苏科版九年级上册第十三章电路初探 单元练习（有解析）

苏科版九年级上册 第十三章 电路初探
一、单选题
1．疫情期间，各个单位都加强了门卫保安工作 凡是内部车辆均可通过感应，自动打开门禁系统进入；外来车辆，司机需要经过测温 核查 登记后，由保安人员手动控制，开门进人由此可知，该门禁系统的控制电路可能是
A．
B．
C．
D．
2．灯泡L1和L2按如图所示的方式连接，闭合开关后两灯均发光。假设灯泡的电阻不受温度影响，下列判断正确的是（　　）
A．两个灯泡串联
B．电流表A1测灯泡L1的电流
C．通过两灯泡的电流相等
D．若灯L1断路，两电流表的示数相同
3．三只小灯泡在电路中的连接如图所示，当开关S突然闭合时，三只灯泡（　　）
A．只有灯L1熄灭
B．三只全部熄灭
C．L1、L2同时熄灭，L3仍然会发光
D．三盏灯都不会熄灭
4．某学校有前、后两个大门，在前、后门上各装有一个按钮开关，门卫室内有电池组和甲、乙两盏电灯，前门来人按下开关时甲灯亮，后门来人按下开关时乙灯亮。下列电路图符合要求的是
A． B．
C． D．
5．如图所示，旅客进入火车站需要通过刷脸机认证，当身份信息或人脸信息不符合时，电动机不工作无法打开闸门，人不能进入火车站．小明设计了电路模拟刷脸机，能达到相同效果的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
6．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
7．小灯泡L1和L2接到同一电路中，电源电压为U，灯L1两端的电压为U1，L1中的电流为I1，L2两端的电压为U2，L2中的电流为I2，则满足下列哪一条件时可确定灯L1和L2一定为并联（　　）
A．U1＝U2 B．I1＝I2且U＝U1+U2
C．U＝U1＝U2 D．U1＝U2且I1＝I2
8．如图所示电路中，三个电阻器中有两个的阻值相等，电流表内阻不计，如果电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.3A，则通过电源的电流可能是（　　）
A．0.1 A B．0.3A C．0.4A D．0.5A
9．把甲、乙两盏灯按一定方式连接到电源上用电流表分别测出通过甲、乙两灯的电流为0.32A和0.24A，则甲、乙两灯的连接方式为（　　）
A．一定是串联 B．一定是并联
C．可能是串联也可能是并联 D．无法确定
10．在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果（　　）
A． B． C． D．
11．下列生活中的物理数据错误的是
A．人以正常速度骑自行车的功率约为 70W
B．普通日光灯正常工作电流约 150mA
C．中学生从一楼爬到三楼克服重力做功约 3000J
D．蓄电池组的电压约为 1.5V
12．图所示是一个简化了的玩具警车电路图 若只让电动机M工作，应（　　）
A．只闭合S1 B．只闭合S2 C．S1 S2都闭合 D．S1 S2都断开
13．临沂是“中国物流之都”，仓储管理尤为重要。某仓库管理员设计了一个电路，确保无论前后门来人按下开关，电铃都会响起，但代表前后门的灯会分别被点亮。下列四种设计，最佳的是（　　）
A． B．
C． D．
14．如图所示，能正确地测出小灯泡L2电流的电路是（ ）
A． B．
C． D．
15．将两个电流表分别接入如图甲所示的两个位置测量，此时电流表A1和A2读数分别如图乙所示，通过灯泡L1、L2的电流大小分别为（　　）
A．0.24A 0.7A
B．1.2A 0.7A
C．0.24A 0.46A
D．1.2A 0.14A
二、填空题
16．在如下图所示的电路中，闭合S1，灯L2与电铃A_______联。若要使灯L1单独发光，必须闭合开关________。
17．城市道路两旁的路灯总是同时亮同时灭，他们是______联；家中控制电灯的开关与电灯之间是______联（两空均选填“串”或“并”）。
18．在如图所示的电路中，有三个开关S1、S2、S3，如果仅将开关S3闭合，S1、S2断开，则灯L1、L2_______ 联；如果将开关S1、S2闭合，S3断开，则灯L1、L2______ 联。如果将开关S1、S2、S3都闭合，电路处于 _______ 状态。
19．物理学中规定________定向移动的方向为电流的方向，金属导线中是________的定向移动形成电流的，电路中提供电能的装置是________。
20．如图甲所示的电路，闭合开关后，两个电流表的指针偏转如图乙、丙所示，此时通过L1的电流为______A，通过L2的电流为______A。若灯L2烧坏，电流表A2示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、综合题
21．“不倒翁”是一种古老的玩具，最早记载出现于唐代。不倒翁被扳倒后能自动立起，并能沿竖直轴线左右摇摆。在现代又被人们设计成“不倒翁摇椅”、“不倒翁牙刷座”等实用的生活用品。
（1）如图甲所示是一种不倒翁，下列说法正确的是_______
A．图乙中不倒翁所受重力和支持力是互为平衡力的关系
B．被扳倒的不倒翁自动立起，到达竖直轴线方向还能继续向前摆动是利用了惯性
C．不倒翁左右摇摆几次最后停下来，从能量转化和转移角度来讲能量是守恒的
D．不倒翁被扳倒又能自动立起，说明没有力的作用物体的运动状态也能改变
（2）小明想制作一个不倒翁，眼睛用两个小灯泡制成，并且能够随着身体左右摆动一闪一闪的交替发光，图丙是他在不倒翁内部设计的电路，放大的电路如图丁所示，其中A和B为固定不动的触点，动触点C则通过金属杆连接在固定的转轴O处，且可以绕着O点灵活的左右摆动，构成一个类似单刀双掷开关的装置，这样随着不倒翁身体左右摆动，动触点C可以交替接触到触点A和B。要求：不倒翁向右摆动时右侧的灯泡发光，反之亦然，请按照要求在图丁中用直线代替导线完成电路图的连接______；
（3）在小明的设计中有一些细节需要考虑：①电路中较重的干电池应该放在不倒翁内部_______（填“偏上”或“偏下”）的位置；②如果不倒翁摆动幅度较小时小灯泡不发光，则可以适当的将触点A和B之间的距离调_______（填“近些”或“远些”）。
22．根据图的实物接线图，做以下题目。
(1)两小灯泡是_____联。
(2)用箭头在导线上标出通过小灯泡的电流方向_____。
(3)在下方框中画出图中的电路图。
( )
23．阅读短文，回答问题
热电效应
1821年，德国物理学家塞贝克发现在两种不同的金属所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中会产生电流，称为“塞贝克效应”。其基本情况可用如图甲所示热电偶电路实验来描述：把1根铁丝的两端分别与2根铜丝相连接，再与一只小量程的电流表串联成闭合电路，然后把铜、铁丝的一个接点D放在盛有冰水混合物的杯中，另一个接点G用火焰加热时，发现电流表的指针会发生偏转，闭合电路中会产生电流。
1834年，法国实验科学家珀尔帖又发现了它的相反情况：两种不同的金属构成闭合回路，当回路中通有直流电流时，两个接头的温度不同，一个接头温度会升高，另一个接头温度会降低，从而产生温差，称为“珀尔帖效应”。1837年，俄国物理学家愣次又发现，改变电流方向后，原来温度升高的接头变成温度降低，而温度降低的接点变成升温。
根据上述原理可以制作出一种电子制冷箱，其结构可简化为：将P型半导体与N型半导体用铜板连接，再用导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用，为了取得更好的效果，实际的电子制冷箱是把多对P、N型半导体连接起来的（如图乙）。在回路中接通电流后，一个接点变冷（箱内部），另一个接头散热（箱外部）。
（1）图甲中的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由_________能转化而来的；
（2）电子制冷箱是根据_________效应原理工作的，使用_______（直流/交流）电源供电；
（3）如果想利用上述电子制冷箱来制热，最简便的方法是_______；
（4）在图乙中多对P、 N型半导体对是_______ （串联/并联）连接的。
24．阅读短文，回答问题
通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车（ Hybr idElectrloVohicle，HEV），即采用传统的内燃机（荣油机成汽油机）和电动机作为动力源，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。
随着世界各国环境保护的措施越来越严格，混合动力车辆由于其节能、低排放等特点成为汽车研究与开发的一个重点，并已经开始商业化。
混合动力汽车使用的电动力系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。蓄电池使用的有铅酸电池、镍锰氢电池和电池，将来应该还能使用氢燃料电池。
某款油电混合动力小汽库，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表，在某次水平道路测试中，该丰以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10.测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进，之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从刹车开始到车停止的距离）与制动时的速度关系图象，如图所示。
驱动模式 纯电动 启动，低速
油电混动 中速
纯燃油 高速
汽车质量 1200kg
车轮与地面总接触面积 0.096
(1)该款混合动力汽车启动时的驱动模式是_______。
(2)由图象可知，车速越大，制动距离越________。
(3)中速行驶时，内燃机向蓄电池充电时，蓄电池是_______ （电源/用电器）。
(4)在水平道路中速勺速行驶测试中，若平均阻力为1000N，牵引力做的功是______J。
(5)在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了______J能量。（忽略蓄电池和电动机的热损失， ρ汽油取0.7kg/，q汽油=4.6J/kg）
25．如图所示的电路中有三盏规格相同的小灯泡。
（1）开关闭合后，___________发光。（填灯泡的名称）
（2）请你拆去一根导线（在图上用“×”表示拆去），再补上一根导线（用虚线表示）使开关闭合后，规格相同的3个灯泡同时发光且亮度相同。( )
（3）在第（2）问改后的电路中，电流表测量的是___________的电流。（填灯泡的名称）
26．如图，分析并解答下面的问题:
（1）若只闭合S2、S3，灯L1___________、L2___________（填“亮”、“不亮”）。
（2）如果只闭合S3，此时电流表A1示数0.5A，则A2的示数为多少A ( )
（3）重新按电路图连接电路，若只闭合S1、S2，电流表A1、A2的示数为如图乙所示，则通过L1的电流是多少A ( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看做一个自动开关，按钮看做一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，只有A正确。故选A。
2．D
【详解】
A．由图知道，开关闭合后，电流从电源的正极流出，经开关、电流表A2后分为两条支路，一支经过灯泡L1，另一支经过灯泡L2图中电流从L2的左边流到右边和电流表A1，汇合后回到电源的负极，所以，两灯泡并联，故A错误；
B．开关在干路上，控制两个灯泡；电流表A1测L2的电流，故B错误；
C．电流表A2测干路中的电流，因两个灯的规格可能不同，所以通过两灯的电流不一定相等，故C错误；
D．若灯L1断路，两电流表均只测量L2的电流，示数相同，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】
由电路图可知，该电路灯泡L1、L2并联后再与灯泡L3串联，开关S与灯泡L1并联。当开关S突然闭合时，电流从电源正极流出经开关S、灯泡L3、回到电源负极，灯泡L1被短路，因灯泡L1、L2并联，灯泡L2所在的支路也被短路，所以L1、L2同时熄灭，L3仍然会发光。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．C
【详解】
A．由电路图可知，前、后两个门的开关同时关闭时，灯才亮，故A不符合题意；
B．由电路图可知，前、后门的开关任意关闭时，两个灯短路都不亮，故B不符合题意；
C．由电路图可知，前门的开关与甲灯串联，后门的开关与乙灯串联，之后再并联，可满足题意要求，故C符合题意；
D．由电路图可知，前、后门的开关任意关闭时，两个灯同时亮，故D不符合题意。
故选C。
5．A
【详解】
根据题意知道，当身份信息开关和人脸信息开关同时闭合时，电动机才工作，说明两开关相互影响，即两开关、电动机串联，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．A
【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。
7．C
【详解】
在串联电路中，若两灯的规格完全相同，则两灯分得的电压也相同，所以只根据U1＝U2不能判断两灯是并联的；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，两支路电流可能相等，也可能不相等；若灯泡L1、L2并联接在电路中，因并联电路中各支路两端电压与电源电压相等，所以U＝U1＝U2，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
设R1、R2、R3中的电流分别为I1、I2、I3，电流表A1、A2、A3的读数分别为IA1、IA2、IA3。由于电流表的内阻不计，相当于导线，三个电阻并联，电流表A1测量通过R2、R3的总电流，电流表A2测量通过R1、R2的总电流，电流表A3测量通过三个电阻的总电流，由并联电路的电流特点有
三个电阻器中有两个的阻值相等，若R1=R2，则I1=I2，由②得
由①得
I3=IA1-I2=0.2A-0.15A=0.05A
则通过电源的电流（即干路电流）
I=I1+I2+I3=2×0.15A+0.05A=0.35A
若R1=R3，则I1=I3，由①②可得：IA1应等于IA2，与题不符，不可能；若R2=R3，则I2=I3，即
由②得
I1=IA2-I2=0.3A-0.1A=0.2A
则通过电源的电流（即干路电流）
I=I1+I2+I3=0.2A+2×0.1A=0.4A
故ABD错误，C正确。
故选C。
9．B
【详解】
因为串联电路中处处电流相等，而通过甲、乙 两灯的电流为0.32A和0.24A，电流不相等，故甲、乙两盏灯的连接方式一定是并联，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10．D
【详解】
依题意得，绿灯与白灯并联，绿灯与白灯互不影响，开关一个在干路上，控制整个电路，一个既控制白灯，也控制绿灯。因此两灯并联，两开关串联，都在干路上，一个为单刀单掷开关，用于控制整个电路，一个为单刀双掷开关，用于控制发出的光是白光还是绿光，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11．D
【详解】
人骑自行车时1s大约做功70J，所以功率接近70J/s=70W，故A正确；普通日光灯的额定功率为40W，正常工作电流约为I=P/U≈0.18A=180mA，故B正确；中学生的重力大约是G=mg=50kg×10N/kg=500N，从一楼爬到三楼上升高度h=（3-1）×3m=6m，克服重力做功W=Gh=500N×6m=3000J，故C正确；每节蓄电池的电压为2V，蓄电池组的电压高于1.5V，故D错误，故选D．
12．A
【详解】
由电路图知，若只让电动机工作，则需闭合开关，断开开关。
故选A。
13．C
【详解】
无论前后门来人按下开关，电铃都会响起，但代表前后门的灯会分别被点亮，电铃最好放在干路上，两个灯并联，各用一个开关控制，比使用两个电铃更加简便，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
14．D
【详解】
A．由图示电路图可知，电流表正负接线柱接反了，也没与L2串联，故不能测出小灯泡L2的电流，故A不符合题意；
B．由图示电路图可知，电流表测量的是两灯泡并联后的总电流，不能测出通过小灯泡L2的电流，故B不符合题意；
C．由图示电路图可知，电流表正负接线柱接反了，与L2串联，故C不符合题意；
D．由图示电路图可知，电流表与小灯泡L2串联，且电流从正极流入，负极流出，测量通过小灯泡L2的电流，故D符合题意。
故选D。
15．C
【详解】
根据电路图，两灯泡并联，电流表A1测L1支路的电流，电流表A2测干路电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即干路电流大于任意支路的电流，而从两表指针偏转位置来看，电流表A1的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，即通过灯L1的电流是0.24A；电流表A2的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为0.7A，即干路电流0.7A，通过灯L2的电流
I2=I-I1=0.7A-0.24A=0.46A
故选C。
16． 串 S2
【详解】
[1]由图可知，闭合S1，灯L2与电铃A首尾顺次连接，它们是串联的。
[2]由图可知，若要使灯L1单独发光，只能开关S2闭合，灯L1与电源构成闭合回路。
17． 并 串
【详解】
[1]城市道路两旁的路灯需要同时亮同时灭，而且每个路灯都能独立工作，互不影响，一个路灯坏了，不影响其他支路的路灯，但是由一个总开关在干路中控制整个电路所有支路路灯的通断，所以为并联。
[2]家中控制电灯的开关需要控制电灯的通断，在串联电路中，各用电器不能独立工作，相互影响，开关控制整个电路的通断，所以是串联。
18． 串 并 短路
【详解】
[1]由图可知，仅将开关S3闭合，S1、S2断开，根据串联电路的特点知，灯L1、L2串联。
[2]由图可知，将开关S1、S2闭合，S3断开，根据并联电路的特点知，灯L1、L2并联。
[3]由图可知，将开关S1、S2、S3都闭合，电流从电源正极出发，通过S1、S2、S3回到电源负极，造成电源短路，故电路处于短路状态。
19． 正电荷 自由电子 电源
【详解】
[1]电荷的定向移动形成电流；物理学中规定：正电荷定向移动方向为电流方向。
[2]金属中有大量的自由电子，金属导体中的电流是其内部的自由电子定向移动形成的。
[3]电源是将其它形式的能转化为电能的装置，它在电路中是提供电能的。
20． 0.2 0.3 不变
【详解】
[1][2]由电路图知，两灯并联在电路中，电流表A1测干路电流，A2测L1支路的电流。由图乙知，电流表选用的量程为0~0.6A，对应的分度值为0.02A，示数为0.2A，乙图中，电流表所用量程为0~0.6A，对应分度值为0.02A，示数0.5A。据并联电路的电流特点知，干路的电流为0.5A，通过L1的电流为0.2A，那么通过L2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
[3]若灯L2烧坏，L1的工作不受影响，其电流不变，则A2的示数不变。
21． C 偏下 近些
【详解】
（1）[1]A．图乙中不倒翁处于非平衡状态，所受重力和支持力是不是平衡力的关系，故A错误。
B．“不倒翁”被扳倒后会自动立起来是由于它重心较低的缘故，与惯性无关，故B错误。
C．不倒翁左右摇摆几次最后停下来，根据能量守恒定律可知，能量是守恒的，故C正确。
D．不倒翁被扳倒又能自动立起，说明力可以改变物体的运动状态，故D错误。
故选C。
（2）[2]根据题意可知，不倒翁向右摆动时右侧的灯泡发光，这说明BC相连，右侧的灯泡接入电路，反之AC相连，左侧的灯泡接入电路，电路图如图所示：
（3）①[3]电路中较重的干电池应该放在不倒翁内部偏下的位置，此时的重心较低，不倒翁容易站立起来。
②[4]如果不倒翁摆动幅度较小时小灯泡不发光，根据电路图可知，要使灯泡发光，可以适当的将触点A和B之间的距离调近些。
22． 并
【详解】
(1)[1]由实物图知，电流从电源正极流出后分成两支，分别通过两个灯泡，两支电流汇合后回到电源负极，所以两个灯泡是并联的。
(2)[2]电流的方向是由电源正极流向负极，故通过小灯泡的电流方向如图所示
。
(3)[3]根据电流的方向画出电路图如图所示
。
23． 内 珀尔帖 直流 改变电流的方向 串联
【详解】
(1)[1]由材料可知，热电偶消耗了内能，转化成了电能，热电偶的电能是由内能转化来的；
(2)[2][3]由材料可知，电子制冷箱是根据珀尔帖效应原理工作的；在回路中接通电流后，一个接点变冷（箱内部），另一个接头散热（箱外部），说明通过电子制冷箱的电流的方向不变，使用直流电源供电；
(3)[4]如果想利用上述电子制冷箱来制热，可以改变通过用电器的电流的方向；
(4)[5]由题意可知，电路中只有一个回路，因此多对PN型半导体对是串联连接的。
24． 纯电动 长 用电器
【详解】
(1)[1]根据表中的数据，该款混合动力汽车启动时的驱动模式是纯电动。
(2)[2]根据图像可知，当汽车的速度越大时，制动的距离就越长。
(3)[3]蓄电池充电时消耗电能，相当于用电器。
(4)[4]汽车匀速直线运动时所受的牵引力为
汽车牵引力所做的功为
(5)[5]车消耗的汽油的质量为
汽油完全燃烧放出的热量为
内燃机输出的有用能量
最终蓄电池增加的能量为
25． 和
【详解】
（1）[1]如图，闭合开关后，灯L2的右接线柱与灯L1的左接线柱之间的导线将L2和电流表短路；这样，电流从电源正极流出，分别经L1、L3后回到电源的负极，L2不发光、L1和L3发光。
（2）[2]将灯L1的左接线柱与电流表的负接线柱之间的导线去掉，将灯L1右端接线柱与电流表负接线柱用导线连接起来。此时，电流从电源正极出发分三条支路，一条支路流向灯泡L3；一条支路流向灯泡L2和电流表；一条支路流向L1，然后共同回到负极，三灯并联，由于三灯的规格相同，三灯同时发光、亮度相同，如图所示：
（3）[3]由实物图可知，电流表测量的是通过灯泡L2的电流。
26． 不亮 亮 0.5A 1.04A
【详解】
（1）[1][2]若只闭合S2、S3，灯泡L1被短路，此时为灯泡L2的简单电路，灯泡L2发光，L1不发光。
（2）[3]如果只闭合S3，两灯泡串联，电流表A1、A2测电路中的电流，电流表A1示数0.5A，串联电路中电流处处相等，则A2的示数也为0.5A。
（3）[4]若只闭合S1、S2，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表指针的位置相同，所以，电流表A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，其示数I=1.3A；电流表A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数0.26A，则通过灯L2的电流I2=0.26A；通过灯L1的电流
I1=I-I2=1.3A-0.26A=1.04A
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