专题十四 欧姆定律——中考一轮复习收官测试卷
(试卷满分:100分;考试时间:60分钟)
一、选择题:本题共12小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,每小题4分。
1.如图所示电路中,电源电压保持不变,已知,则下列说法正确的是( )
A.通过的电流之比为2:1 B.电流表的示数之比为2:1
C.电阻两端的电压之比为2:1 D.电流表的示数之比为3:2
2.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P向右移动时,下列说法错误的是( )
A.电压表表示数变大 B.电流表示数变小
C.灯L的亮度不变 D.流过滑动变阻器的电流变小
3.如图所示,电源电压为3 V,的阻值为5 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是( )
A.若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B.滑片在b端时,电流表示数为0.3 A
C.滑片由b端向a端移动,电流表示数变大
D.滑片移动到中点时,电流表与示数比为2:1
4.如图所示,电源电压不变,为定值电阻,开关闭合后滑片向右移动时,下列说法错误的是( )
A.电压表测的是两端电压 B.电流表示数变小
C.电压表示数变小 D.电压表与电流表示数之比变大
5.如图所示的电路中,电源电压为4.5V保持不变。当开关S闭合后,发现电流表没有示数,电压表的示数为2.5V;若电路中只有一处故障,则( )
A.电流表断路 B.电流表短路 C.电阻R断路 D.滑动变阻器断路
6.如图所示电路中,电源电压为10V,且保持不变,电阻,滑动变阻器的最大阻值是30Ω,则当滑片P在滑动变阻器上滑动时,电流表、电压表上示数变化的范围分别是( )
A.0.2A~0.5A,6V~0V B.0.2A~0.3A,6V~0V
C.0.2A~0.5A,4V~10V D.0.2A~0.5A,4V~6V
7.如图所示是通过接收身体辐射的红外线来显示被测人的体温的红外测温仪,以及它的工作原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,定值电阻,显示仪是由电流表或电压表改装而成的,在测量人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大。下列说法正确的是( )
A.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
B.被测温者体温越高,电路中的电流越大
C.显示仪是由电流表改装而来的
D.将换成阻值更小的电阻,测相同的温度,显示仪示数变大
8.如图所示电路中,a、b都是电压表,当S闭合时,两表的示数比是,当S断开时,a、b都换成电流表则两表示数比是( )
A.2:5 B.5:3 C.2:3 D.3:2
9.某物理兴趣小组的同学用定值电阻和小灯泡分别做了关于“电流与电压、电阻的关系”的实验。并记录了定值电阻与小灯泡在不同电压下的电流值。小组同学根据这些数据,绘制了电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A.定值电阻的阻值为5Ω
B.乙是小灯泡的I-U图象
C.随着电压的升高,小灯泡的电阻值变小
D.定值电阻和小灯泡并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
10.如图甲所示为汽车自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源电压为不变,阻值为,为油量指示表(一只量程为的电流表),加满油时,电路中的电流最大,为。R为压敏电阻,其阻值与所受压力关系如图乙所示。下列说法正确的是( )(轻质油箱质量忽略不计)
A.当向油箱里加油时,油量指示表的示数变小
B.油箱内汽油用完时,油量指示表的示数最大
C.油量表显示加满油时,油对压敏电阻R的压力为
D.油箱内汽油用完时,油量表指针对应的电流值为
11.如图所示的电路中,电源电压恒定,开关S闭合后,电压表的示数为,电压表的示数为,电流表A的示数为;然后将滑片P向左移动少许,电压表的示数为,电压表的示数为,电流表A的示数为,则( )
A.
B.
C.
D.
12.如图是某物理兴趣小组设计的一种测定油箱内油量的装置。R是规格为“30Ω,1A”的滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,另一端固定着一个浮子。当油箱装满油时,滑片恰好移动到R的最下端,当油箱中油用完时,滑片恰好移动到R的最上端。在某次滑片移动过程中,电压表的示数变化范围是2V~6V,电流表的示数变化范围是0.4A~0.2A。关于此电路,下列说法正确的是( )
A.定值电阻
B.电流表的示数最大变化范围是0.2~1A
C.油箱中油用完时,电压表的示数为0
D.油箱装满油时,电流表的示数为0.5A
二、填空题,每空2分,共18分。
13.在探究电流与电阻关系实验中(如图甲所示),滑动变阻器除保护电路安全外,另一作用是______________;根据图乙可知,电阻R两端电压为_______V。
14.随着我国经济的发展,人民生活水平日益提高,我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴图甲所示的深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图,电源电压为4.5V且恒定不变,定值电阻,电压表量程为0~3V,的阻值随水深度变化而变化,其变化关系如图丙所示。若深度表在水面上时,电路中的电流为________A;在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度为________m。
15.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,是定值电阻,是滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示,则(选填“AB”或“BC”)段是电压表_______V,示数变化的图线,电源电压为_______V。
16.如图所示,电源电压为12 V保持不变,。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3 A,则两端的电压________V,________Ω;当断开开关S,闭合时,则电流表的示数为________A。
三、实验探究题,共14分。
17.(6分)在“探究电流与电阻的关系”实验中,电源电压为3 V、定值电阻R(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)。
(1)如图甲所示,是小明连接的实验电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到_______(选填“A”“或B”)端;
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,发现电流表有示数且发生变化,电压表始终无示数,电表及导线连接完好,则电路发生的故障可能是______________;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数如图乙所示,此时电流表的示数如图丙所示。断开开关,将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大的位置,用10 Ω的电阻替换5 Ω的电阻后,闭合开关,接下来的操作是:调节滑动变阻器的滑片P,______________;
(4)重复上述步骤,继续将其他电阻接入电路中,并记录实验数据如表所示:
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.4 0.2 0.14 0.1
分析表格数据可初步得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________;
(5)小明和小华绘制的图像分别如图丁所示的a、b,绘制的图像不同的原因是_______________________。
18.(8分)小明用如图甲所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的正常发光时的电阻。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整,使滑片向左移动时灯泡变亮________;
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡没有发光,电流表有示数,但电压表无示数,则电路故障可能是________;
(3)排除故障后,缓慢移动滑片P,使灯正常发光,此时电流表示数如图乙,灯泡正常发光时的电阻是________Ω;(计算结果保留一位小数)
(4)小明根据实验数据画出小灯泡关系图像如图丙中的实线所示。在某两次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了,小灯泡的阻值变化了,根据灯的电阻变化规律可知________(选填“>”、“<”或“=”);
(5)为了测另一待测电阻的阻值,利用现有器材,增加一个单刀双掷开关,小明又设计了如图丁所示的电路图,实验步骤如下:
①如图丁应将接入虚线框________中,另一个虚线框接电线,将开关S接a后,闭合开关,调电阻箱为后,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为0.3A;
②将开关S接b,滑动变阻器的滑片P保持不动,调电阻箱阻值,使电流表示数为0.3A,读出示数为;
③则可计算________Ω。
四、计算题,共20分。
19.(10分)如图所示,科技制作小组运用电学知识设计了一个电子身高测量仪。已知定值电阻,电源电压恒为4 V,的规格为“20 Ω 0.5 A”,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A。根据以上信息,请回答下列问题。
(1)当被测身高增加时,电压表的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)当实际接入的电阻值为5 Ω时,电流表的读数是多少?
(3)为保证各元件安全,变阻器接入电路中的阻值范围是多少?
20.(10分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为20欧,闭合电键S,两电流表的示数分别为0.8安和0.3安。
(1)求电源电压U;
(2)求电阻的阻值;
(3)现用电阻替换电阻、中的一个,替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化,且变化量为0.1安,求电阻的阻值。
答案以及解析
1.答案:D
解析:A.由图知道,并联,电流表测量干路的电流,电流表测量所在支路的电流,由并联电路电压特点和欧姆定律知道,通过的电流之比为
故A错误;
BD.由并联电路电流特点知道,电流表的示数为
电流表的示数之比为
故B错误,D正确;
C.由图知道并联,由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻与两端的电压之比为1:1,故C错误。
故选D。
2.答案:A
解析:AC.由电路图可知,灯泡L与变阻器R并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,由于电源电压不变,所以滑片移动后电压表示数不变;因为并联电路支路间互不影响,所以滑片的移动后,灯泡支路两端电压和通过的电流不变;则灯L的亮度不变,故A错误,符合题意,C正确,不符合题意;
BD.滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器连入阻值变大,由可知通过变阻器的电流变小,由于干路电流等于各支路电流之和,则干路电流变小,即电流表示数变小,故BD正确,不符合题意。
故选A。
3.答案:D
解析:由题图可知,闭合开关S,R与并联,电流表测干路中的电流,电流表测通过的电流。若将滑片移动到a端,则R接入电路的电阻为零,会造成电源短路,电路不能正常工作,A错误。滑片在b端时,R接入电路的阻值为10 Ω。由并联电路的电压规律可得,两端的电压。此时通过的电流,通过R的电流。由并联电路的电流规律可得,干路中的电流,故电流表示数为0.9 A,B错误。由于并联电路中各支路互不影响,因此滑片由b端向a端移动时,通过的电流不变,所以电流表示数不变,C错误。滑片移动到中点时,滑动变阻器R接入电路的阻值为,与的阻值相等。由并联电路的电压规律和可知,通过两电阻的电流相等。由并联电路的电流规律可知,电流表与示数比为2:1,D正确。故选D。
4.答案:D
解析:A.由图可知,电压表与并联,测两端电压,A正确,故A不符合题意;
B. 开关闭合后滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,则电路中的电流变小,B正确,故B不符合题意;
C. 滑片向右移动时,电路中的电流变小,据可知,定值电阻两端电压会变小,即电压表的示数会变小,C正确,故C不符合题意;
D.电压表与电流表示数之比为定值电阻的阻值,则不变,D错误,故D符合题意。
故选D。
5.答案:B
解析:A.若电流表断路,电流表没有示数,电压表与电源的两端相连,电压表的示数为电源电压为4.5V,故A不符合题意;
B.若电流表短路,电流表没有示数,电压表有示数且小于电源电压,故B符合题意;
C.若电阻R断路,电流表没有示数,电压表与电源的两端相连,电压表的示数为电源电压为4.5V,故C不符合题意;
D.若滑动变阻器断路,电流表和电压表的示数都为零,故D不符合题意。
故选B。
6.答案:A
解析:当滑片滑到a点时,滑动变阻器短路,此时电压表被短路,电压表示数为零;因此时电路中电阻小,则由欧姆定律可得
当滑片滑到b点时,滑动变阻器全部接入,此时电路中电流最小,最小电流
此时电压表示数最大
因此电流表示数的范围为
0.2A~0.5A
电压表示数范围为
6V~0V
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.答案:D
解析:
显示仪与热敏电阻R并联,所以是由电压表改装而来的,故C错误;
根据题意知道,人的体温越高,电压表的示数越大,由串联电路的分压特点可知,R的阻值变大,则热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大,故A错误;
由选项C知道,人的体温越高时,R的阻值越大,电路的总电阻越大,由电路中的电流变小,故B错误;
测相同温度时,将R更换为阻值更小的电阻后,电路的总电阻变小,由知道,电路电流变大,由知道,R两端的电压变大,即显示仪示数变大,故D正确。
故选D。
8.答案:D
解析:a、b都是电压表,当S闭合时,两电阻串联,电压表a测右下边电阻两端的电压,电压表b测左上方电阻两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,由可得,两电阻的阻值之比
当S断开时,a、b都换成电流表时,两电阻并联,a电流表测通过左上方电阻的电流,b电流表测通过右下方电阻的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电流表的示数之比:
故选D。
9.答案:D
解析:由图像可知,乙的I-U图像是一条过原点的直线,即通过乙的电流与它两端的电压成正比,所以乙是定值电阻的I-U图像,当时,,由欧姆定律可得,电阻R的阻值:
,故AB不符合题意;
由图像可知,甲的I-U图像不是过原点的直线,即甲的电阻是变化的,由图可知,当灯泡的电压为1V时,对应的电流为,由欧姆定律可得,灯
泡的阻值:
当灯泡的电压为4V时,对应的电流为,由欧姆定律可得,灯泡的阻值:
所以灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻增大,故C不符合题意;
将R和L并联在电源电压为4V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且支路电压等于电源电压,所以它们两端的电压均为4V,由图像可
知对应的电流,,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
,故D符合题意。
故选D。
10.答案:C
解析:由题图甲可知,压敏电阻R与定值电阻串联,电流表测电路中的电流.当向油箱内加油时,压敏电阻R受到的压力变大,R的电阻变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流会变大,油量指示表的示数变大,故A错
误;
同理可知,当油箱内汽油用完时,油量指示表示数最小,故B错误;
油量指示表显示加满油时,电路中的电流为0.6A,电路总电阻,此时压敏电阻R的阻值,从题图乙中可知,压敏电阻R所受的压力为2.8N,故C正确;
油箱内汽油用完时,压敏电阻R所受压力为0,从题图乙中可知,此时压敏电阻R的阻值是90Ω,总电阻,油量指示表指针对应的电流值,故D错误。
故选C。
11.答案:C
解析:由题图可知,开关S闭合后,与串联,电压表测量电源电压,电压表测量两端电压.则将滑片P向左移动少许,接入电路中的电阻增大,电路的总电阻增大,由串联电路的分压原理可知,两端的电压增大,即电压表的示数增大,则;由欧姆定律可知,电路中的电流减小,即,电源电压恒定,则电压表的示数不变,A、B错误.,则,则,C正确.,则,,则,D错误.
12.答案:D
解析:闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器接入电路的阻值变大时,总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流变小,故电压表的示数为2V时,电流表的示数是0.44,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压①,
电压表的示数为6V时,电流表的示数是0.2A,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压②,
联立①②得:,;故A错误;
油箱装满油时,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,根据欧姆定律可知电路电流,故D正确;
油箱中油用完时,根据欧姆定律可知电路电流
电压表的示数,故C错误;
电流表的示数最大变化范围是0.2~0.5A,故B错误。
故选D。
13.答案:保持电阻R两端的电压不变;2
解析:在探究电流与电阻关系的实验中,应控制电阻R两端的电压不变,需通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来实现。由题图乙可知,通过电阻R的电流时,电阻R的倒数为,则。由可得,电阻R两端电压。
14.答案:0.075;60
解析:分析乙电路图可知,和串联,电压表测电压。深度表在水面上时,即时,由丙图可知此时,则电路中的电流为
深度越大,阻值越小,根据串联分压原理,电压越小,则电压表示数越大,电压表量程为0~3V,则电压表示数为3V时,浸入水中的深度最大,此时则有
解得此时阻值为10Ω,由丙图可知时,该深度表能浸入水中的最大深度为60m。
15.答案:BC;12
解析:由题图甲可知,闭合开关S,串联,电压表测和两端的总电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。滑片P由a端移到b端,电路的总电阻变大,电路中的电流变小,由可知,两端的电压变小,所以电压表的示数变小,故BC段是电压表示数变化的图线,则AB段是电压表示数变化的图线。由题图乙可知,当电路中的电流时,电压表的示数为9.6 V。由串联电路的电压规律和可得,电源电压①。当电路中的电流时,电压表的示数为4.8 V,则电源电压②。联立①②,解得。
16.答案:3;30;1.6
解析:由题图可知,只闭合开关S时,和串联,电流表测电路中的电流。由串联电路的电流规律和可得,两端的电压。由串联电路的电压规律可得,两端的电压,则。当断开开关S,闭合时,和并联,电流表测干路中的电流。由并联电路的电压规律和可得,通过的电流,通过的电流。由并联电路的电流规律可得,干路中的电流,故电流表的示数为1.6 A。
17.答案:(1)B
(2)定值电阻短路
(3)使电压表的示数为2 V,记录此时电流表的示数
(4)反比
(5)定值电阻两端控制的电压不同
解析:(1)闭合开关前,为保护电路应将滑动变阻器的滑片调节至阻值最大处,即将滑片P移到B端;
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表始终无示数,电表及导线连接完好,说明可能是与电压表并联的部分短路,即定值电阻短路;
(3)在探究电流与电阻的关系时,要保持定值电阻两端电压不变,因此接下来的操作应该是移动滑片P,使电压表的示数为2 V,记录此时电流表的示数;
(4)分析表格数据可初步得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(5)图像a控制的电压为2.5 V、图像b控制的电压为2 V,故得到的图像不同的原因是定值电阻两端控制的电压不同。
18.答案:(1)
(2)小灯泡短路
(3)8.3
(4)>
(5)2;10
解析:(1)电路为串联电路,要求滑片向左移灯泡变亮,说明电路中电流变大,即滑动变阻器连入电路的阻值减小,故应用导线将滑动变阻器左下角接线柱与灯泡右接线柱相连,如图所示:
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡没有发光,电流表有示数,说明电路为通路,但电压表无示数,则电路故障可能是小灯泡短路,电压表相当于测量一段导线两端的电压,
(3)图中电流表连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则正常发光时小灯泡的电阻为
(4)由图像可知,当滑动变阻器连入电路的阻值减小时,灯泡两端的电压增大,电路中电流增大,说明灯泡的电阻变大而总电阻减小,由可知,只有当滑动变阻器的阻值变化量大于灯泡阻值的变化量时,总电阻才会减小,所以
(5)如图丁应将接入虚线框2中,电路为串联电路,将开关S接a后,闭合开关,调电阻箱为5Ω后,调节滑动变阻器滑片P使电流表示数为0.3A,此时灯泡正常发光,两端电压为2.5V。
将开关S接b,灯泡和被短路,滑动变阻器的滑片P保持不动,调电阻箱阻值,使电流表示数为0.3A,读出示数为23.3Ω,电源电压不变,电流大小也不变,则电路中总电阻不变,所以和灯泡的阻值之和为,灯泡的电阻为8.3欧姆,则的阻值为
19.答案:(1)变大
(2)0.4 A
(3)3~15 Ω
解析:(2)由题图可知,闭合开关与串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压。当接入电路的电阻时,由串联电路的电阻规律可得,电路的总电阻
则此时电路中的电流
所以电流表的读数是0.4 A
(3)由题可知,电流表量程为,变阻器允许通过的最大电流为0.5 A,则为保证各元件安全,电路中允许通过的最大电流
由可得,电路的最小总电阻
则接入电路中的最小电阻
接入电路的电阻最大时,两端的电压最大。电压表量程为,则为了保证各元件安全,两端的最大电压
由串联电路的电压规律可得,此时两端的电压
由串联电路的分压特点可得,,即,解得
所以变阻器接入电路中的阻值范围是3~15 Ω
20.答案:(1)6V
(2)12Ω
(3)10Ω或15Ω
解析:(1)分析电路可知,闭合电键S,、并联,电流表A测干路电流,电流表测电流。根据并联电流规律可知,电流表A示数为0.8A,电流表示数为0.3A。则电源电压
(2)根据并联电流规律,电流为则电阻的阻值为
(3)用电阻替换电阻、中的一个,替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化,根据并联电路特点可知替换的是,变化量为0.1安,若电流增大0.1A,则电流为,则阻值为
若电流减小0.1A,则电流为,则阻值为
所以电阻的阻值可能是10Ω,也可能为15Ω。