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北师大版九年级物理第十二章欧姆定律同步练习
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、小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动 D.适当增加电池的节数
2、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
3、小红将酒精气体传感器、电阻R与电压表组成如图所示电路。闭合开关,将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方,发现电压表示数逐渐减小。此过程中( )
A.电阻R的功率在逐渐减小
B.传感器的电阻逐渐减小
C.传感器的电阻可能不变
D.电阻R的电压与传感器的电压之和逐渐减小
4、如图所示电路,电源两端电压不变, 是定值电阻, 是滑动变阻器。闭合开关S后,在滑片P向右滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表 示数变小,电压表 示数变小, 示数变大
B.电流表 示数变小,电压表 示数变大, 示数不变
C.电流表 示数变大,电压表 示数变大, 示数不变
D.电流表 示数变小,电压表 示数不变, 示数变小
5、在图示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P自左向右滑动,则( )
A.电流表A的示数减小
B.电压表V2的示数减小
C.电压表V1与电流表A的示数比值减小
D.电压表V2与电流表A的示数比值减小
6、下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,则温度一定升高
B.导体的电阻越大,则通过的电流一定越小
C.热量只能从温度高的物体传向温度低的物体
D.菜刀的刀刃做的很薄,是通过减小受力面积来增大压强的
7、图中表示两电阻Ra和Rb的I-U关系图像。将Ra和Rb先后以图中的甲图和乙图两种方式接在同一恒压电源上,流过它们的电流和它们两端电压与分别在图中标出。则下列判断正确的是( )
A.I1=I2=I34 B.I3>I4 C.U1>U2 D.U123=U4
8、如图所示的电路,闭合开关,滑动变阻器的滑片P 向左滑动的过程中,电流表和电压表的示数变化是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表,电压表示数都变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表,电压表示数都变小
9、从欧姆定律可以导出公式 对电阻的理解,你认为正确的是( )
A.当电压增大时,电阻也增大
B.当电流减小时,电阻减小
C.当电压为0时,电阻也为0
D.导体两端的电压越大,这段导体中的电流就越大
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4分,共计20分)
1、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。
2、电阻R1标有10Ω 0.6A,电阻R2标有15Ω 0.8A,当把R1和R2串联在某一电路中,则电源的电压最大为 V,如果并联在某一电路中,电源的电压最大为 V,干路中允许通过的最大电流 A。
3、如图所示,是探究焦耳定律的实验装置,已知R1”或“=”)
4、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 。
5、如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(假设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障,请你判断故障情况是 。若此时电压表的示数为4U,则小灯泡、的电阻之比为 排除故障后,将小灯泡和的位置互换,闭合开关S后电表示数一定不发生变化的是 表。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、如图所示的电路中,A、B两端的电压是6V,用电压表测得灯L2的电压是2V,用电流表测得通过电路的电流是0.2A。求:
(1)灯L1两端的电压;
(2)灯L2的电阻。
2、如图所示,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电阻R1两端的电压为10V,电阻R2两端的电压为5V.求:
(1)电源两端的电压.
(2)通过电阻R1的电流.
3、如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=20Ω,闭合开关,电流表的示数为0.3A。断开开关,把电阻R2并联在R1两端,再闭合开关,电流表示数变化了0.5A。求:
(1)电源电压U;
(2)R2的阻值。
4、如图所示电路,电源电压恒为6V,电阻R1的阻值为10Ω,开关S闭合后,通过电阻R2的电流为0.2A。求:
(1)R1两端的电压;
(2)电阻R2的阻值。
5、如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1=20Ω。只闭合开关S1后,电流表的示数为0.3A,再闭合S2电流表的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2中的电流;
(3)电阻R2的阻值。
四、实验探究(1小题,每小题10分,共计10分)
1、如图所示,小明进行“伏安法测量电阻”的实验:
(1)请帮助小明根据电路图甲将实物电路乙连接完整(导线不能交叉);
(2)实验电路连接好后,当小明准备闭合开关开始实验前,乙图中滑动变阻器的滑片应该滑到 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 ;
(4)小明排除故障后,调节滑动变阻器,当电压表读数为2.6V时,电流表的示数如图丙所示,则该定值电阻的阻值是 Ω;
(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丁所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关S1闭合、S2断开时,电流表读数为Il;
②当 时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】【解答】ABC.要探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,需要保持该电阻两端的电压大小不变,从图中可以看到,这是一个串联电路,两电阻是串联的,在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω,即A、B两点间的电阻变大,滑动变阻器接入电路的电阻大小不变,根据串联电路的分压原理可知,电压表的示数也变大,即A、B两点间电阻的电压变大,此时应该增大滑动变阻器的阻值,将滑片适当向右端滑动,使电压表的示数与原来相同;A、B不符合题意,C符合题意;
D.适当增加电池的节数,这样会使电源电压增大,A、B两点间电阻的电压更加大,不能保持电压不变,不合适;D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变化和滑片不动时变阻器两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端电压的变化,然后判断电阻两端电压变化时电路中电流的变化,进一步判断滑片移动的方向。
2、【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:。
3、【答案】B
【解析】【解答】ABC.由电路图可知,电阻R与酒精气体传感器电阻串联,电压表测酒精气体传感器两端的电压;将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方时,电压表示数逐渐减小,由串联分压可知传感器的电阻减小,电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,由P=I2R可知电阻R的功率在逐渐增大,故B符合题意,AC不符合题意;
D.串联电路中总电压等于各分电压之和,电阻R的电压与传感器的电压之和等于电源电压,电源电压不变,电阻R的电压与传感器的电压之和不变,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在串联电路中,电阻减小,分压减小。
4、【答案】A
【解析】【解答】由电路图可知,开关闭合后,两个电阻串联,电压表 测量 定值电阻两端电压,电压表 测量滑动变阻器接入阻值的两端电压;在滑片P向右滑动的过程中,变阻器接入电阻变大,整个电路的电阻变大,则电路中电流变小,即电流表 示数变小;根据串联分压可知,电压表 示数变小, 示数变大。
故答案为:A。
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小,变大的电阻分压变大,其它位置分压变小。
5、【答案】C
【解析】【解答】A.如图所示,闭合开关S后,电路中两个电阻R1、R2是串联,当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时,电阻R1变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,故错误;
B.电压表V2测量的是R2两端电压,由 可得
电流变大,电阻R2不变,因此电压表V2的示数变大,故错误;
C.电压表V1测量的是R1两端电压,滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时,电阻R1变小,而电压表V1与电流表A的示数比值就是R1的电阻,故正确;
D.电阻R2不变,因此电压表V2与电流表A的示数比值不变,故错误。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,滑动变阻器电阻减小,电流变大,减小的电阻分压减小。
6、【答案】D
【解析】【解答】A.晶体在熔化的过程中吸热内能增加,但温度不变,A不符合题意;
B.根据 ,电压也会影响电流大小,B不符合题意;
C.在外界影响下如做功,热量可以从温度低的物体传向温度高的物体,C不符合题意;
D.刀的刀刃很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】欧姆定律一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
热传递发生的条件是存在温度差异,热量由高温物体传递给低温物体,或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分。
固体压强的大小与压力大小和受力面积的大小有关,在压力一定时,可以通过减小受力面积的方式来增大压强。
7、【答案】C
【解析】【解答】AB.如图甲所示,两电阻串联,故电流相等电流为
作一条垂直于电流轴的垂线,根据图像可知,当电流相等时, a的电压大于b的电压,即 U1>U2;如图乙所示,两电阻并联, 电压相等,故 U3=U4,作一条垂直于电压轴的垂直,表示电压相同时,b的电流大于a的电流,即I3小于I4;由于甲电路与乙电路相比,甲是两电阻串联,总电阻最大,电流最小,故电流关系为
AB不符合题意;
CD.两电阻并联时,电压为电源电压,是最大的,故电压关系是
C符合题意;D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路电流的规律结合甲图分析;由并联电路电压的规律,结合图乙分析。
8、【答案】C
【解析】【解答】由图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当P向左滑动的过程中,滑动变阻器的阻值变小,电路中的电流变大,所以电流表示数变大,此时灯泡两端的电压变大,所以滑动变阻器两端的电压变小即电压表的示数变小.
故答案为:C
【分析】滑动变阻器滑片向做端移动,接入电路中的电阻变小,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
9、【答案】D
【解析】【解答】导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料,长度,横截面积有关,跟通过导体的电流、和导体两端的电压的无。可以说的是当导体电阻一定时,电流与电压成正比,即导体两端的电压越大,这段导体中的电流就越大。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料,长度,横截面积有关,跟通过导体的电流、和导体两端的电压的无关。
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】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。
2、【答案】15;6;1
【解析】【解答】由题意可知,当两个电阻串联在电路中时,电路允许通过的最大电流为0.6A,则R1两端电压为U1=IR1=0.6A =6V
R2两端电压为U2=IR2=06A =9V
串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源电压为U=U1+U2=6V+9V=15V
如果甲R1、 R2并联在一起,由于R1两端允许的最大电压为U1=I1R1=0.6A 6V
R2两端允许的最大电压
则并联电路两端电压最大为6V。
由题意可知,此时通过R1的电流为0.6A;通过R2的电流I2= =0.4A
则干路中允许通过的最大电流为I总=I1+I2=0.6A+0.4A=1A
【分析】串联电路处处电流相等,为了不损坏电阻,比较两电阻允许通过的最大电流,选其中较小的电流,然后根据串联电阻的串联和欧姆定律求出电源两端的最大电压。
先根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,由于两电阻并联时两端的电压相等,为了不损坏电阻,电路两端允许的最大电压为两电阻两端允许所加最大电压中较小的电压,利用欧姆定律求出两支路的电流,然后根据并联电路电流特点求出干路中的最大电流。
3、【答案】<;<
【解析】【解答】由图可知, R1与R2 是串联在电路中,电流处处相等,设为I,并且 R1热量 Q=I2RT,I相等,R1【分析】串联电路电流处处相等,串联电路电阻两端的电压与电阻成正比,电阻大的产生的热量多.
4、【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。
5、【答案】灯泡L2断路;;电流
【解析】【解答】如图两灯串联,电压表测量灯泡L2的电压,已知两灯中仅有一个出现了故障,突然两灯均熄灭,说明两灯中必然有一个灯断路,若其中一个灯短路,则另外一个灯必然发光,与题意不符,需要舍去,故灯泡存在断路,若灯泡L1断路,电流表、电压表均没有示数,与题意不符,故舍去,若灯泡L2断路,电流表的示数为零,示数变小,电压表所在的电路是通路,测量电源电压,故此时电压表的示数变大,符合题意,故综上所述灯泡L2断路。
灯泡L2断路,若此时电压表的示数为4U,电压表测量电源电压,故电源电压为4U,排除故障后,灯泡L2的电压为U,则灯泡L1的电压为3U,则电阻之比为
将小灯泡和的位置互换,总电阻不变,电源电压不变,故电流不变,故闭合开关S后电表示数一定不发生变化的是电流表。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据两灯均熄灭判断故障类型,根据电压表示数明确故障对象;根据串联分压的规律可知,电阻两端的电压之比等于电阻之比;根据电压表和电流表的测量对象是否发生了改变,结合欧姆定律进行判断。
三、计算题
1、【答案】(1)解:灯泡L1与L2串联,串联电路中总电压等于各分电压之和,由此可得,灯L1两端的电压为U1=U-U2=6V-2V=4V
答:灯L1两端的电压为4V;
(2)解:串联电路中电流处处相等,故通过灯L2的电流为I2=I=0.2A
根据
可得,灯L2的电阻为
答:灯L2的电阻为10Ω。
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式,利用串联电路的电压关系可知灯L1两端的电压。
(2)利用串联电路的电流关系及欧姆定律可知灯L2的电阻。
2、【答案】(1)解:在串联电路中,电源两端电压U=U1+U2
U=U1+U2=10V+5V=15V
答:电源两端的电压是15V。
(2)解:由I= 得:
电阻R1的电流I1= = =1A
答:通过电阻R1的电流是1A。
【解析】【分析】(1)结合电路图,理清元件的连接方式,利用 串联电路中的电压特点求得电源电压.
(2)利用欧姆定律 I= 可得 通过电阻R1的电流.
3、【答案】(1)解:闭合S,断开S1时,电路为R1的简单电路,;由 可知,电源的电压:
答:电源电压U为6V
(2)解:若两电阻并联,再闭合开关时,则
,
电流表示数的变化量即为R2支路的电流,则 ,由 可知,
答:R2的阻值为12Ω
【解析】【分析】(1)闭合开关,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律求出电源的电压;(2)若两电阻并联,再闭合开关时,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化即为R2支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值。
4、【答案】(1)解:由电路图知,两个电阻串联在电路中,据串联电路的特点知,通过电路的电流I=I2=0.2A
电路中的总电阻
据串联电路的分压特点有30Ω:10Ω=6V:U1
所以电阻R1两端的电压U1=2V
答:R1两端的电压为2V;
(2)解:电阻R2的阻值R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω
答:电阻R2的阻值为20Ω。
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式,根据串联电路电流规律和 串联电路的分压特点 求出R1两端的电压。
(2)根据串联电路电阻关系求出电阻R2的阻值。
5、【答案】(1)解:只闭合S1时,该电路为只有R1的简单电路,电流表测R1的电流。由可得,电源电压
答:电源电压为6V;
(2)解:当S1和S2都闭合时,R1、R2并联,电流表测干路的电流;因并联电路各支路互不影响,所以此时通过定值电阻R1的电流仍为I1=0.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流
答:电阻R2中的电流为0.2A;
(3)解:因并联电路中各支路两端电压相等,所以电阻R2的阻值
答:电阻R2的阻值为30Ω。
【解析】【分析】(1)根据电流和电阻的乘积,计算电压时;
(2)利用并联电路电流规律,计算支路电流;
(3)利用电压和电流的比值, 计算电阻。
四、实验探究
1、【答案】(1)
(2)B
(3)滑动变阻器断路
(4)10
(5)开关S1、S2都闭合(或再闭合S2);
【解析】【解答】(1)由电路图知,待测电阻Rx与滑动变阻器串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测Rx两端的电压,且电源为两节干电池,则其电压不超过3V,所以电压表所选量程为0~3V,实物图连接如下:
(2)在闭合开关前,应将变阻器的滑片置于阻值最大处,所以应滑到B端。
(3)闭合开关,电流表无示数,电路中出现了断路,电压表无示数是电压表与电源的连接断开了。用另一完好电压表并在a、b和b、c间,电压表均有示数,并在a、c间,电压表无示数,则a、b间与电源是接通的,b到电源间、c到电源间是接通的,c到b间是断开的,那么是滑动变阻器断路了。
(4)由图丙知,电流表所选的量程为0~0.6A,对应的分度值为0.02A,示数为0.26A,那么定值电阻
(5)要测量Rx的阻值,需要测出其两端的电压及工作时通过的电流。由图示知,开关S1闭合、S2断开时,两个电阻串联在电路中,此时电路中的电流为I1,则定值电阻R0两端的电压U0=I1R0
接着,应闭合S1、S2,此时电路中只有电阻R0工作,则电源电压U总=I2R0
那么Rx两端的电压Ux=U总-U0=I2R0-I1R0
则待测电阻
【分析】(1)测量未知电阻时,电压表和未知电阻并联;
(2)实验时,滑动变阻器的滑片在滑到电阻最大处;
(3)电流表无示数时,电路中断路,电压表有示数处有断路现象;
(4)根据电流表的量程和指针位置测量电流,利用电压和电流的比值计算电阻;
(5)根据电流和定值电阻测量未知电阻时,根据电阻不同测量电流,结合串联电路电源电压不变,可以计算电阻的大小。
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