《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

23. (6 分)小明同学用如图所示的电路探究“串联电路电压的规律”.

(1)在连接电路的过程中,开关应该______(填“断开”或“闭合”).
(2)若小明在检查连接好的电路时,发现电压表指针如图乙所示,其原因是______；排除故障,若闭合开关后发现电压表的指针仍如图乙所示,其原因是______.
(3)实验中发现两个小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是______.
A. 通过两个灯泡的电流大小不同
B. 发光微弱的灯泡的灯丝断了
C. 灯泡的规格不同
D. 发光微弱的灯泡被短路
(4)测量 $L_2$ 两端的电压时,小明连接了如图丙所示的电路,小明发现电压表的示数始终为 3 V,请你在图丙上改动一根导线的连接,帮助小明完成对 $L_2$ 两端的电压的测量.(在改动的导线旁上打×,再用笔画出正确的接线)
(5)小明接下来换用其他规格的小灯泡又进行了几次实验,他这样做的主要目的是______(填序号).
①寻找普遍规律
②减小实验误差

答案：

(1)断开
(2)电压表未调零 电压表量程选大了
(3)C
(4)如图所示
(5)①
[解析]
(1)在连接电路的过程中,为保护电路,开关应该断开.
(2)连接好电路,电路中无电流通过时,发现电压表指针如题图乙所示,指针不在零刻度线处,原因是没有对电压表进行调零.排除故障,闭合开关后,电压表接0~15V量程,电压表示数仍如题图乙所示偏转角度较小,说明量程选大了,为了使测量结果更准确,接下来他应该断开开关,电压表换用0~3V的量程.
(3)串联电路中各支路电流相等,A错误;若灯泡的灯丝断了,则两个灯泡都不发光,B错误;两个灯泡的规格不同,灯的实际功率不同,故灯的亮度不同,C正确;若发光微弱的灯泡被短路,则该灯不会发光,D错误.故选C.
(4)由题图丙可知,电压表与灯$L_{1}$串联,若要使两个灯泡串联,电压表测量$L_{2}$的电压,则电压表要与$L_{2}$并联,如答图所示.
(5)小明接下来换用其他规格的小灯泡又进行了几次实验,主要目的是寻找普遍规律,故选①.

24. (12 分)几组同学利用如图 1 所示的电路图,采用不同的方法测量 $R_x$ 的阻值,电源电压恒为 3 V,滑动变阻器最大阻值为 $R_0$,还有电压表、电流表、电阻箱、导线可以选用.

(1)第一组同学操作步骤如下：
①将单刀双掷开关拨至 a 位置,在乙位置连接电流表；
②调节滑动变阻器滑片,当电压表示数为 1.5 V 时,电流表示数如图 2 所示；
③则 $R_x = $5$\Omega$.
(2)第二组同学操作步骤如下：
①将电阻箱接入甲位置,乙位置用导线连接,先将单刀双掷开关 $S_1$ 拨至a位置；
②闭合开关 S,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下此时电压表示数为 2 V；
③断开开关 S,将单刀双掷开关 $S_1$ 拨至b位置；
④闭合开关 S,调节电阻箱阻值,使电压表示数仍为 2 V；
⑤读出电阻箱示数,即等于 $R_x$ 的阻值.
(3)第三组同学操作步骤如下：
①将单刀双掷开关 $S_1$ 拨至 a 位置；
②乙位置用导线连接,将滑动变阻器调至阻值最小端,闭合开关 S,读出此时电压表的示数记为 $U_1$；
③将滑动变阻器调至阻值最大端,读出此时电压表示数记为 $U_2$；
④则 $R_x = $$\frac{U_{2}R_{0}}{U_{1}-U_{2}}$(用测得的和已知的物理量符号表示).

答案：
(1)5
(2)①a ③b ④电阻箱阻值
(3)③将滑动变阻器调至阻值最大端 ④$\frac{U_{2}R_{0}}{U_{1}-U_{2}}$ [解析]
(1)将单刀双掷开关拨至a位置,电压表测$R_{x}$两端的电压,电流表接入的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A,故待测电阻$R_{x}$的阻值为$R_{x}=\frac{U_{x}}{I_{x}}=\frac{1.5\ V}{0.3\ A}=5\ \Omega$.
(2)①将电阻箱接入甲位置,乙位置用导线连接,先将单刀双掷开关$S_{1}$拨至a位置,使电阻$R_{x}$与滑动变阻器串联.②通过调节滑动变阻器的滑片至某一位置,使电压表示数为2V.③断开开关S,将单刀双掷开关$S_{1}$拨至b位置.④保持滑片位置不动,闭合开关S,使电阻箱与滑动变阻器串联,调节电阻箱旋钮使电压表示数仍为2V.⑤根据等效替代法,读出电阻箱示数,即等于$R_{x}$的阻值.
(3)由于本次测量时没有电流表,只能利用电压表和最大阻值已知的滑动变阻器间接测量待测电阻的阻值,滑动变阻器接入最小阻值时,待测电阻两端电压为电源电压,记为$U_{1}$,再将滑动变阻器调至阻值最大端,读出此时电压表示数记为$U_{2}$,则待测电阻两端的电压为$U_{2}$,滑动变阻器两端电压为$U_{滑}=U_{1}-U_{2}$;根据串联电路电流规律及欧姆定律,可得$\frac{U_{1}-U_{2}}{R_{0}}=\frac{U_{2}}{R_{x}}$,则待测电阻的表达式为$R_{x}=\frac{U_{2}R_{0}}{U_{1}-U_{2}}$.