第十四章 欧姆定律 单元测试(含解析) 2023-2024苏科版物理九年级上册

第十四章 欧姆定律 单元测试 2023-2024学年苏科版物理九年级上册
一、单选题
1.如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(假定灯泡的电阻不变)( )
A.电流表示数变大
B.电压表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数的不变
D.电压表和电流表的示数都变小
2.如图所示,当S断开,甲、乙两表是电流表时,两示数之比I甲∶I乙=3∶5;当S闭合,甲、乙两表是电压表时(  )
A.两表的示数之比U甲∶U乙=5∶3
B.两表的示数之比U甲∶U乙=2∶5
C.R1与R2的电阻之比R1∶R2=5∶3
D.R1与R2的电阻之比R1∶R2=3∶2
3.如图,电源电压和灯的电阻保持不变,先闭合S1,灯L正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是(  )
A.再闭合S2,电流表示数变大,灯变亮
B.再闭合S2,电压表示数变大
C.再闭合S3,电流表示数变大,灯的亮度不变
D.再闭合S3,电压表示数不变
4.如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法正确的是( )
A.本实验多次测量是为了减小误差
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C.实验的结论是:电流跟电压成正比
D.探究电流跟电压的关系时,若定值电阻损坏,可用小灯泡代替完成探究
5.如图所示为滑动变阻器的结构示意图,要使滑片P向左移动时连入电路的电阻变小,接线柱连接正确的是( )
A. B. C. D.
6.下列说法正确的是
A.甲、乙两灯的两端电压相等,甲、乙两灯可能是串联
B.只有正电荷的定向移动才能形成电流
C.金属导体中大量电子定向移动的方向就是电流方向
D.长导线的电阻比短导线的电阻大
7.如图所示,将温度为25 ℃的物体夹在A、B之间,闭合开关,灯泡可发光。以下选项中的物体最符合题意的是( )
A.铁钉 B.橡皮 C.塑料尺 D.玻璃棒
8.某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知小灯泡的额定电压为2.5V。实验中该同学按正确的操作闭合开关记录了第1组数据,然后通过实验依次填写的其他实验数据如下表所示。
序号 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 2.5 3.0 6.0
I/A 0.2 0.22 0.25 0.26 0
灯泡亮度 不亮 微亮 亮 很亮 不亮

①实验前,小灯泡的阻值小于5Ω
②滑动变阻器的最大阻值为25Ω
③小灯泡的平均电阻约为8.9Ω
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系
上述关于实验的说法中,正确的是(  )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②
二、多选题
9.在如图所示的电路中,电源电压保持U不变。电路中定值电阻R大于R0。将滑动变阻器滑片向下滑动,电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、ΔU3,电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则(  )
A.ΔU1大于ΔU2 B.ΔU2大于ΔIR0
C.电压表V2的示数减小 D.电流表A的示数不变
10.下列各种说法中,正确的是( )
A.金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
B.电流总是从电源的正极流向负极
C.几盏灯总是同时亮,同时灭,它们必定串联
D.绝缘体不容易导电是因为它们内部几乎没有自由电荷
11.如图所示电路,当开关S闭合后,电压表V1的示数为4V,电压表V2的示数为6V,电流表A的示数为1A,将R2、R3对换位置后,V1、V2、A三只表的示数均不变,则(  )
A.通过R1、R2、R3的电流之和是1A B.R3的电阻值是3Ω
C.电源电压U=10V D.R2两端的电压为3V
12.如图所示,R1和R2为阻值不同的定值电阻,滑片P置于变阻器中间,电源电压保持不变,下列说法正确的是(  )
A.只闭合S1,滑片向左滑动,电压表的示数不变
B.只闭合S2,滑片向右滑动,电压表与电流表A1示数的比值变小
C.只闭合S2和S3,且滑片置于最右端时,两电流表的示数可能相等
D.先闭合S1,S2,电路中的总电流为I1,再闭合S3并移动滑片后,电路中的总电流为I2,I1与I2可能相等
三、填空题
13.如图为电阻A和B的I-U图像。若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是 V;A、B的电阻之比是 ;若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压之比是 。
14.如图所示电路中,电源电压不变,R为定值电阻,电压表内阻为。当开关S闭合时,电压表示数为;当开关S断开时,电压表示数为,则 。
15.如甲图中,滑动变阻器滑片 边的电阻线接入电路.乙图中,滑动变阻器 边的电阻线被短路, 边的电阻线接入电路(填“左”或“右”)。
16.如图所示,电源电压恒定,R1=20Ω。闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3 A;再闭合S1,此时R1与R2 联,若电流表示数变化了0.2 A,则电源电压为 V,R2的阻值为 Ω。
四、实验题
17.在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路图如图甲所示。
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.6 0.2 0.15
(1)根据图乙电路图用笔画线代替导线将图甲所示实物连接成完整电路 (要求滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,连线时导线不允许交叉);
(2)闭合开关后发现电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是: 。
(3)在做完第一次实验后,接下来的操作是:断开开关,将5Ω换成10Ω的电阻 端(选填“A”或“B”)滑动,直到电压表表示数为 V时,读出电流表的示数为 A。
(4)分析实验数据得出实验结论: 。
(5)实验后小明把40Ω的电阻换进电路中继续实验,发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表的示数达到要求,原因是: 。
18.物理课上我们探究了“影响电阻大小的因素”实验时,为了便于研究,而采用控制变量法,即每次要挑选两根合适的导线,测出它们的电流,然后进行比较,最后得出结论 .如下表所给多种规格的导线 .
导 线 线 号 A B C D E F G
长 度 (m) 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
横截面积(mm2) 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材 料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬
(1)为了研究电阻与导体材料有关,应选用的两根导线是 .
(2)为了研究电阻与导体长度有关,应选用的两根导线是 .
(3)为了研究电阻 的关系,应选用导线A和 .
参考答案:
1.C
【详解】试题分析:根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,需要注意的是滑动变阻器相当于定值电阻接入电路,电压表测量滑片与b之间的电压,电流表测量电路电流.
解:闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电路中的总电阻不变,因此电流表示数不变,但滑片P与b之间的电阻减小,由U=IR可知,电压表示数减小.
故选C.
【点评】本题是一道闭合电路动态分析题,分析清楚电路结构、明确电压表与电流表测量的对象是解题的关键.
2.D
【详解】当甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且=所以=,∵并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比,

==
当甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,∵串联电路各部分电压之比等于各电阻之比,

==,===
故选D。
3.C
【详解】由电路图可知,先闭合S1时,电路为L的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表被断路,无示数;
AB.再闭合S2时,电路仍为L的简单电路,电流表测电路中的电流,电阻R和电压表被短路,电压表无示数,电流表示数和灯的亮度均不变,故AB错误;
CD.再闭合S3时,L与R并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过L的电流不变,灯的亮度不变。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表的示数变大;因电压表从无示数变为有示数,所以,电压表的示数变大,故C正确,D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.探究“电流跟电压的关系”实验中,为了避免实验结论存在偶然性需多次测量,所以本实验多次测量是为了得到普遍规律、避免偶然性,故A错误;
B.探究“电流跟电压的关系”实验中,需改变定值电阻两端的电压,测量多组数据进行分析,通过改变滑动变阻器的的阻值,可以改变电路中的电流,改变定值电阻两端的电压,故B正确;
C.探究“电流跟电压的关系”实验中,应控制定值电阻的阻值不变,所以实验的结论是:保持电阻不变时,电流与电压成正比,故C错误;
D.探究电流跟电压的关系时,应控制定值电阻的阻值不变,由于小灯泡的电阻会随小灯泡两端的电压变化而变化,所以若定值电阻损环,不可用小灯泡代替完成探究,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】A.图中将滑动变阻器下端两接线柱连入电路,连入电路中的是一个定值电阻(最大电阻),这种接法电阻是不变的,故A错误;
B.图中连入电路中的电阻丝是左半部分.当滑片P向左滑动时,电阻丝长度变短,电阻变小,故B正确;
C.图中将滑动变阻器上端两接线柱连入电路,连入电路的是上面的金属杆,没有电阻丝接入电路,接入电阻几乎为0,这种接法电阻是不变的,故C错误;
D.图中连入电路中的电阻丝是右半部分.当滑片向左滑动时,电阻丝长度变长,电阻变大,故D错误。
故选B。
6.A
【详解】A. 当两灯串联,且两灯的规格相同时,由于串联电路的电流相等,所以甲、乙两灯的两端电压相等,故甲、乙两灯可能是串联,故A正确;
B.正、负电荷的定向移动都能形成电流,故B错误;
C. 金属导体中大量电子带负电,故电子定向移动的方向与电流方向相反,故C错误;
D. 影响电阻大小的因素有材料、粗细和长度,所以只比较长度无法得出谁的电阻大,故D错误.
故选A.
【点睛】要牢记:人们规定的电流方向是正电荷定向移动的方向,而实际电路中绝大多数情况都是电子定向移动形成的电流,因为电子带负电,所以电子定向移动的方向与电流方向相反.
7.A
【详解】金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等都是导体,容易导电;橡胶、玻璃、塑料等物体不容易导电,是绝缘体。闭合开关,要灯泡发光,在A、B之间应接入容易导电的铁钉。
故选A。
8.D
【详解】①当U=1.0V,I=0.2A时,小灯泡的电阻为
灯丝的电阻随温度的升高而增大,故实验前小灯泡的电阻小于5Ω,故①正确;
②当滑动变阻器接入最大电阻时,电路电流最小,由表可知,电路最小电流为I=0.2A,此时小灯泡两端电压为U=1.0V;由第5次实验数据可知,电流表无示数,电压表有示数为6.0V时,说明灯泡断路,电压表测电源电压,故电源电压U源=6.0V,滑动变阻器最大电阻
故②正确;
③小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能求平均电阻,故③错误;
④探究电流与电压的关系,应选用定值电阻,而灯丝的电阻随温度发生改变,故不能探究电流与电压的关系,故④错误。
故ABC错误,D正确。
故选D。
9.AC
【详解】根据“电压表相当于断路,电流表相当短路”,简化电路图可知,R0、R与变阻器串联,电压表V1、V2、V3分别测量R、R与变阻器两端的总电压、变阻器两端的电压。
A.根据串联电路的特点和欧姆定律可得
U2U﹣IR0
U1IR
则可得
已知R>R0,则
故ΔU1大于ΔU2,故A正确;
B.由可得
ΔU2ΔIR0
故B错误;
CD.当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,则A的示数增大,由于
U2U﹣IR0
则电压表V2的减小,故C正确,D错误。
故选AC。
10.AD
【详解】A. 物理学规定,电流方向与正电荷定向移动方向相同,金属导体中自由电子带负电,定向移动的方向与电流方向相反,A正确.
B. 电路外部电流从电源的正极流向负极,电路内部从电源的负极流向正极.
C. 并联电路中的干路开关,也可以使几盏灯总是同时亮,同时灭,C错误.
D. 绝缘体不容易导电是因为它们内部几乎没有自由电荷,D正确.
故选AD.
11.BD
【详解】A.由题图知三个电阻串联,电流表测电路中的电流,所以通过R1、R2、R3的电流均为1A,通过它们的电流之和是3A,故A错误;
B.电压表V1测R1、R2两端的电压,电压表V2测R2、R3两端的电压,由电阻串联的规律和欧姆定律可得
R1+R2===4Ω
R2+R3===6Ω
将R2和R3对换位置后,电流表、电压表示数均不变,说明R2=R3,则
R2=R3=3Ω,R1=1Ω
故B正确;
C.由电阻串联的规律和欧姆定律可得,电源电压
U=IR=I(R1+R2+R3)=1A×(1Ω+3Ω+3Ω)=7V
故C错误;
D.由欧姆定律可得,R2两端的电压
U2=IR2=1A×3Ω=3V
故D正确。
故选BD。
12.ABD
【详解】只闭合S1,电路中只有电流表A1和滑动变阻器,电压表通过R1接在电源两端,其示数等于电源电压 ,所以移动滑片其示数也不变,A对;
只闭合S2,R1与滑动变阻器串联,A1测串联电路的电流,电压表测总电压,滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻值减小,串联电路的总电阻减小,而电压表与电流表A1示数的比值即为电路的总电阻,所以变小,B对;
只闭合S2和S3,且滑片置于最右端时,R1和R2并联,电流表A1测R1的电流,A2测R2的电流,由于R1和R2为阻值不同的定值电阻,所有两个电流表的示数不可能相等,C错;
闭合S1,S2,电路中只有滑动变阻器,再闭合S3,R2与滑动变阻器并联,移动滑片,可能使并联电路的总电阻等于只闭合S1,S2时滑动变阻器的电阻,所以两次电流可能相等,D对.
13. 2 1∶2 1∶2
【详解】[1][2]因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻并联时,它们两端的电压相等,由图象可知,当电源电压
U=UA=UB=2V时,IA=0.4A,IB=0.2A,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
I=IA +IB=0.4A+0.2A=0.6A由可得,两电阻的阻值之比
[3]两电阻串联时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由U=IR可得,两电阻两端的电压之比
14.1000
【详解】当开关S闭合时,电阻被短路,这时电压表测量的是电源两端的电压,为3V,当开关S断开时,电阻与电压表串联,所以电路中电流为
电阻的电压为
则电阻的大小为
15. 左 右 左
【详解】据图可知,甲中导线连接的是滑动变阻器的左下接线柱,是滑片左侧的电阻线接入电路;乙图中,看似接了三个位置,实际上滑动变阻器右边的电阻线被短路,同样是左边的电阻线接入电路.
16. 并 6 30
【详解】[1]闭合开关S和S1,此时R1与R2的并列连在一起,电路中有两条支路,因此R1与R2是并联的。
[2]只闭合开关S,电路中只有R1工作,电流表示数是0.3 A,则通过R1的电流为I1=0.3A,由欧姆定律可知,电源电压为
[3]当闭合S和S1时,此时R1与R2并联,电流表测干路电流,电流表示数变化了0.2 A,由于并联电路中各用电器独立工作,互不影响,所以通过R2的电流为I2=0.2A,并联电路中各用电器两端电压相等,都等于电源电压,即
因此R2的阻值为
17. 见详解 电阻R短路 A 3 0.3 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 滑动变阻器最大阻值太小
【详解】(1)[1]滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,如下图所示:
(2)[2]闭合开关后发现电流表有示数,说明电路是通路,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路。故可能是定值电阻短路。
(3)[3][4][5]由表中数据可知,定值电阻两端电压为
UV=IR=0.6A×5Ω=…………=0.15A×20Ω=3V
实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向A端滑动,直到电压表表示数为3V,此时电流表的示数为
(4)[6]由表中数据可知,定值电阻两端电压为一定值,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[7]实验后小明把40Ω的电阻换进电路中继续实验,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,因无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表的示数达到要求,说明滑动变阻器最大阻值太小,无法分得更多的电压来控制定值电阻两端电压不变。
18.(1)C和F;(2)C和G;(3)横截面积;A和D
【详解】试题分析:(1)要研究材料与导体电阻大小的关系,就要控制导体的长度、横截面积相同,导体的材料不同,在表格中给的导线中,只有CF符合条件;
(2)要研究长度与导体电阻大小的关系,就要控制导体的材料、横截面积相同,导体的长度不同,在表格中给的导线中,只有CG符合条件;
(3)导体的电阻与材料、长度、横截面积有关,已经探究了导体的电阻与材料和长度的关系,所以下一步应该探究电阻与横截面积的关系;
要研究横截面积与导体电阻大小的关系,就要控制导体的材料、长度相同,导体的横截面积不同,在表格中给的导线中,只有D与A的材料、长度相同,而横截面积不同.
考点:影响电阻大小的因素

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