中考物理电学综合习题及答案.docx

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中考物理电学综合习题及答案

1.如图16所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为18Ω，小灯泡上标有“6V3W”字样。

求：

（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？

（2）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？

  （3）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时电流表示数变化了1A，求R0的阻值是多少？

  （4）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的总功率为最小，这个最小值是多少？

2.将灯L接到电压为U的电路上时，灯的电功率为25瓦，若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时，灯L消耗的电功率为16瓦，设灯丝电阻不变，则此电阻消耗的电功率是（    ）

   A.2瓦   B.4瓦   C.8瓦   D.9瓦

3.如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当合上开关S1，断开开关S2和S3时，电灯R1正常发光，电压表示数为6V；当合上开关S1，S2，断开S3时，电流表示数为1A；当合上S3，断开S1、S2时，灯R1的实际功率为其额定功率的1/9，R2消耗的功率为0.6W，求灯L的额定功率和电阻R3的阻值。

4.如图所示，电源两端电压U保持不变。

当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1，电阻RA的电功率为PA；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电阻R2的电功率为8W。

已知：

R1:

R2=2:

1，P1:

PB=1:

10，U1:

U2=3:

2。

求：

（1）电源两端的电压U；

（2）电阻R2的阻值；

（3）电阻RA的电功率PA。

5.小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：

热水箱水量

额定电压

加热时功率

保温时功率

2kg

220V

440W

40W

（1）求电阻R1的阻值；

（2）求正常加热时通过饮水机的电流；

（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？

重新加热前的水温t是多少？

（不计能量损失，c水=4.2×103J/（kg•℃））

6. 小华设计了一个三个档位的电火锅，其内部电路如图20所示，R1R2为电热丝，R3为电位器（图中用变阻器表示），通过控制开关S1S2S3的通断可使电火锅在三个不同的档位工作，其中档位I、II功率较小，功率大小可通过电位器调节；档位III功率为最大值且不可调节。

（1）       说明此电路处于最大电功率档时，需要闭合的开关。

（2）       为使此电火锅能在电压不足的山区使用，小华按以下要求进行设计：

当电压200V，最大功率1000W；只闭合开关S1时电路处于档位I，功率可从100W调节到400W，请按上述要求计算出满足要求的电热丝R1的阻值和电位器的最大电阻值R3。

（3）　只闭合开关S2时，电路处于档位II，请计算处于这个档位时流过电阻丝R2的电流的变化范围。

7.在用电流表、电压表测小灯泡额定功率的实验中，已知小灯泡标有“3.8V”字样。

小刘同学正确连接好实验电路，如图所示。

（1）请你根据小刘同学的实验电路图画出相应的电路图。

（2）实验过程中，小刘同学闭合开关，发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近电源电压，请分析电路出现故障的原因之一：

__________。

（3）排除故障后，小刘同学调节滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为_____W。

（4）假若电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，电压电压为6V且稳定不变，仍利用现有器材完成实验，你认为应如何操作？

_______。

8.湖北省荆门市2007年中考物理试题小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。

图9是小强没有连接完的实物电路。

（1）请你用笔画线代替导线，帮小强将实物电路连接完整；

（2）小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是               （写出一种即可）；

（3）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向    端滑动（选填“左”或“右”）；

（4）小强通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图10所示的U－I图像。

根据U－I图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 ___ W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是_______Ω。

9.要测量一个额定电压是3.8V的小灯泡的额定功率，估计小灯泡工作时的电阻约为10Ω。

现有电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“1kΩ 0.1A”的滑动变阻器，导线若干，电源（8V左右）一个。

（1）小星设计了图甲所示的电路图，通过分析你认为小星应选用规格为_________________________的滑动变阻器。

（2）请你根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的器材连成实验电路（要求减小误差，导线不要交叉）。

（3）小星正确选择了滑动变阻器，按图连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）。

具体原因是_______________________________。

（4）小星排除故障后，继续实验．当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为________A，该灯泡的额定功率是________W。

10.小红和小明分别用下图所示的装置，探究电流一定时，电流产生的热量与电阻的关系。

他们分别将两段阻值不同的电阻丝（

）密封在完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连。

（设他们所用的各种同类器材性能相同）

（1）在这个实验中电流产生热量的多少是通过什么现象体现出来的？

________________________________。

（2）他们同时开始进行实验，在a、b、c、d四个气球中，鼓起来最快的是                                                              。

（3）小红和小明的实验方案中有一个是错误的，是哪一个，为什么？

________________________________。

答案：

1.1）R灯=U额2/P额=（6V）2/3W=12Ω I额=P额/U额=3W/6V=0.5A

（2）当S闭合，S1、S2都断开时，灯L和滑动变阻器串联

     U滑=U-U额=12V-6V=6V R滑=U滑/I额=6V/0.5A=12Ω

   （3）闭合S、S1、S2时，R0与滑动变阻器并联

      I=I额+1A=0.5A+1A=1.5A I滑=U/R滑=12V/12Ω=1A

      R0=U/（I-I滑）=12V/（1.5A-1A）=24Ω

   （4）闭合S、S1、S2，滑动变阻器的滑片调到b端时，整个电路消耗的功率最小

      I最小=I0+IR=12V/24Ω+12V/18Ω=7/6A     P最小=UI最小=12V×7/6A=14W

2.此题目为两种电路状态，即灯L直接接在电源两端，PL=25W，此状态可列出方程PL=U 2／RL=25W，当灯L与电阻R串联后接到原电路中，灯L两端电压为U2，此状态可列出方程

，将此二方程求比：

，则U／UL=5／4,UL／UR=4／1，根据分压公式：

UL／UR=RL／R=4／1，在串联电路中，PL／PR=RL／R=4／1，则PR=4W。

正确答案为B。

3.解析：

由于电路变化大，所以在求解过程中，首先作出等效电路图，再根据电路特点，联系各量列方程求解。

答案：

（1）当S1闭合，S2，S3断开时，等效电路如图7所示，电压表示数为6V，恰好是电源电压，同时灯泡正常发光，此时灯泡功率为额定功率，

  ①

图7

（2）当S1，S2合上，S3断开时，等效电路如图8所示，此时灯泡正常发光。

因为

故

，即

图8

（3）当S3闭合，S1，S2断开时，等效电路如图9所示，由于灯L及R2，R3串联，根据题目所给条件，联系串联电路的分压特点。

图9

因为

，即

所以

，而此时又因为

，即

  ③

即

   ④

将③式代入④式得：

，代入②式得：

解得

或

（舍去），故

因为

，故

由图可知

，

，解得

易错分析：

求解电学综合题的思路很多，本题用常规按电路变化的顺序，列方程求解的方法，解本题的关键是按题目要求画出各种情况下对应的等效电路图，然后各个电路分步求解，思路明晰、清楚。

4.解：

当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，等效电路如图3甲所示；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，等效电路如图3乙所示；

当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，等效电路如图3丙所示。

（1）已知：

  U1∶U2=3∶2         R1∶R2=2∶1      

       由图3甲、乙得：

U1=I1（R1 + R2 ）    U2=I2 R2

解得：

=

已知：

P1∶PB=1∶10   

由图3甲、乙得：

P1 = I12R1   PB = I22RB

解得：

R1 =

RB                           

由电源两端电压U不变   I1（R1+R2+RA）= I2（R2+RB）    

       解得：

RA =9R2    

由图3乙得：

=

     U2=2V

解得：

U=12V                     

（2）由图3丙得：

=

     解得：

U2¢  =4V   

P2=8W      R2 =

=

=2W  

（3）由U1∶U2=3∶2     解得：

U1=3V    UA =U－U1=9V

 RA=9R2=18W

 PA=

=4.5W 

5.分析：

（1）已知额定电压和保温时的功率，根据公式

可求保温时的电阻．

（2）已知加热时的功率和额定电压，根据公式

可求通电电流．

（3）已知加热时的功率和加热时间，根据做功公式W=Pt可求加热一次消耗的电能，消耗的电能就等于水吸收的热量，根据热量公式W=cm（t0﹣t），可求水的初温．

解答：

解：

（1）R1=

=

Ω．

答：

电阻R1的阻值为1210Ω．

（2）

．

答：

正常加热时通过饮水机的电流为2A．

（3）W=P额t=440W×5×60s=1.32×105J，

因为W=cm（t0﹣t），

所以1.32×105J=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（92℃﹣t），

t≈76.3℃．

答：

加热一次消耗的电能是1.32×105J，重新加热前的水温t是76.3℃．

点评：

本题考查电阻的计算，电流的计算以及电功和热量的计算．

∴并联电路的电阻：

R=R1+R2，（错）

∴实际总电功率：

P总=

=P额，

6.解：

等效电路图正确。

……………………

（1）此电路处于最大电功率档时，应闭合的开关是S1，S2，S3 ……………………

（2）当只闭合S1 ，电路状态如答图5所示，且R3处于阻值为零处时，档位I功率为最大值：

        解得：

  …………………… 

当只闭合S1 ，且R3处于阻值最大处时，档位I功率为最小值：

     解得：

 ……………………

（3） 当

S1，S2，S3都闭合时，电路如答图4所示，电路的功率为最大值：

；将

代入，得66.67  ………………

 当只闭合S2时，电路如

答图6所示：

  ……………………

电流的变化范围约为0.5—3A。

7.

（1）、

；

（2）、灯泡断路（或灯丝断掉）

（3）、1.9

（4）、电路连接时其他部分不变，将电压表并联在滑动变阻器两端即可。

实验时，移动滑片至电压表读数为2.2V，并记录电流表的读数

8.

（1）见下图

（2）小灯泡处开路（或小灯泡灯丝断了、灯座接触不良、灯座接线柱接触不良）

（3）右　　　　　

（4）0.5；10　

∙9.

（1）“50Ω 0.5A”；

（2）图20；（3）灯丝断路；（4）0.34；1.29W。

∙

10.

（1）气球形变的大小；

（2）C；（3）小明采用的实验方案是错误的。

原因是他采用了并联电路，导致通过两段电阻丝的电流不相同。