第十四章 欧姆定律（单元分层测试·能力提升卷）物理新教材苏科版九年级上册

2026-2027学年九年级上册物理单元自测 第十四章 欧姆定律·能力提升 建议用时：100分钟，满分：100分 一．选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 1．如图，将完全相同的两组器材按照甲、乙两种不同的方式连接起来，闭合开关后，下列说法中正确的是（     ） A．图甲中电压表示数为零 B．图乙中电压表示数等于电源电压 C．图甲中，灯泡发光，二极管不发光 D．图乙中，二极管和灯泡都发光 2．小明利用电源、小灯泡、开关和电位器（结构如图丙所示）等器材，制作了一个简易调光台灯，如图甲所示。下列说法正确的是（     ） A．灯罩的作用是为了让光束照射的范围更广 B．电位器通过改变电阻丝的横截面积来改变连入电路中电阻的大小 C．若将接线柱和接入电路，顺时针转动滑片时，接入电路的电阻变大 D．若将接线柱和接入电路，逆时针转动滑片时，灯泡变亮 3．如图所示的电路中电源电压保持不变，闭合开关S和后，两电流表指针偏转角度相同，则（     ） A．和串联 B．电流表测的电流 C．通过小灯泡、的电流之比为 D．通过小灯泡、的电阻之比为 4．家用电子秤所使用的测力装置是力传感器。某种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图所示。应变片是一种对长度变化很敏感的电阻丝，当对弹簧钢的自由端施加向下的作用力时，被拉伸，被压缩。若逐渐减小，则、阻值的变化是（　　） A．增大，增大 B．减小，增大 C．增大，减小 D．减小，减小 5．如图所示的电路中，闭合开关，向右移动滑动变阻器R的滑片时，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡变暗 B．电流表的示数变大 C．电压表V的示数变大 D．电压表V与电流表的示数之比变大 6．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，、为定值电阻，滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时，电压表、示数和电流表A示数的关系图像如图乙所示。则（     ） A．甲图中滑片向左移时，电流表示数变小 B．甲图中电压表测量的是和电源的总电压 C．乙图中斜线①是电压表示数与电流表示数的关系图象 D．由甲乙两图可得，电源电压为12V，阻值为2Ω 7．如图所示，已知，电压表的电阻，电源电压保持不变，当开关和闭合，开关断开时电压表示数为2V；则当开关和闭合，开关断开时电压表示数和电源电压分别是（　　） A．3V；6V B．2V；6V C．2V；4V D．3V；4V 8．如图甲电路，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器，其最大阻值为。闭合开关，当滑片从右端滑到左端的过程中，电路中电流与两电压表示数的关系图像如图乙所示。若仅改变，重复上述操作（电表未超量程），并作出电路中电流与两电压表示数的关系图像。下列满足变小，且的图像是（     ） A． B． C． D． 9．小唐同学设计了如图所示的电路，其中和为定值电阻，为滑动变阻器，、b、c为电流表或者电压表，电压表的量程为或。已知闭合开关、后，电路正常工作，且移动滑动变阻器的滑片，c表示数有明显变化，当滑片移至中点时，c、表偏转幅度相同，粗心的小唐记录表示数时忘带单位，记录为0.3，定值电阻和阻值均为，下列说法中正确的是（     ） A．表可能为电压表，表可能为电流表 B．闭合开关、、，将滑片向右移，c表示数变大，a表示数变小 C．闭合开关、，将滑动变阻器的滑片移至最右端时，b表示数大小为5 D．闭合开关、、、，将滑动变阻器的滑片移至中点时，a表示数大小为0.45 10．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡正常发光时的电阻为20Ω，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。在保证电路各元件安全的前提下，闭合开关S和S1，断开开关S2，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；闭合开关S和S2，断开开关S1，将滑片P从a点向右移动到最右端b。图乙是这两次实验绘制出的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为8V，电源电压为10V B．闭合开关S和S1，断开开关S2，滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~32Ω C．闭合开关S和S2，断开开关S1，滑片P在a点时，R2的阻值为36Ω D．闭合开关S和S2，小灯泡L与电流表交换位置，滑动变阻器的滑片滑到a点，电流表的示数为0.24A，小灯泡的阻值为10Ω 11．小明设计了一个电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为，电压表的量程为为半圆弧电阻的圆心，金属滑片为半径，与半圆弧接触良好，半圆弧电阻的总电阻为，接入电路的电阻与指针旋转角度成正比，电源电压恒为，为电阻箱，此时电阻调节为。下列说法正确的是（     ） A．所测角度越大，电流表示数越小，电压表示数越小 B．当电压表示数为时，量角器所测角度为 C．为保证电路安全，此量角器所测角度的范围为 D．将电压表表盘改装为角度指示盘，为满足测量角度范围最大，且精度最高，电阻箱的阻值应调节为 12．如图所示，电源电压为18V且保持不变，小灯泡L标有“6V　0.5A”字样，定值电阻的阻值为90Ω，滑动变阻器的规格为“？Ω　0.6A”电流表的量程为，电压表的量程为。当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于中点时，灯泡L正常发光（不考虑灯丝电阻的变化）。在各元件安全的情况下，则下列说法正确的是（     ） ①滑动变阻器的最大阻值为24Ω ②只闭合开关S、、，电流表的最大示数是3A ③只闭合开关S、，小灯泡L两端的电压变化范围是 ④只闭合开关S、，滑动变阻器两端的电压变化范围是 A．③ B．③④ C．①④ D．②③④ 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共24分） 13．如图甲所示，闭合开关后，两个灯泡都能发光，如图乙所示的是电流表指针的位置，如果电流表读数是，则通过灯的电流为__________；若电源电压为，则两灯泡和的电阻分别为__________和__________。 14．口香糖的内包装纸是一张“锡纸”，它实际上是由铝箔和纸张粘合而成。将“锡纸”剪成两端宽中间窄的形状，如图乙所示，且ab段与bc段长度相等，则ab段电阻__________________bc段电阻，直接将“锡纸”两端搭在一节干电池的两极上，一会儿“锡纸”中间会冒烟继而发生燃烧，如图甲所示，则通过ab处电流__________bc处的电流。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 15．如图甲所示电路，V1和V2是完全相同的电压表。闭合开关S后，灯泡L1和L2都发光，电流表A的示数为0.2 A，两只电压表的指针位置均为图乙所示。则通过灯泡L1的电流为______A；灯泡L1两端的电压为______V，灯泡L2两端的电压为______V；灯泡L2的电阻为______Ω。 16．如图甲的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2示数变化关系图像如图乙图线①、②所示，则电源电压为________V；R1的阻值为________Ω；若R2的滑片可自由移动，灯泡能正常发光且安全，需再串联一个阻值为________Ω的电阻。 17．如图1所示电路，电源电压U恒定，定值电阻R1>R3。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P，分别得到电流表示数与两个电压表示数的关系图线如图2中的①、②所示，电流表示数与电压表V1示数的关系图线是______；R1=______Ω；电源电压U=______V。 18．为了便于调节电流，有些仪器中会将两个滑动变阻器串联使用，其中一个作为“粗调”电阻，另一个作为“细调”电阻。如图的两个滑动变阻器最大阻值为和，滑片可移动距离相等。则________（选填“”或“”）为“粗调”电阻；当滑片调至最________端，调至最________（两空均选填“左”或“右”）端时，其接入的总阻值最大。 19．定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上，如图所示。闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，它接入电路的阻值________（选填“变大”“变小”）；当P在中点时，电压表的示数为6 V；当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2 V；当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为________V。 20．如图甲所示，L上标有“6V  0.5A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～12V，变阻器R的最大电阻为100Ω。小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω；只闭合，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为，电流表示数为。只闭合，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于b点时，电压表示数，电流表示数为。已知，，在保证电路安全的前提下，任意闭合开关以及移动滑片，电流表示数最小可以为______A。（灯丝电阻不随温度变化） 21．如图电源电压保持不变，R₁、R₂为定值电阻。若开关S₁、S₂闭合，甲、乙两表均为电压表其示数之比为5：3，则R₁、R₂电阻之比为________若开关S₁闭合、S₂断开，两表均为电流表，则甲、乙两表的示数之比为________。 三、解答题（本题共9小题，共53分，解答23、24、25题时应有解答过程） 22（本题共6分）．(1)有一款红外感应式垃圾桶如图甲所示，其工作原理是：启动开关S1闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。请在图乙中虚线框中分别填入启动开关、感应开关和指示灯，完成垃圾桶的电路图。 (2)如图所示，黑盒子中有由导线和两个阻值均为5Ω的电阻组成的电路，盒外有四个接线柱。已知1、3接线柱间的电阻为5Ω，2、4接线柱间的电阻也为5Ω，1、2接线柱间的电阻为零，而3、4接线柱间的电阻为10Ω。请用笔画出横平竖直的线，将盒内的电路连接完整。 (3)两盏灯、，一只电流表、一个滑动变阻器、电源及开关各一个，要求：和并联，电流表测的电流，滑动变阻器的滑片向左移动时灯变暗但灯亮度不变，且开关能控制灯、。请将图中所示的元件，用笔画线代替导线连接成符合要求的电路。 23（本题共5分）．如图所示的电路，电源电压恒为，灯泡标有“2V，0.25A”字样（灯丝电阻不变），电流表使用量程接入电路。滑片P移至B端时，闭合开关、，电流表的示数为0.2A；保持滑片位置不变，闭合开关、、，电流表示数为0.5A。求： (1)滑动变阻器的最大阻值； (2)定值电阻的阻值； (3)只闭合开关，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值范围。 24（本题共5分）．如图所示电路，电源电压不变，电流表量程为，电压表量程为，定值电阻，滑动变阻器最大阻值为。当闭合开关S、S1和S2时，流过电阻R2的电流为。求： (1)电源电压； (2)当闭合开关S、S1和S2时，流过电流表的最小电流； (3)闭合开关S，断开开关S1和S2。当滑片P处于a点时，接入的阻值为Ra，此时电压表示数为Ua；滑片P处于b点时，接入的阻值为Rb，此时电压表示数为Ub，且，，电流表的变化量为0.05A。为了保证电路安全，计算滑动变阻器的阻值范围。 25（本题共6分）．如图甲图为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6V，为定值电阻，电压表量程为0～3V，力敏电阻的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。 (1)不受压力时，力敏电阻的阻值是多少？ (2)力敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，求定值电阻的阻值？ (3)在电路正常工作时，此力敏电阻能承受的最大压力为多少？ (4)当力敏电阻承载的压力超过最大压力时，在不改变电表的条件下，为保证电路安全该如何调整？（请写出一条具体措施） 26（本题共6分）．某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关，设计了如图甲所示电路，电源电压不变，分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验，得到表格所示的数据。 导体编号 长度/m 横截面积/ 材料 电流大小/A a 0.5 0.4 锰铜合金 0.20 b 0.5 0.4 镍铬合金 0.16 c 0.5 0.2 镍铬合金 0.08 d 1.0 0.2 镍铬合金 0.04 (1)实验中是通过观察________来间接比较导线电阻大小的； (2)若分别将电阻丝b、c接入电路，这是为了探究电阻大小与导体________的关系，根据表格数据可知，b的阻值________（选填“大于”、“等于”或“小于”）c的阻值； (3)为了验证“导体电阻大小与导体的长度有关”，可将编号为________的两根电阻丝分别接入电路中进行实验； (4)若分别将电阻丝a、b接入电路，这是为了探究电阻大小与导体________的关系； (5)如图乙所示的一个长方体金属块，AB间的电阻为，CD间的电阻为，则________（选填“”、“”或“=”）。 27（本题共6分）．运载火箭将载人飞船发射升空前需检验飞船舱门的密封性能。科研人员设计了如图甲所示电路，利用两个完全相同的压敏电阻来测量舱体和集气空腔中的压强。方法如下：将待检验的飞船舱体置于一个集气空腔中。先向舱体充入压强为的空气，再把集气空腔抽成真空，若舱门漏气，一段时间后便会有气体从舱体进入集气空腔中。已知舱体的容积为，集气空腔真空部分的容积为，不计舱体器壁的体积，整个过程温度不变。电路中的阻值为，电源电压为，压敏电阻的阻值随气体压强变化的关系如图乙所示（已做近似处理）。 AI (1)发射飞船的运载火箭采用液氢作燃料，是因为液氢具有较大的________。 (2)开关与a相连，若舱体M漏气，则电压表的示数将________（选填“变大”或“变小”）；开关与b相连，若电压表的示数为，则舱体的气压为________Pa。 (3)实验气体的气压随体积的变化如图丙所示。若空气从舱体中逸出，经过一段时间后，M、N中的压强相等，开关S接在b处，此时通过的电流是________A（结果保留两位小数）。 (4)已知温度不变时，一定体积的气体压强与质量成正比。某时刻，开关接a时，的示数为，的示数为；开关接b时，两端的电压为，的示数为，若，且∶=41∶27，则此时阻值为________，舱体M内气体泄漏了________%。 28（本题共6分）．利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”，实验器材如下：学生电源（可调节电压）、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻 R（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），两个滑动变阻器 R1“10Ω  0.6A”和 R2 “20Ω  1A”，导线若干。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移至___________端（选填“A”或“B”）；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有偏转，原因可能是___________； (2)在探究“电流与电压的关系”的实验中，调节电源电压为3V，将5Ω的电阻接入电路，多次改变滑动变阻器的阻值，记录电流表和电压表的示数，得到如图丙所示的电流 I 随电压U变化的图像。由图像可知，选择的滑动变阻器是___________（选填“R1 /R2”）； (3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中，调节电源电压为 4V，选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，分别换上阻值不同的定值电阻进行研究； ①分别将 5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路，调节滑片，保持每次电压表示数不变，在表格中记录对应电流表的示数，第1次实验电流表示数如图丁所示，为___________ A； 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 25 电流I/A 0.20 0.13 0.08 ②实验完成后，老师指出第___________组数据是拼凑的； ③在不改变电流表、电压表量程的情况下，为了使四个定值电阻都能完成实验，以下措施中可行的是___________ A．将滑动变阻器换为“10Ω 0.6A”    B．在电路中再串联一个 15Ω的定值电阻 C．电源电压可调范围为 2V-3.6V          D．定值电阻两端电压可调范围为 1.8V-4V 29（本题共7分）．小明用如图甲所示电路测量未知电阻的阻值，电源为两节新干电池且电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。 (1)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则此故障的原因可能是________。 (2)排除故障后，小明继续进行实验，测得的数据记录如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.6 1.2 1.8 2.5 电流I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 老师看完数据后，发现有一组数据不是本实验中测得的，是拼凑的，它是第________（填实验序号）组，判断的依据是________________________。电阻的阻值为________Ω（结果保留一位小数）。 (3)他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时，电流表的示数为0.10A；当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数为0.30A；则电压表的示数为2.0V时，电流表的示数可能为________（选填字母）。 A．0.20A B．0.25A C．0.28A D．0.30A (4)细心的小明发现，实验所用定值电阻上标注的阻值与实验数据计算出的阻值不符。如果标注的阻值准确无误，如图乙所示，实验作出的图像是a，根据标注阻值作出的图像是b，那么a与b有差异不重合的原因是________（选填字母）。 A．实验有错误 B．电压表的分流作用 C．电流表的分压作用 (5)小明在实验中发现电压表损坏，于是撤去电压表，利用一个已知阻值的电阻，重新设计了如图丙的2种电路方案。其中能测出未知电阻的方案是________（选填字母）。 30（本题共5分）．现利用图1所示的器材制作“电子浮力秤”，用电压表（测量范围）的示数表示所称物体质量的大小。圆柱形薄壁外筒内装有适量水，带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中，秤盘通过轻质绝缘硬杆与滑动变阻器的滑片P连接。称量前滑片P位于A端；当秤盘上所放物体的质量达到最大称量值时，滑片P位于B端，此时浮体刚好浸没且未触底，称量过程中水未溢出。请根据下表中的评价指标完成电路部分的设计。 等级评价指标 合格 良好 优秀 称量物体的质量越大，电压表的示数越大 满足合格要求且称量时电压表的示数变化范围为 满足良好要求且电压表的示数随所称物体质量的变化而均匀变化 (1)【合格设计】图2所示的电路，为达到合格等级，应将C点连接到滑动变阻器的_______（选填“A”或“B”）端； (2)【良好设计】为达到良好等级，图2电路中所用电源的电压应为_______，滑动变阻器的最大电阻应为的_______倍； (3)【优秀设计】利用现有器材，在图3中重新设计并连接电路，使其达到优秀等级_______； (4)【拓展延伸】已知浮体的高度和横截面积分别为和，外筒横截面积为，若浮力秤的最大称量值为浮体和秤盘总质量的n倍，不考虑P与AB间的摩擦，则滑动变阻器A、B两端之间的距离应为_____。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年九年级上册物理单元自测 第十四章 欧姆定律·能力提升 建议用时：100分钟，满分：100分 一．选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 1．如图，将完全相同的两组器材按照甲、乙两种不同的方式连接起来，闭合开关后，下列说法中正确的是（     ） A．图甲中电压表示数为零 B．图乙中电压表示数等于电源电压 C．图甲中，灯泡发光，二极管不发光 D．图乙中，二极管和灯泡都发光 2．小明利用电源、小灯泡、开关和电位器（结构如图丙所示）等器材，制作了一个简易调光台灯，如图甲所示。下列说法正确的是（     ） A．灯罩的作用是为了让光束照射的范围更广 B．电位器通过改变电阻丝的横截面积来改变连入电路中电阻的大小 C．若将接线柱和接入电路，顺时针转动滑片时，接入电路的电阻变大 D．若将接线柱和接入电路，逆时针转动滑片时，灯泡变亮 3．如图所示的电路中电源电压保持不变，闭合开关S和后，两电流表指针偏转角度相同，则（     ） A．和串联 B．电流表测的电流 C．通过小灯泡、的电流之比为 D．通过小灯泡、的电阻之比为 4．家用电子秤所使用的测力装置是力传感器。某种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图所示。应变片是一种对长度变化很敏感的电阻丝，当对弹簧钢的自由端施加向下的作用力时，被拉伸，被压缩。若逐渐减小，则、阻值的变化是（　　） A．增大，增大 B．减小，增大 C．增大，减小 D．减小，减小 5．如图所示的电路中，闭合开关，向右移动滑动变阻器R的滑片时，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡变暗 B．电流表的示数变大 C．电压表V的示数变大 D．电压表V与电流表的示数之比变大 6．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，、为定值电阻，滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时，电压表、示数和电流表A示数的关系图像如图乙所示。则（     ） A．甲图中滑片向左移时，电流表示数变小 B．甲图中电压表测量的是和电源的总电压 C．乙图中斜线①是电压表示数与电流表示数的关系图象 D．由甲乙两图可得，电源电压为12V，阻值为2Ω 7．如图所示，已知，电压表的电阻，电源电压保持不变，当开关和闭合，开关断开时电压表示数为2V；则当开关和闭合，开关断开时电压表示数和电源电压分别是（　　） A．3V；6V B．2V；6V C．2V；4V D．3V；4V 8．如图甲电路，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器，其最大阻值为。闭合开关，当滑片从右端滑到左端的过程中，电路中电流与两电压表示数的关系图像如图乙所示。若仅改变，重复上述操作（电表未超量程），并作出电路中电流与两电压表示数的关系图像。下列满足变小，且的图像是（     ） A． B． C． D． 9．小唐同学设计了如图所示的电路，其中和为定值电阻，为滑动变阻器，、b、c为电流表或者电压表，电压表的量程为或。已知闭合开关、后，电路正常工作，且移动滑动变阻器的滑片，c表示数有明显变化，当滑片移至中点时，c、表偏转幅度相同，粗心的小唐记录表示数时忘带单位，记录为0.3，定值电阻和阻值均为，下列说法中正确的是（     ） A．表可能为电压表，表可能为电流表 B．闭合开关、、，将滑片向右移，c表示数变大，a表示数变小 C．闭合开关、，将滑动变阻器的滑片移至最右端时，b表示数大小为5 D．闭合开关、、、，将滑动变阻器的滑片移至中点时，a表示数大小为0.45 10．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡正常发光时的电阻为20Ω，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。在保证电路各元件安全的前提下，闭合开关S和S1，断开开关S2，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；闭合开关S和S2，断开开关S1，将滑片P从a点向右移动到最右端b。图乙是这两次实验绘制出的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为8V，电源电压为10V B．闭合开关S和S1，断开开关S2，滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~32Ω C．闭合开关S和S2，断开开关S1，滑片P在a点时，R2的阻值为36Ω D．闭合开关S和S2，小灯泡L与电流表交换位置，滑动变阻器的滑片滑到a点，电流表的示数为0.24A，小灯泡的阻值为10Ω 11．小明设计了一个电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为，电压表的量程为为半圆弧电阻的圆心，金属滑片为半径，与半圆弧接触良好，半圆弧电阻的总电阻为，接入电路的电阻与指针旋转角度成正比，电源电压恒为，为电阻箱，此时电阻调节为。下列说法正确的是（     ） A．所测角度越大，电流表示数越小，电压表示数越小 B．当电压表示数为时，量角器所测角度为 C．为保证电路安全，此量角器所测角度的范围为 D．将电压表表盘改装为角度指示盘，为满足测量角度范围最大，且精度最高，电阻箱的阻值应调节为 12．如图所示，电源电压为18V且保持不变，小灯泡L标有“6V　0.5A”字样，定值电阻的阻值为90Ω，滑动变阻器的规格为“？Ω　0.6A”电流表的量程为，电压表的量程为。当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于中点时，灯泡L正常发光（不考虑灯丝电阻的变化）。在各元件安全的情况下，则下列说法正确的是（     ） ①滑动变阻器的最大阻值为24Ω ②只闭合开关S、、，电流表的最大示数是3A ③只闭合开关S、，小灯泡L两端的电压变化范围是 ④只闭合开关S、，滑动变阻器两端的电压变化范围是 A．③ B．③④ C．①④ D．②③④ 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共24分） 13．如图甲所示，闭合开关后，两个灯泡都能发光，如图乙所示的是电流表指针的位置，如果电流表读数是，则通过灯的电流为__________；若电源电压为，则两灯泡和的电阻分别为__________和__________。 14．口香糖的内包装纸是一张“锡纸”，它实际上是由铝箔和纸张粘合而成。将“锡纸”剪成两端宽中间窄的形状，如图乙所示，且ab段与bc段长度相等，则ab段电阻__________________bc段电阻，直接将“锡纸”两端搭在一节干电池的两极上，一会儿“锡纸”中间会冒烟继而发生燃烧，如图甲所示，则通过ab处电流__________bc处的电流。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 15．如图甲所示电路，V1和V2是完全相同的电压表。闭合开关S后，灯泡L1和L2都发光，电流表A的示数为0.2 A，两只电压表的指针位置均为图乙所示。则通过灯泡L1的电流为______A；灯泡L1两端的电压为______V，灯泡L2两端的电压为______V；灯泡L2的电阻为______Ω。 16．如图甲的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2示数变化关系图像如图乙图线①、②所示，则电源电压为________V；R1的阻值为________Ω；若R2的滑片可自由移动，灯泡能正常发光且安全，需再串联一个阻值为________Ω的电阻。 17．如图1所示电路，电源电压U恒定，定值电阻R1>R3。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P，分别得到电流表示数与两个电压表示数的关系图线如图2中的①、②所示，电流表示数与电压表V1示数的关系图线是______；R1=______Ω；电源电压U=______V。 18．为了便于调节电流，有些仪器中会将两个滑动变阻器串联使用，其中一个作为“粗调”电阻，另一个作为“细调”电阻。如图的两个滑动变阻器最大阻值为和，滑片可移动距离相等。则________（选填“”或“”）为“粗调”电阻；当滑片调至最________端，调至最________（两空均选填“左”或“右”）端时，其接入的总阻值最大。 19．定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上，如图所示。闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，它接入电路的阻值________（选填“变大”“变小”）；当P在中点时，电压表的示数为6 V；当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2 V；当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为________V。 20．如图甲所示，L上标有“6V  0.5A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～12V，变阻器R的最大电阻为100Ω。小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω；只闭合，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为，电流表示数为。只闭合，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于b点时，电压表示数，电流表示数为。已知，，在保证电路安全的前提下，任意闭合开关以及移动滑片，电流表示数最小可以为______A。（灯丝电阻不随温度变化） 21．如图电源电压保持不变，R₁、R₂为定值电阻。若开关S₁、S₂闭合，甲、乙两表均为电压表其示数之比为5：3，则R₁、R₂电阻之比为________若开关S₁闭合、S₂断开，两表均为电流表，则甲、乙两表的示数之比为________。 三、解答题（本题共9小题，共53分，解答23、24、25题时应有解答过程） 22（本题共6分）．(1)有一款红外感应式垃圾桶如图甲所示，其工作原理是：启动开关S1闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。请在图乙中虚线框中分别填入启动开关、感应开关和指示灯，完成垃圾桶的电路图。 (2)如图所示，黑盒子中有由导线和两个阻值均为5Ω的电阻组成的电路，盒外有四个接线柱。已知1、3接线柱间的电阻为5Ω，2、4接线柱间的电阻也为5Ω，1、2接线柱间的电阻为零，而3、4接线柱间的电阻为10Ω。请用笔画出横平竖直的线，将盒内的电路连接完整。 (3)两盏灯、，一只电流表、一个滑动变阻器、电源及开关各一个，要求：和并联，电流表测的电流，滑动变阻器的滑片向左移动时灯变暗但灯亮度不变，且开关能控制灯、。请将图中所示的元件，用笔画线代替导线连接成符合要求的电路。 23（本题共5分）．如图所示的电路，电源电压恒为，灯泡标有“2V，0.25A”字样（灯丝电阻不变），电流表使用量程接入电路。滑片P移至B端时，闭合开关、，电流表的示数为0.2A；保持滑片位置不变，闭合开关、、，电流表示数为0.5A。求： (1)滑动变阻器的最大阻值； (2)定值电阻的阻值； (3)只闭合开关，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值范围。 24（本题共5分）．如图所示电路，电源电压不变，电流表量程为，电压表量程为，定值电阻，滑动变阻器最大阻值为。当闭合开关S、S1和S2时，流过电阻R2的电流为。求： (1)电源电压； (2)当闭合开关S、S1和S2时，流过电流表的最小电流； (3)闭合开关S，断开开关S1和S2。当滑片P处于a点时，接入的阻值为Ra，此时电压表示数为Ua；滑片P处于b点时，接入的阻值为Rb，此时电压表示数为Ub，且，，电流表的变化量为0.05A。为了保证电路安全，计算滑动变阻器的阻值范围。 25（本题共6分）．如图甲图为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6V，为定值电阻，电压表量程为0～3V，力敏电阻的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。 (1)不受压力时，力敏电阻的阻值是多少？ (2)力敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，求定值电阻的阻值？ (3)在电路正常工作时，此力敏电阻能承受的最大压力为多少？ (4)当力敏电阻承载的压力超过最大压力时，在不改变电表的条件下，为保证电路安全该如何调整？（请写出一条具体措施） 26（本题共6分）．某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关，设计了如图甲所示电路，电源电压不变，分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验，得到表格所示的数据。 导体编号 长度/m 横截面积/ 材料 电流大小/A a 0.5 0.4 锰铜合金 0.20 b 0.5 0.4 镍铬合金 0.16 c 0.5 0.2 镍铬合金 0.08 d 1.0 0.2 镍铬合金 0.04 (1)实验中是通过观察________来间接比较导线电阻大小的； (2)若分别将电阻丝b、c接入电路，这是为了探究电阻大小与导体________的关系，根据表格数据可知，b的阻值________（选填“大于”、“等于”或“小于”）c的阻值； (3)为了验证“导体电阻大小与导体的长度有关”，可将编号为________的两根电阻丝分别接入电路中进行实验； (4)若分别将电阻丝a、b接入电路，这是为了探究电阻大小与导体________的关系； (5)如图乙所示的一个长方体金属块，AB间的电阻为，CD间的电阻为，则________（选填“”、“”或“=”）。 27（本题共6分）．运载火箭将载人飞船发射升空前需检验飞船舱门的密封性能。科研人员设计了如图甲所示电路，利用两个完全相同的压敏电阻来测量舱体和集气空腔中的压强。方法如下：将待检验的飞船舱体置于一个集气空腔中。先向舱体充入压强为的空气，再把集气空腔抽成真空，若舱门漏气，一段时间后便会有气体从舱体进入集气空腔中。已知舱体的容积为，集气空腔真空部分的容积为，不计舱体器壁的体积，整个过程温度不变。电路中的阻值为，电源电压为，压敏电阻的阻值随气体压强变化的关系如图乙所示（已做近似处理）。 AI (1)发射飞船的运载火箭采用液氢作燃料，是因为液氢具有较大的________。 (2)开关与a相连，若舱体M漏气，则电压表的示数将________（选填“变大”或“变小”）；开关与b相连，若电压表的示数为，则舱体的气压为________Pa。 (3)实验气体的气压随体积的变化如图丙所示。若空气从舱体中逸出，经过一段时间后，M、N中的压强相等，开关S接在b处，此时通过的电流是________A（结果保留两位小数）。 (4)已知温度不变时，一定体积的气体压强与质量成正比。某时刻，开关接a时，的示数为，的示数为；开关接b时，两端的电压为，的示数为，若，且∶=41∶27，则此时阻值为________，舱体M内气体泄漏了________%。 28（本题共6分）．利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”，实验器材如下：学生电源（可调节电压）、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻 R（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），两个滑动变阻器 R1“10Ω  0.6A”和 R2 “20Ω  1A”，导线若干。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移至___________端（选填“A”或“B”）；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有偏转，原因可能是___________； (2)在探究“电流与电压的关系”的实验中，调节电源电压为3V，将5Ω的电阻接入电路，多次改变滑动变阻器的阻值，记录电流表和电压表的示数，得到如图丙所示的电流 I 随电压U变化的图像。由图像可知，选择的滑动变阻器是___________（选填“R1 /R2”）； (3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中，调节电源电压为 4V，选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，分别换上阻值不同的定值电阻进行研究； ①分别将 5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路，调节滑片，保持每次电压表示数不变，在表格中记录对应电流表的示数，第1次实验电流表示数如图丁所示，为___________ A； 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 25 电流I/A 0.20 0.13 0.08 ②实验完成后，老师指出第___________组数据是拼凑的； ③在不改变电流表、电压表量程的情况下，为了使四个定值电阻都能完成实验，以下措施中可行的是___________ A．将滑动变阻器换为“10Ω 0.6A”    B．在电路中再串联一个 15Ω的定值电阻 C．电源电压可调范围为 2V-3.6V          D．定值电阻两端电压可调范围为 1.8V-4V 29（本题共7分）．小明用如图甲所示电路测量未知电阻的阻值，电源为两节新干电池且电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。 (1)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则此故障的原因可能是________。 (2)排除故障后，小明继续进行实验，测得的数据记录如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.6 1.2 1.8 2.5 电流I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 老师看完数据后，发现有一组数据不是本实验中测得的，是拼凑的，它是第________（填实验序号）组，判断的依据是________________________。电阻的阻值为________Ω（结果保留一位小数）。 (3)他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时，电流表的示数为0.10A；当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数为0.30A；则电压表的示数为2.0V时，电流表的示数可能为________（选填字母）。 A．0.20A B．0.25A C．0.28A D．0.30A (4)细心的小明发现，实验所用定值电阻上标注的阻值与实验数据计算出的阻值不符。如果标注的阻值准确无误，如图乙所示，实验作出的图像是a，根据标注阻值作出的图像是b，那么a与b有差异不重合的原因是________（选填字母）。 A．实验有错误 B．电压表的分流作用 C．电流表的分压作用 (5)小明在实验中发现电压表损坏，于是撤去电压表，利用一个已知阻值的电阻，重新设计了如图丙的2种电路方案。其中能测出未知电阻的方案是________（选填字母）。 30（本题共5分）．现利用图1所示的器材制作“电子浮力秤”，用电压表（测量范围）的示数表示所称物体质量的大小。圆柱形薄壁外筒内装有适量水，带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中，秤盘通过轻质绝缘硬杆与滑动变阻器的滑片P连接。称量前滑片P位于A端；当秤盘上所放物体的质量达到最大称量值时，滑片P位于B端，此时浮体刚好浸没且未触底，称量过程中水未溢出。请根据下表中的评价指标完成电路部分的设计。 等级评价指标 合格 良好 优秀 称量物体的质量越大，电压表的示数越大 满足合格要求且称量时电压表的示数变化范围为 满足良好要求且电压表的示数随所称物体质量的变化而均匀变化 (1)【合格设计】图2所示的电路，为达到合格等级，应将C点连接到滑动变阻器的_______（选填“A”或“B”）端； (2)【良好设计】为达到良好等级，图2电路中所用电源的电压应为_______，滑动变阻器的最大电阻应为的_______倍； (3)【优秀设计】利用现有器材，在图3中重新设计并连接电路，使其达到优秀等级_______； (4)【拓展延伸】已知浮体的高度和横截面积分别为和，外筒横截面积为，若浮力秤的最大称量值为浮体和秤盘总质量的n倍，不考虑P与AB间的摩擦，则滑动变阻器A、B两端之间的距离应为_____。 试题 第3页（共16页） 试题 第4页（共16页） 试题 第1页（共16页） 试题 第2页（共16页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级上册物理单元自测 第十四章 欧姆定律·能力提升（参考答案） 第I卷（选择题） 一．选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D C C B D D A D C B D A 第II卷（非选择题） 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共24分） 13． 10 15 14．大于 等于 15．0.2 1.5 6 30 16．4.5 5 3 17．② 10 15 18． 左 左 19．变小 4.8 20．12 0.3 21．2:3 2:5 三、解答题（本题共9小题，共53分，解答23、24、25题时应有解答过程） 22．（本题6分）(1) (2) (3) 23．（本题5分）(1) (2) (3) 解（1）滑片P移至B端、闭合和时，灯泡被短路，电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路。根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值 （2）滑片在B端、闭合、、时，灯泡被短路，与滑动变阻器最大阻值并联，电流表测干路电流。通过滑动变阻器的电流仍为，根据并联电路的电流规律可得，通过的电流 根据欧姆定律可得，定值电阻的阻值 （3）只闭合时，灯泡L与串联，电流表测电路电流。灯泡电阻 因灯泡额定电流小于电流表量程，故电路最大电流 此时电路总电阻 滑动变阻器接入的最小阻值 滑动变阻器接入最大阻值时电路安全，故阻值范围为 24．（本题5分）(1)9V (2)0.4A (3) 解（1）当闭合开关S、S1和S2时，R1被短路，R2与滑动变阻器并联，此时通过电阻R2的电流为0.3A，由欧姆定律可知 由并联电路电压规律可知，电源电压 （2）当闭合开关S、S1和S2时，R1被短路，R2与滑动变阻器并联，电流表测量干路电流。由并联电路的电流规律可知，当滑动变阻器的阻值最大时，电流表的示数最小，此时通过滑动变阻器的最小电流为 根据并联电路电流特点可得，电流表的示数为 即流过电流表的最小电流为0.4A。 （3）闭合开关，断开开关S1和S2，R2断路，电阻R1与滑动变阻器串联，电压表测量R1两端的电压。滑片P处于a点时，接入的阻值为Ra，电压表示数为Ua，此时电流表的示数为 同理，当滑片P处于b点时，电流表的示数 因为 所以 由电流表的变化量为0.05A，可得，，所以滑片P处于a点时电路中的总电阻为 滑片P处于b点时，电路中的总电阻 由于 所以 代入解得。 为了保证电路安全，当电流表的示数为0.6A时，电路中的电流最大即 此时电压表的示数 超过量程；因为此电路中电压表示数越大，电流表的示数越大，所以要保证电路安全，只要保证不超过电压表的量程即可。当电压表的示数为3V时，电路中的电流最大 此时电路中的总电阻最小， 所以滑动变阻器连入电路的最小阻值为 即滑动变阻器的阻值范围为。 25．（本题6分）(1)200Ω (2)100Ω (3)2500N (4)在电路中再串联一个定值电阻 解（1）根据图乙可知，当力敏电阻不受压力时，即压力时，对应的力敏电阻的阻值。 （2）由图甲可知，定值电阻与力敏电阻串联，电压表测量两端的电压。当力敏电阻不受压力时，，电压表示数。根据串联电路电压规律，力敏电阻两端的电压为 根据欧姆定律，电路中的电流为 可得定值电阻的阻值为 （3）为了保证电路正常工作，电压表示数不能超过其量程，即两端的最大电压 ，此时电路中的最大电流为 此时电路的总电阻为 此时，力敏电阻的最小阻值为 根据图乙可知，当力敏电阻的阻值为100Ω时，其所承受的压力为2500N。因此，此力敏电阻能承受的最大压力为2500N。 （4）当力敏电阻承载的压力超过最大压力时，其阻值会继续减小，导致电路中总电阻减小，电流增大，从而使两端的电压增大，超过电压表的量程，损坏电压表。为保证电路安全，需要减小电路中的电流或减小两端的电压。采取“在电路中再串联一个定值电阻”的措施，可以增大电路的总电阻，从而减小电路中的总电流。在阻值不变的情况下，根据可知，两端的电压会减小，从而保护电压表。 26．（本题6分）(1)电流表示数的大小 (2)横截面积 小于 (3)c、d (4)材料 (5)> 27．（本题6分）(1)热值 (2)变小 (3)0.17 (4)10.5 6.25 28．（本题6分）(1)A 定值电阻R断路 (2) (3) 0.4 4 C 29．（本题7分）(1)断路 (2)1 电路中最小电流达不到0.05A 12.2 (3)C (4)B (5)B 30．（本题5分）(1)B (2) 2 (3) (4) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级上册物理单元自测 第十四章 欧姆定律·能力提升 建议用时：100分钟，满分：100分 一．选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 1．如图，将完全相同的两组器材按照甲、乙两种不同的方式连接起来，闭合开关后，下列说法中正确的是（     ） A．图甲中电压表示数为零 B．图乙中电压表示数等于电源电压 C．图甲中，灯泡发光，二极管不发光 D．图乙中，二极管和灯泡都发光 【答案】D 【详解】AC．开关闭合后，甲图中二极管正负极接反，相当于断路，灯泡和二极管都不发光；此时电压表测量电源电压，示数接近电源电压，示数不为零，故AC错误； BD．开关闭合后，图乙中发光二极管与灯泡串联。电流从二极管的正极流入，负极流出，电路是通路，二极管和灯泡都发光；此时电压表测量二极管两端的电压，根据串联电路的电压规律可知，此时二极管两端的电压小于电源电压，即电压表示数小于电源电压，故B错误，D正确。 故选D。 2．小明利用电源、小灯泡、开关和电位器（结构如图丙所示）等器材，制作了一个简易调光台灯，如图甲所示。下列说法正确的是（     ） A．灯罩的作用是为了让光束照射的范围更广 B．电位器通过改变电阻丝的横截面积来改变连入电路中电阻的大小 C．若将接线柱和接入电路，顺时针转动滑片时，接入电路的电阻变大 D．若将接线柱和接入电路，逆时针转动滑片时，灯泡变亮 【答案】C 【详解】A．灯罩的作用是将光线集中，故A错误； B．电位器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变连入电路中电阻的大小，故B错误； C．若将接线柱a和b接入电路，接入电路的是a到滑片之间的电阻丝，顺时针转动滑片时，电阻丝长度变长，电阻变大，故C正确； D．若将接线柱b和c接入电路，接入电路的是c到滑片之间的电阻丝，逆时针转动滑片时，电阻丝长度变长，电阻变大，由可知电路电流变小，由可知灯泡实际功率变小，灯泡变暗，故D错误。 故选C。 3．如图所示的电路中电源电压保持不变，闭合开关S和后，两电流表指针偏转角度相同，则（     ） A．和串联 B．电流表测的电流 C．通过小灯泡、的电流之比为 D．通过小灯泡、的电阻之比为 【答案】C 【详解】AB．闭合开关S和S1，L1与L2并联，A1测干路电流，A2测L2支路电流，故AB不符合题意； C．并联电路干路电流大于支路电流，两表指针偏转角度相同，则A1示数是A2的5倍，即。由并联电路电流规律得到通过L1的电流 通过小灯泡、的电流之比为，故C符合题意； D．并联电路电压相等，通过小灯泡、的电阻之比为，故D不符合题意。 故选C。 4．家用电子秤所使用的测力装置是力传感器。某种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图所示。应变片是一种对长度变化很敏感的电阻丝，当对弹簧钢的自由端施加向下的作用力时，被拉伸，被压缩。若逐渐减小，则、阻值的变化是（　　） A．增大，增大 B．减小，增大 C．增大，减小 D．减小，减小 【答案】B 【详解】导体电阻的影响因素为：材料、横截面积相同时，导体长度越长，电阻越大；长度越短，电阻越小。当向下的作用力减小时，弹簧钢向下弯曲的程度减小：上方应变片拉伸程度变小，长度比较大时变短，因此阻值减小；下方应变片压缩程度变小，长度比较大时变长，因此阻值增大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．如图所示的电路中，闭合开关，向右移动滑动变阻器R的滑片时，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡变暗 B．电流表的示数变大 C．电压表V的示数变大 D．电压表V与电流表的示数之比变大 【答案】D 【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表V测电源电压U，电流表A1测干路电流，电流表A2测滑动变阻器支路电流。 A. 并联电路各支路独立工作，滑动变阻器与灯泡之间互不干扰，向右移动滑动变阻器R的滑片时小灯泡亮度不变，故A错误； B. 滑片右移，变阻器接入阻值 变大，由 可知电流表A2示数变小，故B错误； C. 电源电压 不变，电压表V示数不变，故C错误； D. 干路电流 ，因 变大，故 变小。电压表V与电流表A1示数之比为 ，因 不变、 变小，故比值变大，故D正确。 故选D。 6．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，、为定值电阻，滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时，电压表、示数和电流表A示数的关系图像如图乙所示。则（     ） A．甲图中滑片向左移时，电流表示数变小 B．甲图中电压表测量的是和电源的总电压 C．乙图中斜线①是电压表示数与电流表示数的关系图象 D．由甲乙两图可得，电源电压为12V，阻值为2Ω 【答案】D 【分析】先分析甲图电路连接方式：、​、​串联，电流表测电路电流，明确两个电压表分别测量的对象。分析滑片移动时接入电阻的变化，根据欧姆定律判断电路电流变化，再结合串联分压规律判断两个电压表示数的变化趋势，对应判断乙图中两条线分别属于哪个电压表的I-U图像。选取乙图中两个不同电流值的对应电压数据，结合串联电路电压规律​列两个方程，联立求解电源电压和的阻值。 【详解】由图可知，、​、三者串联，电流表测电路电流，测两端电压，​测​和的总电压。 A．滑片向左移时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律，电源电压不变，电流表示数变大，故A错误； B．由电路分析可知，​测量的是和的总电压，故B错误； C．当电流增大时，根据，定值电阻两端电压随电流增大而增大，因此上升的斜线②是电压表示数与电流表示数的关系图象；同理可知，两端电压随电流增大而增大，因此和的总电压，即示数随电流增大而减小，因此下降的斜线①是的关系图线，故C错误； D．根据串联电路电压规律，电源电压为 从图乙取两组数据：当电流时，示数为，电源电压可表示为 ……① 当电流时，示数为，电源电压可表示为​ ……② 联立①②解得，，故D正确。 故选D。 7．如图所示，已知，电压表的电阻，电源电压保持不变，当开关和闭合，开关断开时电压表示数为2V；则当开关和闭合，开关断开时电压表示数和电源电压分别是（　　） A．3V；6V B．2V；6V C．2V；4V D．3V；4V 【答案】A 【详解】AC．当开关S1和S3闭合，开关S2断开时，R1与RV并联后与R2串联，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，并联部分的总电阻 干路中的电流 R2两端的电压 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压 故CD错误； BD．当开关S1和S2闭合，开关S3断开时，RV与R2串联后与R1并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，RV与R2串联支路两端的电压总电压为电源的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，结合欧姆定律可知电压表的示数 故B错误，A正确。 故选A。 8．如图甲电路，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器，其最大阻值为。闭合开关，当滑片从右端滑到左端的过程中，电路中电流与两电压表示数的关系图像如图乙所示。若仅改变，重复上述操作（电表未超量程），并作出电路中电流与两电压表示数的关系图像。下列满足变小，且的图像是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由图甲可知，与串联，电压表测两端电压，电压表测两端电压。设电源电压为，两电压表示数分别为、，则。 对于电压表，有，即，所以其图像为上升直线；对于电压表，有，即，所以其图像为下降直线。仅改变，两条直线的斜率和上端点位置均不改变。 当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大，。由于电源电压和定值电阻均不变，所以最大电流不变。 当滑动变阻器接入最大阻值时，电路电流最小，。由于变小，分母变小，因此新的最小电流满足。 在最小电流处，电压表的最小示数为，电压表的最大示数为。又因为，所以，两段图线在实际取值范围内不再相交，且最低处对应的电流高于原来的。 A．图中最大电流变为，大于原来的，与最大电流不变不符，故A不符合题意。 B．图中两条线仍相交，与不符，故B不符合题意。 C．图中两条线恰在最低点相交，说明，对应，与题设不符，故C不符合题意。 D．图中最大电流不变，最小电流增大，且两段图线不相交，符合上述分析，故D符合题意。 故选D。 9．小唐同学设计了如图所示的电路，其中和为定值电阻，为滑动变阻器，、b、c为电流表或者电压表，电压表的量程为或。已知闭合开关、后，电路正常工作，且移动滑动变阻器的滑片，c表示数有明显变化，当滑片移至中点时，c、表偏转幅度相同，粗心的小唐记录表示数时忘带单位，记录为0.3，定值电阻和阻值均为，下列说法中正确的是（     ） A．表可能为电压表，表可能为电流表 B．闭合开关、、，将滑片向右移，c表示数变大，a表示数变小 C．闭合开关、，将滑动变阻器的滑片移至最右端时，b表示数大小为5 D．闭合开关、、、，将滑动变阻器的滑片移至中点时，a表示数大小为0.45 【答案】C 【分析】明确开关不同状态下，电路的连接方式以及三个电表的种类和测量对象，结合欧姆定律和串联电路电压的特点，判断滑动变阻器的最大电阻以及电源电压是解题的关键。 【详解】由图可知，a表串联在干路中，因此a一定是电流表，测量电路电流，为0.3A。闭合S2、S3时，电路正常工作，移动滑片，c表示数明显变化，若c是电流表会将滑动变阻器短路，因此c表是电压表，测RP两端电压；若b表是电流表，会造成电源短路，故b表也是电压表，测量电源电压，此时R与RP串联。滑片在中点时，b、c两个电压表偏转幅度相同，由串联电路电压特点可知，b表示数大于c表示数，由电压表两个量程倍数关系可知，此时b表示数是c表示数的5倍。根据串联电压特点可知，R两端的电压是RP的4倍，由串联电路分压原理有 解得，此时电路总电阻为 电源电压为 滑动变阻器的电阻为 A．由以上分析可知，b、c都是电压表，故A错误； B．闭合S1、S2、S4时，电路为R0的简单电路，滑动变阻器没有接入电路，移动滑片，无法改变c表和a表的示数，故B错误； C．闭合S1、S4，R0和RP串联，b表测量定值电阻R0两端的电压，将滑动变阻器的滑片移至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大为10Ω，电路的总电阻为 电路电流为 b示数即R0两端的电压，故C正确； D．所有开关闭合时，滑动变阻器RP短路，R0与R并联，电路的总电阻为 a表的示数即电路电流为，故D错误。 故选C。 10．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡正常发光时的电阻为20Ω，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。在保证电路各元件安全的前提下，闭合开关S和S1，断开开关S2，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；闭合开关S和S2，断开开关S1，将滑片P从a点向右移动到最右端b。图乙是这两次实验绘制出的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为8V，电源电压为10V B．闭合开关S和S1，断开开关S2，滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~32Ω C．闭合开关S和S2，断开开关S1，滑片P在a点时，R2的阻值为36Ω D．闭合开关S和S2，小灯泡L与电流表交换位置，滑动变阻器的滑片滑到a点，电流表的示数为0.24A，小灯泡的阻值为10Ω 【答案】B 【详解】A. 闭合S和，断开，L与滑动变阻器串联，电压表测电压，将滑片P从最右端b向左移动到a点的过程中，电流表、电压表示数均改变，可知图乙弯曲的线为此时的U-I图像。在保证电路各元件安全的前提下，电流最大时，，此时对应小灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压为 电源电压，故A错误； B. 闭合S和，断开，当电流最大时，滑动变阻器最小阻值 由图乙知当电流最小时，滑片在b端，，滑动变阻器最大阻值 所以阻值变化范围为，故B正确； C. 闭合S和，断开时，滑动变阻器以最大阻值与串联，电压表测滑动变阻器滑片左半部分的电压，将滑片P从a点向右移动到最右端b的过程中，电流表示数不变、电压表示数改变，可知图乙竖直的线为此时的U-I图像。由图乙可知，此时，根据串联电路的欧姆定律 解得，故C错误； D. 闭合S和，小灯泡L与电流表交换位置，则L在干路，电流表在原L支路。若断开，电流表无示数；若闭合，电流表将与滑动变阻器滑片右半部分组成的支路短路，相当于断开，此时与闭合开关S和S1，断开开关S2时的电路等价，由A选项分析可知滑动变阻器的滑片滑到a点时，电流表的示数为，小灯泡的阻值为20Ω，故D错误。 故选 B。 【分析】先分析两种开关状态下的电路连接方式，再结合U-I图像区分两次实验对应的图线：因为灯泡电阻随温度变化，其电流与电压不成正比，所以弯曲的线为小灯泡L与滑动变阻器滑片左侧部分串联的实验图线，竖直的线为滑动变阻器与串联时的实验图线。 分析电路各元件安全限制，综合电流表量程、滑动变阻器允许的最大电流、灯泡额定电流，取最小值作为电路允许的最大电流，可以利用小灯泡正常发光时的电阻这一隐含条件。 利用第一种开关状态的最大电流，使用图像两个端点的电流、电压数据，通过欧姆定律和串联电路电压规律列方程，可得到小灯泡的额定电压、电源电压及滑动变阻器R1的阻值变化范围。 利用第二种开关状态的电流和电压数据，结合滑动变阻器滑片的最大电阻，通过串联电路规律和欧姆定律可计算R2的阻值。 分析小灯泡L与电流表交换位置后的电路结构，通过分类讨论，充分利用短路的特点，找到等效电路，即可利用前述分析的结论。 11．小明设计了一个电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为，电压表的量程为为半圆弧电阻的圆心，金属滑片为半径，与半圆弧接触良好，半圆弧电阻的总电阻为，接入电路的电阻与指针旋转角度成正比，电源电压恒为，为电阻箱，此时电阻调节为。下列说法正确的是（     ） A．所测角度越大，电流表示数越小，电压表示数越小 B．当电压表示数为时，量角器所测角度为 C．为保证电路安全，此量角器所测角度的范围为 D．将电压表表盘改装为角度指示盘，为满足测量角度范围最大，且精度最高，电阻箱的阻值应调节为 【答案】D 【详解】A．由图可知，半圆弧电阻与电阻箱串联，电压表测半圆弧电阻两端的电压，电流表测电路电流；增大，增大，总电阻增大，由可知电流表示数减小；由 可知电压表示数增大，故A错误； B．当时，两端电压 电路电流 半圆弧电阻接入的电阻 由题意，得，故B错误； C．电流表量程，则，即，解得；电压表量程，则，即，解得，对应角度范围，故C错误； D．测量范围最大即可达（对应），此时电压表满偏且精度最高，满足，即，解得，故D正确。 故选D。 12．如图所示，电源电压为18V且保持不变，小灯泡L标有“6V　0.5A”字样，定值电阻的阻值为90Ω，滑动变阻器的规格为“？Ω　0.6A”电流表的量程为，电压表的量程为。当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于中点时，灯泡L正常发光（不考虑灯丝电阻的变化）。在各元件安全的情况下，则下列说法正确的是（     ） ①滑动变阻器的最大阻值为24Ω ②只闭合开关S、、，电流表的最大示数是3A ③只闭合开关S、，小灯泡L两端的电压变化范围是 ④只闭合开关S、，滑动变阻器两端的电压变化范围是 A．③ B．③④ C．①④ D．②③④ 【答案】A 【详解】①只闭合S，与L串联，L正常发光，即电路电流，L两端电压，接入电路的阻值 最大阻值，故①错误； ②只闭合S、、，与并联，小灯泡L被短路，电流表测干路电流；通过的电流 允许通过的最大电流为0.6A，干路最大电流，故②错误； ③④只闭合S、，与L串联，电压表测两端电压；电路最大电流为L的额定电流0.5A，此时L两端电压最大，两端电压最小 当接入最大阻值48Ω时，电路电流最小 此时电压表示数 L两端最小电压 所以L两端电压范围，两端电压范围，故③正确，④错误。 综上只有③正确。故选A。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共24分） 13．如图甲所示，闭合开关后，两个灯泡都能发光，如图乙所示的是电流表指针的位置，如果电流表读数是，则通过灯的电流为__________；若电源电压为，则两灯泡和的电阻分别为__________和__________。 【答案】 10 15 【详解】由图甲可知，L1与L2并联，A1测干路电流，A2测L2的电流。因并联电路干路电流大于支路电流，A2读数为0.6A，由图乙可知，A1选用0~3A的测量范围，分度值为0.1A，示数为1.5A，即干路电流，由并联电路电流特点可知，通过L1的电流为 因并联电路各支路电压等于电源电压，故 灯L1的电阻为 灯L2的电阻为 14．口香糖的内包装纸是一张“锡纸”，它实际上是由铝箔和纸张粘合而成。将“锡纸”剪成两端宽中间窄的形状，如图乙所示，且ab段与bc段长度相等，则ab段电阻__________________bc段电阻，直接将“锡纸”两端搭在一节干电池的两极上，一会儿“锡纸”中间会冒烟继而发生燃烧，如图甲所示，则通过ab处电流__________bc处的电流。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 大于 等于 【详解】由导体电阻的影响因素可知，材料、长度相同时，横截面积越小电阻越大，ab段与bc段长度相等，ab段横截面积较小，故ab段的电阻大于bc段的电阻。 因ab段与bc段串联在电路中，由串联电路电流特点可知，通过ab处的电流等于bc处的电流。 15．如图甲所示电路，V1和V2是完全相同的电压表。闭合开关S后，灯泡L1和L2都发光，电流表A的示数为0.2 A，两只电压表的指针位置均为图乙所示。则通过灯泡L1的电流为______A；灯泡L1两端的电压为______V，灯泡L2两端的电压为______V；灯泡L2的电阻为______Ω。 【答案】 0.2 1.5 6 30 【详解】[1]由图甲可知，灯泡与串联，电流表测串联电路的电流，根据串联电路电流处处相等，所以通过灯泡的电流为 [2][3][4]由图甲可知，电压表测电源电压，测两端电压；因为串联电路总电压大于分电压，且两表指针位置相同，说明选用大量程0~15V，分度值为0.5V，示数为7.5V；选用小量程0~3V，分度值为0.1V，示数为1.5V。因此灯泡两端的电压为，电源电压为。 根据串联电路电压规律可知，灯泡两端的电压为 由欧姆定律可得，灯泡的电阻为 16．如图甲的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2示数变化关系图像如图乙图线①、②所示，则电源电压为________V；R1的阻值为________Ω；若R2的滑片可自由移动，灯泡能正常发光且安全，需再串联一个阻值为________Ω的电阻。 【答案】 4.5 5 3 【分析】分析电路结合图像，并根据串联电路的特点列出电源电压的方程解答；根据灯泡的额定电压和电流计算电阻，结合串联电路的特点和滑动变阻器为0分析解答。 【详解】[1][2]如图所示，两电阻串联，V2测R2两端电压，V1测L两端电压，当电路中电流越大时，表明R2接入的电阻变小，根据串联电路分压的规律，L两端电压变大，R2两端电压变小，故图线①为V1、②为V2，。 根据图像知，当电流为0.1A时，V1、V2示数分别为0.5V、3.5V，结合欧姆定律知，电源电压为 ---------① 当电流为0.25A时，V1、V2示数分别为0.75V、2.5V，则电源电压为 -------------② 联立①②可得，。 [3]如图所示，灯泡的额定电压为2.5V，电流为0.25A，灯泡电阻为 当R2的最小阻值为0时，灯泡正常工作，电流要求仍为0.25A时，此时电路中总电阻为 灯泡能正常发光且安全，需再串联一个阻值为 17．如图1所示电路，电源电压U恒定，定值电阻R1>R3。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P，分别得到电流表示数与两个电压表示数的关系图线如图2中的①、②所示，电流表示数与电压表V1示数的关系图线是______；R1=______Ω；电源电压U=______V。 【答案】 ② 10 15 【详解】[1]由图1可知，R1 、R2、R3串联，电流表测电路电流。 电压表V1测量 R1 、R2两端的总电压U12 。 电压表V2测量R2 、R3两端的总电压U23 。 当滑片P移动时，电路总电阻变化，电流I变化。根据， R1 、R3为定值电阻，其电压随电流增大而增大。R2为滑动变阻器，其电压随电流增大而减小。 因此，，随电流增大而减小， 也随电流增大而减小。 又因R1 >R3，所以U1 >U3 ​，则 ，结合图 2，相同电流时，②电压更大，故电流表示数与电压表V1示数的关系图线是 ②。 [2][3]从图2中选取两组数据： 当I1=0.4A  时， U12=8V ，U23=4V 。 当I2=0.2A  时， U12 =9V ，U23=7V 。 根据电源电压​ 列方程为： 解得 U=10V ， R1=15Ω 18．为了便于调节电流，有些仪器中会将两个滑动变阻器串联使用，其中一个作为“粗调”电阻，另一个作为“细调”电阻。如图的两个滑动变阻器最大阻值为和，滑片可移动距离相等。则________（选填“”或“”）为“粗调”电阻；当滑片调至最________端，调至最________（两空均选填“左”或“右”）端时，其接入的总阻值最大。 【答案】 左 左 【详解】[1]两个滑动变阻器最大阻值为和，滑片可移动距离相等，滑片移动相同距离，电阻变化较大，为“粗调”电阻。 [2][3]滑动变阻器右下接线柱接入电路，当滑片调至最左端时，滑动变阻器接入电路电阻最大，滑动变阻器的右下接线柱接入电路，则调至最左端时，滑动变阻器接入电路电阻最大，此时总阻值最大。 19．定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上，如图所示。闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，它接入电路的阻值________（选填“变大”“变小”）；当P在中点时，电压表的示数为6 V；当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2 V；当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为________V。 【答案】 变小 4.8 【分析】先判断滑动变阻器接入电路的电阻丝段，因为滑片向左移动时接入的电阻丝长度变短，所以可判断阻值变化； 定值电阻R、电源电压U为不变量，因为R与滑动变阻器串联，所以根据串联电路电流的规律，得到与的关系，分别对滑片在中点、向左移动距离L两种情况的数值代入关系式，得到各物理量的关系。当滑片从中点向右移动1.5L时，先确定此时滑动变阻器接入的阻值，再结合与关系，求解电压表示数。 【详解】滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，故接入电路中的阻值变小； 因R与滑动变阻器串联，电压表测R两端电压，电源电压不变，串联电路电流处处相等，则，化简得，电源电压和定值电阻R不变，与乘积为定值，改变滑动变阻器接入电路电阻时，有 设滑片在中点时总电阻为，此时，滑片移动距离L时，此时，滑动变阻器接入电阻的变化量为，则左移L时总电阻 代入已知量得 得，滑片从中点右移1.5L时，总电阻为 由，代入得 解得 20．如图甲所示，L上标有“6V  0.5A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～12V，变阻器R的最大电阻为100Ω。小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω；只闭合，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为，电流表示数为。只闭合，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于b点时，电压表示数，电流表示数为。已知，，在保证电路安全的前提下，任意闭合开关以及移动滑片，电流表示数最小可以为______A。（灯丝电阻不随温度变化） 【答案】 12 0.3 【分析】[1]求小灯泡正常发光的电阻：利用小灯泡的额定电压、额定电流，根据欧姆定律直接计算灯丝电阻。 [2]先计算电源电压与定值电阻：先分析只闭合、滑片在b点的串联电路：从图乙获取b点对应的变阻器阻值和电压，计算此时电路电流；再根据的比例，算出。 再分别对“只闭合、滑片在a点”和“只闭合、滑片在b点”两个电路，列电源电压的表达式；结合的比例关系，解出和电源电压U。 最后确定电路中的最小电流：电源电压不变，电路总电阻最大时，电流最小；同时需满足电流表、电压表量程，以及灯泡额定电流的安全限制。分开关状态分析总电阻的最大值：①只闭合，根据电压表最大量程，确定变阻器可接入的最大阻值，计算对应电流；②只闭合，同理根据电压表最大量程，确定变阻器可接入的最大阻值，计算对应电流； 对比不同状态的电流，得出符合安全要求的最小电流。 【详解】[1]已知小灯泡的额定电压，额定电流，根据欧姆定律可得：小灯泡正常发光时的电阻 [2]只闭合时的电路，此时与串联，电压表测两端电压。当滑片在b点时，，由图乙知此时，则电流 已知，则 又，设，。 只闭合时，L与串联，电源电压： 只闭合时，与串联，电源电压： 则，故， 。 要使电流表示数最小，需电路总电阻最大，同时保证电路安全，电压表量程，电流表量程，灯泡额定电流0.5A。 电压表最大示数为12V，因此滑动变阻器两端电压为，串联部分的电压 串联部分电阻越大，最小电流越小：只闭合时，串联电阻为，最小电流 只闭合时，串联电阻为，最小电流 故最小电流为。 21．如图电源电压保持不变，R₁、R₂为定值电阻。若开关S₁、S₂闭合，甲、乙两表均为电压表其示数之比为5：3，则R₁、R₂电阻之比为________若开关S₁闭合、S₂断开，两表均为电流表，则甲、乙两表的示数之比为________。 【答案】 2:3 2:5 【详解】[1]开关、闭合，甲、乙为电压表，此时与串联，甲表测电源电压U，乙表测两端电压。 已知，则两端电压 得 串联电路中电流相等，由欧姆定律得 [2]开关闭合、断开，甲、乙为电流表，此时与并联，甲表测支路电流，乙表测干路电流I。 并联电路中电压相等，由得 干路电流 则 即甲、乙两表示数之比为2:5。 三、解答题（本题共9小题，共53分，解答23、24、25题时应有解答过程） 22（本题共6分）．(1)有一款红外感应式垃圾桶如图甲所示，其工作原理是：启动开关S1闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。请在图乙中虚线框中分别填入启动开关、感应开关和指示灯，完成垃圾桶的电路图。 (2)如图所示，黑盒子中有由导线和两个阻值均为5Ω的电阻组成的电路，盒外有四个接线柱。已知1、3接线柱间的电阻为5Ω，2、4接线柱间的电阻也为5Ω，1、2接线柱间的电阻为零，而3、4接线柱间的电阻为10Ω。请用笔画出横平竖直的线，将盒内的电路连接完整。 (3)两盏灯、，一只电流表、一个滑动变阻器、电源及开关各一个，要求：和并联，电流表测的电流，滑动变阻器的滑片向左移动时灯变暗但灯亮度不变，且开关能控制灯、。请将图中所示的元件，用笔画线代替导线连接成符合要求的电路。 【答案】(1) (2) (3) 【分析】 （1）关于电路串、并联的设计，根据开关的控制作用，确定开关、指示灯和动力装置的连接方式，完成电路图。 （2）关于电阻的串、并联规律，根据各接线柱间的电阻值，推断盒内电阻的连接方式，完成电路连接。 （3）关于并联电路的特点、电流表和滑动变阻器的使用规则，根据题目要求完成实物电路连接。 【详解】（1）由题意知，开关闭合，垃圾桶正常使用，指示灯亮起，则在干路上；开关闭合，动力装置工作，垃圾桶盖打开，手离开感应开关后，桶盖闭合，断开，即开关控制动力装置，据此作图。 （2）1、2接线柱间电阻为零，说明1、2直接用导线连通。1、3接线柱间电阻为5Ω，2、4接线柱间电阻为5Ω，说明 1~3、2~4之间各接一个5Ω电阻。3、4接线柱间电阻为10Ω，根据串联电阻规律，两个5Ω电阻串联总电阻为 10Ω，即连接3、4时，两个电阻串联，据此作图。 （3）根据题意可知，灯泡L1与L2互不影响（即两灯并联）。向左移动滑片L1变暗，电流变小，滑动变阻器接入电路的电阻应变大，则滑动变阻器与L1串联，且把滑动变阻器的右下接线柱接入电路。电流表只测电流，则电流表与串联。同时开关接在干路中，控制两条支路，即电流从电源正极出发，分两条支路，一路流经电流表，，开关回到负极。另一路经灯泡，滑动变阻器，开关回到负极，据此作图。 23（本题共5分）．如图所示的电路，电源电压恒为，灯泡标有“2V，0.25A”字样（灯丝电阻不变），电流表使用量程接入电路。滑片P移至B端时，闭合开关、，电流表的示数为0.2A；保持滑片位置不变，闭合开关、、，电流表示数为0.5A。求： (1)滑动变阻器的最大阻值； (2)定值电阻的阻值； (3)只闭合开关，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值范围。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）滑片P移至B端、闭合和时，灯泡被短路，电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路。根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值 （2）滑片在B端、闭合、、时，灯泡被短路，与滑动变阻器最大阻值并联，电流表测干路电流。通过滑动变阻器的电流仍为，根据并联电路的电流规律可得，通过的电流 根据欧姆定律可得，定值电阻的阻值 （3）只闭合时，灯泡L与串联，电流表测电路电流。灯泡电阻 因灯泡额定电流小于电流表量程，故电路最大电流 此时电路总电阻 滑动变阻器接入的最小阻值 滑动变阻器接入最大阻值时电路安全，故阻值范围为 24（本题共5分）．如图所示电路，电源电压不变，电流表量程为，电压表量程为，定值电阻，滑动变阻器最大阻值为。当闭合开关S、S1和S2时，流过电阻R2的电流为。求： (1)电源电压； (2)当闭合开关S、S1和S2时，流过电流表的最小电流； (3)闭合开关S，断开开关S1和S2。当滑片P处于a点时，接入的阻值为Ra，此时电压表示数为Ua；滑片P处于b点时，接入的阻值为Rb，此时电压表示数为Ub，且，，电流表的变化量为0.05A。为了保证电路安全，计算滑动变阻器的阻值范围。 【答案】(1)9V (2)0.4A (3) 【详解】（1）当闭合开关S、S1和S2时，R1被短路，R2与滑动变阻器并联，此时通过电阻R2的电流为0.3A，由欧姆定律可知 由并联电路电压规律可知，电源电压 （2）当闭合开关S、S1和S2时，R1被短路，R2与滑动变阻器并联，电流表测量干路电流。由并联电路的电流规律可知，当滑动变阻器的阻值最大时，电流表的示数最小，此时通过滑动变阻器的最小电流为 根据并联电路电流特点可得，电流表的示数为 即流过电流表的最小电流为0.4A。 （3）闭合开关，断开开关S1和S2，R2断路，电阻R1与滑动变阻器串联，电压表测量R1两端的电压。滑片P处于a点时，接入的阻值为Ra，电压表示数为Ua，此时电流表的示数为 同理，当滑片P处于b点时，电流表的示数 因为 所以 由电流表的变化量为0.05A，可得，，所以滑片P处于a点时电路中的总电阻为 滑片P处于b点时，电路中的总电阻 由于 所以 代入解得。 为了保证电路安全，当电流表的示数为0.6A时，电路中的电流最大即 此时电压表的示数 超过量程；因为此电路中电压表示数越大，电流表的示数越大，所以要保证电路安全，只要保证不超过电压表的量程即可。当电压表的示数为3V时，电路中的电流最大 此时电路中的总电阻最小， 所以滑动变阻器连入电路的最小阻值为 即滑动变阻器的阻值范围为。 25（本题共6分）．如图甲图为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6V，为定值电阻，电压表量程为0～3V，力敏电阻的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。 (1)不受压力时，力敏电阻的阻值是多少？ (2)力敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，求定值电阻的阻值？ (3)在电路正常工作时，此力敏电阻能承受的最大压力为多少？ (4)当力敏电阻承载的压力超过最大压力时，在不改变电表的条件下，为保证电路安全该如何调整？（请写出一条具体措施） 【答案】(1)200Ω (2)100Ω (3)2500N (4)在电路中再串联一个定值电阻 【详解】（1）根据图乙可知，当力敏电阻不受压力时，即压力时，对应的力敏电阻的阻值。 （2）由图甲可知，定值电阻与力敏电阻串联，电压表测量两端的电压。当力敏电阻不受压力时，，电压表示数。根据串联电路电压规律，力敏电阻两端的电压为 根据欧姆定律，电路中的电流为 可得定值电阻的阻值为 （3）为了保证电路正常工作，电压表示数不能超过其量程，即两端的最大电压 ，此时电路中的最大电流为 此时电路的总电阻为 此时，力敏电阻的最小阻值为 根据图乙可知，当力敏电阻的阻值为100Ω时，其所承受的压力为2500N。因此，此力敏电阻能承受的最大压力为2500N。 （4）当力敏电阻承载的压力超过最大压力时，其阻值会继续减小，导致电路中总电阻减小，电流增大，从而使两端的电压增大，超过电压表的量程，损坏电压表。为保证电路安全，需要减小电路中的电流或减小两端的电压。采取“在电路中再串联一个定值电阻”的措施，可以增大电路的总电阻，从而减小电路中的总电流。在阻值不变的情况下，根据可知，两端的电压会减小，从而保护电压表。 26（本题共6分）．某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关，设计了如图甲所示电路，电源电压不变，分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验，得到表格所示的数据。 导体编号 长度/m 横截面积/ 材料 电流大小/A a 0.5 0.4 锰铜合金 0.20 b 0.5 0.4 镍铬合金 0.16 c 0.5 0.2 镍铬合金 0.08 d 1.0 0.2 镍铬合金 0.04 (1)实验中是通过观察________来间接比较导线电阻大小的； (2)若分别将电阻丝b、c接入电路，这是为了探究电阻大小与导体________的关系，根据表格数据可知，b的阻值________（选填“大于”、“等于”或“小于”）c的阻值； (3)为了验证“导体电阻大小与导体的长度有关”，可将编号为________的两根电阻丝分别接入电路中进行实验； (4)若分别将电阻丝a、b接入电路，这是为了探究电阻大小与导体________的关系； (5)如图乙所示的一个长方体金属块，AB间的电阻为，CD间的电阻为，则________（选填“”、“”或“=”）。 【答案】(1)电流表示数的大小 (2) 横截面积 小于 (3)c、d (4)材料 (5)> 【详解】（1）本实验应用转换法，电源电压不变时，导体电阻越大，电路电流越小，因此可以通过电流表的示数大小间接反映导线的电阻大小。 （2）b、c两根电阻丝的材料、长度完全相同，只有横截面积不同，因此是探究电阻与导体横截面积的关系；电源电压不变时，接入b时的电流大于接入c时的电流，说明b的阻值小于c的阻值。 （3）验证电阻与长度的关系，需要控制材料、横截面积相同，仅长度不同，符合条件的是编号c、d的电阻丝。 （4）a、b两根电阻丝的长度、横截面积完全相同，只有材料不同，因此是探究电阻大小与导体材料的关系。 （5）AB方向的导体长度更长、横截面积更小，CD方向的导体长度更短、横截面积更大，根据电阻的影响因素，其他条件相同时，长度越长、横截面积越小，电阻越大，因此。 27（本题共6分）．运载火箭将载人飞船发射升空前需检验飞船舱门的密封性能。科研人员设计了如图甲所示电路，利用两个完全相同的压敏电阻来测量舱体和集气空腔中的压强。方法如下：将待检验的飞船舱体置于一个集气空腔中。先向舱体充入压强为的空气，再把集气空腔抽成真空，若舱门漏气，一段时间后便会有气体从舱体进入集气空腔中。已知舱体的容积为，集气空腔真空部分的容积为，不计舱体器壁的体积，整个过程温度不变。电路中的阻值为，电源电压为，压敏电阻的阻值随气体压强变化的关系如图乙所示（已做近似处理）。 AI (1)发射飞船的运载火箭采用液氢作燃料，是因为液氢具有较大的________。 (2)开关与a相连，若舱体M漏气，则电压表的示数将________（选填“变大”或“变小”）；开关与b相连，若电压表的示数为，则舱体的气压为________Pa。 (3)实验气体的气压随体积的变化如图丙所示。若空气从舱体中逸出，经过一段时间后，M、N中的压强相等，开关S接在b处，此时通过的电流是________A（结果保留两位小数）。 (4)已知温度不变时，一定体积的气体压强与质量成正比。某时刻，开关接a时，的示数为，的示数为；开关接b时，两端的电压为，的示数为，若，且∶=41∶27，则此时阻值为________，舱体M内气体泄漏了________%。 【答案】(1)热值 (2) 变小 (3)0.17 (4) 10.5 6.25 【详解】（1）运载火箭采用液氢作燃料，是因为液氢的热值较大，相同质量的液氢完全燃烧可以放出更多热量。 （2）由图乙可知：压敏电阻阻值随气体压强增大而减小。若舱体M漏气，M内气压减小，因此阻值增大；S接a时，与串联，总电阻增大，电路电流减小，阻值不变，由可知，两端电压（电压表示数）变小。 S接b时，示数为（即电压），电路电流 总电阻 因此 由图乙得压敏电阻阻值与压强的关系为：，代入，解得 （3）漏气后M、N压强相等，设为，根据玻意耳定律（温度不变，一定质量气体：初始，体积，平衡后总体积，因此，得。 代入压敏电阻关系得，S接b时总电阻 电流 （4）由欧姆定律可得，······① ·····② 联立①②两式可得： 由欧姆定律可得 联立以上两式可得， 此时压敏电阻的阻值为，对应的M舱的压强为 由题干可知温度不变时，一定体积的气体压强与质量成正比，则漏气比为 28（本题共6分）．利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”，实验器材如下：学生电源（可调节电压）、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻 R（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），两个滑动变阻器 R1“10Ω  0.6A”和 R2 “20Ω  1A”，导线若干。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移至___________端（选填“A”或“B”）；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有偏转，原因可能是___________； (2)在探究“电流与电压的关系”的实验中，调节电源电压为3V，将5Ω的电阻接入电路，多次改变滑动变阻器的阻值，记录电流表和电压表的示数，得到如图丙所示的电流 I 随电压U变化的图像。由图像可知，选择的滑动变阻器是___________（选填“R1 /R2”）； (3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中，调节电源电压为 4V，选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，分别换上阻值不同的定值电阻进行研究； ①分别将 5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路，调节滑片，保持每次电压表示数不变，在表格中记录对应电流表的示数，第1次实验电流表示数如图丁所示，为___________ A； 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 25 电流I/A 0.20 0.13 0.08 ②实验完成后，老师指出第___________组数据是拼凑的； ③在不改变电流表、电压表量程的情况下，为了使四个定值电阻都能完成实验，以下措施中可行的是___________ A．将滑动变阻器换为“10Ω 0.6A”    B．在电路中再串联一个 15Ω的定值电阻 C．电源电压可调范围为 2V-3.6V          D．定值电阻两端电压可调范围为 1.8V-4V 【答案】(1) A 定值电阻R断路 (2) (3) 0.4 4 C 【详解】（1）闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处，由实物图可知，滑动变阻器下接线柱接右端，滑片移到左端时接入电阻丝最长，电阻最大，故滑片移到端； 电流表无偏转说明电路断路，电压表有偏转说明电压表连通电源，因此故障可能为定值电阻断路。 （2）电源电压，由丙图可知电路最小电流，总电阻 滑动变阻器需要接入的阻值 因此选规格为的。 （3）丁图中电流表选择的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，读数为0.4A； 探究电流与电阻关系时，定值电阻两端电压不变，由第2组数据得 当接入定值电阻时，要保持，滑动变阻器需要分压 根据串联分压原理可得，滑动变阻器需要接入，但现有滑动变阻器最大只有，无法满足要求，因此第4组数据是拼凑的。 A．换用滑动变阻器，最大阻值更小，更无法满足要求，故A不符合题意； B．可以在电路中再串联一个5Ω的定值电阻代替阻值更大的滑动变阻器。若串联一个15Ω的定值电阻，即使滑动变阻器阻值调为0，也不能满足题目5Ω、10Ω定值电阻接入电路进行实验的要求，故B不符合题意； C．保持，当、滑动变阻器最大时，最大电源电压 最小电源电压为（此时滑动变阻器接入即可），因此电源电压范围可行，故C符合题意； D. 电源电压，当、滑动变阻器最大时，由串联分压原理可得 解得定值电阻最小电压约为，无法达到，故D不符合题意。 故选C。 29（本题共7分）．小明用如图甲所示电路测量未知电阻的阻值，电源为两节新干电池且电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。 (1)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则此故障的原因可能是________。 (2)排除故障后，小明继续进行实验，测得的数据记录如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.6 1.2 1.8 2.5 电流I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 老师看完数据后，发现有一组数据不是本实验中测得的，是拼凑的，它是第________（填实验序号）组，判断的依据是________________________。电阻的阻值为________Ω（结果保留一位小数）。 (3)他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时，电流表的示数为0.10A；当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数为0.30A；则电压表的示数为2.0V时，电流表的示数可能为________（选填字母）。 A．0.20A B．0.25A C．0.28A D．0.30A (4)细心的小明发现，实验所用定值电阻上标注的阻值与实验数据计算出的阻值不符。如果标注的阻值准确无误，如图乙所示，实验作出的图像是a，根据标注阻值作出的图像是b，那么a与b有差异不重合的原因是________（选填字母）。 A．实验有错误 B．电压表的分流作用 C．电流表的分压作用 (5)小明在实验中发现电压表损坏，于是撤去电压表，利用一个已知阻值的电阻，重新设计了如图丙的2种电路方案。其中能测出未知电阻的方案是________（选填字母）。 【答案】(1)断路 (2) 1 电路中最小电流达不到0.05A 12.2 (3)C (4)B (5)B 【详解】（1）连好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即故障的原因可能是断路。 （2） 滑动变阻器最大阻值为20Ω，要得到第1组数据，滑动变阻器需要接入的阻值为 无法实现，所以这组数据是拼凑的； 根据知第2、3、4次实验的电阻值分别为：12Ω、12Ω、12.5Ω， 则电阻的阻值为 （3）小灯泡的电阻随温度升高而增大。 当时，此时灯丝的电阻值为 当时，此时灯丝的电阻值为 当电压，假如电阻为8Ω，则电流表的示数为 而此时灯泡实际电阻小于8Ω，所以电流表示数要大于0.25A，同时会小于0.3A，所以电流表示数可能是0.28A。 故选C。 （4）图甲电压表并联在两端，电流表测量的是和电压表的总电流： 由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，电压测量值准确，由得，测得的电阻阻值偏小，所以实验作出的图像应该是乙图中的a 故选B。 （5）方案A中，无论是否闭合，两端电压都等于电源电压，电流表始终只测的电流，无法间接测出两端的电压，故不能测出未知电阻 方案B中：断开时，与串联，可得到 闭合时被短路，只有工作，可得到，联立即可解出 故选B。 30（本题共5分）．现利用图1所示的器材制作“电子浮力秤”，用电压表（测量范围）的示数表示所称物体质量的大小。圆柱形薄壁外筒内装有适量水，带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中，秤盘通过轻质绝缘硬杆与滑动变阻器的滑片P连接。称量前滑片P位于A端；当秤盘上所放物体的质量达到最大称量值时，滑片P位于B端，此时浮体刚好浸没且未触底，称量过程中水未溢出。请根据下表中的评价指标完成电路部分的设计。 等级评价指标 合格 良好 优秀 称量物体的质量越大，电压表的示数越大 满足合格要求且称量时电压表的示数变化范围为 满足良好要求且电压表的示数随所称物体质量的变化而均匀变化 (1)【合格设计】图2所示的电路，为达到合格等级，应将C点连接到滑动变阻器的_______（选填“A”或“B”）端； (2)【良好设计】为达到良好等级，图2电路中所用电源的电压应为_______，滑动变阻器的最大电阻应为的_______倍； (3)【优秀设计】利用现有器材，在图3中重新设计并连接电路，使其达到优秀等级_______； (4)【拓展延伸】已知浮体的高度和横截面积分别为和，外筒横截面积为，若浮力秤的最大称量值为浮体和秤盘总质量的n倍，不考虑P与AB间的摩擦，则滑动变阻器A、B两端之间的距离应为_____。 【答案】(1)B (2) 2 (3) (4) 【详解】（1）图2所示的电路，电压表测定值电阻R0两端电压，要求达到合格等级，质量越大 电压表示数越大。物体质量越大，滑片越靠近B端，C接B端，此时滑动变阻器接入电路电阻减小，电路电流变大，故电压表示数越大。符合情况，故C接B端。 （2）滑片移到B端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表示数最大为U0，等于电源电压，因此电源电压为U0；滑片在A端时，滑动变阻器全部接入电路中，电压表示数为，根据串联分压规律有 解得 即滑动变阻器的最大电阻是R0的2倍。 （3）将电源、开关、定值电阻R0、滑动变阻器整个AB电阻丝依次串联接入电路中，再将电压表并联在R0靠近开关的一端与滑片P之间。此时滑动变阻器全部接入电路中，移动滑片时电路的总电阻不变，电路电流恒定，电压表示数与滑片移动距离成正比，因此随质量均匀变化，因为，当滑片在A端，电压表测R0两端的电压，为，当滑片在B端，电压表测电源电压即U0，电压表示数能够同时满足示数范围。 （4）设浮体和秤盘总质量为M，最大称量时总质量为 根据漂浮条件：初始时有 最大称量（刚好浸没）时有 解得浸入深度变化量 设AB间距为L，液面上升Δh，排开水体积变化满足 且 联立得   因此 解得 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $