苏科版物理九年级上册课课练：第14章 欧姆定律 单元综合测试（含答案）

第十四章　时间:40分钟　分值:100分]
一、选择题(每题4分,共36分)
1.粗细相同、长短不等的两根镍铬合金丝并联在电路中,则下列说法中错误的是 (　　)
A.长镍铬合金丝的电阻较大
B.通过长镍铬合金丝的电流比通过短镍铬合金丝的电流小
C.长镍铬合金丝两端的电压比短镍铬合金丝两端的电压大
D.长镍铬合金丝两端的电压与短镍铬合金丝两端的电压一样大
2.根据欧姆定律公式I=,可以导出R=.关于这个推导公式,下列说法中正确的是(　　)
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C.导体两端的电压可以为零,但导体中的电流不能为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
3.用如图所示滑动变阻器改变灯泡的亮度,当滑片向左移动时,要使灯泡变亮,正确的接法是 (　　)
A.将A、D接入电路中,使变阻器与灯泡并联
B.将A、C接入电路中,使变阻器与灯泡串联
C.将B、D接入电路中,使变阻器与灯泡并联
D.将B、C接入电路中,使变阻器与灯泡串联
4.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验中,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像.分析图像可知,下列说法中错误的是 (　　)
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为1∶2
C.当在导体B的两端加上1 V的电压时,通过导体B的电流为0.1 A
D.将导体A和B串联,若通过A的电流为0.4 A,则导体B两端的电压为2 V
5.如图所示的电路中,电源电压为3 V保持不变,闭合开关S,电压表的示数为2 V.下列说法中正确的是 (　　)
A.电压表测R2两端电压 B.R1、R2组成并联电路
C.若开关断开,电压表示数为0 D.R1、R2的电阻之比为2∶1
6.小峻参加青少年科学素养大赛,设计了“自动火灾报警器”.报警器中有热敏电阻R和保护电阻R0,其中R的阻值随温度的升高而减小,当火灾发生时,温度升高,导致电表示数变大而触发报警装置.中能实现上述功能的电路图是 (　　)
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变.先闭合开关S1,观察电流表、电压表的示数;再闭合开关S2、S3,电表示数的变化情况是 (　　)
　　
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
8.某同学设计了如图所示四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻.在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是 (　　)
A.只有① B.只有②③ C.只有①②③ D.①②③④都可以
9.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图图乙所示.则下列判断正确的是 (　　)
A.图线A是R2的U-I关系图像
B.电源电压为9 V
C.滑动变阻器R2的最大阻值为90 Ω
D.滑动变阻器滑片在中点时,电压表V2的示数为4.5 V
二、填空题(每空2分,共28分)
10.某同学利用如图所示的电路探究“导体电阻的大小与横截面积的关系”,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝,甲、乙长度相同,乙、丙粗细相同.实验中,根据　　　　　　　　　　判断接入M、N两点间电阻的大小,应选用的电阻丝是　　　　　.
11.一个小灯泡的灯丝电阻为20 Ω,正常工作时的电流为0.4 A.现要使其接在电压为12 V的电源上仍能正常发光,则应　　　　联一个阻值为　　　　Ω的电阻.
12.如图所示电路中,R1=12 Ω,R2=6 Ω,当开关S闭合时,电流表A1、A2的示数之比是　　　　,R1和R2两端的电压之比是　　　　.
13.如图所示电路,电阻R1=30 Ω,只闭合开关S1,电流表A的示数为0.2 A,由此可知电源电压为　　　　V;再闭合S2后,电流表A的示数变化了0.15 A,R2的阻值为　　　　Ω,电压表V的示数为　　　　V.
14.如图所示是分别测量定值电阻R两端电压、小灯泡L两端电压及通过它们的电流得到的U-I关系图线.由图可知,定值电阻R的阻值为　　　　Ω;小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变　　　　,当其两端电压为2 V时,其阻值为　　　　Ω.
15.如图甲所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从a端滑到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图图乙所示.可知电源电压为　　　　V,定值电阻R1的阻值为　　　　Ω.
三、解答题(共36分)
16.(8分)如图所示,电源电压不变,R1=6 Ω,R2=4 Ω.
(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6 A,求电路总电阻和电源电压.
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为1.5 A,求此时通过R1的电流.
17.(10分)亮亮同学设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理如图(a)所示.其中,电源电压U=4 V(恒定不变),电压表量程为0~3 V,定值电阻R0=300 Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图图(b)所示.闭合开关S后,问:
(1)当环境温度为40 ℃时,热敏电阻R1的阻值是多少
(2)当环境温度为40 ℃时,电压表的示数是多少
(3)电压表两端的电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少
18.(10分)小红利用所示电路探究“电流与电压的关系”.
(1)请用笔画线代替导线,按要求将实物图连接完整.(要求:当滑片P向右移动时变阻器接入电路的阻值变大)
　　　　　　　　　　　
序号 U/V I/A
① 1.0 0.10
② 2.0 0.20
③ 3.0 0.32
(2)在连接电路时,开关必须处于　　　　(选填“闭合”或“断开”)状态.
(3)实验中,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压,原因可能是　　　　　.
(4)排除故障后,经过多次实验测得数据如图表所示,由此可得出结论:　.
(5)请你根据表中数据帮小红算一算,电路中所用电阻R的阻值为　　　　 Ω.(结果保留一位小数)
19.(8分)如图甲所示是用伏安法测量定值电阻Rx的实物电路,电源电压恒为3 V,滑动变阻器的最大阻值为10 Ω.
　　　
　　　　　　　　　　　　　　　
实验序号 U/V I/A Rx/Ω
1 0.8 0.2
2 1.6 0.4
3 1.9 0.475
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉).
(2)改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,其原因可能是　　　　(填字母).
A.滑动变阻器断路 B.Rx断路 C.Rx短路
(3)故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为1.2 V时,电流表示数如图图乙所示,则待测电阻Rx=　　　　Ω.
(4)现有表中三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有第　　　　(填序号)组数据.
答案
自我综合评价(四)
1.C　2.D　3.B
4.D　 图像为过原点的倾斜直线,说明通过导体的电流与其两端的电压成正比,A正确.从图像中取点可计算出A、B的电阻分别为5 Ω和10 Ω,则A和B的电阻之比为1∶2,B正确.由图像知,当B两端电压为1 V时,通过它的电流为0.1 A,C正确.串联电路中电流处处相等,故通过B的电流也是0.4 A,B的电阻为10 Ω,所以B两端的电压为4 V,D错误.
5.D　 由图知,开关闭合后,电阻R1、R2串联,电压表并联在R1两端,测量电阻R1两端的电压,其大小为U1=2 V;电阻R2两端的电压U2=U-U1=3 V-2 V=1 V,因为两电阻串联,所以由欧姆定律可知I==,则R1∶R2=U1∶U2=2 V∶1 V=2∶1,故A、B错,D正确;若开关断开,电压表通过电阻R2接在电源上,测量电源电压,示数不为0,故C错.
6.C　 由题知,温度升高,R的阻值减小,电表示数变大,报警装置报警.图A中两电阻串联,电压表测R两端电压,温度升高时R的电阻减小,根据串联电路的分压原理知,电压表的示数变小,不能触发报警装置,A不符合题意;图B中两电阻串联,电压表测电源电压,温度升高时R的电阻减小,电压表示数保持不变,不能触发报警装置,B不符合题意;图C中两电阻串联,电流表测电路中的电流,温度升高时R的电阻减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电流表的示数变大,能触发报警装置,C符合题意;图D中电流表将R短接,电路为R0的简单电路,温度升高时不能引起电路中电阻的变化,电流表示数不变,不能触发报警装置,D不符合题意.
7.A　 由图知,闭合开关S1时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;再闭合开关S2、S3后,R1与R2并联,R3短路,电压表测电源电压,所以电压表示数与前者相比变大;电路总电阻减小,电源电压保持不变,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大.
8.C　 图①中,只闭合S1时,电路是R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式:I0R0=(I-I0)Rx,可求出Rx的阻值.图②中,只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测电路中电流I0,根据电源电压不变列式:I1(R0+Rx)=I0R0,可求出Rx的阻值.图③中,闭合开关S、S2,两电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S、S1,断开S2,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式:=,可求出Rx的阻值.图④中,闭合开关S,S1接1,两电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电流从电压表负接线柱流入,造成电压表指针向左偏转,故不能测出Rx的阻值.
9.C
10.电流表示数的大小　甲和乙
11.串　10　 根据欧姆定律可知,灯泡正常发光时其两端电压:UL=ILRL=0.4 A×20 Ω=8 V,由于8 V<12 V,所以要使灯泡正常发光,需要在电路中串联一个电阻分压,该电阻两端的电压:U=12 V-8 V=4 V,通过它的电流I=0.4 A,其阻值R===10 Ω.
12.2∶3　1∶1　 由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路电流;因并联电路中各支路两端的电压相等,所以R1和R2两端的电压之比是1∶1;
通过两支路的电流分别为I1==,I2==,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:I=I1+I2=+=,
则电流表A1与A2的示数之比:I2∶I=∶=2∶3.
13.6　40　6　 只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表A测电路中的电流,
由I=可得,电源的电压U=I1R1=0.2 A×30 Ω=6 V.
(2)再闭合开关S2后,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电压表测量电源电压,则电压表V的示数为6 V.
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即此时通过R2的电流I2=ΔI=0.15 A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电阻R2的阻值:R2===40 Ω.
14.5　大　4　 由图线可知,当定值电阻R两端的电压UR=3 V时,对应的电流IR=0.6 A,由I=得R===5 Ω.由图线可知,随电压U的增大,通过小灯泡L的电流I增大,但ΔU>ΔI,根据I=得,随着小灯泡两端电压的升高,小灯泡L的阻值逐渐变大.当小灯泡两端的电压UL=2 V时,对应的电流IL=0.5 A,由I=得,RL===4 Ω.
15.3　5　 定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路的电流,滑片P在a端时,只有定值电阻连入电路中,此时的电流最大,由图乙知:I1=0.6 A,由欧姆定律知,电源电压:U=I1R1=0.6 A×R1①;当滑片在b端时,变阻器连入电路的电阻最大,电路的电流最小,由图乙知,I2=0.2 A,电压表示数为:UV=2 V,根据串联电路的规律及欧姆定律,电源电压:U=I2R1+UV=0.2 A×R1+2 V②,由①②得:R1=5 Ω,代入①得:电源电压:U=3 V.
16.(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电阻R1、R2串联,电流表测量电路电流;串联电路总电阻R=R1+R2=6 Ω+4 Ω=10 Ω;电源电压U=IR=0.6 A×10 Ω=6 V.
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,R1与灯泡L并联,R2短路,通过R1的电流:I1===1 A.
17.(1)根据图(b)可读出环境温度为40 ℃时对应的R1的阻值为200 Ω.
(2)环境温度为40 ℃时,根据电阻的串联特点可知,R总=R0+R1=300 Ω+200 Ω=500 Ω,则I===0.008 A,由欧姆定律得,R0两端的电压,即电压表示数:U0=IR0=0.008 A×300 Ω=2.4 V.
(3)由题意可知,电压表能够测量的最大电压值为3 V,此时电路能够测量的温度最高,电路中的电流:I'===0.01 A;串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,则热敏电阻两端的电压:U1'=U-U0'=4 V-3 V=1 V,由欧姆定律得,此时热敏电阻的阻值:R1'===100 Ω,根据图(b)可查得热敏电阻的阻值为100 Ω时,对应的环境温度为80 ℃,即此电路所允许的最高环境温度为80 ℃.
18.(1)如图图所示
(2)断开 (3)R断路 (4)电阻一定时,电流与电压成正比 (5)9.8
(1)当滑片P向右移动时变阻器接入电路的阻值变大,故应将变阻器左下接线柱连入电路中,如图答图所示.
(2)在连接电路时,为保护电路,开关必须处于断开状态.
(3)实验中,发现电流表示数几乎为零,电路可能断路,电压表示数接近电源电压,电压表与电源连通,故障可能是R断路.
(4)根据表中数据,考虑到误差因素,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,可得出结论为:电阻一定时,电流与电压成正比.
(5)由欧姆定律,第1次测出的电阻大小R1===10.0 Ω,
同理,第2、3次测出电阻大小分别为10.0 Ω和9.4 Ω,为减小误差,取平均值作为测量结果,则电阻R==9.8 Ω.
19.(1)如图图所示
(2)A　(3)4　(4)1、3
(1)电阻应与电流表串联,电压表与电阻并联,如图答图所示.(2)若滑动变阻器断路,整个电路断路,两表都没有示数,A符合题意;若Rx断路,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,B不符合题意;若Rx短路,电流表有示数,C不符合题意.(3)故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为1.2 V时,电流表示数如图图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,由欧姆定律可得,待测电阻:Rx===4 Ω.(4)根据电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为I小==≈0.21 A>0.2 A;电流表分度值为0.02 A,故不能得到0.475 A,即不可能通过以上实验获得的数据有1、3.