《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

15. 某型号电饭锅有“高温烧煮”和“焖饭保温”两挡功能$,R_1$和$R_2$均为电阻丝,电路结构简图如图所示.“高温烧煮”挡时功率为1100W,“焖饭保温”挡时功率为22W.
(1)闭合$S_1、$断开$S_2$时,电饭锅处于“焖饭保温”挡.
(2)电阻丝$R_1$的阻值为44 Ω.
(3)当电饭锅处于“高温烧煮”挡时,5min消耗3.3×10⁵J的电能.

答案：
(1)焖饭保温
(2)44 Ω
(3)3.3×10⁵ [解析]
(1)电饭锅在“高温烧煮”挡时，电路的电功率最大，电源的电压一定时，由P=UI=U²/R可知，电路的总电阻最小，由电路图可知，闭合S₁、断开S₂时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，为“焖饭保温”挡.
(2)“高温烧煮”挡时，S₁、S₂均闭合，电路是R₁的简单电路，“高温烧煮”挡时功率为1100 W，则R₁的阻值R₁=U²/P_高温=(220 V)²/1100 W=44 Ω.
(3)电饭锅处于“高温烧煮”挡时功率为1100 W，5 min消耗的电能W=P_高温t=1100 W×5×60 s=3.3×10⁵ J.

16. 如图甲所示,电源电压保持不变$,R_1= 20Ω.$闭合开关S,将滑动变阻器$R_2$的滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表示数随滑动变阻器$R_2$连入电路阻值的变化关系如图乙所示.则电源电压为16$V,R_1$的最小电功率为0.8W,滑动变阻器$R_2$的最大阻值为60Ω.

答案： 16 0.8 60 [解析]由图可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R₁的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8 A，则电源电压U=IR₁=0.8 A×20 Ω=16 V；由图可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值最大，此时电路中电流最小为0.2 A，R₁的电功率最小，则P_最小=I_最小²R₁=(０.2 A)²×20 Ω=0.8 W；R₁两端的电压为U_最小=P_最小/I_最小=0.8 W/0.2 A=4 V；滑动变阻器R₂的最大阻值为R_滑=U-U_最小/I_最小=16 V-4 V/0.2 A=60 Ω.

17. 如图甲所示电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从最右端调节至能使小灯泡正常发光处,电流表与两电压表示数的关系图像如图乙所示.则图像_________(填“①”或“②”)是电流表与电压表$V_1$的示数变化关系的图像,电源电压为_________V；小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的阻值为_________Ω,小灯泡的额定功率为_________W.

① 10 3.75 5.6

答案： ① 10 3.75 5.6 [解析]由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联在电路中，电压表V₁测小灯泡两端的电压，V₂测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流.滑片从最右端调节到小灯泡正常发光的过程，滑动变阻器接入电路的阻值变小，据串联电路的分压特点知，滑动变阻器两端的电压变小，V₂示数变小，小灯泡两端电压变大，V₁示数变大，电路的总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路的电流变大，电流表示数变大，所以①是电流表与电压表V₁的示数变化关系图像，②是电流表与电压表V₂示数变化关系图像.由图乙知，电路的电流为0.2 A时，V₁示数为1 V，V₂的示数为9 V，据串联电路的电压特点知，电源电压U=U₁+U₂=1 V+9 V=10 V；由题意知，小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流为0.8 A，此时滑动变阻器两端的电压为3 V，滑动变阻器接入电路的阻值R=U'₂/I₂=3 V/0.8 A=3.75 Ω；正常发光时，小灯泡两端的电压U_L=U-U'₂=10 V-3 V=7 V，小灯泡的额定功率P_L=U_LI₂=7 V×0.8 A=5.6 W.

18. 如图甲所示电路,电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器$R_2$最大阻值是20Ω.闭合开关,滑动变阻器的P-R图像如图乙所示,则$R_1= $10Ω；当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为0.2A,此时通电1min电流通过$R_1$产生的热量是24J.

答案： 10 0.2 24 [解析]由电路图可知，R₁与R₂串联，电流表测电路中的电流.当滑片P滑至最右端时R₂=20 Ω，由图像可知，滑动变阻器消耗的电功率P₂=0.8 W；因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=I²R可得，电路中电流表的示数I=√(P₂/R₂)=√(0.8 W/20 Ω)=0.2 A；由I=U/R可得，电路中的总电阻R=U/I=6 V/0.2 A=30 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R₁=R-R₂=30 Ω-20 Ω=10 Ω；通电1 min电流通过电阻R₁产生的热量Q₁=I²R₁t=(0.2 A)²×10 Ω×60 s=24 J.

19. (7分)中考新考法 两种实验方案的分析 为测量小灯泡的额定功率,提供如下器材：电压恒为6V的电源、标有“2.5V”的小灯泡L、电流表、电压表、滑动变阻器$R_1、$定值电阻R₀、开关和导线若干,设计以下两种测量方案.


方案一
(1)连接好图甲电路,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数且超过量程,则电路故障可能是小灯泡断路(或灯丝断了).
(2)排除故障后继续进行实验,记录数据如表所示,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,其读数是0.3A.分析数据可知：小灯泡的额定功率是0.75W,小灯泡的亮度随实际电功率的增大而变亮.要完成表格所有数据的收集,滑动变阻器$R_1$的最大阻值至少是25Ω.
方案二
(3)在图丙设计的电路中,先断开$S_2,$闭合S和$S_1,$调节滑片P,使电压表示数为2.5V；再保持滑片位置不变,断开$S_1,$闭合$S_2$读出电压表的示数为U.
(4)小灯泡额定功率的表达式是$P=\frac{2.5V×(U - 2.5V)}{R_0}$(用相关符号及数据来表示).

答案： 19.
(1)小灯泡断路(或灯丝断了)
(2)0.3；0.75；实际；25
(3)2.5
(4)$P=\frac{2.5V×(U - 2.5V)}{R_0}$