北京各区初三物理一模电学大题汇总(含答案)

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(海淀一)38.如图19所示,电源两端电压保持不变,R 1、R 2为定值电阻,开关S 3始终闭合。

闭合开关S 1、断开开关S 2,滑动变阻器的滑片置于某位置M 时(图中未标出),滑动变阻器的阻值为R M ,电流表的示数为I 1,滑动变阻器的电功率P M 为0.4W 。

保持开关S 1闭合、开关S 2断开,将滑动变阻器的滑片置于某位置N 时(图中未标出),滑动变阻器的阻值为R N ,电流表的示数为I 2,电压表的示数为U 1,滑动变阻器的电功率P N 仍为0.4W 。

断开开关S 1、闭合开关S 2,滑动变阻器的滑片仍置于位置N 时,电压表的示数变为U 2。

已知I 1:I 2=2:1,U 1:U 2=7:9。

求:(1)滑动变阻器接入电路的阻值R M 与R N 之比; (2)定值电阻R 1与R 2的阻值之比;(3)改变开关状态和调节滑动变阻器的阻值,使电路的电功率最大,求出电路的最大电功率。

38. 解:当闭合开关S 1、断开开关S 2,滑动变阻器的滑片在某位置M 时,等效电路如答图3甲所示; 当闭合开关S 1、断开开关S 2,滑动变阻器的滑片在某位置N 时,等效电路如答图3乙所示; 当断开开关S 1、闭合开关S 2,滑动变阻器滑片仍在某位置N 时,等效电路如答图3丙所示; 当电路消耗的电功率最大时,等效电路如答图3丁所示。

…………(图1分) 解:(1) P M = I 12R M =0.4W ,P N = I 22R N =0.4W4121222221===∴I I I P I P R R N M NM…………(1分) (2)由于电源电压不变,I 1(M 1R R +)=I 2(N 1R R +) ∴12M 1N 121=++=R R R R I IP M =0.4W IP N =0.4WI答图3图30又41N M =R R ,所以12M 1=R R ,21N 1=R R …………(1分) 在图乙中,31N 111=+=R R R U U 又9721=U U ,所以732=U U 在图丙中,73N 222=+=R R R U U ,所以43N 2=R R∴3221=R R …………(1分) (3)P M = I 12R M =(M 1R R U +)2×R M =W 4.09M2=R U∴W 6.3M2=R U …………(1分)12M 1=R R ,3221=R R ,所以:13M 2=R R ∴W 3W 6.36532M 2M 22212=⨯=+=+=R U R U R U R U P …………(1分)(东城一)38.如图30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S 1时,电流表的示数是I 1。

当只闭合开关S 2时,电流表的示数是I 2。

当开关S 1、S 2都闭合时,灯L 正常发光,电流表的示数为I 3。

当开关S 1 、S 2都断开时,电流表的示数是I 4,电压表V 1、V 2示数之比为3:1,此时R L 消耗的电功率为0.5W ;已知I 1:I 2 =3:1, 求:(1) 电阻R 1:R 2; (2) 电流I 3:I 4;(3) 电路总功率的最大值P m 。

38.(6分)解:S 1闭合,电路如图①, S 2闭合,电路如图②, S 1、S 2闭合,电路如图③,S 1、S 2断开,电路如图④,(1)由图①、②、④,有13221==R R I I L1312121=++=R R R R U U L ∴1221=R R (2)由图③④得:11111/662243===R R R R I I 并串 (3)并联时总功率最大,由图③④得:122243=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=LL R R I I p p 并并∴ p 并=11W(西城一)37.如图27所示电路,电源两端电压不变,灯丝电阻不变。

滑动变阻器的最大阻值为R 2。

开关S 1、S 2都断开,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 消耗的电功率与它的额定功率之比为4∶9,R 2消耗的电功率为P 2。

当两个开关都闭合,变阻器滑片P 移至最左端时,电流表示数为1.5A ,R 1消耗的电功率为9W 。

此时电路总功率P 总∶P 2=18∶1。

求:(1)两个开关都闭合,变阻器的滑片P 移至最左端时,电路消耗的总功率P 总; (2)灯L 的额定电功率P L0。

I 2图②I 1 图①R 2 图④I 4R 1P L =0.5W R LU 2 U 1R 2I 3R LR 1 R 2图③R L37. 解:(1) 当开关都断开,滑片P 在最右端时,电路如图7甲所示;当开关都断开,滑片P 在最左端时,电路如图7乙所示; 当开关都闭合,滑片P 在最左端时,电路如图7丙所示。

-----------------(三个等效电路图1分) 在甲、乙图中:∵L L0P P =22L 21L 49I R I R = ,∴2123I I =∵U 一定,∴ 2L 1L 223I R I R R ==+ ∴L 2RR =21 ------------------------(1分)在乙图中:P 2=221()3U R =229U R ;在丙图中:P 2′=22U R∴'22P P =91 ①已知:2P P 总=118②由①②式解得:P 总=222U R =2P 2′ ③∵P 总=P 1+P 2′=229W U R + ④由③④式解得:P 2′=P 1=9W -------------------------(1分)∴P 总=P 1+P 2′=9W+9W =18W -------------------------(1分)(2) ∵P 总=U I 3 ∴U =3P I 总=18W1.5A =12V∴R 2=22U P '=()212V 9W =16Ω -------------------------(1分)∴R L =2R 2=2×16Ω=32Ω∴灯L 的额定功率: P L0=L 2R U =12V 12V32Ω⨯=4.5W -------------------------(1分)图7 甲 P 总=18P 2(石景一)39.如图25所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R 1=20Ω。

只闭合开关S 1时,灯L 正常发光;只闭合开关S 3时,灯L 的实际功率为其额定功率的1/16(忽略温度对灯电阻的影响),R 1消耗的功率为P 1,R 2消耗的功率为0.9W ; S 2、S 3都闭 合时, R 1消耗的功率为P’1,已知: P 1 ∶P’1= 1∶4。

求: (1)灯的电阻R L ; (2)电源两端的电压U ;(3)改变三个开关的状态,在电流表示数不为零的条件下,通过电流表 的最大电流与最小电流的之比。

解:(1)只闭合开关S 1、只闭合开关S 3和开关S 2、S 3闭合时,等效电路分别如答图1、答图2、答图3所示。

由题意可知: 16122==LL R I R I P P 额额实,所以I 额=4I ……………①由答图1、2及答图2、3,∵电源电压U 一定I 额R L =I (R 1+ R 2+ R L ) ……………………………②∴ 142122111=++=R R R R P P )(灯’…………………………③ 由①、②、③,可解得:R L =10Ω, R 2=10Ω。

(2)由答图2,P 2=I 2R 2=0.9W ,解得I=0.3A 。

∴U=I (R 1+ R 2+ R L )=0.3A ×(20Ω+10Ω+10Ω)=12V 。

(3)保证电流表示数不为零的条件下,有如下三种电路情况:A. 开关S 2、S 3闭合,如答图3所示;B. 开关S 1、S 2、S 3均闭合,如答图4所示;C. 开关S 1、S 2闭合,如答图5所示。

比较答图3、4、5可知,答图4中电流表示数最大,I 大=I 2,答图3中电流表示数最小,I 小=I 3。

∴ I 大=1R U +2R U =Ω20V 12+Ω10V12=1.8A ; I 小=1R U =Ω20V 12=0.6A 。

∴ 13=小大I I 。

图25S 2R 1R 2S 1S 3L答图4R 1U R 2 I 2L答图5U R 2 L I 3答图1P L 额 R LU I 额答图2 P L 实 R L U R 1 R 2 P 2=0.9W P 1 答图3 U R 1 I 1 P ’1(西城北一)30.如图21所示的电路,电源两端电压不变,灯泡灯丝电阻不随温度变化。

只闭合开关S 1,将滑动变阻器R 2的滑片P 移至A 端时,灯正常发光,功率为9W ,R 1的功率为P 1,电压表的示数为U 1,电流表的示数为I 1;同时闭合开关S 1、S 2,将滑片P 移至B 端时,R 1的功率为P 1',电压表的示数为U 2,电流表的示数为I 2已知: U 1∶U 2=2∶3 ,P 1∶P 1'=9∶4。

求:⑴R 1∶R 2;⑵P 1'30.闭合开关S 1,将滑片P 移至A 端时,电路如图10甲;闭合开关S 1、S 2,将滑片P 移至B 端时,电路如图31乙。

(1分)⑴ 电源两端电压不变,U =U 2 在图甲中UU 1=21U U =)(1111L R R I R I +=32可得L R R 1=12① (1分)在甲、乙两图中,电阻R 1不变'11P P =122121R I R I =49可得21I I =23 (1分)总电压U 一定21I I =121R R R R L ++=23② (1分)由①②可得21R R =54(1分)⑵在甲、乙两图中'1P P L =12221R I R I L=221322⨯⨯=89 P 1'=98P L =98×9W =8W (1分)图21 图10I I(顺义一)40.在图27所示的电路中,电源两端电压不变,R 1的阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为R 2。

当开关S 闭合,S 1、S 2 断开时,将滑动变阻器的滑片置于b 端,此时电压表示数为U 1,R 3消耗的功率P 3为6.4W ;当开关S 、S 2闭合,S 1断开时,电流表的示数为I 1,电压表的示数为U 2;当开关S 、S 1、S 2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于中点,电流表的示数为I 2。

已知I 1∶I 2=3∶7,U 1∶U 2=2∶9。

求: (1)R 2的阻值;(2)电源两端的电压;(3)当开关S 、S 1、S 2都闭合,滑动变阻器接入 电路的电阻为232R 时,整个电路在10min 内消 耗的电能。

40.当开关S 闭合,S 1、S 2断开,将滑动变阻器的滑片置于b 端时,等效电路如39题答案图甲所示;当开关S 、S 2闭合,S 1断开时,等效电路如图乙所示;当S 、S 1、S 2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于R 2中点,等效电路如图丙所示;当S 、S 1、S 2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于b 端时,等效电路如图丁所示。