第17章欧姆定律 单元测试解析版.docx
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第17章欧姆定律单元测试解析版
第十七章欧姆定律
单元测试
班级姓名学号分数
【满分:
100分时间:
45分钟】
一、选择(每个3分共3×15=45分)
1.(2019湖南湘西州)如图所示的电路中,当滑动变阻器滑片左移时,下面说法正确的是( )
A.电压表示数变大B.总电流变小C.总电阻不变D.R2的电阻变大
【答案】A
【解析】由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压;当滑动变阻器滑片左移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,即R2的电阻变小,根据串联电路的电阻关系可知,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据U=IR可知,电阻R1两端的电压变大,即电流表示数变大,综上所述,A正确,BCD错误。
2.(2019海南)如图所示是某电子秤内部简化电路。
Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。
闭合开关,当Rx上压力增大时,随之减小的是( )
A.通过Rx的电流B.通过R0的电流
C.Rx两端的电压D.R0两端的电压
【答案】C
【解析】由图知,R0与Rx串联接在电路中,当Rx上压力增大时,其阻值减小,则电路中的电流I增大,即通过Rx和R0的电流均增大;又由欧姆定律U0=IR0,得R0两端的电压U0增大;根据串联电路的电压规律U=U0+Ux,得Ux=U-U0,由于U不变,U0增大,则压敏电阻两端的电压Ux减小。
故应选C。
3.(2019扬州)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是()
A.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
B.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
C滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
D滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
【答案】B
【解析】串联电路,且电压表测量灯泡电压,则当滑片向左滑动时总电阻变小,电流变大,灯泡分得电压变大,则电流表示数变大,电压表示数变大;反之,当滑片向右滑动时,电流表示数变小,电压表示数变小。
4.(2019长春市)如图所示,电源两端的电压恒定。
闭合开关S1,小灯泡发光,再闭合开关S2,则()
A.小灯泡变亮B.电流表示数变小
C.电压表示数不变D.电路的总电阻变大
【答案】C
【解析】A.由于并联各支路之间互不影响,且电源电压不变,所以当开关S1、S2都闭合时,小灯泡亮度不会受影响,故A错误;
B.当开关S1、S2都闭合时,电阻R会通过电流,而电流表测量干路电流,所以电流表示数变大,故B错误;
C.当开关S1、S2都闭合时,为并联电路,但并联两端的电压即电源电压不变,所以电压表示数不变,故C正确;
D.当开关S1、S2都闭合时,电阻R和灯并联,导体并联时,相当于增加了导体的横截面积,所以电阻会变小,故D错误。
5.(2019四川达州市)如图所示,甲、乙均为理想电表,当开关S闭合后灯L1、L2都能发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1、L2是串联在电路中的B.甲一定是电流表,乙一定是电压表
C.当L2短路时L1仍能发光D.乙、甲两电表示数的比值与L1的阻值相等
【答案】B
【解析】
(1)读图可知,开关S闭合后,要使灯L1和L2都能发光只有并联才行,因为电压表要并联在电路中,电流表要串联在电路中,所以电流从正极出发分两支,一支经灯泡L2回负极,另一支经电流表甲、灯L1回负极,所以甲一定是电流表,乙一定是电压表,故A错误,B正确。
(2)因为甲是电流表,当L2短路时,发生电源短路,L1不能发光,故C错误;
(3)乙是电压表,测量L2两端电压,甲是电流表,测量干路上的电流,因此乙、甲两电表示数的比值不等于L1的阻值,故D错误。
6.(2019湖南衡阳市)如图所示,电源电压U=2V不变,R=4Ω,虚线框内所有电阻均未知。
闭合开关,电流表示数为1A.如果用一个2Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为( )
A.2AB.1.5AC.1.2AD.0.5A
【答案】B
【解析】由I
可得,并联的总电阻:
R并
2Ω,
虚线框内所有电阻的等效电阻为R′,由并联电路电阻的特点:
,代入数据,
,解得R′=4Ω;
用一个2Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,此时并联的总电阻R″:
,代入数据,
,解得,R″
Ω,电流表示数将变为:
I′
1.5A,
7.(2019宁夏)如图所示的电路中,电阻R2的阻值为15Ω.当开关S1、S2闭合时,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A.下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值为10Ω
B.S1、S2闭合时,通过电阻R1的电流为0.5A
C.S1、S2闭合时,电流表A1测量的是R1的电流
D.开关S2断开时,电流表A2示数为0.5A
【答案】A。
【解析】
(1)当开关S1、S2闭合时,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,故C错误;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=
可得,电源的电压:
U=I2R2=0.2A×15Ω=3V,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流:
I1=I﹣I2=0.5A﹣0.2A=0.3A,故B错误;
则电阻R1的阻值:
R1=
=
=10Ω,故A正确;
(2)开关S2断开时,R1被断路,电路为R2的简单电路,电流表A2测通过R2的电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,电流表A2示数为0.2A,故D错误。
8.(2019北京)图6所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开光S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是()
A.电流表的示数变大,灯L变亮
B.电流表的示数变大灯L变暗
C.电流表的示数变小,灯L变亮
D.电流表的示数变小,灯L变暗
【答案】D
【解析】由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;
将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;
根据I=
可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,故灯泡变暗。
9.(2019襄阳市)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合开关S,电路正常工作。
过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是()
A.可能是灯L断路,电流表的示数变小B.可能是电阻R短路,电压表的示数变大
C.可能是灯L短路,电压表的示数变大D.可能是电阻R断路,电流表的示数变小
【答案】D
【解析】A、如果灯L断路,整个电路断路,所以电流表、电压表示数都减小为零。
故A不符合题意;
B、如果电阻R短路,灯泡是通路,能够发光。
故B不符合题意;
C、如果灯L短路,灯不亮,电路总电阻减小,所以电流表示数增大,同时电压表测量电源电压示数增大。
故C不符合题意;
D、如果电阻R断路,电流表示数减小为零,电压表测量电源电压,示数变大。
故D符合题意。
10.(2019黑龙江齐齐哈尔市)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=10Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4A,则下列选项正确的是( )
A.滑片P在最右端时,通过R1、R2的电流之比为5:
8
B.滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3:
1
C.滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D.电源电压为10V
【答案】D
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器滑片P在最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流I=0.25A,
因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R1、R2的电流之比为1:
1,故A错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=
可得,电源的电压:
U=I(R1+R2)=0.25A×(10Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
把滑片P移到中点时,电路中的电流I′=0.4A,则电源的电压:
U=I′(R1+
R2)=0.4A×(10Ω+
R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:
U=10V,R2=30Ω,故C错误、D正确;
滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为:
U1:
U2=IR1:
IR2=R1:
R2=10Ω:
30Ω=1:
3,故B错误。
11.(2019广西玉林市)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。
如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数均变小B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
【答案】C。
【解析】由电路图可知,光敏电阻R与定值电阻Ro串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,逐渐减弱光敏电阻的光照强度时,光敏电阻R的阻值变大,电路的总电阻变大,由l=
可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故BD错误;R由U=IR可知,Ro两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误、C正确。
12.(2019呼和浩特市)如图所示,电源电压一定。
关于电路的工作情况,下列说法正确的是()
A.同时闭合两个开关,两只灯泡电流是相同的
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
【答案】B
【解析】A.同时闭合两个开关,两灯泡并联,它们两端的电压相等,由于两灯泡的规格不确定,即电阻未知,所以通过两灯泡的电流不一定相等,故A错误;
B.先闭合S1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源两端电压,电流表测通过L1的电流;再闭合S2后,两灯泡并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流;根据电源的电压不变可知,电压表的示数不变,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表的示数变大,故B正确;
C.若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏,故C错误;
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,会造成电源短路,则灯L1、L2都不亮,电流表损坏,故D错误。
13.(2019呼和浩特市)电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。
下列说法正确的是()
A.用电器甲电阻不变,大小为0.1Ω
B.用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值10Ω
C.如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,干路中的电流是0.43A
D.如果把这两个用电器并联接在4V的电源上,干路中的电流是0.65A
【答案】D
【解析】A.由图像可知,用电器甲电阻的I-U图像为过原点的倾斜直线,则用电器甲的电阻不变,由图像可知,当U甲=5V时通过的电流I甲=0.5A,由
可得,用电器甲的电阻
,故A错误;
B.由图像可知,当用电器乙可得的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时,对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A,由
可得,对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω,所以,用电器乙的电阻随着电流增大而变小,故B错误;
C.如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,用电器甲电阻两端的电压
=0.43A×10Ω=4.3V,由图像可知,用电器乙两端的电压大于4.5V,则电源的电压大于4.3V+4.5V=8.8V,所以,如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流不可能是0.43A,故C错误;
D.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时,它们两端的电压均为4V,由图像可知,通过两电阻的电流分别为I甲′=0.4A、I乙′=0.25A,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′=I甲′+I乙′=0.4A+0.25A=0.65A,故D正确。
14.(2019福建省)如图电源电压恒定,R1=12ΩR2=6ΩR3是定值电阻。
闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为()
A.0.3AB.0.6AC.0.9AD.1.2A
【答案】C
【解析】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,由
可得,电路中电流是:
(1);接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数是:
(2),如图电源电压U恒定,电阻R3恒定,分析等式
(1)
(2)可知,C选项正确。
15.(2019乐山市)小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。
当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是()
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】根据题意知道,当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动;
由A图知道,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,所以,电路中的电流不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数也不变,故A不符合要求;
由B图知道,变阻器下部分与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电路的分压特点知道,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B不符合要求;
由C图知道,变阻器上部分与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电路的分压特点知道,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C符合要求;
由D图知道,变阻器下部分与灯泡并联,电压表测量电源电压,由于电源电压不变,所以,当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,故D不符合要求。
二、填空(每空1分共1×21=21分)
16.(2019成都)如图所示.电源电压不变,开关s闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将,电压表示数将。
(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】
(1)变大;
(2)变小。
【解析】滑动变阻器组织变大,总电流减小,由欧姆定律,与之串联的定值电阻两端的电压会减小。
17.(2019福建)如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。
若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为 。
【答案】
(1).0.2
(2).6
【解析】有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,每只灯泡两端电压是1V,由电流I与电压U的关系图象可得,灯泡的电流为0.2A;把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,由电流I与电压U的关系图象可得,灯泡的电流为0.5A,由并联电路的电流特点可知,流过电阻的电流是:
I=1.5A-0.5A=1A,该电阻的阻值为:
.
18.(2019湖南郴州市)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20Ω.闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为 A,定值电阻R2的阻值为 Ω。
【答案】
(1)0.3;
(2)10。
【解析】
由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1即电流表A1的示数:
I1=
=
=0.3A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过定值电阻R2的电流:
I2=I﹣I1=0.9A﹣0.3A=0.6A,则定值电阻R2的阻值:
R2=
=
=10Ω。
19.(2019鄂州市)如图所示,在探究串联电路的电压关系实验时,小明先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为3V.已知R1=5Ω,则电阻R2两端的电压为_____V,通过R2的电流为_____A.如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,这种接法是错误的,理由是_____。
【答案】
(1).2
(2).0.2(3).电流从电压表负接线柱流入了;
【解析】
(1)根据串联电路电压的规律求出电阻R2两端的电压为:
,由欧姆定律求通过R1的电流,根据串联电路电流的规律求通过R2的电流;
(2)电压表测电压时,电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电压表指针反向偏转。
解答:
(1)用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为3V,即为总电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压为:
,由欧姆定律,通过R1的电流为:
;根据串联电路电流的规律,通过R2的电流为0.2A;
(2)如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,则会造成电流从电压表负接线柱流入,这种接法是错误的。
20.(2019湖南岳阳市)如图,电源电压恒定不变,若要灯泡L和滑动变阻器R串联,则只需要闭合开关______;闭合开关S1和S3,断开S2,将滑片P由图中位置向右移动,灯泡L的亮度______(填“变亮”“变暗”或“不变”)。
【答案】
(1)S2;
(2)不变。
【解析】要使灯泡L和滑动变阻器R串联,应将灯泡L和滑动变阻器R首尾相连接到电源两端,则由图可知只要闭合S2,断开S1、S3;若闭合开关S1和S3,断开S2,小灯泡和滑动变阻器并联,因并联电路各支路互不影响,所以当将滑片P由图中位置向右移动,灯泡L的亮度不变。
21.(2019襄阳市)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关_____,此时电流表的示数为I1:
要使R1,R2串联,应断开开关S1、S2此时电流表的示数为I2,则I1:
I2=_____。
【答案】
(1).S1、S2
(2).4:
1
【解析】如图所示,要使电阻R2、R3并联,则电阻R2、R3中必须有电流通过,所以应闭合开关S1、S2,此时电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:
,此时电流表的示数:
;断开开关S1、S2时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电压表的示数:
,所以,
。
22.(2019四川省凉山州)如图所示,阻值为4Ω的电阻R1与2Ω电阻R2并联,电流表的示数为3A,则通过电阻R1与R2的电流之比为 ,电源电压为 V。
【答案】
(1)1:
2;
(2)4。
【解析】由图可知,两电阻并联,已知R1=4Ω,R2=2Ω,则R并
Ω,
由I
可得,电源电压U=IR并=3A
Ω=4V;电阻R1与R2的电流之比:
。
23.(2019安徽省)如图所示为电阻A和B的I-U图像。
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UA、UB之比是______;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.
【答案】
(1).1:
2
(2).2
【解析】由图像可知,当UA=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A由
可得:
;
;若将A.B串联接入某电源两端,根据串联电路的特点,导体两端的电压与电阻成正比,所以
;当将A、B两电阻并联后接在电源两端时,总电阻
,电源电压
。
24.(2019内蒙古赤峰市)某段金属丝两端电压为6V时,通过的电流为0.3A;当该金属丝两端电压降为4V时,通过它的电流为 A;当该金属丝两端电压降为0V时,它的电阻为 Ω。
【答案】
(1)0.2;
(2)20。
【解析】由I=
可得,该金属丝的电阻:
R=
=
=20Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,当该金属丝两端电压降为4V时或降为0V时,该金属丝的阻值仍为20Ω不变,
当该金属丝两端电压降为4V时,通过它的电流:
I′=
=
=0.2A。
25.(2019江苏淮安市)为了测定风速大小,小明设计了如图所示的装置。
装置中探头、金属杆和滑动变阻器滑片P相连。
可上下移动。
该装置利用了流体流速越大,压强越________的原理。
现要求:
当风吹过探头时。
风速越大,电压表的示数越大,请对该装置提出一条合理的改进措施_______.
【答案】
(1).小
(2).将电压表接在定值电阻两端
【解析】如图当有风吹过探头时,由于探头上表面凸,相同时间空气经过上表面的路程比下表面长,经过上表面的速度比下表面快,所以上表面的气压小于下表面的气压,探头将受到一向上的合力,滑片向上移动;故该装置利用了流体流速越大,压强越小的原理。
当风速增大时,探头上下表面空气流速差较大,上下表面气压差较大,受向上的合力较大,滑片上移,R2接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由
可知,电路中的电流变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变小,即电压表的示数变小,若使风吹过探头时,风速越大,电压表的示数越大,可将电压表接在定值电阻R1两端,由U=IR可知,R1两端的电压变大,电压表的示数变大。
三、作图、实验(第26题3分;27题7分;28题7分;共17分)
26.(2019年广东省)如图为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图,Rx是压敏电阻,阻值随所受压力的增大而减小,R0是定值电阻。
测量时,电压表
的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大。
请根据以上信息,在虚线框内将电路图补充完整。
【答案】如图所示
【解析】本题属于电学作图题。
根据题意,考虑到只有两个元件Rx与R0,且要求电压表的示数发生变化,所以可以推断出电路结构应该是串联;又根据串联电路的电压规律知,要使电压表的示数随压力增大而增大,电压表不可能并接在压敏电阻Rx两端(因为压力越大,Rx越小,则Rx两端的电压越小),所以电压表只能并接在R0两端。
据此补充的电路图见答案。
27.(2019山东潍坊)在“探究电流与电阻的关系”实验中,某小组利用电阻箱等连接了如图甲所示的实物电路(电源电压恒为6V)。
序号
电压(V)
电阻(Ω)
电流(A)
1
4
10
0.4
2
20
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大);
(2)将第一次实验得到的数据填入表格,然后将电阻箱接入电路的阻值由10Ω调至20Ω,滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端移动,直到______为止,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为______A;
(3)根据以上实验数据得出结论:
电流与电阻成反比。
请对上述探究写出一条改进性建议______。
(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是_