2026年5年中考3年模拟初中试卷九年级物理全一册人教版第88页答案
13.「★★☆」如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后,根据实验数据作出的U-I图像。若将L和R串联接在8 V的电源两端,L与R的电阻之比为
1:1
;若将L和R并联在2 V的电源两端,在1 min内,L与R产生的热量之比为
3:2

答案

13.答案 1:1 3:2
解析 若将 L 和 R 串联接在 8 V 的电源两端,根据串联电路的电压特点并结合图像可知,电路中的电流为 0.2 A,L 和 R 两端的电压均为 4 V,则 L 和 R 的电阻之比为 $\frac{R_\mathrm{L}}{R}=\frac{\frac{U_\mathrm{L}}{I}}{\frac{U_R}{I}}=\frac{U_\mathrm{L}}{U_R}=\frac{4\ \mathrm{V}}{4\ \mathrm{V}}=\frac{1}{1}$;若将 L 和 R 并联在 2 V 的电源两端,由图可知,通过 L 和 R 的电流分别为 0.15 A 和 0.1 A,由 $Q=I^2Rt=UIt$ 可知,在 1 min 内,L 和 R 产生的热量之比 $Q_\mathrm{L}:Q_R=UI_\mathrm{L}t:UI_Rt=I_\mathrm{L}:I_R=0.15\ \mathrm{A}:0.1\ \mathrm{A}=3:2$。

解析

【分析】
要解决本题,需结合串并联电路的特点,从U-I图像中提取对应电流、电压的数值。串联电路中电流处处相等,总电压等于各用电器电压之和;并联电路中各支路电压相等,总电流等于各支路电流之和。对于串联情况,需找到电流相同且L和R的电压和为8V的点;对于并联情况,需找到电压相同且为2V时,L和R对应的电流,再结合电阻、热量公式计算比值。
【解析】
1. 当L和R串联接在8V电源两端时,串联电路电流I处处相等,总电压$U=U_L + U_R=8\ \mathrm{V}$。观察U-I图像,当电流$I=0.2\ \mathrm{A}$时,小灯泡L两端电压$U_L=4\ \mathrm{V}$,定值电阻R两端电压$U_R=4\ \mathrm{V}$,满足$U_L + U_R=8\ \mathrm{V}$。根据电阻公式$R=\frac{U}{I}$,可得L与R的电阻之比:
$\frac{R_L}{R} = \frac{\frac{U_L}{I}}{\frac{U_R}{I}} = \frac{U_L}{U_R} = \frac{4\ \mathrm{V}}{4\ \mathrm{V}} = \frac{1}{1}$。
2. 当L和R并联在2V电源两端时,并联电路各支路电压相等,即$U_L'=U_R'=2\ \mathrm{V}$。从图像可知,电压为2V时,通过L的电流$I_L=0.15\ \mathrm{A}$,通过R的电流$I_R=0.1\ \mathrm{A}$。根据电热公式$Q=W=UIt$,并联时电压U和时间t相同,因此1min内L与R产生的热量之比:
$\frac{Q_L}{Q_R} = \frac{U I_L t}{U I_R t} = \frac{I_L}{I_R} = \frac{0.15\ \mathrm{A}}{0.1\ \mathrm{A}} = \frac{3}{2}$。
【答案】
1:1;3:2
【知识点】
U-I图像、串并联电路特点、电热计算
【点评】
本题结合U-I图像考查串并联电路规律的应用,关键是从图像中准确获取对应电流、电压的数值,需灵活运用电阻、电热公式,难度适中,属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
14.「2025四川德阳中考,★★★」如图所示,电源电压恒定为6 V,定值电阻$R_0=10\ \Omega$,$R_1=20\ \Omega$,电流表的测量范围为0~0.6 A,电压表的测量范围为0~3 V,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω。若闭合开关S和S₂,且滑动变阻器的滑片P置于中点时,$R_1$在5 min内产生的热量为
240
J;若闭合开关S和S₁,在保证各元件安全的情况下,电路的最小电功率和最大电功率之比为
1:2

答案

14.答案 240 1:2
解析 由图可知,当闭合开关S和S₂,且滑动变阻器的滑片P置于中点时,$R_1$、R串联,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得,电路中的电流 $I=\frac{U}{R_\mathrm{总}}=\frac{U}{R_1+R_\mathrm{中}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega+\frac{1}{2}×20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,$R_1$ 在 5 min 内产生的热量 $Q=I^2R_1t=(0.2\ \mathrm{A})^2×20\ \Omega×5×60\ \mathrm{s}=240\ \mathrm{J}$。当闭合开关S和S₁时,$R_0$、R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;R接入电路的阻值越大,电路中的电流越小,根据串联电路的分压规律可知,R两端的电压越大;根据电压表测量范围可知,R两端的最大电压为 $U_\mathrm{大}=3\ \mathrm{V}$,则 $R_0$ 两端的最小电压为 $U_\mathrm{小}=U-U_\mathrm{大}=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,电路中的最小电流 $I_\mathrm{小}=I_0=\frac{U_\mathrm{小}}{R_0}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$;R接入电路的阻值越小,电路中的电流越大,根据电流表的测量范围可知,电路中的最大电流为 $I_\mathrm{大}=0.6\ \mathrm{A}$,电源电压恒定不变,根据 $P=UI$ 可得,电路的最小电功率和最大电功率之比 $P_\mathrm{小}:P_\mathrm{大}=I_\mathrm{小}:I_\mathrm{大}=0.3\ \mathrm{A}:0.6\ \mathrm{A}=1:2$。

解析

【分析】
本题分为两小问,第一问需分析闭合S和S₂时的串联电路,利用欧姆定律求电流,再结合焦耳定律计算热量;第二问需分析闭合S和S₁时的串联电路,结合电流表、电压表的量程限制确定最小和最大电流,进而求出电功率之比。解题时要牢记串联电路的电阻、电压规律,同时注意各电表的安全量程限制。
【解析】
1. 计算R₁产生的热量:
当闭合开关S和S₂,滑片P置于中点时,R₁与滑动变阻器R串联,滑动变阻器接入的电阻$R_{中}=\frac{1}{2}R=\frac{1}{2}×20\ \Omega=10\ \Omega$,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_{中}=20\ \Omega+10\ \Omega=30\ \Omega$。
根据欧姆定律,电路电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$。
R₁在5 min内产生的热量$Q=I^2R_1t=(0.2\ \mathrm{A})^2×20\ \Omega×5×60\ \mathrm{s}=240\ \mathrm{J}$。
2. 计算最小电功率和最大电功率之比:
当闭合开关S和S₁时,R₀与R串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流。
保证电压表安全:电压表最大示数为3 V,因此R₀两端最小电压$U_{0小}=U-U_{R大}=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,电路最小电流$I_{小}=\frac{U_{0小}}{R_0}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$。
保证电流表安全:电流表量程为0~0.6 A,因此电路最大电流$I_{大}=0.6\ \mathrm{A}$。
电源电压恒定,根据$P=UI$,最小电功率与最大电功率之比$\frac{P_{小}}{P_{大}}=\frac{UI_{小}}{UI_{大}}=\frac{I_{小}}{I_{大}}=\frac{0.3\ \mathrm{A}}{0.6\ \mathrm{A}}=\frac{1}{2}$。
【答案】
240;1:2
【知识点】
串联电路规律、焦耳定律、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路特点,考查电热计算和电功率比值问题,需准确分析电路连接方式,同时关注电表量程的安全限制,是电路动态分析的典型题型,综合性较强。
【难度系数】
0.5
三、实验探究题(共2小题,计36分)
15. 实验 考法 创新实验 「2026重庆西南大学附中月考,★☆」(15分)小悦在长时间使用手机之后,发现手机会变得烫手。于是他打算利用如图所示的实验装置来进行“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的探究,其中烧瓶完全相同,瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝$R_1$和$R_2$($R_1>R_2$),电源电压保持不变,请回答下列问题:

(1)在该实验中,我们通过比较
温度计示数的变化
(选填“温度计示数的变化”或“加热的时间”)来比较电流产生的热量的多少,像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列实验中,用到“转换法”的是
B
(填字母);
A. 探究串、并联电路电流的特点时,常把电流与水流相比
B. 探究电阻大小的影响因素时,通过电流表示数大小来判断电阻大小
C. 探究串联电路总电阻的大小时,用一个$20\ \Omega$的电阻代替两个$10\ \Omega$的串联电阻
(2)小悦在做完实验后,发现自己的手机剩余电量不多,于是打算借用州州同学能支持超级快充的充电器。根据该实验的结论,从线路安全的角度分析,快充线较普通手机充电线更
(选填“粗”或“细”);
(3)爱思考的小悦发现还可以利用该实验装置比较不同物质的吸热能力,在图中的两个烧瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且所用两根电阻丝的电阻$R_1'$
=
(选填“>”“<”或“=”)$R_2'$。闭合开关,一段时间后,若温度计A比温度计B示数变化小,则两烧瓶内液体比热容的关系为$c_A$
(选填“>”“<”或“=”)$c_B$。

答案

15.答案 (1)温度计示数的变化 B
(2)粗
(3)= >
解析 (1)电流产生热量的多少无法直接观测,可通过温度计示数的变化来比较,质量和初温相同的同种物质,温度变化越大,代表电流产生的热量越多;把电流与水流相比,运用了类比法,故 A 不符合题意;通过电流表示数大小来判断电阻大小,用到了转换法,故 B 符合题意;用一个 $20\ \Omega$ 的电阻代替两个 $10\ \Omega$ 的串联电阻,用到了等效替代法,故 C 不符合题意。故选 B。
(2)快充时通过的电流大,根据 $Q=I^2Rt$ 可知,电流大时可减小电阻来减少产生的热量。在材料、长度相同时,导线横截面积越大,电阻越小,所以快充线较普通手机充电线更粗。
(3)比较不同物质的吸热能力,需控制电流产生的热量相同,串联时电流相同、通电时间相同,根据 $Q=I^2Rt$ 可知,两根电阻丝的电阻 $R_1'=R_2'$。根据 $Q=cm\Delta t$ 可知,在烧瓶内液体质量、吸收热量都相同时,温度变化越小,比热容越大,因为温度计 A 的示数变化小,所以 $c_A>c_B$。

解析

【分析】
首先,第(1)题:电流产生的热量无法直接观察,实验中通过温度计示数变化反映热量多少,这是转换法;需判断各选项所用物理方法,A为类比法,B为转换法,C为等效替代法,据此选出正确选项。
第(2)题:快充时充电电流更大,根据焦耳定律,要减少导线发热需减小导线电阻;材料、长度相同时,导线横截面积越大电阻越小,据此判断快充线粗细。
第(3)题:比较不同物质吸热能力时,需控制相同时间内液体吸收热量相同,因此两根电阻丝电阻应相等;再根据比热容公式,在质量、吸热相同时,温度变化越小比热容越大,结合温度计示数变化判断比热容关系。
【解析】
(1) 电流产生的热量不能直接观测,实验中利用转换法,通过比较温度计示数的变化来反映电流产生热量的多少。
选项A:探究串、并联电路电流特点时,将电流类比水流,用了类比法,不符合;
选项B:探究电阻大小的影响因素时,通过电流表示数大小判断电阻大小,将不易观测的电阻转换为易观测的电流,用了转换法,符合;
选项C:探究串联电路总电阻时,用一个20Ω的电阻代替两个10Ω的串联电阻,用了等效替代法,不符合。故答案为温度计示数的变化、B。
(2) 快充时充电电流较大,根据焦耳定律Q=I²Rt,电流越大导线产生的热量越多,为减少导线发热需减小导线电阻;在导线材料、长度相同时,横截面积越大电阻越小,因此快充线较普通手机充电线更粗。
(3) 比较不同物质的吸热能力,需控制相同时间内两液体吸收的热量相同,因此两根电阻丝的电阻应相等(串联时电流、通电时间相同,由Q=I²Rt,R相等则Q相等);
根据Q=cmΔt,液体质量m相同、吸收热量Q相同时,温度变化Δt越小,比热容c越大。温度计A示数变化小,说明c_A>c_B。
【答案】
(1) 温度计示数的变化;B
(2) 粗
(3) =;>
【知识点】
焦耳定律、转换法、比热容
【点评】
本题结合探究焦耳定律和比热容的实验,考查转换法、控制变量法的应用,以及焦耳定律、比热容公式的实际运用,贴近生活,注重基础知识点的理解,难度适中。
【难度系数】
0.6