内容正文:
2025年中考一轮复习人教版物理单元三点问题大检测试卷
单元16 电压电阻单元重点难点必考点测试卷
(本套试卷满分100分,答题时间90分钟)
一、单项选择题(本道大题有10小题,每小题3分,共30分)
1. (2024广西)如图所示的电路元件是( )
A. 电阻 B. 电池 C. 开关 D. 灯泡
2.物理源于生活,又服务于生活,下列数据最接近生活实际的是( )
A.电冰箱电流约5A B.一节新干电池的电压是1.5V
C.一瓶矿泉水的重力约为0.5N D.让人感觉温暖而舒适的房间温度约37℃
3. (2024广西)下图是水果电池和发光二极管()组成的电路。下列电路图与其对应的是( )
A. B.
C. D.
4. (2024广东省)小明设计了一盏能调节亮度的台灯。下列符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
5. (2021安徽)如图所示,R1和R2均为定值电阻,闭合开关S,电流表指针明显偏转,电压表几乎无示数,如果R1或R2一处发生故障,则下列判断正确的是( )
A. R1短路 B. R2短路 C. R1断路 D. R2断路
6. (2021黑牡鸡朝鲜族)如图所示的电路中,电源电压恒定.闭合开关S后,电路正常工作.过了一会儿,两电表的示数突然都变为零,则该电路中出现的故障可能是( )
A. 电阻R断路 B. 电阻R短路 C. 灯L断路 D. 灯L短路
7. (2024四川眉山)如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 电流表测量电路的总电流
C. 若只断开,小灯泡熄灭,正常发光
D. 若灯突然熄灭,是因为电压表发生断路
8.某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体序号
长度/m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体②与③
B.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体①与④
9.如图所示,甲为家庭用可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是( )
A.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
B.通过电位器的电流越小,说明阻碍电流程度越大,电位器电阻越大
C.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
D.将A、C接入电路,若只将电阻丝做得更细,顺时针旋转滑片时,灯泡会变亮
10.如图所示,电源电压为6V且保持不变,开关S闭合后,电压表的示数是4V,则灯L1、L2两端的电压分别是( )
A.6V 4V B.4V 10V C.2V 4V D.4V 2V
二、多项选择题(本道大题有3小题,每小题3分,都选对得分,有错的或不全的不得分,共9分)
1.一位同学用灯泡L1和L2组成了串联电路,如图所示电源由两节新干电池组成。闭合开关后,对此电路的描述正确的是( )
A.电压表被短路,L1发光
B.两灯都发光,但不能读出电压表示数
C.电压表测L1的电压但指针反偏
D.电压表测L2的电压但指针反偏
2.用如图电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( )
A.若电路电流变化较大时,可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.实验只需控制导体的材料相同
C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关
D.根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的材料有关
3.可充电扫地机器人是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器,如图所示。下列关于扫地机器人的说法,正确的是( )
A.充电时,它的电池相当于电源 B.扫地时,它的电池相当于电源
C.充电时,它的电池将内能转化为电能 D.扫地时,它的电池将化学能转化为电能
三、填空题(本大题有10小题,每空1分,共24分)
1. (2024广东深圳)用航标灯发出的光来让海上的船只看清方位说明光能传递_________,_________是正极,是_________能转换为电能。
2. (2024黑龙江大庆)如图所示,物块处于静止状态,则物块重力为_______ N,电流表读数为_______A,电压表读数为_______V。
3. (2024江苏盐城)芯片体积小,元件密集。当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有______,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流______效应。为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过______的方式改变芯片内能。
4. 如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压
为 V; 若断开开关,电压表示数将 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
5. (2024吉林)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向___端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器_____。
6. (2021辽宁阜新)如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是______表,乙是______表(均选填“电流”或“电压”)
7.(2021广西贺州)如图甲所示的电路中,L1两端的电压为U1=3.7V,L2两端的电压如图乙所示,则L2两端的电压U2= V,电源电压U= V。
8.(2021广西贺州)如图所示,电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的 (选填“A”、“C”或“D”)接线柱连接;滑动变阻器是通过改变电阻丝的 来改变电阻的大小。
9.小强在做用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验时,连接了如图所示的电路。他闭合开关S后,发现灯泡L不亮,他将滑动变阻器的滑片P从右端移到左端,再移到右端的过程中,灯泡L始终不发光。为了排除电路故障,小强用电压表进行检测。他将电压表的负接线柱与A接线柱连接,电压表正接线柱依次与其他接线柱连接,对应出现的电压表示数如下表所示。根据表中信息,可判断______段电路一定出现了______故障。
电压表正接线柱的连接情况
电压表示数/V
与B接线柱连接
3
与C接线柱连接
3
与D接线柱连接
3
与E接线柱连接
3
与F接线柱连接
3
与G接线柱连接
3
与H接线柱连接
3
10.如图甲所示,电压表的示数是 V;图乙所示的电阻箱的读数为 Ω;图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω。
四、作图题(本道大题有2小题,每小题3分,共6分)
1. (2021贵州安顺)如图所示实物电路,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:灯L1、L2串联,电压表只测量L1两端的电压,不考虑电压表量程的选择,导线不交叉。
2. (2024贵州省)如图所示是未完成连接的实物电路,请在图中用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯串联,电压表测量小灯泡两端电压,导线不能交叉。
五、实验探究题(本大题有2道小题,共14分)
1. (8分)(2024广东省)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;________
(2)连接电路时,开关应处于___________状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯断路,则两端___________(选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为___________V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.7
29
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压___________;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以___________。
2.(6分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明做出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关;②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。实验室提供了4个相同的小灯泡、4根电阻丝。电阻丝规格、材料如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照如图所示连接电路,在电路中分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想②,应该闭合______两个开关;
(3)闭合开关S1和S3,观察到灯泡L1和L3发光,且L3比L1亮,初步得到的结论是:其它条件相同的情况下,______,电阻越大。
(4)实验中发现实验现象不明,小明将灯泡换成了______(选填“电流表”或“电压表”),电表的示数越大,说明表所在支路的导体电阻越______;
(5)接下来,小明又做了如下实验:将镍合金丝A接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风。发现两次实验中电表的示数不同,这说明导体的电阻与______有关。
六、计算综合应用题(本大题有2道小题,共17分)
1. (9分)电压表并联在电路中电阻两端,指针指示的位置如图所示。求与电压表并联的电阻两端的电压的大小。
2.(8分) (2024云南)20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢?基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和______________。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的__________都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了__________的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。
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2025年中考一轮复习人教版物理单元三点问题大检测试卷
单元16 电压电阻单元重点难点必考点测试卷
(本套试卷满分100分,答题时间90分钟)
一、单项选择题(本道大题有10小题,每小题3分,共30分)
1. (2024广西)如图所示的电路元件是( )
A. 电阻 B. 电池 C. 开关 D. 灯泡
【答案】A
【解析】由图可知,上面有不同颜色的环形条纹,电路元件为电阻。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.物理源于生活,又服务于生活,下列数据最接近生活实际的是( )
A.电冰箱电流约5A B.一节新干电池的电压是1.5V
C.一瓶矿泉水的重力约为0.5N D.让人感觉温暖而舒适的房间温度约37℃
【答案】B
【解析】A.电冰箱电流约1A,故A不符合题意;
B.不同的电源提供不同的电压,一节干电池的电压为1.5V,故B符合题意;
C.一瓶矿泉水的质量约为0.5kg,则重力约为,故C不符合题意;
D.让人感觉温暖而舒适的房间温度是23℃~28℃,故D不符合题意。故选B。
3. (2024广西)下图是水果电池和发光二极管()组成的电路。下列电路图与其对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】水果电池相当于电源,由图可知,电路中电池和发光二极管串联,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4. (2024广东省)小明设计了一盏能调节亮度的台灯。下列符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.由A图可知是只有台灯一个用电器的简单电路,台灯不能调节亮度,故A不符合题意;
B.由B图可知台灯与定值电阻并联在电路在,并联电路的用电器工作时互不影响,故B不符合题意;
C.由C图可知台灯与滑动变阻器串联在电路中,调节滑动变阻器可以调节台灯的亮度,故C符合题意;
D.由D图可知台灯与滑动变阻器并联在电路中,并联电路的用电器工作时互不影响,调节滑动变阻器不可以调节台灯的亮度,故D不符合题意。
故选 C。
5. (2021安徽)如图所示,R1和R2均为定值电阻,闭合开关S,电流表指针明显偏转,电压表几乎无示数,如果R1或R2一处发生故障,则下列判断正确的是( )
A. R1短路 B. R2短路 C. R1断路 D. R2断路
【答案】A
【解析】由图可知,R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.如果R1短路,电压表被短路,电压表无示数,电路通路,电流表有示数,故A正确;
B.如果R2短路,只有R1的简单电路,电压表和电流表都有示数,故B错误;
C.如果R1断路,电压表串联在电路中,电压表有示数,电路中电流很小,电流表没有示数,故C错误;
D.如果R2断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故D错误。
6. (2021黑牡鸡朝鲜族)如图所示的电路中,电源电压恒定.闭合开关S后,电路正常工作.过了一会儿,两电表的示数突然都变为零,则该电路中出现的故障可能是( )
A. 电阻R断路 B. 电阻R短路 C. 灯L断路 D. 灯L短路
【答案】C
【解析】A.当电阻R断路时,电流表示数为零,而电压表示数等于电源电压,所以A错,不符合题意;
B.当电阻R短路时,电流表示数不为零,电压表示数为零,所以B错,不符合题意;
C.当灯L断路时,电路处于断路状态,所以两个电表的示数都为零,所以C正确,符合题意;
D.当灯L短路时,两电表示数均不为零,所以D错,不符合题意.
7. (2024四川眉山)如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 电流表测量电路的总电流
C. 若只断开,小灯泡熄灭,正常发光
D. 若灯突然熄灭,是因为电压表发生断路
【答案】C
【解析】由图可知,灯L1与灯L2并联,开关S2控制干路,灯L1与开关S1在一条支路,灯L2与电流表串联在另一条支路中,电压表并联在灯L1的电压;
A.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1和L2并联,故A错误;
B.由图可知,电流表与灯L2在一条支路上,所以电流表测量流过灯L2支路的电流,故B错误;
C.由图可知,灯L1与L2并联,若只断开开关S1,灯L1熄灭,而灯泡L2不受影响,故C正确;
D.由图可知,若电压表发生断路,灯L1仍正常发光,故D错误。
故选C。
8.某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体序号
长度/m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体②与③
B.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体①与④
【答案】A
【解析】AB.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,需要控制材料和横截面积相同,改变长度,分析电阻阻值的变化,应选②与③,故A正确,B错误;
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,需要控制材料和长度相同,改变导体横截面积,分析电阻阻值的变化,应选①与②,故C错误;
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,需要控制长度和横截面积相同,改变导体材料,分析电阻阻值的变化,应选②与④,故D错误。故选A。
9.如图所示,甲为家庭用可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是( )
A.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
B.通过电位器的电流越小,说明阻碍电流程度越大,电位器电阻越大
C.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
D.将A、C接入电路,若只将电阻丝做得更细,顺时针旋转滑片时,灯泡会变亮
【答案】D
【解析】A.若只将B、C接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针旋转滑片,电阻丝连入申路的长度发生变短,电阻变小,电路的电流变大,灯泡的亮度变亮,故A正确,不符合题意;
B.电阻的作用就是阻碍电流,电阻越大,阻碍电流的程度就越大。在电压不变的相同情况下,通过电位器的电流越小,说明阻碍电流程度越大,电位器电阻越大,故B正确,不符合题意;
C.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,故C正确,不符合题意;
D.若只将A、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,电阻丝的总电阻变大,但电位器的全部电阻丝都接入电路,顺时针旋转滑片时,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故D错误,符合题意。故选D。
10.如图所示,电源电压为6V且保持不变,开关S闭合后,电压表的示数是4V,则灯L1、L2两端的电压分别是( )
A.6V 4V B.4V 10V C.2V 4V D.4V 2V
【答案】C
【解析】两灯串联,电压表L2两端电压,即L2两端电压为U2=4V,则L1两端电压为U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V。故选:C。
二、多项选择题(本道大题有3小题,每小题3分,都选对得分,有错的或不全的不得分,共9分)
1.一位同学用灯泡L1和L2组成了串联电路,如图所示电源由两节新干电池组成。闭合开关后,对此电路的描述正确的是( )
A.电压表被短路,L1发光
B.两灯都发光,但不能读出电压表示数
C.电压表测L1的电压但指针反偏
D.电压表测L2的电压但指针反偏
【答案】BD
【解析】根据图示可知,闭合开关后,灯泡L1和L2组成了串联电路,电压表测量的是灯泡L2两端的电压;电流从电压表的负接线柱流入、正极线柱流出,所以电压表指针会反向偏转,不能读出电压表的示数,故BD正确,AC错误。故选:BD。
2.用如图电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( )
A.若电路电流变化较大时,可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.实验只需控制导体的材料相同
C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关
D.根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的材料有关
【答案】AC
【解析】A、在探究“影响电阻大小的因素”实验时,若电路电流变化较大时,如果接入灯泡,灯泡的亮度变化较大,现象更直观,所以可通过观察小灯泡的亮度来反映导体对电流阻碍作用的大小,故A正确;
B、导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,在探究其中一个因素对导体电阻的影响时,应控制其他因素不变,由图可知实验中控制了导体的材料和横截面积均相同,故B错误;
C、图中的实验控制了导体的材料和横截面积不变,所以探究的是导体的电阻与导体的长度的关系,故C正确;
D、根据图中的实验可得出的结论是:在导体的材料和横截面积一定时,长度越长,电阻越大,故D错误。故选:AC。
3.可充电扫地机器人是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器,如图所示。下列关于扫地机器人的说法,正确的是( )
A.充电时,它的电池相当于电源 B.扫地时,它的电池相当于电源
C.充电时,它的电池将内能转化为电能 D.扫地时,它的电池将化学能转化为电能
【答案】BD
【解析】A.充电时,它的电池消耗电能,相当于用电器,故A错误;
B.扫地时,它的电池向外输出电能,相当于电源,故B正确;
C.充电时,它的电池将电能转化为化学能,故C错误;
D.扫地时,它的电池相当于电源,将化学能转化为电能,故D正确。故选BD。
三、填空题(本大题有10小题,每空1分,共24分)
1. (2024广东深圳)用航标灯发出的光来让海上的船只看清方位说明光能传递_________,_________是正极,是_________能转换为电能。
【答案】 信息 碳 化学
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播,航标灯发出的光沿直线传播,海上的船只看清方位,说明光能传递信息。
电源的外部电流从电源的正极出发回到负极,由图中电流方向可知碳是正极,电池将化学能转化为电能。
2. (2024黑龙江大庆)如图所示,物块处于静止状态,则物块重力为_______ N,电流表读数为_______A,电压表读数为_______V。
【答案】 1.6 0.52 2.3
【解析】物块处于静止状态,则所受重力等于弹簧测力计的拉力,即测力计示数;由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N,则测力计示数为1.6N,即为物体重力。
如图电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,故此时电流表示数为0.52A。
如图电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,故此时电压表示数为2.3V。
3. (2024江苏盐城)芯片体积小,元件密集。当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有______,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流______效应。为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过______的方式改变芯片内能。
【答案】 电阻 热 热传递
【解析】由于芯片原件有电阻,电流通过导体时,导体发热是电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。
散热部件与芯片紧密接触,热量通过热传递的方式传递给散热部件,从而起到降温作用。
4. 如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压
为 V; 若断开开关,电压表示数将 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
【答案】1;变大。
【解析】由电路图知,当S闭合后,两灯串联,电压表测的是灯两端的电压,故灯两端的电压为1V。
断开开关后,电压表测电源电压,此时示数为3V,故电压表示数将变大。
5. (2024吉林)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向___端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器_____。
【答案】 左##A端 短路
【解析】为使台灯变亮,要增大电路中的电流,电源电压不变,由欧姆定律可知应减小电路中的电阻,由图可知滑片往左端(或A端)移动可减小接入电路的阻值。
台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,说明滑动变阻器不能改变接入阻值大小,故电路发生的故障可能为滑动变阻器短路。
6. (2021辽宁阜新)如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是______表,乙是______表(均选填“电流”或“电压”)
【答案】 电流 电压
【解析】闭合开关S后,两灯均发光,若有两条电流的路径,一条路径中电流从正极出发,经过L1,另一条经过L2和甲表,汇合后回到电源的负极,所以甲表是电流表,乙相当于断路,即是电压表。如果甲是电压表,乙是电流表,则L2被短路,不会发光。
7.(2021广西贺州)如图甲所示的电路中,L1两端的电压为U1=3.7V,L2两端的电压如图乙所示,则L2两端的电压U2= V,电源电压U= V。
【答案】2.3;6。
【解析】先根据开关的状态分析电路的连接方式,然后根据电压表测量的对象可读出L2两端的电压,根据串联电路的电压规律可计算电源电压。
解:当开关S2闭合时,电路是一个串联电路,电压表测量的是L2两端的电压,由图乙可知,此图中电压表接的是小量程,故分度值是0.1V,故示数U2=2.3V;
已知L1两端的电压为U1=3.7V,故电源电压U=U1+U2=3.7V+2.3V=6V;
【点评】此题考查了串联电路的电压规律,关键是能够正确地进行分析电路的连接方式以及电压表的测量对象。
8.(2021广西贺州)如图所示,电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的 (选填“A”、“C”或“D”)接线柱连接;滑动变阻器是通过改变电阻丝的 来改变电阻的大小。
【答案】C;长度。
【解析】滑动变阻器的原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻大小,从而改变电路中的电流;滑动变阻器要采用“一上一下”的接法。
解:滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的大小;
电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,则变阻器接入电路中电阻线的长度要变短,所以另一根导线应该与C接线柱连接。
【点评】本题考查了滑动变阻器的原理和连入电路的方法,比较简单。
9.小强在做用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验时,连接了如图所示的电路。他闭合开关S后,发现灯泡L不亮,他将滑动变阻器的滑片P从右端移到左端,再移到右端的过程中,灯泡L始终不发光。为了排除电路故障,小强用电压表进行检测。他将电压表的负接线柱与A接线柱连接,电压表正接线柱依次与其他接线柱连接,对应出现的电压表示数如下表所示。根据表中信息,可判断______段电路一定出现了______故障。
电压表正接线柱的连接情况
电压表示数/V
与B接线柱连接
3
与C接线柱连接
3
与D接线柱连接
3
与E接线柱连接
3
与F接线柱连接
3
与G接线柱连接
3
与H接线柱连接
3
【答案】 AH 断路
【解析】电压表的负接线柱与A接线柱连接,由表格可知,电源、AC、AD、AE、AG间有示数,没问题,AH是导线,电压表有示数,说明AH断路。
10.如图甲所示,电压表的示数是 V;图乙所示的电阻箱的读数为 Ω;图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω。
【答案】 4 2105 7
【解析】由图甲可知,电压表所接量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表示数为4V。
由图乙可知,电阻箱接入电路的阻值R=2×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=2105Ω
当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻不连入;由图丙可知,A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω
四、作图题(本道大题有2小题,每小题3分,共6分)
1. (2021贵州安顺)如图所示实物电路,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:灯L1、L2串联,电压表只测量L1两端的电压,不考虑电压表量程的选择,导线不交叉。
【答案】如图所示。
【解析】由题意知,灯L1、L2串联,所以将灯L1、L2首尾连接,电压表测灯L1两端电压,所以电压表与L1并联.
2. (2024贵州省)如图所示是未完成连接的实物电路,请在图中用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯串联,电压表测量小灯泡两端电压,导线不能交叉。
【答案】如图所示
【解析】用导线将两灯串联,电压表测量小灯泡两端电压,则电压表应与小灯泡并联,用导线将电压表负接线柱和小灯泡左接线柱相连。
五、实验探究题(本大题有2道小题,共14分)
1. (8分)(2024广东省)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;________
(2)连接电路时,开关应处于___________状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯断路,则两端___________(选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为___________V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.7
29
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压___________;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以___________。
【答案】 (1) (2)断开 无 (3) 1.20 之和 更换电压不同的电源多次实验
【解析】(1)如图所示,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡L1、灯泡L2、回到负极,故用一个导线将灯泡L2的右端接线柱和灯泡L1左端接线柱相连,故电路图如图所示:
(2)为了保护电路,开关需要断开;闭合开关,若灯断路,则没有电流灯泡L1,则两端无电压。
(3)电压表的示数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为1.20V。
①分析表格中的数据可知,
故结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以更换电压不同的电源多次实验,避免偶然性。
2.(6分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明做出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关;②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。实验室提供了4个相同的小灯泡、4根电阻丝。电阻丝规格、材料如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照如图所示连接电路,在电路中分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想②,应该闭合______两个开关;
(3)闭合开关S1和S3,观察到灯泡L1和L3发光,且L3比L1亮,初步得到的结论是:其它条件相同的情况下,______,电阻越大。
(4)实验中发现实验现象不明,小明将灯泡换成了______(选填“电流表”或“电压表”),电表的示数越大,说明表所在支路的导体电阻越______;
(5)接下来,小明又做了如下实验:将镍合金丝A接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风。发现两次实验中电表的示数不同,这说明导体的电阻与______有关。
【答案】 (1)灯泡的亮度 (2)S1、S3 (3)横截面积越小 (4)电流表 小 (5) 温度
【解析】(1)在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,通过观察灯泡的亮度来比较导体电阻的大小,这种方法叫转换法。
(2)为了验证上述猜想②,应选择材料相同、长度相同,横截面积不同的电阻,所以应选择A、C两电阻丝,则应闭合开关S1和S3。
(3)闭合开关S1和S3,电阻丝A、C接入电路,它们的长度相同、材料相同,横截面积不同,观察到灯泡L1和L3发光,且L3比L1亮,初步得到的结论是:导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4)实验中观察灯泡的亮度,当导体的电阻相差不多时实验现象不明显,应将灯泡换成电流表,电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电流表示数越小,导体电阻越小,电流表示数越大。
(5)将镍合金丝A接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍合金丝吹一段时间热风,合金丝温度升高;再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风,合金丝温度降低,发现两次实验中电表的示数不同,说明两种情况下合金丝的电阻不同,由此可知,导体的电阻与温度有关。
六、计算综合应用题(本大题有2道小题,共17分)
1. (9分)电压表并联在电路中电阻两端,指针指示的位置如图所示。求与电压表并联的电阻两端的电压的大小。
【答案】2V或者10V。
【解析】需要讨论电压表哪两个接线柱接入电路。
当0—3两个接线柱接入电路电阻两端时,电阻两端电压读数根据表盘下端刻度读取,为2V。
当0—15两个接线柱接入电路电阻两端时,电阻两端电压读数根据表盘下端刻度读取,为10V。
2.(8分) (2024云南)20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢?基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和______________。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的__________都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了__________的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。
【答案】 (1)高压 (2)热运动 (3)原子实 (4) 电阻
【解析】(1)由“高压也能让材料发生超导”可知,实现超导现象的方式有低温和高压。
(2)由导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了“低温超导现象”可知,极低温度下,原子实与自由电子的热运动都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动可知,超高的压力限制了原子实的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)由常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗可知,超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于电阻引发的电能损耗。
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