专题提优强化卷(三)-【优品单元卷】2025-2026学年新教材九年级物理全一册同步试卷（人教版2024）

专题提优强化卷（三） (时间：90分钟) 九年级全一册 人教版 多挡位家用电器计算 类型一 两挡用电器 (一)串联型 1.(东莞市校级模拟)恒温箱广泛应用于医疗、化工、科研等行业， 如图是某款恒温箱的简化电路图，通过温控开关S可实现“恒 温”和“加热”两个挡位的切换。已知电源电压为220V,R,的 阻值为552，恒温功率为176W。求： 粥 (1)恒温箱的加热功率； (2)恒温工作时通过R2的电流； (3)恒温工作1h消耗的电能。 b R o220V 靠 2.(安徽包河区一模)图甲是某款电水壶，其额定电压为220V, 加热功率为1210W,保温功率为88W。电水壶内部简化电 路如图乙所示，其中R,和R2均为定值的发热电阻丝，通过开 关S的闭合与断开可实现“加热”和“保温”挡的切换。求： ☒ (1)电水壶处于“加热”挡正常工作100s所消耗的电能； (2)发热电阻丝R2的阻值； (3)若该电水壶在“加热”状态下正常工作，将一定质量初温为 45℃的水加热到100℃用时420s,已知此过程中电水壶的加 。73✉ 热效率为90%，则电水壶内所盛水的质量为多少千克？[c水= 4.2×103J/(kg·℃)] 发热电阻 R R 0220 Vo (二)并联型 3.(江西樟树市校级一模)某品牌养生壶的简化电路如图所示， R,、R。为发热电阻，养生壶工作时，通过开关S,和S2实现低 温和高温的挡位控制，已知高温挡的功率为1540W,R1= 442。求： (1)当养生壶内水的质量为2kg,水温从20℃升高到70℃吸 收的热量；[c水=4.2×103J/(kg·℃)] (2)养生壶工作时通过R,的电流； (3)养生壶处于低温挡时，工作2min产生的热量； (4)R2的阻值。 S 220V R R2 ·74· 4.(辽宁双塔区校级模拟)某款自动温控电热水器，其容量为 90L,加热功率为2500W,保温功率为500W,其内部简化电 路如图甲所示。当设定控温范围为25一50℃时，某一时刻 始计时，并通过观察热水器的指示灯判断热水器的工作状态， 绘制了热水器的功率P随时间t变化的关系图像，如图乙所 示。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，p水为1.0×103kg/m3]求： (1)电热水器内加热电阻R1、R2的阻值； (2)90L水从25℃加热至50℃需要吸收的热量； (3)电热水器加热挡的效率。 。保温 AP/W 加热R 2000 1000H 020406080t/min 匆 (三)混联型 5.(重庆九龙坡区校级模拟)中药传统文化具有深厚的中国文化 底蕴。如图甲是一款电加热中药锅，额定电压为220V,其等 效电路结构如图乙。当开关S闭合，S、S,均断开时，中药锅 处于保温挡，移动R3的滑片，可以手动调节保温挡的保温功 率；当开关S、S,闭合时，通过控制S2的通断，可以选择加热挡 中的快煎或慢煎，慢煎时正常加热功率为605W。已知中药锅 的发热电阻R2=5R1,发热电阻R3是规格为“320Ω”的滑动 变阻器。 (1)求中药锅发热电阻R,的阻值； (2)在加热挡正常工作时，快煎2kg的中药使之升温30℃需 要的时间为10min。已知中药的平均比热容为3.63×103J/ (kg·℃)，求该过程的加热效率； ·75· (3)在某次实际使用过程中，家用电器中仅中药锅接入使用，处 于保温挡位并以最小功率工作时，观察到如图丙所示的电能表 在300s内闪烁了25次，求此时电路中的实际电压。 kW·h S2 R2 S, 02024⑥ 电子式单相电能表 220V10(40)A50Hz 3000imp/kW·h) ●指示灯 0 甲 丙 类型二三挡用电器 6.（辽宁银州区校级模拟)如图所示是某型号电热炉的简化电路 图，图表为其铭牌的部分参数（其中高温挡的额定功率模糊不 清)，R1、R2均为电热丝，阻值不随温度变化。 (1)电热炉在低温挡工作时，通过电热炉的电流是多少？ (2)电热丝R2的阻值是多少？ (3)在高温挡通电2min,若所消耗电能的70%被水吸收，则可 将1kg的水从15℃加热到多少摄氏度？[c水=4.2×103J/ (kg·℃)] 220 Vo 额定电压 220V 低温挡 550W 额定功率 中温挡 1100W a 高温挡 。76✉ 7.（甘肃城关区校级模拟)电热锅是家中常见的用电器，如图甲所 示的电热锅实现了三挡位调温。该电热锅的电路简化图如图 乙所示，其额定电压为220V,其中R,、R2为发热电阻（阻值不 随温度变化)，R2=2202,调节开关S1、S2、S可实现三个挡位 的调节(S1、S2不会同时闭合，S2、S3不会同时闭合)，部分参数 如表所示。求： (1)R,的阻值； (2)高温挡的功率； (3)保温挡正常工作时，R。消耗的电功率。 额定电压 220V S 高温挡功率 Sa 中温挡功率 880W 0220V0 保温挡功率 ·77 8.(内蒙古根河市校级一模)图甲为一款家用电火锅的简化电路 图，其中R1、R2为定值电阻，R,=442。旋钮开关可实现高、 中、低三个挡位的切换。当开关处于图甲所示位置时，电火锅 为中温挡，电路中的电流为5A。求： (1)当用中温挡加热300s时，电火锅产生的热量； (2)在用电高峰期时，若只让电火锅处于中温挡状态工作220s, 电能表（如图乙所示）的转盘转了200r,则电火锅此时的实际 电压 蝉 (3)电火锅正常工作时高温挡和低温挡的电功率之比为P高： P低=4：1，请计算低温挡时的电功率。 席 kW·h 8633团 0220 Vo 220V10A50Hz 旋钮开关 3600r/(kW-h) 乙 习 习 雪 .78.阻器的阻值需要随定值电阻的阻值增大而增大，在(4)中，当定值电阻的阻值为 2.4V 代入有关数据得52,4元=R,解得R=17.50> 实验中小明选择的滑动变阻器的规格为“2021A”。 8.(1)断开(2)大于(3)电流电阻越大(4)错误 【解析】(1)为了实验安全，连接电路时，开关应保持断开的状态。(2)电阻丝R,、 R。的材料和长度均相同，但R。的横截面积更大，说明R,的电阻大于R。的电 阻。(3)两电阻串联，通过电阻的电流相等，通电一段时间后，观察到温度计A 的示数变化更大，说明电流通过R,产生的热量多，可得出实验结论：在电流和 通电时间均相同的情况下，电阻越大，电流通过导体产生的热量就越多。(4)仅 将两个烧瓶里的电阻丝改为并联，用来探究导体产生的热量与电流大小的关系 是错误的，因为没有控制电阻大小相等。 9.(1)液面的高度差转换(2)乙、丙甲、乙(3)甲 【解析】(1)电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的空气加热，气体吸热 越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，从而知道导体产生热量 越多。甲、乙、丙三个相同的透明容器中密封着质量相等的空气，实验中通过比 较U形管内液面的高度差来反映导体产生热量的多少，这里用到的实验方法是 转换法。(2)探究导体产生的热量与电流大小的关系时，要控制电阻大小和通 电时间相同，乙、丙图中，根据串联和并联电路电流的规律可知，通过乙容器内电 阻丝的电流大于通过丙容器内电阻丝的电流，而通电时间相同，两容器内电阻丝 阻值相同，故应选用图中乙、丙两容器及相连的U形管比较。探究导体产生的热 量与电阻大小的关系时，要控制电流和通电时间相同，根据串联电路各处的电流 相等可知，应选用图中甲、乙两容器及相连的U形管比较。(3)三个容器内，甲容 器中电阻最大，通过甲、乙容器内电阻丝的电流相等，且都大于通过丙容器内电阻 丝的电流，根据Q=IRt可知，通电一段时间后，甲容器内电阻丝产生的热量最 多，故与甲容器相连的U形管中两侧液面的高度差最大，实验现象最明显。 10.(1)铝(2)切割磁感线电源(3)磁体的N、S极(4)B 【解析】(1)在探究电磁感应现象的实验中，我们必须保证处于磁场中的这部分 是导体，两种物质中，塑料是绝缘体，铝是导体，所以我们应选择铝棒。(2)三 次实验中，只有b棒在磁场中做切割磁感线运动时才会产生感应电流，则我 们可以得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体 中才会产生感应电流：实验中，导体棒为电路提供了电能，在电路中的作用相 当于电源。(3)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体b运 动方向不变，将磁体的N、S极对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。(4)电风 扇的用电元件主要是电动机，其原理是通电线圈在磁场中受力转动；手摇发电 手电筒工作时，消耗机械能转化为电能，其原理是电磁感应。故选B。 专题提优强化卷（三) 多挡位家用电器计算 1.解：(1)由电路图可知，当温控开关S置于α触点时，只有R1工作，当温控开关S 置于b触点时，R1、R串联。 根据串联电路的电阻特点可知，R,、R。串联时电路中的总电阻最大， U 由P=R可知，电路中的总功率最小，恒温箱处于“恒温”挡， 则当温控开关S置于a触点时，只有R,工作，恒温箱处于“加热”挡， U2(220V)2 恒温箱的加热功率为P:热一R,=550 =880W。 (2)恒温箱处于“恒温”挡时，R1、R2串联，串联电路的电流处处相等， P每题_176W 根据P=U1可得，通过R:的电流为1。=1mm==220V =0.8A。 (3)恒温箱恒温工作1h消耗的电能为 W=P每mt=176W×1×3600s=6.336×10J. 2.解：(1)电水壶处于“加热”挡正常工作100s所消耗的电能为 W=Pt=1210W×100s=1.21×10J。 ·106· 由图乙可知，当开关S断开时，R,R,串联，电路的总电阻较大，由P=号 知，电路的总功率较小，即为保温挡，该电水壶处于保温挡时，电路的总电阻为 -Vs-(220V) Ra-P保量-8SW =5502, 当开关S闭合时，电路为R,的简单电路，电路的总电阻较小，总功率较大， Ua2(220V)2 即为加热指，则R,的阻值为R一P-210W=0, 由串联电路的电阻关系可知，R。的阻值为 R2=Ra-R1=5502-402=5102: ③)根据7，初温为45℃的水加热到100℃用时420s,消耗的电能为 W'=P知热t'=1210W×420s=5.082×10J, 水吸收的热量为Q吸=W7=5.082×10J×90%=4.5738×10J, 根据Q殿=c水m水(t一t)可得，电水壶内所盛水的质量为 Q吸 4.5738×10J mk=c*(1-to)4.2X10J/(kg·℃)X(100℃-45℃=1.98kg. 3.解：(1)水吸收的热量为 Q吸=c水m水(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×10J。 (2)当闭合S1、S。时，R1、R,并联，此时电路中的电流最大，U=U1=U,=220V, U 220 V 养生壶工作时通过R,的电流为1一R,=440=5A。 (3)当只闭合S1时，只有R,工作，当闭合S1、S时，R1、R2并联，根据并联电路 的电阻特点可知，并联的总电阻小于任一分电阻，电压是一定的，根据P=可 R 知，当只闭合S,时，只有R,工作，电路中的电阻最大，电功率最小，养生壶处于 低温挡，工作2min产生的热量为 Q=1,R1t1=(5A)×442×2×60s=1.32×10J. U(220V) （4)低温挡的额定功率为P:一R=44Q=1100W, 当闭合S、S。时，R,、R。并联，电路中的电阻最小，电功率最大，养生壶处于高温 挡，R。的电功率为P,=P高-P:=1540W-1100W=440W, 由P=UI可知，通过电阻R。的电流为 P:440W 1:-元-20V-2A, U220V R:的阻值为R:==2A-1100. 4.解：(1)当S2拨到保温挡时，只有R,工作，保温功率为500W, J(220V)2 则R,的阻值为R1=P=500w=96.8, 当电热水器为加热挡时，R1、R。并联，加热功率为2500W,在加热挡工作时， R2的功率为 P2=P加-P保=2500W-500W=2000W, LU(220V)2 R:的阻值为R:=户-2000W=24.20。 (2)电热水器中水的质量为m=p水V=1.0×103kg/m3×90×10-3m3=90kg, 水吸收的热量为 Q吸=c水m(t-t,)=4.2×103J/(kg·℃)×90kg×(50℃-25℃)= 9.45×10J。 ·107 (3)由图乙可知，加热时间为80min一10min=70min,即为4200s。 则加热过程中消耗的电能为W=P知t加=2500W×4200s=1.05×10J。 Q吸9.45×10J 电热水器加热挡工作时，加热效率为7=7-，O5×10=90%。 5.解：(1)由电路图可知，当开关S、S1闭合，S2断开时，只有电阻R,工作，总电阻 较大，由P。可知，总功率较小，中药锅处于慢煎，慢煎时正常加热功率为一 605W, LU额2(220V)2 则R,的阻值为R1=P复=6O5W=800. (2)快煎2kg的中药使之升温30℃，吸收的热量为 Q殿=cm△t=3.63×103J/(kg·℃)×2kg×30℃=2.178×10J, 中药锅的发热电阻为R2=5R,=5×802=4002。 ,UU2 (220V) 快煎时的功率为P=Pa十R=605W+4000 =726W, 10min消耗的电能为W=Pt=726W×10×60s=4.356×105J, _Q吸_2.178×10J 则该过程的加热效率为7=W-4,356×1050%. (3)保温挡位并以最小功率工作时，开关S闭合，S、S。均断开，R,与滑动变阻 器最大值串联， 总电阻为R=R1十R3=802+3202=4002, 电能表在300s内闪烁了25次，电能为W=25 1 =3000kw·h=120kw·h, 1 中药锅的实际功率为P爹= W'120kw·h -=0.1kW=100W, t 300 3600h 由P可得，U类=√P*R=√00W×400=200V。 6.解：(1)由P=U1可知，电热炉在低温挡工作时，通过电热炉的电流为 1-特--25 (2)当开关S,接a、S,闭合时，R1、R2并联，当开关S接b、S闭合时，只有R1 工作，当开关S1接b、S2断开时，R1、R2串联。 因为并联电路中总电阻比任何一个都小，串联电路中总电阻比任何一个都大， 即R并<R,<R,电源电压一定， 根据P尽可知，当开关S接Q,S闭合时，电热炉处于高温挡，当开关S,接、 S闭合时，电热炉处于中温挡，当开关S接b、S断开时，电热炉处于低温挡。 电热炉处于中温挡，只有R,工作，则R,的阻值为 U(220V)2 R1=P=1100w=440, 电热炉处于低温挡时，R1、R,串联，则此时电路的总电阻为 U220V Rm=2.5A=880, 则电热丝R:的阻值为R2=R申一R1=882-442=442。 (3)当电热炉处于高温挡时，R,、R。并联，因为R,两端的电压不变，其阻值也 不变， 可知，R,的功率为P,=P=1100W, 根据P=R U_(220Y)=1100W, R:消耗的功率为P。=R。=440 ·108· 则高温挡的功率为P高=P1+P。=1100W+1100W=2200W, 则高温挡通电2min消耗的电能为 W=P商t1=2200W×2×60s=2.64×10J, 则水吸收的热量为Q题=7W=70%×2.64×10J=1.848×10J, 则水升高的温度为￥=Q题 1.848×10J C*m本4.2X10J/(kg·℃)X1kg=44℃， 则水的末温为t=t。十△t=15℃+44℃=59℃。 U 7.解：(1)同时闭合开关S1和S,两电阻并联，根据P= R可知，电路的电阻最小， 功率最大，为高温挡：当只闭合开关S2,两个电阻串联，电路的总电阻最大，总功 率最小，处于保温挡：只闭合开关S,只有R,工作，为中温挡，故R,的阻值为 U2(220V)2 R1=P=880W=550. (2)已知R。=2202, U2(220V)2 R.的功率为P,=R。=2200 =220W, 根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，故高温挡的功率为 P高=P中+P。=880W+220W=1100W。 (3)保温挡正常工作时，由欧姆定律和串联电路电阻的规律可知，电路的电流为 U 220V 1=R,+R:5n+220n=0.8A. R。消耗的电功率为P'=×R2=(0.8A)2X2202=140.8W。 8.解：(1)当开关处于图甲所示位置时，电火锅为中温挡，电路为R,的简单电路， 300s产生的热量为Q=I2R1t1=(5A)2×442×300s=3.3×10J。 (2)3600r/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转 3600转，电能表的转盘转了200r时消耗的电能为 W*=3600 200 W·h=2×10J, Wx2×10J1×10 则电火锅的实际功率为P= -W, 220s 11 U 由P=UI=R可知， 电火锅比时的实际电压为：=P:K-,√wX4=20V. (3)当旋钮开关拨到3时，R1、R。并联，根据并联电路的电阻规律可知，此时电 阻最小，总功率最大，为高温挡， UU 高温挡功率为P一R。RR: R+R2 当旋钮开关拨到1时，R,、R。串联，此时电阻最大，总功率最小，为低温挡， 低温挡功率为P:一R,十R。' 由题意可知，电火锅正常工作时高温挡和低温挡的电功率之比为 U RR P商R,+R2R1+R2(R1十R)(44+R)°4 RR2 RR 442XR2=T, R,+R。R1+R 解得R1=R2=442。 U2 (220V)2 则低温挡时的电功率为P:R,十R-44n十440=550W。 ·109· —期末名师创优卷 1.B2.A3.C4.B5.D6.C7.D8.C9.B10.B 11.运动比热容12.甲内3013.热值电磁14.发光不会 15.南北电动机16.B44 17.如图所示： 相线 ,中性线 2保护线 &el USB 开关 【解析】由题意可知，三孔插座和USB接口可以独立工作，即两者是并联的，而 三孔插座和USB接口由总开关控制，说明开关应在千路上：为了保证用电安 全，开关应接在相线上，三孔插座按“左中性线右相线上接保护线”来接线。 18.(1)如图所示： (2)电阻R断路(3)10 (4)@调节滑动变阻器的滑片位于最右端)③，I,R, I1-1g 【解析】(1)原电路图中，电流表和电阻R并联，电压表串联在电路中是错误的， 在测未知电阻的阻值时，电阻R、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在电 阻R两端。(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能 断路，电压表指针超过量程，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路 以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路中出现的故障是 电阻R断路。(3)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移到某处时，电压表的示 数为3V,电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A,其 U'3V 示教为0.3A,则被测电阻R的阻值为R=了=03A100。（4)实验步骤： ①闭合开关S,调节滑片位于最左端α，读出电流表的示数为I1:②闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片位于最右端b,读出电流表的示数为I。:③在步骤① 中，电路为只有R,的简单电路，电流表测电路中的电流为I,则电源电压为 U=I,R,:在步骤②中，R,与滑动变阻器最大阻值串联，电流表测电路中的电 流为I,则电源电压为U=I2(R,十R。),因电源电压不变，即IR,= IeR。 1,(R,十R),解得R,=-1 19.(1)如图所示： (2)左断路(3)A没有控制定值电阻两端电压不变(4)丁电阻大小 【解析】(1)在“探究电流与电阻关系”的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流 表应串联，电压表并联在定值电阻两端。(2)为了保护电路，闭合开关前，应将 滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，即最左端：闭合开关，发现电流表无示数， 说明电路可能断路；电压表示数较大，移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无 ·110· 变化，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电 路以外的电路是完好的，与电压表并联的电路断路了，即可能是定值电阻发生 断路。(3)探究电流与电阻关系时要控制电阻两端的电压不变，由图乙A的 I-R图像可知，定值电阻两端的电压为Uv=IR=0.3AX102≠…≠ 0.5A×5,由图乙B的I一R图像可知，定值电阻两端的电压为Uv' I'R'=0.1A×20=·=0.2A×102=2V,即A同学没有控制定值电阻两 端的电压不变，B同学控制定值电阻两端的电压不变，因此A同学的实验操作 是错误的。(4)图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同，探究电阻大小对 产生热量多少的影响：图丁是控制导体电阻和通电时间相同，探究电流大小对 产生热量多少的影响。 20.解：(1)水吸收的热量为 Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×10J。 (2)热水器吸收的太阳能（总能量）为Qa=7.0×10°J/h×8h=5.6×10J, Q题_2.1×101=37.5%。 太阳能热水器的效率为7一Qa5.6×10厅 (3)燃气完全燃烧放出的热量为Q:=50受 Q度_2.1×102」=4.2×102J。 50% Q放4.2×102J 需要的燃气质量为m= q4.2×10J/kg =1kg。 21.解：(1)由表格数据可知，电饭锅加热挡的功率为P加=880W, 由P=UI可知，电饭锅处于加热挡时的电流为 1=P▣-880W U220V=4A. (2)由表格数据可知，电饭锅保温挡的功率为P保=80W, W 由P=,可知，电饭锅处于保温挡时，持续工作5min产生的热量为 Q=W=P候t=80W×5×60s=2.4×10°J. (3)由图乙可知，当开关S闭合、S断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻 题律可知，此时电路中的总电阻最大，由P一可知，电路中的总功率最小，电 饭锅处于保温挡： 当开关S,、S。都闭合时，只有R,工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电 饭锅处于加热挡。 由P= U(220V) R可知，R,的阻值为R,=P。=880W=550. U(220V)2 R1R串联的总电阻为R=P是80W =6052, 根据串联电路的电阻特点可知，R,的阻值为 R2=R-R1=6052-552=5502。 中考模拟素养测评卷。 1.A2.B3.D4.C5.C6.C7.D8.C9.A10.D 11.扩散反射12.摩擦力费力热传递13.被后车追尾匀速直线运动 14.40475%15.同种电荷2.4超导体16.24 17.如图所示： 【解析】由图可知，物体在1倍和2倍焦距之间，像在2倍焦距之外，此时物体成 倒立、放大的实像。 …111·