考向6 跨学科-【拔尖特训】2025-2026学年九年级下册物理(苏科版·新教材)

拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 考向六 1.跨学科实践·日常生活(2024·南通模拟)小 宁设计了如图甲所示的恒温控制器电路，电 路有加热和恒温两种状态。闭合开关S,温 控开关在温度低时闭合、温度到达一定值时 自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调 节温度作用。指示灯亮表示进入恒温状态， 它的额定电压为110V,且亮起即正常工作。 图中发热元件的阻值为48.42。 2 2 220V 93 温控开关 分 乙 (第1题) (1)将图乙中提供的电路接入图甲中“1”“2” “3”接线柱，符合要求的电路图是 (A/B). (2)电路在加热状态时的功率是 W。 (3)若恒温控制器中水的质量为1kg,由于水自 身散热等因素，恒温控制器的加热效率为70%。 进入恒温状态后，水温每分钟下降6℃，要让 水温维持在70~75℃之间，每次加热和恒温 为一个周期，则此周期的时间为 So [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 2.跨学科实践·日常生活如图所示为 一把创意剪刀，剪刀的手柄处套有 两个磁铁，其中拇指所握的一端把 (第2题) 手有一个开关按键，这个按键是用 来调整磁铁极性的。当把手处两个磁铁为 磁极时，剪刀就会自动地叉开口，方 便剪裁物品。当把手处两个磁铁为 磁极时，剪刀口就会稳固地合起来，需要一定 的力度才能将它打开，从而增强了剪刀的安 全性。 90 夸学科 “答案与解析”见P45 3.跨学科实践·工程实践(2025·南通)冬天，为 控制蔬菜大棚内的气温在2028℃，同学们设 计了如图所示的控制电路。电源电压为3V, R,是热敏电阻，R。选用3k2或5kΩ的定值 电阻。闭合开关S,当R,两端电压U≥2V 时，开启加热系统；当U≤1.8V时，关闭加热 系统。热敏电阻R,在不同温度时的阻值如 表所示。下列说法中，正确的是 )》 温度/℃4.19.014.320.028.038.245.5 阻值/k22216 10 64.532.5 A.R,的阻值与温度成反比 B.选用3kΩ的定值电阻能够满足设计的要求 C.R,和R。的功率可能相等 D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低 加热系统 显示仪表 电源一S R (第3题) (第4题) 4.跨学科实践·日常生活小明受“智能 体温计”的启发，设计了一个如图所 示的体温计电路图，用电表示数的 大小反映温度高低，热敏电阻R,的阻值随温 度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的 作用。下列说法中，正确的是 () A.显示仪表是由电流表改装的 B.温度降低时，R,的电功率一定变大 C.温度降低时，电路总功率一定变大 D.温度升高时，R,两端电压变化量与通过 它的电流变化量之比变大 5.跨学科实践·日常生活在综合实践活 动中，小明同学观察了家里的电灯、 空调等家用电器的工作情况后，怀疑 家里电路的供电电压不足，他断开家中其他用 电器，只用额定功率为1000W的电热水壶 (电阻不变)烧水，观察到电热水壶工作2min 时，家中电能表（如图）转盘转过40.5r,小明 同学可计算出此时家庭电路的电压为( A.185V kW.h B.198V 023④ 20V10(20)A50H C.200V 1500r/(kW·h) D.220V (第5题) 6.跨学科实践·工程实践(2025·湖南)为预防 “倒春寒”对种子萌发的影响，科技小组为学 校的育种温室设计了如图甲所示的温控电 路。整个温控电路位于温室内，且当温室内 气温低于20℃时启用。其控制电路的电源 电压恒定，R。为电阻箱，热敏电阻R,的阻值 随温度变化的关系如图乙所示，电磁铁线圈 电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个 挡位，低温挡位可使温室内降温比较平缓， R,、R2均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈 的电流大于或等于25mA时，衔铁被吸下， 与触点A分开，接通触点B。通过电磁铁线 圈的电流小于或等于20mA时，衔铁被弹 回，与触点B分开，接通触点A。 B o220V。 控制电路 工作电路 甲 ↑R/但 880--h 520- 320 160外---+ 010203040 v/C (第6题) (1)调好R。的阻值，闭合开关S、S2,电磁铁 上端磁极为 极；R,的温度升高，电 磁铁磁性 期末压轴题特训 (2)将控制电路中R。的阻值调为4802，可 使温室内达到允许的最高温度30℃，达到时 衔铁刚好被吸下，求控制电路的电源电压。 (3)工作电路要求：高温挡功率需在800~ 1200W之间，低温挡功率需在100~200W 之间。已知实验室只有阻值大小为202、 502、2002、3002的加热电阻各一个，不考 虑温度对加热电阻阻值的影响，则R,应选用 哪一个加热电阻（写出必要的计算过程）？ 7.跨学科实践·日常生活(2025·南通)阅读短 文，回答问题。 跨学科实践一制作智能垃圾箱模型 【任务要求】为保护环境、节约资源，同 学们设计制作智能垃圾箱模型，实现对可回 收垃圾的收集、自动称量、压缩的目的。 【设计制作】任务一：设计制作称重系 统。图甲是称重的原理图，电源为恒流源，能 始终提供大小恒定的电流，压力传感器的电 阻R:的阻值与压力的关系图线如图乙所 示。某次测试中，将1kg的物体放在压力传 感器上，电压表示数为8V。电压表示数能 反映回收垃圾质量的大小，可在电压表刻度 上标注对应的质量值。(g取10N/kg) 压力传感器 恒流源 甲 91 拔尖特训·。 物理（苏科版）九年级下 ↑R/2 2000 1000 0 102030 40F7N (第7题) 任务二：设计制作压缩系统。图丙是设 计制作的工作流程图。 A 制作 压缩→设计方案 →制作模型 实验测试 B 系统 何时 启动？ 雷达 如何 电动机减速减速 :如何对压推拉杆 C,转换结构板施方？ 丙 直流 减速机 电动机 螺杆 转换 结构 超声波 雷达 ---□ 推拉杆 压板 H=1 m 收集箱 入 (第7题) 图丁为压缩系统的模型图。当雷达监测 到回收物高度h超过预设值时，压缩系统启 动，电动机通过减速机带动转换结构中的螺 杆转动，螺杆将转动转化为推拉杆向下的直 线运动，从而使压板在收集箱内移动。压缩 系统的部分参数如表所示，“导程”指螺杆每 旋转一周推拉杆移动的直线距离，“减速机的 速比”指电动机的转速与减速机的输出转速 的比值，“电动机效率”指电动机将电能转化 为机械能的效率。设电动机的输出功率等于 减速机的输出转速、导程以及推拉杆的推力 三者的乘积。 92 电动机额定 导程 60 功率/W /(m·r1) 1.2×10-2 电动机的额定 60 减速机的 转速/(r·s1) 20 速比 电动机 压板的 90 效率/% 质量/kg 0 【交流评价】同学间交流，对模型制作过 程中遇到的问题、使用效果和创新改进等方 面进行评价。 (1)雷达发射的超声波是由声源 生的，改变电动机中的 方向可改变 压板运动的方向。 (2)“交流评价“反思改进”是工作流程图中 的两个环节，其中环节A为 ;C处提 出的问题是 (3)关于本次实践活动，下列说法中正确的 是 A,压力传感器受到的压力越大，通过它的电 流越大 B.压力传感器受到的压力越大，它的阻值越大 C.电压表刻度上标注的质量值从左向右逐 渐变大 D.当电压表示数为6V时，可回收物的质量 为2kg (4)若预设值为0.66H,雷达发射至接收到 超声波的时间间隔小于 s时，电动 机启动。电动机以额定功率工作时，压板与 回收物的接触面积为800cm,则压板对回收 物的压强为 Pa。(超声波的速度取 340m/s) (5)实验测试完成后，同学们对模型存在的 问题和需要改进的地方进行了交流。他们认 为若要使模型中的称重装置测量更精确，可采 取的方法是 请对模型的设计再提出一个改进的建议或创 新方法：2.4×1010J,s=vt”=900km/h× 0.5h=450km=4.5×105m,W推力= Fs=4×104N×4.5×105m=1.8× 1010J,2= W推九 W机城 ×100%= 1.8×10°J×100%=75% 2.4×1010J 考向六跨学科 1.(1)A(2)1000(3)80 解析：(1)把A电路接人图甲中时，开 关在温度低时闭合，指示灯被短路，仅 发热元件工作，温度达到一定值时自 动断开，指示灯与发热元件串联，进人 恒温状态。把B电路接入图甲中时， 指示灯两端电压超过其额定电压而被 U2_(220V)2 烧坏。(2)P燕=R484 1000W。(3)Q段=cm(t′-tn) 4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(75℃ 70℃)=2.1×10J,W=Q题= 2.1X10」=3X10J,所需加热时间 70% W=3×10J i山=P8=1000W =30s,水温从 75℃降低到70℃所需时间t2= 75℃-70℃×60s=50s,1=1+ 6℃ t2=30s+50s=80s。 2.同名异名 3.B 4.C解析：由题图可知，R,与R2串 联，电表并联在R,两端，因此该电表 为电压表，故A错误；R,的电功率 P-IR= R,+R2)R)= U UU乃 一，由上式可知，当 (R1-R2)2 +4R R R,R2时，随温度降低，R,变小，P 变小，则温度降低时，R,的电功率不 一定变大，故B错误；温度降低时，R) 的阻值变小，串联电路的总电阻变小， 电路中的电流变大，电源电压不变，由 P=UI可知，电路总功率变大，故C 正确：温度升高时，R,两端电压变化 量与R,两端电压变化量相等，通过 R,的电流变化量与通过R,的电流 变化量相等，通过R?的电流变化量 △=12二12'=B-0= U2-U=9,则有8 R2 R2 2=R2,即 R,两端电压变化量与通过它的电流 变化量之比等于R,是定值，故D 错误。 5.B解析：电热水壶工作2min时 消耗的电能W=1500r/(kW·h) 40.5r 0.027kW·h,电热水壶的实际功率 P实= W=0.027kW·h 0.81kW=810W,设电热水壶两端的 电压为U实，电热水壶的电阻不变，由 P得R=D=D卖，即 P领 条得=1v 6.(1)N增强(2)当温室内温度 达到30℃时，由图乙可知此时热敏电 阻R,的阻值为3202，R。=4802,此 时衔铁刚好被吸下，通过电磁铁线圈 的电流I=25mA=0.025A,根据串 联电路电阻特点，总电阻R=R。十 R,=4802十3202=8002，则控制电 路的电源电压U=IR=0.025A× 800=20V(3)由于通过电磁铁 线圈的电流大于或等于25mA时，衔 铁被吸下，与触点A分开，接通触点 B。通过电磁铁线圈的电流小于或等 于20mA时，衔铁被弹回，与触点B 分开，接通触点A,所以衔铁被吸下， 与触点A分开，接通触点B时，为低 温挡，R,接人电路，功率需在100 200W之间，则R2的最小阻值 =U-220V)2 R:m=P=200W =2422,所 以R2应选用3002的加热电阻 7.(1)振动电流(2)反思改进 如何将转动变为直线运动(3)D (4)2×1032×10(5)增大恒流 源电流（或更换随压力变化更灵敏的 传感器)利用太阳能发电系统，为模 型提供电力需求（合理即可） 45 拔尖测评 第十五章拔尖测评 -、1.C2.D 3.B解析：当电流为0.3A时，R,= =15y=5,此时电路中总电阻 I0.3A R总=R,十R=102,电源电压U= IR总=0.3A×102=3V,此时两电 阻阻值相等，由P=IR可知，此时 P1=P2,当U=1.5V或2.5V时，电 源电压小于3V,电路中总电流小于 0.3A,则此时R2的阻值大于52，故 R,R2,流过两电阻的电流相等，则 P,<P2,P,不可能等于P2,B正确 A错误；当U=3.5V或4.5V时，电 源电压大于3V,电路中总电流大于 0.3A,则此时R2的阻值小于52，故 R1>R2,流过两电阻的电流相等，则 P,>P2,C、D错误。 4.B解析：由题知，电源电压为 9LUn,当滑动变阻器R2的滑片P滑 动到某一端点时，电压表的示数为 6U。,滑动变阻器两端的电压为6U, 滑片P处于该端点时滑动变阻器的 电阻全连人，电阻R,两端的电压 U=U-U2 =9Uo-6Uo=3Uo, P发得电阻R,的阻值R,罗 (3U)29U,2 P。=P,故A正确；滑动变阻 器的电阻全连入时，电阻R,两端的 电压为3U。,滑动变阻器两端的电压 为6LUn,由串联电路的分压关系可知 滑动变阻器的最大阻值R2最大一 现=2x警受，故日信误 滑动变阻器连入电阻为0时，电路中 电流最大，电路电功率最大，P最大一 UP(9U)2(9U。)2 R =9P。,故C正 R 9U2 P 确：当滑片P滑动到某一点a时，电 阻R,的电功率P,′=4P。,由P= P TPR得电路中的电流I'=√R