2025沪科版九年级物理全一册单元测试卷（有解析）--第十五章 探究电路

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2025沪科版九年级物理全一册
第十五章　探究电路　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、填空题(每空2分,共22分)
1.家庭使用的用电器增多,电路的总电阻　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”).
2.如图所示是笔记本电脑使用的三脚插头,该三脚插头的脚　　　　(选填“A”“B”或“C”)应与笔记本电脑的金属外壳相连.
3.小华用电池组、小灯泡、电位器、导线和开关组成了一个调光电路,如图甲所示.图乙是电位器的内部构造示意图.闭合开关后,小华将电位器的金属滑片　　　　(选填“顺”或“逆”)时针转动时,小灯泡变亮.
4.一个小灯泡的电阻为10 Ω,正常工作时通过灯丝的电流为0.4 A,现将其接入电源电压为12 V的电路中,要使其能正常发光,则应串联一个　　　　Ω的电阻.
5.如图所示的电路中,电源电压恒定,R2=10 Ω,开关S闭合、S1断开时,电流表示数为0.3 A;若此时将开关S1闭合,电流表示数变化了0.1 A,则电阻R1的阻值为　　　　Ω.
　　　
6.有一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成,通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示.当把这个工具接在电压为2 V的电路两端时,该工具的总电阻是　　　　Ω.
7.在如图所示的电路中,若甲、乙两表均为电压表,当S闭合时,两表示数之比为U甲∶U乙=3∶2;若甲、乙两表均为电流表,当S断开时,两表示数之比为I甲∶I乙=　　　　　.
第7题图　　　　第8题图
8.如图是某款手持式电子测温仪及它的工作原理图,测量相同的温度,为了使显示仪示数变大,应将定值电阻R0换为阻值更　　　　(选填“大”或“小”)的电阻.
9.如图所示,小明用测电笔检查家庭电路,电路中画“×”处表示该处断路,开关闭合后,用测电笔测试电路中的A点,测电笔氖管　　　　(选填“会”或“不会”)发光.
10.为了能自动记录跳绳的次数,小天设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示.R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻变大,自动计数器计数一次.信号处理系统能记录A、B间每一时刻的电压,若已知电源电压为 12 V(不变),某一时段A、B间的电压随时间变化的图像如图乙所示,当AB两端电压为　　　　V时,自动计数器计数一次,绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值变为原来的　　　　倍.
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11.电工维修电路有时需要带电操作,如图所示的操作不会发生触电事故的是 (　　)
A.站在绝缘凳上同时接触火线和零线 B.站在绝缘凳上仅接触火线
C.站在地上仅接触火线 D.站在地上同时接触火线和零线
12.一根导线的电阻为R,要使这根导线的电阻变大,可以采用的方法是 (　　)
A.将导线拉长 B.将导线对折
C.增大导线两端的电压 D.减小通过导线的电流
13.为了节约用电,同学们在不影响书写、阅读的前提下,坚持在教室少开两盏照明灯.当这两盏灯熄灭后,下列说法正确的是 (　　)
A.教室电路中的电流增大了 B.教室中的灯是串联的
C.教室电路两端的电压降低了 D.教室电路中的电阻增大了
14.“珍爱生命、安全用电”是我们必备的用电常识.下列说法正确的是 (　　)
A.在功率较小的电插座上,插入多个大功率用电器
B.正确使用试电笔测火线时有微弱电流通过人体
C.通电电线起火时立即泼水救火
D.洗衣机的三脚插头坏了,可以找一个两脚插头换上
15.如图所示的电路,电源电压保持不变,开关S闭合时,发现只有两个电表的指针发生偏转,若电路中的电阻R或灯L有一个出现了故障,则可能是 (　　)
A.电流表A示数为零,电阻R短路 B.电流表A示数为零,灯L断路
C.电压表V2示数为零,电阻R短路 D.电压表V2示数为零,灯 L断路
16.图甲是一种测力装置部分结构的示意图.横梁OA上、下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2,并串联在有恒定电流的电路中(图乙).在A端施加向下的力F,横梁向下弯曲,R1被拉伸,R2被压缩,根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小.下列有关分析错误的是 (　　)
甲　　　　　乙
A.通过R1和R2的电流相等
B.R2的电阻减小
C.R1两端的电压小于R2两端的电压
D.R1和R2两端电压的差值越大,A端受到的压力越大
17.如图所示电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,则下列四个电路中不能测出未知电阻Rx阻值的是 (　　)
A B C D
三、实验题(第18小题4分,第19小题6分,第20小题6分,共16分)
18.(2023·江苏扬州期末)如图所示,在探究影响导体电阻大小的因素时,小天、小星两位同学作出了如下猜想.
猜想一:导体的电阻与导体的长度有关
猜想二:导体的电阻与导体的横截面积有关
猜想三:导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表.
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)为了验证上述猜想一,应该选用编号为　　　　的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想　　　　.
(2)有同学认为,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况.老师指出:此实验中这种方法不可取.这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化　　　　(选填“明显”或“不明显”).
(3)最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就　　　　(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻.
19.图甲是小芳做“探究电流与电阻的关系”实验的电路图.电源电压恒为4.5 V,滑动变阻器(最大阻值未知),可供选择的定值电阻的阻值分别为2 Ω、5 Ω、10 Ω、20 Ω和30 Ω.
(1)小芳根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线的连接是错误的,请在图乙中的这根导线上打“×”,并补画出正确的连线.
甲 　 　　 乙　 　 　丙
(2)电路连接正确后,小芳先用5 Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,定值电阻两端电压为　　　V;接下来用10 Ω的电阻代替5 Ω的电阻做实验时,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为　　　　V.
(3)如果根据所测得的数据作出图像来反映实验结论,最可能正确的是图　　　(填字母).
A B C D
(4)小芳发现另一个同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验,数据记录如表:
实验次序 1 2 3 4 5
R/Ω 2 5 10 20 30
I/A 1.2 0.48 0.24 0.12 0.08
小芳认为该同学要得到第1次实验中的数据,应对图乙所示实验装置中的　　　　　　进行调整才能测出.根据表中数据可知,滑动变阻器的最大阻值可能为　　　　(选填字母).
A.20 Ω　　　　　　　　B.25 Ω　　　　　　　　　C.30 Ω
20.同学们用伏安法测标有“2.5 V”字样的灯泡L的电阻,灯泡正常发光时的电阻约为8 Ω.
　　甲　　　 　　　　　　　　　乙
(1)图甲所示为小叶尚未完成的实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于　　　(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关S后,发现电压表和电流表的示数都比较小,灯泡L不发光.这时应该进行的操作是　　　　　　　,使电压表示数为　　　V,灯泡L正常发光.此时,电流表的示数如图乙所示,则灯泡L正常工作时的电阻为　　　　　Ω(保留一位小数).
(4)小亮用另一规格的灯泡进行了实验,记录数据如下表所示.
电压/V 2.0 2.5 2.8 3.0 3.2 3.5
电流/A 0.40 0.48 0.53 0.56 0.58 0.60
电阻/Ω 5.0 5.2 5.3 5.4 5.5 5.8
平均电阻/Ω 5.4
小亮将平均电阻作为实验测得的灯泡的电阻,你认为这种做法是否合理 并说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题6分,共18分;解答要有必要的公式和过程)
21.如图所示,电源两端电压为12 V且保持不变,电阻R1的阻值为40 Ω.当开关S闭合时,电压表的示数为4 V.求:
(1)电阻R1两端的电压U1;
(2)电阻R2的阻值.
第十五章　探究电路
11 12 13 14 15 16 17
B A D B C C D
1.变小
【解析】家庭电路中各用电器之间是并联的,并联的用电器越多,电路的总电阻越小.
2.A
【解析】　三脚插头的长脚,即脚A应与笔记本电脑的金属外壳相连,
【拓展】中间的插脚长一些,能在插插头时让用电器的金属外壳先接地线,拔插头时能使金属外壳后与地线分离,这样在用电器漏电时,人不会触电.
使笔记本电脑的金属外壳与室外大地相连,一旦金属外壳带电,电流会通过地线流入大地,防止触电事故的发生.
3.逆
【解析】由题图可知,电位器接的是a、b接线柱,当逆时针转动滑片时,接入电路的电阻变小,电路中电流变大,小灯泡变亮.
4.20
【解析】由题意可知,该小灯泡的额定电压UL=ILRL=0.4 A×10 Ω=4 V;因电源电压为12 V,故应添加一个电阻与小灯泡串联,则该电阻两端的电压U'=12 V-4 V=8 V,该电阻的阻值R===20 Ω.
5.30
【解析】只闭合开关S时,电源电压U=U2=I2R2=0.3 A×10 Ω=3 V;
　　【提示】电路为仅有R2的简单电路.
开关S、S1都闭合时,电流表示数变大,根据并联电路电压和电流的特
　　　　　　　　　　【提示】R1、R2并联.
点可知,此时通过R1的电流I1为 0.1 A,则R1===30 Ω.
6.2.5
【解析】由题图可知,当把这个工具接在电压为2 V的电路两端时,流过L的电流是0.6 A,流过R的电流为0.2 A,因此流过该工具的总电流I=IL+IR=0.2 A+0.6 A=0.8 A,工具的总电阻R===2.5 Ω.
7.1∶3
若两表均为电压表,当S闭合时,等效电路如图1所示,两电阻串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两电阻两端的电压之比U1∶U2=(U甲-U乙)∶U乙=(3-2)∶2=1∶2;因串联电路中电流处处相等,所以由I=可得,R1∶R2=U1∶U2=1∶2.
　　　图1　　　　　　　　图2
若两表均为电流表,当S断开时,等效电路如图2所示,两电阻并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以根据欧姆定律可得,通过两电阻的电流之比I1∶I2=R2∶R1=2∶1;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以两电流表的示数之比I甲∶I乙=I2∶(I1+I2)=1∶(2+1)=1∶3.
掌握两个规律,解决电路比值问题
串联电路 分压规律 =,=
并联电路 分流规律 =,=
说明 U、R、I分别为总电压、总电阻和总电流
8.小
9.会
【解析】题图中开关接在火线与电灯之间,若“ ”的位置发生了断路,则干路零线断路,开关闭合后,A点通过灯泡与火线连通,所以用测电笔测试A点时,氖管会发光.
10.2　5
11.B　站在绝缘凳上同时接触火线和零线、站在地上同时接触火线和零线都会发生触电事故,A和D不符合题意;站在绝缘凳上仅接触火线时没有电流流过人体,不会发生触电事故,B符合题意;站在地上仅接触火线时,人与大地形成通路,有电流流过人体,会发生触电事故,C不符合题意.故选B.
在生活中千万不要用手直接触摸电线,会发生触电事故.
12.A　将这根导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,故A符合题意;将导线对折,长度变小、横截面积变大,导线的电阻变小,故B不符合题意;导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无
【点拨】只与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关.
关,故C、D不符合题意.
13.D　教室里的照明灯工作时互不影响,因此它们是并联的,干路中的电流等于各支路电流之和,打开的照明灯越多,干路中的电流越大,当两盏照明灯熄灭后,干路中的电流变小,故A、B错误;教室照明电路的电压是220 V,当这两盏照明灯熄灭后,教室电路两端的电压不变,仍为220 V,故C错误;由欧姆定律可知,电压不变、电流变小时,可判断出电路中的总电阻变大,故D正确.
【另解】根据并联电路的特点,教室照明电路中并联的灯越少,总电阻越大.
当两个电阻R1、R2并联在电源电压恒定的电路中时,求 R1、R2并联后的总电阻.
【答案】设并联电路两端的电压为U,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则I1=,I2=
电路中的总电流I=I1+I2=+
电路中的总电阻R====.
14.B　
选项 分析 正误
A 家庭电路中各用电器是并联的,一个插座上同时使用多个大功率用电器,会造成干路电流过大,容易引起火灾
B 当笔尖接触火线时,电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地,形成通路,这一过程中,人体会成为电路的一部分,会有微弱的电流通过 √
C 通电电线起火时,泼水去灭火,会造成间接触电事故,因为生活用水是导体
D 若把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用,这样当金属外壳漏电时,不能将电流及时导向大地,易发生触电事故
15.C　假设法!闭合开关S后,电压表V1测电源电压,其指针一定发生偏转;若电流表A指针不偏转,则电路出现断路,此时电压表V2指针偏转,故断路发生在电阻R处,故A、B均错误;若电流表A指针偏转,则电路是通路,电路故障为短路,此时电压表V2指针不偏转,故短路发生在电阻R处,故C正确,D错误.
16.C　应变电阻片R1和R2串联在电路中,通过它们的电流相等,故A正确;在压力的作用下,横梁向下弯曲,R1的电阻变大,R2的电阻变小,
【提示】R1被拉伸变长,横截面积变小;R2被压缩变短,横截面积变大.
B正确;发生形变后R1的电阻大于R2的电阻,又由于通过R1与R2的电流相同,故R1两端的电压大于R2两端的电压,C错误;R1与R2两端电压的差值越大R1与R2的电阻的差值越大横梁向下弯曲程度越大A端受到的压力更大,D正确.
17.D　A图中可用伏安法求得Rx的电阻;B图中的电流表可以测得总电流和通过R0的电流,利用并联电路的电流之比等于电阻的反比可求得Rx的阻值;C图中闭合开关S后,可用R0的阻值和电流表的示数求出电源电压,当开关S断开时,电源电压除以电流表的示数就是R0和Rx的总电阻,从而求出Rx的电阻.
18.(1)A、B　二　(2)不明显　(3)减小
【解析】(1)要验证猜想一,应控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,符合此要求的是编号为A、B的两根电阻丝.如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验时,两根电阻丝的材料和长度相同,只有横截面积不同,因此研究的是导体的电阻与导体的横截面积的关系.(2)电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡的亮度变化不明显,因此不能根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况.(3)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,导线的长度、材料不变,则导线的电阻值减小了.
19.(1)如图所示.　(2)2　2　(3)C　(4)电流表量程　C
【解析】(2)由题图丙知,电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.4 A;电阻R两端的电压U=IR=0.4 A×5 Ω=2 V.实验时应控制电阻两端电压不变.(3)电压一定时,电流与电阻成反比,故I-R图像应是反比例函数图像,故选C.(4)第1次实验中的电流为1.2 A,故将实验装置中的电流表换成大量程才能测出;由题中表格知,实验中应保持定值电阻两端的电压为2.4 V不变,变阻器分得的电压为4.5 V-2.4 V=2.1 V,则有R∶R滑=2.4 V∶2.1 V=8∶7,因定值电阻的最大阻值为30 Ω,则接入电路的滑动变阻器的最大阻值至少为×30 Ω≈26.25 Ω,故选C.
在探究“电流与电阻的关系”的实验中,更换定值电阻时,正确操作应该是断开开关,将滑动变阻器滑片移到阻值最大处,再闭合开关调节滑动变阻器直到电压表示数与上一次相同.
20.(1)如图所示.
(2)A　(3)向B端移动滑动变阻器滑片(或调节滑动变阻器接入电路的电阻)　2.5　8.3　(4)不合理,灯丝的电阻受温度影响,温度不同时,灯丝电阻也不同,因此求灯泡的平均电阻没有意义
【解析】(1)灯泡的额定电压为2.5 V,所以电压表的量程选0~3 V;电流表与灯泡串联,且灯泡正常发光时的电阻约为8 Ω,则灯泡正常发光时的电流约I正==0.312 5 A,所以电流表应选用0~0.6 A量程.(3)调节滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表示数为2.5 V,灯泡正常发光;由题图乙可知,灯泡正常发光时的电流为0.3 A,因此灯泡正常发光时的电阻R=≈8.3 Ω.
21.由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压.
(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R1两端的电压:
U1=U-U2=12 V-4 V=8 V (2分)
(2)因为串联电路中各处的电流相等,
所以电路中的电流I===0.2 A (2分)
电阻R2===20 Ω (2分)
22.(1)R2===12 Ω (1分)
通过电阻R1的电流I=I1-I2=1.5 A-0.5 A=1 A
则R1===6 Ω (1分)
(2)若A1满偏,且A2示数一定,为0.5 A (1分)
则I'=I'1-I2=3 A-0.5 A=2.5 A (1分)
故R'1===2.4 Ω,即滑动变阻器接入电路的阻值至少要2.4 Ω (2分)
23.(1)50 mA=0.05 A,不称重时,电路中的总电阻R总===360 Ω (1分)
由题图乙可知,此时压敏电阻的阻值R=300 Ω
由于R与R'串联,故R'=R总-R=360 Ω-300 Ω=60 Ω (1分)
(2)当电路中的电流为100 mA时,电路中的总电阻
R'总====180 Ω (1分)
压敏电阻的阻值R1=R'总-R'=180 Ω-60 Ω=120 Ω
由题图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为300 N,则物体对托盘的压力为300 N (1分)
(3)该装置所测压力的范围变大.因为滑片向上滑时,调节电阻R'接入电路的电阻变大,在电流计的示数达到最大值时,压敏电阻R 的电阻相对于原来变小,由题图乙可知,压敏电阻R 的电阻变小,其所受压力变大,由此可知该装置所测的压力范围变大. (2分)
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