12.5《测量导体的电阻》学科素养同步分层练习设计(培优版) 初中物理九年级上册(北师郭玉英新教材)
试卷更新日期:2026-09-06 类型:同步测试
一、选择题
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1. 创新小组设计“简易坐位体前屈测试仪”。电路设计要求:不允许电源被短路;使用滑动变阻器作为可变电阻,R0为定值电阻;推动绝缘滑块M的距离越远,电表示数越大。下列设计符合要求的是( )A、
B、
C、
D、
2. 为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。当眼睛距离屏幕过近时,就会发出提醒。其原理如图所示,电源电压不变,R0为可调电阻箱,R为距离传感器。当电压表示数大于某一值时就会进行提示。下列分析正确的是( )
A、R的阻值随着眼睛与电子屏幕的距离越近而越大 B、R0一定时,眼睛距离屏幕越远,电压表示数越大 C、R0一定时,眼睛距离屏幕越近,电路电流越小 D、要增大提醒距离,应增大的R0阻值3. 张华设计了一种压力计,电路原理如图所示,不计质量的金属板M、N与忽略电阻的弹簧相连接,N板固定不动,电源电压恒为6V,电压表测量范围是0~15V,R为最大阻值是30Ω的均匀电阻棒,R0为10Ω的定值电阻。无压力时,P在最上端,压力越大,压力计示数越大。下列分析合理的是( )
A、金属板M上的压力越大,电流表示数越大 B、可用电压表示数的大小来反映压力的大小 C、定值电阻R0在压力较大时起保护电路作用 D、仅增大电阻棒R的阻值可以增大测量范围4. 如图所示,电源电压恒定为4.5 V,定值电阻 滑动变阻器 R2标有“20Ω 2 A”的字样,电压表接入电路的测量范围为0~3V,电流表接入电路的测量范围为0~0.6A。在保证电路安全的前提下,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P从b端向a 端移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A、电压表示数变化范围是1~3V B、电流表示数变化范围是0.18~0.9 A C、滑动变阻器 两端的电压变化范围是3.6~1.5 V D、滑动变阻器的阻值变化范围是20~10 Ω5. 如图为人体秤的工作原理图,电源电压恒定不变,体重显示表由电压表改装而成,定值电阻R0=20Ω,滑片P可以滑到电阻R的最下端。若该人体秤的测量范围为0~100kg,电压表变化范围为2~12V。下列说法正确的是( )
A、电源电压为14V B、当人站到人体秤上时,电压表示数减小 C、当人体秤上没人时,滑动变阻器的阻值为100Ω D、当人体秤显示100kg时,电路中电流为6A6. 某同学在育苗棚中按图连接电路,是定值电阻,电阻在不同温度下的阻值随湿度变化的曲线如图。闭合开关,棚内环境( )
A、温度不变、湿度增加时,电流表示数变大 B、温度不变、湿度增加时,电流表示数变小 C、湿度不变、温度升高时,电流表示数不变 D、湿度不变、温度升高时,电流表示数变小二、多选题
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7. 随着国际油价的频繁波动,不少国家都在积极推广新能源电动汽车。在电动汽车中利用接入电路的旋钮变阻器,可控制电动机的转速,如图所示。图中E、O、F分别为变阻器的三个接线柱,当驾驶员踩下“油门”时(滑片逆时针转动)车速仪示数增大,车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成,下列分析正确的是
A、车速仪是由电流表改装而成 B、踩下油门的过程中,电压表示数与电流表示数的比值增大 C、电路中的定值电阻R0工作时会消耗电能,可以不用接入电路 D、踩下油门的过程中,电压表的示数减小8. 在测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的实验中,电路连接如图所示,电源电压为3V,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,让小灯泡逐渐变亮直至正常发光,测量的数据如表格所示。分析实验现象和表格数据,下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
电压 U/V
0.5
0.7
1.5
2.2
2.5
电流 I/A
0.1
0.12
0.17
0.21
0.22
A、当滑片P向右移动时,小灯泡变亮 B、实验所用滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω C、小灯泡越亮,其电阻越大 D、实验过程中,小灯泡的电功率变大,滑动变阻器的电功率变小三、作图题
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9. 如图甲所示的电路中,定值电阻R1的阻值为20Ω,电源电压恒定为10V。
(1)、闭合开关S,此时电流表的示数为多少?(2)、接着,小智同学将一个滑动变阻器Rp接入该电路中,当滑动变阻器处于最大阻值时此时电路的总功率为7W。①在图乙的虚线框内画出接入Rp后的电路图。
②该滑动变阻器的最大阻值为多少?
10. 如图所示,是用“伏安法测定值电阻阻值”实验中连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整。
四、实验探究题
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11. 图甲是测量小灯泡电阻的实验电路图,待测小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为3V。
(1)、请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整(要求:滑片P 向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大);(2)、正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表指针明显偏转,电流表指针几乎不偏转,则故障原因可能是____(选填“A”“B”或“C”);A、小灯泡灯丝断了 B、小灯泡短路了 C、滑动变阻器断路了(3)、排除故障后继续进行实验。调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为Ω。12. 小明利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,已知电源电压为4.5V保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω,1A”。
(1)、小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,并在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线;(2)、改正错误后闭合开关,首先,接入10Ω电阻探究“电流与电压的关系”。实验小组记录的数据如表,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是;分析表格数据,可以得到的结论是:;实验序号
1
2
3
4
U/V
0.6
1.5
2
2.4
I/A
0.06
0.15
0.2
0.24
(3)、接下来小明又对“电流与电阻关系”进行探究,实验中完成一组实验后,断开开关改接另一个定值电阻后,继续操作了以下四步:①闭合开关
②将滑动变阻器的滑片移到最右端
③记录电流表示数
④将滑动变阻器的滑片移到适当位置
从安全和规范角度考虑,下列操作顺序正确的是____;
A、①②③④ B、①②④③ C、②①④③ D、②①③④(4)、小明每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。分析图像,老师发现五次实验中有一次数据有误,讨论之后发现是小明在将阻值为Ω的定值电阻连入电路时未移动滑动变阻器滑片,分析可知上一次实验是用阻值为Ω的定值电阻完成的。五、科普阅读题
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13. 某跨学科实践小组自制汽车油量检测装置,设计了图a电路.
(1)、在图b中用笔画线表示导线,把滑动变阻器串联接入电路 (要求:连线不要交叉;滑片 P 向 B 移动,电路的电流增大);(2)、正确连接电路,闭合开关,记录数据如下表,绘制图像如图c,则恒压电源的电压为V,定值电阻的阻值为Ω;实验次数
U/V
I/A
1
0
3.0
2
3
2.5
3
6
2.0
4
9
1.5
5
12
1.0
6
15
0.5
(3)、小明想减少实验器材,设计图d电路并进行实验.
①实验过程中,电流表示数如图e,为A;
②小红认为他的设计存在安全隐患,理由是:.
14. 噪声是污染环境的公害之一,而如图甲所示的噪声检测仪可以精准检测环境的声音强弱,并实时以分贝数值直观显示在屏幕上。当环境的噪音达到一定的设定值,它就鸣叫报警,提醒音量已经超标。科创小组在实验室找来定值电阻 声敏电阻R (R的阻值随声音强弱变化关系如图乙所示)、电流表(测量范围0~0.6A)、学生电源(电压可调为2V、4V、6V、8V四挡),设计可用电流表的示数来反映声音强弱的模拟噪声检测仪,如图丙所示。
(1)、为减小噪声带来的影响,有些靠近路边的窗户使用双层真空玻璃,这种措施是在减弱噪声。(2)、选定电源电压后,电路中电流表示数会随声音强弱的增大而。(3)、请你通过计算判断该装置能否测量120dB 的声音?六、综合题
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15. “十四五”期间,江门市空气质量优良天数比率达92.3%,雾霾天气大大减少。雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述。为监测空气质量,某科创小组利用红外遮光法设计了一个雾霾浓度检测装置,简化电路图如图甲所示,恒流电源输出电流恒为1A,固定电阻 , 电流表测量范围为0-0.9A,光敏电阻置于密封的检测腔内,光敏电阻与雾霾浓度的关系如图乙所示,当检测腔内充入不同雾霾浓度的空气样品时,光敏电阻随之变化,通过电流表读数可以检测出雾霾的浓度。雾霾浓度与空气质量指数及对应的空气质量类别见下表。
表-1
空气质量指数范围
空气质量指数类别
0-50
优秀
51-100
良好
101-150
轻度污染
151-200
中度污染
201-300
重度污染
>301
严重污染
表-2
空气质量指数AQI
雾霾浓度
0
0
50
35
100
60
150
115
200
150
300
250
400
350
(1)、雾与霾的形成原理不同。雾是水蒸气遇冷(填物态变化)形成的飘浮在空中的微小水滴,此过程要热,而霾是悬浮在空气中的固体颗粒物。(2)、检测腔中充入雾霾浓度为0的纯净空气,此时电流表读数为A。(3)、若某时刻电流表读数为0.4 A,则此时腔内雾霾浓度为μg·m-3 , 对应的空气质量指数类别为。(4)、此装置可测量的雾霾浓度最大值为μg·m-3 , 若想增大雾霾浓度测量范围,应电阻R0的阻值。16. 水下机器人可以对海底电缆进行埋深检测、视频摄像、悬空裸露检测。如图甲所示,某水下机器人“小H”由锂电池供电,采用电动机提供动力,如表是“小H”的部分技术参数(能量密度是指电池单位质量所输出的电能)。如图乙为“小H”承受压强的过载保护电路原理图,电源电压为12V,R1是压敏电阻,其电阻值随受到的压强变化关系如图丙所示,触发器的电阻忽略不计,电流表的示数超过0.2A时就触发电动机停止工作,放弃下潜指令,以免“小H”受损伤。
(1)、“小H”在海水里下潜的过程中,受到海水的压强变。(2)、“小H”在工作过程中采用电动机提供动力,将电能转化为能。(3)、某次“小H”在海底作业时,需将体积、质量60kg的电子设备提高0.6m,消耗了锂电池总储存能量的0.01%,则电子设备在海水中受到的浮力大小为N,“小H”对电子设备做功为J,此过程中“小H”消耗电能J。( , )项目名称
电源电压
最大承受压强
提升重物最大高度
锂电池能量密度
锂电池的总质量
数据
60V
0.8m
0.50kW·h/kg
2kg
(4)、为保护“小H”,电阻箱R0的阻值至少应为Ω。