【物理】物理初三年级下册第一次模拟考试精选试卷(培优篇)(Word版 含解析)
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一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)
1.小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压小于24伏且保持不变)、待测电阻R x、电压表、电流表(只有0.6安量程可用)、滑动变阻器(标有“1安”字样)、阻值为10欧的定值电阻R1、阻值为30欧的定值电阻R2、开关及导线若干。实验器材均完好
...。
(1)
小华经过思考,先进行一次实验测电源电压,实验电路图及闭合开关S后对应的电压表的示数如图所示。小华实验所用电源电压为_________伏;
(2)小华根据第一次实验结果进行思考后开始第二次实验,他正确串联电源、待测电阻、电流表、滑动变阻器和开关,然后把电压表并联接入电路。闭合开关后,将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中,发现电流表示数由0.20安增大到0.58安,此过程中电压表示数减小了4.0伏。当移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图(a)、(b)所示,电压表示数为_______V,电流表示数为_________A。
根据图(a)、(b)所示电压表、电流表示数,计算待测电阻R x=__________Ω。
(3)小明分析了小华的实验数据与计算结果,他认为是小华电压表所选量程不对。小明在小华电路基础上,将电压表换为另一量程并联在R x两端。为了使实验过程中电表指针能不低于刻度盘的
1
4
,他应串联电阻___________(选填R1或R2),滑动变阻器阻值接入范围为____________。
【答案】6 4.0 0.2 10 R10~20Ω
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]假设电压表的量程是0~15V,这时电压表的示数是7.5V,从电路图可以看到,这是一个串联电路,电压表并联在电阻R1两端,电路中的电流
1
1
7.5V
0.75A
10Ω
U
I
R
===
电阻R2两端的电压
22=0.75A 30Ω22.5V U IR =⨯=
电源电压
127.5V 22.5V 30V 24V U U U =+=+=>
这与题意不符合,所以电压表的量程不是0~15V ;那么电压表的量程是0~3V ,它的读数是
1.5V ,电路中的电流
11 1.5V 0.15A 10Ω
U I R =
== 电阻R 2两端的电压 22=0.15A 30Ω 4.5V U IR =⨯=
电源电压
12 1.5V 4.5V 6V 24V U U U =+=+=<
这与题意相符合,所以小华实验所用电源电压为6V 。
(2)[2]由题意可知,将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中,电压表示数减小了4.0V ,那么电压表的量程不可能是0~3V ,电压表的量程是0~15V ,从图(a )可以看到,电压表示数是4V 。
[3]电流表的量程只能是0~0.6A ,从图(b )可以看到,电流表的示数是0.2A 。
[4]由题意可知,将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中,电流表示数变大,根据U
R I
=可知,电路的总电阻变小,待测电阻R x 阻值不变,那么滑动变阻器接入电路的阻值在变小,待测电阻R x 的电压在变大,变阻器的电压在变小,由于此过程中电压表示数减小了4.0V ,那么电压表是并联在变阻器两端的,电源电压是6V ,那么待测电阻R x 的电压是
x 6V -4V 2V U ==
电路中的电流大小是0.2A ,那么待测电阻R x 的大小
x x x 2V 10Ω0.2A
U R I =
== 待测电阻R x 的大小是10Ω。 (3)[5][6]由题意可知,这时电压表的量程是0~3V ,假设串联电阻R 2,那么电路中的电流大小
6V 6V 0.15A 10Ω30Ω40Ω
I R =≤=++滑 但是要求实验过程中电表指针能不低于刻度盘的
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,电流表的量程是0~0.6A ,指针不能低于0.15A ,所以不能串联电阻R 2;串联电阻R 1,那么电路中的电流大小要求
6V 6V 0.15A 0.3A 10Ω10Ω20ΩI R ≤=≤=++滑 待测电阻R x 的电压
x x 0.75V 3V U IR ≤=≤
解得
≤≤
020Ω
R
滑
即他应串联电阻R1,滑动变阻器阻值接入范围为0~20Ω。
2.王小军同学用如图所示实物电路研究小灯泡的电阻,已知小灯泡上标有“3 V”字样。
(1)图中部分导线已连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整。 ___
(2)根据实物图在虚线方框内画出实验电路图。____
(3)将滑动变阻器的滑片移到某位置时,电路中电流表示数为0.2 A,电压表的示数如图所示,则电压表示数为________V,此时灯丝的电阻为________Ω。
(4)改变滑动变阻器的电阻,经多次实验,测得多组电压、电流值如表所示,请根据表中数据,在如图中作出小灯泡的U-I图象。_____
【答案】 2.512.5
【解析】
【详解】
(1)滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中,如下图所示:
(2)先画出电源,从电源的正极出发,依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到负
极,然后把电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(3)由图3可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡两端的电压为2.5V,
由I=可知,此时灯丝的电阻R===12.5Ω
3.某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中,按如图甲所示的电路图正确连接电路,逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间,每次闭合开关前,滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。
(1)当接入的电阻R为5Ω时,闭合开关,电流表无示数,电压表示数如图乙所示,移动滑片,两表指针保持不动。若电路中只有一处故障,则故障是______;电源两端的电压为______V;
(2)排除故障后进行如下操作:
①闭合开关,记录电流表示数;
②移动滑片使电压表示数为U0时,记录电流表示数;
③当接入的电阻R分别为10Ω、15Ω时,闭合开关,重复步骤2;
④当接入的电阻R为R x时,闭合开关,电压表示数大于U0,记录电流表示数;
⑤利用测得的数据绘制出如图丙所示的图像;
(3)实验中,滑动变阻器消耗的最大功率为______W;
(4)仍使用原有器材,若使以上四个电阻都能为实验所用,应控制a、b之间的电压至少为______V。
【答案】R断路 6 1.8 4.5
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,移动滑片,两表指针保持不动,说明电路发生断路,且在电压表连接的两个接线柱之内,即电阻R断路。
[2]由图乙可知,电压表量程的选则是0~15V,分度值为0.5V,电压表的示数为6V。
(3)[3]由题意知,当刚闭合开关时,滑动变阻器滑片处于最大阻值处,根据图乙可知此时电路中的电流为0.3A,可得到滑动变阻器的最大阻值为