鲁科教版九年级上册《第13章 欧姆定律》2023年单元测试卷(含解析)

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名称 鲁科教版九年级上册《第13章 欧姆定律》2023年单元测试卷(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(五四制)
科目 物理
更新时间 2023-10-09 19:22:39

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鲁科教版九年级上册《第13章 欧姆定律》2023年单元测试卷
一、选择题
1.(3分)如图的四个图象中,能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的是(  )
A. B.
C. D.
2.(3分)在研究电流与电阻的关系时,小刚先用5欧的定值电阻进行实验,使电压表的示数为3V,记下电流表的示数,接着换用10欧的定值电阻后,闭合开关,他下一步的操作是(  )
A.记录电流表和电压表的示数
B.将变阻器滑片向左移动直至电压表示数恢复3V
C.将变阻器滑片向右移动直至电压表示数恢复3V
D.增加电阻的数直至电压表示数恢复3V
3.(3分)在如图所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是(  )
A.灯泡L变亮 B.电压表V示数变大
C.电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变大
4.(3分)如图所示,电路中R1的阻值为6Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.3A,则R2的阻值是(  )
A.24Ω B.60Ω C.18Ω D.3Ω
5.(3分)如图电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为(  )
A.0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.2 A
6.(3分)小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是(  )
A. B.
C. D.
7.(3分)如图是小海设计的温度测量仪的电路,R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻,当R2的温度随环境温度降低时(  )
A.电流表的示数增大 B.电压表V1的示数增大
C.电压表V2的示数增大 D.电压表V2的示数减小
8.(3分)如图所示,电源电压为6V,闭合开关,电压表的示数为2V.则(  )
A.灯泡L1和L2的电阻之比是2:1
B.灯泡L1两端的电压是2V
C.通过灯泡L1的电流比L2的电流大
D.若灯泡L2灯丝烧断,电压表示数为零
9.(3分)在探究电路的电压规律实验时用了图中的某个电路,已知R1=R2<R3,电压表V1、V2和V3的读数分别为1.0V、1.5V和2.5V.实验时的电路图应是(  )
A. B.
C. D.
10.(3分)某同学在没有电流表的情况下(电源电压未知但不变),利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中不能实现测量Rx阻值的电路图是(  )
A. B.
C. D.
11.(3分)如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,下列说法正确的是(  )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2V时,R甲=0.4Ω
C.只将电阻甲和乙串联,若电路电流为0.2A时,则电路总电阻为15Ω
D.只将电阻甲和乙并联,若电源电压为2V时,则电路总电流为0.4A
12.(3分)如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表。若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,根据题中提供的信息,以下说法错误的是(  )
小聪 小英 小亮
A表示数I/A 0.20 0.15 0.12
V表示数U/V 2.0 3.0 3.6
身高h/m 1.6
A.电阻棒的总电阻是40Ω
B.小聪的身高是1.5m
C.小亮的身高是1.7m
D.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.2~1.8m
二、填空题
13.(4分)如图所示,阻值为4Ω的电阻R1与2Ω电阻R2并联,闭合开关,电流表的示数为3A,则通过电阻R1与R2的电流之比为   ,电源电压为   V。
14.(6分)如图为一种测量体重的装置,其中体重示数计是由   表改装成的。当没有测体重时,绝缘体使电路   (选填“切断”或“接通”)。
15.定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上,如图所示。闭合开关,当滑片P在R'中点时,电压表的示数为6V;当滑片P从中点向左移动一段距离L时,电压表的示数变为7.2V;当滑片P从中点向右移动1.5L时,电压表的示数为    V。
16.(4分)如图为电阻A和B的I U图象,若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压UA、UB之比是    ;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是    V。
17.(2分)一个标有“1.5A50Ω”字样的电阻,当它与一个标有“1A30Ω”字样的电阻串联接入电路时,电路两端的最大允许电压为   。
18.(4分)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为    V,R1的阻值为    。
三、实验探究题
19.(10分)用如图的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
表一
次数 U/V I/A
① 1.0 0.20
② 1.5 0.30
③ 2.0 0.40
表二
次数 R1/Ω I/A
① 3.0 0.50
② 6.0 0.33
③ 9.0 0.25
(1)保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得电流、电压如表1;根据表1中的数据,你得出的结论是   ;这时R1的阻值为   Ω。
(2)在研究电流与电阻的关系时,先将R1的阻值调为5欧姆进行实验,使电压表的示数为1.5V,然后将R1的阻值调为10欧姆时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将   1.5V(选填“大于”、“小于或“等于”)。因此要向   (选填“右”或“左”)调节滑片,使电压表的示数仍为1.5V。
(3)李明同学用该电路测量电源电压时,将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,利用表2中的数据求得电源电压约为   。
20.(14分)小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。(导线不能交叉)
(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最    端。(选填“左”或“右”)
(3)闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮,原因可能是    。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器接入电路的阻值过大
(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示:根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是    Ω。
试验次数 1 2 3 4
电压(V) 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(A) 0.14 0.2 0.25 0.30
电阻(Ω)
(5)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是    。
四、计算题
21.(14分)如图1所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2=5Ω.滑动变阻器R的规格为“30Ω 2.5A”。电流表A2选用0~3A的量程,电压表选用0~15V的量程。闭合全部开关,电流表A1的示数为1A.求:
(1)电源电压。
(2)若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A3的指针恰好指在满偏的三分之二处,变阻器接入电路的可能值。
(3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合S.在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值。
鲁科教版九年级上册《第13章 欧姆定律》2023年单元测试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.【解答】解:定值电阻的阻值不变,由欧姆定律I=可知,电阻一定时,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,其I﹣U图象是一条过原点的倾斜直线,所以B符合题意。
故选:B。
2.【解答】解:
在滑动变阻器滑片位置不变的情况下,将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,根据串联分压的规律可知,定值电阻两端的电压将会变大(即电压表示数大于3V);
要探究电流与电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,则应使定值电阻两端的电压减小为3V,根据串联电路的电压特点可知,应使变阻器两端的电压增大,由串联分压的规律可知应该增大滑动变阻器接入电路的阻值,由图知,要增大变阻器接入电路的阻值,需将滑片向右端滑动,直至电压表示数恢复3V,故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.【解答】解:
由图可知,该电路为并联电路;电流表测量干路中的电流,电流表测量通过灯泡的电流;电压表测量的是支路两端的电压,测量的也是电源电压,保持不变,故B错误;
根据并联电路的特点可知,滑动变阻器滑片移动时,对灯泡所在的支路无影响,灯泡的电流和电压都不变,故电流表A2示数不变,灯泡亮度不变,故AD错误;
当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小;通过灯泡的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流减小,即电流表A1示数变小,故C正确。
故选:C。
4.【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表测A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所用通过R1的电流:
I1=I﹣I2=1.2A﹣0.3A=0.9A,
并联电路中各支路两端的电压相等,由欧姆定律可得,
U=I1R1=I2R2,
即0.9A×6Ω=0.3A×R2,
解得:R2=18Ω。
故选:C。
5.【解答】解:由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=Ia(R1+R3)=0.6A×(12Ω+R3),
当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数:
Ib====0.6A+,
当R3=0时,Ib=0.6A+=1.2A,
当R3的取值非常大时,接近等于0,电路中的电流接近0.6A,
则0.6A<Ib<1.2A,结合选项可知C符合。
故选:C。
6.【解答】解:当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动;
A、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,则电路中的电流不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数也不变,故A不符合要求;
B、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B不符合要求;
C、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C符合要求;
D、由图可知,变阻器与灯泡并联,电压表测量电源电压,
由于电源电压不变,所以,当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,故D不符合要求。
故选:C。
7.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
因热敏电阻R2的阻值随温度升高而减小,
所以,当R2的温度随环境温度降低时,R2的阻值变大,电路的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数减小,故A错误;
由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变小,即电压表V1的示数减小,故B错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数增大,故C正确、D错误。
故选:C。
8.【解答】解:
(1)由电路图知,两灯串联,电压表测量L2两端的电压,即U2=2V,
由串联电路的电压特点可知,L1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V,故B错误;
由串联电路电流特点知,通过两灯电流相等,故C错误;
由I=可得,====,故A正确;
(2)若L2灯丝烧断,电压表与L1串联在电源两端,电压表相当于测电源电压,示数几乎等于电源电压,故D错误。
故选:A。
9.【解答】解:A、R1和R2组成串联电路,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电压表V3测R1和R2串联的总电压,由于R1=R2,所以V1和V2的示数应该相等,显然不符合题意,该选项错误;
B、R1和R3组成串联电路,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R3的电压,电压表V3测R1和R3串联的总电压,由于R1<R3,所以V1的示数应小于V2的示数,并且V3的示数等于V1和V2示数的和,符合题意,该选项正确;
C、R3和R2组成串联电路,电压表V1测R3的电压,电压表V2测R2的电压,电压表V3测R3和R2串联的总电压,由于R3>R2,所以V1的示数应大于V2的示数,不符合题意,该选项错误;
D、R1和R3组成并联电路,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R3的电压,电压表V3测R1和R3并联的总电压,根据并联电路电压的特点,三个电压表的示数应该相等,不符合题意,该选项错误。
故选:B。
10.【解答】解:
A、由图可知,S接1时,电压表测电源电压U;S接2时,Rx与R0串联,电压表测Rx的电压Ux,则此时R0的电压U0=U﹣Ux,
根据串联电路的电流、电压特点和欧姆定律可知:Rx====,故A可测Rx的阻值,不符合题意;
B、由图可知,S接1时,电压表测电源电压U;S接2时,Rx与R0串联,电压表测Rx的电压Ux,
根据串联电路的电流电压特点可知:Rx====,故B可测Rx的阻值,不符合题意;
C、由图可知,开关S闭合时,Rx短路,电压表测电源电压U;开关S断开时,Rx与R0串联,电压表测R0电压U0,则此时Rx的电压Ux=U﹣U0,
根据串联电路的电流、电压特点和欧姆定律可知:Rx====,故C可测Rx的阻值,不符合题意;
D、由图可知,无论开关断开或闭合,电压表都是测电源电压,不能直接或间接得到Rx两端电压,因此无法由I=计算Rx的电阻,故D不可测Rx的阻值,符合题意。
故选:D。
11.【解答】解:
A、由图象可知,通过甲的电流与电压成正比,通过乙的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知,甲电阻的阻值不变,为定值电阻;乙电阻的阻值在变化,不是定值电阻,故A错误;
B、由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,则R甲===5Ω;故B错误;
C、只将电阻甲和乙串联,当电路电流为0.2A时,通过甲、乙的电流均为0.2A,
由图象可知,U甲=1V,U乙=2V,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电路的总电压:U=U甲+U乙=1V+2V=3V,
电路的总电阻:
R总===15Ω,故C正确;
D、只将电阻甲和乙并联,当电源电压为2V时,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压都为2V,
由图象可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以电路总电流:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D错误。
故选:C。
12.【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。
A、由表中数据可知,当P在中点时,U中=3V,I中=0.15A,
根据欧姆定律可得:
R中===20Ω,
电阻棒的总电阻:
R总=2R中=2×20Ω=40Ω;故A正确;
B、小聪量身高时接入电路的电阻:
R1===10Ω,
已知电阻棒总长为40cm,其总电阻为40Ω,所以电阻棒上1cm的电阻为1Ω,
则小聪量身高时接入电路的长度为ΔL1=×R1=×10Ω=10cm=0.1m,
所以,小聪的身高是h1=L﹣ΔL中+ΔL1=1.6m﹣0.2m+0.1m=1.5m,故B正确;
C、小亮量身高时接入电路的电阻:
R2===30Ω,
则小聪量身高时接入电路的长度为ΔL2=×R2=×30Ω=30cm,
所以小亮的身高是h2=L﹣ΔL中+ΔL2=1.6m﹣0.2m+0.3m=1.7m,故C正确;
D、当滑片在a点时,滑动变阻器全部接入电路,所以测量范围最大是160cm﹣20cm+40cm=180cm=1.8m,
当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路电阻为0,所以测量范围最小是160cm﹣20cm=140cm=1.4m,
即从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8m,故D错误。
故选:D。
二、填空题
13.【解答】解:由电路图可知,闭合开关后,R1与R2并联,电流表测干路电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过电阻R1与R2的电流之比====;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,I=I1+I2,3A=I1+2I1,
解得:I1=1A,
则电源的电压:U=I1R1=1A×4Ω=4V。
故答案为:1:2;4。
14.【解答】解:(1)由电路图可知,体重示数计串联在电路中,所以体重示数计是用电流表改装成的;
(2)当没有测体重时,滑片位于绝缘部分,使电路切断。
故答案为:电流;切断。
15.【解答】解:当滑片P在R'中点时,电压表的示数为6V,即U1=×R=6V﹣﹣﹣﹣①;
当滑片P从中点向左移动一段距离L时,电压表的示数变为7.2V,即U1′=×R=7.2V﹣﹣﹣﹣②,
由得=,
解得:RL=(R+R′)
当滑片P从中点向右移动1.5L时,电压表的示数为:
U1″====×=×6V=4.8V。
故答案为:4.8V。
16.【解答】解:(1)串联电路中电流处处相等,将A和B串联后接入某电源两端时,若通过的电流I=0.2A时(也可取其他电流值),由图象可知,它们两端的电压UA=1V,UB=2V,则UA:UB=1V:2V=1:2;
(2)由图象可知,当U=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,根据欧姆定律可得两电阻的阻值分别为:RA===5Ω,RB===10Ω,
若将A、B并联接入电源两端,根据并联电路电阻规律可得A和B并联的总电阻:R并===Ω;
当干路电流为0.6A时,由欧姆定律可得电源电压:U=IR并=0.6A×Ω=2V。
故答案为:1:2;2。
17.【解答】解:因串联电路中各处的电流相等,且I1>I2,
所以,两电阻串联接入电路时,为了保证各元件的安全,则电路中的最大电流I大=I2=1A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以由I=可得,电路两端的最大允许电压:
U大=I大(R1+R2)=1A×(50Ω+30Ω)=80V。
故答案为:80V。
18.【解答】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
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,由图乙可知I1=0.6A,
由I=可得,电源的电压:
U=I1R1=0.6A×R1,
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,由图乙可知,I2=0.2A,U2=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V,
因电源的电压不变,
所以,0.6A×R1=0.2A×R1+2V,
解得:R1=5Ω,
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V。
故答案为:3;5Ω。
三、实验探究题
19.【解答】解:(1)由表1数据知,在电阻不变时,电压是原来的几倍,通过的电流是原来的几倍,即在电阻不变时,通过导体的电流与它两端的电压成正比;
由欧姆定律,R1===5Ω
(2)在研究电流与电阻的关系时,先将R1的阻值调为5欧姆进行实验,使电压表的示数为1.5V,然后将R1的阻值调为10欧姆时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,根据分压原理,电压表的示数将大于1.5V;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数仍为1.5V;
(3)利用表2中的1、3次实验的数据,根据电阻的串联和欧姆定律,由电源电压不变列方程得:
U=I11(R11+R滑)=I13(R13+R滑);
即0.5A×(3Ω+R滑)=0.25A×(9Ω+R滑),R滑=3Ω。
电源电压约为:
U=0.5A×(3Ω+3Ω)=3V。
故答案为:(1)在电阻不变时,通过导体的电流与它两端的电压成正比;5;
(2)大于;右;(3)3V。
20.【解答】解:(1)灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:

(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处,即最左端;
(3)灯在额定电压下正常发光,由表中数据,灯在2.5V电压下的电流为0.3A,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻是:
R==≈8.3Ω;
(4)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是:温度越高,小灯泡电阻越大。
故答案为:(1)如上图所示;(2)左;(3)D;(4)8.3;(5)温度越高,小灯泡电阻越大。
四、计算题
21.【解答】解:(1)由电路图可知,闭合全部开关,R2被短路,滑动变阻器R和定值电阻R1并联,电流表A1测通过R1的电流I1=1A,电压表测电源电压,
由欧姆定律得,电源电压:U=I1R1=1A×10Ω=10V。
(2)将A3接入电路,开关全部闭合,由题意知,有两种连接方法:
①当A3串联在干路中时,由于I1=1A,则A3选用0~3A的量程,
由题意知,干路中的电流:I=×3A=2A,
通过滑动变阻器的电流:I滑1=I﹣I1=2A﹣1A=1A,
此时滑动变阻器的阻值:R滑1===10Ω;
②当A3与R串联时,A3可选用0~3A和0~0.6A的量程:
若A3选用0~3A,则有I滑2=2A,
此时滑动变阻器的阻值:R滑2===5Ω;
若A3选用0~0.6A,则有I滑3=0.4A,
此时滑动变阻器的阻值:R滑3===25Ω,
所以,变阻器接入电路的阻值可能为10Ω、5Ω、25Ω。
(3)只闭合S时,R和R2串联,电压表测R两端的电压,电流表A2测电路中的电流,由题意知,电路中的最大电流:I最大=2.5A,
当电压表示数最大时,即UV=15V,新电源电压最大,此时R2两端的电压:
U2=I最大R2=2.5A×5Ω=12.5V,
则新电源电压的最大值:U最大=UV+U2=15V+12.5V=27.5V。
答:(1)电源电压为10V;
(2)变阻器接入电路的可能值为10Ω、5Ω、25Ω;
(3)在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值为27.5V