2013-2022年北京市初三一模物理试题汇编：电流与电阻关系的探究实验

1/12013-2022北京初三一模物理汇编电流与电阻关系的探究实验一、单选题1．（2018·北京丰台·一模）在探究“电流与电阻关系”的实验中，实验室提供了如下器材：电源（电源电压3V保持不变）、滑动变阻器R0（0～20Ω）、电阻箱（0～9999Ω）、电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关各一个、导线若干．依据如图所示的电路，各小组同学保持电阻R两端的电压U=2V不变，记录了六组数据，并绘制成图象．请你根据所学的知识和给定的器材，选择出比较合理的图象A．B．C．D．二、多选题2．（2018·北京怀柔·一模）如图所示的电路中，R为电阻箱，学生电源两端的电压可以改变．实验时，在不拆改电路的情况下，下列选项中的探究问题，利用这个电路进行实验能完成的是A．电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗？B．电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比吗？C．电阻一定时，电阻消耗的电功率与电阻两端电压的平方成正比吗？D．通过滑动变阻器的电流一定时，滑动变阻器消耗的电功率与滑动变阻器连入的电阻成正比吗？三、填空题3．（2019·北京通州·一模）小刚同学用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”．在实验过程中，当小刚把A、B两点间的电阻R1由5Ω更换为10Ω后，为了控制变量，他应该采取的操作是________．4．（2019·北京通州·一模）物理小组的同学们在探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时，记录的实验数据如下表所示．请根据表中数据归纳出U跟R的关系是：U=__________．

R/048121620U/V24681012四、实验题5．（2022·北京海淀·一模）实验桌上有电源（其两端的电压恒为4.5V）、滑动变阻器R（标有“10Ω，1.5A”的字样），电流表（量程为0～0.6A）和电压表（量程为0～3V）各一块、开关1个，阻值分别为5Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω和15Ω的定值电阻各一只、导线若干。小明选用这些器材，探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”。设计的主要实验步骤如下：①将电压表、电流表调零，断开开关，按图所示的电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片P调至b端；②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P使电压表的示数U=2.4V，同时读出电流表的示数I，断开开关S，并将定值电阻R0的阻值、U、I记录在实验数据记录表格中；③更换另一阻值的定值电阻R0，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数仍为2.4V，同时读出电流表的示数I，断开开关S，并将定值电阻R0的阻值、U、I记录在实验数据记录表格中；④仿照步骤③，更换其他定值电阻R0，再进行4次实验，并将每次的实验数据记录在表格中；物理老师看了小明上述的设计后，指出按照他的设计不可能完成6次实验探究任务。请你回答下列问题：（1）小明的实验步骤设计不可能完成6次实验探究任务，其所存在的问题是：______；（2）通过计算说明，你判断出小明的实验步骤设计中存在问题的依据是：______；（3）在不改变电路和器材的前提下，写出为完成上述6次实验探究任务的改进措施：______。6．（2020·北京朝阳·一模）小阳在探究电流与电阻的关系时猜想：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。为了验证猜想，他设计了如图所示的电路图，并找来符合实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、阻值已知的多个电阻和导线若干。主要的实验步骤如下：①按照电路图连接电路，将滑动变阻器阻值调到最大；②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到适当位置，使电压表示数为U，记录电阻R的阻值和电流表示数I；③断开开关，更换阻值不同的电阻R，保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，闭合开关，记录电阻R的阻值和电流表示数I；④仿照步骤③再做多次；(1)小阳在探究过程中存在的问题：________________；(2)请你针对小阳探究过程中存在的问题，写出改正措施：__________________；(3)画出实验数据记录表格。()7．（2019·北京石景山·一模）小军想用如图所示的实验电路来探究铅笔芯的电阻与长度的关系．闭合开关后，他移动铅笔芯上的滑片P1时，发现电压表示数也发生相应变化，请回答下列问题：（1）电压表测量的是铅笔芯______两端的电压（选填“AP1”或“AB”）．（2）闭合开关，滑动变阻器滑片P2不动，向右移动铅笔芯上的滑片P1时，电路中的电流将______（选填“变大”“变小”或“不变”）．（3）他将铅笔芯上的滑片P1从A向右移动时，记录铅笔芯AP1之间的距离LAP1和电压表的示数如下表：LAP1/cm03.06.09.012.015.0U/V00.40.81.21.62表中数据可反映出铅笔芯两端的电压和长度的关系是______．（4）得出铅笔芯两端的电压和长度的关系后根据公式R=______，即可得出铅笔芯电阻和长度的关系．8．（2018·北京东城·一模）小东同学在做电学实验时，准备了如下实验器材：电源电压恒定且未知、电流表、定值电阻，滑动变阻器、开关、导线若干，为了证明：“当滑动变阻器与定值电阻串联两端的总电压恒定时，流过滑动变阻器的电流越大，滑动变阻器两端的电压越小”，他设计了如图甲所示的电路．为完成实验，需要添加的实验器材是：_____________在图中画出需要添加的器材；_____________写出实验步骤；__________________画出实验数据记录表格；__________________小东同学在实际的实验中，进行了充分的实验数据收集，并画出了滑动变阻器两端的电压U随流过滑动变阻器的电流I变化的图象，如图乙所示．依据该图象可知，小东同学所用电源的电压为多少？__________________9．（2017·北京门头沟·一模）实验桌上有满足实验要求的电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，各种阻值已知的定值电阻、导线若干．请你选择上述实验器材设计一个实验证明“通过电阻的电流大小与电阻阻值大小有关”．要求画出实验电路图，写出实验步骤，并设计实验数据记录表．10．（2016·北京西城·一模）实验桌上有满足实验要求的电源、电阻箱、滑动变阻器、开关各一个，已调零的电流表和电压表各一块，导线若干。小明利用上述实验器材“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”，小明的主要实验过程如下：①如图所示，连接实验电路．将电阻箱的阻值调为，记录阻值；②闭合开关，用电压表测量电阻箱两端的电压，用电流表测量通过电阻箱的电流，记录和的数值；③断开开关，将电阻箱的阻值调为．闭合开关，记录电压、电流和阻值的数值；④仿照步骤③再做四次实验，每次改变电阻箱阻值，记录各次相应的电压、电流和阻值的数值。请根据以上叙述回答下列问题：（）小明的实验过程中，存在的问题是：_________________；（）请你针对小明实验过程中存在的问题，写出改进措施：_________________；11．（2015·北京门头沟·一模）实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电阻箱一个、电压表、电流表各一只、滑动变阻器一个、开关两个、阻值已知的定值电阻和导线若干．请你选用实验桌上的实验器材，探究“通过定值电阻的电流与该电阻两端电压的关系”．画出实验电路图，设计出实验步骤并画出实验设计表格．

参考答案1．A【详解】在探究“电流与电阻关系”的实验中，依据如图所示的电路，各小组同学保持电阻两端的电压不变，为：U，根据串联电路分压的特点，滑动变阻器两端的电压保持不变，为：，由于串联电路的电流相等，即定值电阻中通过的电流与滑动变阻器中通过的电流相等，则，即；AD．当滑动变阻器取最大阻值时，即时，，所以定值电阻最大值只能取40．由欧姆定律可知，当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，故D错误，A正确．BC．当时，，滑动变阻器（0~20）满足不了要求，故BC错误；故选A．2．ABC【详解】由电路图可知，电阻箱与滑动变阻器串联，电压表测电阻箱两端的电压，电流表测电路中的电流．A.研究电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压关系，控制电阻箱连入电路中的电阻不变，通过变阻器改变电阻箱的电压和电流大小多次实验，A能完成；B、电阻两端电压一定时，研究通过电阻的电流与电阻的关系，要控制电阻箱的电压保持不变，改变电阻箱连入电路中的电阻，通过移动变阻器的滑片，使电压表示数不变，故B能完成；C、研究电阻一定时，电阻消耗的电功率与电阻两端电压的平方的关系，控制电阻箱连入电路中的电阻大小，电压表与电流表示数之积为电阻消耗的电功率，通过变阻器，可获得多组数据，故C能完成；D、研究滑动变阻器的电流一定时，滑动变阻器消耗的电功率与滑动变阻器连入的电阻的关系，要求出滑动变阻器消耗的电功率和滑动变阻器连入的电阻大小，但不拆接的情况下，根据，变阻器的电压无法测出，电功率不能测量出，变阻器的电阻也不能测量出，故D不能完成．故选ABC．点睛：电阻箱与滑动变阻器串联，电压表测电阻箱两端的电压，电流表测电路中的电流，根据实验的目的和控制变量法分析选项得出答案．3．闭合开关

向右滑动滑片P使电压表示数保持不变【详解】根据串联分压原理可知，将定值电阻R1由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，向右移动变阻器的滑片，使电压表示数不变．4．【详解】由表格数据可知，U与R成一次函数关系，可设为UkR,把R和R，U和U=4V代入可得，bk0.5,故U跟R的关系是：.【点睛】分析表格数据可知电压增大时，电阻的阻值增大，两者成一次函数关系，设出表达式，然后代入数据得出表达式．5．

当接入12Ω和15Ω电阻时，不能控制定值电阻R0两端电压为2.4V保持不变

见解析

保持其余步骤不变，可以在更换阻值为12Ω或15Ω的定值电阻进行试验时，将阻值为5Ω的定值电阻也一起串联到电路中，完成6次试验【详解】（1）[1]当接入12Ω和15Ω电阻时，不能控制定值电阻R0两端电压为2.4V保持不变。（2）[2]因R0与R串联，它们两个的电压与它们的电阻值成正比，当R0两端电压为2.4V时，R两端的电压为根据串联分压得当R0=15Ω时即已超过了滑动变阻器的最大阻值10Ω。（3）[3]保持其余步骤不变，可以在更换阻值为12Ω或15Ω的定值电阻进行试验时，将阻值为5Ω的定值电阻也一起串联到电路中，完成6次试验。6．

没有控制电阻两端的两端电压不变。

调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数不变。

R/ΩI/A【分析】本题考查探究“通过导体的电流与导体的电阻的关系”，关键是对控制变量法的理解和应用。【详解】(1)[1]小阳在探究导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，应控制电压不变，改变电阻大小、探究电流与电阻的关系。小阳在步骤③中换了阻值不同的电阻后直接读数，没有控制电阻两端的两端电压不变。(2)[2]步骤③改正措施为：断开开关，更换阻值不同的电阻R，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数不变，读出电流表的示数为I，再记录电阻R的阻值和电流表示数I。(3)[3]设计记录数据的表格时，自变量R在前，因变量I在后，电压U可以在表格中也可以不在表格中，因为它是不变的物理量，我们主要看变化的物理量的关系。设计表格如下：R/ΩI/A7．

AP1

不变

铅笔芯两端的电压和它的长度成正比

【详解】(1)[1]由图可知，电压表并联在AP1两端，则电压表测量的是铅笔芯AP1两端的电压；(2)[2]由图知，铅笔芯和滑动变阻器串联，电压表测滑片P1左侧部分铅笔芯的电压，因电压表在电路中相当于断路，所以可知整个铅笔芯连入电路，则向右移动滑片P1时，不能改变电路中的电阻，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变；(3)[3]由表中数据可知，电压表的示数（即铅笔芯AP1段两端的电压）随AP1长度的增大而增大，并且成倍数的增大，所以可得出结论：铅笔芯两端的电压和它的长度成正比；(4)[4]该电路中的电流不变，由公式R=可知，铅笔芯两端的电压与铅笔芯电阻成正比，结合(3)的结论就可以得出铅笔芯电阻和长度的关系．8．

电压表

将电压表并联在变阻器的两端，如下所示；

①按电路图连接电路；②将变阻器阻值调到最大，闭合S，调节滑片P到适当位置，记下电压表和电流表的示数U、I，并记录在表中；③改变滑片P的位置，分别记下电压表和电流的示数，并记录在表中；④仿照步骤再做一次实验

I/AU/V2V【详解】分析：（1）（2）根据实验目的确定添加的实验器材并画出电路图；（3）按电路图连接电路；将变阻器阻值调到最大，闭合S，调节滑片P到适当位置，记下电压表和电流表的示数U、I，并记录在表中；为得出普遍性的规律要多次测量；（4）根据测量的设计表格内容；（5）由图乙数据，根据欧姆定律和串联电路的规律，因电源电压不变列方程求电源电压．解答：（1）研究当滑动变阻器与定值电阻串联两端的总电压恒定时，流过滑动变阻器的电流越大，滑动变阻器两端的电压越小”，要用电流表测变阻器的电流，用电压表测量变阻器的电压，故需要添加的实验器材是电压表；（2）将电压表并联在变阻器的两端，如下所示；（3）实验步骤：①按电路图连接电路；②将变阻器阻值调到最大，闭合S，调节滑片P到适当位置，记下电压表和电流表的示数U、I，并记录在表中；③改变滑片P的位置，分别记下电压表和电流的示数，并记录在表中；④仿照步骤③再做一次实验；（4）记录实验表格：I/A

U/V

（5）由图乙知，当电压表示数为U21=1.5V时，电流表示示数为I21=0.1A，当电压表示数为U22=1.0V时，电流表示示数为I22=0.2A，根据欧姆定律和串联电路的规律，因电源电压不变，列方程有：，即，R1=5Ω，电源电压：．故答案为（1）电压表；

（2）如上图；

（3）①按电路图连接电路；②将变阻器阻值调到最大，闭合S，调节滑片P到适当位置，记下电压表和电流表的示数U、I，并记录在表中；③改变滑片P的位置，分别记下电压表和电流的示数，并记录在表中；④仿照步骤再做一次实验；（4）如上表所示；（5）2．【点睛】本题考查设计实验方案的能力及归纳法的运用和串联电路的规律及欧姆定律的运用，是中考的热点问题．9．电路图

实验数据记录表①按图将已调解好的各电路元件连接电路,并记录电阻R1的阻值；②闭合开关s，调节滑动变阻器，读出电流表、电压表的示数I、U，记录电流I；③断开开关s，另取已知阻值的电阻R2，将电阻R2换接电阻R1，闭合开关s，调节滑动变阻器，使电压表示数U保持不变，读出此时电流表的示数I，并记录I和R2的阻值【详解】（1）研究动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关，应使用同一装置，控制物体的重力不变，只改变动滑轮的重力，而步骤②中改变了物体的重力，这是存在的问题；（2