《2025年5年中考3年模拟九年级物理全一册沪科版》

9. 「2024 山东淄博中考,★☆」如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 从 b 端移到 a 端的过程中,电流表示数 $ I $ 与电压表示数 $ U $ 的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为 6 V
②定值电阻 $ R $ 的阻值为 $ 5 \Omega $
③滑动变阻器的最大阻值为 $ 10 \Omega $
④滑片 P 在 b 端时,通电 1 min 电阻 $ R $ 产生的热量为 27 J

A.只有②③正确
B.只有①③正确
C.只有②③④正确
D.只有①②④正确

答案： C 由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器Rₚ串联,电流表测电路中的电流,电压测定值电阻R两端的电压。当滑片P在a端时,Rₚ接入电路的电阻为0,电路中只有R工作,则电压表示数最大且等于电源电压,由图乙可知,电源电压U=Uₐ=4.5 V,此时电路中的电流Iₐ=0.9 A,根据欧姆定律可得,定值电阻R=Uₐ/Iₐ=4.5 V/0.9 A=5 Ω,故①错误,②正确。当滑片P在b端时,由图乙可知,R两端的电压Uᵦ=1.5 V,此时电路中的电流Iᵦ=0.3 A,根据串联电路的电压规律,Rₚ两端电压Uₚ=U-Uᵦ=4.5 V-1.5 V=3 V,根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值Rₚ=Uₚ/Iᵦ=3 V/0.3 A=10 Ω,通电1 min,电阻R产生的热量Q=Iᵦ²Rt=(0.3 A)²×5 Ω×60 s=27 J,故③④正确。故选C。

10. 「2025 福建泉州五中期未,★☆」如图所示为某款足浴盆的工作电路示意图,该足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机 M 的额定功率为 22 W,线圈电阻为 $ 2 \Omega $,加热电阻正常工作时的电功率为 800 W,电压保持 220 V 不变。只闭合开关 $ S_2 $ 启动加热功能,加热电阻正常工作 10 min 消耗电能______J；只闭合开关 $ S_1 $ 启动按摩功能时,按摩 10 min 电动机线圈产生的热量为______J。

答案： 答案 4.8×10⁵ 12
解析 电源电压为220 V,只闭合开关S₂启动加热功能,加热电阻正常工作10 min消耗电能W=Pt=800 W×10×60 s=4.8×10⁵ J;只闭合开关S₁启动按摩功能,由P=UI可得,通过电动机的电流:I=P'/U=22 W/220 V=0.1 A。10 min电动机线圈产生的热量:Q=I²Rt=(0.1 A)²×2 Ω×10×60 s=12 J。

11. 「2023 山西中考,★☆」如图是某地消防部门公布的 2022 年各场所火灾数据统计图,其中住宅火灾占比达 43%,不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上,小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点,用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因。

答案： 解析
(1)选择小梦的观点:电路发生短路时,电路中的电阻很小,而家庭电路两端的电压保持不变,根据欧姆定律可知,通过电线的电流很大;在电线电阻和通电时间一定时,又根据焦耳定律Q=I²Rt可得,电流通过电线产生的热量很多,使电线的温度急剧升高,容易引发电线火灾。
(2)选择小兰的观点:用电器总功率过大时,家庭电路两端的电压保持不变,根据P=UI可知,通过电线的电流很大;电线的电阻和通电时间一定时,又根据焦耳定律Q=I²Rt可得,电流通过电线产生的热量很多,使电线的温度急剧升高,容易引发电线火灾。

12. 「2025 安徽合肥庐阳期末」如图甲所示为某超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为 12 V,定值电阻 $ R_0 $ 的阻值为 $ 30 \Omega $,电流表的量程为 $ 0 \sim 200 mA $,湿敏电阻 $ R $ 的阻值随湿度 $ RH $ 变化的关系图像如图乙所示,其阻值最大为 $ 100 \Omega $。在电路安全工作的前提下,求：
(1) 当电压表示数为 9 V 时,空气的湿度。
(2) 湿敏电阻 $ R $ 允许接入的最小电阻。
(3) 当空气湿度保持为 50%时,湿敏电阻 $ R $ 工作 10 分钟产生的热量。

答案： 解析
(1)由图甲可知,定值电阻R₀与湿敏电阻R串联,电压表测湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流。当电压表示数为9 V时,由串联电路的电压特点可得,R₀两端的电压:U₀=U-Uᵣ=12 V-9 V=3 V。
此时通过R₀的电流I₀=U₀/R₀=3 V/30 Ω=0.1 A。
串联电路中各处的电流相等,所以通过R的电流Iᵣ=I₀=0.1 A。此时R的阻值R=Uᵣ/Iᵣ=9 V/0.1 A=90 Ω。由图乙可知,此时的空气湿度为80%。
(2)湿敏电阻R的阻值越小,电路中的电流越大,根据题意可知电路允许通过的最大电流为0.2 A,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻最小,为R₍总₎=U/I'=12 V/0.2 A=60 Ω。则R允许接入的最小阻值R'=R₍总₎-R₀=60 Ω-30 Ω=30 Ω。
(3)由图乙可知空气湿度为50%时,R的阻值为60 Ω。根据串联电路电阻规律和欧姆定律可得,电路中的电流:I''=U/R'₍总₎=12 V/(30 Ω+60 Ω)=2/15 A。湿敏电阻R工作10分钟产生的热量:Q=I''²R''t=(2/15 A)²×60 Ω×10×60 s=640 J。