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2022年广东省物理精准系列复习测试卷(中考模式)
专题七 欧姆定律
(满分100分,考试时间80分钟)
一、选择题:本大题共13小题,每小题3分,共39分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R.现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将 ( )
A.一定大于R B.一定等于R C.一定小于R D.以上结果都有可能
2.在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是 ( )
A.铜线的电阻一定比铝线的小 B.长度相同,粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大 D.粗细相同的两根铜钱,长的那根电阻较大
3.R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻.将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为U1>U2>U3;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流大小关系为 ( )
A.I1>I2>I3 B.I3>I2>I1 C.I1=I2=I3 D.I2>I1>I3
4.如图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图像,该导体的阻值
为 ( )
A.40Ω B.30Ω C.20Ω D.10Ω
5.如图所示为探究“电流与电阻关系”的实验电路图,每次实验必须保持大小不变的是 ( )
A.电压表的示数 B.电流表的示数
C.定值电阻的阻值 D.滑动变阻器接入电路的阻值
6.如图所示的电路中,电源电压恒定,L为小灯泡,滑动变阻器R的滑片P处于中点,通过控制开关S1、S2和S3的通断来研究电路的常见故障与串、并联方式,通过调节滑动变阻器来分析电路中电流的变化情况,则 ( )
A.闭合S3,断开S1、S2,R被短路 B.闭合S1,断开S2、S3,L与R串联
C.闭合S2,断开S1、S3,L与R并联 D.闭合S2,断开S1、S3,滑片P向右移动,电流表的示数变小
7.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P由中点滑到b端的过程中 ( )
A.电路中总电阻先逐渐变大后逐渐变小 B.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
C.电流表A2示数逐渐变小,电压表V示数不变 D.电流表A1示数逐渐变大,电压表V示数逐渐变大
8.如图是新型节能台灯的电路示意图,台灯充好电后,使用时可通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值改变灯泡的亮度,假定电源电压、灯泡电阻不变,则灯泡两端电压U随R变化的图像是下列选项中的 ( )
9.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,若滑片P向上移动,下列说法正确的是 ( )
A.A示数变小,V示数变大 B.A示数变小,示数不变 C.A示数变大,①示数变小 D.A示数变大,V示数不变
10.如图所示的电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3是定值电阻.闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为 ( )
A.0.3A B.0C.6A C.0.9A D.1.2A
11.灯泡L1与L2的额定电压均为6V,如图甲所示是两灯的电流随其两端电压变化的曲线.现将两灯接入如图乙所示电路,电源电压为3V,闭合开关,两灯泡均发光,则此时电流表A1示数与L2阻值分别是 ( )
A.1.0A 10Ω B.1C.0A 5Ω C.0.7A 10Ω D.0.3A 12Ω
12.如图所示,电源电压为15V且保持不变,滑动变阻器的滑片P在最右端.闭合开关S1,断开开关S2,滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5A;保持滑片P不动,闭合开关S2,断开开关S1时,电流表的示数是0.2A.则电阻R3的阻值是 ( )
A.20Ω B.30Ω C.45Ω D.50Ω
13.如图所示,电源电压保持不变,两根粗细均匀的相同电阻丝ae和bf平行放置,其他导线电阻不计,A、两环始终与电阻丝接触良好.闭合开关,当两环处于图中位置时,电压表的示数为6V;当电阻R与两环一起向右移动一段距离后,电压表的示数变为5V;若电阻R与两环一起由图中位置向左移动一段相同距离,则电压表的示数变为 ( )
A.6.5V B.7V C.7.5V D.8V
二、填空题:本大题共6小题,每空1分,共14分.
14.某导体两端电压为6V时,通过它的电流为0.4A;当该导体两端电压为3V时,通过它的电流为________A;当该导体两端电压为0V时,它的电阻为________Ω.
15.如图为某种灯泡的电流1与电压U的关系图像.
若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为________A;若把一只这种灯泡与一个电阻并联在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为________Ω
16.实验小组利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”.实验过程中,电阻箱阻值由5Ω调为9Ω,电压表示数会________,要继续探究,应该将滑片P向________
17.如图所示,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1相等.闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为2V,则电源电压为________V,此时电流表示数为I1,当滑片P在b端时,电流表示数为I2,则I1I2=________
18.电阻元件甲与乙的I-U图像如图a所示,其中________(选填“甲”或“乙”)为定值电阻.当甲两端的电压为1.5V时,甲的阻值是________Ω;将甲与乙串联后接到某电源两端,如图b所示,此时乙的功率为0.5W,则该电源的电压为________V.
19.压力传感器的原理图如图所示,其中M、N均为绝缘材料,MN间有可收缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压U=6V,R1=8Ω.当F为0时,滑片P在滑动变阻器的最上端,R2接入电路的阻值跟压力F的大小成正比.闭合开关S,当F=10N时,R2接入电路的阻值是2Ω,此时电流表示数是________A,电压表示数是________V;当电压表的示数为3V时,F=________N.
三、实验题:本大题共3小题,第20小题8分,第2I小题7分,第22小题8分,共23分.
2.小明利用如图所示的实验装置探究“电流与电阻的关系”,相关器材规格已在图中标明.其中电阻箱是一个可调电阻,其阻值可调为从0Ω到9999Ω的任一整数值.
(1)小明认为,要研究电流与电阻的关系,应该改变电阻的大小,再观察电流的变化.小明的想法里的“改变电阻的大小”是指________
A.将电阻箱调到不同的电阻值 B.调节滑动变阻器
(2)小明尚未将电压表连入电路,你认为电压表应该并联在________(选填“电阻箱”“滑动变阻器”或“电源”)两端
(3)下表是小明设计的用于记录数据的表格,请在表格第二、三行的最左侧格子里写出要记录的物理量的名称
21C.在“测量小灯泡的电功率”实验中,器材有电源(电压为6V)、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器两个(R甲标有“10Ω 1A”,R乙标有“50Ω 0.5A”)、开关S和导线若干,实验电路如图甲所示.
(1)用笔画线代替导线把图甲所示电路连接完整(要求滑片P向左滑动时小灯泡变亮).
(2)实验应选用的滑动变阻器为________(选填“R甲”或“R乙”).
(3)闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表没有示数,故障可能是________
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
(4)排除故障后,继续进行实验,得到的实验数据如表所示,当电压表示数为1.5V时,小灯泡的电阻为________Ω(保留一位小数);小灯泡的额定功率为________W.
(5)另一小组实验时,发现电流表已经损坏,在实验室选了一个10Ω的电阻R。和一个单刀双掷开关S1,设计了如图乙所示的电路进行实验,步骤如下:
①闭合开关S,S,接b,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数U1=2.5V;
②闭合开关S,保持滑动变阻器滑片不动,S1接a,电压表示数为U2,则小灯泡额定功率P额=________(用R0、U1、U2表示).
22.在“伏安法测电阻”的实验中,电源电压U恒为4.5V,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1A”的字样,小亮连成如图所示电路,他检查时发现电路连接有误.
(1)在错误电路中,闭合开关,电压表的指针________(选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”).请你在接错的那根导线上打“×”,并画出正确连线.
(2)电路连接正确后,要使定值电阻两端的电压变大,滑动变阻器的滑片应该向________(选填“左”或“右”)侧滑动.实验中记录的数据如下表,表中空格处应填写________Ω,进行多次测量求平均值的目的是________________________________
(3)若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,那么不能完成的实验是下表中的第________次实验.
(4)同班的小军实验时不小心将电压表与滑动变阻器并联了,其他操作无误,他读取电压表、电流表的示数分别为U1、I1,则定值电阻R=________.(写出表达式)
四、计算题:本题10分.
23.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”.
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2连入电路的阻值范围.
五、综合能力题:本大题共2小题,第24小题8分,第25小题6分,共14分.
24.如图所示,甲图是电学实验部分电路图,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”,乙图是可选择接在a、b处的器材.
(1)在完成实验“探究通过导体电流与电阻关系”中,控制电压表的示数为2V,则不能选择的器材有:
①________________,原因是________________________________;②________________,原因是________________________________________________________________。
(2)小明同学为测定小灯泡的电功率设计了下面的记录表格,请把表格第一行补填完整:
25.学习了电流、电压和电阻的知识后,同学们发现电流与水管中的水流相似,电压与水压相似,李明和同学们提出,导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流的阻碍作用相似.所以对于影响导体电阻大小的因素,他们提出了以下猜想:
猜想一:(类比管道长短)导体电阻的大小可能与导体的长度有关.
猜想二:(类比管道粗细)导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关.
于是他们从实验室借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝,并设计了如图所示的电路图.
(1)连接电路时,开关S应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“a”或“b”)位置.
(2)闭合开关后,他们发现电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,电路出现的故障可能是________
(3)电路连接正确后,他们经过认真测量,得到了下表所示的数据.
比较表中数据,要验证猜想一,可选哪三组数据做比较?__________。
比较表中数据,要验证猜想二,可选哪三组数据做比较?__________。
(4)实验结束后,细心的同学发现还有一个影响电阻的因素没有研究,这个因素是________________。
《参考答案及解析》
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
C D B D A D C C B C A C C
1.C
[解析]由并联电路的电流特点可知,=+,即=+,可知并联电路的总电阻小于较小电阻的阻值选项C正确.
2.D
[解析]导体的电阻与它的材料、长度和横截面积有关.当不知道铜线和铝线的长度和横截面积的关系时,无法比较铜线和铝线的电阻大小,A错误;长度相同,粗细也相同的铝线和铜线,由于材料不同,电阻大小不同,B错误;当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,故长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小,错误;当导体的材料和粗细相同时,导体越长,电阻越大,故粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大,D正确.
3.B
[解析]将三个定值电阻R1、R2、R3串联时,有U1>U2>U3,由于在串联电路中,电流处处相等,根据R=,可知R1>R2>R3;将这三个定值电阻并联时,由于在并联电路中,各支路两端的电压相等,根据I=,可知阻值越大的电阻所在支路中的电流越小,因此有I3>I2>I1,故B正确.
4.D
5.A
[解析]做探究“电流与电阻关系”实验时,必须保证定值电阻两端的电压不变,即题图中电压表示数不变,A正确.
6.D
[解析]闭合S3,断开S1、S2,R所在的支路断路,A错;闭合S1,断开S2、S3,只有R接入电路,B错;闭合S2,断开S1、S3,L与滑动变阻器R串联,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小,错,D正确.
7.C
[解析]由题图可知,R1与R2并联,电压表V测电源电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路电流,因电源电压不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变;由于并联电路;中各支路独立工作、互不影响,因此滑片移动时,通过R2的电流不变,即电流表A1的示数不变,故D错误.由电压表V的示数和电流表A1的示数均不变可知,电压表V的示数与电流表A1的示数的比值不变,故B错误.滑动变阻器的滑片由中点滑到b端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由I=可知,通过R1的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流变小,即电流表A2的示数变小,故C正确.由可知,当干路电流变小时,电路的总电阻变大,故A错误R=
8.C
[解析]滑动变阻器和灯泡串联,电路中的电流I=,灯泡L两端的电压UL=IRL=RL=;可知灯泡两端的电压和滑动变阻器接入电路的阻值不成正比也不为线性关系,又因为滑动变阻器的阻值增大时,灯泡分得的电压减小,故C项正确.
9.B
[解析]由题图可知,闭合开关S,R1与R2并联,电压表测量电源电压,其示数不变.电流表测量干路中的电流,当滑片P向上移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻增大,由I=可知,通过R1的电流变小,通过R2的电流不变,故电路中的总电流变小,即电流表的示数变小.故选B.
10.C
[解析]由电路图可知,当单刀双掷开关S接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处电流相等,所以,电源电压U=I(R3+R1)=0.6A×(R3+12Ω);当单刀双掷开关S接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,则电路中的电流I′====0.6A+;当R3=0时,电路中的电流I′=0.6A+
=0.6A+0.6A=1.2A,当R3无穷大时,电路中的电流I′=0.6A+≈0.6A,所以,电流表的示数大于0.6A小于1.2A.故选C.
11.A
[解析]由题图乙可知,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡L2的电流.已知电源电压为3V,根据并联电路各支路两端的电压相等可知,两灯泡两端的电压都是3V.由题图甲可知,通过两灯泡的实际电流分别为:I1=0.7A,I2=0.3A.则A1的示数I=I1+I2=0.7A+0.3A=1.0A,根据I=可得R2===10Ω.
12.C
[解析]当S1闭合、S2断开,滑片P在滑动变阻器R1的中点附近时,R1与R2串联,电路中的电流为0.5A,由欧姆定律可知,(R1+R2)×0.5A=15V,解得R1+R2=30Ω①;当闭合S2、断开S1,滑片位置不动(滑动变阻器接入电路的电阻不变)时,R1、R2、R3串联,则有(R1+R2+R3)×0.2A=15V,解得R1+R2+R3=75Ω2.联立①②两式,解得R3=45Ω.
13.C
[解析]当A、B两环在题图所示的位置时,设ac和bd段电阻丝的等效总电阻为R0,则电路等效为电阻R0与R串联的电路,电压表测量电阻R两端的电压,根据欧姆定律可知,U=×(R。+R)①;当两环和电阻R向右移动一段距离后,设ac和bd段电阻丝的总电阻R增加△R,根据欧姆定律可知,U=×(R0+R+△R)②;当两环和电阻R向左移动相同的一段距离后,相当于ac和bd段电阻丝的总电阻R0减小△R,根据欧姆定律可知,U=(R0+R-△R)③。联立①②③解得:U′=7.5V.故选C.
14.0.2 15
[解析]电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,所以,当该导体两端的电压为3V时,通过它的电流为0.4A×=0.2A.导体的电阻不随电压变化该导体的电阻R===15Ω.
15.0.2 6
[解析]6只相同的灯泡串联接在电压为6V的电源上,由串联电路的分压规律可知,每只灯泡两端的电压是1V,由题图可知,此时通过灯泡的电流为0.2A;由题图可知,当灯泡两端的电压为6V时,通过灯泡的电流为0.5A,则通过电阻的电流I=1.5A-0.5A=1A,电阻的阻值R===6Ω.
16.变大 右
[解析]探究“电流与电阻的关系”时需要控制电阻箱两端电压一定,当电阻箱阻值由5Ω调为9Ω,根据串联电路的分压规律可知,电阻箱两端的电压将增大,应该向右移动滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,从而使电阻箱两端的电压不变.
17.4 1:1
[解析]由题图可知,闭合开关,R1与R2串联,当滑片P在a端时,电压表测滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器接入电路的阻值与R1的阻值相等,滑动变阻器两端电压为2V,根据串联电路的分压规律可得,R1两端电压也为2V,故电源电压为4V;移动滑片P到b端时,滑动变阻器连入电路的阻值不变,故电流表的示数不变,则I1:I2=1:1.
18.甲 5 3.5
[解析]由题图a可知,甲为定值电阻,则甲的电阻R甲===5Ω;乙的功率为0.5W时,电路中的电流为0.2A,乙两端的电压为2.5V,则甲两端的电压U甲=I′R甲=0.2A×5Ω=1V,则电源电压U总=U甲+U乙=1V+2.5V=3.5V.
19.0.6 1.2 40
[解析]根据题意知,R2接入电路的阻值与压力F成正比,设为R2=kF.闭合开关,当F=10N时,R2=2Ω,此时电路中的电流I===0.6A,电压表测R2两端的电压,UV=IR2=0.6A×2Ω=1.2V,k===0.2Ω/N;当电压表示数为3V时,R1两端的电压U1=U-UV=6V-3V=3V,此时电路中的电流I==0.375A,此时R2接入电路的阻值R2===8Ω,故当电压表的示数为3V时,压力F==
=40N.
20.(每空2分)
(1)A (2)电阻箱 (3)电阻 电流
[解析]
(1)要研究电流与电阻的关系,应保持电阻两端电压一定,改变电阻的阻值,观察电流的大小,因此“改变电阻的大小”是指将电阻箱调到不同的电阻值.
(3)研究电流与电阻的关系,要应用控制变量法,保持电阻箱两端的电压一定,改变电阻箱接入电路的电阻,记下不同电阻对应的电流,所以表格中需记录的物理量是电阻和电流.
21.(除标注外,每空1分)
(1)如图所示.(1分)
(2)R乙 (3)A (4)8.3 0.6 (5)(2分)
[解析]
(2)小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,则小灯泡的额定电流约为I0===0.25A;电源电压为6V,则滑动变阻器分得的电压UP=U总-UL=6V-2.5V=3.5V,则滑动变阻器的最大阻值应大于RP===14Ω,故滑动变阻器应选择R乙.
(3)由题图甲可知,电压表测小灯泡两端的电压,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表没有示数,说明该电路断路;而电压表示数接近电源电压,说明是与电压表并联的那部分电路断路,即小灯泡断路.
(4)由题中表格数据可知,当电压表示数U=1.5V时,电路中的电流I=0.18A,小灯泡的电阻R==≈8.3Ω;当小灯泡两端的电压UL=2.5V时,电流IL=0.24A,则小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W.
(5)闭合开关S,S1接b,小灯泡、R0与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,调节滑动变阻器,使电压表示数达到小灯泡的额定电压U1;闭合开关S,保持滑动变阻器滑片位置不变,S1接a,此时电压表测R0和小灯泡两端的电压,则定值电阻R0两端的电压U0=U2-U1,则电路中的电流I1==,故小灯泡的额定功率P额=U1I1=
22.(除标注外,每空1分)
(1)不动 如图所示.(2分) (2)左 10 减小误差 (3)4 (4)
或
[解析]
(2)电路连接正确后,电压表测定值电阻两端的电压,要使定值电阻两端的电压增大,滑动变阻器接入电路的阻值应减小,故滑片应向左侧滑动.根据表格中第4、5、6次实验数据可求得各组实验中定值电阻的阻值,R4===10Ω,R5===10Ω,R6===10Ω则定值电阻的阻值为R平均===10Ω.
(3)若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,用10Ω的定值电阻进行实验时,电路中的最小电流为Imin===0.15A,根据题表数据可知,第4次实验中电流为0.1A,小于电路中的最小电流,故不能完成第4次实验.
(4)若电压表与滑动变阻器并联,则电压表测滑动变阻器两端的电压,此时电压表与电流表的示数分别为U、I1,则定值电阻两端的电压UR′=U-U1,故定值电阻的阻值R=
=
23.【参考答案及评分标准】
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电路中只有R1,电路中的电流I=0.4A,则电源电压U=IR1=0.4A×20Ω=8V(2分)
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2与R3串联,电压表并联在R2两端。R2两端电压U2=4V,R3两端电压U3=U-U2=4V(1分)
因串联电路中的电流处处相等,所以有R3=R2中==50Ω(2分)
(3)闭合开关S1、S2和S3,电阻R3被短路,R1与R2并联,根据并联电路的电压规律,各支路两端电压均等于电源电压,U<15V,故电压表安全,为保护电流表安全,I最大=0.6A(1分)I1===0.4A(1分)
I2最大=I最大-I1=0.6A-0.4A=0.2A(1分)
R2最小===40Ω(1分)所以滑动变阻器R,连入电路的阻值范围为40~100Ω.(1分)
24.(除标注外,每空1分)
(1)①R4 阻值太大(或分得电压总是超过2V) ②L 阻值大小不知道
(2)①电流/A(2分) ②小灯泡的亮度(2分)
25.(每空1分)
(1)断开 b
(2)电阻丝处断路
(3)1、2、3(或4、5、6,或7、8、9) 1、4、7(或2、5、8,或3、6、9)
(4)材料
[解析]
(1)连接电路时,开关S应处于断开状态,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表测量的是电源电压,故电路出现的故障可能是电阻丝断路.
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