中考物理欧姆定律测试题(含答案)

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中考物理欧姆定律测试题(含答案)

一、选择题

1.如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为30Ω,电压表量程“0﹣3V”,电流表量程为“0﹣0.6A”。在电路安全的情况下,下列判断正确的是( )

A. 灯泡L正常发光时的电阻为10Ω B. 只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围只能是0﹣10Ω

C. 只闭合开关S,该电路的最大功率是2.5W D. 将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1 , 电流表示数为0.6A

【答案】D

【解析】【解答】A、根据 可得,灯泡正常发光时的电阻:

,A不符合题意;

B、C、只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;

当滑片位于左端时,此时电压表的示数为零,灯泡两端的电压等于电源电压3V,

通过灯泡的电流,即最大电流为: ,

电路的最大功率为灯泡的额定功率0.5W,C不符合题意;

当变阻器接入电路中的阻值变大时,电流变小,电压表示数增大,但不会超过电源电压3V,两电表都是安全的,所以,滑动变阻器的取值范围是0~30Ω,B不符合题意;

D、将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1 , 滑动变阻器R的最大阻值与灯泡L并联,两端电压都为电源电压3V,电流表测干路中的电流。

灯正常工作,通过小灯泡的电流为0.5A;

通过滑动变阻器的电流: ;

故干路电流,即电流表的示数: ,D符合题意;

故答案为:D。

【分析】根据P=UI=求出灯泡正常发光时的电阻;只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较判断出灯泡可以正常发光,根据P=UI可求最大功率;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据电源电压为3V变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出滑动变阻器的取值范围;将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1 , 滑动变阻器R与灯泡L并联,电压表测导线两端的电压,电流表测干路中的电流,由欧姆定律可求电流.

2.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样:滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,闭合开关S,下列做法能够保证电路安全的是( )

A. 电路中电流不超过

B. 两端电压不超过3V

C. 滑动变阻器连入电路的阻值在 范围内变化

D. 电路的总功率在 范围内变化

【答案】 D

【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当电压表的示数U2=3V时,电路中的电流,

Imin= = = =0.3A,

因串联电路中各处的电流相等,且R1允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故最大电流为0.5A,A不符合题意;

R1两端电压最大:U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V,B不符合题意

所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,

电路中的总电阻:R= = =12Ω,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:

R2小=R-R1=12Ω-10Ω=2Ω,

当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为:

R滑= = =10Ω,

则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω~10Ω,C不符合题意;

电路消耗的最大功率: P大=UI大=6V×0.5A=3W;(2)当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,

电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,

电路消耗的最小功率:

P小=UI小=6V×0.3A=1.8W,

所以,电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W~3W,D符合题意。

故答案为:D。

【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后与定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,R1消耗的电功率最大,电路消耗的总功率最大,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出电路消耗的最大功率;同理,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出电路消耗的最小功率.

3.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法正确的是( )

A. 甲、乙两元件的电流与电压都成正比

B. 乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω

C. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3A

D. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W

【答案】 C

【解析】【解答】解:

AB、由图象可知,乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,即乙的电阻不是定值,故A、B错误;

C、甲、乙并联在2V电源时,甲和乙电压都为2V,

由图象可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;

D、甲、乙串联在电路中时,当电路电流为0.2A时,甲和乙电流都为0.2A,由图可知U甲=4V,

所以甲的功率P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W,故D错误.

故选C.

【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;

(2)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;

(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压,根据P=UI计算甲的功率.

4.如图所示,甲乙两个电路的电源电压相等且保持不变,两个灯泡的规格相同.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片都从中点向右滑动的过程中,关于灯泡亮度的说法,正确的是( )

A. 灯泡L1和L2都变亮 B. 灯泡L1和L2都变暗 C. L1始终比L2亮 D. L1始终比L2暗

【答案】D

【解析】【解答】解:(1)甲图中灯泡L1与滑动变阻器串联,

当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,

由I= 可知,电路中的电流变小,

因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,

所以,由P=I2R可知,灯泡L1的实际功率变小,灯泡变暗;(2)乙图中灯泡L2与滑动变阻器并联,

因并联电路中各支路独立工作、互不影响,

所以,滑片移动时,灯泡L2的实际功率不变,亮暗不变;(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,L1两端的电压始终小于L2两端的电压,

因两灯泡的规格相同,即电阻相等,

所以,由P= 可知,L2的实际功率始终比L1大,则L2始终比L1亮.

综上可知,ABC错误、D正确.

故选D.

【分析】(1)左图中灯泡与滑动变阻器串联,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知其亮暗的变化;(2)右图中灯泡与滑动变阻器并联,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时灯泡实际功率和亮暗的变化;(3)根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点判断两灯泡两端的电压关系,根据P=UI= 可知两灯泡实际功率的关系,然后判断亮暗关系.

5.如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。S闭合,滑动变阻器滑片P由a向b滑动,下列说法正确的是( )

A. 电压表V1示数与电压表V2示数之和变大 B. 电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大

C. 电压表V1示数与电流表A示数的比值变大 D. 电压表V2示数与电流表A示数的比值变大

【答案】D

【解析】【解答】等效电路图如下,R1与R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压。

A、开关S闭合,当滑片P由a向b滑动时,由串联电路的电压特点可知,电压表V1示数与电压表V2示数之和等于电源电压,则两个电压表示数之和不变,A不符合题意;

BCD、滑片P由a向b滑动,变阻器R2接入电路的阻值变大,总电阻变大,由I= 知电路中电流变小,电流表A的示数变小;由U=IR可知,定值电阻Rl两端电压变小,即V1的示数变小,则V2示数就会变大;

所以,电压表V1示数与电流表A示数的乘积变小,B不符合题意;

电压表V2示数与电流表A示数的比值变大,D符合题意;

由欧姆定律可知,电压表V1与A的示数之比等于定值电阻R1的阻值,所以该比值不变,C不符合题意。

故答案为:D。

【分析】先画出等效电路图,确认电路的连接方式为串联和电表的测量对象,根据串联电路的特点分析.

6.某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )

A. 只有 B. 只有 C. 只有 D. 都可以

【答案】 D

【解析】【解答】解:由图知,

①只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2 ,

两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I-I0)Rx可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;

②只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0 , 根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I0R0可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;

③闭合开关S、S2 , 两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2 , 闭合S1 , 电压表测量电阻R0两端电压U0 , 根据电路电流相等列式 = 可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;

④闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表测量Rx两端电压为Ux , 根据电路电流相等列式 = 可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值。

故答案为:D。

【分析】缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.

7.如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是( )