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（沪科版 河南专用）

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(不考虑电流表和电压表量程的选择)。 4. (2 分)根据实物图,在虚线框内画出相应的电路图。 　 　 　 　 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀧈 􀧈 􀧈􀧈 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)“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 侧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)在符合安全用电原则的前提下,请将带有保险丝的三孔 插座和带有开关的电灯分别接入电路中。 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、电源的正负极和磁感线方向(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. (9 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,某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. (9 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. (9 分)电压力锅是传统高压锅 和电饭煲的升级代换产品,它 结合了压力锅和电饭锅的特 点,能快速、安全、自动实现多 种烹调方式。 其节能、营养的 特点是现代人追求的方向。 如 图是一种电压力锅的简易原理图,A 为密闭锅体。 R1 为工作时 的加热电阻,L 为指示灯,其电阻为 20 Ω,R2 为保温电阻。 S1 为 电源开关,S2 为压力开关,闭合 S1 后,电路通过 R1 对电压力锅 加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移 动,压力开关 S2 与触点 a 断开,并与 b 点接通,起到控压控温的 目的,此时保温电路的总功率为 20 W。 (1)保温电阻 R2 的阻值是多少? (2)小明家的电能表如图所示,当小明家只有电压力锅工作半小 时,其间处于加热状态 10 分钟,则电能表的转盘旋转多少圈? (3)已知锅内水的质量为 1 kg,初温为 16 ℃,测出闭合开关 S1 到 电路中 b 指示灯亮用了 500 s,求出电压力锅从开始加热至锅内气 压达到设定时的电热效率。 [水的比热容:4. 2×103J / (kg·℃)]。 表一:水的沸点 T 与气体压强 p 的关系 T / ℃ 100 105 110 112 114 116 118 120 p / kPa 101 121 143 154 163 175 187 199 表二:电压力锅的铭牌 额定电压 加热功率 压强设定值 220V 1 000W 175kPa 5. (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 动控制开关 S1 和门控开关 S2 时,微波炉才能工作,否 则不工作,C 正确;D. 由电路图可知,只启动控制开关 S1 或门控开关 S2 时,微波炉都能工作,D 错误。 故选 C。 18. D　 【考点】电路的动态分析 　 【解析】由图可知,滑动 变阻器 R 与灯泡 L 并联,电流表测量通过灯泡的电流, 电压表测量电源的电压;由于电源电压不变,滑动变阻 器滑片移动时,电压表示数不变;闭合开关 S,将滑动变 阻器的滑片 P 从 b 端滑到中点过程中,滑动变阻器接 入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻 器的电流变大;并联电路各支路互不影响,所以通过灯 泡的电流不变,即电流表示数不变,灯泡的亮度不变,D 正确。 故选 D。 19. A　 【考点】验电器　 物理常识　 测量小灯泡电阻　 电 热的计算　 【解析】B. 欧姆发现了同一段导体中的电流 跟电压和电阻之间的定量关系,B 错误;C. 在测量小灯 泡阻值的实验中,改变灯泡电压进行多次测量,小灯泡 的电阻会随温度的升高而增大,求灯泡电阻的平均值 无意义,C 错误;D. 电炉丝和连接的导线串联在电路 中,通过的电流相等,通电时间是相同的,电炉丝的电 阻比导线的电阻大,由焦耳定律可知,在相同的时间内 电炉丝产生的热量多,而导线几乎不产生热量,D 错误。 故选 A。 20. D　 【考点】家庭电路的故障判断 　 【解析】A. 由图可 知,若 a、c 之间短路,则会发生电源短路,则空气开关会 跳闸,A 不符合题意;B. 由图可知,若 d、c 之间断路,则 d 点不会使测电笔的氖管发光,B 不符合题意;C. 由图 可知,若 b、c 之间短路,则电路短路,空气开关会跳闸,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。 21. AC　 【考点】电路的动态分析　 【解析】移动滑片 P 到 最左端时,闭合所有开关,滑动变阻器接入电路中电阻 为 0,R1、R3 并联,a 为电压表,b 为电流表,A 正确;只闭 合 S1,R1、R2 串联,若滑片 P 移至最左端,R2 接入电路 中电阻为 0,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 两端电压的示数范围是 4. 8V ~ 12V, B 错误;R1 与 R2 最大阻值串联时电路功率最小,P = U2 R1 +R2 = (12V) 2 20Ω+30Ω = 2. 88W,C 正确;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 路中的电路流,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。 22. 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。 23. 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。 24. 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。 25. A　 【考点】通电导线在磁场中受到力的作用　 【解析】 由题意可知,处于强磁场中的电磁弹射器通以强电流 时,就受到强大的电磁力而向前加速,将与之相连的舰 载机弹射起飞,由此可知其原理是通电导体在磁场中 受力而运动,其原理与电动机相同。 A. 图中有电源,通 电导体在磁场中会受力而运动,是电动机的原理图,A 符合题意;B. 图中是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数 的关系,B 不符合题意;C. 图中验电器的工作原理是同 种电荷相互排斥,C 不符合题意;D. 图中是奥斯特实 验,说明电流周围存在磁场,D 不符合题意。 故选 A。 26. D　 【考点】电磁继电器的组成、原理和应用　 电路的动 态分析　 右手螺旋定则 　 【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,故电 动机应单独工作,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 据右手螺旋定则,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,电路中电阻 减小,电压不变,由 P=U 2 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. 追梦之旅·初中期末真题篇·情境期末 ZDK·九年级物理　 第 10 页 7. 8. 方法一: 　 方法二: 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 × 106 Pa×0. 03m2 = 3. 6×104 N; (2)水放出的热量:Q放 = c水 m水 Δt = 4. 2×10 3 J / (kg·℃ ) ×1×105 kg×(90℃ -40℃ )= 2. 1×1010 J; (3)由 η= Q吸 Q放 得天然气需要放出的热量:Q放 ′= Q吸 η = Q放 η = 2. 1×1010 J 70% = 3×1010 J;由 Q放 = Vq 得需要天然气的体积:V = Q放 ′ q = 3×10 10 J 4×107 J / m3 = 750m3 。 2. 解:(1)4kg 汽油完全燃烧放出的热量为:Q放 = qm = 4. 5× 107 J / kg×4kg = 1. 8×108 J; (2)由题可知废气的能量为:Q=Q放 η= 1. 8×10 8 J×42% = 7. 56×107 J,即水吸收的热量为:Q吸 = Q = 7. 56× 10 7 J,由 Q吸 = cmΔt 可 知 水 升 高 的 温 度 为: Δt = Q吸 c水 m水 = 7. 56×107 J 4. 2×103 J / (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 8 J×30% = 5. 4×107 J,汽 车匀速运动时受到的阻力与受到的牵引力是对平衡力, 由二力平衡的条件可知,汽车受到的牵引力为:F = f = 900N,根据 W = Fs 可知汽车通过的路程为: s = W F = 5. 4×107 J 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=U 2 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′ = U2 R1 +R2 t′= (10V) 2 10Ω+5Ω ×60s = 400J。 4. 解:( 1) 由 P = U 2 R 可知,保温时电路总电阻:R = U 2 P = (220V) 2 20W = 2 420Ω,因为灯泡与 R2 串联,所用 R2 的阻 值:R2 =R-RL = 2 420Ω-20Ω = 2 400Ω; (2)电压力锅加热状态 10 分钟消耗的电能:W =Pt = 1kW ×10 60 h = 1 6 kW·h;则电能表表盘转动的圈数:n= 1 6 kW· h×600r / (kW·h)= 100 圈; (3)由表二可知锅内气体压强设定值 p = 175kPa、电压力 锅的功率为 1 000W, 由表一可知此时锅内温度为 116℃ ,测出闭合开关 S1 到电路中指示灯亮的时间 500s; 电压力锅消耗的电能:W电 =Pt = 1 000W×500s = 5×105 J; 水吸收的热量:Q吸 = cmΔt = 4. 2 × 10 3 J / ( kg·℃ ) × 1kg × (116℃ -16℃ ) = 4. 2 × 105 J;电压力锅的效率:η = Q吸 W电 × 100% = 4. 2 ×105 J 5×105 J ×100% = 84%。 5. 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 = 3×105 J。 追梦专项四　 实验探究题专练 1. (1)A 温度计的玻璃泡碰到了试管底部 (2)-3　 (3)0　 (4)小于　 (5)继续吸热,温度不变 (6)不同意,烧杯中的水沸腾后,温度不再升高,试管中 的水温达到沸点时,由于试管内和烧杯内的水温相等, 试管内的水不能继续吸热,所以不会沸腾 2. (1)质量　 温度计的示数　 (2)b　 (3)大于 (4)能　 (5)偏小 3. (1)质量　 (2)等于　 1 ∶2　 (3)B 4. (1)C　 (2)C　 (3)换用 0~ 0. 6A 的量程 (4)规格相同 5. (1) (2)断　 (3)2　 (4)右　 (5)反　 (6)70 6. (1)R= U I 　 改变电阻 R 两端的电压 (2) 追梦之旅·初中期末真题篇·情境期末 ZDK·九年级物理　 第 11 页