广州市华附奥校物理电压 电阻单元测试卷(解析版)

广州市华附奥校物理电压电阻单元测试卷（解析版）
一、初三物理电压电阻易错压轴题（难）
1．有一个低压电源的电压在 30 V~36 V 间，小明要测量出它的电压（设电源电压保持不变），除了待测电源，手边有一个量程为 0~15 V 的一块电压表，及四个阻值已知的电阻，分别为R1（0.01 Ω）、R2（20 Ω）、R3（30 Ω）和R4（30 kΩ）各一个，一个开关及若干导线，请合理选择以上器材，测出电源电压。

要求：
(1)在虚线框中画出实验电路图；
（____）
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量________；
(3)写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。

U= ______。

【答案】 a.按照电路图连接电路，开关断开；b.闭合开关 S，读出电
压表的示数U1.U=2.5 U1
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知，电压表的最大量程小于电源的电压，故所用的实验电路应是串联电路，串联的两个电阻应选用20Ω和30Ω，用电压表测出其中一个电阻的电压，再根据串联电路的分压特点，可过求出另一个电阻的电压，则电源的电压亦可求出。

故电路如图：
(2)[2]实验的操作过程是：a.按电路图连接电路，连接电路时开关应断开；b.闭合开关S，读出电压表的示数U1。

(3)[3]由实验操作可测出电阻R2的电压U1，而R2、R3的阻值分别为20Ω、30Ω，由串联电路的分压特点，有
U1:U2=R2:R3=20Ω:30Ω=2:3
即
U 2=1.5U1
那么电源的电压
U=U1+U2=U1+1.5U1=2.5U1
2．小明想探究某电阻的阻值R，与温度t的关系，设计了如下图所示的电路，其中，定值电阻R o＝20 Ω，电源电压U＝3 V。

他把该电阻放在不同的温度下做实验，得到了不同温度下该电阻的阻值（如下表）。

(1)由表中数据得出，该电阻的阻值R t与温度t的数学关系式为_____；
(2)通过计算说明，当温度为0℃时，小明观察到实验中电压表的示数为多少？_____
(3)在实验过程中，小明发现：温度较高时，随温度的上升，电压表示数变化不明显。

经检查，电路连接正常，各元件没有损坏。

你认为小明发现的情况可能是什么原因造成的？_____
【答案】R t=0.5t+20； 1.5V；当温度较高时，该电阻阻值较大，定值电阻阻值相对于该电阻过小，导致电压表示数变化不明显。

【解析】
【详解】
(1)[1]从表中数据可以看出，电阻阻值R t与温度的关系为
t
200.5
R t
=+；
(2)[2]当t=0℃时，R t =20欧，根据欧姆定律得：
0t
3V
0.075A
20Ω20Ω
U U
I
R R R
=
++
＝＝＝，
定值电阻R0上的电压
00
0.075A20Ω 1.5V
U IR
==⨯=；
(3)[3]当温度较高时，该电阻阻值较大，定值电阻阻值相对于该电阻过小，分压作用小，导致电压表示数变化不明显。

3．用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中R x为待测电阻，R为电阻箱（符号为），S为单刀双掷开关，R0为定值电阻．某同学用该电路进行实验，主要步骤有：
A．把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I
B．读出电阻箱的示数R
C．把开关S接a点，读出电流表的示数为I
D．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大
（1）上述步骤的合理顺序是（只需填写序号）．
（2）步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为Ω．若已知R0的阻值为10Ω，则待测电阻的阻值为＿＿＿＿Ω．
（3）本实验采用的物理思想方法可称为＿＿＿＿＿（选填“控制变量法”或“等效替代法”）．
【答案】（1）DCAB．（2）47Ω；47Ω．（3）等效替代法．
【解析】
【分析】
【详解】
（1）实验前，首先根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大，然后把开关S接a 点，读出电流表的示数为I；再接入电阻箱来替代，最后读出电阻箱的示数R，即为待则电阻的阻值．故上述步骤的合理顺序是：DCAB．
（2）电阻箱×1000档位指示0，×100档位指示0，×10档位指示4，×1档位指示7．故电阻箱示数为47Ω．待测电阻的阻值为47Ω．
（3）电路接入电阻箱和接入待则电阻，电流表示数一样，是采用等效替代法．
4．徐宁同学设计了如图所示的电路图，进行“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验，在A、B间接入下表中待研究的电阻丝，电源电压U恒定，忽略温度对灯丝电阻的影响（电阻丝用电阻符号表示）：
序号材料长度横截面积
1锰铜合金丝L S
2镍铬合金丝L S
3镍铬合金丝L2S
4镍铬合金丝2L S
（1）徐宁应选择序号为_________的两根电阻丝来进行实验探究．
（2）她正确选择后，将电阻丝分别接入A、B间，闭合开关，通过观察电流表示数大小来比较电阻丝电阻的大小，这种研究方法叫__________．实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数大于第二次的示数，说明第一次接入的电阻丝阻值__________（选填“较大”或“较小”）；
（3）若实验过程中只有一根粗细均匀的锰铜合金丝可供选择，那么她能否利用上述电路研究电阻大小与导体横截面积的关系？____________（选填“能”或“不能”）．
【答案】2、4 转换法较小能
【解析】
【详解】
(1)[1]为了探究导体电阻大小与导体长度的关系，要保持材料和横截面积相同，观察表中数据可知，序号为2和4的，材料一样，都是镍铬合金丝，横截面积一样，大小都是S，长度不一样，这两跟电阻丝符合要求；
(2)[2]闭合开关后，电流表示数越大，电路中的总电阻越小，电阻丝电阻越小，电流表示数越小，电路中的总电阻越大，电阻丝电阻越大，通过观察电流表示数大小来比较电阻丝电阻的大小，这种研究方法叫转换法；
[3]第一次的电流表示数大于第二次的电流表示数，根据欧姆定律的变换式可知，第一次的电路总电阻较小，即第一次接入的电阻丝阻值较小；
(3)[4]实验过程中只有一根粗细均匀的锰铜合金丝可供选择，要探究电阻大小与导体横截面积的关系，可以把这根锰铜合金丝剪取一半，接入电路做实验，然后再把两根锰铜合金丝缠绕在一起，再接入电路做实验，这样两次实验，电阻丝的材料一样，长度一样，只是横截面积不同；这样是可以探究电阻大小与导体横截面积的关系．
5．小明选用了一些实验器材来探究“串、并联电路中电流及电压的关系”实验：
（1）小明设计了如图甲所示的电路图，并用电流表测量a、b、c三处的电流，电流表示数如表1．
表1：
Ia/A Ib/A Ic/A
0.180.180.36
表2：
U ab/V U bc/V U ac/V
2.5_____ 4.5
小明同学分析数据后得出结论：并联电路中各支路电流相等．小华认为他得出的结论是错误的，请你说说下一步怎么做，可以证明小明的观点是错误的：_____．
（2）为了探究串联电路中电压的关系，小明设计了如图乙所示的电路图，并进行实验．测量完L1两端的电压后，在测量L2两端的电压时，为了节省时间，小明将电压表的b接点不动，只断开a接点，并改接到c接点上，你认为小明的操作的错误之处是_____．
（3）图乙中，小明通过实验操作，测得ab、ac间电压表示数如表2，其中bc间电压如图丙所示，小华认为小明在测量bc间电压时的操作还有待改进，应该_____．
（4）小明按如图丁连接好电路，正确操作后，测得a、b、c三处的电流记I a、I b、I c，测得ab、bc、ac两点间的电压为U ab、U bc、U ac．下列说法中正确的是_____；
A．I a＞I b＞I c B．I a＝I b＝I c C．I a＜I b＜I c D．U ab＝U bc＝U ac
（5）在进行图乙所示实验时小明同学误将电流表当成电压表并联在了ab两端，闭合开关后，_____（选填“L1”、“L2”或“L1和L2）能发光．
【答案】换另外两个规格不同的灯泡重做实验电压表正负接线柱接反换用0-3V量程测量 B L2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）一次实验数据得出的结论具有偶然性，且根据电流数据都为018A，则可知实验时选用了两只相同的灯泡，为得出普遍结论，应换另外两个规格不同的灯泡重做实验，并多次实验，然后得出结论；
（2）题中的做法，将电压表的b接点不动，只断开a接点，并改接到c接点上，此时闭合开关，流过电压表的电流方向是相反的，指针会倒转，即此时电压表正负接线柱接反；（3）根据表2数据结合串联电路的电压规律知U ac的电压应为2V，根据图丙的指针位置可知，电压表使用了大量程，可见选择量程过大了，为了读数更精确，接下来应该，断开开关，换用0-3V量程测量；
（4）由串联电路中各处的电流相等可知，AC错误，B正确；
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，D错误；
故选B．
（5）进行图乙实验时将电流表当成电压表并联在了ab两端时，由于电流表电阻很小，相当于导线，故L1被短路不能发光，能发光的是L2，
【点睛】
重点是探究串并联电路电流特点和电压特点的实验，注意电流表的量程的选择和正负接线柱要正确，多次实验时，应选择不同的实验器材，避免实验的偶然性，使结果更有说服力、更具普遍性．．
6．九年四班的同学们在“谈及影响导体电阻大小的因素”的实验中，提出了如下猜想：
猜想一：导体电阻的大小跟导体的材料有关
猜想二：导体电阻的大小跟导体的横截面积有关
猜想三：导体电阻的大小跟导体长度有关
为了验证猜想是否正确，老师提供的器材如图所示，其中图甲所示的实验板上固定了 A、B、 C三根金属丝， D金属丝已损坏； A为锰铜合金丝， B、 C均为镍铬合金丝， S表示合金丝的横截面积， L表示合金丝的长度．实验时，将电阻丝分别接入电路中的M、N之间，记录每次实验电流表示数，分析数据得出结论．请你完成下列内容：
（1）为了验证猜想一，应选用金属丝________和________进行实验；（填写字母）（2）为了验证猜想二，沈仔细同学将 AC金属丝分别接入电路时，电流表的示数分别为
I a、 I c，且 I a> I c
，他得出“导体的电阻跟导体的横截面积有关”的结论，你认为他的操作________（选填“正确”或“不正确”）, 原因是________；
（3）若想通过实验板中 CD金属丝来验证第三个猜想，选用的金属丝 D的材料为
________，与 C金属丝的长度________（选填“相同”或“不同”），横截面积为________
（填写字母）．
【答案】A B不正确没有控制A、C的材料相同镍铬合金丝不同C
【解析】
(1)研究电阻与导体材料的关系，要保持导线的长度和横截面积相同而材料不同，所以选
A. B两根导线进行该实验；(2)研究导体电阻的大小跟导体的横截面积有关，要控制材料和长度一定，而A. C电阻丝的材料和横截面积都不同，所以沈仔细得出结论是不正确的；(3)研究电阻和导体长度的关系，要控制材料和横截面积一定，所以选用的金属丝D的材料为镍铬合金丝，与C金属丝的长度不同，横截面积与C的横截面积相同．
点睛：影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积，多个因素都影响电阻的大小，实验时要采用控制变量法，本题就是考查控制变量法思想在选择实验器时的应用．
7．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导同学们做了如下实验：（1）猜想：导体电阻可能与导体材料、横截面积、______、______有关．
（2）实验时，同学们用图甲所示的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路中A、B两点之间，探究情况如下表：
选用__________________两根金属丝，可探究导体电阻跟导体横截面积的关系，得到的结论是：______________________________________________________．
（3）如图乙所示的实验，可探究导体电阻与_________________的关系．
【答案】长度温度a和c当导体的长度、材料、温度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大温度
【解析】
【详解】
本题考查电阻的影响因素探究实验．
（1）影响电阻大小的因素可以猜想有：材料、长度、横截面积、温度．
（2）探究导体电阻跟导体横截面积的关系，必须控制导体的材料、长度相等，横截面积不
相等，因此符合条件的有a和c两根电阻丝；比较灯泡的亮度不同，可以得出的结论是：当导体长度、材料、温度相同时，导体横截面积越小，电阻越大．
（3）在图乙的实验中，对电阻丝加热，观察灯泡亮度的变化，因此探究的是电阻与温度的关系．
8．为了验证并联电路的电流特点，小张设计了如图所示的电路进行实验．
（1）在连接电路时，开关应处于_____状态．
（2）小张将电流表接在L1所在支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表示数为零，如果电路只存在一处故障，则可能存在的故障是电流表_____（选填“断路”或“短路”）．
（3）排除故障后，他测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数分别如图甲、乙、丙所示，可读出I1=0.5A，I2=_____A，I=_____A．
根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流与各支路电流的关系是_____（写出关系式即可）
（4）为了验证结论的普遍性，接下来的操作是：_____
【答案】断开断路 0.5 1 I=I1+I2换用不同规格的灯泡、改变电源电压
【解析】
(1)在连接电路时，开关应处于断开状态。

(2)研究并联电路的电流特点，要只断开S1，两灯才并联，灯L1不发光，可能是灯泡短路或断路造成的，电流表的示数为零，说明电路存在断路，则电路故障是电流表断路。

(3)由图甲所示可知,电流表量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，所示为I0.5A；由图乙所示可知，电流表量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，所示为I20.5A；由图丙所示可知,电流表量程为0∼3A，分度值为0.1A，示数为I1A；有
I I1I2.(4)为得出普遍结论，除可换用不同规格的灯泡，还可改变电源电压进行多次实验，测出多组实验数据，得出普遍性的结论。

9．如图所示的实验器材，现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，电路中电流约为0.5A，并用变阻器改变小灯泡的电流，要求滑片向右滑动时灯泡变亮。

①按要求连接实物图__________________
②画出相应的电路图 ___________________
③连接电路时开在应处于___________状态，变阻器的滑片应处于_________端（A或B）。

④滑片P向左移动时，电流表示数变______，灯泡亮度_____（填“变亮”、“变暗”或“不变”）
⑤如发现电流表、电压表的指针均反偏，最简单的解决方法是____________________；如移动滑片P发现两表示数均比较小且不变，则原因为
__________________________________。

【答案】见解析所示见解析所示断开B小变暗调换电源正负极滑动变阻器接线均接了下面两个接线柱
【解析】
【详解】
（1）根据题意可知，电源由两节干电池组成，电压为3V，所以电压表的量程选用0～
3V，与灯泡并联；
电路中电流约为0.5A，所以电流表的量程选0～0.6A，与灯泡串联；
滑片向右滑动时灯泡变亮，即电路中的电流变大、滑动变阻器接入电路的电阻变小，则滑动变阻器的右下方接线柱必须接入电路中，与开关、电源串联组成电路，如图：
（2）从正极开始依次画出开关、灯泡、电流表、滑动变阻器回到负极，最后电压表并联在灯泡的两端，电路图如下：
（3）为了保护电路，在连接电路时开关应处于断开状态；
滑动变阻器的滑片应处于最大阻值端，根据连接的实物图知，在A端电阻最大；
（4）滑片P向左移动时，接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，则电流变小，即电流表示数变小，灯泡亮度会变暗。

（5）如发现电流表、电压表的指针均反偏，说明两表的电流方向都反了，最简单的解决方法是调换电源正负极；
如移动滑片P发现两表示数均比较小且不变，说明电路中电阻较大，调节滑片也不起作用，是因为滑动变阻器连接了下面两个接线柱，最大阻值接入电路，故出现此现象。

10．小明通过学习得知：一般情况下，水的质量一定时，加入食盐的质量越多，溶液的浓度就越高．他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关．小明的猜想是：
a．食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关．
b．食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关．
c．食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关．
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材，设计了如图的装置，进行了探究实验．他记录的实验表格如下：
(1)比较实验次数1和2可验证猜想___________(选填“a”、 “b”或“c”) ．
(2)这个实验用到了控制变量法，我们所学的实验中，很多也用到了控制变量法，请举一例：____________．
(3)在实验过程中，小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验，你认为________(选填“可行”或“不可行”)，理由是_____________________________．
(4)利用现有的装置和器材，小明一边用酒精灯加热食盐水溶液，一边观察小灯泡的亮度变化情况，该操作可验证猜想___________(选填“a”、 “b”或“c”) ．
(5)请你提出一个新的猜想：溶液的导电性能可能还与__________有关．
【答案】a 探究摩擦力大小的影响因素可行电流表可以准确反映电流的大小 C 金属片插入溶液中的深度
【解析】
(1)1和2两次实验中，两金属片AB间距离相同，加入的食盐量不同，即溶液的浓度不同，所以可验证食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度是否有关；
(2)我们学了很多利用控制变量法进行探究的实验，如探究电流与电压、电阻的关系的实验、探究摩擦力大小的影响因素；
(3)如果将灯泡换成电流表，食盐水溶液相当于一个电阻，与电流表串联不会短路，而电流表可以准确反映电流的大小，因此这一做法是可行的.
(4)利用现有的装置和器材，小明一边用酒精灯加热食盐水溶液，一边观察小灯泡的亮度变化情况，该操作可验证猜想 c ．
(5)请你提出一个新的猜想：溶液的导电性能可能还与金属片插入溶液中的深度有关．
故答案为
(1)a；
(2)探究电流与电压、电阻的关系；
(3)可行；食盐水溶液相当于一个电阻，与电流表串联不会短路，而电流表可以准确反映电流的大小.
(4). C (5). 金属片插入溶液中的深度。