2021-2022学年度强化训练北师大版物理九年级全册第十二章 欧姆定律综合测评练习题(Word版含答案)

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名称 2021-2022学年度强化训练北师大版物理九年级全册第十二章 欧姆定律综合测评练习题(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-05-05 00:20:20

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北师大版物理九年级全册第十二章 欧姆定律综合测评
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、甲、乙两个电阻的 U-I 图线如右图所示,若把两个电阻串联接在同一电路中,下列
说法正确的是(  )
A.甲的电阻值小于乙的电阻值
B.通过甲、乙两个电阻的电流之比是2:1
C.甲、乙两个电阻两端电压之比是2:1
D.甲、乙两个电阻的电功率之比是1:4
2、如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动,关于该过程,下列说法中正确的是(  )
A.电流表A1的示数变小
B.电压表V的示数变大
C.电流表A2与电流表A1的差值变大
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
3、如图所示,是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片和滑杆相连,滑杆可绕固定轴转动,另一端固定着一个浮子。下列说法正确的是(  )
A.油量变少,电流表示数不变 B.油量越少,电流表示数越大
C.油量越多,电流表示数越小 D.油量越多,电流表示数越大
4、物理科代表为全班同学设计了如下四个电路图,图中电源电压未知但不变,R0为阻值已知的定值电阻,R1为最大阻值已知的滑动变阻器,通过断开、闭合开关或调节R1接入电路阻值不能测出未知电阻Rx阻值的电路是(  )
A. B.
C. D.
5、如图所示,是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图,其中电源电压恒为 6V,定值电阻 R0 为 5Ω,油量表实质量程是 0~3V 的电压表。R 为压敏电阻,其阻值与油箱中油量的关系如下表所示。下列说法正确的是(  )
油量V/L 0 10 20 30 40 50
压敏电阻 R/Ω 25 20 15 10 5 2.5
A.油箱油量增多时,压敏电阻 R 的阻值变大
B.电压表示数为 3V 时,油箱中的油量为 50L
C.油箱中的油量为 20L 时,R0 两端的电压为 1.5V
D.油箱中油量减少时,电路消耗电能的总功率变大
6、如图所示,电源电压和灯泡L的电阻均保持不变.闭合开关S,滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电压表的示数变大 B.电流表A1的示数变小
C.灯泡L的亮度变暗 D.电流表A2的示数不变
7、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变大,灯泡变亮
C.电流表示数变小,电压表示数变小,灯泡变亮
D.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变暗
8、如图所示的坐标图,如果可以给这个坐标图的横纵坐标加上一些适当的物理量及单位,可以用来说明(  )
A.物质的比热容与物体质量的关系
B.燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系
C.导体的电阻与其两端的电压的关系
D.燃料的热值与燃料的质量的关系
9、如图是“探究通过导体的电流和电阻的关系”的实验图,电源电压保持3V不变,滑动变阻器R2规格为“10Ω,1A”。实验中先接入阻值为5Ω的定值电阻R1,闭合开关S,移动滑片P使电压表示数为2V,读出此时电流表的示数,接着更换定值电阻R1,再进行两次实验。为保证实验正常完成,可选取下列哪组定值电阻(  )
A.10Ω和20Ω B.20Ω和30Ω C.10Ω和40Ω D.30Ω和40Ω
10、小南设计了一种输液提示器,在护士站也能够观察到病人输液药袋中药量的变化,药袋用弹簧悬挂,“”是用电表改造而成的药量表,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.药量表由电压表改造而成,药液量减少时示数变小
B.药量表由电压表改造而成,药液量减少时示数变大
C.药量表由电流表改造而成,药液量减少时示数变小
D.药量表由电流表改造而成,药液量减少时示数变大
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、如图所示,电源电压和灯泡L的电阻不变,灯泡L上标有“6V, 6W字样。当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,电流表示数为2.0A,灯泡L正常发光;当开关S闭合,S1断开,滑片P移至b端时,电源电压U为   V,灯泡L的实际电功率P为   W。
2、在下列实验中,a.探究电流与电压的关系;b.探究电流与电阻的关系;c.伏安法测电阻。多次测量的目的与其他实验不同的是   (填写序号),其目的是   。
3、用一根长 、横截面积为 的铜质导线,电阻约为 ,跟 电源的两极直接连接起来,那么通过导线的电流约为   A。
4、如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法, 为待测电阻,如果考虑电表内阻对测量结果的影响,则电压表示数   (选填“大于”、“等于”或“小于”) 两端的实际电压,电流表示数   (选填“大于”、“等于”或“小于”)通过 的实际电流。
5、如图所示的电路中,电压U保持不变,其中R1=40Ω、R2=60Ω。当开关S断开时,电流表示数为0.9A,则当开关S闭合时,电流表示数为   A。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图甲所示是某电子秤原理图,托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R是一根长为10cm的均匀电阻丝;空盘时,滑片P位于R的最上端,称量最大值时,滑片P位于R的最下端,R最大阻值为40Ω,电源电压恒为3V。请完成以下问题:
(1)空盘时,闭合开关S,若电路中的电流为0.3A,求R0的阻值。
(2)当电路中电流为0.1A时,求托盘内物体的质量。(g=10N/kg)
2、如图所示电路,电源电压不变。电阻R1的阻值为5Ω,闭合开关S,电阻R1两端的电压为3V,电阻R2两端的电压为6V。求:
(1)电源电压。
(2)电路中的电流。
3、在如图所示的电路中,电源电压为 且不变,滑动变阻器 上标有“ , ”字样,闭合开关S,移动滑片 到某位置时,电压表、电流表的示数分别为 和 。求:
(1)滑动变阻器 接入电路的电阻;
(2)电阻 的阻值;
(3)在移动滑片 的过程中,通过电阻 的最大电流。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、如图是探究“通过导体的电流与电阻的大小关系”的电路图,某小组选用了如下器材:学生电源(3V)、滑动变阻器(10Ω,0.5A)、电 流表、电压表、开关、三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干:
(1)小明在用 5Ω的电阻完成第一次实验后,他接下来的操作应该是   ;然后,他将 10Ω的定值电阻接入电路进行实验,他发现此时滑动变阻器的位置与前一次实验时相比向   (选填“左”或“右”)移了。
(2)此实验中定值电阻 R 两端的电压应该控制不变,为了得到三组实验数据,这个电压值的范围是   V。
2、为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到   端(选填“A”或“B”)
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是(   )。(填字母)
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
排除故障后,小明根据实验数据在如图乙中描点,则阴影部分的面积表示   。
(3)第2次实验中,他将5Ω电阻换成10Ω,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置,小明应向   (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时,眼睛应注视电压表示数。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】【解答】A.甲的电阻:;乙的电阻,因此甲的电阻大于乙的电阻,故A错误;
B.串联电路中,各处电流都相等,因此通过甲和乙的电流之比为1:1,故B错误;
C.甲、乙的电压之比:,故C正确;
D.甲、乙的功率之比:,故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据公式计算出两个电阻,然后比较大小;
(2)根据串联电路的电流特点分析;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即:;
(4)在串联电路中,功率的大小与电阻成正比,即:。
2、【答案】D
【解析】【解答】AB.由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源两端的电压。因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过电阻R1的电流不变,电流表A1的示数不变,AB不符合题意;
CD.将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,由 可知,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,电流表A1的示数不变,所以,干路电流变小,即电流表A2的示数变小,故电流表A2与电流表A1的差值变小,则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】 由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源两端的电压。 根据电源电压可知,电压表V的示数变化;根据并联电路中各支路独立工作可判断A1的示数不变;滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动 ,接入电路的电阻变大;根据欧姆定律得出通过R2的电流变小,结合A1的示数不变,得出A2的示数变小,从而可判断CD选项.
3、【答案】D
【解析】【解答】根据图像,浮子和滑杆组成杠杆,当液面上升时,滑杆向下滑动,接入电路中的电阻减小,根据公式I=得:电流表示数变大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】分析电路,是一个串联电路,根据液面变化,分析电阻大小变化,再判断电流的变化。
4、【答案】A
【解析】【解答】A.由图可知,定值电阻和电流表串联,我们可以求出电源的电压,无法求出未知电阻Rx阻值,故A符合题意;
B.闭合开关S1和S2后,定值电阻R0被短路,电压表的示数即为电源电压U;闭合S1,断开S2,此时电压表的示数为U1,可以求得Rx为 ,故B不符合题意;
C.闭合开关,当滑动变阻器滑片移动到最右端时,此时的电压为U,当当滑动变阻器滑片移动到最左端时,此时的电压为U1,可以求得Rx为 ,故C不符合题意;
D.闭合开关,当滑动变阻器滑片移动到最右端时,此时的电压为I,当当滑动变阻器滑片移动到最左端时,此时的电压为I1,可以求得Rx为 ,故D不符合题。
故答案为:A。
【分析】根据电压表和电阻电阻,当电阻电阻和未知电阻串联时,利用电压表分别测量部分电压和总电压,利用电压和电阻电阻可以计算未知电阻;利用电流表和滑动变阻器的最大和最小电阻,可以计算未知电阻。
5、【答案】C
【解析】【解答】A.由表格中的数据可知,油箱油量增多时,压敏电阻R的阻值变小,A不符合题意;
B.由图可知,该电路为串联电路;电压表测量定值电阻两端的电压;电压表示数为3V时,根据串联电路电压特点可知,压敏电阻两端的电压为6V 3V=3V
根据串联电路的分压特点可知,电阻相同,分担的电压相同,故压敏电阻此时的阻值为5Ω,故箱中的油量为40L,B不符合题意;
C.油箱中的油量为20L时,压敏电阻的阻值为15Ω,总电阻为R′=15Ω+5Ω=20Ω
此时电路中的电流为I= = =0.3A
R0两端的电压为U′=IR0=0.3A×5Ω=1.5V
C符合题意;
D.油箱中油量减少时,压敏电阻阻值变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,根据P=UI可知,电路消耗电能的总功率变小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据压力变化分析电阻变化规律,结合电压和电阻计算电流的大小,利用电流和电阻的乘积计算电压。
6、【答案】B
【解析】【解答】A.由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测变阻器支路的电流;因电源的电压保持不变,所以,移动滑片时,电压表V的示数不变,A不符合题意;
B.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A1的示数变小,B符合题意;
C.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,移动滑片时,通过灯泡L的电流不变,实际功率不变,灯泡的亮暗不变,C不符合题意;
D.在变阻器的滑片P从中点向下端滑动过程中,接入电路中的电阻变大,由I=U/R可知,该支路的电流变小,即电流表A2的示数变小,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据并联电路电流、电压特点和欧姆定律分析滑片P从中点向下滑动的过程中电压表、电流表示数的变化。
7、【答案】B
【解析】【解答】当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电阻变小,电流变大,电压表示数变大,灯泡变亮。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式分析答题。
8、【答案】B
【解析】【解答】A.比热容是物质的一种属性,与物体的质量无关,A不符合题意;
B.由 可知,燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系为过原点的直线,B符合题意;
C.导体的电阻与材料、长度与横截面积有关,与其两端的电压无关,C不符合题意;
D.燃料的热值是物质的属性,与燃料的质量无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该图象反应的物理量之间成正比关系,从所学物理规律中找到对应的物理量即可。
9、【答案】A
【解析】【解答】探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR=3V-2V=1V
因为串联电路中各处的电流相等,所以根据欧姆定律可得
当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,定值电阻的最大阻值Rmax=2R滑max=2×10Ω=20Ω
即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω,结合选项可知,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据串联电路电压规律,计算分压,利用电压和电流的比值, 计算电阻大小。
10、【答案】C
【解析】【解答】由图知道,药量表与电阻R和滑动变阻器串联,所以药量表由电流表改造而成;由图知道,当药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,则电路的总电阻变大,由欧姆定律知道,电路中电流变小,即电流表示数变小,故只有C符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式,电流表在使用时要串联接入电路中,电压表使用时要并联接入电路中,据此判定药量表的种类;药量减少时,根据滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化,根据欧姆定律判定药量表示数的变化。
二、填空题
1、【答案】6;1.5
【解析】【解答】当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,滑动变阻器全部接入电路和小灯泡并联,因为灯泡L正常发光,根据并联电路的电压规律可知,电源电压等于灯的额定电压等于6V。
当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,灯的电流为
灯的电阻为
滑动变阻器的最大电阻为
开关S闭合,S1断开,滑片P移至b端时,滑动变阻器全部接入电路和灯串联,此时灯的功率为
【分析】分析电路结构,灯泡和滑动变阻器是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
2、【答案】c;多次测量求平均值减小误差
【解析】【解答】a.在“探究电流与电压的关系”实验中,多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;b.在“探究电流与电阻的关系”实验中,多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性;
c.在“伏安法测电阻”实验中,多次测量的目的是求待测电阻的平均值,减小误差。所以多次测量的目的与其他实验不同的是c。
【分析】多次测量的目的一般有两个:①多次测量寻找普遍规律,避免偶然性,如a、b;②多次测量求平均值减小误差,如c。
3、【答案】1.1×104
【解析】【解答】根据 可知,通过导线的电流为
【分析】利用电压和电阻的比值计算电流。
4、【答案】大于;等于
【解析】【解答】考虑电流表有内阻,两端会有很小的电压,电压表测量 和电流表两端的电压,示数大于 两端的实际电压。
电压表中有微弱电流,没有通过电流表;电流表测量通过 的电流,示数等于通过 的实际电流。
【分析】电压表测量电阻和电流表的分压时,比电阻的分压偏大;电流和所测量的位置串联。
5、【答案】2.25
【解析】【解答】当开关S断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,即I2=0.9A,由欧姆定律得R2两端的电压U2=I2R2=0.9A×60Ω=54V
当开关S闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表的示数I=I1+I2=+ I2=+ 0.9A =2.25A
电流表示数为2.25A。
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据电流表示数和R2电阻值求出电源电压;根据欧姆定律求出通过R1的电流,根据并联电路的电流关系求出总电流。
三、计算题
1、【答案】(1)解:空盘时,电路为R0的简单电路,则R0的阻值
答:R0的阻值是10Ω;
(2)解:当电路中电流为0.1A时,电路中的总电阻
滑动变阻器接入电路中的电阻
R是一根长为10cm的均匀电阻丝,且最大阻值为40Ω,弹簧的压缩量
由图乙可知托盘受到的压力F=25N,则物体的质量
答:托盘内物体的质量是2.5kg。
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式及电表的测量对象,空盘时,电路为R0的简单电路,根据欧姆定律求出R0的阻值。
(2)当电路中电流为0.1A时,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的电阻,根据“R是一根长为10cm的均匀电阻丝,且最大阻值为40Ω”求出弹簧的压缩量,根据图乙可知托盘受到的压力,物体对水平面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出托盘内物体的质量。
2、【答案】(1)解:由电路图可知,R1与R2串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电源电压:U=U1 U2=3V 6V=9V
答:电源电压为9V
(2)解:因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:I2=I1= = =0.6A。
答:电路中的电流为0.6A。
【解析】【分析】(1)在串联电路中,各用电器电压和等于电源电压;(2)根据电压和电阻的比值计算电流。
3、【答案】(1)解:由电路图可知,电路为R1和R2的串联电路,滑动变阻器接入电路的电阻为
答:滑动变阻器 接入电路的电阻为10Ω。
(2)解:电阻 两端的电压为U1=U-U2=6V-2V=4V
电阻 的阻值为
答:电阻 的阻值20Ω。
(3)解:通过 的电流最大时, 上的电压为最大,即变阻器接入电路的电阻为零,此时通过电阻 的最大电流
答:在移动滑片 的过程中,通过电阻 的最大电流0.3A。
【解析】【分析】(1)电压表测量滑动变阻器两端的电压,结合电流利用欧姆定律求解电阻即可;
(2)串联分压,结合电源电压和滑动变阻器两端的电压求解定值电阻的电压,结合电流利用欧姆定律求解电阻;
(3)滑动变阻器接入电路的电阻为零时电流最大,利用欧姆定律求解即可。
四、实验探究
1、【答案】(1)断开开关,将滑动变阻器调到最大值,然后将其他的电阻接入电路;右
(2)2V~3V
【解析】【解答】(1)根据实验目的知道,用 5Ω的电阻完成第一次实验后,他接下来的操作应该是:断开开关,将滑动变阻器调到最大值,然后将其他的电阻接入电路。
根据题意知道,将 10Ω的定值电阻接入电路进行实验,由串联分压原理知道,定值电阻两端电压将会变大,要保持定值电阻两端电压不变,则应增大滑动变阻器的分压,滑动变阻器接入电路的电阻应增大,故与前一次实验时相比滑动变阻器滑片应向右移动。
(2)滑动变阻器与定值电阻串联在电路中,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,定值电阻两端的电压都等于电源电压,所以,控制的最高电压为3V;
由串联电路的分压规律知道,电阻越大,分担的电压越大,当把20Ω的电阻接入电路时,滑动变阻器移动到阻值最大端,此时电阻电阻两端的电压是最小的;此时电路中的电流为
则定值电阻两端的电压为U小=IR=0.1A×20Ω=2V
所以控制的电压的取值范围为2V~3V。
【分析】(1)规律类实验,为使结论具有普遍性,应进行多次实验;利用串联分压原理分析解答。
(2)由串联电路的规律及分压原理,利用欧姆定律分析计算即可。
2、【答案】(1)B
(2)C;定值电阻两端的电压
(3)B
【解析】【解答】(1)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处B端。(2)AB.若开关断路或滑片接触不良,则整个电路断路,两表都没有示数,AB不符合题意;
C.若电阻断路,电流表指针无偏转,电压表串联在电路中测电源电压,电压表指针满偏,C符合题意;
D.若电流表短路,电流表没有示数,电路为通路,电压表测电阻两端的电压,因电源电压为3V,根据串联电路电压的规律,移动变阻器的滑片,电压表示数应小于3V,D不符合题意。
故答案为:C。排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积为IR,根据 可知,阴影部分表示定值电阻两端的电压(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大。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,即增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,同时,眼睛应注视电压表示数。
【分析】(1)为了保证电路安全,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(2)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;结合欧姆定律和图像的横纵坐标分析面积的意义;
(3)定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合定值电阻此时的电压判断滑动变阻器的移动方向。