上海市中考物理 考前强化训练专辑3 电学计算压轴题.docx
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上海市中考物理考前强化训练专辑3电学计算压轴题
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“20Ω2A”字样。
闭合电键S后,电压表V的示数如图2所示。
⑴求通过电阻R1的电流I1。
⑵求此时变阻器连入电路的电阻R2及它消耗的电功率P2。
⑶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ΔU。
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,
(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)。
3.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“20Ω2A”字样。
闭合电键S后,电压表V的示数为9伏。
求:
①通过电阻R1的电流I1。
②此时变阻器R2消耗的电功率P2。
③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6~3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。
①求闭合电键S后电流表A的示数I。
②求通电10秒,电阻R消耗的电功W。
③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I。
5.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“200Ω1A”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“20Ω2A”的字样,所用电表规格如图8(b)所示。
①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。
②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。
7.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“50Ω1A”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:
⑴通过R1的电流。
⑵此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
⑶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“20Ω1A”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:
①此时通过电阻R1的电流;
②此时电流通过滑动变阻器所消耗的电功率;
③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”)。
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“20Ω2A”,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:
①电阻R1两端的电压U1。
②此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。
③现有阻值为2Ω、5Ω、8Ω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___________Ω。
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:
①当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压表的示数。
②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。
11.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:
①电阻R1两端的电压;
②电阻R2消耗的电功率;
③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。
12.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“50Ω2A”字样,电流表0~3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:
①定值电阻R1两端的电压U1。
②通电10秒,电流通过电阻R1所做的功W1。
③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。
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“20Ω2A”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“0~0.6A”量程,电压表连接“0~15V”量程。
求:
①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。
②当电流表的示数为0.4安时,电压表的示数。
图16
③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。
2018上海中考考前强化训练专辑3
电学计算压轴题答案
1.⑴I1===0.2安(公式1分,过程和结果1分)
⑵R2====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)
⑶“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ΔU=6伏-1伏=5伏。
(2分)
2.
(1)U2=I2R2/2=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×20Ω=12V
U2=15V时,U=U1+U2=+15V=21V 1分
当I=0.6A且U2=15V时,U=U1+U2=0.6A×20Ω+15V=27V1分
所以21V≤U≤27V 1分
3.①I1=U1/R11分
=9伏/30欧1分
=0.3安1分
②P2=U2I21分
=(U总-U1)I21分
=(12伏-9伏)×0.3安=0.9瓦1分
③丁2分
4.①I=U/R1分
=24伏/10欧=2.4安1分
②W=UIt1分
=24伏×2.4安×10秒=576焦1分
③
(1)50Ω1A1分
(2)ad1分
(3)201分
I′=U/R′=24伏/30欧=0.8安1分
I=I-I′=2.4安-0.8安=1.6安1分
5.
(1)U1=U-U2=18伏-7.5伏=10.5伏1分
I=I1=U1/R1
=10.5伏/35欧=0.3安1分
P=UI1分
=18伏×0.3安=5.4瓦1分
(2)30欧1分
V表0~3V时6欧1分
V表0~15V时30欧1分
(3)V表0~3V时R0=5R21分
V表0~15V时5R0=R21分
6.①U1=I1R1=0.1安×10欧=1伏1分
U2=U-U1=3伏-1伏=2伏1分
②(a)0~0.6;0~32分
(b)6-92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U=6伏时,R变=10欧1分
7.⑴I1=U/R1=4伏/5欧=0.8安2分
⑵I2+0.8安=5I21分
I2=0.2安1分
R2=U/I2=4伏/0.2安=20欧1分
⑶V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
8.①U1=U-U2=18伏-6伏=12伏
I1=U1/R1=12伏/30欧=0.4安2分
②P2=U2I2=6伏×0.4安=2.4瓦2分
③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0~9伏1分
变小1分
9.①U1=I1R1=1安10欧=10伏
②I1=I2=1安
V1选择0~15伏量程,V2选择0~15伏量程时。
U2=U1=10伏
P2=U2I2=10伏1安=10瓦
V1选择0~15伏量程,V2选择0~3伏量程时。
5U2=U1=10伏则U2=2伏
P2=U2I2=2伏1安=2瓦
③8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
Imax=2安
ΔI=Imax-Imin=2安-1安=1安
当R1=8欧时
Imin=U/Rmax=20V/28欧=0.714安
Imax=U1max/R1=15V/8欧=1.875安
ΔI=Imax-Imin=1.875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
10.①R1=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
②R=U/I=8伏/0.2安=40欧1分
R1=R-R2=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
11.①U1=IR1=0.45安×12欧=5.4伏2分
②P2=U2I=(U-U1)I=(18伏-5.4伏)×0.45安=5.67瓦2分
③B;1分R21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
12.①U1=IR1=0.2安×20欧=4伏2分
②W1=U1It=4伏×0.2安×10秒=8焦2分
③不能。
当R1=20欧时,
ΔI=U/R1-U/(R1+R2最大)=12伏/20欧-12伏/(20欧+50欧)≈0.43安1分
当R1欧时,
ΔI-U/(R1+R2最大)=0.6安-12伏/(10欧+50欧)=0.40安1分
∵ΔI>ΔI∴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=I-I1=0.7安-0.3安=0.4安1分
R2=U2/I2=6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
14.①U1=18伏-12伏=6伏1分
R1=U1/I1=6伏/0.5安=12欧2分
②U1′=I1′R1=0.4安×12欧=4.8伏2分
U2′=18伏-4.8伏=13.2伏1分
③Imax=0.6安时,R总=U/Imax=18伏/0.6安=30欧
R2min=30欧-12欧=18欧
U2max=15伏时,Imin=U1/R1=3伏/12欧=0.25安
R2′max=U2max/Imin=15伏/0.25安=60欧
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