第十四章《欧姆定律》单元检测
班级______ 姓名_______ 学号_____
一、本大题包括10小题,每小题3分,共30分。每小题的4个选项,中只有1个符合题意,请将选出的选项序号填入答题卡内。
1.如图所示的电路中,当开关S闭合后,在金属夹A、B之间分别接入硬币、铅笔芯、橡皮和塑料尺,能使小灯泡发光的是( )
A.硬币和橡皮 B.塑料尺和铅笔芯
C.硬币和铅笔芯 D.橡皮和塑料尺
2.如图所示,当滑片P左移时,连入电路的电阻变大的是( )
3.关于计算电阻的公式R=,下列说法中正确的是( )
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.电阻反映了导体对电流的阻碍作用,当导体中没有电流时,导体的电阻就为零
D.导体的电阻与它两端的电压及通过它的电流无关
4.某同学想用一只“1.5 V 5 Ω”的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为6 V的蓄电池做电源.为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,该同学又从实验室里找到了一捆标有“1 Ω/cm 0.2 A”的电阻线.该同学应如何利用这捆电阻线才能保证小灯泡正常发光( )
A.给灯泡并联一段15 cm长的电阻线
B.给灯泡串联一段20 cm长的电阻线
C.两段30 cm长的电阻线并联后与灯泡串联
D.给灯泡串联一段15 cm长的电阻线
5.将R1=3 Ω和R2=6 Ω的两个电阻先串联,总电阻为R串;再并联,总电阻为R并,则R串∶R并等于( )
A.1∶2 B.2∶1 C.9∶2 D.2∶9
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.3 A,电压表的示数为3 V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合时,电流表的示数为0.2 A,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6 V
B.电阻R1的阻值为15 Ω
C.电阻R2的阻值为5 Ω
D.电压表、电流表的位置互换前电流表测通过R1、R2的总电流
7.如图所示,R1∶R2=2∶1,当开关S闭合后,R1、R2两端分得的电压分别为U1、U2,则U1∶U2等于( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶1
8.如图所示,R1∶R2=2∶3,当开关S闭合后,A1、A2两电流表的示数之比为( )
A.2∶3 B.3∶2
C.2∶5 D.3∶5
9.如图所示,电源电压恒定,当闭合开关S后,向右移动变阻器R2滑片的过程中,电流表、电压表示数的变化情况是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电流表示数变大,电压表示数不变 D.电流表示数变大,电压表示数变大
10.如图所示的电路,当开关S闭合后,两电表均有示数,两灯泡均发光,过一会儿电压表的示数突然变大,电流表的示数突然变小,两灯泡熄灭,下列故障可能的是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路
C.L1灯丝断开 D.L2灯丝断开
二、本大题包括12小题,共70分
11.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置.
(1)图中R相当于电学中的什么元件 .
(2)油量表是用 表改装的.
(3)当油箱中的浮标向上运动时,电路中的电流将 (选填“增大”或“减小”).
(4)电阻R'在电路中起 的作用.
12.有一定值电阻,在它两端加6 V电压时,通过的电流为0.5 A,则该电阻的阻值为 Ω;若其两端不加电压时,则通过电阻的电流为 A,其阻值为 Ω.
13.如图所示,R1=5 Ω,R2=10 Ω,电源电压为6 V,则闭合开关S后,A的示数为 A,V1的示数为 V,V2的示数为 V.
14.如图所示,电源电压恒定,R1=10 Ω,当开关S断开时,电流表示数为0.6 A,当开关S闭合时,电流表示数为1 A,则电源电压为 V,R2的阻值为 Ω,开关S闭合时,电路的总电阻为 Ω.
15.在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知输电线每米的电阻为0.01 Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路的位置,检修员利用电压表、电流表和电源连接成如图所示的电路进行测量,当电压表示数为1.5 V时,电流表示数为30 mA,则可确定短路的地点离甲地 km.
16.有两只定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”,乙标有“15 Ω 0.6 A”,把它们并联在同一电路中,干路中允许通过的最大电流为 A;把它们串联在同一电路中,电路两端允许加的最大电压为 V.
17.如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,滑动变阻器R2的最大阻值是 Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为 A.
18.(1)某同学设计了一个电子身高测量仪(如图所示),R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移.为了能够实现身高越高,电压表示数越大,请你帮助他将电压表接入电路.
(2)如图所示,R1=15 Ω,闭合开关后,电压表示数为6 V,电流表示数为0.2 A,已知图中矩形框内由R2=10 Ω、R3=20 Ω、R4=40 Ω、R5=120 Ω中的两个电阻连接而成,请在虚线框内作图表示,把电路图连接完整.
19.如图所示滑动变阻器在电学实验中被普遍使用,在不同的实验中,滑动变阻器还起到各自特有的作用,请完成.
(1)探究I与U的关系实验中,移动滑片,目的是 .
(2)探究I与R的关系实验中,更换电阻时,移动滑片,目的是 .
(3)通过移动滑动变阻器的滑片还能达到收集多次实验数据的功能,伏安法测量未知定值电阻的阻值,三次实验的目的是 .
20.小明在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,作出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示:
编号 材料 横截面积S/mm2 长度L/m
A 镍铬合金 1.0 0.25
B 镍铬合金 1.0 0.50
C 镍铬合金 2.0 0.25
D 锰铜合金 1.0 0.25
(1)如图所示电路,在M、N之间分别接入不同导体,闭合开关,通过观察 来比较导体电阻大小.
(2)为了验证猜想一,可依次把M、N跟电阻丝 (填编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、C的两端连接,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究猜想 .
(4)小强在做该实验时,发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,则不能完成的实验探究是 (选填字母符号).
A.探究导体电阻与导体长度的关系
B.探究导体电阻与导体材料的关系
C.探究导体电阻与导体横截面积的关系
(5)本实验采用的物理研究方法是 法和 法.
21.如图甲所示是小明探究“电流与电压的关系”的实验电路图.实验器材规格:电源(6 V)、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V).
(1)连接电路时,开关应处于 状态.图甲是小明连接的电路,其中有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线.
(2)小明在实验中测得多组数据并填入表格,分析表中数据可得出的结论是: .
电阻R=5 Ω 实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.2
2 2.0 0.4
3 3.0 0.6
(3)小明继续用此电路来探究“电流与电阻的关系”,想要完成四组实验,准备好的定值电阻有4种阻值,分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω.
①先将5 Ω电阻接入电路中,将电路连接正确后,闭合开关,移动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压为U0.断开开关,用10 Ω的电阻替换5 Ω的电阻后继续实验,调节滑动变阻器使电压表示数为U0,发现此时滑动变阻器接入电路的阻值 (选填“小于”“等于”或“大于”)上一次滑动变阻器接入电路的阻值.
②实验中依次接入准备的定值电阻,正确操作后,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流随电阻变化的图像,则定值电阻两端的电压为U0= V.由图像可以得出结论: .③为完成整个实验,滑动变阻器的规格至少为“ ”(表明滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流).
22.在测正常发光时电压为2.5 V的小灯泡电阻的实验中:
(1)该实验的实验原理是 .
(2)请用笔画线代替导线,将上图中的电路连接完整.
(3)电路正确连接后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表有示数,电压表几乎没有示数,出现这一故障的原因可能是 .
A.灯泡断路 B.电压表接触不良
C.灯泡短路 D.滑动变阻器接入电路阻值太大
(4)排除故障后,闭合开关,经过多次实验后,通过计算发现小灯泡的电阻随着电压、电流的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”),这是由于
.
(5)根据实验数据得到的I-U图像如下图所示,正确的是 .
(6)实验课后几名同学想:在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R,能否测未知电阻Rx的阻值呢 于是设计了如下图所示的四个电路,其中不可行的是 .
23.如图所示,电源电压为6 V,R1=12 Ω,R2为0~20 Ω的滑动变阻器,电流表的量程为0~3 A,闭合开关S,求:
(1)电流表的最小示数.
(2)为保证电流表的安全,变阻器接入电路的阻值范围.
24.某型号油量表工作原理如图甲所示,电源电压恒为24 V,R0=20 Ω,油量表实际上是量程为0~0.6 A的电流表,R1为压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示.
(1)由图乙可知:压敏电阻R1随压力F的增大而 ,当油箱中的汽油用完时,R1的电阻为 Ω.
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表满偏),求此时R1的阻值.
(3)当油箱中的汽油用完时,电路中的电流为多少
参考答案
1.C
2.D
3.D
4.C
5.C
6.C
7.B
8.D
9.A
10.C
11.(1)滑动变阻器 (2)电流 (3)增大
(4)保护电路安全
12.12 0 12 13.0.4 2 4
14.6 15 6 15.2.5
16.1.5 15 17.20 0.3
18.(1)如图所示
(2)如图所示
19.(1)改变导体两端的电压
(2)控制导体两端的电压不变
(3)取平均值,减小误差
20.(1)电流表示数 (2)A、B
(3)二 (4)B (5)控制变量 转换
21.(1)断开 如图所示
(2)导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)①大于 ②2
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
③40 Ω 0.4 A
22.(1)R=
(2)如图所示
(3)C
(4)增大 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
(5)C (6)C
23.(1)R1、R2并联,电流表测干路电流,当变阻器R2接入电路的阻值为最大阻值20 Ω时,电路中电流最小,并联电路中干路电流等于各并联支路电流之和,则电流表的最小示数为I min=+=+=0.8 A.
(2)流过R1的电流为I1===0.5 A,
干路电流最大为3 A时,流过R2的最大电流为
I2最大=I-I1=3 A-0.5 A=2.5 A,
故变阻器接入电路的最小阻值为R2min===2.4 Ω,则滑动变阻器接入电路的阻值范围为2.4~20 Ω.
24.(1)减小 220
(2)由题意可知,油箱装满汽油时,电流表示数为0.6 A,
此时电路中的总电阻:R===40 Ω,
则此时压敏电阻的阻值:
R1=R-R0=40 Ω-20 Ω=20 Ω.
(3)当油箱中的汽油用完时,压敏电阻所受的压力F=0,由图乙可知此时R1'=220 Ω,
电路中的总电阻:R'=R1'+R0=220 Ω+20 Ω=240 Ω,
此时电路中的电流:I'===0.1 A.