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。2018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