第十四章探究欧姆定律综合能力检测题（有答案）2023-2024学年度粤沪版物理九年级上册

第十四章综合能力检测题（后附答案）
(时间：45分钟　满分：100分)
一、填空题(每空1分，共15分)
1．白炽灯长期使用后，钨丝会变细，变细后的钨丝的电阻与原来相比__ _。(选填“变大”“变小”或“不变”)
2．某段金属导体两端电压为4 V时，通过的电流是0.2 A；当该导体两端电压为12 V时，通过该导体的电流为__ __A。
3．每个节日小彩灯的规格为“4 V　0.2 A”，已知小彩灯正常发光时灯丝电阻为20 Ω。如果要把小彩灯接在220 V的家庭电路中正常工作，必须串联__ __个小彩灯，串联后电路的总电阻为__ _Ω。
4．如图所示是某潜水器深度测试仪的简化电路图。电源电压保持不变，R为压敏电阻，其阻值随所受压力的增大而减小。R0为定值电阻，其作用是__ __。闭合开关S后，当潜水器下潜深度增大时，电流表的示数将__ __(选填“变大”“不变”或“变小”)。
　　　　　　第7题图
5．有两个定值电阻，R1上标有“5 Ω　1 A”，R2上标有“20 Ω　0.5 A”字样，若将它们串联起来接在某一电源上，为了不损坏电路中各个器件，电源电压不得超过__ __V。
6．如图所示是伏安法测电阻的部分电路，电压表的内阻为3 kΩ，读数为3 V；电流表内阻为10 Ω，读数为4 mA。则待测电阻R的真实值等于__ __Ω。
7．如图所示，电源电压恒定，R1＝20 Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3 A；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.2 A，则电源电压为__ __V，R2的阻值为__ __Ω。
8．如图甲所示的电路，当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则R1两端的电压是__ __V，R1与R2的电阻之比为__ _。
　　　　　　
9．如图所示，电源电压为4.5 V且保持不变，电压表选择“0～3 V”量程，电流表选择“0～0.6 A”量程，电阻R1阻值为10 Ω，滑动变阻器R2规格为“20 Ω　1 A”，闭合开关S，移动滑片P的过程中，电路中的最大电流为__ __A。
10．在测电阻的实验中，小明发现电流表已损坏，于是他设计了如图所示的电路来测量Rx的阻值，已知电源电压为12 V，R1的阻值为10 Ω，开关闭合后，当R2的滑片位于最左端时，电压表的示数为5 V，则待测电阻Rx的阻值为__ __Ω。调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数变为3 V，则R2接入电路中的阻值为__ __Ω。
二、选择题(每小题3分，共21分)
11．关于电流、电压、电阻的关系，下列说法正确的是( )
A．导体两端的电压增大时，导体中的电流和这段导体的电阻都增大
B．导体中的电流减小时，导体的电阻增大
C.根据公式R＝U/I，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
D．导体的电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流大小均无关
12．有甲、乙两根镍铬合金丝，甲和乙等长，乙粗些，把它们串联在同一电路中，它们两端的电压分别为U甲和U乙，下列判断中正确的是( )
A.U甲＝U乙 B．U甲＜U乙 C．U甲＞U乙 D．无法判断
13．如图为某台灯用于调节亮度的电位器结构图，A、B、C是它的三个接线柱，A、C分别与弧形电阻丝的两端相连，B与金属滑片P相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的
B．若只将B、C接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C．若只将A、C接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D．电位器与灯泡并联
　　　　　　第15题图
14．如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，杠杆可绕支点O自由转动，下列说法正确的是( )
A．油位越高，流过R的电流越大 B．油位越高，R两端的电压越大
C．R、R0在电路中是并联的 D．油量表是由电流表改装而成的
15.在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图像。据图像分析，下列判断正确的是( )
A．甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
B．乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10 Ω
C．若甲、乙两元件并联后，接到2 V的电压下，甲、乙的电阻之比为1∶2
D．若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为0.2 A时，甲、乙两元件的总电压是2.5 V
16．如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的阻值的电路，其中不可行的是( )
17．如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。则下列选项正确的是( )
A.R1的阻值为20 Ω
B．电源电压为4 V
C．R2的最大阻值为20 Ω
D．电流表示数为0.2 A时，R2接入电路中的阻值为10 Ω
三、实验探究题(共34分)
18．(12分)在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，材料如表所示。为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.1
B 镍铬合金 1.0 0.1
C 镍铬合金 0.5 0.2
D 锰铜合金 0.5 0.1
　
(1)如图所示，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察__ __来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想③，应该选用编号为__ _和__ __的两根电阻丝进行实验。
(3)如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想__ __(填序号)。
(4)如果选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想__ __(填序号)。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点之间时，A电阻丝接入时电流表示数较大，由此，得到的结论是__ __。
(5)以上探究实验采用的科学方法是__ __。
(6)在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样做是为了__ __(选填“增大”或“减小”)输电线的电阻。
19．(10分)现有下列器材：学生电源(6 V)、电流表(0～0.6 A，0～3 A)、电压表(0～3 V，0～15 V)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。(要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：_ __。
(3)上述实验中，小明用5 Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10 Ω的电阻接入电路，闭合开关，向__ __(选填“A”或“B”)端移动滑片，使电压表示数为__ __V时，读出电流表的示数。
(4)为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器__ __(填序号)。
A．50 Ω　1.0 A　　　　　　　B．30 Ω　1.0 A　　　　　　　C．20 Ω　1.0 A
20．(12分)小芳利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5 Ω。
(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接。
解：如图乙所示
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于__ __(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)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I U图像，如图丙所示。由图像可得Rx＝_ __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__ __时，电流表读数为I1；
②当开关S1、S2都闭合时，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)
四、计算与推导题(共30分)
21．(8分)如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20 Ω。当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，电流表的示数为0.5 A；当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，电流表的示数为0.9 A。求：
(1)电阻R2的阻值。
(2)断开开关S1和S3，闭合开关S2时，加在电阻R1两端的电压。(保留两位有效数字)
22．(10分)把两个定值电阻R1、R2并联接入电压恒定的电路中，通过他们的电流分别为I1、I2，已知R1＝nR2，干路电流为I。
(1)试证明：I1＝I。
(2)如果通过干路的电流是0.6 A，当n＝5时，则通过电阻R1的电流是多少？
23．(12分)长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心准时点火发射，搭载的神舟十三号载人飞船被成功送入太空。发射前，检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中，设计了如图所示的电路，模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气，则密闭容器与真空室中的气压不发生变化；若密闭容器漏气，则密闭容器中的气压减小，真空室中的气压增大。密闭容器中的正常环境气压为1.0×105 Pa，电源电压U＝12 V，定值电阻R0＝18 Ω，R1和R2是两个相同的压敏电阻，其阻值随环境气压的变化如表中所示。
环境气压/(×105 Pa) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
压敏电阻阻值/Ω 36 22 12 6 3 2
按要求回答下列问题：
(1)当开关S接a时，若电压表的示数为10.8 V，请通过计算判断密闭容器是否漏气。
(2)若密闭容器漏气，开关S接b时，电流表的示数为0.3 A，求此时真空室中的环境气压。
答案：
第十四章综合能力检测题
(时间：45分钟　满分：100分)
1．__变大__。
2．__0.6__A。
3．__55__，__1100__Ω。
4．__保护电路__。，__变大__
5．__12.5__V。
6．__1000__Ω。
7．__6__V，__30__Ω。
8．__6__V，__4∶1__。
9．__0.3__A。
10．__14__Ω。__16__Ω。
11．( D )
12．( C )
13．( B )
14．( B )
15．( C )
16．( C )
17．( C )
18．
(1)__电流表示数(或小灯泡亮度)__。
(2)__A__和__D__。
(3)__②__(填序号)。
(4)__①__(填序号)。__材料和横截面积一定时，导体越长电阻越大__。
(5)__控制变量法__。
(6)__减小__
19．
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。(要求连线不得交叉)
解：如图乙所示
(2)__电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比__。
(3)上述实验中，小明用5 Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10 Ω的电阻接入电路，闭合开关，向__A__(选填“A”或“B”)端移动滑片，使电压表示数为__2.0__V时，读出电流表的示数。
(4)为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器__A__(填序号)。
A．50 Ω　1.0 A　　　　　　　B．30 Ω　1.0 A　　　　　　　C．20 Ω　1.0 A
20．
(1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接。
解：如图乙所示
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于__B__(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__滑动变阻器断路__。
(4)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I U图像，如图丙所示。由图像可得Rx＝__4__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I1；
②当开关S1、S2都闭合时，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)
21．
解：(1)当S1和S2断开，S3闭合时，为R1的简单电路，电路中电流：I1＝0.5 A，电源电压：U＝I1R1＝0.5 A×20 Ω＝10 V，当S2断开，S1、S3闭合时，R1、R2并联，流过R2的电流：I2＝I－I1＝0.9 A－0.5 A＝0.4 A，电阻R2的阻值：R2＝＝＝25 Ω
(2)当S1、S3断开，S2闭合时，R1和R2串联，电路中电流：I＝I′1＝I′2＝＝＝ A，R1两端电压：U1＝I′1R1＝ A×20 Ω≈4.4 V
22．
解：(1)根据题意可知，两定值电阻R1、R2并联，通过他们的电流分别记为I1、I2，已知R1＝nR2，干路电流为I，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两支路的电流之比：＝＝＝＝，则I2＝nI1，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＝I1＋nI1＝(1＋n)I1，则I1＝I
(2)将I＝0.6 A，n＝5，代入I1＝I可得，通过电阻R1的电流：I1＝×0.6 A＝0.1 A
23.
解：(1)由电路图可知，当开关S接a时，定值电阻R0与压敏电阻R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R0两端的电压。此时电路中的电流：I＝I0＝＝＝0.6 A，电路中的总电阻：R＝＝＝20 Ω，则压敏电阻R2此时的阻值：R2＝R－R0＝20 Ω－18 Ω＝2 Ω，由表中数据可知，此时密闭容器中的环境气压为1.0×105 Pa，等于密闭容器中的正常环境气压，故密闭容器不漏气
(2)由电路图可知，当开关S接b时，定值电阻R0与压敏电阻R1串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R0两端的电压。此时电路中的总电阻：R′＝＝＝40 Ω，则压敏电阻R1此时的阻值：R1＝R′－R0＝40 Ω－18 Ω＝22 Ω，由表中数据可知，此时真空室中的环境气压为0.2×105 Pa