初三物理电学综合题(较难)(1).doc

磋砣莫遗韶光老，人生惟有读书好

1、如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当合上开关S1，断开开关S2和S3时，电灯R1正常发光，电压表示数为6V；当合上开关S1，S2，断开S3时，电流表示数为1A；当合上S3，断开S1、S2时，灯R1的实际功率为其额定功率的1/9，R2消耗的功率为0.6W，求灯L的额定功率和电阻R3的阻值。

2、两只灯泡L1和L2分别标有“220V  40W”和“110V  100W”字样，若把它们串联在电路中，总功率最大不得超过多少瓦？若把它们并联在电路中，总功率最大不得超过多少瓦？
已知：      
求：串联时的最大总功率
    并联时的最大总功率
3、如图16所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为18Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样。求：
  （1）灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？
  （2）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
  （3）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时电流表示数变化了1A，求R0的阻值是多少？
  （4）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的总功率为最小，这个最小值是多少？
4、在学习了电学知识后，同学们尝试“设计电路和编制习题”，老师提供了以下器材：电源、两个“12V 18W”的电阻和若干开关、导线．
(1)小虎第一个完成设计，他设计的电路如图所示．他编制的试题是：“在如图a所示的电路中，闭合开关S1，通电5min产生多少热量?”  请你解答此题：
(2)小华思考一会儿，设计了能提供两种功率工作的电路．编制的试题是：“在小虎设计的电路上再加一个开关，使电路能以两种功率工作，其大、小功率之比是___________．”
  请你在图a中完成小华的设计，并将电路大小功率之比填入空格中．
(3)小明经过认真思考后，用了三个开关，设计了能提供三种功率工作的电路．请你在图b的方框内，画出小明所设计的电路图．
5、如图甲所示电路，电源电压为12V，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω，当开关S闭合时，电流表A的示数为0.2A。求：

（1）电压表V的示数；
（2）R2消耗的功率;
（3）滑动变阻器的滑片P移到另一位置时，电压表V1的示数如图所示乙所示，求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
6、在图11所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为22欧，滑动变阻器R2上标有“10W  1A”字样。闭合电键S，电流表的示数为0.5安。求：
（1）电阻R1两端的电压。
（2）滑动变阻器R2接入电路的阻值。
（3）现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。
①现有阻值为16欧的定值电阻，若用它替换电阻R1，请判断：________满足题目要求（选填“能”或“不能”）。若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围；若不能满足题目要求，通过计算说明理由。
②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为_______________________。
7、
如图所示,电源电压恒为6V,R1、R2是定值电阻，滑动变阻器最大值为R，当断开S2、S3、闭合S1时，移动滑片P，电路消耗功率的最大值和最小值之比为4：1;当断开S1和S3、闭合S2时，滑片P在a点（此时滑动变阻器连入电路中的电阻为1/4R）和在最右端电流表的示数之比2：1；当S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为1.25A．求:①R1和R的比值; ②R2和R的比值; ③R1、R2、R3的值。
评卷人
得分

二、综合题

（每空？ 分，共？ 分）

8、家庭电路的引线均有一定的电阻（约几欧），因此，当家中空调、电炉等大功率用电器工作时，家中原来开着的电灯会变暗。某科技小组的同学通过测试就可以估算出家庭电路引线部分的电阻。如图所示，用r表示家庭电路引线部分的总电阻，L为一只普通家用白炽灯泡，M是一台空调节器。在测试时，先断开开关S，接通灯泡L，测得灯泡两端的电压为，灯泡的功率为；再闭合开关S ，测得灯泡两端的电压为，空调的功率为（远大于）。试写出估算r的表达式（只用、和表示，设电源电压恒定）（8分）

9、某电热水器的简化电路，如图所示。请你设计虚线框内的指示灯电路。供选择的器材有：“220V  10W”灯泡一只，“2.5V  0.75W”灯泡一只，“2V  10mA”发光二极管一只，各种阻值的电阻，导线若干。
（1）在指示灯能正常工作的情况下，请你通过计算说明选用器材的最佳方案及器材的具体规格。
（2）将电路图中的虚线框部分补充完整。

10、电阻R1与电阻R2组成并联电路。试证明总电阻小于电阻R1、小于电阻R2。
评卷人
得分

三、选择题

（每空？ 分，共？ 分）

11、图所示的电路中，电源电压恒定．闭合开关S后，电路正常工作．过了一会儿，两电表的示数突然都变为零，则该电路中出现 的故障可能是:
A. 电阻R断路;    B．电阻R短路;    C．灯L断路;      D．灯L短路.

12、在下图的电路中，R为待测电阻，阻值约为5欧。给你的器材有：滑动变阻器（2A，0～10欧Ω）；电压表，有2个量程，分别为0～3V、0～15V；电流表，有2个量程，分别为0～0.6A、0～3A；电池组为新干电池3节串联。两只电表的量程可采用以下4种选法，但为使测量时能较准确地读数，最后，两只电表的量程应采用   [    ]
A．0～0.6A和0～1.5V      B．0～3A和0～15V
C．0～0.6A和0～3V        D．0～3A和0～3V

13、
如图4所示电路，电阻R1标有“6Ω  lA”，R2标有“3Ω 1．2A”，电流表A1、A2的量程均为0～3A，电压表量程0~15V，在a、b间接入电压可调的直流电源．闭合开关s后，为保证R1、R2均不损坏，则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过      (　　)  
A．9V   1A         B．3.6V    0.6A
C．9.6V  lA         D．3.6V    1.8ª
14、如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中:
A．电压表V1示数变大，v2示数变大，电流表A的示数变大;
B．电压表V1示数不变，V2示数变大，电流表A的示数变小;
C．电压表V1示数不变，V2示数变小，电流表A的示数变大;
D．电压表V1示数变小，V2示数变大，电流表A的示数变小.

15、如图所示．物体M在水平导轨上平移时．带动滑动变阻器的滑片P移动，通过电压表显示的数据，可反映出物休移动距离的大小．下列说法正确的是:
A．物体M不动时，电流表、电压表都没有示数;
B．物体M不动时．电流表有示数，电压表没有示数;
C．物体M向右移动时．电流表、电压表示数都增大;
D．物休M向右移动时，电流表示数不变，电压表示数增大.

评卷人
得分

四、实验,探究题

（每空？ 分，共？ 分）

16、有一个电阻值已看不清楚的电阻器R1，我们想要测出它的电阻值，但手边只有一个电池组、一个伏特表、一个电阻值看得清楚的电阻器R2和几根导线，试用两个电路图表示出测量R1电阻值的方法。
评卷人
得分

五、填空题

（每空？ 分，共？ 分）

17、为测量待测电阻Rx阻值，小敏设计了如图所示的电路，R0的阻值已知且电源电压不变，她          测出Rx的阻值（填“能”或“不能”)．因为                         

评卷人
得分

六、多项选择

（每空？ 分，共？ 分）

18、如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电阻R2与R3的阻值均为10Ω。闭合开关S，电流表A1和A2的示数之比为3：2。若把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2。则下列选项正确的是：
A、R1＝5Ω;　                      B、R1＝20Ω;　  
C、U1：U2＝3：4;　        D、U1：U2＝4：3.

19、如图所示电路，电源两端电压U＝7.5V，且保持不变，R为保护电阻， L为标有“6V  3W”的小灯泡，不考虑灯丝电阻随温度的变化。电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则关于保护电阻R和滑动变阻器允许接入电路的最大阻值R’下列说法正确的是:
Ａ．当R<3Ω时，灯L两端的电压可能超过6V;    
Ｂ．当R=3Ω时,  R’不能超过10Ω ;   
Ｃ．当R>3Ω 时,  R’可以等于任何值;                 
Ｄ．无论R取什么值 , R’都等于10Ω .

20、在图9所示的电路中，A、B两点之间电压U保持不变，电路连接完好且使用的电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片P向右滑动时 :
A．电压表V1和电流表A的示数之比不变;
B．电压表V2和电流表A的示数之比不变;
C．电压表V1示数的变化量和电流表A示数变化量比值的绝对值增大;
D．电压表V2示数的变化量和电流表A示数变化量比值的绝对值不变.

参考答案

一、计算题

1、解析：由于电路变化大，所以在求解过程中，首先作出等效电路图，再根据电路特点，联系各量列方程求解。
答案：
（1）当S1闭合，S2，S3断开时，等效电路如图7所示，电压表示数为6V，恰好是电源电压，同时灯泡正常发光，此时灯泡功率为额定功率，  ①

图7
（2）当S1，S2合上，S3断开时，等效电路如图8所示，此时灯泡正常发光。
因为
故，即

图8
（3）当S3闭合，S1，S2断开时，等效电路如图9所示，由于灯L及R2，R3串联，根据题目所给条件，联系串联电路的分压特点。

图9
因为，即
所以，而此时又因为，即  ③
即   ④
将③式代入④式得：，代入②式得：

解得或（舍去），故
因为，故
由图可知，，解得

易错分析：求解电学综合题的思路很多，本题用常规按电路变化的顺序，列方程求解的方法，解本题的关键是按题目要求画出各种情况下对应的等效电路图，然后各个电路分步求解，思路明晰、清楚。
2、分析：该题属“照顾弱者”一类典型题，即为了二者都不损坏，在串联时要使通过它们的电流等于二者中额定电流较小的；在并联时要使它们两端电压等于二者中额定电压较小的。
解：        

串联时（如图1甲）  ∵     

图1
∴
并联时（如图1乙）  ∵    ∴
    ∴
3、（1）R灯=U额2/P额=(6V)2/3W=12Ω  I额=P额/U额=3W/6V=0.5A
   （2）当S闭合，S1、S2都断开时，灯L和滑动变阻器串联
      U滑=U-U额=12V-6V=6V  R滑=U滑/I额=6V/0.5A=12Ω
   （3）闭合S、S1、S2时，R0与滑动变阻器并联
       I=I额+1A=0.5A+1A=1.5A  I滑=U/R滑=12V/12Ω=1A
       R0=U/(I-I滑)=12V/(1.5A-1A)=24Ω
   （4）闭合S、S1、S2，滑动变阻器的滑片调到b端时，整个电路消耗的功率最小
       I最小=I0+IR=12V/24Ω+12V/18Ω=7/6A      P最小=UI最小=12V×7/6A=14W
4、(1)电阻的阻值：
    R=U2／P= (12V)2／18W=8Ω
    通过电阻的电流：
    I=U／R串=U／2R=12W(2×8Ω)=0.75A
    电路通电5min产生的热量：
    Q=IR串t=(0.75A)2×2×8Ω×60×5s=2.7×103J
  (2)2∶1；      图略(3)图略
5、（1）4V;           （2）1.6W;          （3）100Ω或4Ω.
6、（1）U1＝IR1                                             1分
＝0.5安×22欧=11伏                               1分
（2）R2＝U2/I2＝（U－U1）/I                              1分
＝（12伏－11伏）/0.5安＝2欧                    1分
（3）①能；                                             1分
电流表量程为0~0.6安：
由I最大＝0.6安，     R最小＝12伏/0.6安＝20欧，
R滑小＝20欧－16欧＝4欧；                           1分
由U滑大＝3伏，     U1¢＝U－U滑大＝12伏－3伏＝9伏，
I¢＝U1¢/R0＝9伏/16欧≈0.563安，
R滑大＝U滑大/I¢＝3伏/0.563安≈5.33欧，                1分
所以，滑动变阻器使用范围：4~5.33欧。
②R0的取值范围为15~20欧。       
7、①断开S2和S3、闭合S1时，R1与R串联，P在最左端时电路有最大功率P大U2/R1；当P 在最右端时，电路有最小功率P小U2/（R1＋R）；
∴P大/ P小U2/R1×（R1＋R）/ U24/1
∴R11/3×R
∴即R1/R1/3
②当断开S1和S3、闭合S2时，P在a点时，R2和R 串联，IaU/（R2＋1/4R），
P在最右端时I右U/（R2＋R）
∴Ia/I右U/（R2＋1/4R）×（R2＋R）/U2/1
∴R21/2R 即R2/R1/2。
③当S1、S2、S3都闭合时，R被短路，R1、R2并联，有
R总R1R2/（R1＋R2）1/3R×1/2R÷（1/3R＋1/2R）1/5R
I总U/ R总6V÷1/5R1.25A
∴R24Ω
∴R11/3×R8Ω,R21/2R12Ω.
二、综合题
8、    
9、（1）若选“220V  10W”，指示灯电路消耗功率
若选“2.5V 0.75W”，指示灯电路消耗功率

若选“2V  10mA”发光二极管，指示灯电路消耗功率

根据计算结果，应选用发光二极管
串联电阻阻值
（2）电路连接如图答2所示。

10、提示 电阻R1和电阻R2并联后的总电阻　
　　所以，电阻R1和电阻R2组成并联电路，其总电阻小于电阻R1小于电阻R2。
三、选择题11、C12、C 13、Ｄ 14、D15、D
四、实验,探究题
16、如图121所示，(1)测R1两端电压。

五、填空题
17、能；串联电路电流相等（其他正确均给分） 六、多项选择18、AD19、AB20、AD

初中物理电学综合测试题
　　　　姓名　　　　　　　　　班级　　　　　　　　　分数　　　　　　　　　

　　一、填空题（共24分）
　　１．家用电器如彩电、收录机，连续使用时间不要过长，原因是 　　　；这些用电器若长期不用，隔断时间要通电，目的是 　　　　　　。
2．商场中，一位顾客和一位买微波炉的售货员出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”。售货员是从微波炉 的角度来说的，而顾客是从微波炉 的角度来说的。
3．电炉丝和铜导线串联后接在电路中，通电后，电炉丝热的发红而铜导线却不怎么热，这是因为电炉丝和铜导线中的 相等，但是电炉丝比铜导线的 大，消耗的电功率多的缘故.
4．图为小明同学连接的测量小灯泡额定功率的电路图，图中使用了三节干电池作电源，已知小灯泡的额定电压为3.8V，额定功率大约为1.2W。闭合开关前电路中还存在哪些问题，请你至少指出两处。（1）＿＿＿＿＿＿＿＿；（2）＿＿＿＿＿＿＿＿。
　　5．凯亮家里白炽灯泡的灯丝某晚突然断了，凯亮的爸爸说：“我有办法让灯泡亮起来”，于是摇了摇灯泡再装入灯座后，发现灯泡果然亮了，但发光异常。凯亮的爸爸说：“只能暂时用一用，明天还是要买一个相同型号的新灯泡换上”。读了这则小故事，请用物理知识回答下面的问题：（1）故事中“发光异常”是指灯 。
　　（2）为什么会这样异常？ 。
　　（3）凯亮的爸爸说的“相同型号”具体是指什么 。
　　（4）指出灯泡在发光时能量的主要转化过程： 。
6．城市的交叉路口通常都装有红、黄、绿三色灯来指挥车辆行人通行。若每只灯的规格都是“220V 300W”，则每组交通指挥灯（含红、黄、绿三种颜色灯）工作15h要消耗电能_________kw·h。
7．如右图所示的电能表，在短时间里允许接在这个电能表上各种用电器额定功率总和的最大值是 W。若这只表在3min内转了15转，则此时正在工作的用电器的总功率是 　W。
8．与热机相比，电动机的优点是　　　　　　　　　　　　　。某电动机标有“220V l0A”的字样，线圈电阻力3Ω，则该电动机的效率为　　　　　 。
　　9．将图中的开关、螺丝口灯泡、插座接入家庭电路。要求开关控制灯泡。

二、选择题（每题３分，共30分）
　　10．利用电流的热效应工作的家用电器是
　A.电饭煲 B.洗衣机 C.电冰箱 D.电视机
　　11．小刚利用电能表测某家用电器的电功率．当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3 KW·h，这个用电器可能是（　　　）
A．空调器 B．电冰箱 C．电视机 D．收音机
　　12．两只灯泡串联后接入电路，其中一只亮，另一只不亮，产生这种现象可能是（ ）
　　A．两灯相比，不亮的灯泡电阻太小了
　　B．两灯相比，不亮的灯泡中通过的电流太小了
　　C．两灯相比，不亮的灯泡额定功率一定大
　　D．不亮的灯泡的灯丝断了
　　13．妮妮的新家中有150W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一只，40W的照明灯8盏，则安装电能表时，选用以下哪一种电能表最合适（ ）
　　A．220V　5A　　　　B．220V　15A　　　C．220V　20A　　　D．220V　30A
　　14．为了使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施中可行的是（ ）
　　A．串联一根阻值相等的电阻 B. 并联一根阻值相等的电阻
　　C．把电热器两端的电压增加一倍 D.将电阻丝从中间剪成两段，并联使用
　　15. 阻值为R的电阻丝接到电压不变的电源上，3min可烧开一杯水；若换用10R的电阻丝，再接到这个电源上，这时烧开一杯水所需要的时间是（ ）
A. 0.3min B. 3min C. 30min D. 1h
　　16．把标有“12V 12W”的灯L1和“12V 6W”的灯L2串联起来接在电源电压为12V的电路中，正确的说法是
　　A、两灯均能正常发光 B、把电源电压提高到24V，两灯都能正常发光
　　C、两灯均不能正常发光，但L1灯较亮 D、两灯均不能正常发光，但L2灯较亮
　　17．有“6 V、0.5 A”字样的小灯泡，欲使它接入9 V的电压后能正常发光，应该给它：
　　A．串联上一个3Ω的电阻 B。并联上一个3Ω的电阻
　　C．串联上一个6Ω的电阻 D。并联上一个6Ω的电阻
　　18．灯Ll标有“8V 16W”的字样，灯L2标有“12V 36W”的字样．两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，电压U的最大值应是（ ）
　A．8V B．12V C．16V D．20V
　　19．电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质铁锅，从而形成无数个小涡流（即电流），加速锅底分子运动，使锅底自身发热达到加热食品的目的，它具有安全可靠、节能环保等优点，是现代家庭中的理想灶具，其工作原理如图所示。下列有关电磁炉的说法中不正确的是
A．电磁炉在使用中利用了电流的磁效应和热效应　
B．电磁炉在使用中不会产生烟尘和废气
C．电磁炉加热食物时把电能转化为内能 　　　
D．铁、铝、铜锅均可在电磁炉上使用
三、实验题探究题（共18分）
　　20．由一个电源、一只开关和两个阻值相等的电阻组成的电路，电源电压恒为6V，当开关由闭合变成断开时，电路的总功率减少了6W．请设计符合题意的两种不同电路，并填写对应的电阻的阻值．
电路一：

R＝ Ω

电路二：

R＝ Ω

　　21．在测定“小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。如图是小明同学没有连接完的实物电路。

　　（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
　　（2）实验中，小王同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，且电压表无示数，电流表有示数，则故障的原因可能是___________________；
　　（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________端滑动（选填“左”或“右”）；直到使电压表示数等于2.5V时，电流表示数如图所示，灯泡的额定功率是_____________。
（4）某同学在实验中，不小心将滑动变阻器损坏（不能使用）了，一时又找不到其他变阻器。你能否利用身边的物品替代滑动变阻器完成该实验，说出你的做法：_________________
。
　　（5）小红同学在实验结束与同学讨论时说：“该实验电路也可以用来研究电流与电压的关系”。小红的说法是否正确，为什么？

四、简答与计算题（共18分）
　　22．黑夜看不见开关的位置，为此小明设计了如图所示的电路。当单刀双掷开关s合向b时，照明灯亮、指示灯灭，避免指示灯费电；s合向a时，照明灯灭、指示灯亮，显示开关的位置（s只能处于这两种状态）。他利用一个“10V 1W”的小灯泡和一段1.0×104Ω／ｍ的电阻丝安装指示灯。
　　（1）为使指示灯正常发光，请在图示方框内完成指示灯和电阻丝的连接电路；
　　（2）按上述设计，电阻丝需截用多长一段？
（3）若照明灯一天（24小时）使用6小时，则整个电路一天总共耗电多少度？

　　23．天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具，而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的智能炉具。为了比较两种炉具的性能，小杰同学进行了相关调查，得到的有关数据见右表。
如果小杰家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106J。
⑴若这些热量靠天然气灶提供，需要燃烧多少天然气?(热值用q表示)
⑵ 若这些热量靠电磁炉提供时电磁炉正常工作了90min，该电磁炉的热效率是多少?
⑶ 通过计算说明使用哪种炉具更省钱？
⑷ 若小杰家的进户线上装有一空气开关，当电流达到20A时，空气开关将自动“跳闸”切断电流。当该电磁炉正常工作时，小杰家中还可以接入的用电器最大功率是多少？
天燃气灶
电 磁 炉
热效率
40%
额定电压
220v
天然气热值
8.0×107J/m3
额定功率
2000W
天然气价格
2元/ m3
市电价格
0.5元/kW·h

书籍是人类知识的总结,书籍是全世界的营养品。——莎士比亚

生于忧患，死于安乐 《孟子•告子》

舜发于畎亩之中，傅说举于版筑之间，胶鬲举于鱼盐之中，管夷吾举于士，孙叔敖举于海，百里奚举于市。
故天将降大任于是人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。
人恒过，然后能改；困于心，衡于虑，而后作；征于色，发于声，而后喻。入则无法家拂士，出则无敌国外患者，国恒亡。
然后知生于忧患，而死于安乐也。