精品试题沪科版九年级物理第十五章探究电路达标测试练习题（含详解）

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、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
2、如图甲是非接触式红外线测温枪，图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是（　　）
A．体温越高，R的阻值越大
B．体温越高，电压表示数越大
C．体温越高，电压表示数越小
D．体温越低，电路中电流越大
3、日常用电中，下列各种做法符合安全用电原则的是（　　）
A．用湿抹布去除插座和灯泡上的污垢 B．用电器的金属外壳要保证良好接地
C．发现有人触电应快速用手将人拉开 D．用铜丝代替保险丝
4、下列现象中，可以用分子热运动规律解释的是（　　）
A．还未看见瀑布，先听见瀑布的声音 B．还未看见花儿，先嗅到花儿的香气
C．神舟十三号载人飞船腾空而起 D．火车呼啸着从站台驶过
5、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
6、在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变小的是（　　）
A．电压表V和电流表A的示数 B．电流表A和电流表A2的示数
C．电流表A1和电流表A2的示数 D．电压表V和电流表A1的示数
7、如图所示，A1和A2是完全相同的两个电流表，都有3A和0.6A两个量程，闭合开关后，发现两个电流表指针偏转的角度相同，则（　　）
A．R1∶R2=1∶5 B．R1∶R2=5∶1 C．R1∶R2=1∶4 D．R1∶R2=4∶1
8、如图所示，电源电压恒定。闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的电阻为R2的四分之一时，电压表示数为6V，当滑动变阻器接入电路的阻值为R2时，电压表示数为3V，则前后两次通过R2的电流之比和电源电压分别是（ ）
A．1︰2 6V B．2︰1 9V C．1︰2 3V D．2︰1 12V
9、某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处装用电器或开关。对此电路，下列说法正确的是（　　）
A．当电路总功率增大时，通过保险丝的电流就增大
B．甲处应装用电器，乙处应装开关
C．保险丝烧断一定是由用电器短路造成的
D．当保险丝熔断后，可以用铜丝代替
10、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
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、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。
2、将三个阻值相同的电阻R分别按如图所示的两种方式接在同一电源两端，则电流表A1和A2的示数之比是______。
3、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”）。
4、 “新冠肺炎”疫情期间，同学们每天走进教学楼，都会闻到消毒液的气味，这是______现象；消毒液是液体，不容易被压缩，说明分子间存在着______力。
5、5秒内通过某导体横截面的电荷量为3库，通过它的电流为________安。该导体电阻为20欧，它两端的电压为________伏。若通过导体的电流变为0.3安，则其电阻为________欧。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、在图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20欧，变阻器R2上标有“1A”字样。闭合开关S，电路中的电流为0.4安，电压表的表盘如图（b）所示。
（1） 求电阻R1两端的电压U1；
（2） 移动滑片P，发现滑片移至变阻器两端的过程中，所有元件都能正常工作。接着用阻值为10欧的电阻R0替换R1，再次闭合开关S，在电路中各元件不损坏的情况下，移动滑片P，发现电压表示数最大变化量为6伏。且与接入R1时相比，电压表示数的最大值相差2伏。
（a）小杨根据上述信息，计算两次电压表示数的最大值。他的计算过程如下：
当R1连入电路时，若I大=1A，U1大=15V。当R0连入电路时，因为电压表示数的最大值相差2V，所以U0大=13V。
请判断小杨的计算过程是否合理，并写出理由；若不合理，写出正确的计算过程；
（b）求滑动变阻器R2的最大阻值。
2、在图甲所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电阻的阻值为10欧，滑动变阻器标有“20欧2安”字样。闭合开关S，电流表的示数为1安，电压表、电流表的表盘如图乙（a）（b）所示。
（1）求电压表的示数；
（2）求滑动变阻器连入电路的阻值；
（3）移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数变化量最大，求最大变化量。
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，定值电阻为，电源两端电压恒为3V。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为2V。
（1）画出等效电路图；
（2）求出电路中的电流大小；
（3）求接入电路的阻值。
5、如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为30Ω。只闭合开关S1时，电流表示数为0.2A。再闭合开关S2，电流表示数为0.5A。求：
（1）电源电压为多少？
（2）定值电阻R2的阻值为多少？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小明同学要测量一个电阻Rx（约为100Ω）的阻值，现有一节旧干电池，一个定值电阻R0=150Ω，两个开关S1、S2，导线若干。另外，可供选用的器材如下：
一块电流表A（量程0~0.6A，分度值0.02A）
一块电压表V（量程0~3V，分度值0.1V）
请你帮小明选择合理器材，精确地测出电阻Rx的阻值；
（1）画出实验电路图（元件不可拆接）______；
（2）写出测量中的主要实验步骤及所需测量的量______；
（3）写出电阻Rx阻值的数学表达式（用已知量和测量量表示）______。
2、小明在做“探究电流与电阻关系”的实验中：
（1）请你按照图甲的电路图，以笔画线代替导线，将图乙未连接好的电路连接完整______。
（2）实验前，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“A”或“B”）端，目的是______。
（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表、电流表均有示数，但示数较小，无论怎样移动滑片，两电表示数均无变化，产生这一故障的原因可能是______。
（4）排除故障后，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丁所示，则通过定值电阻的电流大小为 _____A，它的阻值是______Ω。
（5）用5Ω的电阻做完实验后，滑动变阻器滑片P不动；若将5Ω电阻换成10Ω电阻进行实验时，滑动变阻器滑片P应向______（选填“A”或“B”）调节，并保持电压表示数为______V不变，读出电流大小为0.15A。
（6）由此得到结论：电压一定时，______。
3、小伟学习小组在“测量定值电阻的阻值”的实验中，设计的电路如图甲所示。
（1）该实验原理是______；
（2）在连接电路时，开关应______；
（3）某次实验中，电流表示数如图乙所示，则通过电路中的电流是______A；
（4）完成实验后，小组同学对实验过程进行交流。小阳说：“不用电流表，也能测出该电阻的阻值。”针对小阳提出的问题，小组同学在图甲电路中直接去掉电流表进行了测量（已知滑动变阻器的最大阻值为R0）。
①将滑动变阻器的滑片移至最左端，用电压表测出电源电压U；
②将滑动变阻器的滑片移至最右端，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1；
③待测电阻Rx的表达式：______（用已知量和测出量表示）。
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、B
【详解】
A．由图丙知，随着温度升高，热敏电阻R的阻值变小，故A错误；
BC．由图乙知，热敏电阻R与定值电阻R0串联在电路中，电压表测R0两端的电压。体温升高时，R的阻值变小，据串联电路的分压特点知，R分去的电压变小，则R0分得的电压变大，即电压表的示数变大，故B正确，C错误；
D．体温变低时，R的电阻变大，电路中的总电阻变大，而电源电压不变，据知，电路中的电流变小，故D错误。
故选B。
3、B
【详解】
A．湿抹布能导电，用湿麻布擦拭亮着的台灯和插座容易造成触电，不符合安全用电的原则，故A不符合题意；
B．金属外壳一定要接地，这样可以避免带有金属外壳的用电器漏电时发生触电事故，符合安全用电的原则。故B符合题意；
C．当发现有人触电时，应立即采取措施是迅速切断电源或用绝缘体挑开电线，不能用手拉开电线和触电的人，这样自己也会触电。故C不符合题意；
D．用铜丝代替保险丝，发生事故时不能及时熔断，不符合安全用电原则。故D不符合题意。
故选B。
4、B
【详解】
A．还未看见瀑布，先听见瀑布的声音，说明空气能传播声音，故A不符合题意；
B．还未看见花儿，先嗅到花儿的香气，是因为有花香的“原子”飘到我们鼻子里，说明分子永不停息地做无规则运动，故B符合题意；
C．神舟十三号载人飞船腾空而起，载人飞船的运动状态发生改变，说明载人飞船受到力的作用，故C不符合题意；
D．以站台为参照物，火车相对于站台的位置发生了改变，故看到火车呼啸着从站台驶过，故D不符合题意。
故选B。
5、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。
6、B
【详解】
上图中，R1、R2并联，电流表A2测通过R2的电流，电流表A1测通过R1的电流，电流表A测干路的电流，电压表测电源电压。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，因电压表测电源电压，故电压表示数不变；因滑动变阻器连入电路的电阻变大，由于变阻器两端的电压始终等于电源电压，由欧姆定律可得，通过滑动变阻器的电流变小，故电流表A2的示数变小；由并联电路各支路可独立工作、互不影响可知，故电流表A1的示数不变；根据并联电路电流的规律可得，干路电流变小，故电流表A的示数变小。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7、D
【详解】
由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表指针偏转的角度相同，所以，干路电流表A2的量程为3A，R1支路的电流表A1量程为0.6A，此时电流表A2的示数是电流表A1示数的5倍，即
两支路的电流之比为
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由欧姆定律可得，两电阻的阻值之比为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
8、B
【详解】
根据题意，当滑动变阻器接入电路的电阻为R2的四分之一时，电压表示数为6V，则此时电路中电流为
当滑动变阻器接入电路的阻值为R2时，电压表示数为3V，则此时电路中电流为
联立上述两式可得电源电压为。
则前后两次通过R2的电流之比为
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9、A
【详解】
A．保险丝是接在干路上的，当电路中的总功率增大时，据P=UI知，电路中的电流增大，所以通过保险丝的电流增大，故A正确；
B．由图示知，甲接在火线与乙之间，则甲处装的是开关，乙处装的是用电器，因为开关应接在火线与用电器之间，在断开时，才能切断用电器与火线的连接，故B错误；
C．保险丝烧断是由于电路中的电流过大，而引起电流过大的原因有：电路的总功率过大或短路，故C错误；
D．保险丝是用熔点低，电阻大的材料制成的，而铜丝不符合这些特点，所以不能用铜丝代替保险丝接在电路中，故D错误。
故选A。
10、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。
二、填空题
1、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。
2、1:9
【详解】
左图中，三个电阻串联，电流表测电路的电流，右图中，三个电阻并联，电流表测干路的电流。根据串联电阻的规律，三个阻值相同的电阻R串联的总电阻为
R串=3R
根据并联电阻的规律，三个阻值相同的电阻R并联后的电阻为
根据欧姆定律，在电压不变时，电流与电阻成反比，电流表A1和A2的示数之比是
3、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。
4、扩散 斥
【详解】
[1]走进教学楼能闻到消毒液的气味，是由于消毒液分子在永不停息地做无规则运动，扩散到人的鼻子中，因此能闻到消毒液的气味。
[2]消毒液是液体，不容易被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力，阻碍消毒液分子被进一步压缩。
5、0.6 12 20
【详解】
[1]通过它的电流为
[2]该导体电阻为20欧，它两端的电压为
[3]电阻是导体本身的性质，其大小是否接入电路，电流的大小、电压的大小无关，故若通过导体的电流变为0.3安，其电阻仍然为20Ω。
三、计算题
1、（1）8V；（2）（a）不合理，正确过程见解析；（b）20Ω
【详解】
解：（1）由图知道，电压表测量的是R1两端的电压，由欧姆定律知道，电阻R1两端的电压U1为
（2）（a）不合理，因为若按题中计算结果，则通过R0的最大电流为
即此电流值超过了滑动变阻器允许通过的最大电流，不符合题意。当连入电路时，电路中最大电流为，所以R0两端最大电压为
因为电压表最大示数相差2V，所以当连入时，伏，又因为滑片能移至滑动变阻器两端，所以电源电压为
（b）当连入时，电压表示数最大变化量为6V，所以定值电阻两端电压最小为
此时电路中电流为
此时阻值最大，最大值为
答：（1）电阻R1两端的电压8V；
（2）（a）小杨的计算过程不合理，正确解析过程见解析；
（b）滑动变阻器R2的最大阻值20Ω。
2、（1）10V；（2）；（3）0.9A
【详解】
解：（1）甲图中，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，电流表的示数为1安，根据欧姆定律，电压表的示数
（2）根据串联电路电压的规律，滑动变阻器的电压为
U滑=U-U1=18V-10V=8V
根据串联电路电流的规律和欧姆定律，滑动变阻器连入电路的阻值
（3）滑动变阻器连入电路的电阻越小，电路的电阻越小，电路的电流越大，电压表示数越大，根据图乙电压表表盘可知，电压表最大示数为15V，此时电路的电流最小，根据欧姆定律，电路的最大电流为
而1.5A小于滑动变阻器允许通过的最大电流2A。当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，变阻器连入电路的电阻最大，为，根据串联电阻的规律及欧姆定律，此时电路的最小电流为
电流表最大变化量
答：（1）电压表的示数为10V；
（2）求滑动变阻器连入电路的阻值为；
（3）电流表最大变化量为0.9A。
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）；（2）；（3）
【详解】
解：（1）如图按照电流顺序先画电源、开关、定值电阻、滑动变阻器RP后用导线依次连接，最后将电压表并联在定值电阻两端，故如下图所示：
（2）电路中的电流大小
（3）滑动变阻器的电压为
接入电路的阻值
答：（1）见解析；
（2）电路中的电流大小；
（3）接入电路的阻值。
5、（1）6V；（2）20Ω
【详解】
解：（1）只闭合开关S1时，只有定值电阻R1工作，此时电流表示数为0.2A，定值电阻R1的阻值为30Ω，电源电压为
（2）再闭合开关S2，电流表示数为0.5A，两电阻并联，电流表测量干路电流，那么通过定值电阻R2的电流为
定值电阻R2的阻值为
答：（1）电源电压为6V；
（2）定值电阻R2的阻值为20Ω。
四、实验探究
1、 见解析
【详解】
（1）[1]分析题意可知，应将定值电阻和待测电阻串联，电压表选用小量程与定值电阻并联，一个开关与待测电阻并联，另一个开关控制整个电路。电路图如图所示：
（2）[2]主要实验步骤及所需测量的量：
第一步，按电路图连接电路；第二步，两开关都闭合，记下电压表的示数U；第三步，断开S2，记下电压表的示数U1。
（3）[3]在第二步中，该电路为只有定值电阻的简单电路。电压表示数即为电源电压。在第三步中，该电路为两电阻串联。由串联电路的规律可知
可求得Rx阻值为
2、 B 保护电路 滑动变阻器同时接下接线柱 0.3 5 B 1.5 电流与电阻成反比
【详解】
（1）[1]由电路图可知，滑动变阻器串联接入电路，且滑动变阻器按一上一下原则接入，如下图所示：
（2）[2][3]实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处，故由电路图可知，滑动变阻器的滑片应置于B端。
（3）[4]由题意可知，电流表有示数，则电路处于通路状态，但无论怎样移动滑片，两电表示数均无变化，则说明滑动变阻器失去调节电阻功能，故原因可能是滑动变阻器同时接入了两个下接线柱。
（4）[5][6]由图丁可知，电流表接小量程，故可知通过定值电阻的电流大小为I=0.3A，由欧姆定律可得，定值电阻的阻值为
（5）[7][8]要探究电流与电阻的关系，则应控制电阻两端电压不变，故可知将5Ω电阻换成10Ω电阻进行实验时，应控制10Ω电阻两端电压保持1.5V不变，由串联电路电阻等比例分压可知，此时应增大滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片P向B端调节，保持电压表示数为1.5V不变。
（6）[9]由实验数据可知，当电阻两端电压不变时，电阻的阻值与流过电阻的电流的乘积不变，即电压一定时，电流与电阻成反比。
3、 断开 0.3
【详解】
（1）[1]测量定值电阻的阻值，需要测量电阻两端的电压和通过它的电流，由得到电阻的阻值，实验原理是。
（2）[2]为了保护电路，在连接电路时，开关应断开。
（3）[3]由图乙可知，电流表选择0~0.6A的量程，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A。
（4）[4]将滑动变阻器的滑片移至最左端，只有Rx的简单电路，用电压表测出电源电压U；将滑动变阻器的滑片移至最右端，Rx和R0的最大阻值串联，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器的最大阻值为R0时两端的电压为
U0=U-U1
因串联电路中各处的电流相等，则