人教版九年级全一册物理 16.1电压同步练习（有解析）

16.1 电压 同步练习
一、单选题
1．如图所示电路中，当只闭合开关S2时，电流表、电压表均正常工作，下列说法错误的是（　　）
A．只闭合开关S2时，R1和R2串联，电压表测R2两端电压
B．只闭合开关S1和S2时，电压表和电流表能正常工作
C．只闭合开关S1和S2时，电压表示数为0
D．同时闭合开关S2和S3时，电路将发生短路
2．如图电源电压为6V，当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，用电压表测量发现Ubc=Udc= 0V，Uab= Uad =6V，若电路中只有一处故障，则其故障原因可能是（　　）
A．小灯泡灯丝断了 B．小灯泡被短路了 C．开关接触不良 D．电流表断路了
3．如图所示电路中，当只闭合开关S2时，电流表、电压表均正常工作，下列说法错误的是（　　）
A．只闭合开关S2时，R1和R2串联，电压表测R2两端电压
B．只闭合开关S1和S2时，电压表示数为零
C．只闭合开关S1和S3时，电压表示数为电源电压
D．同时闭合开关S2和S3时，电路将发生短路
4．在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关后，电路正常工作一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（ ）
A．灯泡L一定变亮
B．灯泡L一定短路
C．电阻R可能断路
D．电阻R可能短路
5．下列说法正确的是（　　）
A．一节干电池的电压是2V B．我国家庭电路的电压为380V
C．家用电饭锅正常工作的电流约为4A D．教室里的日光灯正常工作时的电流为10A
6．如图所示电路，电源电压不变。闭合开关，电路正常工作，一段时间后，灯L熄灭。若电路中仅有一处断路，且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障，以下方案不可行的是（　　）
A．将电压表并联在灯L两端
B．将电流表依次串联接入a、b、c点
C．用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R
D．用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L
7．工作和生活中，手机已成为人们常用的工具。华为智能手机的电池电压最接近（　　）
A．4V B．110V C．220V D．380V
8．下列电流表和电压表的读数正确的是（　　）
A．0.58A 2.5V B．0.54A 2.5V C．2.9A 12.5V D．0.58A 12.5V
9．如图所示，小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成土豆电池，闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数。以下关于电路的理解正确的是（　　）
A．若断开开关，A、B两金属片间没有电压
B．金属片B是电源的正极
C．导线中电子的定向移动方向是从发光二极管到开关
D．若发光二极管断路，电压表没有示数
10．小明将铜片、锌片插入土豆，制成土豆电池，如图甲所示，闭合开关S1，发光二极管发光；为判断土豆电池的正负极，小明将发光二极管更换成电压表，试触开关S2，发现电压表的指针向左偏转，下列说法正确的是（　　）
A．土豆电池将电能转化为光能
B．铜片是土豆电池的正极
C．判断土豆电池正负极时，选择电流表更合适
D．锌片是土豆电池的正极
11．下列电路接法正确的是（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示的电路，闭合开关S后，变阻器滑片P滑至最右端时，下列分析正确的是（　　）
A．L与R串联，电压表V测R电压
B．L与R并联，电流表A1测R电流，A2测L电流
C．L与R并联，电流表A1测R电流，A2测总电流
D．L被短路，电压表示数为电源电压
二、填空题
13．如图所示的电路，开关S闭合时，发现L1、L2都不亮，用电压表逐段测量，结果是Uad＝6V，Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝6V，则该电路的故障可能是______。
14．在如图所示的电路中，电源电压为U。当开关S闭合后，若灯L短路，电压表V1的示数为______；若灯L断路，电压表V1的示数为______，电压表V2示数为______。
15．如图所示，电流表的示数为___________A，电压表的示数为___________V。
16．如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值相等。开关S闭合，电路正常工作，电流表A示数为，电压表V1的示数为。一段时间后，观察到其中两个电表示数变大。若电路中仅有一处故障且只发生在电阻 R1、R2上，请根据相关信息写出此时电压表V1与电流表A的示数及相对应的故障。 _________________ 。
三、综合题
17．水管中的水流有大有小，在相同的时间内，从水管中流出的水越多，水流就越大.同样，导体中的电流也有大小，单位时间内通过导体横截面的电荷量叫做电流强度，简称电流.物理学中用Q表示电荷量，t表示通电时间，则电流I的公式为________.如果导体中的电流为2安，那么10秒内通过导体横截面的电荷量是________库.
晓丽同学在掌握了上面知识后，经查阅资料知道：通过导体单位横截面积的电流称为电流密度，用J来表示.那么电流密度J的大小与什么因素有关呢？她将该问题进行了简化：
（1）电子沿着横截面积为S的金属导体运动；
（2）这些电子均以漂移速度v 运动，若流过金属导体单位体积的电子数为n ，每个电子所带的电荷为e ，导体的横截面积为S，晓丽推与出了导体中电流密度J的数学表达式.过程如下：
A．在时间t内，通过导体某一截面的电子总数N= ________.
B．在时间t内，通过圆柱体底面的电荷量Q=nSvte.
C．在时间t内，通过圆柱体的电流I= ________.
D．电流密度J= ________.
18．阅读下文，回答题。
物理小组的同学在活动课中，用4个大小接近的脐橙制作了水果电池。选用形状相同的4个铜片和4个铝片作为电池的电极，将每组电极中的一个铜片和一个铝片相隔约5cm的距离分别插入每个脐橙中，再将这样的4个脐橙串联，即用导线将一个脐橙上的铜片和另一个脐橙上的铝片依次连接起来如图甲所示。一同学将二极管接入接线夹A、B之间时，看到二极管发光。接着他将二极管的两个极对调后再接入A、B之间，发现二极管不再发光。
随后，小组同学们用控制变量的方法，又分别对可能影响脐橙水果电池电压的下列两个因素做了初步探究：
(1)脐橙被水平切去部分后是否影响水果电池的电压：为了便于探究，小组同学选用一个脐橙，在不改变电极铜片和铝片间距离及插入脐橙深度的情况下，用电压表先测出一个完整脐橙水果电池的电压如图乙所示，再测出被水平切掉约后剩下的脐橙水果电池电压如图丙所示，又测出被水平切掉约后剩下的脐橙水果电池电压，共测得3种情况下的脐橙水果电池的电压如数据表一所示。
(2)不同的电极材料是否影响水果电池的电压：同学们仍用一个脐橙，用铜片作为电池的正极，分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极，使电极间距离和插入脐橙的深度相同，分别测出组不同电极材料的脐橙水果电池的电压，如数据表二所示。
表一
脐橙大小 整个 约个 约个
U/V 0.95 0.95 0.95
表二
电极材料 铜和镁 铜和铝 铜和铁
U/V 1.62 0.95 0.46
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)如图甲所示，在每个水果上插入铜片和铝片，用导线把这几个水果与发光二极管连接起来，二极管发光，其中插入金属片的水果相当于电路中的__________（填选项字母）；
A． 导线 B． 电源 C． 用电器 D． 开关
(2)将二极管两极接线对调后，发现二极管不再发光，此时水果电池的正负极之间__________电压（选填“有”或“没有”）；
(3)由表一和表二可知：__________（选填“脐橙大小”或“电极材料”）会影响水果电池的电压。
19．阅读短文,回答文后的问题
热阻
热阻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 传导是热传递的一种方式，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。式中λ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材料 如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为t1，另一侧是低温环境，温度始终为t2，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
（1）热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中 _____；
A．电流 B．电压 C．电阻
（2）铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手 由此可知铜和塑料的导热系数大小：λ铜_____λ塑料（填“>”“<”或“=”）；
（3）如图甲所示，热量在墙壁中传导，虚线标出的墙壁正中间处的温度为 _____；
（4）夏天，一杯开水放在桌子上自然冷却，杯中水的温度t随时间变化的大致图像是 _____；
（5）如图乙所示，热量在墙壁中传导，在传导方向上的长度为L1，横截面积为S，导热系数为λ1；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L2，导热系数为λ2，则乙图中热量传导过程中的总热阻R=_____
20．根据如图所示的连接图，完成下列问题：
(1)电流表A1、A2分别测哪一个灯泡中的电流____？电压表测哪个灯泡两端的电压_________？
(2)画出电路图
( )
(3)只动一个接线头使表A2测干路中的电流．
( )
21．（1）如图1甲所示电路中，闭合开关S，电流表A1与A2指针指示的位置均如图乙所示，①通过灯泡L1的电流为______；②L2的电流为______。（要写出计算过程）
（2）如图2，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和铝片插入盐水中，这样就制成了一个电池．观察电压表指针的偏转与接线可知（实物连接图1甲所示），图2乙是连接电路图（铝片和铜牌的连接如图所示）。这个电池的电压是______V；，其中______片是它的电池正极（选填“铝”、“铜”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．只闭合开关S2时，R1和R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测量电路中的电流，故A正确，不符合题意；
BC．只闭合开关S1和S2时，电压表被短路，电压表的示数为0，电压表不工作，电流表串联在电路中，能正常工作，故B错误，符合题意；C正确，不符合题意；
D．同时闭合开关S2和S3时，电源的两端被导线直接连通，电路将发生短路，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．C
【解析】
【详解】
由于小灯泡不亮，电流表无示数，说明发生了断路，而开关的两端有电压，Uab=6V，说明开关处出现开路；故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
A．只闭合开关S2时，R1和R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测量电路中的电流，故A正确，不符合题意；
B．只闭合开关S1和S2时，电压表和电阻R2被短路，电压表的示数为0，故B正确，不符合题意；
C．只闭合开关S1和S3时，R1和R2并联，电压表正负接线柱接反了，无法测量电压，故C错误，符合题意；
D．同时闭合开关S2和S3时，电源的两端被导线直接连通，电路将发生短路，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
由电路图可知，电阻和灯泡串联，电压表V1测量的是串联电路两端的总电压（电源电压），电压表V2测量的是电阻R两端的电压。
电压表V1测量的是串联电路两端的总电压（电源电压），无论两灯发生什么故障，其示数不变；所以示数变大的电压表应该是V2的示数变大。
A．因电压表V2的示数变大，且电阻和灯泡串联，则灯L两端的电压一定会减小，所以亮度变亮是不可能的，故A不符合题意；
BC．若灯L的灯丝短路，则只有电阻接入电路，V2也测量电源电压，示数会变大，故灯L可能短路，若电阻R断路，则灯泡与电压表V2串联，因电压表的内阻很大，灯泡不亮，电压表V2测电源电压，故示数会变大，所以电阻R可能断路；故C符合题意，B不符合题意；
D．如果电阻R短路，电压表V2被短路，电压表V2的示数为零，故D不符合题意。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
A．一节干电池的电压是1.5V，故A错误；
B．我国家庭电路的电压为220V，故B错误；
C．家用电饭锅正常工作的电流约为4A，故C正确；
D．教室里的日光灯正常工作时的电流为0.1A，故D错误。
故选C。
6．B
【解析】
【详解】
由图知道，该电路为串联电路；电路正常工作，一段时间后，灯L熄灭，电路中仅有一处断路，且只发生在电阻R或灯L上。
A．将电压表并联在灯L两端，测量的是灯L两端的电压，根据题意知道，若电压表无示数，即说明R断路，若电压表有示数，则应是灯泡断路，故A可行，不符合题意；
B．由于是串联电路，且有一处断路，所以，无论将电流表依次串联接入电路何处，示数都是0，都无法判断出故障，故B不可行，符合题意；
C．用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R，若L0、L均发光，则故障是R断路；若L0、L均不发光，则故障是L断路，故C可行，不符合题意；
D．把完好的灯L0接在灯泡的位置上，灯泡发光，则故障是灯泡断路，灯泡不发光，则是R断路，故D可行，不符合题意。
故选B。
7．A
【解析】
【详解】
家庭电路电压为220V，而手机电池为锂电池，电压较小。
故选A。
8．D
【解析】
【详解】
图中电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.58A，图中电压表的量程为0~15V，分度值为0.5V，示数为12.5V，故ABC错误，D正确。
故选D。
9．C
【解析】
【详解】
A．电源的两端是存在电压的，与外部电路的通断情况无关，故A错误；
B．闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数，说明电压表的连接方法正确（即电流“正进负出”），则由图中电压表的正负接线柱可知，金属片A为电源的正极，金属片B为电源的负极，故B错误；
C．电流从“电池”的A金属片流出，经过开关到发光二极管，所以导线中电子的定向移动方向是从发光二极管到开关，故C正确；
D．若发光二极管断路，电压表测量的是电源电压，则电压表有示数，故D错误。
故选C。
10．B
【解析】
【详解】
A．在如图甲所示的工作过程中，其能量转化方式主要是土豆中的化学能，转化为电能，再转化为二极管的光能，故A错误；
BD．如图乙所示，当指针向左偏转时，说明电压表的正负极是反接的，可判断铜片是土豆电池的正极，故B正确，D错误；
C．电流表不能直接接到电源两极上，所以判断土豆电池正负极时，不能选择电流表，故C错误。
故选B。
11．B
【解析】
【详解】
A．根据电路图可知，电流表与灯泡串联，但电流表的正负接线柱接反了，故A错误；
B．根据电路图可知，两灯泡并联，电压表测量并联电路两端电压，且正负接线柱正确，故B正确；
C．根据电路图可知，两灯泡串联，电压表并联在一个灯泡两端，但电压表的正负接线柱接反了，故C错误；
D．根据电路图可知，电流表与灯泡并联，形成了电源短路，故D错误。
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
如图所示，当变阻器滑片P滑至最右端时，电流分为两支，一支经过L、A2回到负极，另一支经过A1、R、A2后回到负极，所以L与R并联，电流表A1测R电流，A2测总电流，根据并联电路特点，电压表V测电源或支路两端电压。故ABD错误，C正确。
故选C。
13．灯泡L2断路
【解析】
【分析】
【详解】
Uad＝6V，此时电压表测量电源电压，说明电源没有问题；Ubc＝0，即没有电流经过电压表，则说明ab或cd段存在断路，Ucd=6V，说明ab段不是断路，所以断路的应是cd段，故该电路的故障可能是灯泡L2断路。
14． 0 U 0
【解析】
【详解】
由图知，定值电阻与灯泡串联，电压表V1测量L两端的电压，电压表V2测量R两端的电压；
[1]当开关S闭合后，若灯L短路，则电压表V1也被短路，所以示数为0。
[2][3]若灯L断路，电压表V1串联在电路中，测量的是电源电压，示数为U；电压表V2测R两端的电压，由于电路中几乎无电流，所以电压表V2示数为0。
15． 0.22 1.5
【解析】
【详解】
[1]电流表接0~0.6 A路程，分度值为0.02A，读数为0.22A。
[2]电压表接0~3V路程，分度值为0.2V，读数为1.5V。
16．若电压表V1的示数为0，电流表A示数为2I0时，R1短路；若电压表V1的示数为2U0，电流表A示数为2I0时，R2短路
【解析】
【详解】
电路为R1、R2的串联电路，如果电路断路，电流表和其中一个电压表示数将为0，而观察到其中两个电表示数变大，故电路为短路，若电压表V1的示数为0，电流表A示数为2I0时，R1短路；若电压表V1的示数为2U0，电流表A示数为2I0时，R2短路。
17． 20
【解析】
【详解】
[1]电流强度I的定义是“单位时间内通过导体横截面的电荷量”，即一定时间内通过导体横截面的电荷量与时间之比即为电流强度，所以电流强度I的公式为：I=．
[2]根据I=，如果导体中的电流为2安，那么10秒内通过导体横截面的电荷量为：
Q=It=2A×10s=20C．
[3]在t时间内电子移动的距离为：
L=vt，
导体的横截面积为S，t时间内通过导体某一横截面的电子数为：
N=nSL=nSvt．
[4]在时间t内，通过圆柱体底面的电荷量Q=nSvte，则在时间t内通过圆柱体的电流为：
I=== nSve．
[5]电流密度的定义为“通过导体单位横截面积的电流”，即通过导体横截面的电流I与导体横截面的面积S的比值即为电流密度，所以电流密度为：
J=== nve．
18． B 有 电极材料
【解析】
【详解】
(1)[1]要使用电器工作，电路中必须要有电源，水果能使二极管发光，说明在这个的电路中水果能提供电压，所以水果相当于电源。故应该选B。
(2)[2]二极管接线对调，其两端仍存在电压，没有电流是二极管的特殊特点--单向导电性造成的。
(3)[3]脐橙被水平切去部分后是否影响水果电池的电压，由表一中可以看出，三次切去部分不同，但电压相同，所以脐橙大小并不会影响电压。而同学们仍用一个脐橙，以铜为正极，分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极，得到的电压值不同。所以电极材料会影响水果电池的电压。
19． B > B
【解析】
【详解】
（1）[1]在闭合电路中，有电压才能形成电流。而在热量传导过程中，有温度差，才会发生热传导。所以温度差相当于电路中的电压。故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）[2]在室温下的铜汤勺和塑料把手汤勺放入相同的热汤中，铜汤勺很快烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手，说明铜的热传导性能比塑料的好，热阻更小，据知，铜的导热系数大于塑料的导热系数，即λ铜>λ塑料。
（3）[3]由题意知：单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量与墙壁两侧的温度差成正比，在墙壁热阻相同时，图甲中，由高温环境传导到墙壁正中间的热量与此处传导到低温环境的热量相同，设墙壁正中间处的温度为t，则有
所以，虚线标出的墙壁正中间处的温度
（4）[4]夏天，自然冷却的开水，其温度越来越低，且与室温的温差越来越小，那么温度降低得越来越慢，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（5）[5]据题意有，那么热量在墙壁中和在保温层中传导的热阻分别为
，
所以乙图中热量传导的总热阻
20． 详见解析 详见解析 详见解析
【解析】
【详解】
(1)[1]由实物图可知，电流表A1测量通过灯泡L2的电流，电流表A2测量通过灯泡L1的电流；
[2]电压表测量灯泡L1两端的电压；
(2)[3]由实物图可知，两个灯泡并联，电流表A1测量通过灯泡L2的电流，电流表A2测量通过灯泡L1的电流，开关控制整个电路，如图所示：
(3)[4]将电流表A1的3A的接线柱和电流表A2的3A的接线柱连接的导线改接到电流表A2的负接线柱上，电流表A2测干路中的电流，如图所示：
21． 1.76A 0.44A 0.3 铜
【解析】
【详解】
（1）[1][2]由电路图可知，两灯并联，电流表A1测干路电流，A2测L2支路电流，由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，A1示数应大于A2示数，而两电流表指针偏转相同，所以A1使用0~3A量程，分度值0.1A，由图乙可知其示数为2.2A，即干路电流为；A2使用0~0.6A量程，分度值0.02A，其示数为0.44A，即L2支路电流为；由并联电路的电流特点可知，通过L1电流为
故通过L1电流为1.76A，通过L2的电流为0.44A。
（2）[3][4]因为电压表将“﹣”和“3”两个接线柱接入电路，所以电压表的量程为3V，且电压表的示数为0.3V，因此这块电池的电源为0.3V；因为与电压表正接线柱相连的为电源的正极，所以铜片是电源正极。
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