2021年中考物理真題全國及解析：動態(tài)電路

2021年中考物理真題全國精選及解析：動態(tài)電路

1.（2021淄博）如圖所示，開關S閉合后，電路中變小的是（）

A.電路中的總電阻

B.電流表@的示數(shù)

C.電阻R,兩端的電壓

D.電路消耗的總功率

【答案】A

2.（2021自貢）如圖所示，是科技小組設計的監(jiān)測河水流速變化的裝置原理圖，機翼狀的

探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動滑動變阻器的滑片P上下移動，電源電壓保持不變。

閉合開關S,當水流的速度變大時（）

A.電壓表的示數(shù)變大

B.電流表的示數(shù)變小

C.電路消耗的總功率變小

D.電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)的比值變大

【答案】D

3.（2021自貢）如圖所示的電路中，電源電壓為12V。在a、6間接入燈“4V2W”，閉合

開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片P使燈L正常發(fā)光。斷開開關取下燈L,保持滑片P的位置

不變，在a、6間接燈L,“4V4W”后閉合開關（本題不考慮溫度對燈絲電阻的影響），

則正確的是（）

A.燈L正常發(fā)光

B.電壓表的示數(shù)保持4V不變

C.燈L的實際功率為1.44W

D.滑動變阻器接入電路的電阻為8Q

【答案】C

4.（2021杭州）如圖所示，閉合電磁鐵開關S,條形磁鐵靜止在水平桌面上。下列判斷正

A.條形磁鐵受到電磁鐵對其向左的作用力

B.條形磁鐵受到桌面對其向左的摩擦力

C.將滑動變阻器的滑片向右移動，條形磁鐵受到的摩擦力不變

D.若只改變電源的正負極，條形磁鐵受到的摩擦力變大

【答案】A

【解析】解：4由安培定則得，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向電磁

鐵右端為〃極，左側為S極，同名磁極相互排斥，所以條形磁鐵受到電磁鐵對其向左的作

用力，故4正確；

反條形磁鐵處于靜止狀態(tài)，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面對條

形磁鐵的水平向右的摩擦力為一對平衡力，故6錯誤；

C、將滑動變阻器的滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，

電路中的電流變小，電磁鐵的磁性變弱，排斥力變小，摩擦力和排斥力是一對平衡力，大

小相等，所以摩擦力變小，故C錯誤；

。、若只改變電源的正負極，電流的方向改變，大小不變，則電磁鐵的磁性不變，條形磁體

受到電磁鐵的吸引力大小等于原來的排斥力大小，此時吸引力與摩擦力是一對平衡力，大

小相等，則摩擦力不變，故〃錯誤。

5.（2021呼和浩特）在實際生活中電池本身是有電阻的，因此，實際的電池可以等效為

一個沒有電阻的理想電池和一個阻值一定的電阻串聯(lián)而成。在如圖甲所示電路中，電源由

幾個相同的鉛蓄電池組成（每節(jié)電壓為2V）。合上開關S,變阻器的滑片從A端滑到B端

的過程中，電路中的一些物理量的變化，如圖乙、丙、丁所示，圖乙表示電壓表示數(shù)與電

流表示數(shù)的關系；圖丙表示滑動變阻器的功率跟電壓表示數(shù)的關系；圖丁表示鉛蓄電池輸

出電能的效率n與變阻器接入電路電阻大小的關系，b點時n最大。不計電表、導線對電

路的影響，則下列結論錯誤的是

甲乙丙

A.電路中的最大電流為4A,變阻器消耗的最大電功率為6W

B.鉛蓄電池的節(jié)數(shù)為3節(jié)，每節(jié)鉛蓄電池的阻值為0.5。

C.變阻器的總電阻為L5Q

D.圖丙中a點對應的橫坐標為3V

【答案】CD

6.（2021自貢）如圖甲是身高測量儀，體檢者站在絕緣平臺上，能自動最示身高，電路原

理如圖乙，而為定值電阻，下列有關分析中正確的是（）

A.電流表示數(shù)顯示身高，身高越高示數(shù)越大

B.電壓表示數(shù)顯示身高，身高越高示數(shù)越大

C.身高越高，A消耗的電功率越小

D.身高越高，電路消耗的總功率越大

【答案】B

7.（2021遂寧）小偉為了監(jiān)測家人體重，設計了一個簡易體重計，電路如圖甲所示。已知：

電源電壓6V；定值電阻R°=6Q；R為壓敏電阻，其阻值與所受到的壓力關系如圖乙所示；

電壓表量程為0?3V,改裝后用于顯示被測人體重，分析題中信息可以得出（踏板重力不計）

A.體重越大，電壓表示數(shù)越小

B.電壓表2V刻度處應標為500N

C.該電路消耗的最小功率為3W

D.該體重計能測量的最大體重為600N

【答案】D

【解析】由圖象乙看出，體重越大，壓敏電阻R的阻值越小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點知

電壓表示數(shù)越大，A項錯誤；當電壓表示數(shù)為2V時，串聯(lián)電路中的電流I=」U=L2V=91A,

R06Q3

TJ4V

壓敏電阻R兩端的電壓UR=U-UO=6V-2V=4V,此時壓敏電阻R的阻值R=3=_^一=12Q,由

11A

3

圖象乙知此時壓力F=300N,故刻度處應標為300N,B項錯誤；電源電壓一定，當電路電阻

最大時，即壓敏電阻R最大為24Q,電路最小電流為：1*小=『^^=———=0.2A,

R最大+R。24。+6c

電路消耗的最小功率為P最小二UI最小=6VX0.2A=L2W,C項錯誤；當電壓表的示數(shù)最大為3V

時，電路電流最大，I*大=口穌=3Y=0.5A,壓敏電阻R兩端的電壓UR'=U-UO大=6V-3V=3V,

Ro6Q

/

IT3V

此時壓敏電阻R的阻值R'=*-=3二=6Q,由圖象乙知此時最大壓力F=600N,故D項正

I最大85A

確。

8.（2021遂寧）喜歡鉆研的小明，通過自己的觀察研究，畫出了家中電吹風的電路圖（如

圖）。他還想知道電熱絲的阻值，于是找來一個量程合適的電流表，將其與電吹風串聯(lián)后接

入家庭電路，當只閉合開關▲時吹冷風:再閉合另一開關吹熱風，與吹冷風時相比，電

流表的示數(shù)變化了4.4A,則電熱絲限值為▲

—WWVW——

----------?----------

S1

o220VK^—

【答案】S.50

【解析】由圖知，只閉合&時，只有電動機工作，此時吹冷風，電流表測量通過電動機的

電流IM；再閉合S2時，電動機和電熱絲同時工作，此時吹熱風，電流表測量通過電動機

和電熱絲并聯(lián)電路的電流L+IR,因電流表的示數(shù)變化了4.4A,則L=4.4A,電熱絲阻值

9.(2021自貢)有一種電熱水壺有“燒水”和“保溫”兩個擋，如右圖所示是其內部簡化

電路圖，已知向=44。，花=1056。，當S接1時，電熱水壺處于(選填“燒水”或“保

溫”檔，當S接2時，通電2min該電熱水壺產生的熱量是J。

&R,

~~CZ3—t-]

1

S,?

2

----?220V?-----

【答案】①.保溫②.1.32X1O5

10.(2021赤峰)中國的廚藝最講究“火候”二字，圖甲所示的智能蛋糕機就是采用智能化

技術控制制作過程不同時間段的溫度，制作出口感好、營養(yǎng)價值高的蛋糕。該蛋糕機的部

分參數(shù)如下表所示。

U.-220V

額定功率"中溫440高溫880

(1)求該蛋糕機正常工作時中溫擋和高溫擋的電流之比。

(2)求該蛋糕機正常工作處于中溫檔時電路的總電阻。

(3)小明課下查得其實際工作的簡化電路圖如圖乙所示,Si為單刀開關,S?為單刀多擲開關，

Ri、Rz為電加熱絲。請判斷蛋糕機處于高溫、中溫、低溫擋時開關Si、Sz所處的狀杰；并計

算該蛋糕機低溫擋的額定功率。

【答案】1：2110QS1閉合，S2接2時，蛋糕機處于高溫檔；S1閉合，$2接1或

3時，蛋糕機處于中溫檔；S1斷開，S2接3時，蛋糕機處于低溫檔；220W

11.(2021呼和浩特)如圖所示電路，已知電源電壓為6V并保持不變，阻值為4Q的定

值電阻，滑動變阻器的最大電阻為10。，變阻器的總匝數(shù)為N。貝!|：

HPAAAAAAAAAAA/~~

RnR

(1)變阻器允許通過的最大電流不得小于多少？

(2)要使變阻器滑片P移動過程中電路的電流最小變化值△1不大于電路電流的1/100,

則變阻器的匝數(shù)N不得小于多少？

【答案】(1)定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，當滑動變阻器連入阻值為0時，電路中的電流

最大，

由歐姆定律可得，電路最大電流：I=U/R°=6V/4Q=1.5A

(2)設變阻器連入電路的電阻為R',

LU,

則電路中的電流：七+R,

電流最小變化值對應于滑片p移過1匝，若變阻器滑片向右移過1匝，變阻器每

匝的電阻為AR,則電路中的電流：

,.U

1A~R。+F+AR

._U_q_UAR

△I.邛

T=(R+W+M)

空ARv_LR=R.

當R'=0時，1有最大值，（凡+即＞、1°°,而一N,

解得：N^99R/Ro=99X10Q/4Q=247.5

12.（2021遂寧）某校為改善學生生活條件，給學生宿舍安裝了100臺某品牌速熱式電熱水

器，該電熱水器銘牌標明：加熱功率4400W,保溫功率100W,水箱容積25L；內部結構如圖

甲所示，Ri、R2是水箱中加熱盤內的電熱絲。水箱放滿水后閉合開關Si開始加熱，當水溫升

高到401時，溫控開關S2自動切換到保溫狀態(tài)。同學們?yōu)榕宄撾姛崴餍阅?，做了?/p>

下探究，請你幫助完成：

（1）R2的阻值多大？

（2）如果每臺每天平均保溫20h,這100臺電熱水器在額定電壓下每天因保溫要浪費多少

kW?h的電能？

（3）善于觀察的張林發(fā)現(xiàn)，當他們寢室只有熱水器工作時，將一箱冷水加熱Imin,熱水器

顯示屏顯示水溫由209上升到221，同時本寢室的電能表（如圖乙）指示燈閃爍了80次,

則該電熱水器的效率多大？（P*=L0Xl（）3kg/m3c*=4.2X106/（kg?七）不考慮電阻

隨溫度變化）

【答案】(1)11。(2)200kW?h(3)87.5%

2

【解析】（1）當Sz接b時，處于加熱狀態(tài)，由P=JU知:

R

L的阻值為：R/容=部=皿

(2)由P=一知因保溫浪費的電能：W=Pt=O.lkWX100X20h=200kW?h

t

(3)Imin消耗電能：=3-6><107x80r=2.4xIO5J

總1200r

一箱水質量：m=P水V=l.OX103kg/m3X2.5X102m3=25kg

水吸收熱量：Q?=c*m(t-to)=4.2X103J/(kg*X：)X25kgX(22T-20T)

=2.1X1O6J

所以該電熱水器的效率為：〃=.==87.5%

13.(2021自貢)如圖甲是食堂為餐具消毒、烘干的保潔消毒柜，其內部電路如圖乙所示

為溫控開關，工為門控開關，月為石英加熱管。消毒柜的總功率為1250W,其中臭氧發(fā)

生器的功率為150W。求：

(1)正常工作時通過石英加熱管火的電流為多大？

(2)在貨架上放100kg的不銹鋼餐具，將其從26℃加熱到70℃,若電流產生的熱量有20%

損失，消毒柜石英加熱管需要正常工作多長時間？[C?=0.46X103J/(kg?℃)]

乙

【答案】(1)5A；(2)2300s

14.(2021杭州)如圖電路中，電源電壓恒為4.5V,燈泡規(guī)格是“3V0.75W”

(1)燈泡正常工作時，電壓表匕、嗔示數(shù)分別為多少？滑動變阻器接入的電阻為多少

(2)燈泡正常工作4分鐘，整個電路消耗的電能是多少？

【答案】解：(1)閉合開關，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表匕測燈泡兩端電壓,

電壓表瞑測滑動變阻器兩端的電壓，

燈泡正常工作時，燈泡兩端的電壓等于燈泡的額定電壓，所以電壓表匕的示數(shù)為3匕

串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，所以滑動變阻器兩端的電壓：UH=U-UL=4.5V-

3V=1.5匕即電壓表瞑的示數(shù)為1.5匕

燈泡正常工作時的電流：/=*=等=0.254,

串聯(lián)電路各處電流相等，由歐姆定律可得此時滑動變阻器接入電路的電阻：RH=*

6/2；

0.254

(2)燈泡正常工作4分鐘，整個電路消耗的電能：W=U"=4.5Ux0.254x4x60s=

270/。

答：(1)燈泡正常工作時，電壓表匕的示數(shù)為3K,電壓表唳的示數(shù)為1.5V,滑動變阻器接

入電路的電阻為6。；

(2)燈泡正常工作4分鐘，整個電路消耗的電能為2704

【解析】(1)閉合開關，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表匕測燈泡兩端電壓，電壓

表瞑測滑動變阻器兩端的電壓，燈泡正常工作時，燈泡兩端的電壓等于燈泡的額定電壓，

根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律計算滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)電功率公式的變形計算燈泡正常

工作時的電流，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點結合歐姆定律計算滑動變阻器接入電路的電阻；

(2)根據(jù)電功公式W=U〃計算燈泡正常工作4分鐘，整個電路消耗的電能。

15.(2021嘉興)學習了電學知識后，某科學興趣小組開展制作“電熱水壺”的項目化

學習【項目任務】制作一款電熱水壺。經過小組同學討論后確定電熱水壺的要求如下：

容積：1Z;

功能：。加熱：②保溫；

性能：能在7分鐘內將1/水從20匕加熱到100(不計熱量損失)。

【方案設計】為實現(xiàn)上述功能，同學們利用兩個不同阻值的電阻(R1<R2)進行設計，其中

方案一如圖所示。利用方案一中的器材，請將方案二的電路補充完整。

~o220Vo

方案一方案二

【器材選擇】若該壺是按照方案一設計的，根據(jù)項目任務中的性能要求，選擇的加熱電阻

限值最大為多少歐姆？[<?^=3

cm(t-t0),=4.2x10J/(kgV)]

【方案反思】有同學認為電器設計還應考慮使用安全，從安全角度提出一條設計建

議___________

【項目制作】

【答案】;選擇的加熱電阻阻值最大為60.5。；

在加熱的支路上增加一個溫度控制開關

【解析】解：【方案設計】

方案一，電路中兩電阻串聯(lián)，閉合開關S后，當開關Si閉合時，電路為用的簡單電路，電

路的電阻較小，電功率較大，為加熱狀態(tài)；當開關Si斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路的電阻較

大，電功率較小，為保溫狀態(tài);

轉換達到改變電路中電阻的大小，從而改變電熱水壺的電功率，以實現(xiàn)加熱和保溫功能

為了實現(xiàn)上述功能，還可以將兩電阻并聯(lián)，通過開關轉換實現(xiàn)，電路圖如圖所示

當閉合開關S時，為保溫狀態(tài)，再閉合S1為加熱狀態(tài)；

【器材選擇】

由題知，方案一中能在7分鐘內將1/水從20t7加熱到100匕，

水的質量：m=pV=lx103kg/m3x1x10-3m3=1kg,

3

水吸收的熱量：Q吸=cm(t-t0)=4.2x10J/(kgV)x1kgx(100V-20V)=

3.36x105/,

不計熱量損失，電熱水壺消耗的電能：w=Q刎

電熱水壺的加熱率：p=絲="=3.36X10S/=800卬

tt7x60s

由p=＜可得，/?=[=鬻=60.5。，

PP800W

即選擇的加熱電阻阻值最大為60.50；

【方案反思】

為了保證使用的安全，可以在加熱的支路上增加一個溫度控制開關，避免水加熱至沸騰后

仍持續(xù)加熱。

故答案為：【方案設計】見上圖；

【器材選擇】方案一，選擇的加熱電阻阻值最大60.50；

【方案反思】在加熱的支路上增加一個溫度控制開關。

16.(2021麗水)智能家居帶給我們健康、舒適的生活，如智能馬桶(圖甲)，某品牌智能馬

桶座圈的簡易加熱電路如圖乙所示，電阻心和凡是阻值恒定的電熱絲，單刀雙擲開關￡可

接a或6,再通過開關Si的通斷，實現(xiàn)“高、中、低”三種溫擋的調節(jié)，其中低溫擋的功率

為20瓦，電阻7?2為1210歐

(1)座圈加熱時，把電能轉化為能;

(2)當開關Si閉合、52接a時，該座圈的電路相當于下列選項中的

RiRi

-(=]—

Ri

-i---1—

q220Voq220Vo

BC

(3)1千瓦時的電能可供該座圈低溫擋工作多少小時？

(4)該座圈處于中溫擋工作時的電功率為多少？

【答案】內能C

【解析】解：(1)座圈加熱時，把電能轉化為內能;

(2)當開關Si閉合、＞接a時，兩電阻并聯(lián)。

圖4為Ri的簡單電路，圖8為兩電阻串聯(lián)的電路，圖C為兩電阻并聯(lián)的電路，故該座圈的

電路相當于下列選項中的C；

(3)1千瓦時的電能可供該座圈低溫擋工作的時間t=事=20xl0-3kw=50ft；

(4)當開關Si閉合、S2接a時，兩電阻并聯(lián)?？傠娮枳钚?，根據(jù)P=U/=9可知此時總功率

最大，為高溫擋

只閉合S1時，電路為R1的簡單電路，總電阻較小，根據(jù)P=U/=?可知此時總功率較大，

為中溫擋，

當開關S1閉合、Sz接6時，兩電阻串聯(lián)?？傠娮枳畲?，根據(jù)P=U/=?可知此時總功率最

小，為低溫擋

該座圈處于低溫擋時，電路的總電阻/?弟=聶==24200,則&=R單一&=

242012-1210/2=1210/2,

該座圈處于中溫擋工作時的電功率P盧湍需=40億

故答案為：（1）內；（2）C；（3）1千瓦時的電能可供該座圈低溫擋工作50小時；

（4）該座圈處于中溫擋工作時的電功率為40%

17.（2021寧波）夏天的紫外線較強，人們在戶外活動時間過長，會造成皮膚灼傷，甚至誘

發(fā)皮膚癌。小寧利用紫外光敏電阻對紫外線較靈敏的性質，設計了如圖所示電路。當戶外

紫外線增強到設定值時，力閉合，電動機轉動，遮陽棚上防紫外線的遮陽布展開。

（1）調試時發(fā)現(xiàn)，當戶外紫外線增強到設定值時，力仍未閉合。為了達到設計要求，需要把

滑動變器％的滑片尸向（填“左”或“右”）移動。

（2）從安全用電的角度分析，進戶線a應該是線。

【解析】解：（1）當戶外紫外線增強到設定值時，力仍未閉合，說明電磁鐵磁性過弱了，即

電路的電流過小了，這是由于電路的電阻過大導致的，所以應該減小電路中的電阻，即應

該將滑動變器Ri的滑片尸向右移動；

(2)從安全用電的角度分析，進戶線a應該是火線。

故答案為：(1)右；(2)火線。

18.(2021寧波)如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，燈泡/上標有“6V2.4W”字樣,

其燈絲電阻隨溫度的升高而增大；曲、OB、勿是三條阻值不同且不變、粗細均勻的金屬絲(

同一條金屬絲的阻值與其長度成正比)。閉合開關S,當滑片尸從4點滑到。點過程中，電

流表示數(shù)和燈泡L亮度均保持不變。

(1)求燈泡2正常發(fā)光時，通過燈泡/的電流大小。

(2)金屬絲OA的電阻凡=

(3)繼續(xù)滑動圖甲中滑片P