中考物理电学压轴题精选含答案 7页

‎18、 如图31所示，电源两端的电压保持不变，滑动变阻器的最大电阻Rab=12Ω，当开关S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时，电压表的示数为U1，灯L消耗的功率是其额定功率的；当开关S1、S2同时闭合，滑片P滑到a端时，电流表的示数为2A，此时电阻R0的电功率为12W，电压表的示数为U2，且U2∶U1=2∶1，求：‎ ‎ （1）当开关S1、S2同时闭合，滑片P滑到a端时，电压表的示数；‎ ‎ （2）灯L的额定功率．‎ VR1‎ a b A S2‎ 图31‎ S1‎ R0‎ L R P ‎19、如图24所示，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R３。将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′，R1消耗的电功率为0.72W。已知U1：U1′= 4：7，U2：U2′= 2：1，R2=12W 。‎ ‎（1）求R1的阻值；‎ ‎（2）当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，通 过计算说明电流表能否使用0-3A这一量程进行测量。‎ ‎20、 如图30所示电路电源两端电压保持不变，灯L标有“6V 6W”字样。只断开开关S1时，电压表的示数为U；只闭合S1时，电流表的示数为I；开关全断开时，电压表的示数为U ¢，电流表的示数为I ¢，灯L的实际功率为1.5W。已知U∶U ¢＝7∶5，I∶I ¢＝2∶1。不考虑灯丝电阻RL的变化。求：定值电阻R2的电阻值和电路消耗的最大功率。‎ ‎21、如图24所示电路，灯L1和L2分别标有“6V 0.2A”和“2V 0.2A ”。电源电压及灯丝电阻保持不变。当开关S1、S2、S3闭合，S4打开时，灯L1恰能正常发光。当开关S1、S2、S4闭合，S3打开，滑动变阻器的滑片P位于a点时，灯L1也能正常发光；滑动变阻器的滑片P位于b点时，灯L1的功率是额定功率的1/4；当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，灯L1的功率是额定功率的16/25。求：‎ ‎（1）电源电压 ‎（2）电阻R2的阻值 ‎（3）滑动变阻器滑片P位于a点和b点时接入电路的电阻阻值 S1‎ A L2‎ L1‎ S2‎ P S3‎ R1‎ R2‎ S4‎ ‎（4）电流表在以上状态中的最大电流和最小电流 ‎ ‎22、如图25所示的电路实物连接示意图中，电源两端电压不变，灯电阻不变。滑动变阻器的最大阻值为R1。当滑动变阻器的滑片P在B端，只闭合S2时，电压表V1示数为U1，电流表示数为I1；滑片P在B端，开关都断开时，电压表V2示数为U2，滑动变阻器的功率P1=2W；当滑片在A端，只闭合S1时，灯泡正常发光，电流表的示数为I3。已知U1∶U2=5∶3，I1∶I3=2∶3；电阻R2=9Ω。求：‎ ‎（1）灯的额定功率PL0；‎ ‎（2）电源电压U ；‎ ‎（3）电源不发生短路的情况下，通过不同变化，电路消耗的最大功率Pmax。‎ ‎（请画出相关电路状态的等效电路图）‎ 图25‎ 图23‎ A V L S3‎ R1‎ R2‎ S1‎ S2‎ ‎23、如图23所示，电路中的总电压和灯L的电阻保持不变，两电阻左为R2，右为R1，电阻R2的阻值为10W。当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯L正常发光，电流表示数为I；当闭合开关S1、S2，断开S3时，电流表示数为I’，且I:I’=3:5；当闭合开关S3，断开S1、S2时，灯L的实际功率为其额定功率的，电阻R1消耗的功率为0.3W，求：‎ ‎（1）灯L的额定功率；‎ ‎（2）电源电压。‎ 答案 ‎＜答案＞（第一题略）2.（1）1Ω（2）30W 图略（3）0.6Ω（4）1.67A ＜答案＞ ‎3.（1）当开关S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时，等效电路如图甲所示，当开关S1、S2 ‎ 同时闭合，滑片P滑到a端时，等效电路如图乙所示，‎ 根据题意，由图甲可得， ① ‎ 由图乙可得， ② ‎ 将①②联立，且将U2∶U1=2∶1，Rab=12Ω，I=2A，PR2=12W代入，解得U= U2=12V ‎ RL=12Ω ‎ ‎（2）当开关S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时，灯L消耗的功率PL/=PL，则IL/=IL，‎ IL=3 IL/=3×=1.5A，PL=I2 RL=27W ＜答案＞ ‎4.将滑片P置于变阻器的A端，只闭合开关S1时，等效电路如图1所示；‎ 将滑片P置于变阻器的B端，只闭合开关S1时，等效电路如图2所示；‎ 开关S1、S2、S3都闭合时，等效电路如图3所示。‎ ‎（1）由图1、图2得：= = ‎ 由= ，得 由于电源电压不变，有：=，得，所以R1=2R2/3=8Ω ‎（2）滑动变阻器的最大阻值为R3==20Ω，由P1′= I′2 R1 得I′=0.3A 所以电源电压 U总= I′(R1+ R2+ R3)=12V，图3中 I1==1.5A；I3==0.6A 通过电流表的电流为I1+I3=2.1A，没有超过电流表的量程，可以使用。‎ ＜答案＞ ‎5.只断开S1、只闭合S1和开关都断开时电路连接分别如下（甲）、（乙） 和（丙）图所示。‎ ‎ ‎ 灯丝电阻不变，RL＝＝＝6W 在（乙）、（丙）两图中，电源电压不变，＝＝‎ R1＝RL+R2 ‎ 在丙图中，＝＝＝‎ R2＝RL＝×6W＝8W ‎ 所以R1＝RL＋R2＝6W＋8W＝14W I ¢＝＝＝0.5A U＝I ¢( R1＋RL＋R2)＝0.5A×(14W＋6W＋8W)＝14V ‎ 只断开开关S2时（电阻R2单独接入电路时），电路消耗电功率最大 图1‎ L1‎ R2‎ U P2＝＝＝24.5W ‎ ＜答案＞ ‎6.由I＝U / R，灯L1和灯L2的灯丝阻值分别为：‎ RL1 ＝U1额定/I1额定 ＝6V/0.2A =30Ω ‎ RL2 =U2额定/I2额定 ＝2V/0.2A =10Ω I1额定 L1‎ 图2‎ U Ra 当开关S1、S2、S3闭合，S4打开时，‎ 等效电路如图1所示 由已知和欧姆定律可得：‎ Ib L1‎ U Rb 图3‎ U ＝ I1额定（RL1 ＋R2） ①‎ 当开关S1、S2、S4闭合，S3打开，滑动 变阻器的滑片P位于a点时和滑动变阻 器的滑片P位于b点时，等效电路如图2‎ 和图3所示 由已知和欧姆定律可得：‎ U ＝ I1额定（RL1 ＋Ra） ②‎ U ＝ Ib（RL1 ＋Rb） ③ ‎ 由P＝I2/R，灯丝电阻不变，得: P额定/Pb ＝I1额定2/ Ib2‎ Ib2 ＝ Pb·I1额定2/ P额定＝（P额定/4）·（0.2A）2/ P额定＝0.01A2‎ Ib ＝0.1A 当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，等效电路如图4所示 L1‎ L2‎ I4‎ R2‎ 图4‎ U 由已知和欧姆定律可得：‎ U ＝ I4（RL1 ＋RL2＋R2） ④‎ 由P＝I2/R，灯丝电阻不变，‎ 得P额定/P4 = I1额定2/ I42 ‎ I42 ＝ P4·I1额定2/ P额定 ‎ ‎＝（ 16P额定/25）·（0.2A）2/ P额定 ‎＝16×0.04/25A2‎ I4 ＝0.16A 由①④式得：‎ I1额定（RL1 ＋R2）＝ I4（RL1 ＋RL2＋R2）‎ ‎0.2A×(30Ω＋R2) ＝0.16A×(30Ω＋10Ω＋R2)，解出：R2 ＝10Ω U ＝ I1额定（RL1 ＋R2）＝0.2A×(30Ω＋10Ω) ＝8V 由①②可得：‎ I1额定（RL1 ＋R2）＝ I1额定（RL1 ＋Ra） Ra= R2 ＝10Ω 由②③可得：I1额定（RL1 ＋Ra）= Ib（RL1 ＋Rb）‎ ‎0.2A×(30Ω＋10Ω) =0.1A×(30Ω＋Rb)， 解出： Rb＝50Ω 当开关S1、S2、S3闭合，S4打开时，电流表通过电流最小为0‎ 当开关S1、S2、S4闭合，S3打开，滑动变阻器的滑片P位于a点时，电流表通过电流为0.2A；滑动变阻器的滑片P位于b点时，电流表通过电流为0.1A 当开关S1、S3闭合，S2、S4打开时，电流表通过电流为0.16A 所以，当开关S1、S2、S4闭合，S3打开，滑动变阻器的滑片P位于a点时，电流表通过电流最大为0.2A。‎ ＜答案＞ ‎7.（1）当滑片P在B端，只闭合S2时，电路如图（4）甲所示；当滑片P在B端，且S1、‎ S2都断开时，电路如图（4）乙所示；当滑片P在A端，只闭合S1时，电路如图（4）丙所示。‎ ‎ ‎ ‎∵U1=U总 ∴U１/U２＝U总 /U２＝5/3‎ ‎∴U总/U′１＝5/2＝(R１＋R２＋RＬ) / R1 ------------①‎ ‎∴P总/ P1＝U总/ U1＝5 / 2 ‎ ‎∴P总＝5P1/2 ＝5 ×２Ｗ/2 ＝5Ｗ 由甲、乙图可知U总一定，‎ 则：I1 / I3 ＝2/3 ＝ RL/ (R1＋R2)‎ ‎∴RＬ/(R１＋R２＋RＬ) ＝ 2/5 -------------------②‎ 图（4）‎ ‎∴由①、②式得：RＬ＝R1＝２R2＝18Ω，‎ ‎∴PＬ＝2 P总/5＝2× 5Ｗ/ 5 ＝2Ｗ ‎ 由丙、乙图可知：灯的电阻RL一定， ∵U总/UL＝5/2‎ ‎∴PL0 /P L＝(U总 / UL)2‎ ‎∴PL0＝25P L /4 ＝25×2W / 4 = 12.5W ‎ ‎（2） ∵U＝UL0＝√PL0·RL ＝√12.5W×18Ω =15V ‎ ‎（3） 当P在A端，只闭合S2时，电路中电阻值最小，电路如图丁所示：‎ ‎∴Pmax=U 2 /Ｒ2＝(15V)2 / 9Ω = 25W ‎ ‎＜答案＞ 8. 如图所示 由图甲、乙：∵ ∴‎ 由图丙：∵ ∴‎ ‎∴‎ 又∵ ∴‎ ‎∴ 代入得：RL=20W ‎∴U=‎