沪科版九年级物理 第15章 探究电路 必考点解析试题(含详解)

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沪科版九年级物理第十五章探究电路必考点解析
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、关于导体的电阻，下列说法正确的是（　　）
A．导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
B．根据可知，当电阻两端的电压为零时，电阻也为零
C．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体中的电流成反比
D．导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
2、如图所示的酒精测试仪中装有酒精气体传感器。酒精气体传感器是一种气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，从而引起电路中电流和电压的变化。若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数越大，则下列酒精测试仪工作原理电路图合理的是（　　）
A． B．
C． D．
3、通常情况下，下列物体属于绝缘体的是（　　）
A．自来水 B．玻璃棒 C．硬币 D．铅笔芯
4、对一确定的导体，其电阻所表示的意思正确的是（　　）
A．导体的电阻与加在导体两端的电压成正比
B．导体的电阻与通过导体的电流成反比
C．导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
D．导体的电阻等于导体两端电压与通过导体的电流之比
5、下列现象能说明分子在做无规则运动的是（　　）
A．秋天落叶纷飞 B．气体容易被压缩
C．百合花散发着浓郁的香气 D．把瓶子中的水倒入杯中
6、关于电流、电压和电阻的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
B．导体的电阻越大，这段导体两端的电压就越高
C．导体的电阻越大，对流过导体电流的阻碍作用就越强
D．导体的电阻与加在其两端的电压成正比，与通过的电流成反比
7、关于家庭电路接法和测电笔的使用，下列图示正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8、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
9、针对欧姆定律公式I=，下列理解中正确的是（　　）
A．该公式适用于任何电路
B．利用该公式的变形式R=，可以测量出导体的电阻
C．导体的电阻随导体两端的电压增大而增大
D．导体的电阻与电压和电流都有关系
10、如图是探究影响电阻大小因素的实验装置。选择a和b两条金属丝进行实验，可以探究的因素是（　　）
A．长度 B．温度 C．材料 D．横截面积
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、如图（a）所示，长度相同、粗细不同的同种金属棒AB和CD串联在电路中。则通过AB的电流_____________通过CD的电流（选填“大于”、“等于”或“小于”）。用电压表测得AB和AD两端的电压如图（b）所示，则AB两端的电压为____________伏，CD两端电压为__________伏。
2、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________。
3、小军同学通过实验，分别画出了定值电阻R1和R2的I～U图像如图所示。分析图像知两定值电阻的阻值：R1______R2（选填“>”、“=”或“<”）。将两定值电阻串联接入电流为0.3A的电路中时，两定值电阻两端的总电压为______V。
4、如图所示是实验室常用的滑动变阻器，它是通过改变电路中电阻丝的______来改变电阻从而实现改变电路中电流的器件。当把A、D连入电路，欲使电路中的电流增大，须将滑片P向______端移动。
5、用如图所示装置演示气体________现象，其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体，另一瓶装有空气，为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是________，因为这样放置可以避免________作用对实验的影响。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、在如图所示的电路中，电源电压U且保持不变，R1的阻值为30欧，电流表的示数为0.2安。闭合开关S后，某电流表示数改变了0.3安。求：
①电源电压U；
②电路中的总电阻R。
2、如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡L1、L2的电阻分别为15Ω、10Ω（灯丝电阻不变）。当开关S闭合后，灯泡L1、L2正常发光，电流表示数为0.2A。求：
（1）电源电压是多少？
（2）干路电流是多少？
（3）若灯泡L2的灯丝烧断，电流表示数是多少？
3、如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示，求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）电源电压及定值电阻R1的阻值。
4、在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，的阻值为，闭合开关S，电压表的示数如图乙所示。
（1）求通过电阻的电流；
（2）求电阻的阻值。
5、在图所示电路中，电源电压为12伏且不变，R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”字样，求：
（1）通过电阻R1的电流I1；
（2）移动滑动变阻器的滑片P，在保证电路中各元件不损坏的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值R2min。
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小红学习了电阻的知识后，对当地山泉水的导电性产生了兴趣。查阅相关资讯后，她提出：“山泉水的导电性可能与水的温度有关”的猜想，并做了相应的实验设计。
（1）实验目的：探究山泉水的导电性强弱与______的关系；
（2）实验器材：电源、开关、电流表、电极、导线、电热水杯（含电源）、山泉水，为完成实验目的，她还需要的测量仪器是______；
（3）小红设计了如图甲所示的电路，小明看后指出了该电路可能存在的问题是______。为了避免问题发生，请你在虚线框内画出改进后的电路图______。
（4）改进之后，进行实验。请帮小红设计一个记录数据的表格______（表格内容根据实验设计需要自行填写）。
2、小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，设计了如图甲所示的电路图，电源由两节新干电池组成，R为定值电阻。
（1）在连接实验电路时，开关应处于 _____状态；
（2）某同学连接好电路后，闭合开关S，发现无论怎样滑动滑片P，电流表均无示数，电压表示数约为3V，则电路中出现的故障可能是 _____；
（3）排除故障后，小明正确实验，得到如图乙所示的I﹣U图象，根据此图象，可初步得到实验结论：导体的 _____一定时，导体中的电流与该导体两端的电压成 _____。
3、在探究电流跟电压和电阻关系的实验中，某同学按如图连好实验电路，测得的数据如下表：
实验 序号 电阻(Ω) 电压(V) 电流(A)
1 10 2 0.2
2 10 4 0.4
3 10 6 0.6
表一： 表二：
实验 序号 电压(V)) 电阻(Ω 电流(A)
1 3 5 0.6
2 3 10 0.3
3 3 15 0.2
由表一可得到的结论是：电阻一定时，_____________________________；
（2）由表二可得到的结论是：电压一定时，_____________________________；
（3）在探究电流跟电阻实验关系的实验时，他第1次接入的定值电阻为10Ω，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为某一电压值，记下电压表和电流表的示数。当他将10Ω的电阻换成5Ω的电阻时，在完成第1次实验后未移动滑片的情况下，闭合开关，要完成第2次实验，应将滑动变阻器接的滑片P________。（向左调/向右调/位置保持不变）
-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
A．由欧姆定律可知，导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，故A正确；
BCD．导体的电阻是导体的一种性质，可以由公式计算求出，但电阻的大小与导体两端的电压和导体中的电流无关，导体导电性与导体是否有电阻无关，导体容易导电并不能说明它没有电阻。故BCD错误。
故选A。
2、A
【详解】
A．由电路图可知，此时气敏电阻与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端电压，当酒精气体的浓度变大时，此时气敏电阻的阻值变小，由串联电路电阻分压规律可知，此时定值电阻两端电压变大，故电压表的示数变大，故A符合题意；
B．由电路图可知，此时气敏电阻与定值电阻串联，电压表测气敏电阻两端电压，当酒精气体的浓度变大时，此时气敏电阻的阻值变小，由串联电路电阻等分压规律可知，此时气敏电阻两端电压变小，故电压表示数变小，故B不符合题意；
C．由电路图可知，此时气敏电阻与定值电阻并联在电源两端，电压表测电源电压，当酒精气体的浓度变大时，此时气敏电阻的阻值变小，而此时电源电压不变，故电压表示数不变，故C不符合题意；
D．由电路图可知，此时气敏电阻与定值电阻串联，电压表测电源电压，当酒精气体的浓度变大时，此时气敏电阻的阻值变小，而此时电源电压不变，故电压表示数不变，故D不符合题意。
故选A。
3、B
【详解】
A．自来水含有矿物质阴阳离子，因此容易导电，是导体，故A不符合题意；
B．玻璃棒不容易导电，属于绝缘体，故B符合题意；
C．硬币是金属材质，容易导电，是导体，故C不符合题意；
D．铅笔芯的主要成分是石墨，石墨容易导电，是导体，故D不符合题意。
故选B。
4、D
【详解】
ABC．电阻是导体本身的一种性质，电阻大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，故ABC错误；
D．根据欧姆定律有
故导体的电阻等于加在它两端电压跟通过它的电流的比值，故D正确。
故选D。
5、C
【详解】
A．秋天落叶纷飞，是宏观物体的运动，不是分子的运动，故A不符合题意；
B．气体容易被压缩，说明分子间存在间隙，不属于分子热运动，故B不符合题意；
C．百合花散发着浓郁的香气，是气体分子无规则运动的结果，属于分子热运动，故C符合题意；
D．把瓶子中的水倒入杯中，属于机械运动，不是分子热运动，故D不符合题意。
故选C。
6、C
【详解】
AD．电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长短、横截面积和温度有关，与加在导体两端的电压和流经导体的电流无关，故AD错误；
B．由U=IR可知，电流一定时，导体的电阻越大，导体两端的电压就越高，故B错误；
C．电阻的定义就是导体对电流阻碍作用的大小，导体的电阻越大，对流过导体电流的阻碍作用就越强，故C正确。
故选C。
7、D
【详解】
A．使用测电笔时，手指不能碰到金属笔杆，同时手要接触笔尾的金属体，才不会造成误判，故A不符合题意；
B．三孔插座的接线原则为“左零右火上接地”，故B不符合题意；
CD．处于安全用电的考虑，开关应与用电器串联，同时开关应控制火线，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
8、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。
9、B
【详解】
A．该公式仅适用于纯电阻电路，故A错误；
B．由该公式的变形式可知，导体的电阻可以用导体两端电压除以通过导体的电流，即可测量出导体的电阻，故B正确；
C．导体的电阻与导体两端的电压无关，故C错误；
D．导体的电阻与电压和电流没有关系，与导体材料、长度、横截面积、温度等有关，故D错误。
故选B。
10、D
【详解】
由题意可知，选择a和b两条金属丝进行实验，从图中可以看到，a和b两条金属都是镍铬合金的材料，长度相同，但是粗细不同，即横截面积不同，分别把这两条金属丝接入电路，比较电流表的示数，即可进行探究，其中可探究的因素为横截面积。
故选D。
二、填空题
1、等于 1.5 8.5
【详解】
[1]由图（a）知，两电阻串联，由串联电路的电流特点可知，通过AB的电流等于通过CD的电流。
[2][3]由题意可知，导体AB和CD的材料相同，长度相同，但是横截面积不同，由图可知，
SAB>SCD
所以AB段的导体电阻小于CD段的电阻；通过两导体的电流相等，由U=IR可知，AB段的两端电压要小于CD段的两端电压；图（b）中，测AB段的电压时，电压表若选0~15V的量程，则示数为7.5V；若选0~3V的量程，则示数为1.5V；测AD段的电压时，电压表若选0~15V的量程，则示数为10V；若选0~3V的量程，则示数为2V；因为串联电路的总电压等于各个部分的电压之和，所以
UAD>UAB
如果AB段的电压是7.5V，则AD段的电压是10V，CD段的电压
UCD1=10V-7.5V=2.5V
因为AB段的电压要小于CD段的电压，所以AB段的电压不是7.5V，应该是1.5V，此时CD段的电压
UCD2=10V-1.5V=8.5V
如果AD段的电压是2V，此时CD段的电压
UCD3=2V-1.5V=0.5V
AB段的电压大于CD段的电压，不符合题意。所以AB两端的电压应为1.5V，CD两端电压应为8.5V。
2、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。
3、< 4.5
【详解】
[1]由上图可知，当R1和R2的电压为3V时，通过R1和R2的电流分别为
I1=0.6A
I2=0.3A
根据欧姆定律
R1[2]将两定值电阻串联接入电流为0.3A的电路中时，由串联电阻的规律及欧姆定律，电阻两端的电压为
U=IR=I(R1+R2)=0.3A× (5Ω+10Ω)=4.5V
4、长度 A
【详解】
[1]通过滑动滑片可以改变接入电路中电阻丝的长度，进而改变滑动变阻器在电路中的电阻。
[2]当把A、D连入电路，接入电路的有效部分的电阻丝为AP，欲使电路中的电流增大，应使接入部分的电阻变小，故须将滑片P向A端移动，以减小AP部分电阻丝的长度。
5、扩散 B瓶 重力
【详解】
[1]如图所示装置，在抽掉玻璃板后，两个玻璃中的气体颜色都变成了二氧化氮的红棕色，但颜色比混合前的稍淡，这说明两种气体相互进入了对方，所以是用来演示气体扩散现象的。
[2][3]二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，空气要处于二氧化氮气体的上方，所以装二氧化氮气体的应是B瓶。因为密度较大的二氧化氮如果放在上方，那么在重力的影响下，二氧化氮也会混到空气中，所以将装有空气的玻璃瓶放在上方可以避免重力作用对实验的影响。
三、计算题
1、①6V；②12Ω
【详解】
解：①由电路图知，两电阻并联，电流表A1测R1支路的电流，A2测干路的电流。开关断开时，电路中只有R1工作，则
此时电源电压
②并联电路中，各个用电器独立工作，那么开关闭合或断开，对R1支路无影响，所以电流表A1的示数不变，所以开关闭合后，示数发生变化的是A2，据并联电路的电流特点知，干路的电流
则电路中的总电阻
答：①电源电压U为6V；
②电路中的总电阻R为12Ω。
2、（1）3V；（2）0.5A；（3）仍为0.2A
【详解】
解：（1）由电路图可知，灯泡L1、L2并联，电流表测量通过L1支路的电流，根据欧姆定律，L1两端的电压
U1=I1R1=0.2A×15Ω=3V
电路为并联电路，所以电源电压为
U=U2=U1=3V
（2）通过L2的电流
根据并联电路电流规律，通过干路电流
I＝I1+I2＝0.2A+0.3A＝0.5A
（3）因灯泡L1与L2并联，用电器之间互不影响。所以即使灯泡L2的灯丝烧断，通过L1的电流不变，仍为0.2A。
答：（1）电源电压是3V。
（2）干路电流是0.5A。
（3）若灯泡L2的灯丝烧断，电流表示数仍是0.2A。
3、（1）20Ω；（2）10Ω
【详解】
解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图2可知，此时电路中的电流，R2两端的电压，由可得，滑动变阻器的最大阻值为
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当滑片位于b端时，电源的电压为
﹣﹣﹣①
当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，由图2可知，电路中的电流，则电源的电压为
﹣﹣﹣②
由①②可得：，。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
（2）电源电压为6V，定值电阻R1的阻值为10Ω。
4、（1）；（2）
【详解】
解：（1）两电阻串联，电压表测的电压，图乙中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2V，由欧姆定律，通过电阻的电流
（2）因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以两端电压
由可得，电阻的阻值
答：（1）通过电阻的电流为；
（2）电阻的阻值为。
5、（1）1.2A；（2）6.7Ω
【详解】
解：（1）由电路图可知，R1与R2并联在电源电源两端，电压表测量电源电压，电流表A测量干路中的总电流，电流表A1测量流过滑动变阻器R2的电流，由题意可知，电源电压为U=12V，电阻R1的阻值为10Ω，故由欧姆定律可知，通过电阻R1的电流为
（2）由图中可知，电流表的最大量程为3A，故可知电流表A的最大示数为I=3A，由并联电路的电流规律可知，流过电流表A1的最大电流为
I2=I-I1=3A-1.2A=1.8A
由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路中的阻值越小，流过R2的电流越大，故可知滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
答：（1）通过电阻R1的电流I1为1.2A；
（2）滑动变阻器接入电路的最小阻值R2min约为6.7Ω。
四、实验探究
1、温度 温度计 直接将电流表接在电源两端容易因电流过大而损坏电流表
实验次数 温度T/℃ 电流表示数I/A
1
2
3
【解析】
【详解】
（1）[1]根据题意，由小红同学的猜想可知，实验目的为探究山泉水的导电性强弱与温度的关系。
（2）[2]因为实验的目的为探究山泉水的导电性强弱与温度的关系，所以实验需要测量水的温度，故需要温度计。
（3）[3][4]由甲图，电路中只接入了电流表，相当于电流直接接在电源两端，由于电流表电阻较小，通过的电流较大，可能会损坏电流表，故需要在电路中串联安装一个保护电阻R0，如图所示
（4）[5]根据实验的目的，需要记录每次实验中水的温度及对应的电流表的示数大小，为使实验结论更具普遍性，应多次实验，设计实验表格如图所示
实验次数 温度T/℃ 电流表示数I/A
1
2
3
2、断开 定值电阻断路 电阻 正比
【详解】
（1）[1]在连接实验电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。
（2）[2]某同学连接好电路后，闭合开关S，发现无论怎样滑动滑片P，电流表均无示数，则电路可能断路，电压表示数约为3V，则电压表与电源接通，则电路中出现的故障可能是定值电阻断路。
（3）[3][4]排除故障后，小明正确实验，得到如图乙所示的I﹣U图象，根据此图象，导体两端的电压增大时，通过导体的电流也增大，通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变，可知为一倾斜直线，可初步得到实验结论：导体的电阻一定时，导体中的电流与该导体两端的电压成正比。
3、通过导体的电流与其两端电压成正比 通过导体的电流与其电阻成反比 向左调
【详解】
（1）[1]表一，三次实验中电阻都是10Ω，但电压和电流的比值不变，所以可得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（2）[2]表二，三次实验中导体两端的电压都是3V，通过导体的电流与导体的电阻的乘积不变，所以可得出：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（3）[3]在探究电流跟电阻实验关系的实验时，要控制电阻两端电压不变，因此滑动变阻器两端电压也是一定的，根据串联电路的分压原理可知，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比在整个实验中也不变，当定值电阻阻值由10Ω换为5Ω时，滑动变阻器的电阻也要变小，因此，滑片要向左调。
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