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专题十 B卷电学压轴
课后训练
1．如图所示，电源电压恒定，第一次，闭合S1、S2，断开S1，将滑动变阻器R2的滑片P2调到最下端，滑动变阻器R1的滑片P1从最左端滑到最右端，最终电流为I。第二次，闭合S3，断开S1、S2，把滑动变阻器R2的滑片P2下往上滑，滑到中点时电压表V2的读数为3V，P2移动到最上端时，电流为I′。两次操作中电流表随两电压表变化的关系图像如图乙所示。以安全为前提，下列描述正确的是（　　）
A．R2的最大电阻为40Ω
B．电源电压为8V
C．前后两次操作的电流比I′∶I＝2∶1
D．闭合任意开关和调节滑片位置，电流的最大电流与最小电流之差为0.5A
2．如图甲所示的电路，电源电压不变，L是标有“4V”字样的灯泡。定值电阻的阻值为60Ω，两个电流表的量程均为0~0.6A，电压表的量程为0～15V。图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图象。当S闭合，、断开，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，电压表示数为5V。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为5V
B．滑动变阻器R的最大阻值为10Ω
C．移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为16.25Ω
D．当S、、都闭合，为保证电路安全，滑动变阻器R消耗的最大功率为4.05W
3．如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝2R3。电流表量程（0~0.6A），电压表量程（0~15V），任意调节开关均能保证电路安全。闭合开关S2，断开S1、S3，电流表示数I，R2的功率为P2；闭合开关S3，断开S1、S2，电流表示数，R3的功率为P3。已知I︰＝2︰3，电路工作时最大功率为P大，最小功率为P小。下列选项正确的是（　　）

A．电源电压不能超过8V B．R2＝40Ω
C．P2︰P3＝4︰3 D．P大︰P小＝9︰4
4．如图所示，电源两端电压保持不变，当只断开开关S1时，电流表的示数为，电阻的电功率为，总功率为；当只断开开关S2时，滑动变阻器的滑片P在A点时，变阻器连入电路的电阻为，此时电流表的示数为，电阻的电功率为，总功率为；当只闭合开关S时，滑动变阻器的滑片P在B点时，变阻器接入电路的电阻为，电压表的示数为，电压表的示数为，电流表的示数为，总功率为。已知：，，，。下列判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图甲所示的电路中，电源电压恒定。小灯泡L标有“？V　1.25W”字样（灯丝电阻不变），电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程，电压表有“0~3V”和“0~15V”两个量程。只闭合开关，滑动变阻器接入最大阻值的时，电流表示数为，和A的示数为量程的，的指针满偏；当只闭合开关，滑动变阻器接入最大阻值的时，电流表示数为，电阻的电功率为0.6W，。整个过程中均保证电路元件安全。由以上信息可知（　　）
A．电压表接入的量程为“0~15V”
B．滑动变阻器的最大阻值为30Ω
C．只闭合开关时，移动的滑片，整个电路的最大电功率为2.25W
D．只闭合开关时，移动的滑片，的电功率随阻值变化趋势如图乙所示
6．如图所示电路，电源电压U恒定。当A、B间接入标有“4V、2W”字样的灯泡L（忽略灯丝电阻变化），闭合S、S1、S2，断开S3，滑片P移到某一位置时电流表示数为I，滑片P再向上移动一段距离，R的阻值变化了6Ω，电流表示数变化了0.1A，L恰好正常发光；当A、B间换接为R3，闭合S、S3断开S1、S2，电压表示数为U2，R1的功率为P1，R2的功率为P2，P1≠P2，电路的总功率为6W。R1、R2、R3均为定值电阻，每个电阻的阻值只有4Ω、6Ω、7Ω、9Ω这四种可能。下列结论正确的是（　　）
A．I=0.4A B．U=10V
C．U2可能是2.5V D．P1可能是1.5W
7．如图所示，电源电压恒为4V，灯泡标有“4V 2W“字样（灯丝电阻不变），当S1、S2都闭合，且滑动变阻器R2的滑片P在中点时，电流表示数为0.9A，此时灯泡的功率为P1；当S1、S2都断开时，灯泡实际消耗的功率为P2，且P2∶P1=1∶4，则下列计算正确的是（　　）
A．电阻R1的阻值为6Ω
B．电阻R2的最大阻值为20Ω
C．当S1、S2都闭合时，电路消耗的最小功率为2.8W
D．当S1、S2都断开时，R1工作2min消耗的电能为30J
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专题十 B卷电学压轴
课后训练
1．如图所示，电源电压恒定，第一次，闭合S1、S2，断开S1，将滑动变阻器R2的滑片P2调到最下端，滑动变阻器R1的滑片P1从最左端滑到最右端，最终电流为I。第二次，闭合S3，断开S1、S2，把滑动变阻器R2的滑片P2下往上滑，滑到中点时电压表V2的读数为3V，P2移动到最上端时，电流为I′。两次操作中电流表随两电压表变化的关系图像如图乙所示。以安全为前提，下列描述正确的是（　　）
A．R2的最大电阻为40Ω
B．电源电压为8V
C．前后两次操作的电流比I′∶I＝2∶1
D．闭合任意开关和调节滑片位置，电流的最大电流与最小电流之差为0.5A
【答案】AC
【详解】B．第一次实验，闭合S1、S2，断开S3时，R1、R2串联，R1相当于定值电阻接入电路中，R2的滑片P2调到最下端，电流表测电路中电流；R1的滑片P1滑动过程中，总电阻不变，电源电压恒定，由知，电路中电流不变，即电流表示数不变；由图乙知，与U轴平行的为电流表A与电压表V1的示数变化图像，P1在左端时，V1测电源电压，此时V1示数最大，由图像知，电源电压U＝6V，故B错误；
A．第一实验中，P1在右端时，V1测R2两端电压，此时V1示数最小，由图像知
UV1＝UR2＝4V
由串联电路的分压原理可得
所以
即，第二次实验，闭合S3，断开S1、S2，灯泡与R2串联，电压表V2测灯泡两端电压，乙图中上方的图线是滑片P2在不同位置电流表A与电压表V2的示数变化图像，R2的滑片P2在最上端时，只有灯泡连入电路中，此时灯泡两端电压最大为6V，电路中电流最大，所以
I′＝IR2＝0.2A
P2滑到中点时电压表V2的读数为3V，即灯泡电压UL＝3V，由图像知，此时电路中电流
I＝IL′＝I2＝0.15A
由串联电路特点和欧姆定律可得
解得：R2＝40Ω，故A正确；
C．R1的最大值
由串联电路特点和欧姆定律可得，第一次实验时电路中电流
前后两次实验的电流比
I':I＝0.2A:0.1A＝2:1
故C正确；
D．根据题意闭合任意开关和调节滑片位置，当只闭合开关S2时，R2的滑片在最上端，调节滑片P1，使电路电阻最小，电路中有最大电流，为电流表的量程0.6A。
因为R2的最大阻值为40Ω，灯泡正常发光时的电阻为30Ω，且会随温度变化，R1的最大阻值为20Ω，故只闭合开关S3，滑片P2在最上端时有最大电阻，如果灯泡电阻小于20Ω，则闭合开关S1、S2，滑片P1在最左端时电路电阻最大为60Ω，电路中最小电流为
但灯泡电阻是变化的，所以不能确定是灯泡还是R1与R2串联时电路的电阻最大，故不能确定电路中的最小电流，故D错误。
故选AC。
2．如图甲所示的电路，电源电压不变，L是标有“4V”字样的灯泡。定值电阻的阻值为60Ω，两个电流表的量程均为0~0.6A，电压表的量程为0～15V。图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图象。当S闭合，、断开，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，电压表示数为5V。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为5V
B．滑动变阻器R的最大阻值为10Ω
C．移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为16.25Ω
D．当S、、都闭合，为保证电路安全，滑动变阻器R消耗的最大功率为4.05W
【答案】CD
【详解】A．当S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，此时灯泡两端的电压为4V，电压表示数为5V（即变阻器的电压为5V），由串联电路的电压规律知道，电源电压为
故A错误；
B．当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到变阻器R的中点时，灯泡正常发光，由图乙知道，此时通过灯泡的电流为0.5A，因串联电路中各处的电流相等，则由知道，此时滑动变阻器接入电路的电阻
则滑动变阻器的最大阻值为
故B错误；
C．移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，由乙图知道，此时灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A，根据串联电路的电压规律知道，此时滑动变阻器两端的电压为
由欧姆定律知道，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
故C正确；
D．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器和定值电阻并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过定值电阻R0的电流；两个电流表的量程均为0～0.6A，所以干路中的最大电流为
I总大=0.6A
通过定值电阻R0的电流为
根据并联电路电流特点知道，通过滑动变阻器的最大电流为
则滑动变阻器R消耗的最大功率为
故D正确。
故选CD。
3．如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1＝20Ω，R2＝2R3。电流表量程（0~0.6A），电压表量程（0~15V），任意调节开关均能保证电路安全。闭合开关S2，断开S1、S3，电流表示数I，R2的功率为P2；闭合开关S3，断开S1、S2，电流表示数，R3的功率为P3。已知I︰＝2︰3，电路工作时最大功率为P大，最小功率为P小。下列选项正确的是（　　）

A．电源电压不能超过8V B．R2＝40Ω
C．P2︰P3＝4︰3 D．P大︰P小＝9︰4
【答案】AB
【详解】BC．由图可知，闭合开关S2，断开S1、S3，R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，此时电路中的电流为
则R2的功率为
闭合开关S3，断开S1、S2，R1、R3串联，电压表测量R1两端电压，电流表测量电路中的电流，电路中的电流为
则R3的功率为
已知I︰I'＝2︰3，定值电阻R1＝20Ω，R2＝2R3，则
解得：R2＝40Ω，电阻的值为
则两次的功率之比为
故B正确，C错误；
A．根据电流表量程可知，电路中的总电流最大为0.6A，当三个开关都闭合时，R2、R3并联，根据并联电路的特点可知，电路中的总电阻最小，并联的总电阻为
为了使任意调节开关均能保证电路安全，则电源电压的最大值为
所以电源电压不能超过8V，故A正确；
D．当三个开关都闭合时，R2、R3并联时，根据并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻最小，此时电路中的总功率最大，最大的电功率为，由于R2＞R3，所以闭合开关S2，断开S1、S3时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，此时电路中的总电阻为
则电路中的最小电功率为，则电路工作时最大功率P大与最小功率P小之比为
故D错误。
故选AB。
4．如图所示，电源两端电压保持不变，当只断开开关S1时，电流表的示数为，电阻的电功率为，总功率为；当只断开开关S2时，滑动变阻器的滑片P在A点时，变阻器连入电路的电阻为，此时电流表的示数为，电阻的电功率为，总功率为；当只闭合开关S时，滑动变阻器的滑片P在B点时，变阻器接入电路的电阻为，电压表的示数为，电压表的示数为，电流表的示数为，总功率为。已知：，，，。下列判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】AD
【详解】当只断开开关S1时，R1、R2串联，电路中的电流为I1，等效电路如图1所示：
根据题意可得
①
②
③
当只断开开关S2时，RA、R2串联，电路中的电流为I2，等效电路如图2所示：
根据题意可得
④
⑤
⑥
当只闭合开关S时，R1、滑动变阻器、R2串联，变阻器接入电路的电阻为，电压表V1测量R1和RB两端的电压，电压表V2测量RB和R3两端的电压，等效电路如图3所示：
根据题意得
⑦
⑧
⑨
⑩
由于，所以②⑤得
解得

由①④ 可得

由于，所以⑧⑨得

由于，所以④⑦得

由 得
，，
故BC错误；D正确；
由于

所以 × 得

由③⑩ 得，P丙=4W，故A正确。
故选AD。
5．如图甲所示的电路中，电源电压恒定。小灯泡L标有“？V　1.25W”字样（灯丝电阻不变），电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程，电压表有“0~3V”和“0~15V”两个量程。只闭合开关，滑动变阻器接入最大阻值的时，电流表示数为，和A的示数为量程的，的指针满偏；当只闭合开关，滑动变阻器接入最大阻值的时，电流表示数为，电阻的电功率为0.6W，。整个过程中均保证电路元件安全。由以上信息可知（　　）
A．电压表接入的量程为“0~15V”
B．滑动变阻器的最大阻值为30Ω
C．只闭合开关时，移动的滑片，整个电路的最大电功率为2.25W
D．只闭合开关时，移动的滑片，的电功率随阻值变化趋势如图乙所示
【答案】BC
【详解】A．当只闭合S2时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，由图乙可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值为7.5Ω，电功率P1=0.3W，由P=I2R可知此时电路中电流为
电阻R0的功率P0=0.6W，可知R0的大小为

由欧姆定律可知电源电压大小为

只闭合S1时，小灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表V2满偏测量滑动变阻器R1的电压，电流表V1示数为量程的，则滑动变阻器电压U2、小灯泡电压、电源电压满足
可知U2=3V，，则电压表V1、V2接入电路中的量程均为0~3V，故A不符合题意；
C．由
可知I1的大小为

小灯泡电压，可知小灯泡的电阻为

由串联分压规律可知
解得R1=30Ω，即滑动变阻器的最大阻值为30Ω，由小灯泡额定功率P额=1.25W可得，小灯泡额定电流为

因电流表最小量程为0~0.6A，则电路中最大电流为Imax=0.5A，此时电路最大功率为
Pmax=UImax=4.5V0.5A=2.25W
故BC正确；
D．只闭合开关时，滑动变阻器与定值电阻R0串联接入电路，滑动变阻器的电功率
所以，当
R滑＝R0＝15Ω
时，滑动变阻器的电功率最大，乙图变化趋势与计算的最大功率条件不一致，故D错误。
故选BC。
6．如图所示电路，电源电压U恒定。当A、B间接入标有“4V、2W”字样的灯泡L（忽略灯丝电阻变化），闭合S、S1、S2，断开S3，滑片P移到某一位置时电流表示数为I，滑片P再向上移动一段距离，R的阻值变化了6Ω，电流表示数变化了0.1A，L恰好正常发光；当A、B间换接为R3，闭合S、S3断开S1、S2，电压表示数为U2，R1的功率为P1，R2的功率为P2，P1≠P2，电路的总功率为6W。R1、R2、R3均为定值电阻，每个电阻的阻值只有4Ω、6Ω、7Ω、9Ω这四种可能。下列结论正确的是（　　）
A．I=0.4A B．U=10V
C．U2可能是2.5V D．P1可能是1.5W
【答案】AD
【详解】A．闭合S、S1、S2，断开S3时，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R的电压，设滑片P移到某一位置时接入电路中电阻为R，此时电流表示数为I，再向上移动一段距离，R的阻值变化了6Ω，电流表示数变化了0.1A，则接入电路中的电阻为R-6Ω，电路中的电流为I+0.1A，因此时L恰好正常发光，所以由P=UI可得
解得I=0.4A，故A正确；
B．由
可得，灯泡的电阻
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，所以电源的电压
U=I(R+RL)=(I+0.1A)[(R-6Ω)+RL]
代入数据可得
0.4A×(R+8Ω)=(0.4A+0.1A)[(R-6Ω)+8Ω]
解得R=22Ω，电源的电压
U=I(R+RL)=0.4A×(22Ω+8Ω)=12V
故B错误；
C．当A、B间换接为R3，闭合S、S3、断开S1、S2时，R1、R2、R3串联，电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且P1≠P2，由
P=UI=I2R
可知R1≠R2，且电路中的电流
此时电路的总电阻
因R1、R2、R3的阻值只有4Ω、6Ω、7Ω、9Ω这四种可能，所以R1、R2、R3的电阻依次可能为9Ω、6Ω、9Ω，也可能为6Ω、9Ω、9Ω，电阻R2两端的电压
U2=I′R2=0.5A×9Ω=4.5V
或
U2=I′R2=0.5A×6Ω=3V
故C错误；
D．电阻R1的功率
P1=I′2R1=(0.5A)2×9Ω=2.25W
或
P1=I′2R1'=(0.5A)2×6Ω=1.5W
故D正确。
故选AD。
7．如图所示，电源电压恒为4V，灯泡标有“4V 2W“字样（灯丝电阻不变），当S1、S2都闭合，且滑动变阻器R2的滑片P在中点时，电流表示数为0.9A，此时灯泡的功率为P1；当S1、S2都断开时，灯泡实际消耗的功率为P2，且P2∶P1=1∶4，则下列计算正确的是（　　）
A．电阻R1的阻值为6Ω
B．电阻R2的最大阻值为20Ω
C．当S1、S2都闭合时，电路消耗的最小功率为2.8W
D．当S1、S2都断开时，R1工作2min消耗的电能为30J
【答案】BC
【详解】B．当S1、S2都闭合时，R1短路，R2与灯泡L并联在电源两端，电流表测干路电流；此时灯泡连端的电压为4V，由题意可知，灯泡的额定电压是4V，所以此时灯泡正常发光，则
P1=PL额=2W
通过灯泡的实际电流
灯泡的电阻
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，通过滑动变阻器的电流
I2=I-IL=0.9A-0.5A=0.4A
由得，滑动变阻器R2连入电路的电阻
此时滑片P在中点，所以R2的最大阻值
R2=2R2′=2×10Ω=20Ω
故B正确；
C．当S1、S2都闭合时，R2与灯泡L并联，当滑动变阻器为最大阻值时，电路消耗的功率最小；则滑动变阻器R2的功率
并联电路各支路独立工作、互不影响，故灯泡的功率不变，仍然为PL额=2W，所以电路消耗的最小功率
P最小=PL额+P变=2W+0.8W=2.8W
故C正确；
A．当S1、S2都断开时，R1与灯泡L串联，已知P2∶P1=1∶4，则
由可得，灯泡两端电压
串联电路中的电流
由串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可知，R1两端的电压
U1=U-UL=4V-2V=2V
R1的电阻
故A错误；
D．R1工作2min消耗的电能
W1=U1I′t=2V×0.25A×2×60s=60J
故D错误。
故选BC。
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