第十四章 探究欧姆定律单元模拟测试卷-2023-2024学年沪粤版物理九年级上册

第十四章探究欧姆定律一、填空题(每空2分,共28分)1.德国物理学家通过大量实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,为了纪念他做出的杰出贡献,人们将他的名字作为的单位.2.如图,在家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密地多绕几圈,这样就可以增大连接处的,使连接处的电阻(选填“增大”或“减小”).3.小天自制了一台亮度可调的台灯,电路如图所示,粗心的他忘记把灯泡画上去,你认为灯泡应画在图中(选填“a、b”或“c、d”)之间.4.如图所示,图甲是某款电子拉力计,图乙是它的原理图,表盘是由电压表改装而成的,加在挂钩上的拉力变大时,电路中的电流,电压表示数.(均选填“不变”“变大”或“变小”)

5.如图为某电阻箱的内部结构示意图.调节旋钮A、B,可以使滑片P1、P2分别与各触点接通(小圆圈表示触点),A中每个电阻均为1Ω,B中每个电阻均为10Ω,当两个旋钮调节至图示位置时,电阻箱的总电阻为Ω.某次使用时,需要对扬声器音量进行微调,则应该调节旋钮(选填“A”或“B”).6.体是导体,如表所示是通过人体的电流值和相应的人体反应,已知皮肤干燥的人两手间的电阻约为1×105Ω,当皮肤潮湿时,电阻可能降到1.5×103Ω.则皮肤潮湿时,只要在两手间加V的电压就可能使人有触电的感觉.

电流/mA1030100人体反应触电感觉,人可挣脱感到剧痛,神经麻木短时间内使人心跳停止7.一只小灯泡正常发光时其两端电压为8V,它的电阻为20Ω(设灯丝电阻不变),现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,应联一个Ω的电阻.

8.在如图所示的电路中,若甲、乙两表均为电压表,当S闭合时,两表示数之比为U甲∶U乙=3∶2;若甲、乙两表均为电流表,当S断开时,两表示数之比为I甲∶I乙=;电阻之比R1∶R2=.

二、选择题(每小题3分,共24分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)9.已知一根镍铬合金导线的电阻为R,要使其连入电路中的电阻变大,可采用的方法是()A.将导线拉长后接入电路 B.减小通过导线的电流C.将导线对折后接入电路 D.增大导线两端的电压10.如图所示,已知电源电压相等,且R1<R2,则闭合开关后,下列选项中电流表示数最大的是()A B C D11.小红同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,根据记录的实验数据作出了如图所示的图像,下列说法中正确的是()A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻B.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零C.将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.6AD.将甲、乙两导体串联时,若通过甲的电流为0.2A,则乙两端的电压为1V12.如图所示的电路中,小灯泡L1、L2正常发光时的电压均为2.5V,闭合开关S,小灯泡L1、L2均发光.若把导线接在小灯泡L2的两端,则不可能出现的情况是()A.电流表的示数变大 B.小灯泡L1仍发光且变亮C.小灯泡L2熄灭且已烧毁 D.小灯泡L2熄灭但仍完好13.实验探究课上,老师给同学们提供了以下实验器材:一个电源、一个小灯泡(电阻随温度改变)、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、一个开关、若干导线,下列的实验探究课题中,你认为无法完成的是()A.探究导体中的电流与其两端电压和导体本身电阻的关系B.探究小灯泡的亮暗与其两端电压的关系C.探究小灯泡的亮暗与通过灯泡电流的关系D.探究小灯泡的亮暗与灯丝电阻的变化关系14.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动,下列说法中正确的是()A.电流表A1的示数变小B.电压表V的示数变大C.电流表A2的示数与电流表A1的示数的差值变大D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大15.(多选)小天设计了一款电子量角器,测量范围为0°~180°,AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动,∠AOP=α,弧AP的长度与α成正比.AO间连接的角度显示器由电压表改装而成,可用来显示∠AOP的大小.下列说法正确的是()A.当滑片沿顺时针方向转动时,电压表示数会变小B.当滑片沿顺时针方向转动时,电路中的电流大小不会改变C.改装后角度显示器的刻度是均匀的D.图中电压表可用电流表替换16.(多选)如图甲所示的电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最左端移至最右端的过程中,电压表示数U与滑动变阻器R2接入电路的电阻的变化情况如图乙所示,已知定值电阻R1=10Ω.则下列说法正确的是()A.电源电压为8VB.滑片移动的过程中,电压表示数与电流表示数的比值不变C.滑动变阻器R2的最大阻值为10ΩD.通过R1的电流变化范围为0.2~0.6A三、实验探究题(共28分)17.(9分)某学习小组查找资料时发现“在导体材料和粗细相同时,导体的电阻大小与长度成正比”,可以用表达式R=kx表示,其中k为比例常数,x为导体的长度.于是该学习小组的同学们用电压不变的电源、开关、粗细均匀的镍铬合金丝、电压表等设计成图甲所示的电路来探究此问题.甲乙(1)他们的实验方法是控制了导体的不变.

(2)闭合开关后,调节镍铬合金丝上的滑片P,电压表的示数(选填“能”或“不能”)反映AP间电阻的变化,理由是.(3)若要精确测量镍铬合金丝的电阻与长度的数量关系,除了记录电压表示数外,还需要的测量器材是.(4)实验结束后,同学们想进一步研究导体的电阻与温度的关系,实验电路如图乙所示.闭合开关后,用酒精灯缓慢地对钨丝加热时,观察到灵敏电流计的示数变小,这个实验说明了.18.(9分)图甲是小芳做“探究电流与电阻的关系”实验的实物电路.已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω2A”,可供选择的定值电阻的阻值分别为2Ω、5Ω、10Ω、20Ω和30Ω.甲乙(1)实验中为保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该滑到(选填“左”或“右”)端.在此实验中,滑动变阻器的作用除保护电路外还有.(2)电路连接正确后,小芳先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为A,定值电阻两端电压为V;接下来用10Ω的电阻代替5Ω的电阻做实验时,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为V.(3)如果根据所测得的数据作出图像来反映实验结论,最可能正确的是图(填序号).(4)小芳发现另一个同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验,数据记录如下表:实验次序12345R/Ω25102030I/A1.20.480.240.120.08小芳认为该同学要得到第1次实验中的数据,应对图甲所示实验装置中的____________进行调整才能测出.该表格中还有一组数据不符合实际,该组数据的实验次序为___________,理由是____________________________________.19.(10分)图甲是用“伏安法”测电阻的实物电路图,所用滑动变阻器的规格是“20Ω1A”,电源电压不变,待测电阻Rx的阻值约为9Ω.(1)用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大.(2)正确连接电路后,若图甲中导线a断路,其余均完好,闭合开关,观察两电表的示数,现象为_______________(填选项前字母,多选).

A.电压表指针指在零刻度 B.电压表指针指在满刻度C.电流表指针指在零刻度 D.电流表指针有偏转(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则Rx的阻值为__________Ω.

丁(4)实验中,电压表突然损坏,小芳利用剩下的器材组成了如图丁所示的电路,也测出了Rx的阻值,请你补充实验步骤并写出Rx的表达式.(滑动变阻器的最大阻值用R表示)①将滑片移至最右端,闭合开关,记下此时电流表的示数I1;②;③Rx的阻值表达式:Rx=______________________________.参考答案910111213141516ADCCADBCBD1.欧姆电阻2.横截面积减小3.a、b【解析】由题意可知,台灯的亮度可调节,所以灯泡应该与滑动变阻器串联,结合电路图可知,灯泡应该接在a、b之间.4.不变变大【解析】由题图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器滑片P以上部分两端的电压;加在挂钩上的拉力变大时,滑片向下移动,由于电压表所在支路相当于断路,所以R接入电路的电阻不变,即总电阻不变;根据欧姆定律可知,电路中的电流不变;与电压表并联部分的电阻变大,根据U=IR可知,电压表示数变大.5.16A【解析】由题图可知,左边的6个电阻串联后再与右边的一个电阻串联,所以电阻箱接入电路的总电阻为6×1Ω+10Ω=16Ω;若用这个电阻箱调节扬声器的音量,应该将其与扬声器串联;对扬声器的音量进行微调,即需要调节的电阻较小,所以应该调节旋钮A.6.157.串10【解析】小灯泡正常发光时其两端电压为8V,电源电压为12V,所以应串联一个分压电阻,使小灯泡两端电压为8V,则串联的电阻两端的电压为12V-8V=4V;小灯泡正常发光时,通过它的电流为8V20Ω=0.4A,则串联的电阻的阻值为4V8.1∶31∶2【解析】当两表均为电压表、S闭合时,两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两电阻两端的电压之比U1∶U2=(U甲-U乙)∶U乙=(3-2)∶2=1∶2;因串联电路中电流处处相等,所以由I=UR可得,R1∶R2=U1∶U2=1∶2.当两表均为电流表、S断开时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以根据I=UR可得,通过两电阻的电流之比I1∶I2=R2∶R1=2∶1,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以两电流表的示数之比I甲∶I乙=I2∶(I1+I9.A选项分析结论A将导线拉长,导线的长度变长、横截面积变小,这根导线的电阻变大符合题意B导线的电阻大小与通过导线的电流大小无关不符合题意C将导线对折后,导线的长度变小、横截面积变大,这根导线的电阻变小不符合题意D导线的电阻大小与其两端的电压大小无关不符合题意10.D由电路图可知,A选项中电路为R1的简单电路,B选项中电路为R2的简单电路,C选项中R1与R2串联,D选项中R1与R2并联,电流表均测总电流.因串联电路中电阻越串越大、大于任何一个分电阻,并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻,所以,由R1<R2可得,四个电路中的总电阻关系为RC>RB>RA>RD.又四个电路电源电压相等,所以,由I=UR可知,四个电路的电流关系为IC<IB<IA<ID,即D选项中电流表的示数最大11.C当甲、乙两端电压都为2V时,I甲=0.4A,I乙=0.2A,根据R=UI可判断,甲的电阻小于乙的电阻,故A错误;导体电阻的大小与导体两端的电压大小无关,所以导体两端的电压为零时,导体的电阻不变,故B错误;当甲、乙两导体并联后接到电压为2V的电源上时,U甲=U乙=2V,由题图知,I甲=0.4A,I乙欧姆定律公式及其变形式应用时的注意事项同体性U、I、R是同一个导体或同一段电路的三个物理量同时性由于电流会随电压的改变而改变,所以在应用公式时,三个物理量必须是同一时刻的数值统一性三个物理量,必须使用国际单位制中的单位,电流I的单位是安培(A),电压U的单位是伏特(V),电阻R的单位是欧姆(Ω)纯电阻性公式适用于纯电阻性电路,对于非纯电阻性电路不适用.所谓纯电阻性电路是指只有电能和内能转化的电路12.C把导线接在小灯泡L2的两端,导线将小灯泡L2短路,L2熄灭,电路电阻变小,电流增大,L1变亮,所以A、B可能发生.L2被短路,没有电流通过L2,灯L2熄灭但完好,所以C不可能发生,D可能发生.13.A选项分析A探究导体中的电流与其两端电压的关系时,应控制导体的电阻不变;因为小灯泡的电阻会随着温度升高而变大,所以无法探究电流和电压的关系不能B探究小灯泡的亮暗与其两端电压的关系时,通过移动滑动变阻器的滑片改变小灯泡两端的电压,并读出电压表的示数,同时观察小灯泡的亮暗能C探究小灯泡的亮暗与通过小灯泡电流的关系时,通过移动滑动变阻器的滑片改变通过小灯泡的电流,并读出电流表的示数,同时观察小灯泡的亮暗能D探究小灯泡的亮暗与灯丝电阻的变化关系时,通过移动滑动变阻器的滑片改变小灯泡两端的电压和通过的电流,并读出电压表、电流表的示数,测出滑片在不同位置时小灯泡的阻值,观察小灯泡的亮暗能14.D闭合开关S,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量电源电压.将滑动变阻器R2的滑片P向右滑动,R2接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,R2所在支路的电流变小,电流表A2的示数与电流表A1的示数的差值变小,C错误;由于并联电路各支路互不影响,故R1所在支路的电流不变,即电流表A1示数不变,A错误;电源电压不变,因此电压表V示数不变,B错误;根据并联电路的电流规律可知,干路电流变小,即电流表A2的示数变小,又因为电压表V的示数不变,所以电压表V的示数和电流表A2的示数的比值变大,D正确.15.BC16.BD闭合开关,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中的电流.当滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,此时电压表测电源电压,由题图乙可知,电源电压为6V,故A错误;由R=UI可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值,所以滑片移动的过程中,电压表与电流表示数的比值不变,故B正确;当滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由题图乙可知,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,故C错误;当滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,则I大=UR1=6V10Ω=0.6A;当滑片位于最右端时,电路中的电流最小,则I小=UR1+R2=6V10Ω+20Ω=017.(除标注外,每空2分)(1)材料和横截面积(2)能(1分)电流一定时,电阻越大,电阻两端的电压越大(3)刻度尺和电流表(4)导体的电阻跟温度有关(或钨丝的电阻随温度的升高而增大)【解析】(1)由题意可知,在实验中,导体的材料和横截面积是不变的,改变的是导体的长度.(2)由题图甲可知,电压表并联在镍铬合金丝AP段的两端,测量的是该段电阻的电压,调节镍铬合金丝上的滑片P,电路的总电阻不变,电流大小不变,AP段的长度改变,AP段的电阻改变,根据U=IR可知,电压表的示数也会改变.(3)实验中为了精确测量电阻的大小与长度的关系,需要测量镍铬合金丝的长度,故还需要的测量器材是刻度尺;为了计算出电阻的大小,还应测量电路中的电流大小,所以也需要一个电流表.18.(每空1分)(1)右控制定值电阻两端的电压不变(2)0.422(3)C(4)电流表量程5滑动变阻器的最大阻值太小,无法使30Ω的定值电阻两端的电压为2.4V【解析】(2)由题图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A;电阻R两端的电压为0.4A×5Ω=2V.(3)电压一定时,电流与电阻成反比,故I-R图像应是在第一象限的反比例函数图像,故选C.(4)第1次实验中的电流为1.2A,故将实验装置中的电流表换成大量程才能测出;由题中表格知,实验中应保持定值电阻两端的电压为2.4V不变,滑动变阻器分得的电压为4.5V-2.4V=2.1V,则有R∶R滑=2.4V∶2.1V=8∶7,因滑动变阻器的最大阻值为20Ω,则接入电路的定值电阻的最大阻值为87在探究“电流与电阻的关系”的实验中,更换定值电阻时,正确操作应该是断开开关,将滑动变阻器滑片移到阻值最大处,再闭合开关调节滑动变阻器直到电压表示数与上一次相同.19.(作图2分,每空2分)(1)如图所示.(2)AD(3)8(4)②将滑片移至最左端,记下此时电流表的示数I2③R用“单表”测量电阻的方法

实验电路图步骤及测量的物理量Rx的表达式方法一1.只闭合S1,测出通过Rx的电流Ix;2.只闭合S2,测出通过R0的电流I0Rx=I0I方法二闭合开关,用电压表分别测出R0和Rx两端