第十六章 电压 电阻 能力提优 2024-2025学年物理人教版九年级全一册（含答案）

第十六章 电压 电阻
能力提优测试卷
时间:60分钟　　满分:100分
题序 一 二 三 四 五 评卷人 总分
得分
一、填空题(本题共6小题,每空2分,共24分)
1.某儿童玩具工作时需要6 V的电压,可以将　　　　节新干电池串联起来使用;家庭电路中两盏灯泡并联时亮度不同,它们两端的电压　　　　(选填“相同”或“不相同”)。
2.如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，则
RAB　　　RBC；将它们串联后接入电路中,通过它们的电流分别是IAB和IBC,则IAB　　　IBC。(均选填“>”、“<”或“=”)
3.刘老师在课堂上做了一个演示实验,电路如图所示,当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,可观察到小灯泡L的亮度明显变暗,此时通过小灯泡L的电流　　　(选填“变大”、“变小”或“不变”)。这个实验说明了导体电阻的大小跟　　　有关。
4.如图所示,这是自动测定油箱内油量的装置,其中油量表是由　　　　表改装而成的;当油量越多时,R接入电路中的电阻将　　　　(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.如图甲所示的电路中,电源电压为3 V,闭合开关S后,电压表测量的是　　　两端的电压,其示数如图乙所示,则灯泡L1两端的电压为　　　V。
6.如图所示的电路中,甲、乙是测量电压或电流的仪表,当开关S闭合后,两灯泡并联,且都能正常发光,则甲是　　　　表,乙是　　　　表。
二、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
7.如图所示的电路中,能正确测出灯泡L1两端电压的是 (　　)
8.电子体温计由温度传感器、液晶显示器、纽扣电池、专用集成电路及其他电子元器件组成,通过感温头中电流的大小来反映人的体温。感温头是用半导体材料制成的,这是应用了半导体的 (　　)
A.良好的绝缘特性
B.单向导电特性
C.电阻随压力变化而变化的特性
D.电阻随温度变化而变化的特性
9.某摄影师擅长将看不见的科学原理变成艺术,他的某个作品中,使用水果和蔬菜为发光二极管供电,让人惊叹不已。下列有关说法错误的是 (　　)
A.发光二极管是电路中的用电器
B.把水果和蔬菜串联起来可以增大电压
C.二极管在发光时,导线中的电子在做无规则运动
D.水果和蔬菜在这里扮演了“电源”的角色
10.如图所示的电路中,闭合开关,小灯泡正常发光。若将小灯泡和电流表的位置互换,则闭合开关后可能发生的现象是 (　　)
A.小灯泡不发光
B.小灯泡仍正常发光
C.小灯泡会被烧坏
D.电压表和电流表都没有示数
11.如图甲所示的电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1和I2(五个电表的示数均不为零),其中电压表V1、V2的指针偏转角度均如图乙所示,则下列结论正确的是 (　　)
A.U2=U1+U3,I1=I2 B.U2=U1+U3,R1两端的电压为8 V
C.R2两端的电压为8 V,I1I2
12.如图所示的电路中,电源电压U不变。下列有关此电路的说法不正确的是 (　　)
A.当开关S1、S2、S3都闭合时,电路处于短路状态
B.若只闭合开关S2,电流表A1和A2的示数相等,电压表的示数小于U
C.若只闭合开关S1、S3,两电流表示数相等,电压表示数小于U
D.先闭合开关S1、S3,再断开S1,电流表A1示数变小、A2示数不变,电压表示数变小
三、作图题(本题共2小题,每小题5分,共10分)
13.如图所示,这是某种调光型台灯中使用的电位器示意图。P为旋片,可随转动旋钮改变其在碳膜(相当于一根电阻丝)上的位置,A、B分别连在碳膜两端。请用笔画线将a图连在b图所示的电路中,要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加。
14.将图中的元件用笔画线连接起来,要求灯泡L1与L2串联,电压表V1测量灯泡L1两端的电压,电压表V2测量灯泡L2两端的电压。
四、实验探究题(本题共1小题,共24分)
15.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明提出了如下猜想:①导体的电阻可能与导体的长度有关;②导体的电阻可能与导体的横截面积有关;③导体的电阻可能与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示,小明设计的探究电路如图所示。
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 锰钢合金 0.5 0.5
　　　　　
(1)小明在连接电路时发现电路中还缺少一个重要元件:　　　　　　。
(2)小明连接好电路后进行实验,该实验通过观察　　　　　　　来判断a、b两点间接入导体的电阻大小。这一过程中应用的物理研究方法是　　　　　　　　。
(3)为了验证上述猜想①,应选用编号为　　　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　　　　。
(4)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路做了如下改进:甲同学把灯泡更换为电流表,乙同学在原电路中串联了一个电流表。你认为哪位同学的改进更好一些并说明理由:　　　　　　　　　　　　　。
五、计算题(本题共1小题,共12分)
16.如图所示的电路中,若电源电压为6 V,当只闭合开关S2和S4时,电压表的示数为3.8 V。问:
(1)灯泡L1和L2两端的电压各为多少
(2)当只闭合开关S1和S3时,电流表A1和A2的示数分别为0.28 A和0.6 A,通过灯泡L1和L2的电流为多少
(3)若将开关S1、S2和S3同时闭合,会发生什么现象
参考答案
一、填空题
1.4　相同
解析:一节新干电池的电压为1.5 V,4节新干电池串联可以得到6 V的电压;家庭电路中两盏灯泡并联时亮度不同,它们两端的电压是相同的,均为220 V。
2.>　=
解析:导体AB和BC由同种材料制成,长度相同。由图可知,导体AB的横截面积比导体BC的小,所以RAB>RBC;因为两段导体串联,所以通过两导体的电流相等,即IAB=IBC。
3.变小　温度
解析:用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大,这个现象说明导体的电阻跟温度有关。
4.电流　变小
解析:由图可知,油量表串联在电路中,因此油量表是由电流表改装而成的。当油量增多时,浮标上浮,滑片向下移动,R接入电路中的电阻变小。
5.L2　1.8
解析:由图甲可知,两灯泡串联,电压表测量的是灯泡L2两端的电压。由图乙可知,电压表选用的是0~3 V的量程,分度值为0.1 V,示数为1.2 V。根据串联电路中电压的规律可得,灯泡L1两端的电压U1=U-U2=3 V-1.2 V=1.8 V。
6.电压　电流
解析:由图可知,闭合开关S,若要使两灯泡并联,则乙表应是电流表,这样电流才会有两条路径,分别经过两个灯泡。同时甲表应是电压表,这样才能保证电路不会出现短路。
二、选择题
7 8 9 10 11 12
A D C B A C
7.A
解析:A选项中,电压表与灯泡L1并联,电压表的正、负接线柱接线正确,故A选项符合题意;B选项中,电压表测量的是灯泡L1、L2两端的总电压,故B选项不符合题意;C选项中,电压表连接在灯泡L2两端,测量的是灯泡L2两端的电压,故C选项不符合题意;D选项中,电压表接到了灯泡L1两端,但正、负接线柱接反了,故D选项不符合题意。
8.D
解析:半导体的阻值随温度的变化而发生变化,则流过感温头的电流也随之发生变化,以此来反映人的体温。
9.C
解析:发光二极管将电能转化为光能,是电路中的用电器,故A选项正确;将多个水果电池串联起来,得到的总电压是每个电池的电压之和,因此可以增大电压,故B选项正确;电荷的定向移动形成电流,所以二极管在发光时,导线中的电子在做定向运动,故C选项错误;电源是为电路提供电压的装置,该设计中水果和蔬菜相当于电路中的电源,为发光二极管提供了电压,故D选项正确。
10.B
解析:若将小灯泡和电流表的位置互换,不会影响电路中的电流,所以小灯泡仍正常发光,电流表的示数不变;原电路中电压表测量灯泡两端的电压,小灯泡和电流表的位置互换后,电压表测量电流表两端的电压,电流表的电阻几乎为零,相当于导线,电压表被短路,故电压表的示数为零。
11.A
解析:由电路图可知,电流路径为电源的正极→电流表A1→R1→R2→电流表A2→电源的负极,即只有一条电流的路径,因此两电阻串联,故电流表的示数关系为I1=I2;电压表V1测量电阻R1两端的电压,电压表V2测量电源的电压,电压表V3测量电阻R2两端的电压,因电压表V1、V2的指针偏转均如图乙所示,因此电压表V2的量程为0~15 V,示数U2=10 V,电压表V1的量程为0~3 V,示数U1=2 V。因串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和,因此三个电压表的示数关系为U2=U1+U3,则电阻R2两端的电压U3=U2-U1=10 V-2 V=8 V。综上所述,A选项正确。
12.C
解析:当开关S1、S2、S3都闭合时,电路处于短路状态,故A选项正确;若只闭合开关S2,则电路为灯泡L1、L2的串联电路,电压表测量灯泡L2两端的电压,电流表A1、A2测量电路中的电流,因此两电流表的示数相等,电压表的示数小于U,故B选项正确;若只闭合开关S1、S3,则电路为灯泡L1、L2的并联电路,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量灯泡L1所在支路的电流,故电流表A1的示数大于电流表A2的示数,电压表测量的是电源电压,示数为U,故C选项错误;先闭合开关S1、S3,该电路为并联电路,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是L1所在支路的电流,电压表测的是电源电压,再断开开关S1,电路中只有L1工作,两电流表示数相等,故电流表A1示数变小,A2示数不变,而电压表此时的示数为0,故电压表示数变小,D选项正确。
三、作图题
13.如图所示。
14.如图所示。
四、实验探究题
15.(1)开关　(2)小灯泡的亮度　转换法　(3)A、B　② 　(4)乙同学,小灯泡可以起到保护电路的作用
五、计算题
16.解:(1)由电路图可知,只闭合开关S2和S4时,灯泡L1和L2串联,电压表测量灯泡L1两端的电压,电压表的示数为3.8 V,即灯泡L1两端的电压U1=3.8 V,由串联电路中电压的特点可得,灯泡L2两端的电压U2=U-U1=6 V-3.8 V=2.2 V。 (4分)
(2)由电路图可知,只闭合开关S1和S3时,灯泡L1和L2并联,电流表A1测量通过灯泡L1的电流,电流表A2测量干路中的电流,电流表A1的示数为0.28 A,即通过灯泡L1的电流I1=0.28 A,电流表A2的示数为0.6 A,即干路中的电流I=0.6 A,由并联电路中电流的特点可得,通过灯泡L2的电流I2=I-I1=0.6 A-0.28 A=0.32 A。 (4分)
(3)由电路图可知,当开关S1、S2和S3同时闭合时,电源两极会被导线直接相连造成电源短路。 (4分)