山东省济南市新航实验学校2023-2024学年九年级上学期开学物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1.(2023·德阳)如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,下列说法正确的是( )
A.金属球带正电,金属箔带负电
B.两片金属箔都带负电,由于互相排斥而张开
C.两片金属箔都带正电,由于互相排斥而张开
D.任何情况下,验电器都不能够检验出带电体所带电荷的电性
2.(2023·东营)下列说法正确的是( )
A.电流是由正电荷的移动形成的
B.两个灯泡的电流相等,说明两个灯泡串联
C.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地
D.验电器的两片金属箔张开,是因为带了异种电荷
3.(2023·内江)计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动,通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向右移动时( )
A.电流表示数不变,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电压表示数和电流表示数的比值变大
D.电压表示数和电流表示数的比值不变
4.如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )
A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C.实验的结论是:电流跟电压成反比
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
5.(2023·长岭模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两个电表示数都变大,则下列判断中正确的是( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R短路 D.电阻R断路
6.(2023·广安)某科技兴趣小组为检测水流速度变化的情况,设计了检测水流速度变化的模拟电路。已知电源电压保持不变,是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动(注:水流速度越大,探头上下表面的压力差越大)。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
7.(2023·宜宾)关于生活用电,下列说法正确的是( )
A.通常情况下,家庭电路中各个用电器是串联的
B.同伴发生触电时,应立即用手去拉触电的同伴
C.家庭电路中电流过大的原因一定是发生了短路
D.我国家庭电路的电压是220V
8.如图甲为某家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )
A.控制照明灯的开关应接在图中的处
B.保险丝熔断后,可以临时用一段铜线代替
C.用电器的功率越大,电能表记录的数字一定越大
D.使用验电笔检测的正确方式如图乙所示
9.在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,连接处往往比别处更容易发热,这是因为导线连接处与别处相比( )
A.电流大 B.电阻大 C.电压小 D.电功率小
10.关于以下各图实验,说法不正确的( )
A.探究串联电路电流特点时,最好选用两个规格不同的小灯泡
B.探究不同物质吸热能力时,除了图中所示的器材,还需要天平和秒表
C.探究电流与电阻的关系时,因为要控制其他变量,所以滑片不能动
D.探究电流产生热量与电流关系时,煤油升高的温度反映电流产生热量多少
二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)
11.在生活和工作中,应注意安全用电和科学防雷,下列做法符合要求的是( )
A.电动机外壳接地
B.开关接在火线和灯泡间
C.不靠近高压线掉落区
D.雷雨时树下避雨
12.(2023·怀化)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左滑动时,以下说法正确的是( )
A.电压表读数变小,总功率变大
B.电路的总电阻变小,总功率变大
C.电压表读数变大,电流表读数变大
D.电压表读数变大,电流表读数变小
13.如图所示,在“探究电流与电阻的关系”时,电源电压恒为,可选用、、的电阻,滑动变阻器规格为“”,电压表量程为,电流表量程为。下列说法不正确的是( )
A.将 由换成,不需要调节滑动变阻器
B.调节滑动变阻器的过程中,应观察电流表的示数
C.实验中可保持 两端电压为
D.将 由换成,正确操作后滑动变阻器的功率将变大
14.(2023·济南)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四位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
15.图甲是通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡与电阻连入如图乙所示的电路中。闭合开关,小灯泡的实际功率为,电压表示数为。下列结果正确的是( )
A.电源电压为 B.电阻的阻值为
C.电路消耗的总功率为 D.通过电阻的电流为
三、填空题(本大题共4小题,共16.0分)
16.充电宝是旅行常备物品之一。给充电宝充电时,它相当于 选填“电源”或“用电器”。充电宝内部主要部件是锂电池,小明在机场看到安全检查须知上对锂电池携带事项的要求,如图所示。是物理量 选填“电功”或“电功率”的单位。
17.如图甲,多芯线是生产、生活中常用的导线,多芯线中各根细导线之间的连接方式是 。如图乙,在家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密的多绕几圈,这样就可以增大连接处的横截面积,使连接处的电阻 “增大”或“减小”。
18.、、三个轻质小球,带正电,相互作用的情况如图所示,则的带电情况是 选填“带负电”“不带电”或“带正电”;用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近球,二者将互相 选填“吸引”或“排斥”。
19.小明家的电能表面板如图所示,他家同时使用的用电器总功率不能超过 ,家里新添置一台空调并接入该电能表中,让其单独工作,电能表的指示灯闪烁了次,则该空调的实际电功率为 。
四、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
20.为方便夜间开锁,有人发明了“感应照明门把手”,它的感应开关只在有人触碰门把手时才闭合,光敏开关在天暗时闭合、天亮时断开,这样只有在夜间有人碰门把手时,锁孔旁的灯会才亮,请根据上述描述完成感应灯的电路图。
21.(2023·自贡)“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
五、实验探究题(本大题共3小题,共20.0分)
22.(2023·东营)某兴趣小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选用器材连接了如图所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,所用器材均能满足实验需要。
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,注意导线不能交叉;
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是 ;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡 ;(选填“断路”或“被短接”)
(4)排除电路故障后进行实验,测得小灯泡正常发光时的电流为0.3A,则小灯泡此时的电阻为 Ω;(结果保留一位小数)
(5)实验中发现,当电压表示数为0.9V时,小灯泡刚好微微发光,你认为此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要 (选填“大”或“小”)。
23.同学们“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为的电源一个,定值电阻个阻值分别为、、、、,规格为“”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路,想用电压表的量程测量定值电阻两端的电压,请你用笔画线代替导线,帮助他们把电压表正确连接在电路中导线不能交叉 。
(2)他们先将的电阻接在图甲中、间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;保持滑片不动,用的电阻替换、间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片向 选填“左”或“右”端移动,才能保持、间的电压不变;再依次更换、间电阻为、继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数与、间电阻阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:、间电压的值为 ;、间电压一定时,通过、间导体的电流与导体的电阻成 比。
(3)当他们用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终不能调为,为继续完成此次探究,同学们一起设计了如下方案,下列方案不正确的一项是____ 。
A.将滑动变阻器更换为“”的滑动变阻器,其余不变
B.将电压为的电源更换为电压为的电源,其余不变
C.只调节滑动变阻器,使为
24.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为,电阻大约为,电源电压为。
(1)图甲电路中还有一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整要求:导线不交叉 ;
(2)连接好电路,检查无误后,将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大,接着闭合开关试触,观察到电压表的示数超过,其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 选填“太小”或“太大”;
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。
实验次数 小灯泡两端的电压 通过小灯泡的电流 小灯泡的亮度 小灯泡的电功率
比正常发光暗
正常发光
比正常发光亮
(4)将如表数据填完整后进行分析,发现小灯泡亮度是变化的,小灯泡的亮度是由其 选填“实际功率”或“额定功率”决定的;
(5)观察表中的数据发现,虽然是同一小灯泡,但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,其原因是 。
六、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
25.(2014·来宾)如图电路,已知R1=10Ω,R2=20Ω.闭合开关S,电压表的示数为4V.求:
(1)通过R2的电流;
(2)电阻R1消耗的电功率;
(3)1min内通过R2的电流产生的热量.
26.如图所示,如图为某家用电水壶的简化电路图,如表为铭牌的部分参数,、为发热丝,其中。求:
型号 容量
额定电压 额定频率
加热功率 ? 保温功率
(1)电水壶的加热功率;
(2)电水壶处于保温挡时,正常工作消耗的电能;
(3)的阻值。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】用被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,即缺少电子,而验电器的金属球不带电,相对来说电子较多。则玻璃棒接触金属球时,金属球上的电子转移到玻璃棒上,从而使验电器金属球缺少电子带正电。验电器的两个金属薄片都带正电,因为相互排斥而张开。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据电荷转移的知识,结合电荷之间的相互作用规律判断。
2.【答案】C
【知识点】验电器的原理及使用;电流的形成
【解析】【解答】A.电流是由电荷的定向移动形成的,故A错误;
B.两个完全相同的灯泡并联时,通过它们的电流相等,故B错误;
C.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地,故C正确;
D.验电器的两片金属箔张开,是因为带了同种电荷,故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据电流的定义判断;
(2)注意并联时灯泡的电流是否可能相等;
(3)容易导电的物体为导体;
(4)根据电荷之间的相互作用规律判断。
3.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,由于电压表内阻很大,因此看作断路,因此变阻器R始终全部接入电路,电压表测滑片左端电阻分担的电压,电流表测总电流。
当变阻器滑片向右移动时,变阻器接入的阻值不变,则电流表的示数不变。而滑片左边的电阻丝长度变大,则它的电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数增大,故A、B错误;
电压表测滑片左端电阻丝的电压,电流表测通过变阻器的电流,根据可知,二者的比值为滑片左端电阻丝的阻值,因此二者比值变大,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】根据图片确定电器元件的串并联关系,以及电表测量的物理量,然后利用欧姆定律,以及串联电路的特点对各个选项进行判断。
4.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A.根据控制变量法的要求可知,探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定,只改变电压,故A正确不合题意;
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用,故B正确不合题意;
C.实验的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流跟电压成反比,故C错误符合题意;
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系,故D正确不合题意。
故选C。
【分析】根据对探究“电流跟电压的关系”实验过程、现象和结论的认识判断。
5.【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据图片可知,定值电阻与灯泡串联,电流表测总电流,电压表测定值电阻的电压。
A.灯L短路时,此时只有定值电阻R,即此时总电阻变小,而总电流变大。根据U总=U+UL可知, 此时电压表的示数变大,故A符合题意;
B.灯L断路时, 没有电流经过电流表和电压表,因此二者的示数都是零,故B不合题意;
C.电阻R短路时,与它并联的电压表也被短路,即电压表的示数减小为零,故C不合题意;
D.电阻R断路时,没有电流通过电流表,即电流表的示数减小到零,故D不合题意。
故选A。
【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,然后与题目描述一致即可。
6.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系;电压表的连接;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】
A:R0与R串联,电压表测R0两端电压,当水流速度增大时,探头上表面的流速大压强小,而下表面的流速小压强大,探头向上的压力差大,滑片向上移动,R的阻值变小,根据串联电路电压特点,R两端电压变小,R0两端电压变大,A正确 符合题意
B:R0与R串联,电压表测R两端电压,当水流速度增大时,探头上表面的流速大压强小,而下表面的流速小压强大,探头向上的压力差大,滑片向上移动,R的阻值变小,根据串联电路电压特点,R阻值减小,R两端电压减小,B错误 不符合题意
C:R0与R串联,电流表测电路电流,当水流速度增大时,探头下表面的流速大压强小,而上表面的流速小压强大,探头向下的压力差大,滑片向下移动,R的阻值变大,根据串联电路电流特点,R阻值增大,电路总电阻增大,电流增大 C错误 不符合题意
D:R0与R并联,电流表测干路电流,当水流速度增大时,探头下表面的流速大压强小,而上表面的流速小压强大,探头向下的压力差大,滑片向下移动,R的阻值变大,根据串联电路电流特点,R0不变,I0不变,R阻值增大,IR减小,总电流I=I0+IR减小 D错误 不符合题意
故选A
【分析】 由串联电路的电压及流体压强与流速关系的知识点分析 ; 由并联电路的电压及流体压强与流速关系的知识点分析 。
7.【答案】D
【知识点】电压和电压的单位换算;家庭电路的连接;家庭电路的故障分析;安全用电原则
【解析】【解答】A.通常情况下,家庭电路中各个用电器是并联的,A不符合题意;
B.同伴发生触电时,应立即用断开电源,再去拉触电的同伴,B不符合题意;
C.家庭电路中电流过大的原因可能发生了短路,可能电功率过大,C不符合题意;
D.我国家庭电路的电压是220V,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】家庭电路中用电器是并联的;发生触电事故时,先断电源;家庭电路中的电压为220V。
8.【答案】A
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用
9.【答案】B
【知识点】焦耳定律的应用
10.【答案】C
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验;探究电流与电压、电阻的关系实验;焦耳定律;比较不同物质吸热的情况实验
11.【答案】A,B,C
【知识点】安全用电原则
12.【答案】B,C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由于滑片向左移动,所以总电阻变小,电流表示数增大,所以电压表示数增大,即电路总功率变大,所以AD错误,BC正确;
故选BC。
【分析】电路中,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻的电压,电流表测电路中的电流,所以当滑片向左移动时,滑动变阻器阻值减小,总电阻变小,所以电流表示数变大,根据欧姆定律,所以定值电阻两端电压变大,总功率变大。
13.【答案】A,B,C,D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
14.【答案】A,B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】
A、在连接电路时,开关要断开,如果要没有断开,在连接最后一根导线时,电路中用电器就会工作,故A正确。
B、连完电路后,滑动变阻器的滑片要放在最大阻值处,如果闭合开关,灯泡不亮,接下来的应该是移动滑动变阻器的滑片,故B正确。
C、小灯泡在额定电压下才能正常发光,所以移动滑动变阻器时,应该观察电压表的示数是否为额定电压,故C错误。
D、灯泡灯丝的电阻容易受到温度的影响,在不同电压下阻值均不同,故C错误。
答案为:AB
【分析】
(1)在连接电路时,开关要断开。
(2)灯泡不亮,接下来的应该是移动滑动变阻器的滑片。
(3)小灯泡在额定电压下能正常发光。
(4)温度会影响电阻大小。
15.【答案】A,B,C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
16.【答案】用电器;电功
【知识点】电路的构成及电路图;电功及电功的实质
17.【答案】并联;减小
【知识点】影响电阻大小的因素;电路的基本连接方式
18.【答案】带负电;吸引
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
19.【答案】2200;1200
【知识点】电功率的计算
20.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意可知,将电铃和灯泡串联,房门导线AB与电铃并联。当房门导线AB正常时,电铃被短路,此时只有灯泡发光;当房门导线AB断开时,此时电铃有电铃经过而发出铃声而报警,如下图所示:
【分析】在电路中,当用电器被短路时,虽然它接入电路,但是它不能工作,据此分析电铃和房门掉线的串并联关系即可。
22.【答案】(1)
(2)为了测量小灯泡正常发光时的电阻,需要调节电压,使灯泡两端电压等于灯泡的额定电压,可以通过滑动变阻器进行调节。
(3)断路
(4)8.3
(5)小
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)在测量小灯泡正常发光的电阻时,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。根据图片可知,将电流表的“-”接线柱与灯泡右端相连,然后再将电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连即可,如下图所示:
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是:为了测量小灯泡正常发光时的电阻,需要调节电压,使灯泡两端电压等于灯泡的额定电压,可以通过滑动变阻器进行调节。
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡断路;
(4)小灯泡的电阻为:;
(5)灯泡的电阻随温度的升高而增大,电压表为0.9V时灯丝温度低于2.5V时灯丝温度,因此此时灯泡电阻笔它正常发光时的电阻要小。
【分析】(1)根据实验目的确定电器元件的串并联关系,注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)测量小灯泡正常发光时的电阻时,需要调节变阻器的滑片,让灯泡两端的电压变成灯泡的额定电压;
(3)当灯泡发生断路时,电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电路的电流很小,即电流表的示数几乎为零。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此电压表分得全部电源电压,即它的示数很大。
(4)根据公式计算小灯泡正常发光的电阻;
(5)根据灯泡电阻随温度的变化规律分析解答。
23.【答案】(1)
(2)右;2;反
(3)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
24.【答案】(1)
(2)太小
(3)0.75;0.30;0.75
(4)实际功率
(5)灯泡电阻随温度变化而变化
【知识点】电功率的计算;电功率的测量
25.【答案】(1)通过R2的电流:I2= = =0.2A
答:通过R2的电流为0.2A
(2)因串联电路中各处的电流相等,
所以,电阻R1消耗的电功率:
P1=I12R1=I22R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
答:电阻R1消耗的电功率为0.4W
(3)1min内通过R2的电流产生的热量:
Q2=I22R2t=(0.2A)2×20Ω×60s=48J.
答:1min内通过R2的电流产生的热量为48J
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】由电路图可知,开关闭合时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压.(1)根据欧姆定律求出通过R2的电流;(2)根据串联电路的电路特点和P=I2R求出电阻R1消耗的电功率;(3)根据Q=I2Rt求出1min内通过R2的电流产生的热量.
26.【答案】(1)解:由图可知,当开关闭合、接时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,电水壶处于保温状态;
当开关闭合、接时,只有工作,电路中总电阻最小,总功率最大,电水壶处于加热状态;
电水壶加热状态的功率:;
答:电水壶的加热功率为;
(2)解:由可知,电水壶处于保温挡时,正常工作消耗的电能:;
答:电水壶处于保温挡时,正常工作消耗的电能为;
(3)解:由可知,、的串联总电阻:,
根据串联电路的电阻特点可知,的阻值:。
答:的阻值为。
【知识点】电阻的串联;电功的计算;电功率的计算
山东省济南市新航实验学校2023-2024学年九年级上学期开学物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1.(2023·德阳)如图所示,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,下列说法正确的是( )
A.金属球带正电,金属箔带负电
B.两片金属箔都带负电,由于互相排斥而张开
C.两片金属箔都带正电,由于互相排斥而张开
D.任何情况下,验电器都不能够检验出带电体所带电荷的电性
【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】用被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,即缺少电子,而验电器的金属球不带电,相对来说电子较多。则玻璃棒接触金属球时,金属球上的电子转移到玻璃棒上,从而使验电器金属球缺少电子带正电。验电器的两个金属薄片都带正电,因为相互排斥而张开。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】根据电荷转移的知识,结合电荷之间的相互作用规律判断。
2.(2023·东营)下列说法正确的是( )
A.电流是由正电荷的移动形成的
B.两个灯泡的电流相等,说明两个灯泡串联
C.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地
D.验电器的两片金属箔张开,是因为带了异种电荷
【答案】C
【知识点】验电器的原理及使用;电流的形成
【解析】【解答】A.电流是由电荷的定向移动形成的,故A错误;
B.两个完全相同的灯泡并联时,通过它们的电流相等,故B错误;
C.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地,故C正确;
D.验电器的两片金属箔张开,是因为带了同种电荷,故D错误。
故选C。
【分析】(1)根据电流的定义判断;
(2)注意并联时灯泡的电流是否可能相等;
(3)容易导电的物体为导体;
(4)根据电荷之间的相互作用规律判断。
3.(2023·内江)计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动,通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向右移动时( )
A.电流表示数不变,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电压表示数和电流表示数的比值变大
D.电压表示数和电流表示数的比值不变
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,由于电压表内阻很大,因此看作断路,因此变阻器R始终全部接入电路,电压表测滑片左端电阻分担的电压,电流表测总电流。
当变阻器滑片向右移动时,变阻器接入的阻值不变,则电流表的示数不变。而滑片左边的电阻丝长度变大,则它的电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数增大,故A、B错误;
电压表测滑片左端电阻丝的电压,电流表测通过变阻器的电流,根据可知,二者的比值为滑片左端电阻丝的阻值,因此二者比值变大,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】根据图片确定电器元件的串并联关系,以及电表测量的物理量,然后利用欧姆定律,以及串联电路的特点对各个选项进行判断。
4.如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )
A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C.实验的结论是:电流跟电压成反比
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A.根据控制变量法的要求可知,探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定,只改变电压,故A正确不合题意;
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用,故B正确不合题意;
C.实验的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流跟电压成反比,故C错误符合题意;
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系,故D正确不合题意。
故选C。
【分析】根据对探究“电流跟电压的关系”实验过程、现象和结论的认识判断。
5.(2023·长岭模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两个电表示数都变大,则下列判断中正确的是( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R短路 D.电阻R断路
【答案】A
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据图片可知,定值电阻与灯泡串联,电流表测总电流,电压表测定值电阻的电压。
A.灯L短路时,此时只有定值电阻R,即此时总电阻变小,而总电流变大。根据U总=U+UL可知, 此时电压表的示数变大,故A符合题意;
B.灯L断路时, 没有电流经过电流表和电压表,因此二者的示数都是零,故B不合题意;
C.电阻R短路时,与它并联的电压表也被短路,即电压表的示数减小为零,故C不合题意;
D.电阻R断路时,没有电流通过电流表,即电流表的示数减小到零,故D不合题意。
故选A。
【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,然后与题目描述一致即可。
6.(2023·广安)某科技兴趣小组为检测水流速度变化的情况,设计了检测水流速度变化的模拟电路。已知电源电压保持不变,是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动(注:水流速度越大,探头上下表面的压力差越大)。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系;电压表的连接;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】
A:R0与R串联,电压表测R0两端电压,当水流速度增大时,探头上表面的流速大压强小,而下表面的流速小压强大,探头向上的压力差大,滑片向上移动,R的阻值变小,根据串联电路电压特点,R两端电压变小,R0两端电压变大,A正确 符合题意
B:R0与R串联,电压表测R两端电压,当水流速度增大时,探头上表面的流速大压强小,而下表面的流速小压强大,探头向上的压力差大,滑片向上移动,R的阻值变小,根据串联电路电压特点,R阻值减小,R两端电压减小,B错误 不符合题意
C:R0与R串联,电流表测电路电流,当水流速度增大时,探头下表面的流速大压强小,而上表面的流速小压强大,探头向下的压力差大,滑片向下移动,R的阻值变大,根据串联电路电流特点,R阻值增大,电路总电阻增大,电流增大 C错误 不符合题意
D:R0与R并联,电流表测干路电流,当水流速度增大时,探头下表面的流速大压强小,而上表面的流速小压强大,探头向下的压力差大,滑片向下移动,R的阻值变大,根据串联电路电流特点,R0不变,I0不变,R阻值增大,IR减小,总电流I=I0+IR减小 D错误 不符合题意
故选A
【分析】 由串联电路的电压及流体压强与流速关系的知识点分析 ; 由并联电路的电压及流体压强与流速关系的知识点分析 。
7.(2023·宜宾)关于生活用电,下列说法正确的是( )
A.通常情况下,家庭电路中各个用电器是串联的
B.同伴发生触电时,应立即用手去拉触电的同伴
C.家庭电路中电流过大的原因一定是发生了短路
D.我国家庭电路的电压是220V
【答案】D
【知识点】电压和电压的单位换算;家庭电路的连接;家庭电路的故障分析;安全用电原则
【解析】【解答】A.通常情况下,家庭电路中各个用电器是并联的,A不符合题意;
B.同伴发生触电时,应立即用断开电源,再去拉触电的同伴,B不符合题意;
C.家庭电路中电流过大的原因可能发生了短路,可能电功率过大,C不符合题意;
D.我国家庭电路的电压是220V,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】家庭电路中用电器是并联的;发生触电事故时,先断电源;家庭电路中的电压为220V。
8.如图甲为某家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )
A.控制照明灯的开关应接在图中的处
B.保险丝熔断后,可以临时用一段铜线代替
C.用电器的功率越大,电能表记录的数字一定越大
D.使用验电笔检测的正确方式如图乙所示
【答案】A
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用
9.在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,连接处往往比别处更容易发热,这是因为导线连接处与别处相比( )
A.电流大 B.电阻大 C.电压小 D.电功率小
【答案】B
【知识点】焦耳定律的应用
10.关于以下各图实验,说法不正确的( )
A.探究串联电路电流特点时,最好选用两个规格不同的小灯泡
B.探究不同物质吸热能力时,除了图中所示的器材,还需要天平和秒表
C.探究电流与电阻的关系时,因为要控制其他变量,所以滑片不能动
D.探究电流产生热量与电流关系时,煤油升高的温度反映电流产生热量多少
【答案】C
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验;探究电流与电压、电阻的关系实验;焦耳定律;比较不同物质吸热的情况实验
二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)
11.在生活和工作中,应注意安全用电和科学防雷,下列做法符合要求的是( )
A.电动机外壳接地
B.开关接在火线和灯泡间
C.不靠近高压线掉落区
D.雷雨时树下避雨
【答案】A,B,C
【知识点】安全用电原则
12.(2023·怀化)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左滑动时,以下说法正确的是( )
A.电压表读数变小,总功率变大
B.电路的总电阻变小,总功率变大
C.电压表读数变大,电流表读数变大
D.电压表读数变大,电流表读数变小
【答案】B,C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由于滑片向左移动,所以总电阻变小,电流表示数增大,所以电压表示数增大,即电路总功率变大,所以AD错误,BC正确;
故选BC。
【分析】电路中,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻的电压,电流表测电路中的电流,所以当滑片向左移动时,滑动变阻器阻值减小,总电阻变小,所以电流表示数变大,根据欧姆定律,所以定值电阻两端电压变大,总功率变大。
13.如图所示,在“探究电流与电阻的关系”时,电源电压恒为,可选用、、的电阻,滑动变阻器规格为“”,电压表量程为,电流表量程为。下列说法不正确的是( )
A.将 由换成,不需要调节滑动变阻器
B.调节滑动变阻器的过程中,应观察电流表的示数
C.实验中可保持 两端电压为
D.将 由换成,正确操作后滑动变阻器的功率将变大
【答案】A,B,C,D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
14.(2023·济南)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四位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
【答案】A,B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】
A、在连接电路时,开关要断开,如果要没有断开,在连接最后一根导线时,电路中用电器就会工作,故A正确。
B、连完电路后,滑动变阻器的滑片要放在最大阻值处,如果闭合开关,灯泡不亮,接下来的应该是移动滑动变阻器的滑片,故B正确。
C、小灯泡在额定电压下才能正常发光,所以移动滑动变阻器时,应该观察电压表的示数是否为额定电压,故C错误。
D、灯泡灯丝的电阻容易受到温度的影响,在不同电压下阻值均不同,故C错误。
答案为:AB
【分析】
(1)在连接电路时,开关要断开。
(2)灯泡不亮,接下来的应该是移动滑动变阻器的滑片。
(3)小灯泡在额定电压下能正常发光。
(4)温度会影响电阻大小。
15.图甲是通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡与电阻连入如图乙所示的电路中。闭合开关,小灯泡的实际功率为,电压表示数为。下列结果正确的是( )
A.电源电压为 B.电阻的阻值为
C.电路消耗的总功率为 D.通过电阻的电流为
【答案】A,B,C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
三、填空题(本大题共4小题,共16.0分)
16.充电宝是旅行常备物品之一。给充电宝充电时,它相当于 选填“电源”或“用电器”。充电宝内部主要部件是锂电池,小明在机场看到安全检查须知上对锂电池携带事项的要求,如图所示。是物理量 选填“电功”或“电功率”的单位。
【答案】用电器;电功
【知识点】电路的构成及电路图;电功及电功的实质
17.如图甲,多芯线是生产、生活中常用的导线,多芯线中各根细导线之间的连接方式是 。如图乙,在家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密的多绕几圈,这样就可以增大连接处的横截面积,使连接处的电阻 “增大”或“减小”。
【答案】并联;减小
【知识点】影响电阻大小的因素;电路的基本连接方式
18.、、三个轻质小球,带正电,相互作用的情况如图所示,则的带电情况是 选填“带负电”“不带电”或“带正电”;用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近球,二者将互相 选填“吸引”或“排斥”。
【答案】带负电;吸引
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
19.小明家的电能表面板如图所示,他家同时使用的用电器总功率不能超过 ,家里新添置一台空调并接入该电能表中,让其单独工作,电能表的指示灯闪烁了次,则该空调的实际电功率为 。
【答案】2200;1200
【知识点】电功率的计算
四、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
20.为方便夜间开锁,有人发明了“感应照明门把手”,它的感应开关只在有人触碰门把手时才闭合,光敏开关在天暗时闭合、天亮时断开,这样只有在夜间有人碰门把手时,锁孔旁的灯会才亮,请根据上述描述完成感应灯的电路图。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
21.(2023·自贡)“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
【答案】解:如图所示:
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据题意可知,将电铃和灯泡串联,房门导线AB与电铃并联。当房门导线AB正常时,电铃被短路,此时只有灯泡发光;当房门导线AB断开时,此时电铃有电铃经过而发出铃声而报警,如下图所示:
【分析】在电路中,当用电器被短路时,虽然它接入电路,但是它不能工作,据此分析电铃和房门掉线的串并联关系即可。
五、实验探究题(本大题共3小题,共20.0分)
22.(2023·东营)某兴趣小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选用器材连接了如图所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,所用器材均能满足实验需要。
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,注意导线不能交叉;
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是 ;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡 ;(选填“断路”或“被短接”)
(4)排除电路故障后进行实验,测得小灯泡正常发光时的电流为0.3A,则小灯泡此时的电阻为 Ω;(结果保留一位小数)
(5)实验中发现,当电压表示数为0.9V时,小灯泡刚好微微发光,你认为此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)
(2)为了测量小灯泡正常发光时的电阻,需要调节电压,使灯泡两端电压等于灯泡的额定电压,可以通过滑动变阻器进行调节。
(3)断路
(4)8.3
(5)小
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)在测量小灯泡正常发光的电阻时,除了电压表与灯泡并联外,其它的都是串联。根据图片可知,将电流表的“-”接线柱与灯泡右端相连,然后再将电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连即可,如下图所示:
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是:为了测量小灯泡正常发光时的电阻,需要调节电压,使灯泡两端电压等于灯泡的额定电压,可以通过滑动变阻器进行调节。
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡断路;
(4)小灯泡的电阻为:;
(5)灯泡的电阻随温度的升高而增大,电压表为0.9V时灯丝温度低于2.5V时灯丝温度,因此此时灯泡电阻笔它正常发光时的电阻要小。
【分析】(1)根据实验目的确定电器元件的串并联关系,注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)测量小灯泡正常发光时的电阻时,需要调节变阻器的滑片,让灯泡两端的电压变成灯泡的额定电压;
(3)当灯泡发生断路时,电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电路的电流很小,即电流表的示数几乎为零。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此电压表分得全部电源电压,即它的示数很大。
(4)根据公式计算小灯泡正常发光的电阻;
(5)根据灯泡电阻随温度的变化规律分析解答。
23.同学们“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为的电源一个,定值电阻个阻值分别为、、、、,规格为“”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路,想用电压表的量程测量定值电阻两端的电压,请你用笔画线代替导线,帮助他们把电压表正确连接在电路中导线不能交叉 。
(2)他们先将的电阻接在图甲中、间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;保持滑片不动,用的电阻替换、间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片向 选填“左”或“右”端移动,才能保持、间的电压不变;再依次更换、间电阻为、继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数与、间电阻阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:、间电压的值为 ;、间电压一定时,通过、间导体的电流与导体的电阻成 比。
(3)当他们用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终不能调为,为继续完成此次探究,同学们一起设计了如下方案,下列方案不正确的一项是____ 。
A.将滑动变阻器更换为“”的滑动变阻器,其余不变
B.将电压为的电源更换为电压为的电源,其余不变
C.只调节滑动变阻器,使为
【答案】(1)
(2)右;2;反
(3)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
24.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为,电阻大约为,电源电压为。
(1)图甲电路中还有一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整要求:导线不交叉 ;
(2)连接好电路,检查无误后,将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大,接着闭合开关试触,观察到电压表的示数超过,其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 选填“太小”或“太大”;
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。
实验次数 小灯泡两端的电压 通过小灯泡的电流 小灯泡的亮度 小灯泡的电功率
比正常发光暗
正常发光
比正常发光亮
(4)将如表数据填完整后进行分析,发现小灯泡亮度是变化的,小灯泡的亮度是由其 选填“实际功率”或“额定功率”决定的;
(5)观察表中的数据发现,虽然是同一小灯泡,但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,其原因是 。
【答案】(1)
(2)太小
(3)0.75;0.30;0.75
(4)实际功率
(5)灯泡电阻随温度变化而变化
【知识点】电功率的计算;电功率的测量
六、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
25.(2014·来宾)如图电路,已知R1=10Ω,R2=20Ω.闭合开关S,电压表的示数为4V.求:
(1)通过R2的电流;
(2)电阻R1消耗的电功率;
(3)1min内通过R2的电流产生的热量.
【答案】(1)通过R2的电流:I2= = =0.2A
答:通过R2的电流为0.2A
(2)因串联电路中各处的电流相等,
所以,电阻R1消耗的电功率:
P1=I12R1=I22R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
答:电阻R1消耗的电功率为0.4W
(3)1min内通过R2的电流产生的热量:
Q2=I22R2t=(0.2A)2×20Ω×60s=48J.
答:1min内通过R2的电流产生的热量为48J
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【分析】由电路图可知,开关闭合时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压.(1)根据欧姆定律求出通过R2的电流;(2)根据串联电路的电路特点和P=I2R求出电阻R1消耗的电功率;(3)根据Q=I2Rt求出1min内通过R2的电流产生的热量.
26.如图所示,如图为某家用电水壶的简化电路图,如表为铭牌的部分参数,、为发热丝,其中。求:
型号 容量
额定电压 额定频率
加热功率 ? 保温功率
(1)电水壶的加热功率;
(2)电水壶处于保温挡时,正常工作消耗的电能;
(3)的阻值。
【答案】(1)解:由图可知,当开关闭合、接时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,电水壶处于保温状态;
当开关闭合、接时,只有工作,电路中总电阻最小,总功率最大,电水壶处于加热状态;
电水壶加热状态的功率:;
答:电水壶的加热功率为;
(2)解:由可知,电水壶处于保温挡时,正常工作消耗的电能:;
答:电水壶处于保温挡时,正常工作消耗的电能为;
(3)解:由可知,、的串联总电阻:,
根据串联电路的电阻特点可知,的阻值:。
答:的阻值为。
【知识点】电阻的串联;电功的计算;电功率的计算