《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

12. 如图甲所示电路,开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 闭合后,两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过 $ R_1 $ 的电流为 1.44 $ A $,两电阻之比 $ R_1 : R_2 = $ 1:4；只断开开关 $ S_2 $,电流表 $ A_1 $ 的示数将 变小 (填“变大”“变小”或“不变”).

答案： 1.44 1:4 变小 [解析]由题图甲可知，开关$S_{1}$、$S_{2}$闭合后，两电阻并联，电流表$A_{1}$测干路电流，电流表$A_{2}$测$R_{2}$所在支路电流；两电流表的指针均指在同一位置，示数如题图乙所示，根据并联电路电流规律可知，电流表$A_{1}$选用的是0~3A的测量范围，分度值为0.1A，示数为1.8A，电流表$A_{2}$选用的是0~0.6A的测量范围，分度值为0.02A，示数为0.36A，即通过$R_{2}$的电流为0.36A。根据并联电路电流规律可得通过$R_{1}$的电流为$I_{1}=I - I_{2}=1.8A - 0.36A = 1.44A$；根据欧姆定律以及并联电路支路两端电压相等的规律可知$I_{1}R_{1}=I_{2}R_{2}$，则$\frac{R_{1}}{R_{2}}=\frac{I_{2}}{I_{1}}=\frac{0.36A}{1.44A}=\frac{1}{4}=1:4$；只断开开关$S_{2}$，此时电路由原来的两电阻并联变为只有$R_{2}$的简单电路，电流表$A_{2}$只测通过$R_{2}$的电流，电流大小为$I_{2}＜I$，即电流表$A_{1}$的示数变小。

13. 两个电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 串联在电路中,已知 $ R_1 ＞ R_2 $. 通过两个电阻的电流 $ I_1 $、$ I_2 $ 的大小关系是 $ I_1 $ =(填“$ ＞ $”“$ = $”或“$ ＜ $”)$ I_2 $,加在两个电阻两端的电压 $ U_1 $、$ U_2 $ 的大小关系是 $ U_1 $ ＞(填“$ ＞ $”“$ = $”或“$ ＜ $”)$ U_2 $.

答案： = ＞ [解析]因为串联电路电流处处相等，所以$I_{1}=I_{2}$；由题可知$R_{1}＞R_{2}$，而且$I_{1}=I_{2}$，由$U = IR$可知$R_{1}$两端的电压大于$R_{2}$两端的电压，即$U_{1}＞U_{2}$。

14. 如图所示是小聪家的电能表表盘,该电能表的示数为 2017.6$ kW \cdot h $,他家同时工作的用电器的总功率不能超过 8800$ W $. 小聪发现当电路中只有电饭锅工作时,指示灯闪烁 $ 160 $ 次用时 $ 3 \, min $,则电饭锅工作时的电功率为 1000$ W $.

答案： 2017.6 8800 1000 [解析]电能表上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是$kW·h$，因此该电能表的示数为2017.6kW·h。电能表上所标“220V 10
(40)A”，说明电能表的工作电压为220V，平时工作允许通过的最大电流为40A，则小聪家同时使用的用电器总功率不能超过$P_{最大}=UI_{最大}=220V×40A = 8800W$；“3200imp/(kW·h)”表示每消耗$1kW·h$电能，电能表指示灯闪烁3200次，则电能表闪烁160次消耗的电能为$W=\frac{160imp}{3200imp/kW·h}=0.05kW·h$，则电饭锅工作时的电功率为$P=\frac{W}{t}=\frac{0.05kW·h}{\frac{3}{60}h}=1kW = 1000W$。

15. 如图所示是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图,电源电压为 $ 5 \, V $,电热丝 $ R $ 阻值为 $ 1 \, \Omega $. 闭合开关 $ S $,电热丝温度升高,利用电流的 热 效应实现高温封口,$ 3 \, s $ 内产生的热量为 75 $ J $,若使用时总把塑料袋烫坏,可以 增大 (填“增大”或“减小”)电热丝的阻值.

答案： 热 75 增大 [解析]塑料袋封口夹的原理是当电热丝有电流通过时，电热丝能发出热量，所以是利用电流的热效应实现高温封口的。电源电压为5V，电热丝$R$阻值为$1\Omega$，则3s内产生的热量为$Q=\frac{U^{2}}{R}t=\frac{(5V)^{2}}{1\Omega}×3s = 75J$；使用时总把塑料袋烫坏，说明产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由$P=\frac{U^{2}}{R}$可知，电压一定时，增大电阻可以减小电热丝的功率。

16. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关 $ S $,滑动变阻器滑片 $ P $ 从 $ b $ 点滑向 $ a $ 点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示.
(1) 图乙中 ______ec(填“$ dc $”或“$ ec $”)表示电压表 $ V_1 $ 的示数随电流表示数变化的图像.
(2) 该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为 6:1.

答案：
(1)ec
(2)6:1 [解析]
(1)由题图甲可知，$R_{0}$与$R$串联，电压表$V_{1}$测$R_{0}$两端的电压，电压表$V_{2}$测$R$两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，滑动变阻器$R$接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，根据串联分压原理可知，$R_{0}$两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，所以图乙中dc表示电压表$V_{2}$的示数随电流表示数变化的图像，ec表示电压表$V_{1}$的示数随电流表示数变化的图像。
(2)根据串联电路的电压规律可知，电源电压为$U = 5V + 1V = 6V$，$R_{0}$阻值为$R_{0}=\frac{U_{0}}{I_{0}}=\frac{1V}{0.1A}=10\Omega$，滑片P在a点时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，电路中的总电阻最小，电流最大，电流$I_{a}=\frac{U}{R_{0}}=\frac{6V}{10\Omega}=0.6A$，由$P = UI$可知，电路总功率最大，滑片P在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的总电阻最大，电流最小，电流$I_{b}=0.1A$，由$P = UI$可知，电路总功率最小，则该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为$\frac{P_{a}}{P_{b}}=\frac{UI_{a}}{UI_{b}}=\frac{I_{a}}{I_{b}}=\frac{0.6A}{0.1A}=\frac{6}{1}$。

17. 学校走廊的吸顶灯不亮了,其内部结构如图甲所示,主要由电源模块和 $ 24 $ 颗相同的 LED 灯珠串联组成,电路如图乙所示(灯泡符号 $ \otimes $ 表示 LED 灯珠,省略号表示未画出的灯珠). 通过查阅资料获得该顶灯的信息如下：单个 LED 灯珠的额定电流为 $ 0.3 \, A $,额定电压为 $ 3.3 \, V $. 电源模块输出的电压 $ U $ 可在 $ 40 \sim 90 \, V $ 范围内变化,从而使输出电流恒定为 $ 0.3 \, A $.

(1) 通过检查,发现 $ AB $ 间的 LED 灯珠发生了 断路(开路) 故障,导致所有灯珠都不亮.
(2) 用一根导线将 $ AB $ 两点连接起来,接通电源后,该吸顶灯又亮了,这些发光的灯珠 能 (填“能”或“不能”)正常发光,此时吸顶灯的功率为 22.77 $ W $.

答案：
(1)断路(开路)
(2)能 22.77 [解析]
(1)24颗相同的LED灯珠串联，所有灯珠都不亮，说明电路中没有电流通过，说明是AB间的LED灯珠发生了断路。
(2)电源模块输出的电压$U$可在40~90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A。所以AB两点一个灯珠坏了，用导线将AB两点连接起来，电源模块会调节输出电压，使得其他灯珠可以正常发光；单个LED灯珠的额定电压为3.3V，AB间的LED灯珠被短路后，23个灯珠串联接入电路中，由串联电路的电压特点可知，电源模块的输出电压$U = 23U_{额}=23×3.3V = 75.9V$，吸顶灯输出电流恒定为0.3A，故此时吸顶灯的功率为$P = UI = 75.9V×0.3A = 22.77W$。