沪科版物理九年级全一册阶段综合练习：第十五章　探究电路 单元测试（Word 含答案）

第十五章　探究电路 单元测试
一、选择题(每题3分,共30分)
1.如图所示,关于家庭电路及安全用电,下列说法中正确的是 (　　)
A.图甲:两孔插座和三孔插座的作用是完全相同的
B.图乙:白炽灯泡的螺丝套(外壳)既可接火线,也可接零线
C.图丙:站在绝缘凳上的人一只手接触火线,同时另一只手接触零线,人不会触电
D.图丁:不能够用湿手摸或湿布擦与电源相连接的灯具
2.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是 (　　)
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.导体中通过的电流越大,它的电阻越小
C.有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
D.导体两端电压越大,通过该导体的电流就越大
3.中能正确反映通过某一定值电阻的电流与它两端电压关系的图像是 (　　)
4.使用滑动变阻器改变电路中电流大小时,在闭合开关前,应把滑动变阻器的阻值调到最大,这时滑片P的位置在如图所示的各图中,正确的是 (　　)
5.老师要同学们观察小灯泡正常发光的现象,但实验室中只有一个电压恒为9 V的电源、一只标有“3 V　1.0 A”的小灯泡、一个开关、电阻和导线若干,为观察到小灯泡正常发光的现象,同学们应该 (　　)
A.为小灯泡串联一个3 Ω的电阻后接入电路
B.为小灯泡并联一个3 Ω的电阻后接入电路
C.为小灯泡串联一个6 Ω的电阻后接入电路
D.为小灯泡并联一个6 Ω的电阻后接入电路
6.如图所示的电路,R1=10 Ω,R2=5 Ω,开关S断开时,电流表示数为0.6 A。开关S闭合后,电流表示数为 (　　)
A.0.6 A B.1.1 A C.1.8 A D.0.4 A
7.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图图乙所示,则下列判断正确的是 (　　)
A.电源电压为18 V B.图线A是电阻R1的I-U关系图像
C.R1的阻值是30 Ω D.滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω
8.如图所示的电路,闭合开关S,灯L不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是 (　　)
A.电阻R被短接 B.灯L被短接
C.灯L的灯丝断了 D.电阻R的接线柱接触不良
9.某同学设计了如图所示的车辆计重秤原理图,以下说法正确的是 (　　)
A.称重计相当于一个电压表 B.当车辆越重时,称重计的示数越大
C.当车辆越重时,称重计的示数越小 D.电路中的R1是没有作用的
10.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为4∶3。此时灯L1和L2的电阻之比为 (　　)
A.1∶3 B.3∶1 C.3∶4 D.4∶3
二、填空题(每空2分,共28分)
11.如图甲所示是两种使用测电笔的方法,正确的是　　　　。如图图乙所示是两种硬导线与螺钉的压按式接法(箭头方向表示拧紧螺钉的方向),其中不容易造成接触不良的是　　　　。
12.如图所示的电路中,电源电压为13.5 V,调节滑动变阻器的滑片P从最右端b移动到最左端a,电流表示数由0.18 A变为0.54 A,则定值电阻R0=　　　　Ω,滑片位于b点时电压表的示数为　　　　V。
13.如图所示,图甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;图乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡变亮,则需将　　　　　(选填“a和b”“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用　　　　　　(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
14.如图所示是灯L和电阻R的电流随电压变化的图像,电阻R的阻值为　　　　Ω。若将它们串联接在电压为2.5 V的电源两端,则灯L的电阻为　　　　Ω。
15.甲、乙两个定值电阻,甲标有“40 Ω　24 V”字样,乙标有“20 Ω　10 V”字样。现把它们串联起来,为保证电阻工作安全,则两个定值电阻的最大总电压为　　　　　V。现把它们并联起来,为保证电阻工作安全,则干路中允许通过的最大电流为　　　　　A。
16.用测电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是　　　　。如图所示的电路,闭合开关后,发现电灯不亮,用测电笔测试图中的A、B、C、D四点,只有A点不发光,可能发生的故障是　　　　　　　　。
17.在“探究电流与电阻关系”的实验中,电路如图甲所示,接入不同阻值的电阻R,并记录对应的电流表示数,得到如图图乙所示的电流随电阻R变化的图像。由图像可以得到电压表示数始终保持　　　　V不变;若将图像中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,则二者两端的电压之比UA∶UB=　　　　。
三、作图与实验探究题(共24分)
18.(4分)如图所示,请用笔画线代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:①同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮;②三孔插座单独接入电路。
19.(10分)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻关系”的实验中,小明连接了如图甲所示的电路(电源电压保持9 V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大,导线不得交叉。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R　　　　(选填“短路”或“开路”)。
(3)实验中,当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时。闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向　　　　(选填“左”或“右”)端滑动。
(4)图乙是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为　　　　V;得出结论:在电压一定时,　 。
20.(10分)如图甲所示为伏安法测电阻的电路图,图乙为连接不完整的实物图。(电源电压为6 V)
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。
(2)如图果实验操作中出现电流表有示数、电压表示数为零的现象,其故障可能是　　　　。
A.电流表的正、负接线柱接反 B.电压表的量程选小了
C.电阻Rx发生了短路 D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动,电压表示数　　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图图丙所示,此时测得的Rx=　　　　Ω。
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是　　　　　　　。
四、计算题(共18分)
21.(8分)如图甲所示,已知定值电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都在同一位置,示数如图图乙所示。求:(设电源电压保持不变)
(1)电源电压U。
(2)定值电阻R2的阻值。
(3)电路的总电阻。
22.(10分)如图所示的电路中,电源电压4.5 V保持不变,灯泡的正常工作电压为2.5 V。滑片P在最左端时,闭合开关,电压表的示数变为2 V,将滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数为0.2 A,灯泡正常发光。求:
(1)灯泡正常发光时,灯丝的阻值。
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)滑片P在最左端时,电流表的示数。
答案
1.D　2.D　3.C　4.A　
5.C　 灯泡正常发光时的电压UL=3 V,当接在电压为9 V的电源上时,要使灯泡正常发光,根据串联电路的分压特点可知:需要给灯串联一个电阻R分压,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,串联电阻R两端的电压:UR=U-UL=9 V-3 V=6 V,串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,电路中的电流:IL=1 A,根据欧姆定律可得,串联电阻的阻值:R===6 Ω。
6.C　 R1=10 Ω,开关S断开时,电流表的示数为0.6 A,则电源电压U=U1=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V;开关S闭合后,I=I1+=0.6 A+=1.8 A。
7.A　 由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0 Ω时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0 V,由图像可知,A为滑动变阻器R2的I-U关系图像,B为电阻R1的I-U关系图像;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由I-U图像可知,电路中的最小电流I=0.2 A,R1两端的电压U1=4 V,R2两端的电压U2=14 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:U=U1+U2=4 V+14 V=18 V,故A正确,B错误;由I=可得,定值电阻R1的阻值和滑动变阻器R2的最大阻值:R1===20 Ω,R2===70 Ω,故C、D错误。
8.B　 若电阻R短路,灯L发光,A不符合题意;电压表与灯L并联,若L被短接,则电压表被短接,示数为零,此时电阻R仍有电流通过,电流表有示数,B符合题意;若灯L的灯丝断了,电压表与电阻串联,电路中的电流几乎为零,电压表示数接近电源电压,C不符合题意;若电阻R的接线柱接触不良,则电路为开路,电流表无示数,D不符合题意。
9.B　 称重计与电阻串联,应为电流表,A不正确;当车辆越重时,滑片向下滑,R连入电路中的阻值变小,电路中电流变大,所以称重计的示数变大,故B正确、C不正确;当车辆很重,滑片滑到最下端时,如图果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和称重计,因此电路中的R1具有保护称重计的作用,故D不正确。
10.A　 由图知,如图果甲、乙两个电表中任何一个为电流表,都将会形成短路,因此甲、乙都为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表乙测量L2两端的电压,电压表甲测量电源电压;因为串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,且甲、乙两个电表的示数之比为4∶3,所以灯L1、L2两端电压之比:U1∶U2=(4-3)∶3=1∶3;
又因为串联电路中各处的电流都相等,即I1=I2;所以,由I=可得,R1∶R2=∶=U1∶U2=1∶3。
11.A　C　
12.25　9　 由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器的滑片P在最左端a时,只有R0连入电路,由I=可得,R0的阻值:R0===25 Ω;(2)滑动变阻器的滑片P在最右端b时,电阻R0与滑动变阻器R串联,由I=可得,R0两端的电压:U0=IbR0=0.18 A×25 Ω=4.5 V,因串联电路中的总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压(即电压表的示数):U滑=U-U0=13.5 V-4.5 V=9 V。
13.b和c　镍铬合金丝　 顺时针旋转旋钮时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电阻变小,则应将接线柱b、c与灯泡串联接入电路。在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而使用铜丝起不到明显改变电阻的目的。
14.20　5
15.30　0.75　 由题知,两个定值电阻两端允许加的最大电压分别为U甲=24 V,U乙=10 V,由I=可得,两电阻允许通过的最大电流分别为I甲===0.6 A,I乙===0.5 A。
把它们串联起来,电流相等,为保证电阻工作安全,电路中的最大电流I大=I乙=0.5 A,则两个定值电阻的最大总电压为U总=I大(R甲+R乙)=0.5 A×(40 Ω+20 Ω)=30 V;
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻并联时,并联电路两端允许加的最大电压U并=U乙=10 V。
由欧姆定律可得,通过各支路的电流分别为I甲'===0.25 A,I乙'===0.5 A,则干路允许通过的最大电流:
I=I甲'+I乙'=0.25 A+0.5 A=0.75 A。
16.火线　A、B之间开路　 测电笔可以辨别火线和零线,使氖管发光的是火线。用测电笔测试B、C、D三点,氖管都发光,这说明从火线到B点之间的电路都是完好的,没有发生开路;而用测电笔测试A点时,氖管不发光,这说明A点与B点之间的导线出现开路,由此可以判断可能发生的故障是A、B之间某处开路。
17.2.5　2∶5　 (1)探究“电流与电阻关系”的实验,要控制电阻两端的电压不变,由图可知,电流与电阻的乘积:U=IR=0.5 A×5 Ω=0.1 A×25 Ω=2.5 V,故电压表的示数始终保持2.5 V不变。(2)若将图像中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,根据串联电路各处的电流相等得=,则二者两端的电压之比===。
18.如图图所示
19.(1)如图图所示
(2)开路　(3)右
(4)3　通过导体的电流与导体的电阻成反比
(1)滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联。
(2)若定值电阻短路,电压表示数为0 V,电流表有示数,不符合题意;若定值电阻R断路,电流表示数为0 A,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,符合题意,故闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R开路。
(3)换成大电阻后,电路中电阻变大,由欧姆定律得,电路中的电流变小;当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,电阻变大,分压增多,电压表示数增大,根据控制变量法知在探究电流与电阻关系的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动。
(4)图乙是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压:U=IR=0.6 A×5 Ω=0.2 A×15 Ω=3 V;由图像乙得出的结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
20.(1)如图图所示
(2)C　(3)变大　
(4)5　(5)减小误差
21.(1)由题图甲知,R1与R2并联,则干路电流大于支路电流,所以I=1.5 A,I1=0.3 A,
又因为并联电路中各支路两端的电压相等,
所以电源电压:U=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V。
(2)通过电阻R2的电流:
I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A,
则定值电阻R2的阻值:
R2===7.5 Ω。
(3)并联电路的总电阻:
R===6 Ω。
22.由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)将滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数为0.2 A,灯泡正常发光,由I=可得,灯丝的阻值:RL===12.5 Ω。
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:UR=U-UL=4.5 V-2.5 V=2 V,
则滑动变阻器连入电路的阻值:
RP===10 Ω。
(3)滑动变阻器的最大阻值:R大=2RP=2×10 Ω=20 Ω,滑片P在最左端时,闭合开关,电压表的示数变为2 V,则此时滑动变阻器两端的电压:UP'=U-UL'=4.5 V-2 V=2.5 V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中电流表的示数:I'===0.125 A。