苏科版九年级上册物理第14章《欧姆定律》单元提高卷（含答案解析）

2023-2024学年九年级上册物理单元提高卷
第14章《欧姆定律》
姓名：_________班级：_________学号：_________
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题
1．甲、乙两根镍铬合金丝，设它们的长度分别为l甲和l乙。横截面积分别为S甲、S乙。已知l甲A．R甲>R乙，I甲= I乙 B．R甲< R乙，I甲= I乙
C．R甲> R乙，I甲> I乙 D．R甲< R乙，I甲< I乙
2．如图4所示的电路中，电源电压为4.5V，且保持不变，电阻R1=5Ω，变阻器的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0—0.6A，电压表的量程为0—3V.为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（　　）
A．2.5Ω—10Ω B．0—20Ω
C．2.5Ω—20Ω D．0—10Ω
3．如图所示，电源电压保持不变，将滑片P置于滑动变阻器上的任一点（非端点）。当开关S1、S2都闭合时，电压表和电流表的示数分别为U1、I1；当开关S1闭合，S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U2、I2，则（　　）

A．U1＜U2 I1>I2 B．U1=U2 I1>I2
C．U1>U2 I1>I2 D．U1＜U2 I1＜I2
4．在如图-1的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，L是标有“6V3.6W”字样的小灯泡。电流表量程为“0~3A”，电压表量程为“0~15V”。当开关S和S1闭合，S2断开时，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，记录电压表和电流表示数并描绘图像；保持开关S闭合，断开开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，再闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，直到小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数并描绘图像。图-2是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下，下列分析不正确的是（　　）

A．当开关S和S1闭合，S2断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像①
B．定值电阻R1的阻值为10Ω
C．电源电压为9V
D．当开关S和S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的阻值变化范围为2.5~20Ω
5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，向右移动滑动变阻器R2滑片P的过程中，电路中（　　）

A．电流表A1示数与电流表A2示数的比值变大
B．电压表V示数与电流表A2示数的比值不变
C．电流表A1示数与电流表A2示数的差值变大
D．电压表V示数与电流表A1示数的比值变小
二、填空题
6．在如图甲所示的电路中，电压保持不变，小灯泡L标有“6V”字样，它的U-I图象如图乙所示；只闭合S1时，电流表示数为I1，电压表示数为U1。当开关S1，S2都闭合，此时小灯泡恰好正常发光，电流表示数为I2，电压表示数为U2。已知R1∶R2=1∶2，U1∶U2=6∶5，灯泡正常发光时的电阻为_________，电源电压为_________。
7．下图的电路中，电源电压保持不变，所有电表均为实验室学生电表。当只闭合S3时，电压表V1示数为6V，电流表A2的示数为0.15A。当闭合S1、S3时，电流表A2的示数为0.75A。则此时通过电流表A1的示数为_________A；闭合S1、S2、S3，若将R1和R2的位置互换，电流表A1和电流表A2的示数不变。闭合S1、S2、S4时，若将R2和R3的位置互换，电流表A1替换为电压表V3，电压表V3和V1的偏转角度相同。则此时电压表V2的示数为_________V。
三、实验题
8．如图所示，在探究“通过导体的电流与导体两端电压关系”实验时，电源电压为3V保持不变，滑动变阻器规格“20Ω 1A”。

实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.2 1.8 2.4 2.8
电流I/A 0.08 0.12 0.18 0.24 0.28
（1）根据图甲连接电路时，开关应_________；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组电流、电压的数据，记录在表二中；
（3）通过计算，第_________次数据一定是拼凑的；
（4）排除错误数据后，根据表格数据，可以得到结论；当导体电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成_________比；
（5）增加5Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，利用上述的实验器材和电路还可以探究“电流与电阻的关系”。
①先将5Ω的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，记录电流表的示数；
②不改变滑动变阻器滑片的位置，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，向_________（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，移动过程中眼睛注视_________（选填“电压表”或“电流表”）的示数；
③换接不同的定值电阻，重复上述的实验步骤，绘出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙，由图乙可知：电压一定时，电流与电阻成________比；
④对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证，绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器，电流与总电阻”之间的图像，如图丙，其中反应电流与总电阻关系的是_______（选填“a”、“b”或“c”），图中阴影部分面积表示的物理含义是__________________。
9．（1）有一个阻值未知的定值电阻，小兰用伏安法测量其阻值，过程如下。

①用笔画出导线，将图甲中的电路连接完整。(_________ )；
②正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至阻值_________处，再闭合开关，小兰发现移动滑动变阻器滑片P的过程中，电压表有示数且几乎不变，电流表没有示数，则电路中存在的故障可能是：两个接线柱_________（选填“a与b”或“c与d”）间发生了断路；
③解决故障后，通过调节滑动变阻器滑片 P的位置，进行多次实验，得到实验数据如表，其中有一组数据是错误的。小兰和小海根据实验数据分别画出了电阻的I-U图象，如图乙、丙所示，其中图象_________是正确的；
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1.1 0.22
2 1.5 0.30
3 1.9 0.28
4 2.3 0.45
5 2.5 0.50
④所测电阻的阻值为_________Ω；

（2）小兰和小海共同设计了图丁所示的电路，探究金属丝电阻的大小跟导线长度的关系。

①电路中的 R1、R2、R3均是由材料、粗细相同的金属丝制成，长度分别为 0.4m、1.2m、1.6m。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P置于合适位置，电压表V1、V2、V3的示数之比为 1∶3∶4，则三个电阻的阻值之比为 R1∶R2∶R3=_________；
②通过分析，可以得出结论：材料、粗细相同的金属丝，其电阻大小与长度成_________；
③通过查阅资料，该金属丝的电阻与导线长度的比例系数k=5Ω/m，则长 10m的这种金属丝的电阻是_________Ω。
四、综合题
10．从2011年5月11日起，执行酒驾重罚新规定。参照《车辆驾驶人员呼气酒精含量阈值与检验标准（GB19522）》，呼气中酒精浓度大于等于0.09mg/L就属于酒后驾驶。京口中学综合实践活动小组的同学就“呼气中酒精浓度是否超标”展开探究活动，知道氧化锡具有气敏特性，当周围气体中酒精浓度增加，其阻值Rx与周围气体中酒精浓度的关系如下表所示。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图1所示，电源电压恒为6V，R0为定值电阻，在测试时当酒精气体的浓度为0.01mg/L时，电压表的示数为1V。

酒精气体的浓度/（mg/L） 0 0.01 0.03 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13
酒精气体传感器电阻Rx/Ω 36 20 15 11 8 6 4.5 4
（1）定值电阻R0的阻值是_________Ω；
（2）在检测时电压表读数大于等于_________时被检测者属于酒后驾车；
（3）该酒精检测仪表盘的零刻度应在电压表的_________示数位置，并在图2表盘上标出_________；
（4）若电压表的量程是0~3V，此酒精测试仪能检测出酒精气体的浓度最多为_________。
参考答案
一、单选题
1．B
【详解】电阻是导体本身的一种性质，电阻大小取决于导体本身的材料、长度和横截面积，由题意，两个电阻丝组成材料相同，甲电阻丝长度比乙电阻丝短而且甲电阻丝横截面积大于乙电阻丝横截面积，所以R甲＜R乙，又两电阻丝串联，串联电路中电流处处相等，故I甲＝I乙.故选B.
【点睛】本题是关于电阻和串联电路的特点问题，解题需要掌握电阻大小的影响因素和串联电路中电流的特点；电阻是导体本身的一种性质，电阻大小取决于导体本身的材料、长度和横截面积； 3、串联电路中电流处处相等，与电阻大小无关。
2．A
【详解】试题分析：由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，电流表示数最大为0.6A，电压表示数最大为3V，根据欧姆定律和串联电路的特点分别算出对应的滑动变阻器的阻值．由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，当电流表示数为I1=0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可得，电阻R1两端电压：
U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴滑动变阻器两端的电压：
U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V，∵串联电路中各处的电流相等，∴滑动变阻器连入电路的电阻最小：Rmin=2.5Ω；当电压表示数最大为U大=3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时R1两端电压：U1′=U-U2max=4.5V-3V=1.5V，电路电流为：I2==0.3A，滑动变阻器接入电路的最大电阻：Rmax==10Ω．变阻器接入电路的阻值范围是2.5—10，故选A。
考点：欧姆定律的取值范围
3．C
【详解】设滑动变阻器滑片左边电阻阻值为，右边电阻阻值为。当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器滑片左边电阻被短路，定值电阻R与滑动变阻器右边的电阻串联，电压表测滑动变阻器部分的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流
电压表的示数
当开关S1闭合，S2断开时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑片右侧电阻两端的电压。因串联电路中总电阻等于各电阻之和，由欧姆定律，电路中的电流
所以，由欧姆定律，电压表的示数
由可得
即
综上所述，C正确。
故选C。
4．D
【详解】A．由题干可知，当开关S和S1闭合，S2断开时，滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，其阻值逐渐减小，到最左端时接入电阻为0，电压表示数也应该为0，所以电压表和电流表示数变化关系为图像①，故A不符合题意；
B．当开关S和S1闭合，S2断开时，R2与R1串联，当滑片移动到最右端时，电压表测量R2，由图2知，此时电压表示数为6V，电流表示数为0.3A，由选项C可知，电源电压为9V，所以R1电压为3V，则R1阻值为
故B不符合题意；
C．当开关S和S2闭合，S1断开时，R2与L串联，电压表测量R2电压，当灯泡正常发光时，由图②可知，此时电压表示数为3V，电流表示数为0.6A，电源电压可表示为
故C不符合题意；
D．当开关S和S2闭合，S1断开时，灯泡L和R2串联，滑动变阻器滑片位于最右端时，由图中数据可知，电压表示数6V，电流表示数0.3A，则此时滑动变阻器接入阻值最大为
当滑片向左移动时，电流增大，由与灯泡允许通过的最大电流为
电源电压为9V，此时滑动变阻器的电压为3V，则滑动变阻器接入的最小阻值为
故D符合题意。
故选D。
5．A
【详解】由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流，电压表V测电源两端的电压；因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1支路的电流不变；
B．向右移动滑动变阻器R2滑片P的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知，通过变阻器的电流变小，即电流表A2的示数变小，则电压表V示数与电流表A2示数的比值变大，故B错误；
D．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表 A1示数变小，则电压表V示数与电流表A1示数的比值变大，故D错误；
C．因电流表A1示数与电流表A2示数的差值等于通过R支路的电流，所以，两电流表示数的差值不变，故C错误；
A．电流表A1示数与电流表A2示数的比值等于
滑片向右滑，通过变阻器R2的电流减小，则其比值变大，故A正确。
故选A。
二、填空题
6．6Ω 31V
【详解】[1]已知灯泡的额定电压为6V，由图乙可知，灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为1.0A，由可得，灯泡正常发光时的电阻
[2]只闭合S1时，灯泡L与定值电阻R1、R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测的是R1、R2两端的总电压；因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以由可得，电压表的示数
U=I1(R1+R2)①
当开关S1、S2都闭合时，灯泡L与R1串联，电压表测的是R1两端的电压，此时小灯泡恰好正常发光，电流表示数为I2=1.0A，电压表的示数
U2=I2R1②
已知R1∶R2=1∶2，U1∶U2=6∶5，由①②式可得
解得
I1=0.4A
只闭合S1时，灯泡L与定值电阻R1、R2串联，且串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压
U=UL1+I1(R1+R2)
当开关S1、S2都闭合时，灯泡L与R1串联，电源电压
U=UL+I2R1
由于电源电压不变，则有
UL1+I1(R1+R2)=I2R1
由图乙可知，通过灯泡的电流为0.4A，灯泡两端的电压=1V，故
1V+0.4A×(R1+R2)=6V+0.1A×R1③
已知R1∶R2=1∶2，即
R2=2R1④
由③④得
R1=25Ω，R2=50Ω
则电源电压
U=UL+I2R1=6V+1A×25Ω=31V
7．0.6 5
【详解】[1]当只闭合S3时，电路为R3的基本电路，电源电压为6V，由欧姆定律可知
当闭合S1、S3时，电路为R2和R3的并联电路，电流表A2测量干路电流，电流表A1测量通过R2的电流，根据并联电路电流的规律知，A1的示数为
I2＝I﹣I3＝0.75A﹣0.15A＝0.6A
[2] 闭合S1、S2、S3时，R1、R2、R3并联，A1测R1、R2的电流，A2测R2、R3的电流。若将R1和R2的位置互换，电流表A1和电流表A2的示数不变，说明R1和R2的大小相等，为
闭合S1、S2、S4时，若将R2和R3的位置互换，电流表A1替换为电压表V3，则R1、R2、R3串联，V1测R2两端电压，V3测R2和R3两端电压。V2测R1和R3两端电压，V1和V3偏转角相同，故V3的示数是V1示数的5倍，而串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律可知
R2＋R3＝5R2
综上
R3＝4R2＝4R1
则R1、R2、R3两端电压分别为1V、1V、4V，故V2的示数为
U2＝1V＋4V＝5V
三、实验题
8．断开 1 正右电压表反c滑动变阻器两端的电压
【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路时，开关应断开。
（3）[2]由表格中的数据结合欧姆定律可知，接入电路的电阻的阻值为
滑动变阻器的最大电阻为20Ω，由电阻的串联特点和欧姆定律可得，电路的最小电流为
故第1次的数据一定是拼凑的。
（4）[3]横向比较表中数据可知，电压为原来的几倍，电流也为原来的几倍，即导体电阻一定时，通过导体的电流和导体的两端电压成正比。
（5）②[4][5]根据控制变量法可知，探究“电流与电阻的关系”应控制电阻两端电压不变，不改变滑动变阻器滑片的位置，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，根据串联电路分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻需变大，所以需向右移动滑片，移动过程中眼睛注视电压表的示数，直到电压表的示数为2V，然后读出电流表的示数。
③[6]换接不同的定值电阻，重复上述的实验步骤。绘制出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙，由图乙可知，是一条过原点的直线，说明I与成正比，故可得：电压一定时，电流与电阻成反比。
④[7]根据欧姆定律可知，电流与总电阻的乘积为电源电压，所以是三线中IR乘积最大的，故选c；三线中IR乘积最小的是滑动变阻器两端的电压，所以a表示滑动变阻器的电流与电阻的关系，则b表示电阻的电流与其阻值的关系。
[8]阴影部分的面积等于c线IR的乘积与b线IR的乘积之差，根据串联电路电压规律可知，阴影部分的面积表示滑动变阻器两端的电压。
9．
最大c与d乙 5 1∶3∶4 正比 50
【详解】（1）[1]滑动变阻器应一上一下连接入电路中，故如图所示

[2]为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。
[3]整个电路属于串联电路，闭合开关后，移动滑片P时发现电流表无示数，但电压表有示数但随着滑动变阻器划片的移动示数不变化，说明电压表所在的整条电路是通路，故只能是与电压表并联的部分导线c与d之间断路。
[4]根据欧姆定律
可知第三组数据是错误的，与其他数据结果不符，应排除错误数据以后进行绘图，故乙是正确的。
[5]根据欧姆定律得所测电阻的阻值
（2）[6]由图可知是串联电路，根据串联电路电流特点可得
根据欧姆定律
可得
即
[7]电路中的 R1、R2、R3均是由材料、粗细相同的金属丝制成，长度之比等于电阻之比
其电阻大小与长度成正比；
[8]因为电阻大小与长度成正比，可得
四、综合题
10．4 2.4V 0.6V 0.13mg/L
【详解】（1）[1]由表格数据可知，当酒精气体的浓度为0.01mg/L时酒精气体传感器的电阻
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以酒精气体传感器电阻两端的电压
因为串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得串联电路中的电流
定值电阻R0的阻值
（2）[2]由表格数据可知，当酒精气体的浓度为0.09mg/L时酒精气体传感器的电阻
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路中的电流
电压表的示数
即电压表的示数大于等于2.4V时属于酒后驾车。
（3）[3][4]由表格数据可知，当酒精气体的浓度为0mg/L时酒精气体传感器的电阻
电路中的电流
电压表的示数
即该酒精检测仪表盘的零刻度应在电压表0.6V的示数位置，如下图所示

（4）[5]当电压表的示数为3V时，此酒精测试仪能检测出酒精气体的浓度最大，电路中的电流
此时酒精气体传感器两端的电压
酒精气体传感器的电阻
由表格可知，此酒精测试仪能检测出酒精气体的浓度最多为0.13mg/L。