第十章　串联电路和并联电路 综合检测（含答案） 2023-2024学年北京课改版初中物理九年级

2023-2024学年北京课改版初中物理九年级
第十章　串联电路和并联电路
综合检测
(满分100分，限时45分钟)
一、单项选择题(每小题4分，共28分)
1.(2022山东泰安中考)如图所示，灯泡L1、L2串联的电路是(　　)
　　　　
　　　　
2.(2023北京大兴期中)如图所示电路，闭合开关S后，小灯泡L1、L2均发光，则下列说法正确的是(　　)
A.通过灯L1的电流小于通过灯L2的电流
B.通过灯L2的电流小于通过电源的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流相等
D.灯L1两端的电压与灯L2两端的电压一定相等
3.(2023北京四中月考)有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后S2才会闭合，电动机工作，开锁成功。下列电路的设计符合要求的是 (　　)
　　　　
　　　　
4.(2023北京五中分校月考)由一个电源、两个小灯泡、一个开关和若干导线组成的电路中，当开关闭合时，两灯都亮，当开关断开时，下列说法正确的是 (　　)
A.如果两灯都不亮，则两灯一定是串联
B.如果两灯都不亮，则两灯一定是并联
C.如果只有一盏灯亮，则两灯一定是串联
D.如果只有一盏灯亮，则两灯一定是并联
5.(2023北京八中期中)如图所示，电流表A1的示数为1.5 A，电流表A2的示数为0.8 A，则通过L1和L2的电流分别是(　　)
A.1.5 A　0.8 A　　　　B.0.7 A　0.8 A
C.0.8 A　1.5 A　　　　D.0.8 A　0.7 A
6.(2022安徽中考)如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中 (　　)
A.电流表的示数变大，电压表的示数变大
B.电流表的示数变小，电压表的示数变小
C.电流表的示数变小，电压表的示数变大
D.电流表的示数变大，电压表的示数变小
7.(2023北京东直门中学期中)如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端。电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是 (　　)
　
A.电源电压是12 V
B.定值电阻R的阻值是12 Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~12 Ω
D.若定值电阻R断路，电流表示数为0 A，电压表示数为0 V
二、多项选择题(每小题4分，共8分。每小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的不得分)
8.(2023北京顺义牛栏山一中实验学校)如图所示的串联电路，闭合开关时两个灯泡正常发光，则(　　)
A.通过A点的电流等于通过C点的电流
B.通过A点的电流大于通过B点的电流
C.AC两点间的电压等于BC两点间的电压
D.BC两点间的电压小于AC两点间的电压
9.【物理跨数学】(2023北京房山期中)如图所示，是通过定值电阻R1、R2的电流随电阻两端电压变化的图像。根据图像中的信息，下列判断正确的是(　　)
A.R1>R2
B.R1两端的电压越大，其阻值越大
C.通过R2的电流越小，其阻值越小
D.把R1、R2串联后接入电路，当电流通过时，R1两端的电压大于R2两端的电压
三、实验解答题(10题8分，11题10分，12题12分，13题8分，共38分)
10.【新独家原创】图甲所示电路图电源电压恒定不变，图乙是定值电阻R1和R2的I U关系图像，开关S1、S2闭合，电流表指针偏转的情况如图丙所示，定值电阻R1的阻值为　　　　Ω，定值电阻R2的阻值为　　　Ω，通过R1的电流为　　　A，则电源电压为　　　V。
　　
11.【实验探究·新实验】(2023北京师范大学附中期中)小明在探究“并联电路电流的关系”实验中，设计了如图甲所示电路。
　
(1)把电流表连入C点，连接完所有的导线，两个灯泡立刻发光，电流表指针向零刻度线左侧偏转，其原因是　　　　　　　　　和　　　　　　　　　；
(2)改进后，小明测出了C点的电流，接下来，小明准备测量A点的电流，请你用笔画线来代替导线，完成实物图乙的连接；
(3)实验结束后，记录A、B、C各点电流的数值可以得到以下结论:并联电路中各支路电流相等；并联电路中干路电流等于各支路电流之和。请你对小明的两条实验结论写出评价意见:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
12.(2023北京四中月考)小新用电流表和电压表测量小灯泡L的电阻，电路如图甲所示。
　
(1)开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移动到　　　　(选填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关S，小新发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。根据上述实验现象可知　　　　　　(选填“小灯泡”或“滑动变阻器”)发生了　　　　　(选填“断路”或“短路”)故障。
(3)他排除了电路故障后，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则测得的结果:RL=　　　　Ω。(结果保留1位小数)
丁
(4)小新觉得只有一次实验数据很难有说服力，所以他多次改变滑动变阻器的滑片P，利用所测数据，绘制出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丁所示。结果发现小灯泡两端的电压越高，电阻　　　　，这是由于　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
13.(2023北京景山学校期中)小阳在探究电流与电压的关系时，选择了下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(20 Ω　1 A)、开关、电池、定值电阻(R=10 Ω)、导线若干，实验电路图如图甲所示。请按要求完成实验:
　
(1)在连接电路时，开关应　　　　(选填“断开”或“闭合”)；
(2)请按如图甲所示的电路图，将图乙电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左滑时，电流表示数变大；
(3)闭合开关后发现电流表有示数，电压表示数为零，原因可能是　　　　；
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R发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(4)电路连接无误后，小阳通过调节滑动变阻器的滑片P，测出电阻R两端的电压和对应的电流值，实验数据如表，分析表中数据可以得出结论:在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成　　　　(选填“正比”或“反比”)。
U/V 0.6 1 1.6 1.8 2.4 2.8
I/A 0.06 0.1 0.16 0.18 0.24 0.28
四、科普阅读题(14题8分)
14.【新素材·现代科技】(2022北京十二中期中改编)请阅读材料并回答问题。
半导体
按导电性能来分，除了有导体和绝缘体外，还有一类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间，这类物质叫作半导体。如锗、硅、砷化镓等都是半导体。半导体的导电性能会受到温度、光照和掺加杂质等多种因素的影响。一些半导体，在温度升高时，导电性能迅速增强，利用这种特性，可以做出体积很小的热敏电阻，用来测量温度的变化。还有些半导体，在没有光照时不容易导电，有光照时则有良好的导电性能，用它们做成的光敏电阻可以用在需要对光照反应灵敏的自动控制设备中。
(1)一些半导体，在温度　　　　时，导电性能迅速增强。利用这种特性，可以做出体积很小的　　　　电阻，用来测量温度的变化。
(2)将有上述材料特征的光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源(电压恒定)连接成如图所示的电路。闭合开关，增大光敏电阻的光照强度，电表示数的变化正确的是(　　)
A.电压表示数变大，电流表示数变小
B.电压表示数变小，电流表示数变大
C.电压表和电流表示数均变小
D.电压表和电流表示数均变大
五、计算题(15题6分，16题12分，共18分)
15.(2023北京顺义仁和中学期中)如图所示闭合开关S1，断开开关S2，电流表的示数I1为0.5 A；闭合开关S1、S2，电流表测量示数I2为1.5 A，定值电阻R0的阻值为20 Ω。求:
(1)电源电压；
(2)电阻Rx的阻值。
16.(2022北京人大附中月考)如图甲所示电路，闭合开关，滑动变阻器R2的滑片从左向右滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求:
(1)当电流表的示数为5 A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围。
(3)电源电压和电阻R1的阻值。
　
答案
1.B　闭合开关后，A、C、D电路L1、L2均为并列连接，因此L1、L2形成的电路为并联电路；闭合开关后，B电路L1、L2顺次连接，因此是串联电路，故选B。
2.C　由图可知，闭合开关S后，两灯串联在电路中。因为串联电路中电流处处相等，所以通过两灯的电流相等，也等于通过电源的电流，故A、B不正确，C正确；因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，所以灯L1和L2两端的电压之和等于电源电压，因不知两灯的规格，所以不能确定灯L1两端的电压与灯L2两端的电压一定相等，故D不正确。
3.D　A项只闭合S1时，电动机和灯泡都工作，不符合题意；B项只闭合S1时，电动机工作，灯泡不工作，不符合题意；C项只闭合S1时，电动机和灯泡都工作，不符合题意；D项只闭合S1时，灯泡工作，再闭合S2时，电动机也工作，符合题意。
4.D　由于开关在不同电路中的作用不同，在串联电路和并联电路的干路中都能控制所有用电器，所以当一个开关同时控制两盏灯泡的亮与灭时，这两盏灯泡之间可能是串联也可能是并联，所以选项A、B不正确。如果开关断开时只有一盏灯亮，说明电路中各用电器之间互不影响，所以两盏灯一定是并联，而不是串联，所以选项D正确，C不正确。
5.B　由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路的电流，由电流表A1的示数可知，干路电流I=1.5 A，由电流表A2的示数可知，通过L2的电流I2=0.8 A；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过L1的电流I1=I-I2=1.5 A-0.8 A=0.7 A，故选B。
6.D　由图可知，开关闭合，定值电阻R和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据串联电路电阻特点可知，电路的总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，通过电路的电流变大，即电流表示数变大；根据串联分压规律可知，滑动变阻器所分电压变小，电压表示数会变小，故D正确，A、B、C错误。
7.C　由电路图可知，当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，且此时电路中的电流最大，由图像可知，电路中的最大电流为1.5 A，此时电压表的示数为9 V，即电源电压为9 V，故A错误；由I=可得，定值电阻R的阻值R==6 Ω，故B错误；当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流I'=0.5 A，则电路中的总电阻R总==18 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值R滑大=R总-R=18 Ω-6 Ω=12 Ω，则滑动变阻器的阻值范围是0~12 Ω，故C正确；当定值电阻R断路时，串联电路断路，电流表示数为0 A，此时电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9 V，故D错误。
8.AD　由图可知，两灯泡串联，因串联电路中电流处处相等，所以通过A、B、C三点的电流相等，故A正确，B错误；由图知，AC两点间的电压为总电压，BC两点间的电压为灯泡L2两端电压，因为串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和，则BC两点间的电压一定小于AC两点间的电压，故C错误，D正确。
9.AD　由图像可知电压相同时，通过R2的电流比R1的大，由I=可知R1>R2，故A正确；导体的电阻是导体本身固有的性质，不随其两端的电压或通过导体的电流的改变而改变，故B、C不正确；把R1、R2串联在电路中时，通过R1、R2的电流相等，由于R1>R2，则由欧姆定律，得出U1>U2，故D正确。
10.答案　10　15　0.75　7.5
解析　由图乙可知，R1两端的电压为6 V时，通过它的电流为0.6 A，则R1的阻值为R1==10 Ω，R2两端的电压为6 V时，通过它的电流为0.4 A，R2的电阻为R2==15 Ω，当开关S1、S2闭合时，电流表测通过R2的电流，由图丙知通过R2的电流为I2'=0.5 A，则此时R2两端的电压为U2'=I2'R2=0.5 A×15 Ω=7.5 V，由并联电路电压规律可知电源电压和R1两端的电压分别为U=7.5 V，U1'=7.5 V，则通过R1的电流为I1'==0.75 A。
11.答案　(1)连接电路时开关没有断开　电流表正、负接线柱接反了　(2)如图所示　(3)见解析
解析　(1)在探究“并联电路中电流的关系”实验中，把电流表连入C点，连接完所有的导线，两个灯泡立刻发光，说明电路是通路，所以存在的问题是连接电路时开关没有断开。电流表指针向零刻度线左侧偏转，说明电流表正、负接线柱接反了，注意通过电流表的电流一定要从正接线柱流入，负接线柱流出。(2)在测量A点的电流时，一定要把电流表与灯泡L1串联，然后再与灯泡L2并联。(3)由一组数据得出的结论具有偶然性，所以应该进行多次实验；各支路电流相等，是选用相同规格灯泡实验造成的，所以应换用不同规格的灯泡多次实验。
12.答案　(1)b　(2)小灯泡　断路　(3)6.7　(4)越大　灯泡灯丝的电阻与温度有关，温度越高，其电阻越大
解析　(1)闭合开关S前将滑动变阻器的滑片P调到距离下端所选接线柱最远的位置，即b端。(2)闭合开关S，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则说明电压表所并联的小灯泡发生断路。(3)由图乙、丙可知小灯泡两端的电压为2 V，通过它的电流为0.3 A，则其电阻为RL=≈6.7 Ω。(4)通过观察图像可以发现小灯泡两端的电压为0.5 V时，通过它的电流为0.1 A，则RL1==5 Ω；其两端的电压为6 V时，通过它的电流为0.5 A，则RL2==12 Ω，由此可以发现，小灯泡两端的电压越大，电阻越大，这是由于灯泡灯丝的电阻与温度有关，温度越高，其电阻越大。
13.答案　(1)断开　(2)如图所示　(3)C　(4)正比
解析　(1)在连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。(2)由图甲知，实验所用电路为串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片向左移动时，变阻器接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，电流表示数变大，所以图乙中，滑动变阻器下端的接线柱应接在左端，且与定值电阻的右接线柱相连。(3)电流表的正、负接线柱接反，则电流表的指针会反向偏转，但电路仍能工作，电压表示数不为0，故A不符合题意；电压表量程选小了，则电压表指针偏转过大，可能会烧坏，故B不符合题意；闭合开关，电流表有示数，说明电路无断路故障，电压表示数为0，可能是电阻R发生了短路，电压表相当于并联在一根导线两端，故C符合题意；滑动变阻器下端两个接线柱连入电路，则滑动变阻器接入电路的阻值过大，定值电阻分得的电压较小，但电压表有较小的示数，故D不符合题意。(4)由表格数据，每组对应的电压与电流的比值均为10 Ω，所以在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
14.答案　(1)升高　热敏　(2)B
解析　(1)一些半导体，在温度升高时，导电性能迅速增强，利用这种特性，可以做出体积很小的热敏电阻，用来测量温度的变化。(2)由题意知，增大光敏电阻的光照强度时，光敏电阻的阻值减小。由串联电路电阻关系知，此时电路中的总电阻变小，由I=可知，电源电压不变时，总电阻变小，电流变大，因此电流表示数变大。由欧姆定律可知，光敏电阻两端的电压减小，所以电压表示数变小。故选B。
15.解析　(1)闭合开关S1，断开开关S2，电路中为电阻Rx的简单电路，电流表测量通过电阻Rx的电流；闭合开关S1、S2，两电阻并联，电流表测量干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过定值电阻R0的电流I0=I2-I1=1.5 A-0.5 A=1 A，由并联电路电压规律可得，电源电压为U=U0=I0R0=1 A×20 Ω=20 V；(2)由I=可得，电阻Rx的阻值Rx==40 Ω。
16.解析　(1)滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测滑动变阻器两端电压。由图乙可知，当电流表的示数为5 A时，电压表示数为10 V，则滑动变阻器接入电路的阻值R2==2 Ω。(2)由图乙可知，当电压表的示数为零时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电压表的示数为12.5 V，电流表的示数为2.5 A，滑动变阻器接入电路的最大阻值R最大==5 Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围为0~5 Ω。(3)由串联分压规律并结合图像取两点可得，U最大+I最小R1=I最大R1，解得R1=1 Ω，电源电压U=I最大R1= 15 A×1 Ω=15 V