2022-2023学年沪粤版九年级物理上册第十三章探究简单电路综合训练试题(解析版).docx

沪粤版九年级物理上册第十三章探究简单电路综合训练
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 20分）
一、单选题（10小题，每小题2分，共计20分）
1、实验小组的同学连接了四个电路（如图）来探究开关的控制作用，下列判断正确的是（　　）

A．甲电路中，开关S只控制L1 B．乙电路中，闭合开关S，两灯都亮
C．丙电路中，闭合开关S，L1亮，L2不亮 D．丁电路中，断开开关S，L1不亮，L2亮
2、小昆家的卧室吊灯 L 用两个开关控制，一个安装在进门处，另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯（其中 A 中的 S1，和 C 中的 S1、S2为单刀双掷开关）。图中能够满足要求的电路是（　　）
A． B．
C． D．
3、有甲、乙、两三个轻质小球，甲球带正电。将甲与乙、丙靠近时，他们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是（　　）

A．乙球可能带负电，丙球一定带正电
B．乙球一定不带电，两球可能带负电
C．乙球一定带负电，丙球可能带正电
D．乙球可能不带电，丙球一定带负电
4、下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5、学校打算在南门和北门上各安装一个按钮开关，在传达室安装甲、乙两盏提示灯和电池组。做到南门来人按下开关时只有乙灯亮，北门来人按下开关时只有甲灯亮。以下电路图符合设计要求的是（　　）
A． B．
C． D．
6、 “新冠”疫情期间，某商场在门口安装了一个疫情防控门禁系统。该系统要求：进入人员必须扫场所码和测量体温，扫码后开关闭合，接着进行体温测量，温度低于37.3℃开关闭合，此时指示灯亮起，电动机工作打开安全门，人员才能进入。符合该门禁系统要求的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
7、现代社会倡导文明出行，晓民同学观察人行横道信号灯，发现人行横道信号灯由红灯和绿灯组成，红灯停，绿灯行，以下画出的是控制人行横道红、绿灯的模拟电路图，你认为可行的是（　　）
A． B．
C． D．
8、工作和生活中，手机已成为人们常用的工具。华为智能手机的电池电压最接近（　　）
A．4V B．110V C．220V D．380V
9、新冠病毒疫情防控期间，为了严格控制区分外来车辆出入小区，很多小区装备了门禁系统，内部车辆可以被自动识别，横杆启动；外部车辆不能被识别，需要门卫人员按动按钮才能将门打开。若将门禁系统看作一个自动开关，按钮看作一个手动开关，其内部电路最接近下图中的（　　）

A． B．
C． D．
10、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明摩擦过程中橡胶棒（　　）
A．得到负电荷 B．失去负电荷 C．得到正电荷 D．失去正电荷
第Ⅱ卷（非选择题 80分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图所示的电路中，当开关S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为240mA，则通过L2的电流是______mA；当开关S1、S2均闭合时，电流表A的示数为0.56A，则通过灯泡L1的电流是______A，通过L2的电流是______A。

2、人接触汽车时有时会“电”了一下，这是因为汽车行驶时与空气发生_______现象。当用手拿静电消除器接触汽车时，若瞬间电流方向是由消除器流向汽车，则汽车带的是_______电荷。
3、如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电压表的示数___________（选填“变大”“不变”或“变小”），灯泡L1的亮度___________（选填“变亮”“不变”或“变暗”）。

4、如图所示的电路中，A，B，C，D是四个接线柱，若用导线将A和B连起来，再用另一条导线将CD连起来，则灯L1和L2的连接方式是 ______；连接 ______两点是绝对不允许的。

5、用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器时，验电器的金属箔张开（如图），金属箔因失去电子带上______电荷，接触瞬间电流的方向是______（选填“金属球到玻璃棒”或“玻璃棒到金属球”）。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。计算：
（1）R1的电阻；
（2）电源电压；
（3）滑片P移动过程中，电路消耗的最大电功率。

2、如图所示为雅娟同学设计的汽车模型推力检测装置，它主要是由推力接受器 F 和压力杠杆OCD、压力传感器 D 和测量电路组成，其中 OC:OD = 1:5，V显示汽车推力的仪表是由量程为 3V 的电压表改装而成，D 点所受压力与滑动变阻器 AP 段电阻 R 的阻值变化关系如下表所示。
序号
1
2
3
4
5
6
7
D 点压力 F/N
0
5
10
15
20
25
30
电阻 R/Ω
300
250
200
150
100
50
0

若杠杆等推力检测装置的质量均忽略不计，滑动变阻器最大电阻R0为300Ω，电源输出电压恒为3V则
（1）当该检测装置D点所受压力为零时，电压表的示数为多少伏特；
（2）当滑动变阻器AP电阻R阻值为150Ω时，汽车 E 通过F对C点的推力是多少；
（3）为了把电压表改装成检测C点推力大小仪表，请你把电压表读数所对应 C 点的压力直接填入下表。
V 电压表/V
0
1
2
3
C 点压力 F/N

3、如图所示的电路，电源电压恒定不变。
（1）当a、b都是电压表时，闭合开关S1和S2，a、b示数分别是6V、3.5V，那么灯L1、L2两端的电压各是多少？
（2）当a、b都是电流表时，断开开关S2、闭合开关S1，a、b示数分别是0.28A、0.5A，那么通过灯L1、L2的电流各是多少？此时灯L1两端的电压是多少？

4、如图所示，电源电压不变。当只闭合开关S1时，灯L1和L2都发光，电流表A示数为0.16A；当只闭合开关S2和S3时，灯L1和L2都发光，电流表A示数为0.58A。试完成下列问题：
（1）当开关S1闭合时，通过灯泡的L2的电流是多大？
（2）当只闭合开关S2和S3时，若通过灯L1的电流是0.3A，则通过灯L2的电流是多大？

5、如图甲的电路中，A1、A2是两个完全相同的电流表，且均有0 ~ 0.6A和0 ~ 3A两个量程，闭合开关，两灯泡均发光，两电流表均有正常的示数，且指针偏转的角度相同如图乙。则流过L2的电流是多少A？

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、小明参观了科技馆后，一组静电实验给他留下了深刻的印象，回来后他把实验情景绘成一幅平面示意图，如图甲所示。图中A为放在绝缘支架上的带正电球体，B为用绝缘丝线悬吊的带正电的小球。先后将小球B悬吊在距离A球远近不同的P1、P2、P3处。

（1）小球偏离竖直方向的原因是什么？______。
（2）请你根据此图，提出一个有价值的探究问题______。
（3）如果小球B带的是负电，仍按上述的位置摆放，你按图甲中的方法在图乙中画出你想象中的平面示意图______。

2、小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，都设计了如图所示的电路。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8

（1）小明根据电路图连接好电路，闭合开关后，发现电压表示数为零，两灯都不发光，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是__________；
（2）排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在上表中。分析实验数据得出两个实验结论：
①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和；
②串联电路中、各部分电路两端电压相等；
（3）实验结束后小明和小华互相交流，小华指出结论②可能是错误的，造成这个错误的原因：一是器材选择上的不足处是______；二是实验在方案上存在的不足之处是__________。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．由图可知，此时两灯串联，故开关S可以同时控制L1和L2，故A错误；
B．由图可知，闭合开关后，灯泡L1将被短路，不会发光，故B错误；
C．由图可知，闭合开关后，电流从电源的正极直接流回电源的负极，两灯均被短路，均不亮，故C错误；
D．由图可知，断开开关S后，此时只有L2接入电路，故L1不亮，L2亮，故D正确。
故选D。
2、C
【详解】
A．图中 S1 为单刀双掷开关，S2 为单刀开关，当 S2 断开时，无论 S1 往哪个方向掷，灯泡都不能发光，故 A不符合题意；
B．图中两个单刀开关串联，相互影响，只有两个开关都闭合时，灯泡才发光，故 B 不符合题意；
C．图中 S1 和 S2 为单刀双掷开关，S1 接上面时灯泡不发光，S1 接下面时灯泡发光；S2 接上面时灯泡发光，S2 接下面时灯泡不发光，任意一个开关都可以开灯、关灯，故 C 符合题意；
D．图中两个单刀开关并联，闭合 S1 或 S2 都能使灯泡发光，但是只有两个开关都断开时，灯泡才熄灭，故 D 不符合题意。
故选C。
3、A
【详解】
电荷的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。甲球带正电，由图可知，与丙球在相互排斥，则丙球一定带正电；甲球与乙球相互吸引，又由于带电体具有吸引轻小物质的性质，则乙球可能带负电或不带电，故BCD错误，A正确。
故选A。
4、D
【详解】
A．如图：电流表并联在电路中，把R2、电压表短路，故A错误；
B．如图：电压表串联在电路中，电流表并联在了电路中，故B错误；
C．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R1两端的电压，故C错误；
D．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R2两端的电压，故D正确。
故选D。
5、C
【详解】
A．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯、南北门开关和电池组在电路中串联，因此单独闭合一个开关，电路处于断路状态，两盏灯均不亮，不符合题中电路图的设计要求，故A不符合题意；
B．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯在电路中并联，南门开关在干路上控制整个电路，北门开关在支路上控制乙灯，当南门来人按下开关时，甲灯亮；只按下北门开关时，电路处于断路状态，两盏灯均不亮，不符合题中电路图的设计要求，故B不符合题意；
C．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯在电路中并联，两个开关均在支路上，分别控制甲乙两盏灯，当北门来人按下开关时甲灯亮，当南门来人按下开关乙灯亮，符合题中电路的设计要求，故C符合题意；
D．根据选项中电路图可知，甲乙两盏灯并联，南门开关和北门开关并联，当任意一个开关闭合时，电路都会处于通路状态，甲乙两盏等均亮起，不符合题中电路设计要求，故D不符合题意。
故选C。
6、B
【详解】
根据题意知道，当满足扫码后开关闭合，和体温低于37.3℃两个条件时，指示才灯亮起，电动机工作打开安全门，人员才能进入，说明两个开关必须都闭合才可以，打开安全门，即两个开关是串联关系，故B符合题意。
故选B。
7、D
【详解】
根据红、绿信号每次只能亮其中一个灯，不能同时亮，即不能同时工作，每个可独立工作，所以两灯应并联，且各有一个开关控制，干路上没有开关。
A．当开关S1、S2都闭合时，红灯、绿灯串联，两个灯泡同时发光，故A不符合题意；
B．只闭合开关S1时，红灯、绿灯串联，两个灯泡同时发光，再闭合开关S2，红灯被短路，只有绿灯亮，故B不符合题意；
C．只闭合开关S1时，红灯亮，再闭合开关S2，两个灯泡都发光，故C不符合题意；
D．只闭合开关S1时红灯亮，只闭合开关S2时绿灯亮，两灯独立工作，互不影响，故D符合题意。
故选D。
8、A
【详解】
家庭电路电压为220V，而手机电池为锂电池，电压较小。
故选A。
9、C
【详解】
小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看作一个自动开关，按钮看作一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
10、A
【详解】
在摩擦过程中，对电荷束缚能力强的，得到电子带负电；对电荷束缚能力弱的，在摩擦过程中失去电子带正电；因为摩擦起电的实质是原子核外电子的转移，且电子带负电，又因为毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，所以摩擦过程中橡胶棒得到电子（负电荷）。
故选A。
二、填空题
1、     240     0.56     0
【详解】
[1]当开关S1闭合，S2断开时，两灯泡串联，根据串联电路中电流处处相等，故通过L2的电流是240mA。
[2]当开关S1、S2均闭合时，灯泡L2被短路，只有灯泡L1工作，电流表A的示数为0.56A，电流表测量的是灯泡L1的电流，故大小为0.56A。
[3]灯泡L2被短路，没有电流经过灯泡L2，故通过L2的电流是0。
2、     摩擦起电     负
【详解】
[1]汽车行驶时与空气发生摩擦，物体束缚电子的本领不相同，会出现得失电子的过程，称为摩擦起电现象。
[2]电流方向规定为正电荷定向移动的方向，若瞬间电流方向是由消除器流向汽车，则表明负电荷从汽车流向消除器，消除器本身不带电，则汽车有多余的电子，即汽车带负电。
3、     不变     不变
【详解】
[1][2]如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，只有灯泡L1的简单电路，电压表测量电源电压，再闭合开关S2，两个灯泡并联，电压表测量电源电压，电压表的示数不变。并联电路中各个用电器互不影响，所以灯泡L1的亮度不变。
4、     并联     BD
【详解】
[1]读图可知，用导线将A、B连接，再将C、D连接，电流有两条路径，则灯L1和L2的连接方式是并联。
[2]用导线将BD连起来，则电源的两端被导线相连，电源被短路，会损坏电源，这是绝对不允许的。
5、     正     玻璃棒到金属球
【详解】
[1][2]用丝绸摩擦过的玻璃棒因缺少电子（电子带负电荷），带正电。当接触金属箔后，金属箔处的电子会通过金属杆、金属球，流向玻璃棒，金属箔失去电子从而带上正电荷。电流的方向与负电荷的流向相反，因此接触瞬间电流的方向是玻璃棒到金属球。
三、计算题
1、（1）5；（2）3V；（3）1.8W
【详解】
解：（1）从图甲中可以看出，R1与R2串联，电压表测量R2电压，电流表测量电路电流。从图乙中可以看出，滑片移动过程中，电压表的示数改变了2V，电流表的示数改变了0.4A。R1的电阻

（2）从图乙中可以看出，当滑片位于R2左端时，电压表示数为0，电流表示数为0.6A，电源电压为

（3）滑片P移动过程中，电路中电流最大为0.6A，电路消耗的最大电功率

答：（1）R1的电阻为5；
（2）电源电压为3V；
（3）滑片P移动过程中，电路消耗的最大电功率为1.8W。
2、（1）3.0V；（2）75N；（3）见解析
【详解】
解：（1）当时，滑片P移至B端，电压表测量电源电压，此时电压表的示数为3.0V；
（2）由表中查得，当时，根据杠杆平衡条件得

（3）当电压表的示数分别为：0V、1V、2V、3V 时，AP段电阻 R 的阻值分别为：0、100、200、300；对应 D 点压力为：30N、20N、10N、0N；根据杠杆的平衡条件可得：对应 C 点的压力为：150N、100N、50N、0N； 改装仪表的示数特征如下表：
电压表
0
1
2
3
C 点压力
150
100
50
0

答：（1）当时，滑片P 移至B 端，电压表测量电源电压，此时电压表的示数为3.0V；
（2）当滑动变阻器AP电阻 R 阻值为 150Ω时，汽车E通过 F对C点的推力是75N；
（3）改装仪表的示数特征如下表：
电压表
0
1
2
3
C 点压力
150
100
50
0

3、（1）2.5V，3.5V；（2）0.28A，0.22A，6V
【详解】
解：（1）当a、b都是电压表时，闭合开关S1和S2，灯泡L1与L2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量灯泡L2两端的电压；由a、b两表的示数可知，电源电压U=6V，U2=3.5V，因串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和，所以灯L1两端的电压为
U1=U-U2=6V-3.5V=2.5V
（2）当a、b都是电流表时，断开开关S2，闭合开关S1，灯泡L1与L2并联，电流表a测量通过L2的电流，电流表b测量干路中的电流；由a、b两表的示数可知，I=0.5A，I2=0.28A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯L1的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.28A=0.22A
根据并联电路的电压关系可知，灯L1两端的电压等于电源电压，即
UL1=U=6V
答：（1）灯泡L2两端的电压为3.5V，灯L1两端的电压是2.5V；
（2）通过灯L1的电流是0.22A；灯L1两端的电压为6V。
4、（1）0.16A；（2）0.28A
【详解】
解：（1）当只闭合开关S1时，灯L1和L2串联，电流表测量电路中的电流，已知电流表A示数为0.16A，因为串联电路中电流处处相等；所以通过灯泡的L2的电流也是0.16A。
（2）当只闭合开关S2和S3时，灯L1和L2并联，电流表测量干路电流，已知干路的电流
I=0.58A
通过灯L1的电流
I1=0.3A
根据干路电流等于支路电流之和可得，通过灯L2的电流
I2=I-I1=0.58A-0.3A=0.28A
答：（1）当开关S1闭合时，通过灯泡的L2的电流是0.16A；
（2）当只闭合开关S2和S3时，若通过灯L1的电流是0.3A，则通过灯L2的电流是0.28A。
5、0.4A
【详解】
解：由题意可知，L1、L2并联，电流表A1测通过L1的电流，电流表A2测干路电流，且指针偏转角度相同，根据并联电路电流的规律，电流表A2的读数应大于电流表A1，因此电流表A2应读0 ~ 3A的量程，即 I=0.5A；电流表A1测通过L1的电流，应读0 ~ 0.6A 的量程，即I1=0.1A。由并联电路电流的规律

答：流过L2的电流是0.4A。
四、实验探究
1、     同种电荷相互排斥     电荷间的作用力大小与电荷间距离有什么关系    
【详解】
（1）[1]小球B在重力的作用下应该在竖直方向上静止，但实际却向右偏转，说明其受到了向右的力，由于小球B与物体A都带正电，所以其向右偏转是由于同种电荷相互排斥造成的。
（2）[2]随着小球B与带电体A的距离在增大，发现小球在竖直方向上偏转的角度在减小，即其受到的作用力在减小，由此可知：同种电荷距离越远，排斥力越小。所以可以探究：电荷间的作用力大小与电荷间距离有什么关系
（3）[3]根据电荷间的相互作用规律可知，异种电荷相互吸引，故B会偏向左侧，由上题的实验现象可知，距离越小，吸引力越大，偏转角度越大，如图：

2、     L2断路     使用了相同规格的灯泡     实验次数太少，结论不具有普遍性
【详解】
（1）[1]闭合开关后，发现两灯都不发光，说明电路中的故障类型是断路，电压表示数为零，则与电压表串联的电路发生断路，所以电路故障是灯泡L2断路。
（3）[2][3]由表格数据可知，灯泡L1和灯泡L2两端电压相等，由于两个灯泡串联，通过它们的电流相等，由欧姆定律可知，它们的电阻相等，所以是使用了相同规格的灯泡；只做了一次实验，就得出了结论，所以实验结论具有偶然性。