2026年新编基础训练黄山书社九年级物理全一册沪粤版第83页答案
7. [2025·达州中考]小芳家有一个标有“220 V 1 000 W”字样的电热水壶。使用前,家中电能表的示数如图所示;关闭其他用电器,只让电热水壶正常工作 30 min。下列说法正确的是(
D
)

A.电热水壶的电阻为 484 Ω
B.电热水壶消耗的电能为 $ 3×10^4 $ J
C.此过程电能表指示灯闪烁了 3 000 次
D.30 min 后电能表表盘示数为$\boxed{0}$$\boxed{1}$$\boxed{2}$$\boxed{3}$$\boxed{5}$$\boxed{0}$

答案

7. D

解析

【分析】
本题考查电能表的读数、电功与电功率的计算,需逐个分析选项:
1. 对选项A,利用电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$计算电热水壶的电阻;
2. 对选项B,根据$W=Pt$计算电热水壶正常工作30min消耗的电能,注意单位换算;
3. 对选项C,结合电能表参数“$3000imp/(kW·h)$”,计算消耗电能对应的指示灯闪烁次数;
4. 对选项D,先确定初始电能表的示数,加上消耗的电能得到30min后的示数,注意电能表最后一位为小数位。
【解析】
逐个分析选项:
选项A:电热水壶正常工作时,额定电压$U=220V$,额定功率$P=1000W$,由$P=\frac{U^2}{R}$得,电阻$R=\frac{U^2}{P}=\frac{(220V)^2}{1000W}=48.4Ω≠484Ω$,故A错误;
选项B:工作时间$t=30min=0.5h$,消耗电能$W=Pt=1kW×0.5h=0.5kW·h=0.5×3.6×10^6J=1.8×10^6J≠3×10^4J$,故B错误;
选项C:电能表参数“$3000imp/(kW·h)$”表示每消耗$1kW·h$电能,指示灯闪烁3000次,消耗$0.5kW·h$时,闪烁次数$n=0.5kW·h×3000imp/(kW·h)=1500次≠3000次$,故C错误;
选项D:初始电能表示数为$1234.5kW·h$,消耗$0.5kW·h$后,示数为$1234.5kW·h+0.5kW·h=1235.0kW·h$,对应表盘示数为$\boxed{0}\boxed{1}\boxed{2}\boxed{3}\boxed{5}\boxed{0}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电能表的使用、电功计算、电功率计算
【点评】
本题将电能表参数与电功率、电功计算结合,考查学生对电能表读数规则及相关公式的应用能力,需注意单位换算和电能表小数位的处理,属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.6
8. 如图甲所示,$R_0$为定值电阻,$R_1$为滑动变阻器。当滑片$P$移动时,滑动变阻器消耗的电功率与电流的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是(
D
)
①电源电压是8 V
②滑动变阻器$R_1$的最大阻值是25 Ω
③定值电阻$R_0$的最大功率是7.2 W
④电路总功率的最小值是1.2 W


A.①②
B.②③
C.③④
D.②③④

答案

8. D

解析

【分析】
要解决本题,需结合串联电路规律与电功率公式,利用图乙中滑动变阻器功率和电流的两组数据推导电源电压、定值电阻阻值,再逐一判断各说法。核心思路:滑动变阻器功率可表示为$P_1=(U-IR_0)I$,代入图像数据联立方程求出$U$和$R_0$,再根据串联电路特点分析各物理量的最值。
【解析】
1. 设电源电压为$U$,定值电阻为$R_0$,串联电路中滑动变阻器两端电压$U_1=U-IR_0$,则滑动变阻器功率$P_1=U_1I=(U-IR_0)I$。
2. 代入图乙两组数据:
当$I_1=0.2\ \mathrm{A}$时,$P_1=1\ \mathrm{W}$,得:$1=(U-0.2R_0)×0.2$,化简为$0.2U-0.04R_0=1$;
当$I_2=0.4\ \mathrm{A}$时,$P_2=1.6\ \mathrm{W}$,得:$1.6=(U-0.4R_0)×0.4$,化简为$0.4U-0.16R_0=1.6$。
3. 联立方程求解:
两式化简后为$\begin{cases}5U-R_0=25\\5U-2R_0=20\end{cases}$,解得$R_0=5\ \Omega$,$U=6\ \mathrm{V}$,故①(电源电压8V)错误。
4. 滑动变阻器最大阻值:电流最小时($I=0.2\ \mathrm{A}$)总电阻最大,$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$,则$R_{1\mathrm{最大}}=R_{\mathrm{总}}-R_0=30\ \Omega-5\ \Omega=25\ \Omega$,故②正确。
5. 定值电阻最大功率:当滑动变阻器阻值为0时,电流最大$I_{\mathrm{最大}}=\frac{U}{R_0}=\frac{6\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=1.2\ \mathrm{A}$,$P_{0\mathrm{最大}}=I_{\mathrm{最大}}^2R_0=(1.2\ \mathrm{A})^2×5\ \Omega=7.2\ \mathrm{W}$,故③正确。
6. 电路总功率最小值:电流最小时总功率最小,$P_{\mathrm{总最小}}=UI_{\mathrm{最小}}=6\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{W}$,故④正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电功率、欧姆定律应用、滑动变阻器功率
【点评】
本题结合图像考查串联电路的电功率计算,需从图像提取有效数据,联立方程推导物理量,再分析最值,对公式应用和逻辑推导能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
9. [2025·安徽中考]在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器$ R_1 $的最大阻值为20 Ω,$ R_2 $、$ R_3 $均为定值电阻,其中$ R_3 = 10 $ Ω。当开关$ S_1 $闭合,开关$ S_2 $断开,滑动变阻器的滑片P移至最左端时,电压表的示数为10.0 V,电流表的示数为0.40 A。
(1)求电阻$ R_3 $两端的电压;
(2)求电阻$ R_2 $的阻值;
(3)闭合开关$ S_1 $、$ S_2 $,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置,此时整个电路消耗的电功率为7 W,求滑动变阻器消耗的电功率。

答案

9. (1)4 V (2)5 Ω (3)4.5 W

解析

【分析】
解决本题需先明确不同开关状态下的电路连接方式,确定电表测量对象,再结合欧姆定律、串联电路规律及电功率公式逐步计算。
(1) 求R₃两端电压:当S₁闭合、S₂断开,滑片在最左端时,R₁、R₂、R₃串联,电流表测串联电流,直接用欧姆定律计算R₃的电压。
(2) 求R₂阻值:先根据串联电路电压规律算出电源电压,再由欧姆定律算出此时总电阻,减去R₁最大阻值和R₃阻值,得到R₂的阻值。
(3) 求滑动变阻器功率:闭合S₁、S₂时,R₂被短路,电路为R₁与R₃串联,已知总功率和电源电压,先算电路电流,再求此时R₁的阻值,最后用P=I²R计算滑动变阻器功率。
【解析】
(1) 当开关S₁闭合,S₂断开,滑片P移至最左端时,R₁、R₂、R₃串联,电路电流I=0.40 A,R₃=10 Ω。
根据欧姆定律,R₃两端电压:
U₃ = I R₃ = 0.40 A × 10 Ω = 4 V。
(2) 此时电压表测R₁和R₂的总电压U₁₂=10.0 V,电源电压:
U = U₁₂ + U₃ = 10.0 V + 4 V = 14 V。
串联电路总电阻:
R总 = U / I = 14 V / 0.40 A = 35 Ω。
总电阻R总 = R₁最大 + R₂ + R₃,已知R₁最大=20 Ω,因此:
R₂ = R总 - R₁最大 - R₃ = 35 Ω - 20 Ω - 10 Ω = 5 Ω。
(3) 闭合S₁、S₂时,R₂被短路,电路为R₁与R₃串联,总功率P总=7 W,电源电压U=14 V。
电路电流:
I' = P总 / U = 7 W / 14 V = 0.5 A。
此时电路总电阻:
R总' = U / I' = 14 V / 0.5 A = 28 Ω。
滑动变阻器接入阻值:
R₁' = R总' - R₃ = 28 Ω - 10 Ω = 18 Ω。
滑动变阻器消耗的电功率:
P₁ = I'² R₁' = (0.5 A)² × 18 Ω = 4.5 W。
【答案】
(1) 4 V;(2) 5 Ω;(3) 4.5 W
【知识点】
欧姆定律;串联电路规律;电功率计算
【点评】
本题考查串联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用,关键是分析不同开关状态下的电路结构,属于中等难度的电路计算题,需熟练掌握电路分析和公式应用。
【难度系数】
0.5
10. [2024·上海中考改编]如图所示,电阻$R_1$的阻值为$10\ \Omega$,电源电压为$15\ \mathrm{V}$。
(1)求电阻$R_1$通电$1\ \mathrm{min}$消耗的电能;
(2)把滑动变阻器$R_2$与电流表(量程为$0~0.6\ \mathrm{A}$)以某种方式接入电路中,发现电路中的最小电功率为$27\ \mathrm{W}$。
①判断电阻$R_1$与电阻$R_2$的连接方式,并说明理由;
②求电路中滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{max}}$;
③求电路中的最大电功率$P_{\mathrm{max}}$。

答案

10. (1)1 350 J
(2)①根据电路中的最小电功率,有 $I_{总min}=\frac{P_{min}}{U_{总}}=\frac{27\ \mathrm{W}}{15\ \mathrm{V}}=1.8\ \mathrm{A}>1.5\ \mathrm{A}$
所以连接方式是并联
②50 Ω ③31.5 W

解析

【分析】
本题为电学综合计算题,需分步骤求解:第(1)问利用纯电阻电能公式直接计算;第(2)问先通过最小电功率判断电路连接方式,再结合串并联电路规律、欧姆定律和电功率公式依次求解滑动变阻器最大阻值和最大电功率。
【解析】
(1) 电阻$R_1$为纯电阻,通电时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$,消耗的电能:
$W=\frac{U^2t}{R_1}=\frac{(15\ \mathrm{V})^2×60\ \mathrm{s}}{10\ \Omega}=1350\ \mathrm{J}$。
(2) ① 判断连接方式:
若$R_1$与$R_2$串联,总功率$P=\frac{U^2}{R_1+R_2}$,当$R_2=0$时,串联电路最小功率为$\frac{U^2}{R_1}=\frac{(15\ \mathrm{V})^2}{10\ \Omega}=22.5\ \mathrm{W}$,而题目中最小电功率为$27\ \mathrm{W}>22.5\ \mathrm{W}$,不符合串联情况,故$R_1$与$R_2$为并联。
② 求滑动变阻器最大阻值$R_{\mathrm{max}}$:
并联时,$R_1$的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{15\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=1.5\ \mathrm{A}$。
由$P=UI$得最小总电流$I_{\mathrm{总min}}=\frac{P_{\mathrm{min}}}{U}=\frac{27\ \mathrm{W}}{15\ \mathrm{V}}=1.8\ \mathrm{A}$。
并联电路总电流等于支路电流之和,故$R_2$的最小电流$I_{2\mathrm{min}}=I_{\mathrm{总min}}-I_1=1.8\ \mathrm{A}-1.5\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}$。
此时$R_2$接入最大阻值,由欧姆定律得$R_{\mathrm{max}}=\frac{U}{I_{2\mathrm{min}}}=\frac{15\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$。
③ 求最大电功率$P_{\mathrm{max}}$:
电流表量程为$0~0.6\ \mathrm{A}$,即$R_2$允许的最大电流$I_{2\mathrm{max}}=0.6\ \mathrm{A}$。
总最大电流$I_{\mathrm{总max}}=I_1+I_{2\mathrm{max}}=1.5\ \mathrm{A}+0.6\ \mathrm{A}=2.1\ \mathrm{A}$。
最大电功率$P_{\mathrm{max}}=UI_{\mathrm{总max}}=15\ \mathrm{V}×2.1\ \mathrm{A}=31.5\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)$1350\ \mathrm{J}$;(2)①并联,理由见解析;②$50\ \Omega$;③$31.5\ \mathrm{W}$
【知识点】
电功计算、并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合中考题型,需先通过功率判断电路连接方式,再运用电学核心公式逐步推导,重点考查串并联规律和电功率的综合应用,是中等难度的电学综合题。
【难度系数】
0.5