2023九年级物理全册第十二章欧姆定律单元测试试卷新版北师大版

《第12章欧姆定律》单元测试

考试分值：100分；考试时间：100分钟

一．选择题（共12小题，满分36分 ）

1．（3分）教室里有多盏电灯，每多开一盏电灯，电路的（　　）

A．总电阻增大 B．总电压增大 C．总电流增大 D．总电流不变

2．（3分）下列图象中，能正确描述小灯泡U﹣I关系的是（　　）

A． B． C． D．

3．（3分）在用“伏安法测电阻”的实验中，有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，画出定值电阻和小灯泡的U﹣I图象，分别如图甲、乙所示，则对于图象的分析，以下说法错误的是（　　）

A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω

B．由甲图可知，定值电阻它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变

C．由乙图可知，小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关

D．为了减小误差，应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻

4．（3分）如图是一个电阻暗盒，盒内有三个电阻，A、B、C、D分别是四根引线。现测得AD之间电阻为2Ω，CD之间电阻为5Ω，AC之间电阻为3Ω，若用导线把BD连接后，测得AC之间电阻为2Ω，如果不用导线把BD两端连接起来，则BD之间电阻大小为（　　）

A．10Ω   B．9Ω   C．8Ω   D．7Ω

5．（3分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为6V；将电压表、电流表的位置互换，当开关S1断开、S2闭合，电流表的示数为0.3A．则正确的是（　　）

A．R1=8Ω  B．R2=8Ω   C．R1=20Ω D．R2=20Ω

6．（3分）如图所示的电路，电源电压不变，当开关S闭合后，移动滑片P，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数从6V变化到2V，同时观察到电流表的示数从0.5A变化到1A．定值电阻R0值和电源电压分别为（　　）

A．4Ω、8V    B．8Ω、10V     C．8Ω、8V    D．16Ω、10V

7．（3分）如图所示，变阻器的电阻丝MN间的总电阻为R，滑片P从M点向右移动到N的过程中，a、b两点间的电阻的变化情况是（　　）

A．电阻由0增大到R

B．电阻由0增大到R/2

C．电阻由0增大到R/2，再减小到0，最大值为R/2

D．电阻由0增大到R/4，再减小到0，最大值为R/4

8．（3分）张滨同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据整理后作出了如图所示的图象。根据图象，下列说法错误的是（　　）

A．当在导体乙的两端加上2V的电压时，通过导体乙的电流为0.2A

B．导体甲的电阻为5Ω

C．通过导体甲的电流与导体乙两端的电压也成正比

D．导体甲的电阻小于导体乙的电阻

9．（3分）某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx阻值，图中不能实现测量Rx阻值的电路图是（　　）

A． B． C． D．

10．（3分）现有10欧、20欧、30欧的电阻若干，假设这三种电阻的成本与它们的电阻值成正比，现在需要得到另外一些新电阻，并且只能利用现有电阻采用串、并联的方式得到以下电阻中，最便宜的是（不考虑导线等费用）（　　）

A．7.5欧      B．12欧     C．15欧   D．18欧

11．（3分）在“伏安法测电阻”的实验中，关于滑动变阻器作用的下列说法中正确的是（　　）

A．控制电源的电压，以免损坏电压表

B．改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量

C．使电压表和电流表的读数更加准确

D．只能使电阻两端的电压升高，电阻中的电流变大

12．（3分）如图所示是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，当A、B间的电阻由10Ω换成15Ω后，闭合开关，接下来正确的实验操作应该是（　　）

A．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据

B．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据

C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据

D．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据

二．填空题（共8小题，满分28分）

13．（4分）某导体两端的电压为6V时，通过该导体的电流为0.3A，则它的电阻为　   　Ω；当它两端的电压变为3伏时，它的电阻为　   　Ω。

14．（4分）某条街上有20盏灯同时亮同时熄灭，他们之间是　   　联的；开亮的灯越多，总电阻　   　（填“越大”、“越小”或“不变”）

15．（6分）将8V的电压加在用电器两端时，通过的电流是0.4A，该用电器的电阻是　   　Ω；将10V的电压加在同一用电器两端时，通过电路的电流是　   　A；如果用电器两端的电压为零，该电阻的阻值是　   　Ω。

16．（4分）如图a所示，电源电压保持不变，R1=10Ω．当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图b线段AB表示。电源电压　   　V；滑片P滑到ab中点时电压表的示数　   　V

17．（2分）如图甲所示电路，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。若滑片P从最右端移至最左端的过程中，R2消耗的电功率随电流变化的关系图象如图乙所示，其中a点是滑片置于最右端时的数据，b点是滑片移至某位置时的数据，则电源电压U=　   　V。

18．（2分）如图所示，电源电压恒定，当S接a时，A1与A2的示数之比为4：5：当S接b时，A1与A2的示数之比为1：3，则R2与R3的电阻之比为　   　

19．（2分）在如图所示的电阻网格中，AB、BC、CD、DA四根电阻丝的阻值为r，其余各电阻丝的阻值都相等，但阻值未知，测得AC两点之间的总电阻为R，若将AB、BC、CD、DA四根电阻丝皆换成阻值为2r的电阻丝，则AC两点之间的总电阻为　   　。

20．（4分）在用伏安法测量电阻的实验中，连接电路时，开关应处于　   　状态；若电流表、电压表的示数如图所示，则被测电阻的阻值是　   　Ω。

三．实验探究题（共3小题，满分28分）

21．（10分）小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中，连接电路，如图甲所示。可用的定值电阻有5Ω、10Ω、l5Ω。

（1）请你用笔划线代替导线，把图甲所示的电路补充完整，并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大。

（2）他把5Ω的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中的故障可能是　   　（写出一种即可）。故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为　   　A。

（3）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向　   　（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为　   　V止，记录电流表的示数。

（4）完成上述实验之后，小聪想测量一个小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为U额．他又找来一个阻值为R0的定值电阻，设计了电路图丙。请补全实验步骤并写出表达式

①只闭合开关S和　   　（选填“S1”或“S2”），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为　   　，此时小灯泡正常发光。

②只闭合开关S和　   　（选填“S1”或“S2”），保持滑动变阻器滑片的位置不动，记下电流表的示数I。

③小灯泡额定功率的表达式是P额=　   　。（用已知量和所测物理量符号表示）

22．（10分）利用如图a所示的电路，可以研究通过小灯泡的电流跟加在它两端电压的关系。实验中使用小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请按照图a，将图b中的实物电路连接完整；

（2）闭合开关S，当滑片从滑动变阻器的一端向另一端移动时，小灯泡两端的电压连续发生变化，于是可得到多组测量值（U，I），根据测量值画出小灯泡的I﹣U图象如图c所示。从图象可以发现；随着小灯泡两端电压从0逐渐增大（不大于额定电压），其灯丝的电阻值　   　（选填“不断增大”，“保持不变”或“不断减小”）；

（3）在图a中，闭合开关，将片P从A端向B端移动。在此过程中，小灯泡两端的电压　   　（选填“不断变大”，“保持不变”或“不断变小”）

（4）考虑到电压表的电阻对电路的影响，每次电流表的示数比测量时通过小灯泡的实际电流　   　（选填“偏大”或“偏小”）。

23．（8分）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示。ABO为一水平杠杆，O为支点，OA：OB=5：1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问：

（1）由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而　   　；

（2）当踏板空载时，闭合开关，R的阻值为　   　Ω，电压表的示数为　   　V。

（3）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为　   　N。

（4）若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触点B应向　   　（选填“左”或“右”）移动。

四．计算题（共1小题，满分8分，每小题8分）

24．（8分）图甲是小明所设计的电路图，其中标有“2.7V”字样小灯泡L的电流与电压关系如图乙所示。定值电阻R1=10Ω，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成（总长度为35cm），其中有一段是铜导体，其电阻可忽略不计，导体GH每1cm的电阻为1Ω，P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。只闭合S、S1时，电流表示数I与滑片P向左移动距离x的关系如图丙所示，求：

（1）小灯泡正常发光时电阻；

（2）电源电压与R2的最大阻值；

（3）若只闭合S与S2，为确保灯丝不被烧坏，滑片P向左移动距离x的最大值。

参考答案

一．选择题

1．C。

2．D。

3．D。

4．B。

5．B。

6．B。

7．D。

8．C。

9．B。

10．C。

11．B。

12．D。

二．填空题

13．20；20。

14．并；越小。

15．20；0.5；20。

16．6；3。

17．18。

18．8：1

19．。

20．5。

三．实验探究题

21．解：（1）因滑片向右移动时连入电路中的阻值变大，故滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联，如下所示：

（2）他把5Ω的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，电路中的故障可能是电阻（或电压表）短路；

电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A；

（3）由欧姆定律的变形公式，电压表示数：

UV=IR=0.4A×5Ω=2V，

根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；

探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V；

（4）①只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，此时小灯泡正常发光。

②只闭合开关S和S1，保持滑动变阻器滑片的位置不动，记下电流表的示数I。

③在①中，电流表测定值电阻的电流，根据欧姆定律的变形公式，U=IR，定值电阻的电压为×R0=U额，根据并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；

在②中，电流表测灯与定值电阻并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律灯的额定电流为：I额=I﹣，

小灯泡额定功率的表达式是：

P额=I额=U额（I﹣）。

故答案为：（1）如上；（2）电阻（或电压表）短路；0.4；（3）右；2；（4）S2；；②S1；③U额（I﹣）。

22．解：（1）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：

（2）由图c知，当电压为0.25V、1.0V、2.0V时，对应的电流大小分别为0.1A、0.3A、0.45A，由欧姆定律

R=，对应的电阻大小分别为：2.5Ω、3.3Ω、4.4Ω，故灯丝的电阻值不断增大；

（3）在图a中，灯与变阻器PA部分并联后与变阻器的PB部分串联，闭合开关，将片P从A端向B端移动。PA部分电阻越来越大，根据并联电阻的规律，并联部分的电阻变大，PB部分电阻变小，由分压原理，并联部分的电压变大，即灯的电压不断变大；

（4）因电压表与灯并联，根据并联电路电流的规律，电流表的示数比测量时通过小灯泡的实际电流偏大。

故答案为：（1）如上；（2）不断增大；（3）不断增大；（4）偏大。

23．解：

（1）如图乙所示，当压力增大时，传感器的电阻值会减小；

（2）闭合开关时，压力传感器和报警器串联，

由图乙可知当踏板空载时，压力传感器的电阻为R=25Ω，

此时电路中的电流：I===0.2A，

由I=可得，报警器两端的电压：U0=IR0=0.2A×15Ω=3V，即电压表示数为3V；

（3）报警器R0开始发出报警信号时，U0′=6V，此时电路中的电流I′===0.4A，

传感器两端的电压：U传=U﹣U0′=8V﹣6V=2V，

传感器的阻值R′===5Ω，

由图象可知当传感器的阻值为5Ω时，对应的压力为8N，

根据杠杆平衡条件可得：F压×OA=F踏×OB，

即8N×5=F踏×1，解得F踏=40N；

（4）一段时间以后电源电压会降低，R0两端分得的电压减低，根据串联电路的分压特点可知，应减小压敏电阻分担的电压，保证R0两端分得的电压不变，此时就应该减小压敏电阻的阻值，因电阻值随所受压力的增大而减小，所以应该增大压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知，OA不变，F踏不变，所以F压和OB成正比，要增大压杆对传感器的压力，应增大OB，即把踏板触点B向左移动。

故答案为：

（1）减小；（2）25；3；（3）40；（4）左。

四．计算题

24．解：（1）由图乙知当灯泡两端的电压为2.7V时的电流为0.3A，

灯泡的电阻为：R===9Ω；

（2）只闭合S、S1时，R1与R2串联，由图丙可知当滑片在E处时，电流最大为I=0.6A，所以电源电压U=IR=0.6×10Ω=6V；

只闭合S、S1，电流为I′=0.2A时，滑片位于H处，滑动变阻器连入的电阻最大，R1与R2串联，

根据欧姆定律可得，电路总电阻R总===30Ω，

R2的最大阻值R2=R总﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω；

（3）只闭合S、S1时灯泡与R2串联，当灯正常发光时，灯两端电压为2.7V，

所以滑动变阻器U2=U﹣UL=6V﹣2.7V=3.3V，

滑动变阻器连入电路的最小电阻为：R2===11Ω；

滑片P从H端移到E端时出现拐点，由图象丙可知：

GH=15cm，FG=25cm﹣15cm=10cm，EF=35cm﹣25cm=10cm

中间一段电流无变化，故FG是铜导线

由图象可知，当滑片P位于F点时，电路中电流 I=0.4A，则总电阻为 R总′===15Ω，

则EF段电阻为 REF=R总′﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω，

GH导体的电阻 RGH=REH﹣REF=20Ω﹣5Ω=15Ω，

REF=5Ω，RGH=15Ω，所以GH段接入电路电阻为11Ω﹣5Ω=6Ω，未接入电路部分电阻为9Ω，由GH=15cm、RGH=15Ω知，GH部分每1cm长电阻为1Ω，故x≤9cm。

答：（1）小灯泡正常发光时电阻9Ω；

（2）①当x=20cm时，电路消耗的电功率2.4W；②导体GH间电阻15Ω

（3）若只闭合S与S2，为确保灯丝不被烧坏，滑片P向左移动距离x的最大值是9cm。