《2025年绩优学案九年级物理全一册北师大版》

1. 甲、乙两地相距 $ 40 km $，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线的电阻是每千米 $ 0.2 \Omega $。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为 $ 3.0 V $ 时，电流表的示数为 $ 0.5 A $，则短路位置到甲地的距离为(B)

A.$ 10 km $
B.$ 15 km $
C.$ 30 km $
D.$ 40 km $

答案： 1.B 【解析】由题图知,电压表测短路处到甲地两段输电线上的电压,根据欧姆定律可得,短路处到甲地两段输电线的总电阻$R=\frac {U}{I}=\frac {3.0V}{0.5A}=6\Omega $。已知输电线的电阻是每千米0.2Ω,所以,输电线的总长度$L=\frac {6\Omega }{0.2\Omega /km}=30km$,则短路位置到甲地的距离$s=\frac {1}{2}L=\frac {1}{2}×30km=15km$,选B。

2. 如图所示，电源电压不变，只闭合开关 $ S_1 $，电流表示数为 $ 0.3 A $，再闭合 $ S_2 $，电流表示数变化了 $ 0.4 A $，则电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 阻值之比是(D)

A.$ 1:3 $
B.$ 3:4 $
C.$ 3:1 $
D.$ 4:3 $

答案： 2.D

3. 如图所示是电阻甲和乙的 $ U - I $ 图像，下列说法正确的是(D)

A.甲的电阻值保持 $ 10 \Omega $ 不变
B.乙的电阻值保持 $ 20 \Omega $ 不变
C.甲、乙并联在电路中，当电源电压为 $ 2 V $ 时，电路总电流为 $ 0.4 A $
D.甲、乙串联在电路中，当电路电流为 $ 0.2 A $ 时，电路总电阻为 $ 30 \Omega $

答案： 3.D 【解析】由题图可知,甲对应的电流与电压成正比,甲的电阻不变,$R_{甲}=\frac {U_{甲}}{I_{甲}}=\frac {4V}{0.2A}=20\Omega $,故A错误;由题图可知,乙对应的U-I图像是曲线,U与I的比值不断变化,乙的阻值是变化的,故B错误;由题图可知,当电源电压为2V时,通过甲的电流为0.1A,通过乙的电流为0.2A,电路总电流为$0.1A+0.2A=0.3A$,故C错误;由题图可知,当电路电流为0.2A时,甲两端电压为4V,乙两端电压为2V,串联电路总电压为$4V+2V=6V$,电路总电阻$R=\frac {U}{I}=\frac {6V}{0.2A}=30\Omega $,故D正确。

4. 如图所示电路，电源两端电压 $ U = 4.5 V $ 且保持不变，电阻 $ R_1 = 10 \Omega $，滑动变阻器 $ R_2 $ 上标有“$ 20 \Omega \quad 1 A $”的字样，电流表的量程为 $ 0 \sim 0.6 A $，两个电压表的量程均为 $ 0 \sim 3 V $。在保证电路安全的条件下，下列说法不正确的是(B)

A.电流表 $ A $ 的示数范围为 $ 0.15 \sim 0.3 A $
B.电压表 $ V_1 $ 的示数范围为 $ 0 \sim 3 V $
C.电压表 $ V_2 $ 的示数范围为 $ 1.5 \sim 3 V $
D.滑动变阻器 $ R_2 $ 的阻值取值范围为 $ 5 \sim 20 \Omega $

答案： 4.B 【解析】$R_{1}$与$R_{2}$串联,电流表测电路中的电流,电压表$V_{1}$测$R_{1}$两端的电压,电压表$V_{2}$测$R_{2}$两端的电压。当电压表$V_{1}$的示数$U_{1max}=3V$时,电路中的电流最大,则$I_{max}=\frac {U_{1max}}{R_{1}}=\frac {3V}{10\Omega }=0.3A$。$R_{2}$两端的最小电压$U_{2min}=U-U_{1max}=4.5V-3V=1.5V$,滑动变阻器接入电路中的最小阻值$R_{2min}=\frac {U_{2min}}{I_{max}}=\frac {1.5V}{0.3A}=5\Omega $。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即$I_{min}=\frac {U}{R_{1}+R_{2}}=\frac {4.5V}{10\Omega +20\Omega }=0.15A$,此时电压表$V_{2}$的示数$U_{2}=I_{min}R_{2}=0.15A×20\Omega =3V$,不超过电压表所选量程。所以,电流表A的示数范围为0.15~0.3A。电阻$R_{1}$两端的最小电压$U_{1min}=U-U_{2}=4.5V-3V=1.5V$,所以,电压表$V_{1}$的示数范围为1.5~3V,电压表$V_{2}$的示数范围为1.5~3V,滑动变阻器$R_{2}$的阻值取值范围为5~20Ω,故B说法错误,A、C、D说法正确。