第十五章探究电路综合能力测试题（有答案）沪科版物理九年级上册

第十五章综合能力测试题（后附答案）
(时间：60分钟　　满分：100分)
一、填空题(本题共6小题，每空1分，共12分)
1．家庭电路中的电冰箱、电视机、电灯等用电器的连接方式是__ __联；家庭电路的火线和零线可以用测电笔来判别，图甲、乙中的两种握法，正确的是__ __。
　　　　　　　　
2．电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器，图中所示电阻箱的读数是__ __Ω。
3．如图所示电路，电源电压为3 V，R1、R2、R3阻值均为10 Ω，闭合开关S，电压表示数为__ __V，电流表示数为__ __A。
4．如图所示电路，电阻R1为3 Ω，R2为1 Ω。当开关S闭合后，通过电阻R1、R2的电流之比为__ __，电压表V1、V2的示数之比为__ __。
　　　　　　
5．如图所示电路，电源电压恒定为3 V，R2＝10 Ω，当S1闭合，S2、S3断开，电流表示数为0.6 A，R1阻值为__ __Ω；S2闭合，S1、S3断开，电压表示数为__ __V；S1、S3闭合，S2断开，电流表示数为__ __A。
6．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则__ __(选填“AB”或“BC”)段是电压表V2示数变化的图像，电源电压为__ __V。
二、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)
7．关于安全用电，下列说法正确的是( )
A．有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚与该用电器的外壳相连
B．发现有人触电时，应先用手将其拉离电线，脱离电源
C．控制家用电器的开关应与该用电器并联
D．家庭电路中的空气开关跳闸，一定是发生了短路
8．下列关于导体电阻的说法中，正确的是( )
A．粗导线的电阻一定比细导线的电阻小
B．导体中没有电流通过，导体就没有电阻
C．一根金属丝被均匀拉长后，它的电阻变大
D．电阻是导体本身的一种性质，任何情况下导体的电阻都不可能为零
9．学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是( )
　　　　　　
　　　　　　第10题图
10．图示为电阻R1和R2的I U图像，由图可知( )
A．R1的阻值为5 Ω
B．R1的阻值小于R2的阻值
C．将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D．将R1、R2并联接入电路，通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
11．我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是( )
A．气敏电阻主要由超导体材料制成
B．图甲中通过R1的电流保持不变
C．检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大
D．检测气体的酒精浓度越大，电压表示数越大
12．如图所示，电源电压恒为4.5 V，R1＝5 Ω，R2最大阻值为20 Ω，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是( )
A．0～6 Ω B．4 Ω～6 Ω C．6 Ω～10 Ω D．2.5 Ω～10 Ω
　　　　　　
13．电源也有电阻，我们可以将电源看作一个没有电阻的理想电源与电阻r串联，如图甲所示。某同学利用图乙所示的电路进行实验，电源电压恒定，R为定值电阻。当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中( )
A．V1的示数变小，V2和A的示数变大
B．V1的示数变大，V2的示数不变，A的示数变小
C．V1示数的变化量大于V2示数的变化量
D．V1与A的示数的比值不变
14．如图所示的电路中，电阻R2的阻值为15 Ω。当开关S1、S2闭合时，电流表A1的示数为0.5 A，电流表A2的示数为0.2 A。下列说法正确的是( )
A．电阻R1的阻值为10 Ω
B．S1、S2闭合时，通过电阻R1的电流为0.5 A
C．S1、S2闭合时，电流表A1测量的是R1的电流
D．开关S2断开时，电流表A2示数为 0.5 A
三、作图题(本题共2小题，每小题4分，共8分)
15．用两只灯泡、一个开关(总开关)、一只滑动变阻器、一个电源，设计出满足以下要求的电路：灯L1的亮度不变，灯L2的亮度可以调节。
(1)在虚线框内画出电路图；
(2)连接实物图。
16．如图所示，插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将各器件正确连入电路中。
四、实验探究题(共30分)
17．(10分)在“探究影响导体电阻大小的因素”中，小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关：
A．导体的材料　　　　　B．导体的长度　　　　　C．导体的横截面积
为了验证上述猜想，他用如图甲所示的器材进行实验，编号①②③是镍铬合金导体，④是锰铜导体。
(1)实验前开关应处于__ __状态。
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想__ __(选填“A”“B”或“C”)。
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的__ __有关。
(4)用②导体接在M、N两点间后，用电压表测出其两端电压如图乙所示，示数为__ __V，此时电路中电流表的示数为0.2 A，则②导体的电阻为__ __Ω。
18．(10分)如图甲所示是小轩同学“探究电流与电压关系”的实验电路图，请按要求完成实验。
(1)请按如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，是为了__ __。检查无误，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数，小轩用一根完好的导线对电路进行检测，首先将导线接在定值电阻两端，发现两电表指针位置均不变；然后将导线接在滑动变阻器B、D两接线柱，发现两电表指针有偏转，由此可判断出现的故障是__ __。
(3)排除故障后，小轩移动滑动变阻器的滑片进行多次测量，下表是他记录的实验数据，其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，分析表中数据，可以得出反映电流与电压关系的结论：__ __。
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1.2 0.12
2 2 0.20
3 3
(4)小轩还想探究电流与电阻的关系，需要添加的器材有__ __。
19．(10分)在“伏安法测电阻”的实验中：
实验次数 1 2 3
电压/V 1.5 2.1 2.8
电流/A 0.1 0.14
(1)如图甲，闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的__ __(选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关后，发现电压表无示数，而电流表有示数。经检查，导线连接完好，则可能是待测电阻Rx__ __(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后，测得几组数据如上表，第三次实验时电流表示数如图乙，为__ __A。
(4)三次所测电阻的平均值为__ __Ω。(结果保留一位小数)
(5)若要测一个额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻，电源电压U不变，定值电阻R的阻值已知。在不改变电路连接的情况下，下列电路能实现的是__ _(仅一项正确)。
　　　　　　
五、综合应用题(共18分)
20．(10分)某课外活动小组需要对两只定值电阻R1、R2和一只滑动变阻器R3的电阻进行测量，将这些元件连成如图所示的电路。闭合Sl，断开S2，将滑动变阻器的阻值调到最大时，电流表的示数为0.2 A，电压表的示数为2 V；若将Sl、S2都闭合，将滑动变阻器的阻值调到0时，电压表的示数为6 V，电流表的示数为0.9 A。试求：
(1)R1的阻值是多少？
(2)滑动变阻器的最大阻值R3是多少？
(3)R2的阻值是多少？
21．(8分)长征二号F遥十三运载火箭于2021年10月16日0时23分按预定时间精准点火发射，搭载的神舟十三号载人飞船被成功送入太空。发射前，检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中，设计了如图所示的电路，模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气，则密闭容器与真空室中的气压不发生变化；若密闭容器漏气，则密闭容器中的气压减小，真空室中的气压增大。密闭容器中的正常环境气压为1.0×105 Pa，电源电压U＝12 V，定值电阻R0＝18 Ω；R1和R2是两个相同的压敏电阻，其阻值随环境气压的变化如表中所示。
环境气压/(×105 Pa) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
压敏电阻阻值/Ω 36 22 12 6 3 2
按要求回答下列问题：
(1)当开关S接a时，若电压表的示数为10.8 V，请通过计算判断密闭容器是否漏气。
(2)若密闭容器漏气，开关S接b时，电流表的示数为0.3 A，求此时真空室中的环境气压。
答案：
第十五章综合能力测试题
(时间：60分钟　　满分：100分)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．__并__联；__甲__。
2．__3204__Ω。
3．__3__V，__0.6__A。
4．__1∶1__，__3∶4__。
5．__5__Ω；__2__V；__0.6__A。
6．__BC__，__12__V。
7．( A )
8．( C )
9．( B )
10．( C )
11．( D )
12．( D )
13．( C )
14．( A )
15．
　　　
16．
解：如图所示
17．
为了验证上述猜想，他用如图甲所示的器材进行实验，编号①②③是镍铬合金导体，④是锰铜导体。
(1)实验前开关应处于__断开__状态。
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想__B__(选填“A”“B”或“C”)。
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的__材料__有关。
(4)用②导体接在M、N两点间后，用电压表测出其两端电压如图乙所示，示数为__2.2__V，此时电路中电流表的示数为0.2 A，则②导体的电阻为__11__Ω。
18．
(1)请按如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。
解：如图乙所示
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，是为了__保护电路__。检查无误，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数，小轩用一根完好的导线对电路进行检测，首先将导线接在定值电阻两端，发现两电表指针位置均不变；然后将导线接在滑动变阻器B、D两接线柱，发现两电表指针有偏转，由此可判断出现的故障是__滑动变阻器断路__。
(3)排除故障后，小轩移动滑动变阻器的滑片进行多次测量，下表是他记录的实验数据，其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，分析表中数据，可以得出反映电流与电压关系的结论：__导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比__。
(4)小轩还想探究电流与电阻的关系，需要添加的器材有__几个阻值不同的定值电阻__。
19．
(1)如图甲，闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的__右__(选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关后，发现电压表无示数，而电流表有示数。经检查，导线连接完好，则可能是待测电阻Rx__短路__(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后，测得几组数据如上表，第三次实验时电流表示数如图乙，为__0.18__A。
(4)三次所测电阻的平均值为__15.2__Ω。(结果保留一位小数)
(5)若要测一个额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻，电源电压U不变，定值电阻R的阻值已知。在不改变电路连接的情况下，下列电路能实现的是__C__(仅一项正确)。
20．
解：(1)闭合S1，断开S2，R1与变阻器R3串联，电压表测R1两端电压，R1＝＝＝10 Ω
(2)S1、S2都闭合，变阻器阻值调到0时，R1、R2并联，可知电源电压U＝6 V，当S1闭合，S2断开时U3＝U－U1＝6 V－2 V＝4 V，滑动变阻器的最大阻值R3＝＝＝20 Ω　(3)S1、S2都闭合，R3＝0时，I1′＝＝＝0.6 A，I2′＝I－I1′＝0.9 A－0.6 A＝0.3 A，R2＝＝＝20 Ω
21．
解：(1)由电路图可知，当开关S接a时，定值电阻R0与压敏电阻R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R0两端的电压。此时电路中的电流为I＝I0＝＝＝0.6 A，电路中的总电阻为R＝＝＝20 Ω，则压敏电阻R2此时的阻值为R2＝R－R0＝20 Ω－18 Ω＝2 Ω，由表中数据可知，此时密闭容器中的环境气压为1.0×105 Pa，等于密闭容器中的正常环境气压，故密闭容器不漏气
(2)由电路图可知，当开关S接b时，定值电阻R0与压敏电阻R1串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R0两端的电压。此时电路中的总电阻为R′＝＝＝40 Ω，则压敏电阻R1此时的阻值为R1＝R′－R0＝40 Ω－18 Ω＝22 Ω，由表中数据可知，此时真空室中的环境气压为0.2×105 Pa