《2025年学霸提优大试卷九年级物理上册苏科版》

22. (2 分)有人发明了“感应照孔门把手”,只有在夜间且有人摸门把手时,锁孔旁的灯才亮,从而方便夜间开锁,它利用感应开关 $ S_1 $(有人摸门把手时,$ S_1 $ 闭合；无人摸门把手时,$ S_1 $ 断开)以及光敏开关 $ S_2 $(天暗时 $ S_2 $ 闭合,天亮时 $ S_2 $ 断开)控制电路,达到目的.请根据上述描述,完成电路连接.

答案：
如图所示

解析：只有夜间且有人摸门把手时锁孔旁的灯才亮否则灯不亮说明感应开关S₁、光敏开关S₂不能独立工作即二者串联共同控制灯据此作图。

23. (6 分)(2024·威海)小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电源(电压恒为 $ 6 V $)、小灯泡(额定电压为 $ 2.5 V $)、滑动变阻器 $ R_1(10 \Omega \ \ 1 A) $、$ R_2(20 \Omega \ \ 1 A) $、电流表、电压表、开关及导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整(要求滑片向右移动时电流表示数变大).
(2)电路连接后,闭合开关发现小灯泡不亮,观察电流表和电压表,发现两表指针偏转角度均较小,原因可能是______滑动变阻器接入电路的阻值较大______.
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为______2.5$ V $,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为______8.3$ \Omega $(结果保留一位小数),实验中选择的滑动变阻器应为______$ R_2 $(填“$ R_1 $”或“$ R_2 $”).
(4)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系”？______否(填“能”或“否”).

答案： 【解析】：
（1）该实验为伏安法测电阻，滑动变阻器与灯泡串联，要求滑片向右移动时电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以应将滑动变阻器右下接线柱接入电路。
（2）电路连接后，闭合开关，电流表、电压表指针偏转角度均较小，说明电路是通路，电路中的电流较小，原因可能是滑动变阻器接入电路的阻值较大，导致电路总电阻较大，根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，电流较小。
（3）要使小灯泡正常发光，应调节滑片使电压表示数等于小灯泡的额定电压$2.5V$。由图乙可知，电流表的量程为$0 - 0.6A$，分度值为$0.02A$，其示数为$0.3A$。根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可算出小灯泡的电阻$R=\frac{2.5V}{0.3A}\approx8.3\Omega$。电源电压$U = 6V$，小灯泡正常发光时电压$U_{L}=2.5V$，电流$I = 0.3A$，根据串联电路电压规律$U = U_{L}+U_{滑}$，可得滑动变阻器两端的电压$U_{滑}=U - U_{L}=6V - 2.5V = 3.5V$，再根据欧姆定律$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{3.5V}{0.3A}\approx11.7\Omega\gt10\Omega$，所以应选择滑动变阻器$R_{2}$。
（4）探究“电流与电压的关系”时，需要控制电阻不变，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是定值，所以不能用图甲实验装置探究“电流与电压的关系”。
【答案】：
(1)图略（将滑动变阻器右下接线柱与灯泡右接线柱相连）
(2)滑动变阻器接入电路的阻值较大
(3)$2.5$；$8.3$；$R_{2}$
(4)否

24. (8 分)为测量一个阻值数百欧的电阻 $ R_x $,提供的器材有：电源(电压 $ U $恒为 $ 3 V $)、电流表(量程 $ 0 \sim 0.6 A $)、电压表(量程 $ 0 \sim 3 V $)、滑动变阻器 $ R_1(100 \Omega \ \ 2 A) $、电阻箱 $ R_2(0 \sim 9999 \Omega \ \ 5 A) $、定值电阻 $ R_3 $(阻值为 $ 300 \Omega $)各一个,开关、导线若干.现利用提供的器材设计三种测量方案,请完成相关实验过程.
(1)方案甲：该方案不能用伏安法测量 $ R_x $ 的阻值,原因是______如将滑片 $ P $ 移到最右端,读出电压表的示数为 $ U_1 $,也可测出 $ R_x $ 的阻值,其表达式 $ R_x = $______(用 $ U_1 $ 和已知数值表示).
(2)方案乙：闭合开关 $ S $,先将 $ S_1 $ 与______触点连接,调节 $ R_1 $ 的滑片,使电压表的示数为 $ U_0 $；再保持______不变,将 $ S_1 $ 与另一触点连接,调节______的电阻,使电压表的示数仍为 $ U_0 $,读出电阻箱 $ R_2 $ 的阻值为 $ R $,则 $ R_x = R $.
(3)方案丙：闭合开关 $ S $,将 $ S_1 $ 与 $ a $ 连接,调节 $ R_1 $ 的滑片,读出电压表的示数为 $ U_1 $；保持 $ R_1 $ 的滑片位置不变,再将 $ S_1 $ 与 $ b $ 连接,读出电压表的示数为 $ U_2 $,则其表达式 $ R_x = $______(用 $ U_1 $、$ U_2 $ 和已知数值表示).

[答案]：(1)电路中的最大电流小于电流表的分度值$\frac{100\ \Omega× U_{1}}{3\ \text{V}-U_{1}}$
(2)2$R_1$滑片的位置$R_2$
(3)$\frac{300\ \Omega× U_{1}(3\ \text{V}-U_{2})}{U_{2}(3\ \text{V}-U_{1})}$

答案：
(1)电路中的最大电流小于电流表的分度值 $\frac{100\ \Omega× U_{1}}{3\ \text{V}-U_{1}}$
(2)2 R₁滑片的位置 R₂
(3)$\frac{300\ \Omega× U_{1}(3\ \text{V}-U_{2})}{U_{2}(3\ \text{V}-U_{1})}$