2026年综合应用创新题典中点九年级物理全一册沪科版第70页答案
10. (模型建构)[南通期末]如图所示,用镍铬合金制成长度相同的圆柱体甲、乙,其中甲比乙粗。用一根可自由移动的金属丝P同时与甲、乙连接。电源电压不变,当金属丝P向右移动时,电流表示数变化情况是 (
A
)

A.变大
B.变小
C.先变大再变小
D.先变小再变大

答案

10. A 【点拨】根据电路图可知,甲、乙串联接入电路,电流表测量电路中的电流;甲、乙的材料和长度相同,甲比乙粗,则甲的电阻小于乙的电阻;当金属丝 P 向右移动时,甲在电路中增加的长度等于乙在电路中减小的长度,甲接入电路的电阻变大,乙接入电路的电阻变小,电源电压不变,根据影响导体电阻大小的因素可知,甲增大的电阻小于乙减小的电阻,所以整个电路的总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电流表示数变大。故选 A。

解析

【分析】
首先明确电路结构:甲、乙串联接入电路,电流表测量电路总电流。当金属丝P向右移动时,甲接入电路的电阻丝长度增加,乙接入电路的电阻丝长度减少。结合电阻的影响因素,甲、乙材料和原长度相同,甲更粗,相同长度变化下甲的电阻变化量更小,据此分析总电阻变化,再根据欧姆定律判断电流变化。
【解析】
1. 电路分析:由题图可知,甲、乙串联,电流表测电路中的总电流。
2. 电阻变化分析:甲、乙为镍铬合金,材料相同、原长度相同,甲比乙粗,故甲初始电阻小于乙初始电阻。当金属丝P右移时,甲接入电阻变大,乙接入电阻变小;由于甲横截面积更大,相同长度变化下,甲的电阻增大量小于乙的电阻减小量,因此电路总电阻变小。
3. 电流判断:电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,总电阻变小,电路电流变大,即电流表示数变大。
【答案】
A
【知识点】
影响电阻的因素、欧姆定律
【点评】
本题是电路动态分析的基础题,需结合电阻影响因素分析各部分电阻变化,再利用欧姆定律判断电流变化,核心是明确甲、乙电阻变化量的大小关系。
【难度系数】
0.6
11.[蚌埠模拟改编] 在相距 20 km 的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每 1 m 输电线的电阻为 $0.01\ \Omega$。现输电线路某处发生短路,为确定短路位置,检测员用电压表、电流表和电源连成如图所示的电路进行检测,电压表的示数为 3 V,电流表的示数为 30 mA,则被测部分输电线的电阻为
100
$\Omega$,短路位置离甲地
5
km。

答案

11. 100;5 【点拨】电流表的示数 $I=30\ \mathrm{mA}=0.03\ \mathrm{A}$,被测部分离甲地的输电线的电阻 $R=\frac{U}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.03\ \mathrm{A}}=100\ \Omega$;已知每 1 m 输电线的电阻为 $0.01\ \Omega$,短路位置离甲地的输电线的长度 $s=\frac{100\ \Omega}{0.01\ \Omega/\mathrm{m}}=10\ 000\ \mathrm{m}$,短路位置到甲地的距离 $L=\frac{s}{2}=\frac{10\ 000\ \mathrm{m}}{2}=5\ 000\ \mathrm{m}=5\ \mathrm{km}$。

解析

【分析】
要确定短路位置,需先利用电压表和电流表的示数,结合欧姆定律计算被测输电线的总电阻;再根据每米输电线的电阻算出这段输电线的总长度;由于检测时的输电线包含去、回两条,因此短路位置到甲地的距离是这段总长度的一半,计算时要注意电流单位的换算。
【解析】
1. 单位换算:电流表的示数 $ I = 30\ \mathrm{mA} = 0.03\ \mathrm{A} $。
2. 根据欧姆定律计算被测输电线的电阻:$ R = \frac{U}{I} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.03\ \mathrm{A}} = 100\ \Omega $。
3. 计算这段输电线的总长度:已知每1m输电线电阻为0.01Ω,因此总长度 $ s = \frac{100\ \Omega}{0.01\ \Omega/\mathrm{m}} = 10000\ \mathrm{m} $。
4. 计算短路位置离甲地的距离:因为输电线是两条,所以距离为总长度的一半,即 $ L = \frac{10000\ \mathrm{m}}{2} = 5000\ \mathrm{m} = 5\ \mathrm{km} $。
【答案】
100;5
【知识点】
欧姆定律、电阻与长度的关系
【点评】
本题结合电路故障考查欧姆定律的应用,核心是理解输电线为两条,计算距离时需将总长度除以2,同时要注意电流单位的换算,属于中等难度的电路计算问题。
【难度系数】
0.5
12. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合、S₁断开时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.5 A,则$R_1$的阻值为
6
Ω;已知$R_2$的阻值为12 Ω。当开关S、S₁都闭合时,电流表的示数为
0.75
A。

答案

12. 6;0.75 【点拨】当开关 S 闭合、S₁ 断开时,电路为 $R_1$ 的简单电路,电压表测电源电压,故电源电压为 3 V,电流表测电路中的电流,由欧姆定律得 $R_1$ 的阻值 $R_1=\frac{U_1}{I_1}=$ $\frac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$,已知 $R_2$ 的阻值为 12 Ω。当开关 S、S₁ 都闭合时,两电阻并联,电流表测干路中的电流,通过 $R_2$ 的电流 $I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{12\ \Omega}=0.25\ \mathrm{A}$,根据并联电路各支路可独立工作、互不影响,通过 $R_1$ 的电流不变,由并联电路电流的规律知,电流表的示数 $I=I_1+I_2=0.5\ \mathrm{A}+0.25\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{A}$。

解析

【分析】
要解决此题,需分两种开关状态分析电路:①当S闭合、S₁断开时,只有R₁接入电路,电压表测电源电压,电流表测R₁的电流,利用欧姆定律可求R₁;②当S、S₁都闭合时,R₁与R₂并联,电流表测干路电流,根据并联电路电压规律先求R₂的电流,再结合并联电路电流规律算出干路电流。
【解析】
1. 当开关S闭合、S₁断开时,电路为R₁的简单电路,电压表测量电源电压,故电源电压$ U = 3\ \mathrm{V} $,电流表测量通过$ R_1 $的电流$ I_1 = 0.5\ \mathrm{A} $。根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R} $,可得$ R_1 = \frac{U}{I_1} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 6\ \Omega $。
2. 当开关S、S₁都闭合时,$ R_1 $与$ R_2 $并联,电流表测干路电流。并联电路各支路电压等于电源电压,因此$ R_2 $两端电压$ U_2 = U = 3\ \mathrm{V} $,通过$ R_2 $的电流$ I_2 = \frac{U_2}{R_2} = \frac{3\ \mathrm{V}}{12\ \Omega} = 0.25\ \mathrm{A} $。并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且$ R_1 $的电流不变(仍为0.5A),故干路电流$ I = I_1 + I_2 = 0.5\ \mathrm{A} + 0.25\ \mathrm{A} = 0.75\ \mathrm{A} $。
【答案】
6;0.75
【知识点】
欧姆定律;并联电路电流规律;电路连接分析
【点评】
本题考查基础电学知识的应用,核心是正确识别不同开关状态下的电路结构,结合欧姆定律和并联电路规律解题,难度不大,属于常规题型。
【难度系数】
0.6
13.[连云港模拟] 图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为10 V,定值电阻$R_0$的阻值为20 Ω,湿敏电阻
R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求:
(1)电压表的示数为6 V时,电流表的示数。
(2)电流表的示数为0.1 A时,空气中的湿度。

答案

13. 【解】由电路图可知,定值电阻 $R_0$ 与湿敏电阻 $R$ 串联,电压表测湿敏电阻 $R$ 两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当电压表的示数为 6 V 时,即 $U_R=6\ \mathrm{V}$,因串联电路的总电压等于各分电压之和,所以定值电阻 $R_0$ 两端的电压 $U_0=U-U_R=10\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,
电流表的示数 $I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$。
(2)当电流表示数 $I'=0.1\ \mathrm{A}$ 时,定值电阻 $R_0$ 两端的电压 $U_0'=I'R_0=0.1\ \mathrm{A}×20\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,
则湿敏电阻两端的电压 $U_R'=U-U_0'=10\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$,
此时湿敏电阻的阻值 $R'=\frac{U_R'}{I'}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=80\ \Omega$,
由图丙可知,湿敏电阻的阻值为 80 Ω 时,对应的空气湿度是 80%。

解析

【分析】
首先明确电路连接:定值电阻$R_0$与湿敏电阻$R$串联,电压表测$R$两端电压,电流表测电路电流。解题时需利用串联电路电压规律(总电压等于各部分电压之和)和欧姆定律($I=\frac{U}{R}$),结合丙图中湿敏电阻阻值与湿度的对应关系,逐步计算求解。
【解析】
由电路图可知,定值电阻$R_0$与湿敏电阻$R$串联,电压表测湿敏电阻$R$两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1) 当电压表的示数$U_R=6\ \mathrm{V}$时,根据串联电路总电压等于各分电压之和,定值电阻$R_0$两端的电压:
$U_0=U-U_R=10\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,
因串联电路中电流处处相等,所以电流表的示数:
$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$。
(2) 当电流表示数$I'=0.1\ \mathrm{A}$时,定值电阻$R_0$两端的电压:
$U_0'=I'R_0=0.1\ \mathrm{A}×20\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,
此时湿敏电阻两端的电压:
$U_R'=U-U_0'=10\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$,
湿敏电阻的阻值:
$R'=\frac{U_R'}{I'}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=80\ \Omega$,
由图丙可知,湿敏电阻阻值为$80\ \Omega$时,对应的空气湿度为$80\%$。
【答案】(1)$0.2\ \mathrm{A}$;(2)$80\%$
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用、图像信息读取
【点评】本题结合串联电路特点与欧姆定律,利用图像数据求解,属于基础电路计算题,考查学生对电路分析和公式应用的基本能力。
【难度系数】0.6
14. ★★ (电路设计)[苏州模拟]兴趣小组设计以下“模拟调光灯”电路,小灯泡规格为“3 V 0.5 A”,R的阻值是12 Ω。要求:闭合开关调节滑片,灯泡不会被烧坏,亮度能连续调节且能正常发光,符合要求的电路是 (
D
)

答案

14. D 【点拨】A 中灯泡和滑动变阻器并联,调节滑动变阻器时,灯泡亮度不变,当滑片 P 调至最左端时电源将短路,故A 不符合题意。B 中灯泡、定值电阻和滑动变阻器三者串联,电源电压只有 3 V,灯泡不能正常发光,故 B 不符合题意。灯泡正常发光时的电阻 $R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=6\ \Omega,R=$ 12 Ω,C 中当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据串联分压可知,灯泡两端的电压为 3 V,能正常发光,能调节亮度,但调节滑片 P 到左端时会烧坏灯泡,故 C 不符合题意。D 中根据串联电路的分压原理,滑动变阻器调节到最左端,即 $R'=0\ \Omega$ 时,此时灯泡两端的电压为 3 V,灯泡可以正常发光,移动滑片,灯泡亮度可调,故 D 符合题意。故选 D。

解析

【分析】
要选出符合要求的电路,需结合小灯泡规格(“3 V 0.5 A”)、电源电压,分析各选项的电路结构,判断是否满足“灯泡不烧坏、亮度连续调节、能正常发光”的条件:先计算小灯泡正常发光时的电阻,再逐个分析选项的电路特点,结合串并联规律和欧姆定律排查不符合要求的选项,最终确定正确答案。
【解析】
解:首先计算小灯泡正常发光时的电阻:
$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$;
对各选项逐一分析:
1. 选项A:灯泡与滑动变阻器并联,灯泡两端电压始终等于电源电压,亮度无法调节,且滑片移至最左端时电源短路,不符合要求;
2. 选项B:灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电源电压为3 V,灯泡正常发光需两端电压3 V,串联时其余电阻分压为0,无法让灯泡正常发光,不符合要求;
3. 选项C:灯泡与滑动变阻器串联,电源电压9 V,当滑动变阻器接入阻值为0时,灯泡两端电压等于电源电压9 V,远大于额定电压3 V,灯泡会被烧坏,不符合要求;
4. 选项D:灯泡、定值电阻$R$(12 Ω)、滑动变阻器串联,电源电压9 V;当滑动变阻器接入阻值为0时,总电阻$R_{总}=R_L+R=6\ \Omega+12\ \Omega=18\ \Omega$,电路电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{9\ \mathrm{V}}{18\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,等于灯泡额定电流,灯泡正常发光;调节滑动变阻器滑片,接入阻值变化,电路电流变化,灯泡亮度连续调节,且滑动变阻器最大阻值时,灯泡两端电压不会超过额定电压,灯泡不会烧坏,符合要求。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电路设计
【点评】
本题结合小灯泡额定参数,通过分析电路结构,利用串并联电路特点和欧姆定律判断电路是否符合要求,需逐一排查选项,明确各电路的工作原理,考查学生对电路知识的综合应用能力,属于电路设计类的中等难度题。
【难度系数】
0.5