九年級上冊物理學霸賽考卷02（解析版）初中物理（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．測試范圍：蘇科版九年級上冊第1314章。2．本卷平均難度系數0.2。第Ⅰ卷選擇題一、選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分。其中110題只有一個選項符合題目要求，11、12題有多個選項符合題目要求）1．如圖，閉合開關，L1?、L2均發光，過了一會兒，發現L1燒壞熄滅，則L2會（）A．L2會更亮 B．L2熄滅 C．L2亮度不變 D．以上都不正確【答案】C【分析】在串聯電路中電流只有一條路徑，各用電器之間相互影響；在并聯電路中電流有多條流通路徑，各個用電器之間互不影響，獨立工作。【解答】解：由圖可知，閉合開關后，兩小燈泡并聯，L1突然熄滅，并聯電路中各個支路互不影響，燈泡L2的亮度不變。故選：C。2．如圖所示電路中，電流表A1、A2、A3的示數分別為0.4A、0.2A和0.3A，下列說法正確的是（）A．電流表A4的示數為0.9A B．通過燈L1的電流為0.3A C．通過燈L2的電流為0.2A D．通過燈L3的電流為0.1A【答案】D【分析】由電路圖可知，三個燈泡并聯，電流表A1、A4測干路電流，電流表A2測流過燈L2與L3的電流，電流表A3測流過燈L1與L2的電流；根據電流表示數及并聯電路特點求出通過各燈的電流。【解答】解：由電路圖可知，三個燈泡并聯，電流表A1、A4測干路電流，電流表A4的示數為0.4A，電流表A2測流過燈L2與L3的電流，電流表A3測流過燈L1與L2的電流；根據并聯電路電流規律可知：I1+I2+I3＝0.4A﹣﹣﹣﹣①I1+I2＝0.3A﹣﹣﹣﹣②I2+I3＝0.2A﹣﹣﹣﹣③由①②可得，I3＝0.1A；由①③可得，I1＝0.2A；故I2＝0.3A﹣0.2A＝0.1A。即通過L1、L2、L3的電流分別是0.2A、0.1A、0.1A，故ABC錯誤，只有D正確。故選：D。3．某款感應式垃圾桶（如圖）的工作原理如下：啟動開關S1閉合后，垃圾桶才能正常使用，此時指示燈亮起；扔垃圾時只需將手伸到感應區上方一定距離內，感應開關S2自動閉合，動力裝置工作，垃圾桶蓋緩緩打開；手離開5秒后動力裝置會控制垃圾桶蓋閉合，然后感應開關S2自動斷開。下列電路符合要求的是（）A． B． C． D．【答案】B【分析】啟動開關閉合后，垃圾桶才能正常使用，此時指示燈亮起；當感應開關閉合后，垃圾桶打開，這表明該電路為并聯電路，據此分析。【解答】解：啟動開關S1閉合后，垃圾桶才能正常使用，此時指示燈亮起；扔垃圾時只需將手伸到感應區上方一定距離內，感應開關S2自動閉合，動力裝置工作，垃圾桶蓋緩緩打開，這表明燈泡和動力裝置能各自獨立工作，并聯在電路中，啟動開關S1接在干路中，控制整個電路；感應開關S2控制動力裝置，串聯在動力裝置的支路上，故B符合題意。故選：B。4．AB、BC、AC、AD、BD、CD六根阻值均為R的電阻絲連接如圖所示，則A、D之間的等效電阻為（）A．R B． C． D．【答案】B【分析】先畫出電路的等效電路圖，然后再根據電阻的串、并聯規律求出總電壓。【解答】解：等效電路圖如圖：因為各電阻的阻值相等，則圖中電阻R0兩端電壓為零，所以R0沒有電流通過；上邊的兩個電阻串聯的總電阻為2R，中間的兩個電阻串聯的總電阻也是2R，上邊的兩個串聯和中間的兩個串聯后再并聯，所以這四個電阻的總電阻是：R′＝＝R，R′又與下邊的電阻R并聯，所以，RAD＝＝。故選：B。5．如圖是小燈泡和滑動變阻器連入電路的4種不同情況，能利用滑動變阻器調節小燈泡從亮到熄滅，但又不會發生電路故障的正確電路是（）A． B． C． D．【答案】D【分析】（1）滑動變阻器和用電器串聯，才能保護電路，才能改變用電器兩端的電壓和用電器中的電流。（2）滑動變阻器的原理：移動滑片，改變連入電路的電阻絲的長度，改變連入電路的電阻，改變電路中的電流。【解答】解：A、滑動變阻器和電燈是串聯的，移動滑片，能改變電燈的電壓和電流，但是不能使電燈的電流為零，電燈只能從亮到暗，不會變滅。故A錯誤。B、當滑片滑到左端，電燈被短路，會發生電路故障，故B錯誤；C、當滑片滑到右端，電燈被短路，發生電路故障，故C錯誤；D、當滑片滑到右端，電燈的電壓等于電源電壓，電燈電壓最大，電燈最亮；當滑片滑到最左端，電燈被短路，電燈熄滅；在滑片從左端到右端的移動過程中，電燈從亮到滅。故D正確。故選：D。6．小剛用如圖所示電路探究“通過導體的電流跟電阻的關系”。實驗過程中，當把電阻R由5Ω更換為10Ω后，為了探究上述問題，他應采取的操作是（）A．保持變阻器滑片不動 B．將變阻器滑片適當向左移動 C．將變阻器滑片適當向右移動 D．適當增加電池的節數【答案】B【分析】根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻兩端的電壓不變，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定變阻器滑片移動的方向。【解答】解：實驗中，當把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，根據分壓原理，電阻兩端的電壓變大，研究電流與電阻關系時要控制電壓不變，根據串聯電路電壓的規律，要增大變阻器兩端的電壓，由分壓原理，要增大變阻器電阻阻值，故應把變阻器滑片向左滑動，故B正確，ACD錯誤。故選：B。7．如圖所示是某快遞公司的分揀計數裝置簡化電路。R1為定值電阻，R2為光敏電阻，當有光照射時R2電阻變小。激光被遮擋一次，由電壓表改裝而成的計數器會自動計數一次。閉合開關，激光被遮擋瞬間，下列說法正確的是（）A．R2的阻值變小 B．通過R2的電流變小 C．R1的功率變大 D．R1兩端的電壓變大【答案】B【分析】兩電阻串聯，計數器（電壓表）測R2兩端的電壓，已知當有光照射時電阻變小，據此分析激光被遮擋瞬間電阻R2變化；由串聯電阻的規律和歐姆定律分析電路的電流變化；根據U＝IR確定R1兩端電壓的變化，由串聯電路電壓的規律分析計數器兩端的電壓變化，根據P＝UI分析R1功率的變化。【解答】解：根據電路圖可知，兩電阻串聯，計數器（電壓表）測R2兩端的電壓；閉合開關，激光被遮擋瞬間，電阻R2變大，由串聯電阻的規律可知，電路的總電阻變大，由歐姆定律可知，電路中的電流變小，通過R2的電流變小，故A錯誤，B正確；根據U＝IR可知，電流變小時，R1兩端的電壓變小，根據P＝UI知R1的功率變小，故CD錯誤。故選：B。8．在如圖所示的電路中，R1＝6Ω，R2＝8Ω，電源電壓及定值電阻R的阻值未知。當開關S1接位置1時，電流表的示數為0.4A，當開關S1接位置2時，電流表的示數將可能為（）A．0.20A B．0.25A C．0.35A D．0.45A【答案】C【分析】由電路可知，開關接1時R1與R串聯，由歐姆定律可列出電源電壓的表達式；開關接2時R2與R串聯，同理由歐姆定律列出電源電壓的表達式。因電源電壓保持不變，故可以得出I與R的關系式，由極限法分析方程式可得出結論。【解答】解：當開關接位置1時，R1與R串聯，由歐姆定律可得電源電壓：U＝0.4（R1+R）當開關接位置2時，R2與R串聯，由歐姆定律可得電源電壓：U＝I（R2+R）因電源電壓不變，故可得：0.4A（6Ω+R）＝I（8Ω+R）解得：I＝，由分式的加減法可得：I＝＝0.4A﹣，因R未知，故R可能為從0到無窮大的任意值，當R＝0時，I＝0.4A﹣0.1A＝0.3A，當R取無窮大時，I無限接近于0.4A。故電流值可以從0.3A到0.4A，故C符合題意。故選：C。9．圖甲中R0為定值電阻，電源電壓保持不變。滑動變阻器R1標有“20Ω1A”字樣，電流表量程0～0.6A，小燈泡的電阻為10Ω（小燈泡可視為定值電阻）。在開關S1、S2都斷開或都閉合兩種情況中，移動滑片P（保證所有元件都安全）得到了兩次電流表示數與R1阻值變化關系的圖像（如圖乙所示）。下列說法中正確的是（）A．電源電壓是12V B．當小燈泡發光時，流過小燈泡的電流是0.9A C．R0的阻值為20Ω D．全過程整個電路中的最大電流和最小電流之比為6：1【答案】D【分析】由甲圖可知：當開關S1、S2都閉合時，滑動變阻器R1與燈泡L并聯，此時由于R1的阻值不能為零，由此即可判斷出圖乙中的上邊的曲線為S1、S2都閉合時電流表示數與R1阻值變化關系的圖象，則下邊的曲線為S1、S2都斷開時電流表示數與R1阻值變化關系；（1）由于開關S1、S2都閉合時，滑動變阻器R1與燈泡L并聯在電源兩端，則由圖象即可讀出R1的阻值和電流，根據歐姆定律求出R1的兩端的電壓，即可得知電源電壓；（2）燈泡發光時根據并聯電路的特點和歐姆定律求出流過小燈泡的電流；（3）開關S1、S2都斷開時，R1與R0串聯，當R1＝0時電路中只有R0連入，由電流表示數與R1阻值變化關系圖象可知此時的電流表示數，利用歐姆定律求出R0的阻值；（4）根據圖象分別得出開關都閉合與都斷開時電路中的最大電流和最小電流，然后求出最大電流和最小電流的比值。【解答】解：由甲圖可知，當開關S1、S2都閉合時，滑動變阻器R1與燈泡L并聯，此時由于R1的阻值不能為零，由此可判斷出圖乙中的上邊的曲線為S1、S2都閉合時電流表示數與R1阻值變化關系的圖象，則下邊的曲線為S1、S2都斷開時電流表示數與R1阻值變化關系；A、開關S1、S2都閉合時，滑動變阻器R1與燈泡L并聯，由圖象中上邊的曲線可知，當R1＝20Ω時，I1＝0.3A，由I＝可得，電源電壓：U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V，故A錯誤；B、燈泡發光時，流過小燈泡的電流：IL＝＝＝0.6A，故B錯誤；C、開關S1、S2都斷開時，R1與R0串聯，當R1＝0Ω時，電路中只有R0連入，由圖象中下邊的曲線可知：I＝0.6A，由I＝可得，R0的阻值：R0＝＝＝10Ω，故C錯誤；D、開關都閉合時，變阻器R1與燈泡L并聯，根據并聯電路電流的規律知干路最大電流為：I閉合＝I1最大+IL＝0.6A+0.6A＝1.2A；開關都斷開時，R1與R0串聯，當R1的阻值全部連入電路時電路中的電流最小，為：I最小＝＝＝＝0.2A，則最大電流和最小電流的之比為：I閉合：I最小＝1.2A：0.2A＝6：1，故D正確。故選：D。10．如圖所示，電源電壓恒定，閉合S1、S2，斷開S3，將滑動變阻器R2的滑片P2調到最下端，滑動變阻器R1的滑片P1從最左端滑到最右端，最終總電流為I。閉合S3，斷開S1、S2，把滑動變阻器R2的滑片P2從下往上滑，滑到中點時電壓表V2的讀數為3V，P2移動到最上端時，最大總電流為I′。兩次實驗中電流表隨兩電壓表變化的關系圖像如圖所示。以安全為前提，下列描述正確的是（）A．電源電壓為4V B．R1的最大電阻為40Ω C．前后兩次實驗的電流比I'：I＝2：1 D．閉合任意開關和調節滑片位置，電路的最大電流與最小電流之差為0.3A【答案】C【分析】（1）閉合S1、S2，斷開S3時，R1、R2串聯，R1相當于定值電阻接入電路中，電流表測電路中電流，判斷出電流表隨電壓表變化圖像，分析滑片P1從最左端滑到最右端時電壓表所測電壓，從而得到電源電壓；由P1在右端時的圖像，結合串聯電路的分壓原理可得R1、R2的最大值關系；（2）閉合S3，斷開S1、S2，燈泡與R2串聯，電壓表V2測燈泡兩端電壓，由滑片P2在不同位置的圖像，結合串聯電路特點和歐姆定律列式計算R1和R2最大電阻；（3）由串聯電路特點和歐姆定律計算第一次實驗中電路中電流I，從而得到兩次實驗的電流比；（4）電源電壓一定，由I＝知，用電器并聯時，電路的總電阻最小，電路中有最大電流；用電器串聯時，電路的總電阻最大，電路中有最小電流。由圖象計算燈泡的最大電阻，與R1的最大電阻比較，由于燈泡電阻是變化的，所以不能確定電路的最大電阻的，也就不能計算電路的最小電流，據此分析解答。【解答】解：A、第一次實驗，閉合S1、S2，斷開S3時，R1、R2串聯，R1相當于定值電阻接入電路中，R2的滑片P2調到最下端，電流表測電路中電流，R1的滑片P1滑動過程中，總電阻不變，電源電壓恒定，由I＝知，電路中電流不變，即電流表示數不變，由圖乙知，與U軸平行的圖象為電流表A與電壓表V1的示數變化圖像，P1在左端時，V1測電源電壓，此時V1示數最大，由圖像知，電源電壓U＝6V，故A錯誤；B、第一實驗中，P1在右端時，V1測R2兩端電壓，此時V1示數最小，由圖像知，＝＝4V，由串聯電路的分壓原理有：＝＝，所以＝＝，即R1＝R2；第二次實驗，閉合S3，斷開S1、S2，燈泡與R2串聯，電壓表V2測燈泡兩端電壓，乙圖中上方的圖線是滑片P2在不同位置電流表A與電壓表V2的示數變化圖像，R2的滑片P2在最上端時，只有燈泡連入電路中，此時燈泡兩端電壓最大為6V，電路中電流最大，所以I′＝IL＝0.2A，P2滑到中點時電壓表V2的讀數為3V，即燈泡電壓UL＝3V，由圖像知，此時電路中電流I＝IL′＝＝0.15A，由串聯電路特點和歐姆定律可得：R2＝＝＝，解得：R2＝40Ω，所以R1的最大值：R1＝R2＝×40Ω＝20Ω，故B錯誤；C、由串聯電路特點和歐姆定律可得，第一次實驗時電路中電流：I＝＝＝0.1A，前后兩次實驗的電流比I'：I＝0.2A：0.1A＝2：1，故C正確；D、由B知，燈泡兩端電壓為6V時其電阻最大，RL＝＝＝30Ω＞R1，但燈泡電阻是變化的，所以不能確定是燈泡還是R1與R2串聯時電路的電阻最大，故不能確定電路中的最小電流，故D錯誤。故選：C。11．在圖中，R1＝R2＝R3，若安培表[即安培計]A1、A2、A3、A4的讀數分別為I1、I2、I3和I4，則它們之間的關系是（）A．I3＝I2+I1 B．I4＝I2﹣I3 C．I2＝I1+I3+I4 D．I4＝I2﹣I1﹣I3【答案】B【分析】分析電路圖，確定燈的連接方式（并聯）和幾個電流表的測量對象，根據并聯電路的電流特點分析判斷。【解答】解：由電路圖看出，A2測量的為干路電流，A1測量的為R1的電流，A3測量的為R2與R3的電流，A4測量R3的電流。A、I2＝I1+I3，故A錯；B、由于I1＝I4，I2＝I1+I3，所以I2＝I3+I4，則I4＝I2﹣I3，故B正確；C、I2＝I1+IR2+I4，故C錯；D、I4＝I3﹣IR2＝I2﹣I1﹣IR2，故D錯。故選：B。12．如圖所示，電源電壓為4.5V且恒定不變，當開關s閉合后，滑動變阻器的滑片P從a端滑向b端的過程中，三只理想電壓表的示數變化的絕對值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，下列可能出現的情況是（）A．ΔU1＝0V、ΔU2＝2V、ΔU3＝1V B．ΔU1＝0V、ΔU2＝2V、ΔU3＝2V C．ΔU1＝0.5V、ΔU2＝1V、ΔU3＝1.5V D．ΔU1＝0.2V、ΔU2＝1V、ΔU3＝0.8V【答案】B【分析】由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表V1測電源的電壓，電壓表V2測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V3測燈泡兩端的電壓。根據電源的電壓不變判斷電壓表V1示數的變化，根據串聯電路的電壓特點判斷燈泡與滑動變阻器兩端電壓變化絕對值的關系，結合選項即可得出答案。【解答】解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表V1測電源的電壓，電壓表V2測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V3測燈泡兩端的電壓。因電源的電壓不變，所以，滑動變阻器的滑片P從a端滑向b端的過程中，電壓表V1示數變化的絕對值ΔU1＝0V，故CD不正確；因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，U2＝U﹣U3，U2′＝U﹣U3′，則ΔU2＝U2′﹣U2＝（U﹣U3′）﹣（U﹣U3）＝U3﹣U3′＝﹣（U3′﹣U3）＝﹣ΔU3，即電壓表V2示數變化的絕對值ΔU2等于電壓表V3示數變化的絕對值ΔU3，結合選項可知B正確，A不正確。故選：B。第Ⅱ卷非選擇題二．填空題（本題共6小題，每題3分，共18分）13．如圖甲所示的電路，滑動變阻器的滑片滑動的過程中，滑動變阻器R1的功率與電流的關系如圖乙所示，通過計算可知，R的阻值為10Ω。【答案】10。【分析】由電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器R1串聯。由圖乙可知，當電路中的電流為0.4A和0.8A時，滑動變阻器R1的功率均為3.2W，根據P＝UI求出兩種情況下滑動變阻器R1兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律結合電源的電壓不變即可求出R的阻值。【解答】解：由電路圖可知，定值電阻R與滑動變阻器R1串聯，由圖乙可知，當電路中的電流I1＝0.4A和I2＝0.8A時，滑動變阻器R1的功率均為P1＝3.2W，由P＝UI可得，兩種情況下滑動變阻器R1兩端的電壓分別為：U1＝＝＝8V，U1′＝＝＝4V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，且電源的電壓不變，所以，由I＝可得：U＝I1R+U1＝I2R+U2，即0.4A×R+8V＝0.8A×R+4V，解得：R＝10Ω。故答案為：10。14．如圖所示，電源電壓保持不變，S1和S2是兩個可以同時斷開或閉合的聯動開關，已知R1＝10Ω，當兩個開關同時斷開時，電流表的示數為0.4A，當兩個開關同時閉合時，電流表的示數為1.5A，此時通過R2的電流為0.5A，則電源電壓為10V，R3的阻值為15Ω。【答案】10；15。【分析】（1）由電路圖知，當兩個開關都斷開時，電阻R1、R3串聯，電流表測串聯電路中的電流；當兩個開關都處于閉合狀態時，電阻R3被短路，R1和R2并聯，電流表測量干路電流；根據串并聯電路的電阻規律和歐姆定律判斷電流的大小，結合給出電流表的示數，可判斷兩種情況下對應的電流表示數；分析可知R1和R2并聯時通過R2的電流為0.5A，根據并聯電路電流的規律算出R1的電流，由歐姆定律算出電源電壓；（2）由歐姆定律算出R3的阻值。【解答】解：（1）由電路圖知，當兩個開關都斷開時，電阻R1、R3串聯，電流表測串聯電路中的電流，此時總電阻較大，所以由歐姆定律可知電路中電流較小，則此時電流表的示數為0.4A；當兩個開關都處于閉合狀態時，電阻R3被短路，R1和R2并聯，電流表測量干路電流，此時總電阻較小，由歐姆定律可知干路中電流較大，則此時電流表的示數為1.5A，已知此時R2的電流為0.5A，根據并聯電路的電流規律可知通過R1的電流為：I1＝I﹣I2＝1.5A﹣0.5A＝1A，由歐姆定律I＝知，電源電壓為：U＝U1＝I1R1＝1A×10Ω＝10V；（2）當兩個開關都斷開時，電阻R1、R3串聯，此時電路中的電流為：I′＝＝＝0.4A，解得R3＝15Ω。故答案為：10；15。15．國慶節到了，班委會買來一串節日用的小彩燈，用來裝飾班級。在使用過程中，一只小彩燈壞了，導致整串彩燈都不發光，由此判斷，小彩燈之間是采用串聯的方式連接的。若這一串燈總共有100只相同的小燈泡，電源插頭處的電流為0.2A，則通過每一只小燈泡的電流為0.2A。【答案】見試題解答內容【分析】（1）根據串聯電路中各用電器同時工作，相互影響，不能獨立工作的特點進行判斷。（2）串聯電路中，電流是處處相等的；【解答】解：裝飾節日的小彩燈，由于當一個燈壞了，其它的燈也不會亮，說明小彩燈工作時相互影響，故是串聯在一起后接入電路的；據串聯電路中電流的關系可知，若這一串燈總共有100只相同的小燈泡，電源插頭處的電流為0.2A，則通過每一只小燈泡的電流為0.2A。故答案為：串聯；0.2；16．為方便黑夜開燈，家中可安裝一種帶有指示燈的開關，如甲圖所示，這種開關是由一個指示燈和一個開關S構成。將該開關和照明燈連入電路，如乙圖所示。當開關S斷開時，照明燈不發光、指示燈發光；當開關S閉合時，電路中的照明燈正常發光、指示燈不發光。（1）乙圖的L1和L2中表示指示燈的是L1。（2）當開關S斷開時，兩個燈中的電流情況I1＝I2（填“＞”“＝”或“＜”）。【答案】見試題解答內容【分析】（1）當開關S閉合時，L1被短路，電路為L2的基本電路，據此分析L1的類別；（2）當開關S斷開時，兩燈泡串聯接入電路；根據串聯電路的電流特點即可判斷。【解答】解：（1）根據電路圖可知，開關S閉合時，L1被短路，電路為L2的基本電路，已知此時照明燈正常發光、指示燈不發光，所以L1是指示燈；（2）當開關S斷開時，兩燈泡串聯接入電路，根據串聯電路中電流處處相等可知：通過兩個燈中的電流相等。故答案為：（1）L1；（2）＝。17．如圖甲所示，R2為電阻箱，調節R2時電流表示數I隨之變化。如圖乙所示是電阻箱阻值R2與電流表示數的倒數的圖象。則定值電阻R15Ω，電源電壓2.5V。【答案】見試題解答內容【分析】由電路圖可知，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，根據圖乙可知R2的阻值為0Ω和10Ω時的值，據此得出對應電路中的電流，根據串聯電路的特點和歐姆定律分別表示出電源的電壓，利用的電壓不變得出等式即可求出R1的阻值，進一步求出電源的電壓。【解答】解：由電路圖可知，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，由圖乙可知，當R2＝0Ω時，＝2A﹣1，則電路中的電流I1＝0.5A，此時只有R1接入電路，則由I＝可得，電源的電壓：U＝I1R1＝0.5A×R1，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當R2＝10Ω時，＝6A﹣1，則電路中的電流I2＝A，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：U＝I2（R1+R2）＝A×（R1+10Ω），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②因電源的電壓不變，所以，0.5A×R1＝A×（R1+10Ω），解得：R1＝5Ω，電源的電壓U＝I1R1＝0.5A×5Ω＝2.5V。故答案為：5；2.5。18．在如圖所示電路中，電源電壓恒定24V．當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P在中點C時，電壓表V1示數為U1；當開關S斷開，再將滑片P調至B端，電壓表V1示數為U1′，電壓表V2示數為U2，電流表示數為0.6A，若U1：U1′＝4：9，U1：U2＝2：3．則U1′：U2＝3：2，滑動變阻器R2的最大阻值＝10Ω。【答案】見試題解答內容【分析】當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P在中點C時，R1與RC串聯，電壓表V1測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流；當開關S斷開，再將滑片P調至B端時，R1、R2、R3串聯，電壓表V1測R2和R3兩端的電壓之和，電壓表V2測R3兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）根據U1：U1′＝4：9和U1：U2＝2：3求出U1′：U2的值；（2）根據串聯電路的電流特點和歐姆定律結合U1′：U2的值求出R2與R3的阻值關系，根據歐姆定律結合U1：U2＝2：3求出兩種情況下電路中的電流之比，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R1與R2的阻值關系，根據歐姆定律求出開關S斷開時電路的總電阻，利用電阻的串聯求出滑動變阻器的最大阻值。【解答】解：當開關S閉合、滑動變阻器的滑片P在中點C時，等效電路如左圖所示；當開關S斷開，再將滑片P調至B端時，等效電路如右圖所示：（1）因U1：U1′＝4：9，U1：U2＝2：3，所以，U1′＝U1，U2＝U1，則U1′：U2＝U1：U1＝3：2；（2）因串聯電路中各處的電流相等，所以，＝＝＝，解得：R3＝2R2，則開關閉合前后，電路中的電流之比：＝＝×＝×＝，因電源電壓不變，所以，＝＝＝，解得：R1＝R2，右圖中，電路的總電阻：R總＝＝＝40Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R總＝R1+R2+R3＝R2+R2+2R2＝4R2＝40Ω，則滑動變阻器的最大阻值R2＝10Ω。故答案為：3：2；10。三．解答題（本題共6小題，共46分）19．請在圖中補畫兩根線，使電壓表正確測量L1兩端電壓．注意連線不能交叉．【答案】見試題解答內容【分析】電壓表相當于斷路，應該并聯在用電器的兩端，即此時電壓表測量L1兩端電壓，所以應該并聯在L1兩端．【解答】解：電壓表并聯在用電器的兩端，要使電壓表測量L1兩端電壓，所以電壓表應并聯在L1兩端；由于電源電壓為3V，所以電壓表選擇小量程即可；同時，電流從電壓表的正接線柱流入，從負接線柱流出，如下圖所示：20．萌萌同學在學校實驗室做“探究串、并聯電路電流規律”的實驗時，遇到下面幾個問題：（1）萌萌同學按圖甲連接好電路，并閉合開關S后，發現電流表的指針向零刻度線左側偏轉，造成這一現象的原因是電流表正負接線柱接反了。（2）改正電路，閉合開關S后，電流表A1的示數如圖丙所示，電流表A的示數如圖丁所示。則燈L1中電流為0.54A，燈L2中電流為0.66A，干路中的電流為1.2A。（3）欣怡同學也選擇了如圖甲所示的電路進行實驗，記錄數據如表所示。她根據實驗數據得出如下結論：并聯電路中干路電流為支路電流的2倍。電流次數I1/AI2/AI3/A10.20.20.420.30.30.630.40.40.8①該結論不正確（選填“正確”或“不正確”）。②有同學認為她的實驗有不完善之處，請你提出改進的建議：選用不同規格的燈泡，多次實驗。③正確的實驗結論是：并聯電路中的干路電流等于各支路電流之和。【答案】（1）電流表正負接線柱接反了；（2）0.54；0.66；1.2；（3）①不正確；②選用不同規格的燈泡，多次實驗；③等于各支路電流之和。【分析】（1）電流應從電流表正接線柱流入，負接線柱流出，否則電表指針反向偏轉；（2）對電流表讀數時，應先確定電流表量程與分度值，然后讀出電流表示數；根據電流表的測量對象，根據并聯電路干路電流等于各支路電流之和即可求出電路中的電流。（3）先分析電路的連接方式，然后根據并聯電路中干路和支路電流關系以及多次測量尋找規律進行分析；即并聯電路中干路的電流等于各支路電流之和；改變電路中電阻值進行多次測量尋找規律。【解答】解：（1）電流表指針反向偏轉，這是由于電流表正負接線柱接反了造成的；（2）電流表A1的示數如圖丙所示，電流表A1與L1串聯，則電流表A1測L1中的電流；電流表A2與L2串聯，則電流表A2測L2中的電流；電流表A串聯在干路上，測量干路電流；由于并聯電路干路電流等于各支路電流之和可知：電流表A的示數應大于電流表A1的示數，所以，由圖丙和丁中電流表的指針偏轉的角度可知，電流表A1量程是0～0.6A，電流表A量程是0～3A；則電流表A1示數是0.54A，則通過L1的電流為0.54A；電流表A的示數是1.2A，則干路電流為1.2A；由于并聯電路干路電流等于各支路電流之和可知：通過L2的電流I2＝I﹣I1＝1.2A+0.54A＝0.66A；（3）①該結論不正確；②從實驗數據看，兩支路的電流相等，所以應選用不同規格的燈泡，多次實驗。③分析表中數據可以發現，支路電流之和等于干路中的電流，故可以得出的正確結論是并聯電路中干路電流等于各支路電流之和。故答案為：（1）電流表正負接線柱接反了；（2）0.54；0.66；1.2；（3）①不正確；②選用不同規格的燈泡，多次實驗；③等于各支路電流之和。21．九年四班的同學們在“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗中，提出了如下猜想：猜想一：導體電阻的大小跟導體的材料有關猜想二：導體電阻的大小跟導體的橫截面積有關猜想三：導體電阻的大小跟導體長度有關為了驗證猜想是否正確，老師提供的器材如圖所示，其中圖甲所示的實驗板上固定了A、B、C三根金屬絲，D金屬絲已損壞；A為錳銅合金絲，B、C均為鎳鉻合金絲，S表示合金絲的橫截面積，l表示合金絲的長度。實驗時，將電阻絲分別接入電路中的M、N之間，記錄每次實驗電流表示數，分析數據得出結論。請你完成下列內容：（1）為了驗證猜想一，應選用金屬絲A和B進行實驗；（填寫字母）（2）為了驗證猜想二，沈仔細同學將AC金屬絲分別接入電路時，電流表的示數分別為Ia、Ic，且Ia、＞Ic，他得出“導體的電阻跟導體的橫截面積有關”的結論，你認為他的操作不正確（選填“正確”或“不正確”）原因是沒有控制A、C的材料相同；（3）若想通過實驗板中CD金屬絲來驗證第三個猜想，選用的金屬絲D的材料為鎳鉻合金絲，與C金屬絲的長度不同（選填“相同”或“不同”），橫截面積為2S（填寫字母）。【答案】見試題解答內容【分析】影響電阻大小的因素：材料、長度、橫截面積，多個因素都影響電阻的大小，實驗時要采用控制變量法，本題就是考查控制變量法思想在選擇實驗器時的應用。【解答】解：（1）研究電阻與導體材料的關系，要保持導線的長度和橫截面積相同而材料不同，所以選A、B兩根導線進行該實驗；（2）研究導體電阻的大小跟導體的橫截面積有關，要控制材料和長度一定，而A、C電阻絲的材料和橫截面積都不同，所以沈仔細得出結論是不正確的；（3）研究電阻和導體長度的關系，要控制材料和橫截面積一定，所以選用的金屬絲D的材料為鎳鉻合金絲，與C金屬絲的長度不同，橫截面積與C的橫截面積相同。故答案為：（1）A；B；（2）不正確；沒有控制A、C的材料相同；（3）鎳鉻合金絲；不同；2S。22．如圖所示是“探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系”的電路圖，所用實驗器材是：電源（6V）、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、電阻箱（0～999.9Ω）、滑動變阻器（40Ω2A）、開關、導線若干。表一：實驗序號電壓/V電流/A11.00.221.50.332.00.4表二：實驗序號電阻/Ω電流/A150.42100.23200.1（1）請按照電路圖將對應的實物圖連接完整。（2）連接電路時，開關S應當處于斷開狀態，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于右端（選填“左端”或“右端”），探究電流與電壓的關系時，所測得的幾組電流、電壓值見表一，分析表中數據可知：電阻箱接入電路的阻值為5Ω；當導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比關系。（3）探究電流與電阻的關系時，應調節電阻箱；滑動變阻器；2；兩端電壓；（4）3.3；20。改變接入電路中的阻值，并調節滑動變阻器使電壓表的示數保持相同，讀出電流值，所測得幾組數據見表二，分析表中數據可知：電阻箱兩端的電壓為2V；當導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比關系。（4）就本實驗所用器材，在探究電流與電阻的關系時，若保持電阻箱兩端的電壓為2V，為能完成實驗，電阻箱可接入電路的阻值范圍是3.3Ω至20.0Ω（保留一位小數）。【答案】（1）如圖；（2）斷開；右端；5；正比例；（3）電阻箱；滑動變阻器；2；兩端電壓；（4）3.3；20.0。【分析】（1）滑動變阻器的滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，可將滑動變阻器的左下接線柱和電源的“+”接線柱相連；電阻箱串聯在電路中，可將電阻箱的左邊接線柱和電流表的“0.6”接線柱相連；（2）連接電路時，開關S應當處于斷開狀態，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于阻值最大處；根據表一中電流和電壓的數值，利用R＝求出電阻箱接入電路的阻值；根據表一中的數據可知電阻一定時，導體中的電流與其兩端的電壓成正比；（3）探究電流與電阻的關系時，需調節電阻箱來改變其連入電路中的阻值大小，再調節滑動變阻器保證電阻兩端的電壓不變；根據歐姆定律的變形公式和表二中的數據，求出電阻箱兩端的電壓；根據表二中的數據可知電壓一定時，導體中的電流與其電阻成反比；（4）先判斷當電路中電流最大時，電阻箱接入電路的阻值最小；當滑動變阻器的阻值最大時，電阻箱接入電路的阻值最大。【解答】解：（1）滑動變阻器的滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，可將滑動變阻器的左下接線柱和電源的“+”接線柱相連；電阻箱串聯在電路中，可將電阻箱的左邊接線柱和電流表的“0.6”接線柱相連，如圖；（2）連接電路時，開關S應當處于斷開狀態，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于阻值最大處，即右端；探究電流與電壓的關系時，要保持電阻值不變，根據第一組數據知，R＝＝＝5Ω；分析數據得，電阻不變，電壓增大為原來的幾倍，電流就增大為原來的幾倍，可得當導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；（3）此實驗通過調節電阻箱來改變接入電路中的電阻，通過調節滑動變阻器使電阻兩端的電壓不變；由第一組數據知，U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；分析數據得，電壓不變，導體的電阻增大為原來的幾倍，電流就減小為原來的幾分之一，可得當導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；（4）根據題意，電流表的量程為0～0.6A，所以當電流表的示數為0.6A時，便是電阻箱的最小阻值；當滑動變阻器電阻為40Ω時，便是電阻箱可接的最大電阻。因為電阻箱兩端的電壓為2V，所以R最小＝＝≈3.3Ω；而電流表的示數不能超過0.6A，所以滑動變阻器的阻值為5Ω；若滑動變阻器的電阻為40Ω，則電路中電流，I最小＝＝＝0.1A，所以R最大＝＝＝20.0Ω。故答案為：（1）如圖；（2）斷開；右端；5；正比例；（3）電阻箱；滑動變阻器；2；反比；（4）3.3；20.0。23．在如圖所示的電路中，電源電壓U＝5V，小燈泡R2標有“5V0.5A”字樣（電阻不變），電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，滑動變阻器R3的最大阻值為20Ω，請畫出該題的（2）（3）問等效電路圖。（1）求燈泡R2的電阻（2）閉合開關S1、S2和S3時，通過R1的電流為0.25A，則電路的總電阻R＝6.67Ω。（3）若換6V的電源，閉合開關S2，在不損壞各元件的情況下，R3的阻值變化范圍。【答案】見試題解答內容【分析】（1）知道燈泡的額定電壓和額定電流，根據歐姆定律求出燈泡R2的電阻；（2）閉合開關S1、S2和S3時，R1與R2并聯，根據并聯電路的電壓特點和額定電壓下燈泡正常發光可知通過燈泡的電路，根據并聯電路的電流特點求出干路電流，利用歐姆定律求出電路中的總電阻；（3）若換6V的電源，閉合開關S2時，R2與R3串聯，電壓表測R3兩端的電壓，電流表測電路中的電流，比較燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出變阻器接入電路中的最小阻值；當電壓表的示數最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值，進一步得出R3的阻值變化范圍。【解答】解：（1）由I＝可得，燈泡R2的電阻：R2＝＝＝1