第十三章 欧姆定律 素养提优测试卷课件- 2024--2025学年鲁科版（五四学制）九年级全册物理

第十三章 欧姆定律 素养提优测试卷 (时间：45分钟 满分：100分) 初中试卷 一、选择题(共6小题,每小题5分,计30分。每小题只有一个选项是符合题意的) 1. (新独家原创,★☆☆)下列说法错误的是 (　    ) A. 探究电流与电阻的关系时,每次实验必须保持电压表示数的大小不变 B. 两个电阻并联,总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小 C. 在导体两端电压不变的情况下,导体的电阻越小,导体中的电流越大 D. U=IR表明:导体两端的电压U是由通过它的电流I决定的 D 解析    D　探究“电流与电阻的关系”时,要控制电阻两端的电压不变,当换上 不同的定值电阻后,电压表示数发生变化,要通过移动变阻器的滑片来控制电压 表示数不变,A正确;并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,两个电 阻并联,总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小,B正确;当电压一定时,导体的电 阻越小,通过导体的电流越大,C正确;电压是形成电流的原因,导体两端的电压U 不是由通过它的电流I决定的,D错误。 初中试卷 2. (教材变式·P67T2,★☆☆)如图所示电路,开关S闭合前后,下列说法正确的是  (　    ) A. 开关闭合后,总电阻变大 B. 开关闭合后,电流表的示数变大 C. 开关闭合前,电路总电阻为0 D. 开关闭合后,R2两端电压变大 B 解析    B　开关闭合后,电阻R1与R2并联,电路中总电阻变小,由欧姆定律可知,电 路中总电流变大,故A错误,B正确;开关闭合前,电路中有电阻R2,故电路总电阻不 为0,C错误;开关闭合后,电阻R1与R2并联,它们两端的电压均等于电源电压,故R2 两端的电压不变,D错误。 初中试卷 3. (2023四川凉山州中考,11,★★☆)如图所示,甲图是灯泡L和定 值电阻R的I-U图像,将L和R先后以乙、丙图两种方式连在同一电源上,若乙图中 U1∶U2=a,丙图中I1∶I2=b,则下列选项中不正确的是 (　    )             A. a>1　　　    B. b<1 C. a>b　　　    D. ab=1 学科 数学 D 初中试卷 解析    D　图乙中,灯泡与定值电阻串联,串联电路各处电流相等,由欧姆定律可 知,当电流相同时,U1∶U2= ∶R=a;图丙中,灯泡与定值电阻并联,并联电路各 支路两端的电压相等,由欧姆定律可知,当电压相同时,I1∶I2=R∶ =b;由图像 甲可知,灯泡电阻随电压增大而增大,而乙图中灯泡两端电压比丙图中的小,所以  < ,则a< ,即ab<1,故D错误;由图像甲可知,在电流相同时,灯泡两端的电压 较大,即U1>U2,则U1∶U2=a>1,由前面的解答可知1<a< ,则可得b<1,比较可 知a>b,故A、B、C正确。故选D。 初中试卷 4. (2023辽宁大连中考,8,★★☆)下列各电路中,电源电压不变。先闭合开关S,再 闭合开关S1,电流表示数不变的是 (　    ) C 初中试卷 解析    C    A图中当只闭合S时,电阻R1和R2串联,根据欧姆定律,此时电流表示数I= ;再闭合S1,R2被短路,只有R1接入电路,此时电流表示数I= ,S1闭合前后电流表示数不相等,发生了变化,故A错误。B图中当S闭合,S1断开时,电阻R1所在支路断路,电流表测通过R1的电流,电流表示数为0;再闭合S1,电阻R1所在支路连,此时电流表示数I= ,S1闭合前后电流表示数不相等,发生了变化,故B错误。C图中当只S闭合时,电路中只有R2,电流表测通过R2的电流,此时电流表示数I= ;再闭合S1,电阻R1所在支路连通,R1接入电路中但并不影响R2所在支路,电流表示数仍为I= ,S1闭合前后电流表示数不变,故C正确。D图中当S闭合,S1断开时,电阻R1所在支路断路,此时电流表示数I1= ;再闭合S1,电阻R1所在支路连通,电流表示数I等于两支路电流之和,故电流表示数I=I1+I2= + ,S1闭合前后电流表示数不相等,故D错误。 初中试卷 5. (2024陕西师大附中期末,9,★★☆)如图所示,电源电压U= 4 V不变,R=4 Ω,虚线框内所有电阻均未知。闭合开关,电流表示数为2 A。如果 用一个2 Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为  (　    ) A. 1 A　    B. 2 A　    C. 3 A　    D. 4 A 课标 科学论证 C 解析    C　由I= 可得并联电路中总电阻:R并= = =2 Ω,设虚线框内所有电 阻的等效电阻为R',由并联电路电阻的特点: = + ,代入数据, = + , 解得R'=4 Ω;用一个2 Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,此时并联 电路中总电阻R″: = + ,代入数据, = + ,解得,R″=  Ω,电流表示 数将变为I'= = =3 A。 初中试卷 6. (2024安徽合肥科大附中高新中学期末,14,★★★)小明将定值电阻R1与滑动 变阻器R0接入电源电压不变的电路中,如图所示。闭合开关S,各表均有一定示 数,滑动变阻器的滑片向左滑动到某一位置过程中,电流表、电压表V1和V2示数 变化量分别为ΔI、ΔU1、ΔU2。下列说法正确的是  (　    ) A. V1示数不变,V2示数变大 B. V1示数变大,V1示数和电流表示数之比变大 C. V2示数变小, 不变 D. 电流表示数变大, 变小C 对应目标编号：P9303002 C 初中试卷 解析    C　由电路图可知,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量R1两 端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压。定值电阻的阻值不变,滑动变 阻器的滑片向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总电阻变 小,电源电压一定,由欧姆定律知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据U= IR可知,定值电阻两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,根据串联电路的电压 规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表V2的示数变小;由R= 可知,V1 示数和电流表示数之比等于R1的阻值,所以该比值不变;同理,定值电阻两端的电 压变化量ΔU1与通过的电流变化量ΔI之比,即 =R1,所以该比值不变;电源电压 一定,滑片移动时,定值电阻和滑动变阻器两端的电压变化量相等,即ΔU1=ΔU2,则  = =R1,所以该比值也不变。综上可知,C正确,A、B、D错误。 初中试卷 二、填空题(共3小题,计24分) 7. (新独家原创,★★☆)(6分)如图所示电路,R1=R2=R3,开关都断开时,A、B两点间的总电阻为18 Ω。当S1闭合、S2断开时,A、B两点间的总电阻为　　　　     Ω;当开关都闭合时,A、B两点间的总电阻为　　　　     Ω。 答案    6    2 解析    开关都断开时,三个电阻串联,R1=R2=R3,根据串联电路的电阻关系可 知,A、B两点间的电阻R=R1+R2+R3=18 Ω,可得R1=R2=R3=6 Ω。当S1闭合,S2断开 时,只有一个电阻R3连入电路,因此A、B两点间的电阻R'=R3=6 Ω。当开关都闭合 时,三个电阻并联,R1=R2=R3,根据并联电路的电阻关系可知,A、B两点间的电阻  = + + ,解得R″=2 Ω。 6 2 初中试卷 8. (2023四川成都中考,A19,★★☆)(6分)实验小组设计如图甲所示的电路来测 量未知定值电阻Rx的阻值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能 较大。为了减小误差,需要多次测量,应该在电路中串联一个　 　　　    。他们 利用改进后的电路进行实验,并绘制出Rx的电压-电流图像。如图乙所示的A、B 两条图线中,　　　　    是他们绘制出的图线。   对应目标编号：P9304001 滑动变阻器 A 初中试卷 答案　滑动变阻器    A 解析    为了减小误差,需要多次测量,而且需要改变待测电阻两端的电压和通过 待测电路的电流,所以应该在电路中串联一个滑动变阻器;根据乙图可知,A的U-I 图线是一条斜直线,这说明A的阻值大小不变;B的U-I图线是一条曲线,这说明B 的电阻大小是变化的;由于该实验是测量未知定值电阻Rx的阻值,待测电阻的阻 值不变,故A是他们绘制出的图线。 初中试卷 9. (2024河南周口沈丘期末,5,★★☆)(12分)甲、乙两个电阻的U-I图线如图所 示,当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时,电路中的电流为0.4 A,则甲的电阻值R 甲=　　     Ω,通过甲、乙两电阻的电流之比I甲∶I乙=　　    ,电源电压为　　　     V;当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时,则干路中的电流为 　        A。   10 1∶1 6 1.8 初中试卷 答案    10    1∶1    6    1.8 解析    由图像可知,通过两电阻的电流与它们两端的电压成正比,即甲、乙两电 阻是定值电阻,当U甲=U乙=3 V时,I甲=0.3 A、I乙=0.6 A,根据I= ,两电阻的阻值分 别为:R甲= = =10 Ω,R乙= = =5 Ω;因为串联电路中电流处处相等,所 以通过甲、乙两电阻的电流之比I甲∶I乙=1∶1;由I= 得,电源电压为:U=I(R甲+R乙) =0.4 A×(10 Ω+5 Ω)=6 V;当仅将甲、乙两电阻改为并联在相同的电路中时,即 电源电压仍为6 V,通过甲的电流为:I甲'= = =0.6 A,通过乙的电流为:I乙'=  = =1.2 A,根据并联电路电流的规律知,干路中的电流为I'=I甲'+I乙'=0.6 A+1.2 A =1.8 A。 初中试卷 三、实验及探究题(共2小题,计32分) 10. (2024山东莱州期中,23,★★☆)(14分)在探究“电流 与电压、电阻的关系”的实验中。 (1)请在虚线框内画出能完成实验的电路图。 (2)按照正确的电路图连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现电压表没有示数, 中考 开放性设问 初中试卷 电流表却有示数。已知两只电表没有问题,你认为电路发生故障的原因可能是 　　　     。 (3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动 变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表。请你在如图坐标系上描点 画出I-U图像。由此得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　     。 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 定值电阻R短路 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 在导体的电阻一定时, 初中试卷 (4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中: ①移动滑片改变滑动变阻器接入电路中电阻大小的目的是　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　    。 ②实验中选择电压恒为6 V的电源,5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各一个, 滑动变阻器的规格为“20 Ω    1 A”,若想控制定值电阻两端的电压为2 V不变, 在进行本实验时,要完成实验可选择的定值电阻有　　　　　　　　　　　    。 为了确保四个定值电阻都能进行实验,请提出一种具体方法。 保持电阻两端的电压不变 5 Ω、10 Ω的定值电阻 应换用最大阻值不小于40 Ω的变阻器(或换用电压最大为4 V的电源) 初中试卷 答案    (1)如图1所示    (2)定值电阻R短路    (3)如图2所示　在导体的电阻一定 时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比    (4)①保持电阻两端的电压不变 　②5 Ω、10 Ω的定值电阻　应换用最大阻值不小于40 Ω的变阻器(或换用电压 最大为4 V的电源) 解析    (1)探究电流与电压、电阻的关系时,需要测量通过电阻的电流和电阻两 端的电压,为了得出普遍规律还需要多次实验,因此电路中把滑动变阻器与定值 初中试卷 电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测通过定值电阻的电流,如答案 图1所示。(2)电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表 并联的电路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。(3)根据 表中数据描点画出图像,如答案图2所示;由表中数据可知:电压增大为原来的几 倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故得出结论:在导体的电阻一定时,通过导 体的电流与导体两端的电压成正比。(4)①探究电流与电阻的关系时,应保持电 阻两端的电压不变,因此移动滑片改变滑动变阻器接入电路中电阻大小的目的 是保持定值电阻两端的电压不变;②定值电阻两端的电压始终保持UV=2 V,根据 串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=U-UV=6 V-2 V=4 V,电压表示 数为变阻器分得电压的 = ,根据分压规律,当变阻器连入电路中的电阻为20 Ω时,定值电阻的阻值:R大= ×20 Ω=10 Ω,即所选择的定值电阻的最大阻值不能 初中试卷 大于10 Ω,因此要完成实验可选择的定值电阻为5 Ω、10 Ω;实验中使用的定值 电阻阻值最大为20 Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2 V,根据串联电路电压 的规律,变阻器分得的电压:U滑=U-UV=6 V-2 V=4 V,变阻器分得的电压为电压表 示数的 =2倍,根据串联电路分压规律,当接入20 Ω电阻时,变阻器连入电路中 的电阻为:R滑=2×20 Ω=40 Ω,因此为了确保四个定值电阻都能进行实验,方案1可 换用最大阻值不小于40 Ω的变阻器;当电阻最大为20 Ω且变阻器接入最大阻值 时,电源电压为最大,由串联电路分压规律可知: = ,所以电源电压最大 值:UE= ×UV= ×2 V=4 V,即为了确保四个定值电阻都能进行实验, 方案2可换用电压最大为4 V的电源。 初中试卷 11. (2024山东泰安新泰期中,23,★★☆)(18分)某实验小组 在做“伏安法测电阻”的实验中,设计并连接了如图甲所示的电路。         　  　　       中考 设计实验 对应目标编号：P9303003 初中试卷 (1)根据图甲电路图,用笔画线代替导线将实物图(图乙)连接完整(连线不能交叉); (2)在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置于　　　    (选填“A”或“B”) 端; (3)闭合开关S后,发现电流表无示数,电压表的指针有明显偏转。若电路中只有 一处故障,则该故障可能是　　　    (选填下列各项序号); A. 电流表的正、负接线柱接反了 B. 滑动变阻器出现短路 C. 电阻Rx发生了断路 D. 把滑动变阻器下端的两接线柱连入电路 (4)实验过程中,当电流表的示数为0.5 A时,电压表的示数如图丙所示,此时测得 的Rx=　　　　     Ω; B C 5 初中试卷 (5)此实验要多次测量求电阻的平均值,其目的是　　　　    ; (6)该小组同学想用一个电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值,于是设 计了如图丁所示的电路图,并进行如下的实验操作: ①闭合S、S1,此时电流表的示数为I; ②断开S1,此时电流表的示数为I1; ③求未知电阻Rx的表达式,Rx=　　　　　　　　　    (用R0、I、I1表示)。 减小误差 初中试卷 答案    (1)如图所示    (2)B    (3)C    (4)5    (5)减小误差    (6)    解析    (1)电压表选用大量程并联在Rx两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱与 Rx串联在电路中,如答案图所示;(2)为了保护电路,在闭合开关S前,应将滑动变阻 器的滑片P置于阻值最大处,即B端;(3)闭合开关S后,发现电流表无示数,说明电路 初中试卷 可能断路,电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源连通,与电压表并联的电路 以外的电路是完好的,与电压表并联的电路断路了,即故障可能是电阻Rx发生了 断路,故选C;(4)电压表选用大量程,分度值为0.5 V,其示数为2.5 V,则Rx的阻值为: Rx= = =5 Ω;(5)为了减小误差,应多次测量取电阻的平均值;(6)在步骤②中, 电路为只有R0的简单电路,电流表测通过R0的电流为I1,R0两端的电压为U0=I1R0;在 步骤①中,两电阻并联,电流表测干路电流为I,因R0两端的电压和电阻不变,通过R 0的电流不变,根据并联电路的电流规律,通过Rx的电流为Ix=I-I1,则Rx两端的电压 为Ux=IxRx=(I-I1)Rx,根据并联电路的电压特点可知,U0=Ux,即I1R0=(I-I1)Rx,解得Rx=  。 初中试卷 四、计算与分析题(共1小题,计14分)  12. (2024陕西西安长安期末,28,★★☆)如图所示,灯泡L上标有“6 V    3 W”字 样,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。滑动变阻器R2上标有“15 Ω    1 A”。 (1)当闭合S1、S2、S3时,灯泡L恰好正常发光,求电源电压及灯泡L正常发光时的电阻; (2)当只闭合S1,滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时,电流表示数为0.4 A,求R1的阻值; (3)当只闭合S1时,为确保电路中的各元件安全,求滑动变阻器允许连入的阻值范围。 对应目标编号：P9303002 初中试卷 解析    (1)闭合S1、S2、S3时,电路为R1和L的并联电路,灯泡L恰好正常发光,说明 R1和L两端的电压即电源电压等于灯泡L的额定电压6 V; (2分) 灯泡L正常发光时的电阻RL= = =12 Ω; (2分) (2)当只闭合S1时,电路为R1和R2的串联电路,此时R1和R2的总阻值为:R= = = 15 Ω, 滑动变阻器R2上标有“15 Ω    1 A”,滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一 处时,R2连入电路的电阻值为:R2'= R2= ×15 Ω=5 Ω, R1的阻值是:R1=R-R2'=15 Ω-5 Ω=10 Ω; (4分) (3)只闭合S1时,R1、R2和电流表串联,电压表测量R2两端的电压,电流表的量程为0 ~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。滑动变阻器R2上标有“15 Ω    1 A”,所以当滑 初中试卷 动变阻器的滑片向左移动时,最大电流为Imax=0.6 A,此时R1分得的电压是U1=ImaxR1 =0.6 A×10 Ω=6 V=U,所以滑动变阻器可以滑到最左端,即0 Ω; (3分) 当滑动变阻器滑片向右移动时,R2两端的最大电压是Umax=3 V,则R1分得的电压是 U1'=U-Umax=6 V-3 V=3 V,根据串联分压规律可知,相同电阻分相同电压,所以滑 动变阻器此时的电阻等于R1的电阻值,即10 Ω,所以滑动变阻器允许连入的阻值 的范围是0 Ω~10 Ω。 (3分) 初中试卷 谢谢观看 初中试卷 $$