2021-2022学年北师大版物理九年级全册第十一章 简单电路专题训练试卷（Word版含答案解析）

北师大版物理九年级全册第十一章 简单电路专题训练
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，闭合开关后，可能发生的现象是（　　）
A．电流表和电压表都烧坏 B．电流表烧坏，电压表正常
C．电压表烧坏，电流表正常 D．先烧坏电流表，再烧坏电压表
2、下列图中，要使滑动变阻器的滑片向右滑动时接入电路的电阻变大，则接线方法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3、下图是直接用电压表测电灯L2两端电压的电路图，其中正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
4、在相同温度下,关于导体的电阻，下列说法正确的是（　　）
A．铜线的电阻一定比铝线的小
B．长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C．长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大
D．粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
5、下列说法正确的是（　　）
A．同种电荷互相吸引
B．电流表可以直接连在电源两极上
C．长度相同的两根铝线，粗的比细的电阻大
D．电路中有电流，电路两端就一定有电压
6、为了联系方便，在两个办公室各装了一只电铃，要使任何一方按开关都只能使对方的电铃发声，则如图所示的电路图中正确的是（　　）
A． B． C． D．
7、小亮发现骑车上学的同学们，因为赶时间经常忘记收起自行车支架便骑车或没有锁车就离开，因此他设计了提醒收支架和锁车的电路。当车的支架支起（开关S1闭合）时，蜂鸣器响起，提醒锁车；当车上好锁抽出钥匙（开关S2断开）后，蜂鸣器停止发声。如下图所示的四个电路设计，其中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
8、常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能．若用灯泡L发光模拟手机解锁成功，则符合要求的模拟电路是
A． B．
C． D．
9、小华用滑动变阻器控制小灯泡的亮度，他设计了如图所示的4种电路，其中正确的是（　　）
A．①④ B．②④ C．③② D．④②
10、甲、乙两个轻质小球，若丝绸摩擦过的玻璃棒排斥甲小球，而甲球和乙球相互吸引，则乙小球（　　）
A．带负电 B．带正电
C．不带电 D．可能带负电，可能不带电
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题5分，共计25分）
1、小健同学将铜片、锌片插入柠檬，制成柠檬电池。如图所示，闭合开关S，发光二极管发光，此装置的能量转化过程是　 　能转化为电能，然后再转化为光能。图中小灯泡左“+”右“-”，可知铜片是柠檬电池的　 　（选填“正极”或“负极”）。
2、如图所示的电路中，要使 L1、 L2并联在电路中，只能闭合开关　 　。要使 L1、 L2 串联在电路中，只能闭合开关　 　。为了防止电路出现短路，不能同时闭合开关　 　 。
3、如图所示，小灯泡L和电阻R中电流I随电压U变化图像，若将它们并联接在电压为2V的电源两端时，电路中的总电流为　 　A；若将它们串联接在电压为4V的电源两端时，电路中的总电流为　 　A。
4、一节新干电池的电压为　 　伏，金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的，自由电子带　 　电（选填“正”或“负”），其定向移动方向与电路中的电流方向　 　（选填“一致”或“相反”）．
5、干燥的天气里，小红在阳光下用塑料梳子梳干燥的头发，越梳头发越蓬松，其主要原因是头发带上了　 　种电荷相互排斥。小红用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带电的头发时，发现头发吸了过来，说明头发带的是　 　电荷。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、如图所示，小松利用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器设计了一个亮度可调节的小台灯，其中电源电压恒定，忽略灯丝电阻变化。
（1）闭合开关，当滑片P移至B端时，电压表的读数为6V，求电源电压；
（2）闭合开关，当滑动变阻器滑片P移至A端附近时，电流表示数为0.24A，电压表示数为2V，利用当前所学知识求通过R的电流和R两端电压；
（3）滑动变阻器铭牌“20Ω 2A”分别表示什么意思？
2、物理学中把单位时间内通过导体任一横截面的电荷量叫做电流强度，简称电流，其定义式为，其中表示电流，单位为安培（A），表示在时间（单位为s）内通过导体横截面的电荷量，单位为库仑（C）。
（1）已知在内通过某段导线横截面积的电子数为个，单个电子的电荷量为，求导线中的电流；
（2）如图所示，是横截面积为、长为的一段粗细均匀的导体。两端加一定的电压后，设导体中自由电荷定向移动的速度大小为，导体单位体积内的自由电荷数为，每个自由电荷的电荷量为。请用题中所给的物理量符号表示出导体中的电流。要求写出具体过程。
3、如图甲所示的电路，闭合开关S后，电流表A1、A2的示数分别如图乙所示，电压表的示数为4.5V。求：
（1）通过灯L1、L2的电流；
（2）灯L1两端的电压。
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、为了探究并联电路的电流特点，同学们设计了如图1甲所示的电路进行实验。
（1）在实验操作中，A组同学试触时电流表的指针向着没有刻度的左侧偏转（如图1乙所示），出现这种情况的原因是电流表的　 　；
（2）B组同学试触时电流表的指针扫过有刻度的地方，直到右侧没有刻度的地方（如图1丙所示），出现这种情况的原因是电流表的　 　；
（3）A组同学经过努力，排除故障后，测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为IB、IC、IA，电流表示数如图2中甲、乙、丙所示，可读出：IB＝0.56A，IC＝　 　A，IA＝　 　A；根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和支路电流的关系是：　 　；
（4）为了验证结论的普遍性，有些同学采用了更换不同电源继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：　 　；
（5）结合你用一个电流表做这个实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见：　 　。
2、在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：
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；
实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
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 0.5
为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。
（1）为了验证上述猜想①，应该选用编号为　 　两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想　 　（填序号）；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想　 　 （填序号），分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，　 　。
（2）有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况．老师指出：此实验中这种方法不可取，这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化　 　（选填“明显”或“不明显”）。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】根据题中的电路图可知，电流表并联在电源两端，因此闭合开关后将形成电源短路，电流表会被烧坏，电压表不会被烧坏。
故答案为：B。
【分析】电流表相当于一根导线，电压表相当于开路，该电路闭合开关后，电流会流过电流直接流回负极，造成短路状态，电流表烧坏。
2、【答案】C
【解析】【解答】A．图中滑动变阻器使用了上面两个接线柱，将金属杆接入电路，即接入电路的电阻为零，滑片右移，滑动变阻器接入电路的电阻仍然为零，A不符合题意。
B．图中滑动变阻器使用了下面两个接线柱，整个电阻丝全部接入了电路，滑片移动，连入电路的电阻丝长度不变，电阻不变，B不符合题意。
C．图中滑动变阻器的左半段电阻丝接入电路，滑片右移，连入电路的电阻丝变长，电阻变大，C符合题意。
D．图中滑动变阻器的右半段电阻丝接入电路，滑片右移，连入电路的电阻丝变短，电阻变小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】滑动变阻器连接时要一上一下，滑片远离下面的接线柱，电阻变大。
3、【答案】D
【解析】【解答】用电压表测电灯L2两端电压，就应该把电压表并联在L2的两端，A、B、C三图中电压表都串联在被测电路中，这是错误的。
故答案为：D。
【分析】电压表连接时，和用电器并联使用，接线柱要正入负出。
4、【答案】D
【解析】【解答】电阻是导体自身的一种特性，它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关．
A. 由于没有控制导体长度和粗细相同，所以不能说铜导线的电阻一定比铝导线的电阻大，故错误；
B. 长度相同，粗细也相同的铜线、铝线，材料不同，电阻不相等，故错误；
C. 导线的材料和长度相同的两根铜线，粗的那根电阻较小，故错误；
D. 导线的材料和横截面积相同，长的那根电阻较大，故正确．
故答案为：D
【分析】电阻是导体自身的一种特性，与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
5、【答案】D
【解析】【解答】A．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，A不符合题意；
B．电流表电阻极小，若直接接在电源的两极，则会产生很大的电流，烧坏电源。故不允许电流表直接接在电源的两极上。B不符合题意；
C．同种材料的导体长度相同，横截面积越大，电阻越小，故长度相同的两根铝线，粗的比细的电阻小，C不符合题意；
D．在闭合的回路上施加电压，从而驱动电荷的定向移动形成电流，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电荷间同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；电荷的定向移动形成电流；电阻大小和材料、长度、横截面积有关。
6、【答案】C
【解析】【解答】任何一方按开关都能使对方的电铃发声，说明两个用电器工作时互不影响，则该电路为并联电路，支路电铃由支路的开关控制。
A．由电路图可知，上面办公室开关闭合，下面办公室电铃发声，下面办公室电铃闭合，两个办公室电铃都不发声，不符合题意，A不符合题意；
B．由电路图可知，只有一个开关在下面办公室，开关闭合时，两个电铃都响，不符合题意，B不符合题意；
C．由电路图可知，上面办公室开关闭合，下面办公室电铃发声，上面办公室开关闭合，下面办公室电铃发声，符合题意，C符合题意；
D．由电路图可知，由电路图可知，两开关都断开时，上面办公室电铃发声，两开关都闭合时，两电铃都发声，只闭合一个开关，下面办公室电铃都不发声，不符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】任何一个开关闭合，电铃都可以工作，结合题目给出的电路的要求，结合选项设计电路即可。
7、【答案】D
【解析】【解答】A．S1未闭合时，蜂鸣器会一直在响，A不符合题意；
B．开关S1闭合时，蜂鸣器被短路，不可能响起，B不符合题意；
C．蜂鸣器被S2短路，S1闭合时，蜂鸣器不可能响起，C不符合题意；
D．开关S1闭合时蜂鸣器响起，开关S2断开后蜂鸣器停止发声，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】由题意可知，当车的支架支起时蜂鸣器响起，说明S2、S1、电源、蜂鸣器组成的电路通路；当车上好锁抽出钥匙后蜂鸣器停止发声，说明S2、S1、电源、蜂鸣器组成的电路断路，据此逐个分析每个选项。
8、【答案】C
【解析】【解答】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路，所以S1、S2并联，开关S3断开手机解锁功能暂停，说明S3位于电路干路．C项符合题意；
故答案为：C
【分析】根据题意得出三个开关的位置和连接方式，判断即可。
9、【答案】C
【解析】【解答】①中两接线柱都在下面的电阻丝上，滑动变阻器相当于定值电阻，即不能改变小灯泡的亮度，故①错误；②③都是选择一上一下接入电路，即滑动变阻器的解法正确，滑动变阻器移动滑片时，都可以改变小灯泡的亮度，故②③正确；④中两接线柱都在上面的金属杆上，此时滑动变阻器相当于导线，即不能改变小灯泡的亮度，故④错误．
故答案为：C.
【分析】结合滑动变阻器的使用方法分析解答。
10、【答案】D
【解析】【解答】若丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，其排斥甲小球，故甲带正电，而甲球和乙球是相互吸引，乙球可能带负电，也可能不带电，因为带电体能够吸引轻小物体，故乙可以不带电，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】带电体的性质是能够吸引轻小物体；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
二、填空题
1、【答案】化学；正极
【解析】【解答】在如图所示的工作过程中，其能量转化方式主要是柠檬中的化学能转化为电能，再转化为二极管的光能，由图可知铜片与二极管的正接线柱相连，所以铜片是柠檬电池的正极。
【分析】柠檬中的化学能转化为电能，根据二极管的正负极即可判断电源的正负极。
2、【答案】S1、S3；S2；S2S3
【解析】【解答】（1）当 L1、 L2并联时，如下图所示：
那么只能闭合的开关是 S1、S3 ；
（2） 使 L1、 L2 串联在电路中， 如下图所示：
只能闭合开关 S2 ；
（3）如果出现短路，如下图所示：
为了防止出现短路，不能同时闭合的开关是 S2、S3。
【分析】（1）找到灯泡和电源之间单独的两条支路，在必经之路上的开关必须闭合，其它的必须断开；
（2）找到依次通过两个灯泡的唯一的通路，在必经之路上的开关必须闭合，其它的必须断开；
（3）找到没有用电器的通路，在必经之路上的开关必须闭合，其它的必须断开。
3、【答案】0.35；0.15
【解析】【解答】小灯泡L和电阻R并联接在电压为2 V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以它们两端的电压UL＝UR＝2 V
由图像可知，通过它们的电流分别为IL＝0.25 A，IR＝0.1 A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电路中的总电流I＝IL＋IR＝0.25 A＋0.1 A＝0.35 A小灯泡L和电阻R串联后重新接在4 V的电路中，由图像可知，当电路中电流I′＝0.15 A时，它们两端的电压分别为UL′＝1 V，UR′＝3 V
且U＝UL′＋UR′＝1 V＋3 V＝4 V
所以将它们串联接在电压为4V的电源两端时，电路中的总电流为0.15A。
【分析】并联电路中，支路电压相等，干路电流等于各支路电流之和；串联电路中，电流相等，总电压等于各用电器电压之和。
4、【答案】1.5；负；相反
【解析】【解答】一节新干电池的电压为1.5伏；电流是由电荷的定向移动形成的，物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．金属导体中自由电子带负电，负电荷定向移动形成电流，电流的方向与负电荷定向移动的方向相反．
【分析】牢记常见的电压值。规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
5、【答案】同；负
【解析】【解答】用塑料梳子梳干燥的头发时，梳子与头发摩擦起电，头发由于带上了同种电荷相互排斥而蓬松起来。
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，玻璃棒与头发相吸，由于异种电荷相互吸引，所以头发带负电荷。
【分析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
三、计算题
1、【答案】（1）解：由图可知，灯泡L与滑动变阻器组成串联，电压表测量的是灯泡L两端的电压，电流表测量的是电路中的电流，当滑片P移到B端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表测量的是灯泡L两端的电压，也是电源电压，所以电源电压U=UL=6V
答：电源电压是6V；
（2）解：由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量的是灯泡L两端的电压，电流表测量的是电路中的电流，当滑片P移到A端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，通过滑动变阻器R的电流I滑=I=0.24A
滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL=6V﹣2V=4V
答：滑片P移至A端时，通过滑动变阻器R的电流是0.24A，滑动变阻器两端的电压是4V；
（3）解：滑动变阻器铭牌含义：20Ω表示滑动变阻的最大阻值为20Ω；2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
答：20Ω表示滑动变阻的最大阻值为20Ω，2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
【解析】【分析】（1）理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑片P移到B端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表测量的是灯泡L两端的电压，也是电源电压。
（2）当滑片P移到A端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路电流规律可知通过滑动变阻器R的电流，根据串联电路电压的规律可求出滑动变阻器两端的电压。
（3）结合滑动变阻器铭牌含义解答即可。
2、【答案】（1）解：已知在内通过某段导线横截面积的电子数为个，单个电子的电荷量为，通过导线的电荷量
导线中的电流
答：导线中的电流是；
（2）解：如图所示，因为导体中的自由电荷的速度为，则电荷移动距离所用的时间为
其体积为，则通过导体某一截面的自由电子数为，该时间内通过导体该截面的电量
根据电流的定义式，解得
【解析】【分析】根据电流定义式可求导线中的电流。
（2）先计算出t秒内通过导体某一截面的自由电子数，然后再算总电荷量，结合电流定义式可证明出电流强度的微观表达式。
3、【答案】（1）解：由图甲可知，灯L1、L2并联，电流表A1测通过灯L1的电流，电流表A2测干路电流。结合图乙可知，电流表A1选用的是0~0.6A量程，电流表A2选用的是0~3A量程，所以，通过灯L1的电流I1＝0.24A，干路电流I＝1.2A，通过灯L2的电流
I2＝I-I1＝1.2A-0.24A＝0.96A
答：通过灯L1的电流0.24A，通过灯L2的电流0.96A；
（2）解：由题意可知，灯L1两端的电压等于电源电压为4.5V。
答：灯L1两端的电压4.5V。
【解析】【分析】（1）理清元件的连接方式及电表的测量对象，结合并联电路的电流关系读出电流表的示数，进一步计算即可。
（2）利用并联电路的电压关系解答即可。
四、实验探究
1、【答案】（1）正负接线柱接反了
（2）量程太小
（3）0.44；1；IA＝IB+IC
（4）换用不同规格灯泡进行多次实验
（5）使用三个电流表同时接在电路中的A、B、C处，测出它们的电流
【解析】【解答】(1)电流表指针向着没有刻度的左侧偏转，这是由于电流表正负接线柱接反了造成的；(2)电流表指针扫过有刻度的地方，直到右侧没有刻度的地方，这是由于电流表量程太小造成的；(3)由图2乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数IC＝0.44A；由图2丙所示电流表可知，其量程为0～3A，分度值为0.1A，示数IA＝1A；由实验数据可知，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和支路电流的关系是：
IA＝IB+IC；(4)为了得出普遍结论，可以换用不同规格灯泡进行多次实验；(5)为方便实验操作，可以使用三个电流表同时接在电路中的A、B、C处，测出它们的电流。
【分析】（1）电流表的正负接线柱接反，指针反向偏转；（2）电流表选择的量程太小，指针超过最大刻度值；（3）根据电流表选择的量程和指针位置测量电流；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；（4）换用不同规格的灯泡，可以实现多次实验，探究普遍性；（5）多个电流表同时测量，操作更方便。
2、【答案】（1）A、B；②；③；导体的电阻与导体的材料有关
（2）不明显
【解析】【解答】(1)由表知：电阻丝A与B的材料、横截面积相同而长度不同，可用A与B验证猜想①导体的电阻与导体的长度有关。
A. C两根电阻丝材料与长度相同而横截面积不同，故可用A与C验证猜想②导体的电阻与导体的横截面积有关。
A. D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同，用A与D可验证猜想③导体的电阻与导体的材料有关。
A. D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同，分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。
(2)有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显，不容易判断，但电路中电流大小有差别，可以通过电流表示数来判断。
【分析】（1）利用控制变量法分析，决定电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。（电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关）
（2）电压一定时，由P=可知，导体电阻变化不大时，灯泡的功率变化不大，灯泡的亮暗变化不明显，不能反映电阻变化情况。