《2025年海淀单元测试AB卷九年级物理全一册沪粤版》

7. 如图为“探究焦耳定律”的实验装置. 两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高. 下列说法正确的是（ ）
A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小
C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
　
　　　　　　　　　　　　　

答案： D

8. 具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换. 如图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10 V，四段电热丝电阻均为10 Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大. 下列说法正确的是（ ）


A. 开关旋至“1”挡，开启化霜功能
B. 开启防雾功能，电路总电阻为5 Ω
C. 化霜与防雾电路的总功率之差为15 W
D. 从防雾到除露，电路总电流变化量为1 A

答案： C [解析]当开关旋至“1”挡时，两段电阻丝串联接入电路，此时电路总电阻最大为$2R = 2×10\ \Omega = 20\ \Omega$，根据$P=\frac{U^2}{R}$可知，此时电路中电功率最小，开启防雾功能，A、B错误. 防雾时电路中的电流$I_1=\frac{U}{2R}=\frac{10\ V}{20\ \Omega}=0.5\ A$，电路的总功率$P_1 = UI_1 = 10\ V×0.5\ A = 5\ W$；当开关旋至“2”挡时，一段电阻丝单独接入电路，电路中电阻较大，此时电路中电功率较小，开启除露功能，电路中的电流$I_2=\frac{U}{R}=\frac{10\ V}{10\ \Omega}=1\ A$；从防雾到除露，电路总电流变化量为$I_2 - I_1 = 1\ A - 0.5\ A = 0.5\ A$，D错误. 当开关旋至“3”挡时，两段电阻丝并联接入电路，电路中总电阻最小，此时电路的电功率最大，开启化霜功能，电路的总电阻$R_{并}=\frac{1}{2}R=\frac{1}{2}×10\ \Omega = 5\ \Omega$，电路中的总电流$I_3=\frac{U}{R_{并}}=\frac{10\ V}{5\ \Omega}=2\ A$；此时总功率$P_3 = UI_3 = 10\ V×2\ A = 20\ W$，则化霜与防雾电路的总功率之差为$P_3 - P_1 = 20\ W - 5\ W = 15\ W$，C正确.

9. 如图所示的电路中，灯泡L上标有“6 V 4 W”的字样（不考虑温度对灯泡电阻的影响）. 当S、S1均闭合时，灯泡L正常发光，电压表示数为12 V；若再断开S1，灯泡L的实际功率变为原来的$\frac{1}{4}$，则下列说法正确的是（ ）


A. 电路中电源电压为24 V
B. 电阻R1的阻值为27 Ω
C. 断开S1后，电压表的示数变大
D. 断开S1前后，电流表的示数之比为4∶1

答案： B [解析]当S、$S_1$均闭合时，灯泡L与电阻$R_2$串联，电压表测$R_2$两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡L正常发光时的电压为6 V，功率为4 W，串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压$U = U_L + U_2 = 6\ V + 12\ V = 18\ V$，A错误；串联电路中各处的电流相等，根据$P = UI$可得，电路中的电流$I = I_L=\frac{P_L}{U_L}=\frac{4\ W}{6\ V}=\frac{2}{3}\ A$，根据欧姆定律可得，灯泡L的电阻$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{6\ V}{\frac{2}{3}\ A}=9\ \Omega$，电阻$R_2$的阻值$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{12\ V}{\frac{2}{3}\ A}=18\ \Omega$，若再断开$S_1$，灯泡L与两电阻串联，电压表测$R_2$两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡L的实际功率变为原来的$\frac{1}{4}$，根据$P = I^2R$可得，此时电路中的电流，即电流表的示数$I'=\sqrt{\frac{P_L'}{R_L}}=\sqrt{\frac{1\ W}{9\ \Omega}}=\frac{1}{3}\ A$，断开$S_1$前后，电流表的示数之比$I : I'=\frac{2}{3}\ A : \frac{1}{3}\ A = 2 : 1$，D错误；电路中的总电阻$R=\frac{U}{I'}=\frac{18\ V}{\frac{1}{3}\ A}=54\ \Omega$，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电阻$R_1$的阻值$R_1 = R - R_L - R_2 = 54\ \Omega - 9\ \Omega - 18\ \Omega = 27\ \Omega$，B正确；电压表的示数$U_2' = I'R_2=\frac{1}{3}\ A×18\ \Omega = 6\ V＜12\ V$，即电压表的示数变小，C错误.

10. 在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20 Ω 0.5 A”字样，当滑片P由c处移到a端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化的情况如图乙所示，R1的最小功率是0.4 W. 在保证电路元件安全的条件下，下列说法正确的是（ ）
　　
A. 电源电压为5 V
B. R1的阻值为20 Ω
C. R2接入电路的最小阻值为2 Ω
D. R2的最小功率是0.8 W

答案： C

11. (2022·达州中考)如图所示为电烤炉的简化电路图，小张查看说明书后得知：R1、R2均为电热丝，R1＝44 Ω，R2＝66 Ω. 当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响. 下列说法正确的是（ ）

A. 闭合S1、S2时，电烤炉处于低温挡状态
B. 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为5∶2
C. 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为3∶2
D. 电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2所消耗的电功率之比为3∶2
　

答案： B [解析]当$S_1$闭合，$S_2$断开时，$R_1$、$R_2$串联；当$S_1$、$S_2$闭合时，$R_2$被短接，电路为$R_1$的简单电路. 因串联电路中的总电阻大于任一分电阻，所以由$P = UI=\frac{U^2}{R}$可知，电路为$R_1$的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电烤炉为高温挡；$R_1$、$R_2$串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电烤炉为低温挡，A错误；电烤炉处于高温挡时，电路为$R_1$的简单电路，电路中的电流$I_{高}=\frac{U}{R_1}=\frac{220\ V}{44\ \Omega}=5\ A$，电烤炉处于低温挡时，$R_1$、$R_2$串联，电路中的电流$I_{低}=\frac{U}{R_{总}}=\frac{U}{R_1 + R_2}=\frac{220\ V}{44\ \Omega + 66\ \Omega}=2\ A$，由欧姆定律可知，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，$R_1$两端的电压之比$\frac{U_{1高}}{U_{1低}}=\frac{I_{高}R_1}{I_{低}R_1}=\frac{I_{高}}{I_{低}}=\frac{5\ A}{2\ A}=\frac{5}{2}$，B正确；由$W = UIt$可知，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比$\frac{W_{高}}{W_{低}}=\frac{UI_{高}t}{UI_{低}t}=\frac{I_{高}}{I_{低}}=\frac{5\ A}{2\ A}=\frac{5}{2}$，C错误；电烤炉处于低温挡状态时，$R_1$、$R_2$串联，通过两电阻的电流相等，由$P = I^2R$可知，此时$R_1$、$R_2$所消耗的电功率之比$\frac{P_1}{P_2}=\frac{I_{低}^2R_1}{I_{低}^2R_2}=\frac{R_1}{R_2}=\frac{44\ \Omega}{66\ \Omega}=\frac{2}{3}$，D错误.
名师点睛两个比例关系:
(1)由推导公式$P = I^2R$可知，在串联电路中，纯电阻用电器消耗的电功率与电阻成正比，即$\frac{P_1}{P_2}=\frac{R_1}{R_2}$.
(2)由推导公式$P=\frac{U^2}{R}$可知，在并联电路中，纯电阻用电器消耗的电功率与电阻成反比，即$\frac{P_1}{P_2}=\frac{R_2}{R_1}$.

12. (多选)如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R，R1、R2为定值电阻，R1＝10 Ω. 滑动变阻器的滑片P置于中点，闭合开关S、S1、S2，电流表A1示数为1.5 A；保持滑片P位置不变，闭合开关S，断开开关S1、S2，电流表A2示数为I1，电路总功率为4.5 W，将滑片P移动到最右端，电流表A2示数为I2，且I1∶I2＝3∶5. 通过开关和滑动变阻器调整电路，使闭合电路的最大功率为P. 下列选项正确的是（ ）


A. U＝15 V
B. R＝20 Ω
C. R2＝50 Ω
D. P＝30 W

答案： AD [解析]闭合开关S、$S_1$、$S_2$时，$R_1$和$R_2$并联，电流表$A_1$测量$R_1$支路的电流，所以电源电压$U = IR_1 = 1.5\ A×10\ \Omega = 15\ V$，A正确；闭合开关S，断开开关$S_1$、$S_2$时，$R_2$与滑动变阻器$R$串联，电流表$A_2$示数$I_1=\frac{P_1}{U}=\frac{4.5\ W}{15\ V}=0.3\ A$，改变滑片$P$的位置使之移动到最右端，$I_1 : I_2 = 3 : 5$，所以电流表$A_2$示数$I_2 = 0.5\ A$，此时电路中只有$R_2$，即其阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{15\ V}{0.5\ A}=30\ \Omega$，再由$I_1=\frac{U}{R_2+\frac{1}{2}R}$，即$0.3\ A=\frac{15\ V}{30\ \Omega+\frac{1}{2}R}$，则滑动变阻器$R$的阻值$R = 40\ \Omega$，B、C错误；闭合开关S、$S_1$、$S_2$时，电路为$R_1$、$R_2$的并联电路，此时电路的总功率最大，总电阻$R_{并}=\frac{R_1R_2}{R_1 + R_2}=\frac{10\ \Omega×30\ \Omega}{10\ \Omega + 30\ \Omega}=7.5\ \Omega$，电路的最大功率$P=\frac{U^2}{R_{并}}=\frac{(15\ V)^2}{7.5\ \Omega}=30\ W$，D正确.