《2025年5年中考3年模拟九年级物理全一册沪科版》

1.如图所示为电阻 $ R_1 $ 和 $ R_2 $ 的 $ I - U $ 图像,由图可知 ( )


A.$ R_1 $ 的阻值为 $ 5 \Omega $
B.$ R_1 $ 的阻值小于 $ R_2 $ 的阻值
C.$ R_1 $、$ R_2 $ 串联时,当电流为 $ 0.2 \, \text{A} $ 时,总电压为 $ 3 \, \text{V} $
D.$ R_1 $、$ R_2 $ 并联接入 $ 1 \, \text{V} $ 的电路中,干路电流是 $ 0.2 \, \text{A} $

答案： C 电阻R₁两端电压为2V时,通过R₁的电流是0.2A,电阻R₁的阻值:$R_{1}=\frac {U_{1}}{I_{1}}=\frac {2V}{0.2A}=10\Omega $,故A错误;电阻R₂两端电压为1V时,通过R₂的电流是0.2A,电阻R₂的阻值:$R_{2}=\frac {U_{2}}{I_{2}}=\frac {1V}{0.2A}=5\Omega $,故R₁的阻值大于R₂的阻值,故B错误;由图像可知,若电阻R₁、R₂串联,当电流为0.2A时,R₁、R₂两端电压分别为2V、1V,R₁、R₂两端总电压:$U=U_{1}+U_{2}=2V+1V=3V$,故C正确;电阻R₁、R₂并联到1V的电路中时,由图像可知,通过R₁、R₂的电流分别为$I_{1}'=0.1A,I_{2}'=0.2A$,干路中的电流:$I=I_{1}'+I_{2}'=0.1A+0.2A=0.3A$,故D错误。

2.跨数学图像分析 「2025 黑龙江绥化期末」如图所示是家庭电路中的两个白炽灯泡 $ \text{L}_1 $、$ \text{L}_2 $ 的 $ U - I $ 图像,在确保电路安全的前提下,将灯泡 $ \text{L}_1 $、$ \text{L}_2 $ 串联在电路中,则电源电压最大为 ______ $ \text{V} $,将这两个灯泡并联在电路中,干路电流最大为 ______ $ \text{A} $。

答案： 答案 300 0.65 解析 家庭电路中的两个白炽灯泡L₁、L₂正常工作时两端的电压均为220V,由U-I图像可知,L₁正常工作时的电流为0.25A,L₂正常工作时的电流为0.4A,串联电路中电流处处相等,所以要确保电路安全,电流不能超过0.25A。由图像可知,当$I=0.25A$时,$U_{1}=220V$,$U_{2}=80V$,由串联电路的电压规律可知,电源电压最大为$U=U_{1}+U_{2}=220V+80V=300V$;将这两个灯泡并联在电路中,由U-I图像可知,$U_{1}'=U_{2}'=U'=220V$时,通过L₁的电流$I_{1}=0.25A$,通过L₂的电流$I_{2}=0.4A$。所以干路电流最大为$I_{并}=I_{1}+I_{2}=0.25A+0.4A=0.65A$。

3.「2025 江苏无锡期末」如图甲所示,电路中电源电压保持不变,电流表量程为 $ 0 \sim 0.6 \, \text{A} $,电压表量程为 $ 0 \sim 15 \, \text{V} $。$ R_1 $ 的阻值变化范围为 $ 0 \sim 20 \, \Omega $,$ R_2 $ 为定值电阻。闭合开关,滑片 $ P $ 在某两点间移动时,电流表与电压表示数的变化关系图像如图乙所示,则 $ R_2 = $ ______ $ \Omega $,电源电压 $ U = $ ______ $ \text{V} $；在保证电路安全的情况下,$ R_1 $ 两端电压的最大值与最小值之差是 ______ $ \text{V} $。

答案： 答案 5 9 1.2 解析 由图甲可知,闭合开关后,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,当电压表示数为7.0V时,电流表示数为0.4A,根据串联电路的电压规律可知,电源电压$U=U_{1}+U_{2}=U_{1}+I_{1}R_{2}=7.0V+0.4A×R_{2}$①;当电压表示数为6.5V时,电流表示数为0.5A,同理可得电源电压$U=U_{1}'+U_{2}'=U_{1}'+I_{2}R_{2}=6.5V+0.5A×R_{2}$②;联立①②解得:$R_{2}=5\Omega $,$U=9V$;当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,电路中的总电阻增大,由欧姆定律可知电路中的电流减小,定值电阻两端的电压变小,电源电压不变,则滑动变阻器两端的电压变大,所以当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,滑动变阻器两端电压最大,此时电路中的电流为$I=\frac {U}{R_{总}}=\frac {U}{R_{1}+R_{2}}=\frac {9V}{20\Omega +5\Omega }=0.36A$,此时滑动变阻器两端的电压为$U_{max}=IR_{1}=0.36A×20\Omega =7.2V$。当滑动变阻器接入电路中的阻值减小时,电路中的电流增大,由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压变大,电源电压不变,则滑动变阻器两端的电压变小,所以当电路中电流最大时,滑动变阻器两端电压最小,由于电流表量程为0~0.6A,所以电路中电流最大为0.6A,此时定值电阻两端电压为$U_{2}''=I_{max}R_{2}=0.6A×5\Omega =3V$,此时滑动变阻器两端电压为$U_{min}=U-U_{2}''=9V-3V=6V$。则滑动变阻器两端电压的最大值与最小值之差$△U=U_{max}-U_{min}=7.2V-6V=1.2V$。

4.新课标科学思维 「2024 广西中考」公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器 $ R $、显示承重的仪表(实质为电流表,量程 $ 0 \sim 0.6 \, \text{A} $)等组成,$ R $ 的阻值与所受压力 $ F $ 大小关系如图乙所示。电源电压为 $ 12 \, \text{V} $,定值电阻 $ R_0 $ 的阻值为 $ 5 \, \Omega $。求：($ g $ 取 $ 10 \, \text{N/kg} $)
(1)当 $ R $ 的阻值为 $ 35 \, \Omega $ 时,电路的电流；
(2)当通过电路的电流为 $ 0.4 \, \text{A} $ 时,地磅的测量值；
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。

答案： 解析
(1)由图甲可知,压力传感器R和定值电阻$R_{0}$串联,电流表测量电路中的电流,当R的阻值为35Ω时,电路的电流:$I=\frac {U}{R+R_{0}}=\frac {12V}{35\Omega +5\Omega }=0.3A$;
(2)当通过电路的电流为$I'=0.4A$时,电路的总电阻:$R_{总}=\frac {U}{I'}=\frac {12V}{0.4A}=30\Omega $;R的阻值:$R'=R_{总}-R_{0}=30\Omega -5\Omega =25\Omega $;由图乙可知此时的压力:$F=1×10^{4}N$,地磅的测量值:$m=\frac {G}{g}=\frac {F}{g}=\frac {1×10^{4}N}{10N/kg}=1000kg$;
(3)设电流表的示数最大为$I_{max}$,电源电压为$U'$,电路的总电阻:$R_{总}'=\frac {U'}{I_{max}}$;增加地磅的最大测量值,即减小R的阻值;R的阻值:$R=R_{总}'-R_{0}=\frac {U'}{I_{max}}-R_{0}$,所以可以增大$R_{0}$的阻值,或适当减小电源电压,或适当增大电流表的量程。