2019中考科学考前冲刺之满分选择题系列专题43——电学计算问题(含答案解析)

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名称 2019中考科学考前冲刺之满分选择题系列专题43——电学计算问题(含答案解析)
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科目 科学
更新时间 2019-04-30 10:29:59

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电学计算问题
一、单选题
1. 如图,电源电压18 V且保持不变,电流表接“0~0.6 A”量程,电压表接“0~15 V”量程,灯泡上标有“6 V ,3 W”字样,灯丝电阻保持恒定不变,要求两电表示数均不超过量程,灯泡两端电压不能超过额定电压,下列说法正确的是(??? )
A.?滑动变阻器的滑片向左移动时,两电表的示数都将变大 B.?当电流表示数为0.4A时,电压表示数为12V C.?该电路的最大功率是10.8W D.?滑动变阻器允许调节的范围是24欧~6欧
2. 如图甲所示,当开关接a 时,移动滑动变阻器的滑片,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的U-I图像;当开关接b 时,同样根据测出的电流、电压值,画出了热敏电阻R1的U-I图像,如图乙所示。下列说法正确的是(??? )
A.?定值电阻R0阻值为100Ω B.?电阻R1的阻值随温度的增大而增大 C.?将R0、R1串联在6V电源两端时,R1的阻值为20Ω D.?将R0、R1并联在同一电源两端,调节电压使R0消耗的电功率为3.6W,则R1的功率为4.8W
3. 把“36V、10W”和“36V、20W”的两只灯泡串联起来接在36伏特的电路中,结果这两只灯泡都不能正常发光,对此下列说法中正确的是( ??)
A.?每只灯泡的额定功率都变小了 B.?每只灯泡的额定电压都变小了 C.?如果电路电压是72伏特,则这两只灯泡能正常发光 D.?电路电压无论多大,也不能使两灯同时正常发光
4. 如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,下列说法正确的是( ??)

A.电阻乙为定值电阻 B.当电阻甲两端电压为2V时,R甲=0.4Ω C.如图2所示,当开关闭合,电路电流为0.2A时,电路总电阻是15Ω D.如图3所示,当开关闭合,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
5. 如图是一个迷你音响实物图片如图甲和铭牌如图乙。对于该音响,下列说法正确的是(?? )

A.?锂电池工作时,将电能转化为化学能??????????????????B.?音响在 5 伏电压下正常工作 C.?音响正常工作时每秒消耗电能 5 焦?????????????????????D.?音响正常工作时电流是 0.6 安
6. 如图甲所示的电路中,R1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关 S 后,滑片 P 从 a 端移动到 b 端,电流表示数 I 与电压表示数 U 的变化关系如图乙所示, 则下列判断错误的是(???? )

A.?电源的电压为 6V????????????????????????????????????????????????B.?R2 消耗的电功率先变大后变小 C.?图乙中 C 点表示滑片位于中点时的状态??????????????D.?电路的最大总功率为 3.6W
7. 如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阳器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20然;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是(?? )
A.电源电压为14伏 B.滑动变阳器R的最大阻值为8欧 C.滑片在b端,电流表示数为0.75安 D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3
8. 标有“6V1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的两只灯泡串联起来,接在8V的电源两端,每个灯泡的电阻及实际功率约为(?? )
A.?24Ω0.67W????????????????????????B.?20Ω0.8W????????????????????????C.?24Ω0.96W????????????????????????D.?20Ω0.67W
9. 如图甲电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表和电压表示数关系如图乙所示。在这一过程中(?? )
A.?电路总功率的最小值为1.8瓦???????????????????????????????B.?电路总功率的最大值为5.4瓦 C.?R1电功率的最小值为1.35瓦????????????????????????????????D.?R1电功率的变化量为4.05瓦
10. 如图甲所示的电路中,R1 为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A.?电源的电压为6V?????????????????????????????????????????????????B.?电路的最大总功率为3.6W C.?R2消耗的电功率先变大后变小????????????????????????????D.?图乙中C点表示滑片P位于中点时的状态
11. 如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列结论正确的是( ??)
A.电源电压为12V B.电路消耗的总功率最大值为24 W C.滑动变阻器的最大阻值可能为20Ω D.滑片在a点时,10s内电阻R2消耗的电能为240 J
12. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。根据图象信息,下列判断不正确的是( ???)
A.?R0的阻值是10Ω??????????????????????????????????????????????????B.?电源电压为14V C.?滑动变阻器的最大阻值是70Ω?????????????????????????????D.?滑片P移动中,电路中的最小电流为0.2A
13. 图乙是图甲所示电子秤的工作原理图。电子秤的示数表是由电流表改装的,R1是一根长6厘米、阻值15欧的均匀电阻丝。滑片P在口端时,电流表示数为0.15安:在b端时,电流表示数为0.6安。弹簧C受到压力F与压缩量△L的关系如图丙所示。挂钩的重力不计,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端。电路中电源电压不变。下列判断正确的是(?? )
A.?R2阻值为6欧? B.?电源电压为6伏 C.?当电子秤示数为2千克时,电路中的电流为0.3安 D.?当电子秤示数为4千克时,电路中的电流为0.3安
14. 如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,灯L1、L2分别标有“6V,6W”、“6V,1.2W”字样。忽略温度对灯丝电阻的影响。当S与a接触时,电流表示数为0.3A,R0消耗的电功率为P1;当S与b接触时,R0消耗的电功率为P2;已知P1:P2=9:1.下列说法不正确的是(?? )
A.?L1 , L2的电阻之比为1:5?????????????????????????????????B.?电源电压为3.6V C.?定值电阻R0的阻值为6 ????????????????????????????????????D.?S分别与a,b接触时,电路的总功率之比为3:2
15. 如图甲所示,电源电压U0保持不变,滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比;开关闭合前,滑动变阻器的滑片P在最右端,闭合开关后,滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有示数,这是由于变阻器出现了一定的故障。电压表示数U、电流表示数I与距离x的关系图像如图乙、图丙所示,下列分析正确的是(?? )
A.?x在0~6厘米内,滑动变阻器出现的故障是变阻器上的电阻丝发生了短路 B.?U0为15伏,定值电阻R1为4欧 C.?该滑动变阻器在不出现故障的情况下,则最大电阻应为30欧 D.?若电压表示数U=6伏,则x=24厘米,R1消耗的电功率为4.5瓦
16. 如图所示,电源电压保持 6V 不变,电流表的量程为 0 ~ 0.6A,电压表的量程为 0 ~ 3V,定值电阻 R1 的规格为“10 ?0.5A”,滑 动变阻器 R2 的规格为“20 ?1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(?? )
A.?变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为?2 Ω~?20 Ω B.?电流表示数允许的变化范围为 0.2A~ 0.5A C.?电阻R1消耗功率允许的变化范围为?0.4W~ 0.9W D.?电路消耗总功率允许的变化范围为 1.2W~ 3W
17. 小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A.滑动变阻器的规格为“20Ω lA”,灯泡标有“2.5V? 1.25W”字样.若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法中正确的是(? ???)
A.?滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20Ω??????B.?电流表示数的变化范围是0~1A C.?灯泡的最小功率是1.25W????????????????????????????????????D.?该电路的最大功率是2.25W
18. 如图所示的电路中,电源电压为20伏,定值电阻R为20欧,滑动变阻器标有“30 Ω 1 A”字样,电压表选用的量程是0~15伏,在该电路正常使用的情况下,则(?? )
A.?电路消耗的最大功率为20瓦????????????????????????????????B.?电路消耗的最小功率为8瓦 C.?电压表的最小示数为5伏?????????????????????????????????????D.?滑动变阻器接入电路的最小阻值为10欧
19. 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0.5伏不变 C.?滑动变阻器阻值变化范围为1欧~5欧??????????????????D.?将Rx从5欧换成10欧后,应将滑片P向左移
20. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧.闭合开关S,电流表Al的示数为0.3安,电流表A的示数为0.5安。则通过电阻R2的电流和电源电压为(?? )
A.?0.2安 2伏??????????????????????????B.?0.2安 3伏??????????????????????????C.?0.7安 3伏??????????????????????????D.?0.7安 5伏
21. 如图所示,A1和A2是完全相同的两个电流表,都有3安和0.6安两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则(?? )
A.?R1∶R2=1∶5?????????????????B.?R1∶R2=5∶1?????????????????C.?R1∶R2=1∶4?????????????????D.?R1∶R2=4∶1
22. 用同种材料制成两段长度相等,横截面积不同的圆柱形导体,A比B的横截面积大,如图,将它们串联在电路中,通过的电流关系以及两端的电压关系是(?? )
A.?IA>IB UA>UB??????????????????B.?IA<IB UA<UB??????????????????C.?IA=IB UA<UB??????????????????D.?无法确定
23. 如图,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比为3∶5,电流表示数为1安,若将电压表V1换成电流表A1 , 则A1示数为2安,那么,L1和L3的阻值之比为(?? )
A.?3∶5?????????????????????????????????????B.?5∶3?????????????????????????????????????C.?3∶1?????????????????????????????????????D.?1∶3
24. 如图所示,将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置,则电压表的示数由8伏变为6伏,电流表示数相应由0.4安变为0.6安,那么定值电阻R0的电功率改变量为(不计温度对电阻的影响,电源电压保持不变)(?? )
A.?12瓦??????????????????????????????????????B.?4瓦??????????????????????????????????????C.?8瓦??????????????????????????????????????D.?2瓦
25. 现有“6 V 3 W”的灯泡L1和“6 V 6 W”的灯泡L2 , 将它们接入电路中,不考虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的说法正确的是(?? )
A.?串联后接到12 V电源的两端,两灯均能正常发光??????B.?串联工作时,L1和L2两端的电压之比为1∶2 C.?并联工作时,L1和L2中的电流之比为2∶1???????????D.?并联工作时,L1和L2的功率之比为1∶2
26. 如图所示的电路中,电源两端电压为 6V 且保持不变,定值电阻R1 的阻值为 10?,滑动变阻器 R2 的最大阻值为 20?,电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表接入电路的量程(0~0.6)A。闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动,直至某一电表的指针达到满偏。有关变化下列说法正确的是( ???)
①电压表的示数变大,电流表的示数变大?? ②电流表的示数变化范围为 0.2A~0.6A
③电压表的示数变化范围为 2V~6V?? ④R2 阻值变化范围为 20 ?~10 ?
⑤指针达到满偏的是电流表
A.?只有②⑤正确????????????????????B.??只有③④正确????????????????????C.?? 只有①④正确????????????????????D.??都正确
27. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5安,电压表的示数为6伏;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3安,则正确的是(?? )
A.?R1=8欧???????????????????????????B.?R2=8欧???????????????????????????C.?R1=20欧???????????????????????????D.?R2=20欧
28. 图甲是某物理兴趣小组设计的电子测力计。图中电源电压恒为4.5伏,定值电阻R0=10欧,电压表量程为0~3伏,当人站在平台上向下拉拉杆时,弹簧被拉长,引起滑动变阻器Rx的阻值发生改变,其阻值随拉力F的变化关系如图乙所示,为了保证仪表的安全,人对拉杆的拉力最大值是(?? )
A.?400牛?????????????????????????????????B.?500牛?????????????????????????????????C.?525牛?????????????????????????????????D.?600牛
29. 如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为12V,定值电阻R=40,R0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10-20,电压表接入电路的量程为0-15V,电流表接入电路的量程为0-0.6A。闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度减小时,下列说法正确的是(??? )
①电流表的示数变小;②电压表示数与电流表示数的比值R变大;③电压表示数的范围为8V-9.6V;④电阻R0消耗R0的电功率范围为0.4W-0.8W。
A.?只有①②正确????????B.?只有①③正确????????C.?只有②④正确????????D.?只有①③④正确
30. 某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。若电源电压恒为 4.5V, 电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡 L 标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是(??? )
A.?电路中电流变化的范围是 0.18A~0.5A???????????????B.?该电路的最大功率是 2.25W C.?灯泡的最小功率是 0.162W?????????????????????????????????D.?滑动变阻器阻值变化的范围是 2.5Ω~10Ω

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D
【解析】【分析】滑动变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器的电压,电流表测总电流; (1) 滑动变阻器的滑片向左移动时,?变阻器接入电阻变小,根据欧姆定律判断电流表示数的变化,根据串联电路电压与电阻成正比判断电压表示数的变化; (2)首先根据计算出灯泡的电阻,然后根据U=I'R计算出灯泡的实际电压,最后根据U变=U总-U'计算出电压表的示数; (3)首先通过电压表,灯泡和电流表的比较得到电路的电流变化范围,然后根据P=UI计算出最大功率; (4)根据总电流的变化范围利用欧姆定律计算出变阻器接入阻值的范围。 【解答】滑动变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器的电压,电流表测总电流; A.滑动变阻器的滑片向左移动时,?变阻器接入电阻变小,那么总电阻变小,总电流变大;根据串联电路电压分配与电阻成正比可知,这时电压表的示数变小,故A错误; B.灯泡的电阻为:; 当电流表的示数为0.4A时,灯泡的实际电压为:U'=I'R=0.4A×12Ω=4.8V; 电压表的示数为:U变=U总-U'=18V-4.8V=13.2V,故B错误; C.电压表最大电压要≤15V,那么灯泡两端的电压就要≥3V, 因为 , 所以这时灯泡的电流要≥0.25A; 灯泡的额定功率6V,那么它的额定电流:; 所以灯泡的电流要≤0.5A; 因为电流表的电流要≤0.6A, 所以电路电流的变化范围为0.25A~0.5A。 那么电路的最大功率为:P总=U总I总=18V×0.5A=9W,故C错误; D.当电路电流为0.25A时,总电阻为:; 变阻器接入电阻为:R变=R总-R=36Ω-12Ω=24Ω; 当电流为0.5A时,总电阻为:; 变阻器接入电阻为:R'变=R'总-R=18Ω-12Ω=6Ω。 因此变阻器允许调节的范围是24Ω~6Ω,故D正确。 故选D。
2.【答案】 C
【解析】【分析】(1)乙图中的直线就是定值电阻R0的图像,从中找一组对应的电压电流值根据计算即可; (2)图乙中的曲线就是R1的图像,从左到右分别找三组对应的电压电流值,计算出电阻比较大小即可; (3)串联电路总电压等于各处电压之和,从乙图找到电流相同时,两个电压相加等于6V的点,根据对应的电压电流计算R1的阻值; (4)根据P=UI,从乙图中找到R0的电压与电流乘积等于3.6W的点,这时的电压就是并联电路的电压。然后再找到这个电压下R1的电流,最后根据P=UI计算功率即可。
【解答】A.乙图中的直线就是定值电阻R0的图像,当电压为10V时通过R0的电流是1A,那么R0的阻值是: , 故A错误; B.图乙中的曲线就是R1的图像,当电压为2V时,电流是0.1A,那么电阻为:; 当电压为6V时,电流是0.4A,那么电阻为:; 当电压为8V时,电流是0.5A,那么电阻为:。 因此电阻R1的阻值随温度的升高而减小,故B错误; C.当两个电阻串联时,据乙图可知,当电流为0.2A时,R0的电压是2V,R1的电压是4V,二者相加正好等于6V,这时R1的阻值为: , 故C正确; D. 将R0、R1并联在同一电源两端, 这时它们的电压相等。据乙图可知,当R0的电压是6V时,通过它的电流是0.6A,这时它的功率正好是3.6W,因此电源电源是6V。当R1的电压是6V时,通过它的电流是0.4A,这时它的功率是:P=UI=6V×0.4A=2.4W,故D错误。 故选C。
3.【答案】 D
【解析】【分析】(1)串联电路的总电压等于各处电压之和; (2)串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即:; (3)当实际电流等于额定电流时,灯泡的实际功率等于额定功率。 【解答】A.当两个灯泡串联时,它们的电压之和等于总电压,那么它们的实际电压都小于总电压36V;因为它们的额定电压都是36V,因此它们的实际功率都小于额定功率,故A错误; B.额定电压是灯泡正常发光的电压,不会随意改变,故B错误; C.根据公式可知,两个灯泡的额定电压相同而额定功率不同,因此它们的电阻不同;根据可知,串联时它们分得的电压就不会相等,那么当总电压是72V时,它们谁都不会分得36V,没有一个灯泡正常发光,故C错误; D.根据公式可知,额定电压相同但额定功率不同,那么它们的额定电流不同;因为串联电路中各处电流都相等,因此无论电路电压多大,它们都不可能同时正常发光,故D正确。 故选D。
4.【答案】 C
【解析】【分析】并联电路:并联电路是使在构成并联的电路元件间电流有一条以上的相互独立通路,为电路组成二种基本的方式之一。串并联电路,电路实物图画法口诀:首首连接,尾尾相连,首进尾出。
【解答】A、由图1可知,乙电阻的伏安特性曲线是一条曲线,因此乙电阻是可变电阻;故A错误; B、由图1可知,当甲两端的电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,因此R甲=5Ω;故B错误; C、图2是串联电路,当电路电流为0.2A时,甲两端的电压为1V,乙两端的电压为2V,因此电源电压为3V,故C正确; D、图3所示电路为并联电路,电源电压为2V时,甲、乙电阻两端的电压均为2V,由图1可知,通过甲电阻的电流为0.4A,通过乙电阻的电流为0.2A,则电路的总电流为 0.4A+0.2A=0.6A;故D错误; 故答案为:C。
5.【答案】 C
【解析】【分析】(1)蓄电池充电时,将电能转化为化学能;放电时,将化学能转化为电能; (2)用电器铭牌上的电压就是它的额定电压; (3)已知额定功率和时间根据公式计算音响消耗的电能; (4)已知额定电压和额定功率根据计算正常工作的电流。
【解答】A.锂电池工作时,将化学能转化为电能,故A错误; B.根据铭牌可知,音响在3V电压下正常工作,故B错误; C.音响正常工作每秒消耗电能: , 故C正确; D.音响正常工作的电流是: , 故D错误。 故选C。
6.【答案】 C
【解析】【分析】(1)分析乙图可知,当滑片在a端时,只有电阻R1工作,此时电阻最小电流最大是0.6A;当滑片在b端时,R1与R2串联,此时电阻最大,电流最小是0.2A;根据串联电路列出两个方程,计算得到电源电压和R1的阻值,进而计算出滑动变阻器的最大阻值; (2)根据公式分别计算出在a端、d点和b端的R2的电功率,然后进行比较即可; (3)根据欧姆定律计算出滑片在c点时变阻器接入电阻,然后与变阻器的全部电阻比较即可; (4)已知电路的最大电流根据计算最大功率即可。
【解答】A.当滑片在a端时,只有电阻R1工作,此时电阻最小电流最大是0.6A; 根据得到:; 当滑片在b端时,R1与R2串联,此时电阻最大,电流最小是0.2A; 根据得到:; 解得: , ; 故A正确不合题意; B.滑片在a端时,R2的功率为:; 滑片在d端时,R2的功率为:; 滑片在e点时,R2的功率为:; 因此R2消耗的电功率先变大后变小,故B正确不合题意; C.当滑片在b端时,滑动变阻器的最大阻值为:; 当滑片在C点时,滑动变阻器接入阻值:; 因此C点没有在变阻器的中点,故C错误符合题意; D.电路的最大功率为: , 故D正确不合题意。 故选C。
7.【答案】 D
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即: , 以这个关系为依据结合题目条件列出两个方程,联立解得电源电压; (2)利用上面求出的条件根据公式计算电阻R1的阻值,进而求出滑动变阻器的最大阻值; (3)滑片在b端时,两个电阻串联,根据欧姆定律计算电流表的示数即可; (4)分别求出先后两次电流的数值,然后根据公式计算总功率,最后作比即可。 【解答】A.当滑片移到滑动变阳器的b端时,电压表的示数为8伏, 根据公式得到:? ? ? ? ①; 当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏, 根据得到:? ? ? ? ? ? ?②; 两式作比解得:U=12V, 故A错误; B.因为10s内定值电阻R1做功为20J, 根据公式得到:; 那么:; 将其代入①式得到:; 那么: , 故B错误; C.滑片在b端时,变阻器全部使用, 电流表的示数为: , 故C错误; D.当滑片在中点时, 电流表的示数为:; 那么先后两次总电功率之比为:, 故D正确。 故选D。
8.【答案】 B
【解析】【分析】根据串联电路的分压关系:串联电路中导体两端的电压与电流成正比,可以求出每只灯泡两端的电压;根据图象找出灯泡两端实际电压对应的电流,根据欧姆定律求出小灯泡的电阻,利用P=UI算出灯泡的实际功率。
【解答】两只小规格相同灯泡串联时,每只灯泡两端的电压相等,都为U=4V;由图象可知,当U=4V时,电路中的电流为I=0.2A,则每个小灯泡的电阻为R===20Ω;每个小灯泡的实际电功率:P=UI=4V×0.2A=0.8W。 故答案为:B。
9.【答案】 A
【解析】【分析】变阻器和定值电阻串联,电压表测变阻器电压;当滑片在C点时,只有定值电阻,此时电流最大;当滑片在D点时,变阻器和定值电阻串联,此时电流最小;利用列出两个方程,计算出电源电压、变阻器的最大阻值和定值电阻的阻值,最后针对各个选项进行计算即可。
【解答】当滑片在C点时,只有定值电阻R1,观察乙图可知,此时电流是1.2A,电压表示数为0V, 根据得到:; 当滑片在D点时,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,观察乙图可知,此时电流是0.3A,电压表示数为4.5V, 根据得到:; 解得: , ; 那么滑动变阻器的阻值:; A.电路功率的最小值为: , 故A正确; B.电路总功率的最大值为: , 故B错误; C.功率的最小值: , 故C错误; D.功率的最大值: , 故D错误。 故选A。
10.【答案】 D
【解析】【分析】(1)滑动变阻器和电阻串联;将甲、乙两图对照可知,当滑片在a端时,变阻器的阻值为0,此时电流表示数是0.6A,电压表示数为0;当滑片在b端时,变阻器全部接入,此时电流表示数为0.2A,电压表示数为4V;根据公式列出两个方程,联立计算出电源电压和的最大阻值,以及滑动变阻器的最大阻值; (2)根据公式计算电路的最大功率; (3)根据公式分别计算出的功率判断即可; (4)根据C点的电压与电流利用公式计算出电阻,然后与它的总电阻比较即可。
【解答】A.当滑片在a端时,变阻器的阻值为0,此时电流表示数是0.6A,电压表示数为0, 根据公式得到: 当滑片在b端时,变阻器全部接入,此时电流表示数为0.2A,电压表示数为4V, 根据公式得到:; 解得: , ; 滑动变阻器的最大阻值: , 故A正确不合题意; B.电路的最大电流是0.6A,电路的最大功率: , 故B正确不合题意; C.在乙图中,功率为: 当R2=10Ω时功率最大,因此它消耗的功率先变大后变小,故C正确不合题意; D.乙图中C点时,变阻器的阻值: , 可见滑片P不在中点,故D错误符合题意。 故选D。
11.【答案】 C
【解析】【分析】分析电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中电流。利用串联电路的电压特点求出电源电压;滑片P在a点时,电路中的电流最大,根据P=UI求出电路消耗的总功率;滑片P在b点时,电路中的电流最小,根据欧姆定律可求出此时滑动变阻器的阻值;利用W=I2Rt计算出10s内电阻R2消耗的电能。 【解答】A、由图乙可知,电路中的最小电流I=1A,此时R1两端的电压U1=12V,R2两端的电压U2=2V,所以电源的电压:U=U1+U2=12V+2V=14V,故A错误; B、由乙图可知电路中的最大电流为I最大=3A,电路消耗的总功率最大值为P=UI=14V×3A=42W,故B错误; C、 滑片P 在b点时,电路中的电流为I=1A,此时滑动变阻器两端的电压值为12V,滑动变阻器的阻值为R===12Ω,由图甲可知,此时变阻器接入电路中的电阻不是最大,即滑动变阻器的最大阻值大于12Ω,故C正确; D、滑片在a点时,电路中的电流I最大=3A,电阻R2的阻值为R2===Ω,10s内电阻R2消耗的电能W=I2Rt=(3A)2×Ω×10s=60J,故D错误。 故答案为:C。
12.【答案】 B
【解析】【分析】由电路图可知,R0和R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P滑动到最左端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当滑片P滑动到最右端时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压;当滑片P滑动到最右端时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。 【解答】当滑片P滑动到最左端时,电路为R0的简单电路,此时电压表的示数为0,由乙图可知,电路中的最大电流I最大=1.6A,由I=UR可得,R0的阻值:R0=UI最大=8V1.6A=5Ω,AB说法正确;电源的电压:U=I最大R0=1.6A×R0 , -------① 当滑片P滑动到最右端时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由乙图可知,电路中的电流I最小=0.2A,电压表的示数UR=14V,电源的电压:U=UR+I最小R0=14V+0.2A×R0 , -------② 由①、②电可知1.6A×R0=14V+0.2A×R0 , 解得:R0=10Ω,电源的电压U=I最大R0=1.6A×10Ω=16V,故A说法正确、B说法不正确; 当滑片P滑动到最右端时,由乙图可知,电路中的电流I最小=0.2A,电压表的示数UR=14V,滑动变阻器的最大阻值:R=URI最小=14V0.2A=70Ω,故C、D说法正确; 故答案为:B。
13.【答案】 D
【解析】【分析】(1)分析滑片在a端和b端时电路的串并联情况,依据分别列出两个方程,联立求解得到R2的阻值和电源电压; (2)弹簧受到的压力等于物体的重力;首先利用物体重力从丙图中找到对应的弹簧压缩量,然后再根据导体电阻与长度成正比计算出变阻器接入电路阻值,最后根据欧姆定律计算电流即可。
【解答】当滑片在a端时,电阻R2与变阻器串联, 根据得到:; 当滑片在b端时,只有电阻R2工作, 根据得到:; 解得: , 。 故A、B错误; 当电子秤的示数为2kg时,弹簧收到的压力:; 据丙图可知,当F=20N时,弹簧的压缩量△L=2cm; 那么变阻器接入电路的阻值:; 电路中的电流: , 故C错误; 当电子秤的示数为4kg时,弹簧收到的压力:; 据丙图可知,当F=40N时,弹簧的压缩量△L=4cm; 那么变阻器接入电路的阻值:; 电路中的电流: , 故D正确。 故选D。
14.【答案】 D
【解析】【分析】(1)已知额定电压和额定功率根据分别计算出两个灯泡的电阻,然后作比即可; (2)同一电阻,它的功率与电流的平方成正比,即: , 利用这个关系求出S接b时电路里的电流,然后根据列出两个方程,解方程组求出电源电压和定值电阻R0的阻值; (3)首先根据计算出两种状态下的总功率,然后作比即可。 【解答】A.L1的电阻为:; L2的电阻为:; 两个灯泡的电阻之比: , 故A正确不合题意; B.已知 P1:P2=9:1 , 根据得到:; 那么; 当S与a接触时,L1与R0串联, 根据得到:; 当S与b接触时,L2与R0串联, 根据得到:; 解得: , ; 故B正确不合题意; C.综上所述,故C正确不合题意; D.当S与a接触时,电路的总功率为:; 当S与b接触时,电路的总功率为:; 所以两种状态下总功率之比为: , 故D错误符合题意。 故选D。
15.【答案】 C
【解析】【分析】A、根据电压表始终有示数和滑片滑过一定距离后电流表才有示数可判断出滑动变阻器的故障原因; B、C、D、根据滑动变阻器两端的电压和通过的电流,设出x长度的电阻丝的阻值,再根据欧姆定律及其变形公式列出方程组求出电阻R2的值,然后在串联电路中求出电源电压和R1的值,进而计算U=6V时x的长度,利用电功率公式的变形公式计算R1消耗的功率。 【解答】A、分析电路图可知,只有在滑动变阻器断路时,才会出现,电压表有示数电流表无示数的情形,如果滑动变阻器的电阻丝短路,则电压表和电流表始终有示数; B、C、D、设长度为x的电阻丝的阻值为xR , 由图乙、丙知,对于滑动变阻器,当x=6时,U6=9.6V,I6=0.4A;当x=12时,U12=6V,I12=0.5A,则 ...........① ..........② ①②联立解得:R2=30Ω,R=1Ω,即:该滑动变阻器在不出现故障的情况下,则最大电阻应为30欧,C符合题意; 在整个串联电路中有: ...........① ..........② ①②联立解得:U0=24V,R1=12Ω,B不合题意; 当U=6V时,电路中的电流 , 消耗的电功率为: , D不合题意。 故答案为:C。
16.【答案】 C
【解析】【分析】(1)首先根据电压表的示数利用公式计算出通过电阻R1的最大电流,然后分别与电流表的量程、滑动变阻器的最大电流进行比较,哪个电流最小,哪个电流就是整个电路的最大电流;接下来利用欧姆定律计算出滑动变阻器接入电路的最小电阻,那么滑动变阻器的阻值变化范围就是这个阻值和它的最大阻值之间; (2)根据上面变阻器的阻值变化范围,分别求出总电阻,进而计算出电流表的示数范围; (3)根据电流的变化范围利用公式计算出电阻R1的功率变化范围; (4)根据电流的变化范围利用公式计算出总功率变化范围。 【解答】A.根据电压表的量程可知,通过电阻R1的电流:; 因为电流表的量程是0~0.6A,变阻器的最大电流是1A, 那么电路的最大电流就是0.3A; 电路的最小电阻是:; 变阻器接入电路的最小电阻是:; 那么滑动变阻器接入阻值范围为:10Ω~20Ω, 故A错误; B.当滑动变阻器全部接入电路时电流最小,即:; 那么电流表示数允许的变化范围为:0.2A~0.3A; 故B错误; C.电阻R1的最小功率为:; 电阻R1的最大功率为:; 那么电阻R1的功率变化范围为:0.4W~0.9W, 故C正确; D.电路的最小功率为:; 电路的最大功率为:; 那么电路消耗的总功率的变化范围:1.2W~1.8W。 故D错误。 故选C。
17.【答案】 D
【解析】【分析】分析电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。滑动变阻器的电阻不能为0,灯泡正常发光时,电路中的电流最大,根据灯泡的额定电压和额定功率,可求出电路中的最大电流,再根据欧姆定律求出灯泡的电阻;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,可以确定电流表示数的变化范围;利用P=(Imin)2RL求出灯泡的最小功率;利用Pmax=UImax可以求出电路中的最大功率。 【解答】A、若滑动变阻器的电阻为0时,此时灯泡两端的电压为电源电压4.5V,超过灯泡的额定电压,是不允许的,故A错误; B、灯泡正常发光时,电路中的电流最大,此时电路中的电流为Imax=PL额/UL额=1.25W/2.5V=0.5A,灯泡的电阻为RL=UL额/IL额=2.5V/0.5A=5Ω;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,此时电路中的电流:Imin===0.18A,则电流表示数的变化范围是0.18A~0.5A,故B错误; C、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的最小功率为PL=(Imin)2RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W,故C错误; D、当电路中的电流最大时,该电路的功率最大:Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故D正确。 故答案为:D。
18.【答案】 B
【解析】【分析】(1)定值电阻R与变阻器串联,根据电压表的量程可知R两端的最大电压是15V,根据公式计算出电路的最大电流,再根据公式计算电路的最大功率; (2)当变阻器阻值为30Ω时,串联电路的总电阻最大,总电流最小;已知总电阻和总电压根据公式计算电路的最小功率; (3)根据(2)中描述,首先根据计算出电路的最小电流,再根据公式计算电压表的最小读数; (4)根据(1)中描述,首先根据计算出变阻器的电压,然后根据计算变阻器接入电路的最小阻值。 【解答】A.定值电阻R与变阻器串联,根据电压表的量程可知R两端的最大电压是15V, 电路的最大电流是; 电路的最大功率:; 故A错误; B.当变阻器阻值为30Ω时,串联电路的总电阻最大,总电流最小,总功率最小; 电路的最小功率为: , 故B正确; C.根据(2)中描述,电路的最小电流为:; 电压表的最小示数为: , 故C错误; D.根据(1)中描述,变阻器的电压为:; 变阻器接入电路的最小电阻为: , 故D错误。 故选B。
19.【答案】C
【解析】【分析】A、根据控制变量法,研究电流和电压的关系时,要控制电阻不变;
B、由图乙求出电流与电阻之积分析 C、由图乙知,电流为05A时,对应的电阻为50 , 电流为0.1A时,对应的电阻为250 , 根据欧姆定律和串联电路的规律求出变阻器连入电路中的电阻变化范围; D、根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
【解答】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说法错误。
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×5=2.5V,即电压表保持2.5伏不变,故B说法错误。 C、由图乙知,电流最大为0.5A时,对应的电阻为5 , 根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器接入的电阻R小=R总-R1= 由图乙知,电流最小为0.1A时,对应的电阻为25,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器接入的电阻R大=R总-R2= 所以,滑动变阻器阻值变化范围为1欧~5欧,故C说法正确。
D、根据串联分压原理可知,将定值电阻由5改接成10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,所以滑片应向端移动,故D说法错误。
故答案为:C
20.【答案】B
【解析】【分析】已知电阻R1的阻值、流过R1的电流,由欧姆定律可求出电阻R1两端的电压,即电源电压; 电流表A1测电阻R1的支路电流,电流表A测干路电流,由串联电路的特点可求出通过电阻R2的电流;
【解答】S闭合,R1、R2并联,电流表A1测电阻R1的支路电流,电流表A测干路电流. (1)电源电压:U=IA1R1=0.3A×10Ω=3V; (2)由并联电路的特点知,通过电阻R2的电流:I2=IA-IA1=0.5A-0.3A=0.2A; 故答案为:0.2安;3伏.
21.【答案】D
【解析】【分析】如图,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,由两个电流表指针偏转的角度相同可确定量程,得出电流的关系,从而得出电阻关系.
【解答】A1测量R1的电流,A2测量干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,指针偏转角度相同,两个电流表使用的量程一定不同.A2是使用0-3A的量程,A1是使用的0-0.6A的量程.A2的示数是A1示数的5倍,所以I=5I1 , 根据并联电路干路电流等于各支路的电流之和,得:I2=4I1 , 所以R1:R2==I2:I1=4I1:I1=4:1. 故答案选D.
22.【答案】 C
【解析】【分析】A和B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,横截面积越大,电阻越小,串联时电流相同,再根据欧姆定律可得电压关系.
【解答】已知A和B是由同种材料制成的且长度相同,A比B的横截面积大,所以A比B的电阻小。串联电路中各处电流相等,即IA=IB;由欧姆定律U=IR可得UA<UB; 故答案选C.
23.【答案】 D
【解析】【分析】根据串联电路的电压分配关系,并结合欧姆定律进行解答即可.
【解答】去掉电压表后可知三个电阻串联,电压表V1和V2的示数之比为3:5,由串联电路中电压跟电阻成正比的特点可得: (R1+R2):(R2+R3)=3:5﹣﹣﹣﹣① ? U=I(R1+R2+R3)即:U=1A×(R1+R2+R3)﹣﹣﹣﹣② ? 若将电压表V1换成电流表A1 , 两灯被短路,电路中只有L3接在电源两端,可得: ? U=I′R3即:U=2A×R3???? ③ ? 根据②③可得R1+R2=R3 , ? 代入①可得R1:R3=1:3. 故答案选D.
24.【答案】D
【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.根据电源电压不变和串联电路的电压特点及欧姆定律列出等式,求出定值电阻R0的大小,根据P=I2R得出定值电阻R0的电功率,进一步求出电阻R0电功率的变化量.
【解答】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,当电压表示数为U1=8V时,电流表示数为I1=0.4A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,电源的电压:U=I1R0+U1=0.4A×R0+8V;当电压表示数为U2=6V时,电流表示数为I2=0.6A,同理可得电源电压:U=I2R0+U2=0.6A×R0+6V,因电源的电压不变,所以0.4A×R0+8V=0.6A×R0+6V,解得:R0=10Ω,由P=I2R可得,定值电阻R0消耗功率的变化量:△P0=P0′-P0=(0.6A)2×10Ω-(0.4A)2×10Ω=2W.故答案为D.
25.【答案】D
【解析】【分析】由灯泡的铭牌利用P=UI判断两灯泡的额定电流是否相等,从而判断两灯泡串联时是否可以同时正常发光;根据灯泡的名牌和P=求出灯泡的电阻之比,两灯泡串联时,根据串联电路的电压特点可知各自两端电压关系;两灯并联时,根据并联电路电流特点可知两灯泡通过的电流关系,根据并联电路电压特点可知两灯泡实际功率之间的关系.
【解答】A、由灯泡的铭牌可知,由P=UI可知,两灯泡正常发光时的电流不同,则两灯泡串联时不可能同时正常发光,故A错误; B、由两灯泡的额定电压相同和P=可得,两灯泡的电阻之比:R1:R2=P2:P1=6W:3W=2:1,两灯泡串联时,两端实际电压与其阻值成正比,L1和L2两端电压之比为 U1:U2=R1:R2=2:1,故B错误; C、两灯泡并联时,支路电流与其阻值成反比,所以通过L1和L2的电流之比为 I1:I2=R2:R1=1:2,故C错误; D、并联电路各支路两端电压相等,已知U实=U额 , 所以两灯泡的功率之比:P1′:P2′=P1:P2=3W:6W=1:2,故D正确.故答案为D.
26.【答案】C
【解析】【分析】根据欧姆定律和串联电路的特点,综合考虑电流表和电压表的安全问题,依次分析解答。 【解答】该电路是一个串联电路,电压表测电阻R1两端的电压,电流表测总电流;将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动时,滑动变阻器接入的有效阻值减小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知总电流增大,即电流表的示数变大;滑动变阻器分得的电压减小,所以R1两端的电压增大,即电压表的示数变大,故①说法正确。 由图可知:当滑 P在b 端时,电阻最大,所以总电流最小,R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此时总电流,电压表示数,所以总电流最小0.2A;当滑片P在a端时,电阻最小,所以总电流最大,R=R1=10Ω,此时总电流,但此时超过了电压表的量程,所以此时电路的最大电流不能是0.6A,而应该用电压表所接量程3V来进行计算,故②说法错误。 由图和上面分析可知:当滑 P在b端时,电阻最大,所以总电流最小,R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此时总电流最小为0.2A,故电压表的示数的最小值为 2V;电压表接入电路的量程(0~3)V,所以最大值为3V,故③说法错误。 由图和上面分析可知:当滑 P在b端时,R2的阻值处于最大值,为20Ω;当电压表处于最大值时,R2 的阻值最小,此时,,所以R2 阻值变化范围为 20 ?~10 ?,故④说法正确。 由图和上面分析可知:电流表的示数变化范围为 0.2A~0.3A,电压表的示数变化范围为 2V~6V ,而电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表接入电路的量程(0~0.6)A,所以指针达到满偏的是电压表,故⑤说法错误。 故答案为:C
27.【答案】B
【解析】【分析】当开关S1、S2都闭合,两电阻并联,电压表测量电源电压,电流表测量通过R1的电流,根据公式R=可求电阻R1的阻值。将电压表、电流表的位置互换,S1断开、S2闭合,两电阻串联,电压表测串联电路的电源电压,电流表测串联电路的电流,利用公式R=可求串联电路总电阻,R2的阻值等于串联总电阻减去电阻R1的阻值。
【解答】当开关S1、S2都闭合,两电阻并联,电压表测量电源电压,电流表测量通过R1的电流,由I=得:R1===12Ω;将电压表、电流表的位置互换,S1断开、S2闭合,两电阻串联,由I=得:电路总电阻R===20Ω,所以根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知:R2=R-R1=20Ω-12Ω=8Ω。 故答案为:B。
28.【答案】B
【解析】【分析】为了保证仪表的安全,此时电压表的最大示数应为3V;电压表的示数最大时,根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大值,对比图象,可以求出最大拉力。
【解答】电压表量程为0~3V,则定值电阻两端的电压不得超过U0′=3V,此时电路中电流:I===0.3A;因串联电路中总电压等于各分电压之和,则Rx两端的电压为:Ux=U-U0′=4.5V-3V=1.5V;则滑动变阻器的阻值:Rmax===5Ω;由图乙可知,当Rx阻值为5Ω时,对应的拉力为500N。 故答案为:B。
29.【答案】B
【解析】【分析】该题主要是考查学生对动态电路的分析及相关定理的应用;
【解答】由题目信息可知,当酒精浓度减小时,气敏电阻阻值增大;而该电路是串联电路,电流处处相等,电压的分配与电阻有关; ①、在串联电路中,当电阻增大时,而电源电压不变,所以电流会减小;故①正确; ②、电压表测得是定值电阻的电压,而电压表示数与电流表示数的比值是电阻R,所以R不变;故②错误; ③、气敏电阻阻值为10时,I=;UR=IR=0.24A40=9.6V; 气敏电阻阻值为20时,I=;UR=IR=0.2A40=8V;故③正确; ④、气敏电阻阻值为10时,PR0=UR0I=(12V-9.6V)0.24A=0.576W; 气敏电阻阻值为20时,R0的功率为:P=I2R0=0.22A20=0.8W; 电阻R0消耗R0的电功率范围为0.576W-0.8W;故④错误; 故答案为:B。
30.【答案】 B
【解析】【分析】闭合回路的欧姆定律内容为闭合电路里的电流,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比;灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出电压表的示数即可判断灯泡两端的最大电压;根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为灯泡的额定电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,利用欧姆定律求出灯泡的电阻,利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,从而求出电路中电流变化的范围,最后根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围,根据P=UI求出灯泡的最小功率和电路中最小功率;
【解答】A、灯泡L电阻RL= , 根据P=UI可知,灯泡正常发光的电流Imax= , 此时滑动变阻器的阻值R滑=;当电压表的最大电压为3V时,闭合回路的电流Imin= ;所以电路中电流的变化范围为:0.3A0.5A;故A错误; B、闭合回路的电源电压不变,当闭合回路中的电阻最小时,电路的功率最大,闭合回路的最小电阻R=RL+R滑=5+4=9 , 最大功率为:P==;故B正确; C、当灯泡两端的电压最小时,灯泡的功率最小为:PL=;故C错误; D、当灯泡正常发光时,闭合回路的电流为0.5A,此时滑动变阻器的最小阻值为:R滑=;当滑动变阻器两端的电压为3V时,闭合回路的电流为0.3A,此时滑动变阻器的最大阻值为:R滑= , 所以滑动变阻器阻值变化的范围是 4Ω~10Ω;故D错误; 故答案为:B。