第13章 电路初探【B卷·拔高卷】-2024-2025学年九年级物理上册单元速记·巧练(陕西专用,苏科版)
2024-09-11
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内容正文:
2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷(陕西•苏科版)
第十三章 电路初探 (B卷•拔高卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:苏科版九年级上册第13章。
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断不正确的是( )
A.电流表A2的示数比A1的小
B.用电压表测L1、L2两端电压表示数相等
C.仅断开S2只有一个表有示数
D.灯L1被短路时,L2不发光
2.小艺连接了如图甲所示的电路,闭合开关,发现两灯都不亮。于是小艺找来如图乙所示的电流表来检测故障,M、N分别为连接电流表的两根导线。闭合开关,当M、N分别接a、b时,两灯都不发光;当M、N分别接b、c时,两灯都不发光;当M、N分别接a、d时,只有发光;当M、N分别接d、e时,两灯都不发光,若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.断路 B.导线ab断路
C.断路 D.导线cd断路
3.某校科创小组为“共享助力车”的安全头盔设计以下方案:扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机通电工作;扫码且戴头盔才能骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示电路,闭合开关后,两只规格相同的小灯泡均能正常发光。下列判断正确的是( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表 B.甲是电流表,乙、丙是电压表
C.乙是电流表,甲、丙是电压表 D.丙是电流表,甲、乙是电压表
5.如图所示实物电路中,下列分析都正确的是( )
①只闭合开关S1时,三个小灯泡串联,A1测L1的电流
②只闭合开关S1、S2时,L1和L2被短接,A1和A2的电流大小相等
③三个开关都闭合时,会造成电源短路
④三个开关都闭合时,A2的示数是0.5A,A3的示数是0.4A,则通过L3和L2的电流之差是0.1A
A.①②③ B.①②④ C.①④ D.①②
6.如图所示电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡、均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,下列说法中正确的是( )
A.和串联,电路中的电流为0.6A,、两端的电压分别为0.3V、1.2V
B.和串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
C.和并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V、1.2A、0.3A
D.和并联,电源电压为1.2V,通过、的电流分别为0.3A、0.6A
7.如图所示为部分电路结构,若用一根导线在a、b、c、d四个接线柱之间连接,则下列分析正确的是( )
A.若a与b, b与d 连接,则只有 L1发光
B.若a与b, c与d 连接, 则只有L2发光
C.若a与d, b与c 连接,则L1、L2并联
D.若a与d, b与d连接,则L1、L2串联
8.如图所示的电路,闭合开关后,两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2的电流之比为( )
A.1:5 B.1:4 C.5:1 D.4:1
9.小明用导线将电源,两个开关S1、S2,一个红灯和一个绿灯连接起来。当S1闭合、S2断开时,只有红灯亮;当S1断开、S2闭合时,只有绿灯亮;当两个开关S1、S2都断开时( )
A.两灯可能都亮 B.两灯一定不会亮
C.只有红灯亮 D.只有绿灯亮
10.如图:开关闭合后发生的现象是( )
A.灯不亮,电流表烧坏 B.灯不亮,电压表有示数
C.灯不亮,电流表指针有明显偏转 D.灯亮,电流表、电压表都有示数
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空与作图题(共7小题,计24分)
11.(3分)如图,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:
(1)连接A和B,将测通器的m连接在D上。当n连接F时小灯泡发光,连接E时小灯泡不发光。由此可以确定 为同一导线的两端(填字母,下同);
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端连接F,若小灯泡发光,则 为同一根导线,若不发光,则 为同一根导线。
12.(3分)如图所示,已知两只灯泡L1和L2是并联的,则在①、②和③三个电表中(电流表或电压表) 是电流表(填序号)。闭合开关后,两小灯泡都能正常发光,过了一会儿,L1灯丝烧断突然熄灭,灯泡L2的亮度将会 (“变亮”“不变”“变暗”)。②电表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.(2分)研究“怎样使两个小灯泡都亮起来”的实验。
(1)小灯泡的结构如图甲所示,按图乙中 图连接能让完好的灯泡点亮;
(2)小明采用如图丙所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了,这时两灯的连接方式是 。
14.(3分)在甲图所示的电路中,当闭合开关S后,两电压表指针偏转均如乙图所示,则电源电压为 V,灯L1两端电压为 V。如图丙所示,若将两个开关都闭合时,通过L1、L3的电流之比为1:6,A1和A2的指针偏转角度相同;当S1断开时,A2的示数减少了0.4A,那么两开关都闭合时流过L2的电流为 A。
15.(2分)为避免点燃烟花造成人员伤害。小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图所示,装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器控制点火时间,为完善设计方案,还需要在 (选填“a”或“b”)处安装一个开关S,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作。点放烟花前,定时器使其所在支路处于 状态(选填“通路”或“断路”)。
16.(5分)我国交通管理规定:“红灯停、绿灯行、黄灯等一等”,小明在科技活动中设计了一个实验电路,用以模拟十字路口的红绿灯。
(1)当单刀多掷开关接通位置“1”时,南北方向 灯发光,东西方向 灯发光(选填“红”、“绿”或“黄”);
(2)当单刀多掷开关接通位置“2”时,南北方向 灯发光,东西方向 灯发光(选填“红”、“绿”或“黄”);
(3)发光的各灯用的是 联方式。
17.(6分)(1)如图所示,闭合开关,三灯均发光。图中a、b、c三表可能是电流表也可能是电压表,请在图中补充“A”或“V”。
(2)喜欢观察的小明发现,教室的投影仪内有一个降温风扇和一个投影灯泡,当闭合投影仪的电源开关时,只有风扇工作,再闭合时,灯泡和风扇同时工作。当只闭合时,风扇和灯泡都不工作。请在图中连线,设计一个符合上述要求的电路图。
三、实验与探究题(共3小题,计24分)
18.(6分)在探究“串联电路中电压规律”的实验中,小洁将小灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图甲所示。
(1)连接电路前,小洁发现电压表的指针偏转如图乙所示,则下一步小洁应进行的操作是 ;
(2)在连接电路时,小洁刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,出现这种现象的原因是 ;
(3)在测量小灯泡L2两端的电压时,小洁保持电压表B接点不动,只断开A接点,将断开的导线直接接到C接点上。闭合开关S后,会出现的现象是 ;
(4)纠正错误操作后,小洁改变电源电压并更换了不同规格的小灯泡进行了3次实验,测量的数据如表所示:
次数
A、C间的电压UAC/V
A、B间的电压UAB/V
B、C间的电压UBC/V
1
1.4
0.7
0.7
2
2.7
0.8
2.0
3
4.0
1.5
2.5
在分析数据时小洁发现,由第2组的实验数据得到的代数关系和其他两组不一样,则小洁 (填“能”或“不能”)通过这3次实验的数据得到串联电路的电压规律,表达式为 (用UAC、UAB和UBC表示);
(5)下列实验中进行多次测量的目的与本实验不相同的是 (填字母)。
A.测量物体的长度
B.探究串联电路中电流的规律
C.探究摩擦力大小的影响因素
19.(11分)小伟和小国一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (A/B/C)处的电流;
(2)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他们忘了 ;
(3)请在图乙中移动一根导线,测移动后电流表测量的是B处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路;
(4)他们先将电流表接A处,闭合开关后,观察到L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是: 。
(5)他们在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A;
(6)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论: 。小伟指出:为了得出更普遍的规律,应当进行操作方法是: ;
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
(7)要探究电路另一种连接方式的电流规律,小国设计了如图戊所示电路,则三开关的通断情况是 。实验中两灯都发光,若此时小灯泡L2烧断,则C处电流表示数将 (“变大”“变小”或“不变”);
(8)小国设计的电路存在的危险是:若将三个开关同时闭合,可能将 (填“A”、“B”或“C”)处电流表烧坏。
20.(7分)物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内),如图所示。
(1)当老师闭合开关时,两只小灯泡都亮了,断开开关,两灯泡又熄灭。
①请你判断:在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是 ;
②根据上述现象,你 (选填“能”或“不能”)断定这两只小灯泡是串联的,你的依据是 ;
(2)经过检验,这两只灯泡确实是串联的,但在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到灯L1比L2亮些。认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故;
①你认为小华的判断是 (选填“正确的”或“错误的”);
②在不增加其他器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是 ;
(3)小亮想借助这个装置“探究串联电路电压的特点”,他先将电压表接在L1两端并读出电压表的示数为1.8V;再测L2两端的电压时,他没有拆下电压表,只是将电压表原来接在A处的导线改接到L2的接线柱D上去了。你认为他的这一操作是 (选填“正确的”或“错误的”),理由是 。
四、综合题(共2小题,计12分)
21.(6分)如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。求:
(1)电源电压是多少V?
(2)开关S闭合时,灯L1两端的电压是多少V?
(3)开关S断开时,灯L2两端的电压是多少V?
22.(6分)如图所示,闭合开关S后,电流表A的示数为1.5A,电流表A1的示数为0.8A,电流表A2的示数为1.2A,求:
(1)通过L1、L2、L3的电流分别是多大?
(2)已知电源电压为12V,若将电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后,电压表V1的示数为8V,V2的示数为7V,则L1、L2、L3两端的电压分别是多大?
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2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷(陕西•苏科版)
第十三章 电路初探 (B卷•拔高卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:苏科版九年级上册第13章。
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断不正确的是( )
A.电流表A2的示数比A1的小
B.用电压表测L1、L2两端电压表示数相等
C.仅断开S2只有一个表有示数
D.灯L1被短路时,L2不发光
【答案】C
【详解】A.图中两个灯泡并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过L1的电流,电流表A2的示数比A1的小,故A正确,不符合题意;
B.两个灯泡并联,由并联电路电压的规律可知用电压表测L1、L2两端电压表示数相等,故B正确,不符合题意;
C.开关S2在干路上,控制整个电路,仅断开S2两个电表都没有示数,故C错误,符合题意;
D.两个灯泡并联,若灯L1发生短路,L2同时短路,L2不能发光,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.小艺连接了如图甲所示的电路,闭合开关,发现两灯都不亮。于是小艺找来如图乙所示的电流表来检测故障,M、N分别为连接电流表的两根导线。闭合开关,当M、N分别接a、b时,两灯都不发光;当M、N分别接b、c时,两灯都不发光;当M、N分别接a、d时,只有发光;当M、N分别接d、e时,两灯都不发光,若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.断路 B.导线ab断路
C.断路 D.导线cd断路
【答案】D
【详解】首先,需要明确电流表的特性:当电流表在电路中形成通路时,如果电路中有电流通过,电流表会有示数;如果电路中无电流通过,电流表无示数。同时,如果电流表直接并联在电源两端,会造成电源短路,这是不允许的。接下来,根据题目中给出的各种情况进行分析:
①当M、N分别接a、b时,两灯都不发光,导线ab不可能断路,可能是ab以外的导线或用电器断路;
②当M、N分别接b、c时,两灯都不发光,由于此时电流表与L1并联,但两灯都不亮,排除了L1断路,可能是导线ac以外的导线或用电器断路;
③当M、N分别接a、d时,只有L2发光,这是一个关键信息,说明电流能够绕过cd直接通过L2回到正极,这排除了L2断路,但导线cd断路的可能性很大;
④当M、N分别接d、e时,两灯都不发光,进一步验证了导线cd断路的判断。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.某校科创小组为“共享助力车”的安全头盔设计以下方案:扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机通电工作;扫码且戴头盔才能骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据题意可知,骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作,从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作,这说明灯泡与电机工作时互不影响,是并联的,若只戴头盔不扫码则无法骑行,则开关S1在干路中控制整个电路,开关S2与电机在一条支路中。
故选B。
4.如图所示电路,闭合开关后,两只规格相同的小灯泡均能正常发光。下列判断正确的是( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表 B.甲是电流表,乙、丙是电压表
C.乙是电流表,甲、丙是电压表 D.丙是电流表,甲、乙是电压表
【答案】C
【详解】闭合开关S后,两只规格相同的小灯泡L1、L2均能发光,两盏灯可能是串联,也可能是并联;电流表应串联在被测电路中,而电压表应并联在被测电路两端;若L1、L2串联,根据电流的流向可知,此时丙表并联在L1、L2的两端,则丙是电压表;此时乙表串联在电路中,则乙是电流表;为了避免L1被短路,则甲只能是电压表,由此可知,乙是电流表,甲、丙是电压表;若L1、L2并联,根据电流的流向可知,乙表只能是电压表,丙表串联在L1的支路中,则丙是电流表;此时甲表串联在干路中,所以甲是电流表,由此可知,乙是电压表,甲、丙是电流表;故C正确,ABD错误。
故选C。
5.如图所示实物电路中,下列分析都正确的是( )
①只闭合开关S1时,三个小灯泡串联,A1测L1的电流
②只闭合开关S1、S2时,L1和L2被短接,A1和A2的电流大小相等
③三个开关都闭合时,会造成电源短路
④三个开关都闭合时,A2的示数是0.5A,A3的示数是0.4A,则通过L3和L2的电流之差是0.1A
A.①②③ B.①②④ C.①④ D.①②
【答案】D
【详解】①只闭合开关S1时,如图所示:
此时三个小灯泡串联,A1测串联电路中电流,也是测L1的电流,故①正确;
②只闭合开关S1、S2时,如图所示:
此时L1和L2被短接,只有L3接入电路中,A1和A2的电流大小相等,故②正确;
③④三个开关都闭合时,等效电路如图所示:
此时三灯并联,A1测干路电流,A2测L3和L2的电流之和,所以
IA2=I3+I2=0.5A•••①A3测L1和L2的电流之和,所以
IA3=I1+I2=0.4A•••②①-②可得
I3-I1=0.5A-0.4A=0.1A故③④错误。综上所述,故ABC错误,D正确。
故选D。
6.如图所示电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡、均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,下列说法中正确的是( )
A.和串联,电路中的电流为0.6A,、两端的电压分别为0.3V、1.2V
B.和串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
C.和并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V、1.2A、0.3A
D.和并联,电源电压为1.2V,通过、的电流分别为0.3A、0.6A
【答案】B
【详解】AB.两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压;串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数2倍,故B正确,A错误;
CD.两灯泡并联时,电路中电流有两条路径,电流从电源的正极出发,经乙电表后分开,一路经灯泡L1回到电源的负极,一路经灯泡L2、丙电表回到电源的负极,则甲为电压表测电源的电压,乙为电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流;并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,两灯泡规格相同时通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍,故CD错误;
故选B。
7.如图所示为部分电路结构,若用一根导线在a、b、c、d四个接线柱之间连接,则下列分析正确的是( )
A.若a与b, b与d 连接,则只有 L1发光
B.若a与b, c与d 连接, 则只有L2发光
C.若a与d, b与c 连接,则L1、L2并联
D.若a与d, b与d连接,则L1、L2串联
【答案】C
【详解】A.由图示知,a与b,b与d连接,则电流不经用电器,电源被短路,所有灯泡都不发光,电源可能被损坏,故A错误;
B.a与b,c与d连接,灯L2被短路,电路中只有L1工作发光,故B错误;
C.a与d,b与c连接,电流从电源正极出来,分为两个支路,一个支路经L2、c和b回到电源负极,另一支路经d和a、灯L1、c和b回到电源负极,两灯并联连接,故C正确;
D.b与d连接,电源短路,两灯都不工作,故D错误。
故选C。
8.如图所示的电路,闭合开关后,两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2的电流之比为( )
A.1:5 B.1:4 C.5:1 D.4:1
【答案】D
【详解】两个小灯并联,电流表A2测量通过L2的电流记为I,,电流表A1测量干路总电流记为I'。因为电流表的两个量程分别为0~0.6A 、0~3A,且是同一刻度盘标记不了不同的数值,所以当电流表指针指在同一位置时,按不同的量程读数,大量程测量值是小量程测量值的5倍。有
即
得
故选D。
9.小明用导线将电源,两个开关S1、S2,一个红灯和一个绿灯连接起来。当S1闭合、S2断开时,只有红灯亮;当S1断开、S2闭合时,只有绿灯亮;当两个开关S1、S2都断开时( )
A.两灯可能都亮 B.两灯一定不会亮
C.只有红灯亮 D.只有绿灯亮
【答案】A
【详解】由题知,当S1闭合、S2断开时,只有红灯亮;当S1断开、S2闭合时,只有绿灯亮;说明两开关分别与两灯泡并联,灯泡会因开关闭合被短路而不亮,如图所示。
由图可知,当两个开关S1、S2都断开时,两灯泡串联,都发光。
两灯并联,两开关在两条支路上,当S1闭合、S2断开时,只有红灯亮;当S1断开、S2闭合时,只有绿灯亮;当两个开关S1、S2都断开时,两灯都亮。
故选A。
10.如图:开关闭合后发生的现象是( )
A.灯不亮,电流表烧坏 B.灯不亮,电压表有示数
C.灯不亮,电流表指针有明显偏转 D.灯亮,电流表、电压表都有示数
【答案】B
【详解】开关闭合后,因为电压表串联在电路,且在初中阶段,认为电压表的电阻无限大,故此时电路中的电流近似等于0,故电流表示数为0,小灯不发光。此时电压表通过导体与电源两极相连,其示数近似等于电源电压。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空与作图题(共7小题,计24分)
11.(3分)如图,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:
(1)连接A和B,将测通器的m连接在D上。当n连接F时小灯泡发光,连接E时小灯泡不发光。由此可以确定 为同一导线的两端(填字母,下同);
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端连接F,若小灯泡发光,则 为同一根导线,若不发光,则 为同一根导线。
【答案】 CE E AF(BD) AD(BF)
【详解】(1)[1]连接A和B,将测通器的m连接在D上,当n连接F时小灯泡发光,说明电路是连通的,电流从F流入,经过F、B、A、D流出,则剩下的CE就是同一根导线。
(2)[2][3][4]由于CE是一根导线,故连接了C点后,必须连接E点;另一端连接F,若小灯泡发光,则CEAF是通路,则AF是同一根导线,或者剩下的BD是同一根导线;若不发光,无法形成通路,则AD是同一根导线,或者剩下的BF是同一根导线。
12.(3分)如图所示,已知两只灯泡L1和L2是并联的,则在①、②和③三个电表中(电流表或电压表) 是电流表(填序号)。闭合开关后,两小灯泡都能正常发光,过了一会儿,L1灯丝烧断突然熄灭,灯泡L2的亮度将会 (“变亮”“不变”“变暗”)。②电表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①、③ 不变 不变
【详解】[1]两灯并联,说明电流是分别通过两个小灯的。开关闭合后,电流从电源正极出发,通过开关后分成两支,分别通过小灯L2与电表①,电表③与小灯L1,故③是电流表。通过电表③的电流通过小灯L1,通过L2的电流通过电表①,流回电源负极,故②是电压表(不允许电流通过),①是电流表。
[2]两灯并联,互不影响,一个灯断路,另外一个灯工作状态不变,故L2的亮度不变。
[3]电表②为电压表,测量并联电路电压,其大小等于电源电压。故②的示数是不变的。
13.(2分)研究“怎样使两个小灯泡都亮起来”的实验。
(1)小灯泡的结构如图甲所示,按图乙中 图连接能让完好的灯泡点亮;
(2)小明采用如图丙所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了,这时两灯的连接方式是 。
【答案】 C 串联
【详解】(1)[1]A.灯丝的一端与电源的正负极相连,灯泡没有接入电路,电路是短路,灯泡不发光,故A不符合题意;
B.灯丝的一端和电源的正极相连,没有构成通路,灯泡不发光,故B不符合题意;
C.灯丝的一端和电源的正极相连,灯丝的另一端和电源的负极相连,电路构成通路,灯泡发光,故C符合题意;
D.灯丝的一端与电源的正极相连,灯泡没有接入电路,灯泡不发光,导线直接将电源的正负极相连,造成电源短路。故D不符合题意。
故选C。
(2)[2]由图丙所示的方法连接可知,电流从正极流出进入右侧的灯泡,流出后经上面的导线进入左侧的灯泡,电流从左侧灯泡流回电源负极;电路中电流只有一条路径,故两灯的连接方式是串联。
14.(3分)在甲图所示的电路中,当闭合开关S后,两电压表指针偏转均如乙图所示,则电源电压为 V,灯L1两端电压为 V。如图丙所示,若将两个开关都闭合时,通过L1、L3的电流之比为1:6,A1和A2的指针偏转角度相同;当S1断开时,A2的示数减少了0.4A,那么两开关都闭合时流过L2的电流为 A。
【答案】 6 4.8 0.1
【详解】[1][2]由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测L2两端的电压,电压表V2测的是电源电压,串联电路的总电压等于各部分电路电压之和,电压表V2的示数应大于V1的示数,电压表V1选择的量程为0~ 3V,分度值为0.1V,其读数1.2V,即灯泡L2两端的电压为1.2V;电压表V2选择的量程为0~ 15V,分度值为0.5V,其读数为6V,即电源电压为6V;灯L1两端的电压为
[3]丙图中,若将两个开关都闭合,三个灯泡并联,因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,并且S1断开时,A2的示数减少了0.4A,则通过L1的电流为0.4A;
已知通过工L1、L3的电流之比为1:6,则L3的电流
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则
A1示数为
A2示数为
由以上两式可知,A1示数大于A2示数,由于电流表有两个量程分别为0~ 0.6A,0~3A,根据分度值可知A1和A2的指针偏转角度相同时,,即
解得
15.(2分)为避免点燃烟花造成人员伤害。小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图所示,装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器控制点火时间,为完善设计方案,还需要在 (选填“a”或“b”)处安装一个开关S,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作。点放烟花前,定时器使其所在支路处于 状态(选填“通路”或“断路”)。
【答案】 a 通路
【详解】[1]由题知,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作,所以,该开关应与指示灯串联,同时能控制整个电路,由电路图可知,开关S应安装在a处。
[2]由电路图可知,定时器与点火器并联;点放烟花前,只有定时器是通路时(相当于一根导线),才能将点火器短路,使点火器不能工作;否则,在进行倒计时,点火器工作会点燃烟花造成人员伤害。
16.(5分)我国交通管理规定:“红灯停、绿灯行、黄灯等一等”,小明在科技活动中设计了一个实验电路,用以模拟十字路口的红绿灯。
(1)当单刀多掷开关接通位置“1”时,南北方向 灯发光,东西方向 灯发光(选填“红”、“绿”或“黄”);
(2)当单刀多掷开关接通位置“2”时,南北方向 灯发光,东西方向 灯发光(选填“红”、“绿”或“黄”);
(3)发光的各灯用的是 联方式。
【答案】 绿 红 黄 黄 并
【详解】(1)[1][2]将几个灯的两端分别连接在一起,然后接入电路中,这几个灯为并联。上图中实心圆点表示导线交叉相连,当单刀多掷开关接通位置“1”时,东西方向的两盏红灯和南北方向的两盏绿灯四盏灯并联,故南北方向绿灯发光,东西方向红灯发光。
(2)[3][4]当单刀多掷开关接通位置“2”时,南北方向和东西方向的四盏黄灯并联,故南北方向黄灯发光,东西方向黄灯发光。
(3)[5]根据以上分析,各个发光的灯是并联方式。
17.(6分)(1)如图所示,闭合开关,三灯均发光。图中a、b、c三表可能是电流表也可能是电压表,请在图中补充“A”或“V”。
【答案】
【详解】闭合开关,三灯均发光。若a为电流表,则灯泡L2不发光,故a为电压表;若b为电流表,则灯L1不发光,故b为电压表,若c为电压表,则三灯均不发光,故c为电流表。如答案所示。
(2)喜欢观察的小明发现,教室的投影仪内有一个降温风扇和一个投影灯泡,当闭合投影仪的电源开关时,只有风扇工作,再闭合时,灯泡和风扇同时工作。当只闭合时,风扇和灯泡都不工作。请在图中连线,设计一个符合上述要求的电路图。
【答案】
【详解】依题意得,风扇工作时,灯泡可以不发光,说明灯泡与风扇并联;开关S1既控制灯泡,又控制风扇,且只闭合开关S1时,只有风扇工作,开关S1与 S2同时闭合时,灯泡才可以工作,当只闭合S2时,风扇和灯泡都不工作,说明开关S1在干路上,S2在灯泡所在的支路上,如答案所示。
三、实验与探究题(共3小题,计24分)
18.(6分)在探究“串联电路中电压规律”的实验中,小洁将小灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图甲所示。
(1)连接电路前,小洁发现电压表的指针偏转如图乙所示,则下一步小洁应进行的操作是 ;
(2)在连接电路时,小洁刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,出现这种现象的原因是 ;
(3)在测量小灯泡L2两端的电压时,小洁保持电压表B接点不动,只断开A接点,将断开的导线直接接到C接点上。闭合开关S后,会出现的现象是 ;
(4)纠正错误操作后,小洁改变电源电压并更换了不同规格的小灯泡进行了3次实验,测量的数据如表所示:
次数
A、C间的电压UAC/V
A、B间的电压UAB/V
B、C间的电压UBC/V
1
1.4
0.7
0.7
2
2.7
0.8
2.0
3
4.0
1.5
2.5
在分析数据时小洁发现,由第2组的实验数据得到的代数关系和其他两组不一样,则小洁 (填“能”或“不能”)通过这3次实验的数据得到串联电路的电压规律,表达式为 (用UAC、UAB和UBC表示);
(5)下列实验中进行多次测量的目的与本实验不相同的是 (填字母)。
A.测量物体的长度
B.探究串联电路中电流的规律
C.探究摩擦力大小的影响因素
【答案】 用平口改锥调节“调零旋钮”使指针指到零刻度线 开关没有断开 电压表指针反向偏转 能 B
【详解】(1)[1]由图乙可知,电压表的指针没有指在零刻度线,所以需要调零,则接下来的操作是用平口改锥调节“调零旋钮”使指针指到零刻度线。
(2)[2]为了保护电路,在连接电路时,开关要断开,本实验中最后一根导线刚接好,电压表的指针就发生了偏转,出现这种情况的原因是开关没有断开。
(3)[3]小洁在测量小灯泡L2两端的电压时,让电压表B接点不动,断开A接点后直接接到C接点上,造成电压表正负接线柱接反,闭合开关S后,出现电压表指针反向偏转的现象。
(4)[4][5]由表中数据可知,第1次实验中数据满足
第2次实验中数据
第3次实验中数据满足
第2次的实验数据得到的代数关系和其他两组不一样,造成这一结果的原因是存在误差或读数错误,但是通过这3次实验的数据还是可以得出串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,即表达式为
(5)[6]探究“串联电路中电压规律”的实验进行多次测量的目的为了得出普遍规律;
A.用刻度尺测物理物体的长度需要多次测量,多次测量的目的是取平均值减小误差,故A不符合题意;
B.探究串联电路中电流的规律时,记录了多组数据,这样多次测量的目的是为了找到普遍规律,故B符合题意;
C.探究摩擦力大小的影响因素时,进行多次测量的目的是为了减少误差,故C不符合题意。
故选B。
19.(11分)小伟和小国一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (A/B/C)处的电流;
(2)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他们忘了 ;
(3)请在图乙中移动一根导线,测移动后电流表测量的是B处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路;
(4)他们先将电流表接A处,闭合开关后,观察到L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是: 。
(5)他们在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A;
(6)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论: 。小伟指出:为了得出更普遍的规律,应当进行操作方法是: ;
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
(7)要探究电路另一种连接方式的电流规律,小国设计了如图戊所示电路,则三开关的通断情况是 。实验中两灯都发光,若此时小灯泡L2烧断,则C处电流表示数将 (“变大”“变小”或“不变”);
(8)小国设计的电路存在的危险是:若将三个开关同时闭合,可能将 (填“A”、“B”或“C”)处电流表烧坏。
【答案】 C 断开开关 L1断路 电流表正负接线柱接反 0.24 IC=IA+IB 换用不同规格的灯泡多次测量 闭合S2、断开S1和S3 变小 C
【详解】(1)[1]电流表与待测电路串联,图丙是他们测量电流时连接的实验电路,根据电流路径可知,电流表测干路电流,对比甲图,此时电流表测量的是C处的电流。
(2)[2]刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他们忘了断开开关。
(3)[3]电流表与待测电路串联,根据电流路径可知,电流表与灯L2串联,测灯L2的电流,需要将L1的导线移到电流表之前,如答案所示。
(4)[4]将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明L1所在支路断路,即L1断路(或电流表断路)。
(5)[5][6]他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,即反向偏转,说明电流表的正负接线柱接反了;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A。
(6)[7][8]根据表中的实验数据
故根据数据得出一个初步结论:;只根据一组实验数据得出的结论有偶然性,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量。
(7)[9][10]要探究串联电路的电流规律,则两个灯泡首尾相连,根据电流路径,则闭合S2、断开S1和S3;实验中两灯都发光,若此时小灯泡L2烧断,整个电路断路,电路中的电流为0,则C处电流表示数将变小。
(8)[11]若将三个开关同时闭合,根据电流路径,电流不经过用电器,直接从电源正极流向负极,电源短路,此时只有电流表C接入电路,可能将C处电流表烧坏。
20.(7分)物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内),如图所示。
(1)当老师闭合开关时,两只小灯泡都亮了,断开开关,两灯泡又熄灭。
①请你判断:在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是 ;
②根据上述现象,你 (选填“能”或“不能”)断定这两只小灯泡是串联的,你的依据是 ;
(2)经过检验,这两只灯泡确实是串联的,但在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到灯L1比L2亮些。认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故;
①你认为小华的判断是 (选填“正确的”或“错误的”);
②在不增加其他器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是 ;
(3)小亮想借助这个装置“探究串联电路电压的特点”,他先将电压表接在L1两端并读出电压表的示数为1.8V;再测L2两端的电压时,他没有拆下电压表,只是将电压表原来接在A处的导线改接到L2的接线柱D上去了。你认为他的这一操作是 (选填“正确的”或“错误的”),理由是 。
【答案】 电源 不能 开关接在干路中,不论灯泡是并联还是串联,开关都能控制两控制两灯同时亮同时灭 错误的 调换两灯泡的位置,观察灯泡的亮暗是否变化 错误的 电压表正负接线柱接反了
【详解】(1)[1][2][3]闭合开关,电路闭合,两灯泡发光,说明电路中有电源;开关接在干路中,不论灯泡是并联还是串联,开关都能控制两控制两灯同时亮同时灭,因此不能根据两灯同时亮同时灭判断两灯是串联的。
(2)[4][5] 串联电路电流处处相等,两灯泡串联,流过两灯泡的电流相等,因此小华的判断是错误的;调换两灯泡的位置,如果两灯泡的亮度都发生变化,说明小华的判断是错误的,如果灯的亮度不变,则小华的判断是正确的。
(3)[6][7]将电压表原来接在A处的导线改接到L2的接线柱D上去了,电压表正负接线柱接反了,所以他的做法是错误的;理由见上一空。
四、综合题(共2小题,计12分)
21.(6分)如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。求:
(1)电源电压是多少V?
(2)开关S闭合时,灯L1两端的电压是多少V?
(3)开关S断开时,灯L2两端的电压是多少V?
【答案】(1)9;(2)3.6;(3)3
【详解】解:(1)当开关闭合时,L3被短路,电压表V1测电源的电压,则电源的电压
(2)当开关S闭合时,L1与L2串联,L3被短路,L3两端的电压
V2测量L2两端的电压,电压表V2的示数为5.4V,所以L1两端的电压
(3)当S断开时,三盏灯串联,V1测量L1、L2两端的总电压,所以L3两端的电压
V2测量L2、L3两端的总电压,所以L1两端的电压
所以L2两端的电压
答:(1)电源电压是9V;
(2)开关S闭合时,灯L1两端的电压是3.6V;
(3)开关S断开时,灯L2两端的电压是3V。
22.(6分)如图所示,闭合开关S后,电流表A的示数为1.5A,电流表A1的示数为0.8A,电流表A2的示数为1.2A,求:
(1)通过L1、L2、L3的电流分别是多大?
(2)已知电源电压为12V,若将电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后,电压表V1的示数为8V,V2的示数为7V,则L1、L2、L3两端的电压分别是多大?
【答案】(1)0.7A、0.5A、0.3A;(2)5V、3V、4V。
【详解】(1)由电路图可知,三灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L2、L3支路的电流之和,电流表A2测L1、L2支路的电流之和;由并联电路电流规律可知,
通过灯L1的电流:
通过灯L3的电流:
通过灯L2的电流:
(2)将电流表A1、A2分别换成电压表V1、V2;则闭合开关后,三个灯泡串联,V1测灯泡L1、L2两端的电压,V2测灯泡L2、L3两端的电压,根据串联电路电压特点可知,
灯泡L1两端的电压:
灯泡L3两端的电压:
灯泡L2两端的电压:
答:(1)通过L1、L2、L3的电流分别是0.7A、0.5A、0.3A;
(2)L1、L2、L3两端的电压分别是5V、3V、4V。
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