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2025-2026学年度上学期九年级物理练习三
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列对物理量的估测中,最接近实际的是( )
A. 智能手机的电池电压约为220V B. 电视机的电流约为8A
C. 家庭节能灯中的电流约2A D. 一节新干电池的电压是1.5V
【答案】D
【解析】
【详解】A.智能手机的电池电压约为3.7V,220V是家庭电路的电压,故A不符合题意;
B.电视机的功率在220W左右,根据可得,电视机的电流,故B不符合题意;
C.家庭节能灯的功率一般在20W左右,根据可得,家庭节能灯中的电流,故C不符合题意;
D.一节新干电池的电压是1.5V,符合实际,故D符合题意。
故选D。
2. 中华诗词博大精深,四字成语更是汉语言宝库中的璀璨明珠。下列四字成语中与扩散现象有关的是( )
A. 风花雪月 B. 柳絮飞舞 C. 花香四溢 D. 春华秋实
【答案】C
【解析】
【详解】A.风花雪月描述的是风、花、雪、月这些宏观物体的运动,属于机械运动,与扩散现象无关,故A不符合题意;
B.柳絮飞舞是柳絮这个宏观物体的机械运动,不是分子的无规则运动,与扩散现象无关,故B不符合题意;
C.花香四溢是花香分子在空气中做无规则运动,彼此进入对方,属于扩散现象,故C符合题意;
D.春华秋实是植物的生长繁殖过程,与分子的无规则运动(扩散现象)无关,故D不符合题意。
故选C。
3. 调查发现蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是( )
A. 蜜蜂带负电 B. 蜜蜂带正电
C. 被摩擦的空气不带电 D. 被摩擦的空气带负电
【答案】A
【解析】
【详解】AB.蜜蜂能吸引带正电的花粉,根据“异种电荷相互吸引”,可知蜜蜂带负电,故A正确,B错误;
CD.蜜蜂与空气摩擦时,电荷发生转移:蜜蜂带负电,说明空气失去电子带正电,故CD错误。
故选A。
4. 下图甲是单缸汽油机工作时其中一个冲程,乙图中四种情景与甲图能量转化相同的选项是( )
A. 在图a中,寒冷的天气,人们通过搓手来“取暖御寒”
B. 在图b中,小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热
C. 在图c中,试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去
D. 在图d中,手下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中有电火花,为做功冲程,将内能转化为机械能,搓手取暖是将机械能转化为内能,故A不符合题意;
B.小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热,是将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去, 将气体的内能转化为活塞的机械能,故C符合题意;
D.下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧,是对密闭圆筒内的气体做功,是将机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选C。
5. 关于如图所示的电磁现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲:移走小磁针,通电导线周围的磁场也消失
B. 图乙:地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极
C. 图丙:探究的是电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D. 图丁:司南,勺柄指南,利用了地磁场对磁勺(天然磁石制成)的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,通电导线周围存在磁场,小磁针只是用来显示磁场的存在,将小磁针移走,磁场仍存在,故A错误;
B.图乙中,地磁场的N极在地理南极的附近,S极在地理北极的附近,而磁感线从N极出来回到S极,所以地磁场的磁感线方向从地理的南极指向地理的北极,故B错误;
C.图丙中,两个线圈串联,通过它们的电流相等,同时两个线圈匝数不同,所以探究的是电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,故C错误;
D.图丁中,地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,静止时长柄指向南方(指向地理南极),故D正确。
故选D。
6. 如图甲所示是电风扇的调速开关,其本质是一个滑动变阻器,如图乙所示,且黑点所对应的数字越大,通过电动机的电流越大,风扇转速越快。则乙图中接入电路的接线柱为( )
A. A和B B. B和C
C. A和C D. 以上方法都可以
【答案】A
【解析】
【详解】旋钮逆时针转动,黑点所对应的数字越大,则风扇转速加快,电路中电流变大,电位器接入电路中的电阻变小,则接入电路中的接线柱为A和B(接入电路电阻丝长度变短),故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7. 下列利用开关控制插座的电路中,符合安全用电要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】带有开关的两孔插座中,为了安全,开关接在火线与插座之间,根据两孔插座“左零右火”接法可知,开关连接插座的右孔,零线连接插座的左孔,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题:本大题共6小题,每空1分,共21分。
8. 硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力_______(选填“强”或“弱”).某些物质在温度很低时,电阻变为_________,这就是超导现象.如果能制造出常温下的超导体,它可以在下列哪些情境得到应用______(选填序号).
①用作电吹风的电热丝 ②用作白炽灯的灯丝 ③用作输电线缆
【答案】 ①. 弱 ②. 零 ③. ③
【解析】
【详解】(1)半导体的导电能力比金属导体的导电能力弱.
(2)当导体的温度降至某一低温时,它的电阻突然变为零,这种现象就是超导现象.
(3)超导体电阻是零,所以超导体不会将电能转化成内能,不会放热.利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作.正因为超导体无法将电能转化为内能,所以用于发电、做输送电力的线路是非常好的材料,可以大大降低电能的损耗.
9. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。当油箱中的浮标向上运动时,R的电阻值将______,对电流的阻碍作用将______,此时电路中的电流表的读数将______。(选填“增大”或“减小”)
【答案】 ①. 减小 ②. 减小 ③. 增大
【解析】
【9题详解】
由图可知,当油箱中的油面上升时,浮标会向上运动。由于杠杆的作用,与浮标相连的滑片会向下移动。
滑片向下移动时,接入电路的电阻丝长度变短。所以滑动变阻器连入电路的电阻值将减小。
电阻是导体对电流阻碍作用大小的物理量。既然的电阻值减小,那么它对电流的阻碍作用也将减小。
由图可知,电路中定值电阻和滑动变阻器串联。当的电阻值减小时,电路的总电阻减小。
根据欧姆定律可知,在电源电压不变的情况下,总电阻减小会导致电路中的电流增大。
因此串联在电路中的电流表(油量表)的读数将增大。
10. 我国一直在研究导弹拦截系统,利用燃料助推拦截弹,燃料的______能最终转化为拦截弹的______能和其与空气摩擦而产生的内能,该过程能量的总量______。
【答案】 ①. 化学 ②. 机械 ③. 不变
【解析】
【10题详解】
[1][2][3]“燃料助推拦截弹” ,燃料燃烧,化学能释放,转化为拦截弹的机械能(动能和重力势能)以及摩擦产生的内能。根据能量守恒定律,能量既不会凭空产生也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,总量保持不变。
11. 在图所示电路中,闭合开关后电压表的示数为,V的示数为,则电路的电源电压为___________V,灯两端电压为___________V,灯两端电压为___________V。
【答案】 ①. 6 ②. 2 ③. 4
【解析】
【详解】[1][2][3]由图知两灯泡串联,电压表V测电源电压,电源电压为6V;V1测灯泡L1的电压,L1的电压为2V;V2测灯泡L2的电压,由串联电路分压t特点可知,L2的电压为
12. 如图是汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息可知,该内燃机的效率为______。在能量的利用过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移具有______。同时能量在转化和转移过程中总量保持______。
【答案】 ①. 30 ②. 方向性 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]由图可知,有用功的能量,所以热机的效率为。
[2]在能量的利用过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移具有方向性。比如热机工作时,废气带走的能量无法利用,摩擦消耗的能量无法利用,能量的转化是具有方向性的;能量的转移也是具有方向性的,比如热传递中,能量只能自发的从高温物体转移到低温物体,若从低温物体转移到高温物体,则需要消耗其它的能量。
[3]根据能量守恒定律可知,能量在转化和转移过程中总量保持不变,能量不会无缘无故的消失,也不会无缘无故的产生。
13. 如图,小朋友沿塑料滑梯滑下,长发竖起散开,这是______现象,头发散开的原因是______;同时由于摩擦生热,臀部发烫,这是通过______方式改变物体内能。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 同种电荷相互排斥 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]小朋友沿塑料滑梯滑下,小朋友与塑料滑梯摩擦,使得小朋友和塑料滑梯都带上了电,这是摩擦起电现象。
[2]小朋友的头发由于摩擦带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,所以小朋友的头发散开。
[3]摩擦过程中机械能转化为内能,所以臀部发烫,这是用做功的方式来改变物体的内能。
14. 南宋陆游在《老学庵笔记·卷十》中说道:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”如图甲所示是省油灯,瓷盏比铜盏省油是因为,以相同大小的火焰吸收相同的热量,_____(选填“陶瓷”或“铜”)升高的温度比较小,从而使盏和油的温度不会太高;如图乙所示是陶瓷和铜的温度随时间变化的大致图象,则b线是_____(选填“陶瓷”或“铜”)。在燃烧过程中,油的热值_____(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 陶瓷 ②. 陶瓷 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]质量相同陶瓷和铜,吸收相同的热量,因为,陶瓷升高的温度比较小,从而使油的温度不会太高,降低耗油量。
[2]如图乙所示,铜和陶瓷加热相同时间,吸收相同的热量,b升温慢,b的比热容较大,陶瓷的比热容较大,所以b线是陶瓷。
[3]热值是燃料的一种特性,只与物质的种类有关,在燃烧过程中,油的热值不变。
三、作图题:本题7分。
15.
(1)小灯泡和上分别标有“2.5V 0.28A”和“3.0V 0.30A”字样。请用笔画代替导线把下列电路实物图补充完整,使通过两个灯的电流相等。
(2)小高家盖新房需要先设计一下屋内的电路,以便电工师傅布线。爱钻研的小高自告奋勇完成这个任务。如图所示为他设计电路的一部分,请他帮将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
(3)根据通电螺线管周围的磁感线方向,在图中标出通电螺线管的左端的极性和电源左端的极性。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据电路的基本规律,在串联电路中,电流处处相等;而在并联电路中,各支路电流通常不相等(除非两灯泡规格完全相同)。由题知,小灯泡 和 的额定参数不同,因此为了满足电流相等的条件,必须将这两个灯泡串联接入电路。
【小问2详解】
三孔插座的接法遵循“左零右火上接地”的原则。即左侧接零线,右侧接火线,上方接接地线。为了保证安全,开关必须串联在火线和灯泡之间。灯泡的螺旋套(外壳)应接零线,灯泡顶端的金属触点应通过开关接火线。
【小问3详解】
在磁体外部,磁感线总是从N极出发,回到S极。图中磁感线是从螺线管的右端发出,指向左端并进入左端。因此,螺线管的右端是N极,左端是S极。根据安培定则(右手螺旋定则)可知,电流从螺线管左侧流入,右侧流出,而在电源外部,电流从正极流向负极。所以电源的左端是正极(+),右端是负极(-)。
四、实验题:本大题共3小题,第17小题8分,第18小题6分,第19小题6分,共20分。
16. 按要求完成下列填空:
(1)图1甲中电压表的示数是______V,图1乙是小华家的电能表,其读数是______kW·h,将电热水器单独接入电路正常工作3min,电能表的转盘转过150转,则该电热水器的电功率为______W。
(2)图2是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置。实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少,通电一段时间后,容器______(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
(3)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,在如图3甲所示的实验装置中,还需在导线夹a、b间接入的电路元件是______。
(4)某同学用图3乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向;仅将电源正负极对调后连入电路,如图3丙所示,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极,依据图3乙、丙所示的现象可以得出的结论是:__________________________。
【答案】(1) ①. 2.3 ②. 226.3 ③. 2000
(2) ①. 电流 ②. 高度差 ③. 甲 (3)灵敏电流计
(4)通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关
【解析】
【小问1详解】
图1甲,电压表使用的是0∼3V 的量程,分度值为 ,读数为2.3V 。
图1乙,电能表显示窗口的数字中,最后一位(虚线框内)是小数位,单位是kW⋅h 。因此,该电能表的读数为226.3 kW⋅h ;
电能表上标有“1500r/kW⋅h ”。所以转盘转过 150 转消耗的电能
工作时间 。
所以该电热水器的电功率为
【小问2详解】
甲容器内的电阻串联在干路中,乙容器内的电阻与外部电阻并联后,再与甲串联。因此,通过甲容器内电阻的电流(干路电流)大于通过乙容器内电阻的电流(支路电流)。由于两容器内电阻阻值都为5Ω,通电时间相同,而电流不同,所以该装置是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系;
实验中,电阻丝产生的热量被密闭容器内的空气吸收,空气受热膨胀,导致U形管两侧液面产生高度差。产生的热量越多,空气膨胀越厉害,液面高度差越大。因此,用U形管内液面的高度差来反映导体产生热量的多少;
由图可知,U形管左侧液面更高,说明甲电阻丝产生的热量较多。
【小问3详解】
图3甲所示的装置是用来探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(即电磁感应现象)。为了能够观察到是否有电流产生,以及电流的方向,必须在电路中接入一个能够检测微弱电流的仪器。通常使用的是灵敏电流计(或电流表)。
【小问4详解】
比较图3乙和图3丙,两次实验中通电螺线管的绕线方式相同,但电源的正负极对调了,这意味着螺线管中电流的方向发生了改变。
观察小磁针静止时N极的指向,发现两次小磁针的指向完全相反。小磁针N极的指向代表了该点磁场的方向,这说明通电螺线管外部的磁场方向发生了改变。由此可以得出结论:通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关。
17. 如图甲所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行接通电路后,观察到小磁针偏转。
(1)第一个通过类似实验得出电和磁之间有联系的物理学家是___________;(填人名)
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明___________;
(3)图甲中的直导线AB是___________(南北/东西)方向放置在小磁针的上方的;
(4)通电直导线周围的磁感线分布如图乙所示,磁感线是以直导线为中心的一系列的___________,从图中可看出,磁感线是___________(选填“闭合”或“不闭合”)的曲线;图中小磁针涂黑的磁极是___________极。
【答案】(1)奥斯特 (2)电流的磁场方向与电流的方向有关
(3)南北 (4) ①. 同心圆 ②. 闭合 ③. S
【解析】
【小问1详解】
奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场,是第一个通过类似实验得出电和磁之间有联系的物理学家。
【小问2详解】
改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,说明通电导线周围磁场的方向发生改变,这表明电流的磁场方向与电流的方向有关。
【小问3详解】
据地球的磁场可判断,地理的南极是地磁的北极,地理的北极是地磁的南极,如图所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行,故小磁针原来是南北方向放置的。
【小问4详解】
[1]据乙图可知,磁感线是以直导线为中心的一系列闭合的同心圆。
[2][3]导线前磁感线方向向左,故小磁针右端为N及,左端为S极,图中小磁针涂黑的磁极是S极。
18. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小华连接了如图甲所示的实物电路。在闭合开关前发现电流表如图乙所示,出现这一问题的原因是______;
(2)调整电路之后闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,记录电流表示数。为了______(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”),接下来的操作是调节滑动变阻器的滑片,多次实验;
(3)在进行“探究电流与电阻关系”的实验时,小华接入5Ω的定值电阻调节滑片后,电流表的示数如图丙所示,则电阻两端的电压为______V。当将10Ω的定值电阻换成20Ω时,闭合开关后电压表的示数会______(选填“变大”、“不变”或“变小”),接下来的操作是将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动;
(4)小华根据实验数据绘制I-R的图象,如图丁所示。由图象可以得到的实验结论是:______。
【答案】(1)电流表指针未调零
(2)寻找普遍规律 (3) ①. 2 ②. 变大 ③. 左
(4)电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,电路中没有电流,而电流表指针指在零刻度左侧,说明电流表指针未调零。
【小问2详解】
探究电流与电压的关系时,通过多次调节滑动变阻器,改变定值电阻两端电压,目的是为了寻找普遍规律,得到电流与电压的关系。
【小问3详解】
[1]当接入5Ω定值电阻时,电流表如图丙,接0~0.6A测量范围,分度值为0.02A,故示数为0.4A,此时定值电阻两端的电压为
[2]当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,根据串联分压原理,电阻变大,其两端的电压也变大,故闭合开关后电压表的示数会变大。
[3]研究电流与电阻关系时,要控制定值电阻两端电压不变,故应增大滑动变阻器的电压。根据串联分压原理,需要增大滑动变阻器的电阻,即向左移动滑动变阻器的滑片。
【小问4详解】
由图丁可知,电压一定时,电流与电阻的乘积是一定值,故可得结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
19. 如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以20m/s的速度在一段平直公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L。假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中(已知:汽油的密度为,汽油的热值为,),求:
(1)这段运动过程中汽油放出多少热量?
(2)该汽车发动机做的有用功是多少?
(3)该汽车发动机做功的功率为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,消耗汽油的体积为
消耗汽油的质量为
汽油完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
汽车发动机做的有用功为
【小问3详解】
汽车行驶的路程为
汽车行驶的时间为
汽车发动机做功的功率为
20. 某家用电热壶的部分铭牌参数,假设电热壶电阻丝电阻不随温度的变化而改变,水的比热容,水的密度
(1)电热壶电阻丝的电阻多大?
(2)电热壶正常工作时,把1L水从20℃加热到100℃所用时间为6min,则此电热壶正常工作时的加热效率是多少?(计算结果保留小数点后一位)
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)如图中参数所示,电热壶电阻丝的电阻为
(2)电热壶正常工作6min消耗的电能为
1L水的质量为
1L水从20℃加热到100℃所吸收的热量为
此电热壶正常工作时的加热效率是
(3)电阻不随温度的变化而改变,当电压为198V时,电热壶的实际功率为
答:(1)电热壶电阻丝的电阻为;
(2)此电热壶正常工作时的加热效率是;
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率是。
六、综合能力题:本大题共3小题,第21小题7分,第22小题7分,第23小题4分,共18分。
21. 深圳大力推动无人机事业发展,已经将无人机用于运送急救AED装置。苏华同学发现无人机搭配北斗卫星导航,有四个旋翼,每个旋翼搭配独立的电动机驱动,相邻旋翼之间旋转方向相反;无人机空载总质量(含电池,不含AED)为9kg,电池能量密度为,(质量能量密度是指满电时电池能量与电池质量之比)。俊宇同学购买了一个无人机,无人机满电开始测试;飞行分为前往过程和返回过程,前往和返回过程都分为竖直上升过程,水平匀速运动过程,竖直下降过程,且消耗能量相同;无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为,水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J,总用时160s,无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%,无人机竖直下降后电池剩余总容量的50%,测试结束。璐璐同学指出:无人机的信号传输是通过电磁波传递;
(1)粤鹏同学说AED电击时为什么不能碰人,因为人体______;
(2)当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m,重力做功______J;
(3)无人机螺旋桨飞行时向下,无人机向上飞,善于的苏华同学发现通过桨叶旋转空气提供升力,这体现了力的作用是______;
(4)顺顺同学经过观察,指出无人机各电动机之间是______联的;
(5)满电时,无人机的电池质量占空载质量的百分比______(保留一位小数);
(6)为了更快运送急救AED装置,请你帮助璐璐同学对无人机设计提出一条建议?_____________________;如何去更改螺旋桨的旋转方向?__________________________。
【答案】(1)是导体 (2)180
(3)相互的 (4)并
(5)44.4% (6) ①. 减轻无人机的自重 ②. 改变通过电动机的电流方向
【解析】
【小问1详解】
人体具有良好的导电性。AED电击时若碰人,电流会通过人体传导导致触电事故。
【小问2详解】
重力做功
【小问3详解】
螺旋桨向下推空气,空气对螺旋桨产生向上的反作用力使无人机上升,这体现了物体间力的作用是相互的。
【小问4详解】
每个旋翼由独立电动机驱动,各电动机可独立工作、互不影响,在电路中,这种连接方式为并联。
【小问5详解】
单程水平飞行消耗能量
单程飞行消耗总机械能
单程消耗电能
根据题意,无人机往返过程消耗能量相同,且测试结束后剩余50%电量,说明单程消耗了总电能的25%,满电时电池总能
满电时电池质量
满电时电池质量占比
【小问6详解】
要更快运送AED,可减轻无人机自身重量(如采用更轻的材料),或增大电动机功率,增强驱动力;
电动机的旋转方向由电流方向或磁场方向决定。改变电流方向(如对调电源正负极)或改变磁场方向(如对调磁体的南北极),即可改变旋转方向。
22. 变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图甲所示,其中控制电路的电源电压U1=12V,Rs为调控电阻,可通过遥控调节其阻值大小,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,L为磁控开关,当热敏电阻Rt的阻值发生变化时,磁控开关线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于0.02A时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的变频压缩机开始工作。电压U2=220V,R0为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。问:
(1)压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成_________能;当S接通,电流大于或等于0.02A时,L的两个磁性弹片的前端为_________名磁极;
(2)由图可知,热敏电阻Rt的阻值随着温度t的升高而_________;若房间内部的温度为22.5℃,此时热敏电阻Rt的阻值为_________Ω;
(3)用遥控将Rs的阻值调小时,设定温度变________;家用空调最高设定温度通常为 30℃,则调控电阻Rs的阻值不能超过_________Ω;
(4)由于变频作用,某段时间内工作电路的总功率变化如图丙所示,已知保护电阻R0=2Ω,则10min内R0消耗的电能是多少?
【答案】(1) ①. 机械 ②. 异
(2) ①. 变小 ②. 100
(3) ①. 低 ②. 550
(4)14880 J
【解析】
【详解】(1)[1]压缩机工作过程中内部的电动机消耗电能,获得机械能和内能,但主要把电能转化成机械能。
[2]L为磁控开关,当热敏电阻Rt的阻值发生变化时,磁控开关线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于0.02A时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的变频压缩机开始工作。说明L的两个磁性弹片的前端为异名磁极。
(2)[3]热敏电阻Rt的阻值随温度变化的图像如图乙所示,可知热敏电阻Rt的阻值随着温度t的升高而变小。
[4]若房间内部的温度为22.5℃,由图像可知,此时热敏电阻Rt的阻值为100Ω。
(3)[5]当热敏电阻Rt的阻值发生变化时,磁控开关线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于0.02A时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的变频压缩机开始工作。此时控制电路的总电阻
控制电路的总电阻等于热敏电阻Rt与调控电阻Rs的和,用遥控将Rs的阻值调小时,热敏电阻Rt的阻值就将变大,由图乙可知,此时设定温度变低。
[6]由图乙可知,家用空调最高设定温度通常为30℃,此时热敏电阻的最小阻值为50Ω,则调控电阻Rs的阻值不能超过
即家用空调最高设定温度通常为30℃,则调控电阻Rs的阻值不能超过550Ω。
(4)[7]由图丙可知,工作电路在10min内,以1100W工作4min,接下来以440W工作6min。以1100W工作时,由可得工作电流
以440 W时,由可得工作电流
则0~4min内,电流通过R0产生的热量
则4~10min内,电流通过R0产生的热量
故10min内R0消耗的电能
23. 小红家有一支电子体温计,查阅说明书得知,电子体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。小红买来一个热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路。为热敏电阻,实验时,置于温控箱(图中虚线区域)中电源电压保持不变,为定值电阻,为电阻箱(0~9999Ω),单刀双掷开关,开关和闭合前,小红将电阻箱的阻值调到最大。
(1)小红首先调节温控箱的温度,使温度为42.0℃,闭合,将接2,读出电压表的示数为3V。
①为测量此时的阻值,接下来的操作是:将接______(选填“1”或“2”),调节电阻箱的阻值,使电压表示数为______V,读出此时的阻值即为42.0℃时的阻值。
②逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出在不同温度时的阻值,若依据小红所测数据画出的阻值随温度变化的图像如图乙所示,且当的温度降至32.0℃时,闭合,将接2,电压表示数为2.4V。求电阻的阻值为______Ω。
(2)在获得如图乙所示的阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将始终接2,闭合后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将用绝缘布包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝合拢,闭合,当电压表示数稳定后,电压表示数最接近______V。(保留2位小数)
【答案】(1) ①. 1 ②. 3 ③. 400
(2)2.67
【解析】
【小问1详解】
由题可知,当温度为42℃时,闭合 ,将接 2,此时与定值电阻串联,电压表测量两端的电压,读数为。为了测出此时的阻值,我们需要用电阻箱来等效替代。所以保持电源电压和不变。将单刀双掷开关从 2 拨到 1,此时电阻箱接入电路,与串联。然后调节电阻箱的阻值,使得电压表的示数与之前相同,即保持为。当电压表示数再次为时,说明电路中的电流与之前相同,因此的阻值就等于42.0℃时的阻值;
由图乙可知,当温度为42.0℃时, ,当温度为32℃时,
根据题意 温度为 42.0℃, 接 2,电压表示数
此时电路电流
电源电压
温度降至32℃时, 接 2,电压表示数
此时电路电流
电源电压
由于电源电压保持不变,联立两式,
【小问2详解】
正常人的腋窝温度(体温)约为37.0℃。图乙中的阻值随温度变化的图线是一条直线(线性关系)。37℃恰好是32.0℃和42℃的中点,因此,在37℃时, 的阻值也是400Ω和600Ω的中点,即
将始终接 2,闭合, 与串联。电压表测量两端的电压。电路总电阻
电路电流
电压表示数,即两端电压
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2025-2026学年度上学期九年级物理练习三
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列对物理量的估测中,最接近实际的是( )
A. 智能手机的电池电压约为220V B. 电视机的电流约为8A
C. 家庭节能灯中的电流约2A D. 一节新干电池的电压是1.5V
2. 中华诗词博大精深,四字成语更是汉语言宝库中的璀璨明珠。下列四字成语中与扩散现象有关的是( )
A. 风花雪月 B. 柳絮飞舞 C. 花香四溢 D. 春华秋实
3. 调查发现蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是( )
A. 蜜蜂带负电 B. 蜜蜂带正电
C. 被摩擦的空气不带电 D. 被摩擦的空气带负电
4. 下图甲是单缸汽油机工作时其中一个冲程,乙图中四种情景与甲图能量转化相同的选项是( )
A. 在图a中,寒冷的天气,人们通过搓手来“取暖御寒”
B. 在图b中,小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热
C. 在图c中,试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去
D. 在图d中,手下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧
5. 关于如图所示的电磁现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲:移走小磁针,通电导线周围的磁场也消失
B. 图乙:地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极
C. 图丙:探究的是电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D. 图丁:司南,勺柄指南,利用了地磁场对磁勺(天然磁石制成)的作用
6. 如图甲所示是电风扇的调速开关,其本质是一个滑动变阻器,如图乙所示,且黑点所对应的数字越大,通过电动机的电流越大,风扇转速越快。则乙图中接入电路的接线柱为( )
A. A和B B. B和C
C. A和C D. 以上方法都可以
7. 下列利用开关控制插座的电路中,符合安全用电要求的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题:本大题共6小题,每空1分,共21分。
8. 硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力_______(选填“强”或“弱”).某些物质在温度很低时,电阻变为_________,这就是超导现象.如果能制造出常温下的超导体,它可以在下列哪些情境得到应用______(选填序号).
①用作电吹风的电热丝 ②用作白炽灯的灯丝 ③用作输电线缆
9. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。当油箱中的浮标向上运动时,R的电阻值将______,对电流的阻碍作用将______,此时电路中的电流表的读数将______。(选填“增大”或“减小”)
10. 我国一直在研究导弹拦截系统,利用燃料助推拦截弹,燃料的______能最终转化为拦截弹的______能和其与空气摩擦而产生的内能,该过程能量的总量______。
11. 在图所示电路中,闭合开关后电压表的示数为,V的示数为,则电路的电源电压为___________V,灯两端电压为___________V,灯两端电压为___________V。
12. 如图是汽油机的能量流向图,根据图中给出的信息可知,该内燃机的效率为______。在能量的利用过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移具有______。同时能量在转化和转移过程中总量保持______。
13. 如图,小朋友沿塑料滑梯滑下,长发竖起散开,这是______现象,头发散开的原因是______;同时由于摩擦生热,臀部发烫,这是通过______方式改变物体内能。
14. 南宋陆游在《老学庵笔记·卷十》中说道:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”如图甲所示是省油灯,瓷盏比铜盏省油是因为,以相同大小的火焰吸收相同的热量,_____(选填“陶瓷”或“铜”)升高的温度比较小,从而使盏和油的温度不会太高;如图乙所示是陶瓷和铜的温度随时间变化的大致图象,则b线是_____(选填“陶瓷”或“铜”)。在燃烧过程中,油的热值_____(选填“变大”“不变”或“变小”)。
三、作图题:本题7分。
15.
(1)小灯泡和上分别标有“2.5V 0.28A”和“3.0V 0.30A”字样。请用笔画代替导线把下列电路实物图补充完整,使通过两个灯的电流相等。
(2)小高家盖新房需要先设计一下屋内的电路,以便电工师傅布线。爱钻研的小高自告奋勇完成这个任务。如图所示为他设计电路的一部分,请他帮将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
(3)根据通电螺线管周围的磁感线方向,在图中标出通电螺线管的左端的极性和电源左端的极性。
四、实验题:本大题共3小题,第17小题8分,第18小题6分,第19小题6分,共20分。
16. 按要求完成下列填空:
(1)图1甲中电压表的示数是______V,图1乙是小华家的电能表,其读数是______kW·h,将电热水器单独接入电路正常工作3min,电能表的转盘转过150转,则该电热水器的电功率为______W。
(2)图2是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置。实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少,通电一段时间后,容器______(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
(3)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,在如图3甲所示的实验装置中,还需在导线夹a、b间接入的电路元件是______。
(4)某同学用图3乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向;仅将电源正负极对调后连入电路,如图3丙所示,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极,依据图3乙、丙所示的现象可以得出的结论是:__________________________。
17. 如图甲所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行接通电路后,观察到小磁针偏转。
(1)第一个通过类似实验得出电和磁之间有联系的物理学家是___________;(填人名)
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,这表明___________;
(3)图甲中的直导线AB是___________(南北/东西)方向放置在小磁针的上方的;
(4)通电直导线周围的磁感线分布如图乙所示,磁感线是以直导线为中心的一系列的___________,从图中可看出,磁感线是___________(选填“闭合”或“不闭合”)的曲线;图中小磁针涂黑的磁极是___________极。
18. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小华连接了如图甲所示的实物电路。在闭合开关前发现电流表如图乙所示,出现这一问题的原因是______;
(2)调整电路之后闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,记录电流表示数。为了______(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”),接下来的操作是调节滑动变阻器的滑片,多次实验;
(3)在进行“探究电流与电阻关系”的实验时,小华接入5Ω的定值电阻调节滑片后,电流表的示数如图丙所示,则电阻两端的电压为______V。当将10Ω的定值电阻换成20Ω时,闭合开关后电压表的示数会______(选填“变大”、“不变”或“变小”),接下来的操作是将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动;
(4)小华根据实验数据绘制I-R的图象,如图丁所示。由图象可以得到的实验结论是:______。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
19. 如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以20m/s的速度在一段平直公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L。假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中(已知:汽油的密度为,汽油的热值为,),求:
(1)这段运动过程中汽油放出多少热量?
(2)该汽车发动机做的有用功是多少?
(3)该汽车发动机做功的功率为多少?
20. 某家用电热壶的部分铭牌参数,假设电热壶电阻丝电阻不随温度的变化而改变,水的比热容,水的密度
(1)电热壶电阻丝的电阻多大?
(2)电热壶正常工作时,把1L水从20℃加热到100℃所用时间为6min,则此电热壶正常工作时的加热效率是多少?(计算结果保留小数点后一位)
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率是多少?
六、综合能力题:本大题共3小题,第21小题7分,第22小题7分,第23小题4分,共18分。
21. 深圳大力推动无人机事业发展,已经将无人机用于运送急救AED装置。苏华同学发现无人机搭配北斗卫星导航,有四个旋翼,每个旋翼搭配独立的电动机驱动,相邻旋翼之间旋转方向相反;无人机空载总质量(含电池,不含AED)为9kg,电池能量密度为,(质量能量密度是指满电时电池能量与电池质量之比)。俊宇同学购买了一个无人机,无人机满电开始测试;飞行分为前往过程和返回过程,前往和返回过程都分为竖直上升过程,水平匀速运动过程,竖直下降过程,且消耗能量相同;无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为,水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J,总用时160s,无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%,无人机竖直下降后电池剩余总容量的50%,测试结束。璐璐同学指出:无人机的信号传输是通过电磁波传递;
(1)粤鹏同学说AED电击时为什么不能碰人,因为人体______;
(2)当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m,重力做功______J;
(3)无人机螺旋桨飞行时向下,无人机向上飞,善于的苏华同学发现通过桨叶旋转空气提供升力,这体现了力的作用是______;
(4)顺顺同学经过观察,指出无人机各电动机之间是______联的;
(5)满电时,无人机的电池质量占空载质量的百分比______(保留一位小数);
(6)为了更快运送急救AED装置,请你帮助璐璐同学对无人机设计提出一条建议?_____________________;如何去更改螺旋桨的旋转方向?__________________________。
22. 变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图甲所示,其中控制电路的电源电压U1=12V,Rs为调控电阻,可通过遥控调节其阻值大小,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,L为磁控开关,当热敏电阻Rt的阻值发生变化时,磁控开关线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于0.02A时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的变频压缩机开始工作。电压U2=220V,R0为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。问:
(1)压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成_________能;当S接通,电流大于或等于0.02A时,L的两个磁性弹片的前端为_________名磁极;
(2)由图可知,热敏电阻Rt的阻值随着温度t的升高而_________;若房间内部的温度为22.5℃,此时热敏电阻Rt的阻值为_________Ω;
(3)用遥控将Rs的阻值调小时,设定温度变________;家用空调最高设定温度通常为 30℃,则调控电阻Rs的阻值不能超过_________Ω;
(4)由于变频作用,某段时间内工作电路的总功率变化如图丙所示,已知保护电阻R0=2Ω,则10min内R0消耗的电能是多少?
23. 小红家有一支电子体温计,查阅说明书得知,电子体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。小红买来一个热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路。为热敏电阻,实验时,置于温控箱(图中虚线区域)中电源电压保持不变,为定值电阻,为电阻箱(0~9999Ω),单刀双掷开关,开关和闭合前,小红将电阻箱的阻值调到最大。
(1)小红首先调节温控箱的温度,使温度为42.0℃,闭合,将接2,读出电压表的示数为3V。
①为测量此时的阻值,接下来的操作是:将接______(选填“1”或“2”),调节电阻箱的阻值,使电压表示数为______V,读出此时的阻值即为42.0℃时的阻值。
②逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出在不同温度时的阻值,若依据小红所测数据画出的阻值随温度变化的图像如图乙所示,且当的温度降至32.0℃时,闭合,将接2,电压表示数为2.4V。求电阻的阻值为______Ω。
(2)在获得如图乙所示的阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将始终接2,闭合后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将用绝缘布包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝合拢,闭合,当电压表示数稳定后,电压表示数最接近______V。(保留2位小数)
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