内容正文:
欧姆定律章节测试
一、单选题(本题一共有12个小题,每个小题只有一个正确答案,每个小题3分,共计36分)
1.19世纪20年代,一位科学家怀着强烈的好奇心和执著的探究精神,付出了十几年艰辛的劳动,通过自己设计制造仪器,找到了电流跟电阻、电压之间的关系,他就是物理学家( )
A.焦耳 B.伏特
C.安培 D.欧姆
2.家庭电路中用电器每增加一个工作的用电器,下列物理量变小的是( )
A.总电阻 B.总电流
C.用电器的电阻 D.总电压
3.关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.电路两端有电压,电路中一定有电流
B.欧姆定律是只通过理论推导得出的规律
C.由可知,电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
D.由可知,导体的电阻与其两端的电压成正比,与其通过的电流成反比
4.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值保持10Ω不变
B.乙的电阻值保持20Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,乙的电阻为20Ω
5.一电路中两个变阻器串联,一个标有“100Ω 2A”字样,另一个标有“50Ω 1.5A”字样,则此电路允许通过的最大电流和最大总电压分别为 ( )
A.1.5A 300VB. 2A 225V C. 2A 300V D. 1.5A 225V
6.如图是某品牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了电源开关和安全开关S1.当杯体放在主机上时,S1自动闭合,此时再闭合S,电动机才能启动,开始榨汁.下列电路图符合上述要求的是( )
7.如图所示,闭合开关S时,小电灯L1、L2都不亮、用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点,两灯也不亮;接触c、d两点,两灯都亮。则该电路故障是( )
A.开关S断路B.灯L2断路 C.灯L1断路 D.灯L2短路
8.某同学设计了如图四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是阻值已知的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,不能测量出未知电阻Rₓ阻值的电路是( )
A.B.C.D.
9.如图所示的电路中,电源电压一定,开关S闭合后,有一个电表的指针没有发生偏转。移动滑动变阻器的滑片,此时观察到只有一个电表指针的位置在改变,则故障是( )
A.变阻器R短路 B.电灯L短路
C.变阻器R断路 D.电灯L断路
10.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电压表示数之比为4:3。此时灯L1和L2的电阻之比为( )
A.1∶3 B.3∶1 C.3∶4 D.4∶3
11.如图所示,电路中的电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动过程中,下列说法的正确的是( )
A.电流表A示数变大,电压表V1示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V2示数变小
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变小
12.电源电压保持不变,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图中线段AB表示.则下面说法不正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值是20Ω
B.电源电压是6V
C.阻值为10Ω
D.滑片P滑到ab中点时,电流表示数是0.4A
二、填空题(本题一共有5个小题,其中每空2分,共计20分)
13.有一只电阻器,加在它两端的电压为20V,通过它的电流为,如果它两端的电压为0V,则此时它的电阻是 。
14.小灯泡正常工作电压为6V,正常发光时小灯泡的电阻为,现将该灯泡接在一个9V的电源上,应该 联一个 的电阻。
15.如图所示,将同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段圆柱形导体AB和BC连接在一起,BC的半径是AB的3倍;如果在A、C两端加上一定的电压U,则IAB:IBC= ;UAB:UBC= 。
16.如图,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R′是电阻,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面的高度。
(1)油量表其实是 表;
(2)油面升高,R (变大、变小),油量表示数 (变大、变小)。
17.在“探究电流与电压的关系”实验中:
实验中测得多组数据,绘制出电阻R的I-U图像如图乙所示,由图像可得电流与电压的关系是: ;若将本实验中所用的电阻换成小灯泡,则不能完成本实验,理由是 。
三、实验题(本题共2个小题,其中每空2分,共计26分)
18.小明探究“电流与电阻的关系”。实验器材为:6V蓄电池、开关S,电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 2A)、阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻。
(1)连接电路时,开关应 ;滑动变阻器滑片应滑到 处(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关S发现电流表有示数、电压表无示数,则电路故障不可能是 ;
A.R0处发生短路;
B.R0处发生断路;
C.导线EG断路;
(3)小明先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,应该使电压表示数为 ,此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)小明由小到大依次更换定值电阻继续探究,结果发现:当他接入阻值为25Ω的定值电阻时,无论怎么移动滑片都无法使电压表示数为2V了。你认为“电压表的示数无法达到实验要求值”的原因 (选填字母),为了完成5次实验,滑动变阻器的最大值应不小于
Ω。
A.电源电压太小; B.电压表量程选小了;
C.滑动变阻器的最大阻值太小; D.滑动变阻器烧坏了
19.实验小组用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡发光时电阻,电源电压恒定;
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整;
(2)某次实验过程中,闭合开关后,小灯泡不发光,电流表指针无偏转,电压表指针明显偏转,出现该现象的原因可能是 ;
(3)排除故障后,实验小组测量出了多组实验数据,绘制了通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像如图乙所示.由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
a,b两点的电阻大小Ra Rb,灯泡的电阻发生变化,原因是受 的影响;
(4)小红设计了另一种测量电阻Rx的方案,如图丙所示,已知方案中定值电阻的阻值为R0,电源电压未知。请将以下实验步骤补充完整:
①断开开关S2,闭合开关S、S1,电压表的示数为U1;
② ,电压表的示数为U2;
③写出待测电阻Rx的表达式,Rx= (用U1、U2、R0表示)。
四、计算题(本题共计2个小题,其中每题各9分)
20.随着人们生活水平不断提高,私家车已日益普及。如图甲是一种测量小汽车油箱内油量的装置原理图,它主要由电源、压敏电阻R(电阻随所受压力的变化而变化)、油量表等组成电路。压敏电阻R在一定范围内的阻值与所受压力的关系如图乙所示,油箱位于压敏电阻上方,电源电压为12V。问:
(1)未放油箱时,电路中的电流是多少安;
(2)压敏电阻表面能承受的最大压力是500N,该电流表的变化范围是多少;
(3)若油箱的质量忽略不计,当油量表(电流表)的示数为60mA时,则油箱内汽油的质量是多少(g=10N/kg )。
21.在图所示的电路中,电源电压为18V且保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样。闭合电键S后,电压表的示数为12V。
(1)求此时通过电阻R1的电流。
(2)求此时变阻器R2连入电路中的电阻。
(3)移动滑片P,在确保电路中各元件正常工作的前提下,求:滑动变阻器R2接入的阻值范围。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.A
【详解】
AB.因为家庭电路中各用电器都是并联的,所以同时工作的用电器越多,相当于总电阻的横截面积越大,总电阻越小,电源电压不变,由欧姆定律得,总电流变大,故A符合题意,B不符合题意;
C.用电器的电阻是导体本身的一种性质,与其他用电器无关,故C不符合题意;
D.家庭电路中总电压等于电源电压,所以家庭电路总电压不变,故D不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】A.电压是形成电流的原因,电流形成还需要一个闭合的回路,电路两端有电压,但处于断路,电路中也没有电流,故A错误;
B.欧姆定律是通过实验数据总结出来的,故B错误;
C.根据欧姆定律,由可知,电阻一定时,电压越大,电流越大,即通过导体的电流与其两端的电压成正比,故C正确;
D.导体电阻是导体的一种属性,与电压、电流无关,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】AB.由图像可知,通过甲电阻的电流与它两端的电压成正比,通过乙电阻的电流与它两端的电压不成正比,根据欧姆定律可知,甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值是变化的,当时,对应的电流是0.1A,则甲的电阻为
故AB错误;
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,因并联电路中各支路两端的电压相等,两电阻两端的电压均为2V,由图像可知,通过两电阻的电流分别为,,电路的总电流为
故C正确;
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,因串联电路中各处的电流相等,此时通过乙的电流为0.2A,由图像可知,此时乙两端的电压为2V,乙的电阻为
故D错误。
故选C。
5.D
【详解】由滑动变阻器铭牌“100Ω 2A”和“50Ω 1.5A”可知:滑动变阻器允许通过的最大电流分别是2A与1.5A,由于串联电路的电流处处相等,这两个滑动变阻器串联时,电路允许通过的最大电流是1.5A;根据串联电路电阻的特点可知,电路的最大电压为
U串=150Ω×1.5A=225V
故选A。
6. B
【详解】由题意可知,当两个开关均闭合时榨汁机才能工作,由图可知答案应选B
7.A
【详解】由图知道,两灯串联;闭合开关S时,两灯均不亮,说明电路应出现了断路故障。
(1)用导线接触a、b两点时,两灯仍都不亮,说明断路不是出现在a、b之间,应是电路的其他部分存在断路;
(2)用导线接触b、c两点时,两灯也不亮,说明断路不是出现在b、c之间,应是电路的其他部分存在断路;
(3)导线接触c、d两点时,两灯都亮(灯泡正常无故障),说明故障出现在c、d之间,因此,故障为开关S断路。
综上所述,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.B
【详解】A.当开关S、S1闭合时,只有Rx接入电路中,电压表可以测量出电源电压U;当开关S闭合,S1断开时,该电路为串联电路,电压表测量的是Rx两端的电压,根据串联电路的电压规律可以求出R0两端的电压,根据欧姆定律可以求出通过R0的电流,即通过待测电阻的电流,根据待测电阻的电压和电流可以求出其电阻,故A不符合题意;
B.闭合开关S,S1接1,两电阻串联,电压表测量R0两端电压U0;S1接2时,电流从电压表负接线柱流入,电压表正负接线柱接反,故不能测出Rx的阻值,故B符合题意。
C.当开关S1和S闭合时,只有Rx接入电路,用电流表测量出电路中的电流为I1,开关S1断开时,该电路为串联电路,用电流表测量出电路中的电流为I2,由于电源电压不变,根据欧姆定律可知
可以求出待测电阻的阻值,故C不符合题意;
D.只闭合S1时,电路是只有R0的简单电路,电流表测量R0的的电流I0;在闭合S2,两个电阻并联电流表测量干路中的电流,因为电源电压不变,所以
即可求出Rx的阻值,故D不符合题意;
故选B。
9.B
【详解】A.若变阻器R短路,闭合开关,电路中形成电流,电压表测灯泡两端电压,电流表和电压表都产生偏转,移动已经短路的变阻器,不会对电路产生影响,故A不符合题意;
B.若灯泡短路,电压表测导线两端电压,示数为零,闭合开关,电路中形成电流,电流表有偏转,滑动变阻器滑片的移动会改变该串联电路的电阻,故电流表示数会产生变化,但电压表示数依旧是零,故B符合题意;
C.若变阻器断路,串联电路无电流,电流表指针不偏转,同时电压表所在支路也断开,即电压表指针也不会产生偏转,滑动变阻器滑片的移动也不会对电流表和电压表指针位置产生影响,故C不符合题意;
D.若灯泡断路,串联电路无电流,电流表指针不偏转,此时电压表直接接在电源两端,测量电源电压,滑动变阻器滑片的移动不会对电源电压产生影响,故此过程电流表和电压表的指针位置都不会产生变化, 故D不符合题意。
故选B。
10.A
【详解】由题图可知,两灯串联,通过它们的电流相等,电压表甲测L1、L2的电压,电压表乙测L2的电压,由欧姆定律得灯L1和L2的电阻之比为
故选A。
11.C
【详解】由电路图可知,闭合开关,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,由串联电路的电阻规律可知电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,由可知,R1两端的电压变小,即电压表V1示数变小;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V2的示数变大,故AB错误;
C.根据可知,电压表V1示数与电流表A示数比值为R1的阻值,因定值电阻R1的阻值不变,所以该比值不变,故C正确;
D.电压表V2示数与电流表A示数比值等于R2的阻值,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,变阻器R2的阻值变大,所以该比值变大,故D错误。
故选C。
12.D
【详解】A.由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联在电路中,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器接入电路中阻值最大时,由欧姆定律可知,此时电路中电流最小,由图可知,电路中电流最小为0.2A,此时滑动变阻器两端的电压为4V,则滑动变阻器的最大电阻为
故A正确,不符合题意;
BC.滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路中阻值最大,此时电路中电流为0.2A,滑动变阻器两端的电压为4V,电源电压为
①
滑片P在b端时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图可知,电路中的最大电流为0.6A,则电源电压为
②
解①②得,,故BC正确,不符合题意;
D.滑片P滑到ab中点时,电流表示数为
故D错误,符合题意。
故选D。
13.40
【详解】已知电阻器两端的电压为20V时,通过它的电流为,此时它的电阻为
导体的电阻是导体本身的一种性质,与它两端的电压和通过它的电流无关,所以它两端的电压为0V时,它的阻值不变,仍为。
14. 串 10
【详解】[1][2]小灯泡正常工作电压为6V,正常工作时的电流
电源电压为9V,应给灯泡串连一个电阻,使灯泡两端的电压为6V,电阻两端的电压
串联电阻的阻止
现将该灯泡接在一个9V的电源上,应该串联一个的电阻。
14.(1)电流
(2) 变小 变大
【详解】(1)如图所示,两个电阻串联,油量表是串联在电流中的,由此可知油量表其实是电流表。
(2)[1][2]如图所示,当油面升高时浮标升高,变阻器指针向下移动,则R变小;由串联电路中总电阻与各部分电阻关系可知电路总电阻减小,根据可知,电源电压不变时,电阻减小则通过的电流增大;所以油面升高,R变小,油量表示数变大。
15. 1:1 9:1
【详解】在串联电路中,电流处处相等,所以电流之比为1:1,电阻之比为9:1,所以电压之比为9:1
16. 答案:电流表、变小、变大
【详解】油量表串联在电路中,所以为电流表。图中油量上升,则横杆部分为一个杠杆,横杆左侧上升,则右侧下降,R变小,电路中电流变大,所以,油量表示数变大。
17.电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比。
灯泡的电阻会随温度的变化而变化
18.(1) 断开 B
(2)B
(3) 2V B
(4) C 50
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,应该断开开关;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P滑到阻值最大处,即B端。
(2)A.若处发生短路,电压表也被短路而没有示数,此时电路为通路,电流表有示数,故A不符合题意;
B.若处发生断路,则电流表没有示数,此时电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故B符合题意;
C.导线EG断路,串联电路为通路,电流表有示数,电压表没有连入电路中,则电压表没有示数,故C不符合题意。
故选B。
(3)[1][2]根据串联分压原理可知,将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻,电阻增大,其分得的电压增大,此时电压表的示数会大于2V;在探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理知,需增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V。
(4)[1][2]接入阻值为25Ω的定值电阻时,根据串联分压原理则有
解得此时变阻器的阻值应为,而滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,所以电压表的示数无法达到实验要求值的原因是滑动变阻器的最大阻值太小。为了完成5次实验,滑动变阻器的最大值应不小于。
19.(1)
(2)小灯泡断路
(3) 10 < 温度
(4) 断开开关S1,闭合开关S、S2
【详解】(1)图甲电路中,“伏安法”测电阻电路中,电压表测量小灯泡两端的电压,小灯泡额定电压为2.5V,故电压表“3”接线柱连接小灯泡的右端,如图所示
(2)闭合开关后,小灯泡不发光,电流表指针无偏转,说明电路中有断路故障,电压表指针明显偏转,说明电压表两接线柱到电源两极间是通路,所以出现该现象的原因可能是小灯泡断路。
(3)[1]由图像可知,当小灯泡L正常发光时的电压U=2.5V,由图像可知对应的电流I=0.25A,由欧姆定律得,小灯泡正常发光时的电阻为
[2][3]由图像丙可知,灯泡的电压增大时通过灯泡的电流增大得越来越慢,则可知
即Ra<Rb,灯泡的电阻发生变化是受到温度的影响。
(4)[1][2]根据电路图可知,断开开关S2,闭合开关S、S1,电压表的示数为U1;断开开关S1,闭合开关S、S2,电压表测量电源电压,电压表示数为U2,电路中的电流为
由欧姆定律得的Rx电阻为
20.(1)0.03A
(2)0.03A~0.15A
(3)18kg
【详解】(1)根据图乙可知,未放油箱时电阻R1=400Ω,此时电路中的最小电流为
(2)由图乙可知,当F=500N时,R2=80Ω,则电路中的最大电流为
所以电流表示数的变化范围为0.03A~0.15A。
(3)由可得,压敏电阻的阻值为
由图乙可知,当R=200Ω时,F=180N,若油箱的质量忽略不计,此时汽油重力等于180N;由G=mg可得,汽油的质量为
21.(1)0.6A
(2)20Ω
(3)
【详解】(1)如图,R1与滑动变阻器R2串联,电阻R1两端的电压
此时通过电阻R1的电流
(2)此时变阻器R2连入电路中的电阻
(3)若时,电阻R1两端的电压
电阻R1两端的电压
变阻器R2连入电路中的最小电阻
若时,电阻R1两端的电压
此时电路中的最小电流
电路中的最大电阻
滑动变阻器R2接入的阻值范围为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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