石家庄市一中实验学校物理电压 电阻单元测试卷 (word版,含解析)

石家庄市一中实验学校物理电压电阻单元测试卷（word版，含解析）
一、初三物理电压电阻易错压轴题（难）
1．探究性学习小组的同学们合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了如图Ⅰ所示电路，并连接了相应的实物电路，如图Ⅱ所示。

(1)在连接的实物电路中有一处错误，无法完成实验，连接错误的导线是______（填a、b 或c）
(2)正确连接后，闭合开关，发现电流表和电压表V1都没示数，电压表V2有示数，电路故障可能是______，更换器材后继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。

①图Ⅲ中，甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是______（填“甲”或“乙”）；
②已知电源电压恒为6V，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是______；
③由图Ⅲ可知，滑动变阻器的最大阻值为______Ω。

（拓展）学习小组的同学还想由此电路探究电流与电阻的关系，可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

①电路连接正确后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，读出了电流表的示数；再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验，向______移动滑片直至电压表示数为2V，并记录电流表的示数；
②该同学还想多测几组数据，但他不能选用的定值电阻阻值是______Ω。

【答案】b滑动变阻器断路甲串联电路中总电压等于各部分电压之和 40 右 25 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据图Ⅰ可以看出，电压表应该并联在滑动变阻器两端，而图Ⅱ中的滑动变阻器被短路，所以导线b应该接到滑动变阻器的左下端接线柱或接到定值电阻R1的右侧接线柱上。

(2)[2]正确连接后，闭合开关，发现电流表和电压表V1都没示数，说明电路断路，电压表V2有示数，则电路故障可能是与电压表V2并联的滑动变阻器断路。

[3]根据图Ⅰ可以看出，电路是一个串联电路，电流增大时，根据U=IR，电压表V1的示数也增大，对应图Ⅲ中的甲曲线。

[4]由图Ⅲ可以看出电流相等时，甲、乙曲线对应的电压之和相等为6V ，得出的实验结论是：串联电路中总电压等于各部分电压之和。

[5]由图Ⅰ、Ⅲ可知，滑动变阻器滑片滑到最右端时，电压最大为4V ，电流最小为0.1A ，滑动变阻器的最大阻值为
max P max min 4V ==40Ω0.1A
U R I = [6]电路连接正确后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V ，读出了电流表的示数；再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验，电阻增大，电路的电流减小，根据U=IR ，则滑动变阻器两端的电压减小，定值电阻两端的电压增大，需要增大滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器滑片向右移动直至电压表示数为2V ，并记录电流表的示数。

[7]滑动变阻器的最大阻值为40Ω，电源电压为6V ，定值电阻两端的电压为2V ，滑动变阻器两端电压为4V ，根据
21Pmax max
U U R R = 代入数据
max
4V 2V =40R Ω 解得R max =20Ω，则选择的最大电阻为20Ω，不能选择25Ω
2．卓玛同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时，做出了如下猜想：
猜想①：在温度不变时，导体的电阻与导体的材料有关；
猜想②：在温度不变时，导体的电阻与导体的长度有关；
猜想③：在温度不变时，导体的电阻与导体的横被面积有关。

供她选择的导体如表所示：
如图是卓玛连接好的实验装置，请完成下列填空：
（1）电流表的示数越大，说明接入电路中的导体的电阻越________；
（2）要验证猜想②，小芳同学应选择的两段导体是________；
（3）选择A和C两段导体可以验证猜想________；
（4）这种物理研究方法，通常叫做________。

【答案】小；CD；①；控制变量法。

【解析】
【详解】
(1)[1]由欧姆定路可知，在电压一定时，电流与电阻成反比，电流越大，接入电路中的导体的电阻越小；
(2)[2]导体的电阻与导体长度、导体横截面积、导体的材料以及导体的温度有关。

要验证猜想“在温度不变时，导体的电阻与导体的长度有关”，需要控制导体横截面积和导体材料相同，导体长度不同，由表可知，应选择C和D两端导体进行实验；
(3)[3] A和C两段导体，从表中可知，长度和横截面积都相同，材料不同，可以验证电阻和材料的关系，即猜想①；
(4)[4]这种物理研究方法，通常叫控制变量法。

3．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．
4．物理小组探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系．他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究．实验电路连接如图－1所示，将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央．
（1）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片P移到最_____（选填“左”或“右”）端．
（2）实验中，通过调节______来保持电极M、N间的电压恒为3V．控制其他条件不变，通过向水槽中添加食盐水，从而达到改变食盐水的_______的目的，用电流表测出相应的电
流值．食盐水导电性的强弱可以由_______来判断．实验数据如下表：
实验序号横截面积S/cm2电流I/A
1500.02
21000.04
31500.07
42000.08
52500.11
63000.13
73500.14
84000.14
94500.14
（3）依据表格中的数据在图－2中描点，做出电流I随横截面积S变化的I－S图像．
（______）
（4）分析表格中的数据或图像，可得到初步结论：其他条件不变，横截面积增大时，食盐水的导电性_______．
（5）为验证实验结论是否具有普遍性，应采取的做法是：______.
【答案】右滑动变阻器的滑片横截面积电流表的示数（或电流的大小）
先增大后不变换不同导电液体，多次实验（或换不
同浓度的食盐水，多次实验）
【解析】
【详解】
第一空．滑片P滑到右端，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，能起到保护电路的作用；第二空．通过调节滑动变阻器滑片改变接入电路的的阻值，从而控制MN两端的电压不变恒为3V；
第三空．添加盐水后，液体的横截面积增大，所以通过向水槽中添加食盐水，从而达到改变食盐水的横截面积的目的；
第四空．食盐水的导电性能可以通过电流表的读数判断，电流大，导电性能强，电流小，导电性能弱，即食盐水导电性的强弱可以由电流表的示数（或电流的大小）来判断；
第五空．根据表格中的数据描点连线，作出电流I随横截面积S变化的I－S图像，如图：
第六空．根据表格中的数据或图像都可以看出，当食盐水的横截面积增大时，电流先增大后不变，所以食盐水横截面积增大时，导电性也是先增大后不变；
第七空．根据一次实验得出结论具有偶然性，为了验证实验结论是否具有普遍性，可以换不同导电液体，进行多次实验，或换不同浓度的食盐水，进行多次实验．
5．某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压U0的大小和电阻R x的阻值，电源电压U0约为2V～3V，R x的阻值约为6Ω～7Ω．实验室提供如下器材：导线若干、开关、电流表（量程0～0.6A，0～3A）、电压表（量程0～3V，0～15V）、滑动变阻器R （最大阻值为30Ω）．请你思考完成下列问题：
（1）按照图甲用笔画线代替导线，连接好图乙中的实物图_________．
（2）用物理量U0、R x、电流表的示数I写出表示电压表示数U大小的关系式：U=_____．（3）①正确连接电路后，闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为_____（选填“最大”或“零”）；
②移动滑动变阻器的滑片，读出4组电流表和电压表示数，分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，在坐标纸上描点，把这4个点连接起来大致为一条直线（并虚线延长到纵轴），如图丙所示．从图丙中信息可求得：电源电压U0=_____V，电阻R x=_____Ω．
【答案】 U 0﹣IR x 最大 3 6
【解析】
（1）根据题中条件知，电压表和电流表都使用小量程，如电路图所示，除了电压表，其余元件全部串联起来，最后将电压表并联在滑动变阻器与电流表两端，两表连接时注意电流方向，如图：
（2）用物理量U 0、R x 、电流表的示数I 写出表示电压表示数U 大小的关系式：
根据U IR =得，R x 两端的电压为：X X U IR =，根据串联电路总电压等于各部分电压之和得电压表的示数为：00X X U U U U IR =-=-；
（3）①正确连接电路后，根据保护电路的原则，闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大，则闭合开关后，电流最小，对电路起到保护作用．
②根据0X U U IR =-，将坐标中任意两组数据代入式子可得：
0 2.4V 0.1A x U R =+⨯；
0 1.8V 0.2A x U R =+⨯；
联合两式解得：6Ωx R =，03V U =．
点睛：关键是欧姆定律的应用，有一定难度，最后一问根据坐标图任意找出两个标点的数据，列出电源电压的关系式，即可解出答案．
6．某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A 、B 接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P ．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压 3 V ）、滑动变阻器（20 Ω 2 A）、刻度尺、开关和导线若干．
（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，连接电路时，开关应_______．
（2）某次实验中测得电压表的读数为 2.1V，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为I= _______A，此时金属丝的电阻R= _______Ω．
（3）实验中移动金属夹P，分别测出AP段的长度l和对应的电压电流值，并计算出电阻值R，其中l和R的数据如下表：
l/cm304050607080
R/Ω 2.1 2.8 3.5 4.2 4.9 5.6
（4）小军同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置．你认为他的想法是_______（填“正确”或“错误”）的，理由是：_______．
【答案】（1）断开（2）0.42 5 （3）R与l成正比关系（4）错误电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
【解析】
试题分析：（1）他们连接电路时，开关应断开；（2）由乙图知道，电流表的量程选的是0.6A，分度值是0.02A，所以电流表的读数是0.42A；根据欧姆定律知道R=U/I=2.1V/0.42A=5Ω；（3）由表格中数据知，电阻长度增大为原来的几倍，电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数，所以其它条件不变，导体的电阻与长度成正比；（4）若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大，超过电流表的量程，会烧坏电流表，所以在闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，所以他的想法是错误的。

考点：影响电阻的因素
7．在探究“导体的电阻跟哪些因索有关”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长度、横截面积、______、______有关．
（2）由于猜想有多个因素影响电阻大小，应当运用________法去研究每一个因素对电阻大
小的影响．
（3）实验时，同学们用下图甲的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之问，
探究情况如下表：
当选用______两根金属丝，可探究导体电阻跟导体长度的关系，得到的结论是：
_____________．
（4）小明小组还做了如图乙所示的实验，这是为了探究导体电阻与______的关系．
（5）实验中同学们发现：在电源电压一定时，由于所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显．
对这种现象你认为可采取什么措施：_____________________________．
（6）同学们想继续探究导体电阻与导体横截面积之间的定量关系，为此他们将a、b两根金属丝串联接入电路（如图丙所示），则当发现电压表示数U1：U2接近______时，可以初步判定：在导体的材料和长度相同的条件下，导体的电阻与其横截面积成反比．
【答案】材料温度控制变量法 bc 在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大温度在电路中串联接入一个电流表 1：2
【解析】
【分析】
【详解】
（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）由于有多个因素影响电阻大小，所以探究时应改变一个因素，控制其它因素相同，所以应当运用控制变量法去研究每一个因素对电阻大小的影响．
（3）探究导体电阻跟导体长度的关系，必须控制导体的材料、横截面积相等，长度不相等，因此符合条件的有b和c两根电阻丝；比较灯泡的亮度不同，可以得出的结论是：在材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大；
（4）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；
（5）若通过灯泡的亮度不能比较出电流的大小，可以通过在电路中添加电流表进行检测，
则能更准确的进行比较；
（6）据串联电路中电阻之比等于电压之比的特点知，若此时U1：U0=1：2，即a和b的电阻之比是1：2；由于a、b两根金属丝的材料和长度相同，且a的横截面积是b的2倍，所以b的电阻应是a电阻的2倍，即在导体的材料和长度相同的条件下，导体的电阻与其横截面积成反比．
【点睛】
关键是实验中控制变量法的应用，当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验，实验时让一个因素变化，而其它因素都控制相等或相同即控制变量．
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．小红同学对串联电路的电压规律进行了探究。

（猜想与假设）串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。

（设计与进行实验）
（1）按如图所示的电路图连接电路。

（2）闭合开关，排除故障，用电压表在AB间测出L1两端的电压。

（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。

（4）测出AC间的电压，得出结论。

（交流与评估）
（1）在拆接电路时，开关必须________。

（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是L1________（填“短路”或“断路”）
（3）小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压？为什么？________。

【答案】断开短路不能，电压表的正负接线柱接反了
【解析】
【详解】
（1）为了保护电路，在拆接电路时，开关必须断开。

（2）闭合开关，发现电压表示数为零，若为L1的故障，只能是短路，此时电压表也被短路，故示数为零，若断路时，电压表串联在电路中，电压表会有示数，且接近电源电压；所以小灯泡的故障可能是L1短路。

（3）电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，此时电流由负接线柱注入，正接线柱流出，即电流方向是反的，指针会反偏，所以不能测出L2两端的电压。

【点睛】
重点是研究串联电路电压的实验，注意电压表的使用，在连接电压表时，电流方向不能接错，选择量程可用试触的方法。

10．在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关。

③导体的电阻与导体的材料有关。

实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表
（1）为了验证上述猜想①，应该选用编号为_______两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想________（填序号）；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想_______（填序号）。

分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，____________________________。

（2）有同学认为,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。

老师指出：此实验中这种方法不可取。

这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化___________（选填“明显”或“不明显”）。

（3）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就__________了输电线的电阻,从而可以________输电线上的电能损失（选填“增大”或“减小”）。

【答案】A、B②③导体的电阻与导体的材料有关不明显减小减小
【解析】（1）要验证猜想①，即导体的电阻与导体的长度有关时，应控制材料和横截面积相同，长度不同，应该选用编号为A、B两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，即选择了两根材料和长度相同的电阻丝，只是横截面积不同，可以用来研究猜想②，即导体的电阻与导体的横截面积的关系；将A和D两电阻丝接入电路中
M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，材料不同，导体的电阻不同。

（2）有同学认为，可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。

老师指出：此实验中这种方法不可取。

这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显；
（3）因为影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积，当材料和长度都一定时，导线的横截面积越大，导线的电阻值就会越小；故细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导线的横截面积增大了，电阻值减小了，导线上消耗损失的电能也就减小了，从而起到节能的效果。