知，当气体浓度增加时，R $_{x}$ 的阻值将减小，电压表测量的是定值电阻R两端的电压，因为电路中的总电阻减小，根据欧姆定律，电路中的电流增大，所以R两端的电压U = IR增大，电压表的示数会增大。要求将电压表示数为1.5V处标为气体浓度0.5%，此时R $_{x}$ = 20Ω，它两端的电压为4V - 1.5V = 2.5V，电路中的电流为I = $\frac{U_{x}}{R_{x}}$ = $\frac{2.5V}{20\Omega}$ = 0.125A，定值电阻的阻值为R = $\frac{U_{R}}{I_{R}}$ = $\frac{1.5V}{0.125A}$ = 12Ω，若长时间使用后，电源电压降低，此时电路中的电流会偏小，根据U = IR知，则测量结果会小于实际的气体浓度。
Plus思路分析：本题考查的是欧姆定律的应用。（1）由图乙可知气敏电阻R $_{x}$ 的阻值与气体浓度的关系；（2）由图甲可知，R、R $_{x}$ 串联，电压表测量R两端的电压，当气敏电阻R $_{x}$ 的阻值减小时，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，R的阻值不变，根据欧姆定律R两端的电压增大，即电压表示数会增大；（3）由图乙可知，当气体浓度0.5%时气敏电阻R $_{x}$ 的阻值，根据串联电路的电压特点求出气敏电阻R $_{x}$ 两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据欧姆定律求出R的阻值；（4）若长时间使用后，电源电压降低，那么整个电路中的电流都会减小。由于电压表与定值电阻R并联，所以电压表的示数（即定值电阻R两端的电压）也会减小。但是，由于气敏电阻R $_{x}$ 的阻值并没有改变，而电压表的示数却减小了，那么根据我们之前的分析（电压表示数越大，气体浓度越高），电压表就会显示一个比实际气体浓度更低的值。因此，测量结果会小于实际的气体浓度。

20 如图所示是某电热水壶内部电加热器原理电路，它有“加热”和“保温”两挡，开关S断开，电水壶处于保温挡.已知该电热水壶处于“加热”挡，通电0.1 h可使标有1 200 imp/(kW·h)的电能表指示灯闪烁120次，则消耗的电能为0.1kW·h.电热水壶“保温”挡功率为100 W，则$R_2=$435.6$Ω$.

答案： 20 保温　0.1　435.6
解析:开关S断开时，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由P = $\frac{U^{2}}{R}$ 可知总功率最小，处于保温挡;S闭合时，只有R $_{1}$ 的简单电路，电路的总电阻最小，由P = $\frac{U^{2}}{R}$ 可知此时总功率最大，处于高温挡;消耗的电能W = $\frac{120}{1200}$ kW·h = 0.1kW·h，高温挡的功率P $_{高}$ = $\frac{W}{t}$ = $\frac{0.1kW·h}{0.1h}$ = 1kW = 1000W，R $_{1}$ 的阻值R $_{1}$ = $\frac{(220V)^{2}}{1000W}$ = 48.4Ω，保温挡时总电阻R = $\frac{(220V)^{2}}{100W}$ = 484Ω，R $_{2}$ 的阻值R $_{2}$ = R - R $_{1}$ = 484Ω - 48.4Ω = 435.6Ω。
Plus疑难突破：本题考查了串联电路的特点、电功率公式的应用以及挡位关系，综合性较强。分析电路，判断各挡位时电路的连接情况，根据P = $\frac{U^{2}}{R}$ 判断，若电路中的总电阻越大（如几个电阻串联，或单个电阻），电路总功率越低，挡位越低；若电路中的总电阻越小（如单个电阻，或几个电阻并联），电路的总功率越大，挡位越高。

21 如图甲所示，电源电压保持不变，$R_1$为定值电阻，$R_2$为滑动变阻器，电压表的量程均为0～15 V.闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大逐渐变小，得到电压表示数倒数与$R_2$接入电路的电阻阻值倒数的关系图像如图乙所示，由图中信息可知：能反映$V_2$表示数与$R_2$关系的图像是②(填“①”或“②”)；$R_2$的最大阻值是20Ω；$U_0=$18$V$；为保证电路安全，滑动变阻器接入电路电阻阻值最小为2Ω.

答案： 21 ②　20　18　2
解析:由图甲可知，该电路中定值电阻R $_{1}$ 与滑动变阻器R $_{2}$ 串联，电压表V $_{1}$ 测R $_{1}$ 两端电压，电压表V $_{2}$ 测R $_{2}$ 两端电压，当滑动变阻器阻值由最大逐渐减小时，电路中电流逐渐增大，则由U = IR可知，定值电阻两端电压增大，即V $_{1}$ 示数增大，则其倒数减小，即当 $\frac{1}{R_{2}}$ 增大时， $\frac{1}{U_{1}}$ 减小，则图中①为电压表V $_{1}$ 的变化图像，图中②为电压表V $_{2}$ 的变化图像。滑动变阻器最大时 $\frac{1}{R_{2}}$ = 0.05Ω $^{-1}$，则R $_{2}$ 最大阻值R $_{2}$ = 20Ω。由图乙可知，当两电压相等时为9V，根据串联电路电压的特点，则电源电压U = 9V + 9V = 18V，为保证电路安全，则两电压表示数均不能超过15V，由图乙可知，当滑动变阻器阻值最大时，R $_{1}$ 两端电压为6V，R $_{2}$ 两端电压为12V，不超量程，且根据分压原理可知，R $_{1}$ 的阻值为R $_{2}$ 最大阻值的一半，为10Ω，则当电压表V $_{1}$ 示数为15V时，此时电路电流I = $\frac{U_{1}}{R_{1}}$ = $\frac{15V}{10\Omega}$ = 1.5A，此时对应滑动变阻器的阻值为R $_{2}$ = $\frac{U_{2}}{I}$ = $\frac{18V - 15V}{1.5A}$ = 2Ω，所以为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值最小为2Ω。
Plus思路分析：本题主要考查电路的分析、欧姆定律及串联电路的分压规律的应用。（1）由图甲可知，R $_{1}$ 和R $_{2}$ 串联，电压表V $_{1}$ 测R $_{1}$ 两端的电压，电压表V $_{2}$ 测R $_{2}$ 两端的电压，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，其倒数最小，根据串联电路的分压规律和电压规律分析线，由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值的倒数最小时，滑动变阻器阻值最大，据此求出滑动变阻器的最大阻值；由图乙可知，两图线的交点即为R $_{1}$ 和R $_{2}$ 阻值相等时的电压表的倒数情况，由此求出R $_{1}$、R $_{2}$ 两端的电压，根据串联电路的电压规律求出电源电压；当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，由图乙确定出R $_{1}$ 两端的电压，再根据串联电路的电压规律求出R $_{2}$ 两端的电压，根据串联电路的分压规律可求出R $_{1}$ 的阻值；由图乙可知，当滑动变阻器阻值越大时，R $_{2}$ 的倒数越小，电压表V $_{2}$ 的示数的倒数也越小，所以当滑动变阻器部分断路时，此时电压表V $_{2}$ 测电源电压，据此确定U $_{0}$ 的值。（2）当电压表V $_{1}$ 的示数最大为15V时，根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，根据串联电路的电压规律求出此时R $_{2}$ 两端的最小电压，根据串联电路的分压规律可求出R $_{2}$ 的最小阻值，即可确定R $_{2}$ 接入电路的阻值范围。