2022年必考点解析沪科版九年级物理第十五章探究电路重点解析试题（含详细解析）

沪科版九年级物理第十五章探究电路重点解析
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、如图所示，电源电压恒定。若在电路中再并联一个电压表，当滑动变阻器R2的滑片P从b端移至a端，电压表的示数从12V变为0；当滑片P位于中点c时，电压表的示数为U，下列判断正确的是（　　）
A．电压表并联在R1两端，U=6V
B．电压表并联在R2两端，U＞6V
C．电压表并联在R1两端，U＞6V
D．电压表并联在R2两端，U＜6V
2、将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接，闭合开关S后，电流表示数为0.4A；保持电源电压不变，再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接，闭合开关S后，关于电流表的示数，下列说法中正确的是（　　）
A．一定大于1.6A B．一定小于0.4A
C．一定大于0.4A，但小于0.8A D．一定大于0.8A，但小于1.6A
3、抗击新型冠状病毒需要随时监测体温，小杰利用热敏电阻R和定值电阻R0设计了一个“温度计”的模拟电路。热敏电阻R的阻值随温度的升高而增大，他把电表的刻度值都改为相应的温度值，温度升高时电表的示数变大，如图所示的电路图中，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
4、力的单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的（　　）
A．牛顿 B．欧姆
C．帕斯卡 D．安培
5、将如图所示的滑动变阻器连入电路，要求当滑动变阻器滑片P向D端移动时，接入电路中电阻变大，则滑动变阻器连入电路的接线柱应是（　　）
A．A和C B．A和B C．B和D D．C和D
6、下列事例中，不属于扩散现象的是（　　）
A．墙内开花，墙外可以闻到花香
B．长时间堆放煤的墙角，墙壁内部会变黑
C．一个人吸烟，满屋子都可以闻到烟味
D．扫地时，太阳光下能看到大量灰尘在空中飞舞
7、如图1所示，电源电压恒为6V，R为热敏电阻，其阻值随温度变化如图2所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，闭合开关S，通过分析，下列说法错误的是（　　）
A．图甲中的R0有保护电路的作用
B．热敏电阻阻值随温度升高而减小
C．温度为40℃时，电流表的示数为0.2A
D．温度降低时，电流表的示数变小，电压表的示数也变小
8、如图所示，我们应该从柘城武校失火事件中得到启示，电动自行车在楼道中充电时电源线短路能引发火灾。下列做法符合安全用电原则的是（　　）
A．电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
B．电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
C．保险丝烧断后，可用铜丝临时代替
D．发生电火灾时应立即切断电源
9、在如图所示电路中，各实验器材完好，开关由断开到闭合，下列各种说法中正确的是（　　）
A．V1与V的示数均不变 B．A和V的示数均变大
C．V的示数与A的示数的比值不变 D．V1与V的差变大
10、在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1，可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是（　　）
A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向左移动滑片P
C．减小电源电压，不移动滑片P D．增大电源电压，向左移动滑片P
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、小阳想利用两块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。它选择了电压恒定的电源和满足实验要求的器材，并设计了实验电路如图所示。小阳的实验操作是：闭合开关S读出电压表V1、V2的示数分别为U1、U2.请你用U1、U2和R0表示出Rx，Rx=___________。
2、我国家庭电路的电压为______V，常见家用电器是以______（选填“串联”或“并联”）的方式连接在电路中。
3、家庭电路中，控制灯泡的开关与灯泡是______联的。某家庭电路中，只有电冰箱、电饭煲和两个节能灯在工作，通过电冰箱和电饭煲的电流分别为1A、4A，通过每个节能灯的电流均为100mA，则电路中的总电流为______A。
4、如图所示，电阻箱的示数为___________Ω。
5、如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图2所示，则电源电压为U=___________V，R1的阻值为___________Ω。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、张彬同学为了检测空气污染的指数，设计了如图甲所示的电路，R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0＝5Ω，当电压表为4V时，求：
（1）通过R0的电流；
（2）此时电路总电阻的阻值；
（3）当电路中电流为1.2A时，空气污染指数是多少API？
2、如图所示，将滑动变阻器的滑片P移向M端，闭合开关S，电流表有示数为1.0A，电压表的示数为6V；滑片P移至N端，闭合开关S，电压表的示数为2V.求：
（1）电源的电压；
（2）电阻R0的阻值；
（3）滑动变阻器的最大阻值。
3、小聪和小明一起设计了一个可以测量电阻的电路，如图所示，将电压不变的电源、电流表和定值电阻R0串联起来（电源和电流表内阻均忽略不计）。当用导线直接将AB两点连接起来时，电流表示数为0.5A；当把R1=10Ω的定值电阻接入AB两点时，电流表示数为0.3A。请根据他们设计的电路完成下列问题：
（1）求定值电阻R0的阻值和电源电压U；
（2）若在AB两点间接入电阻R2=35Ω时，求电流表的示数。
4、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端，两电表示数变化关系如图所示。求：
（1）滑动变阻器R2的阻值范围；
（2）电源电压和R1的阻值。
5、如图甲所示电路，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，灯泡上标有“6V，0.5A”字样，其U-I图像如图乙所示，电流表量程均为0 0.6A，当开关S、S1、S2都闭合时灯正常发光，当开关S、S2闭合、S1断开，R2滑片在某一位置时，电流表示A1、A2示数均为0.4A，求：
（1）电源电压；
（2）开关怎样通断、滑动变阻器怎样调节，此电路的总电阻最小，请计算出总电阻（结果保留两位小数）；
（3）当开关S闭合、S1、S2断开时，R2的最小值。
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小芳利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω。
（1）请你根据电路图，用笔画线代替导线，在如图中完成实验电路的连接。______
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端（选填“A”或“B”）。
（3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数：接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是______。
（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I-U图像，如图所示，由图像可得Rx=______ Ω。
（5）小芳又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值.电路如图所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：①当开关S1闭合、S2断开时，电流表读数为I1；②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；③待测电阻Rx=_______.（用已知和测出的物理量符号表示）
2、如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路，下表给出了可供选择的几种导体，分别用A、B、C、D四个字母代表。
代号 长度（m） 横截面积（mm2） 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
（1）实验中，通过观察_________可以更准确的判断接入电路中导体的电阻大小。用到的物理方法是________；
（2）分别将A和C两导体接入电路进行实验，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，说明导体的电阻与导体的________有关；
（3）若要探究导体的电阻与导体的材料有关，要分别将_______两导体接入电路进行实验。
3、小马设计了如图所示的电路，测阻值大约为5Ω电阻Rx的阻值。图中电源电压未知，R0是滑动变阻器，R是电阻箱（可连续调节电阻值大小，且能读数的变阻器），其调节范围0999.9Ω，A是电流表（刻度有些模糊），S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关。完成下列实验步骤中的填空：
①先断开S、S1将电阻箱R阻值调至最大；
②将S拨向接点1，闭合S1，调节_______（选填“R”或“R0”），使电流表指针偏转到适当位置，标记电流表指针的位置；
③然后将S拨向接点2，调节_________（选填“R”或“R0”），使电流表指针在________，记下电阻箱R的阻值；
④多次重复上述过程，计算电阻箱R读数的___________，此即为被测电阻Rx的阻值。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
AC．当滑动变阻器R2的滑片P从b端移至a端，变阻器连入电路中的电阻变小，根据分压原理，变阻器的电压变小，由串联电路电压的规律，定值电阻的电压变大，故电压表只能并联在R2的两端；故AC错误；
BD．当滑动变阻器R2的滑片P从b端移至a端，电压表的示数从12V变为0，当变阻器连入电路中的电阻最大时，由电阻的串联和欧姆定律，电路中的电流
根据欧姆定律，此时电压表示数
①
①两边同乘以得到
②
同理，当滑片移动到中点时，电压表示数
③
因③式右边的分母比②式左边分母小，故
U＞6V
故选B。
2、A
【详解】
由图甲可知，该电路为串联电路，此时电路中的电流为0.4A，电路的总电阻为
R串=R1+R2
电路中的电流
①
由图乙可知，该电路为并联电路，根据并联电路的电阻关系可知，总电阻为
由于电源电压相同，干路中的电流
②
②和①之比为
即
则电流
进一步化简
因为
所以
I并>1.6A
电流表示数会大于1.6A。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3、C
【详解】
A．图中热敏电阻R与R0串联，电流表测量电路的电流，当温度升高时，R的阻值增大，电路的总电阻增大，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中电流变小，电流表示数减小，故A不符合题意；
B．图中热敏电阻R与R0并联，电流表测R0支路的电流，因为并联电路中各支路间互不影响，所以温度升高时，通过R0的电流不变，电流表示数不变，故B不符合题意；
C．图中热敏电阻R与R0串联，电压表测R两端电压，温度升高时，R的阻值增大，根据分压原理可知电压表示数变大，故C符合题意；
D．图中热敏电阻R与R0串联，电压表测R0两端电压，电压表测定值电阻两端的电压，温度升高时，由分压原理可知，热敏电阻的电压变大，由串联电路电压的规律，电压表示数变小，故D不符合题意。
故选C。
4、A
【详解】
力的单位是N，是为了纪念英国伟大的物理学家牛顿。
A．牛顿是力的单位，故A符合题意；
B．欧姆是电阻的单位，故B不符合题意；
C．帕斯卡是压强的单位，故C不符合题意；
D．安培是电流的单位，故D不符合题意。
故选A。
5、A
【详解】
A．当A和C接入电路时，滑动变阻器将左半部分电阻接入了电路，滑片向D端移动，接入电路的电阻线变长，即接入电路的电阻变大，故A符合题意；
B．当A和B接入电路时，将下面两个接线柱接入了电路，即滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻，并且滑片失去调节电阻的作用，故B不符合题意；
C．当B和D接入电路时，滑动变阻器将右半部分电阻接入了电路，滑片向D端移动，接入电路的电阻线变短，即接入电路的电阻变小，故C不符合题意；
D．当C和D接入电路时，将上面两个接线柱接入了电路，即滑动变阻器接入电路的阻值为零，并且滑片失去调节电阻的作用，故D不符合题意。
故选A。
【点睛】
6、D
【详解】
AC．墙内开花，墙外可以闻到花香，一个人吸烟，满屋子都可以闻到烟味，这两种现象是由于气体分子在空气中无规则的运动，属于扩散现象，故AC不符合题意；
B．长时间堆放煤的墙角，墙壁内部会变黑，这种现象是由于固体分子在做无规则的运动，属于扩散现象，故B不符合题意；
D．扫地时，太阳光下能看到大量灰尘在空中飞舞，这是固体大颗粒的机械运动，不属于扩散现象，故D符合题意。
故选D。
7、D
【详解】
由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB．由图2可知，温度升高时R的阻值变小，如果电路中没有R0，当温度过高时，R的阻值过小，会造成电路中的电流过大，可能会烧坏电流表和电源，所以R0有保护电路的作用，故AB正确，不符合题意；
C．由图2可知，温度为40℃时，R=20Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流，即电流表的示数为
故C正确，不符合题意；
D．由图2可知，温度降低时，R的阻值变大，由串联分压可知R两端的电压变大，即电压表的示数变大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的总电阻变大，由可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故D错误，符合题意。
故选D。
8、D
【详解】
A．电动车充电线绝缘皮破损后，不能继续使用，因为有可能会漏电，人接触会发生触电事故，甚至引发火灾，故A不符合题意；
B．水可以导电，电线着火时，不能用水浇灭火焰，否则会发生触电事故，故B不符合题意；
C．保险丝一般是使用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成，当电流很大的时候，它可以自动断开电源，铜这材料的熔点较高，不容易熔断，在电流过大时，不能自动断开电源，不能起到保险的效果，因此不可以使用铜丝临时代替，故C不符合题意；
D．发生电火灾时应立即切断电源，那么可断开电，再去灭火，故D符合题意。
故选D。
9、D
【详解】
AB．开关断开时，电路中不能形成通路，电流表A示数为0，电压表V、V1都测电源电压；当S闭合后，电阻与小灯泡串联，电路形成通路，电路中有电流且电流表测电路中电流，所以电流表示数变大；电压表V1测电源电压，由于电源电压不变，所以电压表V1示数不变；电压表V测电阻两端的电压，根据串联电路电压特点可知，电压表V的示数减小，故A、B错误；
CD．电压表V的示数减小，电流表示数变大，所以V的示数与A的示数的比值发生变化；开关断开时，V1与V的差为0，闭合后，V1与V的差变大，故C错误，D正确。
故选D。
10、C
【详解】
AB．在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1，根据串联分压可知，电阻变大，R1分得的电压变大，即电压表的示数变大，为了使电压表示数与替换R1前相等，即减小电压表的示数，电源电压不变，由串联电路电压的规律可知，可以增大变阻器两端的电压，由串联分压可知，增大变阻器连入电路的电阻，向右移动滑片P，故AB不符合题意；
CD．为了使电压表示数与替换R1前相等，即减小电压表的示数，可以减小电源电压，不移动滑片，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、
【详解】
由图可知Rx和R0串联，因此根据串联电路中电流的特点可知电路中电流处处相等，则
由欧姆定律变形可得待测电阻
2、220 并联
【详解】
[1]我国家庭电路的电压为220V，工厂的电压为380V。
[2]常见家用电器是以并联方式，因为各用电器独立工作，互不影响。
3、串 5.2
【详解】
[1]家庭电路中，控制灯泡的开关与灯泡是串联的，才可控制灯泡的通断。
[2]家庭电路中，电冰箱、电饭煲和两个节能灯是并联工作，由于并联电路的总电流等于各支路电流之和，所以电路中的总电流
I总=I1+I2+2IL=1A+4A+2×0.1A=5.2A
4、1258
【详解】
由图得，电阻箱的示数为
5、3 5
【详解】
[1][2]由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知
I1＝0.6A
由欧姆定律可得，电源的电压
U＝I1R1＝0.6A×R1①
当滑片于b端时，其接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知
I2＝0.2A，U2＝2V
由欧姆定律，则滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+2V ②
因电源的电压不变，由①②可得
0.6A×R1＝0.2A×R1+2V
解得
R1＝5Ω
代入①得
U＝0.6A×R1＝0.6A×5Ω＝3V
即电源的电压为3V，R1的阻值为5Ω。
三、计算题
1、（1）0.8A；（2）15Ω；（3）50API
【详解】
解：（1）由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。当电压表示数U0＝4V时，通过电阻R0的电流
（2）串联电路中，各处的电流相等，电路电流
此时电路总电阻
（3）当电路中电流I'＝1.2时，电路中的总电阻为
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知
则
由图乙可知，此时空气污染指数为50API。
答：（1）通过R0的电流为0.8A。
（2）此时电路总电阻的阻值为15Ω。
（3）当电路中电流为1.2A时，空气污染指数为50API。
2、（1）6V；（2）6Ω；（3）12Ω
【详解】
解：（1）将滑动变阻器的滑片P移向M端时，电路为R0的简单电路，由电压表的示数可知，电源的电压；
（2）此时电路中的电流为1.0A，由可得，电阻R0的阻值
（3）滑片P移至N端，滑动变阻器和电阻R0串联，滑动变阻器两端的电压
通过电路的电流
解得滑动变阻器的电阻
答：（1）电源的电压为6V；
（2）电阻R0的阻值为6Ω；
（3）滑动变阻器的最大阻值为12Ω。
3、（1）15Ω， 7.5V；（2）0.15 A
【详解】
解：（1）由题意根据欧姆定律可得
得R0=15Ω，U=7.5V。
（2）在AB两点间接入电阻R2=35Ω时，R0与R2串联，根据欧姆定律
答：（1）定值电阻R0的阻值为15Ω，电源电压为7.5V；
（2）若在AB两点间接入电阻R2=35Ω时，电流表的示数为0.15 A。
4、（1）0～20Ω；（2）6V，10Ω
【详解】
解：（1）由电路图知道，滑片在a端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，此时电路电流最小；由U﹣I图象知道，此时电路电流IA＝0.2 A，滑动变阻器两端电压U滑＝4V，由知道，滑动变阻器最大阻值
当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，所以滑动变阻器R2的阻值范围是0～20Ω。
（2）当滑片在b端时只有R1接入电路，此时电路电流最大；由U﹣I图象知道，电路中最大电流为0.6A，电源电压
U＝0.6A×R1·····①
当滑片在a端时，电源电压
U＝0.2A×（R1+20Ω）······②
联立①②可得
U＝6V
R1＝10Ω
答：（1）滑动变阻器R2的阻值范围是0～20Ω；
（2）电源电压为6V，电阻R1为10Ω。
5、（1）6V；（2）5.45Ω；（3）5Ω
【详解】
解：（1）当S、S1、S2闭合时，R2与灯泡L并联，L正常发光，并联电路各并联支路两端电压相等，所以电源电压
U=UL=6V
（2）并联电路总电阻小于任何一个分电阻，所以并联时总电阻最小，应闭合S、S1、S2，此时IL=0.5A，电流表量程均为0 0.6A，当I2大=0.6A时，变阻器的阻值
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则电路电流
I=IL+I2大=0.5A+0.6A=1.1A
总电阻
（3）当S、S2闭合时R2与L并联，再与R1串联，由图像知当IL′=0.4A时，UL′=2V，串联电路总电压等于各部分电压之和，则R1两端的电压
U1=U-UL′=6V-2V=4V
通过R1的电流
I1=IL′+I2=0.4A+0.4A=0.8A
R1的阻值
当只有S闭合时，R1、R2串联，串联电路总电阻等于各分电阻之和，电路中的最大电流I大=0.6A，R2的最小值
答：（1）电源电压为6V；
（2）闭合S、S1、S2时，总电阻最小为5.45Ω；
（3）R2最小值为5Ω。
四、实验探究
1、如下图所示：
B 滑动变阻器断路 4
【详解】
（1）[1] 未知电阻与滑动变阻器及电流表组成串联电路，电压表测量未知电阻两端的电压，实验电路的连接如图：
（2）[2] 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，即B端。
（3）[3] 闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，说明电路出现断路故障。a、b之间和b、c之间有电压，说明开关、电流表、未知电阻都没有断路；a、c之间无电压，说明b、c之间有断路，因为电路连接完好，只有一个元件有故障，所以是滑动变阻器断路。
（4）[4]由图像可知：当电流I=0.5A时，电压U=2.0V，那么未知电阻的阻值为
（5）[5]当开关S1闭合、S2断开时，R0与Rx串联，电流表读数为I1，根据欧姆定律，电压电压
U=（R0+Rx）I1
当开关S1、S2都闭合时，Rx被短路，电流表读数为I2，电源电压
U=I2R0
所以
（R0+Rx）I1= I2R0
解之得
2、电流表示数 转换法 横截面积 C、D
【详解】
（1）[1][2]实验中，通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小，电流表的示数越小，表示导体的电阻越大，运用了转换法。
（2）[3]选取A、C导体进行实验时，导体的材料、长度相同，横截面积不同，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，说明导体的电阻与导体的横截面积有关。
（3）[4]要探究导体的电阻与导体的材料有关，导体的长度和横截面积相同，材料不同，选择C、D两导体接入电路进行实验。
3、R0 R 标记处 平均值
【详解】
②[1]将S拨向接点1，闭合S1时，R0和Rx串联，因为R0是可变电阻，所以调节R0，使电流表指针偏转到适当位置，标记电流表指针的位置。
③[2][3]将S拨向接点2时，R0和R串联，调节R，使电流表指针在②标记处，记下电阻箱R的阻值。因为这样做两次电流大小相同，相当于用一个和Rx大小相同的电阻R替换了Rx，即从电阻箱读出的值就是Rx的值。这种方法叫等效替代法。
④[4]该实验是测量电阻的大小，为了减小误差，故必须多次测量取其平均值作为最终测量结果。
【点睛】
利用等效法测电阻，必须在不同电阻接入电路时电流表或电压表的示数相等，即等效。