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九年级物理上学期期末复习专项训练(四)电压电阻(含解析新人教版)

专项四  电压  电阻
一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1.如图所示,手机充电时把充电器接入电源后,USB接口处的电压是
 
A.低于36 V    B.36 V~220 V    C.等于220 V    D.高于220 V
2.图示电路中各元件完好,a、b、c、d、e、f为接线柱,将电压表接在其中两个接线柱上后,开关闭合时,电压表示数为0;开关断开时,电压表有示数。则与电压表相连的两个接线柱可能是
 
A.a和b    B.c和d    C.a和f    D.e和f
3.在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是
A.     B.
C.         D.
4.二极管是一种由半导体材料制成电子元件,它的符号为 。小明以图甲的方式把二极管接入电路,闭合开关电流表有示数,小灯泡发光;把二极管反向后再接回原处(如图乙),闭合开关灯泡不亮,电流表无示数,根据这一特点,如果小明接成图丙所示电路,则关于此电路下列说法正确的是
 
A.灯泡不工作,电流表没有示数
B.灯泡工作,电流表没有示数
C.灯泡不工作,电流表有示数
D.灯泡工作,电流表有示数
5.如图所示电路,电源电压恒定,开关闭合后两灯均发光,电压表V1的示数为6 V,电流表A1的示数为0.2 A,以下说法正确的是
 
A.电压表V的示数可能为6 V
B.电压表V的示数一定等于12 V
C.电流表A的示数可能为0.4 A
D.电流表A的示数一定等于0.2 A
6.将两滑动变阻器如图所示串联起来,如果把a、b两条导线接入电路后,要使这两只变阻器的总电阻最大,滑片P1和P2所处的位置是
 
A.P1在最右端,P2在最左端    B.P1在最左端,P2在最左端
C.P1在最左端,P2在最右端    D.P1在最右端,P2在最右端
7.把一段导体接在电路中,以下说法正确的是
A.通过导体的电流为零时,导体的阻值也为零
B.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.当通过导体的电流增大时,它的电阻变小
D.当导体两端的电压增大时,它的电阻不变
8.在收音机等用电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。以下论述使用电位器正确的是
 
A.只把A和C接入电路时,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和B接入电路时,无法改变通过电位器的电流
C.将A、B接入电路同一点,C接电路的另一点时,不可以改变通过电位器的电流
D.将B、C接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路的电阻值变大
二、填空题(每空1分,共23分)
9.电压表是测量________的仪表,有________个接线柱,________个量程,大量程是________V,小量程是________V;电压表必须跟被测用电器________联。
10.如图所示,两块电压表的示数分别是________和________。
 
11.如图甲所示,是收音机上用以调节音量的一种电位器,图乙为其说明书中的内部结构示意图。与滑动变阻器相比虽外形不同,但原理都是通过改变接入电路的导体的________来改变其连入电路的电阻,为了使滑动片P顺时针转动时音量增大(通过该元件的电流增大),应该将该元件的铜片B和铜片________接入电路.
 
12.滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中的________来改变________的。为了使滑动变阻器对电路起到保护作用,一般将它________联在电路中,并且通常在使用前将滑片调到________的位置上。
13.如图甲、乙所示的电路图中,当开关S闭合时,电压表V1测量的是灯____两端的电压;电压表V2测量的是灯____的两端电压。
 
14.小宇在实验室用如图所示的电路做电学实验。请你帮助他完成以下的判断。
 
(1)当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路中,滑片P向A端移动时,灯L将______(选填“变暗”“不变”或“变亮”)。
(2)当滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中,要使灯L变暗,滑片P应向__________端移动。
15.如图所示,旋盘式电阻箱测量范围是_________________,其读数方法为____________________________________________________________,如图所示的读数是___________Ω。
 
16.如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将________(选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用________(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
 
三、实验探究题(共30分)
17.(10分)小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
 
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是______。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是______ 写出一种即可 。
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在下表中。
UAB/V    UBC/V    UAC/V
1.4    1.4    2.8
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路两端的电压______各部分电路两端电压之和:
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是__________________,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是__________________________________________。
(5)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法______(选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是______________________________。
18.(10分)完成下面的小题。
(1)在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们作了如下猜想。
猜想示例:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关。
请你独立猜想:导体的电阻可能跟导体的________有关,导体的电阻还可能跟导体的________有关。
(2)如图所示是他们进行实验探究时的器材,实验板上固定了四根金属导线,a、b、c三根长度均为1 m,d的长度为0.5 m;a、b的横截面积相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的横截面积大于a;a、d的材料和横截面积都相同。
 
在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟________的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小,可得出的结论是___________________________________________。
(3)依次把M、N跟a、d的两端相连,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、d两根金属丝的电阻大小,可探究电阻跟________的关系,结论是________________________________________________。
19.(10分)在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两个相同的灯泡。
 
甲                            乙                      丙
(1)在连接电路时,开关应该________。图甲是小明已经完成部分的电路,请用笔画线代替导线在图中增加一条导线,使得电压表测量L2两端的电压。
(2)图乙所示的电路图中,用电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为_____V。
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论_______(选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是_______。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将L1、L2的位置交换,再次探究
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(4)小明发现家里客厅的灯L1比卧室的灯L2亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1_______U2(选填“>”、“=”或“<”)。
四、综合应用题(共23分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
20.(10分)某小组同学想了解物体电阻与温度的关系,他们上网查阅了有关资料:
“金属导体,如铁、铜等,当温度升高时,导体中自由电子运动的阻力会增大,电阻就会不断变大。半导体,如硅、锗等元素,它们原子核的最外层有4个电子,既不容易挣脱束缚,也没有被原子核紧紧束缚,所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,但温度升高,半导体原子最外层的电子获得能量,挣脱原子核的束缚成为自由电子,所以电阻减小。还有一些物体,如锰铜合金和镍络合金,其电阻随温度变化极小。”
请你根据上述信息回答下列问题:
(1)一般情况下,随着温度的升高,_____的电阻增大。
(2)根据上述信息可以判断,适宜作定值电阻的材料是_____(选填“A”、“B”或“C”)
A.铁、铜    B.硅、锗    C.锰铜合金、镍络合金
(3)当温度极高时,物质原子内的电子脱离原子核的吸引而逃逸,形成带负电的自由电子和带正电的离子共存的状态,成为等离子体。你认为绝缘体成为等离子体后是否容易导电?写出你的依据。
21.(13分)读图回答问题。
 
(1)若甲图中甲、乙两电表都是电压表,当开关S闭合时,甲、乙两表的指针偏转均如图乙所示,则L1和L2两端的电压分别是多少?
(2)现将L1和L2的位置互换,如图丙所示。若甲、乙两电表都是电流表,当开关S断开时,甲、乙两表的指针偏转也均如图乙所示,则通过L1和L2的电流分别是多少?



答案与解析
1.【答案】A
【解析】USB接口标准电压为5 V,故BCD错误,A正确;故选:A。
2.【答案】D
【解析】根据题意,开关闭合时,电压表示数为0,说明开关闭合时,两点之间短路,而开关断开时,电压表有示数,此时两点间有电阻,或电阻无穷大,综合可判断出电压表是与开关并联。即电压表连接在e和f点。故选D。
3.【答案】D
【解析】A、电压表串联在干路中,故A错误;B、电压表与L1串联,故B错误;C、灯泡L1、L2并联,电压表并联在灯泡L1两端,但电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,故C错误;D、灯泡L1、L2并联,电压表并联在灯泡L1两端,并且正负接线柱正确,故D正确。故选:D。
4.【答案】A
【解析】小明接成图丙所示电路电流从正极出发经过左边第一个二极管到达灯泡,由于二极管具有单向导电性,电流不能经过右边的二极管进入电源的负极,不能形成回路,故灯泡不工作,电流表没有示数。故选:A。
5.【答案】D
【解析】由电路图知,两个灯泡串联,A、A1都测电路中电流,V1测L1两端电压,V测电源电压,因为串联电路中电流处处相等,所以A1、A的示数相等,都为0.2 A,故C错误,D正确;串联电路中总电压等于各部分两端电压之和,即U=U1+U2,所以,V1的示数为6 V,则V的示数一定大于6 V,但不一定等于12 V(两灯的规格可能不同),故AB错误。故选:D。
6.【答案】C
【解析】如图,要使滑动变阻器的阻值最大,则两个滑动变阻器的电阻线都应连入电路,故P1在最左端,P2在最右端。故选:C。
7.【答案】D
【解析】导体的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,其大小决定于导体的长度、横截面积和材料,与导体两端的电压、通过导体的电流无关,所以,通过导体的电流为零时或导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故AB错误;当导体两端的电压增大时或通过导体的电流增大时,它的电阻不变,故C错误,D正确。故选:D。
8.【答案】A
【解析】A、由图知,只把A和C接入电路,电位器相当于定值电阻,移动滑片,电阻不变,电源电压不变,无法改变通过电位器的电流,故A正确;B、把A和B接入电路时,接入了左半段,移动滑片能改变电路中的电阻,电源电压不变,可以改变通过电位器的电流,故B错误;C、将A、B接入电路同一点,C接电路另一点时,左半段被滑片短路,只接入右半段,移动滑片能改变电路中的电阻,电源电压不变,可以改变通过电位器的电流,故C错误;D、将B、C两点接入电路,接入了右半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路的电阻值变小,故D错误。故选A。
9.【答案】电压  3  两  0~15  0~3  并
【解析】电压表是测量电压的仪表,有3个接线柱,两个量程,大量程是0~15 V,小量程是0~3 V;电压表使用时,必须跟被测用电器并联。
10.【答案】1 V  2.5 V
【解析】由图知,第一块电压表选择的是0∼3 V量程,分度值为0.1 V,指针正好对着刻度1,此时的电压值为1 V;第二块电压表选择的是0∼15 V量程,分度值为0.5 V;指针指在第5个小格,此时的电压值为5×0.5 V=2.5 V。
11.【答案】长度  A
【解析】在图中,弧形电阻片R相当于滑动变阻器的电阻线,其原理是通过改变接入电路的导体的长度来改变其连入电路的电阻,要使滑片P顺时针转动时通过音量增大,即通过该元件的电流增大,就要使弧形电阻接入电路的电阻减小、长度减小,所以应该将B和A铜片接入电路。
12.【答案】电阻丝的长度  电阻  串  最大阻值
【解析】滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的。为了使滑动变阻器对电路起到保护作用,一般将它串联在电路中,并且通常在使用前将滑片调到最大阻值的位置上。
13.【答案】L1  L2
【解析】由图可知:两个电路图中灯泡都是串联的,电压表V1并联在L1的两端,电压表V2并联在L2的两端,所以分别测量L1和L2两端的电压。
14.【答案】(1)变暗  (2)B
【解析】(1)当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路中,连入电路的电阻线是P、B,滑片P向A端移动时,PB的长度变长,电阻变大,电路中的电流变小,所以灯L将变暗。
(2)当滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中,连入电路的电阻线是AP,要使灯L变暗,则电路的电阻变大,应使电阻线AP长度变长,故滑片P应向B端移动。
15.【答案】0~9 999Ω  各旋盘对应指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起即为其接入电路的阻值  2017
【解析】旋盘式电阻箱的读数方法是各旋盘对应指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起即为其接入电路的阻值,因此图示旋盘式电阻箱测量的最大值为9×1 000 Ω+9×100 Ω+9×10 Ω+9×1 Ω=9 999 Ω,其测量范围是0~9 999 Ω;如图所示的读数是2×1 000 Ω+1×10 Ω+7×1 Ω=2 017 Ω。
16.【答案】b和c  镍铬合金丝
【解析】若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,说明顺时针旋转旋钮时电位器阻值减小,由此说明电位器使用右半部分,故需将b和c接线柱接入电路;相同条件下铜丝比镍铬合金丝的阻值小,应该选用镍铬合金丝。
17.【答案】(1)对电压表进行调零(1分)  (2)L2断路(或L1短路)(1分)  (3)等于(1分)  (4)选用相同规格的灯泡做实验(2分)  只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性(2分)  (5)不能(1分)  电压表的正负接线柱接反了(2分)
【解析】(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,指针没有指零刻度,应对电压表进行调零;
(2)由电路图可知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压。闭合开关后,发现电压表示数为零,且只有L1或L2中的一处发生故障;若灯L1、L2均不亮,说明电路发生断路,而电压表没有示数,说明电压表的两端不能与电源连通,则是L2断路;若L2亮、L1不亮,而电压表没有示数,则可能是灯L1短路;
(3)由表中实验数据可知,UAC=UAB+UBC,即串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。
(4)由实验数据可知,各部分电路两端电压相等,该结论是错误的,造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验;由实验数据可知,只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验;
(5)为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这样做不能测出L2两端的电压,因为根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表的正负接线柱接反了。
18.【答案】(1)材料(1分)  长度(2分)  (2)a、c(2分)  在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小(2分)  (3)长度(1分)  在材料、横截面积相同的情况下,导体长度越长,电阻越大(2分)
【解析】(1)导体的电阻可能与导体的横截面积有关,可能跟导体的长度有关,还可能与导体的材料有关;(2)探究电阻与横截面积的关系时,要选取的电阻丝必须长度、材料、温度相同,横截面积不同的a、c两电阻丝;在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小;
(3)a、d的材料、横截面积、温度都相同,就是长度不同,所以分析比较a、d两根金属丝的电阻大小,可探究电阻跟导体的长度的关系;在材料、横截面积相同的情况下,导体长度越长,电阻越大。
19.【答案】(1)断开(1分)  如图所示(2分)  (2)2.8(2分)  (3)不科学(2分)  A(1分)  (4)=(2分)
 
【解析】(1)在连接电路时,为了保护电路,开关应该断开。电压表测量L2两端的电压,应并联在L2两端,如图:
 
(2)因为电源为两节干电池,所以电源电压为3 V,电压表选用0~3 V量程,分度值为0.1 V,示数为2.8 V。
(3)依次将电压表接入到电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表示数相等,由此得出结论。仅根据一次实验数据就得出结论是不科学的;为了得到普遍性规律,应选择不同规格的灯泡多次进行实验,所以接下来应该进行的操作是更换不同规格的灯泡,再次实验。故答案为A。
(4)家庭电路中用电器是并联的,根据并联电路各支路两端的电压相等,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1=U2。
20.【答案】(1)导体(2分)  (2)C(2分)  (3)成为等离子体后可以自由移动从而导电(6分)
【解析】(1)根据材料知道,随着温度的升高,一般情况下,导体的电阻会增大;
(2)根据上述材料判断,适宜作定值电阻的材料是电阻随温度变化极小的材料,如锰铜合金和镍络合金,故C正确;
(3)根据题意知道,当温度极高时,半导体原子最外层的电子获得能量,挣脱原子核的束缚成为自由电子,所以电阻减小。因此即使原本物质是绝缘体,成为等离子体后也可导电,所以,绝缘体成为等离子体后能够导电。
21.【答案】(1)9.6 V和2.4 V  (2)1.92 A和0.48 A
【解析】(1)由电路图可知,两灯泡串联,电压表甲测灯L2两端电压,电压表乙测两灯的串联电压,电压表乙示数大于甲的示数;(2分)
由题意知,两电压表指针位置相同,则电压表甲量程是0~3 V,它的分度值是0.1 V,电压表示数U甲=2.4 V,所以L2两端的电压2.4 V;(2分)
电压表乙量程是0~15 V,由图乙所示电压表可知,它的分度值是0.5 V,电压表示数是UV2=12 V;所以灯L1两端电压U1=12 V–2.4 V=9.6 V;(3分)
(2)现将L1和L2的位置互换,若开关断开,两灯泡并联,甲测量的是总电流,乙测量的是L2的电流,即甲的电流大于乙的电流,所以甲是大量程,分度值是0.1 A,故示数为2.4 A;(3分)
乙表是测量的L2的电流,故乙表是小量程,故为0.48 A,所以L1的电流I=2.4 A 0.48 A=1.92 A。(3分)

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