《2024年智学酷提优精练九年级物理全一册人教版广东专版》

1.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R₂的滑片P由最右端移到最左端，得到两电表示数的U - I图像，如图乙所示。下列有关说法正确的是（ ）

A.电源电压为4 V
B.R₁的阻值为30 Ω
C.滑动变阻器R₂的最大阻值为20 Ω
D.电路总功率最大值为1.2 W

答案： C
解析：由图甲知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流$I_1 = 0.6\ A$，电源电压$U = I_1R_1 = 0.6\ A\times R_1$，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流$I_2 = 0.2\ A$，$R_2$两端的电压$U_2 = 4\ V$，则滑动变阻器的最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{4\ V}{0.2\ A}=20\ \Omega$，故C正确；电源电压$U = I_2(R_1 + R_2)=0.2\ A\times(R_1 + 20\ \Omega)$，联立公式可解得$R_1 = 10\ \Omega$，电源电压$U = 6\ V$，故A、B错误；电路中的最大电流为$0.6\ A$，因此电路总功率的最大值$P = UI_1 = 6\ V\times0.6\ A = 3.6\ W$，故D错误。

2.(2023·常州)如图所示的电路，电源电压恒定，R₀为定值电阻，Rₓ为滑动变阻器(A、B为其两端点)。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是0.6～3 V，电流表示数的变化范围是0.12～0.6 A。下列说法中正确的是（ ）

A.电源电压为6 V
B.R₀的阻值为25 Ω
C.Rₓ的最大阻值为20 Ω
D.移动滑片P，电路总功率的最小值为0.72 W

答案： C
解析：把滑动变阻器的滑片P移到A端时，电路中只有$R_0$，故电压表测电源电压，所以电源电压为$3\ V$，故A错误；当电压表的示数为$3\ V$时，电流表的示数为$0.6\ A$，$R_0$的阻值$R_0=\frac{U}{I}=\frac{3\ V}{0.6\ A}=5\ \Omega$，故B错误；当把滑动变阻器的滑片P移到B端时，电流表的示数为$0.12\ A$，滑动变阻器两端的电压$U_2 = U_{总}-U_0 = 3\ V - 0.6\ V = 2.4\ V$，根据欧姆定律可知，滑动变阻器的电阻$R_x=\frac{U_2}{I'}=\frac{2.4\ V}{0.12\ A}=20\ \Omega$，故C正确；当滑动变阻器的滑片移到B端时，此时电路的总电阻最大，电功率最小，$P = U_{总}I' = 3\ V\times0.12\ A = 0.36\ W$，故D错误。

3.在如图所示的电路中，电源电压为3 V，滑动变阻器的规格是“20 Ω 1 A”，电流表量程是0～0.6 A。只闭合开关S₁时，电流表的示数为0.2 A。
(1)求定值电阻R₁的阻值；
(2)求通电1 min后，定值电阻R₁消耗的电能；
(3)改用电压为4.5 V的电源，再闭合开关S₂，移动滑动变阻器的滑片，求R₂消耗的最大功率。

答案：
(1)$15\ \Omega$
(2)$36\ J$
(3)$1.35\ W$
解析：
(1)只闭合开关$S_1$时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得定值电阻$R_1$的阻值$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{3\ V}{0.2\ A}=15\ \Omega$。
(2)通电$1\ min$后，定值电阻$R_1$消耗的电能$W = UI_1t = 3\ V\times0.2\ A\times60\ s = 36\ J$。
(3)通过定值电阻的电流$I_1'=\frac{U'}{R_1}=\frac{4.5\ V}{15\ \Omega}=0.3\ A$，通过滑动变阻器的最大电流$I_2 = I - I_1' = 0.6\ A - 0.3\ A = 0.3\ A$，通过滑动变阻器的电流最大时，$R_2$消耗的功率最大$P = U'I_2 = 4.5\ V\times0.3\ A = 1.35\ W$。

4.(多选)一个厨房天然气安全监控的部分电路如图所示。电源电压不变，R₀为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是（ ）

A.电路的总功率变大
B.电压表的示数变小
C.通过气敏电阻的电流变大
D.气敏电阻R的阻值变大

答案： AC
解析：厨房天然气浓度升高时，气敏电阻$R$的阻值变小，电路中的总电阻变小，故D错误；因串联电路中的总电阻变小，所以，由$I=\frac{U}{R}$可得，电路中的电流变大，即通过气敏电阻的电流变大，故C正确；由$U = IR$可知，当电路中的电流变大时，定值电阻$R_0$两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误；由$P = UI$可知，当电路中的电流变大时，电路的总功率变大，故A正确。