2022年最新强化训练沪科版九年级物理第十五章探究电路综合训练试卷（含答案解析）

沪科版九年级物理第十五章探究电路综合训练
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、如图所示电路，在a、b两点间接一滑动变阻器，闭合开关后灯泡能发光。现要使滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变亮，则图所示的接法中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2、如图所示，电源电压保持不变。闭合开关，滑片P从最右端向最左端滑动过程中，下列说法正确的是 （　　）
A．电流表示数变小 B．电压表V2示数变小
C．电压表V1示数不变 D．电压表V2示数不变
3、下列所描述的现象中，不能够说明分子在做永不停息地无规则运动的是（　　）
A．在扫地的时候看到尘土到处飞扬 B．酒香不怕巷子深
C．花气袭人知骤暧 D．炒菜时闻到了菜的香味
4、如图是探究影响电阻大小因素的实验装置。选择a和b两条金属丝进行实验，可以探究的因素是（　　）
A．长度 B．温度 C．材料 D．横截面积
5、如图所示，电源恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动的过程中，下列判断不正确的是（　　）
A．电流表A的示数变大
B．电压表V2的示数不变
C．电压表V2的示数与电压表V1的示数之差变大
D．电压表V1的示数变化量与电流表A的示数变化量之比变小
6、在探究电阻大小与哪些因素有关的实验中，小丽设计了如图所示电路，其中a是锰铜合金，b、c、d是镍铬合金，a和b长度粗细相同，c和a、b的长度相同但c比较细，d和c的粗细相同，但d比较长，则下列说法正确的是（　　）
A．实验中，电流表示数越大说明电阻越大
B．研究电阻与长度的关系可以选a和d
C．研究电阻与横截面积的关系可以选b和c
D．研究电阻与材料的关系可以选a和c
7、如图是电阻甲和乙的U-I图像，小明对图像信息做出的判断，正确的是（　　）
A．乙是定值电阻
B．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
C．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的总电压为2V
D．将甲和乙并联，若电压为2.5V，则它们的干路电流为0.5A
8、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
9、针对欧姆定律公式I=，下列理解中正确的是（　　）
A．该公式适用于任何电路
B．利用该公式的变形式R=，可以测量出导体的电阻
C．导体的电阻随导体两端的电压增大而增大
D．导体的电阻与电压和电流都有关系
10、如图所示电路中，电源两端电压保持不变。开关S闭合后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数不变。产生这一现象可能是由于（　　）
A．灯L1短路 B．灯L1断路
C．灯L2短路 D．灯L2断路
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，电阻箱的示数为___________Ω。
2、如图所示的电路中，灯泡L1的电阻R1＝10Ω，灯泡L2的电阻R2＝20Ω，电压表的示数为2V，则电源电压为______V。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）
3、在下图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。若R1或R2发生断路故障且只有一处。写出闭合开关S后，各电表的示数及其对应的故障______。
4、电子触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置。
（1）其工作原理：在材料、横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻就越______；
（2）以竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图所示电路，电源电压不变。当触摸点在竖直方向移动时，电路中的电流将______，若测得R2两端电压增大，触摸点P到屏下端的距离______（以上两空都选填“变大”、“变小”或“不变”）。
5、如图所示电路，电源电压3V恒定不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，总电阻为________Ω，闭合开关S后，电压表示数为________V。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、在如图的电路中，R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω，电源电压恒定不变。当S1闭合，S2 断开时，电流表的读数为0.3A。求：
①电源电压；
②S1、S2均断开时，R2两端的电压；
③S1、S2均闭合时，干路中的总电流；
④S1断开、S2闭合时，干路中的总电流。（保留两位小数）
2、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0. 45A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0. 75A．求：
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？
3、如图甲所示，是某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。电源电压恒定不变，电压表的量程为0~3V，定值电阻=20Ω，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：
（1）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V时，求电源电压。
（2）在不损坏电压表的前提下，求至少要接入电路中的电阻值和此电路能测量的最高环境温度。
4、如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1＝20Ω。只闭合开关S1后，电流表的示数为0.3A，再闭合S2电流表的示数为0.5A，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2中的电流；
（3）电阻R2的阻值。
5、如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝40Ω，R2＝20Ω，当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数是0.3A，求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2均闭合时，电流表示数。
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小贾在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑：实验中为什么选择不常见的镍铬合金丝作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用铜丝会不利于探究？带着这些思考，小贾决定进行实验验证，如图：
（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小贾可以在如图甲所示电路中接入______表；
（2）连接电路时，开关必须处于______状态；
（3）图甲中，导线的A端接有一根鳄鱼夹，可以在金属丝上划动并接触良好，这主要是为了方便改变______；
（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，分析此实验记录，发现用铜丝作为研究导体，实验现象不明显，不明显之处是：______；
研究导体 铜丝 镍铬合金丝
长度/cm 100 80 50 100 100 80 50 100
直径/mm 0.5 0.5 0.5 0.7 0.5 0.5 0.5 0.7
灯泡亮度 很亮 很亮 很亮 很亮 较亮 较亮 亮 亮
电流/A 0.42 0.42 0.43 0.43 0.24 0.26 0.31 0.30
（5）通过实验，小贾解开了心中的疑惑，并进一步理解了滑动变阻器的原理及其在电学实验中的作用。在如图乙所示的“探究电流与电阻的关系”实验中，将电阻R由5Ω换成10Ω后，滑动变阻器的滑片应该向______（选填“上”或“下”）端移动，以起到使电阻R两端电压______的作用。
2、如图所示小明利用如图所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变）的电路测电阻Rx的阻值，请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到______端，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式Rx=______（用已知量R0和测量量符号表示）。
3、在探究影响导体电阻大小的因素时，作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关；
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验电路及实验室提供的4根电阻丝、规格、材料如表（图）：
编号 材料 长度/m 横截面积/mm
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 1.0
（1）实验时，为了比较电阻丝电阻的大小，可以用方法一：比较 ___________大小；或方法二：观察小灯泡的 ___________。当接入M、N之间的导体阻值差别较小时，选用方法 ___________（选填“一”或“二”）来比较导体电阻的大小会更准确；
（2）为了验证上述猜想①，应选用编号为 ___________的两根电阻丝分别接入电路进行实验；
（3）分别将A和C两电阻丝依次接入电路中M、N两点间，电流表的示数分别为A1、A2，且A1-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
要使滑片P向左滑动的过程中，灯泡亮度变亮，则流过灯泡的电流应变大，故滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值应变小。
AB．由图中可知，滑动变阻器接入的是右下接线柱，此时滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，故AB不符合题意；
C．由图中可知，滑动变阻器接入了下面两个接线柱，此时滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值不变，故C不符合题意；
D．由图中可知，滑动变阻器接入的是左下接线柱，此时滑片P向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故D符合题意。
故选D。
2、C
【详解】
由电路图可知，电流从电源正极出来，经过电流表后，再经过滑动变阻器R2和定值电阻R1，回到电源负极，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量定值电阻R1两端电压，电流表A测量电路电流。闭合开关，滑片P从最右端向最左端滑动过程中，即滑动变阻器R2接入电路中的电阻变小，电路中总电阻变小，根据欧姆定律可知，在电源电压不变的情况下，电流变大，即电流表A示数变大，电压表V1示数不变，再根据欧姆定律的变形可得，定值电阻R1两端的电压变大，即电压表V2示数变大，故ABD错误，C正确。
故选C。
3、A
【详解】
A．尘土飞扬是由于尘埃小颗粒在空气中运动形成的，属于机械运动，不属于分子的热运动，故A符合题意；
BCD．人们闻到的酒香、花气、菜香味分别是酒精分子、花香分子和油分子不断运动的结果，能够证明分子在做永不停息地无规则运动，故BCD不符合题意。
故选A。
4、D
【详解】
由题意可知，选择a和b两条金属丝进行实验，从图中可以看到，a和b两条金属都是镍铬合金的材料，长度相同，但是粗细不同，即横截面积不同，分别把这两条金属丝接入电路，比较电流表的示数，即可进行探究，其中可探究的因素为横截面积。
故选D。
5、D
【详解】
两电阻串联，电压表V1测量滑动变阻器的电压，电压表V2测量电源电压。
A．滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流表的示数变大，故A正确，不符合题意；
B．电压表V2测量电源电压，不论怎么移动滑动变阻器的滑片，其示数不变，故B正确，不符合题意；
C．电压表V2的示数与电压表V1的示数之差即为电阻R1两端的电压，当滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值变小，电流变大，定值电阻的阻值不变，故定值电阻R1两端的电压变大，故C正确，不符合题意；
D．由于串联，电压表V1的示数变化量与定值电阻R1的电压变化量相同，定值电阻R1的电压变化量与电流表A的示数变化量之比即为定值电阻的阻值，故D错误，符合题意。
故选D。
6、C
【详解】
A．实验中，电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电流越小，故A错误；
B．选a和d两根电阻丝，材料不同， a是锰铜合金，d是镍铬合金，粗细也不同，长度也不同，无法比较，故B错误；
C．研究电阻与横截面积的关系，则需要粗细不同，材料相同，长度相同，故选b和c，故C正确；
D．研究电阻与材料的关系，需要选择材料不同，粗细相同，a和c材料不同，粗细也不同，故D错误。
故选C。
7、C
【详解】
A．由图得，乙的电阻随乙电阻随电压增大而增大，故A错误；
B．由图得，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故B错误；
C．将甲和乙串联，若电流为0.3A，甲乙的电压分别为1.5V、0.5V，则它们两端的总电压为
故C正确；
D．当电压为2.5V时，甲乙的电流分别为0.5A，将甲和乙并联，若电压为2.5V，则它们的干路电流为
故D错误。
故选C。
8、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。
9、B
【详解】
A．该公式仅适用于纯电阻电路，故A错误；
B．由该公式的变形式可知，导体的电阻可以用导体两端电压除以通过导体的电流，即可测量出导体的电阻，故B正确；
C．导体的电阻与导体两端的电压无关，故C错误；
D．导体的电阻与电压和电流没有关系，与导体材料、长度、横截面积、温度等有关，故D错误。
故选B。
10、B
【详解】
由图知，两灯泡并联，电压表测并联电路两端的电压（电源电压），电流表与L2串联，测量L2的电流；若一盏灯突然熄灭，必然是断路，若短路，则两个灯泡都不亮，从电流表、电压表的示数不变，说明L2是完好的，L2中的电流不变，则L1断路。
故选B。
二、填空题
1、1921
【详解】
电阻箱的示数为
R=1×1000Ω+9×100Ω+2×10Ω+1×1Ω=1921Ω
2、6
【详解】
由电路图可知，灯泡L1、L2串联，电压表测量L1两端电压；因串联电路处处电流相等，所以电路电流
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以电源电压
3、见解析
【详解】
闭合开关S后，R2被短路，电源、电阻R1、开关、电流表串联，若R2发生断路，对电路没有影响，仍然是串联电路，电压表测量电源电压，电压表示数为U0，电流表测电路中的电流，电流表的示数为；闭合开关后若R1断路，电路中没有电流通过，所以电流表示数为0A，电压表测电源电压，电压表示数为U0。
4、大 不变 变大
【详解】
（1）[1]电阻的大小与材料、横截面积和长度有关，在材料、横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻就越大。
（2）[2]由题意可知，整根电阻丝的电阻R不变，电源电压U不变，由可知电路中的电流不变，所以当触摸点在竖直方向移动时，电路中的电流不变。
[3]两电阻串联，R2两端电压U2变大，由U2=IR2可知，I不变，则电阻R2阻值变大，触摸点P到屏下端的距离变大。
5、30 1
【详解】
[1]从图中可以看到，闭合开关S后，根据电流的流法可知，两电阻串联，串联电路的总电阻等于各电阻阻值之和，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，则总电阻为
总电阻为30Ω。
[2]由[1]解析可知，总电阻为30Ω，电源电压3V恒定不变，则根据欧姆定律可知，电路的电流为
电路的电流为0.1A，串联电路的电流处处相等，流过电阻R1的电流也为0.1A，根据欧姆定律的变换式可知，电阻R1的电压为
电阻R1的电压为1V；从图中可以看到，电压表并联在电阻R1的两端，电压表的示数为1V。
三、计算题
1、①；②；③；④
【详解】
解：①当S1闭合，S2 断开时，R1短路，电路为仅有R2的简单电路，故电源电压为
②S1、S2均断开时，R1与R2串联，根据串联电路电阻的关系及欧姆定律可得电路中的电流为
由欧姆定律可得R2两端的电压为
③S1、S2均闭合时，R2与R3并联，由并联电路电流的规律及欧姆定律可得干路中的总电流为
④S1断开、S2闭合时，R2与R3并联，再与R1串联，则由串并联电路电阻的关系可得此时电路中总电阻为
由欧姆定律可得此时电路中总电流为
答：①电源电压为；
②S1、S2均断开时，R2两端的电压为；
③S1、S2均闭合时，干路中的总电流为；
④S1断开、S2闭合时，干路中的总电流为。
2、（1）9V；（2）；（3）3. 6V
【详解】
解：（1）当S1、S2断开，S3 闭合时，电路中只有R1，R1 两端电压等于电源电压
（2）当S1 断开，S2、S3 闭合时，电流表的示数为0. 75A 为干路I，R1 和R2 并联入电路中所以
由 得R2 的阻值为
（3）当S2、S3 断开、S1 闭合时，R1 和R2 串联入电路中，此时电路电流
此时加在电阻R1 两端的电压为
答：（1）电源电压为9V；
（2）R2 的阻值为30Ω；
（3）S2、S3 断开，S1 闭合时，加在电阻R1 两端的电压为3.6V。
3、（1）6V；（2）20Ω，40℃
【详解】
解：（1）电压表示数为2V时，定值电阻=20Ω，电流为
当环境温度为20℃时，根据图乙可知，此时热敏电阻的阻值为40Ω，则电源电压为
（2）在不损坏电压表的前提下，则电压表的最大示数为3V，定值电阻=20Ω，电路中最大电流为
总电阻最小为
热敏电阻的阻值为
根据图乙可知，此时的温度为40℃。
答：（1）电源电压为6V；
（2）至少要接入电路中的电阻值为20Ω和此电路能测量的最高环境温度为40℃。
4、（1）6V；（2）0.2A；（3）30Ω
【详解】
解：（1）只闭合S1时，该电路为只有R1的简单电路，电流表测R1的电流。由可得，电源电压
（2）当S1和S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测干路的电流；因并联电路各支路互不影响，所以此时通过定值电阻R1的电流仍为I1＝0.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流
（3）因并联电路中各支路两端电压相等，所以电阻R2的阻值
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R2中的电流为0.2A；
（3）电阻R2的阻值为30Ω。
5、（1）12V；（2）0.9A
【详解】
解：（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路中的电流，由可得，电源电压
U＝I1R1＝0.3A×40Ω＝12V
（2）S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流；通过R2的电流
由于并联电路中各支路互不影响，因此通过R1的电流仍为0.3A，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流（电流表示数）
I＝I1+I2＝0.3A+0.6A＝0.9A
答：（1）电源电压为12V；
（2）S1、S2均闭合时，电流表示数为0.9A。
四、实验探究
1、电流 断开 连入电路中电阻丝的长度 铜丝电阻变化太小，电流变化小，灯泡亮度变化小，不容易观察 上 不变
【详解】
（1）[1]为了更好地反映电路中电阻的变化，可以在电路中串联一个电流表，通过电流表的示数变化更容易判断电路中阻值的变化。
（2）[2]连接电路时，开关应断开，目的是保护电路。
（3）[3]选择一根带鳄鱼夹的导线，可以将它夹在电阻丝不同的位置，便于改变电阻丝接入电路中的长度。
（4）[4]从表格中记录的实验数据不难看出，若用铜丝作实验，灯泡的高度、电流表的示数均没有明显的变化。
（5）[5][6]在探究电流与电阻的关系实验中应保持研究电阻两端的电压不变，将电阻R由5Ω换成10Ω后，根据串联电路分压规律知定值电阻分得的电压变大，为了使定值电阻两端的电压保持不变，则应增加滑动变阻器接入电路中的阻值，以使它分得更大的电压，减小定值电阻两端的电压，故滑片应向上移动。
2、b
【详解】
[1][2]闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，此时滑动变阻器R全部电阻与未知电阻Rx并联，此时电流表测通过R和Rx的总电流，为I1；为了测通过Rx的电流，需测出通过R的电流，根据题意可知，应将滑片移到b端，此时Rx被短路，电流表测通过滑动变阻器R的电流，且通过滑动变阻器R的电流不变，为I2，根据得，电源电压为
根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流为
并联电路电压相等，则待测电阻两端的电压为
根据得，待测电阻为
3、电流表示数 亮度 一 A、B 小 ②
【详解】
（1）[1]由电路图知，灯泡和电阻丝串联在电路中，电流表测电路中的电流。要比较电阻丝电阻的大小，可以比较电路中电流的大小，即电流表示数的大小，因为电阻是导体对电流阻碍作用的大小，电阻不同，对电流的阻碍也不同，则电路中电流的大小会不同，那么电流表示数也不同。
[2]要比较电阻丝电阻的大小，还可以观察小灯泡的亮度，因为电阻丝电阻越大，电路中的电流越小，那么小灯炮的亮度会越暗。
[3]在图示电路中，若电阻丝阻值差别较小时，电路中电流的大小差别也较小，则灯泡亮度变化不明显，观察小灯泡的亮度很难比较出电阻丝的大小，而电流有差异，电流表的示数便会不同，所以通过方法一来比较导体电阻的大小会更准确。
（2）[4]猜想①是探究导体电阻与导体长度的关系，则应保持导体的材料和横截面积不变，改变导体的长度。所以应选编号A和B两根电阻丝进行实验。
（3）[5][6]A、C两根电阻丝的材料和长度相同，A的横截面积小于C的横截面积，而A接进M、N两点时电路中的电流大于C接进的电流，由此可知：当材料和长度相同时，导体横截面积越小，电阻越大，这说明导体的电阻与导体的横截面积有关，即可验证猜想②。