北京中考物理练习电学压轴题配详细答案.docx
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北京中考物理练习电学压轴题配详细答案
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L1与灯L2电阻之比R1:
R2=1:
3,将开关S、S1闭合时,R3消耗的功率为1W,电压表的示数为U1，电路消′耗的总功率为P总;将开关S、2闭合时,R4消耗的功率为4W,电压表的示数为U1,电路消耗的S/>总功率为P′。
U1=2U1。
请你解决下面问题:
总
（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。
总R3L2S1R4L1S2′S图23解：
（1）等效电路图如图所示2分
（2）当开关S、S1闭合时,如图所示三用电器串联P3=（U）2R3=1WR1+R2+R3U?
R1R1+R2+R3①U1=②当开关S、S2闭合时,如图所示两用电器串联P4=（U）2R4=4WR1+R4③1
′U1=U?
R1R4+R1④′U1=2U1⑤2分1分将数值带入以上公式，可解得R1=8Ω，R2=24Ω，R3=16Ω，R4=16Ω（①②两式1分，③④两式1分，算出电阻R1的值1分（3）当开关S、S1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：
U2P总R总24?
1===2′P总U48?
2'R总1分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，R1=30?
。
当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为U1，当S、S1、S2都闭合时，电压表示数为U2，已知U1∶U2=3∶8；两种状态时，R2消耗的功率最大值P大和最小值P小之比为4∶1；R3的最小功率为0.9W。
请你帮小阳完成下列问题。
A⑴画出上述两个状态的等效电路图；S2⑵计算电阻R2的阻值；⑶计算电源两端的电压；R2R3⑷计算这个电热器模型中间两个挡位的功率分别VR1S1是多少；⑸计算电流表的最大示数是多少。
分）（7S图232
解：
⑴两个状态的等效电路图：
R1R1U1UUR2R3IR2R3I1I2I3I′⑵当开关S闭合，S1、S2断开时，三电阻串联，各电阻消耗功率最小，三个开关都闭合时，三电阻并联，各电阻消耗功率最大，U2=UR1一定，II1=U13=U8?
IR2一定，?
?
I2?
?
?
=P小=1，I=1?
P大4I22?
8II13R24==I22IR1344R1=×30?
=40?
332IR并联时，1=2I2R1⑶串联时，R2=UR1+R2+R38==3U1R1R3=5R1-3R25×30?
-3×40?
==10?
33I=P串0.9W1==0.3A10?
R3⑷这个电热器模型中间两个挡位的功率U=I（R1+R2+R3）=0.3A×（30?
+40?
+10?
）=24VU2（24V）P===19.2W1R130?
2P3=⑸I1=U2（24V）==57.6WR310?
288I=×0.3A=0.8A；I2=2I=2×0.3A=0.6A33电流表最大示数为I1+I2=0.8A+0.6A=1.4A注：
其他解法正确，可相应给分3
3．如图25所示电路，电源两端电压保持不变。
当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到A端时，R3的电功率为P3，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，R3的电功率为P3’，电流表的示数为I2。
已知P3:
P3’=9:
25，:
（1）求电流表的示数I1与I2的比值。
（2）当开关S1、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Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1:
U2=3:
2，Rc的电功率:
为10Ｗ，这时R3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。
R3的电功率P。
:
求解:
（1）当开关S1闭合、S2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S1断开、S2闭合时，等效电路如图乙所示。
P3I1R39=2=P3′I2R32532I13=I25
（2）当开关S1、S2都断开，变阻器的滑片在C点时，等效电路如图丙所示。
∵U13=U22∴R3+R13=R1+RC2∴3R1+3RC=2R３+2R12R３=R1+3RC…………………………①电源两端电压一定，在甲、乙电路中，根据U=IRI1（R３+RB）=I2（R３+R1）3RB=2R３+5R1…………………………②电路消耗功率最大应为开关S1、S2都闭合，只有R3接入。
消耗功率最小应为R3、R1、滑动变阻器RB全部串联接入电路。
∵电路总电压U一定4
∴P最大P最小U2R+R1+RB3R3＝＝3=2UR31R3+R1+RB2R3=R1+RB…………………….……③根据①②③式，可得：
R3＝2RC在丙电路中，电流一定，PPC=R32=RC1P=2PC=2×10Ｗ=20Ｗ4．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=12，当开关S1闭合，S2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；当开关S1、S2同时闭合，滑片P滑到a端时，电流表的示数为2A，此时电阻R0的电9功率为12W，电压表的示数为U2，且U2∶U1=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。
-+
（1）当开关S1闭合，2断开，S滑片P滑到b端时，等效电路如图甲所示，当开关S1、2同S时闭合，滑片P滑到a端时，等效电路如图乙所示，RabRabU1UU2ULIR0————1分图245
U2URab+RL2===U1U1Rab1UL=U1RL=Rab=12?
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1分UP0+=I'?
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1分RabUU12W+=2A12?
UU=12V?
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1分UL=Uab=6VPL=2UL（6V）2==3W?
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1分RL12?
PLe=9PL=27W?
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1分解法二：
根据题意，由图甲可得，U=U1（Rab+RL）①Rab由图乙可得，PR2=U2（I?
U2）②Rab将①②联立，且将U2∶U1=2∶1，Rab=12，I=2A，PR2=12W代入，解得U=U2=12VRL=12
（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/=IL=3IL/=3×11PL，则IL/=IL，93U=1.5A，PL=I2RL=27WRab+RL5.如图19所示电路电源两端电压恒定，定值电阻R1＝15?
，忽略灯丝电阻值RL随温度的变化。
只断开开关S3时，电流表的示数为I；只闭合开关S2时，电压表示数为U1，电流表的示数为I1＝0.4A；只断开开关S1，并把电阻箱R2接入电路的电阻值调整为原来的一半时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2。
若U1∶U2＝7∶10，I∶I2＝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。
6图19
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I1，等效电路如图7乙所示；只断开开关S1，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R2RLI2UURLIUR1I1R1R2U1甲∵乙即丙U17=U210U17=U10∴图乙中UL3=；U10R1+R27=……①RL3………1分I2又∵=I21则R1+∴1R222=……②RL1R+R215?
+R2①77得：
1=；则=；R2=6Ω…………1分11②66R1+R215?
+R222将R2=6Ω代入①式得：
RL=9Ω…………2分由图乙：
U＝I（R1＋R2＋RL）＝0.4A×（15?
＋6?
＋9?
）＝12V…………1分
（2）根据P=U2R电路中总电压不变，所以当电路中电阻最小时，电功率最大由甲、乙、两三图分析，图甲电功率最大U2（12V）2P===16WR9?
…………2分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U1与电压表V2的示数U2之比U1：
U2=2：
3，电阻R3消耗的电功率P3=2W；当只闭合开关S和S2时，电压表V1的示数为U1′，L1L2V1且U1：
U1′=2：
1，电阻R4消耗的电功率P4=2.5W。
不计灯丝电阻V2随温度的变化，求：
S3
（1）在上述变化中，电流表前、后两次示数之比；R3R4S
（2）灯L1的额定电功率；S1S2（3）当所有开关全部闭合时，电路消耗的总功率。
A图237
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、S1时，电路如图1所示，此时电路中的电流为I1；当只闭合开关S、S2时，电路如图2所示，此时电路中的电流为I2。
L1R1I1U2L2U1P3=2WR3I2L1R1L2U1′P4=2.5WR4R2U图1R2U图2比较图1和图2，因R2的电阻不变，根据欧姆定律有U1=I1R2，U1′=I2R2，I1U12所以电流表前、后两次示数之比I=′=1。
2U1
（2）依题意，对于图1所示的电路，根据串联电路的分压U1R22R11=。
关系则有U=R+R=3，解得R22212因为P3=I12R3=2W；P4=I22R4=2.5WP?
I?
R34=，解得所以3=?
1?
P4?
I2?
R45?
?
2R31=。
R45比较图1和图2，因电源两端电压不变，所以根据欧姆定律I1R1+R2+R42有I=R+R+R=1，解得R3=R1。
2123因为R3=R1，所以在图1所示的串联电路中，P1=P3=2W，又因此时灯L1正常发光，所以灯L1的额定功率为2W。
1（3）当所有开关全部闭合时，电路3所示。
此时的总电阻R总=5R3R4=R1。
R3+R46R3R4U图3如图由图1可知，?
?
UU2?
?
R3=P3=?
R+R+R?
16R1=2W，23?
?
1U2解得R=32W。
1所以此时电路消耗的总功率28
P总=R=5?
R=38.4W。
1总说明：
其他解法正确的同样得分。
U26U227．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S1、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是其额定功率的9/25，R2消耗的电功率为P2。
当闭合S1、S2，变阻器滑片P移至最左端时，电流表示数为1.5A，R1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S1、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；（4）灯L的额定电功率PL0。
（请画出相关电路状态的等效电路图）．．．．．．．．．．．．图227．
（1）当S1、S2都断开，滑片P在最右端时，电路如图甲所示；当S1、S2都断开，滑片P在最左端时，电路如图乙所示；当S1、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1分）
（1）∵PL=9PLO/25，RL一定∴U/（ＲL＋Ｒ2）:
U/ＲL＝3:
5∴ＲL＝3Ｒ2/2∴ＲL:
Ｒ2＝3/2------------------------------------------------------------------------（1分）9∴I2/I1=3/5
（2）∵Ｐ2＝U2Ｒ2/（ＲL＋Ｒ2）2Ｐ总＝6Ｗ＋U2/Ｒ2Ｐ2＝4Ｐ总/75由①②③式得：
①②③③----------------------------------------（1分）∴U2Ｒ2/（ＲL＋Ｒ2）2＝（6Ｗ＋U2/Ｒ2）×4/75④把ＲL＝3Ｒ2/2代入④式整理得：
U2/Ｒ2＝6/2Ｗ＝3Ｗ即：
Ｐ'2＝U2/Ｒ2＝3Ｗ----------------------------------------------------------------（１分）（3）∵Ｐ总＝Ｐ1＋Ｐ'2∴Ｐ总＝6Ｗ＋3Ｗ＝9Ｗ又∵Ｐ总＝UI3∴U＝Ｐ总/I3＝9Ｗ/1.5A＝6Ｖ--------------------------------------（1分）------------------------------------------------（1分）∴Ｒ2＝U2/Ｐ'2＝（6Ｖ）2/3Ｗ＝12（4）∵ＲL＝3Ｒ2/2＝3×12/２＝18∴ＰL0＝U2L0/ＲL＝（6Ｖ）2/18＝2Ｗ----------------------------------------------（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，电阻R2的电功率为3.6W。
R1R2求：
（1）电阻R1的阻值。
（2）电源电压。
VAS1R3S210
R1．解：
P14VI1R2R3R1R21分3.6W2.8WI2UUU=I1（R1+R2+R3）U=I2（R1+R2）I12=I232R3=R1+R22.8W=I1（R2+R3）21分3.6W=I2R224R3=3R23R1=2R3P1=I1R121分1分3.6W=I2R22P1=0.8WU1（4V）2R1===20?
P10.8W21分R14V=UR1+R2+R3U=18V1分R19．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PS1R2S2图1911
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4W。
已知P9U13=，3=，电路中电源两端电压保持不变。
分）（6U28P3′4
（1）求I1与I2之比
（2）请你计算出电阻R1与电阻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S1；等效电路如图（甲）所示
（2）滑动变阻器的滑片P置于最左端时，只闭合开关S2；等效电路如图（乙）所示（3）滑动变阻器的滑片P置于最右端时，开关S1、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。
---（三个电路图正确1分）由图甲、图乙得：
∵P3I2R39==P3′I′2R34∴I3=----------------------1分I′2R11=----------------------1分R24∵3U1IR=1=U2I′R28I3R2+R3==I′2R1+R3∴U一定：
R３=2R2－3R1∴R３=5R1-------------------------------------------------------------------------1分由图（乙）（丙）U一定：
P=P1+P2=R2+R3R+R39P总+2P总=9P总+P总=45W--------------------2分R1R2410．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S1时，电流表的示数是I1。
当只闭合开关S2时，电流表的示数是I2。
当断开S1、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S1、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的额定功率。
S1V1VV2S2R2VR1L12图25
解：
S1闭合，电路如图①，S2闭合，电路如图②，S1、S2断开，电路如图③，I3I1R2图①I2图②R1R2图③RS1、S2闭合，电路如图④，I4R1R2图④
（1）由图①、②、③，有I1RL2==I2R21
（2）由图③④得：
U1RL+R1+R22==U2R11R13∴=R21I3R并6R2/111===I4R串6R211（3）ULR1=L=UR串3pLU2L1=2=9p额Up额=9pL=2.16W说明：
其它方法正确给分。
11．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10Ω，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片滑到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R1消耗电功率的4倍。
求：
13
（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R1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R1消耗的功率之比。
分）（60021351015vR1+315V1a001351015Pb2R2vR+315V2S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，即V1R1R2PRV2SbI11=┄┄┄（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R1、R2、Rab串38题答图联，电压表V1测R1、R2串联后两端的电压，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U1R1+R210?
+R25===┄┄┄┄①U2R1+Rab10?
+Rab7因串联电路中，电功率与电阻成正比，所以有P2+PabR2+RabR2+Rab===4┄┄┄┄②┄┄┄┄（1分）PR110?
1解①②两式可得R2=15?
，Rab=25?
。
┄┄┄┄┄┄┄（1分）（4）当滑片移到a点时，变阻器接入电路的电阻R=0?
，电阻R1消耗的电功率为P′=I1′2R1=（1U）2R1；R1+R214
当滑片移到b点时，电阻R1消耗的电功率P=I1R1=（12U）2R1┄（1分）R1+R2+Rab滑动变阻器滑片在a、b两点时R1消耗的功率之比为′PR+R2+Rab210?
+15?
+25?
250241）=（）=（）=┄┄┄┄（1分）=（1PR1+R210?
+15?
251112．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S1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U2′。
当开关S1断开、S2闭合时，电压表V1、V2的示数之比仍为2∶3，R2两端电压为U2″。
求：
⑴U2′∶U2″；⑵当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，滑动变阻器消耗的电功率PC；⑶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，电路连接如图乙当S1断开、
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