第十七章 欧姆定律 能力提优 2024-2025学年物理人教版九年级全一册（含答案）

第十七章 欧姆定律
能力提优测试卷
时间:60分钟　　满分:100分
题序 一 二 三 四 评卷人 总分
得分
一、填空题(本题共6小题,每空2分,共24分)
1.如图所示的电路中,闭合开关S,当滑片P向右移动时,电流表的示数　　　,电压表的示数　　　　　。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
2.如图所示,将阻值为20 Ω的电阻R单独接入电路中时,闭合开关后,电流表的示数为0.3 A,如果需要使定值电阻R两端的电压减小为2 V,此时电路中需　　　　联一个　　　　Ω的电阻。
3.两定值电阻上分别标有“15 Ω　0.6 A”和“20 Ω　0.5 A”的字样,若将两定值电阻串联起来接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为　　　　V;若将两定值电阻并联起来接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为　　　　V。
4.小梅同学设计了如图所示的汽车有害尾气排放的检测电路。其中R为气敏电阻,它的阻值随有害尾气浓度的增大而变小,电源电压恒定不变,R0为定值电阻。闭合开关S,当有害尾气的浓度增大时,电压表的示数　　　　,电流表的示数　　　　。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比I甲∶I乙=3∶5,则R1∶R2=　　　　;当开关S1、S2都闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表的示数之比为　　　　。
6.如图所示,这是某种灯泡的I-R关系图像。若将4只这种灯泡串联接在电压为8 V的电源两端,通过灯泡的电流为　　　　A;若把一只这种灯泡与一电阻并联在电压为7.5 V的电源两端,此时灯泡的电阻为　　　　Ω。
二、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
7.关于欧姆定律,下列说法正确的是 (　　)
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与通过导体中的电流成反比
C.导体两端没有电压时,它的电阻为零
D.导体的电阻与本身的材料和属性有关,与电压、电流无关
8.如图所示的电路中,电源电压U=10 V,定值电阻R=20 Ω,闭合开关S,电压表的示数是6 V,通过小灯泡的电流是 (　　)
A.0.8 A
B.0.5 A
C.0.3 A
D.0.2 A
9.小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,作出了如图所示的图像,下列说法正确的是 (　　)
A.甲、乙两电阻中,只有甲为定值电阻
B.甲、乙两电阻的大小关系:R甲>R乙
C.将甲、乙两电阻串联后接到电压为3 V的电源两端,闭合开关后,电路中的电流为0.3 A
D.将甲、乙两电阻并联接到电压为2 V的电源两端,干路中的电流为0.6 A
10.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“6 V　6 Ω”的字样,乙标有“10 V　20 Ω”的字样。现把它们串联后接入电路,则该电路允许通过的最大电流是(不考虑温度对灯泡电阻的影响) (　　)
A.0.4 A B.0.5 A C.1 A D.1.6 A
11.如图所示,电源电压恒定。闭合开关S1,小灯泡发光,再闭合开关S2,则 (　　)
A.电压表的示数不变
B.电流表的示数变小
C.小灯泡变亮
D.电路中的总电阻变大
12.如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=12 Ω,R2=6 Ω,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0.4 A,则单刀双掷开关S2接b时,电流表的示数可能为 (　　)
A.0.2 A
B.0.4 A
C.0.6 A
D.0.8 A
13.小红连接了如图所示的电路,闭合开关,经过一段时间后发现灯泡熄灭,其中一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小,下列分析正确的是 (　　)
A.可能是定值电阻发生短路,电压表的示数变大
B.可能是灯泡发生断路,电压表的示数变大
C.可能是灯泡发生短路,电流表的示数变小
D.可能是定值电阻发生断路,电压表的示数变大
14.同学们设计了一个能实现给载重卡车称重的模拟装置,其原理图如图所示,通过由电表改装成的“称重计”,可读出载重卡车所受的重力。图中R0为定值电阻,R为滑动变阻器。已知滑片P向b端移动的距离与台面上物体所受重力的大小成正比,电源电压恒定,下列说法正确的是 (　　)
A.图中的“称重计”实质上是一个电流表
B.载重卡车所受的重力越大,通过滑动变阻器的电流越大
C.载重卡车所受的重力越大,“称重计”的示数越小
D.电路中的R0起到保护电路的作用
三、实验探究题(本题共1小题,共24分)
15.在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,选用的电源电压为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,图甲是未连接完整的实验电路。
　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　丙
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整。(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数变大)
(2)闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察　　　　(选填“电压表”或“电流表”)示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向　　　　(选填“A”或“B”)端移动。
(3)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,此时电压表　　　　示数,电流表　　　　示数。(均选填“有”或“无”)
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压值、电流值,绘制了如图丙所示的图像。由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻是　　　　Ω。
四、计算题(本题共1小题,共12分)
16.如图所示,电源电压恒为8 V,定值电阻R1的阻值为30 Ω,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3 V,求:
(1)电流表的示数。
(2)此时滑动变阻器R2的阻值。
参考答案
一、填空题
1.不变　变大
解析:由图可知,闭合开关后,电阻R1和滑动变阻器R2的全部电阻丝串联后接入电路,移动滑片时并不能改变滑动变阻器R2连入电路中的阻值大小,故电流表的示数不变;滑片向右移动时,与电压表所并联的电阻变大,由U=IR可知,电压表的示数变大。
2.串　40
解析:将电阻R单独接入电路时,根据I=可得,其两端的电压U=IR=0.3 A×20 Ω=6 V;当R两端的电压减小为2 V时,电路中的电流I'===0.1 A,此时需要串联一个电阻,且该电阻两端的电压U2=U-U1=6 V-2 V=4 V,根据I=可得,串联电阻的阻值R2===40 Ω。
3.17.5　9
解析:因串联电路中各处的电流相等,且I1=0.6 A、I2=0.5 A,所以,两电阻串联时,电路中的最大电流Imax=I2=0.5 A,由I=可得,该电路两端所加的最大电压Umax=Imax(R1+R2)=0.5 A×(15 Ω+20 Ω)=17.5 V;由I=可得,两电阻两端允许的最大电压U1=I1R1=0.6 A×15 Ω=9 V,U2=I2R2=0.5 A×20 Ω=10 V,因并联电路中各支路两端的电压相等,故将两定值电阻并联起来接在某一电路中时,该电路两端所加的最大电压为9 V。
4.变小　 变大
解析:闭合开关,当有害尾气的浓度增大时,由“气敏电阻的阻值随有害尾气浓度的增大而变小”可知,气敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小,由公式I=可知,电路中的电流增大,所以电流表示数变大;气敏电阻的阻值减小,根据串联电路的分压原理可知,气敏电阻两端的电压减小,所以电压表的示数变小。
5.3∶2　5∶2
解析:当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,电阻R1和R2并联,甲电流表测量电阻R2所在支路的电流,乙电流表测量干路中的电流,因并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以通过两电阻的电流之比==-1=,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由I=可得,两电阻的阻值之比==×==;当开关S1、S2都闭合,甲、乙两表为电压表时,电阻R1和R2串联,甲电压表测量电源电压,乙电压表测量电阻R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以电阻R1和R2两端的电压之比===,因串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以两电压表的示数之比==+1=。
6.0.2　15
解析:将4只这种灯泡串联接在电压为8 V的电源两端,每只灯泡两端的电压为2 V,根据图像可知,当电流为0.2 A时,灯丝电阻为10 Ω,由I=可得,每个灯泡两端的电压U=IR=0.2 A×10 Ω=2 V,即4只这种灯泡串联接在8 V的电源两端,通过灯泡的电流为0.2 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联在电压为7.5 V的电源两端,根据图像可知,当通过灯泡的电流为0.5 A时,灯泡的电阻为15 Ω,灯泡两端的电压U'=I'R'=0.5 A×15 Ω=7.5 V。
二、选择题
7 8 9 10 11 12 13 14
D D D B A C B D
7.D
解析:导体的电阻取决于导体的材料、长度和横截面积,跟导体两端的电压、导体中的电流无关。
8.D
解析:由电路图可知,电阻R与灯泡L串联,电压表测灯泡L两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电阻R两端的电压UR=U-UL=10 V-6 V=4 V,因串联电路中各处的电流相等,所以通过小灯泡的电流I===0.2 A。
9.D
解析:由图可知,甲、乙两电阻的I-U图像均为过原点的直线,说明它们都是定值电阻,故A选项错误;当它们两端的电压一定时,通过甲电阻的电流大于通过乙电阻的电流,说明甲电阻的阻值小于乙电阻的阻值,故B选项错误;将它们串联后接到电压为3 V的电源两端,由图可知,通过它们的电流为0.2 A时,甲电阻两端的电压为1 V,乙电阻两端的电压为2 V,甲、乙两电阻两端的电压之和为3 V,故C选项错误;若将它们并联后接到电压为2 V的电源两端,通过甲、乙两电阻的电流分别为0.4 A、0.2 A,此时干路中的电流为0.6 A,故D选项正确。
10.B
解析:甲灯泡标有“6 V　 6 Ω”的字样, 乙灯泡标有“10 V　20 Ω”的字样,根据I=可知,甲灯泡正常工作时的电流I甲===1 A,乙灯泡正常工作时的电流I乙===0.5 A,把它们串联后接入电路,则允许通过电路的最大电流为0.5 A。
11.A
解析:由电路图可知,闭合开关S1时,电路为灯泡的简单电路,电流表测通过灯泡的电流,电压表测量电源两端的电压;再闭合开关S2后,灯泡与定值电阻并联,电流表测量干路中的电流,电压表仍测电源两端的电压,由于电源电压恒定,因此电压表的示数不变,故A选项正确;因并联电路中,各支路独立工作、互不影响,所以通过灯泡的电流不变,小灯泡的亮暗不变,故C选项错误;因并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流变大,即电流表的示数变大,故B选项错误;由R=可知,电源电压不变,干路中的电流变大,电路中的总电阻变小,故D选项错误。
12.C
解析:因为电阻R1>R2,开关S2接b时,电路中的电流较大,故A、B选项不符合题意;开关S2接a时,电阻R1两端的电压U=IR1=0.4 A×12 Ω=4.8 V,开关S2接b时,由于R213.B
解析:由图可知,电阻R与灯泡L串联,电压表测量灯泡L两端的电压。若定值电阻发生短路,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,灯泡L变亮,故A选项错误;若灯泡发生断路,整个电路断路,则电压表的正、负接线柱与电源两极相连,即电压表测量电源电压,因此电压表的示数变大,电路中没有电流,即电流表无示数,故B选项正确;若灯泡发生短路,电路中的总电阻变小,电流变大,电流表的示数变大,此时电压表也被短路,因此电压表的示数为零,即电压表的示数变小,故C选项错误;若定值电阻发生断路,整个电路断路,因此电压表的示数为零,并且电路中没有电流,即电流表的示数也为零,故D选项错误。
14.D
解析:由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联,“称重计”并联在滑动变阻器R的两端,所以“称重计”是由电压表改装而成的,故A选项错误;载重卡车所受的重力越大,滑片向下移动的距离越大,变阻器R接入电路中的阻值越大,由欧姆定律可知,电路中的电流越小(通过滑动变阻器的电流越小),故B选项错误;载重卡车所受的重力越大,滑动变阻器连入电路中的电阻越大,根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压越大,电压表的示数越大,即“称重计”的示数越大,故C选项错误;“称重计”的水平台面上没有重物时,滑动变阻器的滑片P在a端,如果电路中没有R0,则会造成电源短路,从而烧坏电源,因此电路中的R0具有保护电路的作用,故D选项正确。
三、实验探究题
15.(1)如图所示。
(2)电压表　A　(3)有　无　(4)10
四、计算题
16.解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流I=I1===0.1 A,即电流表的示数为0.1 A。 (6分)
(2)因串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=8 V-3 V=5 V,则滑动变阻器接入电路中的阻值R2===50 Ω。 (6分)