九年级物理全册 探究 - 不同物质的导电性能同步测试题含解析北师大版

11.6探究-不同物质的导电性能

一、单选题

1.关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系，下列说法正确的是（）

A. 导体中的电流跟导体两端的电压成正比
B. 导体中的电流跟导体的电阻成反比
C. 在电压一定时，导体中的电流跟这段导体的电阻成反比
D. 导体的电阻与导体中的电流成反比，跟导体两端的电压成正比

2.下列常见物质中，属于导体的是（   ）

A. 铅笔芯                                B. 玻璃棒                                C. 纯净水                                D. 塑料尺

3.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们下列说法中正确的是（　　）

A. 超导体材料主要是应用在电饭锅等电器上           B. 雷达是利用电磁波来进行定位和导航的
C. 大亚湾核电站利用的是核聚变释放的能量           D. 太阳能、风能、天然气是可再生能源

4.下面关于电阻的说法正确的是（   ）

A. 导体中的电流越小，导体的电阻就越大               B. 导体两端电压为0，电阻为0
C. 电阻的大小由导体本身的因素决定                      D. 导体两端电流为0，电阻为0

5.一根铜导线的电阻为R，要使电路中的电阻变为4R，以下方法可行的是（）

A. 将铜导线对折起来，接在电路中                                 B. 将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍
C. 将同样长，同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中     D. 将两根相同的铜导线连起来

6.下列物体中，通常情况下属于绝缘体的是

A. 铁线                                  B. 人体                                  C. 铅笔芯                                  D. 塑料尺

7.LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管．发光二极管的主要材料是（　　）

A. 半导体材料                          B. 超导材料                          C. 隐形材料                          D. 纳米材料

8.下列物体中，通常情况下属于绝缘体的是（   ）

A. 铁线                                  B. 人体                                  C. 铅笔芯                                  D. 塑料尺

9.如图所示物品中，通常情况下属于导体的是（   ）

A.       橡胶棒                                 B.        塑料梳子
C.          金属勺子                     D.          体温计

10.在常温干燥的情况下，下列餐具属于导体的是（　　）

A. 塑料筷子                              B. 陶瓷碗                            C. 不锈钢勺                            D. 玻璃果盘

二、填空题

11.在导线外，用橡胶、硬塑等材料制成，他们都是不善于导电的物体，叫做________．

12.半导体制冷技术是用于电脑元件散热的前沿科技。如图所示是半导体制冷的原理图，图中标有“N”和“P”字样的材料分别叫做N型半导体和P型半导体。把N型半导体元件和P型半导体元件串联，接上直流电源后，半导体材料的两端会产生温度差，在电流方向是N→P的地方吸热，而在电流方向是P→N的地方放热。则靠近电脑发热体（CPU）的是________（填“A”或“B”）陶瓷片。该散热元件中的电源________（填“可以”或“不可以”）直接用交流电源。

13.小明在修理收音机时将一个50Ω的电阻和一个30Ω的电阻并联起来使用，这两个电阻的等效电阻为________Ω.

14.在物联网中，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能．其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化．热敏电阻主要是由 ________材料制成的（选填“导体”、“半导体”、“超导体”或“绝缘体”）．热敏电阻阻值随温度变化的曲线如下图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片．为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在　 ________　处（选填“a”或“b”）．若使报警的最低温度提高些，应将P点向 ________移动（选填“左”或“右”）．
​

15.如图所示，甲、乙是两把用不同金属制成的钥匙，将它们分别接入图中的AB中，闭合开关，发现当甲钥匙接入电路时，灯泡较亮，可知，甲乙钥匙中电阻较大的是________（甲/乙），当甲钥匙不接入电路时，其电阻________（不变/变小，不考虑温度对电阻的影响）．

三、解答题

16.介于导体和绝缘体之间的称为半导体，利用半导体制成的特殊电阻能够随外界条件而自动改变电阻值，实现操作自动化，如压敏电阻，它可以把压力变化转变成电阻值的变化，引起电流的变化，人们测出电流后就知道压力变化；再比如由半导体材料制成的热敏电阻，随外界温度的微小变化而引起阻值的很大变化，还有由导体材料制成的光敏电阻，无光照时，就像绝缘体一样不容易导电，有光照时，又像导体那样导电…根据半导体的这些特殊性质，你能否设计一种对我们有用的仪器呢？去试一试!

四、实验探究题

17.小亮利用下列器材测金属丝电阻：一块已经调零的电压表，一个符合实验条件的电源，全阻值为R0的滑动变阻器、开关、导线若干.他连接好实验电路，如图所示.请你帮他把实验步骤补充完整.

（1）  ________，闭合开关S，记下此时的电压值U1

（2）  ________，记下此时的电压值U2

（3）用公式Rx=________算出待测电阻.

五、综合题

18.如图所示是小明制作的一只模拟调光灯．电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V．闭合开关，回形针在铅笔芯最右端时，灯泡两端的电压为0.6V，流过灯泡的电流为0.1A．向左移动回形针，小灯泡正常发光时，流过灯泡的电流为0.3A．求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻；

（2）回形针在最右端时，铅笔芯接入电路的电阻；

（3）小灯泡正常发光时，铅笔芯5min内消耗的电能．

19.阅读下面的材料，回答．
半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间的电子材料，它的导电性并不好，但是通过将杂质加入纯质半导体材料中的方式可增加半导体的导电能力．半导体中有两种载流子：电子和空穴．掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体，掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体．
半导体材料除了可以用于各种电子元器件以外，还可以用作制冷材料．如图所示是一个半导体制冷单元的工作原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量．反之，改变直流电源的正负极方向或N，P型半导体的位置，使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体，这时，铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量．由于单个制冷单元制冷量很小，因此需要多个制冷单元同时工作才能满足实际需要．
半导体制冷不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音，寿命长，安装容易，它既能制冷，又能加热．目前我们常用的半导体制冷器有饮水机的制冷、半导体小型提包式冰箱等．由于半导体制冷的能效比较低，一般在0.5左右，所以在大型空调中使用还需一段较长的时间．
请根据上述材料，回答下列问题：

（1）P型半导体中的载流子是________；（选填“电子”或“空穴”）

（2）由图可知，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A应置于电冰箱的________；（选填“箱内”或“箱外”）

（3）若将图图中的P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A将________（选填“吸热”或“放热”）；

（4）半导体制冷的优点是________．（写出一种即可）

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】C

【解析】【解答】解：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比．
故选C
【分析】由欧姆定律可知，导体中的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比．

2.【答案】A

【解析】【解答】解：通常情况下，玻璃棒、纯净水、塑料尺都属于绝缘体，铅笔芯是石墨制成的，石墨是导体，故A正确．
故选：A．
【分析】常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等；常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限．

3.【答案】B

【解析】【解答】解：A、超导体材料电阻为零，所以电能无法转化为内能，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作，不符合题意；
B、雷达是利用电磁波来进行定位和导航的，符合题意；
C、核电站是利用核裂变释放的能量发电的，不符合题意；
D、太阳能、风能是可再生能源，天然气是不可再生能源，不符合题意；
故选B．
【分析】超导材料不能将电能转化为内能；核电站是利用核裂变发电的；可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源，一旦消耗就很难再生的能源则是不可再生能源；雷达是利用电磁波来进行定位和导航的．

4.【答案】C

【解析】【解答】解：电阻是导体本身的一种性质，其大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压、通过导体的电流无关．故选C．
【分析】导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关；还受温度的影响；与导体中的电流、导体两端的电压大小无关．

5.【答案】B

【解析】【解答】A、将铜导线对折起来，导体的长度变小，横截面积变大，则电阻变小，不符合题意；
B、将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍，由于铜导线的体积不变，长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的二分之一，所以电阻变为原来的4倍，故符合题意；
C、铝的电阻率不是铜的2倍，所以这种操作是不符合题意的；
D、将两根相同的铜导线连起来，此时只有长度变为原来的2倍，故电阻会变成原来的2倍，故不符合题意；
故选B．
【分析】（1）掌握影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度，温度对电阻的影响通常情况下忽略不计；（2）若材料相同，导体越长、横截面积越小，导体的电阻越大．

6.【答案】D

【解析】【分析】容易导电的物体叫导体，如金属、石墨、人体、大地、电解质溶液等；不容易导电的物体叫绝缘体，如玻璃、橡胶、塑料、陶瓷等。故选D

7.【答案】A

【解析】【解答】解：制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料．
故选A．
【分析】二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性．

8.【答案】D

【解析】【解答】解：铁线、人体、铅笔芯都属于导体，塑料尺属于绝缘体．故选：D．
【分析】根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体．

9.【答案】C

【解析】【解答】解：ABD、橡胶棒、塑料梳子、体温计（指玻璃外壳），通常情况下它们不容易导电，都属于绝缘体； C、金属勺子是金属制品，容易导电，属于导体．
故选C．
【分析】根据常见的导体和绝缘体进行判断．
常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等．
常见的绝缘体包括：塑料、陶瓷、橡胶、空气、玻璃等．

10.【答案】C

【解析】【解答】解：塑料筷子、陶瓷碗、玻璃果盘都不容易导电，属于绝缘体；不锈钢汤匙是金属制品，是导体．
故选C．
【分析】根据常见的导体和绝缘体进行判断．常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等．常见的绝缘体包括：塑料、陶瓷、橡胶、空气、玻璃等．

二、填空题

11.【答案】绝缘体

【解析】【解答】解：在导线外，用橡胶、硬塑等材料制成，他们都是不善于导电的物体，属于绝缘体．故答案为：绝缘体．
【分析】容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体．

12.【答案】A；不可以

【解析】【解答】半导体二极管具有单向导电性，即仅允许电流由一个方向通过元件。也就是由P极到N极。由图可知，靠近A陶瓷片的电流方向是由N→P，靠近B陶瓷片的电流方向是由P→N，由于在电流方向是P→N的地方放热，因此下端B应是半导体元件放热的地方．在上方A处电流方向是N→P的地方吸热，所以靠近电脑发热体（CPU）的是A.
交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热状态，不能使放热的地方恒定保持放热状态，故不可以直接用交流电源.
故答案：A；不可以．
【分析】要解答此题需掌握半导体二极管的特点单向通电性，加以运用．通电后有一面是吸热（制冷），一面是散热（将吸的热量散掉）．由交流电源电压较大，且电流方向不断变化，不能直接使用．

13.【答案】18.75

【解析】【解答】由等效电路的特点知1/R并=1/R1+1/R2，得R并 =R1R2/R1+R2=50Ω×30Ω/50Ω+30Ω=18.75Ω，
故答案为：18.75.
【分析】电阻并联时，总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和，根据并联电路的特点进行分析，求出等效电阻的值.

14.【答案】半导体；a；左

【解析】【解答】解：热敏电阻是半导体材料制成的；
根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出，电阻随温度的升高而减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，为了使温度过高时发送报警信息，则热敏电阻阻值最小，此时电路中电流变大，螺线管磁性增强，吸引d与左侧a连接，故开关c应该接在a处，若使报警的最低温度提高些，电路中电阻应增大，则滑动变阻R应将P点向左移动．
故答案：半导体、a、左．
【分析】半导体的导电性能在导体和绝缘体之间．
利用半导体的特殊性能，可以做出方便人们生活的物品，例如热敏电阻可以用在自动灭火装置上．
根据热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，因此使电路形成通路，并改变其中一个电阻的温度

15.【答案】乙；不变

【解析】【解答】解：（1）当甲钥匙接入电路时，灯泡较亮，说明此时电路中的电流较大，即甲对电流的阻碍作用较小，即甲的电阻较小；（2）导体的电阻是导体的一种性质，与是否接入电路无关；故其电阻不变；故答案为：乙；不变．
【分析】导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关．

三、解答题

16.【答案】答：（1）压敏电阻，它可以把压力变化转变成电阻值的变化，引起电流的变化，人们测出电流后就知道压力变化，根据这个特点可以制作电子秤；（2）热敏电阻，随外界温度的微小变化而引起阻值的很大变化，可以制作电子温度计；（3）光敏电阻，无光照时，就像绝缘体一样不容易导电，有光照时，又像导体那样导电，可以制作光自动控制门．

【解析】【分析】（1）半导体是一种重要的材料，它在现代生活中有着广泛的应用，半导体的导电性能介于绝缘体和导体之间；（2）半导体有一些奇妙的特性：①电阻率随着温度的增加而减小；②微量的杂质对半导体的导电性能产生极大的影响（若在纯净的半导体中掺入百万分之一的杂质，半导体的导电能力可提高100万倍）；③光照可以改变半导体的电阻．

四、实验探究题

17.【答案】（1）将滑动变阻器的滑片移到右端；
（2）将滑动变阻器的滑片移到左端；
（3）.

【解析】【分析】实验步骤：（1）将滑动变阻器的滑片移到右端，闭合开关S，记下此时的电压值U1；
（2）将滑动变阻器的滑片移到左端，闭合开关S，记下此时的电压值U2；
（3）计算Rx的电阻值：由（1）滑片移到右端，变阻器连入阻值为0，所以电源电压等于电压表此时的示数U1，
滑片移到左端时，变阻器连入阻值为其最大值R0，且与Rx串联，此时R0两端电压为：U0=U1-U2，
根据串联电路的分压特点有：，即：，解得：.

五、综合题

18.【答案】（1）解：小灯泡正常发光时的电阻：
R= ≈8.3Ω；
答：小灯泡正常发光时的电阻为8.3Ω；
（2）解：回形针在最右端时，
U铅笔芯=U﹣U灯=3V﹣0.6V=2.4V，
铅笔芯接入电路的电阻：
R铅笔芯= =24Ω；
答：回形针在最右端时，铅笔芯接入电路的电阻为24Ω；
（3）解：小灯泡正常发光时，U灯=2.5V，I′=0.3A，
铅笔芯两端的电压：
U铅笔芯′=U﹣U灯′=3V﹣2.5V=0.5V，
铅笔芯5min内消耗的电能：
W=U铅笔芯′I′t=0.5V×0.3A×5×60s=45J．
答：小灯泡正常发光时，铅笔芯5min内消耗的电能为45J．

【解析】【分析】（1）知道灯泡的额定电压和正常工作的电流，根据欧姆定律即可求出电阻；
（2）串联分压，根据串联电路中电流相等，根据欧姆定律即可求出铅笔芯接入电路的电阻；
（3）根据分压规律求出小灯泡正常发光时铅笔芯两端的电压，根据W=UIt求出铅笔芯5min内消耗的电能，注意单位的换算.

19.【答案】（1）空穴
（2）箱内
（3）放热
（4）不需要任何制冷剂

【解析】【解答】解：（1）由“掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体，掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体”知，P型半导体中的载流子是空穴；（2）由短文提供的信息可知，①电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，应置于冰箱的箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内的温度下降；铜片B会向空气放出热量，应置于冰箱的箱外；（3）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量，铜片B表面空气的热量由于被吸收而下降；（4）半导体制冷不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音，寿命长，安装容易，它既能制冷，又能加热．故答案为：（1）空穴；（2）箱内；（3）放热；（4）不需要任何制冷剂．
【分析】（1）根据“半导体中有两种载流子：电子和空穴．掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体，掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体”作出判断；（2）半导体二极管的特点单向通电性，加以运用．通电后有一面是吸热（制冷），一面是散热（将吸的热量散掉）；（3）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量；（4）根据“半导体制冷不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音，寿命长，安装容易，它既能制冷，又能加热”作答．

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/bdc83ed7b94cf7ec4afe04a1b0717fd5370cb25e.html