新人教版初中物理九年级全册第十六章《电压电阻》测试(答案解析)(1)
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一、选择题
1.如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1与R2的电阻之比为()
A.4:1B.1:4C.5:1D.1:5
2.下列提供的数据符合实际情况的是()
A.实验室小灯泡的电流约为0.3A
B.对于人体的安全电压是低于36V
C.小军同学骑自行车的功率约为500W
D.手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m约做功10J
3.下列生活中常见的电流、电压值的描述,符合实际的是()
A.一节干电池的电压为2V B.人体的安全电压不高于36V
C.手电筒工作时的电流约为10A D.家用电冰箱工作时的电流约为10mA 4.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了决定电阻大小的因素。
如图有一个长方体的金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c电流沿箭头所指方向流过该金属时,其中电阻值最小的是()
A.B.
C.D.
5.如图所示的实物图,对滑动变阻器的相关说法,你认为错误
..的是()
A.滑片P向左滑动,小灯泡将变暗,电流表示数减小
B.铭牌“10Ω;2A”表示滑动变阻器的调节范围是0~10Ω
C.闭合开关前滑片P应滑到最右端,是为了保护电路
D.滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用
6.某校物理兴趣小组设计了一个电子身高测量仪。
0R是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。
如图的四个电路中,能够实现身高越高,电表示数越大的电路是()
A.B.
C.D.
7.智能安防已经进入百姓家里,在实体店体验房间里,出门时,在智能锁里设置外出模式相当于开关S闭合。
如果红外线传感器(相当于闭合S1)探测到人,窗户传感器(相当于闭合S2)探测到窗户的打开或烟雾传感器(相当于闭合S3)探测到烟雾,相应的开关都会闭合。
这时屋内的警报电铃会响起,同时视频监控拍摄图象给屋主发送报警信息。
报警铃和监控器的额定电压都是220V。
下列模拟安防电路符合以上描述的是()
A.B.
C.
D.
8.若通过L1与L2的电流大小相等,则()
A.L1与L2一定是串联B.L1与L2可能是串联,还可能是并联C.L1与L2一定是并联D.以上几种说法都不对
9.下列所提供的数据中符合实际的是()
A.中学生正常上楼时的功率约为150W
B.教室里一盏日光灯正常工作时,电流约为15mA
C.对人体安全的电压是220V
D.一只鸡蛋从课桌面掉到地面,重力对它所做的功约为20J
10.课堂上,李老师在黑板上写下了几个关于物理知识的常识,其中有正确的也有不正确的。
下列你认为正确的组合是()
①如果将来制成常温下超导材料,则所有用电器就不必考虑发热问题
②发光二极管的核心材料是由半导体制成的
③铅笔芯是导体
④分子之间只有引力
A.①②B.①③C.②③D.③④
11.以下判断正确的是()
A.导线多用铜丝不用铁丝是因为铜是导体铁是绝缘体
B.用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个轻质小球时发现有排斥现象则该小球一定带正电C.在电路中,电源外部的电流方向是从电源负极到电源的正极
D.滑动变阻器是通过改变电阻丝的横截面积大小而改变电阻大小的
12.如图所示,当闭合开关后,电压表所测的是()
A.电源电压B.灯L1两端的电压
C.灯L2两端的电压D.灯L1与L2两端的电压
二、填空题
13.如图手电筒上金属按钮相当于基本电路的______;新能源汽车在充电时,其车载蓄电
池相当于基本电路的______。
王老师经常骑电动自行车上班。
骑行时,王老师旋动右手的“调速”把手,发现电动机带动后轮的转速发生改变,与这个调速把手联动的电路元件实质是一个______。
14.如图所示,电源电压恒为 3V,开关 S 闭合后电压表示数为 2V,则灯 L2两端的电压为______V,若断开开关,电压表示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.如图所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,此时灯L1与灯L2__联;电压表测的是灯__(选填“L1”或“L2”)两端电压。
一段时间后,有一灯熄灭,但电压表读数变小,电流表读数变大,则故障可能是__(选填“L1短路”、“L1断路”或“L2断路”)。
16.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0。
开关S闭合,电流表的示数为I0,电路正常工作。
一段时间后,观察到电流表的示数变大已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上,则可判断电路中发生了______(选填“断路”或“短路”),若将一个完好的电压表V并联在电阻R1两端,请写出电压表V的示数及对应的故障______。
17.(1)在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发时,头发会随着梳子飘起来,这是因为梳子和头发摩擦时分别带上等量______电荷,互相______的缘故。
(选填“同种”、异种”、“排斥”或“吸引”);
(2)我国提供给家庭电路电压是______V;家庭电路中电冰箱、电视机、电灯等用电器的连接方式是______联的。
开关和被控制的用电器是______联的。
18.某同学利用如图电路,探究“导体电阻的大小与其长度的关系”,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝,甲、乙长度相同,乙、丙粗细相同。
实验中根据_______判断接入M、N两点间电阻的大小,选用的电阻丝是_______。
19.把标有“0.3A”字样的灯泡和一个定值电阻串联接在同一个电路中,绘制出它们的
图像,如图所示。
当灯泡正常发光时,电源电压为_____V。
I U
20.两个标有“5Ω 1A”和“10Ω 0.6 A”的定值电阻,将它们串联,电源电压最大为_____V;若将它们并联起来使用,干路电流最大是_____A。
三、解答题
21.某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示.迎风板与一轻质弹簧一端连接,穿在光滑的金属杆上,弹簧由绝缘材料制成,均匀金属杆的阻值随长度均匀变化,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。
电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接在迎风板上 N点并可随迎风板在金属杆上滑动,两端导线与金属杆均接触良好。
已知电源电压恒为 4.5V,定值电阻R=1.0Ω.金属杆接入电路中的电阻R x 与迎风板所承受风力 F的关系如图乙所示.
(1)若在电路中接人一个电压表,使电压表示数随风力的增大而增大,请在图甲中适当位置画出电压表;
(2)无风时,求电压表的示数;
(3)如果电压表的量程为 0~3V,求该装置所能测量的最大风力.
22.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样.闭合电键S,移动滑片P到R2的最右端时,电流表A2的示数为
0.12A.求:
(1)电源电压.
(2)通电10秒钟,电流对电阻R2所做的功.
(3)在改变滑片P位置的过程中,电流表A2的指针偏离原刻度线的角度和电流表A1的指针偏离零刻度线的角度恰好相等,求此时滑动变阻器接入电路的电阻.
23.如图电路中,当开关闭合时,电流表A1的读数为1.2A,电流表A2的读数为0.5A,则通过电灯L1的电流大小为多少?
24.如图所示,电压表V1的示数为2.5V,电压表V的示数为4.5V,电流表A的示数为0.2A,则电压表V2的示数是多少?通过L1的电流是多少?
25.两个电阻串联接在12V电源上,已知R1=10Ω,电路中的电流为0.3A,求:
(1)R1两端电压?
(2)R2的电阻?
26.如图所示,已知电源电压为9 V,电压表V1、V2的规格相同,闭合开关S,电压表V1的示数为6 V,通过灯泡L2的电流为0.5 A,回答下列问题:
(1)灯泡L1和L2两端的电压各是多少?
(2)通过灯泡L1的电流是多少?电流表示数为多少?
(3)若灯泡L1灯丝烧断,则电压表V1和电压表V2的示数分别为多少?
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一、选择题
1.A
解析:A
由电路图可知,电路为R 1与R 2串联电路,电压表V 1测R 2两端电压,电压表V 2测电源电压,则可知电压表V 1为小量程,读数为1.5V ,电压表V 2为大量程,读数为7.5V ,则可得R 1两端电压为
U 1=U -U 2=7.5V-1.5V=6V
由串联电压之比等于电阻之比可得
R 1:R 2=U 1:U 2=6V:1.5V=4:1
故选A 。
2.A
解析:A
A .实验室小灯泡的电功率大约是0.75W ,额定电压是2.5V ,通过灯泡的电流约为
0.75W 0.3A 2.5V
P I U =
== 故A 符合题意; B .对于人体的安全电压是不高于36V ,故B 不符合题意;
C .小军同学骑自行车的功率约为50W ,故C 不符合题意;
D .手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m 约做功1J ,故D 不符合题意。
故选A 。
3.B
解析:B
A .一节干电池的电压为1.5V ,故A 不符合题意;
B .人体的安全电压不高于36V ,故B 符合题意;
C .手电筒工作时的电流约为0.1A ,故C 不符合题意;
D .家用电冰箱工作时的电流约为2A ,故D 不符合题意。
故选B 。
4.A
解析:A
导体电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,同种材料,长度越短,横截面积越大的电阻越小,由于a >b >c ,则四个选项中,A 选项的导体横截面积最大但长度最短,所以它的电阻最小。
故选A 。
5.A
解析:A
A .如图所示,滑动变阻器下边选择的是左侧接线柱,所以当滑片向左滑动时电阻变小电
流变大,灯泡变亮,电流表示数变大,故A 错误,符合题意;
B .铭牌“10Ω”表示滑动变阻器的调节范围是0~10Ω;“2A”表示允许通过的最大电流不能超过2A ,故B 正确,不符合题意;
C .闭合开关前滑片P 应滑到最右端,使滑动变阻器连入电路的电阻最大,闭合开关时不至于电流太大烧坏元件,起到保护电路的作用,故C 正确,不符合题意;
D .滑动变阻器上边两个接线柱与滑片相连,下边两个接线柱与电阻相连,只有“一上一下”接线才能发挥变阻的作用,故D 正确,不符合题意。
故选A 。
6.C
解析:C
A .此电路为串联电路,电流表测电路中的电流。
身高越高,滑片向上滑动,滑动变阻器电阻变大,电流变小,故A 不符合题意;
B .此电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器的电压,身高越高,滑片向上滑动,滑动变阻器电阻变小,分压变小,电压表示数变小,故B 不符合题意;
C .此电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器的电压,身高越高,滑片向上滑动,滑动变阻器电阻变大,分压变大,电压表示数变大,故C 符合题意;
D .此电路为并联电路,电流表测R 0的电流,因并联电路各支路互不影响,所以电流表示数不变,故D 不符合题意。
故选C 。
7.A
解析:A
根据题意可知,出门时,在智能锁里设置外出模式相当于开关S 闭合,S 相当于总开关;若红外线传感器(相当于闭合S 1)探测到人,窗户传感器(相当于闭合S 2)探测到窗户的打开或烟雾传感器(相当于闭合S 3)探测到烟雾,相应的开关都会闭合,这时屋内的警报电铃会响起,铃响的同时,视频监控拍摄图象给屋主发送报警信息,这说明三个开关中的任意一个都可以让电铃和监控器同时工作,三个开关是并联的。
报警铃和监控器的额定电压都是220V ,电源电压是220V ,则报警铃和监控器是并联在电路中的,故A 图符合题意,BCD 不符合题意。
故选A 。
8.B
解析:B
两个灯泡串联时,通过L 1与L 2的电流大小一定相等;若L 1与L 2是规格完全相同的灯泡时,将它们并联在电路中时,它们通过的电流也相等。
故ACD 不符合题意,B 符合题意。
故选B 。
9.A
解析:A
A .中学生的体重约500N ,一层楼约高3m ,步行上1层楼约用10s ,根据功率公式可知
500N 3m =====150W 10s
W FS Gh P t t t
中学生正常上楼时的功率约为150W ,故A 符合题意;
教室一盏日光灯的功率约为40W ,正常工作时的电压为220V ,根据电功率公式可知
40W ==≈0.18A 220V
P I U B .教室里一盏日光灯正常工作时,电流约为180mA ,故B 不符合题意;
C .人体安全电压为36V ,故C 不符合题意;
D .一只鸡蛋的重量约为50g ,课桌到地面的高度约为0.8m ,根据W=Gh 知
===0.05kg 10N/kg 0.8m=0.4J W Gh mgh ⨯⨯
一只鸡蛋从课桌面掉到地面,重力对它所做的功约为0.4J ,故D 不符合题意。
故选A 。
10.C
解析:C
A .如果将来制成常温下超导材料,需要散热的用电器不必考虑发热问题,而利用电热的用电器需要考虑发热问题,①不正确,故A 错误;
B .铅笔芯是碳材料制成,碳是导体故铅笔芯是导体,③正确而①不正确,故B 错误;
C .发光二极管核心是半导体材料制成的,②正确,③正确,故C 正确;
D .分子之间既有引力也有斥力,④不正确,故D 错误。
故选C 。
11.B
解析:B
A .导线多用铜丝不用铁丝是因为铜的导电性优于铁,二者均是导体,故A 错误;
B .用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,靠近一个轻质小球时发现有排斥现象,根据同种电荷相斥可知该小球一定带正电,故B 正确;
C .在电路中,电源外部的电流方向是从电源正极到电源的负极,故C 错误;
D .滑动变阻器是通过改变电阻丝的接入长度而改变电阻大小的,故D 错误。
故选B 。
12.C
解析:C
如图所示,当闭合开关后,电压表与灯L 2并联,所测的是灯L 2两端的电压。
故选C 。
二、填空题
13.开关用电器滑动变阻器
解析:开关 用电器 滑动变阻器
[1]手电筒里的干电池是手电筒的电源,金属外壳相当于电路中的导线,灯泡是电路中的用电器,金属按钮可以控制电路的通断,相当于基本电路中的开关。
[2]新能源汽车在充电时,其车载蓄电池消耗电能,所以相当于基本电路的用电器。
[3]电动自行车上的“调速”把手旋动时,可以改变电路中电流大小,使电动机带动后轮的转
速发生改变,所以,与这个调速把手联动的电路元件实质是一个滑动变阻器。
14.增大
解析:增大
[1]开关闭合时,两灯泡串联,电压表测的是 L2两端的电压,为2V。
[2] 断开开关后,整个电路断路,电压表测的是电源电压,所以示数增大。
15.串L1L1短路
解析:串L1L1短路
[1]观察图,开关S闭合后,两灯均发光,电流从正极流出,流过开关,灯泡L2,电流表和灯泡L1,最后回负极,两个灯泡首尾相连,此时灯L1与灯L2串联。
[2]从图中可以看到,电压表是并联在灯泡L1的两端,不是在灯L2的两端,所以电压表测的是灯L1两端电压。
[3]假设是L1短路,串联电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路的电流变大,电流表读数变大,电压表读数变小,灯L1熄灭,这些现象符合题意,所以故障可能是L1短路;假设是L1断路或者L2断路,那么电路中没有电流,电流表读数不会变大,是变小,这与题意不符合,所以不可能是L1断路或者L2断路;综上所述,故障可能是L1短路。
16.短路电压表示数为电源电压则是R2短路电压表示数为0则是R1短路
解析:短路电压表示数为电源电压,则是R2短路,电压表示数为0,则是R1短路。
[1]电流表示数变大说明电路的总电阻变小,所以是某个电阻发生短路。
[2]如果R2短路,电源电压直接加在R1两端,电压表示数即是电源电压,如果R1短路,则两端无电压,示数为0。
17.异种吸引220并串
解析:异种吸引220并串
(1)[1][2]两个物体互相摩擦时,因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同,所以其中必定有一个物体失去一些电子带正电,另一个物体得到多余的电子带负电。
头发与塑料梳子摩擦后,它们会带上等量的异种电荷,异种电荷相互吸引,所以头发会随着梳子飘起。
(2)[3]一些需要记忆的电压值:家庭电路的电压:220V;一节干电池的电压:1.5V;一片铅蓄电池的电压:2V;对人体的安全电压:不高于36V。
[4]家庭电路中,各用电器是并联的。
[5]串联电路互相影响,并连电路互不影响。
开关和被控制的用电器是串联的。
18.电流表示数大小乙丙
解析:电流表示数大小乙丙
[1] 电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流的阻碍作用大小;在电压相同的条件下,电阻越大则电流就越小。
所以,将电阻的大小转换成电流表的示数,电流表示数越大则电阻就越小。
[2]要探究“导体电阻的大小与其长度的关系”,就应选材料相同、横截面积相同,长度不同的导体乙和丙。
19.8
解析:8
灯泡与电阻串联,当灯泡正常发光时,电路中的电流为0.3A ,由I -U 图象可知,此时灯泡两端电压U L =2V ,因串联电路中电流处处相等,通过电阻的电流也为0.3A ,此时电阻两端的电压为U R =6V ,根据串联电路电压特点得电源电压为
2V 6V 8V L R U U U ==+=+
20.15
解析:1.5
[1]将两电阻串联,电路中允许通过的最大电流为0.6A ,电源电压最大为
max max ==(510)0.6A=9V U R I Ω+Ω⨯总
[2]若两电阻并联,各支路电压等于电源电压,两电阻允许的最大电压分别为
11151A=5V U R I ==Ω⨯
222100.6A=6V U R I ==Ω⨯
为了电路安全,电源电压最大为5V ,此时两支路中的电流分别为
'
'max 115V =1A 5ΩU I R == '
'
max 225V =0.5A 10ΩU I R == 所以中的最大电流为
'
''max 121A+0.5A=1.5A I I I =+=
三、解答题
21.(1)
(2)1V
(3)720N
(1)要使电压表示数随风力的增大而增大,电压表应与定值电阻R 并联,如下图甲所示;
(2)无风时,定值电阻R 与金属杆串联,由图可知,此时金属杆接入电路中的电阻R x 为
3.5Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I =x U R R += 4.5V 1.0Ω 3.5Ω
+=1A R 两端电压就是电压表的示数:
U R =IR =1A×1Ω=1V
(3)当电压表示数为3V 时,R 两端电压U 1=3V ,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴金属杆两端电压:
U x =U −U 1=4.5V−3V=1.5V
电路中的电流:
I 总=
1U R =3V 1.0Ω
=3A 金属杆电阻: R 1=x U I 总=1.5V 3A
=0.5Ω 分析图象可知最大风力为720N 。
答:(1)电压表的位置如上图所示;
(2)无风时,电路中的电流为1A ,电压表的示数为1V ;
(3)如果电压表的量程为0∼3V ,该装置所能测量的最大风力为720N 。
22.(1)6V (2)7.2J (3)18.75Ω
由图像可知R 1 R 2并联,A 1测R 1支路电流,A 2测R 2支路电流
(1).移动滑片P 到R 2的最右端时,R 2电阻最大为50Ω,则R 2 两端电压为: 220.12A?50Ω=6V U IR ==
因为并联电路各支路电压等于电源电压,因此电源电压为6V ;
(2).通电10秒钟,电流对电阻R 2所做的功为:
W 2=U 2I 2t =6V×0.12A×10s =7.2J
(3).电流表A 1示数为:
116V =0.2A 30Ω
U I R == 因为在改变滑片P 位置的过程中,电流表A 2的指针偏离原刻度线的角度和电流表A 1的指针偏离零刻度线的角度恰好相等,所以此时A 2的示数为:
0.2A+0.12A=0.32A
则此时滑动变阻器接入电路的电阻为:
'2'26V =18.75Ω0.32A
U R I == . 答:(1).电源电压为6V ;
(2).电流对电阻R 2所做的功为7.2J ;
(3).此时滑动变阻器接入电路的电阻为18.75Ω.
23.7A
【解析】
【分析】
由电路图可知,两灯泡并联,电流表A 2测L 2两端的电流,电流表A 1测干路电流.根据并联电路的电流特点得出通过灯L 1的电流.
由电路图可知,两灯泡并联,电流表A 2测L 2两端的电流,电流表A 1测干路电流。
电流表A 1的示数为1.2A,;电流表A 2的读数为0.5A ,则通过灯L 2的电流为0.5A,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴通过灯L 1的电流:I 1=I−I 2=1.2A−0.5 =0.7A.
24.(1)2V (2)0.2A
【解析】
【分析】
由电路图可知,两灯泡串联,电压表V 测电源的电压,V 1测灯泡L 1两端的电压,V 2测灯泡L 2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据串联电路的电压特点求出电压表V 2的示数,根据串联电路的电流特点可知通过L 1的电流.
由电路图可知,两灯泡串联,电压表V 测电源的电压,V 1测灯泡L 1两端的电压,V 2测灯泡L 2两端的电压,电流表测电路中的电流;
因为串联电路总电压等于各分电压之和,所以电压表V 2的示数:
21 4.5V 2.5V 2V U U U =-=-=;
因为串联电路各处的电流相等,所以通过L 1的电流为0.2A.
答:(1)2V (2)0.2A
25.3V 30Ω
【解析】
【分析】
由电路图可知,R 1与R 2串联.(1)根据欧姆定律求出R 1两端电压;(2)根据串联电路的电压特点求出R 2两端的电压,再根据欧姆定律求出R 2的电阻.
由电路图可知,R 1与R 2串联。
(1)由U I R
=可得,R 1两端电压:U 1=IR 1=0.3A×10Ω=3V ; (2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R 2两端的电压:U 2=U−U 1=12V−3V=9V ,则R 2的电阻:R 2=2U I =9V 0.3A
=30Ω. 26.(1)6V ; 3V ;(2)0.5A , 0.5A ;(3)9V , 0V .
【解析】
试题分析
(1)由电路图可知,两灯泡串联,电压表V 1测灯泡L 1两端的电压,电压表V 2测灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点和电压表的示数求出灯泡L 1和L 2两端的电压; (2)串联电路中电流处处相等;
(3)若灯泡L 1灯丝烧断,此时V 2与L 2并联后再与V 1串联,由并联电路的电阻规律和串联
分压规律,可知两电压表的示数.
试题解析
(1)由电路图可知,此为串联电路,电压表V1并联在L1两端,所以测量的是L1两端电压,则灯泡L1两端的电压:16?V
U=.
根据串联电路的电压特点可知,L2两端的电压:
219?V6?V3?V
U U U
=-=-=.
(2)L1、L2是串联的,已知通过灯泡L2电流为0.5 A,串联电路中电流处处相等,则通过灯泡L1的电流是0.5 A,电流表示数为0.5 A.
(3)若灯泡L1灯丝烧断,此时电压表V1串联接入电路中,由于电压表的内阻非常的大,根据串联电路分压关系可知,电压表V1将分得绝大部分电压,即接近于电源电压9 V,这时电压表V2的示数为0 V.
点睛:本题考查了并联电路的电压特点的应用,关键是电路串并联的不变和电压表所测电路元件的判断.。