物理欧姆定律测试题(含答案)

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物理欧姆定律测试题(含答案)

一、选择题

1.用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )

A. 用电器甲电阻不变,大小为0.1Ω

B. 用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值10Ω

C. 如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,干路中的电流是0.43A

D. 如果把这两个用电器并联接在4V的电源上,干路中的电流是0.65A

【答案】 D

【解析】【解答】A.由图像可知,用电器甲电阻的I-U图像为过原点的倾斜直线,则用电器甲的电阻不变,由图像可知,当U甲=5V时通过的电流I甲=0.5A,由 可得,用电器甲的电阻 ,A不符合题意;B.由图像可知,当用电器乙可得的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时,对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A,由 可得,对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω,所以,用电器乙的电阻随着电流增大而变小,B不符合题意;C.如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,用电器甲电阻两端的电压 =0.43A×10Ω=4.3V,由图像可知,用电器乙两端的电压大于4.5V,则电源的电压大于4.3V+4.5V=8.8V,所以,如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流不可能是0.43A,C不符合题意;D.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时,它们两端的电压均为4V,由图像可知,通过两电阻的电流分别为I甲′=0.4A、I乙′=0.25A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I′=I甲′+I乙′=0.4A+0.25A=0.65A,D符合题意。

故答案为:D

【分析】由图象可知,通过用电器甲电阻的电流与两端的电压成正比例函数,则其为定值电阻,从图象中读出任意一种电流和电压值,利用欧姆定律求出其电阻.

同理,根据图象读出用电器乙几组电流与电压值,根据欧姆定律求出对应的电阻,然后判断其阻值的变化以及最大阻值.

如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,根据欧姆定律求出用电器甲两端的电压,根据图象读出用电器乙两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,然后比较判断.

如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时它们两端的电压相等,根据图象读出通过两电阻的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流.

2.如图所示电路中,电源两端电压保待不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中( )

A. 电压表V1的示数变大,电路消耗的总功率变小 B. 电压表V2的示数不变,电路消耗的总功率变大

C. 电流表A的示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变大 D. 电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大

【答案】 B

【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,电流表测电路中的电流,因电源两端电压保待不变,所以,滑片移动时,电压表V2的示数不变,滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=U/R可得,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,故A错误;因电压表V1的示数变小,电压表V2的示数不变,电流表的A的示数变大,所以,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变小,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小,故CD错误;由P=UI可得,电路消耗的总功率变大,故B正确,

故答案为:B.

【分析】本题考查学生对电路的动态分析能力。由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,电流表测电路中的电流。串联电路中总电压等于各分电压之和。

3.如图甲所示,粗细均匀的电阻丝AB通过滑片连入电路(电阻丝的阻值不随温度变化),小灯泡的额定电压为6V.闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U图象关系如图乙所示.则下列计算结果正确的是( )

A. 电源电压为9V B. 小灯泡的额定功率为3W

C. 电阻丝AB的最大阻值为6Ω D. 滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比为1:8

【答案】D

【解析】【解答】解:(1)由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时电路中的电流最大,

由图乙可知,通过灯泡的电流为1A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压U=6V,故A错误;

灯泡的额定功率PL=ULIL=6V×1A=6W,故B错误;(2)当滑片P在最左端A时,电阻丝AB完全接入电路中,电路中的电流最小,

由图乙可知,通过小灯泡的电流为I=0.5A,灯泡两端电压UL′=1.5V,

因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,电阻丝AB两端电压:

UAB=U﹣UL′=6V﹣1.5V=4.5V,

因串联电路中各处的电流相等,

所以,由I= 可得,电阻丝AB的阻值:

RAB= = =9Ω,故C错误,

灯泡的电功率:

PL′=UL′I=1.5V×0.5A=0.75W,

则滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比:

PL′:PL=0.75W:6W=1:8,故D正确.

故选D.

【分析】(1)由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时电路中的电流最大,根据图乙可知通过灯泡的电流以及两端的电压即为电源的电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率;(2)滑片P在最左端A时,电阻丝AB完全接入电路中,电路中的电流最小,根据图乙读出灯泡两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电压特点求出AB两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻丝AB的阻值,根据P=UI求出灯泡的电功率,然后得出滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比.

4.如图所示的电路,电源电压U=12V保持不变,滑动变阻器R0标有“100Ω 1A”字样,灯泡L标有“6V 6W”字样(灯丝电阻不随温度而变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V. 为了确保测量准确,要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3,要使测量准确并确保电路安全,下列判断正确的是( )

A. 灯泡L消耗的最小功率是0.24W

B. 正常发光时灯丝的电阻是12Ω

C. 电路中电流的变化范围是0.11A~0.6A

D. 滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω~48Ω

【答案】A

【解析】【解答】灯泡灯丝的电阻P ,代入数据可得R=6Ω,B不符合题意;考虑到电表示数要求,电流表的示数为I1= =0.2A时,电路中电流最小,灯泡L消耗的功率最小,这时P=I2R=(0.2A)2×6Ω=0.24W,A符合题意;当灯泡正常发光时,电路中电流最大,Imax= =1A,因电流表量程为0~0.6A,所以电路中电流的变化范围是0.2A~0.6A,C不符合题意;当电路中电流最小时,电路中总电阻为R1= =60Ω,这时滑动变阻器连入电路的阻值为R01=R1-R=60Ω-6Ω=54Ω,当电路中电流最时大,电路中的总电阻为R2= =20Ω,这时滑动变阻器连入电路的阻值为R02=R2-R=20Ω-6Ω=14Ω,当滑动变阻器的阻值在14Ω~54Ω范围内变动时,电压表的示数符合要求,所以滑动变阻器的阻值变化范围为14Ω~54Ω,D不符合题意。

故答案为:A。

【分析】灯泡L与滑动变阻器R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.

(1)根据P=UI=求出正常发光时灯丝的电阻;

(2)根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流,根据串联电路的电流特点结合电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流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,根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;

(3)由题意可知,电表的示数不小于其最大测量值的 , 据此求出电流表的最小示数,根据欧姆定律求出此时灯泡灯泡两端的电压,利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值,再利用P=UI求出灯泡L消耗的最小功率.

5.如图甲所示,电源电压恒为9V,滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是()

A. 电子元件工作时,电阻保持不变

B. 为使电子元件处于正常工作状态,变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω

C. 当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1︰1

D. 电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6W

【答案】 B

【解析】

【解答】(1)从图象可知,电子元件的电阻是在变化的,故A错误;

(2)电子元件处于正常工作状态时,电路电流最小为0.1A,电子元件两端的最小电压为2V,

所以滑动变阻器两端的最大电压为U1=9V-2V=7V,

此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,R大===70Ω,

电路电流最大为0.4A,电子元件两端的最大电压为4V,

所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V,

滑动变阻器接入电路的电阻最小,R小===12.5Ω.

所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧,故B正确;

(3)因为电子元件与滑动变阻器串联,通过的电流相等,

所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比,

因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,

所以无法判断它们两端电压的关系,故C错误;

(4)当电路消耗的功率最小时,电路电流最小,为I小=0.1A,

电路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W,故D错误.

故选B.

【分析】(1)从图象可知,电流与电子元件两端的电压不是正比关系,电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率根据公式P=UI可求. (2)当P在中点时,无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,根据电阻的分压特点可知无法确定当P在中点时电子元件与滑动变阻器的电压之比.

(3)由图象可知,电路电流最小为0.1A,电流最大为0.4A,找到对应的电压,根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压,进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻.

6.如图所示电路,电源电压保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为15Ω.闭合开关S,向左移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是( )

A. 电流表A的示数变小

B. 电压表V的示数增大

C. 滑片可在R2上任意移动

D. 若滑片移到b端时,R1与R2的电功率之比为3:1

【答案】 D

【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源两端的电压,电流表测干路电流,(1)因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,B不符合题意;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过R1的电流不变,向左移动滑动变阻器滑片P的过程中,R2接入电路中的电阻变小,由I= 可知,通过R2的电流变大,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A的示数变大,A不符合题意;(2)由电路图可知,R2的滑片移至a端时会造成电源短路,所以,滑片不可在R2上任意移动,C不符合题意;(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,若滑片移到b端时,由P=UI= 可知,R1与R2的电功率之比: