初中物理苏科版(2024)九年级全册3 欧姆定律综合训练题
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这是一份初中物理苏科版(2024)九年级全册3 欧姆定律综合训练题,共26页。试卷主要包含了测试范围等内容,欢迎下载使用。
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:苏科版九年级上册第14章。
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.如图所示电路,电阻R2的阻值为10Ω,先闭合开关S1,电流表A1的示数为0.3A;接着再闭合开关S2,电流表A1的示数为0.5A。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S1,通过电阻R1的电流为0.3A
B.电阻R1的阻值为15Ω
C.开关S2由闭合到断开,电流表A1示数变大
D.开关S2由断开到闭合,电流表A2示数变大
【答案】B
【详解】A.根据电路图可知,只闭合开关S1时,只有电阻R2与两个电流表串联接入电路中,电阻R1没有接入电路中,也没有电流通过电阻R1,故A错误;
BCD.先闭合开关S1时,只有电阻R2与两个电流表串联接入电路中,电路中的电流为0.3A,即两电流表的示数都为0.3A,则由欧姆定律可得电源电压为
U=IR1=0.3A×10Ω=3V
开关S1、S2都闭合时,电阻R1与电阻R2并联接入电路中,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流,根据并联电路的电流和电压规律可知,通过电阻R2的电流不变,即电流表A2的示数不变,仍为0.3A,干路电流的大小为电流表A1此时的示数,为0.5A,则可得通过电阻R1的电流为
I1=I总-I2=0.5A-0.3A=0.2A
由欧姆定律可得电阻R1的阻值为
开关S2由闭合到断开时,电流表A1示数由0.5A变为0.3A,示数变小,开关S2由断开到闭合时,电流表A2示数不变,仍为0.3A,故B正确,CD错误。
故选B。
2.在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法中正确的是( )
A.电流表A2与电压表V示数的乘积变大B.电压表V的示数变大
C.电压表V与电流表A2示数的比值变大D.电流表A2与A1的示数差不变
【答案】A
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路电流。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R2的电流不变,即电流表A1的示数不变;因电源电压恒定,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;将滑动变阻器的滑片P向右移动,接入电路中的电阻变小,由可知,通过R1的电流变大,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A2的示数变大,则电压表与电流表A2的示数之比变小;因电压表示数不变,电流表A2的示数变大,则它们的乘积变大;由电流表A2与A1的示数之差等于通过R1的电流可知,两电流表的示数之差变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
3.小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A.保持阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流变大
B.保持阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C.若需要使台秤的分度值变小,可以将滑片向左滑动
D.若台秤测量值偏小,可以将滑片向右滑动进行校准
【答案】D
【详解】分析电路可知,闭合开关S后,R1、R2串联,电压表测R1上半段电阻丝分得的电压。
A.闭合开关S,由题图可知,保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,滑片向上移动,由于电压表与滑片串联,电压表的内阻很大,此时移动滑片也不会改变R1连入电路的阻值,由于电源电压不变,R1与R2连入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,故A错误;
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,滑片向下移动,电压表所测上半段电阻丝的电阻变大,由串联电路的分压规律可知,此时电压表的示数变大,故B错误;
C.R2滑片向左滑,接入电路电阻变大,由串联电路分压规律可知,R1分到的电压变小,测量相同质量物体时,电压表示数变小,分度值变大,故C错误;
D.若台秤测量值偏小,根据串联电路分压规律可知,可以将R2滑片向右滑动进行校准,这时R2连入电路的电阻变小,R1两端的电压变大,台秤的测量值会变大,故D正确。
故选D。
4.定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电流表的示数为0.5A,通过R2的电流为0.3A;再将R1和R2串联在如图乙所示电路中,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比为( )
A.5︰3B.3︰2C.3︰5D.2︰3
【答案】B
【详解】如图甲,电阻R1和R2并联时,电流表测量干路电流,由并联电路中电流的规律知,通过R1的电流为
I1=I-I 2=0.5A-0.3A=0.2A
由并联分流原理知,R1和R2的比值为
如图乙,R1和R2串联时,由串联分压原理知,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.如图为R和R1的U﹣I图像,下列说法正确的是( )
A.R的电阻为0.1Ω
B.R1的电阻为2.5Ω
C.R与R1串联接在2.5V的电压下,电路中电流为0.4A
D.R与R1并联接在2.5V的电压下,干路电流为0.65A
【答案】D
【详解】A.根据图像可知,R的电阻为
故A错误;
B.根据图像可知,R1的图线是一条曲线,故R1不是定值电阻,其在不同电压下,电阻阻值不同,故B错误;
C.根据串联电路的电压规律可知,电源电压为
将电源电压和定值电阻R的阻值代入,整理可得R1两端的电压与电流之间的关系式为
(单位为V)
图像为
图线与R1伏安特性曲线的交点即为此时通过R1的电流和R1两端的电压,故C错误;
D.若R与R1并联接在2.5V的电压下,则通过定值电阻R的电流为
通过图像可知,当R1两端的电压为2.5V时,通过R1的电流为0.4A,故干路上的电流为
故D正确。
故选D。
6.在探究串联电路电压特点时,某同学连接的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析,下列判断正确的是( )
A.开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡一定不发光
B.开关闭合后,若灯泡不亮、亮,一定是灯丝断了
C.如果只有灯泡断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D.如果所有元件均完好,闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片时,两灯都变亮
【答案】C
【详解】A.开关闭合后,若电压表断路,则电压表示数为零,但灯泡L2仍可以发光,故A错误;
B.若L2灯丝断了,则电压表串到电路中,灯泡L2、L1均不亮,故B错误;
C.如果只有灯泡L1L1断路,则开关闭合后电压表的两端没有与电源相通,示数一定为零,故C正确;
D.如果所有元件均完好,闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片时,变阻器阻值变大,则电路中电流变小,两灯都变暗,故D错误。
故选C。
7.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器标有“20Ω 1A”,小灯泡(灯丝电阻不变)标有“2.5V 0.5A”。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中不正确的是( )
A.电流表的示数变化范围是0.24~0.5AB.电压表的示数变化范围是1.2~3V
C.滑动变阻器连入电路阻值范围是7~20ΩD.滑动变阻器两端最大电压为4.8V
【答案】B
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡L两端的电压。
A.灯丝电阻不变,由可得灯泡的电阻
灯泡正常发光时的电流为0.5A,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,即电流表的示数最小,则
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,小灯泡L的额定电流为0.5A,所以,电路中电流表的最大电流I大=0.5A,则电流表的示数变化范围是0.24A~0.5A,故A正确,不符合题意;
B.当电路中的电流为0.5A时,灯泡正常发光,此时灯泡两端的电压为2.5V,即电压表的最大示数为2.5V,当电路中的电流最小时,灯泡两端的电压最小,即电压表的最小示数
所以,电压表的示数变化范围是1.2V~2.5V,故B错误,符合题意;
C.当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器接入电路中的最小阻值
所以,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω,故C正确,不符合题意;
D.根据串联电路的分压规律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,其分担的电压最大,最大电压为
故D正确,不符合题意。
故选B。
8.如图所示,电源电压保持不变,当两开关都闭合和都断开时,两次电压表的示数之比为,两次电流表的示数之比为,则为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】当两开关都闭合时,电阻R1被短路,电阻R2与电阻R3并联工作,电压表测电源电压,当两开关都断开时,电阻R1与电阻R2串联工作,电压表测电阻R2两段的电压,当两开关都断开时,根据串联电路电流处处相等的特点可知
当两开关都闭合和都断开时,两次电压表的示数之比为3:1,所以有
解得。
当两开关都闭合时,电阻R1被短路,电阻R2与电阻R3并联工作,电流表测干路电流,根据并联电路电流特点结合欧姆定律可得
①
当两开关都断开时,电阻R1与电阻R2串联工作,此时电路中的电流为
②
联立①②可得
当两开关都闭合和都断开时,两次电流表的示数之比为4:1,可得
解得,则有
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.如图甲所示,电源电压保持不变,已知灯L1的额定电压为4V,灯L₂的额定电压为3V。图乙是L1、L2的I-U图像。当只闭合开关S、S2,且滑动变阻器R的滑片位于最右端时,电流表的示数为0.2A;当只闭合开关S、S1,且滑动变阻器R的滑片位于最右端时,电流表的示数为0.3A。下列说法中正确的是( )
A.只闭合开关S、S2,灯L2和滑动变阻器串联
B.灯丝电阻随电压的增大而减小
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D.电源电压为8V
【答案】C
【详解】B.根据图乙可知是L1、L2的I﹣U图为曲线,随着电压的增大而电流增长的原来越慢,说明电阻在变大,灯丝电阻随电压的增大而增大,故B错误;
ACD.由图甲可知,当只闭合开关S、S2时,灯L2被短路,灯L1与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器的滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器的最大阻值,由串联电路的电流特点可知,此时通过灯L1的电流I1=0.2A,由图乙可知,灯L1两端的电压为4V,电源电压
U=U1+U滑1=4V+0.2A×R滑大 ①
当只闭合开关S、S1时,灯L2与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器的滑片位于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器的最大阻值,由串联电路的电流特点可知,此时通过灯L2的电流I2=0.3A,由图乙可知,此时灯L2两端的电压为3V,电源电压
U=U2+U滑2=3V+0.3A×R滑大 ②
由①②解得
R滑大=10Ω,U=6V
故AD错误,C正确。
故选C。
10.以下四种电路,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】A.当闭合开关S、S2时,定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路,电压表测量未知电阻Rx两端的电压,读出电压表的示数为Ux,当闭合开关S、S1时,定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路,电压表测量未知电阻Rx和已知电阻R0两端的总电压,读出电压表的示数为U,R0两端的电压
根据串联电路电流规律可知,I0=Ix,即
解得未知电阻
能够测量,故A不符合题意;
B.只闭合S,只有未知电阻Rx接入电路,读出电流表的示数I1,此时电源电压
再闭合S1,定值电阻R0与未知电阻Rx并联接入电路,读出电流表示数为I,通过定值电阻R0的电流
此时电源电压
联立,解得未知电阻
能测量,故B不符合题意;
C.闭合开关S1,电压表测量电源电压,再闭合开关S2,电压表测量的还是电源电压,不能得到Rx的电流,不能测出未知电阻的阻值,故C符合题意;
D.只闭合S,定值电阻R0与未知电阻Rx串联接入电路,读出电流表的示数为I1,此时电源电压
再闭合S1 时,只有定值电阻R0接入电路,读出电流表的示数为I2,此时电源电压
联立解得未知电阻
能测出,故D不符合题意。
故选 C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空与作图题(共9小题,计21分)
11.(4分)两个分别标有“5Ω,1A”和“10Ω,0.6A”的定值电阻,若将他们串联在电路中,总电阻为 Ω,电源电压最多为 V;若将它们并联接在电路中,电源电压最多为 V,干路电流最大是 A。
【答案】 15 9 5 1.5
【详解】[1][2]串联电路的总电阻等于各个电阻之和,所以将这两个电阻串联起来使用时的总电阻为
由题意可知,两电阻允许通过的最大电流分别为I1=1A,I2=0.6A,则I1>I2,因串联电路电流处处相等,所以为了不损坏电阻,电路中通过的电流最大为0.6A,则电源电压的最大值为
[3][4]两电阻两端允许的最大电压分别为
比较可知U1<U2,因为并联电路中各支路两端的电压都相等,等于电源电压,则电路两端允许加的最大电压是5V,此时通过R1电阻的电流为1A,通过R2电阻的电流为
则并联电路中干路上允许的最大电流为
12.(1分)小李同学学习了电阻知识后,他把一根电阻为20Ω的粗细均匀的电阻丝绕成一个圆环,并以如图所示的方式接入电源电压为6V电路中,则电流表的示数为 A。
【答案】1.6
【详解】由图可知,把一根电阻为20Ω的粗细均匀的电阻丝绕成一个圆环,以图示方式接入电路,则电阻与电阻并联,由并联电路中电阻的特点可得总电阻
电流表测量干路中电流,则电流表的示数
13.(2分)如图所示电路,电源电压恒定,若甲、乙都是电流表,要使R1和R2并联,开关S要 (选填“闭合”或“断开”)。若甲、乙都是电压表,闭合开关S,U甲∶U乙=3∶1,则电阻R1和R2的阻值之比是 。
【答案】 断开 2∶1
【详解】[1]若甲、乙都是电流表,要使R1和R2并联,电流分别经过两电阻回到电源的负极,不会经过开关,则开关需要断开。
[2]若甲、乙都是电压表,闭合开关S,电路为两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端电压,由于串联电路中电压和电阻成正比,则电阻R1和R2的阻值之比是
14.(1分)如图所示电路中,已知,,当开关S接触点1时,电压表示数为5V,当开关S接触点2时,电压表示数为6V,求电源电压 V。
【答案】10
【详解】当开关S接触点1时,R1和R2串联,电压表测R2两端电压;当开关S接触点2时,R1和R3串联,电压表测R3两端电压,根据可得两种情况下电路中的电流之比为
因为电源电压不变,所以有
解得
;
则电源电压为
15.(4分)如图所示,电源电压恒为6V,,,。
(1)只闭合S,电流表A1的示数为 A,电压表V1、V2示数之比为 ;
(2)闭合S、S1、S2,A1和A2的示数之比为 ;V1、V2示数之比为 。
【答案】(1) 0.15 1∶4(2) 2∶3 1∶1
【详解】(1)[1][2]只闭合S,R1、R3串联,两电流表均测电路中的电流,电压表V1测R1的两端电压,电压表V2测电源电压,则电压表V2的示数为6V;根据电阻的串联和欧姆定律可得,电流表A1的示数为
由欧姆定律可得,R1的电压即电压表V1的示数为
电压表V1、V2示数之比为
1.5V∶6V=1∶4
(2)[1][2]闭合S、S1、S2,R3短路,R1、R2并联,电流表A2测干路的总电流,电流表A1测R1的电流,电压表V1、V2示数都测量电源电压;则V1、V2示数都是6V,所以V1、V2示数之比为
6V∶6V=1∶1
此时通过R1的电流为
即电流表A2的示数为0.6A;通过R2的电流为
根据并联电路电流的规律,电流表A2的示数为
则A1和A2的示数之比为
16.(1分)如图所示,将R1、R2、R3、R4、R5五只阻值不等的电阻并联后接在电源电压为6伏的电路中,若电阻R1的阻值为50欧,R5为10欧,且R1>R2>R3>R4>R5。当电键S闭合后,可判断电流表的示数范围是 。
【答案】1.08A
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