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第十二章综合能力测试题
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题4分,共32分)
1关于电压、电流和电阻,下列说法正确的是C
A导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
B电荷移动就能形成电流
C电路中有电流时它两端一定有电压
D电压的作用是在电路中产生自由电荷
2某同学想用一只“2.5 V 5 Ω”的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为6 V的蓄电池作电源。该同学应如何利用实验室找到的电阻线(标有“1 Ω/cm”字样)才能保证小灯泡正常发光A
A应串联一段7 cm长的电阻线
B应并联一段7 cm长的电阻线
C应串联一段12 cm长的电阻线
D应并联一段12 cm长的电阻线
3对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验,下列说法不正确的是A
A它们都是采用控制变量的研究方法
B它们的实验电路是相同的
C前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
4有两只定值电阻RA和RB,各自的电流与电压关系图像分别如图中的A、B所示。若将它们串联接在电源上,则RA两端的电压和RB两端的电压之比为D
A1∶2 B1∶3 C3∶1 D2∶1
5鄂州中考如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中,下列说法正确的是A
A电压表示数不变,电流表A1示数不变
B电压表示数变大,电流表A2示数变大
C电压表示数不变,两个电流表示数的差不变
D电压表示数变小,电压表与电流表A2示数的比值不变
6如图所示电路,当开关闭合时,两灯正常发光。使用中发现两灯突然熄灭,电流表无示数,电压表示数增大,则故障可能是D
A灯L1被短路
B灯L2被短路
C灯L1断路
D灯L2断路
7常德中考图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的UI关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压URT∶UR=m,丙图中IRT∶IR=n,则下关系式中正确的是B
Am= Bm> Cm< Dm=n
8(鄂州中考)如图所示是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3 V不变,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1 A”。实验中,先在a、b两点间接入5 Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2 V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻C
A10 Ω和40 Ω B20 Ω和30 Ω
C10 Ω和20 Ω D30 Ω和40 Ω
二、填空题(每空2分,共18分)
9当某导体两端的电压为6 V时,通过它的电流为0.4 A,当该导体两端电压为3 V时,通过它的电流为0.2A;当该导体两端电压为0时,它的电阻为15Ω。
10齐齐哈尔中考如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2。当S1闭合、S2断开时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.4 A,电阻R1为30Ω;当S1断开、S2闭合时,电流表示数为0.3A。
11(云南中考)压力传感器的原理图如图所示,其中M、N均为绝缘材料,MN间有可收缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压为10 V,R1=8 Ω,R2的阻值变化范围为0~10 Ω,闭合开关S,压力F与R2的变化量成正比,F=1 N时,R2为2 Ω,此时电流表示数是1A;当电流表的示数为I时,F=(-4)N。(写出关于I的数学表达式)
12(枣庄中考)如图甲所示的电路,开关闭合后,将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端,得到电路其中两个电压表的示数随电流变化的图像,如图乙所示。则电源电压为9V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,其中图像A(选填“A”或“B”)是电压表V2的示数随电流变化的图像。
三、实验探究题(第13题16分,第14题14分,共30分)
13丹东中考“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源(4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30 Ω 1 A”、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω)、开关、导线若干。
(1)“探究电流与电压的关系”实验
①某同学断开开关,按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是电流表正、负接线柱接反。
②纠正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片P向左(选填“左”或“右”)滑动,使电阻R0两端电压由1.5 V逐渐增大到2 V、2.5 V,读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示为0.2A。实验数据如表所示。
实验次序
1
2
3
U/V
1.5
2
2.5
I/A
0.15
0.25
③分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
④善于预习的小辉,分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为10Ω。
(2)“探究电流与电阻的关系”实验
①将10 Ω的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2 V,读出电流表示数。
②接下来用20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数等于(选填“大于”“小于”或“等于”)2 V时,读出电流表示数。
③将实验器材中30 Ω(选填“5 Ω”或“30 Ω”)定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法完成实验。
14巴中中考某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
解:如图乙所示。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最右(选填“左”或“右”)端,这样做的目的是保护电路。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4 V,电流表的示数I如图丙所示,则I=0.24A,待测电阻Rx=10Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合S1、断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx=×R0(用U1、U2、R0表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是A组实验可以通过调节滑动变阻器进行多次测量,实验结论更具有普遍性。
四、计算题(第15题10分,第16题10分,共20分)
15如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6 V 0.5 A”的字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。
(1)电源电压调至6 V,闭合开关S1和S2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6 A,则电压表的示数是多少?R0的阻值是多少?
(2)电源电压调至8 V,断开开关S1,闭合开关S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。
解:(1)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的阻值为0,故电压表的示数为0;因为电流表示数I=0.6 A,所以R0的阻值:R0====60 Ω。
(2)为了保证电路安全,当电压表示数U1=3 V时,可求滑动变阻器连入电路的最大阻值,小灯泡的电阻:RL===12 Ω,电路中电流:I1==== A,R最大===7.2 Ω;为了保证电路安全,当电路中电流I2=IL=0.5 A时,可求滑动变阻器连入电路的最小阻值:R最小=R总-RL=-RL=-12 Ω=4 Ω,滑动变阻器的阻值变化范围为4~7.2 Ω。
16济宁中考长征二号F遥十三运载火箭于2021年10月16日0时23分按预定时间精准点火发射,搭载的神舟十三号载人飞船被成功送入太空。发射前,检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中,设计了如图所示的电路,模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气,则密闭容器与真空室中的气压不发生变化;若密闭容器漏气,则密闭容器中的气压减小,真空室中的气压增大。密闭容器中的正常环境气压为1.0×105 Pa,电源电压U=12 V,定值电阻R0=18 Ω;R1和R2是两个相同的压敏电阻,其阻值随环境气压的变化如表中所示。
环境气压/(×105 Pa)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
压敏电阻阻值/Ω
36
22
12
6
3
2
按要求回答下列问题:
(1)当开关S接a时,若电压表的示数为10.8 V,请通过计算判断密闭容器是否漏气。
(2)若密闭容器漏气,开关S接b时,电流表的示数为0.3 A,求此时真空室中的环境气压。
解:(1)由电路图可知,当开关S接a时,定值电阻R0与压敏电阻R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压。此时电路中的电流:I=I0===0.6 A,电路中的总电阻:R===20 Ω,则压敏电阻R2此时的阻值:R2=R-R0=20 Ω-18 Ω=2 Ω,由表中数据可知,此时密闭容器中的环境气压为1.0×105 Pa,等于密闭容器中的正常环境气压,故密闭容器不漏气。
(2)由电路图可知,当开关S接b时,定值电阻R0与压敏电阻R1串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压。此时电路中的总电阻:R′===40 Ω,则压敏电阻R1此时的阻值:R1=R′-R0=40 Ω-18 Ω=22 Ω,由表中数据可知,此时真空室中的环境气压为0.2×105 Pa。
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