中考物理总复习《电学分类讨论类相关计算》专项检测卷及答案

第第页中考物理总复习《电学分类讨论类相关计算》专项检测卷及答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________1.(2024·邯郸二模)小明同学在实验室进行如图甲的电路设计,所用电源电压为12V且保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,滑动变阻器R2上标有“40Ω1A”的字样。闭合开关S后,电路中的电流为0.6A。求:(1)电阻R1两端的电压U1。(2)通电10s,滑动变阻器R2所消耗的电能W2;(3)用R3(阻值可能为6Ω、20Ω或36Ω)替换R1,将一电压表并联在电路某元件的两端,移动滑动变阻器R2的滑片P到某位置,电路正常工作,电压表、电流表的示数如图乙所示。请通过计算判断电压表并联的位置及R3的阻值。 甲 乙2.(2024·保定竞秀区一模)如图甲所示,电源电压不变,定值电阻R1=10Ω,变阻器R0标有“50Ω1.5A”的字样,电流表的量程均为0~3A,电压表的量程为0~15V。电流表和电压表的表盘如图乙所示。(1)闭合开关S1、S2,调节滑片P,当A2的示数为1.2A时,A1的指针刚好偏转到最大刻度处。求电源电压和R0消耗的功率。(2)用另一电阻R2替换R1。只闭合开关S3,在保证电路安全的情况下,调节滑片P,通过电路的最大电流与最小电流之比为3∶1。求R2的可能值。 甲 乙3.(2024·邢台威县一模)在如图所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器R2上标有“1A”的字样,电流表A接入0~0.6A量程。将电压表V1、V2分别并联在电路中两个不同的位置,闭合开关S,将变阻器的滑片P向M点移动的过程中,发现两电压表中仅有一个示数发生变化,且当滑片P在某位置时V1、V2、A三个电表的示数分别为4V、12V、0.2A,当滑片P在M点时电流表的示数为0.5A。(1)电源电压U为V。

(2)计算说明电压表V1的接入位置。(3)在保证电路正常工作的情况下,将滑动变阻器R2的滑片P从M点向左移动的过程中,电阻R1消耗的电功率变化量的最大值。4.(2024·石家庄新华区模拟)如图甲所示的电路,灯泡L的电阻为5Ω,滑动变阻器R1上标有“10Ω1A”的字样,移动滑片P,当电压表的示数为2V,电流表的示数为0.5A时,灯泡L恰好正常发光(灯丝的电阻保持不变),求: 甲 乙(1)此时的电源电压。(2)若电流表采用0~0.6A的量程,电压表采用0~3V的量程,电路安全的情况下,滑动变阻器R1允许的调节范围。(3)用另一个定值电阻R2替换灯泡L,并更换电源,移动滑片P到某一个位置,电流表和电压表指针位置如图乙所示(可能与之前相比更换了量程但在后续操作中量程不变),当向某个方向移动滑动变阻器R1的滑片到某位置时,其中一个电表指针达到满偏,另一个电表指针在刻度盘23处,则定值电阻R2参考答案1.解:(1)由电路图知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,串联电路电流处处相等,即通过R1电流I=0.6A,由欧姆定律可知,电阻R1两端的电压为U1=IR1=0.6A×6Ω=3.6V;(2)已知电源电压U=12V,根据串联电路电压规律可知U2=U-U1=12V-3.6V=8.4V则通电10s,滑动变阻器R2所消耗的电能W2=U2It=8.4V×0.6A×10s=50.4J;(3)由图乙可知电压表的示数为1.6V或8V,电流表的示数为0.4A或2A,已知滑动变阻器R2上标有“40Ω1A”的字样,所以电流表的示数不能为2A,故电路中的电流I=0.4A则此时电路中的总电阻为R总=UI=12V0当电压表的示数为1.6V时,与电压表并联的电阻阻值为R=1.6V则另一电阻阻值为R'=R总-R=30Ω-4Ω=26Ω两个阻值均与题意不符,故电压表示数应为8V,此时与电压表并联的电阻阻值为R=8V0.另一电阻阻值为R'=R总-R=30Ω-20Ω=10Ω由题意可知R3=R=20Ω,R2=R'=10Ω<40Ω所以,电压表并联在R3两端,R3的阻值是20Ω。2.解:(1)闭合开关S1、S2,R0与R1并联;当A2的示数为1.2A时,A1的指针刚好偏转到最大刻度处,干路电流比支路大,则A1的示数为3A通过R1的电流I1=I-I0=3A-1.2A=1.8A电源电压U=U1=I1R1=1.8A×10Ω=18VR0消耗的功率P0=UI0=18V×1.2A=21.6W;(2)用R2替换R1,只闭合开关S3时,R0与R2串联电路中的最大电流有两种可能:I最大=1.5A或I最大<1.5A;当I最大=1.5A时,I最小=13I最大=13×1.5A=0当电流最小时,U0最大=15VU2最小=U-U0最大=18V-15V=3VR2=U2最小I最小当I最大<1.5A时,R0接入电阻的阻值为0Ω,I最大=U当电流最小时,R0的阻值全部接入电路,则I最小=U电路的最大电流与最小电流之比为3∶1,得UR2∶U解得R2=12R0=12×50Ω3.解:(1)12(2)若电压表V1并联在R2两端,当滑片P在某位置时V1、V2、A三个电表示数分别为4V、12V、0.2A,由串联电路电压规律可知R1两端电压U1'=U-U2'=12V-4V=8V根据欧姆定律可得,R1的阻值R1'=U1'I=则滑片P在最左端,滑动变阻器R2接入电阻为0时,电路中的最大电流为I大'=UR1'=12V40Ω=0.3A根据当滑片P在M点时电流表的示数为0.5A,可知电压表V1接在R1两端;(3)电压表V1并联在R1两端,P在某位置时,U1=4V,电路中的电流I=0.2A,根据欧姆定律可得,R1的阻值R1=U1I=4V当滑片P在M点时电流表示数为IM=0.5A由P=UI=I2R可得,R1消耗的电功率:P1M=IM2R1=(0.5A)2×20Ω滑动变阻器R2的滑片P在左端,电路中可能达到的最大电流I大″=UR1=12V20Ω=因电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A,根据串联电路电流处处相等,在保证电路正常工作的情况下,电路中的最大电流I大=0.6AR1消耗的最大电功率P1大=I大2R1=(0.6A)2×20Ω在保证电路正常工作的情况下,将滑动变阻器R2的滑片P从M点向左移动的过程中,电阻R1消耗的电功率变化量的最大值ΔP1=P1大-P1M=7.2W-5W=24.解:(1)由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡L正常发光所以,电源的电压U=UL+U1=IRL+U1=0.5A×5Ω+2V=4.5V;(2)由题意可知,灯泡L正常发光时的电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A,因串联电路中各处的电流相等所以,电路中的最大电流I大=0.5A此时滑动变阻器R1接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻R总=UI大=4因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器R1接入电路中的最小阻值R1小=R总-RL=9Ω-5Ω当电压表的示数U1大=3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器RUL小=U-U1大=4.5V-3V此时电路中的电流I小=UL小RL=U解得R1大=10Ω,所以,滑动变阻器R1在此电路中允许的调节范围为4(3)因滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A,所以,由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,此时电路中的电流I=0.5A;若电压表的量程为0~15V,其示数为12V,若电压表的量程为0~3V,其示数为2.4V则滑动变阻器R1接入电路中的电阻R1'=U1'I=12V0.5A=24Ω>10Ω,R1'=U1'所以,电压表的量程为0~3V,示数为2.4V;①设电流表达到满偏,则电流表的示数增大了ΔI=0.6A-0.5A=0.1