内容正文:
滚动训练(三)
[第三节~第四节 时间:40分钟 分值:100分]
全品初中
一、选择题(每题6分,共24分)
1.(2023西城期末)(多选)如图G3-1所示的电路中,开关S闭合后,电流表A1、A2的示数相等。下列关于三个电阻的阻值关系可能的是( )
A.R3=R2≠R1 B.R1=R3≠R2
C.R1=R2≠R3 D.R1=R2=R3
BD
图G3-1
2.(2022石景山期末)如图G3-2所示,电源电压不变。
闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且等于电源电压。排除故障后,滑动变阻器的滑片P向左移动,下列分析正确的是( )
A.灯泡不亮是因为滑动变阻器接入电
路的阻值过大
B.灯泡不亮是因为灯泡短路
C.排除故障后,滑片P向左移动,电流表和电压表示数均变大
D.排除故障后,滑片P向左移动,灯泡变暗
C
图G3-2
3.如图G3-3所示,电源电压恒定,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变
B.电流表A示数变大,电压表V2示数变大
C.电压表V2示数的变化量小于电压表V1
示数的变化量
D.电压表V1示数和电流表A示数的比值不变
D
图G3-3
4.如图G3-4所示,电源电压保持6 V不变,R1=5 Ω,R3=15 Ω,滑动变阻器R2标有“15 Ω 2 A”字样。下列说法正确的是( )
A.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3 A,电
压表示数为0
图G3-4
B.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2 A,电
压表示数为3 V
C.当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4 A,电
压表示数为6 V
D.当R2的滑片P在a端,闭合S、S1、S2时,电流表示数为1.2 A,
电压表示数为0
[答案] B
二、填空题(每空4分,共16分)
5.如图G3-5所示,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1的阻值相等。闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表的示数为2 V,则电源电压为 V,此时电流表的示数为I1;当滑片P在b端时,电流表的示数为I2,则I1∶I2= 。
4
1∶1
图G3-5
6.(2022海淀月考)如图G3-6所示的电路中,电源电压不变,当甲、乙都为电流表时,只闭合开关S1,R1与R2 (选填
“串”或“并”)联,此时甲、乙两表的示数比是2∶3;如果把甲、乙全部换成电压表,再闭合S1和S2,则甲、乙两表示数之比是
。
并
3∶1
图G3-6
三、实验探究题(20分)
7.某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图G3-7甲所示的电路(电源电压保持4.5 V不变)。
图G3-7
(1)用笔画线代替导线将图甲中实物电路连接完整。(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大,导线不能交叉)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,电流表有示数,移动滑片,电压表和电流表示数不变,则故障为滑动变阻器R' 。
[答案] 如图所示
短路
(3)探究导体中电流与电阻的关系时要保持电压一定,图乙是小组排除故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知,R两端的电压为 V;当R由5 Ω电阻更换为10 Ω电阻时,闭合开关后,为使R两端的电压
(选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向
(选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
3
不变
右
12.5
四、判断说理题(20分)
8.在如图G3-8所示电路中,已知R1、R2中仅有一个发生故障,闭合开关S时,发现电流表示数变大,请写出电压表有、无示数时对应的故障。
图G3-8
[答案] 闭合开关S时,若电压表有示数,则R1短路;若电压表无示数,则R2短路。
五、计算题(20分)
9.(2022海淀校级期中)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图G3-9所示。已知电源电压U=18 V,电压表量程为0~15 V,定值电阻R0的阻值为100 Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=×103 Ω。
(1)通过计算,判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级。
(2)更换定值电阻可改变监测仪的测量范围,若要使电压表指针满偏时对应的空气质量指数为A=400,则更换后的定值电阻R0'的阻值应为多大?
空气质量
指数A 0~
50 51~
100 101~
150 151~
200 201~
300 >300
空气质
量等级 优 良 轻度
污染 中度
污染 重度
污染 严重
污染
图G3-9
[答案] (1)电压表示数为10 V时,通过R0的电流:I===0.1 A,气敏电阻两端的电压:
UR=U-U0=18 V-10 V=8 V,
根据欧姆定律可知,气敏电阻的阻值:
R===80 Ω,
由R=×103 Ω得,A'==75,所以对应的空气质量等级为良。
(2)当A=400时,由R=×103 Ω得,气敏电阻的阻值:R'==15 Ω,
气敏电阻两端的电压:UR'=U-U0'=18 V-15 V=3 V,根据欧姆定律可得,电路电流:
I'===0.2 A,更换的定值电阻的阻值:R0'===75 Ω。
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1.BD [解析] 由电路图可知,开关闭合后,R1、R2、R3并联。电流表A1测R1、R2支路的电流之和,电流表A1的示数为IA1=I1+I2。电流表A2测R2、R3支路的电流之和,电流表A2的示数为IA2=I2+I3。电流表A1、A2的示数相等,即I1+I2=I2+I3,整理可得I1=I3。因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电阻R1的阻值等于电阻R3的阻值,但不能确定与R2的关系,三个电阻的阻值关系可能是R1=R3≠R2,也可能是R1=R2=R3。
2.C [解析] 由图可知,灯L与滑动变阻器串联,电压表测灯L两端的电压,电流表测电路中的电流;闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且等于电源电压,则灯泡不亮的原因是灯泡断路,A和B均错误;当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路中的总电阻减小,电流表和电压表的示数均变大,C正确;此时灯泡变亮,D错误。
3.D [解析] 由图可知,R1、R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变大,即电压表V2示数变大;根据串联电路的电压关系可知,电压表V1的示数变小;滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小,故A、B错误。在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和,所以电压表V2示数的变化量等于电压表V1示数的变化量,故C错误。根据欧姆定律可知,电压表V1示数和电流表A示数的比值为R1的阻值,保持不变,故D正确。
4.B [解析] 当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,R1和R2串联,电流表示数为I1===0.3 A,电压表测电源两端电压,示数为6 V,故A错误;当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,R3和R2串联,电流表示数为I2===0.2 A,
电压表测R2两端电压,其示数为U2=I2R2=0.2 A×15 Ω=3 V,B正确;
当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电路中只接入了R3,电压表相当于并联在导线两端,电压表示数为0,C错误;
当R2的滑片P在a端,三个开关都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,示数为I3=+=+=1.6 A,电压表相当于并联在导线两端,其示数为0,D错误。
5.4 1∶1 [解析] 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P在a端时,电压表测R2全部电阻丝两端的电压,其示数U2=2 V,因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1的阻值相等,所以,由I=可得,此时R1与R2两端的电压相等,即U1=U2=2 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:U=U1+U2=2 V+2 V=4 V。
(2)因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,所以,滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻不变,电路的总电阻不变,由I=可得,电路中的电流不变,则当滑片P在a端和b端时,电流表的示数相等,即I1∶I2=1∶1。
6.并 3∶1 [解析] 当甲、乙都为电流表时,只闭合开关S1,两电阻并联,此时甲表测量通过R2的电流,乙表测量干路电流,两表示数之比为2∶3,则∶+=2∶3,R1∶R2=2∶1;将甲、乙换成电压表后,闭合S1和S2,两电阻串联,甲测量电源电压,乙测量R2两端的电压,根据串联分压原理,可得两表示数之比U甲∶U乙=(R1+R2)∶R2=3∶1。
8.闭合开关S时,若电压表有示数,则R1短路;若电压表无示数,则R2短路。[解析] 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。由图可知,S闭合前,电压表跟电流表的示数为0。若R1断路,S闭合后电压表、电流表示数仍为0,不符合题意;
若R1短路,S闭合后,只有R2接入电路,电流表有示数,电压表示数为电源电压,符合题意;
若R2短路,S闭合后,只有R1接入电路,则电流表有示数,电压表短路,所以电压表示数为0,符合题意;
若R2断路,S闭合后,R1和电压表串联,所以电压表示数为电源电压,电流表无示数,不符合题意。
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