苏科版九年级物理上册第十四章欧姆定律达标测试
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、关于串并联电路,下列说法正确的是( )
A.串联电路中各用电器两端电压一定不相等
B.并联电路中通过各用电器的电流一定不相等
C.并联电路中的总电阻比各支路电阻大
D.串联电路中通过各用电器的电流一定相等
2、在图的电路中,电源电压相同且不变,。图(a)中电流表的示数为I,通过和电流分别为和;图(b)中电流表的示数为,通过和电流分别为和。有如下判断:①等于;②小于;③大于;④I小于;其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3、在图所示的电路中,电源电压保持不变,若将电流表A1接入电路中,闭合开关S,移动滑片P,下列操作中能使电流表A1和A的示数的比值变大是( )
①电流表A1接在a点,滑片P向右移动
②电流表A1接在a点,滑片P向左移动
③电流表A1接在b点,滑片P向右移动
④电流表A1接在b点,滑片P向左移动
A.①和③ B.②和④ C.②和③ D.①和④
4、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。下列说法正确的是( )
A.油位越高,通过R0的电流越小
B.R、R0在电路中是并联的
C.油位越高,R两端的电压越大
D.油量表是由电压表改装而成的
5、如图所示,甲、乙两根铜棒长度相同,乙的横截面积更大,把它们并联在电路中,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻小于乙的电阻
B.甲的电阻等于乙的电阻
C.总电阻小于甲的电阻
D.总电阻等于乙的电阻
6、如图是电阻甲和乙的I-U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.甲和乙均是定值电阻
B.甲的电阻比乙的电阻大
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
7、在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,移动滑动变器R1的滑片P时,一定不变的是( )
A.电压表V示数与电流表A1示数的比值 B.电压表V示数与电流表A示数的比值
C.电流表A示数与电流表A1示数的比值 D.电流表A示数与电流表A1示数的差值
8、如图,R为定值电阻,闭合开关S1、S2后,灯L很亮,忽然灯L烧坏。各电表读数用对应物理量符号和下标表示(如电压表1读数U1)),U1不变、U2变大、I4变小,则( )
A.I1变小,I2变大,I3不变 B.I1不变,I2变小,I3变大
C.I1变大,I2不变,I3变小 D.I1变小,I2不变,I3变大
9、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
10、在图的电路中。电源电压保持不变,电阻R0的阻值不变。闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片P,发现电流表A的示数变小,则( )
A.滑片P向左滑动,电压表V的示数变小
B.滑片P向左滑动,电压表V的示数变大
C.滑片P向右滑动,电压表V的示数变小
D.滑片P向右滑动,电压表V的示数变大
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、如图所示,电阻箱的示数为___________Ω。
2、有些门店当有顾客进门时,便有“欢迎光临”的电子声音发出,这是利用如图的带光敏电阻的监控装置,R1为光敏电阻,当光照强度增大时其阻值变小,R2为定值电阻,电源电压不变,当有顾客经过通道遮蔽光线时,R2两端电压___________,通过R1的电流___________(均填变化情况)。
3、2020年6月23日,我国“北斗三号”的第三颗地球同步轨道卫星发射成功。卫星集成电路中的二极管和三极管,是用___________(选填“半导体”或“超导”)材料制成的,其中的二极管具有___________的性质。
4、在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”实验中,通过观察U形管两边液面的_______来判断液体内部的压强大小。分析比较图情景,可得初步结论:_______;为了得到普遍规律,可换用_______重复实验。在“用滑动变阻器改变电路中的电流”实验中,闭合开关前,应将变阻器的滑片移至一端,使其连入电路中的阻值_______。
5、如图所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图像,若电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,电路中的电流为0.6A,则电源电压为______V;若将电阻R和灯泡L并联接在电压为3V的电源上,此时干路电流为______A,并联总电阻为______。(结果保留两位小数)
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1=20Ω。只闭合开关S1后,电流表的示数为0.3A,再闭合S2电流表的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2中的电流;
(3)电阻R2的阻值。
2、张彬同学为了检测空气污染的指数,设计了如图甲所示的电路,R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压12V保持不变,R0=5Ω,当电压表为4V时,求:
(1)通过R0的电流;
(2)此时电路总电阻的阻值;
(3)当电路中电流为1.2A时,空气污染指数是多少API?
3、在探究“电流与电阻的关系”实验中,连接电路如图所示。所用定值电阻的阻值依次为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和30Ω。电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格为“70Ω 1A”。
(1)用5Ω电阻实验,使电压表示数为2V,此时电流表示数为多少A?
(2)只将(1)中的定值电阻由5Ω更换为10Ω,此时电压表读数为多少V?
(3)整个实验过程中,滑动变阻器阻值的变化范围是多少?
4、小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理如图a所示。其中,电源两端电压U=4V(恒定不变),电压表的量程为0~3V,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示,R2是定值电阻,闭合开关S后。求:
(1)当环境温度为20℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是2.4V,求定值电阻R2的阻值是多少?
(3)若R2的阻值变为原来的时,确保电压表两端电压不能超过其最大测量值时,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
5、如图甲所示,灯L正常发光时的电压为12V,其I﹣U图像如图乙所示,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器上标有“100Ω·1A”。
(1)开关都闭合,灯L正常发光,求灯正常发光的电阻。
(2)开关都闭合,若电流表、电压表的量程分别为0~0.6A、0~15V,滑动变阻器连入电路的最小阻值。
(3)闭合S,断开S1、S2,电流表、电压表量程分别为0~0.6A、0~9V,在保证电路各元件安全的情况下,求滑动变阻器的取值范围。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
A.串联电路中电源两端电压等于各部分电路两端的电压之和,串联用电器的规格如果相同,则用电器两端的电压一定相等,若串联用电器的规格不相同,则用电器两端的电压一定不相等,故A错误;
B.并联电路中各用电器两端的电压一定相等,并联的用电器如果规格相同,则通过各用电器的电流一定相等,若并联用电器的规格不相同,则通过各用电器的电流一定不相等,故B错误;
C.并联电路中,电阻并联相当于增加了导体的横截面积,当导体的材料、长度和温度相同时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小,所以并联电路中的总电阻比各支路电阻小,故C错误;
D.串联电路中电流处处相等,所以,串联电路中各用电器的电流一定相等,故D正确。
故选D。
2、B
【解析】
【详解】
①图(a)中R1和R2串联,电流表A1测量电路中的电流,由串联电路电流的规律可知等于,故①正确;
②图(b)中R3和R4并联,电流表A2测量干路中的电流,由并联电路电压的规律可知两个电阻两端的电压相等,因为
由可知大于,故②错误;
③通过电流
通过电流
因为
所以小于,故③错误;
④电流表的示数
电流表的示数为
由串并联电阻的规律可知
R串>R2,R并<R3
因为
所以I小于,故④正确,所以其中正确的有两个。
故选B。
3、D
【解析】
【详解】
由电路图可知,电路中定值电阻和滑动变阻器并联在电路中,电压均等于电源电压,两个电阻的电压保持不变,电流表A测量干路中的电流,若①电流表A1接在a点,电流表A1测定值电阻的电流,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则电路中总电阻变大,由欧姆定律可知,电流表A的示数变小,由于定值电阻阻值不变,所以电流表A1的示数不变,电流表A1和A的示数的比值变大;若②电流表A1接在a点,电流表A1测定值电阻的电流,滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则电路中总电阻变小,由欧姆定律可知,电流表A的示数变大,由于定值电阻阻值不变,所以电流表A1的示数不变,电流表A1和A的示数的比值变小;若③电流表A1接在b点,电流表A1测滑动变阻器的电流,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则电路中总电阻变大,由欧姆定律可知,电流表A的示数变小,电流表A1的示数变小,且两个电流表示数减小量相同,设减小量为I0,由数学知识可得
即电流表A1和A的示数的比值变小;若④电流表A1接在b点,电流表A1测滑动变阻器的电流,滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则电路中总电阻变小,由欧姆定律可知,电流表A的示数变大,电流表A1的示数变大,且两个电流表示数增大量相同,设减小量为I2,由数学知识可得
即电流表A1和A的示数的比值变大;综上可知,操作中能使电流表A1和A的示数的比值变大是①和④。
故选D。
4、D
【解析】
【详解】
油量表与转动式变阻器并联,根据电流表和电压表的连接特点可知油量表是电压表改装的。如果是电流表改装,转动式变阻器将不会有电流通过,不能达到显示油量多少的作用。此时滑动变阻器与定值电阻R0串联,当油位越高,连杆右端下滑,即滑片P向下移动,R接入电路中的电阻变小,电路中电流变大,根据串联电路分压规律可知,R两端的电压变小。故D正确,ABC错误。
故选D。
5、C
【解析】
【详解】
AB.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,导体材料和长度相同情况下,横截面积越大,导体电阻越小,甲、乙两根铜棒长度相同,乙的横截面积更大,所以甲的电阻大于乙的电阻,故AB错误;
CD.由图可知,两个电阻并联在电路中,根据并联电路中电阻的特点可知,电阻并联时相当于增大了导体的横截面积,总电阻会减小,即总电阻小于甲的电阻,也小于乙的电阻,故C正确,D错误。
故选C。
6、C
【解析】
【详解】
A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲为定值电阻,乙电阻的阻值变化,故A错误;
B.由于甲的电阻为定值电阻,乙的电阻变化,所以甲乙电阻大小无法比较,故B错误;
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.3A时,通过甲、乙的电流均为0.3A,由图象可知
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,电源的电压为
故C正确;
D.甲、乙并联在1V电源时,根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为1V,由图象可知
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流为
故D错误。
故选C。
7、D
【解析】
【详解】
滑动变阻器和定值电阻并联,电流表A1测量的滑动变阻器的电流,电流表的示数为干路电流,电压表即可以测量电源电压,也可以测量定值电阻的电压,还测量滑动变阻器的电压。
A.电压表V示数与电流表A1示数的比值即为滑动变阻器的阻值,当移动滑动变器R1的滑片P时,滑动变阻器接入的阻值变化了,故电压表V示数与电流表A1示数的比值发生变化,故A不符合题意;
B.当移动滑动变器R1的滑片P时,滑动变阻器接入的阻值变化了,电流发生了变化,电流表A1发生了变化,干路电流表A的示数发生变化,电源电压不变,故电压表V示数与电流表A示数的比值发生变化,故B不符合题意;
C.电流表A示数与电流表A1示数的比值为
由于移动滑动变阻器的滑片,电阻在变化,故变化,故C不符合题意;
D.电流表A示数与电流表A1示数的差值即为通过定值电阻的电流,由于电源电压不变,定值电阻的阻值不变,故通过定值电阻的电流的大小不变,故D符合题意。
故选D。
8、D
【解析】
【详解】
由题意知,两个开关闭关后,对应电路中的灯L很亮,然后烧坏,是因为L的实际电压大于其额定电压。
由电路图知,闭合开关S1,其对应的电路中,定值电阻R与灯L并联,A1测干路电流,A2测通过R的电流,电压表U1测电源电压,而U1不变,据知,灯L烧坏前后,通过定值电阻R的电流不变,即I2不变,则灯L烧坏前,据并联电路的电流特点有
I1=I2+IL
灯烧坏后,电流表A1的示数与A2相等,所以I1变小,I2不变;闭合开关S2,其对应电路中的定值电阻与灯L并联,A4测干路电路,A3测通过R的电流,电压表U2测电源电压,而U2变大,据知,通过定值电阻R的电流I3变大,而灯L烧坏后,电流表A3的增加量小于电流表A4的减小量,所以I4变小。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9、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。
10、C
【解析】
【详解】
由图可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量电阻R0两端的电压,电流表测量电路中的电流。
AB.如果滑片P向左滑动,变阻器连入电路的电阻变小,由电阻的串联可知总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故AB不符合题意;
CD.如果滑片P向右滑动,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的串联可知总电阻变大,由可知电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,由U=IR可知R0两端的电压变小,即电压表V的示数变小,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、2035
【解析】
【详解】
由图知道,电阻箱的示数
R=2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=2035Ω
2、 变小 变小
【解析】
【详解】
[1][2]当光照强度增大时R1阻值变小,则当光照强度减弱时R1阻值变大,当有顾客经过通道遮蔽光线时,照在光敏电阻R1上的光线减弱,这时R1阻值变大,闭合开关后,这是一个串联电路,电路的总电阻增大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路的电流变小,串联电路,电流处处相等,即流过R1、R2的电流变小,R2为定值电阻,根据欧姆定律的变换式可知,R2两端电压变小;综上所述,R2两端电压变小,通过R1的电流变小。
3、 半导体 单向导电
【解析】
【详解】
[1]半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,集成电路中的二极管和三极管,是用半导体材料制成的。
[2]二极管具有单向导电性,即电流从长脚流入时电路为通路,从短脚流入时电路为断路。
4、 高度差 同种液体内部,深度越大,液体压强越大 其它液体 最大
【解析】
【详解】
[1]探究液体内部压强与哪些因素有关的实验中,探头所处的液体的深度不同,则U形管两边液面的高度差也不同,所以可以通过U形管两边液面高度差来判断液体内部的压强大小。
[2]由图示知,探头处于同一液体的深度越深,则U形管两边液面高度差越大,所以可得:在同一液体中,深度越深,液体压强越大。
[3]为了避免实验结论的偶然性,应换用其它液体再重复实验。
[4]在连接电路进,滑动变阻器滑片应置于阻值最大的位置,从而起到保护电路的作用。
5、 9 0.9 3.33Ω
【解析】
【详解】
[1]根据题意知道,电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,由于串联电路中各处的电流相等,且电路中的电流为0.6A,所以,通过它们的电流均为0.6A,由图像知道,它们两端的电压分别为
UL=3V
UR=6V
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=UL+UR=3V+6V=9V
[2]若将电阻R和灯泡L并联接在电压为3V的电源上时,由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为3V,由图像知道,对应的电流分别为
IL′=0.6A
IR=0.3A
因为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=IL′+IR=0.6A+0.3A=0.9A
[3]由知道,此时并联电路的总电阻为
三、计算题
1、(1)6V;(2)0.2A;(3)30Ω
【解析】
【详解】
解:(1)只闭合S1时,该电路为只有R1的简单电路,电流表测R1的电流。由可得,电源电压
(2)当S1和S2都闭合时,R1、R2并联,电流表测干路的电流;因并联电路各支路互不影响,所以此时通过定值电阻R1的电流仍为I1=0.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流
(3)因并联电路中各支路两端电压相等,所以电阻R2的阻值
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R2中的电流为0.2A;
(3)电阻R2的阻值为30Ω。
2、(1)0.8A;(2)15Ω;(3)50API
【解析】
【详解】
解:(1)由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。当电压表示数U0=4V时,通过电阻R0的电流
(2)串联电路中,各处的电流相等,电路电流
此时电路总电阻
(3)当电路中电流I'=1.2时,电路中的总电阻为
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知
则
由图乙可知,此时空气污染指数为50API。
答:(1)通过R0的电流为0.8A。
(2)此时电路总电阻的阻值为15Ω。
(3)当电路中电流为1.2A时,空气污染指数为50API。
3、(1)0.4A;(2)3V;(3)10Ω~60Ω
【解析】
【详解】
解:(1)由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中电流,由题意可知,定值电阻阻值为5Ω,定值电阻两端电压为2V,故由欧姆定律可得,此时电流表示数为
(2)由(1)中可知,定值电阻阻值为5Ω时,两端电压为2V,电源电压为6V,故由串联电路中总电压等于各串联导体两端电压之和可知,滑动变阻器两端电压为
由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
将定值电阻由5Ω更换为10Ω后,此时电路中的总电阻为
由欧姆定律可得,此时电路中的电流为
得到此时定值电阻两端电压为
即此时电压表读数为3V。
(3)探究电流跟电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,用5Ω电阻实验,使电压表示数为2V,即控制定值电阻两端的电压保持2V不变,由(2)中可知,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为10Ω,当定值电阻阻值变大时,由串联电路中电阻等比例分压可知,要使定值电阻两端电压保持2V不变,则应增大滑动变阻器接入电路中的阻值,定值电阻阻值越大,滑动变阻器接入电路中的阻值越大,由题意可知,定值电阻最大阻值为R1=30Ω,此时定值电阻两端电压仍为2V,故可知此时滑动变阻器两端电压仍为4V,由串联电路电阻等比例分压有
将R1=30Ω代入,解得R滑大=60Ω,即滑动变阻器接入电路中的最小阻值为R滑=10Ω,接入电路中的最大阻值为R滑大=60Ω,得到滑动变阻器的变化范围是10Ω~60Ω。
答:(1)用5Ω电阻实验,使电压表示数为2V,此时电流表示数为0.4A;
(2)只将(1)中的定值电阻由5Ω更换为10Ω,此时电压表读数为3V;
(3)整个实验过程中,滑动变阻器阻值的变化范围是10Ω~60Ω。
4、(1)250Ω;(2)300Ω;(3)100℃
【解析】
【详解】
解:根据电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端电压;
(1)由图b知,当环境温度为20℃时,热敏电阻R1=250Ω。
(2)由图b知,当环境温度为40℃时,热敏电阻R′1=200Ω,由串联电路电压的规律,所以R1两端的电压为
由欧姆定律,通过电阻R1的电流为
由串联电路电流的规律,通过R2的电流为0.08A;电阻R2的阻值
(3)电压表两端电压不能超过3V,即R2两端的电压:U2'=3V,由串联电路电压的规律,所以R1两端的电压为
通过电阻R1的电流为
此时电阻R1的阻值为
由图b,当热敏电阻为50Ω时,环境温度为100℃,所以电路所允许的最高环境温度是100℃。
答:(1)当环境温度为20℃时,热敏电阻R1的阻值是250Ω;
(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是2.4V,定值电阻R2的阻值是300Ω;
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,此电路所允许的最高环境温度是100℃。
5、(1)40Ω;(2)40Ω;(3)10Ω~30Ω。
【解析】
【详解】
(1)开关都闭合时,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端电压相等,且灯L正常发光,所以,电源的电压
U=UL=12V
由图乙可知,灯泡正常发光时,通过灯L的电流IL=0.3A,
由可得,灯正常发光时的电
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,当电流表的示数为0.6A时,通过变阻器R的最大电流
IR=I﹣IL=0.6A﹣0.3A=0.3A
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,则
(3)闭合S,断开S1、S2时,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器的滑片使电流表、电压表先后达到满偏,且电路正常工作;
因滑动变阻器允许的最大电流为1A,电流表量程为0~0.6A,所以当电流表示数最大0.6A时,滑动变阻器接入电流的阻值最小,
则此时电路的总电阻
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路的最小阻值
R滑小=R-R0=20Ω-10Ω=10Ω
当电压表示数为9V,滑动变阻器接入电路的阻值最大,
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以此时定值电阻两端电压:
U0=U-UV=12V-9V=3V,
电路中的最小电流
则滑动变阻器接入电路的最大阻值
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为10Ω~30Ω。
答:(1)灯正常发光是的电阻为40Ω。
(2)滑动变阻器连入电路的最小阻值为40Ω。
(3)滑动变阻器的取值范围为10Ω~30Ω。