第十二章 欧姆定律-2022-2023学年北师大版物理九年级全册单元达标检测（有解析）

第十二章欧姆定律
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）
由欧姆定律公式可知( )
A. 同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B. 导体两端的电压为零时，因为没有电流通过，所以导体电阻为零
C. 导体中的电流越大，导体的电阻就越小
D. 导体电阻的大小，可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的图像，下列结论与图像相符的是( )
A. 电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B. 电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C. 电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D. 电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
如图所示，电源电压不变，当滑动变阻器接入电路部分电阻为，定值电阻两端的电压为；调节的位置，使定值电阻两端的电压变为，滑动变阻器接入电路的电阻为．( )
A. B. C. D.
小梅同学设计了如图所示的汽车有害尾气排放检测电路．其中，为气敏电阻，它的阻值随有害尾气浓度的增大而变小，电源电压恒定不变，为定值电阻．闭合开关，当有害尾气浓度增大时．( )
A. 电压表示数变大，电流表示数变大 B. 电压表示数变小，电流表示数变小
C. 电压表示数变大，电流表示数变小 D. 电压表示数变小，电流表示数变大
如图所示，电源电压保持不变，只闭合开关时，电流表的示数为，若再闭合开关，发现电流表的示数为，此时通过的电流为，通过的电流为，则．( )
A. B.
C. D.
如图所示的电路中，、均为定值电阻，实验时，在不拆改电路的情况下，下列选项中的探究问题，利用这个电路进行实验能完成的是 ( )
A. 电路中的电流一定时，电阻两端的电压是否与电阻成正比
B. 电阻两端电压一定时，通过电阻的电流是否与电阻成反比
C. 电阻一定时，通过电阻的电流是否与电阻两端的电压成正比
D. 在串联电路中，电路两端的总电压是否等于各部分电路两端的电压之和
小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置，如图所示，其中电源两端电压保持不变，是定值电阻，是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆的一端连接，滑杆可以绕固定轴转动，另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时，浮子随油面下降，带动滑杆使变阻器的滑片向上移动，从而引起电流表的示数发生变化。下列说法中正确的是 ( )
A. 电流表示数变小时，表明油箱中的油量减少
B. 电流表示数变小时，电阻两端电压变大
C. 当油箱中的油量减少时，电流表示数变大
D. 当油箱中的油量减少时，变阻器连入电路的电阻变小
如图所示是小成测量未知电阻的实验电路，电源两端电压不变，其中为阻值已知的定值电阻．当开关、闭合，开关断开时，电流表示数为；当开关、闭合，断开时，电流表示数为则下列四个选项中，的表达式正确的是 ( )
A. B.
C. D.
如图所示，闭合开关，发现灯泡亮，不亮．调节变阻器滑片，变亮，始终不亮，出现这一现象的原因可能是．( )
A. 滑动变阻器断路 B. 滑动变阻器短路 C. 灯泡短路 D. 灯泡断路
把一根电阻为的粗细均匀的电阻丝弯成一个圆环，并以如图所示的方式接入电路，则该圆环在电路中的阻值为( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题（本大题共7小题，共14.0分）
在“研究串联电路中电阻的规律”实验中，连接电路时开关必须处于 选填“闭合”或“断开”状态，电流表必须 选填“串联”或“并联”在被测电路中。现用一电阻来等效替代串联电阻和时，在电源电压不变的条件下，电路中的电流与原来串联电路中的电流是 选填“相同”或“不同”的。
在利用图探究“电流与电压关系”的实验中，在闭合开关前，要将滑动变阻器调到最大阻值，这一操作的目的是 。在实验过程中，滑动变阻器的作用是 ；在利用该图探究“电流和电阻的关系”实验时，滑动变阻器的作用是 。
如图所示，滑动变阻器的最大阻值与定值电阻相等。闭合开关，当滑片在端时，电压表示数为，则电源电压为 ，此时电流表示数为，当滑片在端时，电流表示数为，则 。
如图甲所示是某研究小组的同学自制的简易电子秤原理图．它利用电压表的示数来测物体的质量，托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，弹簧置于绝缘底座上．不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，电源电压恒定．当盘中没有放物体时，滑片在滑动变阻器的最上端，电压表的示数为当称量物体的质量时，滑片在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动，此过程中：变阻器连入电路的电阻 ，电流表的示数 ，电压表的示数 填“变大”“变小”或“不变”经研究分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如图乙所示的关系，这样把电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上，就可以直接读出被测物体的质量．若电压表的示数为，则被测物体的质量是 ．
如图所示，，，已知在电路中，电压表可以等效为电阻无穷大进行处理。
如果在、间加电压，在、间接一个电压表，电压表示数为 ；
如果在、间加电压，在、间接一个电压表，电压表示数为 。
电阻为的小型加热器正常工作时的电流为，则它正常工作时的电压为 现把它接在的电源上，若让它仍能正常工作，需要给它 联一个 的电阻．
如图所示是甲、乙两导体的电流与电压的关系图像，由图可知，甲的电阻是 若将甲和乙并联接在电路中，通过它们的电流之比 ．
三、实验探究题（本大题共1小题，共6.0分）
要测量一个阻值约为几百欧的电阻，实验室提供的器材有：电源电压为，学生用电流表量程为、、学生用电压表量程为、、滑动变阻器和电阻箱 各一个，开关、导线若干．
小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路．连接电路时，小明注意到了开关应________；接通电路前，小明还应将滑动变阻器滑片移至最________填“左”或“右”端．接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为请你判断：
电路中哪一个元件有故障？答：__________；
该元件发生了什么故障？答：____________．
在排除故障更换新元件后，经检查电路完好．闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是___________________所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值．
请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值．
在方框中画出实验电路图；
简述实验步骤：
____________________________________________________________________________________________．
用相应的字母表示各个测出的物理量
写出待测电阻的表达式：
______________________________________________________________________________．
四、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
被称为“史上最严的交规”实施以来，交通事故的发生率大大降低，其中对酒驾、醉驾都实行了重罚．交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于如图所示的电路．电源电压恒为，传感器电阻的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为时，的电阻为使用前要通过调零旋钮即滑动变阻器的滑片对测试仪进行调零，此时电压表的示数为求：
电压表的示数为时，电流表的示数．
电压表的示数为时，滑动变阻器的电阻值．
调零后，的电阻保持不变．某驾驶员对着测试仪吹气，若电流表的示数达到，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数．
科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路用于获得高于室温：控制在一定范围内的“恒温”，包括工作电路和控制电路两部分．其中，为阻值可以调节的可变电阻，为热敏电阻置于恒温箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻为．
如图甲所示状态，加热器是否处于加热状态？
已知当控制电路的电流达到时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到时，衔铁会被释放．当调节时，恒温箱内可获得最高温度为的“恒温”如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为的“恒温”，则应将的限值调为多大？
使用该恒温箱，获得最低温度为的“恒温”，与获得最高温度为的“恒温”，相比较，哪一个的温度波动范围更小？为什么？
答案和解析
1.【答案】
【解析】电压是形成电流的原因，电压不是由电流决定的，所以不能说同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比，选项错误；
导体两端的电压为零时，电流为零，但导体电阻不为零，选项错误；
导体中的电流越大，说明其两端电压越大，但电阻不变，选项错误；
在物理学中，导体电阻的大小等于其两端的电压与通过的电流的比值，选项正确．
2.【答案】
【解析】解：纵轴表示电流，横轴表示电阻，题图为反比例函数图像，即在电压一定时，电流随电阻的增大而减小．故选C．
3.【答案】
【解析】设滑动变阻器接入电路中的电阻为，两端的电压由原来的变为，的阻值不变，则电路中的总电阻应为原来的倍，即，故．
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】当只闭合时，单独接入电路，；当再闭合时，两电阻并联，则，，，，故选项A、、C错误，D正确．
6.【答案】
【解析】 探究“电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻关系”时，应保持电路中的电流不变，测出不同电阻两端的电压，在不拆改电路的情况下，图中两端的电压无法测量，不能完成；
探究“电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻的关系”时，应控制电阻两端的电压不变，改变电阻的阻值并测出电流，而图中的阻值不变，不能完成；
探究“电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压关系”时，应控制电阻的阻值不变，通过移动滑片改变两端的电压和通过的电流，能完成；
由于不能拆改电路，电压表只能测量两端的电压，不能测量电阻两端电压和电源电压，不能探究串联电路中，电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系，不能完成。
故选C。
7.【答案】
【解析】电流表示数变小时，说明滑动变阻器连入电路的电阻变大，滑片向上移动，表明油量减少，选项正确；
电流变小时，由可知，两端电压变小，选项错误；
当油量减少时，浮子向下运动，滑片向上滑动，滑动变阻器连入电路的电阻变大，由可知，不变，变大，则变小，、选项错误。
8.【答案】
【解析】由电路图可知，只闭合、时，、电阻并联，电流表测通过的电流，示数为只闭合、时，、电阻并联，电流表测干路的电流，示数为．两端的电压，通过电阻的电流，则的表达式为，故D正确．
9.【答案】
【解析】本题考查电路故障．若断路，灯不会亮，故A、D错误；滑动变阻器短路，灯不会变亮，B错误；灯短路符合题意，C正确．
10.【答案】
【解析】阻值为的电阻丝弯成一圆环，四分之一电阻值为，四分之三的电阻为，两段电阻丝并联后的总阻值，故选D。
11.【答案】断开
串联
相同

【解析】在连接电路时，开关应处于断开状态；测量电路电流的电流表必须串联在电路中；用一电阻来等效替代串联电阻和时，在电源电压不变的条件下，电路中的电流与原来串联电路中的电流是相同的。
12.【答案】保护电路
改变电阻两端的电压和通过的电流
控制电阻两端的电压不变

【解析】在利用题图所示电路探究“电流与电压关系”的实验中，在闭合开关前，要将滑动变阻器调到最大阻值，这一操作的目的是保护电路；探究“电流与电压关系”的实验，为得出普遍性的规律，要多次测量，故在实验过程中，滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的电流；在利用题图所示电路探究“电流和电阻的关系”实验时，要控制电阻两端的电压不变，故滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压不变。
13.【答案】

【解析】 电路中滑动变阻器与定值电阻串联，且滑动变阻器的最大阻值与定值电阻相等，移动滑片，连入电路中的电阻不变，电路中的电流不变，因此两次电流表的示数比为，当滑片在端时，电压表测滑动变阻器两端的电压，为，由可得，两端电压也为，电源电压为。
14.【答案】不变
不变
变大

【解析】略
15.【答案】

【解析】如果在、间加电压，在、间接一个电压表，与串联，电压表测两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电路中的电流，则电压表示数；
如果在、间加电压，在、间接一个电压表，电路为的简单电路，电压表测、两端的电压，所以，电压表的示数为。
16.【答案】
串


【解析】略
17.【答案】

【解析】略
18.【答案】断开；右；电流表或电阻 ；断路；
被测电阻阻值太大；
如图所示
将电压表与并联，扳动电阻箱的旋钮使其阻值为几百欧，读出示数为；闭合开关读出电压表示数为；计算出的阻值 ；

【解析】连接电路时，开关应断开．由于滑动变阻器接了下面左边的接线柱，所以在闭合开关前，滑片应移至最右端．因为电流表指针不偏转，示数为零，所以电路出现了断路，又电压表示数为，等于电源电压，所以与电压表并联的电流表或电阻发生了断路．
由于电源电压为，而电阻的阻值大约为几百欧，根据欧姆定律可知电路中的电流太小．
可以利用阻值与相差不大的电阻箱串联，利用串联分压的知识测得的阻值．将电压表与并联，测出两端的电压，电阻箱两端的电压为，的阻值可以直接读出．根据得，，则．
19.【答案】； ；
【解析】解：因为和滑动变阻器串联，当，
电压表示数为时， ．
， ．
当的电阻保持不变，电流表的示数为时，
，
．
20.【答案】加热状态

使用该恒温箱，获得最低温度为的“恒温”的温度波动范围更小，因为在附近，热敏电阻阻值随温度变化显著．
【解析】由图甲所示电路可知，工作电路是通路，加热器处于加热状态．
由图乙所示图像可知，温度为时，热敏电阻阻值为，由可知，
电源电压：，，
由图乙所示图像可知，当温度为时，热敏电阻阻值为，
此时，滑动变阻器阻值：．
由图乙所示图像可知，在附近，热敏电阻阻值随温度变化量较大，电阻阻值变化显著，因此获得最低温度为的“恒温”温度波动范围更小．
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