《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

22. (5 分)控制变量法(2024·江苏南京秦淮区期末)在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在 M、N 两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示。


(1)实验中应通过观察_________来比较电阻的大小。
(2)为探究导体的电阻与导体长度的关系,选用编号为 B、C 的两根电阻丝进行实验,则电阻丝 C 的规格应选择_________m,_________$mm^2。$
(3)选用编号为 A、D 的两根电阻丝进行实验,可探究导体电阻大小与_________的关系。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,能探究电阻的哪些影响因素？_________。
A. 长度
B. 材料
C. 横截面积
（1）电流表示数
（2）0.51.0
（3）材料
（4）A、C

答案：
(1)电流表示数
(2)0.5 1.0
(3)材料
(4)A、C [解析]
(1)实验中应通过观察电流表示数来比较电阻的大小,电流表的示数越大,导体电阻越小,这种实验方法叫转换法.
(2)探究导体的电阻与导体长度的关系,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,选择B、C进行实验,则电阻丝C的长度为0.5m,横截面积为1.0mm².
(3)选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,长度和横截面积相同,材料不同,可探究导体电阻大小与材料的关系.
(4)如果手边只有一根电阻丝,电阻丝的材料和横截面积不变,可以改变连入电路电阻丝的长度来探究导体的电阻与导体长度的关系;还可以把电阻丝对折,改变电阻丝的横截面积,来探究导体的电阻与导体横截面积的关系;由于不能改变导体的材料,所以不能探究导体的电阻与导体材料的关系.故选A、C.

23. 中考新考法 热阻科普阅读阅读短文,回答问题。
热阻
物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递,且热量在物体中的传导过程和电流相似。传导是热传递的一种方式,同时物体对热量的传导有阻碍作用,称为“热阻”,用 R 表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度 L 成正比、与横截面积 S 成反比,还与物体的材料有关,关系式为 $R = \frac{L}{S\lambda}$,式中 $\lambda$ 称为材料的导热系数,不同材料的导热系数一般不同。
房屋的墙壁为了保温,往往使用导热系数较小的不良导体材料。如果墙壁一侧是高温环境,温度始终为 $t_1$；另一侧是低温环境,温度始终为 $t_2$,墙壁温度变化随着厚度改变而均匀递增(或递减),墙壁中形成稳定的热量流动,则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量 Q 与墙壁两侧的温度差成正比,与墙壁的热阻成反比,即 $Q = k\frac{\Delta t}{R}$。
(1)热量传导过程和电流相似,温度差相当于电路中的电压,热阻相当于电路中的电阻。(均填“电压”“电流”或“电阻”)
(2)在其他因素不变的情况下,导热系数越小,热阻越大。铁锅等传热良好的炊具一般用热阻较小(均填“大”或“小”)的材料制成。
(3)如图甲所示,热量在墙壁中传导,$t_1$、$t_2$ 分别为 40℃、20℃,则墙壁正中间(虚线处)的温度为30℃。
(4)如图乙所示,长方体实心铝块的长、宽、高分别为 2L、L、3L,当热量从上向下流动时,铝块的热阻为 $R_1$,热量从左向右流动时,铝块的热阻为 $R_2$,则 $R_1$＞(填“＞”“＜”或“＝”)$R_2$。
(5)如图丙所示,热量在墙壁中传导,高温环境温度为 $t_1$,低温环境温度为 $t_2$,在传导方向上的长度为 $L_1$,横截面积为 S,导热系数为 $\lambda_1$；在墙壁一侧紧贴一层保温层,保温层与墙壁面积相同,在热传导方向上的长度为 $L_2$,导热系数为 $\lambda_2$,已知传热物体的总热阻等于各部分热阻之和,则单位时间从高温环境传导到低温环境的热量 $Q = $$k\frac{(t₁ - t₂)λ₁λ₂S}{L₁λ₂ + L₂λ₁}$(用题给字母表示)。

答案：
(1)电压 电阻
(2)大 小$ (3)30 (4)＞ (5)k\frac{(t₁ - t₂)λ₁λ₂S}{L₁λ₂ + L₂λ₁} [$解析]
(1)当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递,热传递的条件是有温度差,传导是热传递的一种方式,同时物体对热量的传导有阻碍作用,称为"热阻".电压是形成电流的原因,电阻是导体对电流的阻碍作用.热量传导过程和电流相似,因此温度差相当于电路中的电压,热阻相当于电路中的电阻.
(2)物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比,与横截面积S成反比,还与物体的材料有关,关系式为$R=\frac{L}{Sλ},$式中λ称为材料的导热系数.分析函数关系可知,在其他因素不变的情况下,导热系数越小,热阻越大,导热能力越差;导热系数越大,热阻越小,导热能力越强,所以铁锅等传热良好的炊具一般用热阻较小的材料制成.
(3)由题可知,墙壁温度变化随着厚度改变而均匀递增(或递减).墙壁中形成稳定的热量流动,则相同时间内,温度的减少相同,所以墙壁正中间处的温度为$t=\frac{t₁ + t₂}{2}=\frac{40℃ + 20℃}{2}=30℃.(4)$由$R=\frac{L}{Sλ}$可知,当热量从上向下流动时,铝块的热阻为$R₁=\frac{3L}{λ×2L×L}=\frac{3}{2λL};$热量从左向右流动时,铝块的热阻为$R₂=\frac{2L}{λ×3L×L}=\frac{2}{3λL};$比较可知,R₁ ＞ R₂.
(5)根据"传热物体的总热阻等于各部分热阻之和"及$Q=k\frac{Δt}{R}、$$R=\frac{L}{Sλ}$可知,单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量$Q=k\frac{Δt}{R}=k\frac{t₁ - t₂}{\frac{L₁}{λ₁S}+\frac{L₂}{λ₂S}}=k\frac{(t₁ - t₂)λ₁λ₂S}{L₁λ₂ + L₂λ₁}.$