精品试卷沪科版九年级物理第十五章探究电路达标测试试题（有解析）

沪科版九年级物理第十五章探究电路达标测试
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、如图所示电路中，闭合开关，滑动变阻器的滑片由b向a滑动的过程中，电阻R两端的电压和电流表示数变化情况正确的是（　　）
A．变大，变小 B．变小，变大 C．变小，变小 D．变大，变大
2、为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”：将电源（电压不变）、阻值为R0的定值电阻、开关和电流表各一个用导线连接起来装入盒内，并引出两根导线a、b到盒外，如图所示。未使用时，盒内开关断开，电流表无示数。现将a、b导线与待测电阻Rx的两端相连，开关闭合时电流表示数为I0、开关断开时电流表示数为。则（　　）
A．Rx的值可能为 B．Rx的值一定为
C．Rx的值一定为2R0 D．Rx的值可能为3R0
3、李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，下列说法中错误的是（ ）
A．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
B．甲的电阻小于乙的电阻
C．在乙的两端加上1V的电压时，通过乙的电流为0.1A
D．将甲、乙两电阻并联接到电压为2V的电源上，干路电流为0.6A
4、如图所示，电源电压不变，下列说法正确的是（　　）
A．开关都闭合，然后断开S2、S3， 电压表示数和电流表示数均变小
B．开关都闭合，滑片P向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变大
C．只闭合S1，滑片P向右移动，电压表示数和电流表示数的比值变大
D．只闭合S1、S3，滑片P向左移动，电压表示数和电流表示数的乘积变大
5、关于图中的电阻箱，下列说法错误的是（　　）
A．电阻箱是一种变阻器 B．阻值可调范围为0~10000Ω
C．最小分度值为1Ω D．电阻箱读数是622Ω
6、将一只定值电阻接在6V的电源上，通过的电流为1A，若把它接在12V的电路中，则通过它的电流为（　　）
A．6A B．1.5A C．3A D．2A
7、如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=2R2，闭合S、S1，断开S2时，电压表示数为5V，闭合S、S2，断开S1时，电压表示数为7V，则R∶R2为（　　）
A．3∶2 B．4∶1 C．5∶7 D．7∶5
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、超导就是导体电阻为零的现象，可以大大减少电阻的电热损耗。下列设备中最适合用超导材料制作的是（　　）
A．变阻器的电阻丝 B．保险丝
C．电烤炉的电热丝 D．输电导线
10、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
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、电在生活生产中的应用非常广泛，是我们日常生活中不可或缺的一部分，但不规范用电也会给我们带来危险。为防止人体触电，应该不________高压的带电体，只有不高于________ V的电压对人体才是安全的。
2、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______。
3、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。
4、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器滑片由中点向右移动的过程中，电流表A的示数_______；电压表V的示数_______（以上两空填“变小”“不变”或“变大”）；小灯泡L的亮度_______（填“变亮”“变暗”或“不变”）。
5、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）
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。上蔡县为提高全县人民生活质量，每天都使用空气质量监测仪对空气质量进行检测，如图是其工作原理电路图，图中电压表显示空气质量指数。已知电源电压U=18V，电压表量程为0~15V，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为。
空气质量指数A 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
（1）通过计算，判断电压表示数为12V时对应的空气质量等级；
（2）更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围，若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=500，则更换后的定值电阻R0′的阻值应为多大？
2、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。
3、如图所示电路中，电源电压U＝3V保持不变，闭合开关S，电压表V1示数为1V，电流表示数为0.2A。
求：（1）电压表V2的示数。
（2）R2的阻值。
4、如图所示的电路中，已知R1=20Ω，R2=30Ω，当S闭合后，电流表示数为0.3A，请计算：
（1）电源电压；
（2）通过R2的电流。
5、如图所示的电路，R2为24Ω。求：
（1）当只闭合开关S时，电流表的示数为0.5A，电源电压的值；
（2）两开关都闭合时，电流表的示数为1.1A，则通过R1的电流是多少？
（3）R1的阻值是多大？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小王、小张分别做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全并完好，电源电压相等且保持不变，待用滑动变阻器有两种规格（分别标有“10；2A”、“20；2A”的字样），待测电阻Rx规格相同。实验中，两位同学所用的变阻器不同，但他们在连接电路时都将滑片置于变阻器的一端。闭合电键，他们所观察到电流表、电压表的示数均为图（a）、（b）所示，接着在向变阻器另一端移动滑片的过程中，小王发现电路中两电表的示数均变小，而小张却发现电路中两电表的示数均变大。在思考并解决实验问题后，两位同学均完成实验。
（1）在连接电路及实验操作过程中，存在不规范情况的是：________（选填“小王”、“小张”或“小王和小张”）
（2）请写出你的判断依据：________；
（3）实验所用的电源电压为________伏；
（4）小张选用的滑动变阻器规格为________；请说明理由（写出分析过程）：________。
2、某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。
（1）实验开始时，开关应处于______状态；在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，滑动变阻器的作用是保护电路及_____；在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，滑动变阻器的作用是保护电路及_____；
（2）小明将10Ω的电阻接入电路中，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电压表、电流表的示数，此过程小明实际探究的问题是电流与_____的关系；
（3）小明又一次探究活动后，得到的实验记录记录在下表中。分析表中的数据，你能得出的结论是_________。
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 1.20 0.60 0.40 0.30 0.24 0.20
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、B
【详解】
由电路图可知，R0与R串联，电压表V测R两端的电压，电流表测电路中的电流；滑动变阻器的滑片由b向a滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由U＝IR可知，R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器R两端的电压变小，即电压表的示数变小。
故选B。
2、A
【详解】
将电流表、定值电阻、开关、电源可能组成的两种电路如图所示：
图甲 图乙
如果采用图甲电路，开关断开时，电路中只有Rx，电流表测量通过Rx的电流，电源电压
①
开关闭合时，被测电阻Rx与R0并联，电流表测干路中电流，由并联电路特点可知通过Rx的电流是，由欧姆定律可得电源电压
②
联立①②可得
Rx=2R0
如果采用乙电路，开关闭合时，R0被短路，电路中只有Rx，由欧姆定律可得电源电压
U=I0Rx③
当开关断开时，Rx与R0串联，由欧姆定律可得电源电压
④
联立③④解得
故选A。
3、A
【详解】
A．导体的电阻是导体的一种性质，电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，当导体的电压为零时，导体的电阻不为零，故A错误，符合题意；
B．甲、乙电阻电流随电压的变化关系都为过原点的直线，故可知甲、乙均为定值电阻，当甲、乙的电压都为3V时，由上图知通过甲的电流大于乙的电流，根据欧姆定律有
故甲的电阻小于乙的电阻，故B正确，不符合题意；
C．根据上图可知，在乙的两端加上1V的电压时，通过乙的电流为0.1A，故C正确，不符合题意；
D．将甲、乙两电阻并联接到电压为2V的电源上，根据并联电路电压的规律，甲、乙两电阻的电压都为2V，由上图知，通过甲、乙的电流分别为0.4A和0.2A，根据并联电路电流的规律，干路电流为
I=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A
故D正确，不符合题意。
故选A。
4、C
【详解】
A．开关都闭合时，R2与电压表被短路，此时电压表无示数，L与R1并联，电流表测总电流。断开S2、S3后，R1与R2串联，电压表测R2电压，此时电路总电阻变大，由可知电路中的电流变小，电流表的示数变小，电压表由无示数变为有示数，即电压表的示数变大，故A错误；
B．开关都闭合时，R2与电压表被短路，移动滑片对电路无影响，电压表和电流表的示数都不变，故B错误；
C．只闭合S1，R1与R2串联，电压表测R2电压，电流表测串联电路电流，滑片右移时R2的阻值变大，由于电压表与电流表的比值等于R2的阻值，则电压表示数和电流表示数比值变大，故C正确；
D．只闭合S1、S3，电路中只有R1，电流表测电路电流，电压表被短路示数为0，则无论怎样移动滑片，电压表与电流表的示数乘积都为0，故D错误。
故选C。
5、B
【详解】
A．可以通过调节旋钮从而改变电阻，故电阻箱是一种变阻器，故A正确，A不符合题意；
B．电阻箱只能调节整数位，不能涉及小数，阻值可调范围为0~9999Ω，故B错误，B符合题意；
C．最小的是×1，代表个位上的数，最小的每一格是1Ω，故C正确，C不符合题意；
D．此时电阻箱千位上为零，百位数为6，十位数为2，个位数为2，故读数为622Ω，故D正确，D不符合题意。
故选B。
6、D
【详解】
根据欧姆定律，求得导体的电阻为
若把它接在12V的电路中，电阻不变，仍为6Ω，则通过它的电流为
D正确。
故选D。
7、A
【详解】
当闭合S、S1，断开S2时，R1与R串联，电压表测R两端的电压；当闭合S、S2，断开S1时，R2与R串联，电压表测R两端的电压；由可得，两种情况下的电流之比
因电源电压一定时，电流与电阻成反比，则有
解得
故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
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】
A．变阻器在调节时，要较明显的改变电阻，电阻丝的电阻率应该较大，故A不符合题意；
B．保险丝的作用是在家庭电路电流过大时，自动熔断，保护电路。所以应在短时间内产生大量的热量，故B不符合题意；
C．电烤箱通过电热丝通电时发热把食品烤熟的，超导材料电阻为零，通电时不发热，故C不符合题意；
D．输电导线用超导材料制作，可以大大减少输电时因发热损失的电能，故D符合题意。
故选D。
10、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。
二、填空题
1、靠近 36
【详解】
[1]为防止人体触电，人体不靠近高压带电体，不接触低压带电体，电压越高越危险。
[2]人体对等于的承受能力有限，只有不高于36V的电压对人体才是安全的。
2、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。
3、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。
4、变小 不变 不变
【详解】
[1][2]由图可知，灯泡与滑动变阻器并联在电路中，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流；因电源电压保持不变，所以滑片向右移动时电压表的示数不变；滑片由中点向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，即电流表的示数变小。
[3]由于并联电路中各支路互不影响，所以滑片向右移动时，则灯泡的亮度不变。
5、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
三、计算题
1、（1）轻度污染；（2）60Ω
【详解】
解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）因串联电路中各处的电流相等，所以，当电压表示数为12V时，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，气敏电阻R两端的电压
UR=U-U0=18V-12V=6V
则此时气敏电阻的阻值
此时的空气质量指数
由
101<120<150
可知，此时空气质量等级为轻度污染。
（2）空气质量指数A=500时，气敏电阻的阻值
由题意可知，此时电压表的示数U0′=15V，则气敏电阻两端的电压
UR′=U-U0′=18V-15V=3V
此时电路中的电流
由可知，更换后的定值电阻的阻值
答：（1）电压表示数为12V时，对应的空气质量等级为轻度污染；
（2）更换后的定值电阻的阻值应为60Ω。
2、（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。
3、（1）2V；（2）10Ω
【详解】
解：（1）由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压；根据串联电路的电压关系可知，电压表V2的示数即R2两端的电压为
（2）电流表测量电路中的电流，则通过R2的电流为0.2A，根据欧姆定律可知，R2的阻值为
答：（1）电压表V2的示数为2V；
（2）R2的阻值为10Ω。
4、（1）6V；（2）0.2A
【详解】
解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表测通过R1的电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，故由欧姆定律可得，电源的电压为
U=U2=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
（2）由欧姆定律可得，通过R2的电流为
答：（1）电源电压为6V；
（2）通过R2的电流为0.2A。
5、（1）12V；（2）0.6A；（3）20Ω
【详解】
解：（1）当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，由知道，电源的电压
U＝I2R2＝0.5A×24Ω＝12V
（2）两开关都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
I1＝I﹣I2＝1.1A﹣0.5A＝0.6A
（3）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1的阻值
答：（1）电源电压的值为12V；
（2）两开关都闭合时，通过R1的电流是0.6A；
（3）R1的阻值是20Ω。
四、实验探究
1、小王和小张 见解析 6 20Ω；2A 见解析
【详解】
（1）[1]在连接电路及实验操作过程中小王和小张都不规范。
（2）[2]他们在连接电路时都将滑片置于变阻器的一端，即滑动变阻器接入电路中的电阻可能是最小为零，或者是最大。闭合开关，电表的指针偏转角度相同，接着在向变阻器另一端移动滑片的过程中，根据小王发现电路中两电表的示数均变小，可判断出闭合开关时，小王的滑动变阻器阻值为零；而小张却发现电路中两电表的示数均变大，可判断出闭合开关时，小张滑动变阻器的阻值最大。所以小王不规范的地方在于：在闭合开关前，滑动变阻器滑片位于阻值最小处。从以上还可以分析出小王电流表用0～3A量程，示数为1.2A，电压表用0～15V量程，示数为6V；小张电流表用0～0.6A量程，示数为0.24A，电压表所用0～3V量程，示数为1.2V。所以小张不规范的地方在于:在连接电路时，在无法估计电流、电压大小情况下两电表直接选择了较小量程。
（3）[3]由以上可知，闭合开关时，变阻器电阻为零，只有待测电阻Rx接入电路，电压表测电源电压，此时电压表示数为6V，则电源电压等于6V。
（4）[4][5]因为电源电压为6V，待测电阻Rx规格相同。根据小张、小王电路中两电表的示数变化情况。刚开始小张电路中滑动变阻器阻值最大，此时
Ix=I滑=0.24A
小张电路中待测电阻Rx的电压
Ux=1.2V
滑动变阻器两端电压
U滑=U-Ux=6V-1.2V=4.8V
滑动变阻器的最大电阻
小张选用的滑动变阻器规格为20；2A。
2、断开 改变电阻两端的电压 控制电阻两端的电压一定 电压 导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体电阻成反比
【详解】
（1）[1]为了保护电路，防止连接错误而损坏用电器，所以连接电路时应断开开关。
[2]在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持电阻不变，改变电阻两端电压，所以滑动变阻器的作用是保护电路及改变电阻两端的电压。
[3]在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，应保持电阻两端电压不变，改变电阻大小，所以滑动变阻器的作用是保护电路及控制电阻两端的电压一定。
（2）[4]由题意知电阻不变，改变电压从而改变通过电阻的电流，所以探究的问题是电流与电压的关系。
（3）[5]由记录数据表格知，电阻增大时通过的电流减小，且电阻大小与电流的乘积为定值（电压不变），所以导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体电阻成反比。
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。