初中物理2021考前突击训练23：电学压轴题

试卷更新日期：2021-04-16 类型：三轮冲刺

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一、计算题

1. 如图所示，电源电压U为6V并保持不变，滑动变阻器规格为“24Ω lA”．当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.3A．

(1)、灯泡正常发光时灯丝电阻多大？

(2)、滑片P在最左端时，5min内电流通过灯泡做功多大？

(3)、滑片P在中点时，灯泡的实际功率多大？

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2. 室内空气干燥时，可用加湿器给空气加湿，如图甲所示是某型号电热加湿器，简化电路图如图乙，部分技术参数如下表，加湿器的发热电阻（虚线框内的部分）浸没在水中，水箱中的水沸腾后，即可喷出蒸气，增加空气湿度，移动R的滑片P可调节气雾量大小。

额定电压	$220V$
最大气雾功率	$100W$
最小气雾功率	$22W$
水箱容积	$30L$
适用面积	$20 ~ {40m}^{2}$

(1)、当R的滑片P在最左端时，加湿器以最大气雾功率正常工作，求

R_{0}

的电阻值。

(2)、当R的滑片P在最右端时，加湿器以最小气雾功率正常工作，求R的最大阻值。

(3)、已知水箱内加入初温为15℃、质量为

0 .1kg

的纯净水，加湿器正常工作了

7min

，水刚好沸腾产生蒸气，求此过程中加湿器的功率。[水的比热容为

c = 4.2 \times 10^{3} J/(kg \cdot ℃)

，环境为标准大气压，不计热量损失]

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3. 某课外科技活动小组设计了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，电源电压为72 V，R₁为定值电阻，R₂为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“100Ω 3 A”字样，电流表A₂的量程为0~3A，灯泡上标有“12 V 3 W”的字样。

(1)、求灯泡正常工作时的电流；

(2)、闭合S，断开S₁、S₂ ，灯泡正常发光，求R₁的阻值；

(3)、S、S₁、S₂均闭合时，求R₂消耗的最大电功率和最小电功率。

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4. 如图所示电路中，电源电压恒为6V不变，R₁=60Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。当开关S₁、S₂都闭合时，电流表满偏，灯L恰好正常发光，此时灯泡的功率为P₁_。当S₁、S₂都断开且滑动变阻器R₂的滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为P₂（灯L的灯丝电阻不变），且P₂：P₁=9：25。求：

(1)、灯泡的额定电流；

(2)、滑动变阻器R₂的最大阻值；

(3)、当S₁、S₂都断开时，在电路处于安全工作状态下，电路消耗的最小功率。

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5. 在如图所示电路中，电源电压保持不变， $R_{1} = 20 Ω$ ，灯泡的电阻 $R_{3}$ 不变。只闭合开关 $S_{1}$ 时，电流表示数为 $I_{1} = 0.3 A$ 。

(1)、只闭合开关 $S_{2}$ 时，电压表示数为2V，此时小灯泡L正常发光。求灯泡的阻值 $R_{3}$ ；

(2)、只闭合开关 $S_{3}$ 时，调节滑动变阻器，当灯泡的实际功率为额定功率的 $\frac{1}{4}$ 时，求滑动变阻器1min所做的功；

(3)、开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 、 $S_{3}$ 都闭合时，保证各电路元件安全使用，允许通过电流表的电流最大值和最小值之比是 $I_{大} ： I_{小} = 3 ： 2$ ，此时滑动变阻器 $R_{2}$ 对应的功率之比是 $P_{2 大} ： P_{2 小} = 3 ： 1$ ，求滑动变阻器的最大阻值 $R_{2}$ 及电流表的量程。

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6. 如图甲所示电路，电源电压恒定。滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”，灯泡L上标有“4V 1.6W”，灯泡L的电流与电压的关系图像如图乙所示。只闭合开关S₁ ，当滑片P移动到R的右端时，定值电阻R₁的电功率为P₁；当滑片P移动到R的左端时，灯泡恰好正常发光，定值电阻R₁的电功率为P₂ ，则P₁∶P₂=1∶4。

(1)、当流过灯泡的电流为0.3A时，求灯泡的实际电功率P_实。

(2)、当滑片P移动到R的右端时，求灯泡两端的电压。

(3)、如图甲所示，重新更换了电源电压，并保持恒定。用另一个定值电阻R₂替换灯泡L，两电表的量程与之前相比可能更换，但在后续操作中电表量程均将保持不变。同时闭合开关S₁、S₂ ，滑片P移动到某一位置时，电流表和电压表指针位置如图丙所示；滑片P移动到另一位置时，其中一个电表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处，另一个电表指针在所选量程最大刻度值的 $\frac{2}{3}$ 处。求定值电阻R₂的可能值。

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7. 如图甲所示，这是温控装置的简化电路图，工作电路由电压为220V的电源和阻值 $R = 88 Ω$ 的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻 $R_{0} = 20 Ω$ ）、开关、滑动变阻器 $R_{2}$ （阻值范围0~80Ω）和热敏电阻 $R_{1}$ 组成， $R_{1}$ 阻值随温度变化的关系图像如图乙所示；当控制电路电流 $I \geq 50 mA$ 时，衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路电流 $I \leq 40 mA$ 时，衔铁被释放接通工作电路。

(1)、工作电路正常工作时5min产生的热量是多少？

(2)、当温度为 $60$ ℃，滑动变阻器 $R_{2} = 50 Ω$ 时，衔铁恰好被吸合，控制电路的电源电压是多少？

(3)、若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？

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8. 如图所示，闭合开关后，电压表读数为6.0V，电流表读数为0.6A：

①求电阻的阻值R_定；

②求电阻的电功率P_定；

③现将一滑动变阻器R_滑以某种方式正确接入电路，并在其两端再接入另一电压表，多次移动滑片并记录每次各电表的示数，如下表所示：

序号	A/安	V₁/伏	V₂/伏
1	0.3	3.0	3.0
2	0.4	2.0	4.0
3	0.5	1.0	5.0
4	0.6	0	6.0

（i）请判断滑动变阻器R_滑电阻R_定的连接方式是连接的，电压表V₂并联在两端；

（ii）根据表中数据计算每次移动滑片时变阻器连入电路的阻值变化ΔR_最大与ΔR_最小的比值。

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9. 在如图所示的电路中，电源电压恒定为6伏，定值电阻R₁阻值为10欧。电键S闭合时，电流表示数为1安。求：

①通过R₁的电流。

②电源的电功率；

③现有三个滑动变阻器，A：50欧2安；B：100欧1.5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，在保证各元件都能正常工作的情况下，移动滑动变阻器的滑片分别在滑动变阻器上的三个不同位置a、b、c时，电流表示数情况如下表所示。

滑片位置

电流表示数（安）

a

0.5

b

1.1

c

1.4

为满足上述要求，应选用滑动变阻器 ▲ （填写代表滑动变阻器的字母）替换定值电阻 ▲ （选填“R₁”或“R₂”），并说明理由。

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10. 在图（a）所示的电路中，电源电压为9伏，电阻R₁的阻值为10欧。闭合电键S，电压表的示数为5伏。

①求电阻R₂两端的电压U₂。

②求通过电阻R₁的电流I₁。

③现用电阻R₀替换电阻R₁、R₂中的一个，替换后，发现两电表的示数均变大，且电流表指针正好达到某量程的最大值，如图（b）所示。请判断被电阻R₀所替换的电阻，并求出电阻R₀的阻值。

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11. 如图的电路中，电源电压保持不变，闭合电键后，电流表的示数为0.1安，电压表V₁的示数为1伏。

①求电阻R₁的阻值。

②求R₁的电功率。

③在移动变阻器R₂滑片P的过程中，电压表V₁的电压分别为U₀、5U₀时，电压表V₂示数与电流表示数的乘积相等，求电源电压。

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12. 如图所示电路，电源电压始终不变， $R_{1}$ 、 $R_{3}$ 为定值电阻， $R_{1}$ 的阻值为18Ω， $R_{2}$ 为标“XΩ $0 .5A$ ”（最大阻值模糊不清）且电阻丝线长度为l的滑动变阻器，电压表 $V_{1}$ 量程为“ $0 ~ 15 V$ ”，电压表 $V_{2}$ 量程为“ $0 ~ 3V$ ”，两个电流表量程均为“ $0 ~ 0.6 A$ ”。则：

(1)、当开关S、 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 均闭合时，电压表 $V_{1}$ 的示数为 $6V$ ，则电源电压为V；

(2)、当开关S、 $S_{2}$ 闭合， $S_{1}$ 断开时，为保证各用电器和电表正常工作，发现 $R_{2}$ 的滑片距电阻丝b端应不小于 $\frac{L}{3}$ 的距离：将开关S、 $S_{1}$ 闭合， $S_{2}$ 断开，令滑动变阻器 $R_{2}$ 滑片先后处于距b端 $\frac{2 L}{3}$ 和 $\frac{L}{2}$ 的距离，发现电流表 $A_{2}$ 的示数变化了 $0 .06A$ ，则 $R_{3}$ 的电阻大小为Ω。

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13. 如图，电源电压恒定不变，R₁=30Ω，滑动变阻器铭牌“50Ω 1A”，小灯泡正常发光时电压为3V，小灯泡U-I图象如图所示，电压表量程为0～3V。当闭合S，断开S₁、S₂ ，移动滑片P使小灯泡恰好正常发光。当S、S₁、S₂都闭合，当滑动变阻器串入电路阻值为20Ω时，电流表示数为0.5A；求：

(1)、当小灯泡正常发光时，小灯泡电阻是多少；

(2)、求电源电压；

(3)、S闭合，S₁、S₂都断开，滑动变阻器滑片P使电压表示数为2V，求滑动变阻器串入电路的阻值是多少？

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14. 如图甲所示的电路中，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，电源电压不变．闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，求：

(1)、R₂的最大阻值；

(2)、电源电压为多少？

(3)、滑动变阻器的滑片位于中点时，电压表V的示数。

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15. 在如图甲所示的电路中，小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示，当开关S、S₁闭合，S₂断开时，电压表的示数为6.0V；当开关S、S₂闭合，S₁断开时，电流表的示数为1.0A；当开关S闭合，S₁、S₂断开时，电压表的示数为3.0V。已知电源电压恒定不变，R₁、R₂为定值电阻。求：

(1)、当开关S、S₁闭合，S₂断开时，5min内小灯泡L消耗的电能；

(2)、当开关S闭合，S₁、S₂断开时，电阻R₂的电功率；

(3)、当开关S、S₁、S₂都闭合时，电流表的示数。

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16. 某物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路，其中电源电压不变，灯泡L标有“12V 6W”，滑动变阻器R的规格为“20Ω　1A”。如图乙是定值电阻R₀和灯泡L的电压与电流的关系图象。当断开开关S₁、闭合开关S和S₂ ，并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为1.6W。

求：

(1)、R₀的阻值；

(2)、灯泡正常发光10min，电流通过灯泡所做的功；

(3)、电源电压；

(4)、电路消耗的最大电功率。

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17. 如图甲所示的电路，电源电压保持不变．小灯泡L标有“2.5 V　0.25 A”字样，滑动变阻器R₁的最大值为30 Ω，定值电阻R₂＝30 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V．求：

(1)、小灯泡的额定功率是多少？

(2)、只闭合S、S₂和S₃ ，将变阻器R₁的滑片P移到中点时，电流表示数为0.45 A，则电源电压是多少？

(3)、只闭合开关S、S₁ ，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的I－U图象如图乙所示．在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R₁允许的取值范围是多少？

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18. 如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R₁、R₂是定值电阻，R₁=20Ω，R₂ =10Ω， R₃是滑动变阻器，阻值变化范围是0~50Ω。

(1)、当开关S、S₁、S₂均闭合，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表示数为6V，求：
①电路中的总电流；

②通电10s整个电路消耗的总电能；

(2)、当开关S、S₂闭合，S₁断开，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，电压表的示数为2V，求此时滑动变阻器R₃接入电路的阻值。

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