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上海市 2022 年各区物理二模题汇编(1)
——电路计算题
1.(宝山区)在图8所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R 的阻值为60欧,开关S打开时,电
1
流表A示数为0.2安;开关S闭合时,电流表A示数为0.6安。
①求电源电压U。
R
1
②求电阻R 的阻值。
2 R 2 S
③请你在阻值分别为20欧、90欧、120欧的三个电阻中,挑选一个作
A
为电阻R ,替换图7电路中的一个电阻(或将它接在图8电路中),使得电
3
路的总功率P′ 是原来的一半,要求:画出你所设计的电路图,并计算出该
总
图8
功率的大小P′ 。
总
【答案】(1)12伏;(2)30欧;(3)3.6瓦。
【解析】①由图8可知:开关S打开时,只有电阻R 连入电路,电流表测通过R 的电流值。
1 1
所以电源电压U= U= I×R=0.2安×60欧=12伏
1 1 1
②开关S打开时,电阻R 和R 并联,电流表测量总电流I 。
1 2 总
因此,I= I -I=0.6安-0.2安=0.4安 U= U= U=12伏
2 总 1 2 1
U 12伏
2
所以,R= = = 30欧
2 I 0.4安
2
R R 60欧×30欧
③图8电路的总电阻为:R =
1 2
= = 20欧
总 R +R 60欧+30欧
1 2
U 2 (12伏)2
图8电路的总功率为:P =UI = 总 = = 7.2瓦
总 总 R 20欧
总
用阻值为120欧的电阻R 替换图8中的电阻R,
3 2
则新电路的总电阻为:
R R 60欧×120欧
R =
1 3
= = 40欧
总 R +R 60欧+120欧
1 3
则新电路的总功率为:
U 2 (12伏)2
P′ =UI′ = 总 = = 3.6瓦
总 总 R' 40欧
总
(注意:其它方法及答案正确,也同样赋分。)
1
学科网(北京)股份有限公司2.(崇明区)在图 8 所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器 R 上标有“50Ω 2A”字样.
2
闭合电键 S,移动滑片 P 到某位置时,电压表 V 的示数为 2 伏,电压表 V 的示数为 6 伏,电流表 A 的
1
示数为 0.2 安.试求:
R
1 P
R2
(1)电阻R 的阻值; V A
1 1
V
( 2 ) 通 电 1 0 秒 , 电流通过电阻 R 所做的功 W;
1 1
S
(3)是否存在某种可能,改变滑片 P 的位置,使两电压表指针偏离零刻度线的角度恰好相同?若有
图 8
可能,求出 R 的值;若没有可能,说明理由.
2
【答案】(1)10欧;(2)4焦;(3)40欧。
【解析】(1)R=U /I=2伏/0.2安=10欧 说明:公式、代入、结果各1分,共3分。
1 1
(2)W=U It=2伏×0.2安×10秒=4焦 说明:公式、代入、结果各1分,共3分。
1 1
(3)有可能的。
U/(U+U )=1/5 U/U =1/4
1 1 2 1 2
U/U = R/ R R=40欧
1 2 1 2 2
说明:结论、R 结果正确各得1分,共2分。
2
3.(奉贤区)如图9(a)所示,电源电压为16伏且保持不变,电阻R 的阻值为10欧,滑动变阻器
1
R 上标有“30Ω 2Α”字样,所用电压表的表盘如图9(b)所示。闭合开关S后,电路中的电流为0.4安。
2
求:
①电压表V 的示数U。
1 1
②通电10秒,电流通过电阻R 所做的功W。
1 1
③在各电路元件均安全工作的条件下,移动变阻器的滑片,使电路中通过的电流的变化量为最大时 R
1
消耗的实际电功率的最大变化量ΔP 。
1最大
【答案】(1)4伏;(2)16焦;(3)20.9瓦。
2
学科网(北京)股份有限公司【解析】① U=I R=0.4安×10欧=4 伏
1 1 1
②W=UIt=4伏×0.4安×10秒=16焦
1 1 11
③I =I =U / R=15伏/10欧=1.5安
最大 1最大 1最大 1
R =R+R =10欧+30欧=40欧
最大 1 2最大
I =U /R =16伏/40欧=0.4安
最小 最大
P =I 2R=(1.5安)2×10欧=22.5瓦
1最大 最大 1
P =I 2R=(0.4安)2×10欧=1.6瓦
1最小 最小 1
ΔP =P −P =22.5瓦−1.6瓦=20.9瓦
1最大 1最大 1最小
4.(虹口区)在图9所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R 的阻值为10欧,滑动变
1
阻器R 上标有“1安”字样。闭合开关S,电压表示数为6伏。
2
① 求通过电阻R 的电流I 和变阻器连入电路的阻值R。
1 1 2
② 移动变阻器滑片P过程中,电压表最大示数和最小示数的差值为6伏,求电流表最小示数I 。
min
R R
1 2 P
V
A
S
图9
【答案】①0.6安;②0.4安。
【解析】① I=U/R=6伏/10安=0.6安
1 1 1
R =U/I=(U-U)/I=(12伏-6伏)/0.6安=10欧
2 2 2 1 2
② U =I R=1安×10欧=10伏
1max 1max 1
U =10伏-6伏=4伏
1min
I =U /R=4伏/10欧=0.4安
min 1min 1
5.(黄浦区)在图12(a)所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“50欧 2安”字样
①若电源电压为9伏,电阻R 的阻值为10欧,求通过电阻R 的电流I 及10秒内电流通过R 所做的功
1 1 1 1
W。
1
②若电源电压和电阻R 的阻值未知,现将一个表盘如图12(b)所示的电流表正确串联在电路中,闭
1
合开关S,移动变阻器的滑片P,电流表示数的变化范围为0.9安~2.6安。
Ⅰ 请指出电流表接入的位置,并说明理由。
Ⅱ 求电源电压U。
3
学科网(北京)股份有限公司R
1
S
P
【答案】①0.9安,81焦;② Ⅰ见下,Ⅱ 15伏。
R
2
(a) (b)
【解析】①I=U/R=U/R=9 伏/10 欧=0.9 安
1 1 1 1 图12
W=UIt=9 伏×0.9 安×10 秒=81 焦
1 1 1
②Ⅰ 电流表串联在干路上。因为 2.6 安>2 安,所以电流表不是串联在变阻器 R 支路;若电流表
2
串联在电阻 R 支路
1
∵I=U/R=U/R,U、R 均不变,∴I 不变,不符合条件
1 1 1 1 1 1
Ⅱ I=I - I =2.6 安- 2 安=0.6 安
1 大 2 大
I =I - I=0.9 安- 0.6 安=0.3 安
2 小 小 1
U=U=I R =0.3 安×50 欧=15 伏
2 2 小 2 大
6.(嘉定区)在图8所示的电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R 的阻值为10欧,滑动变阻器
1
R 上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关S,电压表示数为5伏。求:
2
① 通过电阻R 的电流I。
1 1
② 通电10秒,电流通过电阻R 所做的功W。
2 2
③ 移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,求电路消耗的最大电功率P 。
最大
【答案】①0.5安,②35焦;③ 12瓦。
【解析】① I=U/R=5伏/10欧=0.5安
1 1 1
② U=U-U=12伏-5伏=7伏
2 1
图 8
W =U I t=U I t=7 伏×0.5 安×10秒=35焦
2 2 2 2 1
4
学科网(北京)股份有限公司③若滑片 P 移至最左端
I =U/R =12 伏/10 欧=1.2 安>1 安
最大 最小
∴I =1 安
最大
P =UI =12 伏×1 安=12 瓦
最大 最大
7.(金山区)如图13所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变。另有阻值为10欧的定值电阻R 和
1
滑动变阻器R。闭合开关S
2
M N
① 若电路的MN间仅连入R,求
1
(a)通过R 的电流I;
1 1 S
A
(b) 10秒内电流通过R 所做的功W;
1 1 图13
② 若将电阻R 与滑动变阻器R 并联后连入MN间,电流表的示数为I ;若将电阻R 与滑动变阻器
1 2 并 1
R 串联后连入MN间,电流表的示数为I 。在电路安全的情况下,I 与I 的最小差值为0.3安,I 与I
2 串 并 串 并 串
的最大差值为1.4安。求R 的最大阻值和允许通过R 的最大电流。
2 2
【答案】①0.6安;②36焦;③ 1安。
【解析】
① I=U / R=6伏/10欧=0.6安
1 1 1
②W=U It=6伏×0.6安×10秒=36焦
1 1 1
③I -I =0.3安
并最小 串最大
(6伏/10欧+6伏/R )-6伏/10欧=0.3安
2最大
∴R =20欧
2最大
I -I =1.4安
并最大 串最小
(6伏/10欧+I )-6伏/(10欧+20欧)=1.4安
2最大
∴I =1安
2最大
8.(静安区)在图6(a)所示的电路中,电源电压为3伏且保持不变,电阻R 的阻值为10欧,两
1
电流表的表盘均如图6(b)所示,闭合开关S,
① 求电流表A 的示数I。
1 1
② 求电阻R 的功率P。
1 1
③ 移动滑动变阻器的滑片P,使两电流表A、A 的指针偏转角度相同,求此时变阻器连入电路中的阻
1
值R。
2
P
R
2
S
AA
1
R
1
(a) 图 6 (b)
5
学科网(北京)股份有限公司【答案】①0.3安;②0.9瓦;③ 1安。
【解析】
① I=U / R=3伏/10欧=0.3安
1 1 1
②p=U I=3伏×0.3安=0.9瓦
1 1 1
③I=5I=1.5安 I=I-I=1.5安-0.3安=1.2安
1 2 1
R=U/I =3伏/1.2安=2.5欧
2 2 2
9.(闵行区)如图14(a)所示电路,R 的阻值为10欧,滑动变阻器R 标有“1安”字样。
1 2
①闭合开关S后,电流表的示数为0.5安,求R 两端电压。
1
②再用定值电阻R 替换R,且在电路中并联一个电压表,当滑动变阻器滑片位于中点时,电流表的示
0 1
数为0.7安,电压表的示数为3.5伏。继续移动滑片P到达阻值最大一端,电压表示数如图14(b)所示。
求变阻器的最大阻值R 。
2max
P
R R
1 2
A
S
图14(a) 图14(b)
某同学的解答过程如下:
若电压表并联在R 两端,当滑片位于中点时R=U /I =3.5伏/0.7安=5欧
. 2 2 2 2
则R =2×5欧=10欧
2max
当滑片P移动到阻值最大一端的过程中,电压表示数将变大,则U´=10伏
2
所以I´=U ´/R =10伏/10欧=1安
2 2 2max
此时I´在变阻器允许通过的电流范围内,所以电压表并联在R 两端,R =10欧。
2 . 2 2max
请指出上述解答过程中的错误之处及理由,并计算变阻器的最大阻值R 。
2max
【答案】①5伏;②30欧。
【解析】① I=I=0.5安
1
U=I R=0.5安×10欧=5伏
1 1 1
② 根据I=U/(R+R),总电压U、R 不变,R 变大,则I变小,电流不可能由0.7安变大为1安。所
0 2 0 2
以电压表接入的位置判断错误,不可能并联接在R 两端。
2
若电压表并联接在电源两端,则电压表示数不变,所以此接法不可能。
6
学科网(北京)股份有限公司综上,电压表并联接在R 两端。
0
R=U/I=3.5伏/(0.7安)=5欧
0 0 0
当滑片P在中点时,
U=U+U=U+IR=3.5伏+0.7安×0.5·R ①
0 2 0 2 2 2max
当滑片P在阻值最大处时,电压表示数在3.5伏基础上变小
则U´=2伏,I´=I´=U´/R=2伏/(5欧)=0.4安
0 2 0 0 0
U=U´+U´=U´+I´R´=2伏+0.4安·R ②
0 2 0 2 2 2max
解① ②可得R =30欧
2max
10.(浦东新区)如图(a)所示,电源电压为16V且保持不变,电阻R 的阻值为10Ω,滑动变阻器
1
R 上标有“ ”字样,所用电压表的表盘如图(b)所示。闭合开关S后,电路中的电流为0.4A。
2
求:
①电压表V 的示数U。
1 1
②通电10s,电流通过电阻R 所做的功W。
1 1
③在各电路元件均安全工作的条件下,移动变阻器的滑片,使电路中通过的电流的变化量为最大时,
R 消耗的实际电功率的最大变化量 最大。
1
【答案】①4伏;②16焦;③20.9瓦。
【解析】
① U
1
=I
1
R
1
=0.4 安×10 欧=4 伏
②W1=U1I1t1 =4 伏×0.4 安×10 秒=16 焦
③I =I =U / R =15 伏/10 欧=1.5 安
最大 1 最大 1 最大 1
R =R+R =10 欧+30 欧=40 欧
最大 1 2 最大
I =U /R =16 伏/40 欧=0.4 安
最小 最大
7
学科网(北京)股份有限公司P =I 2R=(1.5安)2×10欧=22.5瓦
1最大 最大 1
P =I 2R=(0.4安)2×10欧=1.6瓦
1最小 最小 1
ΔP
1
最大=P
1
最大−P
1
最小=22.5 瓦−1.6 瓦=20.9 瓦
11. (普陀区)在图7所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻
器
R 标有“50欧 2安”字样,电流表A和A 的表盘均如图8所示,闭合开关S。
2 1
① 求通过R 的电流I 。
1 1
② 若两电流表指针偏离零刻度线角度相同。求此时滑动变阻器R
2
接入的电阻值。
③ 移动滑片 P,在电路安全工作的前提下, 求电路消耗的最大电功率 P 。
最大
A1
R1
P - 0.6 3
A2
R2
图8
S
图 7
【答案】①0.3安;②4欧;③13.8瓦。
【解析】① U=U=U I=U/R=6 伏/20 欧=0.3 安
1 2 1 1 1
② 电流表示数为 0.3 安时,R=U/I =6 伏/0.3 安=20 欧
2 2 2
电流表示数为 1.5 安时,R=U/I=6 伏/1.5 安=4 欧
2 2 2
③ P =U I =6 伏×(0.3 安+2 安) =13.8 瓦
最大 最大
12.(青浦区)在图9所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,电阻R 的阻值为10欧,滑动变
1
阻器标有“ 20欧 2安”字样。闭合开关S,电流表的示数为1安。电压表、电流表的表盘如图10(a)
(b)所示。
R R
1 2 P
① 求电压表的示数U。
1
V
S A
② 求滑动图变9阻器连入电路的阻值R 2 。 (a) 图 1 0 (b)
8
学科网(北京)股份有限公司③ 移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数变化量最大,求最大变化量I 。
最大
【答案】①10伏;②8欧;③0.9安。
【解析】① U=IR=1安×10欧=10伏
1 1 1
② U=U -U =18伏-10伏=8伏 R===8欧
2 1 2
③ 当R 两端的电压达到最大电压15伏时,电路中电流最大
1
I' =I ===1.5安 不损坏变阻器和电流表
最大 1最大
当变阻器接入电路电阻最大时,电路中的电流最小
I' ===0.6安 ∆I=I' -I' =1.5安-0.6安=0.9安
最小 最大 最小
13.(松江区)在图9(a)所示电路中,电源电压为12伏保持不变,滑动变阻器R 上标有“2A”字
2
样(最大阻值模糊不清)。闭合开关S,电流表A 的示数如图9(b)所示。
1 1
① 求电阻R 的阻值。
1
② 求通电10秒钟,电流通过R 所做的功W。
1 1
③ 现移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表A 示数的最大变化量为1.4安。
2
(a)求滑动变阻器的最大阻值R 。
2最大
(b)若将滑动变阻器R 与另一个电阻R 串联接入电源电压相同的电路中,如图10所示。闭合开关
2 0
S ,发现滑片P不能移到滑动变阻器的某一端,此时电流表A示数的最大变化量为1.5安,求电阻R 的阻
2 0
值。
R 1 R 0 R 2 P
A
1
S
1 A
1
S
2
R P
2 A
2
(a) 图9 (b) 图10
【答案】①12欧;②120焦;③4欧。
【解析】①R=U /I =12 伏/1 安=12欧
1 1 1
② W =U I t=12 伏×1 安×10秒=120 焦
1 1 1
③(a) I =I -ΔI =2 安-1.4 安=0.6 安
2小 2大 2大
R =U /I =12伏/0.6 安=20 欧
2最大 2 2小
(b)由图10可知:滑片P不能移到滑动变阻器电阻最小一端
I =I -ΔI =2 安-1.5 安=0.5 安
小 大 大
R =U /I =12伏/0.5 安=24 欧
大 小
9
学科网(北京)股份有限公司R=R -R =24 欧-20 欧=4 欧
0 大 2最大
14.(徐汇区)小徐同学对如图 14(a)所示的电子体温计工作原理很好奇。通过查找资料了解到,
电子体温计主要是利用了热敏电阻的电阻值随温度变化显著、反应快这些特性,实现温度的测量。她准备
用电源、热敏电阻 R 、定值电阻 R 、电流表、电压表、开关和导线等自制电子体温计,其中电源电压为
T 0
6 伏保持不变。下表为选用的热敏电阻 R 阻值随温度 t 变化的数据。
T
电子体温计 温度 t(℃) 35 36 37 38 39 40 41 42
电阻 R T (Ω) 680 640 600 560 520 480 440 400
① 分析比较上表中的数据 R 、t 的变化情况,可得的初步结论是: ( 1 )
T
图 14
② 小徐猜想电子(体a)温计内部电路图如图 14(b)所示,当热敏电阻所处区域的温度升高,电路中的电
流将 ( 2 ) (选填“变大”或“变小”),若将图 14(c)所示电流表的表盘上电流刻度线上标注相对应
的温度,则温度的刻度值从左至右 ( 3 ) (选填“升高”或“降低”)。
热敏电阻
A ℃
R
T 左 右
S
(b) 图 14 (c)
③ 小 徐 按照猜想连接电路进行验证,
发现热敏电阻所处区域的温度从 37℃ 升高到 42℃ 过程中,电路中的电流变化范围为 ( 4 ) 安,即使电
流表接 0~0.6 安量程,电流表的指针也几乎不偏转,所以该方案不可行。
④ 他改进了上述方案,重新设计电路如图 14(d)所示。若热敏电阻所处区域的温度为 37℃时,电
压表示数如图 14(e)所示,求定值电阻 R 的阻值。 ( 5 )
0
热敏电阻 V
R
R 0
T
S
(d)
图 14
(e)
【答案】(1)随着温度升高,热敏电阻R 的阻值在变小;(2)变大;(3)升高;(4)0.01安~
T
0.015安
(5)R=200欧
0
【解析】(1)随着温度升高,热敏电阻R 的阻值在变小
T
(2)变大 (3)升高
10
学科网(北京)股份有限公司(4)0.01安~0.015安
(5)U=U + U= I R +I R
RT 0 T 0
R=200欧
0
15.(徐汇区)图 12(a)(b)所示是家用电热煮茶壶的铭牌及电路原理图。通过开关 S 的闭合或
断开实现“加热”和“保温”两种状态的转换,电阻 R 和 R 为保护电阻或加热电阻。
1 2
S
产品名称:电热煮茶壶 产品型号:****
额定电压:220V~ 额定容量:1.2L
R
额定功率:880W / 44W 220V 1 R
2
(a)
(b)
图 12
① 该电热煮茶壶在“加热”状态下正常工作,将1千克的水温度从20℃升高到40℃,求水吸收的热
量Q 。 [c =4.2×103焦/(千克·℃)]
吸 水
② 由铭牌可知,电热煮茶壶“加热”状态下正常工作时的额定功率为 880 瓦,求“加热” 状态时电
路中的电流 I。
③ 小汇和小佳讨论保护电阻是电阻 R 还是电阻 R 时,有了两种不同的观点,小汇认为保护电阻为
1 2
电阻 R,小佳认为保护电阻为电阻 R,请指出哪位同学观点是正确的并求出保护电阻的阻值。
1 2
【答案】① Q =c mΔt
吸 水
=4.2×103焦/(千克·℃)×1千克×20℃=8.4×104焦
②“加热”状态下正常工作p=880瓦
I= = =4安
③“保温”状态下正常工作 p’=44瓦
I’= = =0.2安
R = = =1100欧
总
“加热”状态下正常工作时
电路中的电阻 R= = =55欧
11
学科网(北京)股份有限公司所以 R=55 欧,R=1100欧-55欧=1045欧
2 1
保护电阻为R,阻值为1045欧,小汇观点正确。
1
16.(杨浦区)在图12(a)所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R 的阻值为15欧,变
1
阻器R 的滑片P位于最大阻值处。当开关S断开时,电流表的示数如图12(b)所示。闭合开关S后,
2
电流表示数改变了0.5安。
①求电源电压
②求开关S闭合时总电阻R 。
总
③在电路元件安全工作的情况下,移动滑片P,电源最大功率与变阻器R 最大功率比值为2。求通
2
过移动滑片,电流表示数的最大变化量△I。
【答案】①15伏,②10欧;③0.5安
【解析】①U= U =I R=1安×15欧=15伏,
1 1 1
②I= I + I =1安+0.5安=1.5安
1 2
R =U/I=15伏/1.5安=10欧
总
③ =====2
I =1安
2大
△I=△I=I - I =0.5安
2 2大 2小
17.(长宁区)在图 10(a)所示电路中,R 是定值电阻,滑动变阻器R 标有“20欧 1安”字样。
1 2
① 若电源电压为6伏,电阻R 的阻值为10欧,闭合开关 S,通过 R 的电流为0.4安,求:电阻R
1 1 1
两端的电压U 和滑动变阻器 R 的阻值。
1 2
② 若再分别按图10(b)和(c)连接电路,则发现图(b)中电流的最小值恰好等于图(a)中电流的
最大值,图(c)中电流表示数的最小值恰好等于图(b)中电流的最大值。若电源电压保持不变,求:电
源电压U和电阻R 的阻值。
1
R1 R2 P R2 P R1
S
A A A
S S R2 P
(a) 图 (b) (c)
10
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学科网(北京)股份有限公司【答案】①4伏,②5欧;③10伏
【解析】①U=I R=0.4安×10欧=4伏,
1 1 1
U=U- U = 6伏-4伏=2伏
2 1
R =U/I=2伏/0.4安=5欧
2 2 2
② I = I
a最大 b最小
= R= R =20欧
1 2最大
I = I
c最小 b最大
+= I
b最大
+=1安
U=10伏
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