2022年最新沪科版九年级物理第十五章探究电路难点解析试题（含解析）

沪科版九年级物理第十五章探究电路难点解析
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、如图所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，RB为磁敏电阻，该磁敏电阻在常温下的阻值随外加磁场增强而变大。现观察到电流表示数变大，则下列判断正确的是（　　）
A．RB阻值变大 B．RB两端的电压变大
C．RB所在处外加磁场变弱 D．定值电阻R0两端的电压减小
2、超载是道路交通中的重要危害之一，高速公路入口都有测量超载的装置：地磅。地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列的四幅电路图中，R＇是滑动变阻器，R是定值电阻，其中符合地磅工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
3、如图所示电路中，当变阻器的滑片向右移动的过程中：①电压表V1的示数和V2的示数之和；②电压表V1的示数和电流表A的示数的比值；③电压表V2和电流表A2的示数的比值；④电压表V1示数变化量和电流表A示数变化量的比值。上述各项中保持不变的个数有（　　）个。
A．1 B．2 C．3 D．4
4、关于家庭电路接法和测电笔的使用，下列图示正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5、根据公式和可知（　　）
A．导体的电阻与其两端电压成正比
B．导体的电阻与通过它的电流成反比
C．电压相同，通过导体的电流与它的电阻无关
D．电压相同，通过导体的电流与它的电阻成反比
6、如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向下滑动时，观察到的现象是（　　）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．灯泡变暗，电压表示数不变
D．灯泡变亮，电压表示数变大
7、 “安全用电，珍爱生命”是同学们日常生活中必须具有的意识。在家庭用电中，下列做法符合用电要求的是（　　）
A．用湿毛巾擦正在工作的灯泡
B．控制灯泡的开关可接在零线上
C．多个大功率用电器同时使用
D．电冰箱的金属外壳要接地
8、某导线长度4m，电阻5Ω，若把它均匀拉长后使用，则它的电阻（　　）
A．一定小于5Ω B．一定等于5Ω
C．一定大于5Ω D．上述三种情况都有可能
9、在如图电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡变亮，电压表示数变小 B．灯泡变亮，电压表示数变大
C．灯泡变暗，电压表示数变小 D．灯泡变亮，电压表示数不变
10、如图所示，是通过某两个导体R1、R2的电流随电压变化的图像。分析图中信息可知（　　）
A．R1导体的电阻为8Ω
B．R2导体的电阻为1.8Ω
C．两导体并联在电压为4V的电源两端时，干路电流为0.3A
D．两导体串联在电路中，测得电路中的电流为0.1A，则总电压为4V
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、如图所示电路中，电源电压为9V保持不变，R1=R2=R3=10Ω，先闭合开关S1，则电压表示数为______V；再闭合开关S2、S3，电流表示数为______A，电压表示数为______V。
2、2021 年 3 月中旬，蒙古国再次遭遇强沙尘暴天气，导致 16 万头牲畜死亡，小阳认为沙尘暴的形成是一种扩散现象，你认为他的说法______（选填“正确”或“不正确”），你判断的依据是______ 。
3、试电笔是家庭电路中用来辨别火线和零线的。正确的操作是手要按住笔卡，用笔尖接触被测的导线，如果氖管发光，证明被测电线是_____；如果氖管不发光，证明被测电线是_____。
4、导体导电是因为导体内部存在着大量的________。自动照相机所用的感光元件是一种光敏电阻，它是由________（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制造的。
5、在课外活动课上，同学们使用器材与胶水制作了很多小模型。使用胶水时能闻到胶水味，这是________现象，胶水能将两块小零件牢牢粘住，说明分子间存在相互作用的_________。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为多少？R2的最大阻值为多少Ω？
2、如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，求：
（1）电源两端的电压；
（2）只闭合开关S2时，电流表的示数；
（3）开关S1、S2均闭合时，电流表的示数。
3、在图所示的电路中，电源电压为6伏，且不变，R1的阻值为20欧，闭合开关S，电压表的示数为2伏。求：
（1）通过电阻R1的电流
（2）电阻R2的阻值。
4、如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.9A，电流表A2的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）R1的阻值。
5、有一种亮度可以调节的小台灯。其电路如图甲所示，电源电压为24V，当灯泡L两端的电压为24V时，灯泡正常发光。通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。
（1）当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为多少？
（2）调节滑动变阻器R，使灯泡的实际电流为0.2A，灯泡两端的电压是多少？
（3）在（2）中，滑动变阻器R连入电路的阻值是多少？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小梅用“伏安法”测量定值电阻R的阻值，在实验桌上连接了部分实验电路，如图甲所示。
（1）请用笔画线表示导线，将图甲所示的实物图连接完整；（________）
（2）闭合开关S前，应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于___________（A/B）端；
（3）闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P至某位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，这个待测电阻R的阻值为___________Ω。
2、小军在测量未知电阻Rx的阻值时，连接了如图甲所示的电路：
（1）按图甲连接电路时，开关应___________（选填“断开”或“闭合”）；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是_____；
A．滑动变阻器断路 B．电阻Rx发生了断路
C．电阻Rx发生了短路 D．滑动变阻器最大阻值过大
（3）排除故障后，实验过程中，某次电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示，则此时Rx的阻值为________；
（4）假设实验中电压表坏了不能使用，利用图丙的电路图也能测出未知电阻的阻值Rx，其中R0是已知阻值的定值电阻，请把实验步骤补充完整：
①断开开关S2、闭合开关S1，记录电流表的示数为I0；
②闭合S1，S2，记录电流表的示数为I1：
未知电阻的表达式：Rx=___________（用已知量和测量的物理量的符号表示）。
3、某小组同学连接图所示的电路开展电学实验，其中定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2标有“50Ω 2Α”字样，电路连接正确。闭合开关后，他们首先将变阻器R2的滑片P移动到某一位置，读出各个电表的示数；然后再将滑片P向变阻器R2的某一端移动，在滑片处于某两个位置上时分别读出各个电表的示数，三次实验时电压表V1、V2的示数如下表所示。
（1）电路中的电源电压为_________________伏；
（2）该小组同学在完成第一次实验并将实验数据填写在了实验序号1中，然后他们将滑片P向左移动依次记录数据：
电表示数 实验序号 _________（伏） _______（伏） 电流表A（安）
1 4 2 _____________
2 3 3 __________
3 2 4 ____________
a.请根据表格中数据的变化情况，填写表格的栏目（选填“电压表V1的示数”或“电压表V2的示数”）；
b.若已知三次实验时电流表的示数分别为0.4安、0.3安和0.2安，请将以上示数正确地填入表格。
（3）若要利用上述表格中的数据验证导体中电流与导体两端电压的关系，则可以选用表格中的哪几列数据，并说明选用的理由。____________
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．由电路图可知，定值电阻R0与磁敏电阻RB串联，电流表测电路中的电流，因磁敏电阻在常温下的阻值随外加磁场的增强而变大，所以，当磁敏电阻RB附近的磁场增强时，RB的阻值变大，电路的总电阻变大，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可知，当电路中的电流变大时，电路中的总电阻减小，R0为定值电阻，阻值大小不变，所以RB的阻值变小，故A错误；
BD．定值电阻R0与磁敏电阻RB串联，根据串联电路电压规律可知，两电阻分电源电压，R0为定值电阻，阻值大小不变，当电路中的电流变大时，根据欧姆定律可知，定值电阻R0两端的电压变大，则RB的两端的电压变小，故BD错误；
C．磁敏电阻在常温下的阻值随外加磁场增强而变大，因为RB的阻值变小，所以外加磁场变弱，故C正确；
故选C。
2、B
【详解】
A．由图知，定值电阻R和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，重物越重时，滑片向下滑动，变阻器R接入电路的电阻变大，由可知，电路中电流变小，则电流表读数变小，故A不符合题意；
B．由图知，定值电阻R和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端的电压；重物越重时，滑片向下滑动，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则定值电阻R两端电压变大，即电压表示数变大，故B符合题意；
C．由图知，电流表把滑动变阻器短路，电流不经过，所以无论重物怎么变化，电流表的读数都不变，故C不符合题意；
D．由图知，电压表串联接入电路，电压表相当于测电源电压，所以无论重物怎么变化，电压表的读数都不变，故D不符合题意；
故选B。
3、C
【详解】
由图得，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量电阻R1电压，电压表V2测量滑动变阻器R2电压，当变阻器的滑片向右移动的过程中，滑动变阻器R2接入电路中的电阻变大。由串联电路特点得，电路的总电阻变大，由得，电路的总电流变小，电阻R1的电压变小，滑动变阻器R2的电压变大。
①电压表V1的示数和V2的示数之和为电源电压，保持不变；
②电压表V1的示数和电流表A的示数的比值为定值电阻R1的电阻，保持不变；
③电压表V2和电流表A的示数的比值为滑动变阻器R2接入电路中的电阻，变大；
④电压表V1示数变化量和电流表A示数变化量的比值为定值电阻R1的电阻，保持不变。综上所述，保持不变的有①②④，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4、D
【详解】
A．使用测电笔时，手指不能碰到金属笔杆，同时手要接触笔尾的金属体，才不会造成误判，故A不符合题意；
B．三孔插座的接线原则为“左零右火上接地”，故B不符合题意；
CD．处于安全用电的考虑，开关应与用电器串联，同时开关应控制火线，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
5、D
【详解】
AB．导体的电阻取决于导体本身的材料、长度、横截面积和温度，与导体两端的电压、通过导体的电流无关，故AB不符合题意；
CD．根据可知，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
6、B
【详解】
滑动变阻器与灯泡串联，电压表测电源的电压，故电压表示数不变；将滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路的电流变大，通过灯的电流变大，灯泡变亮，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7、D
【详解】
A．湿毛巾是导体，用湿毛巾擦拭正在工作的灯泡时，容易引起人体触电，故A不符合题意；
B．开关要接在火线和灯泡之间，断开开关时，切断火线，防止接触，开关接在零线上时，断开开关，用电器仍与火线相连，易发生触电事故，故B不符合题意；
C．多个大功率用电器同时使用一个插座，会使总电流过大，容易烧坏插座，引起火灾，故C不符合题意；
D．为防止外壳带电时发生触电事故，电冰箱的金属外壳应接地，故D符合题意。
故选D。
8、C
【详解】
电阻的大小与导体的长度、材料和横截面积有关，某导线长度4m，电阻5Ω，若把它均匀拉长后使用，则它的长度变长，横截面积变小，所以导线的电阻变大，电阻一定大于5Ω，故C符合题意。
故选C。
9、A
【详解】
如图所示，灯泡与滑动变阻器是串联的，电压表测滑动变阻器两端电压，当滑片P向左移时，滑动变阻器接入的电阻变小，根据欧姆定律，电压一定时，电路中总电阻变小，电路中的电流变大，灯泡变亮。由串联电路分压的规律，滑动变阻器两端分得的电压变小，所以电压表示数变小，故A正确，BCD错误。
故选A。
10、C
【详解】
AB．由图象知，在电阻两端电压都是4V时，通过电阻R1的电流为I1=0.1A，通过乙电阻R2的电流为I2=0.2A。所以两电阻的阻值分别为
故AB不符合题意；
C．两导体并联在电压为4V的电源两端时，因并联电路中干路电流等于各支路电路之和，所以，干路电流为
I=I1+I2=0.1A+0.2A=0.3A
故C符合题意；
D．由图可知，两导体串联在电路中，测得电路中的电流为0.1A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，串联电路两端的总电压
U=I(R1+R2)=0.1A×(40Ω+20Ω)=6V
故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、4.5 1.8 9
【详解】
[1]当只闭合开关S1时，电阻R2与R3串联，电压表测R2两端电压，由串联电路的分压规律可知
电源电压为9V，故电压表示数为4.5V。
[2][3]再闭合开关开关S2、S3，电阻R3被短路，R1与R2并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，则电压表的示数是9V；电流表的示数是
2、不正确 沙尘不是分子（分子肉眼看不见）
【详解】
[1][2]他的说法不正确，原因是：扩散现象是组成物质的分子不停地做无规则运动，彼此进入对方的现象，分子的运动是肉眼看不到的；沙尘暴是大量的沙土颗粒在做机械运动，沙土颗粒有大量的沙土分子组成，沙土颗粒的运动不是分子的无规则运动，故沙尘暴的形成不是扩散现象。
3、火线 零线
【详解】
[1][2]试电笔可以用来检测家庭电路中的火线和零线，用试电笔接触被测导线，如果被测导线是火线，则试电笔尾部的氖管会发光，如果被测导线是零线，则试电笔尾部的氖管不会发光。
4、自由电荷 半导体
【详解】
[1]导体导电是因为导体内部存在大量的自由电荷，导体导电时，自由电荷做定向移动。
[2]自动照相机所用的感光元件是一种光敏电阻，它是由半导体材料制造的，半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
5、扩散 引力
【详解】
[1]使用胶水时胶水中有气味的分子做无规则热运动，扩散到空气中，使我们闻到了气味，这是扩散现象。
[2]胶水能将两块小零件牢牢粘住，说明分子间存在相互作用的引力，分子间既有引力又有斥力。
三、计算题
1、3V，10Ω
【详解】
解：由图甲可知，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。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，由可得，电源的电压
U=I1R1=0.6A×R1
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=2V，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
因电源的电压不变，所以
0.6A×R1＝0.2A×R1+2V
解得
R1＝5Ω
U=3V
答：电源电压为3V，R2的最大阻值为10Ω。
2、（1）6V；（2）0.2A；（3）0.5A
【详解】
解：（1）只闭合开关S1时，只有电阻R1接入电路中，电流表测的是通过电阻R1的电流，由可得，电源两端的电压为
（2）只闭合开关S2时，只有电阻R2接入电路中，电流表测的是通过电阻R2的电流，因此电流表的示数为
（3）开关S1、S2均闭合时，电阻R1和R2并联，因此电阻R1和R2两端的电压仍然为电源电压6V。根据并联电路中电流的规律可知电流表的示数为各支路电流之和。即
答：（1）电源两端的电压为6V；
（2）只闭合开关S2时，电流表的示数为0.2A；
（3）开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为0.5A。
3、（1）0.1A；（2）
【详解】
解：（1）由电路图可知，电压表测量电阻R1两端的电压，根据欧姆定律可知，通过电阻R1的电流
（2）由电路图可知，电阻R1和R2串联，串联电路总电压等于各部分电压之和，故电阻R2两端的电压
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可知，电阻R2的阻值
答：（1）通过电阻R1的电流是0.1A；
（2）电阻R2的阻值为。
4、（1）3V；（2）10Ω
【详解】
解：（1）两电阻并联，电流表A2测量电阻R2的电流，电流表A1测量干路电流，根据并联电路电源电压等于各用电器两端的电压，故电源电压为
（2）R1的电流为
R1的阻值
答：（1）电源电压为3V；
（2）R1的阻值为10Ω。
5、（1）60Ω；（2）6V；（3）90Ω
【详解】
解：（1）由图乙可知，当UL=24V时，通过的电流IL=0.4A，由可得，灯丝的电阻
（2）由图乙可知，当灯泡的实际电流为0.2A时，灯泡两端电压为6V；
（3）当灯泡两端电压为6V时，滑动变阻器两端的电压
UR=U-UL′=24V-6V=18V
因串联电路中各处的电流相等，则滑动变阻器R连入电路的阻值
答：（1）当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为60Ω；
（2）调节滑动变阻器R，使灯泡的实际电流为0.2A，灯泡两端的电压是6V；
（3）在（2）中，滑动变阻器R连入电路的阻值是90Ω。
四、实验探究
1、 B 4
【详解】
（1）[1]滑动变阻器的接线柱应为一上一下串联接入电路，连接好的电路图如下所示
（2）[2]为了保护电路，闭合开关S前应保电滑动变阻器接入电路的阻值最大，即在甲图中滑动变阻器的滑片P置于B端。
（3）[3]电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，故电压表读数为2V，即电阻两端电压为U=2V；电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，故电流表读数为0.5A，通过电阻的电流为I=0.5A，根据欧姆定律可知，电阻R的阻值为
2、断开 B 4
【详解】
（1）[1]为了保护电路安全，防止在连接电路的过程中因电流过大“烧坏”电路元件，故在连接电路时，开关应断开。
（2）[2] A．若滑动变阻器断路，则电路断路，电流表和电压表无示数，故A不符合题意；
B．若电阻Rx发生了断路，则电压表串联在电路中，电压表示数接近电源电压，由于电压表内阻非常大，故电路中电流非常小，导致电流表无法测量，无示数，故B符合题意；
C．若电阻Rx发生了短路，相当于电压表并联在导线两端，测量导线两端电压，电压表几乎无示数；由于电阻Rx发生了短路，电路中电阻减小，此时电流表的示数将增大，故C不符合题意；
D．若滑动变阻器最大阻值过大，根据欧姆定律分析可知，电路电流会减小，电阻Rx两端的电压也会减小，电压表的示数减小，故D不符合题意。
故选B。
（3）[3]如图乙所示，电流表的示数为0.5A，根据可知，此时Rx的阻值
（4）[4]断开开关S2、闭合开关S1，电阻R0接入电路，此时电流表的示数为I0，根据欧姆定律可知， 电阻R0两端的电压；闭合S1，S2，电阻R0和电阻Rx并联在电源两端，并联电路各支路电压相同，故电阻Rx两端的电压也为U，并联电路干路电流等于各支路电流之和，故通过电阻Rx的电流
根据欧姆定律可知，位置电阻Rx为
3、6 电压表V2的示数 电压表V1的示数 0.2 0.3 0.4 见解析
【详解】
（1）[1]由电路图可知，R1和R2是串联关系，根据串联电路中电压的特点可知，电源电压
U=U1+U2=4V+2V=3V+3V=2V+4V=6V
（2）[2][3]表格中数据是滑片P向左移动时记录的，分析可知，滑片逐渐向左移动时，R2的电阻逐渐变小，根据串联电路的分压原理可知，R2两端分配的电压U2逐渐变小，因此，列表中电压越来越小的是滑动变阻器R2两端的电压，即V2示数越来越小，V1示数越来越大，即第二列是V2示数，第三列是V1示数。
[4][5][6]滑片向左移动时，R2的电阻越来越小，电路中的电流会越来越大，因此电流表的示数在列表中自上而下应该是由小到大的排列顺序，依次为0.2A、0.3A、0.4A。
（3）[7] 若要利用上述表格中的数据验证导体中电流与导体两端电压的关系，则要保持电阻一定的情况下进行，因此应以定值电阻R1为研究对象，选择表格中第3和第4列的数据反映通过同一个定值电阻R1的电流与它两端的电压的关系。