内容正文:
2024—2025学年度第一学期期中考试
初四物理试题B卷
一、单项选择题(每题2分,共36分)
1. 如图所示,用皮毛摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔张开,以下说法正确的是( )
A. 摩擦过程中创造了电荷
B. 摩擦过的橡胶棒带正电荷
C. 经橡胶棒接触后的验电器带正电荷
D. 金属箔张开是由于同种电荷相排斥
2. 下列关于电流的说法中正确的( )
A. 只有自由电子的定向移动才能形成电流
B. 电路中只要有电源就一定有电流
C. 电路中电流的方向是从正极流向负极
D. 只要有电荷的定向移动就能形成电流
3. 为了提高行车的安全性,有的汽车装有日间行车灯,如图所示.当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2,车前大灯L2也亮起.如图所示的电路图中符合这一情况的是
A. B.
C. D.
4. 有两个分别标有“3V 3W”和“6V 6W”的灯泡(忽略电阻变化),若将它们并联在电路中,使其中一个灯泡能正常发光,则并联电路中的干路电流最大是( )
A. 1A B. 2A C. 0.5A D. 1.5A
5. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来.下列说法正确的是( )
A. B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
B. A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
C. A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
D. 金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
6. 关于导体的电阻,下列说法正确的是
A. 导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B. 导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小
C. 相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
7. 在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 锌电极是番茄电池的正极
B. 番茄电池可将化学能转化为电能
C. 番茄电池形成通路后,电子将从铜电极流出
D. 将电压表直接接在该番茄电池上,会损坏电压表
8. 关于图中的家用电能表,下列说法中正确的是( )
A. “50Hz”表示这个电能表应在频率为50Hz的交流电路中使用 B. 该电能表示数是17536 kW•h
C. 该电能表示数表示本月家中消耗的电能 D. “220V”表示为安全电压
9. 教室里装有多盏电灯,上晚自习时,我们每多开一盏电灯时,则教室电路的( )
A. 总功率减小 B. 总电阻减小
C. 总电压增大 D. 总电流不变
10. 在探究电流与电阻关系的实验中,当把AB间电阻由10欧更换为20欧后,下列操作正确的是( )
A. 将滑动变阻器阻值调至最大
B. 闭合S,记录电流表示数
C. 提高电源电压使电流表示数保持不变
D. 移动滑片使电压表示数保持不变并记录电流表示数
11. 某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录如表中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是( )
U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
A. B.
C. D.
12. 图为某同学在做电学实验时的电路的一部分,根据此电路图,你可以判断该同学正在做的实验是
A. 肯定是测定小灯泡的电功率 B. 肯定是测定小灯泡的灯丝电阻
C. 肯定是研究小灯泡的电流、电压关系 D. 以上三个实验均有可能
13. 在如图所示的电路中,已知2R1=3R2,当闭合电键S后,电压表V1和V2示数之比是( )
A. 5∶3 B. 2∶3
C. 5∶2 D. 3∶5
14. 有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A. 4.5V 1.0 W B. 2.5V 1.0W
C. 2.0V 0.8 W D. 4.5V 1.8W
15. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是
A. 甲灯的实际功率一定是40 W
B. 两灯均正常发光时,乙灯灯丝电阻较大
C. 两灯均正常发光时,相同时间内甲灯消耗的电能较少
D. 将两灯串联在220 V的电路中,两灯都能正常发光
16. 在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,同学们设计了如图所示的电路。现在利用此电路探究电流做功与哪些因素有关,下列有关说法中正确的是( )
A. 两个灯泡的电阻必须相等
B. 将两个灯泡串联只是控制了电流相等
C. 此电路可以研究电功与电压的关系
D. 滑动变阻器只起到保护电路的作用
17. 如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 1.2A,1.2A B. 0.3A,0.3A C. 1.2A,0.3A D. 1.5A,0.3A
18. 如图所示,当开关闭合,滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大
C. 灯泡变暗 D. 电路中的总功率变大
二、填空题(每空1分,共计22分)
19. 小明用 _____(选填“钢尺”或“塑料尺”)在干燥头发上摩擦几下,发现能吸引小纸屑。当尺靠近带负电的小球,小球被排斥,说明该尺带 _____(选填“正”或“负”)电;当尺接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片张开,验电器的原理是 _____;在某次作业时他完成了如下的单位换算:2.5kV=_____V,5MΩ=_____Ω;他有随手关灯的好习惯,关灯后,如果其它用电器仍正常工作,则他家中电路以下物理量一定会变大的是 _____(选填相应字母)。
A.总功率 B.总电压 C.总电阻 D.总电流
20. 如图所示的电路中,甲、乙是连接在电路中的两只电学仪表,闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光,则甲表是 _____,乙表是 _____。
21. 如图甲所示电路中,电源电压恒为3V,使用适当的量程后,闭合开关S,电压表的示数如图乙所示,则灯泡L1两端电压是 _____V,若灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2,则R1:R2=_____(灯丝电阻不变)。
22. 用电器在一段时间内消耗 _____的多少可以通过电能表计量。小明家中一周前、后电能表示数如图所示,小明家一周消耗电能约为 _____kW•h。消耗1 kW•h的电能,可以使一个“220V 800W”的电炉正常工作 _____h。
23. 两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“16Ω 0.5A”,把它们串联在同一电路中,总电阻为_______Ω,电路两端允许加的最大电压为_______V;若把两定值电阻并联起来,则流过两电阻的电流之比为_______,电功率之比为_______。
24. 灯泡的铭牌“PZ220 40”,其“220”是指_______,“40”是指_______,若灯泡两端电压减小,灯泡的亮度将_______。(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
25. 将标有“6V,3W”、“6V,6W”的甲、乙两个灯泡,串联接在9V的电源上,它们的实际功率分别是_______W和_______W。
三、实验与探究(26题8分,27题10分,28题9分,共27分)
26. 在“探究并联电路中的电流关系”实验中。
(1)在连接电路时,开关应 _____;
(2)小明想测量干路电流,连接的电路如图甲所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”,并改正;______
(3)连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46A,请在图乙中画出指针的位置(O为指针转轴)。______;
(4)小明换用不同规格的灯泡,多次改变电表位置,将测量数据记录在如表中。
实验次数
支路电流I1/A
支路电流I2/A
干路电流I总/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.35
0.58
分析数据得出结论:在并联电路中,_____;
(5)本实验换用不同规格灯泡的目的是 _____;
(6)由第1次实验数据知,灯泡L1的亮度 _____灯泡L2的亮度(选填“大于”、“小于”或“等于”),若两灯泡灯丝长度相同,_____的灯丝更粗。(选填L1或L2)
27. 小明和小亮分别测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,小明设计了实验电路并进行了部分连接,如图所示。
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
电阻R/Ω
5
5.9
7.1
8.1
8.9
电阻的平均值
7
(1)该实验的原理是 _____,连接电路时,应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,目的是_____;
(2)请将图中的实物电路补画完整,要求:当滑片P向右移动时,电路中电流变小;______
(3)小明连好电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则可能是小灯泡 _____;
(4)小明设计了如上表格,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,进行了多次测量,并将实验数据填入表中。小亮看后说小明设计的表格有问题,问题是 _____;
(5)小亮对比自己的实验数据发现,电流不是随电压的变大而变大,而是随电压的变大而变小,小亮实验出现的问题可能是 _____;
(6)修正自己的问题后,小亮根据自己测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图所示)。由图像可知,小灯泡正常工作时的电阻是 _____Ω(保留一位小数),当小灯泡两端的电压为1V时,小灯泡的电阻是 _____Ω,进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻随温度的升高而_____(选填“增大”或“减小”)。
28. 如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图,选用的实验器材是:电源(3V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V),定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω,滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压关系:
①探究电流与电压的关系时,要保持 _____不变,采用的研究方法是 _____;
②小明选用5Ω和10Ω的两个定值电阻分别进行实验后,根据实验数据画出的图象如图乙所示,其中M图象对应的定值电阻是 _____(选填“5Ω”或“10Ω”),由M图像得到的实验结论是_____;
(2)探究电流与电阻的关系:
①小明在实验中,刚闭合开关,发现电流表的指针偏向零刻度线以左,原因是 _____,改正错误后,他将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片至某一合适位置,电压表的示数如图丙所示;
②断开开关,将5Ω的定值电阻换为10Ω,闭合开关并相应地将滑动变阻器的滑片向 _____(选填“a”或“b”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化,直到其示数为 _____(填数据),并记录相关数据;多次实验后,小明得到了电流与电阻的关系;
③小亮同学也用图甲探究“电流与电阻的关系”,不同的是他用的电源电压为6V,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”,他用了四个定值电阻。他的实验数据记录如下:
电流与电阻关系:
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
10
15
20
25
电流I/A
0.30
0.20
0.15
0.12
老师指出其中一组数据是错误的,你认为是第 _____组(填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太 _____(填“大”或“小”)。
四、分析与计算(29题6分,30题9分,共15分)
29. 如图所示,电源两端电压为12V并保持不变,电阻R1的阻值为8Ω.当开关S闭合时,电压表示数为4V.求:
(1)此时电路中的电流;
(2)电阻R2的阻值.
30. 如图为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。求:
额定电压
220V
额定
功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50HZ
(1)电烤箱在高温挡正常工作15min 所消耗的电能;
(2)高温挡正常工作的电流多大?
(3)R1,R2的阻值是多少?
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2024—2025学年度第一学期期中考试
初四物理试题B卷
一、单项选择题(每题2分,共36分)
1. 如图所示,用皮毛摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔张开,以下说法正确的是( )
A. 摩擦过程中创造了电荷
B. 摩擦过的橡胶棒带正电荷
C. 经橡胶棒接触后的验电器带正电荷
D. 金属箔张开是由于同种电荷相排斥
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电现象是通过摩擦的方式是电荷发生了转移,而不是创造了电荷,故A错误;
B.用丝绸摩擦过的橡胶棒得到电子,带负电,故B错误;
C.摩擦过的橡胶棒得到电子带负电,接触后的验电器带负电,故C错误;
D.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,故用它去接触验电器的金属球时,验电器也带上负电,即验电器的金属球和两个金属箔片上都带上了负电,由于同种电荷相互排斥,故其两个金属箔片会张开,故D正确.
2. 下列关于电流的说法中正确的( )
A. 只有自由电子的定向移动才能形成电流
B. 电路中只要有电源就一定有电流
C. 电路中电流的方向是从正极流向负极
D. 只要有电荷的定向移动就能形成电流
【答案】D
【解析】
【详解】AD.正负电荷的定向移动都可以形成电流,不仅仅是自由电子的定向移动,故A错误,D正确;
B.电路中有电源,如果电路没有闭合,则电路中没有电流,故B错误;
C.在电源外部,电流从电源的正极经过用电器流向负极,在电源内部,电流由电源负极流向电源正极,故C错误。
故选D。
3. 为了提高行车的安全性,有的汽车装有日间行车灯,如图所示.当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2,车前大灯L2也亮起.如图所示的电路图中符合这一情况的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡均不亮,故A不符合题意;
B.由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡都亮,再闭合S2时,L1不亮,故B不符合题意;
C.由电路图可知,只闭合S1时,车前大灯L2亮,再闭合S2时,日间行车灯L1亮,故C不符合题意;
D.由电路图可知,只闭合S1时,日间行车灯L1亮,再闭合S2时,车前大灯L2亮,故D符合题意.
4. 有两个分别标有“3V 3W”和“6V 6W”的灯泡(忽略电阻变化),若将它们并联在电路中,使其中一个灯泡能正常发光,则并联电路中的干路电流最大是( )
A. 1A B. 2A C. 0.5A D. 1.5A
【答案】D
【解析】
【详解】有两个分别标有“3V 3W”和“6V 6W”的灯泡,由可知,它们的阻值分别为
将它们并联在电路中,使其中一个灯泡能正常发光,为了保证电路安全,加在两端的最大电压U=3V,则流过两灯的电流分别为
并联电路中的干路电流最大
故选D。
5. 如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来.下列说法正确的是( )
A. B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
B. A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
C. A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
D. 金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.由题图可知,A验电器带负电,B验电器不带电.用带绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,A中的自由电子通过金属棒流向B,A金属箔的张角减小,B金属箔的张角增大,故AC错误,B正确.
D.电流的方向与负电荷定向移动方向相反,因此瞬间电流的方向从B流向A,故D错误.
6. 关于导体的电阻,下列说法正确的是
A. 导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B. 导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小
C. 相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
【答案】C
【解析】
【详解】AB.导体能够导电是因为内部存在大量的能够自由移动的电荷,但除了超导现象以外,导体都会有电阻,即导体对电流的阻碍作用,所以电阻越大,对电流阻碍作用越大.故AB错误;
CD.导体的电阻是导体本身的一种性质,由导体的材料、长度、横截面积决定,有时还要考虑温度的变化,但电阻与它两端的电压和通过的电流无关.故C正确,D错误;
7. 在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 锌电极是番茄电池的正极
B. 番茄电池可将化学能转化为电能
C. 番茄电池形成通路后,电子将从铜电极流出
D. 将电压表直接接在该番茄电池上,会损坏电压表
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图铜片连接的是电压表的正接线柱,且指针正向偏转,所以铜电极是番茄电池的正极,故A错误;
B.电压表指针偏转,说明获得了电能,电能是由番茄电池的化学能通过化学反应转化而来的,故B正确;
C.番茄电池形成通路后,电源外部电流从正极流向负极,金属是靠带负电的电子导电,因此电子从负极流向正极,即电子将从锌电极流出,故C错误;
D.根据图示可知,电压表示数较小,小于电压表量程,因此将电压表直接接在该番茄电池上,不会损坏电压表,故D错误。
故选B。
8. 关于图中的家用电能表,下列说法中正确的是( )
A. “50Hz”表示这个电能表应在频率为50Hz的交流电路中使用 B. 该电能表示数是17536 kW•h
C. 该电能表示数表示本月家中消耗的电能 D. “220V”表示为安全电压
【答案】A
【解析】
【详解】A、“50Hz” 的意义:电能表在50Hz的交流电路中使用,故A正确;
B、电能表读数的最后一位是小数位,由图可知电能表的读数是1753.6kW•h,故B错误;
C、该电能表示数表示从该电能表接入电路,电路中用电器消耗的总电能,不是表示本月消耗的电能,故C错误;
D、220V表示电能表的工作电压,不是安全电压,故D错误.
故选A.
9. 教室里装有多盏电灯,上晚自习时,我们每多开一盏电灯时,则教室电路的( )
A. 总功率减小 B. 总电阻减小
C. 总电压增大 D. 总电流不变
【答案】B
【解析】
【详解】家庭电路的电压保持220V不变,每多开一盏灯,多增加了一个支路,相当于增加了原来的横截面积,总电阻减小,由欧姆定律可知电路中的总电流增大,由P=UI可知,电路的总功率增大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10. 在探究电流与电阻关系的实验中,当把AB间电阻由10欧更换为20欧后,下列操作正确的是( )
A. 将滑动变阻器阻值调至最大
B. 闭合S,记录电流表示数
C. 提高电源电压使电流表示数保持不变
D. 移动滑片使电压表示数保持不变并记录电流表示数
【答案】D
【解析】
【详解】利用控制变量法探究“电流与电阻的关系”的实验中,要控制电阻两端的电压不变;当AB两点的电阻由10欧换成20欧后,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,滑动变阻器两端的电压变小,根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,AB两点的电压变大,故应调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数不变,并记录电流表示数,故D正确,ABC错误.故选D.
【点睛】探究“电流与电阻的关系”中,要保持电阻两端的电压不变,但当电阻增大时,它两端的电压也随之变化,为保证结论的准确性,要通过调节滑片,使滑动变阻器两端的电压增大,从而使电阻两端的电压变为原来的值,根据串联电路的分压关系去调节即可.
11. 某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录如表中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是( )
U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.假设他们实验时所使用的电路图是A选项的图,那么观察电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,这是一个串联电路,两电阻是串联的,电压表并联在定值电阻两端,测的是定值电阻的电压,电流表与定值电阻串联,流过定值电阻的电流大小等于电流表的示数大小,两表电压值与电流值的比,大小是等于定值电阻的阻值大小,定值电阻的阻值大小不变,则这个比大小相同,但是这六组数据,电压值与电流值的比,都是不相同的,所以上述情况与实验数据不相符合,假设不成立,他们实验时所使用的电路图不是A选项的图,故A不符合题意;
B.假设他们实验时所使用的电路图是B选项的图,那么观察电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,这是一个串联电路,两电阻是串联的,电压表并联在滑动变阻器的两端,测的是变阻器的电压,电流表测的是串联电路电流,在变阻器的滑片移动的过程中,电压表示数的变化量,大小等于变阻器两端电压的变化量,大小也等于定值电阻两端电压的变化量,所以
而由欧姆定律的变换式可知
、
把上两式处理可得
即
转化可得
由于定值电阻阻值大小不变,则大小不变;再观察表中数据,这六组数据,任意两个电压值的差,与对应电流值的差的比值,大小都是5Ω,都是相同的,那么上述的情况与表中数据的情况相符合,假设成立,他们实验时所使用的电路图是B选项的图,故B符合题意;
C.假设他们实验时所使用的电路图是C选项的图,那么观察电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,这是一个并联电路,两电阻是并联的,电压表测电源电压,电流表测干路电流,由于电源电压大小不变,那么即使滑片在滑动,电压表的示数应该不变,但是这六组数据,电压值都不相等,上述的情况与事实不相符,假设不成立,他们实验时所使用的电路图不是C选项的图,故C不符合题意;
D.假设他们实验时所使用的电路图是D选项的图,那么观察电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,这是一个串联电路,三个电阻是串联的,电流表测串联电路电流,这个滑片连接电压表,无论这个滑片如何移动,电路的总电阻大小不变,变的只是电压表的示数,电源电压的大小不变,那么电路的电流大小不变,电流表的示数大小不变,但是这六组数据,电流值都不相等,上述的情况与事实不相符,假设不成立,他们实验时所使用的电路图不是D选项的图,故D不符合题意。
故选B。
12. 图为某同学在做电学实验时的电路的一部分,根据此电路图,你可以判断该同学正在做的实验是
A. 肯定是测定小灯泡的电功率 B. 肯定是测定小灯泡的灯丝电阻
C. 肯定是研究小灯泡的电流、电压关系 D. 以上三个实验均有可能
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,图示电路可以测出灯泡两端电压U与通过灯泡的电流I,由P=UI可以求出灯泡功率,由欧姆定律可以求出灯泡电阻,可以探究灯泡电压与电流的关系,因此A. B. C均可能,但到底是做什么实验,我们无法确定,故ABC错误,D正确;故选D.
【点睛】由电路图可知,电压表测灯泡两端的电压,电流表测通过灯泡的电流,再根据选项中的实验原理进行判断.
13. 在如图所示的电路中,已知2R1=3R2,当闭合电键S后,电压表V1和V2示数之比是( )
A. 5∶3 B. 2∶3
C. 5∶2 D. 3∶5
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,两电阻两端的电压之比:
,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两电压表的示数之比:
故选C。
14. 有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A. 4.5V 1.0 W B. 2.5V 1.0W
C. 2.0V 0.8 W D. 4.5V 1.8W
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流,因为串联电路中各处的电流相等,所以电流表的示数为0.4A时
由图像可知,A和B两端的电压分别为
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压
元件B的功率
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
15. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是
A. 甲灯的实际功率一定是40 W
B. 两灯均正常发光时,乙灯灯丝电阻较大
C. 两灯均正常发光时,相同时间内甲灯消耗的电能较少
D. 将两灯串联在220 V的电路中,两灯都能正常发光
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由甲灯泡的铭牌可知额定功率为40W,而实际电压不知,则实际功率不一定是40W,故A错误;B. 根据P=可知,两灯泡的额定电压相等,甲灯泡的额定功率较小,由R=可知,甲电阻较大,故B错误;C. 两灯均正常发光时,两灯泡的额定电压相等,实际功率等于其额定功率,即P实=P额,因为甲灯泡的额定功率较小,相同时间内,由P=可得,甲灯消耗的电能较少,故C正确;D. 两灯泡串联在220V电路中,根据串联分压额特点,两灯泡的实际电压都达不到额定电压,故两灯都不能正常发光,故D错误.故选C.
【点睛】(1)由甲灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据P=求出甲、乙灯泡的电阻,比较两灯泡的电阻关系;(2)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率,实际电压下的功率为实际功率;(3)根据W=Pt可知,灯泡消耗功率的大小不仅与功率有关,还与工作时间有关.
16. 在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,同学们设计了如图所示的电路。现在利用此电路探究电流做功与哪些因素有关,下列有关说法中正确的是( )
A. 两个灯泡的电阻必须相等
B. 将两个灯泡串联只是控制了电流相等
C. 此电路可以研究电功与电压的关系
D. 滑动变阻器只起到保护电路的作用
【答案】C
【解析】
【详解】电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关,用公式W=UIt来表示,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变。
A.在如图所示的电路中,两灯泡串联,可以控制电流相同,此时要保持它们两端的电压不同,应选用两只不同电阻的灯泡,故A错误;
B.将两个灯泡串联不只是控制了电流相等,同时还可以控制通电时间相同,故B错误;
C.电路中,两灯泡串联,可以控制电流和通电时间相同,根据公式W=UIt可知,此时选用两只不同电阻的灯泡,则灯泡两端的电压不同,此电路可以研究电功与电压的关系,故C正确;
D.滑动变阻器在电路中不只起到保护电路的作用,还可以调节电路中的电流,故D错误。
故选C。
17. 如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 1.2A,1.2A B. 0.3A,0.3A C. 1.2A,0.3A D. 1.5A,0.3A
【答案】C
【解析】
【详解】由图甲可知,两个灯泡是并联的,电流表A1测总电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流,由于两个电流表的指所指的位置相同,可知它们所用的量程是不同的,两个表的示数之间是5倍的关系,所以根据图乙可知,A1表的示数为1.5A,A2表的示数为0.3A,故可知通过灯泡L1和L2的电流分别为1.2A,0.3A,故应选C.
18. 如图所示,当开关闭合,滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大
C. 灯泡变暗 D. 电路中的总功率变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量变阻器两端的电压;
ABC.滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器分压变小,电压表示数变小;变阻器的阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,灯泡变亮,故ABC错误;
D.根据,总电压不变,电流变大,所以电路中的总功率变大,故D正确。
故选。
二、填空题(每空1分,共计22分)
19. 小明用 _____(选填“钢尺”或“塑料尺”)在干燥头发上摩擦几下,发现能吸引小纸屑。当尺靠近带负电的小球,小球被排斥,说明该尺带 _____(选填“正”或“负”)电;当尺接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片张开,验电器的原理是 _____;在某次作业时他完成了如下的单位换算:2.5kV=_____V,5MΩ=_____Ω;他有随手关灯的好习惯,关灯后,如果其它用电器仍正常工作,则他家中电路以下物理量一定会变大的是 _____(选填相应字母)。
A.总功率 B.总电压 C.总电阻 D.总电流
【答案】 ①. 塑料尺 ②. 负 ③. 同种电荷相互排斥 ④. 2500 ⑤. 5×106 ⑥. C
【解析】
【详解】[1]钢尺是导体,钢尺与头发摩擦后,即使能带上电荷,电荷也会通过钢尺、人体很快转移;而塑料尺是绝缘体,与头发摩擦后,所带电荷不会转移。所以使用塑料尺与头发摩擦,使塑料尺带电。
[2]当尺靠近带负电的小球,小球被排斥,根据电荷间的相互作用规律,同种电荷相互排斥,说明此时塑料尺带的是负电。
[3]当验电器与带电的塑料尺接触后,验电器的金属箔片上都带了同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以两个金属箔片会张开,所以验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
[4][5]已知1kV=1000V,1MΩ=106Ω,所以
2.5kV=2500V,5MΩ=5×106Ω
[6]A.在并联电路中
P总=P1+P2+……+Pn
即同时工作的用电器越多,电路总功率越大;则关灯后,工作的用电器减少,电路的总功率变小,故A不符合题意;
B.家庭电路中,进户电压一定,因忽略线路的阻值,则无论用电器是否工作,总电压不变,故B不符合题意;
C.家庭电路中,各用电器并联;关灯后,工作的用电器减少,相当于减小了导体的横截面积,所以总电阻变大,故C符合题意;
D.在并联电路中
I总=I1+I2+……+In
即同时工作的用电器越多,电路总电流越大;则关灯后,工作的用电器减少,总电流变小,故D不符合题意。
故选C。
20. 如图所示的电路中,甲、乙是连接在电路中的两只电学仪表,闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光,则甲表是 _____,乙表是 _____。
【答案】 ①. 电压表 ②. 电流表
【解析】
【详解】[1][2]闭合开关S后,由图可知甲表并联接在了灯泡L2与乙表两端,若甲为电流表则灯泡L2将被短路,故甲表只能为电压表;乙表与灯泡L2串联,若乙为电压表,则会引起灯泡L2开路,所以只能为电流表。
21. 如图甲所示电路中,电源电压恒为3V,使用适当的量程后,闭合开关S,电压表的示数如图乙所示,则灯泡L1两端电压是 _____V,若灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2,则R1:R2=_____(灯丝电阻不变)。
【答案】 ①. 0.5 ②. 1:5
【解析】
【详解】[1]图甲中,两灯串联,电压表测L1两端的电压,电压表的示数如图乙所示,因电源电压为3V,故电压表选用小量程,分度值为0.1V,所以电压表的示数
[2]串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路电压的规律,L2两端的电压为
若灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2,由串联电路电流处处相等可得
变形得
22. 用电器在一段时间内消耗 _____的多少可以通过电能表计量。小明家中一周前、后电能表示数如图所示,小明家一周消耗电能约为 _____kW•h。消耗1 kW•h的电能,可以使一个“220V 800W”的电炉正常工作 _____h。
【答案】 ①. 电能 ②. 41.8 ③. 1.25
【解析】
【详解】[1]电能表上的数值单位是千瓦时,故用电器在一段时间内消耗电能的多少可以通过电能表计量。
[2]一周前电能表的读数为781.5kW•h,一周后电能表的读数为823.3kW•h,
一周消耗的电能为
[3]电炉正常工作时的电功率
由可得1kW•h的电能供电炉正常工作的时间:
23. 两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“16Ω 0.5A”,把它们串联在同一电路中,总电阻为_______Ω,电路两端允许加的最大电压为_______V;若把两定值电阻并联起来,则流过两电阻的电流之比为_______,电功率之比为_______。
【答案】 ①. 26 ②. 13 ③. 8∶5 ④. 8∶5
【解析】
【详解】[1]电阻串联时,总电阻等于各串联电阻之和,所以串联电路的总电阻等于
[2]由两定值电阻的铭牌可知,两者允许通过的最大电流分别为:I甲=1A,I乙=0.5A,串联电路中各处的电流相等,所以两电阻串联起来时,电路中的最大电流I=0.5A,根据欧姆定律可得,串联电路两端允许加的最大电压
[3][4]若把两定值电阻并联起来,根据并联电路的比例关系可知
24. 灯泡的铭牌“PZ220 40”,其“220”是指_______,“40”是指_______,若灯泡两端电压减小,灯泡的亮度将_______。(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
【答案】 ①. 灯泡的额定电压为220V ②. 灯泡的额定功率为40W ③. 变暗
【解析】
【详解】[1][2]灯泡的铭牌“PZ220 40”,其“220”是指灯泡的额定电压为220V,“40”是指灯泡的额定功率为40W。
[3]若灯泡两端的电压减小,即实际电压小于额度电压,实际功率小于额定功率,灯泡的亮度变暗。
25. 将标有“6V,3W”、“6V,6W”的甲、乙两个灯泡,串联接在9V的电源上,它们的实际功率分别是_______W和_______W。
【答案】 ①. 3 ②. 1.5
【解析】
【详解】[1][2]由可知,甲、乙两灯的阻值分别为
甲、乙两个灯泡,串联接在9V的电源上,电路中的电流为
由可知,甲、乙两个灯泡的实际功率分别为
三、实验与探究(26题8分,27题10分,28题9分,共27分)
26. 在“探究并联电路中的电流关系”实验中。
(1)在连接电路时,开关应 _____;
(2)小明想测量干路电流,连接的电路如图甲所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”,并改正;______
(3)连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46A,请在图乙中画出指针的位置(O为指针转轴)。______;
(4)小明换用不同规格的灯泡,多次改变电表位置,将测量数据记录在如表中。
实验次数
支路电流I1/A
支路电流I2/A
干路电流I总/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.35
0.58
分析数据得出结论:在并联电路中,_____;
(5)本实验换用不同规格灯泡的目的是 _____;
(6)由第1次实验数据知,灯泡L1的亮度 _____灯泡L2的亮度(选填“大于”、“小于”或“等于”),若两灯泡灯丝长度相同,_____的灯丝更粗。(选填L1或L2)
【答案】 ①. 断开 ②. ③. ④. 干路电流等于各支路电流之和 ⑤. 寻找普遍规律 ⑥. 大于 ⑦. L1
【解析】
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)[2]原电路中,两灯短路,电流表直接接在电源上了,两灯应并联,电流表测干路电流,如下所示:
(3)[3]电流表分度值为0.02A,连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46A,指针的位置如下图所示:
(4)[4]分析表格数据,发现
即在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(5)[5]换用不同规格的灯泡,是为了使实验结论更具有普遍性,避免实验次数太少而使结论具有偶然性。
(6)[6][7]第1次实验发现,灯泡L1的电流大于灯泡L2的电流,根据并联电路各支路电压相等和P=UI知,灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率,所以灯泡L1的亮度大于灯泡L2的亮度;根据并联电路各支路电压相等和可知,灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻,根据影响电阻大小的因素,若两灯泡灯丝长度相同,则L1的灯丝更粗。
27. 小明和小亮分别测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,小明设计了实验电路并进行了部分连接,如图所示。
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
电阻R/Ω
5
5.9
7.1
8.1
8.9
电阻的平均值
7
(1)该实验的原理是 _____,连接电路时,应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,目的是_____;
(2)请将图中的实物电路补画完整,要求:当滑片P向右移动时,电路中电流变小;______
(3)小明连好电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则可能是小灯泡 _____;
(4)小明设计了如上表格,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,进行了多次测量,并将实验数据填入表中。小亮看后说小明设计的表格有问题,问题是 _____;
(5)小亮对比自己的实验数据发现,电流不是随电压的变大而变大,而是随电压的变大而变小,小亮实验出现的问题可能是 _____;
(6)修正自己的问题后,小亮根据自己测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图所示)。由图像可知,小灯泡正常工作时的电阻是 _____Ω(保留一位小数),当小灯泡两端的电压为1V时,小灯泡的电阻是 _____Ω,进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻随温度的升高而_____(选填“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. R= ②. 保护电路 ③. ④. 小灯泡被短路 ⑤. 表格中设计求电阻的平均值 ⑥. 电压表并联在变阻器两端 ⑦. 8.3 ⑧. 5 ⑨. 增大
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据欧姆定律,变形可知,伏安法测量电阻的原理是;为了保护电路,连接电路时,应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处。
(2)[3]由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用0~3V的量程与灯泡并联,滑动变阻器一上一下的串联在电路中,且由当滑片P向右移动时,电路中电流变小知电路的总电阻变大,滑动变阻器的电阻变大,所以滑动变阻器接左下接线柱,如下图所示
(3)[4]电流表有示数,说明电路不存在断路,而电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路即小灯泡被短路。
(4)[5]小灯泡阻值受温度影响,在不同电压下的电阻是不同的,设计表格中求电阻的平均值是无意义的。
(5)[6]连接电路后,闭合开关,发现移动滑片时,电流表示数变大而电压表示数在减小,出现这种现象的原因是电压表并联在变阻器两端。
(6)[7][8][9]由图像可知,小灯泡正常工作时的电流为0.3A,小灯泡正常发光的电阻为
由图像可知,当小灯泡两端的电压为1V时电流为0.2A,此时小灯泡的电阻为
进一步分析图像,随着电压的增大,小灯泡温度升高,但电流增加越来越慢,说明小灯泡电阻变大,即灯丝的电阻随温度的升高而增大。
28. 如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图,选用的实验器材是:电源(3V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V),定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω,滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压关系:
①探究电流与电压的关系时,要保持 _____不变,采用的研究方法是 _____;
②小明选用5Ω和10Ω的两个定值电阻分别进行实验后,根据实验数据画出的图象如图乙所示,其中M图象对应的定值电阻是 _____(选填“5Ω”或“10Ω”),由M图像得到的实验结论是_____;
(2)探究电流与电阻的关系:
①小明在实验中,刚闭合开关,发现电流表的指针偏向零刻度线以左,原因是 _____,改正错误后,他将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片至某一合适位置,电压表的示数如图丙所示;
②断开开关,将5Ω的定值电阻换为10Ω,闭合开关并相应地将滑动变阻器的滑片向 _____(选填“a”或“b”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化,直到其示数为 _____(填数据),并记录相关数据;多次实验后,小明得到了电流与电阻的关系;
③小亮同学也用图甲探究“电流与电阻的关系”,不同的是他用的电源电压为6V,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”,他用了四个定值电阻。他的实验数据记录如下:
电流与电阻关系:
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
10
15
20
25
电流I/A
0.30
0.20
0.15
0.12
老师指出其中一组数据是错误的,你认为是第 _____组(填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太 _____(填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 电阻 ②. 控制变量法 ③. 5Ω ④. 在电阻一定时,电流和电压成正比 ⑤. 电流表的正负极接线柱接反了 ⑥. b ⑦. 1.5V ⑧. 4 ⑨. 小
【解析】
【详解】(1)①[1][2]探究电流与电压的关系时,根据控制变量法可知,要保持电阻不变。
②[3][4]小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后,由图乙作图,如下图所示:
由图可知,当电压相等时,M对应的电流大,由,M图象对应的电阻小,故M图象对应的是5Ω;由M图像得到在电阻一定时,电流和电压成正比。
(2)①[5]开关闭合后,电流表的指针偏向零刻度线的左侧,可能是电流表的正负极接线柱接反了。
②[6][7]由①中图丙可知,电压表示数为1.5V;根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向b端移动,这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化,直到其示数为1.5V。
③[8][9]由表中第4组数据,根据欧姆定律和串联电路电压的规律,变阻器连入的电阻
故第4组数据是拼凑的,理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太小。
四、分析与计算(29题6分,30题9分,共15分)
29. 如图所示,电源两端电压为12V并保持不变,电阻R1的阻值为8Ω.当开关S闭合时,电压表示数为4V.求:
(1)此时电路中的电流;
(2)电阻R2的阻值.
【答案】(1)1A (2)4Ω
【解析】
【分析】(1)分析电路的连接,根据串联电路电压的规律和欧姆定律求电流;
(2)根据串联电路电流的规律和欧姆定律求电阻R2的阻值.
【详解】(1)S闭合时,两电阻串联,电压表测R2的电压,
根据串联电路电压的规律,R1的电压:
U1=U−U2=12V−4V=8V,
由欧姆定律可得,通过R1的电流:
I== =1A,
根据串联电路电流的规律可知,此时电路中的电流为1A;
(2)根据I=可得电阻R2的阻值:
R2===4Ω.
30. 如图为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。求:
额定电压
220V
额定
功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50HZ
(1)电烤箱在高温挡正常工作15min 所消耗的电能;
(2)高温挡正常工作的电流多大?
(3)R1,R2的阻值是多少?
【答案】(1)9.9×105J (2)5A(3) 44Ω、66Ω
【解析】
【分析】知道电烤箱在高温挡时的额定功率,又知道电烤箱正常工作,其实际功率等于额定功率,利用公式W=Pt计算消耗的电能;由高温时的功率,根据公式P=UI的变形式即可求出高温挡正常工作的电流;分析电路的连接情况根据公式P =的变形式即可求出高温和低温挡的电阻,根据串联电路的电阻规律可得R2的阻值.
【详解】(1)由表格数据可知,电烤箱在高温挡正常工作的功率P高温=1100W,电烤箱在高温挡正常工作15min所消耗的电能:W=P高温t=1100W×15×60s=9.9×105J,(2)高温挡正常工作的电流I= (2)当开关S闭合时,只有电阻丝R1工作,电阻较小,功率较大,所以处于高温挡位,
由P=UI=可得,R1的阻值: R1==44Ω;当开关S断开时,R1和R2串联,电阻较大,功率较小,所以处于低温挡位,由P=UI=可得,串联电路的总电阻:
R串===110Ω,由串联电路的电阻规律可得R2的阻值:R2=R−R1=110Ω−44Ω=66Ω.
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