2024北师版九年级物理全一册单元测试卷--第十二章欧姆定律测试卷（有答案）

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2024北师版九年级物理全一册单元测试卷
第十二章　欧姆定律
时间:60分钟　 满分:100分
题号 一 二 三 四 评价
错题
一、填空题(每空2分,共26分)
　　　　　　 　　　　　　　　　　
1.(2021·重庆渝中区期中)物理学家欧姆通过大量实验研究发现了电流与电压和电阻的关系,即“欧姆定律”,其公式是　　　　;为了纪念意大利物理学家　　　　,将他的名字命名为电压的单位.
2.(2022·江西赣州期中)将两个阻值不同的定值电阻R1、R2串联起来接入电路,闭合开关后,如图甲所示,测得各电阻两端的电压关系为U1>U2,则电阻R1　　　　R2;若将它们并联起来接入电路,闭合开关后,如图乙所示,则通过R1、R2的电流大小关系为I1　　　　I2.(均选填“>”“<”或“=”)
3.电阻R1=24 Ω,R2=12 Ω,串联后接在电压为36 V的电源两端,电路中的总电流为　　　　A,R2两端的电压为　　　　V.
4.(2021·安徽马鞍山二中月考)人体是导体,下表是通过人体的电流值和相应的人体反应,皮肤干燥的人两手间的电阻约为1×105 Ω,当皮肤潮湿时,两手间的电阻可能降到1.5×103 Ω.则皮肤潮湿时,只要在两手间加　　　　V的电压就可能使人有触电的感觉.
电流/mA 10 30 100
人体反应 触电感觉,人可挣脱 感到剧痛,神经麻木 短时间内使人心跳停止
5.如图所示,电源电压保持不变,灯泡电阻不变.将一个定值电阻R(图甲中)接在AB间(图乙中),闭合开关,观察灯泡的亮度;再将两个阻值相同的电阻R串联起来(图甲中)接在AB间(图乙中),闭合开关,观察到灯泡变暗.灯泡在上述操作中的作用是　　　　　　　　.由实验现象,可以初步得到的结论是电路中电压一定时,电阻越大,　　　　.
6.明发现实验室里有一卷电线,他了解到此类电线每米的电阻约为0.3 Ω.为了粗略估算电线有多长,小明用电压表、电流表和电源连接成如图所示的电路进行测量.测得电压表的示数为4.5 V,电流表的示数为0.3 A,则这卷电线的电阻为　　　　Ω,这卷电线的长度约为　　　　m.
7.如图是家用燃气报警器的简化原理图.电源电压保持不变,R0为定值电阻,气敏电阻R的阻值随燃气浓度的增大而减小,当有燃气泄漏时,电压表示数　　　　(选填“增大”或“减小”);若电压表示数变化到某一数值时报警器开始报警,则要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警,R0应选用　　　　(选填“更大”或“更小”)阻值的电阻.
二、选择题(每小题3分,共27分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
8.(2022·山东济南期中)如图所示是A、B两个定值电阻的I-U图像,分析可知RA与RB的大小关系是 (　　)
A.RARB
C.RA=RB D.不能确定
9.(2022·天津南开区模拟)教室里装有多盏电灯,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
10.如图所示,L1和L2的电阻之比为1:2,则电流表A1和电流表A2的示数之比是 (　　)
A.1:3 B.3:1 C.1:2 D.2:1
第10题图　　　第11题图
11.如图所示的电路,电源电压保持不变,开关S闭合时,发现只有两个电表的指针发生偏转,若电路中的电阻R或灯L有一个出现了故障,则可能是 (　　)
A.电流表A示数为零,电阻R短路
B.电流表A示数为零,灯L断路
C.电压表V2示数为零,电阻R短路
D.电压表V2示数为零,灯 L断路
12.电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度.其原理是:光照增强,光敏电阻Rx的阻值变小,加在玻璃两端的电压降低,玻璃透明度下降,反之则玻璃透明度上升.若电源电压不变,R0是定值电阻,则下列电路图中符合要求的是 (　　)
13.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为6 V,电流表示数为0.6 A,再断开S2后,电压表示数变为2 V,则R2的阻值和电源电压分别是 (　　)
A.10 Ω、9 V B.20 Ω、6 V
C.20 Ω、9 V D.10 Ω、6 V
14.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值,下列电路无法测得Rx阻值的是 (　　)
15.(多选)某物理实验小组设计了一款电子量角器,测量范围为0°~180°,AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动,弧AP的长度与∠AOP成正比.AO间连接的角度显示器由电压表改装而成,可用来显示角AOP的大小.下列说法正确的是 (　　)
A.当滑片沿顺时针方向转动时,电压表示数会变小
B.当滑片沿顺时针方向转动时,电路中的电流大小不会改变
C.角度显示器的刻度是均匀的
D.图中电压表可用电流表替换
16.(多选)如图甲所示的电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最左端移至最右端的过程中,电压表示数U与滑动变阻器R2接入电路的电阻的变化情况如图乙所示,已知定值电阻R1=10 Ω.则下列说法中正确的是 (　　)
A.电源电压为8 V
B.滑片移动的过程中,电压表示数与电流表示数的比值不变
C.滑动变阻器R2的最大阻值为 10 Ω
D.通过R1的电流变化范围为 0.2~0.6 A
三、实验探究题(共24分)
17.(14分)小明在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验,电源电压恒为3 V,滑动变阻器的规格是“10 Ω　1 A”.
(1)连好如图甲所示的电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,故障的原因可能是:①　　　　　;②　　　　　.
(2)排除故障后,小明通过实验得到的数据如表1所示,其中第1次实验的电流表示数如图乙所示,为　　　　A.由这三次实验可知,所用电阻R的阻值是　　　　Ω.根据表1中的数据,可初步得出的结论是　.
　　　　　表1　　　　　　　　　表2
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω
电压U/V 1 1.5 2
电流I/A 0.15 0.2
　　
实验序号 3 4 5
电阻R/Ω 5 15
电压U/V 2 1.5 2.3
电流I/A 0.2 0.3 0.15
(3)小明继续探究电流与电阻的关系,将电阻R先后更换为5 Ω和15 Ω的电阻进行实验,得到的数据如表2所示.通过分析表2中的数据,可知小明在操作过程中存在的错误是　.
(4)纠正错误后,小明先后在M、N两点间接入5 Ω、15 Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2 V.接着需要更换M、N间的电阻再进行一次实验,为了使实验顺利进行,可选择下列哪个电阻　　　　(填选项前字母).
A.20 Ω　　　B.30 Ω　　　C.40 Ω
18.(10分)在“测量小灯泡的电阻”实验中,已知电源电压恒为6 V,小灯泡的额定电压为3.5 V,小灯泡正常发光时的灯丝电阻约为10 Ω,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(2)连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时灯丝的电阻为　　　　Ω(保留1位小数).
(3)调节滑动变阻器的滑片,多次测量后发现电压表示数与电流表示数不成正比,原因是　.
(4)若本实验中所选用的电压表的“15”接线柱坏了,还能用原有器材测量出小灯泡正常发光时的电阻吗 　　　　;若能,请在图丙的虚线框内画出电路图;若不能,请在虚线框中写出理由.
四、综合应用题(共23分)
19.(12分)在如图所示的电路中,电源电压为6 V,R2=50 Ω,当滑动变阻器的滑片P滑至中点时,闭合开关S,电流表的示数为0.36 A.
(1)此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电流表的示数为多少
(3)滑动变阻器是否允许调到最左端 为什么
20.(11分)如图甲所示为某型号电子秤,其结构原理如图乙所示.R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示.改写电压表(量程为0~3 V)表盘的数值后可直接读出所称物体的质量.设踏板的质量为5 kg,电源电压保持9 V不变,g取10 N/kg.
　 甲　　　　　　乙　　　　　　　　丙
(1)空载时,电压表的示数为1 V,求R0的阻值.
(2)该电子秤的量程是多少
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻,使电子秤的量程变为0~105 kg,请计算说明应使用多大的电阻以及如何连接该电阻.
8 9 10 11 12 13 14 15 16
B A B C A B B BC BD
1.R=　伏特
2.>　<
【解析】题图甲中R1、R2串联→通过R1、R2的电流相等,已知U1>U2,由R=可知R1>R2;题图乙中R1、R2并联→R1、R2两端的电压相等,且R1>R2,由I=可知I13.1　12
【解析】电路中的电流I====1 A,则R2两端的电压U2=IR2=1 A×12 Ω=12 V.
4.15
【解析】由表格和题干可知,皮肤潮湿时两手间的电阻R=1.5×103 Ω,人有触电的感觉时通过人的电流I=10 mA=0.01 A,由I=可得,人有触电的感觉时两手间加的电压U=IR=0.01 A×1.5×103 Ω=15 V.
5.显示电路中电流的大小变化　电流越小
6.15　50
【解析】由I=得,这卷电线的电阻R===15 Ω;因电线每米的电阻约为0.3 Ω,所以这卷电线的长度约为L==50 m.
7.减小　更大
由以上分析可知,当电压表示数减小至某一数值时,报警器开始报警;由题意可知,燃气浓度越高,气敏电阻R的阻值越小,气敏电阻R分压越少,即电压表示数越小,故当有燃气泄漏时,电压表示数减小.要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警,此时R的阻值变大,要使报警器仍在电压表达到某数值时报警,R0两端电压也不变,由串联电路分压规律可知,R0应选用更大阻值的电阻.
8.B　特殊值法!由I-U图像可知,当定值电阻两端电压都为10 V时,IARB,故B正确.
9.A　每多开一盏灯,多增加了一条支路,教室电路
的总电阻减小,故A正确,B错误;并联电路两端的电压不变,即总电压不变,故C错误;每多开一盏灯,多增加一条支路的电流,其他支路的电流不变,则总电流将增大,故D错误.
10.B　L1和L2并联,L1与L2两端电压相等,故通过L1与L2的电流之比I1:I2=R2:R1=2:1,电流表A1与A2的示数之比I总:I2=(2+1):1=3:1.
11.C　闭合开关S后,电压表V1测电源电压,其指针一定发生偏转;若电流表A指针不偏转,则电路出现断路,此时电压表V2指针偏转,故断路发生在电阻R处;若电流表A指针偏转,则电路是通路,电路故障为短路,此时电压表V2指针不偏转,故短路发生在电阻R处,故C正确.
12.A　常温下玻璃是绝缘体,故应并联接在电路中.若光敏电阻Rx与定值电阻R0串联,在光照增强时,Rx的阻值变小,根据串联电路的分压规律可知,Rx 两端的电压变小,R0两端的电压变大,要使此时玻璃两端电压变小,应将玻璃与两端电压变小的电阻并联,即与Rx并联,故A正确,B和C错误;若Rx与R0并联,则两电阻两端的电压始终与电源电压相等,保持不变,将玻璃并联在电路中无法改变其两端电压,从而无法改变其透明度,故D错误.
13.B　由题图可知,闭合开关S1、S2,电阻R2被短路,电路中只有R1工作,电压表测量电源电压,故电源电压U=6 V,R1===10 Ω.断开S2后,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,由串联电路的电流规律可知,通过R1和R2的电流相等,结合欧姆定律可知=,即=,解得R2=20 Ω.故选B.
14.B　由于缺少电流表,要想知道通过Rx的电流,需要将R0与Rx串联,并通过开关的闭合或转换,间接测出串联时Rx两端的电压和R0两端的电压;B选项中,无论开关是否闭合,电压表均测电源电压,无法得到R0与Rx两端的电压,因此无法测得Rx的阻值.
15.BC
若将电压表替换为电流表,当滑片移到最右端时,电路短路,该电子量角器不能测量180°,即电压表不能用电流表替换.
16.BD　闭合开关,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中的电流.当滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,此时电压表测电源电压,由题图乙可知,电源电压为6 V,故A错误;由R=可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值,所以滑片移动的过程中,电压表与电流表示数的比值不变,故B正确;当滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由题图乙可知,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,故C错误;当滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,则 I大===0.6 A,当滑片位于最右端时,电路中的电流最小,则I小===0.2 A,则通过R1的电流变化范围为0.2~0.6 A,故D正确.故选BD.
17.(每空2分)(1)①电流表短路　②R断路　(2)0.1　10　当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比　(3)没有保持电阻两端的电压一定　(4)A
【解析】(1)电流表没有示数而电压表有示数,可能是电流表短路引起的,也可能是电阻R断路,导致电压表串联在了电路中,即电压表接在电源两端,电压表示数等于电源电压.(2)由题图乙可知,其量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.1 A;电阻R应为三次实验所求得电阻的平均值,为10 Ω;由表1中数据可知,在电阻不变时,电压为原来的几倍,通过的电流就为原来的几倍,故可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.(3)探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端电压不变.(4)因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR=3 V-2 V=1 V,因为串联电路中各处的电流相等,所以根据欧姆定律可得====,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10 Ω时,定值电阻的最大阻值Rmax=2R滑max=2×10 Ω=20 Ω,即定值电阻的阻值不能超过20 Ω,结合选项可知,A符合题意,故选A.
18.(作图2分,每空2分)(1)如图1所示.(滑动变阻器接“C”接线柱也对)　(2)9.7　(3)灯丝的电阻受温度的影响　(4)能　如图2所示.
图1　图2
【解析】(1)小灯泡的额定电压为3.5 V,故电压表量程应选用“0~15 V”;小灯泡正常发光时的电流约为=0.35 A,电流表量程应选用“0~0.6 A”;电流表应串联接在电路中,故应将电流表的“0.6”接线柱与滑动变阻器的“D”或“C”接线柱相连.(2)由题图乙可知,电流表的示数为0.36 A,则小灯泡正常发光时灯丝的电阻为≈9.7 Ω.(3)因为灯丝的电阻受温度的影响,会随温度的升高而增大,所以小灯泡两端的电压与电流不成正比.(4)当小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为6 V-3.5 V=2.5 V,若电压表的“15”接线柱坏了,可将电压表并联在滑动变阻器两端,使用小量程测量,当电压表示数为2.5 V时小灯泡正常发光,仍可测出小灯泡正常发光时的电阻.
19.(1)从电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流
所以U1=U2=U=6 V,I=I1+I2=0.36 A(1分)
I2===0.12 A (2分)
I1=I-I2=0.36 A-0.12 A=0.24 A (1分)
故滑动变阻器接入电路的阻值R1===25 Ω (2分)
(2)滑片在滑动变阻器中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为25 Ω,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,R'1=2R1=2×25 Ω=50 Ω (2分)
此时,I'1===0.12 A (1分)
所以电流表的示数I总=I'1+I2=0.12 A+0.12 A=0.24 A (1分)
(3)滑动变阻器不允许调到最左端,滑动变阻器调到最左端,其接入电路的电阻为零,将会造成电路短路,这是不允许的. (2分)
20.(1)空载时压敏电阻所受压力等于踏板的重力
F=G=mg=5 kg×10 N/kg=50 N (1分)
由图丙可知,此时R=240 Ω,电压表的示数为1 V,根据串联电路中电压的关系可知,R两端的电压为
UR=U-U0=9 V-1 V=8 V
所以串联电路中的电流I=== A (1分)
则R0===30 Ω (1分)
(2)电子秤所称的物体质量最大时,电压表的示数最大,为3 V,此时电路中的电流Imax===0.1 A (1分)
R的最小阻值Rmin===60 Ω (1分)
由图丙可知,此时的压力Fmax=950 N
故所称物体的最大质量
mmax=-5 kg=-5 kg=90 kg(1分)
故该电子秤的量程为0~90 kg (1分)
(3)电子秤所称物体的最大质量变为105 kg时,对应的压力为(105 kg+5 kg)×10 N/kg=1 100 N,由图丙可知,此时R的阻值R'=30 Ω,电压表量程不变,则通过R0的电流Imax===0.1 A (2分)
此时R两端电压UR'=ImaxR'=0.1 A×30 Ω=3 V
因为电源电压为9 V,U>UR'+U0max,所以应该串联一个电阻用于分压
U分=U-UR'-U0max=9 V-3 V-3 V=3 V(1分)
则增加的电阻R增加===30 Ω (1分)
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