2020沪科版九年级物理全册 第十五章探究电路 综合能力检测卷（含答案）

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1、第十五章 综合能力检测卷 时间:90 分钟 满分:100 分 一、选择题(每题 3 分,共 30 分) 1.如图所示,电缆导线由很多细铜丝合在一起制成,这样制作的好处是 ( ) A.增大了导线的横截面积,从而增大了电阻 B.增大了导线的横截面积,从而减小了电阻 C.增大了导线的长度,从而增大了电阻 D.增大了导线的长度,从而减小了电阻 2.在实际生活中,我们要自觉地树立安全用电的意识,做到“安全第一,预防为主”,保证自己的生命 和财产安全.如图所示的四幅图中,符合安全用电原则的是 ( ) A.插座安装过低 B.用电器金属外壳未接地 C.电路中的灯泡与开关 D.同时使用多个大功率 用电器 3.如

2、图所示电路,电源电压保持不变.开关 S 由断开到闭合,电流表两次示数之比是 15,由此可知, 电阻R1与R2的阻值之比是 ( ) A.14 B.41 C.15 D.51 4.如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1、A2为实验室用电流表(接线柱上标有“-”“0.6”“3”), 闭合开关后,调节滑片,使两电流表指针所指位置相同.下列说法正确的是 ( ) A.电流表 A1与 A2的示数之比为 14 B.通过R0与R1的电流之比为 41 C.R0与R1两端的电压之比为 14 D.R0与R1的阻值之比为 41 5.如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关 S 后,灯泡 L1、L2都发光.一段时间

3、后,其中一只灯泡突 然熄灭,另一只灯泡仍然发光,而电压表 V1的示数变小,V2的示数变大.则产生这一现象的原因是 ( ) A.灯 L1断路 B.灯 L2断路 C.灯 L1短路 D.灯 L2短路 6.如图所示,电源电压为 6 V 不变,电压表选用 03 V 量程,电流表选用 00.6 A 量程,R1=6 ,滑动 变阻器的阻值范围为 020 .为了保证两表均不损坏,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 ( ) A.04 B.24 C.46 D.06 7.用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示,其中Rx为待测电阻.电流表和电压表内阻不可忽 略,下列说法中正确的是 ( ) A.电压表的示数小于Rx两端的

4、电压 B.电压表的示数大于Rx两端的电压 C.电流表的示数小于通过Rx的电流 D.电流表的示数大于通过Rx的电流 8.为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如图所示的电路,其中不可行的是 ( ) A B C D 9.为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度检测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精 浓度检测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电 阻),R的阻值与酒精气体浓度的关系如图乙所示.当接通电源时,下列说法正确的是 ( ) A.当酒精气体浓度减小时,R的阻值减少 B.当酒精气体浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值变大 C.当

5、酒精气体浓度增大时,电压表的示数变大 D.当酒精气体浓度增大时,电流表的示数变小 10.多选如图所示的电路中,电源电压U保持不变,闭合开关 S,将滑动变阻器滑片向下滑动,电压 表 V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为 U1、U2、U3,电流表示数变化量的绝对值为 I, 则 ( ) A.U2大于 U1 B.电流表的示数变大 C.U1与 I的比值不变 D.U3与 I的比值不变 二、填空题(每空 1.5 分,共 27 分) 11.现将长度相同、横截面积不同的不同种材料制成的导体A和B接到如图所示的电路中,闭合 开关 S,此时导体A和B两端的电压关系是UA=UB,则RARB= ,由此可知 (填“A

6、” 或“B”)导体的材料导电性能好. 12.如图所示,使用测电笔的方法中正确的是 (填“甲”或“乙”).丙图是小明家的一个插座,他 用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,则A孔接的是 线. 13.如图所示,在探究串联电路的电压关系时,小明先用电压表测量了电阻R1两端的电压为 1 V,然 后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为 3 V.已知 R1=5 ,则电阻R2两端的电压为 V,通过R2的电流为 A.如果他保持电压表接B 点不动,将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,这种接法是错误的,理由 是 . 14.如图甲所示是电阻R和小灯泡 L 的U-I图像,由

7、图可知电阻R的阻值是 ;若将电阻R 与小灯泡 L 串联在电路中(如图乙),电流表示数为 0.4 A,则电源电压为 V. 15.如图所示,A1的示数为 0.2 A,A2的示数为 0.6 A,小灯泡 L1的电阻为 10 ,流过小灯泡 L2电流 是 A,小灯泡 L2的电阻是 . 16.如图所示的圆环是由阻值R=27 ,粗细均匀的金属丝制成的.A、B、C三点将圆环分成三等 份,若将AB两点连入电路,则连入电路的总电阻值为 ,若将AB接在 5.4 V 的电源上,整个电 路中的电流为 A. 17.如图所示是小明家的家庭电路,当 S1、S2闭合时,灯泡 L1和 L2是 联的.当两灯泡工作 一段时间后,L2突

8、然不亮了,L1仍正常发光,小明马上用验电笔测试图中的C、D、F、H四点,发现 四点都不能使氖管发光,那么可判断 段出现断路.若将 S1断开,则小明站在地上用手接触 A点,他 (填“会”或“不会”)触电. 18.如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关后,滑片P由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,则定值电阻R的阻值是 ,滑动变阻器的最大阻值为 . 三、作图题(共 4 分) 19.为了节约能源,宾馆的客房都配备房卡,只有把房卡插入电槽中,房间内的灯和插座才能有电.请 连接房间内的简化电路. 四、实验探究题(第 20 题 9 分,第 21 题 10 分,共 19 分) 2

9、0.某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、 电阻的关系”.实验器材有:干电池 2 节,滑动变阻 器(20 1 A)、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干,图甲是他们连接 的实验电路. (1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 (填“A”或“B”)端. (2)闭合开关后,他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为0.7 V,电流表示数如图乙所 示,接着继续探究,把所测数据填在了下表中: 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.7 1.0 1.1 1.5 1.7 电流I/A 0.18 0.20 0.26 0.30 图乙中电流表的示数为 A; 图丙是以电流I为

10、纵轴、电压U为横轴建立的平面直角坐标系,请根据他们所测数据、在坐标 系中描点,画出I-U图像,并标记为a. (3)图丙中b、c、d三条I-U图像,是其他组同学选择 5 、10 和 20 的定值电阻,按图甲电路 测量数据所画. 单独分析图丙中每条I-U图像,可以得到的结论 是: . 该小组同学发现,分析图丙中的I-U图像,还能得到:“当导体两端电压一定时,导体中的电流与导 体的电阻成反比”这一规律,请写出分析方 法: . 21.小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为 5 . 甲 乙 (1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接. (2)闭合开关前,应将滑动

11、变阻器的滑片置于 端(填“A”或“B”). (3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分 别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数.如果电路连接完好, 只有一个元件有故障,该故障是 . (4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据.画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图丙所示.由图像 可得Rx= . 丙 丁 (5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值.电路如图丁所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源 电压未知且恒定不变.测量步骤如下: 当开关 时,电流表读数为I1; 当开关 S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;

12、 待测电阻Rx= .(用已知和测出的物理量符号表示) 五、计算题(第 22 题 8 分,第 23 题 12 分,共 20 分) 22.现有一个量程为 3 mA 的电流表 G,内阻Rg=1 .小明将此小量程电流表改装成了一个既可以 测电流也可以测电压的多用电表.电路图如图所示. (1)接A、B接线柱时,多用电表作为电流表使用,量程为 0.6 A,求电阻R1的阻值. (2)接A、C接线柱时,多用电表作为电压表使用,量程为 3 V,求电阻R2的阻值. 23.如图所示电路,电源电压恒为 12 V,R1为定值电阻,R2为标有“50 0.5 A”字样的滑动变阻 器,R3为标有“3 V 0.3 A”字样的定

13、值电阻,两电流表接的量程都是 00.6 A. (1)当 S 闭合,S1和 S2都断开,移动滑片P使滑动变阻器接入电路中的电阻为 30 ,求此时电流表 的示数; (2)若当 S、 S1和 S2都闭合时,电流表 A2的示数为 0.2 A,求R1的电阻及确保各电表安全的情况 下R2连入电路的最小阻值. 第十五章 综合能力检测卷 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A D C C D D C BCD 1.B 【解题思路】 电缆导线由很多细铜丝合在一起制成,这样制作增大了导线的横截面积,从 而减小了电阻. 2.C 【解题思路】 插座安装过低,儿童容易触摸到而发生触电事故;为了防

14、止发生触电事故,用 电器的金属外壳应接地;控制灯泡的开关接在火线上,这样更换灯泡时不易发生触电事故;同时使 用多个大功率用电器,会使干路电流过大,容易引起火灾.故选 C. 3.A 【解题思路】 由电路图可知,当开关 S 断开时,R1与R2串联,因串联电路中总电阻等于各 分电阻之和,所以,电路中电流表的示数I1= .当开关 S 闭合时,电路为 R1的简单电路,电路中电 流表的示数I2= ,所以, = = = ,解得: = . 4.D 【解题思路】 由电路图可知,R0与R1并联,电流表 A1测R0中的电流,电流表 A2测干路电 流,因并联电路中总电流等于各支路电流之和,且两电流表指针所指位置相同,

15、所以,电流表A1与A2 示数之比为 15,即I=5I0,故 A 错误;由并联电路的电流特点可得,通过R0与R1的电流之比 = - = - = ,故 B 错误;因并联电路两端的电压都相等,所以 R0与R1两端的电压之比为 11,故 C 错误;根据并联电路的分流特点可知,R0与R1的阻值之比 = = ,故 D 正确. 5.C 【解题思路】 两灯串联,发生故障后仍有一只灯泡正常发光,说明电路仍然是导通的,即不 可能发生断路现象,只能为短路;因 V1的示数变小,V2的示数增大,说明 L1短路,L2正常. 6.C 【解题思路】 由题意可知,R1与滑动变阻器串联.由串联电路分压规律 = 可知,当 R2连

16、入电路的阻值等于R1阻值时,电压表示数为电源电压的 ,即 3 V,当 R2连入电路的阻值大于R1阻 值(即 6 )时,电压表示数大于 3 V,超过量程.电流表量程为 00.6 A,电源电压U=6 V,则电路中最 小总阻值为 10 ,此时R2连入电路的阻值为 4 .故R2阻值范围为 46 . 7.D 【解题思路】 由电路图可知,电压表与待测电阻并联,测待测电阻两端电压,电压表的示数 等于Rx两端的电压,故 A、B 错误;由电路图可知,实验采用电流表外接法,电流表所测电流等于通 过电阻的电流与通过电压表的电流之和,电流表的示数大于通过Rx的电流,故 C 错误,D 正确. 8.D 【解题思路】 A、

17、B 图中两电阻串联,电流相等,通过比较R1、R2两端电压的大小可以比 较R1、R2的大小;C 图中两电阻并联,电压相等,通过比较电流的大小可以比较R1、R2的大小;D 图所示电路不可行.故选 D. 9.C 【解题思路】 根据题中图像可知酒精气体的浓度越小传感器的电阻越大,故 A 错误;由题 中电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,所以电压表的示 数与电流表的示数的比值为定值电阻的阻值,它是不变的,故 B 错误;由题知,酒精气体传感器的电 阻随酒精气体浓度的增大而减小,测试到的酒精气体浓度越大,酒精气体传感器的电阻越小,根据 欧姆定律可知,电路电流越大,定值电阻两

18、端的电压越大,即电压表示数越大,故 C 正确;当酒精气体 浓度增大时,酒精气体传感器的电阻减小,根据欧姆定律可知,电阻减小,电路电流增大,电流表示数 增大,故 D 错误. 10.BCD 【解题思路】 如图所示,V1测定值电阻两端的电压、V2测电源电压,移动滑片时,V2 的示数不变,故 A 错误;滑动变阻器滑片向下滑动,滑动变阻器连入电路的阻值变小,电路的等效电 阻变小,电流变大,故 B 正确;定值电阻与滑动变阻器串联,V1测定值电阻两端的电压、V3测滑动变 阻器两端的电压,故 U1=U3,U1与 I的比值与 U3与 I的比值相等,都等于定值电阻R的阻 值,故 C、D 正确. 11.【参考答案】

19、 11 A 【解题思路】 由电路图可知,导体A、B串联,因串联电路中各处的电流相等,所以IA=IB,又因 UA=UB,R= ,所以 RARB=11;因A、B的长度相同,A的横截面积小,且电阻相等,所以,A的导电性 能好. 12.【参考答案】 乙 火 【解题思路】 测电笔中的氖管与人体构成通路时,会使氖管发光,故应使手与笔尾的金属体接触; 用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,则A孔接的是火线. 13.【参考答案】 2 0.2 电压表的“+”“-”接线柱接反(或没有让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线 柱流出) 【解题思路】 由题图可知,R1和R2串联,电压表接A、B两点时测量电阻R1两端的电压,

20、保持电 压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,此时电压表测电源电压,故电源电 压为3 V.在串联电路中总电压等于各部分电压之和,则电阻R2两端的电压为U2=U-U1=3 V-1 V=2 V.在串联电路中,各处电流都相等,通过R2的电流I2=I1= = =0.2 A.将电压表接 A点的那一段导 线改接到电路中的C点,而保持电压表接B点的导线不动,这样电流会从电压表的负接线柱流入, 正接线柱流出,所以这种接法不正确. 14.【参考答案】 5 3 【解题思路】 当通过电阻R的电流为 0.2 A 时,电阻两端的电压为 1.0 V,故电阻R=5 ;电阻R 与灯泡 L 串联,则通过两元件

21、的电流相同,当电流表的示数是 0.4 A 时,电阻R两端的电压为 2 V, 灯泡 L 两端的电压为 1 V,故电源电压为 2 V+1 V=3 V. 15.【参考答案】 0.4 5 【解题思路】 如图所示,小灯泡 L1、L2并联,电流表 A1测量的是小灯泡 L1的电流,电流表 A2测 量的是干路的电流,则由并联电路分流特点可知,流经小灯泡 L2的电流为I2=I-I1=0.6 A-0.2 A=0.4 A;由并联电路的电压特点知,I1R1=I2R2,则R2= = =5 . 16.【参考答案】 6 0.9 【解题思路】 因为R=27 ,所以RAC=RBC=RAB= R= 27 =9 ,若将 AB接入电

22、路中,设总电 阻为R总, 总 = + ,则 R总=6 ;若将AB接在 5.4 V 的电源上,整个电路中的电流:I= 总 = =0.9 A. 17.【参考答案】 并 EF 会 【解题思路】 由题图可知,开关 S1控制灯泡 L1,开关 S2控制灯泡 L2,两个灯泡可以独立工作,相 互不影响,因此它们之间是并联的.灯泡 L1仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,即电路没有发生短 路.而用验电笔测试题图中的C、D、F、H四点时,发现四点都不能使氖管发光,说明火线断路了, 且是在EF段出现断路.断开开关 S1,A点仍与火线相连,当小明站在地上接触A点时,他会触电. 18.【参考答案】 6 12 【解题思路】

23、 当滑片在a端时,电路为R的简单电路,电压表的示数最大,电流表的示数最大,由 图像可知,电源的电压U=9 V,电路中的电流I=1.5 A,定值电阻R的阻值R= = =6 ;当滑片位于 b端时,R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图像可 知,R两端的电压UR=3 V,电路中的最小电流I=0.5 A,因串联电路中总电压等于各部分电压之和, 所以,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR=9 V-3 V=6 V,滑动变阻器的最大阻值R滑= 滑 = =12 . 19.【参考答案】 如图所示. 【解题思路】 根据题意,房卡相当于家庭电路的总开关,在家庭电路中,插座和灯泡是互

24、不影响的, 即是并联,而灯泡的开关和灯泡是串联的,且灯泡的开关接火线;三孔插座接法:左零右火中接地. 20.【参考答案】 (1)B (2)0.12 如图所示. (3)电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比 控制电压一定寻找各图像中对应的电 流与电阻的规律 21.【参考答案】 (1)如图所示. (2)B (3)滑动变阻器断路 (4)4.0 (5)S1闭合、S2断开 - 【解题思路】 (1)依题意,电路中最大电流约为I= =0.6 A,故电流表应选择 00.6 A 量程. (2)在开关闭合前,应把滑动变阻器的滑片置于阻值的最大端,以免开关闭合时,电流过大,烧毁元件; 由题图可知,滑片置于B端

25、时滑动变阻器连入电路的电阻最大. (3)闭合开关,电路中电压表、电流表均无示数,可初步判断电路的故障为断路;当电压表接在a、b 两点时,电压表有示数,说明a点到电源负极与b点到电源正极连接正常;当电压表接在b、c两点 时,电压表有示数,说明c点到a点的连接也正常,因此故障的原因是滑动变阻器断路. (4)由题图可知,当Rx两端电压为 2.0 V 时,通过Rx的电流为 0.5 A,故电阻Rx= =4.0 . (5)由题图可知,该电路中没有电压表,由题意可知,电源电压未知,R0的阻值已知,因此可考虑利用 R0和电流表测量电源电压和未知电阻两端的电压.S1闭合、S2断开,两电阻串联,读出电流表的 示数

26、I1;两个开关都闭合,电路为只有R0的简单电路,读出电流表的示数I2,故电源电压 U=I2R0;Rx= = - = - . 22.解:(1)小量程电流表的满偏电压 Ug=IgRg=310-3 A1 =310-3 V, 通过R1的电流I1=I-Ig=0.6 A-310-3 A=0.597 A, 电阻R1= = - 0.005 . (2)改装成电压表时,电阻R2两端的电压为U2=U-Ug=3 V-310-3 V=2.997 V, 在连接AC时,由电路图可知,此时通过R2的电流等于通过电流表 G 与R1的电流之和,由(1)可知, 通过电阻R2的电流最大为 0.6 A, 电阻R2= = =4.995 . 23.解:(1)当闭合 S,断开 S1、S2时,R2、R3串联, R3= = =10 , 电路的总电阻R总=R3+R2=10 +30 =40 , 电流表 A1的示数I= 总 = =0.3 A. (2)当闭合 S、S1、S2时,R1、R2并联,电流表 A2测R1支路的电流, R1的阻值R1= = =60 , 当电流表 A1的示数为 0.6 A,即通过R2的电流为 0.4 A 时R2连入电路的阻值最小, R2= = =30 .