摘要:
**基本信息**
九年级物理上册电学单元复习卷,覆盖欧姆定律、电路分析等核心知识,融合中考真题与实践情境,注重科学探究与问题解决能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12题|欧姆定律理解、电路动态分析|结合湖北中考题,辨析控制变量法等科学思维|
|填空题|4题|串并联电路规律、I-U图像|天津中考题改编,考查物理观念应用|
|探究实践题|5题|伏安法测电阻、电路故障分析|设计无电压表测电阻实验,培养科学探究能力|
|综合应用题|2题|电路计算、压力测量装置|联系PM2.5监测等实际情境,体现科学态度与责任|
内容正文:
九年级物理(上册)学情监测(五)
一、选择题
1. 对于欧姆定律公式I=的理解,以下说法中正确的是( )
A. 导体中的电流与导体电阻及其两端电压无关
B. 同一导体,两端的电压与通过它的电流成正比
C. 在电压相同的条件下,导体中的电流与导体的电阻成反比
D. R=,说明R与U成正比,与I成反比
2. 某导体两端的电压为4V时,流过它的电流为0.5A,若该导体两端的电压变为原来的2倍,则导体的电阻和导体中的电流分别为( )
A. 16Ω 0.5A B. 16Ω 1A C. 18Ω 0.5A D. 8Ω 1A
3. 对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量定值电阻”的这两个实验,下列说法正确的是( )
A. 它们都是采用控制变量的研究方法
B. 它们的滑动变阻器在实验电路中的作用是不同的
C. 前者多次测量的目的是数据取平均值,从而减小误差
D. 后者多次测量的目的是分析多组数据,得出普遍规律
4. 甲、乙是两根同种材料制成的电阻丝,甲的规格为“6V;0.5A”,乙的规格为“8V;1A”,关于两电阻丝下列说法正确的是( )
A. 若两根电阻丝的长度相同,则甲电阻丝的横截面积大
B. 若两根电阻丝的横截面积相同,则乙电阻丝的长度长
C. 将两根电阻丝串联后接在电源两端,电源电压最大为14V
D. 将两根电阻丝并联后接在电源两端,干路最大电流为1.25A
5. 如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,R=10Ω,当闭合开关S,电压表的示数为2V.以下判断正确的是( )
A. 通过电阻R的电流是0.6A B. 电阻R两端的电压是2V
C. 通过灯泡L的电流是0.2A D. 灯泡L两端的电压是2V
6. 如图所示表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系.由图中信息可知( )
A. 导体的电阻为6 Ω
B. 导体的电阻为1.5 Ω
C. 导体的电阻随导体两端电压的增大而增大
D. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
7. 甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为3.0V,电流表的示数为0.5A,则短路位置离甲地的距离为( )
A. 15 km B. 20 km C. 25 km D. 30 km
8. 如图所示,开关闭合,两个灯泡都发光,突然两个电表一个示数变大,一个变小,则该电路中( )
A. 可能是L2短路 B. 可能是L2断路
C. L1可能更亮 D. L2可能更亮
(湖北中考)
9. 在右图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表和电压表示数的变化分别为( )
A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小,电压表的示数不变
D. 电流表的示数变小,电压表的示数变小
10. 为治理雾霾天气,环保部门加强了对PM2.5的监控。图是某兴趣小组设计的监测PM2.5的四个电路图,其中R是气敏电阻,阻值随PM2.5浓度增大而减小,R0是保护电阻。现要求PM2.5浓度越大,电表的示数就越大,则符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
11. 物理科代表为全班同学设计了如图四个电路图,图中电源电压未知但不变,为阻值已知的定值电阻,为最大阻值已知的滑动变阻器,通过断开、闭合开关或调节接入电路阻值能测出未知电阻阻值的电路是( )
A. B. C. D.
12. 如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片由端滑到端,电流表示数与电压表示数的变化关系如图乙所示,则下列说法不正确的是( )
A. 电源电压是
B. 定值电阻的阻值是
C. 滑动变阻器的阻值范围是
D. 若定值电阻出现断路时电压表还会有示数
二、填空题
13. 有两个阻值分别为3Ω和5Ω的电阻R1和R2将它们串联接在电压为U的电源上,R1和R2两端的电压之比U1:U2=_______若将它们并联在同一电源两端则流过它们的电流之比I1:I2=_______
14. 如图所示的电路,电阻R1=3Ω、R2=2Ω.闭合开关S,电流表A的示数_____,电流表A1的示数_____(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”),电压表的示数与电流表A的示数变化之比等于_____Ω.
(天津中考)
15. 如图是关于电阻、的图像。由图可知,电阻、电阻值较大的电阻是_______;若将、两电阻并联后接在电压为的电源上,并联电路干路中的电流是________。
16. 如图所示,电源电压不变,R1=R2=R3=15Ω,要使R1、R2并联,且两端电压等于电源电压,应闭合开关___________,此时电流表的示数为I1;要使R1、R3串联,应断开开关________,此时电流表示数为I2,则I1∶I2=___________。
三、探究实践题
17. 某学校大门安装了“人脸识别测温门禁一体机”,如图甲所示。要求人脸数据识别成功,且体温不高于37.3℃才能把门锁打开,请把这种一体机的电路图(图乙)连接完整。
18. 如图所示,开关闭合后,电流表示数增大,如果电路中只有两个电阻,且电路不是并联电路,请画出电阻的连接方式。
19. 小明和小亮利用如图所示的电路测未知电阻的阻值。
(1)根据他们连接的实验电路可知,电表甲应是___________表。
(2)实验中他们检查电路无误后闭合开关,观察了两电表的示数(如图)。计算出被测电阻______。
(3)完成了上步计算后小明认为实验就完成了,小亮则认为,仅这样就得出电阻的阻值不妥。原因是_____________。
(4)为了得到更可靠的结果,你认为接下去他们的具体操作应是______________。
20. 现有下列器材:学生电源()、电流表(,)、电压表(,、定值电阻(、、各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不能交叉)。
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流随电阻变化的图像。由图像可以得出结论:_______________。
(3)上述实验中,小强用的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把换为的电阻接入电路,闭合开关,向________(填“”或“”)端移动滑片,使电压表示数为______时,读出电流表的示数。
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器_________。
A. B. C.
(湖北模拟)
21. 用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端:
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是_______。
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=_______。
(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1:滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=_______。(用题中所给物理量的符号表示)
四、综合应用题
22. 小林用一个电流表和一个阻值为10Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示的电路,在只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6A;再同时闭合S、S1时,电流表的示数为0.9A,电源电压不变,求:
(1)电源电压;
(2)电阻Rx的阻值.
23. 某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为,定值电阻的阻值为,电压表的量程为,轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连,R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后,试问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表的示数_______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(3)该装置所能测量的最大压力为多少?
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法并说明理由。
九年级物理(上册)学情监测(五)
一、选择题
【1题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由欧姆定律公式I=可知,导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关,故A错误;
B.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比,故B错误;
C.在电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比,故C正确;
D.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,R=只是计算导体电阻的一种方法,故D错误。
故选C。
【2题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】根据可知,导体的电阻为
当导体两端的电压变为原来的2倍,因电阻是物质的一种属性,不会随着电压、电流的改变而改变,所以导体的电阻仍然为8Ω,此时的电路电流为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【3题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】A.“探究电流跟电阻的关系”要控制变量,而“伏安法测量定值电阻”不需控制变量,故A错误;
B.“探究电流跟电阻的关系”中变阻器的作用是控制电阻的电压一定与保护电路;“伏安法测量定值电阻中变阻器的作用是改变电阻的电压、电流进行多次实验与保护电路,故B正确;
CD.后者多次测量的目的是数据取平均值,从而减小误差;前者多次测量的目的是分析多组数据,得出普遍规律,故CD错误。
故选B。
【4题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲的规格为“6V;0.5A”,则甲的电阻
乙的规格为“8V;1A”,则乙的电阻
因为甲的电阻大于乙的电阻,故若两根电阻丝的长度相同,则甲电阻丝的横截面积小,故A错误;
B.根据材料和横截面积相同时,长度越长电阻越大,因为甲的电阻大于乙的电阻,故若两根电阻丝的横截面积相同,则甲电阻丝的长度长,故B错误;
C.将两根电阻丝串联后接在电源两端,根据串联电路电流处处相等可知,电路最大电流为0.5A,此时甲的电压为6V,乙的电压
U乙1=IR乙=0.5A×8Ω=4V
根据串联电路电压规律可知,此时电源电压最大为
U=U甲1+U乙1=6V+4V=10V
故C错误;
D.将两根电阻丝并联后接在电源两端,根据并联电路电压规律可知,电压最大为6V,此时甲的电流为0.5A,通过乙的电流
根据并联电路电流规律可得,干路电流最大为
故D正确。
故选D。
【5题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【详解】D.由电路图可知,灯泡与电阻R串联,电压表测L两端的电压,则灯泡L两端的电压是2V,故D正确;
B.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电阻R两端的电压:UR=U-UL=6V-2V=4V,故B不正确;
A.通过电阻R的电流:IR=UR/R=4V/10Ω=0.4A,故A不正确;
C.因串联电路中各处的电流相等,所以,通过灯泡L的电流IL=IR=0.4A,故C不正确
视频
【6题答案】
【答案】A
【解析】
【详解】解答:(1)由图可见,当导体两端的电压U=3.0V时,通过的电流I=0.5A,根据欧姆定律的公式变形得:导体的电阻R=U/I=3.0V/0.5A=6Ω,故A正确B错误;(2)由图像可以得出通过导体的电流与导体两端的电压成正比,电压与电流的比值为一定值,这个比值就是电阻;电阻是导体本身的一种性质,与其自身的材料、长度、横截面积有关,与电压值和电流值的大小无关,故CD错误.故选A.
【7题答案】
【答案】A
【解析】
【详解】短路处到甲地导线的总电阻为
导线的总长度为
则短路位置离甲地的距离为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【8题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A.如果是L2短路,则电路变为只有L1的电路,电路中电流会增大,则电流表示数增大,电压表测量电源电压,则电压表示数增大,故A不符合题意;
B.如果是L2断路,则电路短路,电流表、电压表均无示数,故B不符合题意;
CD.如果是L1短路,则电压表也被短路,示数减小,电路变为只有L2的电路,电路中电流会增大,则电流表示数增大,符合题意,所以L1将不亮,L2会更亮,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
(湖北中考)
【9题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流,因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故ABD错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过R1的电流不变,滑动变阻器滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,由I= 可得,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小。
故选C。
【10题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.由电路图可知,气敏电阻R与保护电阻R0串联,根据气敏电阻阻值随PM2.5浓度增大而减小,根据欧姆定律可知电路中电流的变大,R0两端的电压变大,根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变小,故A不符合题意,B符合题意;
C.由电路图可知,气敏电阻R与保护电阻R0串联,电压表测电源的电压,所以电压表示数不变,故C不符合题意;
D.由电路图可知,气敏电阻R与电流表并联,电阻R被短路,电路为R0的简单电路,据此可知PM2.5浓度变化时电流表的示数不变,故D不符合题意。
故选B。
【11题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A. 闭合后,闭合时,与并联,电流表只测的电流,可得到电源电压;断开后,电路只有,电流表示数不变,无法得到的电流,因此不能测出,故A错误;
B. 与串联,开关接1和接2时,电压表的正负接线柱方向颠倒,指针反偏,无法正确读数,因此不能测出,故B错误;
C. 滑动变阻器和串联,电压表始终并联在电源两端,电压表示数始终等于电源电压,调节滑片时示数不变,无法得到相关的电压电流,不能求出,故C错误;
D.滑动变阻器最大阻值已知,操作方法: ① 将滑片调至最左端,接入电阻为0,电路只有,记下电流表示数,得电源电压:; ② 将滑片调至最右端,接入全部最大阻值,与串联,记下电流表示数,得电源电压:;
联立方程消去,可解得:,因此可以测出的阻值,故D正确。
故选D。
【12题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】图甲中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压,逐一分析:
A.滑片滑到端时,滑动变阻器接入电阻为,电路只有工作,电压表测电源电压。由图乙可知,此时电压表示数为,即电源电压为,故A正确,不符合题意;
B.滑片在端时,电路电流,由欧姆定律得
故B正确,不符合题意;
C.滑片在端时,滑动变阻器接入最大阻值,此时电流最小,两端电压
滑动变阻器两端电压
滑动变阻器最大阻值
因此滑动变阻器阻值范围是,不是,故C错误,符合题意;
D.若定值电阻断路,电压表会通过滑动变阻器连接到电源两极,相当于电压表测电源电压,因此电压表仍有示数,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题
【13题答案】
【答案】 ①. 3:5 ②. 5:3
【解析】
【详解】串联电路电压分配特点电压之比等于对应的电阻之比,故两电阻串联后U1:U2= R1:R2=3:5;并联电路电流特点,各支路电流之比等于电阻之比的倒数,即I1:I2= R2:R1=5:3;
【14题答案】
【答案】 ①. 变大 ②. 不变 ③. 2
【解析】
【详解】开关闭合前,电路中只有R1,开关闭合后,R1、R2并联,A1测R1的电流,A测干路电流,由于总电压U一定,而,所以电流表A的示数增大;
R1两端电压不变,所以通过R1的电流也不变;
电压表V的示数从0变为U,其变化量等于电源电压U,流表A的示数由I1变为I,其变化量为I-I1= I2,二者之比为R2的阻值2Ω.
视频
(天津中考)
【15题答案】
【答案】 ①. ②. 0.9
【解析】
【详解】[1][2]从图像中取电压,可得此时: 通过电阻A的电流
根据欧姆定律得,
通过电阻B的电流,
因此电阻值较大的电阻是。
并联电路中各支路电压等于电源电压,因此A、B接在3V电源上时,两端电压均为3V,对应电流分别为和;并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流
【16题答案】
【答案】 ①. 、、 ②. 、 ③. 4∶1
【解析】
【详解】[1]如图所示,要使电阻R1、R2并联,且两端电压等于电源电压,则R1、R2中必须有电流通过,短路,所以此时应闭合开关、、,此时电流表测干路电流。
[2]要使R1、R3串联,R2应断路无电流流过,所以应断开开关、,此时电流表测干路电流。
[3]由分析可知
所以
代入数据可知
三、探究实践题
【17题答案】
【答案】见解析
【解析】
【详解】根据题意,要求人脸数据识别成功,且体温不高于37.3℃才能把门锁打开,即两个条件必须同时满足才能打开门锁,表示这两个条件的开关存在串联关系,即两开关串联接入电路,如图所示:
【18题答案】
【答案】
【解析】
【详解】电源电压不变,根据欧姆定律,电流表示数增大,说明开关闭合后电路总电阻减小。题目要求电路不是并联、只有两个电阻,因此符合要求的连接是两个电阻串联,开关闭合后短路其中一个电阻,总电阻减小,电流增大,满足条件。虚线框内电阻连接方式:将两个电阻、串联,左上端接线柱接一端,另一端接右上端接线柱;右上端接线柱再接一端,另一端接虚线框下端接线柱。 如图所示:
【19题答案】
【答案】(1)电压 (2)10
(3)没有多次测量求平均值
(4)移动滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,多测几次后求电阻的平均值作为测量值
【解析】
【小问1详解】
电流表的使用规则是串联在电路中,电压表是并联在用电器两端;图中电表甲并联在待测电阻两端,因此甲是电压表。
【小问2详解】
电压表选量程,分度值,读数为;电流表选量程,分度值,读数为;根据欧姆定律。
【小问3详解】
没有多次测量求平均值,测量误差较大,结果不可靠。
【小问4详解】
伏安法测电阻时,为了减小误差,需要通过移动滑动变阻器滑片,改变电阻两端电压和电流,多次测量电阻,再取平均值,得到更可靠的结果。
【20题答案】
【答案】(1) (2)电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(3) ①. A ②. 2 (4)A
【解析】
【小问1详解】
连接方法:电压表选择0~3V量程,并联在定值电阻两端;滑动变阻器按“一上一下”的规则串联接入电路,保证导线不交叉即可。如图所示:
【小问2详解】
由图丙可得,电流与电阻的乘积为定值,因此电压不变时,电流与电阻成反比。
【小问3详解】
将5Ω电阻换为10Ω后,根据串联分压规律,定值电阻两端电压会升高,要保持定值电阻两端电压为2V不变,需要增大滑动变阻器接入的电阻来分压,因此向A端移动滑片,最终使电压表示数保持2V。
【小问4详解】
电源电压6V,定值电阻控制电压为2V,因此滑动变阻器分压为;当接入最大20Ω定值电阻时,由串联分压;得滑动变阻器需要的最大阻值为,因此选择规格为的。
故选A。
(湖北模拟)
【21题答案】
【答案】 ①. ②. A ③. 滑动变阻器断路 ④. 10 ⑤.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1] 滑片P向左移动的过程中电流表示数变小,即向左滑动时,滑动变阻器接入的阻值变大,故接B端,故用一根导线将滑动变阻器的下端B和待测电阻的右端相连,故如下图所示:
。
(2)[2]为保护电路,滑片需要位于阻值最大处,故位于A端。
(3)[3]连接接线柱E与D时,电压表和电流表指针明显偏转,说明ED之间存在断路,故是滑动变阻器的断路。
(4)[4]小量程,故电流表的示数为0.2A,则电阻的阻值为
故待测电阻的阻值为10Ω。
(5)[5] 闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器全部接入,电流表示数为I2,此时可以列等式
当滑片在最右端时,滑动变阻器的阻值为零,故可以列等式
联立两式,则电阻的大小为
故待测电阻的阻值为。
四、综合应用题
【22题答案】
【答案】()6V.()20Ω.
【解析】
【详解】(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,由I=可得,电源的电压:
U=I0R0=0.6A×10Ω=6V;
(2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流:
Ix=I−I0=0.9A−0.6A=0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,Rx的阻值:
Rx==20Ω.
【点睛】(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出Rx的阻值.
【23题答案】
【答案】(1)增大 (2)1.2V (3)600N
(4)将定值电阻换为阻值较小的电阻
【解析】
【小问1详解】
据甲图可知,电路是两电阻串联,乙图中当检测板所受压力增大时,力敏电阻R的阻值会变小,根据串联分压原理可知,力敏电阻两端电压会变小,由串联电路中电压规律可知,定值电阻两端电压会变大,即电压表的示数变大。
【小问2详解】
检测板不受压力时,据乙图可知,力敏电阻的阻值为,此时电路中的总电阻为
电路中的电流为
定值电阻两端电压为
电压表的示数为1.2V。
【小问3详解】
当压力越大时,力敏电阻的阻值越小,根据可知,电路中电流越大,根据题意电压表的量程为,即当电压表的示数为3V时,电路中的电流最大,所受压力最大,此时电路中的电流为
力敏电阻两端电压为
力敏电阻的阻值为
据乙图可知,该装置所能测量的最大压力为600N。
【小问4详解】
因电压表量程固定,要想提高最大压力值,即电路中力敏电阻的阻值更小,且定值电阻两端的电压不超过 3V,根据串联分压原理,故可将定值电阻换为阻值较小的电阻。
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