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专题03 电路(重点)-九年级物理第一学期期中期末挑战满分训练(上海沪教版)
展开1.电流的单位是( )
A.安培B.库仑C.伏特D.帕斯卡
【答案】A
【详解】安培是电流的单位,库仑是电荷量的单位,伏特是电压的单位,帕斯卡是压强的单位,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲,乙两个轻小物体,结果甲被排斥,乙被吸引,由此我们可以判定( )
A.甲带正电,乙带负电B.甲带负电,乙带正电
C.甲带负电,乙不带电或带正电D.甲带正电,乙不带电或带负电
【答案】D
【详解】与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷,用它去靠近甲和乙,甲被排斥,根据同种电荷相互排斥的特点可知,甲与玻璃棒带的是同种电荷,即甲带正电;乙被吸引,根据异种电荷相互吸引和带电体具有吸引轻小物体的性质可知:乙可能带负电荷、也可能不带电,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.对于欧姆定律公式I=的理解,以下说法中错误的是( )
A.导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关
B.对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
C.在电压相同的条件下,不同导体中的电流与导体的电阻成反比
D.由I=可推出R=,说明R与U成正比,与I成反比
【答案】D
【详解】ABC.由欧姆定律公式可知,导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关,且在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;在电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比,故ABC正确,不符合题意;
D.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,只是计算导体电阻的一种方法,故D错误,符合题意。
故选D。
4.老师给小龙一个密封盒,其表面可见两个开关S1、S2和两盏灯L1、L2。为了探究开关和灯在密封盒内是如何连接的,小龙进行了如下操作:先闭合S1,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光:再断开S1,两灯都熄灭。符合上述实验结果的连接方式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.由图可知,先闭合S1时,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光:再断开S1,灯L2发光,故A不符合题意;
B.由图可知,先闭合S1时,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光:再断开S1,两灯都不发光,故B符合题意;
C.由图可知,先闭合S1时,两灯不发光;故C不符合题意。
D.由图可知,先闭合S1时,两灯都发光;故D不符合题意。
故选B。
5.有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将( )
A.一定大于RB.一定等于R
C.一定小于RD.以上结果都有可能
【答案】C
【详解】因为并联电路总电阻的倒数等于支路电阻倒数之和,所以并联电路总电阻小于任一电阻值,即两个电阻并联后总电阻小于较小电阻的阻值,由于较小的电阻小于R,因此两个电阻并联后总电阻将一定小于R。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.在图所示的电路中,电源电压保持不变。若开关S从断开到闭合,电压表两次示数之比为3∶4,若将电阻R1、R2并联在电路中,则通过R1、R2的电流之比为( )
A.1∶3B.3∶1C.3∶4D.4∶3
【答案】A
【详解】当开关S断开时,两电阻串联,电压表测的是电阻R1的电阻,根据欧姆定律可得,此时电压表示数为
①
当开关S闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测的是电源电压或者R1的两端电压,根据欧姆定律可得,此时电压表示数为
②
因为
③
联立①②③可得,两电阻之比为
若将电阻R1、R2并联在电路中,两电阻的两端电压相等,根据欧姆定律可得,通过R1、R2的电流之比为等于它们电阻大小的反比,即
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.如图甲所示,电流表测量并联电路中的电流。开关闭合后,指针偏转如图乙,则此时( )
A.干路中的电流是0.32A
B.通过L₁的电流是0.32A
C.通过L₂的电流是0.34A
D.通过L₁的电流是0.34A
【答案】D
【详解】由甲图可知,闭合开关,L1、L2并联接入电路,电流表测流过L1的电流。由乙图可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.34A,则流过L1的电流为0.34A。
故选D。
8.电位器是变阻器的一种,小菲同学买了一个电位器,如图所示。小菲想把它与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度;请仔细观察,现想使滑动触头顺时针转动时灯泡变亮,以下接线方法正确的是( )
A.A、B两个接线柱分别接入电路B.B、C两个接线柱分别接入电路
C.A、C两个接线柱分别接入电路D.以上连接方法都正确
【答案】A
【详解】电位器是变阻器的一种,电位器通过触头的转动从而改变电阻,是由于当滑动触头转动以后改变了连入电路中电阻丝的长度;滑动触头顺时针转动时灯泡变亮,说明电路中的电流变大,所以接入电路中的电阻应变小。应将左边部分接入电路,即连接A、B接线柱,故A正确,BCD错误。
故选A。
9.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当电键S由断开到闭合时,以下判断中正确的是( )
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.电压表的示数与电流表示数的乘积变大
D.电压表的示数与电流表示数的比值不变
【答案】C
【详解】当开关断开时,等效电路图如图所示:
R、L串联,则电路中的电流
电压表测电源的电压U,即U1=U;当开关都闭合时,等效电路图如图所示:
电流表的示数,电压表测电源的电压U,即U2=U;综上所述可知:I1
10.在图所示,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器滑片P位于中点附近。用一阻值为20欧的电阻替换R1后,可使电压表示数与替换R1前相同的方法有( )
①电源电压不变,向左移动滑片P;
②电源电压不变,向右移动滑片P;
③减小电源电压,不移动滑片P;
④增大电源电压,向左移动滑片P;
A.①③B.①②C.②③D.②④
【答案】C
【详解】由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R1两端电压,若电源电压不变,当用一阻值为20欧的电阻替换R1后,电压表的示数增大,根据串联分压可知,应该增大滑动变阻器接入电路中的阻值,即将滑片向右移动,故②符合题意,①不符合题意;减小电源电压,电路中的总电压减小,则电压表示数减小,可是电压表示数与替换前相等,故③符合题意,增大电源电压,电路中的总电压增大,电压表示数增大,向左移动滑片P,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,滑动变阻器两端电压减小,则电压表示数增大,故④不符合题意,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题
11.电压是使导体中自由电荷 形成电流的原因。我国家庭电路中,电视机正常工作的电压为 伏,它与家中的空调是 连接的。
【答案】 定向移动 220 并联
【详解】[1]电源是能够提供电压的装置,电压是使电路中的自由电荷定向移动形成电流的原因。
[2][3]我国家庭用电器正常工作的电压是220V,电视机和空调相互独立工作互不影响,故它们为并联。
12.10秒内通过某导体横截面的电荷量为8库,那么通过导体的电流为 安;若该导体的电阻为20欧,此时导体两端的电压为 伏;当该导体两端的电压为32伏时,该导体电阻为 欧。
【答案】 0.8 16 20
【详解】[1]通过该导体的电流为
[2]导体两端的电压为
[3]导体的电阻与电压无关,当导体两端的电压为32伏时,通过该导体电流变大了,但导体的电阻不变,仍为20Ω。
13.一节新干电池的电压为 伏。教室内日光灯、饮水机等用电器是 连接的(选填“串联”或“并联”),通过日光灯的电流可用 表来测量。
【答案】 1.5 并联 万用
【详解】[1]一节新干电池的电压为1.5V,用的时间久了电压会有所下降。
[2]教室内日光灯、饮水机等用电器都可以独立工作,互不影响,是并联的关系。
[3]通过日光灯的电流是交流电,可以用万用表测量。
14.上海地区家庭电路的电压为 伏,电灯与控制它的开关是 连接的(选填“串联”或“并联”)。如图所示电流表的示数为 安。
【答案】 220 串联 2.4
【详解】[1]我国家庭电路的电压为220V,那么上海地区家庭电路的电压为220V。
[2]为了能控制电灯的工作情况,电灯与控制它的开关是串联连接的。
[3]如图所示电流表选用的是0~3A的量程,分度值为0.1A,示数为2.4A。
15.有甲、乙两根镍铬合金的导线长度相等,甲比乙粗一些。将甲接到某电压下,通过它的电流为I甲,取下甲再将乙接到同一电压下,通过它的电流为I乙,I甲 I乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】大于
【详解】影响电阻大小的因素是:导体的材料、长度、横截面积和温度。在材料、长度和温度相同时,横截面积越小电阻越大;甲和乙材料和长度都相同,但甲的横截面积大于乙的横截面积,所以R甲
16.如图所示的电路,当开关闭合后,电压表V的示数为6伏,电压表V1与V的指针偏角恰好相等,则R1两端的电压U1为 伏,R2两端的电压U2为 伏,通过的电流之比I1∶I2= 。
【答案】 4.8 1.2 1∶1
【详解】[1][2]由图可知,R1与 R2串联,电压表V测电源电压,电压表V1测R2两端电压,当开关闭合后,电压表V1与V的指针偏角恰好相等,说明电压表量程不同,电压表V的示数为6伏,则电压表V1的示数为1.2伏,R2两端的电压U2为1.2伏,R1两端的电压
U1=U- U2=6V-1.2V=4.8V
[3]串联电路电流相等,通过的电流之比I1∶I2=1∶1。
17.如图所示,欲使两灯形成串联,应闭合开关 ,欲使两灯形成并联,应闭合开关 ,当同时闭合开关 时电路发生短路。
【答案】 S2 S1、S3 S1、S2
【详解】[1]使两个灯串联,即两个灯首尾相接然后连入电路,所以应断开S1、S3,闭合开关S2;
[2]使两个灯并联,则把两个灯首首相接,尾尾相接,再连入电路,所以应断开S2,闭合开关S1、S3;
[3]若同时闭合开关S1、S2,会用导线不经过用电器而直接将电源的正负两极相连,而造成短路,是绝对不允许的。
18.在拆弹训练中,如图所示是某定时炸弹引爆装置的模拟电路。起爆前定时开关是闭合的,此时 (选填“指示灯”或“起爆器”)发生了 (选填“短路”或者“断路”)。当设定起爆时间一到,定时开关会自动断开。为使引爆装置停止工作,拆弹专家应在图中 (选填“a”或“b”)处剪断导线。拆除前起爆器上 (选填“有”或者“没有”)电流通过。
【答案】 起爆器 短路 a 没有
【详解】[1][2][3][4]由图可知,开关闭合时,起爆器被短路,没有电流通过起爆器,所以起爆器不工作;当设定起爆时间一到,定时开关断开,有电流通过起爆器而发生爆炸;如果剪断a处导线,则电路处于断路状态,引爆装置不工作,灯泡不发光;拆除前起爆器中没有电流通过。
19.如图所示的电路中,电源电压为6伏,变阻器铭牌标有“5欧 2安”的字样。闭合开关,若滑片P处于距离a端五分之一处,则该变阻器接入电路中的电阻是 欧;当油箱中的液面上升时,电流表示数随之 (选填“变大”、“不变”或“变小”);该变阻器能够连入电路的最小阻值为 。
【答案】 4 变大 3Ω
【详解】[1]若滑片P处于距离a端五分之一处,变阻器连入电路的长度为原长的五分之四,则该变阻器接入电路中的电阻是
[2]当油箱中的液面上升时,浮标上升,滑片向下运动,变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可得,电路的电流变大,电流表示数变大。
[3]要使得变阻器能够连入电路的阻值最小,则电路的总电阻最小,根据欧姆定律可知,电路电流最大,根据变阻器铭牌标有“5欧 2安”的字样可知,通过变阻器的最大电流为2A,即电路的最大电流为2A,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻最小为
即为该变阻器能够连入电路的最小阻值。
20.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S,电路正常工作。一会儿后,电路发生了故障,电压表的示数由U0变为2U0。若电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上,根据以上信息,写出电路故障前后,电流表的示数及对应的故障 。
【答案】电流表示数由变为0时,电阻R2断路;电流表示数由变为2时,电阻R1短路
【详解】由题意,电阻R1、R2的阻值均为R0,并且串联在电路中,则由串联电路电压特点知
电压表的示数由U0变为2U0,此时电压表测量总电压,因此可得故障为电阻R2断路或者电阻R1短路。当电阻R2断路时,电压表串联在电路中,电流大小为0;当电阻R1短路时
即电流表示数由变为0时,电阻R2断路;电流表示数由变为2时,电阻R1短路。
21.某物理兴趣小组利用苹果、梨、橙子、菠萝、导线、电压表和一些尺寸相同的铁片、铜片、锌片等器材探究“水果电池电压大小与哪些因素有关”。如图所示,他们在水果中插入金属片制成的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,用电压表直接测量两块极板之间的电压,实验结果如下表;
①上表所列水果电池中,所能提供电压最大的是 ;
②水果电池的电压大小与两极板材料种类 (选填“有关”或“无关”),判断的依据是 ;
③小嘉将橙子挤软,使其出汁更多,再次测量该“水果电池”的电压,发现电压表指针偏转角度更大,由此可提出的科学猜想是 。
【答案】 铜锌作极板材料的橙子电池 有关 表中极板距离、极板与水果接触面积不变的同一水果,插入的极板材料种类不同,水果电池的电压大小不同 水果电池的电压大小与水果的软硬程度(或汁水多少)有关
【详解】①[1]如图所示,他们在水果中插入金属片制成的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,用电压表直接测量两块极板之间的电压,根据控制变量法和实验记录上表所列不同水果电池中提供电压数据可知,所能提供电压最大的是铜锌作极板材料的橙子电池。
②[2]保持两块极板之间的距离、水果的种类、极板与水果的接触面积不变,只改变两极板材料的种类,由实验记录表中数据知,测量的电压不同;可以以得出结论:保持两块极板之间的距离、水果的种类、极板与水果的接触面积不变,两块极板之间的电压大小与两极板材料种类有关。
[3]判断的依据是实验记录表中极板距离、极板与水果接触面积不变的同一水果,插入的极板材料种类不同,水果电池的电压大小不同。
③[4]小嘉将橙子挤软,使其出汁更多,再次测量该“水果电池”的电压,发现电压表指针偏转角度更大,根据控制变量法得,由此可提出的科学猜想是水果电池的电压大小与水果的软硬程度(或汁水多少)有关。
三、作图题
22.在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,补上后要求:闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大。
【答案】
【详解】根据电压表使用方法,电压表应与灯泡并联,由于电源电压为2节干电池,总电压为3V,故电压表接0~3V量程,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大,根据串联电路分压的规律,此时滑动变阻器两端电压变小,则接入电阻变小,故滑动变阻器应接入下面右端的接线柱,如图所示
23.在图中的〇里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
【答案】
【详解】因为电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联,电压表自身的电阻很大,有电压表的地方相当于断路;电流表自身的电阻很小,有电流表的地方相当于一根导线,根据题给的电路图,电路中的两盏灯只能串联,否则会使灯L2短路,因此正确的电路图如下图所示:
四、综合题
24.若10秒内通过某导体横截面的电荷量为20库仑,求这段时间内通过该导体的电流I。
【答案】2A
【详解】解:通过该导体的电流
答:通过该导体的电流I是2A。
25.在图所示的电路中,电源电压U为6伏,闭合开关时,电流表示数I为0.3安。
(1)求电阻的阻值R;
(2)求10秒内通过R的电荷量Q;
(3)若电源电压改为,求此时电流表示数。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)电阻的阻值为
(2)根据,10秒内通过R的电荷量Q为
(3)若电源电压改为时,电流表示数为
答:(1)电阻的阻值R为;
(2)10秒内通过R的电荷量Q为;
(3)若电源电压改为,此时电流表示数为。
26.在图所示的电路中,电源电压为9伏且保持不变,电阻R2为10欧。闭合开关S后,电流表的示数为1.2安,求:
(1)通过电阻R2的电流I2。
(2)电阻R1的阻值。
(3)根据并联电路电流、电压的特点及欧姆定律,推导出并联电路电阻的规律:=+。
【答案】(1)0.9安;(2)30欧;(3)见解析
【详解】解:(1)电路为R1、R2并联,R2两端电压为9V,通过电阻R2的电流
(2)电阻R1的电流
电阻R1的阻值
(3)根据欧姆定律
因为并联电路电流关系
所以
又因为
所以
=+
答:(1)通过电阻R2的电流0.9A;
(2)电阻R1的阻值30欧。
27.如图(a)所示的电路中,电源电压为18V且保持不变。电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器上标有“2A”字样。闭合开关S后,电压表的示数为8V,电压表盘如图(b)所示。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)移动滑动变阻器的滑片P,在保证电路安全工作的情况下,电压表示数最小值与最大值之比为3∶10。求滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)1.6A;(2)6.25Ω;(3)25Ω
【详解】解:(1)R1、R2串联,电压表测量R1两端电压U1=8V,R1=5Ω,电源电压U=18V,通过电阻的电流
(2)两端电压
滑动变阻器接入电路的阻值
(3)减小时,电压表V示数增大,电路中电流增大,最大电流,此时电路中总电阻
可得滑变器最小阻值
两端最大电压
最大时电压表V示数最小为,电路中电流最小;已知
解得,此时滑变器两端电压最大值为
滑变器阻最大阻值为,根据串联分压
解得。
答:(1)通过电阻的电流;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
28.小松做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表、标有“20欧2安”字样的滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合开关时,电流表示数为0.22安,电压表示数如图(a)所示。移动滑动变阻器的滑片后,电流表指针偏转了4小格,电压表示数如图(b)所示。移动滑动变阻器的滑片至另一端后,电流表示数如图(c)所示。
(1)求实验中所用电源的电压U。 (需写出主要计算过程)。
(2)请根据相关信息将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧) 。
【答案】 见解析 见解析
【详解】(1)[1]刚闭合开关时,若电压表量程为0~3V,则Ux=1.6V,电源的电压
符合题意;
若电压表量程为0~15V,则Ux=8V,电源的电压
不是2伏的整数倍,不符合题意。
(2)[2]根据第一次实验电流值为0.22A可知,电流表所接量程为0~0.6A,每小格为0.02A,第2次实验中电流表指针在原来基础上又偏转了4小格,故此时电流为
根据(1)可知,电压表量程为0~3V,所以对应电压表示数如(b)为2.2V。对应电阻为
移动滑动变阻器的滑片至另一端后,此时滑动变阻器短路,电路中只有待测电阻Rx接入,电路中电流最大,电流表如图(c)所示,应该按大量程读数,其示数为0.8A,电压表示数为电源电压6.0V,对应电阻为
为了减小测量误差,求三次电阻的平均值,故待测电阻Rx阻值
将数据填入下表:
水果
极板材料(A-B)
苹果
梨
橙子
菠萝
铁-锌
0.55V
0.40V
0.70V
0.50V
铜-铁
0.60V
0.50V
0.78V
0.55V
铜-锌
0.95V
0.90V
1.05V
1.00V
电压Ux(伏)
电流Ix(安)
电阻Rx(欧)
待测电阻Rx阻值(欧)
1
0.22
2
3
物理量
实验序号
电压Ux
(伏)
电流Ix
(安)
电阻Rx
(欧)
待测电阻Rx阻值(欧)
1
1.6
0.22
7.3
7.4
2
2.2
0.30
7.3
3
6.0
0.8
7.5
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