上海市中考物理 考前强化训练专辑3 电学计算压轴题.doc

电学计算压轴题1在图1所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样。闭合电键S后，电压表V的示数如图2所示。 求通过电阻R1的电流I1。 求此时变阻器连入电路的电阻R2及它消耗的电功率P2。图1R1PSVR2图2 现有 规格为“0.3安 500欧”和“2安 50欧”的滑动变阻器各一个。 请选择其中一个变阻器替换图1中的R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电压表示数的变化量最大。选择：规格是_滑动变阻器。求出：电压表示数的最大变化量U。2在图3所示电路中，R1=20欧，滑动变阻器R2标有“50欧，2安”字样，闭合电键S，移动变阻器滑片P至中点，电流表示数如图4所示，V0510150123315-0.220123A00.40.60.63- 图4图3SR1APR2V（1）求此时电压表示数，请在电压表中标出量程及大小。（2）求移动滑动变阻器滑片的过程中，电路的最大总功率。（3）在电压表、电流表的量程均不改变的情况下，用新的电源去替换原来的电源，要求，在移动滑动变阻器滑片的过程中，两电表分别能达到某量程的满刻度，且电路正常工作。求满足上述要求替换电源的电压（求电源电压范围）。图5R1R2PVS3在图5所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样。闭合电键S后，电压表V的示数为9伏。求： 通过电阻R1的电流I1。 此时变阻器R2消耗的电功率P2。 现有几种定值电阻和变阻器的组合：甲（5欧、“10欧 2安”），乙（5欧、“50欧 1安”），丙（10欧、“20欧 2安”），丁（10欧、“50欧 1安”）。请选择合适的组合替换R1、R2。要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电压表示数的变化范围为63伏。选择：_（请写出所有的组合，用“甲”、“乙”、“丙”、“丁”表示）4在图6所示的电路中，电源电压为24伏且保持不变，电阻R的阻值为10欧。图6ASRabcd求闭合电键S后电流表A的示数I。求通电10秒，电阻R消耗的电功W。现有“50 1A”、“10 2A”的滑动变阻器两个，请选择一个接入电路a、b、c、d中的某两点，要求：电键S闭合后电流表的示数变大，且为S断开时的三倍。选择：将变阻器_接入电路中_两点间，使变阻器接入电路的电阻值为_欧。求出：电键闭合前、后，电流表示数的变化量DI。图7SR1R2PVA5在如图7所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电阻R1的阻值为35欧，R2上有“200 1A”的字样。闭合电键S，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数为7.5伏。求：(1) 电路中的电流及电路消耗的总功率； (2) 现有三个电阻：10欧、30欧、50欧，请选择其中一个电阻R0替换R1，在电路正常工作的前提下，使变阻器滑片在移动过程中电表达到满刻度的次数要最多（包括更换量程），该电阻是_欧，并求出：电压表满刻度时滑动变阻器接入电路的电阻。(3) 电压表达满刻度时变阻器R2与替换的定值电阻R0之间满足的所有条件。6在图8（a）所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20 2A”的字样，所用电表规格如图8（b）所示。图8（b）AR1PR2SV（a） 若电源电压为3伏，闭合电键S后，移动变阻器的滑片P，当电流表示数为0.1安时，求电压表的示数U2。 若电源电压可变，但该电源电压需满足如下要求：在此电路中选择合适的电表量程后，移动变阻器的滑片P，能使两电表的指针分别达到满刻度，且不损坏电路元件。 (a) 应选择：电流表的量程为_安，电压表的量程为_伏；(b) 能满足要求的电源电压的范围为_伏；(c) 求在该电源电压范围下，变阻器R2连入电路中所能达到的最大阻值。图9R2PAA1SR1V7如图9所示，电源电压为4伏保持不变，定值电阻R1为5欧姆，R2为标有“50 1A”字样的滑动变阻器。闭合电键S，电流表指针偏转角度相同，求：通过R1的电流。此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。将变阻器R2的滑片P移至某一位置时，三个电表在量程不变的情况下，示数能否达到满量程？若可行，请计算出所对应的R2值；若不行，请说明理由。8如图10(a)所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“20 1A”字样，R1的阻值为30欧。闭合电键，电压表的示数如图10(b)所示，求：图10V315（b）（a）R2PSR1V此时通过电阻R1的电流；此时电流通过滑动变阻器所消耗的电功率；现有阻值分别为10欧、15欧、20欧的定值电阻，从中选择一个替换R1，要求选择合适的量程，在移动滑动变阻器滑片P的过程中，电路能正常工作，且能够使电压表V指针转动的角度最大。请通过计算说明所选择的电阻是_，电压表示数的变化范围是_。若用另一阻值略大于30欧的电阻来替换原30欧的电阻R1，在移动滑片的过程中电压表示数的最大变化量将_(选填“变大”、“不变”或“变小”)。图11（b）（a）9在如图11（a）所示的电路中，电源电压恒定保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20 2A”，选用的电压表如图11（b）所示，闭合电键S后电路中的电流为1安，电压表V1和V2的指针指在同一位置。求： 电阻R1两端的电压U1。 此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。 现有阻值为2、5、8的电阻三个，请从中选择一个来替换电阻R1。要求：在保持变阻器滑片P位置、电表量程不变的情况下，使两电压表指针在原来位置上偏转相同的角度，然后移动滑片P，电路中电流的变化量最大，且电路能正常工作。第一，应选择的电阻阻值为_。第二，满足上述要求时，电路中电流的变化范围。（写明必要理由）10为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻R1的值降低，如图12甲所示。当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60欧。在图12乙所示的工作电路中，电源电压恒为8伏，定值电阻R2=20欧。求： 当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压表的示数。 现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml酒精气体浓度0.8mg/ml，当电流表的示数为0.2安时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。乙SAR1VR2酒精气体传感器图12R2ASV2R1V1图1311在图13所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R1的阻值为12欧，闭合电键S，电流表的示数为0.45安。求：电阻R1两端的电压；电阻R2消耗的电功率；现有三个滑动变阻器，A：20欧 2安；B：100欧 2安；C：150欧 1安，请选择其中一个替换定值电阻R1或R2。要求：闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，电路中电流的变化量最大。第一，为满足上述要求，应选用滑动变阻器 （选填“A”或“B”或“C”）替换定值电阻 （选填“R1”或“R2”）。第二，算出电路中电流的最大变化量 I。（a） 图14 （b）PASR2R112在图14（a）所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，定值电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“50 2A”字样，电流表03安档损坏。闭合电键S，移动滑动变阻器R2的滑片P到某一位置时，电流表的示数如图14（b）所示。求：定值电阻R1两端的电压U1。通电10秒，电流通过电阻R1所做的功W1。现用阻值为10欧的定值电阻接入电路替换R1，电路中其他元件均不发生变化。替换后，在移动变阻器滑片P的过程中，是否能使电流表示数的变化量超过原来的数值？请通过计算说明理由。 图15（a） 图15（b）13在图15（a）所示的电路中，电阻R1的阻值为20欧，变阻器R2标有“20 2A”字样，闭合电键S后，电流表A1的示数为0.3安。求：（1）电源电压值；（2）将变阻器R2的滑片P移至某点时，电路中某电流表的示数如图15（b）所示，变阻器R2连入电路的阻值；（3）变阻器R2所消耗的最大功率。 14在图16所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电流表连接“00.6 A”量程，电压表连接“015 V”量程。求： 当电压表的示数为12伏时，电流表的示数为0.5安，电阻R1的阻值。 当电流表的示数为0.4安时，电压表的示数。图16 为了保证电路的安全，滑动变阻器允许接入的最大阻值和最小阻值。xx上海中考考前强化训练专辑3电学计算压轴题答案1 I1 = = =0.2安 （公式1分，过程和结果1分） R2 = = = =20欧 （评分要求同上） P2 = U2 I2 = 4伏 0.2安 = 0.8瓦。 （评分要求同上） “2安 50欧” （1分） 当变阻器连入电路的电阻值为0欧时，电路中的电流是： I = = = 0.6安（小于2安）。 U1最大= U总 =6伏。 当变阻器连入电路的电阻值为50欧时， U1最小= U总= 6伏=1伏。 电压表示数的最大变化量U=6伏1伏 = 5伏。 （2分）2（1）U2 = I2 R2/2 = 0.32安50欧/2= 8伏公式、代入得1分 、答案得 1分；量程及电压大小指针全对得1分 （2）U1 = I1R1 = 0.32安 20欧 = 6.4伏 U总 = U1 + U2 = 6.4伏 + 8伏 = 14.4伏 1分 P总 = U总I总 1分 =14.4伏0.6安=8.64 瓦 1分 （3）I = 0.6A时 U = IR = 0.6A 20 = 12V U2 = 15V时，U = U1 + U2 = + 15V = 21V1分 当I = 0.6A且U2 = 15V时，U = U1 + U2 = 0.6A 20 + 15V = 27V 1分 所以21V U 27V 1分3 I1 U1 / R1 1 分 9 伏/30 欧 1 分 0.3 安 1 分 P2 U2I2 1 分 （U总U1）I2 1 分 （12伏9伏）0.3安0.9瓦 1 分 丁 2 分4 I U / R 1分 24伏 /10欧 2.4安 1分 W UIt 1分 24伏2.4安10秒576焦 1分 （1）50 1A 1分 （2）ad 1分 （3）20 1分 I U/R 24伏/30欧0.8安 1分 DI II 2.4安0.8安1.6安 1分5（1） U1UU218伏7.5伏10.5伏 1分 I I1 U1 / R1 10.5伏 /35欧 0.3安 1分 P U I 1 分 18伏0.3安 5.4瓦 1 分 （2）30欧 1 分 V表03V时 6欧 1 分 V表015V时 30欧 1 分 （3）V表03V时 R0=5R2 1 分 V表015V时 5R0=R2 1 分6 U1I1R10.1安 10欧1伏 1分 U2UU13伏1伏2伏 1分 (a) 00.6；03 2分 (b) 69 2分 (c) U变/R变(U- U变)/ R1 滑动变阻器接入电路电阻最大时，U变3伏 1分R变3伏10欧/ (U -3伏) 当U6伏时， R变10欧 1分7 I1=UR1=4伏5欧=0.8安 2分 I2+0.8安=5I2 1分 I2=0.2安 1分 R2=UI2=4伏0.2安=20欧 1分 V表不行：V表测的是电源电压，而电源电压是4伏 1分 A1表可以：若I2 = 0.6安，则R2=4伏0.6安=6.67欧 1分 A表不行：当A1满刻度时，A1最大值为0.6安，则A为1.4安 1分8 U1 = U -U2 = 18伏-6 伏 = 12伏 I1 = U1/ R1 = 12伏/30欧 = 0.4安 2 分 P2 = U2 I2 = 6 伏0.4 安 = 2.4 瓦 2 分 能用相关公式计算出 U2小、U2大之一 1 分 若 R1=10 欧，U2小=8 伏，U2大=12 伏 若 R1=15 欧，U2小=3 伏，U2大=10.3 伏 若 R1=20 欧，U2小=0 伏，U2大=9 伏 1 分 选择 20 欧，电压表变化范围 09 伏 1 分 变小 1 分9 U1I1R1 1安10欧 10伏 I1 I2 1安V1选择015伏量程，V2选择015伏量程时。 U2 U1 10伏 P2 U2I2 10伏1安 10瓦V1选择015伏量程，V2选择03伏量程时。 5U2 U1 10伏 则 U2 2伏 P2 U2I2 2伏1安2瓦 8欧因为当R1 2欧时 Imin（U - U2max ）/ R1 （20V-15V）/ 2欧2.5安 Imin 大于了2安，不符合题意。当R1 5欧时 Imin（U - U2max ）/ R1（20V-15V）/ 5欧1安 Imax2安 I= Imax - Imin2安 - 1安 = 1安 当R1 8欧时 IminU/ Rmax 20V/ 28欧0.714安 ImaxU1max / R115V/ 8欧1.875安 I= Imax - Imin1.875安 - 0.714安 = 1.16安 所以电路中电流的变化范围是0.714安1.875安10 R1=60欧 R= R1+R2=60欧+20欧=80欧 1分 I=U/R=8伏/80欧=0.1安 1分 U1=I1R1=0.1安60欧=6伏 1分 R=U/I= 8伏/0.2安=40欧 1分 R1=RR2=40欧-20欧=20欧 1分 由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml，所以被检测者属于酒驾。1分11 U1= IR1=0.45安12欧=5.4伏 2分 P2=U2I=（UU1）I=（18伏5.4伏）0.45安=5.67瓦 2分 B； 1分 R2 1分 IM = U1M /R1=15伏 /12欧 = 1.25安 1分 Im =（U - U2max ）/ R1（18V-15V）/ 12欧0.25安 1分 I=1安 1分12 U1IR1 0.2安20欧4伏 2分 W1U1It 4伏0.2安10秒8焦 2分 不能。 当R120欧时， IU/R1U/（R1R2最大）12伏/20欧12伏/（20欧50欧）0.43安 1分 当R110欧时， I 0.6安U /（R1R2最大）0.6安12伏 /（10欧50欧）0.40安 1分 II 替换后，在移动变阻器滑片P的过程中，不能使电流表示数的变化量超过原来的数值。 1分13（1）U1=I1R1=0.3安20欧=6伏 1分 U= U1=6伏。 1分 （2）I2 II10.7安0.3安0.4安 1分 R2U2/I26伏/0.4安15欧 1分 （3）滑动变阻器允许通过的最大电流是2安 1分 P2最大=U2I2最大=6伏2安=12瓦 2分14 U1=18伏-12伏=6伏 1分 R1U1/I16伏/0.5安12欧 2分 U1= I1 R1=0.4安12欧=4.8伏 2分 U2=18伏-4.8伏=13.2伏 1分 I max =0.6安时，R总U/I max18伏/0.6安30欧 R2 min30欧-12欧=18欧 U2max =15伏时，I minU1/R13伏/12欧0.25安 R2maxU2 max /I min15伏/0.25安60欧 表达、结果均正确3分