2020年沪科版九年级物理全一册第15章《探究电路》达标测试卷(含解析)

第十五章达标测试卷
一、填空题(每空2分，作图题2分，共24分)
1．如图所示的部分家庭电路简化图，其中导线a是________(填“零”或“火”)线。
(第1题)　　　　
(第2题)　　　　
(第3题)
2．如图所示的电路中，R1＝10
Ω，R2＝20
Ω，AB两端的电压U＝7.5
V，则电压表示数为________V。
3．两个电阻元件A和B的两端电压与流过它们的电流的关系如图所示。由图可知，电阻值较大的元件是B。若将A和B两电阻元件并联后接在电压为2
V的电源两端，则并联电路干路电流的大小是________A。
4．把一根粗细均匀的电阻丝弯成等边三角形ABC，如图所示，图中D为AB边的中点，如果C、D两端的电阻为9
Ω，则A、B两端的电阻是________。
(第4题)　　　　　
(第5题)　　　　　
(第6题)
5．如图所示电路中，电源电压恒为6
V，当闭合开关时，电压表的示数为4
V，则灯L2两端电压为________V，灯L1和L2的阻值之比为________。
6．如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝10
Ω，R2＝20
Ω，当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U甲:U乙＝________；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两表的示数之比I甲:I乙＝________。
7．如图所示电路，电源电压不变。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P至某位置时，电流表的示数为I1；移动滑片P至另一位置时，电流表的示数为I2，电压表示数为1
V。若I1∶I2＝4∶3，前后两次滑动变阻器的阻值之比为2∶3，则电源电压为________V。
(第7题)　
　
(第8题)　　
(第9题)　
　
(第10题)
8．小明将电水壶插头连接在如图的三孔插座上，电水壶正常工作，此时将台灯连接在图中两孔插座上，闭合开关后灯不亮，原因是______________，之后，小明成功地排除了故障。
9．如图所示，滑动变阻器R2的滑片在某两点间移动时，电流表示数范围在1
A到2
A之间变化，电压表示数相应在6
V到9
V之间变化。则定值电阻R1的阻值是________Ω，
10．请在图中用笔画线代替导线将开关和两个“220
V　40
W”的电灯接入电路，并使开关控制两灯的通断，且两灯均正常发光。
二、选择题(每题2分，共14分)
11．如图为电位器结构示意图，滑片P的一端通过转轴O与接线柱乙相连，并能绕转轴O在电阻丝R上滑动，把电位器接入电路Ⅰ或Ⅱ中，闭合开关并逆时针转动滑片，能使小灯泡变亮的接法是(　　)
A．甲接M、丙接N
B．乙接M、丙接N
C．甲接X、乙接Y
D．甲接X、丙接Y
(第11题)　　　　
　
(第12题)
12．如图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，R1是定值电阻。闭合开关，逐渐增大光敏电阻上的光照强度，电表示数变化情况是(　　)
A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表示数变大，电压表示数变小
C．电压表和电流表示数的比值将变小
D．电流表和电压表示数均变大
13．如图是小刚同学测定小灯泡电阻的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电流表有明显示数，电压表示数为零，若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是(　　)
A．灯L断路
B．灯L短路
C．变阻器R断路
D．变阻器R短路
(第13题)　　
(第15题)　　　　
(第16题)
14．以下的实验都是同学们非常熟悉的：a.探究电流与电压的关系；b.探究电流与电阻的关系；c.伏安法测电阻；d.探究影响电阻大小的因素。下列说法不正确的是(　　)
A．a实验：可用小灯泡代替定值电阻
B．b实验：滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变
C．c实验：滑动变阻器的作用是方便多次测量求平均值来减小误差
D．d实验：需要采用控制变量法
15．甲、乙两地相距30
km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线的电阻与其长度成正比，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时，电流表的示数为0.2
A，乙地检修员后用相同的测量仪接入CD时，电流表的示数为0.3
A。则短路位置离甲地(　　)
A．18
km
B．15
km
C．12
km
D．10
km
16．如图甲，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，U?I坐标中描绘了相对应的坐标点，如图乙，有关判断正确的是(　　)
A．电源电压为8
V
B．R2的阻值为10
Ω
C．R1的阻值为20
Ω
D．R2的电流变为0
A
17．下列现象符合安全用电原则的是(　　)
三、实验探究题(第18题10分，第19题8分，共18分)
18．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3
V，滑动变阻器上标有“20
Ω
2
A”字样，阻值分别为5
Ω、10
Ω、20
Ω、50
Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。
(2)小彬将5
Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为________A。
(3)将5
Ω的定值电阻换成10
Ω的定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向________(填“A”或“B”)端移动，记录此时各表的示数。
(4)将10
Ω的定值电阻换成20
Ω的定值电阻，重复步骤(3)。
(5)实验记录的多组数据如表所示，分析数据可得出结论：____________________。
实验次数
定值电阻R/Ω
电流表示数I/A
1
5
★
2
10
0.18
3
20
0.09
(6)实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50
Ω的定值电阻进行实验，老师指导小彬分析了不能更换的原因。你认为其原因是__________________________________________。
19．小明同学要测量某未知电阻的阻值(整个实验过程电源电压保持不变)。
(1)在接通电路前，如图甲所示，小明应将滑片P移至______(填“左”或“右”)端。
(2)电流表和电压表的示数如图乙所示，则R0＝________Ω。
(3)电压表的内阻并不是无穷大，因此测出来的R0比实际值________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)小明想用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值，但发现电流表已经损坏，小华帮他设计了另一个实验方案：利用图丙所示的电路，先闭合开关S和S1，记下电压表的示数为U1，再断开开关S1，记下电压表的示数为U2，则Rx＝________。
四、计算与推导题(第20题4分，第21题5分，第22题5分，共14分)
20．如图所示的是用电流表A、单刀双掷开关S、电阻箱R′和已知电阻R0来测量未知电阻Rx阻值的电路图，现将开关S拨到a，此时电流表的示数为I；再将开关S拨到b，调节电阻箱R′的阻值。当电流表的示数为I时，电阻箱的阻值为R，试推导：被测电阻Rx的阻值为。
21．如图甲所示，某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源电压U＝24
V，定值电阻R0＝10
Ω。求：
(1)在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？
(2)在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？
22．实际测量中所使用的电压表是由一个小量程的电流表改装而成的，图甲中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig＝1
mA的电流表，其电阻Rg＝30
Ω，要把它改装成一个量程为0～3
V的电压表，只要与G串联一个定值电阻R即可，如图乙所示。求：
(1)定值电阻R的值。
(2)若用改装后的电压表去测量图丙中R′的电压，为使电压表不被损坏，R′的值不能大于多少？
答案
一、1．零　2．2.5　3．0.6
4．8
Ω　点拨：设等边三角形每一条边的电阻为R，则RDAC＝RDBC＝，C、D两端的电阻为RDAC和RDBC并联的总电阻，根据并联电阻的规律可得：RCD＝×RDAC＝×R＝9
Ω，解得：R＝12
Ω；A、B两端的电阻是RAB和RACB并联的总电阻，RAB＝R＝12
Ω，RACB＝2R＝24
Ω，所以，A、B两端的电阻：R并＝＝＝8
Ω。
5．4；1:2　点拨：由题知，L1、L2串联在电路中，U＝U1＋U2，＝，电压表测L2的电压，即U2＝4
V，U1＝U－U2＝6
V－4
V＝2
V，＝＝＝。
6．3:2；1:3　点拨：当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且各处的电流相等，所以，由I＝可得，两电压表的示数之比：＝＝＝＝；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，甲电流表测通过R2支路的电流，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，R1、R2两支路的电流之比：＝＝＝＝，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两表示数之比：＝＝＝。
7．4　8．台灯所在的支路开路　9．3
10．解：如图所示。　点拨：两盏灯是并联的，两盏灯由一个开关控制，开关接在干路上，火线首先过开关再入灯泡。
二、11．B　12．D　
13．B　14．A
15．A　点拨：由题知，甲、乙两地相距30
km，输电线的电阻与其长度成正比，设每1
km输电线的电阻为R0，短路位置离甲地的距离为s，则短路位置离乙地的距离为30
km－s，则AB间的总电阻(两条输电线的总长度为2
s)：RAB＝2sR0，同理可得，CD间的总电阻：RCD＝2(30
km－s)R0，用如图所示的测量仪进行检测时，电源电压不变，由欧姆定律得：U＝IABRAB，U＝ICDRCD，
即IABRAB＝ICDRCD，代入数据有：0.2
A×2
sR0＝0.3
A×2(30
km－s)R0，解得：s＝18
km，故选A。
16．D　点拨：由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，R2未接入电路，此时通过R2的电流为0
A，故D正确；电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，电源的电压U＝6
V，故A不正确；此时电路中的电流I＝0.6
A，则R1＝＝＝10
Ω，故C不正确；当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙可知，电阻R2的两端电压为U′＝6
V－2
V＝4
V，电路中的电流I′＝0.2
A，R2的阻值：R2＝＝＝20
Ω，故B不正确，故选D。
17．B
三、18．解：(1)如图所示。
(2)0.36
(3)A
(5)当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比
(6)滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8
V
19．(1)右　(2)6.25　
(3)偏小　(4)
四、20．解：当S接a时，电阻Rx与电阻R0串联，电流为I，则总电阻为Rx＋R0，根据欧姆定律可得：
电源电压U＝I(Rx＋R0)①
当S接b时，电阻箱R′与电阻R0串联，电流为I，则总电阻为R＋R0，根据欧姆定律可得：电源电压U＝I(R＋R0)②；
由①②可得：I(Rx＋R0)＝I(R＋R0)；
则：Rx＋R0＝(R＋R0)，所以Rx＝。
21．解：(1)由图乙可知，在重物没有撞击压力传感器的过程中，电路中的电流I＝0.2
A，根据欧姆定律I＝，定值电阻R0两端的电压U0＝IR0＝0.2
A×10
Ω＝2
V，
压力传感器两端的电压UN＝U－U0＝24
V－2
V＝22
V，
压力传感器的电阻RN＝＝＝110
Ω。
(2)由图丙可知，撞击力最大时，电阻最小，电流最大，又由图乙可知，最大的电流为I最大＝1.2
A，则电源电压U＝I最大(R0＋R)，压力传感器的电阻R＝－R0＝－10
Ω＝10
Ω，由图丙可知，此时受到的撞击力F＝600
N，即样品受到的最大撞击力是600
N。
22．解：(1)已知Ig＝1
mA＝0.001
A，
电路中总电阻：R总＝＝＝3
000
Ω，
串联电路的总电阻等于各电阻之和，故定值电阻R的值：
R＝R总－Rg＝3
000
Ω－30
Ω＝2
970
Ω。
(2)通过电压表的最大电流不得超过Ig＝0.001
A，通过R′的电流不得小于I′＝I－Ig＝0.1
A－0.001
A＝0.099
A，此时U′＝U表＝3
V，R′的值为R′＝＝≈30.3
Ω，即R′的值不大于30.3
Ω。