第十六章 探究电路 单元测试 2026-2027学年沪科版九年级全一册物理

第十六章 探究电路 单元测试卷 满分：100分 考试时间：90分钟 一、选择题（每小题2分，共30分） 1．【易】（2分）为了纪念在物理学中作出杰出贡献的物理学家，有时会用他们的名字作为物理量的单位。如图中的四位物理学家，用于命名电阻单位的是（ ） A．牛顿 B．焦耳 C．帕斯卡 D．欧姆 2．【易】（2分）下列物理量最接近实际的是（ ） A．人体的电阻约为1Ω B．计算机USB 接口输出电压一般是36V C．家用电冰箱工作时电流约为10A D．我国家庭电路电压为220V 3．【易】（2分）家庭电路中用铜做导线却不用铁做导线，这是因为铁和铜在长度和粗细相同时铁比铜（ ） A．密度小 B．便宜 C．电阻大 D．硬度大 4．【易】（2分）根据下表提供的信息，你认为适合做滑动变阻器电阻丝的是（ ） 长1m、横截面积1mm2 的金属导线在20℃时的电阻值 材料 铜 钨 铁 镍铬合金 电阻R/Ω 0.017 0.052 0.096 1.1 A．铜 B．钨 C．铁 D．镍铬合金 5．【中】（2分）如图所示的电路中，在M、N 两点间接入滑动变阻器，要求闭合开关S 后，在滑片P 向左滑动的过程中，灯泡的亮度逐渐变亮。在以下四种接法中，可能实现上述要求的是（ ） A． B．C． D． 6．【易】（2分）下列说法正确的是（ ） A．当加在导体两端的电压改变时，电压与电流的比值也随着改变 B．用不同的导体研究电流和电压的关系，得到的结论不一样 C．相同的电压加在电阻不同的导体两端，电流一定相同 D．同一导体，两端电压越大，通过电流也越大。 7．【中】（2分）在“探究电流与电阻关系”实验中，某同学根据实验数据作出如图所示的图像。下列说法正确的是（ ） A．导体中的电流与导体的电阻成正比 B．电源至少选用3 节新干电池 C．换用2Ω电阻做实验时，需要更换电压表量程 D．多次实验是为了寻求普遍规律 8．【中】（2分）将电阻R1、R2 串联后接在电源两端，R1、R2 两端的电压U1、U2 之比为5︰3。若将它们并联后接在同一电源两端，如图所示，闭合电键S，电流表A 与A1 的示数之比为（ ） A．3︰8 B．8︰3 C．3︰5 D．5︰3 9．【易】（2分）如图是利用数字化电压—电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的U-I图像。由图可知，以下判断正确的是（ ） A．R1<R2<R3 B．R1>R2>R3 C．R1=R2=R3 D．无法比较 10．【中】（2分）如图甲、乙是利用“伏安法”测量定值电阻和小灯泡的阻值时画出的U-I 图象，对于图象的分析错误的是（ ） A．由图象可知，当电阻两端电压为零时，其阻值也为零 B．由图甲可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比 C．由图乙可知，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比 D．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算定值电阻的阻值 11．【易】（2分）当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（ ） A．AB B．CD C．BD D．AD 12．【易】（2分）掌握用电知识是安全用电的保障，对于如图所示情景，不会引起触电的是（ ） A．雷雨天在树下避雨 B．潮湿的手拔插头 C．触摸火线 D．金属外壳电器接地 13．【易】（2分）华为MateXT 手机是世界首款三折叠手机，在功能上实现了前所未有的突破，它的折叠屏由柔性发光二极管制成，其中制成发光二极管核心的材料是（ ） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 14．【易】（2分）下列关于电流、电压和电阻的说法正确的是（ ） A．某电路中有电流，它的两端一定有电压 B．某电路两端有电压，电路中一定有电流 C．不同的电源提供的电压一定不相同 D．电阻是导体对电流的阻碍作用，导体中没有电流时，导体就没有电阻 15．【难】（2分）如图所示，电源电压和R0 的阻值均保持不变，闭合开关后，当滑片P 向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ） A．电压表V1 示数变大，电流表A 示数变小 B．电压表V2 示数变大、电流表A 示数变小 C．电压表V1 示数与电流表A 示数的比值变大 D．电压表V2 示数与电流表A 示数的比值变大 二、填空与作图题(每空1分，共13分) 16．【易】（4分）请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座接入家庭电路中。 17．【中】（4分）电阻R1 的I-U 图像如图所示，R1 的阻值是______Ω，把R1 与阻值是30Ω的电阻R2 并联在电源电压是4V的电路中，通过R1 与R2 的电流之比是______，R1 与R2 两端的电压之比是______。 18．【难】（5分）如图是某同学为汽车设计的油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R0 是定值电阻，R 是滑动变阻器，则向油箱里正常加油时，油量表的示数会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；油箱加油过满时，电路____（选填“会”、“不会”）被短路。若换用电压表改装成油量表，要求油面升高时电压表示数变大，电压表应并联在图中_____（选填“R”、“R0”）两端。 三、实验探究题(每空/每图按标注，共28分) 19．【易】（7分）某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，设计了如图所示的实验装置，实验中分别将A、B、C、D 四根导体接入电路，四根导体的材料规格如下表所示。 导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流表示数/A A 1.0 0.4 锰铜 1.4 B 0.5 0.4 锰铜 2.7 C 1.0 0.6 锰铜 2.0 D 1.0 0.4 镍铬合金 0.6 （1）请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路______； （2）为比较A、B、C、D 四根导体电阻的大小，可通过观察______来判断； （3）要探究导体电阻大小与长度的关系，应选用______两根导体进行实验； （4）将A、C 两根导体分别接入电路中进行实验，可得出：当导体的长度和材料相同时，横截面积越大， 电阻越______； （5）老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小，请你根据该实验结论，帮老师想出一种方法：______（写出一种合理方法即可）。 20．【易】（7分）张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。根据图像，回答下列问题： 说明甲和乙两个定值电阻中哪一个电阻大？解释原因。 21．【中】（7分）某同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为3V； （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整；____ （2）闭合开关后，观察到电流表有示数，电压表无示数；则故障可能是_______； （3）排除故障后，继续实验，测量并记录实验数据，根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示（实验中各电路元件完好）；分析图像可知实验中控制定值电阻两端电压为___________V 不变，并发现___________Ω的定值电阻实验数据是错误的；去除错误数据，分析剩余数据得出的结论是：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成___________； （4）利用以上实验器材，还可以完成的电学实验是___________。（写出一个即可） 22．【中】（7分）小明用图甲所示的电路来测未知电阻R 的阻值，图乙是他连接的实验线路。 （1）图乙中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并画线改到正确的位置；____ （2）图丙是正确连接电路后某一次实验时电表的示数，则被测电阻此次的测量值为________Ω。 （3）小霞用图甲所示的电路测未知电阻时，闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，老师告诉她故障只有一处，发生在开关或滑动变阻器上，小明帮她提出两种检测故障的方案。 方案一：互换电流表和电压表的位置，闭合开关后观察电表的示数。 方案二：把电压表拆下来并联在开关的两端，闭合开关后观察电压表的示数。 你支持方案___________，根据所选方案写出电表示数的情况和对应的故障___________。 四、综合解答题(共29分) 23．【易】（9分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.3A；闭合开关S1和S2，电流表A2的示数为1.2A，求： （1）电源电压U； （2）电阻R2的阻值。 24．【难】（10分）如图所示电路中，电源两端电压为9V 且保持不变，R1、R2 是定值电阻，R2 的阻值是10 欧姆。当开关S 闭合时，电压表示数为3V。请通过计算回答： （1）电阻R2 的电压为多少； （2）通过R2 的电流为多少； （3）通过R1 的电流为多少； （4）电阻R1 的阻值为多少？ 图 25．【难】（10分）如图所示电路，电源电压为6V，滑动变阻器R1 为：20Ω2A，闭合开关后 （1）若此时R1=15Ω,求通过R1的电流大小； （2）若在电路中再接入一个电流表A1，调节滑动变阻器使得两个电流表的示数为如图所示（电流表量程可调节），求R2的阻值。 参考答案与详细解析 1．【易】 【答案】D 【解析】A．力的单位是以牛顿的名字命名的，故A 不符合题意； B．功的单位是以焦耳的名字命名的，故B 不符合题意； C．压强的单位是以帕斯卡的名字命名的，故C 不符合题意； D．电阻的单位是以欧姆的名字命名的，故D 符合题意。 2．【易】 【答案】D 【解析】A．人体的电阻约为1000Ω~2000Ω，故A 不符合题意； B．计算机USB 接口输出电压一般是5V，故B 不符合题意； C．家用电冰箱工作时电流约为1A，故C 不符合题意； D．我国家庭电路中使用的电压是220V 的交流电，故D 符合题意。故选D。 3．【易】 【答案】C 【解析】电阻的大小与材料、长度、横截面积和温度有关，铁和铜在长度和粗细相同时，铁比铜的电阻大、 导电性能差，所以家庭电路中用铜做导线却不用铁做导线，故C 符合题意，ABD 不符合题意。故选C。 4．【易】 【答案】D 【解析】因为在长度、横截面积、温度都相同的条件下，镍铬合金丝的电阻最大，因此镍铬合金适合作电 阻丝材料。故选D。 5．【中】 【答案】C 【解析】由题意可知，闭合开关S 后，在滑片P 向左滑动的过程中，灯泡的亮度逐渐变亮，即电流变大， 滑动变阻器电阻减小。 A．由图可知，当滑片P 向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故A 不符合题意； B．由图可知，在滑片滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值不变，滑动变阻器最大阻值接入电路，故 B 不符合题意； C．由图可知，当滑片P 向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故C 符合题意； D．由图可知，当滑片P 向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故D 不符合题意。 故选C。 6．【易】 【答案】D 【解析】在研究电流与电压的实验中，对同一导体，改变加在两端的电压，发现通过的电流也随之改 变，但电压与电流的比值不变，换其他导体，也能得出同样结论。 故选D。 7．【中】 【答案】D 【解析】A．电压一定时，电流与电阻成反比，故A 错误； B．由图和欧姆定律知，电阻两端电压恒为U=IR=0.4A×5Ω=2V 一节干电池的电压为1.5V，则电源至少选用两节新干电池（3V），故B 错误； C．换用2Ω电阻时，控制电阻两端的电压不变，则不需要更换电压表量程，故C 错误； D．多次实验是为了避免偶然性，得出普遍性的规律，故D 正确。所以选D。 8．【中】 【答案】B 【解析】两电阻串联时各处电流相等，由U₁=U₂得I₁R₁=I₂R₂，故R₁∶R₂=U₁∶U₂=5∶3。并联后，电流表A₁测R₁支路电流，A测干路电流；各支路两端电压相等，由I=U/R得I₁∶I₂=R₂∶R₁=3∶5。干路电流I=I₁+I₂，故A与A₁示数之比I∶I₁=(I₁+I₂)∶I₁=(3+5)∶3=8∶3。故选B。 9．【易】 【答案】B 【解析】由图像可知，取相同电压时通过R₁、R₂、R₃的电流关系为I₁<I₂<I₃。根据R=U/I，电压相同时电流越小电阻越大，故R₁>R₂>R₃。故选B。 10．【中】 【答案】A 【解析】A．导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；与电压、电流无关，所以当电阻两端的电压为0时，电阻的阻值不等于0，故A错误，符合题意；B．由图甲可知，通过定值电阻的电流增大，定值电阻两端的电压也会随之成比例增大，所以通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，故B正确，不符合题意；C．由图乙可知，通过小灯泡的电流增大，小灯泡两端的电压会随之不成比例增大，所以通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，故C正确，不符合题意；D．测定值电阻的阻值时，多次测量求平均值可减小误差，故D正确，不符题意。故选A。 11．【易】 【答案】D 【解析】AB．滑动变阻器应该一上一下连接，连接AB 或CD 接线柱，移动滑动变阻器的滑片，不能 改变滑动变阻器的阻值，故AB 不符合题意； C．连接BD 接线柱，当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，接入电路的阻值变小，故C 不符合题意； D．连接AD 接线柱，当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，接入电路的阻值变大，故D 符合题意。 故选D。 12．【易】 【答案】D 【解析】A．雷雨天在树下避雨，大树是导体，雷电可能会通过大树导入人体，引起触电，故A 不符 合题意； B．潮湿的手拔插头，水是导体，容易导电，可能会使人体触电，故B 不符合题意； C．触摸火线，人体直接接触火线，人体与大地构成回路，会有电流通过人体，引起触电，故C 不符合 题意； D．金属外壳电器接地，当电器漏电时，电流会通过接地线导入大地，而不会通过人体，能起到保护作 用，不会引起触电，故D 符合题意。 故选D。 13．【易】 【答案】B 【解析】半导体材料经过特殊处理后，可以制成二极管、三极管、集成电路等。故B 符合题意，ACD 不符合题意。故选B。 14．【易】 【答案】A 【解析】A．电压是形成电流的条件之一，若电路中有电流则电路两端一定有电压，故A 正确； B．电路中有电压，但不一定有电流，电流的产生除了要有电压外，还要有电路是闭合的条件，故B 错 误； C．电源是提供电压的装置，不同的电源提供的电压有可能相同，也可能不同，故C 错误； D．导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关，与导体 两端的电压和导体中的电流无关，故D 错误。 故选A。 15．【难】 【答案】D 【解析】AB．由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0 串联，电压表V1 测量定值电阻两端的电压，电压 表V2 测量电源电压，电流表测量电路中的电流；在滑动变阻器滑片P 向右移动的过程中，滑动变阻器接入 电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流变小，即电流表的示数变小； 由U=IR 可知，定值电阻两端的电压变小，电压表V1 的示数变小，故AB 错误； CD．由于电源电压保持不变，所以电压表V2 的示数不变，电流表的示数变小，因此电压表V2 示数与 电流表A 示数之比变大，由R=U/I 可知，电压表V1 示数与电流表A 示数之比等于定值电阻的阻值，保持 不变，故D 正确，C 错误。 故选D。 16．【易】 【答案】如图所示 【解析】火线首先接入开关，再接入灯泡，零线接灯的螺旋套。三孔插座的顶端接地线；左孔接零线；右 孔接火线。如图所示。 17．【中】 【答案】10 3∶1 1∶1 【解析】由图像可知，当电压为6V时电流为0.6A，故R₁=U/I=6V/0.6A=10Ω。R₁与30Ω的R₂并联在4V电路中，并联各支路两端电压相等，故两端电压之比为1∶1；通过R₁、R₂的电流之比I₁∶I₂=R₂∶R₁=30Ω∶10Ω=3∶1。 18．【难】 【答案】变大不会 R0 【解析】正常加油时浮标升高，滑片下移，变阻器接入电阻变小，由I=U/(R₀+R)可知电流变大，油量表（电流表）示数变大。加油过满时滑片移到a端，电路变为R₀的简单电路，起保护作用，不会被短路。R₀与R串联，油面升高时变阻器电阻减小，由串联分压规律，变阻器分得电压变小、R₀分得电压变大，故电压表应并联在R₀两端。 19．【易】 【答案】（1）见解析 （2）电流表示数大小（3）A、B （4）小 （5）见解析 【解析】（1）电流表应串联在电路中使用，且电流应从正接线柱流入，负接线柱流出，故用导线将电流表 的负接线柱和电源负极连接，作图如下： （2）电阻的大小是无法直接观察出来的，可以通过电流表示数的大小来判断，电流表示数越大，导体的电 阻小，电流表示数越小，导体的电阻大。 （3）要探究导体电阻大小与长度的关系，应控制导体的材料、横截面积相同，改变电阻的长度，由表格数 据可知，故应选用A、B 两根导体进行实验。 （4）由A、C 两根导线长度、材料相同，横截面积不同，所以将A、C 两根导体分别接入电路是探究的是 导体电阻大小与横截面积的关系。由表中数据可知，导体C 比A 的横截面积大，接C 导体时比接A 导体时 电流大，说明导体C 比A 电阻小，所以可得出的结论是：当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电 阻越小。 （5）由（4）可知，当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电阻越小。所以要改装一个滑动变阻器 使其最大阻值变小，可以增大绕制滑动变阻器电阻丝的横截面积。 20．【易】 【答案】导体甲的电阻小于导体乙的电阻。 【解析】由图像可知甲、乙两导体的I-U 图线均为过原点的斜直线，因此通过甲、乙的电流与各自两端电 压均成正比，由图像可知，当两导体两端的电压相等时，通过甲的电流大于通过乙的电流，由欧姆定律可 知，导体甲的电阻小于导体乙的电阻。 21．【中】 【答案】（1）见解析 （2）电阻R 短路 （3）2 15 反比 （4） 探究电流与电压的关系 【解析】（1）探究“电流与电阻的关系”时，电压表测量电阻两端电压，电压表与电阻并联，由于电压是 两节干电池，则电源电压为3V，所以电压表选0~3V 量程，如下图所示： （2）闭合开关后，观察到电流表有示数，则电路是通路，电压表无示数，则故障可能是电阻被短路。 （3）由乙图可知，当电阻为5Ω时，通过电阻的电流为0.4A；当电阻为10Ω时，通过电阻的电流为0.2A； 当电阻为20Ω时，通过电阻的电流为0.1A；则有 U=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V 所以控制定值电阻两端电压为2V 不变。 由乙图可知，当电阻为15Ω时，通过电阻的电流为0.16A，则电阻两端电压 U1=I1R1=0.16A×15Ω=2.4V 由于没有控制15Ω电阻两端电压为2V，所以15Ω的定值电阻实验数据是错误的。 由乙图可知，通过定值电阻的电流随电阻的增大而减小，且通过电阻的电流与电阻的乘积保持不变，所以 当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （4）由于可以调节电路中的滑动变阻器的滑片位置，改变定值电阻两端电压，同时控制电阻阻值不变，所 以还可以完成的电学实验是探究电流与电压的关系。 22．【中】 【答案】（1）见解析 （2）6 （3）二 当电压表示数不为0 时故障是开关断路，当电压表示数为0 时故障是滑动变阻器断路 【解析】（1）原电路滑动变阻器接了上面两接线柱，应改为“一上一下”接法。 （2）图丙中电压表2.4V、电流表0.4A，故R=U/I=2.4V/0.4A=6Ω。 （3）闭合开关后两表均无示数，说明有断路。方案一互换两表位置后，无论开关或变阻器断路两表仍无示数，不可行；方案二将电压表并联在开关两端，若开关断路电压表串联示数不为0，若变阻器断路电压表示数为0，故支持方案二。 23．【易】 【答案】（1）9V；（2）10Ω 【解析】（1）闭合S₁、断开S₂时只有R₁接入，由欧姆定律电源电压U=I₁R₁=0.3A×30Ω=9V。 （2）闭合S₁、S₂时R₁、R₂并联，A₁测R₁支路电流仍为0.3A，A₂测干路电流1.2A，故通过R₂的电流I₂=1.2A−0.3A=0.9A，R₂=U/I₂=9V/0.9A=10Ω。 答：（1）电源电压为9V；（2）电阻R₂的阻值为10Ω。 24．【难】 【答案】（1）6V；（2）0.6A；（3）0.6A；（4）5Ω 【解析】（1）由图知R₁、R₂串联，电压表测R₁两端电压U₁=3V，则R₂两端电压U₂=U−U₁=9V−3V=6V。 （2）通过R₂的电流I₂===0.6A。 （3）串联电路各处电流相等，故通过R₁的电流I₁=I₂=0.6A。（4）R₁===5Ω。 答：（1）电阻R₂的电压为6V；（2）通过R₂的电流为0.6A；（3）通过R₁的电流为0.6A；（4）电阻R₁的阻值为5Ω。 25．【难】 【答案】（1）0.4A；（2）见解析 【解析】（1）R₁与R₂并联，U₁=U=6V，通过R₁的电流I₁===0.4A。 （2）由图，电流表A示数为0.3A或1.5A，A₁示数为0.24A或1.2A。 当R₁取最大阻值20Ω时，通过R₁的最小电流I₁min==0.3A，故干路电流A的示数应为1.5A。 若A₁接在R₂支路：I₂=I₁'(A₁示数)，R₂==5Ω 或 R₂==25Ω。 若A₁接在R₁支路：I₂=I_A−I₁'=1.5A−1.2A=0.3A，R₂==20Ω；或I₂=1.5A−0.24A=1.26A，R₂=≈4.8Ω。 答：（1）R₁=15Ω时通过R₁的电流为0.4A；（2）R₂的阻值见上述。 学科网（北京）股份有限公司 $