人教版物理（2024）九年级全册同步练习
第13，14，15，16，17章综合检测题
一、填空题
1．某同学自主学习《电路初探》一章后，整理部分知识结构图如下，请补全有关内容。 、
2．如图所示，这是跑步爱好者小明网购的香薰运动风扇。该运动风扇正常工作时，把电能主要转化为 能；小明发现，通过按动风扇上的按钮，可以控制两个小风扇单独或同时工作，说明该运动风扇上的两个小风扇之间是 联的。
3．电流是电荷 形成的。如图所示，闪电时，电流的方向是 （选填“由云层到避雷针”或“由避雷针到云层”），避雷针是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
4．春节吃饺子是中华民族传统习俗。包饺子时，捏出漂亮的花边，说明力可以 ；煮一段时间饺子会上浮，上浮时饺子受到水的浮力 （大于/等于/小于）重力；刚出锅的饺子，咬上一口满屋飘香 现象，说明了 。
5．如图甲，小灯泡为“6V 3W”，滑动变阻器为“？Ω 2A”。只闭合开关S1和S3，在电路安全的情况下最大范围调节变阻器的滑片，绘制了电流表示数与变阻器连入阻值关系的图象（图乙）；只闭合开关S2，最大范围调节变阻器的滑片，绘制了电流表与电压表示数关系的图象（图丙）。该电路的电源电压为 V；只闭合开关S1和S3，变阻器连入的最小阻值为 Ω；只闭合开关S2时，最大范围调节变阻器的滑片的过程中，灯泡的最小功率与最大功率之比为 。
6．如下图a所示的电路，电源电压保持不变．闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b所示，根据图象的信息可知： （选填“甲”或“乙”）是电压表V2示数变化的图象，电源电压为 V，电阻R1的阻值为 Ω．
二、单选题
7．教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学生的听课效率。如图甲所示为学校科技小组设计的检查二氧化碳浓度的电路原理图，其中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R是检测二氧化碳浓度的气敏电阻，其阻值随二氧化碳浓度的变化关系如图乙所示，当显示仪达到某一值时，电铃发出报警声（电铃图中未画出），提示需要开窗通风。闭合开关S，下列判断正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装而成的
B．当二氧化碳的浓度减小时，电路中的电流变大
C．若要调高报警浓度，可将R0换成阻值大一点的电阻
D．若电源电压可调，要想调高报警浓度，可将电源电压调小
8．下列物理量中没有使用英国物理学家焦耳做单位的是（ ）
A．能量 B．热量 C．功 D．功率
9．如图所示，2023年5月10日“天舟六号”货运火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（ ）
A．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
C．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
D．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
10．某款环保能源汽车——氢能重卡，采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中，汽车以300kW的恒定输出功率，在水平公路上匀速直线行驶了20 min，汽车发动机的效率为75%。（q柴油=4.0×107J/kg）下列说法正确的是（ ）
A．燃料的热值越大，汽车发动机的效率一定越高
B．汽车牵引力做的功为6×106J
C．这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为4.8×108J
D．若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧柴油16kg
11．小帆在电学学习中遇到困难时，总会想起周老师的教导：“我们的人一定可以完成任务”。如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则（ ）
A．电源电压为20V
B．EF是电压表的示数随电流表A的示数变化的图像
C．滑动变阻器的最大功率为4.5W
D．整个电路的最大功率为14.4W
12．在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合电键S，滑动变阻器滑片P向右移动的过程中（ ）
A．电压表V的示数变大
B．电流表A2的示数变大
C．电流表A1与电流表A2示数的比值变小
D．电压表V与电流表A示数的比值变大
三、多选题
13．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。闭合开关S后，滑片从最左端向右移动到中点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1的示数变大，电流表A2的示数变大
B．电压表V的示数不变，电流表A2的示数不变
C．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小
D．电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变小
14．如图甲所示是小伟设计的电梯超载报警器工作原理示意图，电源电压保持不变，为定值电阻，压敏电阻的阻值随压力大小的变化情况如图乙所示，当电压表的示数超过设定值时会自动报警。闭合开关，当有人进入电梯后，下列说法正确的是（ ）
A．压敏电阻的阻值变大
B．电压表示数变大
C．电压表示数与电路中电流的比值变小
D．电路消耗的总功率变大
四、作图题
15．在如图甲中，闭合开关后，通过灯泡L1的电流为0.3A，通过灯泡L2的电流为0.4A，试根据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来。
五、计算题
16．在图甲所示电路中，灯泡的额定电压为，通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系如图乙所示。
求：当电源电压恒为时
（1）灯泡正常发光时的电阻、电功率：
（2）灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值：
（3）当电压表示数是时，通电，电流通过灯泡产生的热量：
（4）若电源电压未知，当滑动变阻器接入电路的阻值，电路中的电流为，当滑动变阻器接入电路的阻值为，灯泡恰好正常发光，试推导和的关系式。
17．如图甲所示，a、b两端的电压U为6V，R1的阻值为10Ω，通过R2的电流随着它两端电压变化的图象如图乙所示．求：
（1）R2的阻值；
（2）电路消耗的总功率．
六、实验探究题
18．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水．
（1）要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 ．
（2）小明设计的记录数据的表格如表，分析表格可知：他是用 相同比较 的方法来完成探究实验的.
加热时间t/min 0 0.5 1.0 1.5 2 …
温度T/℃ 煤油
水
（3）如图乙是实验得出两种液体的温度随着时间变化的图象，由图象可以看出， 的温度升高的较慢， 的比热容较大．
（4）实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则500 g水温度升高20 ℃吸收的热量是
J；若这些热量由酒精燃烧获得．且效率为70%，则至少要消耗
g酒精．（酒精的热值为3.0×107J/kg）
七、综合题
19．如图甲是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图。
（1）由图甲可以看出，它此时正处在 冲程，其能量转化情况与 (选填“乙”或“丙”)图相同；
（2）如果此汽油机每秒对外做功 20 次，则汽油机每秒内完成 个工作循环，飞轮的转速为 r/min。
20．阅读以下材料，回答相关问题.
超导材料
1911年，荷兰科学家昂内斯（Onnes）用液氦冷却水银时发现，当温度下降到4.2K（ ）时，水银的电阻完全消失.1913年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出：低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，水银在4.2K进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态.后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导时的温度称为临界温度，具有超导电性的材料称为超导材料或超导体.
1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体中被排出，不能通过超导体，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”.
根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料.但这里所说的“高温”只是相对的，其实仍然远低于冰点0℃，对常温来说应是极低的温度.20纪80年代是超导电性探索与研究的黄金年代.1981年合成了有机超导体，1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡（ ）、镧（ ）、铜（ ）、氧（ ）的陶瓷性金属氧化物，其临界温度提高到了 .由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质，因此这个发现的意义非常重大，缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖.后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度100K以上的高温超导材料.
高温超导材料的用途非常广阔，由于其具有零电阻和抗磁性，用途大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用.大电流应用即前述的超导发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等.
请回答下列问题：
（1）许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导时的温度称为 温度.
（2）如图所示，在甲、乙两图中能表示“迈斯纳效应”的是 图.
（3）高温超导材料的超导电性可以应用于 .
21．在“探究电流与电压的关系”的实验中，电源电压为3V，定值电阻为10Ω，滑动变阻器规格为“10Ω 3A”．
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实验电路连接完整（导线不能交叉）；
（2）合上开关，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数将 （填“变小”“变大”或“不变”）；
（3）通过定值电阻电流的变化范围是
（4）实验数据记录如下表，分析实验数据可得：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 ．
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8
电流I/A 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28
22．学校的走廊、消防通道都应安装应急灯，如图甲所示，外接电源断电时，应急灯自动点亮且能正常工作，此时由蓄电池供电，外接电源正常供电时应急灯自动熄灭。应急灯的主要参数见表。
蓄电池规格 6V
灯泡规格 6V 3.6W
灯泡数量 2个
（1）应急灯上两个灯泡的连接方式是 联；
（2）断电后应急灯正常发光，通过其中一个灯泡的电流是 A；
（3）“”是指当工作电流为3000mA，电池能持续供电1小时，则该电池存储的最大电能是 J，国家规定：消防应急照明产品的应急照明时间不得少于90分钟，请通过计算说明该应急灯 （选填“符合”或“不符合”）国家标准；
（4）某物理兴趣小组利用单刀双掷开关设计了如图乙所示的应急灯，当开关S与a点接触，应急灯熄灭，家庭电路给蓄电池充电；当S与b点接触，停止对蓄电池充电，蓄电池给应急灯供电。请你根据设计意图，用笔画线代替导线完成电路设计 。
答案解析部分
1．【答案】电源；电压的特点
【知识点】电路的构成及电路图；串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律
2．【答案】机械；并
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；直流电动机的构造原理与工作过程
3．【答案】定向移动；由云层到避雷针；导体
【知识点】导体与绝缘体；电流的方向
4．【答案】改变物体的形状；大于；扩散；分子在永不停息地做无规则运动
【知识点】物体的浮沉条件及其应用；分子热运动；分子动理论基本观点
5．【答案】6；3；1：15
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
6．【答案】乙；6；20
【知识点】欧姆定律及其应用
7．【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用；欧姆定律及其应用
8．【答案】D
【知识点】功率的概念；温度、热量与内能的关系；功
9．【答案】B
【知识点】液化及液化放热；热传递改变物体内能；能量的转化或转移；分子热运动
10．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；燃料的热值；热机的效率
11．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
12．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
13．【答案】B,C
【知识点】电路的动态分析
14．【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
15．【答案】解：如图所示：
【知识点】实物的电路连接
16．【答案】（1）灯泡的额定电压为，由图象可知灯光正常发光时的电流为，
由可得，灯泡正常发光时的电阻：；
灯泡正常发光时的电功率：
（2）由图甲知，灯泡与变阻器串联，
由串联电路特点和欧姆定律可得，灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值：
（3）由串联电路电压特点可得，当电压表示数是时灯泡两端电压：
，
由图象知此时通过灯泡的电流：，
所以通电，电流通过灯泡产生的热量：
（4）若电源电压未知，当滑动变阻器接入电路的阻值，电路中的电流为，
由图象知，灯泡此时的电压，
由串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压：
，
当滑动变阻器接入电路的阻值为时，灯泡恰好正常发光，电路中电流为，
电源电压：，
电源电压不变，所以：
，
由此可得：
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
17．【答案】（1）解：由图象可知，当R2两端电压为2V时，通过它的电流为0.4A，
由I= 可得R2的阻值：
R2= = =5Ω；
（2）解：由图甲可知，两电阻并联，
由欧姆定律可得，通过两电阻的电流分别为：
I1= = =0.6A，I2'= = =1.2A，
则总电流：I=I1+I2'=0.6A+1.2A=1.8A，
所以总功率：P=UI=6V×1.8A=10.8W．
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
18．【答案】（1）温度计、秒表
（2）时间；温度差
（3）水；水
（4）；2
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
19．【答案】（1）做功；乙
（2）20；2400
【知识点】做功改变物体内能；热机的四个冲程
20．【答案】（1）临界
（2）乙
（3）输电导线
【知识点】超导体特点及作用
21．【答案】（1）电源电压为3V，电压表应选0～3V量程，把灯泡、电流表、开关串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，实物电路图如图所示．
（2）变大
（3）0.15A～0.3A
（4）成正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
22．【答案】（1）并
（2）0.6
（3）；符合
（4）
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电流规律；电功率与电能、时间的关系
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