专项2 作图题专练&专项3 综合应用题专练-【追梦之旅·期末真题篇】2024-2025学年九年级物理全一册（人教版）

情境期末·九年级物理　 第 1 页 情境期末·九年级物理　 第 2 页 情境期末·九年级物理　 第 3 页　 　 　 　 专项 2 追梦专项二　 作图题专练 类型 1　 电路图与实物图作图 1. (2 分)如图所示的电路,请用笔画线替代导线完成电路的连接, 要求:小灯泡 L1 与 L2 并联,电流表测干路电流不考虑电流表量 程的选择,开关控制整个电路,导线不能交叉。 第 1 题图 　 　 　 第 2 题图 2. (2 分)请在图中的甲、乙两处分别填入电表,使开关 S 闭合后, 两灯并联且都能发光。 3. (2 分)请用笔画线代替导线将图示串联电路补充完整,要求: (1)电压表测 L2 两端的电压;(2)滑动变阻器滑片向 B 端移动 时,两灯均变亮。 (电表均选择小量程) 4. (2 分)在图中,根据实物图,画出相应的电路图。 5. (2 分)请根据图甲电路图,用笔画线代替导线完成乙图的实物 图连线。 甲 　 　 　 乙 类型 2　 电路设计作图 6. (2 分)厂家设计制造的切纸机(如图甲所示)工作时,为杜绝操 作工手指损伤事故的发生,切纸时必须用两只手同时分别按住 S1、S2 开关,切纸机才能正常工作。 在切刀前面的人体感应开关 S3(通常处于常闭状态),当感应到人手时,会立刻断开电路,防 止事故发生。 请在乙图的虚线框内补画出开关 S1 和 S2 并补充 完整的电路图。 甲 　 乙 7. (2 分)汽车的座椅和安全带插口相当于两个开关,当坐在座椅 上时,座椅开关闭合,指示灯亮提醒乘客未扣上安全带,当安全 带插入插口时,安全带插口开关闭合,指示灯熄灭;R0 是防止电 路短路的元件,请根据以上实际应用,连接符合要求的电路图。 第 7 题图 　 　 　 第 8 题图 8. (2 分)(郑州)“弘扬美德,敬老爱老”,请设计一款有“加热”和 “保温”两挡的老人用加热坐垫。 现有器材:电源、两个加热电 阻、两个开关和若干导线。 在虚线框内画出你设计的电路图。 9. (2 分)如图所示是一种可调风速的小风扇工作原理示意图,右 边是用于调风速的机械电位器结构图,a、b、c 是它的三个接线 柱。 请用笔画线代替导线将电路连接完整。 要求:旋钮带动滑 片顺时针转动时,风力变大。 　 　 　 类型 3　 家庭电路作图 10. (2 分)如图为冰箱工作时的部分电路,请将电路连接完整。 要求: ①符合安全用电原则;②S1 只控制照明灯,S2 只控制压缩机 M。 11. (2 分)图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图,图乙是其控制的 电路,其中 S1 为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;S2 为 单独控制电视插座的开关。 请在图乙中将电路图连接完整,要 求符合安全用电原则。 甲 　 　 乙 12. (2 分)小红家卧室安装了两盏“220 V　 11 W”的壁灯 L1、L2 和 一个三孔插座,把 a、b、c 三个点的导线正确连接在家庭电路中, 要求开关 S 只控制两盏电灯且都能正常发光。 类型 4　 电磁作图 13. (2 分)如图所示,在两个磁极附近的小磁针处于静止状态,请 在图中括号中标出磁体的极性,并标出小磁针的 N 极。 第 13 题图 　 第 14 题图 　 第 15 题图 14. (2 分)如图所示,线圈上方悬挂着可自由转动的小磁 针。 请选择变阻器的接口 a 或 b 完成电路图(要求闭 合开关后,滑片 P 右移时线圈磁性增强),并在括号中分别填入 闭合开关后线圈和小磁针静止时右端的磁极。 15. (2 分)根据通电螺线管的 N、S 极和磁感线形状,在图中标出磁 体 A 的 N 极和磁感线方向(任选一根磁感线标出即可)。 专项 3 　 　 　 　 　情境期末·九年级物理　 第 1 页 情境期末·九年级物理　 第 2 页 情境期末·九年级物理　 第 3 页 追梦专项三　 综合应用题专练 类型 1　 热机效率相关计算 1. (8 分)煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。 某县 在冬季利用地热能为用户取暖。 县内有一口自喷状态地热井, 出水温度为 90 ℃ ,出水流量为 100 t / h(表示每小时流出水的质 量为 100 吨)。 [c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃ ),天然气的热值为 4× 107 J / m3] (1)地热水从井口喷出的最大压强为 1. 2×106 Pa,则井口 0. 03 m2 的面积上受到压力为多大? (2)求每小时流出的地热水温度降低到 40 ℃ ,所放出的热量; (3)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,且天然气蒸汽锅炉的热 效率为 70 %,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气? 2. (9 分)如图,一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上 匀速行驶了一段距离后,消耗汽油 4 kg。 汽油机的效率为 30 %, 那么,在这段运动过程中,[汽油的热值为 4. 5×107 J / kg,水的比 热容为 4. 2×103 J / (kg·℃ )]求: (1)汽油完全燃烧放出的热量是多少? (2)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能 量占汽油完全燃烧放出热量的 42 %,一个标准大气压下,这些废 气的能量全部被初温 20 ℃ ,质量 200 kg 的水吸收,水升高的温 度是多少? (3)如果汽油机的效率不变,汽车匀速运动时受到的阻力为 900 N,消耗 4 kg 汽油汽车通过的路程是多少? 类型 2　 电热综合计算 3. (8 分)某学习兴趣小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后 视镜会变模糊,影响行车安全。 如图为同学们设计的给后视镜 除雾、除霜的简化加热电路。 电路低温挡除雾,高温挡除霜。 已 知电源电压恒为 10 V,R1 与 R2 均为加热电阻,R2 阻值为 5 Ω,当 开关 S、S1 闭合时,电流表示数为 1 A。 求: (1)电阻 R1 的阻值; (2)除霜模式下,电阻 R1 工作 5 min 产生的热量; (3)除雾模式下,电路工作 1 min 共消耗的电能。 4. (7 分)科技小组的同学利用电磁继电器设计了一套温度自动控 制装置。 如图甲所示,电磁铁线圈阻值忽略不计,R1 为热敏电 阻。 压缩机(电动机)启动可以起到调节温度的作用,当温度升 高到启动值时,控制电路中电流达到 0. 15 A,衔铁吸下,压缩机 启动工作;当温度降低到设定值后,工作电路断开,压缩机停止 工作,如此进行间歇性循环工作。 图乙为工作电路某 30 分钟内 压缩机功率与时间的关系图。 请你回答: (1)压缩机启动工作时,控制电路中热敏电阻的阻值; (2)30 min 内工作电路中压缩机消耗的总电能。 甲 　 乙 5. (9 分)图甲所示是一款自动控温电热水器的内部简化电路,由 控制电路和加热电路两部分组成。 控制电路中电源电压恒为 12 V,R0 为定值电阻,Rt 为热敏电阻,其阻值随水温的变化关系 如图乙所示,电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为 220 V,加热电路的电功率为 4 000 W。 该热水器容积为 60 L,某 次测试过程中,将热水器加满水,当热水器中水温降到 20 ℃时, 鉴别器中电流为 0. 3 A,开关 S2 自动闭合,开始加热;当水温升 至 60 ℃时,开关 S2 断开,停止加热,整个加热时间为 50 min。 水 的比热容 c= 4. 2×103 J / (kg·℃ )。 求: (1)R1 的电阻; (2)水温升至 60 ℃时,电流鉴别器中的电流值; (3)加热电路工作时的热效率。 甲 　 　 乙 气开关会跳闸,C 不符合题意;D. 由图可知,若进户 零线断路,a、b、c、d 四点都与火线相连,但是电路不 形成回路,灯泡、电动机都不工作,不会发生短路,D 符合题意。 故选 D。 17. AC　 【考点】电路动态分析　 【解析】A. 移动滑片 P 到最左端时,闭合所有开关,滑动变阻器 R2 被短路, R1、R3 并联,a 为电压表,b 为电流表,A 正确;B. 只 闭合 S1,R1、R2 串联,若滑片 P 移至最左端,R2 被短 路,R1 两端电压等于电源电压 12V,滑片 P 移至最 右端,根据分压原理得 U1 = R1 R1 +R2 ×U = 20Ω 20Ω+30Ω × 12V = 4. 8V;故 R1 两端电压范围是 4. 8V ~ 12V,B 错 误;C. R1、R2 串 联 时 电 路 功 率 最 小,P = U2 R1 +R2 = (12V) 2 20Ω+30Ω = 2. 88W,C 正确;D. a 是电压表、b 是电流 表,位置交换后,滑动变阻器的滑片移到最大阻值 处,开关都闭合,R1 被电流表短路、R3 被电压表断 路,电路中只有 R2,电压表测量 R2 的电压,电流表 测量电路中的电流,所以电压表与电流表的示数之 比等于 R2 的最大阻值 30Ω,D 错误。 故选 AC。 18. D　 【考点】欧姆定律　 串并联电路电压、电流、电阻 关系　 焦耳定律　 【解析】A. 根据 I = U R 得 R1 的阻 值为:R1 = U1 I1 = 1. 0V 0. 10A = 10Ω,R2 的阻值为:R2 = U2 I2 = 1. 0V 0. 20A = 5Ω,A 错误;B. 两电阻串联的总阻值为:R串 =R1 +R2 = 10Ω + 5Ω = 15Ω,并联的总阻值为:R并 = R1R2 R1 +R2 = 10Ω ×5Ω 10Ω+5Ω = 10 3 Ω,两电阻串联与并联的总阻 值之比为: R串 R并 = 15Ω 10 3 Ω = 9 ∶2,B 错误;C. 两电阻串联时 通过它们的电流相等,它们两端的电压之比为: U1 U2 = IR1 IR2 = R1 R2 = 10Ω 5Ω = 2 ∶1,C 错误;D. 将两电阻并联接入 电路,它们两端的电压相等,通电 1 分钟,电流通过 R1 产生的热量与电流通过 R2 产生的热量之比为: Q1 Q2 = U2 R1 t U2 R2 t = R2 R1 = 5Ω 10Ω = 1 ∶2,D 正确。 故选 D。 19. N　 地磁场 　 【考点】地磁场 　 【解析】可自由转动 的条形磁铁,由于受地磁场的影响,静止时 S 极总是 指向地理的南方,N 极总是指向地理的北方。 磁铁 静止时,A 端总是指向北方,所以 A 端是条形磁铁的 N 极。 20. 会　 电磁感应　 电源(电池) 　 【考点】电磁感应现 象　 【解析】图中线圈、导线和电流表组成闭合电 路,线圈处在磁场中,风吹风车带动线圈转动切割 磁感线从而产生感应电流,因此电流表指针会发生 偏转;与发电机相同,是利用电磁感应现象原理工 作的;如果将图中的小量程电流表换成电源(电 池),通电线圈因受到磁场力的作用会发生旋转就 变成了电动机。 21. A　 灵敏电流计的指针发生偏转　 【考点】探究产生 感应电流的条件　 【解析】如图甲,电流从通电螺线 管的右端进入,从左端流出,根据安培定则可以判 断通电螺线管的 A 端是 N 极;用图乙所示的装置进 行实验,闭合开关,左右移动金属棒 ab,发现灵敏电 流计的指针发生偏转。 22. B　 【考点】探究产生感应电流的条件 　 【解析】当 探测仪靠近金属物体时,相当于闭合电路的部分导 体在切割磁感线,从而会产生感应电流,是利用电 磁感应原理制成的。 A. 图为奥斯特实验的装置,说 明电流周围存在磁场,A 不符合题意;B. 图中没有 电源,导线在磁场中做切割磁感线运动,电路中产 生感应电流,灵敏电流计指针发生偏转,B 符合题 意;C. 图中有电源,闭合开关后,通电导线在磁场中 受力的作用而运动,C 不符合题意;D. 图中有电源, 通电后电磁铁具有磁性,能够吸引铁钉,利用了电 流的磁效应,D 不符合题意。 故选 B。 23. AC　 【考点】信息与能源　 【解析】B. 光纤通信是依 靠激光借助光的反射原理来传递信息的,B 错误; D. 风能、水能、太阳能、地热能以及核能等均属于一 次能源,D 错误。 故选 AC。 24. AC　 【考点】安培定则的应用　 【解析】A. 根据安培 定则,乙螺线管的上端是电磁铁的 N 极,下端是 S 极,A 正确;B. 大头针被磁化,大头针下端的磁极相 同,互相排斥,所以下端分散,B 错误;C. 向左移动滑 片时,电路中电阻减小,电流变大,电磁铁的磁性增 强,电磁铁甲、乙吸引大头针的数量会增多,C 正确; D. 由图知,乙吸引大头针的个数较多,说明乙的磁 性较强,甲、乙串联,电流相等,甲的线圈匝数少于 乙的线圈匝数,说明电流一定时,线圈匝数越多,电 磁铁磁性越强,D 错误。 故选 AC。 25. D　 【考点】电磁继电器的组成、原理和应用 　 电路 的动态分析　 安培定则 　 【解析】当无乘客乘坐电 梯时,电动机低速运转,故电动机和电阻 R1 串联,衔 铁与动点 1 接触;当有乘客乘坐时,电动机高速运 转,故应电动机单独工作,衔铁与动点 2 接触,由此 可知电阻 R 的阻值随压力的增大而减小,使控制电 路的电流增大,电磁铁磁性增强,吸引衔铁,AB 错 误;电梯运行时,根据安培定则,可判断电磁铁的上 端为 S 极,C 错误;当有乘客站在电梯上时,电动机 单独工作,电阻减小,由 P = U2 R 得,此时工作电路消 耗的电功率变大,D 正确。 故选 D。 追梦专项二　 作图题专练 1. 　 2. 3. 　 4. 5. 　 6. 7. 8. 方法一: 　 方法二: 追梦之旅·初中期末真题篇·情境期末·九年级物理　 第 10 页 9. 　 10. 11. 　 12. 13. 　 14. 15. 追梦专项三　 综合应用题专练 1. 解:(1)井口 0. 03m2 的面积上受到压力 F = pS = 1. 2× 106Pa×0. 03m2 = 3. 6×104N; (2)水放出的热量:Q放 = c水 m水 Δt = 4. 2×10 3J / (kg·℃) ×1×105kg×(90℃ -40℃ )= 2. 1×1010J; (3)由 η = Q吸 Q放 得天然气需要放出的热量:Q放 = Q吸 η = 2. 1×1010J 70% = 3 × 1010J;由 Q放 = Vq 得需要天然气的体 积:V= Q放 q = 3 ×1010J 4×107J / m3 = 750m3。 2. 解:(1) 4kg 汽油完全燃烧放出的热量为:Q放 = qm = 4. 5×107J / kg×4kg = 1. 8×108J; (2) 由题可知废气的能量为:Q = Q放 η = 1. 8 × 10 8J × 42% = 7. 56×107J,即水吸收的热量为:Q吸 =Q= 7. 56× 107J,由 Q吸 = cmΔt 可知水升高的温度为:Δt = Q吸 c水 m水 = 7. 56 ×107J 4. 2×103J / (kg·℃ ) ×200kg = 90℃ ,标准大气压下 水的沸点为 100℃ ,而 90℃ +20℃ >100℃ ,因此水实 际升高的温度为:Δt′= 100℃ -20℃ = 80℃ ; (3)已知汽油机的效率为 η = 30%,由 η = W Q放 可知,汽 车做的有用功为:W = Q放 η = 1. 8×10 8J×30% = 5. 4 × 107J,汽车匀速运动时受到的阻力与汽车的牵引力是 一对平衡力,由二力平衡的条件可知,汽车的牵引力 为:F= f= 900N,根据 W =Fs 可知汽车通过的路程为: s= W F = 5. 4 ×107J 900N = 60 000m = 60km。 3. 解:(1)由图知,只闭合开关 S 时,两电阻串联,电路 的总电阻最大;当开关 S、S1 都闭合时,R2 被短路,只 有 R1 工作,根据 P = U2 R 可知,电压一定时,电路的总 电阻越大,电功率越小,挡位越低,所以当开关 S 闭 合、S1 断开时,处于除雾模式,当开关 S、S1 都闭合时, 处于除霜模式;根据 I = U R 得电阻 R1 的阻值为:R1 = U I = 10V 1A = 10Ω; (2)除霜模式下,电阻 R1 工作的电功率为 P除霜 =UI = 10V×1A = 10W,5min 产生的热量为:Q = W = P除霜 t = 10W×5×60s = 3 000J; (3)除雾模式下,电路工作 1min 共消耗的电能为:W′ = U 2 R1 +R2 t′= (10V) 2 10Ω+5Ω ×60s = 400J。 4. 解:(1)压缩机启动工作时,由图甲可知,R1 和 R2 串 联,此时控制电路中电流达到 0. 15A,由欧姆定律可 得,压缩机启动工作时电路的总电阻为:R = U I = 3V 0. 15A = 20Ω,由串联电路的电阻规律可得,热敏电阻 的阻值为:R1 =R-R2 = 20Ω-10Ω = 10Ω; (2)由图乙可知,30min 内压缩机工作时间为: t = 15min+(30min-20min)= 25min = 1 500s,压缩机的工 作功率 P= 200W,因此 30min 内工作电路中压缩机消 耗的总电能为:W=Pt= 200W×1 500s = 3×105J。 5. 解:(1)由图甲可知,开关 S2 闭合时,加热电路为 R1 的简单电路,则根据 P = U2 R 可得 R1 的电阻:R1 = U加热 2 P加热 = (220V) 2 4 000W = 12. 1Ω; (2)由题意可知,在水温为 20℃ 时,控制电路中的电 流 I= 0. 3A,由图乙可知,温度为 20℃ 时热敏电阻的 阻值为 30Ω,由图甲控制电路可知,热敏电阻与定值 阻 R0 串联,由欧姆定律可知,控制电路的总电阻:R总 = U控制 I = 12V 0. 3A = 40Ω,由串联电路的电阻特点可知,R0 的电阻:R0 =R总 -R t = 40Ω-30Ω = 10Ω;当水温为 60℃ 时,热敏电阻的阻值为 10Ω,则控制电路的总电阻: R总 ′=R0 +R t′= 10Ω+10Ω = 20Ω,所以,控制电路中的 电流;I′= U控制 R总 ′ = 12V 20Ω = 0. 6A; (3)根据 P= W t 可得通电 50min 时电热水壶产生的热 量:Q放 =W=P加热 t= 4 000W×50×60s = 1. 2×107J,将热 水器加满水,则水的体积 V= 60L = 60dm3 = 0. 06m3,根 据 ρ= m V 可得水的质量为:m水 = ρ水 V = 1×10 3kg / m3 × 0. 06m3 = 60kg,水吸收的热量:Q吸 = cm水 Δt = 4. 2 × 103J / (kg·℃ ) × 60kg ×( 60℃ - 20℃ ) = 1. 008 × 107J, 则加热 电 路 工 作 时 的 热 效 率: η = Q吸 W × 100% = 1. 008×107J 1. 2×107J = 84%。 追梦专项四　 实验探究题专练 1. (1)质量　 温度计的示数　 (2)b　 (3)大于 (4)能　 (5)偏小 2. (1)质量　 (2)等于　 1 ∶2　 (3)B 3. (1)C　 (2)C　 (3)换用 0 ~ 0. 6A 的量程 (4)选用了两个规格相同的小灯泡 4. (1) (2)断　 (3)2　 (4)右　 (5)反　 (6)70 5. (1)R= U I 　 改变电阻 R 两端的电压 (2) 　 (3)0. 2　 10. 3 (4)②保持滑动变阻器的滑片 P 位置不动　 ③ U0R0 IR0-U0 追梦之旅·初中期末真题篇·情境期末·九年级物理　 第 11 页