第17章 欧姆定律【B卷•培优卷】--2024-2025学年九年级物理全一册单元速记•巧练(湖南专用)
2024-08-28
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2份
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32页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十七章 欧姆定律 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.52 MB |
| 发布时间 | 2024-08-28 |
| 更新时间 | 2025-09-17 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-08-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47052082.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷(人教版)
第17章 欧姆定律(B卷•培优卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级全一册第17章。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分,每小题只有一个选项符合题意)
1.由同种材料制成的AB和BC两段导体,长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式串联接入电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是( )
A.通过两段导体的电流:IAB<IBC B.通过两段导体的电流:IAB=IBC
C.两段导体的电阻值:RAB<RBC D.两段导体两端电压:UAB<UBC
【答案】B
【详解】ABC.AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,横截面积越大,电阻越小,串联时电流相同,故RAB>RBC,IAB=IBC
故B正确,AC错误;
D.根据U=IR可知AB两端的电压大于BC两端的电压,即UAB>UBC
故D错误。
故选B。
2.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理做出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A的电阻大于导体B的电阻
C.当在导体B的两端加上1 V的电压时,通过导体B的电流为
D.将A、B两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为
【答案】B
【详解】A.由图像可知,导体A的图像为过原点的倾斜直线,则通过导体A的电流与其两端的电压成正比,故A正确,不符合题意;
B.由图像可知,当电压相等时,导体A的电流较大,由可知,A的电阻较小,故B错误,符合题意;
C.由图像可知,当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为0.1A,故C正确,不符合题意;
D.将A、B两导体并联后接到电压为3V的电源上时,它们两端的电压均为3V,由图像可知通过两电阻的电流分别为,,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流为
故D正确,不符合题意。
故选B。
3.热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像如图甲,用Rt做测温探头的测温电路如图乙,R2为100Ω的定值电阻。测量温度时,将R1放入待测环境中,闭合开关,电源电压可在0.60V~1.20V之间自动调节,使R2两端电压保持0.20V不变,将电压表V表盘的刻度改成相应的温度刻度。下列说法正确的是( )
A.在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是280Ω
B.当电源电压为0.8V时,热敏电阻R1的阻值为400Ω
C.V表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为0.76V
D.R两端的电压随温度升高而变大
【答案】C
【详解】A.在标准大气压下,冰水混合物的温度是0℃,将R1放入冰水混合物中时,热敏电阻R1的温度为0℃,其阻值为520Ω,故A错误;
B.R2两端电压为0.20V,电路中的电流
电源电压为0.8V,R2两端电压为0.20V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以R1两端的电压
U1′=U′-U2=0.8V-0.2V=0.6V
热敏电阻R1的阻值为
故B错误;
C.当t=30℃时,R1的阻值为R1=280Ω;由欧姆定律可得,此时V1的示数U1=IR1=2×10-3A×280Ω=0.56V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时电源电压U=U1+U2=0.56V+0.20V=0.76V
故C正确;
D.测温时,保持R2两端电压为0.20V时,电路中的电流保持2×10-3A不变,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小,所以,由U=IR可知,R1两端的电压变小,即R1两端的电压随温度升高而变小,故D错误。
故选C。
4.如图甲是显示水温的“智能水杯”内部电路,电表的示数可以反映温度的高低,热敏电阻R2的阻值随温度变化关系如图乙所示。开关闭合后,关于这个电路说法错误的是( )
A.图中电表是电流表 B.温度越高,R2的阻值越小
C.温度越高,电表的示数越大 D.温度越高,R1两端的电压越小
【答案】D
【详解】A.由电路图可知,该电路中的电表串联接入电路,所以该电表为电流表,故A正确,不符合题意;
BC.该电路为串联电路,热敏电阻温度越高,根据图乙可知,热敏电阻的阻值减小,则电路总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故BC正确,不符合题意;
D.温度越高,电路中电流变大,根据U=IR可知,R1两端的电压增大,故D错误,符合题意。
故选D。
5.如图所示,电源电压恒定,三个电阻均为定值电阻。闭合S1后,将S2由1掷到2,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数变大
【答案】C
【详解】闭合开关S1,当开关S2掷到1时,R2与R3并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电流表的示数
当开关S2掷到2时,电路为R2的简单电路,电压表测量电源电压,电流表测电路中的电流,此时电流表的示数,电压表示数不变,因三个电阻完全相同,所以
即,则电流表的示数变小,故ABD错误,C正确。
故选C。
6.如图所示电源电压恒为4.5V,定值电阻规格为“10 0.5A”,滑动变阻器规格为“ 1A”,电流表的量程为,两个电压表的量程均为,在保证电路安全的条件下,下列判断错误的是( )
A.电流表A的示数范围为
B.电压表V1示数范围为
C.电压表V2示数范围为
D.滑动变阻器的阻值取值范围为
【答案】D
【详解】由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
由于电压表的量程为,则当电压表的示数最大为3V时,电流最大为
定值电阻规格为“10 0.5A”,滑动变阻器规格为“ 1A” ,所以,电路中的电流最大为0.3A,此时变阻器接入电路中的电阻最小,分压最少,所以两端的最小电压为
则变阻器接入电路中的最小阻值为
当电压表示数最大为3V时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,此时,电阻两端的最小电压为
最小电流为
变阻器最大阻值为
所以电压表V1示数范围为,电压表V2示数范围为,电流表A的示数范围为,滑动变阻器的阻值取值范围为,故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
7.如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置,R1是滑动变阻器的电阻片,它与杠杆的滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,从油量表指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少。则下列说法正确的是( )
A.油量表是由电压表改装而成
B.定值电阻R0可以拆掉不用
C.油量增加,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变大
D.油量减少,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变小
【答案】D
【详解】A.由图可知,定值电阻R0、滑动变阻器R1、油量表串联接入电路,根据电流表、电压表的使用规则可知油量表是电流表,故A错误;
B.当油量加满时,浮子上升到最高,滑杆右端下降到最低,滑动变阻器接入电路的电阻最小,若拆掉定值电阻R0,电路发生短路,会损坏油量表和电源,故B错误;
C.当油量增加时,浮子上升,滑杆右端下降,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,所以油量表指针的偏转变大,故C错误;
D.当油量减小时,浮子下降,滑杆右端上升,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,所以油量表指针的偏转变小,故D正确;
故选D。
8.如图所示为测量未知电阻Rx的实验电路图,电源两端的电压保持不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S2均闭合时,电压表示数为U2,则下列判断中正确的是( )
A.电源两端的电压为U1
B.开关S1、S2均闭合时,电阻Rx与R0是串联关系
C.开关S1、S2均闭合时,通过电阻Rx的电流为
D.未知电阻的阻值
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,当S1、S2闭合时,定值电阻R0短路,电压表测量电阻Rx的电压,也是测量电源电压,因此电源两端的电压为U2,故AB错误;
C.当开关S1、S2闭合时,只有电阻Rx接入电路,通过电阻Rx的电流为
故C错误;
D.当开关S1闭合、S2断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Ux=U1,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压U0=U-Ux=U2-U1
因串联电路中各处的电流相等,所以
解得
故D正确。
故选D。
9.以下各图中,R0阻值大小已知,不能测量出RX电阻阻值大小的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.开关S断开,两个电阻串联,电压表测量Rx的电压,开关S闭合,只有Rx的简单电路,电压表测量电源电压,由串联电路电压的规律得到R0两端的电压,根据欧姆定律和串联电路中各处的电流相等可得求出电路中的电流,根据得到Rx电阻阻值,故A不符合题意;
B.断开开关S时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;闭合S,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变得到I0R0=(I-I0)Rx
可求出Rx的阻值,故B不符合题意;
C.断开开关S时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;开关S闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I0R0
可求出Rx的阻值,故C不符合题意;
D.开关S断开,两个电阻串联,电压表测量电源电压,开关S闭合,只有R0接入电路中,电压表测量电源电压,无法通过R0推导出Rx的电流,不能测出Rx阻值,故D符合题意。
故选D。
10.如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S,将滑片P向左移动的过程中(忽略灯丝电阻的变化),下列说法中正确的是( )
A.电流表A1示数变大,电压表V示数不变
B.电流表A示数变小,灯泡亮度变暗
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值变小
D.电压表V示数与电流表A和A1示数之差的比值不变
【答案】D
【详解】AB.由电路图知,闭合开关,滑动变阻器与灯泡并联在电路中,电流表A测干路的电流,A1测滑动变阻器这一支路的电流。电压表测电源电压。滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值变大,电源电压不变,电压表的示数不变,据欧姆定律知,通过变阻器的电流变小,电流表A1的示数变小。据并联电路的特点知,通过灯泡的电流不变,其亮度不变,则干路电流变小,电流表A的示数变小,故AB错误;
C.电压表V示数与电流表A1的示数的比值等于变阻器接入电路的阻值,所以比值变大,故C错误;
D.电流表A与A1的示数之差等于通过灯泡的电流,电压表V示数与两个电流表示数之差的比值等于灯泡灯丝的阻值,忽略灯丝阻值的变化,此比值不变,故D正确。
故选D。
11.如图所示,电源电压为9V保持不变,闭合开关S,为保证电流表的示数为0.75A,现有5Ω、20Ω、30Ω电阻各一个,若在其中选择两个电阻在图中虚线框内连成电路,则下列做法可行的是( )
A.5Ω和20Ω串联 B.20Ω和30Ω串联
C.5Ω和30Ω并联 D.20Ω和30Ω并联
【答案】D
【详解】由可知虚线框中的总电阻为
A.5Ω和20Ω串联后的总电阻为25Ω,故A不符合题意;
B.20Ω和30Ω串联后的总电阻为50Ω,故B不符合题意;
C.5Ω和30Ω并联后的总电阻为
故C不符合题意;
D.20Ω和30Ω并联后的总电阻为
故D符合题意。
故选D。
12.把一根均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc,如图所示,图中d点为底边ab的中心,如果cd两点间的电阻为9Ω,则( )
A.ab两点间的电阻是8Ω B.ac两点间的电阻是6Ω
C.ac两点间的电阻是12Ω D.ad两点间的电阻是9Ω
【答案】A
【详解】A.设等边三角形每条边的电阻丝的电阻为R,图中d点为底边ab的中心,所以电阻丝ad以及电阻丝db的电阻均为,cd两点间的电阻R0为电阻丝cad与电阻丝cbd并联,即
cd两点间的电阻为9Ω,即
解得
ab两点间的电阻R1为电阻丝ab与电阻丝acb并联,则
解得
故A符合题意;
BC.ac两点间的电阻R2为电阻丝ac与电阻丝abc并联,则
解得
故BC不符合题意;
D.ad两点间的电阻R3为电阻丝ad与电阻丝acbd并联,则
解得
故D不符合题意。
故选A。
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题3分,共6分。每小题有两个选项符合题意,选对但少选得2分,错选得0分)
13.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图所示。则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】 12 9
【详解】[1][2]由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端电压。当滑动变阻器滑片在最左端时,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源的电压,由图像可知,此时灯泡两端电压为12V,即电源电压为12V;当滑片移到最右端时,灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联,根据图象可知,UL=3V,电路中的电流I=1A,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U滑=U-UL=12-3V=9V
根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
14.如图是一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除。其原理如图甲所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12V,R0为电阻箱,当电路中电压表示数小于3V时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。g取10N/kg。则:
(1)压敏电阻R主要由 (选题“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成。
(2)如果物品的标准质量为2kg,则R0的阻值须调为 Ω。
(3)校准时,将标准质量的物品放在检测区,如果电压表的示数为2V,则应将的阻值调 (选填“大”或“小”)。
(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)半导体
(2)20
(3)大
(4)增大
【详解】(1)压敏电阻R的阻值会随着压力的变化而变化,主要由半导体材料制成。
(2)2kg的物品对传送带的压力为F=G=mg=2kg×10N/kg=20N
由乙图可知,压力为20N时,压敏电阻R对的阻值为60Ω。由甲图可知,压敏电阻R和R0串联,根据串联正比分压可得
解得R0=20Ω。
(3)当放标准物体时,电压表示数为3V,当电压表示数为2V时,需增大R0两端的电压,根据串联正比分压可知,故应将R0的阻值调大。
(4)电源电压降低,会使电压表的示数变小,根据题目对电压表的示数要求,要使电压表的示数仍等于3V,则压敏电阻R分得的电压应变小,由串联正比分压可知,压敏电阻R的阻值应变小,由图像可知,压敏电阻所受压力增大,物体的质量增大。
15.如图所示。设电源电压保持不变,。当闭合开关。滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.6A;移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.4A。则电源电压U为 V。滑动变阻器的最大阻值R为 Ω。
【答案】 12 20
【详解】[1][2]由图得,定值电阻R0与变阻器串联,电流表测量电路电流,当滑片在c点时,由串联电路特点与欧姆定律得,电源电压
当滑片在b点时,由串联电路特点与欧姆定律得,电源电压
联立方程组解得:电源电压U为12V,滑动变阻器的最大阻值R为20Ω。
16.如图所示,是小欣同学用“伏安法”测量定值电阻R(阻值未知)实验电路图。如果电流表的内阻为,示数为;电压表的内阻为,示数为,若电表可以认为是理想的,待测电阻R的测量值为 ;若不能忽略电表的内阻,该待测电阻R的真实阻值为 。(用“、、、”表示)
【答案】
【详解】[1]若电表可以认为是理想的,则通过待测电阻的电流为I,待测电阻的两端电压为U,根据欧姆定律可得,待测电阻的阻值为
[2]若不能忽略电表的内阻,根据题意和欧姆定律可得,通过电压表的电流为
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流为
由于待测电阻与电压表并联,因此待测电阻的两端电压与电压表的示数相同,根据欧姆定律可得,待测电阻的阻值为
17.如图所示的电路中,甲、乙均为电压表时,闭合S1、S2,两电压表示数之比为U甲︰U乙=1︰3,则R1︰R2= ;若甲、乙均为电流表时,仅闭合S1,甲、乙电流表示I甲︰I乙= 。
【答案】 1︰2 3︰2
【详解】[1]由图示电路图可知,甲、乙均为电压表,闭合S1、S2,两电阻串联,甲测R1两端电压,乙测两电阻串联电压,即电源电压,已知U甲︰U乙=1︰3,则
即
解得
两电阻串联,通过两电阻的电流I相等,根据知
[2]若甲、乙均为电流表时,仅闭合S1,两电阻并联,根据可知,并联电路的电流之比等于电阻倒数的比,即
而甲电流表测量干路电流,乙电流表测量R1的电流,为I1;甲、乙电流表示数
第II卷(非选择题)
三、填空题(本题共5小题,每空2分,共20分)
13.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图所示。则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】 12 9
【详解】[1][2]由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端电压。当滑动变阻器滑片在最左端时,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源的电压,由图像可知,此时灯泡两端电压为12V,即电源电压为12V;当滑片移到最右端时,灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联,根据图象可知,UL=3V,电路中的电流I=1A,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U滑=U-UL=12-3V=9V
根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值
14.如图是一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除。其原理如图甲所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12V,R0为电阻箱,当电路中电压表示数小于3V时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。g取10N/kg。则:
(1)压敏电阻R主要由 (选题“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成。
(2)如果物品的标准质量为2kg,则R0的阻值须调为 Ω。
(3)校准时,将标准质量的物品放在检测区,如果电压表的示数为2V,则应将的阻值调 (选填“大”或“小”)。
(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)半导体
(2)20
(3)大
(4)增大
【详解】(1)压敏电阻R的阻值会随着压力的变化而变化,主要由半导体材料制成。
(2)2kg的物品对传送带的压力为F=G=mg=2kg×10N/kg=20N
由乙图可知,压力为20N时,压敏电阻R对的阻值为60Ω。由甲图可知,压敏电阻R和R0串联,根据串联正比分压可得
解得R0=20Ω。
(3)当放标准物体时,电压表示数为3V,当电压表示数为2V时,需增大R0两端的电压,根据串联正比分压可知,故应将R0的阻值调大。
(4)电源电压降低,会使电压表的示数变小,根据题目对电压表的示数要求,要使电压表的示数仍等于3V,则压敏电阻R分得的电压应变小,由串联正比分压可知,压敏电阻R的阻值应变小,由图像可知,压敏电阻所受压力增大,物体的质量增大。
15.如图所示。设电源电压保持不变,。当闭合开关。滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.6A;移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.4A。则电源电压U为 V。滑动变阻器的最大阻值R为 Ω。
【答案】 12 20
【详解】[1][2]由图得,定值电阻R0与变阻器串联,电流表测量电路电流,当滑片在c点时,由串联电路特点与欧姆定律得,电源电压
当滑片在b点时,由串联电路特点与欧姆定律得,电源电压
联立方程组解得:电源电压U为12V,滑动变阻器的最大阻值R为20Ω。
16.如图所示,是小欣同学用“伏安法”测量定值电阻R(阻值未知)实验电路图。如果电流表的内阻为,示数为;电压表的内阻为,示数为,若电表可以认为是理想的,待测电阻R的测量值为 ;若不能忽略电表的内阻,该待测电阻R的真实阻值为 。(用“、、、”表示)
【答案】
【详解】[1]若电表可以认为是理想的,则通过待测电阻的电流为I,待测电阻的两端电压为U,根据欧姆定律可得,待测电阻的阻值为
[2]若不能忽略电表的内阻,根据题意和欧姆定律可得,通过电压表的电流为
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流为
由于待测电阻与电压表并联,因此待测电阻的两端电压与电压表的示数相同,根据欧姆定律可得,待测电阻的阻值为
17.如图所示的电路中,甲、乙均为电压表时,闭合S1、S2,两电压表示数之比为U甲︰U乙=1︰3,则R1︰R2= ;若甲、乙均为电流表时,仅闭合S1,甲、乙电流表示I甲︰I乙= 。
【答案】 1︰2 3︰2
【详解】[1]由图示电路图可知,甲、乙均为电压表,闭合S1、S2,两电阻串联,甲测R1两端电压,乙测两电阻串联电压,即电源电压,已知U甲︰U乙=1︰3,则
即
解得
两电阻串联,通过两电阻的电流I相等,根据知
[2]若甲、乙均为电流表时,仅闭合S1,两电阻并联,根据可知,并联电路的电流之比等于电阻倒数的比,即
而甲电流表测量干路电流,乙电流表测量R1的电流,为I1;甲、乙电流表示数
四、实验题(本大题共2小题,每空2分,共32分。其中18题10分,19题10分,20题12分)
18.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。
(1)油量表是由 (选填“电压”或“电流”)表改装而成的,理由是 ;
(2)图中有一个定值电阻R0,R0在电路中的作用是当油面较高时,滑动变阻器R的阻值为0时,保证电路不被 (填“短路”或“断路”),从而保护电路;
(3)从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当油面上升时,油量表的示数 (填“变大”或“变小”),此油量表的刻度自左向右 (选填“均匀”或“先密后疏”或“先疏后密”)。
【答案】 电流 油量表与电路串联 短路 变大 先密后疏
【详解】(1)[1][2]由图可知,油量表串联在电路中,则油量表是由电流表改装而成的。
(2)[3]由电路图可知,定值电阻R0串联接在电路中,防止滑动变阻器接入电路的阻值为0时造成电源短路,起到保护电路的作用。
(3)[4]当油箱内油面上升时,浮标上移,变阻器接入电路中的电阻变小,由可知,电路中的电流变大。
[5]此时油量表的示数,当油面上升相同高度时,则油量表示数的变化量为
由于U、R0、是定值,所以,油量越少,滑动变阻器阻值R越大,的积越大,的值越小,则此油量表的刻度自左向右先密后疏。
19.小芳和小明利用如图20甲的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),一个滑动变阻器,导线若干。
表一
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)如图甲,小芳在探究“电流与电压的关系”,连接电路时,滑片应置于最 端(选填“左”或“右”);通过实验得到多组数据如表1,由这些数据画出如图乙的图象,由图象可得结论:当电阻一定时, ;
(2)小芳接着探究“电流与电阻的关系”,实验中多次改变R的阻值,接着调节滑动变阻器的滑片,目的是 ,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象;
①上述实验中,小芳用5Ω的电阻做完实验后,断开开关将滑动变阻器调至最大阻值,取下5Ω电阻接着将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
【答案】 右 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 保持电阻两端的电压不变 2.5 20
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,滑动变阻器滑片应置于最大值处,即最右端。
[2]由图象乙可以看出,当电阻一定时,U-I图像是过原点的倾斜的直线,即通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[3]在探究“电流与电阻的关系”时,需要保持电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值来观察电流的变化。因此,实验中多次改变R的阻值后,需要调节滑动变阻器的滑片,以保持电阻两端的电压不变。
①[4]为了保持电阻两端的电压不变,需要移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值增大,从而减小电路中的电流,使电压表示数仍为原来的值。由图丙可知,电阻两端的电压应保持在2.5V不变。
②[5]为了完成整个实验,我们需要考虑当电阻最大时(即25Ω),滑动变阻器需要接入的阻值。根据串联电路的电压分配原则,滑动变阻器两端的电压应等于电源电压减去电阻两端的电压,即
由于电路中的电流
所以滑动变阻器需要接入的阻值
因此,为了完成整个实验,应该选取最大阻值不小于20Ω的滑动变阻器。
20.小明同学用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,他设计的电路如图甲所示。
(1)此实验的原理是 。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到最 端(选填“左”或“右”)使其阻值最大。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数接近为零,则故障原因可能是因为Rx出现了 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,当电压表的示数为6V时,电流表的示数如图乙所示,待测电阻Rx的阻值为 Ω。
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。小明设计实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数为I2;
③写出待测电阻的表达式Rx= 。(用R0、I1、I2表示)
【答案】(1) 左
(2)短路
(3)4
(4) b端
【详解】(1)[1]用伏安法测电阻的实验原理是。
[2] 为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片要移到阻值最大的位置,即移到最左端。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数接近为零,则可能是与电压表并联的那部分电路短路,即Rx出现了短路。
(3)排除故障后,当电压表的示数为6V时,电流表所选用量程为0~3A,此时电流表的示数为1.5A,则待测电阻Rx的阻值
(4)[1][2]步骤①,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I1;步骤②,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,根据并联电路的电流特点知道,通过待测电阻的电流Ix=I1-I2
并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压Ux=U0=I2R0
则待测电阻
五、计算题(本大题共2小题,第21题6分,第22题6分,共12分)
21.如图所示,电源电压恒为18V,为滑动变阻器,定值电阻,电流表的量程为,电压表的量程为,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P在B端时电流表示数为0.3A.求:
(1)滑动变阻器的滑片P在B端时电压表的示数;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)为保证电表安全,滑动变阻器的可调范围。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】
解:(1)由电路图可知,串联,电流表测量电路中的电流,电压表测两端的电压,滑动变阻器的滑片P在B端时电压表的示数
(2)滑动变阻器的滑片P在B端时,两端的电压
滑动变阻器的最大阻值
(3)为保证电流表的安全,电路中的电流最大为0.6A,此时电路中的总电阻
滑动变阻器接入电路的阻值
此时两端的电压
所以此时电压表安全,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电路中的电阻变大,电流变小,两端的电压变小,所以两电表均安全,故滑动变阻器的可调范围是。
答:(1)滑动变阻器的滑片P在B端时电压表的示数是6 V;
(2)滑动变阻器 R1 的最大阻值是40 Ω;
(3)为保证电表安全,滑动变阻器的可调范围是10 ∼ 40 Ω。
22.常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是燃料电池型酒精测试仪如图甲,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。一种是气敏电阻型酒精测试仪如图丙,电源电压U=9V,R1=25Ω,R2是气敏电阻与酒精浓度的关系如图丁。酒精浓度(n)表示每100mL气体中含有酒精的质量。求:
(1)如图甲RP=20Ω,若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精,电流表的示数;
(2)如图丙,若驾驶员没有喝酒,电压表的示数;
(3)如图丙,若电压表示数为5V,驾驶员呼出的气体每100mL中含多少mg酒精。
【答案】(1)0.1A;(2)3V;(3)40
【详解】解:(1)由图乙可知,若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精时,燃料电池两端的电压为2V,根据欧姆定律可得此时电路中的电流为
即电流表的示数为0.1A;
(2)由图丙可知,两电阻串联,由图丁可知,如果驾驶员没有喝酒时,电阻R2的阻值为50Ω,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得此时电路的电流为
则两端的电压为
即电压表的示数为3V;
(3)由图丙可知,如果电压表示数为5V,根据欧姆定律可知此时电路的电流为
则此时电阻两端的电压为
则此时电阻的阻值为
由图丁可知此时驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精40mg。
答:(1)图甲中电流表的示数为0.1A;
(2)若驾驶员没有喝酒,电压表的示数为4V;
(3)若电压表示数为5V,驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精40 mg。
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2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷(人教版)
第17章 欧姆定律(B卷•培优卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级全一册第17章。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分,每小题只有一个选项符合题意)
1.由同种材料制成的AB和BC两段导体,长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式串联接入电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是( )
A.通过两段导体的电流:IAB<IBC B.通过两段导体的电流:IAB=IBC
C.两段导体的电阻值:RAB<RBC D.两段导体两端电压:UAB<UBC
2.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理做出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A的电阻大于导体B的电阻
C.当在导体B的两端加上1 V的电压时,通过导体B的电流为
D.将A、B两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为
3.热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像如图甲,用Rt做测温探头的测温电路如图乙,R2为100Ω的定值电阻。测量温度时,将R1放入待测环境中,闭合开关,电源电压可在0.60V~1.20V之间自动调节,使R2两端电压保持0.20V不变,将电压表V表盘的刻度改成相应的温度刻度。下列说法正确的是( )
A.在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是280Ω
B.当电源电压为0.8V时,热敏电阻R1的阻值为400Ω
C.V表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为0.76V
D.R两端的电压随温度升高而变大
4.如图甲是显示水温的“智能水杯”内部电路,电表的示数可以反映温度的高低,热敏电阻R2的阻值随温度变化关系如图乙所示。开关闭合后,关于这个电路说法错误的是( )
A.图中电表是电流表 B.温度越高,R2的阻值越小
C.温度越高,电表的示数越大 D.温度越高,R1两端的电压越小
5.如图所示,电源电压恒定,三个电阻均为定值电阻。闭合S1后,将S2由1掷到2,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数变大
6.如图所示电源电压恒为4.5V,定值电阻规格为“10 0.5A”,滑动变阻器规格为“ 1A”,电流表的量程为,两个电压表的量程均为,在保证电路安全的条件下,下列判断错误的是( )
A.电流表A的示数范围为
B.电压表V1示数范围为
C.电压表V2示数范围为
D.滑动变阻器的阻值取值范围为
7.如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置,R1是滑动变阻器的电阻片,它与杠杆的滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,从油量表指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少。则下列说法正确的是( )
A.油量表是由电压表改装而成
B.定值电阻R0可以拆掉不用
C.油量增加,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变大
D.油量减少,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变小
8.如图所示为测量未知电阻Rx的实验电路图,电源两端的电压保持不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S2均闭合时,电压表示数为U2,则下列判断中正确的是( )
A.电源两端的电压为U1
B.开关S1、S2均闭合时,电阻Rx与R0是串联关系
C.开关S1、S2均闭合时,通过电阻Rx的电流为
D.未知电阻的阻值
9.以下各图中,R0阻值大小已知,不能测量出RX电阻阻值大小的是( )
A. B. C. D.
10.如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S,将滑片P向左移动的过程中(忽略灯丝电阻的变化),下列说法中正确的是( )
A.电流表A1示数变大,电压表V示数不变
B.电流表A示数变小,灯泡亮度变暗
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值变小
D.电压表V示数与电流表A和A1示数之差的比值不变
11.如图所示,电源电压为9V保持不变,闭合开关S,为保证电流表的示数为0.75A,现有5Ω、20Ω、30Ω电阻各一个,若在其中选择两个电阻在图中虚线框内连成电路,则下列做法可行的是( )
A.5Ω和20Ω串联 B.20Ω和30Ω串联
C.5Ω和30Ω并联 D.20Ω和30Ω并联
12.把一根均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc,如图所示,图中d点为底边ab的中心,如果cd两点间的电阻为9Ω,则( )
A.ab两点间的电阻是8Ω B.ac两点间的电阻是6Ω
C.ac两点间的电阻是12Ω D.ad两点间的电阻是9Ω
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题3分,共6分。每小题有两个选项符合题意,选对但少选得2分,错选得0分)
13.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图所示。则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
14.如图是一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除。其原理如图甲所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12V,R0为电阻箱,当电路中电压表示数小于3V时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。g取10N/kg。则:
(1)压敏电阻R主要由 (选题“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成。
(2)如果物品的标准质量为2kg,则R0的阻值须调为 Ω。
(3)校准时,将标准质量的物品放在检测区,如果电压表的示数为2V,则应将的阻值调 (选填“大”或“小”)。
(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将 (选填“增大”或“减小”)。
15.如图所示。设电源电压保持不变,。当闭合开关。滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.6A;移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.4A。则电源电压U为 V。滑动变阻器的最大阻值R为 Ω。
16.如图所示,是小欣同学用“伏安法”测量定值电阻R(阻值未知)实验电路图。如果电流表的内阻为,示数为;电压表的内阻为,示数为,若电表可以认为是理想的,待测电阻R的测量值为 ;若不能忽略电表的内阻,该待测电阻R的真实阻值为 。(用“、、、”表示)
17.如图所示的电路中,甲、乙均为电压表时,闭合S1、S2,两电压表示数之比为U甲︰U乙=1︰3,则R1︰R2= ;若甲、乙均为电流表时,仅闭合S1,甲、乙电流表示I甲︰I乙= 。
第II卷(非选择题)
三、填空题(本题共5小题,每空2分,共20分)
13.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图象如图所示。则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
14.如图是一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除。其原理如图甲所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12V,R0为电阻箱,当电路中电压表示数小于3V时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。g取10N/kg。则:
(1)压敏电阻R主要由 (选题“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成。
(2)如果物品的标准质量为2kg,则R0的阻值须调为 Ω。
(3)校准时,将标准质量的物品放在检测区,如果电压表的示数为2V,则应将的阻值调 (选填“大”或“小”)。
(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将 (选填“增大”或“减小”)。
15.如图所示。设电源电压保持不变,。当闭合开关。滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.6A;移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.4A。则电源电压U为 V。滑动变阻器的最大阻值R为 Ω。
16.如图所示,是小欣同学用“伏安法”测量定值电阻R(阻值未知)实验电路图。如果电流表的内阻为,示数为;电压表的内阻为,示数为,若电表可以认为是理想的,待测电阻R的测量值为 ;若不能忽略电表的内阻,该待测电阻R的真实阻值为 。(用“、、、”表示)
17.如图所示的电路中,甲、乙均为电压表时,闭合S1、S2,两电压表示数之比为U甲︰U乙=1︰3,则R1︰R2= ;若甲、乙均为电流表时,仅闭合S1,甲、乙电流表示I甲︰I乙= 。
四、实验题(本大题共2小题,每空2分,共32分。其中18题10分,19题10分,20题12分)
18.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。
(1)油量表是由 (选填“电压”或“电流”)表改装而成的,理由是 ;
(2)图中有一个定值电阻R0,R0在电路中的作用是当油面较高时,滑动变阻器R的阻值为0时,保证电路不被 (填“短路”或“断路”),从而保护电路;
(3)从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当油面上升时,油量表的示数 (填“变大”或“变小”),此油量表的刻度自左向右 (选填“均匀”或“先密后疏”或“先疏后密”)。
19.小芳和小明利用如图20甲的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),一个滑动变阻器,导线若干。
表一
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)如图甲,小芳在探究“电流与电压的关系”,连接电路时,滑片应置于最 端(选填“左”或“右”);通过实验得到多组数据如表1,由这些数据画出如图乙的图象,由图象可得结论:当电阻一定时, ;
(2)小芳接着探究“电流与电阻的关系”,实验中多次改变R的阻值,接着调节滑动变阻器的滑片,目的是 ,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象;
①上述实验中,小芳用5Ω的电阻做完实验后,断开开关将滑动变阻器调至最大阻值,取下5Ω电阻接着将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
20.小明同学用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,他设计的电路如图甲所示。
(1)此实验的原理是 。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到最 端(选填“左”或“右”)使其阻值最大。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数接近为零,则故障原因可能是因为Rx出现了 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,当电压表的示数为6V时,电流表的示数如图乙所示,待测电阻Rx的阻值为 Ω。
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。小明设计实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数为I2;
③写出待测电阻的表达式Rx= 。(用R0、I1、I2表示)
五、计算题(本大题共2小题,第21题6分,第22题6分,共12分)
21.如图所示,电源电压恒为18V,为滑动变阻器,定值电阻,电流表的量程为,电压表的量程为,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P在B端时电流表示数为0.3A.求:
(1)滑动变阻器的滑片P在B端时电压表的示数;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)为保证电表安全,滑动变阻器的可调范围。
22.常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是燃料电池型酒精测试仪如图甲,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。一种是气敏电阻型酒精测试仪如图丙,电源电压U=9V,R1=25Ω,R2是气敏电阻与酒精浓度的关系如图丁。酒精浓度(n)表示每100mL气体中含有酒精的质量。求:
(1)如图甲RP=20Ω,若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精,电流表的示数;
(2)如图丙,若驾驶员没有喝酒,电压表的示数;
(3)如图丙,若电压表示数为5V,驾驶员呼出的气体每100mL中含多少mg酒精。
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