北京中考物理练习电学压轴题配详细答案

1、北京中考物理练习-电学压轴题-配详细答案1.如图23所示电路，电源两端电压为12V且保持不变，灯丝电阻也不变。灯 Li与次T L2电阻 之比Ri : R2 =1： 3，将开关S、Si闭合时，R3消耗的功率为1W,电压表的示数为Ui ,电路消耗的总功率为P总;将开关S、S2闭合时，R4消耗的功率为4W,电压表的示数为 U1,电路消耗的总功率为Pg。u/ =2U1 °请你解决下面问题(1)画出图23的等效电路图；(2)求灯L1的电阻值；(3)求P总与P：之比。解：(1)等效电路图如图所示2分5(2)当开关S、&闭合时，如图所示三用电器串联、2 .)R3 = 1WU1R1R2R3R

2、1当开关S、S2闭合时，如图所示两用电器串联U 2P4 =() R4= 4WRi R4UUi RiR4 RiUi =2Ui2分将数值带入以上公式，可解得Ri=8 Q,1分R2=24 Q , R3=i6 Q , R4=i6Q（两式i分，两式i分，算出电阻Ri的值i分（3）当开关S、G闭合时，电路消耗的总功率与开关S、S2闭合时电路消耗的总功率之比:P总 24c - - 一 2 一P总U2 48' 1'%2.小阳同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图23所示，电源两端电压不变，Ri=30Qo当开关S闭合，

3、Si、S2断开时，电压表示数为 Ui,当S、Si、S2都闭合时，电压表示数为U2,已知Ui : 3=3 : 8;两种状态时， 以消耗的功率最大值 P大和最小值P小之比为4： i; R3的最小功率为0.9W。请你帮小阳完成下列问题。画出上述两个状态的等效电路图；I1S2 0-计算电阻R2的阻值；计算电源两端的电压；r三3L=iJ-R2R3计算这个电热器模型中间两个挡位的功率分别（V） I Ris、 一1是多少；,T计算电流表的最大示数是多少。（7分）嗯11图23解：两个状态的等效电路图:当开关S闭合，Si、S2断开时， 三个开关都闭合时，三电阻并联,三电阻串联，各电阻消耗功率最小, 各电阻消耗功

4、率最大，U2 = UI U3R1/E,=1I1U82IP、1I 1R2-TE,一=, =Pt4I222.J8I并联时，11R211 = 3_R242R1I2 2IR13串联时，UW +R2+R38=一U1R1344R2= -Ri=- X30Q=40Q33_ 5 30',1 - 3 40 c 3=0.3A二1011U = I (Ri+ R2+ R3)=0.3AX (30Q+40Q+10Q) =24V这个电热器模型中间两个挡位的功率U2P3 =U2R324V 2101.1= 57.6W Ii= 8I = 8 >O.3A=0.8A ; I2=2I =2)0.3A=0.6A33电流表最大

5、示数为Ii+l2=0.8A+0.6A=1.4A注：其他解法正确，可相应给分3.如图25所示电路，电源两端电压保持不变。当开关 S闭合、&断开，滑动变阻器的滑片P移到A端时，R的电功率为P3,电流表的示数为Ii；当开关S断开、S闭合时，R的电功率为B',电流表的示数为12。已知 (1)求电流表的示数Ii与12的比值。 (2)当开关S、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在中间某位置 C时， 变阻器接入电路的电阻为R,电压表V的示数为U,电压表V2的示数 为U2,已知Ui: U2=3: 2, R的电功率 为10W,这时R的电功率为P。通 过闭合或断开开关及移动滑动变阻 器的滑片，会形成不

6、同的电路，电 路消耗的最大功率与电路消耗的最 小功率之比为3: 1。求R的电功率P。P3：P3'= 9:25,解:(1)当开关S闭合、S断开，变阻器的滑片移到B端时，等效电路如图甲所示；当开关S断开、S2闭合时，等效电路如图乙所示。甲乙2 . 一一一P3 _ I1 R3 _ 91 1 3P3 - I22R3 25I2 - 5(2)当开关S、S2都断开，变阻器的滑片在C点时，等效电路如图丙所示。U13U22,R3R1 =3RRc 一 2U=IR只有 R接入。消耗功率最小应为 R、R、滑.3R+3 Rc = 2 R +2R 2R3 = R1+3 Rc电源两端电压一定，在甲、乙电路中，根据I

7、1 (R3+FB) = I 2 (Fb+R)3B= 2 R +5R电路消耗功率最大应为开关S、S都闭合,动变阻器 R全部串联接入电路。. ,电路总电压 U一定. P最大R3_ R3 R Rb 3Pt 小U2R3- 1R R Rb2R = R+R 根据式，可得： R=2FC在丙电路中，电流一定，=-R3 =-Pc Rc 1P= 2 PC = 2 X 10W = 20 W4.如图24所示，电源两端的电压保持不变，滑动变阻器的最大电阻Rab=12Q,当开关Si闭合，&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1一，、 “ 一 ， ，一 一.1;当开关&

8、、S2同时闭合，滑片 P滑到a端时，电流表的本数为 2A,此时电阻Ro的电9功率为12W,电压表的示数为 心，且上：5=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。图24等效电路如图甲所示,当开关SP S2Rab(1)当开关6闭合，S2断开，滑片P滑到b端时, 时闭合，滑片P滑到a端时，等效电路如图乙所示，Rab1U U1'UU2U_RbRl2U1 _U7 _Rab_ 1Ul =UiRl =Rb =12。1 分U Xi1 分Rab UU 12W CA=2A12UU =12V1 分Ul m=6VPL -U：2(6V)2 a.二

9、<W12c1分11PLe =9PL =27W二, , 一一 一U 1 ,、解法二：根据题意，由图甲可得，U =U1（Rab + Rl）Rab由图乙可得，Pr2 =U2（I U殳）2Rab将联立，且将 “：U1=2 ： 1, Rab=12Q, I=2A, Pr2=12W 代入，解得 U= U2=12V Rl=12 Q（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I=1IL, 93Il=3 IL/=3XU=1.5A , Pl=I2 Rl=27W Rab Rl5.如图19所示电路电源两端电压恒定，定值电阻R= 15C,忽略灯丝电阻值 R随温度的变化。只断开

10、开关 S3时，电流表的示数为I ;只闭合开关S2时，电压表示数为 U,电流表的 示数为I1=0.4A;只断开开关 S,并把电阻箱 R接入电路的电阻值调整为原来的一半时， 电压表的示数为 U,电流表的示数为I 2。若U ： U=7 ： 10, I ： I 2=2 ： 1。求：（1）灯泡L的电阻；（2）在上面的三个电路状态中，电路消耗的最大电功率。解：只断开关S3,电流表的示数为I,等效电路如图7甲所示；只闭合开关S2,电流表的示数为Il,等效电路如图7乙所示；只断开开关Si,电阻箱接入电路的电阻为原来的一半，等效电路如图 7丙所示1小甲U乙10U1 _ 7U -10Ul 3?U 10R_2 =

11、7.aRl 3-I 2又 =一I211R1-R22Rl口则二得:则 15,一 ” =7；15'.1 - R262R2=6 Q将R2=6 Q代入式得：Rl=9 Q由图乙：U = I ( Ri+ R2 + Rl)=0.4A X (15Q+6Q+9Q)= 12VU 2 一，.一一(2)根据P= 电路中总电压不变，所以当电路中电阻最小时，电功率最大R由甲、乙、两三图分析，图甲电功率最大p=u2=(12V)2R 9=16WU2=2: 3,电阻R3消耗6.在如图23所示的电路中，电源两端的电压保持不变。当只闭合开关S和S1时，灯L1正常发光，电压表 V1的示数 5与电压表 V2的示数U2之比 5：

12、 的电功率P3=2W;当只闭合开关S和S2时，电压表V1的示数为 5' 且 5： U/ =2: 1,电阻 R消耗的电功率 P4=2.5Wo不计灯丝电阻 随温度的变化，求：(1)在上述变化中，电流表前、后两次示数之比；(2)灯L1的额定电功率；(3)当所有开关全部闭合时，电路消耗的总功率。解：(1)设电源两端的电压为 U,灯L1和L2的电阻分别为 R1 和R2。当只闭合开关S、S时，电路如图1所示，此时电路中的 电流为I"当只闭合开关 S、&时，电路如图2所示，此时电路 中的电流为12。LiP3=2WI1 .i:U2U图1I2L2P4=2.5W_U图2L1比较图1和图2

13、,因U 1=11 R2, U1= 12R2,R2的电阻不变，根据欧姆定律有I所以电流表前、后两次示数之比U1U1(2)依题意，对于图1所示的电路,根据串联电路的分压一 U1关系则有U2 =2R1R1 +R23，斛信 R2 一因为 因此时灯Li正常发光，所以灯 Li的额定功率为2W。(3)当所有开关全部闭合时，电路因为 P3=I12R3=2W；P4= I22R4=2.5W'21比较图1和图2,因电源两端电压不变，所以根据欧姆定律I1 _ R| R2 R4 _ 2有 12 W + R2 + R31，斛得 R3=R1 °R3=R1,所以在图1所本的串联电路中，P1=P3=2W,又3

14、所示。此时的总电阻R3R45R 总=一1=- R1。R3 R46由图1可知，U216& =2W，U2解得=32W。R1所以此时电路消耗的总功率UPl = 9 Plo /25, Rl 一定 1' I2 / Ii= 3/5 , U/( R l + R 2) : U/ R l= 3 : 5 .R l=3R2/26 U2屋=反 飞 巨=38.4W。2说明：其他解法正确的同样得分。7.如图22所示的电路实物连接示意图中，电源两端电压不变，灯的电阻不变。滑动变阻器 的最大阻值为R2。断开Si、S2,变阻器的滑片P移至最右端时，灯L恰能正常发光，滑片P 移至最左端时，灯 L的电功率Pl是其额

15、定功率的9/25, R2消耗的电功率为 P?。当闭合Si、 S2,变阻器滑片 P移至最左端时，电流表示数为1.5A, Ri消耗的电功率为 6W。此时电路总功率P总：P2=75 ： 4。( 7分)求：(1)灯L的电阻Rl与滑动变阻器最大阻值 R2的比值；(2)闭合Si、S2,变阻器的滑片 P移至最左端时，滑动变阻器消耗的电功率P'2(3)滑动变阻器的最大阻值 R2 ；图227. (1)当Si、S2都断开，滑片P在最右端时，电路如图甲所示;当Si、S2都断开，滑片P在最左端时，电路如图乙所示；当Si、S2都闭合，滑片p在最左端时，电路如图丙所示。 (三个等效电路图都正确得i 分)(i分)(

16、2) P 2= U2R 2/( R l+R 2)2P总= 6W+U2/r2P 2 = 4 P 总 /75由式得： (1分)，U2R2/(Rl+R 2)2 = (6W+ U2/R2)M/75 把R L = 3R 2/2 代入式整理得：U2/R2=6/2 W= 3 W即：P '2=U2/r2=3 W ( 1 分)(3) P 总=P 1+ P '2P 总=6W+ 3W = 9 W又 .P总 = U I 3.1, U = P 总/I3=9W/1.5A =6V (1 分) R 2= U2/P 2= (6V) 2/3 w= 12 Q (1 分)(4) -R L =3R2/2= 3>1

17、2Q/2 = 18 QP lo=U2lo/R l= (6V) 2/18Q=2 W ( 1 分)8.如图所示，电源电压不变。当开关 S1闭合S2断开时，电压表示数为 4V,电流表示数为I1,电阻R2与R3的电功率之和为2.8W;当开关S1、S2闭合时，电流表示数为 I1，电R1R2阻R2的电功率为3.6W。求：（1）电阻R1的阻值。（2）电源电压。解:1 一分U =Ii(R R2 R3)U = L(Ri R2)Ii2R3 =R1 +R2 1 分2.8W = I12(R2R3)3.6W = I22R24R3 u3R23R1 =2R3Pi =I12R13.6W = I22R2R =0.8W22U1(

18、4V)2 什R12U.P10.8W4VR1UR1R2 R3U =18V 1 分9.某校的同学们在研究电路消耗的电功率与 电阻的关系时设计了如图 19所示的电路，滑 动变阻器的最大阻值为R3。当滑动变阻器的滑片P置于最左端时，只闭合开关S1,滑动变阻器的功率为 P3,电压表的示数为 U1,电 路中的电流为I1；当滑动变阻器的滑片 P置于 最左端时，只闭合开关 S2时，滑动变阻器的功率为P3，电压表的示数为 U2,电路中的电流为I2,此时电路的总电功率为 4 W。已知UL = 3, PL =9,电路中电源两端电压保持不变。（6分）U2 8Pl 4（1）求11与I2之比（2）请你计算出电阻 Ri与电

19、阻R2的比值。（3）请你回答：如何通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变，使整个电路消耗的总电功率最大；并请你计算出这个总电功率。解:（1）滑动变阻器的滑片 P置于最左端时，只闭合开关Si；等效电路如图（甲）所示（2）滑动变阻器的滑片（3）滑动变阻器的滑片P置于最左端时,P置于最右端时,只闭合开关 S2；等效电路如图（乙）所示开关Si、S2都闭合；等效电路如图（丙）所示,电路消耗的电功率达到最大值P。（甲）（乙）（丙）-（三个电路图正确 1分）由图甲、图乙得：.P3I2R39百一72-7_ = 321UiU2IR13R11=-R24U 一定:I = 3 = R2 + R3I 2R1R

20、3R3=2 R23 R1图25_ _ R2 R3 fP=P1 + P2= P总R1 R =5R1 1 分由图（乙）（丙）U 一定：R2 R3 -9fPh、= 9 P总P总.二45WR2410.如图25所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化。当只闭合开关S时，电流表的示数是I1。当只闭合开关 及时，电流表的示数是I2。当断开S、S2时，电流 表的示数是I3,电压表V1、V2示数之比为2:1,此时Rl消耗的电功率为 0.24W;当开关&、S2闭合时，灯L正常发光，电流表的示数为I4。已知I1： I2 =2: 1,求：（1）电阻R1与R2之比；（2）电流I3与I4之比；（3）灯L的额

21、定功率。解：Si闭合，电路如图,j2S2闭合，电路如图，I4Si、S2断开，电路如图,Si、S2闭合，电路如图,Rid1'R213=（1）由图、，有 fh. =RL =2 i2 r21< U1 _ RL +R1 + R22、u? "R 一彳.R1 .3 一 r21(2)由图得:I3 _ 母 _ 6R2/11 _ 1I4 一%一 6R2- 11U l _RL_ 1U一 R串 一 3Pl = U 2L = 12p额U 9p额=9Pl -2.16W说明：其它方法正确给分。在图17所示的实物电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10Q ,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片滑到

22、b点时，电压表V1与V2的示数之比为5：7,电阻R2与R消耗的电功率之和是 R消耗电功率的4倍。求：(1)请按实物电路的要求，画出当开关S闭合，滑动变阻器的滑片滑到b点时的完整电路图；(2)通过R和R2的电流之比；(3)滑动变阻器的最大阻值 Rab; (4)滑动变阻器滑片在a、b两点时R消耗的功率之比。（6分）图1711. (1)如图示。( 1分)(2)当开关S闭合，因电阻 R1、R2串联，所以通 过电阻R1、R2的电流相等，L 1即1 =1 （1 分）I21(3)当开关S闭合，滑动变阻器滑片移到b点时，变阻器接入电路的电阻最大，此时电阻RR2、Rab串联，电压表 V1测R、R2串联后两端的电

23、压， V2测R1与Rab串联后两端的电压，因串联电路中电压与电阻成正比，所以有U1 RR210一 R25U2 -RRab -1。Rab ;因串联电路中，电功率与电阻成正比，所以有P=R=Rb=4PR110。1分）解两式可得 R2 =15C , Rab =25建。（1分）(4)当滑片移到a点时，变阻器接入电路的电阻R = 0Q ,电阻R1消耗的电功率为15_ . -2_, U 2 _P =I1 R1 =（-） R ；R1R22U2当滑片移到b点时，电阻 R消耗的电功率 p = IiR=() R (1分)Ri R2 Rab滑动变阻器滑片在a、b两点时Ri消耗的功率之比为(i分)Pi ,Ri R2

24、Rab、2 ,10c 15J 25250 . 4=() = () = (一) = 一P RR210c 15 c25112.如图22所示电路图中，电源两端电压保持不变。当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，电压表 V1、V2的示数之比为的示数为 3： 4,定值电阻R2消耗的 电功率为18W。当开关G闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片 P移到某点A时，电压表 V1、V2的示数之比为2 : 3, R2两端电压为 6%当开关S1断开、S2闭合时，电压表Y1、 V2的示数之比仍为 2 ： 3, R2两端电压为U2”。求： 5 '： U2”；当开关S、S2都断开，滑动变阻器的滑片 p

25、在某点C时，滑动变阻器消耗的电功率Pc；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片 P移到某点A时，滑动变阻器消耗的电 功率Pa。图2212.当S1、S2都断开，变阻器的滑片 P在C点时，电路连接如图甲当S1闭合、S2断开，变阻器的滑片 P在A点时, 当S1断开、&闭合时，电路连接如图丙电路连接如图乙-54叫 一rV*-Ui+Uc -*U”甲-U乙用 RiLT在乙图中，立UU2 = 3在丙图中,U23U1 - 2总电压相等，所以U2U2在丙图中，R1和R2串联，RL = U1 = 2. 1分R2 U23在甲图中，Ri、Rc 和R2串联，P1+PC= U1 +UC= 3P2 PC U2

26、Uc 42 11Pc=3P2-4Pi=3P2-4X P2= P2= X 18W = 6W 1分3 33RCPC6W1R2P218W3在乙图中，0 = UA= 2 1分R2U21在甲图和乙图中，总电压不变，所以2 f 1- r=R1 +Rc +R2 = 3R2 / R2 = 2IRA R22R2 R23Pa= I-RP2= I l RAP2= 2t x 2 x 18W= 16W 1分i2R2 U J R25113 .如图26所示的电路中，电源两端电压不变，灯的电阻不变。当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，R1的电功率为P1，电流表示数为h ;当开关S1断开，S2闭合 时，R1的电功率为 P1,电