《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

12. 某种半导体变色灯 $L$ 在不同电压下发光颜色不同。当它两端的电压为 $1.4V$ 时,发出黄光；两端的电压为 $1.8V$ 时,发出红光；两端的电压为 $3.2V$ 时,发出蓝光。已知该灯在发出不同颜色的光时通过的电流相同。小阳利用这种变色灯和定值电阻设计了一个变光电路(如图所示),电源电压不变。闭合关 $S$,当开关 $S_{1}$ 接不同触点时,灯 $L$ 刚好能分别发出红、黄、蓝三种不同颜色的光。关于该电路,下列分析错误的是(C)。

A.电源电压为 $3.2V$
B.发出不同颜色的光,相同时间内变色灯 $L$ 消耗的电能不同
C.若开关 $S_{1}$ 接 $b$ 时,变色灯 $L$ 发黄光,则 $R_{1}＞R_{2}$
D.开关 $S_{1}$ 接不同触点时,电路消耗的总功率相同

答案： C [解析]本题考查了串联分压特点以及对电功率公式的理解.由图可知,当S闭合,S₁接a点时,R₁与L串联,当S₁接b点时,R₂与L串联,当S₁接c点时,L单独工作;变色灯L两端的最高正常工作电压为3.2V,因此电源电压为3.2V,故A正确,不符合题意;变色灯L发出不同颜色的光时,变色灯L两端的电压不同,通过变色灯L的电流相等,因此变色灯L的电功率不同,根据W=Pt可知,相同时间内变色灯L消耗的电能也不同,故B正确,不符合题意;由于开关接c时变色灯L单独工作,变色灯L两端的电压最大,因此S₁接c时变色灯发蓝光,若开关S₁接b时发黄光,说明此时变色灯L两端的电压为1.4V,可知开关S₁接b时比接a时变色灯L两端的电压低,根据串联分压规律可知,开关接b时与变色灯L串联的电阻较大,即R₂＞R₁,故C错误,符合题意;开关S₁接触不同触点时,电路中的电流相等,根据P=UI可知,电路消耗的电功率相同,故D正确,不符合题意.易错警示 通常情况下,当用电器两端的电压不同时,通过用电器的电流不等,而本题中变色灯发出不同颜色的光时,它两端的电压不等,但通过的电流相等.

13. 如图所示为家庭取暖常用的电热油汀,为了使它通电后能快速升温,在其内部应充入比热容较小的导热油。取暖时,房间空气的内能是通过热传递的方式改变的。工作时电热油汀产生的热量不可能(填“可能”或“不可能”)大于其消耗的电能。

答案： 较小 热传递 不可能 [解析]本题考查了对比热容概念的理解、改变物体内能的方式以及能量守恒定律的理解.在相同条件下,比热容较大的物质在吸收相同的热量后温度升高得较少,因此为了使电热油汀通电后能快速升温,在其内部应充入比热容较小的导热油;取暖时,房间内的空气从电热油汀中吸热升温,这是通过热传递的方式改变空气的内能;工作时,电热油汀消耗的电能转化为内能,根据能量守恒定律可知,电热油汀产生的热量不可能大于其消耗的电能.

14. 如图所示,两个水果提供的电力足以点亮一只发光二极管,此时水果相当于电池,为发光二极管提供了电压(或电能)。若金属导线 $AB$ 中的自由电荷从 $B$ 向 $A$ 定向移动,则该金属导线中的电流方向由A到B(填“由 $A$ 到 $B$”或“由 $B$ 到 $A$”)。为了使发光二极管变得更亮,可以在电路中再串联(填“串联”或“并联”)一个水果电池。

答案： 电压(或电能) 由A到B 串联 [解析]本题考查了电源的作用、电流的方向以及串联电路的电压特点.在图中电路中,水果电池相当于电源,在此过程中将化学能转化为电能,为发光二极管提供电能,也可以说为电路两端提供电压;金属导电靠的是金属中大量的自由电子,自由电子带负电,而电流方向与负电荷定向移动方向相反,因此金属导线AB中的电流方向是由A到B;电源并联时总电压等于每节电池的电压,电池串联时总电压等于各节电池的电压之和,因此为了使发光二极管变得更亮,应该提高水果电池的电压,可以在电路中再串联一个水果电池.

15. 有一种在野外没有火种情况下的应急取火方法：把口香糖锡箔纸剪成如图甲所示形状,将其两端有锡箔的一面连接电池两极,如图乙所示,过一会儿锡箔纸中间较窄处就会起火燃烧。这是因为与两端相比,较窄处电阻较大,在电流和通电时间相同的情况下,产生的热量更多。

答案： 电阻 电流 [解析]本题考查了影响电阻大小的因素以及对焦耳定律的理解.在相同条件下,电阻与导体的横截面积成反比,锡箔纸的较窄处的横截面积较小,在其他条件相同时其电阻较大,而较窄处与较宽处的电流相等,根据Q=I²Rt可知,在电流和通电时间相同的情况下,较窄处产生的热量较多,因此较窄处容易起火.

16. 低温碳纤维电热膜是一种发热效率高的新型电热元件,常用于地板供暖,如图甲所示。它通过特殊工艺在绝缘材料表面注入导电墨线,这些导电墨线两端与金属导线连通,形成图乙所示结构。在电路中,这些导电墨线是并联的；若这种电热膜每一根导电墨线的电阻都相同,将一块有 $n$ 根导电墨线的电热膜接入电压为 $U$ 的电路中,其发热功率为 $P$,则这块电热膜中每一根导电墨线的电阻为$nU²/P$(用所给字母表示)。

答案： 并 nU²/P [解析]本题考查了串并联电路的判断以及电功率公式的应用.由图乙可知,每根导电墨线都是并联连接,因此这些导电墨线是并联;由P=U²/R可得,这块电热膜的总电阻为R=U²/P,若每一根导电墨线的电阻为R₁,则n个R₁并联的总电阻为R₁/n,因此可得R₁/n=U²/P,则每一根导电墨线的电阻为R₁=nU²/P.

17. 请将图中的插座正确接入电路。

答案：
如图所示　　　　　　　 [解析]本题考查了家庭电路的连接.三孔插座上面的插孔连接地线,可以使有金属外壳的用电器接入电路时将用电器的金属外壳接地,这样能避免由于用电器漏电而导致的触电事故.三孔插座的接法是左零右火上接地.