《2025年大联考单元期末测试卷九年级物理全一册沪科版》

21. 现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小。现将其中一个元件$R_{0}$进行测试,测得通过其电流与加在其两端的电压值,测试数据如表所示:
(1) 根据表中数据,判断元件$R_{0}$可能是由上述哪类材料制成的,并简要说明理由。
(2) 把定值电阻R接入如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表的示数为1.8A。已知电路中的电源电压为3V,此时定值电阻R的电阻为多大?

答案： 21.解:
(1)半导体,因为当电压变大时,导体的温度升高,导体的电阻在逐渐减小。(2分)
(2)由表可知,当电流为$1.8A$,元件$R_{0}$的电压为$1.2V$,$U_{R}=U - U_{0}=3V - 1.2V = 1.8V$,(1分)
$R=\frac{U_{R}}{I}=\frac{1.8V}{1.8A}=1\Omega$。(2分)
答:
(2)此时定值电阻R的电阻为$1\Omega$。

22. 如图甲所示,电阻$R_{1}$的阻值为10Ω,所用电流表均为如图乙所示的规格。
(1) 若电源电压为3V,闭合开关S,求通过电阻$R_{1}$的电流。
(2) 若电路中的电源电压可变:
①若滑动变阻器$R_{2}$标有"50Ω 1A"字样,为保证通过干路的电流达到最大,求电源的最小电压。
②若滑动变阻器$R_{2}$标有"5Ω 3A"字样,在电源电压的可变范围内,求通过电阻$R_{1}$的最大电流。

答案： 22.解:
(1)闭合开关S,定值电阻$R_{1}$与滑动变阻器$R_{2}$并联,通过电阻$R_{1}$的电流$I_{1}=\frac{U}{R_{1}}=\frac{3V}{10\Omega}=0.3A$。(2分)
(2)①因为电流表的最大量程是$3A$,所以干路的电流最大为$3A$,滑动变阻器$R_{2}$标有“$50\Omega 1A$”字样,则通过定值电阻$R_{1}$的最小电流$I_{1min}=I - I_{2}=3A - 1A = 2A$,
定值电阻$R_{1}$两端的电压$U_{1}=I_{1min}R_{1}=2A×10\Omega = 20V$,
根据并联电路电压规律可知,电源的最小电压$U_{min}=U_{1}=20V$。(2分)
②滑动变阻器$R_{2}$标有“$5\Omega 3A$”字样,要求通过电阻$R_{1}$的电流最大,干路电流最大为$3A$,通过滑动变阻器$R_{2}$的电流最小,此时滑动变阻器$R_{2}$接入电路的电阻最大,即$R_{2}=5\Omega$,
此时通过滑动变阻器$R_{2}$的最小电流$I_{2min}=I - I_{1max}=3A - I_{1max}$,
定值电阻$R_{1}$两端的电压$U_{1max}=I_{1max}R_{1}=I_{1max}×10\Omega$,
滑动变阻器$R_{2}$两端的电压$U_{2}=I_{2min}R_{2}=(I - I_{1max})×5\Omega$,
根据并联电路电压的规律可知,并联电路的电压相等,即$U_{1max}=U_{2}$,$I_{1max}×10\Omega=(3A - I_{1max})×5\Omega$,
解得$I_{1max}=1A$。(2分)
答:
(1)通过电阻$R_{1}$的电流是$0.3A$。
(2)①电源的最小电压是$20V$。
②通过电阻$R_{1}$的最大电流是$1A$。