【北师大版物理（2024）九年级全册同步练习】六探究---不同物质的导电性能（含答案）

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【北师大版物理（2024）九年级全册同步练习】六探究---不同物质的导电性能
一、填空题
1．某导体两端电压为6伏，10秒钟通过导体横截面的电荷量为3库，则通过该导体的电流为　 　安，这段时间内电流做功的功率为　 　瓦；减小该导体两端的电压，在通电时间不变的情况下，该导体的电阻大小　 　，通过导体横截面的电荷量　 　（以上两空均选填“变小”“不变”或“变大”）。
2．如图所示，验电器的金属箔片张开是因为　 　种电荷互相排斥，用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合，这说明人体是　 　（选填“导体”或“绝缘体”）。
3．如图为正在发光的二极管，它由　 　选填“超导体”或“半导体”材料制成，具有　 　选填“单向”或“双向”导电性；图中发光二极管负极靠近电源的　 　 极。
4．橡胶、玻璃、石墨中属于导体的是　 　；发光二极管是一种电子元件，简称LED。通过观察LED是否发光，不但可以判断电流的有无，还能够判断电流的　 　。
5．研究物理问题时，我们常用简单的、易于研究的模型来代替复杂的物理原型，这种方法称为模型等效替代法。如图甲，虚线框内的电阻若用一个电阻R来替代，即可把原电路转换为两个电阻并联的电路（如图乙所示），从而使问题的解决得以简化。图丙中电源电压U＝6V不变，R1＝6Ω，其余电阻值未知，测得AB间总电阻为3Ω，电流表示数为 　 　A；现将R1换成3Ω的电阻，则AB间总电阻变为 　 　Ω。
6．如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“48Ω1A”字样，电压表使用的量程为0 15V，电流表使用的量程为0 0.6A，R0为一定值电阻，当只闭合开关S、S1时，灯泡L恰好正常发光，不考虑温度对灯丝电阻的影响。定值电阻R0=　 　Ω；保持S闭合，断开S1，再闭合S2，在保证电路各元件安全的情况下，小灯泡的最大功率与最小功率的比值为　 　
二、计算题
7．单位换算：
（1）0.5A＝　 　mA：
（2）180V＝　 　kV：
（3）15kΩ＝　 　Ω。
8．如图所示的电路，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1标有“50Ω 2A ”字样
（1）将滑片P移到最右端，闭合S1，断开S2，求电流表的示数I1；
（2）保持滑片P在最右端，闭合S1、S2，电流表示数I=5I1，求R2的阻值；
9．如图所示电路中，R1=3kΩ，R2=2kΩ，R3=1.5kΩ，R4=1kΩ，R5=2kΩ，b处接地，干路电流I=9mA。
（1）当S断开，d处电势为多少？
（2）当S闭合，通过R1的电流I1=4mA，干路电流不变，则c点的电势为多少？通过R5的电流为多少？
三、单选题
10．下列四组物体中，都属于绝缘体的一组是（　　）
A．碳棒、人体、大地 B．水银、铜丝、铁块
C．陶瓷、干木、塑料 D．大地、食盐水、橡胶
11．悉尼科技大学的研究小组研发了一种独特的复合材料——石墨纸，如图所示，其成分以石墨为主，薄如纸张，比钢要坚硬10倍且轻巧，还可以回收再利用，未来应用非常广泛．下列说法错误的是 (　　)
A．与同体积的钢相比，石墨纸的质量较小
B．与钢相比，石墨纸的硬度较大
C．石墨纸是一种环保材料
D．石墨纸是绝缘体，不易导电
12．青年科学家曹原和他的研究团队发现：当两片石墨烯以略有偏移的“魔角”彼此堆叠时，能使电流无阻碍地通过，此时电阻变为零的石墨烯属于（　　）
A．绝缘体 B．超导体 C．导体 D．半导体
13．关于材料、能源的说法正确的是（　　）
A．微信二维码扫描支付中运用的光敏二极管是导体材料
B．洗衣机内筒表面的纳米材料可以抑制细菌生长
C．氢弹的爆炸是核裂变发生链式反应的结果
D．我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”是可再生能源
14．如图是小明自制的能量转化学具，当接通电路后甲风扇转动，其产生的风带动乙风扇转动，与乙风扇连接的发光。下列说法正确的是（　　）
A．甲风扇转动的原理是电磁感应
B．乙风扇转动的原理与电动机相同
C．乙风扇相当于电路中的电源
D．灯是由超导体材料制成的
15．如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为激光源，R1为光敏电阻(有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大)， R2为定值保护电阻，a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响)。水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为400Ω。则(　　)
A．有光照射时光敏电阻R1的阻值为800 Ω
B．有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1：2
C．有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1：2
D．每l h通过S与R1之间的产品个数为6 000个
四、作图题
16．如图所示，虚线框内有两个阻值相同的定值电阻和一个开关S1 当开关S1闭合时，电流表的示数增加0。2A，电路的总功率增加1。6W。请画出两种可能的连接电路图，并分别计算电源电压和定值电阻的阻值。
五、实验探究题
17．在测量小灯泡电阻的实验中，灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请根据图甲的实验电路图，在图乙中用笔画线代替导线完成实物电路的连接　 　；
（2）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片调节到　 　端；
（3）闭合开关后，电流表没有示数，电压表有明显的示数，则电路故障可能是　 　；
（4）排除故障后，闭合开关时，电压表示数为1.5V，电流表示数如图丙所示，读数为　 　A，为测量灯L正常发光时的电阻，应将滑片向　 　移动。实验数据如下表所示，则L正常发光时的电阻为　 　Ω（保留一位小数）；
实验次数 1 2 3
电压（V） 1.5 2.5 3
电流（A） 　 0.3 0.32
（5）为了方便测量出未知电阻的阻值，小明设计了一个“电阻测量盒”：将一个电源（电压不变，但未知）、一个已知阻值为的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来，装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，如图丁所示。电阻测量盒未使用时，盒内开关断开，电流表无示数；使用时，将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连，仅读取开关闭合时电流表的示数、开关断开时电流表的示数，可计算出的阻值。请你在图戊的虚线框内画出符合上述设计要求的电路图　 　。
六、综合题
18．计算机早已融入我们的生活，它包含许多物理知识．
（1）彩色液晶显示屏上的丰富色彩是由　 　三种色光混合而成的；
（2）主机集成电路的部分元件利用了　 　（选填“半导体”或“超导体”）材料；
（3）电路元件极易“落”满灰尘，是因为带电体具有　 　的性质．
19．如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车．
（1）平衡车夜晚行驶时，车身有LED灯提示，LED灯采用　 　（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）制造．
（2）平衡车采用锂电池组，行驶时电动机把　 　能转化为平衡车的机械能，实现了碳的零排放；
（3）平衡车在行驶过程中，以车为参照物，车上的人是　 　的；
（4）平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹，是为了　 　（选填“增大”或“减小”）车轮与地面的摩擦力，防止平衡车打滑．
（5）平衡车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程中所有的能量总和　 　（选填“增大” “减小”或“不变”）．散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动车子，这是因为能量的转移和转化具有　 　性．
20．如图甲所示，为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该电火锅部分参数如下表所示。该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制，其部分简化电路图如图乙所示。开关S1控制对汤锅进行加热的电路，R1、R2均为电热丝，R2与温控开关并联：S左、S右可控制左、右两侧的烧烤盘的电路。请回答下列问题：
额定电压 烧烤盘的电阻 汤锅的额定功率
左盘 右盘 加热 保温
220V 60.5Ω 121Ω 1100W 　
（1）汤锅加热状态正常工作时，R1的电阻是多少
（2）R2的电阻为56Ω，该汤锅保温档时的额定保温功率是多少
（3）在一次野外烧烤中，通过很长的导线把该电火锅连入电压为220V的农户家中，但是发现烤肉速度比较慢。因为距离远，导线有电阻，导致电路的功率变小。当只让烧烤盘的右盘工作时，测出整个电路消耗的功率为330W，此时右盘两端的实际电压是多少
答案解析部分
1．【答案】0.3；1.8；不变；变小
【知识点】电流和电流的单位换算；电阻；欧姆定律及其应用；电功率的计算
2．【答案】同；导体
【知识点】验电器的原理及使用；导体与绝缘体
3．【答案】半导体；单向；负
【知识点】半导体特点及作用
4．【答案】石墨；方向
【知识点】导体与绝缘体；半导体特点及作用
5．【答案】2；2
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电阻；电阻的并联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
6．【答案】24；25：9/2.78
【知识点】电阻；电路的动态分析；电功率与电压、电流的关系
7．【答案】500；0.18；1.5×104
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；电阻
8．【答案】（1）解：闭合S1，断开S2，将滑片P移到最右端，电路为R1最大阻值的简单电路，电流表测电路中的电流，电流表的示数：I=U/R=6V/50Ω=0.12A；
答： 电流表的示数I1为0.12A；
（2）解：闭合S1、S2，保持滑片P在最右端，R2与R1的最大阻值并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且I=5I1=5×0.12A=0.6A，所以，过R2的电流：I2=I-I1=0.6A-0.12A=0.48A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R2=UI2=6V0.48A=12.5Ω；
答： 闭合S1、S2，电流表示数I=5I1，R2的阻值为12.5Ω；
【知识点】电流的大小；电阻
9．【答案】（1）解：当S断开时，由题图可知R1和R4串联，串联电阻为4kΩ；R2和R5串联，串联电阻为4kΩ；然后上述两个串联电路并联，总电阻
R=kΩ= 2kΩ
根据欧姆定律可得a、d两点间的电势差
Uad=IR=9×10-3×2× 103V= 18V
因为R2和R5串联且阻值相等，R5两端电势差
Ubd==9V
b处接地，故b处的电势为0，所以有
Ubd=φb-φa= 9V
可得φa=-9V，即d处电势为-9V。
（2）解：由题意可知当S闭合时，通过R的电流I1=4mA，则R两端的电势差
Uac=I1R1=4×10-3×3×103V= 12V
流过R2的电流
I2=I-I1=9mA- 4mA=5mA=5×10-3A
R2两端的电势差
Uab=I2R2=5×10-3×2×103V= 10V
设a点的电势为φa，则有
Uac=φa-φc=12V，Uab=φa-φb=10V
又因为b处的电势为0，故可得φc=-2V，即c点的电势为-2V。
I3=A≈1.33×10-3A
所以流过R5的电流
I5=I2-I3=5×10-3A-1.33×10-3A=3.67×10-3A
【知识点】电阻
10．【答案】C
【知识点】导体与绝缘体
11．【答案】D
【知识点】导体与绝缘体
12．【答案】B
【知识点】导体与绝缘体；半导体特点及作用；超导体特点及作用
13．【答案】B
【知识点】核能；半导体特点及作用；纳米材料及其应用
14．【答案】C
【知识点】电路的构成及电路图；半导体特点及作用；直流电动机的构造原理与工作过程；发电机的构造和原理
15．【答案】D
【知识点】电阻；欧姆定律及其应用
16．【答案】20Ω或者40Ω
【知识点】电阻
17．【答案】（1）
（2）B
（3）灯泡断路
（4）0.24；左；8.3
（5）或
【知识点】电阻；影响电阻大小的因素
18．【答案】（1）红、绿、蓝
（2）半导体
（3）吸引轻小物体
【知识点】色光的三（基）原色和颜料的三原色；两种电荷；半导体特点及作用
19．【答案】（1）半导体
（2）电
（3）静止
（4）增大
（5）不变；方向
【知识点】增大或减小摩擦的方法；参照物及其选择；电源及其能量转化；半导体特点及作用
20．【答案】（1）由公式可知，当S1闭合，温控开关也闭合时，只有电热丝R1工作，电路中电阻最小，电功率最大，此时处于加热状态，则R1的电阻为
（2）由公式可知，当S1闭合，温控开关断开时，R1和R2串联，此时电路中的电阻最大，电功率最小，为保温状态，则该汤锅保温档时的额定保温功率为
（3）根据可得，烧烤盘右盘的实际功率为
总功率为
通过以上二式联立可得
带入已知数据后可得
解得电路中的电流为：或
当时，
不符合实际，故舍去；
则烧烤盘右盘的实际功率为
则烧烤盘右盘的实际电压为
【知识点】电阻；电功率与电压、电流的关系；实际功率
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