人教版物理中考总复习 三轮冲刺 《电压和电阻》中考试题精选(原卷+解析卷)
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这是一份人教版物理中考总复习 三轮冲刺 《电压和电阻》中考试题精选(原卷+解析卷),共39页。试卷主要包含了关于导体电阻,下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
《电压和电阻》中考试题精选
一.选择题(共20小题)
1.一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,其中制成发光二极管的材料是( )
A.导体 B.半导体 C.超导体 D.绝缘体
2.如图所示,将手机充电器插入家庭电路插座中,即可为手机充电。充电器为手机充电时的输出电压约为( )
A.1.5V B.5V C.110V D.220V
3.电视节目中我们看到“特斯拉线圈”表演,表演者通过有关设备造出人工闪电,放出美妙的电火花。以下说法错误的是( )
A.表演者与“特斯拉线圈”构成了闭合回路
B.表演者是在安全电压状态下演出的
C.表演者的防护服里有金属丝,电流只是经过金属丝
D.表演时发生了电能向光能、热能的转化
4.青少年科技创新材料中有一种变光二极管,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管,发光二极管具有单向导电性,其符号为,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
5.2013年5月,德州市教育局利用如图所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。吴月同学设计了如图所示的四种电路,其中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电表示数增大的电路是( )
A. B.
C. D.
6.如图的电路中,R为待测电阻,阻值约为5Ω.实验器材有:滑动变阻器,规格为“10Ω2A”;电压表(量程分别为0~3V、0~15V);电流表(量程分别为0~0.6A、0~3A);电池组为新干电池3节串联。两只电表的量程可采用以下4种选法,为使测量时能较准确地读数(指针最好在中间刻度线附近),两只电表的量程应采用( )
A.0~0.6A和0~15V B.0~0.6A和0~3V
C.0~3A和0~15V D.0~3A和0~3V
7.现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是( )
A.超导体是一种电阻超级大的材料
B.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C.用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D.有些半导体材料对光比较敏感,可以用来制造光敏电阻
8.关于导体电阻,下列说法正确的是( )
A.铜导线电阻比铁导线电阻小
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
9.某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯不亮,接下来的操作,在以下步骤中最合理的是( )
A.断开开关S,更换灯泡重新实验
B.断开开关S,增加电池的节数重新实验
C.断开开关S,拆掉导线重新连接电路
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
10.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.8V,1.2V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V
11.在探究电路的电压规律的实验时用了图中的某个电路,已知R1>R2,电压表V1、V2、V3的读数分别是4V,2V,6V,测量时的电路图应是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
13.如图所示,电源电压恒定。当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数如甲图所示;当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数如乙图所示,则灯L1、L2两端的电压分别为( )
A.3.5V 8.5V B.8.5V 3.5V C.3.5V 5.0V D.5.0V 3.5V
14.在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则下列接法正确的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D C.M接C,N接B D.M接A,N接D
15.在如图所示的电路中,电压表测量的是( )
A.灯L1两端的电压 B.灯L2两端的电压
C.电源两端的电压 D.开关S两端的电压
16.如图所示,在“探究串联电路的电压规律”实验时,闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,在表格中记录数据后,接着的实验步骤是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
17.长沙市区2019年实验考试“探究串联电路的电压关系”,某同学按如图(a)所示连接电路。闭合开关后,用电压表分别测量Uab、Ubc、Uac三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.连接电路的过程中不用考虑开关的状态
B.测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,可以测出Ubc
C.连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,必须将电压表校零
D.实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,可能是a、b之间发生了断路
18.如图的电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2、A3、A4对应的示数为I1、I2、I3、I4,电压表V1、V2、V3、V4对应的示数为U1、U2、U3、U4.下列说法正确的是( )
A.I1<I2,I3=I4,U1=U2,U3>U4
B.I1=I2,I3=I4,U1=U2,U3=U4
C.I1=I2,I3<I4,U1<U2,U3=U4
D.I1<I2,I3<I4,U1=U2,U3=U4
19.图所示电路,L1的电阻比L2的小。开关闭合,灯均发光,则( )
A.V示数等于V1示数 B.V1示数大于V2示数
C.A示数等于A2示数 D.A1示数大于A2示数
20.如图所示,是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的方案是 ( )
A. B. C. D.
二.填空题(共2小题)
21.如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是 V,电源电压是 V。
22.如图所示,电源电压保持不变,a是从电压表的负接线柱引出的导线接头。a与b处相接时,电压表示数为6.0V;使a与b处断开,然后与c处相接,闭合开关S后,电压表示数为4.5V,这时灯泡L2两端的电压为 V。
三.实验探究题(共3小题)
23.在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;
(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流为 A;
(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如下表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数
﹣
1.3A
2.2A
2.7A
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 (填写导线代号);
②由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线长度越 ,横截面积越 ,电阻越大:
(4)若想进一步用“伏安法”测量导线a的电阻,除了如图甲所示的器材外,至少还需要在此电路接入一个 表和一个变阻器,连好电路后,经多次测量,绘得导线a的U﹣I图象如图丙所示,则其电阻为 Ω。
24.某科技兴趣小组在实验室看到若干长方体金属导体。它们的材料相同,外形都如图甲所示,他们想探究该种导体电阻与厚度及边长的关系。在老师的帮助下,他们测量了部分导体厚度h、边长a和电阻R,并记录在表格中。(在测量电阻时,老师要求导体都要按照图乙所示的方式通过导线接入电路;实验时环境温度保持不变。)
根据以上信息,请回答下面问题:
(1)分析表格中的数据可得:该种导体电阻大小与边长a (选填“有关”或“无关”),与厚度h成 (选填“正比”或“反比”)。
(2)从该种导体中,选取了厚度h之比为2:3、边长a之比为2:1的两个导体R1、R2,按图丙方式串联后接在闭合电路中,设两端的电压为U1,R2两端的电压为U2,则U1:U2= 。
(3)现代集成电路技术需要电子元件微型化,且集成度越高,电子元件越需要微小。现某集成电路需要一只阻值为1.6×10﹣3Ω的该种导体,小华从边长a为5mm、10mm、15mm、20mm的四个导体中选择了边长为5mm的导体。与其它三个导体相比,请分析该导体工作时的优缺点: 。
次数
厚度h/mm
边长a/mm
电阻R/×10﹣3Ω
1
1
5
1.6
2
1
10
1.6
3
1
15
1.6
4
1
20
1.6
5
2
10
0.8
6
4
10
0.4
7
5
10
0.32
25.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝,将金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时金属丝的电阻R= Ω。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如表:分析表中数据,可知R与L的关系是:当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻 (选填“越大”或“越小”)。
L/cm
15
30
45
60
75
R/Ω
2.5
5
7.5
10
12.5
(5)在实验中,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫: 。在下列两个电学实验中,应用此方法的是: (选填字母)
A.用伏安法测电阻 B.探究电流与电压、电阻的关系。
四.综合能力题(共1小题)
26.阅读短文,回答问题:
白光LED灯
目前,常用的白光LED以蓝光LED为芯片,其上涂有黄色荧光粉,通电后,LED芯片发出蓝光,其中一部分照射到荧光粉上,荧光粉发出波长比蓝光长的黄光,该黄光与另一部分蓝光混合射出,人眼便感觉到白光,生活中常用的白光LED灯是将多个白光LED连接而成的。
实验表明,白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比。通常通过LED的电流随时间变化的规律如图1所示,电流的占空比D=I0T,在电流周期T小于人眼视觉暂留时间(约0.1s)的情形下,人眼便感觉不到灯的闪烁。
人眼对亮度的感觉(即“视觉亮度”)与LED发光强度变化并不一致,当光强度均匀增大时,视觉亮度并非均匀增加。弱光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加多于一倍;强光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加不足一倍。
生活中,白光LED调光台灯的电流设置了恰当的占空比变化规律,使视觉亮度均匀变化。
(1)文中所述人眼感觉到的白光是由 混合而成的。
(2)文中所述白光LED发出的两种色光 。
A.均由荧光粉产生
B.均由LED芯片产生
C.波长短的由LED芯片产生,波长长的由荧光粉产生
D.波长短的由荧光粉产生,波长长的由LED芯片产生
(3)白光LED灯通入图中所示电流时,在0﹣2T时间内,不发光的时间段为 和 。
(4)下列是四种电流的t0和T值,它们的I0均相同。分别用它们对同一白光LED灯供电,其中人眼感觉不到闪烁,且发光强度最大的是 。
A.t0=1.8s,T=2s
B.t0=0.8s,T=1.0s
C.t0=0.05s,T=0.1s
D.t0=0.02s,T=0.03s
(5)某白光LED调光台灯共有5级亮度,要使人眼对1~5级的“视觉亮度”均匀增大,下列图象中电流的占空比设置符合要求的是 。
五.多选题(共2小题)
27.俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难。救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”,其某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1、U2、U3,三个电流表的示数分别为I1、I2、I3,它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是( )
A.U1=U2=U3 B.I1=I2+I3 C.U1+U2=U3 D.I1=I2=I3
28.在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,下列说法正确的是( )
A.只把A和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和B接入电路,无法改变通过电位器的电流
C.将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,可以改变通过电位器的电流
D.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,其中制成发光二极管的材料是( )
A.导体 B.半导体 C.超导体 D.绝缘体
【解答】解:二极管是由硅和锗等材料制作成,而硅和锗是半导体材料,所以发光二极管是用半导体材料制成的,故ACD错误,B正确。
故选:B。
2.如图所示,将手机充电器插入家庭电路插座中,即可为手机充电。充电器为手机充电时的输出电压约为( )
A.1.5V B.5V C.110V D.220V
【解答】解:充电器为手机充电时的输出电压较小,在5V左右。
故选:B。
3.电视节目中我们看到“特斯拉线圈”表演,表演者通过有关设备造出人工闪电,放出美妙的电火花。以下说法错误的是( )
A.表演者与“特斯拉线圈”构成了闭合回路
B.表演者是在安全电压状态下演出的
C.表演者的防护服里有金属丝,电流只是经过金属丝
D.表演时发生了电能向光能、热能的转化
【解答】解:A、表演者与“特斯拉线圈”构成了闭合回路,才有电流产生;故A不符题意;
B、特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压,然后经由两级线圈,从放电终端放电的设备。故表演者不是在安全电压状态下演出的;故B符合题意;
C、不能让此电流通过人体,对人体造成伤害;故表演者的防护服里有金属丝,电流只是经过金属丝;故C不符题意;
D、表演时,消耗了电能,获得了光能和热能;即发生了电能向光能、热能的转化;故D不符题意;
故选:B。
4.青少年科技创新材料中有一种变光二极管,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管,发光二极管具有单向导电性,其符号为,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
因为二极管具有单向导电性,当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态;根据题意可知,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,所以两二极管并联,且红发光二极管的正接线柱在P端,负接线柱在Q端,绿发光二极管的正接线柱在Q端,负接线柱在P端,所以C图正确。
故选:C。
5.2013年5月,德州市教育局利用如图所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。吴月同学设计了如图所示的四种电路,其中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电表示数增大的电路是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、电路为并联电路,电流表测量干路上的电流,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,则电流表的示数减小,故A选项错误;
B、电路为并联电路,电流表测量定值电阻的电流,电流表的示数不变,故B错误;
C、电路为串联电路,电压表测量电源电压,当滑片向右滑动时,电压表示数不变,故C错误。
D、电路为串联电路,电压表测量变阻器两端的电压,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,串联电路起分压作用,所以变阻器分得的电压变大,电压表的示数变大,故D选项正确;
故选:D。
6.如图的电路中,R为待测电阻,阻值约为5Ω.实验器材有:滑动变阻器,规格为“10Ω2A”;电压表(量程分别为0~3V、0~15V);电流表(量程分别为0~0.6A、0~3A);电池组为新干电池3节串联。两只电表的量程可采用以下4种选法,为使测量时能较准确地读数(指针最好在中间刻度线附近),两只电表的量程应采用( )
A.0~0.6A和0~15V B.0~0.6A和0~3V
C.0~3A和0~15V D.0~3A和0~3V
【解答】解:电池组为新干电池三节串联,即电源电压为4.5V,
若使用两只电表的大量程,电表的指针偏转角度都很小,不能较准确地读数;
在滑动变阻器的保护下,电压表可以选择0~3V的量程;
当定值电阻两端电压最大为3V时,其最大电流约为:I=UR=3V5Ω=0.6A,电流表可以选择0~0.6A的量程,但一定注意滑动变阻器连入电路的阻值不能太小。
故选:B。
7.现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是( )
A.超导体是一种电阻超级大的材料
B.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C.用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D.有些半导体材料对光比较敏感,可以用来制造光敏电阻
【解答】解:
A、超导是在温度极低时电阻为零的现象,故A错误;
B、橡胶、塑料是绝缘体,而铝是导体,故B错误;
C、半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间;而输电线应选用导电能力强的材料;故C错误;
D、根据半导体对光比较敏感,可制造光敏电阻;故D正确;
故选:D。
8.关于导体电阻,下列说法正确的是( )
A.铜导线电阻比铁导线电阻小
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
【解答】解:
A、导体的电阻与导线的材料、长度和横截面积有关,所以铜导线的电阻不一定比铁导线的电阻小,故A错误;
B、导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故B错误;
C、只增加导体的横截面积,导体的电阻减小,故C错误;
D、导体的电阻表示的是导体对电流的阻碍作用,电阻越小,说明导体对电流的阻碍作用越小,故D正确。
故选:D。
9.某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯不亮,接下来的操作,在以下步骤中最合理的是( )
A.断开开关S,更换灯泡重新实验
B.断开开关S,增加电池的节数重新实验
C.断开开关S,拆掉导线重新连接电路
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
【解答】解:
AB、若电路发生断路故障时,换用更大功率的灯泡或增加电池数量,灯泡同样不发光,故AB错误;
C、如果灯丝断了或导线发生断路,拆掉导线重新连接电路,灯泡仍然不亮,故C错误。
D、该电路为串联电路,闭合开关,灯泡不亮时,先观察电流表是否有示数;如果无示数,说明电路出现断路现象,然后检测出断路的位置,并进行处理;如果电流表有较小的示数,则是电路中电阻较大造成的,可移动滑片观察灯泡是否发光;故D正确。
故选:D。
10.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.4.8V,1.2V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.1.2V,4.8V
【解答】解:
(1)由电路图可知:电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。
(2)因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;
则电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数UV1=6V;
电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数UV2=1.2V。
(3)电压表V2测L1两端的电压,所以L1两端的电压U1=UV2=1.2V;
由于L1、L2串联,电压表V1测电源电压,由串联电路的特点可知:L2两端的电压U2=UV1﹣UV2=6V﹣1.2V=4.8V。
故选:D。
11.在探究电路的电压规律的实验时用了图中的某个电路,已知R1>R2,电压表V1、V2、V3的读数分别是4V,2V,6V,测量时的电路图应是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、R1和R2组成并联电路,电压表V1测R2的电压,电压表V2测R1的电压,电压表V3测R1和R2并联的总电压,根据并联电路电压的特点,三个电压表的示数应该相等,不符合题意,该选项错误;
B、R1和R2组成串联电路,电压表V1测R2的电压,电压表V2测R1的电压,电压表V3测R1和R2串联的总电压,由于R1>R2,所以V2的示数应大于V1的示数,并且V3的示数等于V1和V2示数的和,不符合题意,该选项错误;
C、R1和R2组成并联电路,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电压表V3测R1和R2并联的总电压,根据并联电路电压的特点,三个电压表的示数应该相等,不符合题意,该选项错误;
D、R1和R2组成串联电路,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电压表V3测R1和R2串联的总电压,由于R1>R2,所以V1的示数应大于V2的示数,并且V3的示数等于V1和V2示数的和,符合题意,该选项正确。
故选:D。
12.如图所示,当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、图中接A、C接线柱;故当滑片向右移动时,连入电路的电阻丝的长度变大,连入电路的电阻变大,故A不符合题意。
B、图中接A、D接线柱;故当滑片向右移动时,连入电路的电阻丝的长度变大,连入电路的电阻变大,故B不符合题意。
C、图中接A、B接线柱;故当滑片向右移动时,连入电路的电阻丝的长度不变,连入电路的电阻不变,故C不符合题意。
D、图中接B、C接线柱;故当滑片向右移动时,连入电路的电阻丝的长度变小,连入电路的电阻变小,故D符合题意。
故选:D。
13.如图所示,电源电压恒定。当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数如甲图所示;当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数如乙图所示,则灯L1、L2两端的电压分别为( )
A.3.5V 8.5V B.8.5V 3.5V C.3.5V 5.0V D.5.0V 3.5V
【解答】解:根据图甲可知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为8.5V;
根据图乙可知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为3.5V;
当开关S1闭合,S2断开时,电压表测L1两端的电压,故L1两端的电压为3.5V;
电压表因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以L2两端的电压:8.5V﹣3.5V=5V。
故选:C。
14.在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则下列接法正确的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D C.M接C,N接B D.M接A,N接D
【解答】解:滑动变阻器的滑片右移,灯泡变亮,功率变大,根据P=I2R,电路中电流变大。电源电压不变,电流变大,电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短。M应该接A或B,N接D。
故选:D。
15.在如图所示的电路中,电压表测量的是( )
A.灯L1两端的电压 B.灯L2两端的电压
C.电源两端的电压 D.开关S两端的电压
【解答】解:本题中电压表画在左上角,好象是在电池的两端,离L2很远,其实电压表是并联在L2的两端的,测的是L2的电压。
故选:B。
16.如图所示,在“探究串联电路的电压规律”实验时,闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,在表格中记录数据后,接着的实验步骤是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
【解答】解:用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,说明两个小灯泡是同一个规格的,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性。
故选:C。
17.长沙市区2019年实验考试“探究串联电路的电压关系”,某同学按如图(a)所示连接电路。闭合开关后,用电压表分别测量Uab、Ubc、Uac三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.连接电路的过程中不用考虑开关的状态
B.测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,可以测出Ubc
C.连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,必须将电压表校零
D.实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,可能是a、b之间发生了断路
【解答】解:A、为保护电路,连接电路的过程中开关要断开,故A错误;
B、用电压表测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,虽然此时电压表与L2并联,但电流从电压表负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压Ubc,故B错误;
C、连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,即指针反向偏转,说明电压表的正负接线柱接反了,需要将电压表的正负极接线柱互换,故C错误;
D、实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,说明a、b间的电压等于电源电压,可能是a、b之间发生了断路(此时电压表串联在电路中测电源电压),也可能是b、c间发生了短路,故D正确。
故选:D。
18.如图的电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2、A3、A4对应的示数为I1、I2、I3、I4,电压表V1、V2、V3、V4对应的示数为U1、U2、U3、U4.下列说法正确的是( )
A.I1<I2,I3=I4,U1=U2,U3>U4
B.I1=I2,I3=I4,U1=U2,U3=U4
C.I1=I2,I3<I4,U1<U2,U3=U4
D.I1<I2,I3<I4,U1=U2,U3=U4
【解答】解:电压表在电路中相当于断路,电流表在电路中相当于导线;
由左侧电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电流表A1、A2均测电路中的电流,
因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,
所以,I1=I2,U1<U2,故ABD错误;
由右侧电路图可知,R3与R4并联,电流表A3测R4支路的电流,电流表A4测干路电流,电压表V3、V4均测电源的电压,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且各支路两端的电压相等,
所以,I3<I4,U3=U4,故C正确。
故选:C。
19.图所示电路,L1的电阻比L2的小。开关闭合,灯均发光,则( )
A.V示数等于V1示数 B.V1示数大于V2示数
C.A示数等于A2示数 D.A1示数大于A2示数
【解答】解:
AB、由左图知,两灯串联,电压表V1测L1两端电压,V2测L2两端电压,V测电源电压,
串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,则有:UV=UV1+UV1,
所以V示数大于V1示数,故A错误;
串联电路中电流处处相等,L1的电阻比L2的小,由U=IR知,V1示数小于V2示数,故B错误;
CD、由右图知,两灯并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测L2支路的电流,电流表A测干路电流,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则有:IV=IA1+IA2,
所以A示数大于A2示数,故C错误;
并联电路中各支路两端电压都与电源电压相等,L1的电阻比L2的小,由I=UR可知,A1示数大于A2示数,故D正确。
故选:D。
20.如图所示,是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的方案是 ( )
A. B. C. D.
【解答】解:
A、如图,灯泡和滑动变阻器的下半段被导线短路,灯泡不亮,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度。A不符合题意。
B、滑动变阻器的上半段被短路,灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的,灯泡两端电压始终等于电源电压,所以滑动变阻器不能改变灯泡的亮度。B不符合题意。
C、滑动变阻器和灯泡是串联的,移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电阻,改变电路中的电流,改变灯泡的亮度。C符合题意。
D、灯泡和滑动变阻器都被导线短路,灯泡不能发光,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度。D不符合题意。
故选:C。
二.填空题(共2小题)
21.如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是 4 V,电源电压是 6 V。
【解答】解:由电路图可知,当S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,由图乙可知,电源的电压U=6V,
当S接2时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,电流表测串联电路的电流;
由图乙可知,U1=2V,故灯泡L2两端的电压是:
U2=6V﹣2V=4V。
故答案为:4;6。
22.如图所示,电源电压保持不变,a是从电压表的负接线柱引出的导线接头。a与b处相接时,电压表示数为6.0V;使a与b处断开,然后与c处相接,闭合开关S后,电压表示数为4.5V,这时灯泡L2两端的电压为 1.5 V。
【解答】解:a接b时,电压表测量的是电源电压为:U=6V,
a接c时,电压表测量灯L1两端电压为:U1=4.5V,
据串联电路中电压的规律可知,灯L2两端电压为:U2=U﹣U1=6V﹣4.5V=1.5V。
故答案为:1.5。
三.实验探究题(共3小题)
23.在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 小 ;
(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流为 0.22 A;
(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如下表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数
﹣
1.3A
2.2A
2.7A
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 粗细(或横截面积) 的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 b、d (填写导线代号);
②由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线长度越 长 ,横截面积越 小 ,电阻越大:
(4)若想进一步用“伏安法”测量导线a的电阻,除了如图甲所示的器材外,至少还需要在此电路接入一个 电压 表和一个变阻器,连好电路后,经多次测量,绘得导线a的U﹣I图象如图丙所示,则其电阻为 1.25 Ω。
【解答】解:
(1)实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,说明导线的电阻越小;
(2)图乙中,电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A;
(3)①导线a、b的材料、长度都相同但粗细(横截面积)不同,b的横截面积较大,是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系,由表格数据可知通过a的电流小于b的电流,所以可以得出在材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小;
探究导线电阻的大小与材料的关系,需要控制长度、横截面积都相同,改变材料,故导线b、d符合题意;
②由表格数据可得出结论:用相同材料制成的导线长度越长,横截面积越小,电阻越大;
(4)根据R=UI知要测量导线a的电阻,需要用电流表测量电流,用电压表测量电压,所以缺少电压表;
由图象中的数据可知:当电压为1.25V时,对应的电流为1.0A,
则导线a的电阻为:R=UI=1.25V1.0A=1.25Ω。
故答案为:(1)小;(2)0.22;(3)①粗细(或横截面积); b、d;②长;小;(4)电压;1.25。
24.某科技兴趣小组在实验室看到若干长方体金属导体。它们的材料相同,外形都如图甲所示,他们想探究该种导体电阻与厚度及边长的关系。在老师的帮助下,他们测量了部分导体厚度h、边长a和电阻R,并记录在表格中。(在测量电阻时,老师要求导体都要按照图乙所示的方式通过导线接入电路;实验时环境温度保持不变。)
根据以上信息,请回答下面问题:
(1)分析表格中的数据可得:该种导体电阻大小与边长a 无关 (选填“有关”或“无关”),与厚度h成 反比 (选填“正比”或“反比”)。
(2)从该种导体中,选取了厚度h之比为2:3、边长a之比为2:1的两个导体R1、R2,按图丙方式串联后接在闭合电路中,设两端的电压为U1,R2两端的电压为U2,则U1:U2= 3:2 。
(3)现代集成电路技术需要电子元件微型化,且集成度越高,电子元件越需要微小。现某集成电路需要一只阻值为1.6×10﹣3Ω的该种导体,小华从边长a为5mm、10mm、15mm、20mm的四个导体中选择了边长为5mm的导体。与其它三个导体相比,请分析该导体工作时的优缺点: 优点:电阻大小不变,所占空间小;缺点:电子元件较小,操作难度增大 。
次数
厚度h/mm
边长a/mm
电阻R/×10﹣3Ω
1
1
5
1.6
2
1
10
1.6
3
1
15
1.6
4
1
20
1.6
5
2
10
0.8
6
4
10
0.4
7
5
10
0.32
【解答】解:(1)由实验1、2、3、4得,导体的厚度一定时,边长增大,电阻不变,说明导体的电阻跟边长无关。
由实验2、5、6、7得,在导体的边长一定时,导体的厚度和电阻的乘积都为1.6,所以可以判断导体的电阻跟厚度成反比。
(2)导体的电阻跟边长无关,导体的电阻跟厚度成反比,厚度A之比为2:3,所以电阻之比为3:2,串联电路中电压跟电阻成正比,所以电阻两端的电压之比为3:2。
(3)导体的电阻跟边长没有关系,在电阻不变时,选取的边长越小所占空间越小,所以选择边长为5mm的导体,但是元件较小,操作的难度增加。
故答案为:(1)无关;反比;(2)3:2;(3)电阻大小不变,所占空间小;缺点:电子元件较小,操作难度增大。
25.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝,将金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 右 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时金属丝的电阻R= 5 Ω。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如表:分析表中数据,可知R与L的关系是:当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻 越大 (选填“越大”或“越小”)。
L/cm
15
30
45
60
75
R/Ω
2.5
5
7.5
10
12.5
(5)在实验中,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫: 控制变量法 。在下列两个电学实验中,应用此方法的是: B (选填字母)
A.用伏安法测电阻 B.探究电流与电压、电阻的关系。
【解答】解:
(1)因为电池电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V的量程,将电压表3V的接线柱与滑片P相连;将电流表与电阻串联,将电流表的负接线柱与接线柱B连接,如下图所示:
(2)由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱,所以闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端;
(3)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.4A;
则R=UI=2V0.4A=5Ω;
(4)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻越大;
(5)导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料有关,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫控制变量法;在探究电流与电压、电阻的关系时也运用了此方法。
故答案为:(1)如上图;(2)右;(3)5;(4)越大;(5)控制变量法;B。
四.综合能力题(共1小题)
26.阅读短文,回答问题:
白光LED灯
目前,常用的白光LED以蓝光LED为芯片,其上涂有黄色荧光粉,通电后,LED芯片发出蓝光,其中一部分照射到荧光粉上,荧光粉发出波长比蓝光长的黄光,该黄光与另一部分蓝光混合射出,人眼便感觉到白光,生活中常用的白光LED灯是将多个白光LED连接而成的。
实验表明,白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比。通常通过LED的电流随时间变化的规律如图1所示,电流的占空比D=I0T,在电流周期T小于人眼视觉暂留时间(约0.1s)的情形下,人眼便感觉不到灯的闪烁。
人眼对亮度的感觉(即“视觉亮度”)与LED发光强度变化并不一致,当光强度均匀增大时,视觉亮度并非均匀增加。弱光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加多于一倍;强光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加不足一倍。
生活中,白光LED调光台灯的电流设置了恰当的占空比变化规律,使视觉亮度均匀变化。
(1)文中所述人眼感觉到的白光是由 黄光与蓝光 混合而成的。
(2)文中所述白光LED发出的两种色光 C 。
A.均由荧光粉产生
B.均由LED芯片产生
C.波长短的由LED芯片产生,波长长的由荧光粉产生
D.波长短的由荧光粉产生,波长长的由LED芯片产生
(3)白光LED灯通入图中所示电流时,在0﹣2T时间内,不发光的时间段为 t0~T 和 t0+T~2T 。
(4)下列是四种电流的t0和T值,它们的I0均相同。分别用它们对同一白光LED灯供电,其中人眼感觉不到闪烁,且发光强度最大的是 D 。
A.t0=1.8s,T=2s
B.t0=0.8s,T=1.0s
C.t0=0.05s,T=0.1s
D.t0=0.02s,T=0.03s
(5)某白光LED调光台灯共有5级亮度,要使人眼对1~5级的“视觉亮度”均匀增大,下列图象中电流的占空比设置符合要求的是 B 。
【解答】解:(1)常用的白光LED以蓝光LED为芯片,其上涂有黄色荧光粉,通电后,LED芯片发出蓝光,其中一部分照射到荧光粉上,荧光粉发出波长比蓝光长的黄光,该黄光与另一部分蓝光混合射出,人眼便感觉到白光,所以白光是黄光和蓝光混合而成的。
(2)通电后,LED芯片发出蓝光,其中一部分照射到荧光粉上,荧光粉发出波长比蓝光长的黄光,蓝光由LED芯片发出,荧光粉发出波长比蓝光长的黄光,故选项AB都错误;荧光粉发出波长比蓝光长的黄光,蓝光波长短,黄光波长长,故选项C正确,选项D错误。
故选:C。
(3)由图象知,t0~T 和 t0+T~2T 时间段,电流为零,灯泡不发光。
(4)在电流周期T小于人眼视觉暂留时间(约0.1s)的情形下,人眼便感觉不到灯的闪烁。
A. T=2s>0.1s,人眼会感到灯闪烁,选项错误。
B.T=1.0s>0.1s,人眼会感到灯闪烁,选项错误。
CD.TC=0.1s=0.1s,人眼不会感到灯闪烁,TD=0.03s<0.1s,人眼不会感到灯闪烁,
TC=0.1s时,电流占空比:DC=I0TC=I00.1s
TD=0.03s时,电流占空比:DD=I00.03s
因为电流相等,DC<DD,
因为白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比,
所以当TD=0.03s,灯的发光强度最强,
故选项C错误,选项D正确。
(5)A、白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比,但是发光强度和视觉亮度不成正比,所以电流占空比和视觉亮度不成正比,如图是正比函数,故选项A错误。
BC、根据D=I0T,在电流周期一定时,电流越大电流占空比越大,发光越强,所以可以认为M点和N点下方都是弱光,M点和N点上方方都是强光,
如图B,M点以下是弱光,电流占空比增大,光强增大,光强增大一倍,视觉亮度的增加大于一倍;M点以上是强光,强光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加小于一倍,图象和题意相符,故选项B正确。
如图,N点以下是弱光,光强增大一倍,视觉亮度的增加小于一倍;M点以上是强光,强光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加大于一倍,图象不符合要求,故选项C错误。
D、因为白光LED调光台灯共有5级亮度,当1级亮度时,电流不能为零,电流占空比不能为零,故选项D错误。
故选:B。
故答案为:(1)黄光与蓝光;(2)C;(3)t0~T;t0+T~2T;(4)D;(5)B。
五.多选题(共2小题)
27.俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难。救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”,其某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1、U2、U3,三个电流表的示数分别为I1、I2、I3,它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是( )
A.U1=U2=U3 B.I1=I2+I3 C.U1+U2=U3 D.I1=I2=I3
【解答】解:分析电路图,两电阻串联,三个电流表测量串联电路中的电流,所以三个电流表的示数相同,即I1=I2=I3;
电压表V1测量R1两端的电压U1,电压表V2测量R2两端的电压U2,电压表V3测量R1和R1串联两端的总电压U3,所以U1+U2=U3。
故选:CD。
28.在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,下列说法正确的是( )
A.只把A和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和B接入电路,无法改变通过电位器的电流
C.将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,可以改变通过电位器的电流
D.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
【解答】解:A、只把A和C接入电路,电位器相当于定值电阻,移动滑片,电阻不变,电源电压不变,无法改变通过电位器的电流。故A正确。
B、把A和B接入电路,接入了左半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻增大,电源电压不变,电流变小。故B错误。
C、将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,左半段被滑片短路,只接入右半段,移动滑片能改变电路中的电阻,电源电压不变,可以改变通过电位器的电流。故C正确。
D、只将B、C两点接入电路,接入了右半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小。故D错误。
故选:AC。
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