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人教版物理九年级 第十七章综合素质评价试卷
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这是一份人教版物理九年级 第十七章综合素质评价试卷,共11页。
第十七章综合素质评价一、选择题(每题3分,共30分。第1~8题为单项选择题,第9、10题为多项选择题,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)1.[2023内蒙古]如图所示为电阻R1和R2的I-U图象,由图象可知( )A.R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0B.R1与R2的电阻之比为2∶1C.将R1与R2串联接入电路,通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2D.将R1与R2并联接入电路,通电后通过R1与R2的电流之比为1∶22.[2023东莞期末]在如图所示电路中,电源电压为4.5 V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )A.L2两端的电压为1.5 V B.L1两端的电压为4.5 VC.L1与L2灯丝电阻之比为1∶2 D.通过L1与L2的电流之比为1∶23.[2023成都期末]图甲是反映身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”,图乙是其内部电路图(电源电压恒定),两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量,“显示器”示数的大小能够反映柔韧性的好差。下列说法正确的是( )A.“显示器”是电压表B.柔韧性好的同学测量时,电阻丝接入电路的阻值更大C.柔韧性差的同学测量时,电路中的电流较小D.通过电阻R的电流会使R消耗电能,所以可以将R去掉4.如图所示是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3 V不变,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1 A”。实验中,先在a、b两点间接入5 Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2 V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻( )A.10 Ω和20 Ω B.20 Ω和30 Ω C.10 Ω和40 Ω D.30 Ω和40 Ω5.如图所示电路,R1=5 Ω,闭合开关后,滑动变阻器R2的滑片在某两点间移动时接入电路电阻减小10 Ω,电流表的示数增大0.4 A,则电压表的示数变化为( )A.增大2 V B.减小2 V C.增大4 V D.减小4 V6.[2023浏阳期中]如图所示的电路中,电源两端电压为6 V并保持不变。定值电阻R1的阻值为100 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )A.电压表的示数变小 B.电压表与电流表的比值不变C.电流表的示数变小 D.电压表的示数变化范围为2~6 V7.[2023揭阳榕城区期末]如图所示电路, V1、 V2是相同的电压表,都有两个量程0~3 V和0~15 V。如果闭合开关后,两只电压表的指针偏转角度相同,那么电阻R1、R2阻值可能是( )A.6 Ω、20 Ω B.10 Ω、40 Ω C.50 Ω、10 Ω D.30 Ω、20 Ω8.小明同学设计了如图甲所示的扬尘检测仪,其电源电压保持不变,R是光敏电阻,R0为定值电阻,测扬尘浓度时,仪器自带的激光器照射在R上,使透光度减小,从而使光敏电阻阻值发生改变,下列分析正确的是( )A.图甲的显示仪相当于电流表B.光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小C.被测扬尘浓度越高,整个电路的电流越大D.将R0更换为阻值更小的电阻,测相同环境时,显示仪的示数减小9.[2023聊城,多选]如图所示是电阻甲和乙的I-U图象,由图象可知下列判断正确的是( )A.甲的电阻值是20 ΩB.甲的电阻值大于乙的电阻值C.甲、乙串联,乙两端的电压为1 V时,甲两端的电压为3 VD.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1 A时,通过乙的电流为0.2 A10.[2023济南,多选]在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四名同学遇到的一些问题,下列说法正确的是( )A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是闭合的B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大C.小梅要判断小灯泡是否正常发光,应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,有可能是由测量误差导致的二、填空题(每空3分,共27分)11.[2023邵阳期末]如图所示的电路,其中R1的阻值为15 Ω,电源电压保持6 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,开关S闭合、S1断开时,电流表的示数为________A;开关S、S1都闭合时,通过R1电流为________A;为了保证电流表安全,电阻R2的最小阻值为________Ω。12.在一次风暴中,甲、乙两地之间的两根输电线在某处发生了短路,如图所示,为了确定短路的具体位置,电力工人在甲地把这两根输电线的接头接到电压为3 V的电源两端,测出了这时输电线中的电流为0.03 A。已知每条输电线每米长度的电阻为0.01 Ω,则发生短路处离甲地________m。测出的电流越大,说明短路处离甲地越________(填“远”或“近”)。13.如图所示,已知电源电压为10 V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35 A,电压表示数为7 V,则此时滑动变阻器接入电路的阻值是________Ω,在滑片P向右移动的过程中电流表的示数将________(填“变大”“不变”或“变小”)。14.[2023成都期末]如图所示电路,电源电压不变,灯泡L2的电阻为6 Ω,当开关S1和S2都闭合,甲、乙两表均为电压表时,甲、乙两表的示数分别为2.4 V和6 V,则灯泡L1的电阻为________Ω。当仅闭合开关S1,甲、乙两表均为电流表时,则甲、乙两表的示数之比为________(不计温度对灯丝电阻的影响)。三、实验题(16分)15.[2023泸州]小明与小军用两节干电池作为电源,测量未知电阻Rx的阻值。 (1)小明设计如图甲所示电路进行测量,请用笔画线代替导线,在图乙中替小明完成实验电路的连接。(2)闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片置于________(填“A”或“B”)端。(3)设计电路时,使用了滑动变阻器(0~20 Ω),其作用除了保护电路之外,还有____________________________________。(4)闭合开关,小明发现电压表和电流表均无示数。经检测,出现故障的元件为Rx或滑动变阻器中的一个,则故障原因是________________________。(5)排除故障后,闭合开关,观察到电流表的示数很小,电压表的示数接近3 V,移动滑动变阻器的滑片,两表示数无明显变化,这是因为未知电阻Rx的阻值________。(6)小明用电阻箱(0~9 999 Ω)代替待测电阻Rx,用等效替代法测量其阻值。他调节电阻箱的阻值为1 000 Ω时,电压表的示数接近3 V,电流表示数很小,于是他得出Rx=1 000 Ω。小军指出他的测量不正确,理由是______________。(7)小军用电阻箱(0~9 999 Ω)代替滑动变阻器,他将电阻箱的阻值调为1 000 Ω时,电压表的示数为2 V,电流表的示数仍很小,小军通过计算得出待测电阻Rx=________Ω。四、计算题(第16题12分,17题15分,共27分)16.烟尘浓度监测仪是新一代在线监测仪器,已经广泛应用在环保污染源烟尘排放监测、工业制造过程中粉尘浓度的测量等领域。有一种以N型光敏电阻为主要元件的烟尘浓度监测仪,光敏电阻阻值随气体浓度的增大而减小。工作原理如图所示,其中电源电压保持12 V不变,R为光敏电阻,R0为50 Ω的定值电阻。使用前需要校准,改变光敏电阻所处环境要求电压表示数达到8 V。(1)校准时,电压表示数达到8 V,电流表示数是多少?(2)电压表示数达到8 V时,光敏电阻R的阻值为多少?(3)若某一时刻烟尘浓度较低,空气质量合格,光敏电阻的阻值为150 Ω,此时电压表示数是多少?17.如图所示电路,电源电压恒为6 V保持不变。小灯泡L标有“5 V 0.5 A”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1的铭牌为“20 Ω 1 A”,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V。求:(1)小灯泡正常发光时的电阻。(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为2 V,定值电阻R2的阻值。(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。答案一、1.C 2.C 3.C4.A 【解析】探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压不变,即控制电压表的示数不变,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR=3 V-2 V=1 V,串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,eq \f(R滑,R)=eq \f(\f(U滑,I),\f(UR,I))=eq \f(U滑,UR)=eq \f(1 V,2 V)=eq \f(1,2),当滑动变阻器接入电路中的阻值为10 Ω时,定值电阻的最大阻值Rmax=2R滑max=2×10 Ω=20 Ω,即定值电阻的阻值不能超过20 Ω,故选A。5.B 【解析】由图可知,闭合开关,R1和R2串联在电路中,电压表测滑动变阻器R2两端的电压。根据题意可知,滑动变阻器R2的滑片在某两点间移动时接入电路电阻减小10 Ω,电流表的示数增大ΔI=0.4 A,根据欧姆定律可知,定值电阻两端电压的增大值U增大=ΔIR1=0.4 A×5 Ω=2 V,因为R1和R2串联在电路中,两者分担电源电压,定值电阻两端的电压增大2 V,则滑动变阻器两端的电压就会减小2 V,即电压表示数减小2 V,故B正确。6.B 【解析】由图可知,当开关S闭合时,R1与R2串联,电压表V测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=eq \f(U,R)可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A、C错误。由R=eq \f(U,I)可知,电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值,则滑片移动时,其比值不变,故B正确。当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,此时电路中的电流最小,R1两端的电压最小,电路中的最小电流I小=eq \f(U,R)=eq \f(U,R1+R2大)=eq \f(6 V,100 Ω+50 Ω)=0.04 A,即电流表的示数最小为0.04 A;定值电阻R1两端的最小电压U1小=I小R1=0.04 A×100 Ω=4 V,即电压表的最小示数为4 V;当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为零,此时电路中的电流最大,R1两端的电压最大,为电源电压,即U1大=U=6 V,所以电压表的示数变化范围为4~6 V,故D错误。7.B 【解析】由图可知,闭合开关,R1与R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测R1两端电压,因为两只电压表指针偏转角度相同,所以V2所选的量程为0~15 V,V1所选的量程为0~3 V,电压表V2的示数U=5U1,故U2=4U1,因为串联电路各处电流相等,所以由欧姆定律可得,eq \f(R1,R2)=eq \f(\f(U1,I),\f(U2,I))=eq \f(U1,U2)=eq \f(1,4),故选B。8.B 【解析】根据电路图可知,R与R0串联,显示仪并联在光敏电阻R的两端,所以图甲的显示仪相当于电压表,故A错误;由图乙可知,扬尘浓度增大,光照强度减小,显示仪的示数增大,即电压表的示数增大,根据串联电路的分压作用知光敏电阻增大;反之扬尘浓度减小,光照强度增大,光敏电阻减小,所以光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小,故B正确;由图乙可知,被测扬尘浓度越高,光照强度越小,光敏电阻越大,电路的总电阻越大,由I=eq \f(U,R)可知整个电路的电流越小,故C错误;当测相同环境时,光照强度相同,说明光敏电阻R的阻值不变,若将R0更换为阻值更小的电阻,串联电路中的总电阻变小,电流变大,由U=IR可知,热敏电阻两端的电压变大,显示仪的示数增大,故D错误。9.ACD 【解析】由图可知,甲是定值电阻,根据欧姆定律可得,甲的电阻值R甲=eq \f(U甲,I甲)=eq \f(6 V,0.3 A)=20 Ω,故A正确;甲是定值电阻,乙的阻值是变化的,在两图线相交时,甲的阻值等于乙的阻值,故B错误;甲和乙串联,由图可知,乙两端电压为1 V时,通过甲、乙的电流相等,为0.15 A,则甲两端电压为3 V,故C正确;甲和乙并联,由图可知,通过甲的电流为0.1 A时,甲、乙两端的电压相等,为2 V,则通过乙的电流为0.2 A,故D正确。10.AB 【解析】接好最后一根导线,小灯泡就亮了,说明电路闭合,连接电路时没有断开开关,故A正确;连接完电路闭合开关,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路或小灯泡断路或滑动变阻器的阻值调到了最大值,故B正确;小灯泡正常发光时的亮度不好观察,但小灯泡正常发光时灯泡两端的电压可通过电压表准确测量,故应根据电压表的示数判断小灯泡是否正常发光,故C错误;由于灯泡的阻值是不固定的,灯丝的电阻随温度的变化而变化,故小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,故D错误。二、11.0.4;0.4;3012.5 000;近 【解析】根据欧姆定律可得,导线总电阻R=eq \f(U,I)=eq \f(3 V,0.03 A)=100 Ω,输电线每米长度的电阻为0.01 Ω,导线总长度L=eq \f(100 Ω,0.01 Ω/m)=10 000 m,短路的地点离甲地的距离s=eq \f(1,2)L=eq \f(1,2)×10 000 m=5 000 m;根据欧姆定律可得,测出的电流越大,电路中的电阻越小,短路处离甲地越近。13.20;不变14.9;5∶3 【解析】由图可知,开关S1和S2都闭合,甲、乙两表均为电压表时,两灯串联,乙电压表测电源电压,甲电压表测L2两端电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联分压原理可知,eq \f(R1,R2)=eq \f(U-U2,U2)=eq \f(6 V-2.4 V,2.4 V)=eq \f(3,2),灯泡L2的电阻为6 Ω,所以灯泡L1的电阻R1=eq \f(3,2)×R2=eq \f(3,2)×6 Ω=9 Ω;仅闭合开关S1,甲、乙两表均为电流表时,两灯并联,甲电流表测干路电流,乙电流表测L2支路电流,并联电路各支路两端电压相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得,甲、乙两表的示数之比eq \f(I1+I2,I2)=eq \f(\f(U,R1)+\f(U,R2),\f(U,R2))=eq \f(R1+R2,R1)=eq \f(5,3)。三、15.【解】(1)如图所示。 (2)A (3)改变电阻两端的电压和通过它的电流 (4)滑动变阻器断路 (5)太大 (6)没有控制电压表的示数不变 (7)2 000【解析】(7)小军用电阻箱(0~9 999 Ω)代替滑动变阻器,此时电阻箱和待测电阻Rx串联,电压表测待测电阻Rx两端的电压,当将电阻箱的阻值调为1 000 Ω时,电压表的示数为2 V,根据串联电路的分压特点可知,eq \f(Ux,U电阻箱)=eq \f(Rx,R电阻箱),即eq \f(Ux,U-Ux)=eq \f(Rx,R电阻箱),代入数据得,eq \f(2 V,3 V-2 V)=eq \f(Rx,1 000 Ω),则待测电阻Rx=2 000 Ω。四、16.【解】(1)当开关S闭合时,R与R0串联接入电路,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可得,电流表的示数I=eq \f(U0,R0)=eq \f(8 V,50 Ω)=0.16 A。(2)由串联电路电压规律可得,UR=U-U0=12 V-8 V=4 V,由欧姆定律可得,光敏电阻R的阻值R=eq \f(UR,I)=eq \f(4 V,0.16 A)=25 Ω。(3)由串联电路电阻规律可得,R总=R′+R0=150 Ω+50 Ω=200 Ω,由欧姆定律可得,此时电路中的电流I′=eq \f(U,R总)=eq \f(12 V,200 Ω)=0.06 A,电压表示数U0′=I′R0=0.06 A×50 Ω=3 V。17.【解】(1)小灯泡正常发光时的电阻RL=eq \f(UL,IL)=eq \f(5 V,0.5 A)=10 Ω。(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,滑动变阻器R1的最大阻值与定值电阻R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,此时电路中的电流I=eq \f(U1,R1最大)=eq \f(2 V,20 Ω)=0.1 A,根据串联电路电压规律知,定值电阻R2两端的电压U2=U-U1=6 V-2 V=4 V,定值电阻R2的阻值R2=eq \f(U2,I)=eq \f(4 V,0.1 A)=40 Ω。(3)只闭合开关S和S2,滑动变阻器R1和小灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,因为小灯泡的额定电流为0.5 A,电流表量程为0~0.6 A,根据串联电路电流的规律可知,电路中的最大电流I大=0.5 A,此时小灯泡正常发光,小灯泡两端的电压为5 V,滑动变阻器连入电路的阻值最小,由串联电路电阻的规律和欧姆定律可得,滑动变阻器R1连入电路的最小阻值R滑小=eq \f(U,I大)-RL=eq \f(6 V,0.5 A)-10 Ω=2 Ω;电压表的量程为0~3 V,故电压表的最大示数U滑=3 V,此时滑动变阻器连入电路中的阻值最大,由串联电路电压的规律得,小灯泡两端的电压UL′=U-U滑大=6 V-3 V=3 V,此时电路中的电流I′=eq \f(UL′,RL)=eq \f(3 V,10 Ω)=0.3 A,由欧姆定律和串联电路电流的规律可得,滑动变阻器连入电路中的最大阻值R滑大=eq \f(U滑大,I′)=eq \f(3 V,0.3 A)=10 Ω,故滑动变阻器R1允许的取值范围是2~10 Ω。