《2024年5年中考3年模拟九年级物理全一册人教版》

6.[新情境·安全与健康](2023广西中考,13,★☆☆)小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处(P9302001) （ ）
A.电阻变小
B.电流比别处电流小
C.电阻变大
D.电流比别处电流大

答案： 6C导线连接处因接触不良，电阻较大,导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流、通电时间相等，由$Q=I^{2}Rt$可知,连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾，选C。

7.(2023广东深圳中学期末,6,★★☆)如图所示，定值电阻R0的阻值为20 Ω，电动机的线圈电阻为2 Ω。闭合开关，电动机正常工作，电流表A1的示数为0.3 A，A2的示数为0.8 A，则 （ ）

A.电源电压为16 V
B.1 min内电动机输出的机械能为150 J
C.通过电动机的电流为0.3 A
D.1 min内电动机产热180 J

答案： 7B由图可知，定值电阻$R_{0}$和电动机并联，电流表$A_{1}$测量通过定值电阻的电流，电流表$A_{2}$测量干路电流。由$I=\frac{U}{R}$可知，定值电阻$R_{0}$两端的电压$U_{0}=I_{0}R_{0}=0.3A\times20\Omega = 6V$，根据并联电路的电压特点可知，电源电压$U=U_{M}=U_{0}=6V$，故A错误;根据并联电路的电流特点可知，通过电动机的电流$I_{M}=I - I_{0}=0.8A - 0.3A = 0.5A$，故C错误;1min内电动机的线圈产生的热量$Q_{M}=I_{M}^{2}R_{M}t=(0.5A)^{2}\times2\Omega\times1\times60s = 30J$，故D错误;电动机1min内消耗的电能$W_{M}=U_{M}I_{M}t=6V\times0.5A\times1\times60s = 180J$，则1min内电动机输出的机械能$W_{机械}=W_{M}-Q_{M}=180J - 30J = 150J$，故B正确。

8.[中华优秀传统文化](2023山东淄博中考,25,★★☆)如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220 V，R1、R2均是发热电阻，其中R2 = 506 Ω。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5 A；开关置于“2”为保温挡。求：(P9302001)

(1)当开关置于“1”时，R1的阻值及R1消耗的电功率；
(2)当开关置于“2”时，养生壶1 min消耗的电能；
(3)将壶内500 g的水从20 ℃加热到100 ℃，水吸收的热量。[c水 = 4.2×10³ J/(kg·℃)]

答案： 解析　
(1)开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路为$R_{1}$的简单电路，由$I=\frac{U}{R}$可知，$R_{1}$的阻值：$R_{1}=\frac{U}{I}=\frac{220V}{5A}=44\Omega$;$R_{1}$消耗的电功率$P_{1}=UI=220V\times5A = 1100W$;
(2)由图乙可知，当开关置于“2”时，$R_{1}$、$R_{2}$串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：$R=R_{1}+R_{2}=44\Omega + 506\Omega = 550\Omega$，养生壶1min消耗的电能：$W=\frac{U^{2}}{R}t=\frac{(220V)^{2}}{550\Omega}\times1\times60s = 5280J$;
(3)水吸收的热量：$Q_{吸}=c_{水}m(t - t_{0})=4.2\times10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)\times500\times10^{-3}kg\times(100^{\circ}C - 20^{\circ}C)=1.68\times10^{5}J$。

9.(2023辽宁大连中山期末)阅读材料，回答下列问题。(P9302004)
智慧教室互动黑板
智慧教室互动黑板采用电容触控技术将传统的手写黑板和多媒体应用相结合。既可以像普通黑板一样用粉笔正常书写，也可以像平板一样，用手触控观看视频、图片、动画等。电子黑板采用电容触控技术，触摸屏通过传感器来感知物体在屏上的运动，目前触摸屏大多采用电容式触摸屏，电容通常由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃，在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上，通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置，进而感知手指在屏上的运动轨迹。
(1)电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是________(选填“导体”或“绝缘体”)。通过触摸屏周边分布的电极检测________的变化，可感知手指的运动轨迹；
(2)电子黑板在播放视频时的电功率为1 000 W，黑屏状态时的电功率为100 W。若一节课上老师播放视频10 min，其余的30 min电子黑板都处于黑屏的状态，则电子黑板在40 min内消耗的总电能是________J；
(3)黑屏状态时，电子黑板的电源线不怎么热，但在播放视频时，电源线明显发热，这是为什么呢？为了用电安全，应该对电源线做怎样的改进________________________。

答案： 答案　
(1)导体　电荷分布　
(2)$7.8\times10^{5}$　
(3)更换横截面积更大的导线
解析　
(1)薄膜材料具有导电性，是导体。手指触碰到触摸屏，人体上的电荷传递到触摸屏上时被电极检测到电荷分布的变化，由此感知手指的运动轨迹。
(2)播放视频时，消耗的电能$W_{1}=P_{1}t_{1}=1000W\times10\times60s = 6\times10^{5}J$，黑屏状态消耗的电能$W_{2}=P_{2}t_{2}=100W\times30\times60s = 1.8\times10^{5}J$，电子黑板在40min内消耗的总电能$W=W_{1}+W_{2}=6\times10^{5}J + 1.8\times10^{5}J = 7.8\times10^{5}J$;
(3)电源线的电阻一定，电路的电压保持不变，而播放视频时电功率大，据$P=UI$知，此时通过电路的电流较大，结合焦耳定律$Q=I^{2}Rt$知，电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。所以播放视频时，电源线明显发热。为了用电安全，电源线应用电阻较小的导线，可更换横截面积更大的导线。