九年级物理第十六章第3节电阻 同步练习（含答案解析）

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九年级物理 第十六章 第3节 电阻 同步练习
一、单选题
1．关于材料和技术的应用，下列说法中不正确的是（　　）
A．岩棉保温板利用了岩棉导热性好的特点
B．制作集成电路芯片所使用的晶圆属于半导体材料
C．用密度小、强度高的铝合金材料制作飞机蒙皮
D．汽车轮胎利用了橡胶材料弹性好的特点
2．2023年5月9日，全自动无人驾驶云巴（如图）在湖南湘江新区正式开通。下列有关云巴的说法正确的是（　　）

A．刷脸支付使用的镜头相当于一个凹透镜
B．利用胶轮在轨道上行驶来降噪属于在人耳处控制噪声
C．给蓄电池充电时，蓄电池是电源
D．智能芯片采用了半导体材料
3．为避免引发安全事故，运输汽油的油罐车尾部需挂一条拖在地上的链子，下列最适合用来制作这种链子的材料是（　　）
A．橡胶 B．塑料 C．硅 D．铁
4．下列有关材料的说法错误的是（　　）
A．家庭电路中保险丝的导电性比导线好
B．LED灯中的发光二极管是用半导体材料做成的
C．撑杆跳高时使用的撑杆具有强度高、弹性好的特点
D．密度非常小、隔热性非常好的气凝胶可以用来做航天服
5．如图甲是钓鱼爱好者钓鱼时的情景，他们有的时候也会在夜间钓鱼，图乙是夜钓时常用的发光浮漂。下列相关说法正确的是（　　）

A．钓鱼竿相当于一个省力杠杆
B．发光浮漂中安装有发光二极管，它是由超导材料制成的
C．鱼被鱼线拉上来时鱼竿会弯曲，说明力能使物体发生形变
D．为了减轻鱼竿的重量，制作鱼竿的材料要选密度较大的
6．对于如图所示的课本上的四个实验，对应的说法正确的是（ ）
A．与蜡烛完全相同的蜡烛跟玻璃板前面蜡烛的像完全重合，说明像与物大小相等
B． 探头的位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，探究液体压强与液体密度的关系
C．测小灯泡电阻实验中，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，一定是小灯泡断路了
D． 将长度和粗细都不同的两根锰铜丝分别接入相同电路中，探究电阻大小与导体长度的关系
7．物理兴趣小组同学在激烈讨论自己对一些物理量的理解，其中不正确的是（　　）
A．琳琳说：有电流一定有电压，有电压一定有电流
B．一诺说：1吨煤的热值与1克煤的热值一样大
C．静怡说：大多数导体电阻受温度影响，当电阻两端电压为0时，它仍有电阻
D．浩然说：车内乘客系安全带是为了减少惯性带来的危害
8．如图所示，关于我国在科技、军事和生活中的发明创造，下列说法正确的是（　　）
A． 火箭发射在加速升空过程中，火箭受力平衡
B． “天问一号”深空机动变轨过程中相对地球表面是运动的
C． 同向并排行驶的护卫舰和航母保持较大的距离，这是因为流体流速快的地方压强大
D． 机器人处理器里的芯片是超导体制成的
二、填空题
9．如图是中国科技馆内的超导磁悬浮列车模型和一个环形轨道。模型列车行驶过程中，车内超导体通过液氮降温，从正常态转为超导态，从而减小了导体的 。列车行进时不接触轨道，处于悬浮状态，减小列车行驶时的 。

10．室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不会断裂，表明纳米铜具有较好的 性，我国华为研制的芯片所用材料是 （选填“导体”、“半导体”、“绝缘体”或“超导体”）。
11．刘老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有：玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。如图所示，当闭合开关S时，小灯泡L正常发光，然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热，可观察到小灯泡L的亮度明显变暗，此时旧灯丝两端电压 （选填：“变大”“变小”或“不变”），这个实验说明了导体的电阻跟 有关。

12．材料的导电性是物理学研究的一个重要方面，给半导体“掺杂”可以改变半导体的电学性能，常用的方法是将纯净的半导体材料（如单晶硅片）置于高温的杂质气体中，杂质就会逐渐扩散到半导体材料内部。“掺杂”要在高温条件下完成的原理是 。
13．按要求填空：

（1）如图甲所示，乒乓球的直径为 cm；
（2）如图乙所示，从倒置的漏斗口用力向下吹气，乒乓球不会掉下来，说明流速大的地方压强 ；
（3）如图丙所示，①②是横截面积相同、①③是长度相同的镍铬合金丝。若要探究导体电阻的大小与导体长度的关系，应将 两根合金丝分别接入M、N之间，并通过观察 （选填“电流表示数”或“灯泡亮度”）更能准确反映电阻的大小。
三、简答题
14．如图是一款太阳能公共座椅，可以通过太阳能电池板将太阳能转换成电能给蓄电池充电，USB快充口全天提供电能给手机等电子产品充电，顶部安装了摄像头维护治安，也可以一键报警，晚上通过时间控制器控制LED灯照明。
（1）给手机充电时能量是怎样转化的？
（2）摄像头的成像原理与显微镜的物镜成像原理相同吗？
（3）为什么LED灯的极性接反了将不发光？
15．超导体具有零电阻和抗磁性两个重要特性，抗磁性让超导体材料只需消耗极少的电能就能产生强大的磁场，抗磁性还会产生超导磁浮现象，若我们研制出常温下的超导材料，你最想应用在哪些方面？（写出两条即可）
四、作图题
16．在图所示电路的 里填上适当的电表符号，使之成为正确的电路图。
17．如图所示，试在两个“〇”内选填“电压表”和“电流表”的符号，使开关S闭合时两电阻组成并联电路。
五、实验题
18．沙尘暴的威力远超单纯的风产生的力量，严重时巨大的沙尘暴产生的力量可能会吹翻列车。小明为探究沙尘暴的风力，设计了如图所示的电路图，其中AB是一段水平放置的光滑均匀电阻丝，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在B点接触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。请你和小明一起完成实验探究。

（1）根据生活经验和文中信息，提出影响沙尘暴产生风力大小的两个因素：
① ；
② ；
（2）小明这样设计是想用 反映沙尘暴产生的风力的大小。请依据所学知识分析并说明二者之间的关系；
（3）当无风时电压表示数为 （选填“0V”或“电源电压”）。
19．科技小组对导线进行了如下研究：
（1）科技小组了解到有些不良商家贩卖不符合国家标准的“拉丝”电线，如图所示，电线前端A是标准的线径，从B开始变细，请你分析“拉丝”电线存在的安全隐患：
（2）科技小组用镍铬合金丝制作简易滑动变阻器。
【项目任务】制作最大阻值为的简易滑动变阻器
【子任务一】通过设计实验，取一段阻值为电阻丝L
【已有器材】一大捆涂有绝缘层的镍铬合金丝，稳压电源一个（电压未知）、的定值电阻一个、电压表一个（没有电流表）、开关两个、导线若干、刻度尺一把。
【设计方案】截取一小段镍铬合金丝，用刻度尺测出其长度为，通过测量其电阻来计算电阻丝的总长度，请你在表格中完善方案的设计。
选择合适的器材画出实验电路图
写出实验步骤（测得的物理量用符号表示）
写出电阻丝的长度L的表达式（用测得的物理量符号表示）
【项目制作】

六、计算题
20．如图甲所示，电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω，2A”的字样，小灯泡的额定电压为6V，图乙是通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，当滑动变阻器的画片P在b端时，电压表的示数为2V，求：
（1）此时小灯泡的电阻和电源电压．
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值．
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参考答案：
1．A
【详解】A．岩棉保温板利用了岩棉隔热性好的特点，故A错误，符合题意；
B．导电性能介于导体和绝缘体之间的是半导体，制作集成电路芯片所使用的晶圆是由半导体材料制成的，故B正确，不符合题意；
C．飞机采用的材料应该具有的性能是密度小、强度大，可以制成飞机蒙皮，故C正确，不符合题意；
D．用橡胶做汽车轮胎，主要是因为橡胶常温下有高的弹性，减小汽车的振动与颠簸，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】A．刷脸支付使用的镜头相当于一个凸透镜，利用了凸透镜成倒立、缩小实像的原理, 故A错误；
B．利用胶轮在轨道上行驶来降噪属于在声源处减弱噪声，故B错误；
C．给蓄电池充电时，蓄电池将电能转化为化学能储存在蓄电池里，蓄电池是用电器，故C错误；
D．半导体是制造电子元件的重要材料，智能芯片采用了半导体材料，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放，因此它的材料必须是导电能力强的物体，而橡胶、塑料是绝缘体，硅是半导体，铁是导体。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．A
【详解】A．家庭电路中保险丝的导电性会稍差一点，电阻比导线会大一些，这样才容易发热，当电路发生短路或过载时，保险丝温度上升较快，就能够及时熔断以保障电路安全，故A错误，A符合题意；
B．发光二极管是用只能单方向导通的材料生产的，这些材料是半导体材料，故B正确，B不符合题意；
C．撑杆跳高时，人要借助撑杆的弹力跃的更高，撑杆要产生形变还不能断，所以使用的撑杆需要具有强度高、弹性好的特点，故C正确，C不符合题意；
D．密度非常小，同样的体积时质量比较小，人会感觉很轻；隔热性非常好，有很优良的保暖作用，所以，气凝胶可以用来做航天服，故D正确，D不符合题意。
故选A。
5．C
【详解】A．钓鱼竿的动力臂比阻力臂短，相当于一个费力杠杆，可以省距离，故A错误；
B．发光浮漂中安装有发光二极管，它是由半导体材料制成的，故B错误；
C．鱼被鱼线拉上来时鱼竿会弯曲，鱼竿受力后发生形变，说明力能使物体发生形变，故C正确；
D．根据m=ρV，材料的密度越小，在体积一定时，质量越小，重力越小，为了减轻鱼竿的重量，制作鱼竿的材料要选密度较小的，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】A．蜡烛A和B完全一样，当玻璃板后面的蜡烛B和玻璃板前面的蜡烛A的像完全重合时，说明物像大小相等，故A正确；
B．探头的位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，此时探头的深度增大，即没有控制探头所处的深度相同，液体的密度改变，无法探究液体压强与液体密度的关系，故B错误；
C．测小灯泡电阻实验中，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路出现了断路现象，故障可能是小灯泡断路，还可能是电流表断路或者滑动变阻器断路，故C错误；
D．探究电阻大小与导体长度关系时，需要控制导体的材料、横截面积相同，将长度和粗细都不同的两根锰铜丝分别接入相同电路中，由于没有控制导体的横截面积相同，所以无法探究电阻大小与导体长度的关系，故D错误。
故选A。
7．A
【详解】A．有电流一定有电压，有电压不一定有电流，如一节干电池两端有电压，但未形成闭合电路，无电流，故A错误，符合题意；
B．热值是燃料的一种特性，与质量无关，与燃料的种类有关，1吨煤的热值与1克煤的热值一样大，同一种燃料，其热值相同，故B正确，不符合题意；
C．大多数导体电阻受温度影响，电阻是导体的一种性质，与电压无关，当电阻两端电压为0时，它仍有电阻，故C正确，不符合题意；
D．汽车突然刹车时，人由于惯性会向前倾倒，车内乘客系安全带，在安全带拉力的作用下可以减少惯性带来的危害，故D正确，不符合题意。
故选A。
8．B
【详解】A．火箭发射在加速升空过程中，速度不断增大，火箭受力不平衡，故A错误；
B．“天问一号”深空机动变轨过程中相对地球表面位置在改变，它是运动的，故B正确；
C．同向并排行驶的护卫舰和航母保持较大的距离，这是因为流体流速快的地方压强小，故C错误；
D．机器人处理器里的芯片是半导体制成的，故D错误。
故选B。
9． 电阻 摩擦力
【详解】[1]超导体超导态时电阻为零，所以从正常态转为超导态，减小了导体的电阻。
[2]悬浮状态时，列车不接触轨道，接触面分离，可以减小摩擦力。
10． 延展 半导体
【详解】[1][2]延展性是金属的一种性质，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不会断裂，表明纳米铜具有较好的延展性；芯片的设计利用了纳米工艺，“芯片”所用材料是半导体。
11． 变大 温度
【详解】[1][2]用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，两端电压变小，此时旧灯丝两端电压变大，钨丝的电阻增大，这个现象说明：导体的电阻除了跟自身因素有关以外，还跟温度有关。
12．温度越高，扩散越快
【详解】根据题意和半导体的知识可知，“掺杂”要在高温条件下完成的原理是：温度越高，扩散越快。
13． 4.00 小 ①② 电流表示数
【详解】（1）[1]由图甲可知，刻度尺的最小分度值为1mm，被测物体的起始刻度是5.00cm，末端刻度是9.00cm，因此乒乓球的直径为
9.00m-5.00cm=4.00cm
（2）[2]从倒置的漏斗口向下用力吹气时，乒乓球上部空气流速大、压强小，乒乓球下部空气流速小、压强大，乒乓球不会掉下来。
（3）[3][4]要探究导体电阻大小与长度的关系，需要控制导体材料、横截面积相同，改变导体的长度，材料①②符合题意；实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小，灯泡的亮度虽然可以反映电阻大小关系，但在电阻大小差别不大时，无法比较。
14．（1）电能转化学能；（2） 不相同；（3）LED具有单向导电性
【详解】（1）给手机充电时，消耗电能转化为化学能储存在手电池中。
（2）显微镜物镜成倒立、放大的实像，与投影仪成像原理相同；摄像头的镜头相当于一个凸透镜，拍摄时，物距远大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，与显微镜的物镜成像原理不相同。
（3）LED灯是由半导体材料制成，具有单向导电性，所以，极性接反了将不发光。
15．见解析
【详解】①用超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率。
②利用超导体材料制作电动机线圈，可减少电能损失，提高电能利用率。
16．
【详解】电路要正常，与R1串联的是电流表，另一个只能是电压表，否则会出现短路，如图所示：
17．
【详解】要使电阻R1、R2并联，由图可知电流从电源正极流出，分别流经R1、R2，汇合后经开关回到负极，所以上方电表应是电压表；如果下面的电表是电压表，则电阻R2无法形成回路，所以是电流表，与R2串联，如图所示；
18． 风速 含沙量 电压表示数 见解析 0V
【详解】（1）①[1]根据生活经验和题干中的信息可知，影响沙尘暴产生风力大小可能与风速有关。
②[2]根据生活经验和题干中的信息可知，影响沙尘暴产生风力大小可能与含沙量有关。
（2）[3][4]电路中电流，和都不变，所以I不变。电压表测量的是金属丝与B点之间电阻的电压，当风力变大时，金属丝偏离竖直方向的角度变大，金属丝与B点间电阻长度变大，阻值变大，电流不变，U会变大。所以U越大说明风力越大；即用电压表的示数来反映沙尘暴产生的风力的大小。
（3）[5]根据电路图可知，当风速为零时，电压表所测的金属丝的长度为零，则电阻为零，可知电压表的示数也为0V。
19． 见解析 见解析
【详解】（1）[1]由题知“拉丝”电线的横截面积小于标称的横截面积，导线的横截面积小，电阻大，根据焦耳定律可知，在电流和时间一定时，它产生的热量就比较多，电缆的温度就会升高较多，容易引发火灾。
（2）电路图如下，定值电阻电阻R与一小段镍铬合金丝串联，当只有闭合时，电压表测R的电压，当和都闭合时，电压表测电源电压。
[2][3]实验步骤：
①按电路图连接电路，当只有S1闭合时，读出电压表的示数U，当S1和S2都闭合时，电压表读出电源电压；
②根据串联分压原理，镍铬合金丝的电压
则
解得
③电阻丝的长度L的表达式为
④将长度为L的电阻丝缠绕在铅笔上，滑片用尖嘴夹子代替，把尖嘴夹子与镍铬合金丝接触部分的绝缘层用小刀刮掉。
20．（1）4 ， 12V．（2）6 ．
【详解】 (1)由图乙所示I U图象可知，2V电压对应的电流是0.5A，此时灯泡电阻R＝＝4Ω，电源电压U＝ULIR滑＝2V0.5A×20Ω＝12V；(2)由图乙所示I U图象，可知灯泡额定电压6V所对应的电流是1A，此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U UL＝12V 6V＝6V，此时滑动变阻器接入电路的阻值是R′滑＝＝6Ω.
点睛：（1）由图乙找出电压为2V时的电路电流，然后由欧姆定律求出此时灯泡电阻；由图甲所示电路可知，滑片在b端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，根据串联电路特点及欧姆定律可以求出电源电压．（2）在额定电压下，灯泡正常发光，由图乙所示I-U图象，找出灯泡额定电压所对应的电流，由串联电路特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，然后由欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值．
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