2011年北京市中考物理一模试卷（电学汇总）（解析版）

一、解答题

1. 难度：中等

如图所示，电源两端电压不变，电阻R₁的阻值为4Ω．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于左端时，电流表的示数为I₁，电压表V₁的示数为U₁，变阻器的功率为P₁，R₂的电功率为1W．当滑动变阻器的滑片P位于中点时，电流表的示数为I₂，电压表V₂的示数为U₂，变阻器的功率为P₂．已知：U₁=U₂，P₁：P₂=8：9．求：
（1）电流表的两次示数之比I₁：I₂；
（2）电阻R₂的阻值；
（3）移动滑动变阻器的滑片，电路所消耗的最大电功率P_最大．

2. 难度：中等

如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变．闭合开关S、S₁，当滑片P移至滑动变阻器R₂的A端时，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，电流表A的示数为I₁，滑动变阻器R₂消耗的电功率P₂为3W．当只闭合开关S，将滑片P移至滑动变阻器R₂的中点时，电压表V₁的示数为U₁′，电压表V₂的示数为U₂′，电流表A的示数为I₂．闭合开关S、S₁，当滑片P移至滑动变阻器R₂的B端时，电流表A的示数为I₃，电阻R₃的电功率为P₃．
已知U₁=U₁′，U₂=4U₂′．求：
（1）电流I₁与I₂的比值．
（2）电功率P₃的大小．
（3）通过断开、闭合开关及移动滑动变阻器滑片P，电路所消耗的最小电功率P_min．（结果保留1位小数）

3. 难度：中等

如图所示，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P在A端，闭合S₁、S₂，断开S₃、S₄时，电流表示数为0.4A，R₂的功率为P₂；滑片P仍在A端，闭合S₁、S₂、S₄，断开S₃时，电路的总功率为1.5P₂；当滑片P在B端，闭合S₁、S₂，断开S₃、S₄时，R₂的功率为0.25P₂；滑片P仍在B端，闭合S₁、S₃，断开S₂、S₄时，变阻器的功率为0.5W，此时R₁的功率为P₁．
求：
（1）R₁与R₂的电阻比；
（2）P在B端，闭合S₁、S₃，断开S₂、S₄时，R₁的功率P₁；
（3）滑动变阻器的最大阻值．

4. 难度：中等

如图所示的电路中，电源两端的电压和灯泡的电阻均保持不变．当只闭合开关S和S₁时，灯L₁正常发光，电流表A的示数为I₁，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂，电阻R₃消耗的电功率为P₃；当只闭合开关S和S₂时，电流表A的示数为I₂，电压表V₁的示数为U₁′，电阻R₄消耗的电功率为P₄．已知：3U₁=2U₂，U₁=2U₁′，P₃=2W，P₄=2.5W．求：
（1）电流I₁与I₂的比值；
（2）电阻R₃与R₄之比；
（3）灯L₁的额定电功率P₁；
（4）通过开关的断开或闭合，电路处于不同状态．在电路的各工作状态中，所消耗的最大电功率P_max与最小电功率P_min的比值．

5. 难度：中等

如图所示，电源电压为12V保持不变．当闭合开关S和S₁时，电流表A₁的示数为0.8A；调整开关S、S₁和S₂的开闭状态，发现某一状态时，电路消耗的电功率最大为P₁，电流表A₂的示数为3.6A，R₃消耗的功率为P₂；当电路消耗的最小功率为P₃时，R₁和R₂消耗的总功率为P₄；已知P₁：P₃=11：1，求：
（1）R₃的阻值；
（2）当S闭合，S₁、S₂都断开时，电压表的示数；
（3）P₂和P₄的比值．

6. 难度：中等

如图所示电路，电源两端的电压保持不变．R₁是定值电阻，其阻值是6Ω，R₂是滑动变阻器，小灯泡L的铭牌上标有“6V  3W”．当闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P在a端时，灯泡恰好正常发光，此时定值电阻的功率是P₁=1.5W；调节滑片P的位置使其位于b点时，灯泡的实际功率是P_L′，定值电阻的功率是P₁′，滑动变阻器的功率是P_b；再调节滑片P的位置使其位于c点时，灯泡的实际功率是P_L″，定值电阻的功率是P₁″，滑动变阻器的功率是P_c．
已知 P₁′：P₁″：P₁=16：4：25，P_L′：P_L″=8：1，P_b：P_c=13：17．
求：（1）电源两端的电压，滑动变阻器分别在a端、b点、c点时电路中的电流I_a、I_b、I_c；
（2）滑动变阻器滑片P在b点和c点时，接入电路的电阻阻值R_b、R_c；
（3）灯泡的实际功率P_L′和P_L″各是多少．

7. 难度：中等

如图20，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R₃．将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S₁时，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S₁时，电压表V₁的示数为U₁′，电压表V₂的示数为U₂′，R₁消耗的电功率为0.21W．已知U₁﹕U₁′=7﹕8，U₂﹕U₂′=3﹕2，R₂=9Ω．
（1）求R₁的阻值；
（2）当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S₁、S₂、S₃，求电流表的示数．

8. 难度：中等

如图所示的电路中，电源电压稳定不变（忽略温度对电阻的影响）．当开关S、S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器滑片P位于某点A时，电压表V₁和V₂的示数之比U₁：U₂=2：3，电流表示数为0.6A；当滑动变阻器滑片P位于右端时，电压表V₁、V₂示数分别为U₁′、U₂′；当开关S、S₂闭合、S₁断开时，电压表V₁、V₂示数为分别U₁″、U₂″．U₁′：U₁″=2：3，U₂′：U₂″=4：3．滑动变阻器的最大阻值为20Ω．求
（1）定值电阻R₂的阻值
（2）电源电压
（3）通过开关闭合与断开，调节滑动变阻器的滑片P的位置，电路消耗的最小功率．

9. 难度：中等

如图所示电路中，电源两端的电压和灯丝的电阻均保持不变，定值电阻R₁=25Ω．只闭合开关S₁时，灯L正常发光；只闭合开关S₃时，灯L的实际功率为其额定功率的，R₂消耗的功率为0.5W；改变三个开关的状态，在保证R₁工作的条件下，若R₁消耗的最大功率和最小功率之比为4：1．
求：（1）灯丝的电阻R_灯；
（2）电源两端的电压U；（请画出相关的等效电路图）

10. 难度：中等

如图25所示，是物理兴趣小组的同学所组装的实验电路．断开S₁，闭合S₂，电阻R₁消耗的电功率为P₁，电流表示数为I₁；断开S₂，闭合S₁，滑动变阻器的滑片P位于中点时，电阻R₂消耗的电功率为P₂，电压表示数为U₁，电流表示数为I₂；S₁、S₂都断开，滑动变阻器的滑片P位于C端时，电阻R₂消耗的电功率为P₂′，电压表示数为U₂，电流表示数为I₃．
已知：P₁=14.4W，U₁=9V，I₁：I₂=2：1，P₂：P₂′=81：16；
求：（1）R₁与R₂的比值；（2）P₂；（3）电源电压．

11. 难度：中等

如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S．当滑动变阻器的滑片P位于某一位置时，电压表V₁的示数是10V，电压表V₂的示数是5V，滑动变阻器接入电路中的电阻与电阻R₂的总电功率为5W；当滑动变阻器的滑片P位于最左端时，电压表V₂的示数是2V，滑动变阻器接入电路中的电阻与电阻R₂的总电功率为3.2W．求滑动变阻器的最大阻值．

12. 难度：中等

如图所示的电路中，电源两端电压保持不变．只闭合开关S₁，当滑动变阻器的滑片P位于A点时，电压表V_l的示数U₁为10V，电压表V₂的示数U₂为8V，电路中的电流为I₁，电阻R₁与此时滑动变阻器消耗的电功率P₁为4W；当滑动变阻器的滑片P位于B点时，电压表V_l的示数U₁′，电压表V₂的示数为U₂′，电流表示数为I₂，电阻R₁与此时滑动变阻器消耗的电功率P₂为2.5W，且电压U₁：U₁′=2：1求：
（1）电流I₁与I₂的比值；
（2）电源两端的电压U；
（3）当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P位于最左端时，电路的电功率P₃．

13. 难度：中等

图所示的电路中，电源两端电压U保持不变．当滑动变阻器的滑片P置于a端时，闭合开关S，电压表的示数为U₁，电流表的示数为I₁，电阻R₁消耗的电功率P₁=4W，电阻R₂消耗的电功率为P₂；当滑动变阻器的滑片P置于距a端2/3时，电压表的示数为U₂，电流表的示数为I₂，电阻R₂消耗的电功率为P₂^′．已知P₂：P₂^′=4：9，U₁：U₂=4：3．求：
（1）I₁与 I₂的比值；
（2）滑动变阻器滑片P在a端时，R₃消耗的功率；
（3）滑动变阻器滑片P在b端时，R₂消耗的功率．

14. 难度：中等

如图所示，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B端时，变阻器连入电路电阻为R_B，此时电流表的示数为I₁，电阻R₂的电功率为P₂，电阻R_B的电功率为P_B；当开关S₁断开、S₂闭合时，电流表的示数为I₂，电阻R₂的电功率为P₂’．已知P₂：P₂′=49：144．求：
（1）I₁：I₂；
（2）当开关S₁、S₂都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，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，电流表的示数为I₃，此时电阻R_C的电功率为P_C．已知U₁：U₂=3：8，I₂：I₃=9：7．试计算第一种状态和第三种状态中连入电路中的变阻器消耗的电功率之比P_B：P_C．
（请画出相关电路状态的等效电路图）