沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律单元测评试卷（含答案详解）

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沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律单元测评 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 20分） 一、单选题（10小题，每小题2分，共计20分） 1、在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由最右端向中间移动时，变小的是（　　） A．电流表A示数与电流表A1示数的差值 B．电流表A示数与电流表A1示数的比值 C．电压表V示数与电流表A示数的比值 D．电压表V示数与电流表A1示数的比值 2、在如图所示的电路中、电源电压不变。闭合开关S1，电压表和电流表有示数，接着再闭合开关S2，下列说法正确的是（        ） A．电压表的示数不变 B．电流表的示数变小 C．电压表的示数和电流表的示数的比值不变 D．电压表的示数和电流表的示数的比值变小 3、如图所示的电路，电源电压和灯泡L的电阻不变，闭合开关S，将滑片P向右移动时（　　） A．电压表示数变小，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变大，电流表示数变小 4、如图所示，将一根铜丝拉长，一定变大的物理量是（　　） A．质量 B．体积 C．密度 D．电阻 5、如图所示的电路中，电源电压6 V保持不变，定值电阻的阻值为10 Ω，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电压表的示数减小 B．电压表示数与电流表示数的比值不变 C．当滑片移到中点时，电压表示数为2 V D．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2 A 6、如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压恒定。当闭合开关，滑动变阻器滑片向右端移动时，下列判断正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．V1示数变小，V1示数和电流表示数之比不变 C．V1示数不变，V2 示数变大 D．电压表V1示数的减少量小于V2示数的增加量 7、二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小，将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中，则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，电压表示数U与电流表示数I发生变化，下列说法正确的是（　　） A．U变大，I变小 B．U变小，I变小 C．U变小，I变大 D．U变大，I变大 8、在新型冠状病毒疫情防治期间，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图，是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后，对该电路分析正确的是（       ） A．体温越高，R的阻值越大 B．体温越高，电压表的示数越大 C．体温越低，R两端的电压越小 D．体温越低，通过的电流越大 9、如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变小的是（　　） A． B． C． D． 10、关于图所示的实物电路，在S1、S2都闭合后，下列说法正确的是（　　） A．通过L1与L2的电流一定相等 B．通过L1与L2的电流一定不相等 C．L1与L2两端的电压一定相等 D．L1与L2两端的电压之和等于电源电压 第Ⅱ卷（非选择题 80分） 二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分） 1、如图中，电阻箱的示数为_______Ω。 2、如图所示是某同学设计的压力计电路原理图，当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，R2接入电路的阻值______（填“增大”或“减小”），滑动变阻器中电流______（填“增大”或“减小”）。为实现压力增大，电表示数增大，应把______表改装为压力计。 3、图是一握力计的电路示意图，a、b、c、d是四个接线柱，仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板，N固定不动，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变______。若握力F增大时，要求仪表的示数也增大，则接线柱a、b之间应接入______，接线柱c、d之间应接入______（后两空选填“定值电阻”、“电流表” 或“电压表”） 4、如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A，电源电压是______；当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则R3的阻值是______。 5、如图所示，已知R1:R2=3:1，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲:U乙=_________；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲:I乙=_________。 三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分） 1、图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。求： （1）将5×10-3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/（kg·℃）； （2）工作电路中电热丝Rt与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率； （3）控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少？ 2、在探究电流跟电阻的关系的实验中，小明同学连接了如图所示的电路，已知电源电压为4.5V恒定不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，观察电压表的示数为3V，电流表的示数为0.2A。求： （1）R1的电阻； （2）滑动变阻器R2两端的电压； （3）滑动变阻器连入电路的电阻。 3、如图所示的电路中，滑动变阻器R1和定值电阻R2=10Ω串联；当滑动变阻器的滑片在a端时，电流表的示数为1.2A；当滑动变阻器的滑片在ab中点时，电流表示数为0.4A。求： （1）电源电压是多大？ （2）当滑片在ab中点时，把电流表换成电压表，电压表的示数是多少？ （3）在（2）小问中，电路正常工作100s时，R2消耗了多少电能？ 4、如图所示，当开关S闭合时，电压表示数是3V，电流表示数是0.6A，R1=10Ω。求： 求：（1）滑动变阻器接入电路中的阻值；        （2）电源电压。 5、如图所示，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S，电压表V1示数为4V，电流表示数为0.4A，求： （1）电阻R1的阻值大小；        （2）电阻R2的阻值大小； 四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分） 1、小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）供选用，滑动变阻器RP规格为“10Ω 2A”。 （1）请你用笔画线代替导线，在答题卡上把图甲中的器材连接成完整的实验电路（要求：变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大）( )； （2）闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表示数接近3V，则电路发生的故障可能是______。排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为______A；接着将R阻值换成10Ω，向______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变； （3）将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示，由此推测：电压一定时，电流与电阻成______。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，是否可行？______（选填“可行”或“不可行”）； （4）图丙所示图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是______。 2、在“用电流表和电压表测电阻”的实验中，电路如图甲所示。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P要移动到______（选填“a”或“b”）端； (2)闭合开关，发现电流表示数为零，但电压表指针发生明显偏转，则电路发生的故障可能是以下四种中的______； A．Rx发生断路       B．滑动变阻器断路 C．Rx发生短路       D．电流表处断路 (3)排除故障后，闭合开关，调整滑片P到某一位置后，若两表的示数分别如图乙、丙所示，其中电流表的示数为______A，此次测得的结果为Rx=______Ω。 -参考答案- 一、单选题 1、C 【详解】 A．由图可知，电阻R1和变阻器R2并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A测量干路中的电流，电压表测量电源电压。当滑动变阻器的滑片P由最右端向中间移动时，电压表V的示数不变，变阻器R2接入电路中的电阻变小，由可知通过R2的电流变大，由并联电路电流的规律可知电流表A示数与电流表A1示数的差值等于通过R2的电流，所以电流表A示数与电流表A1示数的差值变大，故A不符合题意； B．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变，通过R2的电流变大，由并联电路的电流特点可知，干路电流变大，即电流表A的示数变大，电流表A示数与电流表A1示数的比值变大，故B不符合题意； C．电压表V的示数不变，电流表A的示数变大，所以电压表V示数与电流表A示数的比值变小，故C符合题意； D．电压表V的示数不变，电流表A1的示数不变，所以，电压表V示数与电流表A1示数的比值不变，故D不符合题意。 故选C。 2、C 【详解】 由图得，闭合开关S1，电阻R1与电阻R2串联，电压表测量电阻R1的电压，电流表测量电路的电流；再闭合开关S2，电路变为电阻R1的简单电路，电压表测量电阻R1的电压，电流表测量电路电流。 A．由串联电路分压特点得，电阻R1与电阻R2串联时，电阻R1的电压小于电阻R1单独工作的电压，因此电压表的示数会变小，故A错误； B．电阻R1单独工作时的电阻小于电阻R1与电阻R2串联时的总电阻，由得，电阻R1单独工作时电路的电流大于电阻R1与电阻R2串联时电路的电流，因此电流表的示数变大，故B错误； CD．电压表的示数和电流表的示数的比值为电阻R1的阻值，因此电压表的示数和电流表的示数的比值不变，故C正确，D错误。 故选C。 3、D 【详解】 灯泡和变阻器串联，电流表测电流，电压表测变阻器电压，将滑片P向右移动时，变阻器阻值增大，根据串联分压规律可知，变阻器分压变大，电压表示数变大，根据，灯泡电阻不变，总电阻变大，电流减小，故电流表示数变小，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4、D 【详解】 质量是物体体所具有的一种物理属性，是物质的量的量度。密度是物质的属性之一。将一根铜丝拉长，铜丝的质量和密度都没有发生改变，所以铜丝的体积也没有发生改变。而电阻大小与导体的横截面积与长度有关，将铜丝拉长，铜丝的长度变长、横截面积小，所以铜丝的电阻变大。 故选D。 5、B 【详解】 A．当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小、电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大、定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误； B．因电压表测定值电阻两端的电压、电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流，由于定值电阻的阻值不变，所以根据欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值不变，故B正确； C．当滑片移到中点时，变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流 I′== =0.3A 电压表的示数 U=I′R=0.3A×10Ω=3V 故C错误； D．当滑片移到a端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，此时电流表示数 I==＝0.6A 故D错误。 故选B。 6、B 【详解】 由图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流； A．电源电压恒定，当闭合开关，滑动变阻器滑片向右端移动时，R2变大，根据电阻的串联特点，总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，即电流表示数变小，故A错误； BC．滑动变阻器滑片向右端移动时，电路中电流变小，由U1=IR1可知，R1两端的电压减小，即V1示数变小；根据串联电路的电压规律可知，V2示数变大，根据可知，V1示数和电流表示数之比为R1的阻值，保持不变，故B正确；C错误； D．由于电源电压不变，电压表V1示数与V2示数之和为电源电压，故电压表V1示数的减少量等于V2示数的增加量，故D错误。 故选B。 7、C 【详解】 二氧化碳传感器的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小，当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，电阻变小，电源电压不变，根据得，电流表的示数I变大，定值电阻的电压变大，二氧化碳传感器的电压变小，即电压表的示数U变小，故C正确，ABD错误。 故选C。 8、B 【详解】 A．体温越高，R的阻值越小，故A错误； B．体温越高，R的阻值越小，根据串联分压，电阻阻值变小，电阻R的电压变小，而电压表测量的是定值电阻的电压故电压表的示数越大，故B正确； C．体温越低，R的阻值越大，根据串联分压，电阻阻值变大，R两端的电压越大，故C错误； D．体温越低，R的阻值越大，总电阻变大，电流变小，通过的电流越小，故D错误。 故选B。 9、A 【详解】 A．接一上一下时，滑片P向左滑动，连入的电阻变小，故A符合题意； B．同时接上面的两个接线柱时，无论怎么移动滑片，连入电路中的电阻大小不变，故B不符合题意； C．同时接下面的两个接线柱时，无论怎么移动滑片，连入电路中的电阻大小不变，故C不符合题意； D．接一上一下时，滑片P向左滑动，连入的电阻变大，故D不符合题意。 故选A。 10、C 【详解】 AB．如图可知，在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，故有 U=U1=U2 各支路电流 ， 因为电阻R1、R2未知，所以I1、I2的关系也不能确定，故AB错误； CD．因为在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，所以有 U=U1=U2 故C正确，D错误。 故选C。 二、填空题 1、2819 【详解】 如图所示，是电阻箱，在千位数上读2，在百位上的数是8，在十位上的数是1，在个数上的数是9，故读数为2819Ω。 2、     增大     减小     电压 【详解】 [1][2][3]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R2两端的电压，电流表测电路电流，当A板上压力增大时，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，滑动变阻器分压变大，电压表示数变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小，即滑动变阻器中的电流减小；因此为使压力增大时，压力计的示数增大，应把电压表改装为压力计。 3、     小     电压表     定值电阻 【详解】 [1]如图所示，当金属片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中电阻的长度减小，R接入电路的阻值变小。 [2][3]当没有外力作用于握力计时，滑片P应位于滑动变阻器的左端，此时若c、d间接入电流表，会导致电源短路，这是不允许的。c、d间更不能接入电压表，这样电压表就串联在电路中了，相当于断路。所以c、d间只能接入定值电阻，当滑片P滑到左端时，定值电阻对电路起保护作用。a、b间不能接入电流表，否则滑动变阻器会发生短路现象，则a、b间只能接入电压表。当握力增大时，滑片P右移，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路的总电流变小，由U=IR可知，定值电阻两端的电压减小，因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增大，即电压表的示数增大，符合题意。 4、     15V     100Ω 【详解】 [1]当S闭合，S1、S2断开时，电阻R1和R2串联在电路中，电流表测电路中电流，所以电源电压为 [2]当S、S1、S2都闭合时，电阻R1和R3并联在电路中，R2被短路，电路中的总电阻变小，所以电流变大，电流表的示数变化了0.4A，所以此时电流表的示数为0.9A，通过电阻R1的电流为 通过电阻R3的电流为 R3的阻值 5、     4：1     3：4 【详解】 [1]当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测电源电压，乙测R2电压，电压比为 [2]当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测R2电流，乙测干路电流，电流比为 三、计算题 1、（1） 900J ；（2）11W；（3）200℃ 【详解】 解：（1）需要吸收的热量 （2）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联，R1的电流为 指示灯支路电流为 指示灯支路消耗的功率 （3）如图乙所示，R2、R3串联在电路中，当温度达到150℃时，如图丙，R2阻值为30Ω，此时总电阻为 此时电流为I′，衔铁向上弹起，当R3调为80Ω时，要使衔铁向上弹起，则电流为I′，则总电阻为130Ω R2阻值为 查图丙可得，加热温度设定为200℃。 答：（1）需要吸收的热量为900J； （2）指示灯支路消耗的功率为11W； （3）加热温度设定为200℃。 2、（1）15Ω；（2）1.5V；（3）7.5Ω 【详解】 解：（1）由题意可知，定值电阻R1两端的电压U1=3V，电流I=0.2A，则R1的电阻为 （2）根据串联电路中电压的规律可知，滑动变阻器R2两端的电压 U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V （3）滑动变阻器中通过的电流I=0.2A，则滑动变阻器接入电路的电阻为 答：（1）R1的电阻为15Ω； （2）滑动变阻器R2两端的电压1.5V； （3）滑动变阻器连入电路的电阻为7.5Ω。 3、（1）12V；（2）4V；（3）160J 【详解】 解：（1）滑片在a端时电路为R2的简单电路，电源的电压为 （2）当滑片在ab中点时，把电流表换成电压表，滑动变阻器的最大阻值和电阻R2串联接入电路，电压表测滑动变阻器右端的电压，此时电路的总电阻为 串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器的最大阻值为 电压表的示数是 （3）电路正常工作100s时，R2消耗的电能为 答：（1）电源电压为12V； （2）电压表的示数为4V； （3）电路正常工作100s时，R2消耗的电能为160J。 4、（1）；（1） 【详解】 解：（1）根据题意，电压表测R2两端电压，电路中电流为，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路中的阻值为 （2）如图所示，R1与R2串联，由欧姆定律可得R1两端电压为 由串联电路电压的规律可得电源电压为 答：（1）滑动变阻器接入电路中的阻值为；        （2）电源电压为。 5、（1）10Ω；（2）5Ω 【详解】 解：（1）由图可知，两电阻串联，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电阻R2两端的电压，电阻R1的阻值为 （2）电压表V2的示数为 U2=U-U1=6V-4V=2V 电阻R2的阻值为 答：（1）电阻R1的阻值为10Ω；        （2）电阻R2的阻值为5Ω。 四、实验探究 1、          电阻R断路     0.40     左     反比     不可行     C 【详解】 （1）[1]滑动变阻器按“一上一下”的方法接入电路，当滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此下方接在滑动变阻器的B接线柱上。如图所示： （2）[2]闭合开关后，发现电流表示数为0，说明电路处于断路状态；电压表有示数且接近3V，说明与电压表并联的那段电路出现断路，即可能的电阻R断路。 [3]由图乙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.40A。 [4]将R阻值换成10Ω，R的阻值变大，由串联电路分压原理知，其两端电压也变大。因探究电流与电阻的关系的实验中，应保持定值电阻R两端的电压不变。故根据串联电路的电压特点，应增大滑动变阻器两端的电压，由串联电路分压原理知，此时应使滑动变阻器阻值变大，故应向左端移动滑动变阻器的滑片。 （3）[5]分析表中的数据可得 5Ω×0.40A=2V 10Ω×0.20A=2V 15Ω×0.13A=1.95V 在误差允许的范围内，可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 [6]当换用25Ω的电阻时，若电阻两端的电压为2V时，此时的电流为 由串联电路电流和电压特点可知，此时需要滑动变阻器的阻值为 因所给的滑动变阻器的最大阻值为10Ω，故当换用25Ω的电阻时，无法通过滑动变阻器调节，使定值电阻两端电压保持2V不变。所以换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，不可行。 （4）[7]A．因电压表示数不变，即电流与电阻R之积为一定值，故电流随电阻R的变化关系是反比例函数。故A不符合题意； B．换用不同的电阻时，电压表示数不变。故B不符合题意； C．定值电阻R的电压为2V，滑动变阻器的电压为1V，由串联电路分压原理知，变阻器与电阻R的阻值之比为1∶2，故变阻器接入电路的阻值与电阻R的关系是一条过原点的直线。故C符合题意； D．根据可知，电阻的电功率随R变化关系是反比例函数。故D不符合题意。 故选C。 2、     b     A     0.4     5 【详解】 (1)[1]由电路图可知，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于b端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。 (2)[2]A．如果Rx发生断路，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源连接相连，电压表指针明显偏转，故A符合题意； B．如果滑动变阻器断路，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两极不相连，电压表指针不偏转，故B不符合题意； C．Rx发生短路，电路是通路，电流表有示数，电压表指针不偏转，故C不符合题意； D．电流表断路，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两极不相连，电压表指针不偏转，故D不符合题意。 故选A。 (3)[3][4]由图乙可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表读数是2V；由图丙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.4A；根据欧姆定律可知，电阻Rx的阻值为 实验序号R/ΩI/A①5▲②100.20③150.13