苏科版九年级物理上册第十四章欧姆定律定向训练
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、下列物体通常情况下属于导体的是( )
A.玻璃杯 B.陶瓷盒 C.钢直尺 D.橡胶棒
2、如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器的滑片P在变阻器中间位置,当开关S从断开到闭合,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
3、如图所示,甲、乙两图中电源两端电压相同,且各定值电阻的阻值相等.其中,甲图中电流表的示数为I甲,电压表的示数为U甲;乙图中电流表的示数为I乙,电压表的示数为U乙;当开关都闭合时,下列判断正确的是( )
A.I甲=I乙,U甲=U乙 B.I乙=2I甲,U甲=U乙
C.I甲=I乙,U乙=2U甲 D.I乙=2I甲,U乙=2U甲
4、学习了电学知识后,小宇同学设计了如图所示的汽车油量表的工作原理图,油量表是由电压表或电流表改装的,已知R'为定值电阻,R相当于滑动变阻器,电源电压保持不变,则下列说法正确的是( )
A.油量表是由电压表改装的
B.油量表的“0”刻度线一定与改装前的电表原“0”刻度线重合
C.当油箱内的燃油减少时,滑动变阻器R的阻值变小
D.当油箱内的燃油增多时,油量表的示数变大
5、如图中,正确的选项是( )
A.甲的比热容大于乙的比热容
B.橡胶比金属的导电性好
C.这个过程与内燃机的做功冲程类似
D.电阻箱的阻值为64.4Ω
6、如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数不变
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压与电流表示数的比值不变
7、在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,用如图的器材进行实验,其中①、②、③是镍铬合金丝,④是锰铜合金丝。为检验“导体的电阻跟横截面积有关”,应选择的两种导体是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①④
8、关于公式,下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压为0时,导体的电阻一定为0
B.导体的电阻等于导体两端的电压跟通过它的电流的比值
C.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流决定
D.导体的电阻与通过导体的电流成反比
9、塑料、橡胶、金属等物质,其中属于重要的电工材料的是( )
A.橡胶 B.金属
C.塑料 D.以上材料都可以
10、根据欧姆定律公式 ,也可变形得到 。对此,下列说法中正确的是( )
A.流过导体的电流越大,则导体的电阻越大
B.某段导体两端电压为0时,其电阻为0
C.导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、5秒内通过某导体横截面的电荷量为2库,则通过该导体的电流为_______安,此时导体两端的电压为8伏,导体的电阻为_______欧。若通过该导体的电流变为100毫安,该导体的电阻为_______欧。
2、如图所示,电源电压恒定,开关闭合时,电流表示数为0.3安,电压表示数为4.5伏,当开关断开时,电压表示数为______伏,导体电阻为______欧。
3、如图所示是研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验装置。木板上有两条长度与横截面积均相等的金属丝,AB是镍铬合金丝,CD是锰铜丝。实验中先将导体AB接入电路,闭合开关电流表示数为I1;然后断开开关将导体CD接入电路,闭合开关电流表示数为I2;对比前后两次电流表示数,发现I1不等于I2。这个实验说明导体的电阻与______有关。
4、通过某导体的电流为0.2安,10秒内通过其横截面的电荷量为______库;若此时导体两端电压为8伏。则它的电阻为______欧;该导体两端电压减小为0伏时,其电阻为______欧。
5、现有长度相同的铜导线甲和乙,已知甲的横截面积较大,则甲的电阻______乙的电阻;将它们并联接在电路中,甲两端的电压______乙两端的电压,甲的电阻______它们并联的总电阻(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧,变阻器R2上标有“1A”字样。闭合开关S,电路中的电流为0.4安,电压表的表盘如图(b)所示。
(1) 求电阻R1两端的电压U1;
(2) 移动滑片P,发现滑片移至变阻器两端的过程中,所有元件都能正常工作。接着用阻值为10欧的电阻R0替换R1,再次闭合开关S,在电路中各元件不损坏的情况下,移动滑片P,发现电压表示数最大变化量为6伏。且与接入R1时相比,电压表示数的最大值相差2伏。
(a)小杨根据上述信息,计算两次电压表示数的最大值。他的计算过程如下:
当R1连入电路时,若I大=1A,U1大=15V。当R0连入电路时,因为电压表示数的最大值相差2V,所以U0大=13V。
请判断小杨的计算过程是否合理,并写出理由;若不合理,写出正确的计算过程;
(b)求滑动变阻器R2的最大阻值。
2、在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,的阻值为,闭合开关S,电压表的示数如图乙所示。
(1)求通过电阻的电流;
(2)求电阻的阻值。
3、在我们的日常生活中,有一种测量物体质量的电子秤,其测量部分的原理如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力的大小而发生变化的可变电阻),定值电阻R0(保护电阻),显示体重大小的仪表A(实质上是电流表)组成,且已知压力传感器R的电阻值与所受压力的关系如下表所示,当踏板收到的压力为1000N时,电流表示数为0.03A;设踏板和压杆的质量忽略不计,电源电压恒为6V,取g=10N/kg;求:
压力F/N 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000
电阻R/Ω 200 175 150 125 100 75 50 25 0
(1)R0的阻值为多少?
(2)如果某物体放在该秤踏板上,电流表的示数为0.04A,这个物体的质量为多少kg?
(3)在该电子秤的量程范围内,电流表的示数范围是多少?
4、实验室有一个小灯泡,标有“3V 1.7A”,表示加3V电压时,通过电流为1.7A,灯泡正常发光。
(1)该灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)如果我们实验室中只有电压为6V的学生电源,要使这个小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?
(3)小明发现实验室中有一个废弃的滑动变阻器(但电阻线完好),该滑动的变阻器铭牌如图所示。小明设想:从该滑动变阻器上取一段长度适当的电阻丝直接与灯泡串联接入电源电压为6V的电路中,也可以使该灯泡正常发光。小明的设想是否可行,请说明原因。
5、在图(a)所示的电路中,电源电压为10V且保持不变,滑动变阻器R2上标有“3A”字样,且滑片P在最大阻值处。闭合开关S,电流表A1示数为2A,电流表A的示数如图(b)所示。
① 求电阻R1的阻值。
② 移动变阻器滑片P,在保证电路中各元件不损坏的情况下,求连入电路R2的阻值范围。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
导体、绝缘体、半导体主要是根据导电性能的强弱来区分的。把容易导电的物体叫做导体,如金属、石墨、人体等;把不容易导电的物体叫做绝缘体,如橡胶、玻璃、塑料、陶瓷等;把导电性能介于导体和绝缘体之间的材料叫做半导体,如锗、 硅、砷化镓等。故玻璃杯、陶瓷盒、橡胶棒属于绝缘体,不属于导体,钢直尺的原材料是金属,容易导电,属于导体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2、C
【解析】
【详解】
开关断开时,电路处于断开状态,电流表没有示数,电压表测量电源电压。当开关闭合时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的电压特点可知:R1两端的电压一定小于电源电压,电流表测串联电路中的电流。电压表示数由测量电源电压变为测R1两端的电压,即电压表的示数变小,电路中电流由无到有,即电流表的示数变大,故ABD错误,C正确。
故选C。
3、D
【解析】
【详解】
AC.甲电路中,两电阻串联,故电流关系为
乙电路中电流为
经整理可知
故AC错误;
BD.甲电路中,电压表的示数为
乙电路图中,电压表的示数为电源电压,故
故B错误;D正确。
故选D。
4、D
【解析】
【详解】
A.由图知,油量表是串联在电路中,由电流表和电压表的使用规则判断,油量表是由流表改装的。故A错误;
B.由电路图可知,当油箱内燃油耗尽时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,此时电路中的电流为,即此处应标油量表的零刻度线。故B错误;
C.由图知,当油箱内的燃油减少时,浮标下沉,滑动变阻器R接入电路的阻值变大。故C错误;
D.当油箱内的燃油增多时,浮标上浮,滑动变阻器R接入电路的阻值变小,根据知,电路中电流增大,油量表的示数变大。故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
【详解】
A.由可知,甲乙的质量未知,无法判断甲乙的比热容,故A错误;
B.橡胶是绝缘体,金属是导体,所以金属的导电性更好,故B错误;
C.图中水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,与内燃机的做功冲程能量转化相同,故C正确;
D.图中电阻箱示数是
故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
【详解】
电压表测量滑动变阻器,当滑片向右滑动,接入的电阻丝长度变小,接入的阻值变小。
ABC.根据串联分压,滑动变阻器接入的电阻变小,电压表的示数变小,滑动变阻器接入的阻值变小,总电阻变小,而电源电压不变,故电流表的示数变大,故AB错误;C正确;
D.电压与电流表示数的比值即为滑动变阻器接入的阻值,滑动变阻器接入的阻值变小,故电压与电流表示数的比值变小,故D错误。
故选C。
7、B
【解析】
【详解】
为检验“导体的电阻跟横截面积有关”,在外界温度固定时,导体的材料、长度应该相同,而横截面积不同,由图可知,①、③都是镍铬合金丝,长度相同,而横截面积不同,故选①、③两种导体进行实验。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8、B
【解析】
【详解】
A.电阻是导体本身的一种性质,与它两端的电压和通过的电流无关,所以导体两端的电压为0时,其阻值不为0,故A错误;
B.导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过它的电流的比,可以通过其计算求得。故B正确;
CD.电阻是导体的一种性质,与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。与导体两端的电压和通过的电流无关。所以导体的电阻不由它两端的电压和通过它的电流决定,也不能说导体的电阻与通过导体的电流成反比,故CD错误。
故选B。
9、D
【解析】
【详解】
橡胶、塑料都是很好的绝缘体材料,经常被用于导线的绝缘层、电工工具的手柄等地方;金属是很好的导体,经常被用于制造导线、用电器等。因此导体和绝缘体是同等重要的电工材料。故D符合题意。
故选D。
10、C
【解析】
【详解】
ABD.导体电阻与导体长度、横截面积、材料和温度有关,与通过导体的电流和导体两端的电压无关,故ABD错误;
C.欧姆定律的变形公式只是导体电阻的计算式,不能决定导体电阻大小。可以用导体两端的电压跟通过导体电流的比值来计算该段导体电阻。故C正确。
故选C。
二、填空题
1、 0.4 20 20
【解析】
【详解】
[1]根据得
[2]根据得
[3]导体的电阻是导体本身的属性,由长度、材料、横截面积、温度等因素决定,与电流、电压无关。故通过该导体的电流变为100毫安,该导体的电阻为20欧。
2、 4.5 15
【解析】
【详解】
[1]由图可知,开关闭合时,电路中只有一个电阻,电压表测定值电阻两端电压,等于电源电压,即电源电压为4.5V,当开关断开时,电压表的电源电压,所以当开关断开时,电压表的示数为4.5V。
[2]开关闭合时,电流表测电路中的电流,由可得,导体的电阻
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,断开开关时,导体的电阻不变,还是15Ω。
3、材料
【解析】
【详解】
由图中可知,两段导体两端电压均为电源电压,而两次实验中电流表的示数不同,说明两段导体中的电流大小不同,故两段导体的电阻不同,而两段导体的长度与横截面积均相同而材料不同,故由该实验可知导体的电阻与导体的材料有关。
4、 2 40 40
【解析】
【详解】
[1]10秒内通过其横截面的电荷量为
Q=It=0.2A×10s=2C
[2]导体的电阻
[3]因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,该导体两端电压减小为0V时,导体的电阻仍为40Ω不变。
5、 小于 等于 大于
【解析】
【详解】
[1]影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。当材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,因导线甲的横截面积较大,故甲的电阻小于乙的电阻。
[2]并联电路各支路两端电压都相等,故将它们并联接在电路中,甲两端的电压等于乙两端的电压。
[3]导线甲和导线乙并联时,电路总电流等于各支路电流之和,即
根据欧姆定律,电路总电阻
故并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以甲的电阻大于它们并联的总电阻。
三、计算题
1、(1)8V;(2)(a)不合理,正确过程见解析;(b)20Ω
【解析】
【详解】
解:(1)由图知道,电压表测量的是R1两端的电压,由欧姆定律知道,电阻R1两端的电压U1为
(2)(a)不合理,因为若按题中计算结果,则通过R0的最大电流为
即此电流值超过了滑动变阻器允许通过的最大电流,不符合题意。当连入电路时,电路中最大电流为,所以R0两端最大电压为
因为电压表最大示数相差2V,所以当连入时,伏,又因为滑片能移至滑动变阻器两端,所以电源电压为
(b)当连入时,电压表示数最大变化量为6V,所以定值电阻两端电压最小为
此时电路中电流为
此时阻值最大,最大值为
答:(1)电阻R1两端的电压8V;
(2)(a)小杨的计算过程不合理,正确解析过程见解析;
(b)滑动变阻器R2的最大阻值20Ω。
2、(1);(2)
【解析】
【详解】
解:(1)两电阻串联,电压表测的电压,图乙中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2V,由欧姆定律,通过电阻的电流
(2)因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以两端电压
由可得,电阻的阻值
答:(1)通过电阻的电流为;
(2)电阻的阻值为。
3、(1)100Ω;(2)150kg;(3)0.02A~0.06A
【解析】
【详解】
解:(1)两电阻串联,电流表示数为0.03A,电源电压恒为6V,则总电阻为
根据表格可知,当踏板受到的压力为1000N时,R的阻值为100Ω,则R0的阻值为
(2)如果某物体放在该秤踏板上,电流表的示数为0.04A,此时的总电阻为
压敏电阻的阻值为
根据表格可知,当压敏电阻的阻值为50Ω时,此时的压力的大小为1500N,这个物体的质量为
(3)当压力为零时,此时压敏电阻的阻值为200Ω,总电阻为
此时电流表的示数为
当压力最大为2000N时,此时压敏电阻的阻值为零,此时总电阻为
此时电流表的示数最大,最大值为
答:(1)R0的阻值为;
(2)如果某物体放在该秤踏板上,电流表的示数为0.04A,这个物体的质量为;
(3)在该电子秤的量程范围内,电流表的示数范围是0.02A~0.06A。
4、(1)1.76Ω;(2)1.76Ω;(3)见解析
【解析】
【详解】
解:(1)灯泡正常发光时的电压UL=3V,电流IL=1.7A,根据可得,灯泡正常发光时的电阻为
(2)根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得串联电阻两端的电压
UR=U﹣UL=6V﹣3V=3V
因为串联电路中各处的电流相等,则
IR=IL=1.7A
根据可得串联电阻的阻值
(3)由图可知:滑动的变阻器允许通过的最大电流为1A,则小于灯泡正常工作电流IL=1.7A,所以,不能从该滑动变阻器上取一段长度适当的电阻丝直接与灯泡串联接入电源电压为6V的电路中,使该灯泡正常发光。
答:(1)该灯泡正常发光时的电阻是1.76Ω;
(2)如果我们实验室中只有电压为6V的学生电源,要使这个小灯泡正常工作,需要串联一个1.76Ω的电阻;
(3)不可行,滑动的变阻器允许通过的最大电流小于灯泡正常工作电流。
5、①5Ω;②10Ω~50Ω
【解析】
【详解】
解:①如图两电阻并联,A1在支路,测R1的电阻,A在干路,测干路电流,电阻R1的阻值
②当电流表示数时,阻值最大,通过滑动变阻器R2的最小电流
的最大阻值
当电流表示数时,阻值最小,通过滑动变阻器R2的最大电流
的最大阻值
所以的阻值范围为。
答:① 电阻R1的阻值为5Ω;
② 移动变阻器滑片P,在保证电路中各元件不损坏的情况下,连入电路R2的阻值范围为10Ω~50Ω。