沪科版九年级物理 第15章 探究电路 专题训练试卷(含答案详解)

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沪科版九年级物理第十五章探究电路专题训练
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、物理学的发展历程离不开做出过大量贡献的科学巨匠，以下选项中表述正确的是（　　）
A．亚里士多德认为运动无需力维持
B．哥白尼用日心说否定了影响人类达千年之久的地心说
C．伽利略是实验物理学的先驱，他发现了万有引力定律
D．牛顿提出了狭义相对论理论，推动了物理学科新的发展
2、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
3、下列事例中，不属于扩散现象的是（　　）
A．墙内开花，墙外可以闻到花香
B．长时间堆放煤的墙角，墙壁内部会变黑
C．一个人吸烟，满屋子都可以闻到烟味
D．扫地时，太阳光下能看到大量灰尘在空中飞舞
4、如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，从油量表（由电流表安装而成）指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度；当滑动变阻器的金属滑片上移时（　　）
A．电路中的电流减小，油箱油面降低 B．电路中的电流增大，油箱油面降低
C．电路中的电流增大，油箱油面升高 D．电路中的电流减小，油箱油面升高
5、关于运动和能量以下说法中错误的是（　　）
A．灰尘飞舞属于微观运动 B．原子由原子核及核外电子组成
C．从远处闻到花香说明分子在运动 D．行驶中的汽车具有能量
6、下列做法中，符合安全用电原则的是（　　）
A．用湿抹布擦拭电灯 B．在加热器上烘烤衣物
C．在高压线附近放风筝 D．发生触电事故后，先切断电源再救人
7、关于热现象，下列说法正确的是（　　）
A．固体很难被压缩，表明固体分子间存在斥力
B．腌制咸鸭蛋，利用了分子在不停地做有规则运动
C．小米与大豆放在一起总体积变小，说明分子间有间隔
D．两个削平的铅块被紧压在一起不易分开，是因为分子间只有引力，没有斥力
8、下列哪个因素与导体电阻大小无关（　　）
A．导体材料 B．导体两端的电压
C．导体的粗细 D．导体的长度
9、将如图所示的滑动变阻器连入电路，要求当滑动变阻器滑片P向D端移动时，接入电路中电阻变大，则滑动变阻器连入电路的接线柱应是（　　）
A．A和C B．A和B C．B和D D．C和D
10、如图所示，电源恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动的过程中，下列判断不正确的是（　　）
A．电流表A的示数变大
B．电压表V2的示数不变
C．电压表V2的示数与电压表V1的示数之差变大
D．电压表V1的示数变化量与电流表A的示数变化量之比变小
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、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。
2、如图甲所示的三孔插座中，为了防止漏电，避免对人体造成伤害，1孔应接___________线。如图乙和丙所示，人们用测电笔辨别火线和零线的两种使用方法中，正确的是图___________。
3、两个小灯泡接入同一电路中，测得通过它们的电流之比是3︰5，则这两个小灯泡的电阻之比是________，把它们以另一种方式接入同一电路中时，通过它们的电流之比是________。
4、如图电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动，在此过程中，电流表A示数将_______，电压表V2示数将_______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
5、定值电阻R的阻值为10Ω，接入某电路时通过它的电流为0.1A，10s内电流通过该定值电阻所做的功为______J。当该定值电阻两端的电压增大2V时，通过它的电流将增大______A。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、在图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为15Ω，闭合开关S，电流表示数为0.4A。
①求电阻R2两端电压U2。
②根据串联电路电流、电压的特点及欧姆定律，推导出串联电路总电阻R=R1+R2
2、如图甲是一种测定油箱内油量的装置图，电流表示数的大小反映油量的多少。R是滑动变阻器，滑杆可以绕O点转动。油箱中的油量从最大降至最小时，浮子带动滑杆从滑动变阻器的最下端移到最上端，电流表的示数也随之改变。电源电压保持不变，R0=40Ω，油量随电流表示数变化如图乙所示。求：
（1）电源电压是多大
（2）滑动变阻器的最大阻值
3、如图所示电源电压保持9V不变，灯泡L上标有“6V，3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R＝60Ω，不考虑灯丝电阻随温度的变化。求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）灯泡正常发光时灯丝的电阻；
（3）在保障电路安全的情况下，求滑动变阻器的取值范围。
4、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。
5、在图所示的电路中，电源电压为6伏，电阻R1为5欧。电流表的规格如图（b）所示，变阻器R2标有“100欧，2安”字样。闭合开关S时，电流表A1的示数为2安，求：
（1）通过R1的电流I1。
（2）滑动变阻器连入电路的电阻R2。
（3）选择适当的电表量程，在移动滑动变阻器的滑片的过程中，发现二个电表指针偏离零刻度的角度相等，求此时滑动变阻器连入电路的电阻R2'。
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小明同学在“探究通过导体中电流与电阻的关系”的实验中，连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为4.5V且保持不变。
（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，电路中电流变大，导线不得交叉）。（_______）
（2）图乙是小明同学根据测得的实验数据绘制的流过电阻R的电流I随其阻值大小变化的图像，图中阴影面积大小表示的物理量为___________
（3）本实验中所用到的定值电阻R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为顺利完成五次实验，滑动变阻器的最大阻值至少是___________Ω
2、如图所示小明利用如图所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变）的电路测电阻Rx的阻值，请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到______端，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式Rx=______（用已知量R0和测量量符号表示）。
3、小红同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，电源电压保持不变，实验所用器材齐全且完好，滑动变阻器所标的字样仅有“1A”清晰可见。小红先将滑动变阻器电阻调到最大，电路连接完毕后试触开关，观察到电压表的指针位置如图甲所示。她经过分析思考，正确连接电路，且实验步骤正确，重新闭合开关时观察到两电表的示数分别为0.2A、2V。随后在确保电路安全的要求下，又进行了两次实验，其中一次实验是使电路中的电流达到最大，此时两电表的指针位置如图乙、丙所示。
（1）如图乙所示电流表的读数是______A。
（2）根据图乙、丙所示，该次实验所测得待测电阻的阻值为______Ω。（计算结果精确到0.1欧）
（3）根据相关信息，请写出试触开关时电压表接在电路中的可能位置是______。
（4）根据相关信息，求本实验所用滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A．亚里士多德认为力是维持运动的原因，即运动需要力维持，故A错误。
B．哥白尼是著名的天文学家，自然科学的先驱，他用日心说否定了影响人类达千年之久的托勒密地心说，有力的推动了人类文明的进程，故B正确；
C．伽利略是实验物理学的先驱，他率先用望远镜观察天空，由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了哥白尼的日心说；万有引力定律是牛顿建立的，故C错误；
D．1905年爱因斯坦提出了狭义相对论理论，牛顿在前人研究的基础上，构建了具有划时代意义的经典力学体系，故D错误。
故选B。
2、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。
3、D
【详解】
AC．墙内开花，墙外可以闻到花香，一个人吸烟，满屋子都可以闻到烟味，这两种现象是由于气体分子在空气中无规则的运动，属于扩散现象，故AC不符合题意；
B．长时间堆放煤的墙角，墙壁内部会变黑，这种现象是由于固体分子在做无规则的运动，属于扩散现象，故B不符合题意；
D．扫地时，太阳光下能看到大量灰尘在空中飞舞，这是固体大颗粒的机械运动，不属于扩散现象，故D符合题意。
故选D。
4、A
【详解】
由图可知，该电路为串联电路，油量表串联接入电路中，滑动变阻器的金属滑片上移，浮标下降，油面降低，滑动变阻器R连入电路的电阻变大，由可知电路中的电流变小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5、A
【详解】
A．灰尘飞舞是机械运动，不是微观运动，故A错误，符合题意；
B．物质由分子或原子组成，原子由原子核及核外电子组成，故B正确，不符合题意；
C．从远处闻到花香说明分子在永不停息地做无规则运动，故C正确，不符合题意；
D．行驶中的汽车具有动能，故D正确，不符合题意。
故选A。
6、D
【详解】
A．用湿布擦拭电灯，容易发生人体触电事故，因为不纯净的水是导体，当湿布与带电体接触时，便会出现人体触电，故A不符合题意；
B．在加热器上烘烤衣物，容易出现人体触电事故，因为不纯净的水是导体，当湿衣物与带电体接触时，便会出现人体触电，故B不符合题意；
C．在高压线附近放风筝，容易引发高压电弧触电，故C不符合题意；
D．发生触电事故，直接救人时，可能导致施救人也触电，所以应先切断电源再救人，故D符合题意。
故选D。
7、A
【详解】
A．分子间既有引力又有斥力，固体很难被压缩，表明固体分子间存在斥力，故A正确；
B．组成物质的分子在不停的做杂乱无章的热运动，腌制咸鸭蛋，利用了分子在不停地做无规则运动，故B错误；
C．小米与大豆放在一起总体积变小，不能说明分子间有间隔，小米和大豆都不是单个的分子，故C错误；
D．分子间既有引力又有斥力，两个削平的铅块被紧压在一起不易分开，是因为物体被拉伸时，分子间表现为引力，故D错误。
故选A。
8、B
【详解】
电阻是导体本身的一种性质，电阻大小的影响因素有材料、长度、横截面积和温度，与电压、电流等外界因素无关，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9、A
【详解】
A．当A和C接入电路时，滑动变阻器将左半部分电阻接入了电路，滑片向D端移动，接入电路的电阻线变长，即接入电路的电阻变大，故A符合题意；
B．当A和B接入电路时，将下面两个接线柱接入了电路，即滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻，并且滑片失去调节电阻的作用，故B不符合题意；
C．当B和D接入电路时，滑动变阻器将右半部分电阻接入了电路，滑片向D端移动，接入电路的电阻线变短，即接入电路的电阻变小，故C不符合题意；
D．当C和D接入电路时，将上面两个接线柱接入了电路，即滑动变阻器接入电路的阻值为零，并且滑片失去调节电阻的作用，故D不符合题意。
故选A。
【点睛】
10、D
【详解】
两电阻串联，电压表V1测量滑动变阻器的电压，电压表V2测量电源电压。
A．滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流表的示数变大，故A正确，不符合题意；
B．电压表V2测量电源电压，不论怎么移动滑动变阻器的滑片，其示数不变，故B正确，不符合题意；
C．电压表V2的示数与电压表V1的示数之差即为电阻R1两端的电压，当滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值变小，电流变大，定值电阻的阻值不变，故定值电阻R1两端的电压变大，故C正确，不符合题意；
D．由于串联，电压表V1的示数变化量与定值电阻R1的电压变化量相同，定值电阻R1的电压变化量与电流表A的示数变化量之比即为定值电阻的阻值，故D错误，符合题意。
故选D。
二、填空题
1、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。
2、地/保护接地线 乙
【详解】
[1]三孔插座接线是左零右火上接地，图甲的1孔处于最上方位置，可以判断1孔应接地线。
[2]测电笔的笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体，乙图是正确使用方法，丙图中手没有接触笔尾金属体。
3、5︰3 1︰1
【详解】
[1]由题意，它们的电流之比是，根据串并联电路电流的规律可知，两灯是并联的，根据欧姆定律可知，当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比，故
[2]根据题意，原来是并联的，换一种连接方式则为串联，根据串联电路电流的规律，在串联电路中电流强度处处相等，故此时的电流为比为1︰1。
4、变大 变小
【详解】
[1][2]由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动，它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A的示数变大，由U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变小，即电压表V2的示数变小。
5、1 0.2
【详解】
[1]定值电阻R的阻值为10Ω，接入某电路时通过它的电流为0.1A，由欧姆定律可知电阻的电压为
U=IR=0.1A×10Ω=1V
10s内电流通过该定值电阻所做的功为
W=UIt= 1V×0.1A×10s=1J
[2]当该定值电阻两端的电压增大2V时，即电压为
电压为原来的3倍，根据欧姆定律，在电阻（电阻是导体的一种性质，与导体的电压和电流大小无关）不变时，电流与电压成正比，故此时的电流为
通过它的电流将增大
三、计算题
1、①6V；②见解析
【详解】
解：①由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中电流，由题意可知，电流表示数为0.4A，即电路中电流为I=0.4A，因电阻R2的阻值为15Ω，故由欧姆定律可得，电阻R2两端电压为
U2=IR2=0.4A×15Ω=6V
②设电路中总电阻为R，电路中电流为I，因串联电路中电流处处相等，故由欧姆定律可知，电阻R1两端电压为U1=IR1，电阻R2两端电压为U2=IR2，电路的总电压为U=IR。因串联电路中总电压等于各部分电压之和，故有
U=U1+U2
即有
IR=IR1+IR2=I(R1+R2)
得到
R=R1+R2
答：①电阻R2两端电压为6V；
②推导过程见解析。
2、（1）8V；（2）40Ω
【详解】
解：（1）油箱中油量最大时，滑动变阻器连入电路的电阻为0，电路为R0的简单电路，由图乙知
I1=0.2A
根据欧姆定律，电源电压
U=I1R0=0.2A×40Ω=8V
（2）油箱中油量最小时，滑动变阻器的最大电阻连入电路中，由图乙知
I2=0.1A
由欧姆定律，电路的电阻为
根据串联电阻的规律，滑动变阻器的最大阻值
Rmax=R串－R0=80Ω－40Ω=40Ω
答：（1）电源电压是8V；
（2）滑动变阻器的最大阻值是40Ω。
3、（1）0.5A；（2）12Ω；（3）6～60Ω
【详解】
解：（1）灯泡L上标有“6V，3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，由P＝UI可得，灯泡L正常发光时的电流
（2）灯泡正常发光时的电阻
（3）闭合S，L与R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，当灯泡正常发光时电路中的电流最大，滑动变阻器的取值最小；灯泡L正常发光时的电流IL＝0.5A；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压
根据 可得，滑动变阻器的最小值
滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电压表和电流表示数都变小，故滑动变阻器的最大电阻可以达到60Ω，所以在保证电路安全的情况下滑动变阻器的取值范围为6～60Ω。
答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）灯泡正常发光时灯丝的电阻为12Ω；
（3）在保障电路安全的情况下，滑动变阻器的取值范围为6～60Ω。
4、（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。
5、（1）1.2A；（2）7.5；（3）20
【详解】
解：（1）通过R1的电流I1为
I1===1.2A
（2）流过滑动变阻器的电流
I2= I-I1=2A-1.2A=0.8A
则滑动变阻器连入电路的电阻R2为
R2===7.5
（3）由二个电表指针偏离零刻度的角度相等可知，A1测量干路中电流I’量程应为0~3A，A2测量R2支路中电流I2’量程应为0~0.6A，当偏转角度相同时，A1示数是A2示数的5倍，即
I’=5I2’
即
I1+I2’=5I2’
因通过R1的电流I1始终为1.2A不变，解得
I2’=0.3A
则此时滑动变阻器连入电路的电阻
R2'===20
答：（1）通过R1的电流I1为1.2A；
（2）滑动变阻器连入电路的电阻R2为7.5；
（3）此时滑动变阻器连入电路的电阻R2'为20。
四、实验探究
1、 电压 20
【详解】
（1）[1]滑动变阻器滑片P向左移动时，电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻减小，故滑动变阻器的左下端接线柱串联接入电路，如图所示：
（2）[2]由图乙可知，横轴表示电阻R，纵轴表示电流I，阴影部分的面积等于横轴的数据乘以纵轴的数据，即R×I=U，则阴影部分的面积表示的物理量是电压。
（3）[3]由图乙可知，电阻两端的电压始终保持为
UV=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V
根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-UV=4.5V-2.5V=2V
由图乙可知，当定值电阻为25Ω时，电路中的电流为I滑=0.1A，则当接入25Ω电阻时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为
故为顺利完成五次实验，滑动变阻器的最大阻值至少是20Ω。
2、b
【详解】
[1][2]闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，此时滑动变阻器R全部电阻与未知电阻Rx并联，此时电流表测通过R和Rx的总电流，为I1；为了测通过Rx的电流，需测出通过R的电流，根据题意可知，应将滑片移到b端，此时Rx被短路，电流表测通过滑动变阻器R的电流，且通过滑动变阻器R的电流不变，为I2，根据得，电源电压为
根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流为
并联电路电压相等，则待测电阻两端的电压为
根据得，待测电阻为
3、0.58 10.3 并联在滑动变阻器两端或电源两端了
【详解】
（1）[1]她经过分析思考，正确连接电路（待测电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，电压表测待测电阻的电压），且实验步骤正确，则滑动变阻器连入电路的电阻最大，重新闭合开关时观察到两电表的示数分别为0.2A、2V。随后在确保电路安全的要求下，又进行了两次实验，其中一次实验是使电路中的电流达到最大，此时两电表的指针位置如图乙、丙所示。因滑动变阻器所标的字样标有“1A”字样，可知滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。故图乙中电流表只能选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.58A。
（2）[2]此时电压表若选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.2V；若电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压为6V，根据题目条件，因此时电流最大，故此时滑动变阻器连入电路的电阻为0，电压表测电源电压，故电压表示数不能比甲图中的示数（示数超过3V或15V）小，可知电压表示数只能为6V，即电源电压为6V，而甲图中选用的电压表选用的为小量程。根据欧姆定律，根据图乙、丙所示，该次实验所测得待测电阻的阻值为
（3）[3]小红先将滑动变阻器电阻调到最大，电压表示数大于3V（当然也大于2V），重新正确连接电路，且实验步骤正确，此时滑动变阻器全部电阻连入电路中，且电压表与待测电阻并联，电压表示数为2V，故可知，小红开始时将滑动滑动变阻器电阻调到最大，电压表一定没有并联在待测电阻的两端，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器的电压为
U滑=U-UV=6V-2V=4V
则可能将电压表并联在滑动变阻器两端或电源两端了。
（4）[4]她经过分析思考，重新正确连接电路，且实验步骤正确，滑动变阻器的最大电阻连入了电路中，因待测电阻的电压为2V，电路中的电流为0.2A，根据串联电路的规律和欧姆定律，滑动变阻器的最大电阻
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