资源描述
沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律章节测评
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 20分)
一、单选题(10小题,每小题2分,共计20分)
1、图所示的电路中,白炽灯L1的电阻比白炽灯L2的电阻小,将开关S闭合,下列说法正确的是( )
A.电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
B.通过A点的电流大于通过B点的电流
C.通过A点的电流等于通过B点的电流
D.电路中AB两点间的电压大于BC两点间的电压
2、将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I—U图象。闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压和电阻R的大小分别是( )
A.8V 6.67Ω B.12V 20Ω
C.8V 20Ω D.12V 10Ω
3、如图所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,能使电路中的电阻变小的接法是( )
A. B.
C. D.
4、如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
5、由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是( )
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
6、石墨烯被认为是一种未来革命性的材料。用石墨烯制成的湿敏电阻的阻值(Rx)随相对湿度(RH)变化曲线如图所示。为了能从外部检测植物含水量的变化,科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻附着在植物的叶片上,并将湿敏电阻接入电路中,要求植物含水量增加时,电表示数变大。如图中的电路图符合要求的是(R0为定值电阻,电源电压恒定)( )
A. B.
C. D.
7、如图,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向右滑动过程中,说法正确的( )
A.滑动变阻器接入电路电阻变大,电压表V示数变大
B.电流表A1示数变小,电流表A示数变大,电压表V示数不变
C.电流表A与A1示数之差变小,电压表V与A示数之比变大
D.电压表V与电流表A1示数之比变大,电压表V与电流表A示数的乘积变小
8、一根导线的电阻为R,要使这根导线的电阻变大,可以采用的方法是( )
A.将导体拉长 B.将导体对折
C.增大导体两端的电压 D.减小通过导体的电流
9、二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小,将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中,则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时,电压表示数U与电流表示数I发生变化,下列说法正确的是( )
A.U变大,I变小 B.U变小,I变小
C.U变小,I变大 D.U变大,I变大
10、图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压,丙图中,则下关系式中正确的是( )
A.m= B.m> C.m< D.m=n
第Ⅱ卷(非选择题 80分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、某定值电阻R与灯泡L的I﹣U图象如图所示,可知该定值电阻R的阻值是______Ω;将它们串联在电压为9V的电源两端时,电路中的电流是______A。
2、如图所示电路中,R0=20Ω,滑动变阻器规格“40Ω 1A”。滑片P在最左端时,电流表示数为0.3A,则电源电压为_____V。将滑片P移至最右端时,电流表A的示数为_____A,电压表V示数为_____V。
3、如图所示, R1=10Ω ,电源电压不变。只闭合 S1,电流表示数为 0.3A;S1、S2均闭合,电流表示数为 0.5A,此时通过 R1 的电流为_________A ,R2的阻值为___________Ω 。
4、小英按如图所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值。闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为______V,电流表的示数为______A,电阻Rx的阻值为______W。
5、如图所示,电源电压U=3V保持不变,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1.5A”。当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于A端时,电流表A的示数为0.3A,则定值电阻R1=______Ω。当开关S闭合时,滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,电压表V的示数变化范围是______V。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、如图所示,电源电压恒定,R2的阻值为10Ω,R3的阻值为100Ω,R1的阻值小于40Ω。当S闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.5A;当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A,求:
(1)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为多少?
(2)电源电压和R1的阻值。
2、如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.9A,电流表A2的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)R1的阻值。
3、如图所示的电路,实验时,已知R1为20Ω,在闭合S的情况下,断开S1时电流表的读数是1.5A,闭合S1时电流表读数是2.1A,整个实验过程中电池的电压不变,求:
(1)电源电压为多大?
(2)通过R2的电流是多少?
(3)被测电阻R2的阻值。
4、如图所示的电路中,电阻的阻值为,电阻的阻值为,闭合开关S,电流表A1的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数。
5、如图所示的电路中,电流表使用的量程为0~0.6A,电压表使用的量程为0~15V,定值电阻R=20Ω,滑动变阻器最大阻值为80Ω,开关S闭合,将滑片P从最右端B点移至滑动变阻器的中点时,电压表示数为6V。求:
(1)滑片P在中点时,通过电阻R的电流是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)为保证电表安全,滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围。
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、瑶瑶和小莉同学在做“探究电流与电压、电阻的关系“实验时,准备以下器材:电源电压为6V且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器R1(20Ω 1A)、滑动变阻器R2(30Ω 1A),五个定值电阻(5Ω,10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、开关、导线若干。根据如图的电路图进行实验。
(1)小莉想要探究电流与电压的关系,她按图甲所示的电路图连接实物图,请你帮她把图乙的实物图连接完整(要求滑片右移时,电流表示数减小);______
(2)电路正确连接后,小莉闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是_______;
A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.变阻器短路 D.变阻器断路
(3)探究电流与电压的关系时,小莉通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
分析可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比;且通过计算可知,小莉选择的滑动变阻器是_______(选填“R1”或“R2”);
(4)接着小莉又探究电流与电阻的关系,电源电压仍然为6V,她选择的滑动变阻器是(30Ω 1A),她只更换定值电阻,其余连接均不变。其实验步骤如下:
①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使得电压表示数为U0=2V,记录电流表示数;
②断开开关,用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关,她应该将滑动变阻器的阻值_______(选填“调大”或“调小”)直到电压表示数为U0,再记录电流表示数;再用15Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻,同样调节滑动变阻器使电压表示数为U0;
③断开开关,用20Ω的定值电阻替换15Ω的定值电阻再闭合开关,她调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调为U0。为完成全部五次探究,电源电压的范围应是_______V_______V;
(5)同组的瑶瑶用如图丙所示实验电路又做了一个实验。电源电压未知且不变,R3为定值电阻,调节滑动变阻器R2滑片,得出几组数据整理后如下表。发现:可以将电压表改成一个能直接读出电阻的电表,他在5.0V处应该读出的电阻值为_______Ω。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
电阻R/Ω
1.0
2.5
5.0
10.0
2、用伏安法测电阻的实验中,实验电路图如下所示,电源电压保持不变:
(1)该实验的原理是_____.
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于______(填“A”或“B”)端.
(3)小华按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数、电流表示数如图乙所示,则被测电阻=_____.
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
AD.由串联电路电流的规律,串联电路电流强度处处相等,即I1=I2,根据欧姆定律可得
,
因为,所以,故AD错误;
BC.由串联电路电流的规律可知,串联电路中电流处处相等,故B错误, C正确。
故选C。
2、C
【详解】
观察图乙图象,根据定值电阻的图象是一条过原点的直线,可判断乙图中的直线是定值电阻R的图象,由图象数据,当定值电阻R两端的电压为4V时,对应的电流是0.2A,根据,则定值电阻R的阻值
图甲电路图,闭合开关S,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路电流,电流表示数为0.3A,根据串联电路电流规律,则电阻R和灯泡L的电流
由图象乙可知,当电路电流是0.3A时,此时灯泡L分压
此时电阻R分压
根据串联电路电压规律可得
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3、B
【详解】
A.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电阻BP长度变大,电阻变大,故A不符合题意;
B.而当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入的部分AP长度变小,电阻变小,故B符合题意;
C.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电阻BP长度变大,电阻变大,故C不符合题意;
D.滑动变阻器接法是“一上一下”,才能改变电阻的大小,不能都接到滑动变阻器下端的接线柱,故D不符合题意。
故选B。
4、A
【详解】
A.接一上一下时,滑片P向左滑动,连入的电阻变小,故A符合题意;
B.同时接上面的两个接线柱时,无论怎么移动滑片,连入电路中的电阻大小不变,故B不符合题意;
C.同时接下面的两个接线柱时,无论怎么移动滑片,连入电路中的电阻大小不变,故C不符合题意;
D.接一上一下时,滑片P向左滑动,连入的电阻变大,故D不符合题意。
故选A。
5、C
【详解】
导体的电阻是导体的一种属性,导体两端的电压及通过它的电流的大小不会影响导体电阻的大小,而电路中导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,当电路中的电压一定时,改变电路中的电阻大小,通过电阻的电流会与电阻成反比,故ABD错误,C正确。
故选C。
6、B
【详解】
由图可知,随着相对湿度的增大,Rx的阻值变小。
A.由电路图可知,R0与Rx并联,电流表测通过R0的电流,由于并联电路各支路互不影响,所以Rx阻值变化时,电流表的示数不变,故A不符合要求;
B.由电路图可知,R0与Rx串联,电压表测R0两端的电压,植物含水量增大时,Rx的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据 U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B符合要求;
C.由电路图可知,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,植物含水量增大时Rx变小可知,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大, R0两端的电压也变大,根据串联电路的电压特点可知,Rx两端的电压会变小即电压表的示数变小,故C不符合要求 ;
D.由电路图可知,R0与Rx串联,电压表测电源两端的电压,根据电源电压不变可知,植物含水量增大时,电压表的示数不变,故D不符合要求。
故选B。
7、D
【详解】
闭合开关S,两电阻并联,电压表测量电源电压,电流表A测量干路电流,电流表A1测量变阻器支路电流,滑动变阻器滑片向右滑动过程中接入电阻值变大:
A.滑动变阻器接入电路电阻变大,电压表V示数保持电源电压不变,故A错误;
B.滑动变阻器接入电路电阻变大,其所在支部电流变小,电路总电流也变小,即电流表A1示数变小,电流表A示数变小,电压表V示数不变,故B错误;
C.电流表A与A1示数之差为定值电阻支路电流,保持不变,电压表V与A示数之比为电路总电阻,将变大,故C错误;
D.电压表V与电流表A1示数之比为变阻器接入阻值,将变大;电压表示数不变、电路总电流变小,则电压表V与电流表A示数的乘积变小,故D正确。
故选D。
8、A
【详解】
导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。将导体拉长,导体长度变长,横截面积变小,导体电阻变大;将导体对折,导体长度变短,横截面积变大,导体电阻变小。
故选A。
9、C
【详解】
二氧化碳传感器的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小,当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时,电阻变小,电源电压不变,根据得,电流表的示数I变大,定值电阻的电压变大,二氧化碳传感器的电压变小,即电压表的示数U变小,故C正确,ABD错误。
故选C。
10、B
【详解】
根据串联分压,电压之比为
如图甲,R是定值电阻,故
如图丙,电流之比为
则此时的热敏电阻为
由于丙图,热敏电阻的电压大,电流做功比较多,温度比较高,而RT的阻值随温度的升高而变小,故
故
故
故ACD错误,B正确。
故选B。
二、填空题
1、 10 0.6
【详解】
[1]根据图像,当R两端电压为时,,则R的阻值为
[2]根据串联电路电流的特点,R与L的电流相同时,它们两端电压之和为9V,根据图像,只有当电流为时,,,总电压为
故电路中的电流是0.6A。
2、 6 0.1 4
【详解】
[1]滑片P在最左端时,滑动变阻器接入的阻值为0,电路为R0的简单电路,则电源电压为
[2]将滑片P移至最右端时,滑动变阻器接入的阻值为40Ω,则电路中电流为
[3]电压表测R两端电压,所以电压表示数为
3、 0.3 15
【详解】
[1]由电路图可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由知道,电源的电压
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且电源电压不变,所以,此时通过R1的电流仍为0.3A不变。
[2]由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R2的阻值
4、 2 0.5 4
【详解】
[1]电压表接小量程,分度值0.1V,电压表读数为2V。
[2]电流表接小量程,分度值0.02A,电流表读数为0.5A。
[3]电阻RX的阻值为
5、 10 3~1
【详解】
[1]当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于A端时,只有定值电阻接入电路,此时定值电阻的阻值为
[2]当开关S闭合时,滑动变阻器滑片P从A端时,电压表测量电源电压为3V,当滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,滑动变阻器全部接入,此时电路中的电流为
则此时电压表的示数为
则滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,电压表的范围为3~1V。
三、计算题
1、(1)0.9A;(2)15V,20Ω
【详解】
解:(1)当S、S1、S2都闭合时,R2被短路,此时R1和R3并联接入电路中,电流表测干路中的电流,此时的总电阻要小于R1,当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中,此时的总电阻要大于R1,所以,R1和R3并联的总电阻小于R1和R2串联的总电阻,由欧姆定律可知,当S、S1、S2都闭合时,干路中的电流变大,并联后干路中的电流为
I′=0.4A+0.5A=0.9A
(2)当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中,电源电压
U=I(R1+R2)=0.5A×(R1+10Ω)①
当S、S1、S2都闭合时,R1和R3并联接入电路中,电源电压
②
由①和②得到
R1=20Ω或R1=50Ω
因为R1的阻值小于40Ω,所以R1=20Ω;电源电压
U=I(R1+R2)=0.5A×(20Ω+10Ω)=15V
答:(1)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.9A;
(2)电源电压是15V和R1的阻值是20Ω。
2、(1)3V;(2)10Ω
【详解】
解:(1)两电阻并联,电流表A2测量电阻R2的电流,电流表A1测量干路电流,根据并联电路电源电压等于各用电器两端的电压,故电源电压为
(2)R1的电流为
R1的阻值
答:(1)电源电压为3V;
(2)R1的阻值为10Ω。
3、(1)30V;(2)0.6A;(3)50Ω
【详解】
解:(1)开关S闭合,S1断开时,该电路为只有R1的简单电路,电流表测电路中的电流,已知此时电流表的示数为1.5A,即电路中的电流为I1=1.5A,已知R1=20Ω,由欧姆定律可知R1两端的电压为
U1=I1R1=1.5A×20Ω=30V
即电源电压为
U=U1=30V
(2)闭合开关S和S1时,该电路为R1和R2的并联电路,则U2=U=30V,电流表测干路的电流;此时电流表示数为2.1A,即干路的电流为I=2.1A,由并联电路的电流特点可知通过R2的电流为
I2=I﹣I1=2.1A﹣1.5A=0.6A
(3)由欧姆定律可知电阻R2的阻值为
答:(1)电源电压为30V;
(2)通过R2的电流是0.6A;
(3)被测电阻R2的阻值为50Ω。
4、(1)6V;(2)0.3A
【详解】
(1)由图知道,R1与R2并联,电流A1测R1电流I1=0.6A,电流表A测干路电流I,并联电路中总电压与各支路电压相等
U=U2=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)电流A的表示数即干路上的电流
答:(1)电源电压为6V;
(2)电流表A的示数为0.3A。
5、(1)0.3A;(2)18V;(3)10~80Ω
【详解】
解:(1)定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压,电流表测电路的电流。滑片P在中点时,电压表示数为6V,根据欧姆定律,通过电阻R的电流
(2)P移至滑动变阻器的中点时,滑动变阻器连入电路的电阻为
R滑中=0.5×80Ω=40Ω
由欧姆定律,变阻器的电压为
U滑中=IR滑中=0.3A×40Ω=12V
根据串联电路电压的规律,电源电压为
U源=U+ U滑中=6V +12V=18V
(3)电流表使用的量程为0~0.6A,故电路最大电流为0.6A,此时变阻器连入电路的电阻最小,根据串联电阻的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的最小电阻为
根据欧姆定律,此时电压表示数为
电压表使用的量程为0~15V,若故定值电阻的电压为15V,根据欧姆定律,电路的电流为
即定值电阻的电压不可能为15V,综上,变阻器连入电路的最小电阻为10Ω;滑动变阻器连入电路的电阻越大,电路的电阻越大,电路的电流越小,根据欧姆定律的变形公式U=IR,电压表示数越小,故滑动变阻器的最大电阻(80Ω)可连入电路中,即为保证电表安全,滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围为10~80Ω。
答:(1)滑片P在中点时,通过电阻R的电流是0.3A;
(2)电源电压是18V;
(3)为保证电表安全,滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围为10~80Ω。
四、实验探究
1、 A 正 R2 调大 2 4 25
【详解】
(1)[1]由图甲得,电阻R与滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路中的电阻变小,电压表测量电阻R的电压,电流表测量电路的电流,实物图如图所示:
(2)[2]电路正确连接后,小莉闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是接通的,电路中有电流,电压表无示数,则电路故障可能是与电压表并联的电阻R短路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)[3]由表格中数据得,当电阻一定时,电压与电流的比值一定,说明当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[4]当电阻的电压为1V,电路电流为0.2A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路中的最大电阻为
所以要选择滑动变阻器R2。
(4)[5]由串联电路分压特点得,电阻越大,分到的电压越多,所以断开开关,用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关,定值电阻的阻值变大,分到的电压越多,她应该将滑动变阻器的阻值调大,使滑动变阻器分到的电压变大,来减小定值电阻的电压,直到电压表示数为U0。
[6][7]依题意得,定值电阻的电压为2V,当定值电阻为5Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω时,电源电压最小,为2V;当定值电阻为30Ω,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为30Ω时,电源电压最大为
[8]由图得,电阻R3与滑动变阻器R2串联。由实验1得,电路电流为
电源电压
由实验2得,电路电流为
电源电压
所以
解得
,
当电压表的示数为5.0V时,R3的电压为
电路中的电流为
由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路中的电阻为
2、 B
【详解】
(1)[1]要测量电阻的阻值,需要先测量出电阻两端的电压和流过电阻的电流,然后用欧姆定律计算出电阻的阻值,因此伏安法测电阻的实验原理是;
(2)[2]闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处,即滑片P应置于B端;
(3)[3]由图乙知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;则:
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