《2025年初中必刷题九年级物理上册教科版》

1 [2025 北京调研,中]一款消防应急照明灯的铭牌如图所示。当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯内电路接通,两个灯泡正常发光。请根据铭牌上的信息判断下列说法正确的是( )

A.给应急灯电池充电的过程将化学能转化为电能
B.应急灯电池充满电后,储存的电能是 $ 6.0 × 10^4 J $
C.应急灯电池充满电后,可以让两个灯泡同时正常发光 3 h
D.应急灯每个灯泡正常工作时的电流都是 0.5 A

答案：
D 【解析】

如图甲所示的电路,电源电压保持不变,$ R_0 $ 为定值电阻,闭合开关 $ S $,滑动变阻器 $ R $ 的滑片 $ P $ 从 $ a $ 端滑到 $ b $ 端的过程中,电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是(BCD)
A.电源电压为 8 V
B.定值电阻 $ R_0 $ 的阻值为 $ 10 \Omega $
C.整个电路消耗的最大功率为 3.6 W
D.滑片 $ P $ 在 $ b $ 端时,通电 1 min 定值电阻 $ R_0 $ 消耗的电能为 6 J

答案： BCD 【解析】由电路图可知，定值电阻 $ R_{0} $ 和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑片P位于a端时，电路为 $ R_{0} $ 的简单电路，此时电路中的电流最大，由图像可知，电路中的最大电流为0.6A，根据欧姆定律可知，电源电压 $ U=I_{\text{max}}R_{0}=0.6\ \text{A}× R_{0} $①，当滑片P位于b端时，滑动变阻器以最大阻值与定值电阻 $ R_{0} $ 串联，此时电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流为0.1A，此时电压表示数为5V，根据串联电路特点和欧姆定律可知，电源电压 $ U=I_{\text{min}}R_{0}+U'=0.1\ \text{A}× R_{0}+5\ \text{V} $②，联立①②解得 $ R_{0}=10\ \Omega $，$ U=6\ \text{V} $，故A错误，B正确；由于电路中的最大电流为0.6A，所以电路消耗的最大功率 $ P_{\text{max}}=UI_{\text{max}}=6\ \text{V}× 0.6\ \text{A}=3.6\ \text{W} $，故C正确；滑片P在b端时，1min内 $ R_{0} $ 消耗的电能 $ W=I_{\text{min}}^{2}R_{0}t=(0.1\ \text{A})^{2}× 10\ \Omega× 60\ \text{s}=6\ \text{J} $，故D正确。故选BCD。

3 $ P - U $ 图像 [2025 江西南昌期末,偏难]如图甲所示的电路中,电流表、电压表的测量范围分别为 $ 0 \sim 0.6 A $ 和 $ 0 \sim 15 V $,$ R_1 $ 是阻值未知的定值电阻,$ a $、$ b $ 为滑动变阻器 $ R $ 的两个端点。闭合开关 $ S $,滑片 $ P $ 从 $ b $ 点滑动到某一位置的过程中,$ R $ 的电功率与其两端电压的关系如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为______100$ \Omega $,电源电压为______12V。

答案： 100 12 【解析】由图甲可知，闭合开关S，定值电阻R与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；滑片P位于b点时，滑动变阻器R接入电路中的阻值最大，电路中的电流最小；由图乙可知，滑动变阻器R的功率 $ P_{1}=1.6\ \text{W} $ 时，通过R的电流 $ I_{1}=\frac{P_{1}}{U_{1}}=\frac{1.6\ \text{W}}{4\ \text{V}}=0.4\ \text{A} $，滑动变阻器R的功率 $ P_{2}=1\ \text{W} $ 时，通过R的电流 $ I_{2}=\frac{P_{2}}{U_{2}}=\frac{1\ \text{W}}{10\ \text{V}}=0.1\ \text{A} $，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大，根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值 $ R_{x}=\frac{U_{2}}{I_{2}}=\frac{10\ \text{V}}{0.1\ \text{A}}=100\ \Omega $；由于R与R串联，根据欧姆定律和串联电路的特点可知，电源电压 $ U=I_{2}R+U_{2}=I_{1}R+U_{1} $，解得 $ R=20\ \Omega $，电源电压 $ U=12\ \text{V} $。

4 [2024 河北邯郸期末,中]如图所示,甲、乙为两只相同的电表,当闭合 $ S_1 $、$ S_2 $ 时,甲、乙两表示数之比为 $ 4 : 3 $,则两电表均为电压表,两电阻大小之比 $ R_1 : R_2 $ 为1:3,电路总功率为 $ P_1 $。同时更换两电表种类,调整开关状态,使两电表均有正常示数,此时电路总功率为 $ P_2 $,则 $ P_1 : P_2 $ 为3:16。

答案： 电压 1:3 3:16 【解析】甲、乙为两只相同的电表，闭合 $ S_{1} $、$ S_{2} $ 时，若两电表均为电流表，则甲表会使电源短路，故两表均为电压表；闭合 $ S_{1} $、$ S_{2} $，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量 $ R_{2} $ 两端的电压，甲、乙两表示数之比为4:3，根据串联分压原理可知 $ \frac{R_{1}}{R_{2}}=\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{U}{U_{2}} - 1=\frac{4}{3}-1=\frac{1}{3}=1:3 $。设 $ R_{1}=R $，则 $ R_{2}=3R $，两电表均为电压表时，电路总功率 $ P_{1}=\frac{U^{2}}{R + 3R}=\frac{U^{2}}{4R} $；同时更换两电表种类，即使两电表都为电流表，若要使两电表均有正常示数，应只闭合开关 $ S_{1} $，此时两电阻并联，电路总功率为 $ P_{2}=\frac{U^{2}}{R}+\frac{U^{2}}{3R}=\frac{4U^{2}}{3R} $，则 $ P_{1}:P_{2}=\frac{\frac{U^{2}}{4R}}{\frac{4U^{2}}{3R}}=\frac{3}{16}=3:16 $。

5 核心素养 科学思维 如图所示,电源电压恒定不变,将灯泡 $ L $ 接在离电源很近的 $ A $、$ B $ 两点间时,灯泡 $ L $ 的功率为 25 W,当将灯泡 $ L $ 接在离电源较远的 $ C $、$ D $ 两点间时,灯泡 $ L $ 的功率为 16 W,忽略温度对灯丝电阻的影响,则导线 $ AC $ 和 $ BD $ 的总功率为(C)
A.1 W
B.2 W
C.4 W
D.9 W

答案： C 【解析】设灯泡L接在A、B两点间时，电路中的电流为 $ I_{1} $，则灯泡L的功率 $ P_{1}=I_{1}^{2}R_{\text{L}}=25\ \text{W} $①，设将灯泡L接在C、D两点间时，电路中的电流为 $ I_{2} $，则灯泡L的功率 $ P_{2}=I_{2}^{2}R_{\text{L}}=16\ \text{W} $②，由①②两式可得 $ I_{1}:I_{2}=5:4 $，将灯泡L接在C、D两点间时，电源的总功率为 $ P_{3}=UI_{2} $，$ \frac{P_{1}}{P_{3}}=\frac{UI_{1}}{UI_{2}} $，即 $ P_{3}=\frac{I_{2}P_{1}}{I_{1}}=\frac{4}{5}× 25\ \text{W}=20\ \text{W} $，所以导线AC和BD的总功率 $ P=P_{3}-P_{2}=20\ \text{W}-16\ \text{W}=4\ \text{W} $。故选C。