专题10 欧姆定律(测试)-【上好课】2025年中考物理二轮复习讲练测(广东专用)
2025-03-28
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内容正文:
模块三 电磁学
专题10 欧姆定律
(满分100分,时间60分钟)
一、选择题(每小题3分,共39分)
1.(2023·山东滨州·中考真题)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变大,电压表V示数变小
B.电流表A示数变小,电压表V示数变大
C.电流表A示数变大,电压表V示数不变
D.电流表A示数变小,电压表V示数不变
【答案】A
【详解】由电路图可知,R和滑动变阻器R'串联,电压表V测R'两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S闭合,滑片由向左端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大;由U=IR可知,R两端电压变大;因串联电路总电压等于各分电压之和,所以由滑动变阻器R'两端的电压会变小,即电压表V读数会变小。故A正确,BCD错误。
故选A。
2.(2024·广东云浮·一模)定值电阻、的图像如下题图所示,定值电阻、的阻值之比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】当电路中的电流为0.1A时,R1两端的电压为4V,R2两端的电压为2V,定值电阻、的阻值之比是
故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
3.(23-24九年级上·重庆·期中)如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为6V,电流表A的示数为1A;若将R2与R3互换位置后,发现三表示数均不变,则由此做出的判断错误的是( )
A.电源电压为12V B.电阻R1的阻值是6Ω
C.电阻R3的阻值是6Ω D.电阻R2与R3阻值相等
【答案】C
【详解】由电路图知道,三电阻串联,电压表V1测R1和R2两端的电压之和,V2测R2和R3两端的电压之和,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由知道
将R2和R3对换位置后,电流表、电压表示数均不变,则说明R2和R3阻值相等,即
R1的阻值为
电源的电压
故C错误,符合题意,ABD正确,不符合题意。
故选C。
4.(2024·广东东莞·一模)如题图甲所示是定值电阻R和标有“8V;0.5A”字样的小灯泡L的I-U关系图像,小明将定值电阻和小灯泡接到图乙所示的电路中,闭合开关S,下列选项中正确的是( )
A.向右调节滑动变阻器的滑片时,灯泡变亮
B.电压表的示数为8V时,灯丝电阻为16Ω
C.电压表的示数为8V时,电源电压等于12V
D.电压表的示数为6V时,小灯泡与定值电阻的两端电压之比为1∶3
【答案】D
【详解】A.由图乙所示的电路图可知,定值电阻R、小灯泡L以及滑动变阻器串联接入电路,由图可知向右滑动滑片时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,由串联电路的电阻特点可知电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,所以通过灯泡的电流变小,小灯泡变暗,故A错误;
B.电压表测量定值电阻R两端电压,电压表示数即为定值电阻R两端电压的大小,由图甲可知,当定值电阻R两端电压为8V时,通过它的电流为0.4A,因为定值电阻R、小灯泡L以及滑动变阻器串联接入电路,所以通过小灯泡L的电流也为0.4A,由图甲可知当通过小灯泡L的电流为0.4A时,它两端的电压为4V,由欧姆定律可得此时小灯泡的灯丝电阻为
故B错误;
C.由串联电路的电压规律可知,电源电压等于定值电阻R两端电压、小灯泡L两端电压以及滑动变阻器两端电压之和,当电压表示数为8V即定值电阻R两端电压为8V时,由B选项的分析可知,此时小灯泡L两端电压为4V,这两者的电压之和就已经是12V,而电源电压的大小显然要大于12V,故C错误;
D.根据甲图可知,当电压表示数为6V即定值电阻R两端电压为6V时,通过定值电阻R的电流为0.3A,则由串联电路的电流规律可得此时电路中的电流为0.3A,再结合图甲,可知此时小灯泡L两端电压为2V,所以小灯泡与定值电阻的两端电压之比为
2V∶6V=1∶3
故D正确。
故选D。
5.(2024·广东广州·二模)质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值),压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示,则( )
A.时刻,小球的动能最大
B.时刻,弹簧的弹性势能最小
C.这段时间内,弹簧的弹性势能逐步减少
D.这段时间内,小球的动能先减少后增大
【答案】C
【详解】A.t1时刻,小球刚刚接触弹簧,小球在重力作用下会继续向下加速运动,此刻小球动能不是最大,故A不符合题意;
B.时刻,弹簧被压缩至最短,弹性形变程度最大,弹性势能最大,故B不符合题意;
C.这段时间内,弹簧把小球向上弹起,弹簧的弹性形变程度减小,弹性势能逐步减小,故C符合题意;
D.这段时间内,弹力先是大于重力,小球向上加速;然后弹力小于重力,小球向上减速运动,所以小球的动能先增大后减小,故D不符合题意。
故选C。
6.(2024·广东中山·三模)如题图所示,电源电压不变,闭合开关后,滑片向左滑时,下列说法正确的是( )
A.灯的亮度变大,电流表的示数变大,电压表示数变大
B.灯的亮度不变,电流表的示数不变,电压表示数变大
C.电压表与电流表的比值不变,灯的亮度变亮
D.电压表与电流表的比值变大,灯的亮度变暗
【答案】B
【详解】AB.由图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器右边部分电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关后,滑片向左滑时,不改变接入电路的阻值,电源电压不变,由欧姆定律可知电路中的电流不变,即电流表示数不变,所以灯泡亮度不变;滑片向左滑时,右边部分电阻增大,根据分压原理,则电压表示数变大,故A错误,B正确;
CD.电流表示数不变,则灯泡亮度不变;电压表示数变大,则电压表与电流表的比值变大,故CD错误。
故选B。
7.(2024·广东湛江·二模)小明利用一个电流表和已知阻值的定值电阻测量未知电阻的阻值,连接的实验电路如图所示。闭合开关、,读出电流表的示数;闭合开关,断开开关,读出电流表的示数。则未知电阻的阻值为( )
A.5Ω B.10Ω C.15Ω D.20Ω
【答案】C
【详解】由电路图可知,闭合开关、,R0、Rx并联,电流表测电流,由并联电路电流特点可知
闭合开关,断开开关,则只有R0接入电路,电流表测通过R0的电流,则通过Rx的电流为
由欧姆定律可知,R0两端的电压
由并联电路电压特点可知
则未知电阻的阻值为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.(2024·广东深圳·一模)如图所示电路,电源电压是6V,定值电阻是,滑动变阻器的最大阻值是。闭合开关,以下分析正确的是( )
A.电压表测量的是定值电阻两端电压
B.电路中的最大电流是0.6A
C.不改变电表量程,滑片P可以移到最右端
D.滑片P向右移动过程中,电压表示数变小
【答案】B
【详解】A.电路中定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表并联在滑动变阻器的两端,测量滑动变阻器的电压;故A错误;
B.当滑片移到最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,电流最大为
故B正确;
C.不改变电表量程,当电压表满偏时,滑动变阻器的电压最大,根据图中电压表的量程为3V,则定值电阻的电压为
此时电路中的电流为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
故不能移动到最右端,故C错误;
D.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器的电阻变大,根据串联分压规律知,滑动变阻器分得的电压变大,故D错误。
故选B。
9.(2024·广东广州·一模)如图,电源电压恒定,小昕将金属夹子a与夹在铅笔芯左端固定,夹子b分别接在甲、乙、丙、丁,记录电流表示数如表,其中记录错误的一组是( )
b夹子的位置
甲
乙
丙
丁
电流表读数I/A
3.0
2.4
3.1
1.7
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【详解】导体的电阻与导体的长度有关,导体的长度越长,电阻越大,夹子b分别接在甲、乙、丙、丁时,铅笔芯接入电路的长度边长,电阻逐渐变大,根据欧姆定律可知通过电流的电流逐渐变小,比较表格数据可知记录错误的一组是丙。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10.(2024·湖北襄阳·二模)如图是科技社团设计的监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器R2的滑片P上下移动,电源电压保持不变,R1是阻值不变的定值电阻。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电压表的示数变大
B.当水流速度增大时,电流表的示数变大
C.当水流速度减小时,R2接入电阻变小
D.当水流速度减小时,电压表与电流表的比值不变
【答案】B
【详解】由图知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R2的电压,电流表测电路的电流;
AB.流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小,当水流速度增大时,机翼状的探头上下表面受到的压强不同,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,R2的滑片上移,接入电路的阻值减小,电路的总电阻减小,由知电路的电流变大,电流表示数变大;根据串联电路的分压特点可知,变阻器R2的电压减小,即电压表示数减小,综上分析知,故A错误,B正确;
CD.当水流速度减小时,上下表面的压强差减小,R2滑片下移,变阻器接入电路的阻值增大;由的变形式可知,电压表与电流表的示数之比等于R2接入电路中的阻值,则其比值变大,综上分析知,故CD错误。
故选B。
11.(2024·广东江门·三模)如图所示电路中,闭合开关S,让开关S1和S2断开,调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的中间某处,此时灯泡L恰好正常发光,电流表A和电压表V均有示数、已知滑动变阻器的总电阻大于灯泡L的电阻,不计温度对灯泡L电阻的影响。以下判断正确的是( )
A.若保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动,灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B.若保持P不动,S1仍断开,闭合S2后,A表和V表示数均变小
C.若保持P不动,同时闭合S1和S2后,A表和V表示数将变大
D.若保持S1和S2断开,P移至最右端,V表示数变化量和A表示数变化量的比值不变
【答案】D
【详解】A.若当保持S1和S2断开,小灯泡和滑动变阻器串联,让P缓慢向右滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡中的电流减小,所以灯泡变暗,不可能被烧毁,故 A错误;
B.保持P不动,S1仍断开,闭合S2后,电阻R与R0并联,然后再与灯泡串联,电路总电阻减小,电流表测干路电流,由欧姆定律可知电流表A示数增大,电阻R与R0并联后总电阻减小,则根据串联分压规律可知灯泡两端的电压增大,即电压表V示数变大,故B错误.;
C,保持P不动,同时闭合S1和S2后,灯泡被短路,电压表示数减小为0;电阻R与R0并联,并联后的电阻小于R接入电路的电阻,电路中电阻变小,电流表测干路电流,由欧姆定律可知电流变大,即电流表A示数变大,故 C错误;
D.若保持S1和S2断开,L和滑动变阻器串联,让P移至最右端,假设电流的变化量为,A表示数变化量和V表示数变化量的比值为
不计温度对电阻的影响,灯丝的电阻不变,则A表示数变化量和V表示数变化量的比值不变,故D正确。
故选D。
12.(2024·广东东莞·一模)如图所示电路,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从中点向左滑动。下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变大
B.电流表A1的示数变小
C.电流表A1与电流表A2示数的差变大
D.电压表V与电流表A2示数的比值变小
【答案】B
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测滑动变阻器支路的电流;电源的电压保持不变,移动滑片时,电压表V的示数不变,并联电路中各支路独立工作、互不影响,移动滑片时,通过定值电阻的电流不变;将滑动变阻器的滑片由中点向左移动过程中,接入电路中的电阻变大,根据可知,该支路的电流变小,即电流表A2的示数变小;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路电流变小,即电流表A1的示数变小,电流表A1与电流表A2示数的差等于通过定值电阻的电流,则电流表A1与电流表A2示数的差值不变;电压表的示数不变,电流表A2的示数变小,电压表V与电流表A2示数的比值变大,故ACD错误,B正确。
故选B。
13.(2024·广东茂名·模拟预测)小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并用实验数据作出I﹣R图像如图乙,关于实验的说法正确的是( )
A.当A、B间的电阻由20Ω更换为10Ω后,要控制电压不变,应将变阻器滑片适当向右移动
B.实验过程中是控制电压表示数为2V不变
C.若电源电压为6V,则变阻器的最大阻值不小于50Ω
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
【答案】B
【详解】A.根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由20Ω改接成10Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应减小滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变,故A错误;
B.由图像可知,实验过程中所控制的电压表示数
故B正确;
C.由图乙可知,实验中使用的定值电阻阻值最大为50Ω,定值电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
即变阻器的最大阻值不小于100Ω,故C错误;
D.由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故D错误。
故选B。
二、填空题(每空1分,共26分)
14.(2024·广东汕头·一模)如图甲,粗细均匀的电阻丝AB长为L,当电阻丝AB两端的电压为3V时,通过它的电流为0.2A,则其电阻为 Ω;当电阻丝AB两端的电压为0V时,其电阻为 Ω;将电阻丝AB对折,如图乙所示,则电阻丝CD的电阻 (选填“大于”“等于”或“小于”)电阻丝AB的电阻。
【答案】 15 15 小于
【详解】[1]根据欧姆定律可得电阻丝AB的电阻
[2]电阻是导体本身的一种性质,电阻大小与导体两端的电压和通过的电流无关,所以电阻丝AB两端的电压为0V时,其电阻为15Ω不变。
[3]将电阻丝AB对折时,导体的长度变短,横截面积变大,由影响电阻大小的因素可知,电阻丝CD的电阻小于电阻丝AB的电阻。
15.(2024·广东中山·一模)为了保护同学们的视力,我校教室里的日光灯更换成如图所示的LED护眼灯,LED灯的发光效率高,其发光部分主要由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成;根据经验可以判断教室内不同LED灯之间的连接方式是 联。如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电阻会 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】 半导体 并 减小
【详解】[1]LED灯中二极管是利用半导体材料制成的电子元件,具有单向导电性。
[2]教室里的LED灯工作时互不影响,因此是并联的。
[3]教室的用电器之间都是并联的,因此打开护眼灯之后,又打开了教室中的多媒体设备,并联的电阻增多了,根据并联电路电阻的特点可知,相当于增加了电阻的横截面积,因此总电阻会减小。
16.(2024·广东茂名·二模)如图1,是某款电子秤的外观图;如图2是它的原理图,表盘是由电压表改装而成的。当被测物体的质量越大,电路中电流 ,电子秤示数 (均填“不变/变大/变小”);定值电阻R0的作用是 。
【答案】 不变 变大 保护电路
【详解】[1][2][3]图2中电阻R和R0串联,电压表测电阻R上部分电压,当被测物体的质量变大,滑片P往下移,但接入电路的总电阻不变,由欧姆定律可知电路中电流不变,因电阻R上部分电阻变大,所以电压表示数变大,即电子秤示数变大,若电路中没有定值电阻R0,当所称物体足够重,滑片P滑到电阻R的最下面,电阻R全部接入电路,电压表测整个R的电压,即电源电压,可能会烧坏电压表,所以定值电阻R0的作用在于保护电路。
17.(2024·广东广州·三模)在如图所示实验电路中,闭合开关后灯不亮。
①为判断电路是否正常,应首先进行的操作是 ,观察 ;
②如果在反复调节后灯仍不亮,若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障,当观察到只有其中一个电表有示数且在变阻器滑片滑动过程中示数没有明显变化,则故障产生的原因是 。
【答案】 移动滑动变阻器的滑片 电压表和电流表的示数变化情况 灯泡断路
【详解】(1)[1] [2]闭合开关后,灯泡不亮,可能是由于电路电阻太大,电路电流太小,应该移动滑动变阻器的滑片,观察电压表和电流表的示数变化情况。
(2)[3]如果电流表有示数,电压表没有示数,可能灯泡短路,但是此时滑动变阻器滑片滑动的话,电流表示数应该是有明显变化的,故不符合题意。
如果电流表没有示数,电压表有示数,可能是灯泡断路,电压表与电流表以及滑动变阻器串联在电路中,由于电压表电阻特别大,因此电流很小,电流表示数接近于零,并且滑动变阻器的滑片滑动,并不能使电压表示数发生明显变化,也不会使电流表示数发生变化,故灯泡断路符合题意。
18.(2024·广东·一模)题图甲为呼气式酒精测试仪的工作电路图,电源电压U=9V,定值电阻,是气敏电阻,其阻值与呼出气体中酒精浓度(每100mL呼出气体中酒精的含量)的关系如图乙所示。
呼出气体酒精浓度n
酒驾认定标准
n<20mg/100mL
正常驾车
20mg/100mL≤n<80mg/100mL
饮酒驾车
n≥80mg/100mL
醉酒驾车
(1)闭合开关,当呼出气体酒精浓度为0时,气敏电阻的阻值为 Ω,电路中的电流为 A,电压表的示数为 V。
(2)呼出气体酒精浓度越高,电压表示数越 ;若电压表示数为5V,则根据如表所示的酒驾认定标准,驾驶员属于 驾车。
【答案】(1) 70 0.1 2
(2) 大 醉酒
【详解】(1)[1]由图乙可知,当呼出气体酒精浓度为0时,气敏电阻R2的阻值为。
[2]电路中总电阻为
电路中的电流为
[3]由图甲可知,电压表测定值电阻R1两端的电压,电压表的示数为
(2)[1]由图乙可知,呼出气体酒精浓度越高,R2的阻值越小,电路总电阻越小,电路电流越大,定值电阻两端电压越大,电压表示数越大。
[2]电压表示数为5V,R2两端电压为
电路中的电流为
此时,R2的阻值为
由图乙可知,呼出气体酒精浓度大于80mg/100mL,属于醉酒驾车。
19.(23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端,电压表示数与电流表示数比值 (选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为 V,R1的阻值为 Ω。
【答案】 变小 6 5
【详解】[1]由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流,电压表示数与电流表示数比值即为滑动变阻器的电阻,当滑片P从b端移动到a端,滑动变阻器连入电路的电阻减小,所以,滑片P从b端移动到a端,电压表示数与电流表示数比值变小。
[2][3]由图乙可知,当电流为1.2A时,滑动变阻器没有接入电路中,根据欧姆定律有
当电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律有
联立解得
,
20.(2024·河南许昌·一模)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。由图像可知,元件A和元件B中有一个元件,其阻值大小固定为 Ω不变,另一个元件,其阻值随其两端所加电压的增大而 (选填“增大”或“减小”)。若将它们串联接入某电源两端,电路中的电流刚好为0.4A,则电源总电压为 V。
【答案】 10 增大 5
【详解】[1]由图得,元件B的I-U的图像是一条过原点的直线,说明B的阻值大小固定不变,为
[2]由图得,A的I-U图向U的方向偏转,说明A的阻值随其两端所加电压的增大而增大。[3]若将它们串联接入某电源两端,电路中的电流刚好为0.4A,串联电路中电流处处相等,则此时AB的电流均为0.4A,由图得,AB的电压分别为1V、4V,则电源总电压为
21.(2024·广东汕头·一模)如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低,当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将 ,电流表的示数将 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”),若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在 两端(选填“电阻R0”或“滑动变阻器R”)。
【答案】 变大 变小 电阻R0
【详解】
[1][2]由图知,R0和滑动变阻器R串联,电流表测电路中电流,当油箱中油面下降时,滑片向上滑动,变阻器连入电路的长度变大,阻值变大,电路中总电阻变大,电源电压一定,由欧姆定律可知电路中电流变小。
[3]用电压表改装成油量表,根据电压表的使用方法可知,需要并联在电路中,油面升高时,滑片向下滑动,滑动变阻器连入电路的阻值变小,由串联电路的分压原理知,滑动变阻器分得电压减小,R0分得电压变大,根据题目要求电压表示数变大,所以电压表应并联在R0两端。
三、实验题(每空1分,15分)
22.(2024·广东清远·一模)小明同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应处于最 (填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片过程中,她应注视 (选填“电压表”“电流表”或“滑动变阻器”)的指针变化情况,当停止移动滑片时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是 (填字母);
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡短路
(4)排除故障后继续实验,她将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留1位小数)。继续实验时,她发现小灯泡电阻发生了变化,其原因可能是灯丝电阻受 的影响。
【答案】(1)
(2)右
(3) 电压表 A
(4) 0.26 9.6 温度
【详解】(1)电流表应串联在电路中,由图乙可知电流表使用的是小量程,如下图所示
(2)为保护电路安全,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
(3)[1]测量正常发光时的电阻,必须让小灯泡在额定电压下工作,因此移动变阻滑的滑片P,眼睛应先注视电压表的指针变化情况。
[2]电表指针左右摆动,小灯泡也忽明忽暗,说明电路中存在接触不良故障,若小灯泡短路,则小灯泡根本不可能发光。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)[1][2]电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.26A,则小灯泡正常发光时的电阻为
[3]灯泡灯丝的电阻是变化的,因为不同电压下灯泡的电流不同、灯丝的温度不同,小灯泡灯丝的电阻受温度的影响。
23.(2024·广东惠州·二模)小明利用4节新干电池,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小明连接好如图所示的电路,检查时发现电路中有一处连接带误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确 ;
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,此时电路的故障可能是定值电阻 路;
(3)小明将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到 ,记录电流表的示数;
(4)当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是 (写出一条即可);
(5)完成实验探究后,小明得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
【答案】 左 断 大于 左 4V 滑动变阻器最大阻值太小 反比
【详解】(1)[1]在探究电流与电阻关系实验中,电流表应与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,故正确接法如图所示:
(2)[2]闭合开关前,应将滑动变阻器调到最大阻值的位置,故应滑到最左端。
[3]电压表有示数,电流表无示数,说明可能电路中电压表并联的位置出现了断路,故故障可能是定值电阻断路。
(3)[4][5][6]把定值电阻换大后,根据分压关系,定值电阻两端电压将变大,故将大于4V;此时应调节滑动变阻器阻值大小,使其阻值增大,即向左移动,电路电流变小,定值电阻两端也将随着变小直到再次达到与原来电压相等,都等于4V,再记录电流表的示数。
(4)[7]将定值电阻换成50Ω接入电路时,由分压关系可知此时为了使定值电阻电压保持不变,滑动变阻器阻值应该调大,都无论怎样调节都无法使定值电阻两端电压调回4V,原因可能是滑动变阻器最大阻值太小。
(5)[8]根据欧姆定律可知,导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、计算题(20分)
24.(2024·广东东莞·一模)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示。电源电压为16V不变,灯泡L的正常工作电压为12V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R是多少?
【答案】(1)15Ω;(2)5Ω
【详解】解:(1)由图甲可知,灯泡L与变阻器R串联。当灯泡L正常发光时,其两端的电压UL=12V,由图乙可知通过的电流IL=0.8A,则小灯泡的电阻
(2)由串联电路的电压特点可得,变阻器两端的电压
UR=U﹣UL=16V﹣12V=4V
变阻器两端的电流
此时滑动变阻器连入电路的阻值
答:(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL=15Ω;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R为5Ω。
25.(23-24九年级上·海南·期末)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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模块三 电磁学
专题10 欧姆定律
(满分100分,时间60分钟)
一、选择题(每小题3分,共39分)
1.(2023·山东滨州·中考真题)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变大,电压表V示数变小
B.电流表A示数变小,电压表V示数变大
C.电流表A示数变大,电压表V示数不变
D.电流表A示数变小,电压表V示数不变
2.(2024·广东云浮·一模)定值电阻、的图像如下题图所示,定值电阻、的阻值之比是( )
A. B. C. D.
3.(23-24九年级上·重庆·期中)如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为6V,电流表A的示数为1A;若将R2与R3互换位置后,发现三表示数均不变,则由此做出的判断错误的是( )
A.电源电压为12V B.电阻R1的阻值是6Ω
C.电阻R3的阻值是6Ω D.电阻R2与R3阻值相等
4.(2024·广东东莞·一模)如题图甲所示是定值电阻R和标有“8V;0.5A”字样的小灯泡L的I-U关系图像,小明将定值电阻和小灯泡接到图乙所示的电路中,闭合开关S,下列选项中正确的是( )
A.向右调节滑动变阻器的滑片时,灯泡变亮
B.电压表的示数为8V时,灯丝电阻为16Ω
C.电压表的示数为8V时,电源电压等于12V
D.电压表的示数为6V时,小灯泡与定值电阻的两端电压之比为1∶3
5.(2024·广东广州·二模)质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值),压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示,则( )
A.时刻,小球的动能最大
B.时刻,弹簧的弹性势能最小
C.这段时间内,弹簧的弹性势能逐步减少
D.这段时间内,小球的动能先减少后增大
6.(2024·广东中山·三模)如题图所示,电源电压不变,闭合开关后,滑片向左滑时,下列说法正确的是( )
A.灯的亮度变大,电流表的示数变大,电压表示数变大
B.灯的亮度不变,电流表的示数不变,电压表示数变大
C.电压表与电流表的比值不变,灯的亮度变亮
D.电压表与电流表的比值变大,灯的亮度变暗
7.(2024·广东湛江·二模)小明利用一个电流表和已知阻值的定值电阻测量未知电阻的阻值,连接的实验电路如图所示。闭合开关、,读出电流表的示数;闭合开关,断开开关,读出电流表的示数。则未知电阻的阻值为( )
A.5Ω B.10Ω C.15Ω D.20Ω
8.(2024·广东深圳·一模)如图所示电路,电源电压是6V,定值电阻是,滑动变阻器的最大阻值是。闭合开关,以下分析正确的是( )
A.电压表测量的是定值电阻两端电压
B.电路中的最大电流是0.6A
C.不改变电表量程,滑片P可以移到最右端
D.滑片P向右移动过程中,电压表示数变小
9.(2024·广东广州·一模)如图,电源电压恒定,小昕将金属夹子a与夹在铅笔芯左端固定,夹子b分别接在甲、乙、丙、丁,记录电流表示数如表,其中记录错误的一组是( )
b夹子的位置
甲
乙
丙
丁
电流表读数I/A
3.0
2.4
3.1
1.7
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
10.(2024·湖北襄阳·二模)如图是科技社团设计的监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器R2的滑片P上下移动,电源电压保持不变,R1是阻值不变的定值电阻。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电压表的示数变大
B.当水流速度增大时,电流表的示数变大
C.当水流速度减小时,R2接入电阻变小
D.当水流速度减小时,电压表与电流表的比值不变
11.(2024·广东江门·三模)如图所示电路中,闭合开关S,让开关S1和S2断开,调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的中间某处,此时灯泡L恰好正常发光,电流表A和电压表V均有示数、已知滑动变阻器的总电阻大于灯泡L的电阻,不计温度对灯泡L电阻的影响。以下判断正确的是( )
A.若保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动,灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B.若保持P不动,S1仍断开,闭合S2后,A表和V表示数均变小
C.若保持P不动,同时闭合S1和S2后,A表和V表示数将变大
D.若保持S1和S2断开,P移至最右端,V表示数变化量和A表示数变化量的比值不变
12.(2024·广东东莞·一模)如图所示电路,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从中点向左滑动。下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变大
B.电流表A1的示数变小
C.电流表A1与电流表A2示数的差变大
D.电压表V与电流表A2示数的比值变小
13.(2024·广东茂名·模拟预测)小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并用实验数据作出I﹣R图像如图乙,关于实验的说法正确的是( )
A.当A、B间的电阻由20Ω更换为10Ω后,要控制电压不变,应将变阻器滑片适当向右移动
B.实验过程中是控制电压表示数为2V不变
C.若电源电压为6V,则变阻器的最大阻值不小于50Ω
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
二、填空题(每空1分,共26分)
14.(2024·广东汕头·一模)如图甲,粗细均匀的电阻丝AB长为L,当电阻丝AB两端的电压为3V时,通过它的电流为0.2A,则其电阻为 Ω;当电阻丝AB两端的电压为0V时,其电阻为 Ω;将电阻丝AB对折,如图乙所示,则电阻丝CD的电阻 (选填“大于”“等于”或“小于”)电阻丝AB的电阻。
15.(2024·广东中山·一模)为了保护同学们的视力,我校教室里的日光灯更换成如图所示的LED护眼灯,LED灯的发光效率高,其发光部分主要由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成;根据经验可以判断教室内不同LED灯之间的连接方式是 联。如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电阻会 (选填“增大”或“减小”)。
16.(2024·广东茂名·二模)如图1,是某款电子秤的外观图;如图2是它的原理图,表盘是由电压表改装而成的。当被测物体的质量越大,电路中电流 ,电子秤示数 (均填“不变/变大/变小”);定值电阻R0的作用是 。
17.(2024·广东广州·三模)在如图所示实验电路中,闭合开关后灯不亮。
①为判断电路是否正常,应首先进行的操作是 ,观察 ;
②如果在反复调节后灯仍不亮,若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障,当观察到只有其中一个电表有示数且在变阻器滑片滑动过程中示数没有明显变化,则故障产生的原因是 。
18.(2024·广东·一模)题图甲为呼气式酒精测试仪的工作电路图,电源电压U=9V,定值电阻,是气敏电阻,其阻值与呼出气体中酒精浓度(每100mL呼出气体中酒精的含量)的关系如图乙所示。
呼出气体酒精浓度n
酒驾认定标准
n<20mg/100mL
正常驾车
20mg/100mL≤n<80mg/100mL
饮酒驾车
n≥80mg/100mL
醉酒驾车
(1)闭合开关,当呼出气体酒精浓度为0时,气敏电阻的阻值为 Ω,电路中的电流为 A,电压表的示数为 V。
(2)呼出气体酒精浓度越高,电压表示数越 ;若电压表示数为5V,则根据如表所示的酒驾认定标准,驾驶员属于 驾车。
19.(23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端,电压表示数与电流表示数比值 (选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为 V,R1的阻值为 Ω。
20.(2024·河南许昌·一模)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。由图像可知,元件A和元件B中有一个元件,其阻值大小固定为 Ω不变,另一个元件,其阻值随其两端所加电压的增大而 (选填“增大”或“减小”)。若将它们串联接入某电源两端,电路中的电流刚好为0.4A,则电源总电压为 V。
21.(2024·广东汕头·一模)如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低,当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将 ,电流表的示数将 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”),若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在 两端(选填“电阻R0”或“滑动变阻器R”)。
三、实验题(每空1分,15分)
22.(2024·广东清远·一模)小明同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应处于最 (填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片过程中,她应注视 (选填“电压表”“电流表”或“滑动变阻器”)的指针变化情况,当停止移动滑片时,她发现电表指针左右摆动,再观察小灯泡也忽明忽暗,其原因可能是 (填字母);
A.滑动变阻器接触不良 B.小灯泡短路
(4)排除故障后继续实验,她将得到的数据记录在表格中,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留1位小数)。继续实验时,她发现小灯泡电阻发生了变化,其原因可能是灯丝电阻受 的影响。
23.(2024·广东惠州·二模)小明利用4节新干电池,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
(1)小明连接好如图所示的电路,检查时发现电路中有一处连接带误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确 ;
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,此时电路的故障可能是定值电阻 路;
(3)小明将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到 ,记录电流表的示数;
(4)当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是 (写出一条即可);
(5)完成实验探究后,小明得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
四、计算题(20分)
24.(2024·广东东莞·一模)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示。电源电压为16V不变,灯泡L的正常工作电压为12V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R是多少?
25.(23-24九年级上·海南·期末)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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