2026年综合应用创新题典中点九年级物理全一册人教版第79页答案
1. 两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻,因为导体串联相当于(
D


A.减小了导体长度
B.减小了导体横截面积
C.增大了导体横截面积
D.增大了导体长度

答案

1.D

解析

【分析】
要解决这道题,需先明确导体电阻的影响因素:在材料、温度不变时,导体的电阻随长度增大而增大,随横截面积增大而减小。而两个导体串联的本质是将导体依次连接,总长度等于各串联导体长度之和,横截面积保持不变,据此可判断总电阻变化的原因。
【解析】
导体的电阻由长度、横截面积、材料和温度决定,当材料和温度不变时,长度越长电阻越大,横截面积越大电阻越小。两个导体串联时,相当于增大了导体的总长度,横截面积未发生变化,因此总电阻会大于其中任意一个导体的电阻,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
电阻的影响因素、串联电阻的特点
【点评】
本题考查电学基础知识点,侧重对电阻决定因素和串联电阻原理的理解,难度较低,适合巩固基础概念。
【难度系数】
0.8
2.(科学思维 等效思维)判断一个电阻是否能等效替代另外两个串联的电阻,主要看 (
C


A.电路中的电流是否相等
B.电路两端电压是否相等
C.在电路两端电压相等时,电路中的电流是否相等
D.在导体横截面积相等时,导体的长度是否相等

答案

2.C

解析

【分析】要判断一个电阻能否等效替代两个串联的电阻,需明确等效替代的核心是“作用效果相同”。对于电路中电阻的等效,需结合欧姆定律分析:当电路两端电压相同时,若电流相同,则总电阻相等,此时可实现等效替代。逐一分析选项:A选项仅电流相等,未控制电压相同,无法确定电阻是否等效;B选项仅电压相等,未控制电流相同,无法确定电阻是否等效;C选项满足“电压相等时电流相等”,此时总电阻相同,符合等效替代要求;D选项是电阻的决定因素,与等效替代的判断无关。
【解析】根据等效替代法的原理,电阻等效替代的核心是“作用效果相同”。结合欧姆定律$R=\frac{U}{I}$:当电路两端电压$U$相等时,若电路中的电流$I$相等,则总电阻相等,此时一个电阻可等效替代两个串联的电阻。对选项逐一分析:A选项未控制电压相同,仅电流相等无法说明电阻等效,错误;B选项未控制电流相同,仅电压相等无法说明电阻等效,错误;C选项满足“电压相等时电流相等”,总电阻相同,符合等效替代的判断标准,正确;D选项是电阻的决定因素,并非等效替代的判断依据,错误。
【答案】C
【知识点】等效替代法、欧姆定律
【点评】本题考查等效替代法在电阻应用中的判断,需结合欧姆定律理解等效替代的核心是效果相同,是对科学思维中等效思维的基础考查。
【难度系数】0.6
3. 一滑动变阻器标有“50 Ω 1 A”字样,把它和10 Ω的定值电阻串联起来接入电路,则电路的总电阻变化范围是(
D


A.0~10 Ω
B.0~50 Ω
C.0~60 Ω
D.10~60 Ω

答案

3.D 【点拨】当滑动变阻器接入电路的阻值为0 Ω时,电路为定值电阻的简单电路,电路的总电阻为10 Ω;当滑动变阻器接入电路的阻值为50 Ω时,电路的总电阻R=R滑+R定=50 Ω+10 Ω=60 Ω,所以电路的总电阻变化范围是10~60 Ω。

解析

【分析】
要解决这个问题,需明确两个核心知识点:一是串联电路的总电阻等于各串联电阻之和;二是滑动变阻器铭牌的含义,“50 Ω”表示其接入电路的阻值范围是0Ω到50Ω。解题时,分别计算滑动变阻器接入阻值最小和最大时的总电阻,即可确定总电阻的变化范围。
【解析】
已知定值电阻阻值$R_{定}=10\ \Omega$,滑动变阻器的最大阻值$R_{滑大}=50\ \Omega$,根据串联电路总电阻公式$R_{总}=R_{滑}+R_{定}$:
1. 当滑动变阻器接入阻值最小($R_{滑小}=0\ \Omega$)时,总电阻最小:$R_{总小}=0\ \Omega + 10\ \Omega = 10\ \Omega$;
2. 当滑动变阻器接入阻值最大($R_{滑大}=50\ \Omega$)时,总电阻最大:$R_{总大}=50\ \Omega + 10\ \Omega = 60\ \Omega$;
因此电路总电阻的变化范围是$10\ \Omega~60\ \Omega$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路的电阻规律;滑动变阻器的阻值特性
【点评】
本题结合滑动变阻器的铭牌信息,考查串联电路总电阻的计算,属于基础题型,重点考查学生对串联电阻规律的掌握,难度较低。
【难度系数】
0.8
4.如图所示,电源电压保持不变。开关断开与闭合时电压表示数之比为$2:5$,则两灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$的电阻(忽略温度对灯泡电阻的影响)之比为 (
B
)

A.$2:3$
B.$3:2$
C.$2:5$
D.$5:2$

答案

4.B 【点拨】当开关断开时,两灯泡$L_1$、$L_2$串联,电压表测灯泡$L_2$两端的电压,则电路中的电流$I=\frac{U}{R}=\frac{U}{R_1+R_2}$,灯泡$L_2$两端的电压$U_2=IR_2=\frac{U}{R_1+R_2}R_2$,当开关闭合时,灯泡$L_1$被短路,电压表测灯泡$L_2$两端的电压(即电源电压),所以$U_2'=U$,根据题意得,$U_2:U_2'=2:5$,即$\frac{UR_2}{R_1+R_2}:U=2:5$,整理得$2R_1=3R_2$,所以$R_1:R_2=3:2$。

解析

【分析】要解决此题,需先明确开关断开、闭合时的电路结构:开关断开时,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,电压表测$\mathrm{L}_2$两端电压;开关闭合时,$\mathrm{L}_1$被短路,电路为$\mathrm{L}_2$的简单电路,电压表测电源电压。再结合串联电路特点和欧姆定律,利用电压比推导电阻之比。
【解析】
1. 当开关$\mathrm{S}$断开时,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,总电阻为$R_1+R_2$,电路电流$I=\frac{U}{R_1+R_2}$,电压表测$\mathrm{L}_2$两端电压,故$\mathrm{L}_2$的电压:
$U_2=IR_2=\frac{UR_2}{R_1+R_2}$
2. 当开关$\mathrm{S}$闭合时,$\mathrm{L}_1$被短路,电路为$\mathrm{L}_2$的简单电路,电压表测电源电压,此时电压表示数等于电源电压$U$。
3. 由题意,开关断开与闭合时电压表示数之比为$2:5$,即:
$\frac{U_2}{U}=\frac{2}{5}$
将$U_2=\frac{UR_2}{R_1+R_2}$代入得:
$\frac{\frac{UR_2}{R_1+R_2}}{U}=\frac{2}{5}$
化简得:$\frac{R_2}{R_1+R_2}=\frac{2}{5}$
交叉相乘整理:$5R_2=2(R_1+R_2) \to 2R_1=3R_2$,故$R_1:R_2=3:2$。
【答案】B
【知识点】串联电路、欧姆定律、电路动态分析
【点评】本题考查电路分析与欧姆定律的应用,关键是明确开关不同状态下的电路连接和电压表测量对象,利用比例关系求解电阻比,属于中等难度的电路题。
【难度系数】0.4
5. (新趋势 真实情境)抛绣球是壮族人民喜爱的民俗活动之一,小好设计了一个自动记录绣球过球圈数量的计数器,其简化电路如图甲所示。其中$R_1$是光敏电阻,当绣球挡住了射向$R_1$的红外线时,$R_1$的电阻会变小为$20\ \Omega$,AB间电压变大,这时自动计数器计数一次。已知$R_2$是定值电阻,电源电压恒为12 V,当绣球穿过球圈时,AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示。求:
(1)$R_2$的阻值。
(2)当没有绣球通过球圈,红外线正常照射$R_1$时,电路中的电流。

答案

5.【解】(1)由图甲可知,$R_1$、$R_2$串联,$R_1$是光敏电阻,每当绣球挡住了射向$R_1$的红外线时,$R_1$的电阻会变小,AB间电压变大,由图乙可知,$R_1$变小后,AB间的电压为8 V,即$R_2$两端的电压$U_2=8\ \mathrm{V}$,由串联电路的电压规律可知,$R_1$两端的电压$U_1=U-U_2=12\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$。又因$R_1=20\ \Omega$,则$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$。由串联电路电流规律可知,通过$R_1$、$R_2$的电流相等,则$R_2=\frac{U_2}{I_1}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$。(2)当红外线照射$R_1$时,由图乙可知,AB间的电压为4 V,即$R_2$两端的电压$U_2'=4\ \mathrm{V}$,电路中的电流$I=\frac{U_2'}{R_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{40\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$。

解析

【分析】
首先明确电路结构:图甲中R₁与R₂串联,AB间的电压为定值电阻R₂两端的电压。解题思路:①当绣球挡住红外线时,R₁电阻变小,AB间电压变大,结合图乙找到此时AB间电压(即R₂的电压),利用串联电路电压规律求出R₁的电压,结合已知的R₁阻值算出电路电流,再根据串联电路电流相等,用欧姆定律求出R₂的阻值;②当红外线正常照射时,结合图乙找到此时AB间电压(R₂的电压),利用已求出的R₂阻值和欧姆定律计算电路电流。
【解析】
(1) 由图甲可知,R₁与R₂串联,AB间电压为R₂两端的电压。当绣球挡住红外线时,R₁=20Ω,由图乙可知此时AB间电压(R₂两端电压)U₂=8V。
根据串联电路的电压规律,R₁两端的电压:U₁ = U - U₂ = 12V - 8V = 4V。
串联电路中电流处处相等,电路电流:I = U₁/R₁ = 4V / 20Ω = 0.2A。
因此R₂的阻值:R₂ = U₂ / I = 8V / 0.2A = 40Ω。
(2) 当红外线正常照射R₁时,由图乙可知此时AB间电压(R₂两端电压)U₂' = 4V。
电路中的电流:I' = U₂' / R₂ = 4V / 40Ω = 0.1A。
【答案】
(1) R₂的阻值为40Ω;(2) 电路中的电流为0.1A。
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律应用
【点评】
本题结合民俗活动的真实情境,考查串联电路特点和欧姆定律的计算,关键是明确AB间电压对应的是R₂两端的电压,需准确分析图像和电路结构,难度适中。
【难度系数】
0.6
6. (新考法小制作)爱思考的小荣设计了一个能检测水流速度变化的装置,已知电源电压保持不变,$R_0$是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是 (
A
)

答案

6.A

解析

【分析】
要解决本题,需结合流体压强与流速的关系判断探头移动方向,再通过电路动态分析(欧姆定律)判断电表示数变化是否符合要求:水流速度越大,探头升力越大,A、B图中探头向上移动,滑动变阻器R接入阻值变小;C、D图中探头向下移动,R接入阻值变大,再逐一分析各选项电表示数变化。
【解析】
1. 探头移动规律:水流速度越大,探头受升力越大,A、B探头向上,R接入阻值减小;C、D探头向下,R接入阻值增大。
2. 选项A:R与R₀串联,电流表测总电流。水流速度越大,R阻值越小,总电阻越小,电源电压不变,由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电流越大,电流表示数越大,符合要求。
3. 选项B:电压表测R两端电压。R阻值减小,电路电流增大,R₀两端电压$U_0=IR_0$增大,电源电压不变,故R两端电压$U_R=U-U_0$减小,电压表示数变小,不符合。
4. 选项C:R与R₀串联,电流表测电流。水流速度大时,R阻值增大,总电阻变大,电流变小,电流表示数变小,不符合。
5. 选项D:电压表测R₀两端电压。水流速度大时,R阻值增大,电流变小,$U_0=IR_0$变小,电压表示数变小,不符合。
综上,只有选项A符合要求。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、动态电路分析、流体压强与流速的关系
【点评】
本题为跨学科综合题,结合流体力学与电路动态分析,考查学生对力学和电学知识的综合应用能力,需先明确探头移动对滑动变阻器阻值的影响,再结合欧姆定律分析电表示数变化。
【难度系数】
0.5
7. 如图所示,电源电压恒定,$R_1=12\ \Omega$,$R_2=18\ \Omega$,$R_3$是定值电阻。闭合开关$S_1$,单刀双掷开关$S_2$接$a$时,电流表的示数为0.60 A,单刀双掷开关$S_2$接$b$时,电流表的示数可能为(
C


A.0.30 A
B.0.40 A
C.0.50 A
D.0.80 A

答案

7.C 【点拨】当闭合开关$S_1$,开关$S_2$接$a$时,电阻$R_1$和电阻$R_3$串联,由串联电路的电压规律和电阻特点可得,电源电压$U=I_a(R_1+R_3)$ ①;当闭合开关$S_1$,开关$S_2$接$b$时,电阻$R_2$和电阻$R_3$串联,由串联电路的电压规律和电阻特点可得,电源电压$U=I_b(R_2+R_3)$ ②,联立①②得:$I_b=\frac{0.60\ \mathrm{A}×(12\ \Omega+R_3)}{18\ \Omega+R_3}=0.6\ \mathrm{A}-\frac{3.6\ \mathrm{V}}{18\ \Omega+R_3}$。当$R_3$的阻值接近0时,电流接近0.4 A,当$R_3$的阻值接近无穷大时,电流接近0.6 A,即$0.4\ \mathrm{A}<I_b<0.6\ \mathrm{A}$,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。

解析

【分析】
首先明确两种开关状态下的电路结构:当S₁闭合、S₂接a时,R₁与R₃串联,电流表测串联电路的电流;当S₁闭合、S₂接b时,R₂与R₃串联,电流表仍测串联电路的电流。由于电源电压恒定,需利用欧姆定律分别对两种状态列电源电压的表达式,联立后推导S₂接b时电流I_b的取值范围,进而选出正确选项。
【解析】
1. 当S₁闭合,S₂接a时,R₁与R₃串联,根据欧姆定律 $ U = I_a(R_1 + R_3) $,代入已知 $ I_a=0.6\ \mathrm{A} $、$ R_1=12\ \Omega $,得电源电压:
$ U = 0.6\ \mathrm{A} × (12\ \Omega + R_3) $ ①
2. 当S₁闭合,S₂接b时,R₂与R₃串联,同理根据欧姆定律 $ U = I_b(R_2 + R_3) $,代入 $ R_2=18\ \Omega $,得:
$ U = I_b × (18\ \Omega + R_3) $ ②
3. 联立①②,电源电压U恒定,因此:
$ 0.6\ \mathrm{A} × (12\ \Omega + R_3) = I_b × (18\ \Omega + R_3) $
整理得:
$ I_b = \frac{0.6\ \mathrm{A} × (12\ \Omega + R_3)}{18\ \Omega + R_3} = 0.6\ \mathrm{A} - \frac{3.6\ \mathrm{V}}{18\ \Omega + R_3} $
4. 分析R₃的取值:R₃为定值电阻,阻值 $ R_3 > 0 $。
当 $ R_3 \to 0 $ 时,$ \frac{3.6\ \mathrm{V}}{18\ \Omega + R_3} \to 0.2\ \mathrm{A} $,此时 $ I_b \to 0.6\ \mathrm{A} - 0.2\ \mathrm{A} = 0.4\ \mathrm{A} $;
当 $ R_3 \to +∞ $ 时,$ \frac{3.6\ \mathrm{V}}{18\ \Omega + R_3} \to 0 $,此时 $ I_b \to 0.6\ \mathrm{A} $;
因此 $ I_b $ 的取值范围为 $ 0.4\ \mathrm{A} < I_b < 0.6\ \mathrm{A} $,选项中只有0.50 A符合,故选C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题考查串联电路规律与欧姆定律的综合应用,关键是通过联立两种开关状态下的电源电压表达式推导电流范围,需注意定值电阻阻值的限制对电流的影响,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.4