压轴专题18电学大综合
一．选择题（共16小题）
1．（2019?武汉）如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1′，R2和R3的功率之和是3.2W；当开关S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1′；已知R2：R3＝3：1，U1：U1′＝3：2，P1：P1′＝1：36。
下列结论正确的是（）
A．电源电压是12V B．R2的阻值是30Ω
C．电流表的最大示数是2.1A D．该电路的最大功率是64W
2．（2018?南京）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝5：6．下列判断正确的是（）
A．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B．电路允许消耗的最大功率为4.5W
C．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置
D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W
3．（2018?武汉）如图所示，电源电压U保持不变。当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最
4． 2019
?硚口区二模）定值电阻 R 1、R 2 和滑动变阻器 R 3 接入如图电路中，电源电压不变。当开关 S 1 闭合， S V U R 右端时，电路的总功率为 P 1，再将滑片滑至最左端，有一只电表的示数变为原来的 ；当开关 S 1 和 S 3
闭合、S 2 断开，滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时，R 3 的功率增大了 0.05W ，且滑片在中点时，电
压表 V 1 的示数为 U 1；当所有开关闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为 P 2，两只电流
表示数相差 0.3A ．已知 P 1：P 2＝2：15，下列结论正确的是（ ）
A ．P 2＝5.4W
B ．U ＝12V
C ．U 1＝6V
D ．R 2＝20Ω （ S 2 断开，滑片 P 位于 a 点时，电压表 V 1 和 V 2 的示数之比 U 1：U 2＝2：1，电流表的示数 I 1＝1A ；滑片 P
位于最右端时，电压表 V 1 和 V 2 的示数之比 U 1′：U 2′＝2：5．当开关 S 1 断开，S 2 闭合，两个电压表
V 1 和 V 2 的示数之比 U 1″：U 2″＝3：1．通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，使电路消耗
的功率最小为 4.5W ．下列说法正确的是（
）
A ．电源的电压为 10V
B ．滑动变阻器的最大阻值是 24Ω
C ．当开关 S 1 闭合，S 2 断开，滑片 P 位于 a 点时，R 3 消耗的功率为 8W
D ．当开关 S 1 断开，S 2 闭合，滑片 P 位于最左端时，电路消耗的最大功率为 12W 5．
（2017?武汉）如图所示，电源电压 U 保持不变，灯泡 L 标有“6V 3W ”字样。当开关 S 1，S 2 都闭合， 滑片 P 移到最左端时，电流表的示数为 I ，电压表 V 1、V 2 和 V 3 的示数分别为 U 1、U 2 和 U 3，R 1 消耗的
功率为 P 1，电路消耗的总功率为 P ；当开关 S 1 闭合， 2 断开，滑片 P 移到最右端时，电流表的示数为 I ′，
电压表 V 1、 2 和 V 3 的示数分别为 U 1′、 2′和 U 3′， 1 消耗的功率为 P 1′，电路消耗的总功率为 P ′．此 时灯泡 L 恰好正常发光。已知 U 1：U 3＝2：3，U 1′：U 3′＝5：2．下列表达式不正确的是（ ）
7．2018?江岸区校级模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的A．，B．，
C．，D．，
6．（2018?黄陂区校级模拟）如图所示，电源电压，灯丝电阻不变，当S1，S2都断开时，电压表的示数为U1，电阻R1消耗的功率为0.1W，只闭合S1时，电压表示数为U2，电流表的示数为0.2A，只闭合S2时，电阻R1消耗的功率为3.6W．当S1，S2都闭合时，灯L正常发光。已知U1：U2＝1：2，则下列结论错误的是（）
A．灯L的额定功率为1.8W
B．电阻R2的阻值为30Ω
C．电源电压8V
D．S1，S2都断开和S1，S2都闭合时，灯L消耗的功率之比为1：9
（
滑片移到a端时，R1的功率为P1，电流表A1和A2的示数之比为9：5；若再断开S2，则电流表A1和A2的示数之比为3：1．当S1和S3断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片移到b端时，电压表的示数为1.5V，R1的功率为P1’．已知R1＝1Ω，P1：P1’＝64：1，下列判断正确的是（）
（
S S
A．电源电压为9V
C．R2和R3的阻值相等
B．R2的阻值为3Ω
D．R4的最大阻值为2Ω
8．2018?新洲区校级模拟）如图所示，电源电压U不变，滑动变阻器R标有“30Ω2A”字样，只闭合开关S1．滑动变阻器的滑片P接在中点时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，电压表的示数U2＝4V；同时闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，电压表的示数为U3，电流表的示数为I3．已知I1：I3＝4：3，U1：U3＝2：1，则下列计算结果正确的是（）
A．电源电压U＝8V
B．定值电阻R1＝10Ω
C．滑动变阻器的最大功率为2.4W
D．电路的最大总功率与最小总小功率之比为9：2
9．（2018?江夏区校级模拟）如图，电源电压恒定，灯L的规格为“24V72W”且工作时电阻保持不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～3A，滑动变阻器R2的规格为“？Ω2A”，在电路安全的前提下，操作如下：
①当只闭合S、S3时，电路中的总功率为P1，电流表示数为I1；
②当只闭合S2、S3时，移动滑片使滑动变阻器的阻值为R，电流表示数为I2，电阻R1和滑动变阻器的
总功率为10W；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，电流表示数为I3，灯L和滑动变阻器的总功率为9.72W；
③当只闭合S、
1
、
2
时，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的最小总功率为P4，此时电流表示数为I4．已知P1：P4＝5：6，I2：I3＝10：9。
则下列数据错误的是（）
A．电源电压为20V
11．2018?新洲区模拟）如图所示的电路中，滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”字样，电压表选用的是“0～B．电流表的示数I1：I4＝5：6
C．R1的电阻为8Ω
D．该电路消耗的功率最小时，滑动变阻器R2的阻值为32Ω
10．（2018?江岸区校级四模）如图所示，电源电压不变，电流表的最大量程0﹣3A，灯泡L标有“6V3W”
（不考虑温度对灯丝电阻的影响），当开关S闭合。S1、S2断开，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小6Ω，电流表的示数变化0.1A，灯泡恰好正常发光；保持滑片P位置不变，闭合S1、S2，电流表的示数又变化了1.5A．在开关S闭合时，下列说法中不正确的是（）
A．当S1、S2都断开，调节滑片P，电路消耗的总功率最小为4.8W
B．当S1、S2都断开，调节滑片P，电路消耗的总功率最大为12W
C．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗的总功率最小为20W
D．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗的总功率最大为36W
（
15V”的量程，电流表均选“0～0.6A”的量程，电源的电压保持不变。当只闭合开关S1、S3，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，电路消耗的总功率为2.7W，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1；当只断开开关S1，滑片P滑至最右端时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2：当只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，电流表A1的示数为I3，电压表的示数为U3．若I1：I2＝5：3，U2：U3＝3：5．则下列结论错误的是（）
A．I2：I3＝3：2
B．U1：U3＝4：3
C．该电路的最小功率为1.08W
D．该电路的最大功率为5.4W
13．2018?硚口区二模）如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变。R1、R2和R3为三个定值电阻，12．（2018?武昌区二模）如图所示，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0.72W．已知U1：U1'＝4：7，U2：U2'＝2：1，R2＝12Ω．下列说法正确的是（）A．电源电压为10V
B．R3的最大阻值为24Ω
C．当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，电流表的示数为1.5A
D．当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，电路消耗的总功率为37.2W
（
已知R1＝5Ω．当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P′．当只断开开关S1时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为P″．下列判断正确的是（）
A．U＝6V，R2＝20Ω
C．R3＝10Ω，P：P″＝3：2
B．U＝9V，R3＝30Ω
D．R2＝20Ω，P：P′＝2：15
14．（2018?洪山区三模）王同学在科技周制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图所示。电源两端电压不变，R1的阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为R2．当开关S闭合，S1、S2断开时，将滑动变阻器的滑片置于b端，此时电压表示数为U1，R3消耗的功率P3为6.4W；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U2；当开关S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于中点，电流表的示数为I2．已知I1：I2＝3：7，U1：U2＝2：9．则下列说法中正确的是（）
S S
A．R2的阻值为30Ω
B．电源电压为30V
C．R3的阻值为20Ω
D．当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b端时，多档位电热器消耗的电功率为104.4W 15．（2018?武汉一模）如图所示，电源电压恒定，灯L的规格为“24V72W”且工作时电阻保持不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～3A，滑动变阻器R2的规格为“？Ω2A”，在电路安全的前提下，操作如下：
①当只闭合S、S3时，电路中的总功率为P1，电流表示数为I1；
②当只闭合S2、S3时，移动滑片使滑动变阻器的阻值为R，电流表示数为I2，电阻R1和滑动变阻器的
总功率为10W；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，电流表示数为I3，灯L和滑动变阻器的总功率为9.72W；
③当只闭合S、
1
、
2
时，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的最小总功率为P4，此时电流表示数为I4．已知P1：P4＝5：6，I2：I3＝10：9．则下列数据错误的是（）
A．电源电压为24V B．R1的电阻为8Ω
C．电流表的示数I1：I4＝5：6D．该电路消耗的功率最小时，滑动变阻器R2的阻值为32Ω16．（2018?武汉模拟）如图所示的电路中，电源电压U保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1的阻值为12Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω．只闭合开关S1，当变阻器连入电路的阻值为R a时，电流表的示数为I a；只闭合开关S2，当变阻器连入电路的阻值为R b，时，电流表的示数为I b，电压表的示数为U b．已知R b＝16Ω，U b＝8V，R a：R2＝12：5．I a：I b＝3：5．移动滑动变阻器的滑片时，该电路消耗的总功率描述错误的是（）
（
A ．只闭合开关 S 1 时，电路清耗的最小功率为 4.5W
B ．只闭合开关 S 1 时，电路消耗的最大功率为 27W
C ．只闭合开关 S 2 时，电路消耗的最小功率为 2.7W
D ．只闭合开关 S 2 时，电路消耗的最大功率为 10.8W
二．填空题（共 2 小题）
17．（2018?长沙二模）如图所示电路中，电源为电压可调的两档学生电源，一档为 12V ，另一档未知（标
示不清），灯泡 L 标有“9V 6.75W ”字样，且阻值不变，滑动变阻器标有“30Ω 2A ”字样，两电压表的
量程均为“0～15V ”。当开关 S 、S 1 闭合，可调电源调至 12V ，滑动变阻器滑片 P 滑至 A 点时，灯泡 L
恰好正常发光；当只闭合开关 S ，并将电源电压调至未知电压档，滑片仍处在 A 点时，灯泡 L 仍然正常
发光，然后移动滑片 P 至 B 点，此时电压表 V 1、V 2 的示数分别为 14V 和 12V ．则：灯泡 L 的额定电流
为 A ；当开关 S 、S 1 闭合，可调电源调至 12V ，滑动变阻器滑片 P 滑至 A 点时，滑动变阻器接入
电路的电阻 R A ＝ Ω；当只闭合开关 S ，并将电源电压调至未知电压档，在保证电路各元件安全的
情况下，电阻 R 1 的最小功率为 W 。
18． 2018?长沙模拟）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡 L 上标有“6V
1.8W “字样（不考虑温度 变
化对灯丝电阻的影响），R 1 是定值电阻，R 2 是滑动变阻器。当只闭合开关 S ，滑动变阻器滑片置于 a 点，
连入电路的电阻为 R a 时，小灯泡正常发光，R 2 的功率为 P a ； 调节滑动变阻器滑片至 b 点，使其连入电
路的电阻 R b ＝2R a 时，R 1 两端的电压变化了 0.6 V ，R 2 的功率为 P b ，且 P b ：P a ＝32：25； 继续调节滑
动变阻器滑片至 c 点，使其连入电路的电阻为 R c 时，R 2 的功率为 P c ；当只闭合开关 S 1、S 2，滑动变阻
器的滑片置于 c 点时，R 1 的功率为 14.4W ，R 2 的功率为 P c ′，且 P c '：P c ＝4：1．则小灯泡正常发光时 的电流为 A ，电源电压为 V ，P c 为 W 。
（
三．计算题（共3小题）
19．（2017?攀枝花）如图甲所示，电源两端电压保持不变，L是标有“6V3.6W”的小灯泡，通过它的电流和它两端的电压关系如图乙所示，R0为定值电阻。当开关S、S1、S2都闭合，且滑动变阻器的滑片位于a端时，小灯泡恰好正常发光，此时R0消耗的功率为P1；当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片滑到中点时，电流表的示数为0.5A；当S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片滑到b端时，R0消耗的功率为P2，且P1：P2＝9：4，求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）定值电阻R0的阻值。
20．2019?长沙）在某次科技活动中，刘老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子，绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。刘老师告诉同学们，盒内电路由两个定值电阻连接而成。小海同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变，R0是阻值为3Ω的定值电阻，R1是滑动变阻器。小海进行了如下的实验操作：
（I）把BC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，电压表示数为1.8V，电流表示数为0.6A；
（Ⅱ）用导线把AC连接起来，再将AB接线柱接入MN之间，闭合开关S和S1，此时电流表的示数为
1.8A；
（Ⅲ）把AC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，小海发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时，电压表的示数均变化了0.45V，电路的总功率均变化了0.18W。
（1）请根据操作（I）求出黑盒子BC间的电阻；
（2）在操作（Ⅱ）中，求黑盒子工作100s消耗的电能；
（3）①请画出黑盒子内的电路图，并标明各电阻的阻值；
②小海接下来继续进行研究，他将AB两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S．移动R1的滑片，黑盒
子的电功率会随之变化，求此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比。
21．（2018?攀枝花）如图所示，灯泡L上标有“6V2.4W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0﹣15V．滑动变阻器的最大电阻为160Ω．只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路中的电阻R a＝40Ω，电压表示数U a＝12V，电流表示数为I a；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为R b，电流表示数为I b．已知I a：I b＝3：4，R b：R0＝3：2（灯丝电阻不随温度变化），滑片移动过程中，灯泡电压不超过额定值，电表示数不超过量程。
求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压U；
（3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率。