第十七章 欧姆定律 综合素质评价卷（含解析）2023-2024学年人教版物理九年级上册

第十七章 欧姆定律 综合素质评价
一、选择题(每题3分，共30分。第1～8题为单项选择题，第9、10题为多项选择题，全选对得3分，选对但不全的得1分，选错或不选得0分)
1．[2023内蒙古]如图所示为电阻R1和R2的I－U图象，由图象可知(　　)
A．R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0
B．R1与R2的电阻之比为2∶1
C．将R1与R2串联接入电路，通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2
D．将R1与R2并联接入电路，通电后通过R1与R2的电流之比为1∶2
2．[2023东莞期末]在如图所示电路中，电源电压为4.5 V，L1、L2是小灯泡，当开关S闭合时，电压表的示数为1.5 V，忽略温度对灯丝电阻的影响，则(　　)
A．L2两端的电压为1.5 V
B．L1两端的电压为4.5 V
C．L1与L2灯丝电阻之比为1∶2
D．通过L1与L2的电流之比为1∶2
3．[2023成都期末]图甲是反映身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”，图乙是其内部电路图(电源电压恒定)，两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量，“显示器”示数的大小能够反映柔韧性的好差。下列说法正确的是(　　)
A．“显示器”是电压表
B．柔韧性好的同学测量时，电阻丝接入电路的阻值更大
C．柔韧性差的同学测量时，电路中的电流较小
D．通过电阻R的电流会使R消耗电能，所以可以将R去掉
4．如图所示是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3 V不变，滑动变阻器的规格是“10 Ω　1 A”。实验中，先在a、b两点间接入5 Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2 V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻(　　)
A．10 Ω和20 Ω B．20 Ω和30 Ω C．10 Ω和40 Ω D．30 Ω和40 Ω
5．如图所示电路，R1＝5 Ω，闭合开关后，滑动变阻器R2的滑片在某两点间移动时接入电路电阻减小10 Ω，电流表的示数增大0.4 A，则电压表的示数变化为(　　)
A．增大2 V B．减小2 V C．增大4 V D．减小4 V
6．[2023浏阳期中]如图所示的电路中，电源两端电压为6 V并保持不变。定值电阻R1的阻值为100 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．电压表的示数变小
B．电压表与电流表的比值不变
C．电流表的示数变小
D．电压表的示数变化范围为2～6 V
7．[2023揭阳榕城区期末]如图所示电路， V1、 V2是相同的电压表，都有两个量程0～3 V和0～15 V。如果闭合开关后，两只电压表的指针偏转角度相同，那么电阻R1、R2阻值可能是(　　)
A．6 Ω、20 Ω B．10 Ω、40 Ω C．50 Ω、10 Ω D．30 Ω、20 Ω
8．小明同学设计了如图甲所示的扬尘检测仪，其电源电压保持不变，R是光敏电阻，R0为定值电阻，测扬尘浓度时，仪器自带的激光器照射在R上，使透光度减小，从而使光敏电阻阻值发生改变，下列分析正确的是(　　)
A．图甲的显示仪相当于电流表
B．光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小
C．被测扬尘浓度越高，整个电路的电流越大
D．将R0更换为阻值更小的电阻，测相同环境时，显示仪的示数减小
9．[2023聊城，多选]如图所示是电阻甲和乙的I－U图象，由图象可知下列判断正确的是(　　)
A．甲的电阻值是20 Ω
B．甲的电阻值大于乙的电阻值
C．甲、乙串联，乙两端的电压为1 V时，甲两端的电压为3 V
D．甲、乙并联，通过甲的电流为0.1 A时，通过乙的电流为0.2 A
10．[2023济南，多选]在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，关于四名同学遇到的一些问题，下列说法正确的是(　　)
A．小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了，是因为他连接电路时开关是闭合的
B．小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C．小梅要判断小灯泡是否正常发光，应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D．小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同，有可能是由测量误差导致的
二、填空题(每空3分，共27分)
11．[2023邵阳期末]如图所示的电路，其中R1的阻值为15 Ω，电源电压保持6 V不变，电流表的量程为0～0.6 A，开关S闭合、S1断开时，电流表的示数为________A；开关S、S1都闭合时，通过R1电流为________A；为了保证电流表安全，电阻R2的最小阻值为________Ω。
12．在一次风暴中，甲、乙两地之间的两根输电线在某处发生了短路，如图所示，为了确定短路的具体位置，电力工人在甲地把这两根输电线的接头接到电压为3 V的电源两端，测出了这时输电线中的电流为0.03 A。已知每条输电线每米长度的电阻为0.01 Ω，则发生短路处离甲地________m。测出的电流越大，说明短路处离甲地越________(填“远”或“近”)。
13．如图所示，已知电源电压为10 V，将滑动变阻器滑片P移到最左端，闭合开关S，灯泡发光，电流表示数为0.35 A，电压表示数为7 V，则此时滑动变阻器接入电路的阻值是________Ω，在滑片P向右移动的过程中电流表的示数将________(填“变大”“不变”或“变小”)。
14．[2023成都期末]如图所示电路，电源电压不变，灯泡L2的电阻为6 Ω，当开关S1和S2都闭合，甲、乙两表均为电压表时，甲、乙两表的示数分别为
2.4 V和6 V，则灯泡L1的电阻为________Ω。当仅闭合开关S1，甲、乙两表均为电流表时，则甲、乙两表的示数之比为________(不计温度对灯丝电阻的影响)。
三、实验题(16分)
15．[2023泸州]小明与小军用两节干电池作为电源，测量未知电阻Rx的阻值。
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(1)小明设计如图甲所示电路进行测量，请用笔画线代替导线，在图乙中替小明完成实验电路的连接。
(2)闭合开关前，小明应将滑动变阻器的滑片置于________(填“A”或“B”)端。
(3)设计电路时，使用了滑动变阻器(0～20 Ω)，其作用除了保护电路之外，还有____________________________________。
(4)闭合开关，小明发现电压表和电流表均无示数。经检测，出现故障的元件为Rx或滑动变阻器中的一个，则故障原因是________________________。
(5)排除故障后，闭合开关，观察到电流表的示数很小，电压表的示数接近3 V，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无明显变化，这是因为未知电阻Rx的阻值________。
(6)小明用电阻箱(0～9 999 Ω)代替待测电阻Rx，用等效替代法测量其阻值。他调节电阻箱的阻值为1 000 Ω时，电压表的示数接近3 V，电流表示数很小，于是他得出Rx＝1 000 Ω。小军指出他的测量不正确，理由是______________。
(7)小军用电阻箱(0～9 999 Ω)代替滑动变阻器，他将电阻箱的阻值调为1 000 Ω时，电压表的示数为2 V，电流表的示数仍很小，小军通过计算得出待测电阻Rx＝________Ω。
四、计算题(第16题12分，17题15分，共27分)
16．烟尘浓度监测仪是新一代在线监测仪器，已经广泛应用在环保污染源烟尘排放监测、工业制造过程中粉尘浓度的测量等领域。有一种以N型光敏电阻为主要元件的烟尘浓度监测仪，光敏电阻阻值随气体浓度的增大而减小。工作原理如图所示，其中电源电压保持12 V不变，R为光敏电阻，R0为50 Ω的定值电阻。使用前需要校准，改变光敏电阻所处环境要求电压表示数达到8 V。
(1)校准时，电压表示数达到8 V，电流表示数是多少？
(2)电压表示数达到8 V时，光敏电阻R的阻值为多少？
(3)若某一时刻烟尘浓度较低，空气质量合格，光敏电阻的阻值为150 Ω，此时电压表示数是多少？
17．如图所示电路，电源电压恒为6 V保持不变。小灯泡L标有“5 V　0.5 A”字样(灯丝电阻不随温度变化)，滑动变阻器R1的铭牌为“20 Ω　1 A”，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V。求：
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为
2 V，定值电阻R2的阻值。
(3)只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。
答案
一、1.C　2.C　3.C
4．A 【点拨】探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压不变，即控制电压表的示数不变，因为串联电路中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，串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得，＝＝＝＝，当滑动变阻器接入电路中的阻值为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，故选A。
5．B 【点拨】由图可知，闭合开关，R1和R2串联在电路中，电压表测滑动变阻器R2两端的电压。根据题意可知，滑动变阻器R2的滑片在某两点间移动时接入电路电阻减小10 Ω，电流表的示数增大ΔI＝0.4 A，根据欧姆定律可知，定值电阻两端电压的增大值U增大＝ΔIR1＝0.4 A×5 Ω＝2 V，因为R1和R2串联在电路中，两者分担电源电压，定值电阻两端的电压增大2 V，则滑动变阻器两端的电压就会减小2 V，即电压表示数减小2 V，故B正确。
6．B 【点拨】由图可知，当开关S闭合时，R1与R2串联，电压表V测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U＝IR可知，定值电阻R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A、C错误。由R＝可知，电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值，则滑片移动时，其比值不变，故B正确。当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，此时电路中的电流最小，R1两端的电压最小，电路中的最小电流I小＝＝＝＝0.04 A，即电流表的示数最小为0.04 A；定值电阻R1两端的最小电压U1小＝I小R1＝0.04 A×100 Ω＝4 V，即电压表的最小示数为4 V；当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，此时电路中的电流最大，R1两端的电压最大，为电源电压，即U1大＝U＝6 V，所以电压表的示数变化范围为4～6 V，故D错误。
7．B 【点拨】由图可知，闭合开关，R1与R2串联，电压表V2测电源电压，电压表V1测R1两端电压，因为两只电压表指针偏转角度相同，所以V2所选的量程为0～15 V，V1所选的量程为0～3 V，电压表V2的示数U＝5U1，故U2＝4U1，因为串联电路各处电流相等，所以由欧姆定律可得，＝＝＝，故选B。
8．B 【点拨】根据电路图可知，R与R0串联，显示仪并联在光敏电阻R的两端，所以图甲的显示仪相当于电压表，故A错误；由图乙可知，扬尘浓度增大，光照强度减小，显示仪的示数增大，即电压表的示数增大，根据串联电路的分压作用知光敏电阻增大；反之扬尘浓度减小，光照强度增大，光敏电阻减小，所以光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小，故B正确；由图乙可知，被测扬尘浓度越高，光照强度越小，光敏电阻越大，电路的总电阻越大，由I＝可知整个电路的电流越小，故C错误；当测相同环境时，光照强度相同，说明光敏电阻R的阻值不变，若将R0更换为阻值更小的电阻，串联电路中的总电阻变小，电流变大，由U＝IR可知，热敏电阻两端的电压变大，显示仪的示数增大，故D错误。
9．ACD 【点拨】由图可知，甲是定值电阻，根据欧姆定律可得，甲的电阻值
R甲＝＝＝20 Ω，故A正确；甲是定值电阻，乙的阻值是变化的，在两图线相交时，甲的阻值等于乙的阻值，故B错误；甲和乙串联，由图可知，乙两端电压为1 V时，通过甲、乙的电流相等，为0.15 A，则甲两端电压为3 V，故C正确；甲和乙并联，由图可知，通过甲的电流为0.1 A时，甲、乙两端的电压相等，为2 V，则通过乙的电流为0.2 A，故D正确。
10．AB 【点拨】接好最后一根导线，小灯泡就亮了，说明电路闭合，连接电路时没有断开开关，故A正确；连接完电路闭合开关，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路或小灯泡断路或滑动变阻器的阻值调到了最大值，故B正确；小灯泡正常发光时的亮度不好观察，但小灯泡正常发光时灯泡两端的电压可通过电压表准确测量，故应根据电压表的示数判断小灯泡是否正常发光，故C错误；由于灯泡的阻值是不固定的，灯丝的电阻随温度的变化而变化，故小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同，故D错误。
二、11.0.4；0.4；30
12．5 000；近 【点拨】根据欧姆定律可得，导线总电阻R＝＝＝100 Ω，输电线每米长度的电阻为0.01 Ω，导线总长度L＝＝10 000 m，短路的地点离甲地的距离s＝L＝×10 000 m＝5 000 m；根据欧姆定律可得，测出的电流越大，电路中的电阻越小，短路处离甲地越近。
13．20；不变
14．9；5∶3 【点拨】由图可知，开关S1和S2都闭合，甲、乙两表均为电压表时，两灯串联，乙电压表测电源电压，甲电压表测L2两端电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可知，＝＝＝，灯泡L2的电阻为6 Ω，所以灯泡L1的电阻R1＝×R2＝×
6 Ω＝9 Ω；仅闭合开关S1，甲、乙两表均为电流表时，两灯并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测L2支路电流，并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得，甲、乙两表的示数之比＝＝＝。
三、15.【解】(1)如图所示。　(2)A　(3)改变电阻两端的电压和通过它的电流　(4)滑动变阻器断路　(5)太大　
(6)没有控制电压表的示数不变　(7)2 000
【点拨】(7)小军用电阻箱(0～9 999 Ω)代替滑动变阻器，此时电阻箱和待测电阻Rx串联，电压表测待测电阻Rx两端的电压，当将电阻箱的阻值调为
1 000 Ω时，电压表的示数为2 V，根据串联电路的分压特点可知，＝，即＝，代入数据得，＝，则待测电阻
Rx＝2 000 Ω。
四、16.【解】(1)当开关S闭合时，R与R0串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可得，电流表的示数I＝＝＝0.16 A。
(2)由串联电路电压规律可得，UR＝U－U0＝12 V－8 V＝4 V，由欧姆定律可得，光敏电阻R的阻值R＝＝＝25 Ω。
(3)由串联电路电阻规律可得，
R总＝R′＋R0＝150 Ω＋50 Ω＝200 Ω，
由欧姆定律可得，此时电路中的电流I′＝＝＝0.06 A，电压表示数U0′＝I′R0＝0.06 A×50 Ω＝3 V。
17．【解】(1)小灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝10 Ω。
(2)只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，滑动变阻器R1的最大阻值与定值电阻R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
此时电路中的电流I＝＝＝0.1 A，
根据串联电路电压规律知，定值电阻R2两端的电压
U2＝U－U1＝6 V－2 V＝4 V，
定值电阻R2的阻值R2＝＝＝40 Ω。
(3)只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1和小灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，因为小灯泡的额定电流为0.5 A，电流表量程为0～0.6 A，根据串联电路电流的规律可知，电路中的最大电流I大＝0.5 A，此时小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压为5 V，滑动变阻器连入电路的阻值最小，由串联电路电阻的规律和欧姆定律可得，滑动变阻器R1连入电路的最小阻值R滑小＝－RL＝－10 Ω＝2 Ω；
电压表的量程为0～3 V，故电压表的最大示数U滑＝3 V，此时滑动变阻器连入电路中的阻值最大，由串联电路电压的规律得，小灯泡两端的电压
UL′＝U－U滑大＝6 V－3 V＝3 V，
此时电路中的电流I′＝＝＝0.3 A，
由欧姆定律和串联电路电流的规律可得，滑动变阻器连入电路中的最大阻值R滑大＝＝＝10 Ω，
故滑动变阻器R1允许的取值范围是2～10 Ω。