《2025年尖子生题库九年级物理人教版》

3. (多选)如图17-34甲所示的电路，电源电压保持不变，当开关$S$从$2$转到$1$时，根据电流表和电压表对应的示数在$U-I$坐标系中描绘了相对应的点，如图乙所示。则下列说法正确的是 (BD)

A.电源电压为$8 V$
B.定值电阻$R_2$的阻值为$20 \Omega$
C.定值电阻$R_1$的阻值为$20 \Omega$
D.$S$接$2$时通过定值电阻$R_2$的电流为$0.2 A$

答案： 3.BD【解析】由题中电路图可知，当S接$1$时，电路为$R_{1}$的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由题图乙可知，$I=0.6\ A$时，$U=6\ V$，则电源电压为$6\ V$。故A错误。由$I=\frac{U}{R}$可知，$R_{1}$的阻值$R_{1}=\frac{U}{I}=\frac{6\ V}{0.6\ A}=10\ \Omega$，故C错误。当S接$2$时，两电阻串联，电压表测$R_{1}$两端的电压，电流表测串联电路的电流。由题图乙可知，$U_{1}=2\ V$，电路中的电流$I'=0.2\ A$，因串联电路中总电压等于各部分电压之和，所以$R_{2}$两端的电压$U_{2}=U-U_{1}=6\ V-2\ V=4\ V$，由$I=\frac{U}{R}$可得，电阻$R_{2}$的阻值$R_{2}=\frac{U_{2}}{I'}=\frac{4\ V}{0.2\ A}=20\ \Omega$，故B正确。

4. (多选)如图17-35甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片$P$从$b$端滑到$a$端，电压表示数$U$与电流表示数$I$的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是 (ABD)

A.电源电压是$9 V$
B.定值电阻$R$的阻值是$6 \Omega$
C.滑动变阻器的阻值范围是$0 \sim 18 \Omega$
D.若定值电阻$R$出现接触不良时，电流表示数为$0$，电压表示数为$9 V$

答案： 4.ABD【解析】由题中电路图可知，当滑片P位于$a$端时，电路为电阻$R$的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，由题中图像可知，电路中的最大电流$1.5\ A$时，电压表的最大示数为$9\ V$，即电源电压为$9\ V$，故A正确；由$I=\frac{U}{R}$可知，定值电阻$R$的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{9\ V}{1.5\ A}=6\ \Omega$，故B正确；当滑片P位于$b$端时，定值电阻$R$与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由题图像可知，电路中的最小电流$I'=0.5\ A$，则电路中的总电阻$R_{总}=\frac{U}{I'}=\frac{9\ V}{0.5\ A}=18\ \Omega$，因串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值：$R_{滑大}=R_{总}-R=18\ \Omega-6\ \Omega=12\ \Omega$，则滑动变阻器的阻值范围是$0\sim12\ \Omega$，故C错误；当定值电阻$R$出现接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为$0$，此时电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为$9\ V$，故D正确。

5. (多选)如图17-36甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关$S$，当滑动变阻器的滑片$P$从右端滑到左端的过程中，$R_1$、$R_2$的$I-U$关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是 (AB)

A.电源电压为$18 V$
B.图线$B$是电阻$R_1$的$I-U$关系图像
C.$R_1$的阻值是$30 \Omega$
D.滑动变阻器$R_2$的最大阻值为$20 \Omega$

答案： 5.AB【解析】由题中电路图可知，$R_{1}$与$R_{2}$串联，电压$V_{1}$测$R_{1}$两端的电压，$V_{2}$测$R_{2}$两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器$R_{2}$接入电路中的电阻为$0$时，电路中的电流最大，$R_{1}$两端的电压最大，$R_{2}$两端的电压为$0$，由题中图像可知，A为滑动变阻器$R_{2}$的$I-U$图像；B为电阻$R_{1}$的$I-U$图像；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，由$I-U$图像可知，电路中的最小电流$I=0.2\ A$，$R_{1}$两端的电压$U_{1}=14\ V$，$R_{2}$两端的电压$U_{2}=4\ V$，因串联电路中总电压$U=U_{1}+U_{2}=14\ V+4\ V=18\ V$，故AB正确。由$I=\frac{U}{R}$可得，定值电阻$R_{1}$的阻值和滑动变阻器$R_{2}$的最大阻值$R_{1}=\frac{U_{1}}{I}=\frac{14\ V}{0.2\ A}=70\ \Omega$，$R_{2}=\frac{U_{2}}{I}=\frac{4\ V}{0.2\ A}=20\ \Omega$，故CD错误。

1. 如图17-37所示，电源电压保持不变，电阻$R_1 = 10 \Omega$，$R_2 = R_3 = 20 \Omega$。要使$R_2$、$R_3$并联，$R_1$短路，应闭合开关$S_{1}$、$S_{2}$(选填“$S$”“$S_1$”或“$S_1$、$S_2$”)，此时电流表的示数为$I_1$；当$R_1$、$R_2$串联，开关$S_1$、$S_2$都断开时，此时电流表的示数为$I_2$，则$I_1 : I_2 =$$3:1$。
　　　　

答案： 1.$S_{1}$、$S_{2}$ $3:1$【解析】如题图所示，电流从电源的正极流出经过电流表后，要使电阻$R_{2}$、$R_{3}$并联，$R_{1}$短路，则应闭合开关$S_{1}$、$S_{2}$；电流表在干路上，则电流表的示数为$I=\frac{U}{R_{2}}+\frac{U}{R_{3}}=\frac{U}{20\ \Omega}+\frac{U}{20\ \Omega}=\frac{U}{10\ \Omega}$（$U$为电源电压）；要使$R_{1}$、$R_{2}$串联，需要将开关$S_{1}$、$S_{2}$都断开，此时电流表测量串联电路中的电流，此时电流表的示数$I_{2}=\frac{U}{R_{串联}}=\frac{U}{R_{1}+R_{2}}=\frac{U}{10\ \Omega+20\ \Omega}=\frac{U}{30\ \Omega}$，因此$I_{1}:I_{2}=\frac{U}{10\ \Omega}:\frac{U}{30\ \Omega}=3:1$。

2. 如图17-38所示电路，电源电压不变，$R_1$与$R_2$的阻值之比为$1 : 2$，则当开关$S_1$、$S_2$均闭合，甲、乙均为电压表时，甲、乙两电表示数之比为$2:3$；当开关$S_1$闭合、$S_2$断开，甲、乙均为电流表时，甲、乙两电表示数之比为$3:1$。

答案： 2.$2:3$ $3:1$【解析】当开关$S_{1}$、$S_{2}$均闭合，甲、乙两表均为电压表时，$R_{1}$与$R_{2}$串联，乙电压表测电源的电压，甲电压表测$R_{2}$两端的电压，已知$R_{1}:R_{2}=1:2$，则$R_{2}=2R_{1}$，因串联电路中各处的电流相等，所以根据$U=IR$可知，在电流不变时，电压与电阻成正比，结合串联电路电阻的规律，故甲、乙两电表示数之比为$\frac{U_{甲}}{U_{乙}}=\frac{U_{2}}{U}=\frac{R_{2}}{R_{1}+R_{2}}=\frac{2R_{1}}{R_{1}+2R_{1}}=\frac{2}{3}$；当开关$S_{1}$闭合、$S_{2}$断开、甲、乙均为电流表时，$R_{1}$和$R_{2}$并联，乙电流表测$R_{2}$支路的电流，甲电流表测干路电流。因并联电路各支路电压相等，所以根据$I=\frac{U}{R}$可知，在电压不变时，电流与电阻成反比，已知$R_{1}:R_{2}=1:2$，则通过$R_{1}$与$R_{2}$的电流之比为$2:1$，设通过$R_{2}$的电流为$I$，则通过$R_{1}$的电流为$2I$，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流$I'=I+2I=3I$，故甲、乙两电表示数之比为$3I:I=3:1$。