内容正文:
第十七章检测题
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1.(2022·惠东县模拟)由欧姆定律公式I=可变形得到R=,对此下列说法中正确的是( C )
A.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
B.当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比
C.导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
2.(2022·龙岗区期中)如图是某同学用完好的器材做实验时的电路图,下列说法中正确的是( C )
A.当开关断开时,电压表和电流表的示数均为零
B.当开关由断开到闭合时,电压表和电流表的示数均变大
C.若L1短路,闭合开关,电流表指针偏转,电压表示数为零
D.将电流表和电压表的位置交换,闭合开关,两灯均不发光
3.(2022·南海区期中)在探究电路电压规律的实验时,小旋用了图中的某个电路,其中R1>R2,闭合开关,电压表V1、V2、V3的读数分别是2 V、4 V、6 V,则她测量时所用的电路图应该是( B )
4.在如图所示的实验电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表有示数但无明显变化,电流表有示数并且有变化,小灯泡不亮。则可能的故障原因是( B )
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.变阻器短路 D.变阻器断路
5.(2022·福田区月考)如图是烟雾报警器的简化原理图,光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小,闭合开关,逐渐增大烟雾,则下列判断正确的是( C )
A.电流表、电压表的示数均减小 B.电流表、电压表的示数均增大
C.电流表的示数减小,电压表的示数增大 D.电流表的示数增大,电压表的示数减小
6.(2022·广州模拟)如图(a)所示是电阻甲和乙的IU图象,下列说法正确的是( C )
A.当电阻甲两端的电压为2 V时,R甲=0.4 Ω
B.电阻乙两端的电压与通过它的电流成正比
C.如图(b)所示,当开关闭合,电路中的电流为0.2 A时,电路的总电阻为15 Ω
D.如图(c)所示,当开关闭合,电源电压为2.5 V时,电路的总电流为0.5 A
7.如图甲所示,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑片P从最右端逐步移到最左端,记录电流表、电压表的示数,并根据记录的数据作出R1和R2的U-I关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是( C )
A.图Ⅱ为R2的U-I图象 B.当R2=R1时,电流的大小为0.2 A
C.电源电压为8 V D.R1的阻值为30 Ω
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共17分)
8.(2022·克东县模拟)小明按照实验要求在课堂上探究电流和电阻的关系,电源电压保持6 V不变,分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻R接入电路,测得通过各定值电阻的电流得到如图所示的图象,则实验中电压表的示数保持__2.5__V不变;为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于__35__Ω的滑动变阻器。
9.(2022·韶关模拟)两只定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”,乙标有“15 Ω 0.6 A”,把它们串联在同一电路中,电路中允许通过的最大电流为__0.6__A,两端允许加的最大电压为__15__V,把它们并联在同一电路中,干路中允许通过的最大电流为__1.5__A。
10.(2022·中山模拟)如图所示,要使R1与R2组成并联电路,应闭合开关__S1、S3__,若此时电流表A1和A2的示数之比为1∶4,则通过R1与R2的电流之比为__3∶1__,R1与R2两端的电压之比为__1∶1__。
11.如图所示,电源电压恒定,R1为20 Ω,闭合开关S,断开开关S1时,电流表示数为0.3 A;若再闭合S1,电流表示数为0.5 A,则通过R2的电流为__0.2__A,电源电压是__6__V,电阻R2的阻值为__30__Ω。
12.如图所示的电路中,已知电阻R1∶R2=1∶3。如果甲、乙两表均为电压表,当开关S闭合时,R1与R2的连接方式是__串__联,此时,两表的示数之比U甲∶U乙=__1∶4__;如果甲、乙两表均为电流表,当开关S断开时,两表的示数之比I甲∶I乙=__4∶3__。
13.(2022·南海区期中)如图甲,闭合开关S,RP的滑片从一端移动到另一端,得到定值电阻R1两端电压与通过它的电流的关系图象如图乙所示,则R1阻值为__5__Ω,RP的最大阻值为__10__Ω。当电流为0.4 A时,R1与RP连入电路的阻值之比为__2∶1__。
三、作图题(共7分)
14.(1)(3分)在图中,将电池、电流表、电压表三个元件符号正确填入电路的空白处,要求开关S闭合后:①电流方向如图所示;②向左移动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮,电流表示数变大,电压表示数变小。
(2)(4分)如图1所示是测电阻电路图,以笔画线代替导线,完成图2的电路连接。
四、实验探究题(本大题共3小题,共20分)
15.(8分)小华利用下列器材探究电流与电阻的关系。实验器材:电源(电压为4.5 V)、电流表、电压表、三个定值电阻(R1=5 Ω,R2=15 Ω,R3=25 Ω),滑动变阻器标有“30 Ω 1 A”字样。
(1)用笔画线代替导线完成图甲中的实物连接。(滑片左移时,电路中电流变大)
解:如图所示
(2)连接电路时,开关处于__断开__状态;闭合开关,小华发现电流表无示数,电压表有示数,原因可能是电阻R1__断路__(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,小华控制R1两端电压不变,示数如图乙所示,示数为__2.5__V。
(4)小华读出R1接入电路的电流后,断开开关,将R1换成R3,接下来她应该进行的操作是__将滑片移到最右端,闭合开关,调节滑片使电压表的示数为2.5_V__。
16.(6分)小明在进行“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验。
(1)请根据实验目的把图甲的电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
解:如图所示
(2)将电路连接正确后,小明测得实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
电流/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
其中第6次实验的电压表、电流表的示数如图乙所示,电压表示数为__2.4__V,电流表示数为__0.48__A。
(3)这6次实验中,其中有一次实验得到的数据是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,错误数据应该是第__4__次实验。
17.(6分)在物理实验操作考试中,小红完成了伏安法测电阻实验,用到的器材有:电源(电压低于3 V且不变),电流表和电压表各1只、滑动变阻器1只、待测电阻1只(约10 Ω)、导线若干、开关1个。请完成以下问题:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到__B__(选填“A”或“B”)端的位置。
(2)闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,造成这一现象的原因可能是__D__。
A.滑动变阻器阻值过小 B.电阻R短路
C.电池电压过低 D.电流表正、负接线柱接反
(3)排除故障,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到适当位置时,两表示数如图丙所示,则该次测得阻值为__8__Ω。为了测量结果更准确,应改变电流电压多次测量求平均值。
(4)如果实验中电压表损坏,小红观察了滑动变阻器铭牌后,认为用余下的器材也能完成测量,设计电路如图丁,主要操作步骤如下:
①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,电流表示数为I1;
②再将滑片移到A端,电流表示数为I2;
③若滑动变阻器最大阻值为R0,则待测电阻R=____(用字母表示)。
五、计算题(本大题共2小题,共15分)
18.(6分)如图所示,滑动变阻器标有“50 Ω 1 A”字样,电源电压为18 V不变,当开关S闭合后,电流表的示数为0.5 A,电压表的示数为5 V,求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)这时滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)若电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,则滑动变阻器连入电路的阻值至少应为多少?
解:(1)由I=得,电阻R1的阻值R1===10 Ω (2)由于R1与R2串联,则这时滑动变阻器连入电路的阻值R2====26 Ω
(3)当电路中电流为I′=0.6 A时,R2连入电路有最小值,同时R1两端电压U1′=I′R1=0.6 A×10 Ω=6 V<15 V,故电压表使用正常,由串联分压得,R2两端电压U2′=U-U1′=18 V-6 V=12 V,此时R2连入电路的最小值R2′===20 Ω
19.(9分)(2022·广东模拟)某物理兴趣小组在课外实践活动中,制作了一个测量质量的电子秤,其原理如图中的虚线框所示,它主要有四部分构成:托板和压力杠杆ABO,定值电阻R0,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示质量大小的仪表——电压表V(未画出)。其中AB∶BO=4∶1,且已知压力传感器R的电阻与所受压力F变化的关系如下表所示。(g取10 N/kg)设托板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,电源电压恒为6 V。
F/N
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
90
60
30
0
(1)当压力增大时,电压表的示数也变大,请在图中正确添加电压表。
(2)托板空载时,电压表的示数如图所示,求定值电阻R0的大小。
(3)当在托板上放置50 kg的物体时,电压表的读数是多大。
解:(1)
(2)设托板和杠杆组件的质量可以忽略不计,当托板空载时,压力传感器受到的压力为0,由表格数据可知,R=300 Ω,由图可知,电压表的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,其示数U0=1 V,此时传感器电阻两端的电压UR=U-U0=6 V-1 V=5 V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I==,即=,解得R0=60 Ω (3)当在托板上放置50 kg的物体时,托板受到的压力F=G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N,由杠杆的平衡条件可得:F·BO=FR·AO,则压力传感器受到的压力FR=F=F=×500 N=100 N,由表格数据可知,压力传感器的阻值R′=240 Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流I′===0.02 A,则电压表的读数U0′=I′R0=0.02 A×60 Ω=1.2 V
六、综合能力题(本大题共2小题,共20分)
20.(12分)小明设计了一款电子测温计,电路如图甲所示。温度表由量程为3 V的电压表改装而成,电源电压为6 V,R的阻值为40 Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。
(1)温度表是__并__联在Rt两端的。
(2)随温度升高,该热敏电阻的阻值__增大__,温度表示数__增大__(以上两空均选填“增大”或“减小”)。
(3)小明所设计的电路温度表能测得最高温度是__30__℃,0 ℃刻度线__不在__(选填“在”或“不在”)电压表零刻度处。
(4)若电源电压增大3 V,R增大45 Ω,电路可测量的最高温度将__增大__(选填“增大”“减小”或“不变”)。
21.(8分)某科技兴趣小组在某次科技活动中看到若干个长方体电阻(包含若干个正方体电阻)。它们的材料相同,上下表面均为正方形,外形都如图甲所示,接入实物电路的连接方式都如图乙所示,有电流通过时都如图丙所示。他们想探究长方体电阻的阻值与厚度及边长的关系,在老师的帮助下,他们测量了部分电阻的厚度h、边长a和电阻R,并记录在表格中(长方体电阻不受温度影响)。
次数
厚度h/mm
边长a/mm
电阻R/Ω
1
2
4
10
2
2
8
10
3
2
12
10
4
4
12
5
5
8
12
6
16
12
1.25
(1)该实验主要采用的探究方法是__控制变量法__(选填“控制变量法”或“类比法”)。
(2)根据表中数据可以推知第5次的电阻R=__2.5__ Ω。
(3)从已测的长方体电阻中选取两个电阻,分别为R1和R2,它们对应的厚度h之比为1∶2、边长a之比为2∶3,将R1和R2并联接在同一闭合电路中,设通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,则I1∶I2=__1∶2__。
(4)分析表中数据,科技兴趣小组得到了长方体电阻阻值与其厚度及边长的关系。同时他们也大胆推测,在本次科技活动中所看到的正方体电阻,其阻值与边长的关系是__阻值与边长成反比__。
学科网(北京)股份有限公司
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