中考二轮复习专题卷-《专题14电学范围与极值的计算》

试卷更新日期：2022-03-11 类型：二轮复习

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一、计算题

1. 在使用共享单车时需要使用手机扫码解锁，若强行开锁会引发报警装置报警。如图甲所示是报警装置的控制电路的原理图，电源电压为4V，R₀为定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受压力F的大小的关系如图乙所示，在 $0 \leq F \leq 18 N$ 的范围内，R﹣F图像可看作直线，当F＝0N时，控制电路中的电流为0.25A；当控制电路中的电流大于或等于0.4A时，报警装置会报警。求：

(1)、定值电阻R₀的阻值是多少；

(2)、当F＝16N时，定值电阻的电功率是多少；

(3)、压敏电阻的电功率最大是多少（计算结果保留两位小数）？

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2. 在如图所示的电路中，电阻R₁的阻值为10 Ω，滑动变阻器R₂标有“50 Ω 2 A”字样，电流表的量程选择“0～3 A”。只闭合开关S₁ ，电流表的示数为0.8 A；再闭合S₂ ，电流表的示数为1.2 A。求：

(1)、电源电压；

(2)、电阻R₂接入电路的阻值；

(3)、该电路的最大电功率。

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3. 如图所示电路，电源电压保持12 V不变，灯泡L的电阻为50 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V。求：（不考虑温度对灯丝电阻的影响）

(1)、当S₁、S₂闭合时，通过灯泡L的电流；

(2)、只闭合开关S₁ ，将滑动变阻器滑片P移动到中点时，电流表示数为0.2 A，则电压表的示数；

(3)、在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率。

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4. 如图所示，电源电压为9V保持不变，小灯泡标有“6V 3W”，其电阻不随温度变化，滑动变阻器的最大阻值为24Ω，电流表的量程为0～3A．当开关S₁、S₂断开，S₃闭合时，小灯泡恰能正常发光。求：

(1)、R₁的阻值为多少？

(2)、当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，要保护电路各元件安全，R₂的最小阻值是多少？

(3)、分析开关和滑动变阻器的各种变化情况，这个电路工作时消耗的最小功率是多少？

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5. 如图所示，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样，电源电压为18V，当开关S闭合后，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为5V，求：

(1)、电阻R₁的阻值；

(2)、滑动变阻器在电路中的阻值；

(3)、若电流表量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，则滑动变阻器接入电路中的有效阻值不能小于多少？

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6. 如图甲所示，L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为160Ω，只闭合S₁ ，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为R_a ，电流表示数为0.3A，只闭合S₂ ，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于b点时变阻器R的阻值为16Ω，电压表示数U_b=8V，电流表示数为I_b ，已知R_a∶R₀=12∶5。（灯丝电阻不随温度变化）求：

(1)、小灯泡的电阻；

(2)、定值电阻R₀和电源电压；（提示：分别对两种状态列方程，解方程组求解）

(3)、只闭合S₂时，电路消耗的最小功率。

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7. 为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究，现取“6V 6W”和“6V 3W”的小灯泡L₁和L₂各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为 0～0.6A 的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示，求

(1)、小灯泡 L₂的额定电流；

(2)、将两灯并联接在电压为 6V的电源两端，10s内电路消耗的电能；

(3)、将小灯泡 L₂与滑动变阻器R串联接在电压为12V 的电源两端，如图乙所示，闭合开关 S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。

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8. 图甲是某家用电熨斗。电路原理如图乙，R₁、R₂为发热体，R₁的阻值为110Ω，且R₁₂ ，通过S₁、S₂实现温度控制。电源电压为电熨斗的额定电压220V，电熨斗消耗的最大功率（高温档）为660W。求：

(1)、只闭合S₁ ，求通过R₁的电流；

(2)、只闭合S₂ ，求R₂在60s内产生的热量；

(3)、为适应更多衣料，需要电熨斗的功率可在原低温挡功率的25%~100%之间变化，现再给你一个滑动变阻器，请你按要求改装电路，并画出改装后的电路图；

(4)、上述改装电路所需的滑动变阻器最大阻值至少为多少Ω？

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9. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R₁=15Ω，R₂=10Ω。只闭合S₁时，电流表示数为0.4A，求：

(1)、电源电压；

(2)、只闭合S₂时，通电10s电流通过R₂产生的热量；

(3)、整个电路消耗的最大电功率。

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10. 如图甲是某学生社团所使用的迷你电烙铁，铭牌标有“12V 12W”。社团小组对其改进，使电烙铁温度可调，图乙为小组设计的电路简图。闭合开关，当滑动变阻器（铭牌标有“18Ω 2A”）接入电路的电阻为6Ω时，电烙铁刚好正常工作，不考虑温度对电阻的影响，求：

(1)、当电烙铁正常工作时，通过电烙铁的电流和电烙铁的电阻；

(2)、该电路两端电源电压；

(3)、该电路中电烙铁的最小实际功率。

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11. 如图所示电路中定值电阻R₁＝10Ω，R₂为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关，当滑片P在a端时，电流表示数为0.3A。滑片P在b端时电压表的示数为2V。求：

(1)、电源电压；

(2)、滑动变阻器R₂的最大阻值；

(3)、整个电路的最小电功率。

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12. 如图甲所示，电源电压6V，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如乙图所示。求：

(1)、R₀的阻值；

(2)、图乙中坐标值 $I_{1}$ 的值；

(3)、电路消耗的最小电功率。

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13. 在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，其中R₂的阻值为15欧，闭合开关S，电流表示数如图（b）所示。
①求R₂两端的电压。
②求R₁的阻值。
③各电表量程不变，现用变阻器R₀替换电阻R₁、R₂中的一个后，闭合开关S，在确保电路中各元件正常工作的前提下，移动变阻器滑片，电压表示数的最大变化量为4伏。请判断变阻器R₀替换的电阻，并求出R₀的最大阻值。

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14. 如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R₀的阻值为30Ω，电压表的量程为0～9V。湿敏电阻R的阻值随湿度R_H变化的关系图像如图丙所示。则在电路安全工作的前提下，请计算出：

(1)、当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值；

(2)、当电压表示数为9V时，通过R₀的电流；

(3)、装置能监测湿度R_H最大值。

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15. 如图所示，电源电压U不变，灯L上标有“12V 12W”，忽略温度对灯丝电阻的影响。当闭合开关S、断开S₁、S₂ ，将滑动变阻器R的滑片P从b端滑到某一位置时，灯L恰好正常发光。此过程滑动变阻器R接入电路的电阻减小了6 $Ω$ ，电流表示数变化0.2A。保持滑动变阻器滑片P的位置不变，闭合开关S₁、S₂ ，电流表示数与灯L正常发光时比较又变化了2A。求：

(1)、电源电压U；

(2)、电阻R₀的阻值；

(3)、当三个开关S、S₁、S₂都闭合时，且保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器滑片P的位置，电路消耗总功率的最小值。

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16. 如图所示电路，电源电压保持不变，已知定值电阻R₂的阻值为10Ω滑动变阻器R₃上标有“30Ω 1A”字样。当滑动变阻器R₃的滑片Р调到最左端，闭合开关S₁、S₂时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A。求：

(1)、定值电阻R₁的阻值是多少？

(2)、只闭合开关S₁ ，滑动变阻器R₃的滑片Р调到最右端时，电压表的示数是多少？

(3)、只闭合开关S₂ ，电路中最大电流是多少？

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17. 如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝R₁、R₂构成，小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R₀=22Ω，M、N为接线柱。

(1)、用导线把M和N连接，只闭合开关S₁ ，电流表示数为1A，求电源电压；

(2)、把M接A，N接B，只闭合开关S₁ ，电流表示数为0.5A，求R₁的阻值；

(3)、用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S₁和S₂ ，电流表示数为1.5A；检测结束后，小乔利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率。

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18. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R₂上标有“1A”字样。

(1)、若闭合开关S，电压表V示数为3V，通过电阻R₁的电流为0.6A，求：
①电阻R₁的阻值；

②10秒内电流通过R₁所做的电功W₁；

(2)、若滑动变阻器R₂的最大电阻值是定值电阻R₁阻值的2倍，当电源电压为9V时，通过移动滑片能使电压表V示数的最大变化量为 $Δ U$ ；当电源电压改为12V时，通过移动滑片能使电压表V示数的最大变化量仍然为 $Δ U$ 。请通过计算说明滑动变阻器R₂的最大电阻值。

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19. 如图所示的电路，R₂的阻值为20欧，滑动变阻器R₁上标有“2A”字样，两电流表量程均为0~3A。闭合开关S，电流表A₁、A的示数分别为0.8A、1.2A。

(1)、求R₂两端电压U₂。

(2)、更换电源，用10Ω和30Ω的定值电阻先后替换R₂ ，闭合开关S，在电路安全工作的情况下，移动滑片P，某个电流表示数的最大变化量分别为0.8A和1.6A，其中一次变阻器的电流达不到2A。
（a）试分析变阻器的电流达不到2A的原因。

（b）求变阻器的最大阻值R_1max。

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20. 在图所示的电路中，电源电压为12伏不变，电阻R₁的阻值为10欧，滑动变阻器R₂上仅有“1A”字样清晰可见，闭合开关S，通过R₁的电流为0.5安。

(1)、求R₁两端的电压U₁；

(2)、通电10秒钟，电流通过滑动变阻器R₂所做的功W₂；

(3)、在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，R₁两端电压的变化量∆U最大为6伏。请计算滑动变阻器R₂接入电路的阻值范围。

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21. 如图所示，电源电压不变，定值电阻R₀=30Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S₁、S₂断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了24Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求：

(1)、小灯泡正常工作5min消耗的电能；

(2)、电源电压；

(3)、当开关S、S₁、S₂都闭合时，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的功率变化范围。

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22. 如图甲所示，电源电压是5V且保持不变，电流表的量程为0-3A，电压表的量程为0-3V，小灯泡的L的额定电压为3V，图乙是其I-U图象，滑动变阻器R₁的最大阻值为20Ω，定值电阻R₂=20Ω。求：

(1)、小灯泡的额定功率；

(2)、只断开S₃ ，其他开关都闭合，R₁的滑片位于中点时，电流表示数为多少？

(3)、当S、S₃闭合，S₁、S₂断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是多少？

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23. 如图，电源电电压不变，定值电阻R₁=6Ω，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器R₂的规格为“40Ω 1A”，闭合开关后，当滑片P置于M点时，电流表示数为0.3A，当滑片P置于N点时，电流表示数变化了0.1A，且滑动变阻器连入电路中的阻值 $\frac{R_{M}}{R_{N}} = \frac{1}{2}$ ．

(1)、求定值电阻R₁前后两次电功率之比；

(2)、求电源电压；

(3)、在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围．

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24. 在图示的电路中，电源电压为30V，电阻R＝30Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω．

(1)、滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程，电压表的最大读数是多少？

(2)、若改用电压表的量程为0－15V，要使它接在电路中不烧坏，滑动变阻器的滑片P只能在阻值多大的范围内滑动？

(3)、若把一只量程为0－0.6A的电流表接在图甲中的C、D两点上，如图乙所示，为了不损坏电流表和电压表，滑动变阻器的滑片P只有在阻值多大范围内滑动？

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25. 中国茶文化源远流长，如图甲是某款工夫茶保温碟。电路原理如图乙所示，电阻R₁为发热体，它的额定电功率为22W且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温；L为电功率忽略不计的电源指示灯。求：

(1)、发热体正常工作时的电流；

(2)、当实际电压为198V时，发热体工作100s消耗的电能；

(3)、为了适应不同品种茶汤的保温需求，小杨对电路进行重新设计（如图丙），移动滑片可以连续调节发热体的电功率，最低可调至额定功率的四分之一，若发热体产生的热量全部被茶汤吸收，该电路电能利用率的范围是多少？（电能利用率 $η = \frac{W_{发热体}}{W_{总}}$ ）

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