九年级全一册物理 第 17 章 单元达标卷 原创模拟 1
时间:60 分钟 分数:70 分
一、单选题(每题 2分,共 20 分)
1.一位同学用电压表和电流表研究电流与电压、电阻之间的关系时,作出了如图所
示的 I-U 图象,由图象可判断这两个电阻( )
A.R 甲
C.R 甲=R 乙
D.无法判定
2.关于如图所示的电路图,下列说法不正确的是( )
A.该电路图可以用来探究电流与电压的关系
B.该电路图可以用来探究电流与电阻的关系
C.该电路图可以用来测量未知电阻的阻值
D.开关闭合后,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数
增大,电压表的示数减小
3.在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用
是( )
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
4.对于欧姆定律,下列理解正确的是( )
A. I=U由 可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
R
B.由 R=U可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
I
C.由 U=IR 可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大
D.由 R=U可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
I
5.如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 缓慢向
右移动的过程中,下面说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数不变,电流表示数变大
D.电压表示数不变,电流表示数变小
6.下列说法错误的是( )
A.串联电路中,任何一个分电阻总小于总电阻
B.并联电路中,任何一个分电阻总小于总电阻
C.串联电路中,电阻越大,它两端的电压就越高
D.并联电路中,电阻越大,通过它的电流就越小
7.机动车行驶时,驾驶人、乘坐人员应当按规定使用安全带。轿车上每个座位都设
有安全带未系提示系统,当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关 S1闭合,若未系安全
带,则开关 S2断开,蜂鸣器 H发出“叮、叮……”的警示音;若系上安全带,则开关
S2闭合,蜂鸣器 H停止发声。符合上述设计要求的电路图是下图中的( )
8.如图是某款电子秤的原理图,表盘由电压表改装而成,下列
判断错误的是( )
A.被测物体质量越大,电子秤示数越大
B.被测物体质量越大,其电流越大
C.被测物体质量越大,R0两端电压不变
D.被测物体质量改变,电路电流不变
9.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关 S,灯 L 正常发光,过了一段时
间,观察到两电表的示数都变大,若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或 L上,
则电路故障是( )
A.灯 L 断路
B.灯 L 短路
C.电阻 R 短路
D.电阻 R 断路
10.如图所示,电源电压不变,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乙中线段 AB 表示,则电源电压、R1的电阻值和滑动变阻器的
最大值依次为( )
A.6 V 10 Ω 20 Ω
B.4 V 20 Ω 10 Ω
C.6 V 10 Ω 10 Ω
D.4 V 20 Ω 20 Ω
二、作图题(每题 2分,共 4 分)
11.如图所示,电源电压为 6 V 保持不变。现有 5 Ω、10 Ω、40 Ω电阻各一个,
选用其中两个电阻,使图中电流表的示数为 0.75 A。请在图上画出电路图,并标明
阻值。
12.如图是测量小灯泡 L2两端电压的电路,其中有一条导线接错了。请在接错的导
线上打“ ”,并用笔重新画一根正确连接的导线。
三、填空题(每空 1分,共 22 分)
13.如图所示的电路中,甲、乙两个导体材料和长度相同、横截面积不同。已知 S
甲空均选填“大于”“小于”或“等于”)
第 13 题图 第 14 题图
14.如图所示是通过灯泡 L、定值电阻 R 的电流跟其两端电压的关系图象,由图可
得定值电阻 R 的阻值为________Ω;如果把灯泡和定值电阻并联接在电压为 4 V
的电路两端时,灯 L 的电阻是________Ω,干路中的电流大小为________A。如果把
灯泡和定值电阻串联接在某电源两端,此时电路中的电流为 0.4 A,则该电源电压
为________V。
15.在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图甲所示电路。
电源电压为 3 V 且保持不变,R 为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于________状态;闭合开关前滑动变阻器的滑片 P 应
处于________ (选填“最左端”或“最右端”),这样做的
目的是________________。
(2)闭合开关 S,发现电压表示数接近 3 V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片 P 的
过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是
________________________。
(3)排除故障后,闭合开关 S。小明改变电阻 R 两端的电压,进行了多次实验,实验
数据记录如表。
实验次数 1 2 3 4
电压表示数 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表示数 I/A 0.10 0.15 0.20 0.25
分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成________。
(4)同小组的小华利用小明所设计的电路来探究通过导体的电流与导体的电阻
的关系,增加了 5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻,实验过程中,需要改变定值电阻,
观察电流的变化,得到了图乙的图象。
①为了科学地得出实验结论,在每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此
时眼睛应注意观察________(选填“电压表”或“电流表”);将 5 Ω的定值
电阻换成 10 Ω时,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移
动,直至电压表的示数为________V。
②小鹏又把 R 换为 20 Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都
不能达到所控制的电压值,是因为________________________________ ,为完成
整个实验,应该选取滑动变阻器________(选填字母)。
A.“5 Ω 0.5 A” B.“20 Ω 0.5 A” C.“2000 Ω 1 A”
(5)此实验中多次测量的目的与下面的________(选填“A”或“B”)实验中
多次测量的目的相同。
A.探究光的反射定律
B.测量小车的平均速度
16.小吉在测未知电阻 Rx 阻值的实验中,设计出了如图甲所示的电路图。
(1)伏安法测电阻的原理是________(写公式)。
(2)图甲中 1、2 为两个电表,则 1为________表,2 为 ________表。
(3)经过多次测量,小吉由实验数据绘制了如图乙所示的 U-I 关系图象,由图象可
知:未知电阻 Rx=________Ω。
(4)若在实验中电压表不能使用,滑动变阻器的最大阻值为 R0,当滑片置于最左
端时电流表示数为 I1,当滑片 P置于最右端时,电流表示数为 I2,则未知电阻 Rx的表
达式为________。
四、计算题(17题 7 分,18题 9 分,共 16分)
17.如图所示的电路中,R1=60 Ω,R3=40 Ω,电源电压 U=12 V 且保持不变,当 S1、S2
断开时,电流表的示数为 0.2 A。求:
(1)R2的阻值;
(2)S1、S2闭合时电流表的示数。
18.小红设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理
图如图甲所示,电源电压保持不变。电压表量程为 0~3 V,R0是定值电阻,阻值为 150
Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关 S 后,当环
境温度为 20℃时,请完成以下问题:
(1)若此时电压表的示数为 1.5 V,则通过 R0 的电流为多少
(2)电源电压为多少
(3)若电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度
是多少
五、综合能力题(每空 1分,共 8 分)
19. 电梯为居民上下楼带来便利,但出于安全考虑,需要设置超载自动报警系统。
学校科技小组为某电梯设计了一个由压敏电阻控制的超载报警系统,电路如图所
示。电源电压为 12 V,电阻箱最大阻值为 999.9 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 1000
Ω。报警器通过的电流达到 10 mA 时立即报警,电梯停止运行。压敏电阻 Rx的阻
值随其所受压力 F 的变化情况如表所示,其中压力 F 等于电梯所载物体的重力。
(g 取 10 N/kg)
(1)当电梯空载时,压敏电阻 Rx的阻值为________Ω。
(2)压敏电阻的阻值随着压力的增大而________(选填“增大”或“减小”)。
当压敏电阻所受压力增大时,电路中的电流会________(选填“增大”或“减小”)。
(3)报警装置恰好报警时,电路中的总电阻 R 为________Ω。
(4)要求电梯载重达到 600 kg 时立即报警,可按照下列步骤调试此报警系统:
①开关闭合前,将滑动变阻器的滑片 P 移至 b 端,将电阻箱调到阻值为________
Ω。
②将开关 S1闭合、S2断开,调节滑动变阻器的滑片 P,直至________。
③保持滑动变阻器的滑片 P 位置不变,将开关 S1断开,S2闭合,报警系统调试完毕,
即可正常使用。
(5)通过进一步调试报警系统电路,可使电梯最大载重达到________kg。如果电
压不稳定,
某段时间的电压比 12 V小一点,那么最大载重会 ________(选填“增大”或“减
小”)。
参考答案与解析
1.B 2.D 3.C 4.A 5.D 6.B 7.A
8.B 【解析】由图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测变阻器滑片 P上方
电阻丝两端的电压;由于电压表所在电路相当于断路,所以,滑片移动时变阻器始终以最大
阻值接入电路,则整个电路的总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变;被测物
体质量越大,弹簧伸长的长度越长,滑片 P 向下移动的距离越多,与电压表并联部分的电
阻越大,根据 U=IR可知滑片上方电阻丝两端的电压越大,即电压表示数越大,电子秤示
数越大;滑片移动时电路中的电流不变,根据 U=IR可知定值电阻 R0两端的电压不变;综
上所述,ACD正确、B错误。
9. C 【解析】根据电路图可知,灯泡与 R串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表
测量电路中的电流;闭合开关 S,灯 L正常发光,过了一段时间,观察到电流表示数变大,
这说明电路是通路,电路的总电阻变小,电路出现了短路现象;电压表示数变大,说明电压
表测量的是电源电压,所以故障是 R短路。
10.A 【解析】由图甲知,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动
变阻器两端电压,电流表测量电路电流;(1)当滑片在 a端时,滑动变阻器接入电路的阻值
最大,电路中的电流最小,由图象乙可知,此时滑动变阻器两端电压 U2=4 V,通过滑动变
U U 4 V
阻器的电流 I 小=0.2 A,由 I= 可知,滑动变阻器的最大电阻:R = = =20 Ω,R 大 I 小 0.2 A
故 BC 错误;(2)当滑动变阻器滑片 P 在 a端时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压 U=I 小R1+U2=0.2 A×R1+4 V ①,当滑动变阻器滑片 P在 b端时,接
入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流 I 大=0.6 A,
则电源的电压 U=I 大R1=0.6 A×R1 ②,由①②可得:R1=10Ω,U=6 V;故 A正确,C
错误。故选:A。
11. 12.
13.小于;等于
14.10;5;1.2;5
15.(1)断开;最右端;保护电路 (2)R断路 (3)正比 (4)①电压表;右;2 ②滑动变
阻器最大阻值太小;B (5)A
【解析】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,连接好电路后,闭合
开关前滑动变阻器的滑片 P应置于阻值最大处,即最右端;
(2)闭合开关 S,发现电压表示数接近 3 V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片 P的过程
中,两表示数均无变化说明电压表串联接入电路,即与电压表并联部分电路断路,故电路故
障为 R断路;
(3) U 1 V 1.5 V 2 V根据表格数据结合欧姆定律可知,定值电阻的阻值 R= = = =
I 0.1 A 0.15 A 0.2 A
2.5 V
= =10 Ω,据此可得出结论:在电阻一定时,通过电阻的电流和电阻两端的电压成
0.25 A
正比;
(4)①探究“电流与电阻的关系”时,要控制电阻两端的电压不变,为了科学地得出实
验结论,当每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察电压表;
将 5 Ω定值电阻换成 10 Ω定值电阻,闭合开关后,此时电路总电阻变大,电路电流变小,
根据欧姆定律可知滑动变阻器分压变小,定值电阻分压变大,为了保持电压表的示数不变,
即定值电阻分压不变,根据串联电路分压规律可知应该使滑动变阻器分压变大,定值电阻分
压变小,使定值电阻分压减小到设定值,所以应该调大滑动变阻器的阻值;
由乙图可知电压表示数为:U=IR=5 Ω×0.4 A=2 V;
②把 R换为 20 Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到
所控制的电压值,是因为滑动变阻器的最大阻值太小;
电阻两端的电压始终保持 2 V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U
滑=3 V-2 V=1 V
1 V
,变阻器分得的电压为电压表示数的 =0.5倍,根据分压原理,当接
2 V
入 20 Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R 滑=0.5×20 Ω=10 Ω,故为了完成整个实验,
应该选取最大阻值至少为 10 Ω的滑动变阻器,若选 C,滑片移动范围太小,无法进行准确
操作,故选 B;
(5)在本实验中测量多组数据的目的是为了寻找普遍规律,避免偶然性,
A.探究光的反射定律中测量多组数据的目的是为了寻找普遍规律,避免偶然性,
B.测量小车的平均速度中测量多组数据的目的是为了计算平均值,减小误差,故选:
A。
16 U I2.(1)R= ;(2)电压;电流;(3)5;(4) R0
I I1-I2
U
【解析】(1)伏安法测电阻的原理是 R= 。
I
(2)电流表需串联使用,电压表应并联在电阻两端,故图甲中 1、2为两个电表,其中 1
为电压表、2为电流表。
(3)经过多次测量,小吉由实验数据绘制了如图乙所示的 U-I关系图象,由图象可知:
R U 0.5 V未知电阻 x= = =5 Ω。
I 0.1 A
(4)P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为 0,电路中只有 Rx,
根据欧姆定律可得电源电压:U=I1Rx;①
P移至最右端,滑动变阻器全部连入,R0和 Rx串联,
根据串联电路特点和欧姆定律可得电源电压:U=I2(R0+Rx)②
电源电压不变,由①②得:I1Rx=I2(R0+Rx),
I2
解得:Rx= R0。
I1-I2
17.解:(1)当 S1、S2都断开时,R2、R3串联,电流表测电路中电流,所以 I=0.2 A,
U 12 V
由欧姆定律可得此时电路的总电阻:R= = =60 Ω,
I 0.2 A
由串联电路的电阻关系可得,R2的阻值:
R2=R-R3=60 Ω-40 Ω=20 Ω;
(2)当 S1、S2都闭合时,R3短路,R1与 R2并联,
所以 U1=U2=U=12 V,
U 12 V U 12 V
电流表的示数即是干路的电流,I1= 1 = =0.2 A;I 22= = =0.6 A;
R1 60 Ω R2 20 Ω
IA=I1+I2=0.2 A+0.6 A=0.8 A。
答:(1)R2的阻值是 20 Ω;
(2)S1、S2都闭合时电流表的示数是 0.8 A。
18.解:由电路图可知,定值电阻 R0与热敏电阻 R1串联,电压表测 R0两端的电压;
(1)已知 R0=150 Ω,当环境温度为 20℃时,电压表的示数为 1.5 V,
U 1.5 V
则通过 R0的电流:I0= 0 = =0.01 A;
R0 150 Ω
(2)由图乙可知,当环境温度为 20℃时,热敏电阻的阻值 R1=250 Ω,
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,
所以当环境温度为 20℃时,电路的总电阻:R=R1+R0=250 Ω+150 Ω=400 Ω,
因串联电路中各处的电流相等,
所以由 I U= 可得,电源电压:U=I0R=0.01 A×400 Ω=4 V;
R
(3)由图乙可知,温度升高时,R1的阻值减小,根据串联电路的分压特点可知 R1的电压
变小,则 R0的电压变大,即电压表的示数变大,所以,当电压表示数允许的最大值为 3 V
时,电路能够测量的温度最高,
U ′ 3 V
因串联电路中各处的电流相等,则此时电路中的电流为:I′= 0 = =0.02 A,
R0 150 Ω
由串联电路的电压特点可得,此时 R1两端的电压:U1′=U-U0′=4 V-3 V=1 V,
此时热敏电阻的阻值:R1′
U1′ 1 V= = =50 Ω,
I′ 0.02 A
由图乙可知,热敏电阻的阻值为 50 Ω时对应的温度为 100℃,即此电路所允许的最高环
境温度为 100℃。
答:(1)通过 R0的电流为 0.01 A;
(2)电源电压为 4 V;
(3)此电路所允许的最高环境温度为 100℃。
19.(1)250 (2)减小;增大 (3)1200 (4)①220 ②报警器报警 (5)1000;增大
【解析】(1)从表中可知,当电梯空载时,压敏电阻 Rx的阻值为 250 Ω。
(2)从表中可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小。当压敏电阻所受压力增大时,
电路中的电流会增大。
(3)由题知,电源电压为 12 V,报警器通过的电流达到 10 mA时立即报警,
U 12 V
电路中的总电阻 R= = =1200 Ω。
I 10 -×10 3A
(4)①电梯承载质量达到 600 kg 时,其压力 F=G=mg=600 kg×10 N/kg=6000 N,
由表中数据知,压敏电阻受到的压力为 6000 N时,其阻值为:Rx=220 Ω,
故开关闭合前,将滑动变阻器的滑片 P 移至 b端,将电阻箱调到一定的阻值,这一阻
值为 220 Ω;
②将开关 S1闭合、S2断开,调节滑动变阻器的滑片 P,直至报警器报警;
③保持滑动变阻器的滑片 P位置不变,将 S1断开,S2闭合,报警系统调试完毕,即可
正常使用。
(5)滑动变阻器的最大阻值为 1000 Ω,由串联电阻的规律,压敏电阻最小为:
Rx 小=1200 Ω-1000 Ω=200 Ω,
由表中数据知,可使电梯最大载重达到 10000 N,
m′ G′ 10000 N最大质量 = = =1000 kg。
g 10 N/kg
如果电压不稳定,某段时间的电压比 12 V小一点,报警时电路总电阻变小,Rx阻值变
小,那么最大载重可增大。