【单元测试卷】北师大版九年级物理 第12章 欧姆定律 （含答案解析）

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北师大版九年级物理第十二章欧姆定律单元测试
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、如图所示电路，电源电压不变，AB为铅笔芯，开关闭合后，当滑片M在中点时，电路的总功率为P；滑片M向左滑动一段距离时电路的总功率为 P，此时电流表A1和A2的示数之比为（　　）
A．1∶3 B．3∶2 C．3∶1 D．5∶1
2、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
3、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．
4、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
5、如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片，下列说法正确的是（　　）
A．滑片向左滑动，电流表、电压表示数都增大
B．滑片向左滑动，电流表示数增大，电压表示数减小
C．滑片向右滑动，电流表、电压表示数都增大
D．滑片向右滑动，电流表示数增大，电压表示数减小
6、如图是导体甲和乙的U﹣I图象，小阳对图象信息作出的判断中正确的是（　　）
A．导体乙中的电流跟它两端的电压成正比
B．当导体甲两端电压为0时，其电阻值为0
C．将甲和乙串联，若电流为0.4A，则它们两端的总电压为3V
D．将甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A
7、如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1和L2都正常发光，甲、乙两个电表示数之比为5∶3。此时灯L1和L2的电阻之比为（　　）
A．2∶3 B．3∶2 C．5∶3 D．3∶5
8、图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象，该导体的阻值为（　　）
A．40Ω B．30Ω C．20Ω D．10Ω
9、如图所示是某电子秤的结构示意图，其中 P 是一个可以紧贴 AB 滑动的金属滑片，S 为自动控制开关。闭合开关 S，秤盘内不放物体时，电子秤刻度表示数为 0；在秤盘内放入物体时，就可以从电子秤刻度表上读出该物体的 质量；当被测物体的质量超过电子秤量程时，开关 S 自动断开，电子秤无示数。下列判断正确的是（　　）
A．电子秤的刻度表可能是由电流表或电压表改装而成的
B．秤盘里放的东西越重，电路中的电流越小
C．秤盘里放的东西越重，AB 电阻两端的电压越小
D．R0 电阻去掉后，也能保证电路安全工作
10、高速公路收费站，现在对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法正确的是（　　）
A．称重表其实是一个电压表
B．电路中的R1是没有作用的
C．当车辆越重时，称重表的示数越小
D．当车辆越重时，称重表的示数越大
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、如图所示的电路中，要使电阻R1与电阻R2组成并联电路，应闭合开关　 　，此时电流表A1与A2的示数之比为3：2，则R1与R2的电阻之比为　 　，R1与R2的电功率之比为　 　。
2、如图所示为通过A和B的两个电路元件中的电流与两端电压的关系的图像，由此可知元件　 　是定值电阻，它的阻值为　 　Ω。
3、如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。图中的R是电学中的滑动变阻器。油量表是用　 　（选填“电流”或“电压”）表改装的。当油箱中的浮标向上运动时，R接入电路中的电阻值将　 　（选填“增大”或“减小”）。
4、如图所示，电路中电源电压恒定，定值电阻R1＝12Ω，只闭合开关S1，电流表示数为0.3A，则电源电压是　 　V；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，则R2的阻值为　 　Ω。
5、将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12V，通过的电流为3A，则该电阻丝电阻为　 　Ω；若将该电阻丝两端电压由12V降到6V，则电流变化了　 　A。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成，且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内，如图甲所示。a、b是该器件的两个外露接线柱，电阻R1的阻值为20Ω。科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值，并绘制成如图乙所示的图像。求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）当电阻R2两端电压为6V时，通过电阻R2的电流。
2、如图所示的电路中，当开关S1闭合、S2断开时，电压表的读数为2.5V；当开关S1、S2均闭合时，电压表的读数为6V，求：
（1）电源电压；
（2）当开关S1闭合、S2断开时，灯L1两端的电压。
3、如图所示，电源电压不变，的电阻值为。当S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数是0.3A，电压表的示数为3V，求：
（1）的电阻值；
（2）电源电压；
（3）当S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数。
4、如图甲所示的电路中，定值电阻R1为10 Ω，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b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求：
（1）电源电压？
（2）滑动变阻器的最大阻值？
（3）当电压表示数为1V时，此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
5、如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R1为10Ω，R2略大于10Ω，滑动变阻器的阻值变化范围为0~20Ω。求：
（1）当滑动变阻器的滑片P从最左端a滑向最右端b时，R1两端电压、电流的变化范围分别是多少？
（2）当滑动变阻器的滑片P滑到某一位置时，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.25A，则电阻R2的阻值为多大？
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、 “探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了2节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为10Ω、20Ω和40Ω的定值电阻各一个以及导线若干：
实验序号 1 2 3
电阻（Ω） 10 20 40
电流（A） 0.10 0.05
（1）请根据实验要求用笔画线将实物图（图乙）连接完整（要求导线不交叉，当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变大）；
（2）将滑动变阻器阻值调到最大处，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是　 　。
（3）排除故障后，更换不同定值电阻进行实验，测得数据填入下面表格。第一次电流表的示数如图丙所示，读数为　 　A．实验过程中应保持电压表示数为　 　V不变。
（4）由表中数据可知：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　（选填“正比”或“反比”）。
（5）根据表格中的数据判断所选用的滑动变阻器可能是 （选填“A”或“B”）。
A．“50Ω0.5A” B．“10Ω1A”
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】【解答】由电路图可知，铅笔芯电阻AM部分和BM部分并联，电流表A1测通过AM部分电阻的电流，电流表A2测通过BM部分电阻的电流；若铅笔芯AB的总电阻为2R，电源的电压为U，当滑片M在中点时，电路的总功率为P，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，干路电流
由 可得，干路电流
则 ①
设滑片M向左滑动一段距离时，左右两侧电阻的改变量为ΔR，此时干路电流 ②
由①②可得
此时电流表A1和A2的示数之比
故答案为：C。
【分析】并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，用电器分得的电流与电阻成反比，利用欧姆定律求解电流的关系即可。
2、【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。
3、【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，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 ，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 ，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 ，D不符合题。
故答案为：A。
【分析】根据电压表、电流表测量电路中的电流、电压，结合定值电阻测量电阻大小。
4、【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：。
5、【答案】A
【解析】【解答】AB．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻减小，电路的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，变阻器接入电路中的电阻减小，由串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压减小，由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压增大，即电压表的示数增大，A符合题意，B不符合题意；
CD．当滑片向右滑动时，变阻器接入电路中的电阻增大，电路的总电阻增大，由可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，变阻器接入电路中的电阻增大，由串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压增大，由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压减小，即电压表的示数减小，CD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据串联电路的分压特点可知灯泡两端的电压变化。
6、【答案】C
【解析】【解答】A．由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，A不符合题意；
B．由图可知，甲的电阻
电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，故甲两端电压为0时，其电阻值仍为5Ω，B不符合题意；
C．将甲和乙串联，若电流为0.4A，则通过两电阻的电流均为0.4A，由图象可知此时 、 ，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压 ，C符合题意；
D．甲、乙并联在1V电源时，根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压为1V，由图象可知， 、 ，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流 ，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】两个电阻串联，电流相同，分得的电压与电阻成正比；两个电阻并联，电压相同，分得的电流与电阻成反比，结合电流与电压的规律，利用欧姆定律求解即可。
7、【答案】A
【解析】【解答】由图知，如果甲、乙两个电表中任何一个为电流表，将会形成短路，因此甲、乙都为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表乙测量L2两端电压，电压表甲测量电源电压；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，且甲、乙两个电表的示数之比是5∶3，所以灯L1、L2两端电压之比U1∶U2=(5-3)∶3=2∶3
又因为串联电路电流相等，即I1=I2
此时灯L1和L2的电阻之比为
故答案为：A。
【分析】电压表和所测量的位置并联，在串联电路中，总电压等于各用电器电压和；各用电器的电阻比等于分压比。
8、【答案】D
【解析】【解答】由图像知，通过该导体的电流与导体两端的电压成正比，说明导体的电阻不随温度变化而变化；由欧姆定律 可得，导体的电阻
故答案为：D。
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻。
9、【答案】C
【解析】【解答】A．电子秤刻度盘串联在电路中，电子秤刻度盘应，该是电流表，A不符合题意；
B．秤盘里放的东西越重，P下滑，AB 电阻阻值变小，电路中的电流变大，B不符合题意；
C．根据串联电路的分压原理，秤盘里放的东西越重，P下滑，AB 电阻阻值越小，AB 电阻两端的电压越小，C符合题意；
D．R0电阻去掉后，重物过重时可能会导致电源短路，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体越重，弹簧被压缩的越短，滑片下移，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。
10、【答案】D
【解析】【解答】A．称重表和定值电阻及滑动变阻器是串联关系，因此，称重表其实是一个电流表，A不符合题意；
B．电路中R1的作用是限制电流，防止电流过大，起到保护电路的作用，B不符合题意；
CD．当车辆越重时，滑片向下滑，滑动变阻器电阻变小，电路中的电流变大，即称重表示数变大，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在串联电路中，电阻变大，电路中的电流减小。
二、填空题
1、【答案】S1，S3；2：1；1：2
【解析】【解答】若R1和R2并联，需要闭合开关S1、S3，电流表A1测量干路电流，A2测量R2的电流，电流表示数之比为3：2，则R1和R2的电流之比为I1:I2=1:2，由于电压相等，则电阻比为2：1，电功率比值为P1:P2=UI1:UI2=2:1。
故答案为：S1、S3；2：1；1：2。
【分析】并联电路中各用电器在不同的分支上，当电压相等时，各支路电流之比等于电阻的反比，电功率的比等于电流之比。
2、【答案】A；5
【解析】【解答】电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比，所以A是定值电阻，当电压是1V时，电流是0.2A，。
故答案为：A；5；
【分析】电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。根据，计算电阻。
3、【答案】电流；减小
【解析】【解答】由图知，电表串联在电路中，故油量表是用电流表改装的。当油箱中的浮标向上运动时，滑片向下运动，接入电路的电阻丝的长度减小，滑动变阻器接入电路的电阻值减小。
【分析】电流表串联在电路中，根据滑片的移动，判断电阻的变化。
4、【答案】3.6；18
【解析】【解答】电路中电源电压恒定，定值电阻R1＝12Ω，只闭合开关S1，为R1的简单电路，电流表示数为0.3A，则电源电压为U＝I1R1＝0.3A×12Ω＝3.6V
同时闭合开关S1、S2，两灯并联，电流表测干路的电流，电流表示数为0.5A，由并联电路各支路互不影响，通过R1的电流不变，由并联电路电流的规律，R2的电流为I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A
由欧姆定律得到R2的阻值为
【分析】根据电流和电阻的乘积计算电压；利用并联电路电流规律计算支路电流，结合电压和电流的比值计算电阻。
5、【答案】4；1.5
【解析】【解答】将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12V，通过的电流为3A，则该电阻丝电阻为
若将该电阻丝两端电压由12V降到6V，电阻与电压无关，所以电阻不变，则此时的电流为
则电流变化了
【分析】利用欧姆定律I=求得电阻丝的电阻；进一步利用欧姆定律求得电流即可，注意电阻与电压无关，所以电阻不变。
三、计算题
1、【答案】（1）解：由图乙可知，当U=6V时，通过其电路I=1.5A，由并联电路的电压特点可知，此时电阻R2两端电压为U=U1=U2=6V
由欧姆定律可得，当a、b两端电压为6V时通过电阻R1的电流为
由并联电路中电流特点可得，通过电阻R2的电流为I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
所以R2的阻值为
答：电阻 R2的阻值为5Ω；
（2）解：由(1)可知，当电阻R2两端电压为6V时，通过电阻R2的电流为I2= 1.2A
答：当电阻R2两端电压为6V时，通过电阻 R2的电流为1.2A。
【解析】【分析】两个电阻并联，电压相同，分得的电流与电阻成反比，结合干路电流和其中一条支路电流求解流过电阻R2的电流，结合欧姆定律求解电阻的阻值。
2、【答案】（1）解：当S1、S2闭合时，L1被短路只有L2接入电路中，电压表测电源电压，则U＝6V
答：电源电压为6V
（2）解：当开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测L2的电压；
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以L1两端的电压U1＝U﹣U2＝6V﹣2.5V＝3.5V。
答：灯L1两端的电压为3.5V
【解析】【分析】（1）闭合两个开关，电路中只有一个灯泡，该灯泡两端的电压为电源电压；
（2） 当开关S1闭合、S2断开时，该电路为串联电路，结合串联电路电压规律求解即可。
3、【答案】（1）解：当S1、S3断开，S2闭合时，R1和R2串联，电压表测量的是R1两端的电压，电流表测量的是整个电路中的电流，的电阻值
答：的电阻值为；
（2）解：电源电压
答：电源电压为12V；
（3）解：当S2断开，S1、S3闭合时，R1和R2并联，电流表测量的是干路中的总电流，电路的总电阻
带入数据得到
则电流表的示数
答：当S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数为1.6A。
【解析】【分析】（1）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，利用欧姆定律的变形公式计算电阻。
（2）利用公式U=IR计算电压。
（3）先计算出总电阻，再利用欧姆定律计算电流。
4、【答案】（1）解：当滑片P移到a端时，此时只有R1接入电路，电源电压为U＝I1R1＝0.6 A×10 Ω＝6 V
答：电源电压6V；
（2）解：当滑片P移到b端时，变阻器接入电路中的阻值最大，变阻器的最大阻值为
答：滑动变阻器的最大阻值20Ω；
（3）解：由图知道，两电阻串联，电压表测R2 两端的电压，由串联电路电压的特点知道，当电压表示数为1V时，R1两端的电压U1＝U- U2，＝6V-1V＝5V
由串联电路电流的特点知道，
即
解得R2=2Ω，即此时滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω。
答：当电压表示数为1V时，此时滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω。
【解析】【分析】（1）理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，根据U=IR求出电源电压。
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、电压表的示数最大，由图象读出电流和电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
（3）根据串联电路电压规律求出R1两端电压，再根据欧姆定律求出电路电流和滑动变阻器接入电路的阻值。
5、【答案】（1）解：当滑动变阻器的滑片P最左端a时，R1短路，则有 ，
当滑动变阻器的滑片P在最右端b时，R、R1与R2并联在电路中，根据并联电路电压的特点可知，此时
此时通过R1的电流
故R1两端电压的变化范围是0 6V、电流的变化范围是0 0.6A。
答：当滑动变阻器的滑片P从最左端a滑向最右端b时，R1两端电压的变化范围是0 6V、电流的变化范围是0 0.6A
（2）解：当滑动变阻器的滑片P滑到某一位置时，R1与R2并联，根据 可知，R1两端电压
根据 可知，电阻R2的阻值
答：电阻R2的阻值为12Ω。
【解析】【分析】（1）根据电压和电阻的比值计算电流，并判断电流范围；（2）根据电流和电阻的乘积计算电压，利用电压和电流的比值计算电阻。
四、实验探究
1、【答案】（1）解：如图所示：
（2）定值电阻断路
（3）0.2；2
（4）反比
（5）A
【解析】【解答】解：（1）当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变大，故将变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
；（2）将滑动变阻器阻值调到最大处，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是定值电阻断路；（3）第一次电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数为0.2A；
由表中数据和欧姆定律得：
实验过程中应保持电压表示数为：U＝I1R1＝0.2A×10Ω＝2V。（4）由表中数据可知：电流与电阻之积：U＝IR＝0.2A×10Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣0.05A×40Ω＝2V，为一定值，故得出：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）电阻两端的电压始终保持U＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝3V﹣2V＝1V，变阻器分得的电压为电压表示数的 ＝0.5倍，根据分压原理，当接入40Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×40Ω＝20Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少20Ω的滑动变阻器，所选用的滑动变阻器可能是A。
故答案为：（1）如上图；（2）定值电阻断路；（3）0.2；2；（4）反比；（5）A。
【分析】（1）电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，滑动变阻器的接线柱一上一下，连接实物图即可；
（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；
（3）明确电流表的量程和对应的分度值，结合表盘的指针读数，要研究电流和电阻的关系，需要保证电阻的电压不变；
（4）通过实验最后得出，当电压一定时，电流和电阻成反比；
（5）利用欧姆定律求解灯泡的电阻，结合灯泡的电阻选取滑动变阻器即可。
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