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第十七章《欧姆定律》
A卷(基础巩固卷)
班级: 姓名: 学号: 分数:
(考试时间:90分钟 面卷分值:100分)
一.选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1.(2019湖南湘西州)如图所示的电路中,当滑动变阻器滑片左移时,下面说法正确的是( )
A.电压表示数变大 B.总电流变小 C.总电阻不变 D.R2的电阻变大
【答案】A。
【解析】由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压;当滑动变阻器滑片左移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,即R2的电阻变小,根据串联电路的电阻关系可知,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据U=IR可知,电阻R1两端的电压变大,即电流表示数变大,综上所述,A正确,BCD错误。
2.(2019海南)如图所示是某电子秤内部简化电路。Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。闭合开关,当Rx上压力增大时,随之减小的是( )
A. 通过Rx的电流 B. 通过R0的电流
C. Rx两端的电压 D. R0两端的电压
【答案】C
【解析】由图知,R0与Rx串联接在电路中,当Rx上压力增大时,其阻值减小,则电路中的电流I增大,即通过Rx和R0的电流均增大;又由欧姆定律U0=IR0,得R0两端的电压U0增大;根据串联电路的电压规律U=U0+Ux,得Ux=U-U0,由于U不变,U0增大,则压敏电阻两端的电压Ux减小。故应选C。
3.(2019安徽)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,向左移动滑片P,则( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大 B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大 D.电压表的示数变小,电流表的示数变大
【答案】A
【解析】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,接入的阻值变小,则电路中总电阻变小,由可知,在电源电压不变时,电路中的电流变大,电流表实示数变大;R为定值电阻,由可知其两端电压变大,故电压表示数变大;故A正确,BCD错误。
4.(2019黔东南)如图所示的电路,闭合开关,当滑片P向上移动的过程中,电流表读数和电压表读数的变化情况分别是( )
A.变大,变大 B.变大,变小 C.变小,变小 D.变小,变大
【答案】:D
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P向上移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的读数变小,故AB错误;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表的读数变大,故C错误、D正确。
5.(2019 新疆)如图所示,开关闭合后.当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,观察到灯泡变暗,该过程中( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变大,电压表示数变大
C. 电流表示数变小,电压表示数变小 D. 电流表示数变小,电压表示数变大
【答案】D
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,灯泡变暗,则灯泡的实际功率变小,因串联电路中各处的电流相等,由P= I2R可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AB错误;由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C错误、D正确。
6.(2019 绵阳市)如图所示,灯泡L1和L2(灯泡中只要有电流就能发光)相同,电源电压小于灯泡的额定电压,且保持不变,开关 S由闭合到断开,电路中( )
A. L1变亮,电压表示数变小 B. L1变暗,电流表示数变大
C. L2亮起来,电压表示数变大 D. L2亮起来,电流表示数变小
【答案】D
【解析】开关S闭合时,L2被短路不发光,电路中只有L1,电压表测电源电压,电流测L1的电流,由于此时L1电压等于电源电压,电压最大,则此时L1亮度最亮,电路中电阻只有L1的灯丝电阻,电流表示数最大。当断开S时,L1与L2串联,两灯都发光,电压表测L1两端电压,此时电源电压被分成两份,所以电压表示数变小,即L1两端电压变小,则L1亮度变暗;由于多增加L2串联,电路中总电阻变大,所以电流表示数变小。故D正确,A、B、C错误。
7.(2019 常德市)定值电阻R1、R2组成的电路如右图所示,已知R1>R2。闭合开关S,通过R1、R2的电流分别记为I1、I2,R1、R2两端的电压分别记为U1、U2下列说法正确的是( )
A.U1 = U2 B.U1 > U2 C.I1 < I2 D.I1 > I2
【答案】B
【解析】定值电阻R1、R2组成的电路为串联电路,串联电路中电流处处相等,故C、D选项错误;根据欧姆定律表达式变形得R=UI,通过电阻R1、R2中电流相等,R1>R2,所以U1 > U2。故A选项错误,B选项正确。
8.(2019 湖南益阳市)如图所示,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,当滑片P向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A. 电流表示数减小,电压表示数减小 B. 电流表示数增大,电压表示数增大
C. 电流表示数减小,电压表示数增大 D. 电流表示数增大,电压表示数减小
【答案】A
【解析】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,故BD错误;
由U=IR可知,R0两端的电压减小,即电压表的示数减小,故A正确、C错误。故选:A。
9.(2019 黑龙江齐齐哈尔市)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=10Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4A,则下列选项正确的是( )
A.滑片P在最右端时,通过R1、R2的电流之比为5:8 B.滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3:1
C.滑动变阻器的最大阻值为40Ω D.电源电压为10V
【答案】D
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器滑片P在最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流I=0.25A,
因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R1、R2的电流之比为1:1,故A错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,电源的电压:
U=I(R1+R2)=0.25A×(10Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
把滑片P移到中点时,电路中的电流I′=0.4A,
则电源的电压:U=I′(R1+R2)=0.4A×(10Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:U=10V,R2=30Ω,故C错误、D正确;
滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为:U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=10Ω:30Ω=1:3,故B错误。
10.(2019 呼和浩特市)如图所示,电源电压一定。关于电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A. 同时闭合两个开关,两只灯泡电流是相同的
B. 若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
C. 若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
D. 若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
【答案】B
【解析】A.同时闭合两个开关,两灯泡并联,它们两端的电压相等,由于两灯泡的规格不确定,即电阻未知,所以通过两灯泡的电流不一定相等,故A错误;
B.先闭合S1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源两端电压,电流表测通过L1的电流;再闭合S2后,两灯泡并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流;根据电源的电压不变可知,电压表的示数不变,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表的示数变大,故B正确;
C.若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏,故C错误;
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,会造成电源短路,则灯L1、L2都不亮,电流表损坏,故D错误。
故D正确。
11.(2019福建)如图电路,电源电压恒定,R1=12ΩR2=6ΩR3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.2 A
【答案】C
【解析】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A, R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,由 可得,电路中电流是: (1);接b时, R2与R3串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数是: (2),如图电源电压U恒定,电阻R3恒定,分析等式(1) (2)可知,C选项正确。
12.(2019 安徽省)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,向左移动滑片P,则( )
A. 电压表的示数变大,电流表的示数变大 B. 电压表的示数变大,电流表的示数变小
C. 电压表的示数不变,电流表的示数变大 D. 电压表的示数变小,电流表的示数变大
【答案】A
【解析】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,接入的阻值变小,则电路中总电阻变小,由可知,在电源电压不变时,电路中的电流变大,电流表实示数变大;R为定值电阻,由可知其两端电压变大,故电压表示数变大;故A正确,BCD错误。
13.(2019湖南省湘西州)如图所示的电路中,当滑动变阻器滑片左移时,下面说法正确的是( )
A.电压表示数变大 B.总电流变小
C.总电阻不变 D.R2的电阻变大
【答案】A
【解析】由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压;当滑动变阻器滑片左移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,即R2的电阻变小,根据串联电路的电阻关系可知,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据U=IR可知,电阻R1两端的电压变大,即电流表示数变大,综上所述,A正确,BCD错误。
14.(2019 贵州 毕节市)已知R2<R1,将图中的四种不同接法,接到同一电源两极间,则电路中电流最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】:D
【解析】:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,两电阻串联时总电阻最大,两电阻并联时总电阻最小,由I=可知,两电阻并联时,电路中的电流最大。
15.(2019 甘肃兰州市)将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2后,下列说法中正确的是( )
A.电流表测量干路电流
B.L1与L2的亮度一定相同
C.通过L,和L,的电流一定相等
D.只断开S2,L1发光且亮度不变
【答案】D。
【解答】由图知,灯泡L1、L2并列接在电路中,即两灯并联;电流表和L1在一条支路上,则电流表测量通过L1的电流;开关S2和L2在另一条支路上,开关S2只控制灯L2;开关S1在干路上,则开关S1控制整个电路。
A、由图知,电流表和L1在一条支路上,电流表测量通过L1的电流,故A错;
B、灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,则L1与L2的亮度不相同,故B错:
C、灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,则通过L1和L2的电流不相等,故C错;
D、灯泡L1、L2并联在同一电路中,只断开S2,只有L1发光,因并联电路各支路互不影响,所以L1的亮度不变,
二.填空题(每空2分,共26分)
16.(2019 成都)如图所示.电源电压不变,开关s闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将 , 电压表示数将 。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)变大;(2)变小。
【解析】滑动变阻器组织变大,总电流减小,由欧姆定律,与之串联的定值电阻两端的电压会减小。
17.(2019福建)如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为 。
【答案】 (1). 0.2 (2). 6
【解析】【详解】有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上,每只灯泡两端电压是1 V,由电流I与电压U的关系图象可得,灯泡的电流为0.2A;把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上,由电流I与电压U的关系图象可得,灯泡的电流为0.5A,由并联电路的电流特点可知,流过电阻的电流是:I=1.5A-0.5A=1A,该电阻的阻值为:.
18.(2019鄂州市)如图所示,在探究串联电路的电压关系实验时,小明先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为3V.已知R1=5Ω,则电阻R2两端的电压为_____V,通过R2的电流为_____A.如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,这种接法是错误的,理由是_____。
【答案】 (1).2 ; (2). 0.2 ; (3). 电流从电压表负接线柱流入了;
【解析】(1)根据串联电路电压的规律求出电阻R2两端的电压为:,由欧姆定律求通过R1的电流,根据串联电路电流的规律求通过R2的电流;
(2)电压表测电压时,电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电压表指针反向偏转。
解答:(1)用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为3V,即为总电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压为:,由欧姆定律,通过R1的电流为:;根据串联电路电流的规律,通过R2的电流为0.2A;
(2)如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,则会造成电流从电压表负接线柱流入,这种接法是错误的。
19.(2019 内蒙古赤峰市)某段金属丝两端电压为6V时,通过的电流为0.3A;当该金属丝两端电压降为4V时,通过它的电流为 A;当该金属丝两端电压降为0V时,它的电阻为 Ω。
【答案】(1) 0.2; (2)20。
【解析】由I=可得,该金属丝的电阻:R===20Ω,因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当该金属丝两端电压降为4V时或降为0V时,该金属丝的阻值仍为20Ω不变,当该金属丝两端电压降为4V时,通过它的电流:I′===0.2A。
20.(2019 四川省凉山州)如图所示,阻值为4Ω的电阻R1与2Ω电阻R2并联,电流表的示数为3A,则通过电阻R1与R2的电流之比为 ,电源电压为 V。
【答案】:(1) 1:2; (2) 4。
【解析】由图可知,两电阻并联,已知R1=4Ω,R2=2Ω,则,
由I可得,电源电压U=IR并=3AΩ=4V;电阻R1与R2的电流之比:。
21.(2019襄阳市)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关_____,此时电流表的示数为I1:要使R1,R2串联,应断开开关S1、S2此时电流表的示数为I2,则I1:I2=_____。
【答案】 (1). S1、S2 ; (2). 4:1
【解析】如图所示,要使电阻R2、R3并联,则电阻R2、R3中必须有电流通过,所以应闭合开关S1、S2,此时电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:,此时电流表的示数:;断开开关S1、S2时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电压表的示数:,所以,。
三.实验题(第22题7分;23题10分;共17分)
22.(2019 内蒙古通辽市)小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:干电池,标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
(1)小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线。(2分)
(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到 (选填a”或“b”)端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为 A。
(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制 (选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中:
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
(4)由数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(5)小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、S1,此时电流表的示数为I;
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1;
③求未知电阻Rx的表达式为:Rx= 。(用R0、I、I1表示)
【答案】:(1)如图所示;
(2)b;0.4;(3)电压表;(4)反比;(5)③。
【解析】
(1)电压表与定值电阻并联且正进负出,如图所示:
(2)为保护电路,变阻器连入电路中电阻最大即b端,小明同学首先将5Ω定值电阻接入电路,将滑片P滑到b端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数0.4A;
(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,由欧姆定律的变形公式,电压表示数U=IR=0.4A×5Ω=2V,小明同学应该断开开关,并且将滑动变阻器阻值调到最大,然后将5Ω的电阻替换为10Ω.闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为2V,将电流表示数记录在表格中。
(4)由表格中数据发现:电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,故在电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)②闭合S、断开S1,此时为只有Rx工作的电路,电流表测量Rx的电流,示数为I1,可测出电源电压U=I1Rx,①闭合S、S1,此时两电阻并联,电流表测量干路电流,示数为I,
根据并联电路电流的规律知,R1的电流:I1=I﹣I1,则电源电压为U=(I﹣I1)R1
根据电源电压相等知:U=U=I1Rx=(I﹣I1)R1
未知电阻Rx的表达式为:Rx=。
23.(2019 湖南省湘潭市)在“测量电阻”的实验中,设计了如图所示的电路图。
(1)请根据电路图,用笔画线代替导线将图中的器材连接成完整电路。(3分)
(2)按图1所示电路连接器材时,开关要处于_____(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应该滑到最_____(选填“左端”或“右端”)。
(3)闭合开关,将滑片P缓慢向右移动,电压表的示数将_____(选填“增大”或“减小”)。
(4)某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数如右图所示,为_____A,根据欧姆定律求出此时这个电阻R的阻值为_____欧姆。
(5)以上这种测量电阻的方法叫_____。
(6)为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,然后取电阻R的_____值。
【答案】 (1). (2). 断开 (3). 左端 (4). 增大 (5). 0.3
(6). 5 (7). 伏安法 (8). 平均
【解析】
(1)根据题意知道,测量时,电压表的示数为1.5V,所以,电压表选应用小量程与测量电阻并联,由图2知道,电流表也选用小量程与测量电阻串联,变阻器按图按“一上一下”连入电路中,故电路连接如下所示:
(2)按图连接器材时,为保护电路,开关要处于断开状态,滑动变阻器的滑片P应该滑到阻值最大处;
(3)由图知道,当闭合开关,将滑片P缓慢向右移动时,接入电路中的电阻减小,由知道,电路电流增大,所以,测量电阻两端电压增大;
(4)由图2知道,电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,此时电流表的示数是0.3A;若此时电压表的示数为1.5V,由知道,待测电阻R的阻值是:;
(5)分别测出待测电阻两端的电压及通过的电流,由计算出电阻的方法,叫伏安法;
(6) 为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,取电阻R的平均值作为结果
四.计算题(第24题6分;第25题6分;共12分)
24.(2019 江苏 徐州市)定值电阻R1两端加4.5V电压时,通过的电流为0.45 A.如图所示电路,电源电压不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50A;用阻值为30Ω的电阻R2替换R1,电流表示数变为0.30 A.求:
(1)R1的阻值;(2)电源电压。
【答案】(1)R1的阻值为10Ω (2)电源电压为3V。
【解析】解:(1)根据I=可得:R1===10Ω;
(2)根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知:
R1和定值电阻R0并联时,+=I,
即:+=0.50A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
R2和定值电阻R0并联时,+=I,
即:+=0.30A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
根据①式减②式可得:U=3V。
答:(1)R1的阻值为10Ω (2)电源电压为3V。
25.(2019 长春市)如图所示,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电阻R1两端的电压为10V,电阻R2两端的电压为5V。求:
(1)电源两端的电压。
(2)通过电阻R1的电流。
【答案】(1)15V(2)1A
【解析】解:(1).如图两电阻串联,在串联电路中,电源两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压为:
U=U1+U2=10V+5V=15V;
(2).由得,电阻R1的电流:。
答:(1).电源两端的电压为15V.(2).通过电阻R1的电流为1A。
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