2024年山东中考物理模拟题分类---电路和欧姆定律
展开( )
A.绕制电动机线圈
B.绕制电磁铁
C.制成电炉丝
D.作为远距离输电中的输电导线
2.(2022•历下区模拟)科技的自立自强是国家发展的战略支撑,2021年新一代5G芯片将开始量产,标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.超导材料B.半导体材料C.磁性材料D.绝缘材料
3.(2023•岱岳区三模)如图所示,开关S闭合时,小灯泡L1、L2都不亮,用一段导线的两端接触a、b两点时,两小灯泡都不亮;接触b、c两点时,两小灯泡也不亮;接触c、d两点时,两小灯泡都亮。对此,下列判断中可能的是( )
A.小灯泡L1断路B.小灯泡L2断路
C.开关S断路D.小灯泡L2短路
4.(2023•岱岳区三模)下列估测中,最接近实际的是( )
A.一本物理课本质量约是1kg
B.一台家用电冰箱正常工作时的电流约是0.1A
C.泰山山顶的大气压约是1.5×105Pa
D.一位中学生正常步行的速度约是4km/h
5.(2022•临沂模拟)如图甲所示电路中,电源电压为5V,电压表的示数如图乙所示,则灯L1两端的电压为( )
A.2.4VB.5VC.12VD.2.6V
6.(2022•天桥区模拟)小宗在“探究温度一定的条件下,导体的电阻与哪些因素有关”的实验中,已选定了代号为“O”的导体,为了探究导体电阻与材料的关系,他还要选用的导体代号是( )
A.AB.BC.CD.D
7.(2023•郯城县二模)如图是一种时尚的烹饪工具——空气炸锅,使用它时发现:当同时闭合定时开关S1和温控开关S2时产生热风;仅闭合定时开关S1时产生冷风;不会只发热不吹风。则其电路可能是图中的( )
A.B.
C.D.
8.(2023•沂源县一模)下列有关各图的说法中,正确的是( )
A.甲图中,充电宝给手机电池充电时手机电池相当于电源
B.乙图中,轻质小球被丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,说明小球带负电
C.丙图中,开关S闭合后,小灯泡L1和L2并联
D.丁图中,铜片相当于水果电池的正极
9.(2023•兰陵县二模)用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起。下列现象中“粘”的原因与其相同的是( )
A.两个铅柱底面削平挤压后能“粘”在一起
B.干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
C.用湿手拿冰冻的东西,手被粘住了
D.用硬纸片盖住装满水的玻璃杯并倒置,纸片“粘”在杯口
10.(2022•牡丹区三模)如图所示的滑动变阻器上标记的各部件中,通常情况下,属于绝缘体的是( )
A.瓷筒B.金属杆C.电阻丝D.金属滑片
11.(2022•惠民县模拟)如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法不正确的是( )
A.电流表测量干路中的电流
B.电压表不能测量L1两端的电压
C.取下L1时,L2正常发光
D.只断开开关S2时,电压表无示数
12.(2022•历下区模拟)中科院上海微系统与信息技术研究所经过研发,使中国单晶晶圆实现量产。如图所示,“晶圆”是指集成电路制作所用的硅晶片,经过切割加工成为芯片,主要使用的是( )
A.复合材料B.超导材料C.纳米材料D.半导体材料
13.(2021•泰安模拟)如图所示电路,电源电压为5V,当开关S闭合时,却只有一只灯泡发光,且电压表示数为0V。由此可以判断电路的故障可能是( )
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1开路D.灯L2开路
14.(2023•沂源县二模)如图甲所示电路,闭合开关后灯L1、L2均正常发光,电流表A1、A2的示数均如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L1和L2是串联连接的
B.流过灯L1的电流是1.2A
C.流过灯L2的电流是1.5A
D.灯L1被短路时,L2正常发光
15.(2022•张店区一模)下列说法中正确的是( )
A.电荷的移动形成了电流
B.金属、人体、大地、玻璃都是导体
C.教室中的一个开关可以控制一排日光灯,说明这些日光灯是串联的
D.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关
16.(2021•沂源县二模)如图甲所示,某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据,其工作原理如图乙所示。电源电压不变,R1为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中。下列说法中正确的是( )
A.电流表A的示数逐渐变小
B.电压表V的示数逐渐变小
C.电压表 V与电流表 A示数的比值逐渐变大
D.电路消耗的总功率P逐渐变大
17.(2022•沂水县二模)在如图所示的电路中,当开关S闭合后,电压表示数为6.3V;当开关S断开时,电压表示数为2.5V,则开关S断开时,灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.3.8V、2.5VB.3.8V、6.3VC.2.5V、3.8VD.6.3V、2.5V
18.(2023•莱阳市模拟)如图所示电路,R1为定值电阻,电流表和电压表都是理想电表,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P从一端向另一端滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.R1两端的电压与通过R1的电流成正比
B.无论滑片P怎样移动,电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
C.P向b端滑动时,电流表A示数变小,电压表V2与电流表A示数的比值变小
D.P向b端滑动时,电流表A示数变大,电压表V1示数变小,V2示数变大
19.(2021•沂南县一模)疫情期间,手持式电子测温仪最为常见,如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;在测人的体温时,当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪,下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.被测温者温度越高,电路消耗的电功率越大
C.热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变小
20.(2021•临沂模拟)如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L1,L2均不发光,且电流表A和电压表V指针
均指在零刻度。现将灯泡L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S时,发现两只灯泡仍不发光,电流表A指针仍然不动,但电压表V的指针发生了明显偏转,依据上述信息可以判断( )
A.灯泡L1的灯丝断了B.灯泡L2的灯丝断了
C.电源接线处松脱D.电流表损坏了
二.填空题(共10小题)
21.(2021•临沭县模拟)两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联起来,电路中允许通过的最大电流为 A,两端允许加的最大电压为 V。
22.(2022•峄城区一模)如图所示,两只气球自由地悬挂在空中,下面两种方法都能使两气球靠拢:
方法一、向两气球中间吹气。这是因为在气体中,流速大的位置,压强 。
方法二、把丝绸摩擦过的玻璃棒放在两气球之间。这是因为玻璃棒摩擦后 ,能吸引轻小物体。
23.(2023•新泰市三模)如图所示,小明在烧杯中装入盐水,将铜片和锌片放入其中,制成了一个电池, (填“锌”或“铜”)片是电池的负极。
24.(2022•烟台模拟)如图1手拿丝绸摩擦过的玻璃棒靠近饮料吸管时吸管被排斥,是因为饮料吸管带 电。两个相同的验电器A和B,如图2,A带正电,B不带电。用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来,则在连接的瞬间B带 电,瞬间的电流方向从 (选填“A到B”或“B到A”)。
25.(2021•邹城市模拟)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,电路正常工作一段时间后,电阻R1出现故障。若观察到电压表示数为零,电流表示数为3I0,则R1 (选填“开路”或“短路”),且R1 R2(选填“>”“<”或“=”)。
26.(2023•平邑县二模)(1)图甲中小球的直径为 cm。
(2)图乙所示电阻箱的示数为 Ω。
27.(2021•宁阳县二模)如图所示,干路上的电流I恒为2A不变,滑动变阻器规格为“15Ω 2A”,小灯泡L上标有“6V 3W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响,则小灯泡L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω。
28.(2023•临沂模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U图象如图乙所示,则小灯泡正常发光时灯丝阻值为 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
29.(2023•岱岳区二模)如图所示,电源电压不变,闭合开关,小灯泡正常发光,用酒精灯对日光灯灯丝加热,发现小灯泡的亮度明显变暗,说明日光灯灯丝电阻与 有关。
30.(2022•梁山县校级模拟)有甲、乙、丙三个带电体,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体。如果丙物体带正电,则甲物体带 电(选填“正”或“负”)。
三.实验探究题(共3小题)
31.(2022•市中区校级模拟)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的;
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(3)小明在连接电路时,开关应处于断开 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”);
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2= A、I= A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可);
(6)本次实验的不足之处是: 。
32.(2021•曲阜市二模)我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题:
(1)连接电路时,应将开关处于 状态(选填:“断开”或“闭合”);
(2)如图甲所示,小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则AB间电压为 V.比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压 ;
(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出:“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信? (选填:“可信”或“不可信”),你的理由是: 。
33.(2023•蒙阴县三模)小华同学用电流表和电压表测量小灯泡发光时的电阻,选用的小灯泡标有“2.5V”的字样,电源电压恒为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整。要求滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,导线不交叉,电压表选择合适的量程。
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,而电流表有示数。经检查,导线连接完好,则故障可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路”)。
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为 V。要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端适当移动。
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时I﹣U的关系图像如图丙所示,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;不同电压下,小灯泡的电阻值不同,小灯泡的电阻值会随温度的升高而变 。
(5)为保证实验顺利进行,应选用 (选填序号)滑动变阻器。
A.“10Ω,0.5A”
B.“50Ω,0.3A”
C.“100Ω,0.2A”
四.计算题(共2小题)
34.(2023•宁阳县一模)如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
(1)请说明该自动控制装置的工作原理。
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要串联多大的电阻?
35.(2023•阳信县二模)2022年北京冬奥会上使用创可贴大小的体温计(如图1所示),运动员只需要把体温计“创可贴”贴在皮肤上,体温会自动测量、上报,一旦超过安全值,防疫人员将第一时间处理,某物理兴趣小组受此启发,设计了一个皮肤温度检测装置,当检测到温度≥37℃时,电压表的示数≤3V发出报警;如图2所示为该装置的感温区电路图,电源电压恒定不变,为定值电阻,R为热敏电阻,R的阻值与温度t的关系如表所示,电流表量程为0﹣10mA,数字式电压表量程为0﹣4V;当检测温度为33℃时,电压表示数为3.6V,求:
(1)当电压表示数为3V恰好报警时,电流表的示数:
(2)电源电压和定值电阻R0的阻值;
(3)在保证电路各元件安全的情况下,该装置能测量的温度范围。
2024年山东中考物理模拟题分类---电路和欧姆定律
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.(2022•沂南县二模)超导材料是一种电阻为零的材料,某同学预测超导材料将会在以下方面得到应用。你认为其中不合理的是
( )
A.绕制电动机线圈
B.绕制电磁铁
C.制成电炉丝
D.作为远距离输电中的输电导线
【考点】超导体的特点与作用.
【专题】应用题;粒子与宇宙、材料世界.
【答案】C
【分析】解答本题需掌握:超导现象是电阻为零的现象,超导体适合制作输电导线和电动机线圈等。
【解答】解:假如科学家已研制出常温下就能使用的超导体,利用超导体的零电阻可以实现远距离输电,也可以做电动机线圈、电磁铁等。
所有利用电流热效应工作的电阻都不能用超导体制作。C是利用电流热效应工作的。不符合题意。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对:超导体的特点,以及应用的了解和掌握。
2.(2022•历下区模拟)科技的自立自强是国家发展的战略支撑,2021年新一代5G芯片将开始量产,标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.超导材料B.半导体材料C.磁性材料D.绝缘材料
【考点】半导体材料的特点与作用.
【专题】常规题型;理解能力;应用能力.
【答案】B
【分析】芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体硅,半导体具有单向导电性。
【解答】解:常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体硅制成的。
故选:B。
【点评】本题考查半导体的应用,属于基础知识。
3.(2023•岱岳区三模)如图所示,开关S闭合时,小灯泡L1、L2都不亮,用一段导线的两端接触a、b两点时,两小灯泡都不亮;接触b、c两点时,两小灯泡也不亮;接触c、d两点时,两小灯泡都亮。对此,下列判断中可能的是( )
A.小灯泡L1断路B.小灯泡L2断路
C.开关S断路D.小灯泡L2短路
【考点】电路的三种状态.
【专题】应用题;电流和电路;应用能力.
【答案】C
【分析】由电路图知,两灯串联。闭合开关两灯都不亮,说明不可能发生短路,只能是某处断路。运用假设法逐项分析即可。
【解答】解:由电路图知,闭合开关,两灯串联;
A 如果灯L1断路,用一段导线的两端接触a、b两点时,L2会发光,故A错误;
B 如果灯L2断路,导线接触b、c两点时,L1会发光,故B错误;
C 如果开关断路,导线接触c、d两点时,电路是通路,两灯都发光,故C正确;
D 如果灯L2短路,L1会发光,故D错误。
故选:C。
【点评】用导线检验电路故障时,将导线与用电器并联,其它用电器能工作,此处用电器断路;其它用电器不能工作,其它用电器断路。
4.(2023•岱岳区三模)下列估测中,最接近实际的是( )
A.一本物理课本质量约是1kg
B.一台家用电冰箱正常工作时的电流约是0.1A
C.泰山山顶的大气压约是1.5×105Pa
D.一位中学生正常步行的速度约是4km/h
【考点】电流的单位和大小;质量的估测;速度与物体运动;大气压强与高度的关系.
【专题】应用能力.
【答案】D
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、一个苹果的质量在300g左右,物理课本的质量与一个苹果的质量差不多为300g,故A不符合实际;
B、家用电冰箱功率在220W左右,正常工作的电流在I===1A左右,故B不符合实际;
C、大气压强随海拔高度的增加而减小,一个标准大气压约1×105Pa,泰山山顶海拔较高,所以大气压不可能为1.5×105Pa,故C不符合实际;
D、中学生正常步行的速度约为4km/h=4×m/s≈1.1m/s,故D符合实际;
故选:D。
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
5.(2022•临沂模拟)如图甲所示电路中,电源电压为5V,电压表的示数如图乙所示,则灯L1两端的电压为( )
A.2.4VB.5VC.12VD.2.6V
【考点】串联电路的电压规律;电压表的读数.
【专题】应用题;电压和电阻;应用能力.
【答案】D
【分析】根据电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测量L2两端电压,根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数,根据串联电路电压规律求出灯L1两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测量L2两端电压;
由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端的电压:U1=U﹣U2=5V﹣2.4V=2.6V。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路的电压规律和电压表的读数,是一道基础题。
6.(2022•天桥区模拟)小宗在“探究温度一定的条件下,导体的电阻与哪些因素有关”的实验中,已选定了代号为“O”的导体,为了探究导体电阻与材料的关系,他还要选用的导体代号是( )
A.AB.BC.CD.D
【考点】影响电阻大小的因素.
【专题】应用题;电压和电阻;应用能力.
【答案】D
【分析】电阻与材料、长度、横截面积、温度四个因素有关,实验时温度一般不变,故不予考虑。
研究电阻与材料关系时,要控制长度和横截面积一定,找两个材料不同的导体。
【解答】解:研究电阻与材料关系时,要控制长度和横截面积一定,找两个材料不同的导体,故需要选择O、D两个导体。
故选:D。
【点评】当被研究的问题与多个因素有关时,研究与一个因素的关系,控制其他因素一定,改变被研究的因素,这是控制变量法。
7.(2023•郯城县二模)如图是一种时尚的烹饪工具——空气炸锅,使用它时发现:当同时闭合定时开关S1和温控开关S2时产生热风;仅闭合定时开关S1时产生冷风;不会只发热不吹风。则其电路可能是图中的( )
A.B.
C.D.
【考点】串、并联电路的设计与应用.
【专题】应用题;电流和电路;应用能力.
【答案】D
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、发热管和电动机的连接方式,然后选出正确的电路图。
【解答】解:空气炸锅工作时,可以单独产生风,也可以产生热风,但不能只发热不吹风,说明电动机和电吹风可以独立工作、互不影响即为并联,且发热管支路有开关控制,所以S1在干路中,S2在发热管的支路中,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串并联电路的设计,根据题干中的条件分析每一个选项即可得出答案。
8.(2023•沂源县一模)下列有关各图的说法中,正确的是( )
A.甲图中,充电宝给手机电池充电时手机电池相当于电源
B.乙图中,轻质小球被丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,说明小球带负电
C.丙图中,开关S闭合后,小灯泡L1和L2并联
D.丁图中,铜片相当于水果电池的正极
【考点】电源及其能量转化;电路的组成;串、并联电路的概念与辨别;物体带电情况的判断.
【专题】电流和电路;应用能力.
【答案】D
【分析】(1)充电宝给手机电池充电时手机电池相当于用电器。
(2)带电体能够吸引轻小物体。
(3)不经过用电器而用一根导线将电源两极直接连接起来的电路叫短路。
(4)与电压表正接线柱连接的是电源的正极。
【解答】解:A、甲图中,充电宝给手机电池充电时手机电池相当于用电器,故A错误;
B、乙图中,轻质小球被丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,说明小球可能带负电,也可能不带电,故B错误;
C、丙图中,开关S闭合后,小灯泡L1和L2被短路,电源被烧坏,故C错误;
D、丁图中,铜片与电压表的正接线柱相连,相当于水果电池的正极,故D正确。
故选:D。
【点评】知道电源的能量转化过程;知道带电体的性质;知道电路的三种基本状态。
9.(2023•兰陵县二模)用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起。下列现象中“粘”的原因与其相同的是( )
A.两个铅柱底面削平挤压后能“粘”在一起
B.干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
C.用湿手拿冰冻的东西,手被粘住了
D.用硬纸片盖住装满水的玻璃杯并倒置,纸片“粘”在杯口
【考点】摩擦起电.
【专题】其他综合题;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)组成物质的分子之间有吸引力;
(2)摩擦起电现象生活中很常见,晚上睡觉前脱衣服时有火花,衣服上易沾有灰尘,梳子梳头发,头发随梳子飘起来;
(3)物质从液态变成固态的过程叫做凝固;
(4)我们周围存在大气压,空气内部向各个方向都有压强。
【解答】解:用塑料梳子梳头发时,头发容易被梳子“粘”起,这是摩擦起电现象。
A、两个铅柱底面削平挤压后能粘在一起,这是分子引力作用的结果,故A不符合题意;
B、在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上,这是摩擦起电现象(化纤布料的衣服与人体摩擦),故B符合题意;
C、湿手上有水,水遇到冷的冰冻的东西,放出热量,水变成了冰后手被粘住了,是凝固过程,故C不符合题意;
D、用硬纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,在大气压的作用下纸片“粘”在杯口上,故D不符合题意;
故选:B。
【点评】此题考查了摩擦起电现象、大气压的存在、分子作用力的存在以及凝固现象,一个“粘”字,包含不同的物理规律,要注意区分。
10.(2022•牡丹区三模)如图所示的滑动变阻器上标记的各部件中,通常情况下,属于绝缘体的是( )
A.瓷筒B.金属杆C.电阻丝D.金属滑片
【考点】导体与绝缘体的概念.
【专题】电压和电阻;应用能力.
【答案】A
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
【解答】解:组成滑动变阻器的金属杆(滑片导轨)、金属滑片和电阻丝,都容易导电,属于导体;
瓷筒,用陶瓷制成,不容易导电,属于绝缘体。
故选:A。
【点评】本题考查了导体和绝缘体的区别。对于常见的导体和绝缘体可以联系它们在日常生活和工业生产中的应用来记忆,不要死记硬背。如塑料、橡胶、陶瓷等常用来制作用电器的外壳,以防止触电,它们都是绝缘体;而电线芯用金属来做,因为金属容易导电,是导体。
11.(2022•惠民县模拟)如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法不正确的是( )
A.电流表测量干路中的电流
B.电压表不能测量L1两端的电压
C.取下L1时,L2正常发光
D.只断开开关S2时,电压表无示数
【考点】电压表的使用;电流表的使用.
【专题】应用题;电流和电路;应用能力.
【答案】B
【分析】首先要判断出当闭合开关S1,S2时,两灯是并联的,然后看电流表和电压表的位置。明确并联电路中,各个支路互不影响,再根据选项的描述做出判断。
【解答】解:A、由图可知,闭合开关S1,S2,两灯并联,电流表测量干路中的电流,故A正确;
B、由图可知,闭合开关S1,S2,两灯并联,电压表在灯L2两端,由于并联支路电压相等,所以电压表也可以测量灯L1两端的电压,故B不正确。
C、由图可知,闭合开关S1,S2,两灯并联,两灯独立工作互不干扰,所以取下L1,L2正常发光,故C正确。
D、由图可知,闭合开关S1,S2,两灯并联,电压表在灯L2两端,S2在灯L2所在支路,只断开开关S2时,L2所在支路断开,电压表无示数,故D正确。
故选:B。
【点评】该题主要考查了并联电路的特点,电流表和电压表的连接方法,属于基础题目。
12.(2022•历下区模拟)中科院上海微系统与信息技术研究所经过研发,使中国单晶晶圆实现量产。如图所示,“晶圆”是指集成电路制作所用的硅晶片,经过切割加工成为芯片,主要使用的是( )
A.复合材料B.超导材料C.纳米材料D.半导体材料
【考点】半导体材料的特点与作用.
【专题】电流和电路;应用能力.
【答案】D
【分析】导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,叫半导体。半导体在集成电路中有重要的应用。
【解答】解:集成电路芯片的主要材料是硅,它属于半导体。
故选:D。
【点评】本题考查半导体的应用,属于基础知识。
13.(2021•泰安模拟)如图所示电路,电源电压为5V,当开关S闭合时,却只有一只灯泡发光,且电压表示数为0V。由此可以判断电路的故障可能是( )
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1开路D.灯L2开路
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
【专题】应用题;电流和电路;应用能力.
【答案】A
【分析】开关闭合时,发现只有一只灯泡发光,说明电路有短路;根据电压表示数判定电路的故障。
【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是L1的电压;
A、灯Ll短路,L1不亮、L2亮,电压表无示数,故A正确;
B、灯L2短路,L2不亮、L1亮,电压表有示数,故B错误;
CD、两灯串联,若L1、L2其中任一个开路,另一个都不会亮,故CD都错。
故选:A。
【点评】本题考查了学生利用电压表判断电路故障的分析能力,平时做实验时试一试,掌握灯短路或开路对电路的影响,多积累这方面的经验,提高分析能力。
14.(2023•沂源县二模)如图甲所示电路,闭合开关后灯L1、L2均正常发光,电流表A1、A2的示数均如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L1和L2是串联连接的
B.流过灯L1的电流是1.2A
C.流过灯L2的电流是1.5A
D.灯L1被短路时,L2正常发光
【考点】并联电路的电流规律;电流表的读数;串、并联电路的概念与辨别.
【专题】电流和电路;应用能力.
【答案】B
【分析】由图甲知,闭合开关后两灯并联在电路中,电流表A1测干路电流,A2测L2支路的电流,根据两电流表所选量程确定分度值并读数,利用并联电路的电流规律分析,可得通过两灯和干路的电流。
【解答】解:由图甲知,闭合开关后两灯并联在电路中,电流表A1测干路电流,A2测L2支路的电流,故A错误;
由图甲知A1使用0~3A量程,分度值0.1A,由图乙知,电流表A1的示数示数为1.5A,即干路电流I=1.5A,
由图甲知A2使用0~0.6A量程,分度值0.02A,由图乙知,电流表A2的示数为0.3A,即通过L2电流I2=0.3A,
根据并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和可知,通过L1的电流为:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A,
灯L1被短路时,L2也被短路,不能正常发光,故B正确,CD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电流表读数和并联电路的电流规律的应用,难度不大。
15.(2022•张店区一模)下列说法中正确的是( )
A.电荷的移动形成了电流
B.金属、人体、大地、玻璃都是导体
C.教室中的一个开关可以控制一排日光灯,说明这些日光灯是串联的
D.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关
【考点】影响电阻大小的因素;导体与绝缘体的概念;电流的形成;串、并联电路的概念与辨别.
【专题】电流和电路;电压和电阻;应用能力.
【答案】D
【分析】(1)电流是由电荷的定向移动形成的;
(2)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等;
(3)并联电路中的用电器,能够独立工作,工作时相互不影响;
(4)导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关。
【解答】解:A.电荷的定向移动形成电流,杂乱无章的运动不能形成电流,故A错误;
B.金属、人体、大地都容易导电,是导体;玻璃不容易导电,是绝缘体,故B错误;
C.尽管教室中的一个开关可以控制一排日光灯,但是教室内日光灯是并联的,因为它们工作时,相互不影响,如果某盏灯管烧坏,其余灯管仍能发光,故C错误;
D.电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关。相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电流的形成、导体和绝缘体、串并联电路的判断、电阻的影响因素,综合性强,难度不大。
16.(2021•沂源县二模)如图甲所示,某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据,其工作原理如图乙所示。电源电压不变,R1为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中。下列说法中正确的是( )
A.电流表A的示数逐渐变小
B.电压表V的示数逐渐变小
C.电压表 V与电流表 A示数的比值逐渐变大
D.电路消耗的总功率P逐渐变大
【考点】电路的动态分析.
【专题】应用题;欧姆定律;电能和电功率;应用能力.
【答案】D
【分析】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表V测量R1两端的电压;根据压力的变化判定压敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律分析电路中电流和电压表示数的变化、电压表V与电流表A示数的比值的变化;根据P=UI判定总功率的变化。
【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量R1两端的电压;
AB、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中,蹦床受到的压力增大,压敏电阻的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;
根据U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表V示数变大,故AB错误;
根据R=可知,电压表V与电流表A示数的比值等于R1的阻值,则该比值保持不变,故C错误;
D、电源电压不变,电路中的电流变大,则根据P=UI可知,电路消耗的总功率P逐渐变大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,明确压敏电阻的阻值变化是解题的关键。
17.(2022•沂水县二模)在如图所示的电路中,当开关S闭合后,电压表示数为6.3V;当开关S断开时,电压表示数为2.5V,则开关S断开时,灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.3.8V、2.5VB.3.8V、6.3VC.2.5V、3.8VD.6.3V、2.5V
【考点】串联电路的电压规律.
【专题】应用题;电压和电阻;应用能力.
【答案】A
【分析】由图可知,当开关闭合时,灯泡L1发生短路,即此时电压表测的是L2两端的电压,同时也是电源电压;当开关断开时,两灯泡串联,且电压表测得是L2两端的电压;故据题目中所提示的数据和串联电路中电压的规律分析判断即可解决。
【解答】解:当开关闭合时,灯泡L1发生短路,即此时电压表测的是L2两端的电压,同时也是电源电压,此时电压表的示数是6.3V,即电源电压是6.3V;
当开关断开时,两灯泡串联,且电压表测得是L2两端的电压,此时电压表示数为2.5V,故L2两端的电压是2.5V,据串联电路中总电压是各用电器电压之和的规律可知,此时L1两端的电压应是U1=U﹣U2=6.3V﹣2.5V=3.8V。
故选:A。
【点评】本题主要考查了串联电路电压的规律,以及开关的断开与闭合造成电路的连接形式的改变的判断。
18.(2023•莱阳市模拟)如图所示电路,R1为定值电阻,电流表和电压表都是理想电表,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P从一端向另一端滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.R1两端的电压与通过R1的电流成正比
B.无论滑片P怎样移动,电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
C.P向b端滑动时,电流表A示数变小,电压表V2与电流表A示数的比值变小
D.P向b端滑动时,电流表A示数变大,电压表V1示数变小,V2示数变大
【考点】电路的动态分析.
【专题】应用题;电路变化分析综合题;分析、综合能力.
【答案】B
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据欧姆定律可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,要注意电压是形成电流的原因;
(2)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据欧姆定律可知R2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,进一步可知电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变化,再根据欧姆定律结合R1的阻值可知电压表V1的示数与电流表A的示数之比变化;
(3)设出滑片移动前后电路中电流,根据欧姆定律表示出电压表V1示数的变化量,然后得出电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值变化。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、R1为定值电阻,通过的电流与其两端的电压成正比,因电压是形成电流的原因,所以,不能说R1两端的电压与通过R1的电流成正比,故A错误;
CD、P向b端滑动时,R2接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,
由U=IR可知,R1两端的电压变小,电压表的V1示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故D错误;
由R=可知,电压表的V2的示数与电流表A的示数之比等于R2接入电路中的电阻,其比值变大,故C错误;
B、设滑片移动前后电路中的电流为I1、I2,由I=可得,电压表V1示数的变化量ΔU1=U1﹣U1′=I1R1﹣I2R1=(I1﹣I2)R1=ΔIR1,即=R1,则电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律应用以及电路的动态分析,关键是公式及其变形式的灵活运用和判断开关闭合前后电路的连接情况。
19.(2021•沂南县一模)疫情期间,手持式电子测温仪最为常见,如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;在测人的体温时,当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪,下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.被测温者温度越高,电路消耗的电功率越大
C.热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变小
【考点】电路的动态分析.
【专题】应用题;定性思想;推理法;欧姆定律;分析、综合能力.
【答案】B
【分析】根据电路图可知,R与R0串联,显示仪与R0并联;
(1)根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表;
(2)根据电压表示数和欧姆定律可知电路电流的变化,再根据P=UI可知电路消耗的电功率的变化;
(3)根据串联电路分压的特点和欧姆定律可知热敏电阻随温度的变化;
(4)当温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
【解答】解:A、因为显示仪与R0并联,所以显示仪是电压表,故A错误;
B、被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由欧姆定律可知,电路电流越大,由P=UI可知,电路消耗的功率也越大,故B正确;
C、被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由欧姆定律可知,电路电流变大,由串联电路电压特点可知,R两端电压越小,由R=可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故C错误;
D、温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是题干中获取有效的信息,难度不大。
20.(2021•临沂模拟)如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L1,L2均不发光,且电流表A和电压表V指针
均指在零刻度。现将灯泡L1和L2位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S时,发现两只灯泡仍不发光,电流表A指针仍然不动,但电压表V的指针发生了明显偏转,依据上述信息可以判断( )
A.灯泡L1的灯丝断了B.灯泡L2的灯丝断了
C.电源接线处松脱D.电流表损坏了
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
【专题】应用题;欧姆定律.
【答案】B
【分析】由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流;将灯泡L1和L2位置对调,其余元件位置不变,此时L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电压表V的指针发生了明显偏转可知电压表两接线柱与电源之间是通路,两灯泡不亮、电流表无示数说明电路断路,即电压表并联部分断路,据此进行解答。
【解答】解:由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流;
将灯泡L1和L2位置对调,其余元件位置不变,此时L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,电流表测电路中的电流,
因电压表V的指针发生了明显偏转,
所以,电压表两接线柱与电源之间是通路,则灯泡L1的灯丝没有断、电源接线处没有松脱、电流表没有损坏,故ACD错误;
又因两灯泡不亮、电流表无示数,
所以,电路故障为电压表并联部分的L2断路,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了电路故障的判断,要注意电路故障分两类:短路和断路。电路短路时,短路部分无电压,电流大;电路断路时,断路部分无电流,电压大。
二.填空题(共10小题)
21.(2021•临沭县模拟)两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联起来,电路中允许通过的最大电流为 0.6 A,两端允许加的最大电压为 15 V。
【考点】欧姆定律的应用.
【专题】计算题;电路和欧姆定律.
【答案】见试题解答内容
【分析】串联电路电流处处相等,为保证电路安全,流过电路的电流应等于电阻允许的最大电流中较小者;
由串联电路的特点及欧姆定律可以求出电阻串联时,两端允许加的最大电压。
【解答】解:∵两电阻允许通过的最大电流分别为1A、0.6A,
∴两电阻串联时电路允许通过的最大电流是0.6A,
两端允许加的最大电压U=I最大(R甲+R乙)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V;
故答案为:0.6;15。
【点评】本题是一道基础题,为保护电路安全,电路允许通过的最大电流应等于用电器允许通过的最大电流的较小值,熟练应用串联电路特点及欧姆定律即可正确解题。
22.(2022•峄城区一模)如图所示,两只气球自由地悬挂在空中,下面两种方法都能使两气球靠拢:
方法一、向两气球中间吹气。这是因为在气体中,流速大的位置,压强 小 。
方法二、把丝绸摩擦过的玻璃棒放在两气球之间。这是因为玻璃棒摩擦后 带了电 ,能吸引轻小物体。
【考点】物体带电现象;流体压强与流速的关系.
【专题】应用题;电流和电路;应用能力.
【答案】小;带了电。
【分析】(1)流体流速越大,压强越小;
(2)物体相互摩擦可以使物体带电,带电体能吸引轻小物体。
【解答】解:方法一、流体流速越大,流体压强越小,向两气球之间吹气,两气球间的空气流速大于两气球之外的气体流速,两气球间的气体压强小于两气球之外的气体压强,两气球在气球内外气体压力差作用下相互靠近;
方法二、把丝绸摩擦过的玻璃棒放在两气球之间。这是因为玻璃棒摩擦后带了电,能吸引轻小物体,两气球在引力的作用下相互靠近。
故答案为:小;带了电。
【点评】此题考查了流体压强与流速的关系及物体带电现象,是基础性题目。
23.(2023•新泰市三模)如图所示,小明在烧杯中装入盐水,将铜片和锌片放入其中,制成了一个电池, 锌 (填“锌”或“铜”)片是电池的负极。
【考点】电压表的使用.
【专题】应用题;基本仪器的使用专题;实验基本能力.
【答案】锌
【分析】根据电压表的正确使用方法进行分析。
【解答】解:使用电压表时,应该使电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,电压表指针才会正常向右偏转。
由图知,电压表正向偏转,所以电压表负接线柱相连的为电源的负极,即锌片是电源负极。
故答案为:锌。
【点评】此题考查了利用电压表来判断电池的正负极,属于基本技能的考查。
24.(2022•烟台模拟)如图1手拿丝绸摩擦过的玻璃棒靠近饮料吸管时吸管被排斥,是因为饮料吸管带 正 电。两个相同的验电器A和B,如图2,A带正电,B不带电。用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来,则在连接的瞬间B带 正 电,瞬间的电流方向从 A到B (选填“A到B”或“B到A”)。
【考点】电荷间的相互作用规律;电流的方向.
【专题】应用题;电流和电路;应用能力.
【答案】正;正;A到B
【分析】(1)把被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷称为正电荷;
(2)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(3)规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:手拿丝绸摩擦过的玻璃棒靠近饮料吸管时吸管被排斥,是因为饮料吸管带正电,同种电荷相互排斥。A带正电,B不带电。用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来,则在连接的瞬间B带正电,是因为B的一部分电子转移到A上,瞬间的电流方向从A到B,因为电子的定向移动方向与电流方向相反。
故答案为:正;正;A到B。
【点评】本题是基础题,要求知道自然界中只有哪两种电荷,以及它们之间的作用规律,还要理解电流方向的规定。
25.(2021•邹城市模拟)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,电路正常工作一段时间后,电阻R1出现故障。若观察到电压表示数为零,电流表示数为3I0,则R1 短路 (选填“开路”或“短路”),且R1 > R2(选填“>”“<”或“=”)。
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
【专题】应用题;电流和电路;欧姆定律;应用能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;开关S闭合后,电压表和电流表都有示数;电阻R1出现故障后,根据电流表和电压表的示数分析故障的原因;根据欧姆定律判定两个电阻的大小关系。
【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;
开关S闭合后,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0;
电阻R1出现故障后,观察到电流表示数为3I0,这说明电路是通路,即电路故障是R1短路;
由于电源电压不变,根据欧姆定律可知:U=I0(R1+R2)=3I0×R2;解得:R1=2R2,即R1>R2。
故答案为:短路;>。
【点评】本题考查了学生利用电流表和电压表判断电路故障、欧姆定律的应用;电路故障分短路和开路两种情况,平时做实验时试一试,多总结、提高分析能力。
26.(2023•平邑县二模)(1)图甲中小球的直径为 1.20 cm。
(2)图乙所示电阻箱的示数为 2609 Ω。
【考点】变阻器;用刻度尺测量长度.
【专题】应用题;基本仪器的使用专题;应用能力.
【答案】1.20;2609
【分析】(1)使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
(2)电阻箱的读数方法:用“Δ”所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加即可。
【解答】解:(1)由图甲可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与1.30刻度线对齐,右侧与2.50cm对齐,所以小球的直径为d=2.50cm﹣1.30cm=1.20cm;
(2)如图乙所示,×1000的位置对应的数是2,×100的位置对应的数是6,×10的位置对应的数是0,×1的位置对应的数是9,所以读数为2609Ω。
故答案为:1.20;2609。
【点评】本题考查了刻度尺、电阻箱的读数,属于基础题目。
27.(2021•宁阳县二模)如图所示,干路上的电流I恒为2A不变,滑动变阻器规格为“15Ω 2A”,小灯泡L上标有“6V 3W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响,则小灯泡L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为 4 Ω。
【考点】欧姆定律的应用.
【专题】定量思想;欧姆定律;应用能力.
【答案】4。
【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点可知电源的电压,根据P=UI求出通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值。
【解答】解:因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡L正常发光,
所以,电源的电压U=UL=6V,
由P=UI可得通过灯泡的电流:
IL===0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且干路上的电流I恒为2A不变,
所以通过滑动变阻器的电流:
I滑=I﹣IL=2A﹣0.5A=1.5A,
则滑动变阻器接入电路中的阻值:
R滑===4Ω。
故答案为:4。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道基础题。
28.(2023•临沂模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U图象如图乙所示,则小灯泡正常发光时灯丝阻值为 6 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 18 Ω。
【考点】欧姆定律的应用.
【专题】应用题;电路和欧姆定律;电能和电功率;分析、综合能力.
【答案】6;18。
【分析】(1)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,当滑片位于左端时,电路中的电流最大,灯泡两端的电压为12V,根据图象读出对应的电流,利用欧姆定律求出小灯泡正常发光时灯丝阻值;
(2)当滑片位于右端时,电路中的电流最小,根据图象读出电路中的电流和灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)当滑片位于左端时,电路中的电流最大,灯泡两端的电压为12V,
由图象可知,通过灯泡的电流I=2.0A,
小灯泡正常发光时灯丝阻值=6Ω;
(2)当滑片位于右端时,电路中的电流最小,
由图象可知,UL=3V,I′=0.5A,
因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:
UR=U﹣UL=12V﹣3V=9V,
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R===18Ω。
故答案为:6;18。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,属于基础知识。
29.(2023•岱岳区二模)如图所示,电源电压不变,闭合开关,小灯泡正常发光,用酒精灯对日光灯灯丝加热,发现小灯泡的亮度明显变暗,说明日光灯灯丝电阻与 温度 有关。
【考点】影响电阻大小的因素.
【专题】电压和电阻;理解能力.
【答案】温度。
【分析】通过分析灯泡电流的变化和灯泡亮度的变化来分析电阻的变化。
【解答】解:灯泡的亮度变暗,即通过灯泡的电流减小,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变大,根据串联电路的电阻关系可知,日光灯灯丝加热后电阻变大,说明日光灯灯丝电阻与温度有关。
故答案为:温度。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素,属于基础题。
30.(2022•梁山县校级模拟)有甲、乙、丙三个带电体,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体。如果丙物体带正电,则甲物体带 负 电(选填“正”或“负”)。
【考点】物体带电情况的判断.
【专题】应用题;电流和电路;应用能力.
【答案】负。
【分析】利用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引即可判断。
【解答】解:有甲、乙、丙三个带电体,且丙物体带正电,乙物体吸引丙物体,故乙带负电;甲物体排斥乙物体,故甲带负电。
故答案为:负。
【点评】从丙的带电情况入手,逐个分析判断即可,常见题目。
三.实验探究题(共3小题)
31.(2022•市中区校级模拟)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的;
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(3)小明在连接电路时,开关应处于断开 断开 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 灯L1断路 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”);
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2= 0.2 A、I= 1 A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 I=I1+I2 (写关系式即可);
(6)本次实验的不足之处是: 只做一次实验,结论具有偶然性 。
【考点】探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系.
【专题】电流和电路;实验基本能力.
【答案】(1)不相同;(2);
(3)断开;(4)灯L1断路;(5)0.2;1;I=I1+I2;(6)只做一次实验,结论具有偶然性。
【分析】(1)应用归纳法得出结论时要求:所选样本要有代表性用样本数量足够多;
(2)根据电路图连接实物图;
(3)连接电路时,开关应断开;
(4)闭合开关后,观察到灯L2发光,说明干路和L2支路是通路,根据灯L1不发光分析电路可能存在的故障;
(5)根据并联电路电流的规律确定电流表选用的量程,然后读数。分析数据大小得出结论;
(6)实验中为了寻找普遍的规律,应多次测量。
【解答】解:(1)为避免实验的偶然性,要选择两个不同规格的灯泡多次实验;
(2)该电路为并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关控制整个电路,实物图如图所示:
;
(3)为保护电路安全,连接电路时,开关应断开;
(4)将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,观察到灯L2发光,说明干路和L2支路是通路,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是L1或电流表断路造成的;
(5)因干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流大于支路电流,在图丙中,因指针偏转角度相同,测干路电流时应选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A;测通过L2支路的电流选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A;
由数据可得:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并联电路中电流规律的表达式是:I=I1+I2;
(6)本次实验的不足之处是:只做一次实验,结论具有偶然性。
故答案为:(1)不相同;(2);
(3)断开;(4)灯L1断路;(5)0.2;1;I=I1+I2;(6)只做一次实验,结论具有偶然性。
【点评】本题考查电路的连接、电流表使用和读数、并联电路电流的规律及归纳法的运用等知识,综合性较强。
32.(2021•曲阜市二模)我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题:
(1)连接电路时,应将开关处于 断开 状态(选填:“断开”或“闭合”);
(2)如图甲所示,小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则AB间电压为 2 V.比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压 越大 ;
(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出:“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信? 不可信 (选填:“可信”或“不可信”),你的理由是: 实验中选用的AB间电阻阻值始终是CD间电阻阻值的两倍,使得实验结论存在偶然性 。
【考点】探究串联电路中的电压规律.
【专题】实验题;电压和电阻;实验基本能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)连接电路时应将开关断开;
(2)电压表读数时应看清量程和分度值;根据串联电路的电压规律可求出CD间的电压;结合图甲中的信息可得出结论;
(3)为了使结论具有普遍性应改变实验对应条件多次测量。
【解答】解:(1)连接电路时,应将开关处于断开状态,这样连接电路时可以避免出现短路等问题的出现而损坏电路元件;
(2)电压表使用0~3V量程,分度值是0.1V,电压表的示数如图乙所示,则AB间电压为2V,
已知电源电压为3V,由串联电路的电压规律可知,CD间的电压UCD=U﹣UAB=3V﹣2V=1V,则UAB>UCD,
由图甲可知AB间的电阻(10Ω)大于BC间的电阻(5Ω),
所以,串联电路中,电阻值越大,其所分电压越大;
(3)实验过程中,三次实验的电阻比都是2:1(AB间电阻阻值始终是CD间电阻阻值的两倍),使得实验结论存在偶然性,实验中每次实验的电阻比不同,才能得到普遍结论,所以这次实验得到的结论不可信。
故答案为:(1)断开;(2)2;越大;(3)不可信;实验中选用的AB间电阻阻值始终是CD间电阻阻值的两倍,使得实验结论存在偶然性。
【点评】本题考查探究串并联电路中电压规律的实验,关键是将实验操作要求及结论掌握清楚,仔细分析即可。
33.(2023•蒙阴县三模)小华同学用电流表和电压表测量小灯泡发光时的电阻,选用的小灯泡标有“2.5V”的字样,电源电压恒为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整。要求滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,导线不交叉,电压表选择合适的量程。
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,而电流表有示数。经检查,导线连接完好,则故障可能是小灯泡 短路 (选填“断路”或“短路”)。
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为 1.8 V。要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 右 (选填“左”或“右”)端适当移动。
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时I﹣U的关系图像如图丙所示,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 10 Ω;不同电压下,小灯泡的电阻值不同,小灯泡的电阻值会随温度的升高而变 大 。
(5)为保证实验顺利进行,应选用 B (选填序号)滑动变阻器。
A.“10Ω,0.5A”
B.“50Ω,0.3A”
C.“100Ω,0.2A”
【考点】实验 伏安法测电阻.
【专题】实验题;欧姆定律;实验基本能力.
【答案】(1)见解答图;(2)短路;(3)1.8;右;(4)10;大;(5)B。
【分析】(1)根据灯泡额定电压确定电压表量程,将电压表并联在灯泡两端;滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路;
(3)根据电压表选用量程确定分度值读数,比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(4)根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用R=求出小灯泡正常发光时的电阻;灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(5)由丙图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,灯泡正常发光,此时通过灯泡的电流为0.25A,
当灯泡两端的电压为0.5V时,通过灯泡的电流为0.1A,由欧姆定律可得此时灯泡的电阻,根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时电路的总电阻,根据串联电路电阻规律计算此时滑动变阻器接入电路的电阻,进一步根据串联电路特点确定滑动变阻器的规格。
【解答】解:(1)小灯泡标有“2.5V”的字样,故电压表选用小量程并联在灯泡两端;滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
;
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路,即故障可能是小灯泡短路;
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向右端适当移动;
(4)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为:
R===10Ω;
由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(5)由丙图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,灯泡正常发光,此时通过灯泡的电流为0.25A,
当灯泡两端的电压为0.5V时,通过灯泡的电流为0.1A,此时灯泡的电阻:RL1===5Ω,
电源电压为4.5V,闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,
串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得电路总电阻:R===45Ω,
串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时滑动变阻器接入电路的电阻:R滑=R﹣RL1=45Ω﹣5Ω=40Ω>10Ω,所以滑动变阻器的规格为“50Ω 0.3A”,故选:B。
故答案为:(1)见解答图;(2)短路;(3)1.8;右;(4)10;大;(5)B。
【点评】本题测小灯泡发光时的电阻实验,考查了电路连接、电路故障、电压表读数、实验操作、电阻的计算、影响电阻大小因素及器材的选择等知识。
四.计算题(共2小题)
34.(2023•宁阳县一模)如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作。
(1)请说明该自动控制装置的工作原理。
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要串联多大的电阻?
【考点】欧姆定律的应用.
【专题】欧姆定律;磁现象、电生磁.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由题意可知,这一自动控制装置的基本结构是一个电磁继电器,根据电磁继电器的基本工作原理,结合在此处的运用可描述其原理;
(2)根据左边电源电压为6V,继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器启动,可计算出此时继电器的总电阻,再减去线圈电阻,可得到热敏电阻的阻值,最后从表中找出对应温度;
(3)当温度设定为30℃时,从表中找出对应的电阻值,用同样的方法求出总电阻,减去表中对应的阻值,即可得出应串联的电阻大小。
【解答】解:
(1)随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到15mA时,衔铁被吸合,右侧空调电路连通,空调开始工作。当温度下降时,控制电路电阻增大,电流减小,减小到一定值,使空调电路断开,这样就实现了自动控制。
(2)由欧姆定律I=得电路启动时的总电阻:R总===400Ω,
此时热敏电阻的阻值:R热=R总﹣R0=400Ω﹣10Ω=390Ω,
对照表格数据可知,此时的启动温度是25℃。
(3)因为电路启动时的总电阻为400Ω,
由表中数据可知,空调启动温度设定为30℃时,热敏电阻的阻值为360Ω,
则电路中还应串联的电阻:R′=R热=R总﹣R热′﹣R0=400Ω﹣360Ω﹣10Ω=30Ω。
答:(1)工作原理同上;
(2)该空调的启动温度是25℃。
(3)将空调启动温度设定为30℃时,控制电路中需要再串联30Ω的电阻。
【点评】本装置的实质是一个电磁继电器,对电磁继电器工作原理的了解是解题的基础。通过这一装置,重点考查了对电路中电流、电阻变化的分析,既要理解装置的工作过程,同时还要会从表格的数据中获取有用的信息,具有一定的综合性,难度较大。
35.(2023•阳信县二模)2022年北京冬奥会上使用创可贴大小的体温计(如图1所示),运动员只需要把体温计“创可贴”贴在皮肤上,体温会自动测量、上报,一旦超过安全值,防疫人员将第一时间处理,某物理兴趣小组受此启发,设计了一个皮肤温度检测装置,当检测到温度≥37℃时,电压表的示数≤3V发出报警;如图2所示为该装置的感温区电路图,电源电压恒定不变,为定值电阻,R为热敏电阻,R的阻值与温度t的关系如表所示,电流表量程为0﹣10mA,数字式电压表量程为0﹣4V;当检测温度为33℃时,电压表示数为3.6V,求:
(1)当电压表示数为3V恰好报警时,电流表的示数:
(2)电源电压和定值电阻R0的阻值;
(3)在保证电路各元件安全的情况下,该装置能测量的温度范围。
【考点】欧姆定律的应用.
【专题】计算题;欧姆定律;应用能力.
【答案】(1)当电压表示数为3V恰好报警报警时,电流表的示数为0.0075A;
(2)电源电压为6V,定值电阻R0的阻值为400Ω;
(3)在保证电路各元件安全的情况下,该装置能测量的温度范围为29℃~41℃。
【分析】(1)由图2可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测热敏电阻两端的电压,电流表测通过电路的电流,
由表格可知当检测温度为37℃时,热敏电阻的阻值为400Ω,由题意可知此时电压表示数为3V,根据欧姆定律计算此时通过电路的电流;
(2)由表格可知当检测温度为33℃时,热敏电阻的阻值为600Ω,根据欧姆定律计算此时通过电路的电流,
根据串联电路电流特点、串联电路电压规律结合欧姆定律列方程可得电源电压和定值电阻的阻值;
(3)根据电流表的量程确定通过电路的最大电流,根据串联电路特点结合欧姆定律计算此时热敏电阻的阻值,进一步确定此时的温度,
根据电压表的量程确定热敏电阻两端的最大电压,根据串联电路特点结合欧姆定律计算此时热敏电阻的阻值,进一步确定此时的温度,据此确定该装置能测量的温度范围。
【解答】解:(1)由图2可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测热敏电阻两端的电压,电流表测通过电路的电流,
由表格可知当检测温度为37℃时,热敏电阻的阻值为400Ω,
由题意可知此时电压表示数为3V,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I″===0.0075A;
(2)由表格可知当检测温度为33℃时,热敏电阻的阻值为600Ω,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I′===0.006A,
串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,
根据欧姆定律可得定值电阻的阻值:R0===,
解得:U=6V,R0=400Ω;
(3)电流表量程为0~10mA,当通过电路的电流最大为10mA=0.01A时,根据U=IR可知定值电阻两端的电压最大,根据串联电路电压规律可知电压表示数最小,
此时定值电阻两端的电压:U0=IR0=0.01A×400Ω=4V,
热敏电阻两端的电压:UR=U﹣U0=6V﹣4V=2V,
热敏电阻的阻值:R===200Ω,由表格可知此时的温度为41℃;
电压表量程为0~4V,当电压表示数最大为4V时,定值电阻两端的电压最小为:U0′=U﹣UR′=6V﹣4V=2V,
此时通过电路的电流:I′′′===0.005A,
此时热敏电阻的阻值:R′′′===800Ω,由表格可知此时的温度为29℃,
所以该装置能测量的温度范围为29℃~41℃。
答:(1)当电压表示数为3V恰好报警报警时,电流表的示数为0.0075A;
(2)电源电压为6V,定值电阻R0的阻值为400Ω;
(3)在保证电路各元件安全的情况下,该装置能测量的温度范围为29℃~41℃。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用,有一定难度。
导体代号
O
A
B
C
D
导体长度l/m
1.5
1.0
0.5
1.0
1.5
导体截面积S/mm2
1.2
3.2
1.2
1.2
1.2
导体材料
镍铬
锰铜
镍铬
锰铜
钨
实验次数
AB间电阻/Ω
CD间电阻/Ω
1
10
5
2
20
10
3
30
15
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300
t/℃
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
R/Ω
900
850
800
750
700
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
导体代号
O
A
B
C
D
导体长度l/m
1.5
1.0
0.5
1.0
1.5
导体截面积S/mm2
1.2
3.2
1.2
1.2
1.2
导体材料
镍铬
锰铜
镍铬
锰铜
钨
实验次数
AB间电阻/Ω
CD间电阻/Ω
1
10
5
2
20
10
3
30
15
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300
t/℃
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
R/Ω
900
850
800
750
700
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
河北(2021-2023)中考物理模拟题分类汇编---电路和欧姆定律: 这是一份河北(2021-2023)中考物理模拟题分类汇编---电路和欧姆定律,共43页。
广东(2021-2023)中考物理模拟题分类汇编---电路和欧姆定律: 这是一份广东(2021-2023)中考物理模拟题分类汇编---电路和欧姆定律,共41页。
三年湖北中考物理模拟题分类汇编---电路和欧姆定律: 这是一份三年湖北中考物理模拟题分类汇编---电路和欧姆定律,共88页。