第五章欧姆定律综合能力测试题（有答案）2023-2024学年度教科版物理九年级上册

第五章综合能力测试题（后附答案）
(时间：45分钟　　满分：100分)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分)
1．对欧姆定律的理解，下列说法中错误的是( )
A．对同一导体，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
B．在电压不变时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小
C．在电压相同时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比
D．导体电阻的大小与导体两端的电压和导体中的电流无关
2．教室里装有很多电灯，上晚自习时，我们每多开一盏灯，则教室电路的( )
A．总电阻减小 B．总电阻增大 C．总电压增大 D．总电流减小
3．用电器甲和乙，其电流与其两端电压关系如图所示，其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压的关系图。下列说法正确的是( )
A．用电器甲的电阻不变，大小为0.1 Ω
B．用电器乙的电阻随着电流增大而变大，最大值为10 Ω
C．如果把这两个用电器串联接在6 V的电源上，电路中的电流是0.43 A
D．如果把这两个用电器并联接在4 V的电源上，干路中的电流是0.65 A
第3题图　　　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第4题图))
4．如图所示，电源电压一定。关于电路的工作情况，下列说法正确的是( )
A．同时闭合两个开关，两只灯泡电流是相同的
B．若先闭合S1，再闭合S2，电压表示数不变、电流表示数变大
C．若电压表和电流表位置对调，闭合S1、S2后，则两表都被烧坏
D．若灯L1被短路，闭合S1、S2后，灯L1不亮，灯L2亮，电流表损坏
5．某物理兴趣小组为医院设计了一个输液自动报警器，它能在药液将要输完时，通过电铃发声报警。该报警器内部有一可变电阻R，其阻值随管内液体质量减少而减小，通过电铃的电流需要达到一定大小时才能发声。当输液管内液体质量减少，电表示数也变小(电源电压恒定)。下列几个电路图符合报警要求的是( )
eq \o(\s\up7(),\s\do5(A)) 　　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(B)) 　　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(C)) 　　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(D))
6．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，电路正常工作，一段时间后，发现电路中有一个电表的示数突然变大，电阻R1或R2有一处发生故障，其他元件仍保持完好。下列说法正确的是( )
A．一定是R1短路 B．一定是R2短路
C．可能是R1断路 D．可能是R2断路
　第6题图　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第7题图)) 　　　
eq \o(\s\up7(),\s\do5(第8题图)) 　　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第10题图))
7．如图所示，电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片适当左移，下列说法正确的是( )
A．电流表A1示数不变、电流表A2示数变小
B．电流表A1示数变大、电压表V示数不变
C．电流表A2示数变大、电压表V示数变小
D．电流表A2示数变大、电压表V示数不变
8．如图所示电路，电源电压恒定，R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表A的示数为0.2 A；当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为0.4 A；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表A的示数为0.5 A，则( )
A．R1∶R2＝2∶1 B．R1∶R3＝1∶1
C．R2∶R3＝1∶2 D．R1∶R2∶R3＝2∶2∶1
9．以下四种电路，电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻，在不拆改电路的情况下，不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
10．如图所示的电路，电源电压恒为4.5 V，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，定值电阻R阻值为5 Ω，滑动变阻器Rx的最大阻值为50 Ω，闭合开关S，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是( )
A．若滑片P向左移，电流表的示数变小
B．电压表与电流表示数的比值不变
C.滑动变阻器允许的调节范围是2.5 Ω～50 Ω
D．电流表的变化范围是0.3 A～0.6 A
二、填空题(本大题共9小题，每空1分，共19分)
11．将电阻R与10 Ω电阻串联后接到3 V电源上，通过R的电流为0.1 A，则R＝__ __Ω。若R两端电压为0，则R＝__ __ Ω。
12．两个定值电阻，R1上标有“20 Ω　1 A”字样，R2上标有“30 Ω　0.6 A”字样，在保证所有电路元件安全的前提下，把它们串联起来使用，则两端最多能加__ __V的电压；若把它们并联起来使用，干路允许通过的最大电流是__ _A。
13．在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，电流表A1的示数为0.3 A，电流表A2的示数为0.5 A，则R1∶R2＝__ __。
eq \o(\s\up7(),\s\do5(第13题图)) 　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第14题图)) 　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第15题图)) 　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第16题图))
14．如图所示，电源的电压保持6 V不变，滑动变阻器R2的最大阻值为10 Ω，调节滑片P到b端时，电流表读数为0.3 A，R1的阻值为__ __Ω，当滑片滑到a端时，通过R1的电流是__ __A。
15．在“探究电流与电压的关系”的实验中，某同学根据实验数据分别画出了电阻R1和R2的I U图像如图所示，则R1与R2的阻值之比为__ __，完成实验后分析数据可以得出在电阻一定时，电流与电压成__ __比。
16．如图所示电路，电源电压恒定，R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6 A，电源电压为__ __V；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为__ __A；当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为__ __A。
17．成绵乐高铁开通以来，极大地促进了沿线经济发展，为保障列车安全运行，列车上安装有烟雾报警装置。如图所示是列车上烟雾报警装置的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，电流表示数__ __，电压表示数__ __。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
eq \o(\s\up7(),\s\do5(第17题图)) 　　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第18题图)) 　　　 eq \o(\s\up7(),\s\do5(第19题图))
18．如图所示，已知R1＝10 Ω，R2＝R3＝20 Ω，闭合开关S，电路的连接形式为__ __；此时电流表A1与A2的示数之比为__ __；若将电流表A1和A2分别换为电压表V1和V2后，电压表V1和V2示数之比为__ __。
19． 如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则__ __(选填“AB”或“BC”)段是电压表V2示数变化的图像，电源电压为__ __V。
三、实验探究题(本大题共2小题，共27分)
20．(14分) 小明和小华通过实验复习“探究电流与电压、电阻的关系”。
(1)小明采用了如下电路进行实验，其中电源电压4.5 V、定值电阻阻值5 Ω、最大阻值为10 Ω和30 Ω的滑动变阻器各一只。
①当他准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线。
　　　
②正确连接电路后进行“探究电流与电压的关系”的实验，实验中滑动变阻器的主要作用：一是保护电路；二是__ __。
③实验数据记录如表一：
表一
U/V 3.0 2.0 1.0
I/A 0.60 0.40
实验时发现无论如何调节滑动变阻器，电压表都不能达到1.0 V，说明他选用的滑动变阻器的最大阻值是__ __(选填“10 Ω”或“30 Ω”)。换用另一只滑动变阻器后完成了实验，表一中没有记录的数据是__ __。
(2)小华利用小明的实验电路继续实验，在“探究电流与电阻的关系”时，分别将5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入电路，记录数据如表二：
表二
R/Ω 5 10 20
I/A 0.40 0.20 0.10
①当他用5 Ω的电阻进行实验后，再换10 Ω的电阻接入电路，应向__ _(选填“A”或“B”)方向移动滑片，直到电压表示数达到__ __V。
②分析表二中数据，得出该实验的结论是__ __。
21．(13分)如图所示用“伏安法”测未知电阻的阻值，实验过程中电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线，帮助小明将图甲所示的实物连接成完整电路。要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变小。(不要更改原有导线，导线不能交叉)
(2)连接电路前，开关必须断开。电路接通前，滑动变阻器的滑片应该移至图中__ __(选填“A”或“B”)处。
(3)小明闭合开关后，发现电压表有示数，但电流表示数为零，此时电路中的一处故障是待测电阻Rx__ __(选填“短路”或“断路”)。
(4)小明排除故障后，用滑动变阻器调节连入电路中的电阻，对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录，其中一次测量电流表和电压表的指针如图乙、丙所示，请计算出电阻Rx的阻值为__ __Ω(结果保留一位小数)。小明根据几组实验数据分别计算出Rx的值。并绘制了Rx的U I图像。
(5)另一组的小刚用相同的器材连接电路后进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U I图像。小明发现小刚绘制的U I图像和自己绘制的U I图像不同，你认为小刚在实验操作中出现的问题是__ __。
(6)若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图戊所示(滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变)，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数为I2；
③写出待测电阻的表达式，Rx＝__ _。(用已知量和测量量符号表示)
四、综合运用与计算(本大题共2小题，共24分)
22．(9分)如图所示，R1＝25 Ω，小灯泡L的规格为“2.5 V　0.3 A”，电源电压保持不变。
(1)S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压。
(2)S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6 A，求R2的阻值。
23．(15分)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15 V，定值电阻R0＝10 Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40 cm，阻值为20 Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80 N，高60 cm，底面积为100 cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)当水位下降时，金属棒接入电路的长度__ __，电压表示数__ __。(均选填“增大”或“减小”)
(2)当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？
(3)水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？
答案：
第五章综合能力测试题
(时间：45分钟　　满分：100分)
1．( C )
2．( A )
3．( D )
4．( B )
5．( D )
6．( D )
7．( D )
8．( B )
9．( C )
10.( D )
11．__20__Ω。__20__ Ω。
12．__30__V，__1.5__A。
13．__3∶2__。
14．__10__Ω，__0.6__A。
15．__1∶2__，__正__比。
16．__6__V；__0.2__A；__0.9__A。
17．__减小__，__增大__。
18．__并联__；__2∶3__； __3∶4__。
19． __BC__，__12__V。
20．(14分)(2022·湖北)小明和小华通过实验复习“探究电流与电压、电阻的关系”。
(1)小明采用了如下电路进行实验，其中电源电压4.5 V、定值电阻阻值5 Ω、最大阻值为10 Ω和30 Ω的滑动变阻器各一只。
①　　解：
②__改变电路中的电流和定值电阻两端的电压__。
③__10_Ω__(选填“10 Ω”或“30 Ω”)。__0.20__。
(2)①__A__(选填“A”或“B”)，__2.0__V。
②__电压一定时，导体中电流与电阻成反比__。
21．
(1)如图甲所示
(2)__B__(选填“A”或“B”)处。
(3)__断路__(选填“短路”或“断路”)。
(4)__9.3__Ω
(5)__将电压表并联在滑动变阻器两端了__。
(6)若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图戊所示(滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变)，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数为I2；
③写出待测电阻的表达式，Rx＝____。(用已知量和测量量符号表示)
22．
解：(1)由电路图可知，S1、S2断开，R1与L串联，小灯泡L正常发光，所以UL＝U额＝2.5 V，电路中电流I＝I1＝I额＝0.3 A，由I＝可得，R1两端电压U1＝I1R1＝0.3 A×25 Ω＝7.5 V，由串联电路电压特点可得，电源电压U＝U额＋U1＝2.5 V＋7.5 V＝10 V　(2)由电路图知，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由并联电路的电压特点知U＝U1′＝U2＝10 V，通过R1的电流I1′＝＝＝0.4 A，由并联电路的电流特点可得，通过R2的电流I2＝I′－I1′＝0.6 A－0.4 A＝0.2 A，R2的阻值R2＝＝＝50 Ω
23．(1)当水位下降时，金属棒接入电路的长度__减小__，电压表示数__减小__。(均选填“增大”或“减小”)
(2)当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？
(3)水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？
解：(1)当水位下降时，M所受的浮力减小，弹簧的拉力增大，弹簧的伸长量增大，滑片P向下移动，金属棒R1接入电路的长度减小；则金属棒R1接入电路的阻值减小，根据串联分压特点可知，R1两端的电压减小，即电压表示数减小　(2)当水位处于位置A时，滑片P在R1最上端，此时R1＝20 Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻R＝R0＋R1＝10 Ω＋20 Ω＝30 Ω，电路中的电流I＝＝＝0.5 A，由I＝得，R1两端的电压U1＝IR1＝0.5 A×20 Ω＝10 V，即电压表示数为10 V　(3)当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积V排＝V＝Sh＝100 cm2×60 cm＝6000 cm3＝6×10－3 m3，则M受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10－3 m3＝60 N；则弹簧受到的拉力F1＝G－F浮＝80 N－60 N＝20 N，由图乙可知，当F1＝20 N时，弹簧的伸长量ΔL1＝10 cm；当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，则此时弹簧受到的拉力F2＝G＝80 N，由图乙可知，当F2＝80 N时，弹簧的伸长量ΔL2＝40 cm；所以，水位由位置A降至B这一过程中，弹簧的长度增加量ΔL＝ΔL2－ΔL1＝40 cm－10 cm＝30 cm。当水位降至位置B时，R1接入电路的长度L＝L总－ΔL＝40 cm－30 cm＝10 cm，因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即＝，所以，此时R1接入电路的阻值R1′＝×R1＝×20 Ω＝5 Ω，此时电路中的电流I′＝＝＝1 A，由I＝得，此时R1两端的电压U1′＝I′R1′＝1 A×5 Ω＝5 V，即此时电压表示数为5 V，所以，电压表的示数变化量ΔU＝U1－U1′＝10 V－5 V＝5 V