《2025年初中必刷题九年级物理上册教科版》

1 如图所示的甲、乙两个电热器,其电源电压相同,电阻丝$R_1、$$R_2$的阻值不变,相同的托盘上放有相同的石蜡。当闭合开关S时,下列说法正确的是(A)
A. 甲中的石蜡比乙中的石蜡熔化快
B. 甲中通过$R_1$的电流等于乙中通过$R_1$的电流
C. 甲中$R_1$两端的电压小于乙中$R_1$两端的电压
D. 若使两块石蜡均完全熔化,则甲中电路通电时间更长

答案： 1.A 【解析】由题图知,甲中$R_{1}$、$R_{2}$并联,乙中$R_{1}$、$R_{2}$串联;由题知,电源电压相同,相同的托盘上放有相同的石蜡。由串联和并联电路的电阻特点知,甲中电路的总电阻小于乙中电路的总电阻,由$Q=W=\frac{U^{2}}{R}t$可知,在相等时间内,甲中电路产生的热量较多,所以甲中的石蜡熔化较快,故A正确;由串联和并联电路的电压规律知,甲中$R_{1}$两端电压大于乙中$R_{1}$两端电压,由$I=\frac{U}{R}$知,甲中通过$R_{1}$的电流大于乙中通过$R_{1}$的电流,故B、C错误;若使两块石蜡均完全熔化,则它们吸收的热量相等,甲中电路的总电阻小于乙中电路的总电阻,由$Q=W=\frac{U^{2}}{R}t$可知,产生相同热量,甲中电路通电时间短一些,故D错误。故选A。

用电热水壶烧水,若不考虑能量损失和电热水壶电阻的变化,当它两端电压为U时,用8min可烧开一壶水,若它两端电压为0.8U时,烧开同样一壶水所用的时间为(D)
A.10min
B.25min
C.15min
D.12.5min

答案： 2.D 【解析】烧开同样一壶水消耗的电能相等,设电热水壶的电阻为R,由$W=UIt=\frac{U^{2}}{R}t$可得$\frac{U^{2}}{R}t=\frac{(0.8U)^{2}}{R}t'$,解得$t'=\frac{U^{2}}{(0.8U)^{2}}t=\frac{1}{0.64}×8min=12.5min$。故选D。

3 [中]某款电热杯有高、中、低三挡,简化电路如图所示$,S_1、$$S_2$不能同时闭合$,R_1$的阻值为2.5Ω。只闭合$S_3$时,电路中的电流为2A。下列说法正确的是[c水$= 4.2×10^3J/(kg·℃)]( $C )

A.电源电压为10V
B.只闭合$S_1、$$S_3$时,电热杯处于低温挡
C.只闭合$S_3$时,电热杯工作1min产生的热量为600J
D.加热100g水,水温由25℃升高到35℃,水吸收的热量为420J

答案： 3.C 【解析】只闭合$S_{3}$时,电路为$R_{1}$的简单电路,电路中的电流为2 A,$R_{1}$的阻值为2.5Ω,电源电压$U=I_{1}R_{1}=2A×2.5Ω=5V$,故A错误;只闭合$S_{1}$、$S_{3}$时,两电阻并联接入电路,并联电路的总电阻小于任意分电阻,根据$P=\frac{U^{2}}{R}$可知,此时电热杯消耗的功率最大,处于高温挡,故B错误;只闭合$S_{3}$时,电热杯工作1 min产生的热量$Q=I_{1}^{2}R_{1}t=(2A)^{2}×2.5Ω×60s=600J$,故C正确;加热100 g水,水温由25℃升高到35℃,水吸收的热量为$Q'=c_{水}mΔt=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×100×10^{-3}kg×(35℃ - 25℃)=4200J$,故D错误。

4 [2025江西赣州调研,中]3D打印笔是具有立体绘画功能的画笔,如图甲所示,通电后笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化,图乙是打印笔内部的电路,电源电压恒为5V,打印笔工作时有高温挡和低温挡两个挡位,高温挡和低温挡的功率之比为$3:2,R_1= 5Ω,$忽略电阻丝阻值随温度的变化。求：
(1)处于低温挡时,电路中的电流大小；
(2)处于高温挡时,通电$1min,R_2$产生的热量。

答案： 4.【解】
(1)由图乙可知,只闭合开关$S_{1}$时,电路为$R_{1}$的简单电路,此时电路中的电阻较大,根据$P=\frac{U^{2}}{R}$可知电路的功率较小,打印笔处于低温挡,此时电路中的电流$I_{1}=\frac{U}{R_{1}}=\frac{5V}{5Ω}=1A$;
(2)低温挡功率$P_{低}=UI_{1}=5V×1A=5W$,则高温挡功率$P_{高}=\frac{3}{2}P_{低}=\frac{3}{2}×5W=7.5W$,开关$S_{1}$、$S_{2}$均闭合时,$R_{1}$、$R_{2}$并联,此时总电阻较小,打印笔处于高温挡,则$R_{2}$的功率$P_{2}=P_{高}-P_{低}=7.5W - 5W=2.5W$,通电1 min,$R_{2}$产生的热量$Q=W=P_{2}t=2.5W×60s=150J$。

5 核心素养科学思维[2025山东青岛期末,中]如图所示,甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水,在每个容器中放入由同种材料绕成的导电线圈,已知$R_1= R_3,R_2= R_4,2R_2= 3R_1,$若同时通电,不考虑热量损失,经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是( )


A.乙、甲、丙、丁
B.乙、甲、丁、丙
C.丙、丁、甲、乙
D.丙、丁、乙、甲

答案：
5.D 【解析】

$R_{1}$与$R_{2}$串联→电流和通电时间相同; $2R_{2}=3R_{1}$,$R_{2}＞R_{1}$ $Q=I^{2}Rt$ $Q_{2}＞Q_{1}$
$R_{3}$与$R_{4}$并联→电压和通电时间相同; $R_{1}=R_{3}$,$R_{2}=R_{4}$,$2R_{2}=3R_{1}$, $R_{3}＜R_{4}$ $Q=\frac{U^{2}}{R}t$ $Q_{3}＞Q_{4}$ $Q_{3}＞Q_{2}＞Q_{4}＞Q_{1}$
串联分压,$R_{2}$两端的电压小于电源电压 $U_{2}＜U_{4}$,$R_{2}=R_{4}$ $Q=\frac{U^{2}}{R}t$ $Q_{2}＜Q_{4}$
并联时,$R_{1}$两端的电压等于电源电压
关键点拨电流产生的热量的多少跟电流大小、电阻大小、通电时间都有关,探究时要运用控制变量法。
不考虑热量损失,则水温从高到低的顺序是丙、丁、乙、甲,故选D。