2021上海各区一模汇编:电学计算
1、(2021静安一模)在图10所示的电路中,电源电压为12伏。电阻R 1的阻值为10欧,滑动变阻器R 2上标有“50欧 1安”字样。闭合开关S ,移动滑片P 到某位置时,电压表示数为4伏。
① 求:(a )通过电阻R 1的电流I 1; (b )此时,滑动变阻器接入电路的阻值。
②若电流表选用“0~0.6安”量程,电压表选用“0~3伏”量程,移动滑动变阻器的滑片P ,在电路元件不被损坏的条件下,求电流表A 和电压表V 的示数变化范围。
2、(2021青浦一模)在图10(a )所示的电路中,电源电压为12伏,电阻R 1的阻值为10欧。闭合开关S ,电压表的示数为4.8伏。 ① 求通过电阻R 1 的电流I 1。 ② 求电阻R 2的阻值R 2。
③ 现用电阻R 0替换电阻R 1、R 2中的一个,替换后闭合开关,电压表经过调整量程后,指针正好指在满刻度处,如图10(b )所示。求电阻R 0的阻值及电流表的示数。
P S
V
R 1
R 2
A
图10
图10
(b )
(a )
R 2
S
R 1
V
A
3、(2021长宁一模)在图10(a )所示电路中,电源电压为24伏且保持不变,滑动变阻器R 2上标有“50Ω 1.5A”字样,电表的表盘如图10(b )所示。闭合开关S 后,电流表A 的示数为0.7A ,电压表V 的示数为10伏。求: ①变阻器R 2消耗的电功率P 2。 ②定值电阻R 1的阻值。
③在电路安全的条件下,电路中最大电流与最小电流的比值。
4、(2021杨浦一模)在图15(a)所示的电路中,电源电压为18伏且不变。闭合开关S ,电流表的示数为1安,电压表示数如图15(b)所示。 ① 求电阻R 1的阻值。
② 求此时滑动变阻器R 2的阻值。
③ 在电路各元件都正常工作的情况下,移动滑动变阻器的滑片P ,电流表示数的最大变化范围为0.3安~1.2安,请判断滑动变阻器的规格:“ 欧, 安”。
(写出计算过程)
图15 S
R 1 R 2 (a ) (b )
P V
A
图10
S
R 2 P V
R 1
A
(a ) (b )
5、(2021虹口一模)在图9所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R 1的阻值为10欧。滑动变阻器标有“20欧 2安”字样,电压表表盘如图10(a )所示。闭合开关S ,电流表A 的示数如图10(b )所示。 ① 求电阻R 1两端的电压U 1。
② 求此时滑动变阻器R 2连入电路的阻值。
③ 移动变阻器滑片P 可以使电压表示数的变化量?U 2最大,求最大变化量?U 2最大。
6、(2021徐汇一模)在如图14(a )所示的电路中,电源电压为整数且保持不变,电阻R 1为定值电阻,变阻器R 2上标有“20欧 2A”字样。
①若电阻R 1阻值为15欧,闭合开关S ,通过电阻R 1的电流为1安,求:R 1两端的电压U 1。
②电压表的表盘如图14(b )所示,闭合开关S ,移动滑动变阻器滑片P ,发现电流表示数的范围为0.6~1.5安,求:电源电压U 。
图9 R 1
R 2 S P
A
V
图10
(a ) (b )
V P S
R 2
R 1
A
(a ) (b )
图14
7、(2021金山一模)在图17所示的电路中,电阻R 1阻值为25欧,滑动变阻器R 2上标有“1A”字样。
① 闭合开关S ,若通过电阻R 1的电流为0.4安,电压表示数为8伏,求 (a) R 1两端的电压U 1; (b) 变阻器R 2的阻值;
② 现分别用定值电阻10欧和30欧替换R 1,闭合开关S ,在电路能正常工作情况下,移动滑动变阻器滑片P ,发现两次替换中有一次滑片不能移到变阻器的两端,电压表示数的最大变化量?U 2max 如下表所示,求电源电压U 和滑动变阻器的最大阻值R 2max 。
8、(2021松江一模)在图11所示电路中,电源电压保持不变,电阻R 1阻值为30欧。电路中两电表表盘如图12所示,已知电流表0-3A 量程已损坏。
① 闭合开关S ,若通过电阻R 1的电流为0.2安,求电阻R 1两端的电压U 1。
② 现对电路中的电源和滑动变阻器R 2进行替换,替换后要求:闭合开关S ,在移动滑动变阻器滑片P 的过程中,电压表示数分别能够达到4伏和12伏,且电路正常工作。有如下三种方案:
方案一:电源电压为10伏,滑动变阻器上标有“100Ω 2A”字样。 方案二:电源电压为25伏,滑动变阻器上标有“100Ω 1A”字样。 方案三:电源电压为20伏,滑动变阻器上标有“50Ω 1.5A”字样。 请判断各方案的可行性并说明理由。
V
图11
P S R 2 R 1
A
图12
序号
R 1 (欧) ?U 2max (伏)
1 10
5 2 30
12.5
V
R 1R 2
P
图17
S
9、(2021普陀一模)在图12所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样,闭合开关S,电压表示数为12伏。
①求通过R1的电流I1。
②各电表选择合适的量程,在确保电路中各元件正常工作的前提下,要求移动滑片P,能使一个电表示数达到满刻度,求电路总电阻可以变化的范围。
10、(2021奉贤一模)如图9所示,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为3欧,闭合开关S1和S后电流表A的指针位置见图,求:
①通过电阻R1的电流I1。
②此时滑动变阻器的电阻R2。
③将相同型号的电流表A1串接在电路某处,闭合开关S1和S,保证电路各元件都正常工作的情况下,移动变阻器的滑片P时发现电流表A示数与A1示数比值最大为6,比值最小
为3,则滑动变阻器R2的规格为“
安,欧”。
R1
V
A
A1
R2
P
S
图12
11、(2021黄浦一模)在图7所示的电路中,电源电压为6伏保持不变,滑动变阻器R 2为标有“20欧1.5安”、“20欧1安”和“50欧1安”字样中的某一个。闭合开关S ,电流表A l 的示数为0.5安。 ①求电阻R 1的阻值。
②将电流表A 2串联接入a 或b 中的某一处,在电路安全工作的情况下,移动滑动变阻器R:的滑片,电流表A 2示数的最大值为1.5安、最小值为0.8安。请写出电流表A 2接入的位置及滑动变阻器的规格并说明理由。
12、(2021浦东一模)如图7所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R 2的阻值为30欧。闭合开关后,电流表的示数为0.8安。
①求通过R 2的电流。 ②求R 1的阻值。
③现用电阻R 0替换R 1、R 2中的一个,要求替换后电流表示数比替换前减小0.5安。请判断:用R 0替换的电阻是_______,求R 0的阻值。
13、(2021崇明一模)如图8所示,电源电压为4伏保持不变,定值电阻R 1为5欧姆,R 2为标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器.闭合电键S ,两个电流表指针偏转角度相同,求: ①通过R 1的电流;
A
S
R 1 R 2 图7
②此时通过滑动变阻器R 2的电流;
③将变阻器R 2的滑片P 移至某一位置时,三个电表在量程不变的情况下,示数能否达到满量程?若可行,请计算出所对应的R 2值;若不行,请说明理由.
14、(2021嘉定一模)在图9所示的电路中,电源电压为6伏且不变,电阻R 1的阻值为10欧。求:
①闭合开关S ,电流表的示数I 。
②现有滑动变阻器R 2,其规格为“10Ω 2A”、“20Ω 1.5A”、“50Ω 1A”中的一个。若将R 2
与R 1以串联或并联的方式接入M 、N 两点间,闭合开关S ,移动滑片,观察到电流表两次示数分别为2安和0.2安。
(a )请判断电流表两次示数所对应的R 1与R 2的连接方式,并说明理由。 (b )计算电流表示数的最大值。
图9
M N A
S
R 1 图8
R 2 P
A A 1
S
R 1
V
参考答案
1、①(a)I1=U1/R1=4伏/10欧=0.4安
(b)U1=4伏,U2=U-U1=12伏-4伏=8伏
U1/U2=R1/R2R2=20欧
②因为0.6安、1安和3伏,所以选择U1=3伏
I1=U1/R1=3伏/10欧=0.3安
当R2=50欧时,最小电流与最小电压,
电流I1=I=U/R=12伏/(10+50)欧=0.2安电压U1=2伏所以A的范围为0.2~0.3安,V的范围为2~3伏
2、①I1=U1/R1=4.8伏/10欧=0.48安
②R2=U2/I2=7.2伏/0.48安=15欧
③若替换R1
U2'=U-U1'=12伏-3伏=9伏
U2'/U1'=R2/R1',R1'=5欧
I'=U1'/R1'=3伏/5欧=0.6安
若替换R2
U2'=U-U1'=12伏-3伏=9伏
U2'/U1'=R2'/R1',R2'=30欧
I'=U1'/R1=3伏/10欧=0.3安
3、①P2=U2I2=U2I=10伏×0.7安=7瓦
②U1=U-U2=24伏-10伏=14伏
R1=U1/I1=U1/I=14伏/0.7安=20欧
③I大=U1大/R1=24伏/20欧=1.2安
I小=U1小/R1=(U-U2大)/R1
=(24伏-15伏)/20欧=0.45安
I大/I小=1.2安/0.45安=8/3
4、①R1=U1
I1=10伏
1安
=10欧
②U2=U-U1=18伏-10伏=8伏,
R2=U2
I2=8伏
1安
=8欧
③当R2最大,I小=0.3安
R2大=R大-R1=U
I
小-R1=18伏
0.3安
-10欧=50欧,
当R2最小,I大=1.2安
U1大=I大R1=1.2安×10欧=12伏<15伏,
所以滑动变阻器允许通过的最大电流为1.2安。
5、①U1=I1R1=0.8安×10欧=8伏
②R2=U2/I2=(U-U1)/I2=(18伏-8伏)/0.8安=12.5欧
③R2=0欧,I ma x=U/R1=18伏/10欧=1.8安<2安
U2mi n=0伏
R2=20欧,
U1mi n=R1U/(R1+R2ma x)
=10欧×18伏/(10欧+20欧)=6伏
U2ma x=U-U1m i n=18伏-6伏=12伏<15伏
?U最大=U2ma x-U2mi n=12伏
6、①U1=I1R1=1安×15欧=15伏
②(I)I min=U
R1+R2max ,0.6安=U
R1+20欧
I max=U
R1,1.5安=U
R1
得R1=13.3欧姆,U=20伏,因电压表超量程,此组解舍去
(II)I min=U
R1+R2max ,0.6安=U
R1+20欧
若I max=1.5安时,U1为15伏,
I max=U1max
R1,1.5安=15伏
R1
得R1=10欧姆,U=18伏
7、①(a)U1=I1R1=0.4安×25欧=10伏
(b)R2=U2
I2=8伏
0.4安
=20欧
②当R1=10欧时,?U2max=U2max-U2min 5伏=15伏-(U-1安×10欧)
∴U=20伏
当R1=30欧时, U2max=U2max-U2min
12.5伏=U2max-0伏
∴U2max=12.5伏
U1:U2max=R1:R2max
7.5伏:12.5伏=30欧:R2max
∴R2max=50欧
①8、U1=I1R1
=0.2安×30欧=6伏
②方案一:不可行
理由:U=10伏<12伏
方案二:不可行
理由:当U2=4伏时
I1=U1/R1=(U-U2)/R1=(25伏-4伏)/30欧=0.7安>0.6安方案:三可行
理由:当U2=4伏时
I1=U1/R1=(U-U2)/R1=(20伏-4伏)/30欧≈0.53安<0.6安当U2=12伏时,U1=U-U2=20伏-12伏=8伏
U1/U2=R1/R2,
8伏/12伏=30欧/R2,
R2=45欧<50欧
9、①I1=U1/R1=18伏/30欧=0.4安
②R1和R2并联
R总max=R1R2max/(R1+R2max)
=30欧×100欧/(30欧×100欧)≈23欧
A接0~0.6A,A1接0~0.6A,
I总max=0.6安
R总min=U/I总max=12伏/0.6安=20欧
A接0~3A,A1接0~0.6A,
I总max=I1+I2max=0.4安+0.6安=1安
R 总min =U /I 总max =12伏/1安=12欧
电路总电阻的变化范围是20欧~23欧或12欧~23欧。 10、①I 1=U 1/R 1=6伏/3欧=2安
②并联,I >I 1,故I 2=I -I 1=2.4安-2安=0.4安。
R 2=U 2/I 2=6伏/0.4安=15欧 ③当A 1串联在R 2支路上时,
比值最大时,I 2=U/R 2I :I 2=6:1,I =2安+U/R 2,R 2=15欧 比值最小时,I :I 2=3:1,(2A+I 2):I 2=3:1,I 2=1安 所以滑动变阻器R 2的规格为“1安,15欧” 11、①R 1=U 1I 1
=
6伏
0.5安
=12欧
②若电流表串联在a 处,则 R 2最大=U 2
I
2最小
=U
I
2最小
=
6伏0.8安
=7.5欧
∴电流表串联在b 处
I 2最小=I 最小-I 1=0.8安-0.5安=0.3安 R 2最大=U 2
I
2最小
=U
I
2最小
=
6伏0.3安
=20欧
I 2最大=I 最大-I 1=1.5安-0.5安=1安 ∴滑动变阻器选标有“20欧1安”字样 12、①并联U 1=U 2=U =6伏
I 2=U
2R 2=
6伏30欧
=0.2安
②I 1=I - I 2=0.8安-0.2安=0.6安 R 1 =U 1I 1
=
6伏
0.6安
=10欧
③R 1。
I 0=I 1 -ΔI 1= I 1 -ΔI =0.6安-0.5安=0.1安 R 0 =U I 0
=
6伏
0.1安
=60欧
13、①I 1=U /R 1=4伏/5欧=0.8安 ②I 2+0.8安=5I 2 I 2=0.2安
③V表不行:V表测的是电源电压,而电源电压是4伏
A1表可以:若I2=0.6安,则R2=4伏/0.6安=6.67欧
A表不行:当A1满刻度时,A1最大值为0.6安,则A为1.4安
14、①I=U/R1=6伏/10欧=0.6安;
②(a)若R2与R1并联,电流表A测干路电流
电流表示数I并=(I+I2)>0.6安
∴电流表示数为2安时R2与R1并联。
若R2与R1串联,R串=(R1+R2)>R1I串=U/R串
电流表A的示数I串<0.6安
∴电流表示数为0.2安时R2与R1串联。
(b)∵I并=2安,I2=I并-I1=2安-0.6安=1.4安
∴变阻器的规格不是“50Ω1A”
∵I串=0.2安,∴R串=U/I串=6伏/0.2安=30欧
R2=R串-R1=30欧-10欧=20欧
∴变阻器的规格不是“10Ω2A”,而是“20Ω1.5A”
I大=I1+I2大=0.6安+1.5安=2.1安。