第十七章 欧姆定律 单元试卷 2024-2025学年人教版（2024）九年级全一册物理

2024-2025学年人教版（2024）物理九年级全一册 第十七章 欧姆定律 单元试卷 学校:___________姓名:___________班级:__________学号:___________ 一、单选题 1．由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是 (　　) A.导体的电阻跟它两端的电压成正比 B.导体的电阻跟通过它的电流成反比 C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关 D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定 2．在某次实验中，测得阻值为2 Ω的定值电阻两端的电压U=1 V，则通过该电阻的电流是(　　) A．0.5 A B．0.1 A C．2 A D．1 A 3．在“伏安法测电阻”实验中，闭合开关，小明发现电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮。接下来应进行的操作是 (　　) A．更换一个同样规格的小灯泡 B．更换电压表所使用的量程 C．检查电路中是否存在断路故障 D．减小变阻器接入电路的阻值 4．如图所示电路，闭合开关后将滑片移至图示位置时，灯泡恰能正常发光，若将滑动变阻器的滑片向B端移动时，则（　　） A．电流表和电压表的示数都变大 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电流表和电压表的示数都变小 5．如图所示，为探究电流与电压关系的电路图。实验中，小明所选电源电压恒为，电流表的量程为，电压表的量程为，小明移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，并将实验数据记录如表。则下列说法中正确的是（　　） 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 电流 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38 0.45 A．将换成小灯泡，也可以进行实验 B．实验说明电阻一定时，导体两端电压与通过导体的电流成正比 C．表格中第3组数据是错误的 D．实验中，所选滑动变阻器的最大阻值可能为 6．用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。关于这两种接法,下列说法中正确的是 (　　) A．甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小 B．乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小 C．若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小 D．若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大 7．如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图，电源电压为4V恒定不变，定值电阻有、、、、，通过实验绘制出了如图乙所示的图像，则下列说法中正确的是（    ） A．该实验过程中，R两端电压不断减小 B．R从换成后，应将滑片P向右移 C．本实验滑动变阻器的规格可以是“” D．实验结论：在电压一定时，导体的电阻与电流成反比 8．如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法不正确的是 (　　) 　　　 A.电源电压是9 V B.定值电阻R的阻值是6 Ω C.滑动变阻器的阻值范围是0~18 Ω D.若定值电阻R接触不良,则电流表示数为0 A,电压表示数为9 V 二、填空题 9．将两个阻值分别为 、 的电阻并联起来，其总电阻为   。 10．一个定值电阻和一只小灯泡的电流与其两端电压的关系如图所示，小灯泡的图像是图中的______(选填“A”或“B”)；定值电阻的阻值为______Ω；若把它们并联起来，接在2.5 V的电源上，则干路中的电流是______ A。 11．如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10 Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6 A,则电源电压为　　　　V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5 A,则R2的阻值是　　　　Ω。 12．如图所示的电路中，电源两端电压不变，当甲、乙都为电流表时，只闭合开关，与两个电阻是（填“串”或“并”）联的，此时甲、乙两表的示数之比是；如果把甲、乙全部换成电压表，再闭合和，则甲、乙两表示数之比是______。 13．如图所示,电源电压不变,开关S由断开到闭合,电流表示数　　　　,电压表与电流表示数的比值　　　　。(均填“变大”“不变”或“变小”)  14．如图所示是一种测定油箱内油量的装置，电源电压不变，R0为保护电阻，油量发生变化时，为保护各元件安全，只允许电流表的示数变化范围是0.2 A～0.6 A，电压表的示数变化范围是0 V～3 V，则保护电阻R0的阻值为 Ω，电源电压为 V。当油量增加时，电压表的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。当油量达到某一值时滑动变阻器R接入电路的阻值是10 Ω，则电流表的示数是 A(结果保留两位小数)。 三、实验题 15．如图甲所示,小聪同学设计了用“伏安法”测电阻的实验。 (1)同组的小丽发现他的连接中有一处错误,而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线。 (2)电路连接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到最　　　　(填“左”或“右”)端。  (3)小聪闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两个电表只有一个有示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,则发生故障的元件应是　　　　(填字母)。  A．电源 B．滑动变阻器 C．定值电阻R D．开关 (4)排除故障后,小聪正常进行实验并将实验数据记录在表中。若第2次测量时电流表的示数如图乙所示,为　　　　A,根据三次实验数据可得定值电阻R=　　　　 Ω(结果保留一位小数)。  实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 1 1．5 0．16 9．4 2 2．0 3 2．5 0．24 10．4 (5)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是 　　　　(填字母)。  A．用刻度尺测量作业本的长度 B．探究同种物质的质量与体积的关系 16．小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω)及导线若干。　　　 (1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。 (2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是　　　　。 A.电阻R短路　　　　　　　B.电阻R断路　　　　　　　C.滑动变阻器短路 (3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.0 V,记下相应的电流表示数(见下表),分析表中数据,得出的结论是:　　　　　　　　　　　　　　。  实验次数 电压/V 电阻/Ω 电流/A 1 2.0 5 0.40 2 2.0 10 0.20 3 2.0 20 0.10 (4)本实验采用的研究方法是　　　　　　。 (5)[黑龙江龙东地区中考改编]此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和　　　　　　　　　　　　　　。 (6)小明在探究电流与电阻的关系实验中所用电源电压为4.5 V,图丙是他根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为　　　　V;当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向　　　　(填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R　　　　不变的目的。若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是　　　　Ω。 (7)[山东菏泽中考节选]某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是他作出了如图丁所示的I-图线,则实验中该同学加在电阻两端的电压为　　　　V。 四、计算题（本大题共2小题） 17．在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0．3 A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1．2 A。求: (1)电源电压U; (2)电阻R2的阻值。 18．（12分）如图所示的电路，电源电压恒为6 V。小灯泡L标有“5 V　0．5 A”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌上标有“20 Ω　1 A”，电流表的量程为0～0．6 A，电压表的量程为0～3 V。 （1）求小灯泡正常发光时的电阻。 （2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为2 V，求定值电阻R2的阻值。 （3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全且能长时间工作的情况下，求滑动变阻器R1允许接入电路的阻值范围。 参考答案 1．【答案】C 【详解】电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过它的电流无关,R=只是计算导体电阻大小的一种方法,故C正确。 2．【答案】A 【详解】根据欧姆定律可得，通过该电阻的电流I= = =0.5 A。故选A。 【方法总结】应用公式时注意“三性”： (1)“同一性”：I、U、R针对同一段导体或同一段电路；(2)“同时性”：I、U、R对应同一时刻或同一状态；(3)“统一性”：单位要统一，I、U、R单位分别是A、V、Ω。 3．【答案】D 【详解】闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡不亮，可能是电路中电阻太大，电流太小所致，因此下一步操作是：移动滑动变阻器滑片，减小变阻器接入电路的阻值，使电路中的电流变大，观察灯泡能否发光。 【思路点拨】 闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，灯泡不亮可能是电路中电阻太大，因此应减小电路中的电阻，增大电路中的电流。 4．【答案】D 【详解】由图中可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中电流，电压表测量小灯泡两端电压，当滑片P向B端移动时，滑动变阻器连入电阻变大，电路中总电阻R变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；由串联分压可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值变大时，此时滑动变阻器两端分压将增大，小灯泡两端分压将减小，即电压表的示数变小。故A、B、C不符合题意，D符合题意。 5．【答案】D 【详解】A．探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不可以将R1换成小灯泡，故A错误； B．由欧姆定律的内容可知，本实验的结论为：当电阻一定时，电流与电压成正比，表述逻辑错误，故B错误； C．分析表格数据，根据欧姆定律可得，R1≈3.75Ω，R2＝4.0Ω，R3≈3.91Ω，R4＝3.0Ω，R5≈3.95Ω，R6＝4.0Ω，在本实验中应控制导体电阻不变，考虑误差的情况下，可知根据第四组数据计算出的电阻值与其它组计算出的相差最大，由此可知表格中第4组数据是错误的，故C错误； D．根据表格数据可知当电路电流最小为0.08A时，电路总电阻为 此时滑动变阻器接入电路的电阻大小为 由此可知所选滑动变阻器的最大电阻应大于等于33.75Ω，即所选滑动变阻器的规格可能为50Ω，故D正确。 6．【答案】A 【解析】题图甲电路中,电流表是内接法;题图乙电路中,电流表是外接法;题图甲中,电压表测的是待测电阻与电流表两端的电压之和,电阻两端的电压测量值偏大,而通过电阻R的电流测量准确,由I=可得,题图甲中电阻测量值:R甲=>;题图乙中,电流表测得的电流是通过待测电阻的电流与通过电压表的电流之和,通过电阻R的电流测量值偏大,而电阻两端的电压测量准确,由I=可得,题图乙中电阻测量值:R乙=<;显然甲电路的电阻测量值大于真实值,乙电路的电阻测量值小于真实值,故CD错误。测量较大阻值的电阻时,采用题图甲所示电路,电流表分压很小,误差较小;测量较小阻值的电阻时,采用题图乙所示电路,电压表分流很小,误差较小,故A正确,B错误。 7．【答案】B 【详解】A．探究电流与电阻关系时，要控制电阻两端电压不变。若电压变化，则无法得出电流与电阻的定量关系。因此R两端电压应保持恒定，故A错误； B．由图甲可知，定值电阻和滑动变阻器串联，R从5Ω换成10Ω后，电路总电阻增大，电流减小。若滑片位置不变，滑动变阻器分压减小，导致R两端电压变大。 为控制R两端电压不变，需增大滑动变阻器接入电阻，即滑片P向右移动。故B正确； C．由图乙可知，实验中控制R两端电压为UR=0.5A×5Ω=2.5V，则滑动变阻器分压U滑=4V−2.5V=1.5V。当R=25Ω时，电路电流 ， 滑动变阻器接入电阻。 规格“10Ω，1A”的滑动变阻器最大阻值仅为10Ω，无法满足R=25Ω时的分压需求。故C错误； D．实验探究的是电流与电阻的关系，实验结论应为“电压一定时，电流与电阻成反比”，而非“电阻与电流成反比”。 电流是因变量，电阻是自变量，表述需符合科学逻辑。 故D错误。 8．【答案】C 【详解】当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,由题图乙可知,电路中的最大电流为1.5 A时,电压表的示数为9 V,即电源电压为9 V,故A正确;由I=变形可得,定值电阻R的阻值:R===6 Ω,故B正确;当滑片P位于b端时,定值电阻R与处于最大阻值的滑动变阻器串联,此时电路中的电流最小,由题图乙可知,电路中的最小电流I'=0.5 A,则电路中的总电阻R总===18 Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值R滑大=R总-R=18 Ω-6 Ω=12 Ω,所以滑动变阻器的阻值范围是0~12 Ω,故C错误;当定值电阻R接触不良时,电路断路,电流表示数为0 A,电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9 V,故D正确。故选C。 9．【答案】24 【解析】电阻并联后，总电阻的倒数，所以总电阻 。 10．【答案】B；5；1 【解析】本题考查I－U图像及欧姆定律。灯泡的电阻会随温度升高而增大，定值电阻的阻值是不变的，由欧姆定律知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；由图像可知，A是正比例函数图像，所以A为通过定值电阻的电流与其两端电压关系的图像，B是通过灯泡的电流与其两端电压的关系图像；任取A图像上的一点计算，定值电阻的阻值为＝5 Ω；灯泡和定值电阻并联，电压为2.5 V时，由图像可知通过小灯泡和定值电阻的电流均为0.5 A，根据并联电路电流规律，干路中的电流为1 A。 11．【答案】6　12 【详解】只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,由欧姆定律可得,电源电压:U=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V;当同时闭合开关S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变,仍为0.6 A,电流表的示数增大了0.5 A,则通过R2的电流为0.5 A,并联电路各支路两端的电压相等,由欧姆定律可得R2的阻值:R2===12 Ω。 12．【答案】并； 【解析】当甲、乙都是电流表时，只闭合，两个电阻并联，且甲测量通过的电流，乙测量干路电流；此时甲、乙两表的示数之比是，即，因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过的电流和通过的电流之比：；并联电路各支路两端的电压相等，由可得：，则两电阻的阻值之比；当甲、乙都是电压表时，闭合和，两电阻串联，甲测量的是总电压，乙测量两端的电压；因为串联电路中各处电流相等，根据可得，两电阻两端的电压之比为：，串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，所以电压表甲、乙的示数之比：。 【关键点拨】 甲、乙都是电流表，只闭合开关的等效电路为： 甲、乙都是电压表，闭合开关和时等效电路为： 13．【答案】不变　不变 【解析】由电路图可知,开关S断开时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测通过R1的电流;开关S闭合时,R1与R2并联,电压表仍测电源电压,电流表仍测通过R1的电流;因电源两端电压不变,所以开关S由断开到闭合时,电压表的示数不变;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变,即电流表的示数不变,因电压表和电流表的示数均不变,所以电压表与电流表示数的比值不变。  14．【答案】7.5；4.5；变小；0.26 【详解】当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电压表示数为0，此时电路中电流最大为0.6 A，设电源电压为U，电源电压可表示为U＝0.6 A×R0，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电压表示数为最大，此时电路中电流最小为0.2 A，电源电压可表示为U＝0.2 A×R0＋3 V，联立两式可解得电源电压为4.5 V，定值电阻的阻值为7.5 Ω；当油量增加时，滑片向下运动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电源电压和定值电阻阻值不变，根据I＝可得电路电流变大，根据公式U＝IR可得定值电阻两端电压变大， 根据串联电路中电压的规律可得电压表示数变小；此时电流表示数为I′＝＝≈0.26 A。 15．【答案】(1)如图所示　(2)右　(3)C　(4)0.2 9.9　(5)A 【详解】(1)在“伏安法”测电阻的实验中,电压表应并联在待测电阻两端。(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑到阻值最大处,即最右端。(3)若电源有故障,则电路中没有电流通过,电流表和电压表都没有示数,A不符合题意;若滑动变阻器有故障,两表同时有示数或者无示数,B不符合题意;若定值电阻R短路,电压表无示数,电流表有示数,若定值电阻R断路,电流表无示数,电压表有示数,C符合题意;若开关断路,电路中没有电流通过,电流表和电压表都没有示数,D不符合题意。(4)第2次测量时,电流表的示数为0.20 A;第二次实验电阻阻值为R2===10.0 Ω,则定值电阻R==≈9.9 Ω。(5)本实验多次测量是为了取平均值减小误差;用刻度尺测量作业本的长度,需要多次测量,是为了取平均值减小误差,A符合题意;探究同种物质的质量与体积的关系,多次测量是避免偶然性,寻找普遍规律,B不符合题意。 16．【答案】(1)如图所示　(2)A　(3)电压一定时,电流与电阻成反比 (4)控制变量法　(5)保证电阻R两端电压恒定 (6)3　左　两端的电压　7.5　(7)3 【详解】(1)变阻器按“一上一下”接入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联,如图所示。(2)闭合开关,发现无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,则电路为通路,电压表示数为零,此时电路出现的故障可能是R短路,故选A。(3)根据表格数据,电流与电阻的乘积是一定的,故可得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。(4)研究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变,采用了控制变量法。(5)实验过程中,因本实验探究的是“电流与电阻的关系”,所以要排除电压对实验的干扰,则应保持电阻两端的电压不变,调节滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值发生相应的改变。(6)图丙是小明根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为:U=IR=0.6 A×5 Ω=…=0.2 A×15 Ω=3 V;当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,电阻变大,分压增大,电压表示数增大,根据控制变量法知在探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持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,由分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的阻值,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数保持3 V;U滑=4.5 V-3 V=1.5 V,变阻器分得的电压为电压表示数的0.5,根据分压原理,当接入15 Ω电阻时,变阻器连入电路中的阻值为:R滑=0.5×15 Ω=7.5 Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少为7.5 Ω的滑动变阻器。(7)在本实验中,定值电阻两端的电压是一定的,所以我们可以取坐标系中任何一点进行计算,如取坐标系中(0.2,0.60)进行分析,坐标系中横轴表示电阻的倒数,所以此点对应的电阻R==5 Ω,纵轴表示电流,此点对应的电流为0.60 A,由欧姆定律可得,定值电阻两端的电压为U'=I'R'=0.60 A×5 Ω=3 V。 17．【答案】(1)9 V　(2)10 Ω 【解析】(1)闭合开关S1,断开开关S2,电路中只有R1工作,电流表A1的示数测量通过R1的电流,即I1=0.3 A,由I=可知,电源电压U=U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V; (2)闭合开关S1和S2,R1、R2并联,电流表A1测量通过R1的电流I1=0.3 A,电流表A2测量干路电流I=1.2 A,根据并联电路电压电流特点可知,R2两端的电压U2=U=9 V,通过R2的电流I2=I-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A,由I=可知,电阻R2的阻值:R2==10 Ω。 18．【答案】（1）小灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝10 Ω。 （2分） （2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电路中的电流I＝＝＝0.1 A， （2分） 此时R2两端的电压U2＝U－U1＝6 V－2 V＝4 V，R2的阻值为R2＝＝＝40 Ω。 （2分） （3）只闭合开关S和S2时，滑动变阻器R1和灯泡L串联，电压表量程为0～3 V，测滑动变阻器两端的电压，电流表量程为0～0.6 A，测电路中的电流。 小灯泡的额定电流为0.5 A＜0.6 A＜1 A，所以电路中允许通过的最大电流I大＝0.5 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值R滑小＝－RL＝－10 Ω＝2 Ω。 （2分） 当电压表的示数为U大＝3 V时，变阻器连入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电压UL'＝U－U大＝6 V－3 V＝3 V，电路中的电流I'＝＝＝0.3 A，则滑动变阻器接入电路的最大阻值R滑大＝＝＝10 Ω， （2分） 故滑动变阻器R1允许接入电路的阻值范围是2～10 Ω。 （2分） 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $$