内容正文:
模块三 电学
专题06 电路、电流、电压和电阻
(试题分值:100分 测试时间:60分钟)
一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.【半导体】半导体材料在电子产品的制造中有着非常重要的作用。以下说法正确的是( )
A.半导体材料的导电性能低于绝缘体
B.用半导体材料输电可以减少电能损耗
C.用半导体材料制作的发光二极管具有单向导电性
D.用半导体材料制成的发光二极管两根引脚中较长的为负极
【答案】C
【详解】A.半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间,半导体比导体的导电性差,比绝缘体的导电性强,故A错误;
B.半导体也有电阻,半导体具有单向导电性,超导体电阻为零,电能不会转化为内能,能够减少电能在传输过程中的消耗,故B错误;
C.发光二极管是由半导体材料制成的,可将电能转化为光能,二极管具有单向导电性,故C正确;
D.发光二极管的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极,当电流由正极经过发光二极管流向负极时,表明它处于导通状态,故D错误。
故选C。
2.【摩擦起电】用毛皮分别与塑料丝、塑料管摩擦,将摩擦过的塑料丝掷向塑料管正上方的空中,塑料丝会像章鱼的触角一样张开,并且悬在空中,形成“静电章鱼”,如图所示。关于此现象,下列说法中正确的是( )
A.用毛皮摩擦塑料丝使其带电是创造了电荷
B.摩擦过的毛皮和塑料管所带电荷是同种电荷
C.“静电章鱼”悬在空中说明同种电荷相互排斥
D.塑料丝像章鱼的触角一样张开说明异种电荷相互排斥
【答案】C
【详解】A.摩擦起电不能创造电荷,用毛皮摩擦塑料丝使其带电是电荷发生了转移,故A错误;
B.摩擦起电过程中,相互摩擦的两物体带异种电荷,摩擦过的毛皮和塑料管所带电荷是异种电荷,故B错误;
C.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,“静电章鱼”悬在空中说明同种电荷相互排斥,故C正确;
D.塑料丝像章鱼的触角一样张开,则塑料丝之间相互排斥,说明同种电荷相互排斥,故D错误。
故选C。
3.【电阻】如图所示,将长短相同,粗细不同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,发现电路中接入铜丝时小灯泡较亮,接入镍铬合金丝时小灯泡较暗。已知电源电压不变,忽略小灯泡的电阻随温度的变化。下列判断正确的是( )
A.铜丝的电阻比小灯泡的电阻大
B.铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻大
C.接入铜丝时,通过铜丝的电流大于通过小灯泡的电流
D.接入铜丝时铜丝两端电压小于接入镍铬合金丝时镍铬合金丝两端电压
【答案】D
【详解】A.接入铜丝时小灯泡较亮,由于串联电路的电流处处相等,灯泡与铜丝两端的电压未知,根据欧姆定律可知无法比较铜丝的电阻与小灯泡的电阻大小,故A错误;
B.接入铜丝时小灯泡较亮,接入镍铬合金丝时小灯泡较暗,说明接入铜丝时电路中电流较大,总电阻较小,所以铜丝的电阻更小,则镍铬合金丝的电阻更大;故B错误;
C.接入铜丝时,铜丝与小灯泡串联,由于串联电路的电流处处相等,则通过铜丝的电流与通过小灯泡的电流相等,故C错误;
D.接入铜丝时小灯泡较亮,接入镍铬合金丝时小灯泡较暗,由于同一个灯泡当灯泡较亮时说明灯泡两端的电压较大,根据串联电路的电压特点可知此时接入铜丝时铜丝两端电压小于接入镍铬合金丝时镍铬合金丝两端电压,故D正确。
故选D。
4.【电路组成】混合动力汽车是指使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式的汽车,其关键部件有汽油机、发电机、蓄电池、电动机等。某混动汽车发电机产生的一部分电能可给蓄电池充电,当给蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的( )
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
【答案】A
【详解】当给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能,故蓄电池相当于电路中的用电器,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.【电路故障分析】将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处,闭合开关,移动滑片P,发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障,滑片P置于某个位置不动,只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端a拆下,将其依次连接到b、c、d、e接线柱上,发现电流表始终无示数,但只有当连接到e接线柱上时电压表有示数。若电路中只有一处故障,则发生的故障是( )
A.电阻断路 B.电流表断路
C.滑动变阻器断路 D.接线b或c接触不良
【答案】C
【详解】闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表无示数,说明电压表与电源没有连通;将与电压表“+”接线柱相连的导线从a端拆下,将其依次连接到b、c、d、e接线柱上,发现电流表始终无示数,依次连接到b、c、d时,电压表还是无示数,说明电压表与电源仍然没有连通,当连接到e接线柱上时电压表有示数,说明此时电压表与电源连通,电压表并联的电路断路,若电路中只有一处故障,则可能是滑动变阻器断路;故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
6.【电压、电压的测量】如图所示,电压表已与小灯泡并联。如果要把这三个串联着的同类型小灯泡与电源连接,闭合开关(电源、开关图中未画出,灯泡阻值不变),以下说法正确的是( )
A.电压表测量灯泡乙两端电压选择量程是合适的
B.通过小灯泡的电流是从丙流向甲
C.若灯泡甲、乙、丙灯丝长度相同、横截面积相同,则它们阻值一定相同
D.若灯泡甲、乙、丙阻值不等,则通过它们的电流是一定不相等的
【答案】C
【详解】A.如图所示,电压表并联在乙灯的两端,由于灯泡额定电压未知,不能判断电压表量程的选择是否合适,故A错误;
B.电流从电压表正接线柱流入,负接线柱流出,故通过小灯泡的电流是从甲流向丙,故B错误;
C.导体的电阻与导体的长度、材料和横截面积及温度有关,由于灯泡同类型,所以灯丝制作材料相同;由于灯泡阻值不变,说明灯丝电阻不受温度的影响;若灯泡甲、乙、丙灯丝长度相同、横截面积相同,则它们阻值一定相同,故C正确;
D.灯泡甲、乙、丙串联,根据串联电路的电流规律可知,通过它们的电流一定相等,故D错误。
故选C。
7.【变阻器】在“设计制作调光灯”的实践活动中,同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源(电压不变)等器材设计了如图所示的四种方案(导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好),当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,小灯泡的亮度变化最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设每根铅笔芯的电阻为。A图中,曲别针在铅笔芯左端时,连入电路的阻值为,曲别针在铅笔芯右端时,连入电路的阻值为0,变阻范围是;B图中,两根铅笔芯并联,曲别针在铅笔芯左端时,连入电路的阻值为,曲别针在铅笔芯右端时,连入电路的阻值为0,变阻范围是;C图中,曲别针在铅笔芯左端时,连入电路的阻值为0,曲别针在铅笔芯右端时,连入电路的阻值为,变阻范围是;D图中,当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,连入电路的阻值始终为。所以当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,C图中变阻范围最大,则小灯泡的亮度变化最大。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.【影响电阻大小的因素】铅笔芯的型号主要根据石墨和粘土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高。下列四种铅笔芯串联在电路中,它们长度相同,标注了各自的直径和型号,其中电阻最小的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】相同条件下,石墨含量越高,导电性能越强,电阻越小;其他条件相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。依题意得,四种铅笔芯的长度相同,D电阻的石墨含量最高,D电阻的直径最大,由得,D的横截面积最大,则D的电阻最小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.【电路设计】某同学家的智能电动窗帘,既可通过语音开关控制,也可轻拉窗帘激活“触控”开关控制。若用表示语音开关,表示“触控”开关,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题知,语音开关()、触控开关()能单独关闭合使电动机启动工作,所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上。
故选B。
10.【电路设计】宿舍楼道中的电灯“白天,楼道中有人,不论发出多大的声音,电灯都不会发光;晚上,楼道中稍有声音,电灯就会发光”,其实楼道中电灯的工作是由“声控”和“光控”两个元件来控制的,下列设计的电路图能实现这种功能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】声控开关和光控开关同时控制一盏灯,当光线暗到一定程度,而且有一定的声音时电灯才发光,因此两个开关串联后共同控制灯泡,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.【电学知识综合】每当夜幕降临,万家灯火共同编织出一幅幸福的画卷。电学知识让我们熟知电的正确使用,下列对图中所涉及的电学知识描述正确的是( )
A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷
B.充电宝给手机充电时,充电宝是用电器
C.使用测电笔时必须要用手接触金属笔尖
D.电器起火时,应立即用水扑灭再切断电源
【答案】A
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒因为失去电子,带上正电荷,故A正确;
B.当充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,是电源,故B错误;
C.使用测电笔时,必须用手接触笔尾的金属体,不能与笔尖金属体接触,故C错误;
D.家用电器或电线着火时,应先切断电源,再进行灭火,若用水来直接灭火,容易引发触电,故D错误。
故选A。
12.【导体电阻与长度的关系】同学们利用如图所示的器材探究“导体的电阻与导体长度的关系”,将15cm长的粗细均匀的铅笔芯标记为等长的五段,改变线夹位置得到数据如表所示,则下列符合的图线是( )
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
3.6
6.0
1.6
10.0
A. B.C.D.
【答案】C
【详解】在导体的材料和横截面积一定的条件下,导体的电阻与导体的长度成正比,因此线夹位置在e时,所测铅笔芯接入电阻的平均值与其他4组数据相差过大,数据有误,根据数据描点画图,对点的特征分析可以得出,是一条过原点的倾斜直线,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题:本题共4小题,每空2分,共18分。
13.【摩擦起电】如图所示,小亮把两个橡胶棒先后与毛皮摩擦,将其中一个橡胶棒水平放置在可旋转的底座上后,将另一个竖直橡胶棒靠近水平橡胶棒,观察到竖直橡胶棒“推着”水平橡胶棒转动,这是因为两个橡胶棒与毛皮摩擦后都带了 (选填“正”或“负”)电荷,而同种电荷相互 。
【答案】 负 排斥
【详解】[1][2]摩擦起电是得失电子的过程,橡胶棒束缚电子能力较强,与毛皮摩擦过程中容易得到电子带负电,所以两个橡胶棒与毛皮摩擦后都带了负电,根据电荷间的相互作用规律,同种电荷相互排斥,所以观察到竖直橡胶棒“推着”水平橡胶棒转动。
14.【变阻器】下图为电动汽车“油门”模拟图.脚往下踩“油门”时,滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻变 ,电流表的示数变 .
【答案】 小 大
【详解】[1][2]如图所示,电阻圈电流从M进,N出,滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动,接入电路阻值减小,因此电路电流增大,电流表示数变大。
15.【电路组成、串并联电路】如图所示,两只水果提供的电力足以点亮一只发光二极管,此时水果相当于电池,为发光二极管提供了 。若金属导线AB中的自由电荷从B向A定向移动,则该金属导线中的电流方向 (选填“由A到B”或“由B到A”)。为了使发光二极管变得更亮,可以在电路中再 (选填“串联”或“并联”)一只水果电池。
【答案】 电压 由A到B 串联
【详解】[1]电源是提供电压的装置,电路中的水果相当于电池,为发光二极管提供了电压。
[2]若金属导线AB中的自由电荷从B向A定向移动,自由电荷是负电荷,电流的方向是正电荷定向移动的方向,则该金属导线中的电流方向由A到B。
[3]根据串联电压规律,为了使发光二极管变得更亮,可以在电路中再串联一只水果电池,增大电源电压。
16.【半导体】人工智能技术发展迅速,已应用于各种智能设备中。人工智能技术的加持会增加设备处理器的功耗,“超级快充”是解决该问题的一种方案,其中的“快”是指充电时的 大;这些处理器的芯片的主要材料是硅,它是 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)。
【答案】 功率 半导体
【详解】[1]“超级快充”技术中的快指充电快,所用时间短,根据可知充电时的功率大。
[2]这些处理器的芯片的主要材料是硅,它的导电性介于导体和绝缘体之间,是半导体。
三、作图与实验探究题:本题共5小题,作图每题2分,填空每空2分,共28分。
17.【电路组成、发光二极管】轩轩把一个锌片和一个铜片插入一个土豆中,就制成了一个“土豆电池”,如图所示,他将电压表接在锌片和铜片上,指针向右偏转。请你帮助轩轩:(1)在括号中标出土豆电池的正极或负极,用“+”或“-”表示;(2)将一只二极管连入此电路,并使二极管发光。(二极管的长脚是它的正极,短脚是它的负极)
【答案】
【详解】图中电压表指针正常向右偏转,则与电压表正接线柱相连的是电池的正极,即铜片为“土豆电池”的正极,则锌片是“土豆电池”的负极。发光二极管由半导体材料制成,二极管具有单向导电性,二极管的长脚(正极)接电源的正极,短脚(负极)接电源的负极时会发光,若将它反向接入电路则不会发光。为了使二极管发光,连接情况如图所示:
18.【电路连接】某型号汽车的门锁,既可以通过车钥匙打开,又可以通过手机打开。下图为小明模仿该汽车门锁设计的电路图,要求开关闭合或者闭合时,电动机工作。请完成电路连接。
【答案】
【详解】某型号汽车的门锁,既可以通过车钥匙打开,又可以通过手机打开,说明两开关可以独立工作、互不影响即为并联再与电动机串联,连接到电源上,如下所示∶
19.【摩擦起电】在学习摩擦起电后得知丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。那丝绸摩擦过的橡胶棒带什么电呢?利用不同人工智能平台查询的三份资料如下。
人工智能甲:
问:用丝绸摩擦过的橡胶棒,会带上什么电荷?
答:在摩擦的过程中,会有一些电子从橡胶棒转移到丝绸上,橡胶棒带上正电,丝绸得到了电子,就带上了负电。
人工智能乙:
问:为什么丝绸摩擦过的橡胶棒带正电?
答:当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。不同物质的原子核对核外电子束缚的本领如下表:
原子核束缚电子的本领(弱→强)
玻璃
毛皮
丝绸
纸
橡胶
石蜡
涤纶
硬塑料
人工智能丙:
问:丝绸与橡胶棒谁的电子束缚能力强呢?
答:根据我查到的资料,橡胶棒束缚电子的能力比丝绸强哦!
(1)人工智能的回答持有相同观点的是 ;(选填“甲、乙”“乙、丙”“甲、丙”或“甲、乙、丙”)
(2)请设计实验验证人工智能甲回答的观点是否正确。从图中选取所需实验器材,设计实验步骤和判断人工智能甲回答的观点是否正确的依据。
①实验器材: (填字母代号,并注明数量);
②实验步骤(可以画图或文字表述): 。
【答案】(1)乙、丙;(2) A一个,B一个,C两个 见解析
【详解】(1)根据摩擦起电的实质,从甲的回答可知,橡胶棒的原子束缚能力比丝绸的弱;而从乙丙的观点可知,橡胶原子核束缚电子的本领比丝绸强,故用丝绸摩擦过的橡胶棒,丝绸带正电,橡胶棒带负电,故乙、丙持有相同观点。
(2)①[1]为了判断人工智能甲回答的观点是否正确,根据电荷间的相互作用规律,实验器材可选用:A一个,B一个,C两个。
②[2]实验步骤为:
1、用两块丝绸分别摩擦橡胶棒和玻璃棒;
2、摩擦后的玻璃棒一定带正电;
3、用摩擦后的玻璃棒靠近摩擦后的橡胶棒;
4、摩擦后的玻璃棒排斥摩擦后的橡胶棒则人工智能甲是对的,反之人工智能甲是错误的。
20.【并联电流电流规律】如图所示是某同学探究“并联电路中的电流规律”的实验电路图。
1.7
0.3
2.0
1.5
0.8
2.3
0.5
1.6
2.1
(1)实验中两个小灯泡应选用 (选填“相同”或“不同”)的规格,这样做的目的是 ;
(2)连接实物电路前,该同学发现电流表指针如图乙所示,接下来应对电流表进行 后再使用;
(3)该同学将实验数据记录在表中,分析表中数据可以得出的实验结论是 。(填数学表达式)
【答案】(1) 不同 使实验结论更具有普遍性;(2)调零;(3)
【详解】(1)[1][2]实验中为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,应该选择规格不同的灯泡。
(2)使用前,需要检查电流表指针是否指在零刻度线上,连接电路前,由图乙可知,发现电流表指针不指零,故接下来对电流表进行调零。
(3)分析实验数据有2.0A=1.7A+1.3A,2.3A=1.5A+0.8A,2.1A=0.5A+1.6A
可以得到在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为IC=IA+IB。
21.【串联电路电压特点】在探究串联电路电压特点的实验中,所用器材有:电压恒定的电源、开关、小灯泡、电压表、导线若干。
(1)按图甲连接图乙电路,电压表测量AB两点间的电压,请将图乙电路连接完整 ;
(2)小阳连接好最后一根导线时两个灯泡都亮了,小阳的操作存在的问题是 ;
(3)某次实验电压表的示数如图丙所示,其示数为 V;
(4)小雨由实验得到的数据如下表,分析实验数据可初步得出结论: ;
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.2
1.8
3.0
(5)为了验证该结论是否具有普遍性,下列做法不可行的是 (选填序号)。
A.与其他小组交流实验数据和结论
B.不更换器材进行多次测量
C.改变电源电压或更换不同规格的小灯泡进行多次实验
【答案】(1);(2)见解析;(3)1.4;(4)见解析;(5)B
【详解】(1)图甲中两个灯泡串联,电压表测量灯泡L1两端的电压,如图所示:
(2)连接好最后一根导线时,发现两个灯都亮了,即电路中有电流通过,说明连接电路时,开关没有断开。
(3)由图丙可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是1.4V。
(4)由表中数据可知
1.2V+1.8V=3.0V
可以得到串联电路中总电压等于各个部分的电压之和。
(5)A.与其他小组交流实验数据和结论,可以借助不同条件下得到的数据来共同验证结论,故A不符合题意;
B.不更换器材进行多次测量,更换器材进行多次测量的做法不能验证结论的普遍性,因为如果一直使用相同的器材和条件,那么只能验证相同条件下结论的重复性,而不能验证不同条件下结论的普遍性,故B符合题意;
C.为了验证结论的普遍性,可以更换不同规格的灯泡多次测量,也可以更换不同的电源多次实验,故C不符合题意。
故选B。
四、综合题:本题共2小题,第22题8分,第23题10分,共18分。
22.【电学综合】把两金属片插入柠檬制成水果电池,测量电压如图1。
(1)水果电池的正极是金属片 (选填“A”“B”)。电压表如图2,读数为0.6V;
(2)小加猜想:水果电池电压可能与水果种类、金属片插入面积、金属片间距离有关。通过前期探究得知:水果越酸、汁水越多,金属片间距离越大,电压就越大。
小加想继续探究电压与金属片插入面积的关系。
①要使电压表示数尽量大,应选择图3哪个水果? (填序号);
②写出实验步骤 (可画图或文字表述);
③测得数据如表格;
金属片插入水果的面积()
4
8
12
电压(V)
0.88
0.87
0.88
小晖认为所用电压表不够精确,借来图4的多用电表,请选择一个最合适的档位,并说明不选其他三个的理由 。
【答案】(1)A ;(2) b 见解析 见解析
【详解】(1)[1][2]电压表的正接线柱与A相连,则A是水果电池的正极。
(2)[1]水果越酸、汁水越多,金属片间距离越大,电压就越大。所以要使电压表示数尽量大,应选择图3中b水果。
[2]可将电压表与水果电池并联,测水果电池的电压,作图如下:
实验步骤:
a.如图所示连接电路,把两金属片一小部分插入柠檬,读出此时电压表的读数为;
b.多次改变金属片插入柠檬中的面积,同时控制金属片间距离相同,重复步骤a;
c.比较、和的大小。
[3]应选择乙。甲的量程太小,需要测量的电压值超过电压表最大测量值。丙和丁的分度值太大,测量结果不够精确。所以不选甲、丙、丁。
23.【串、并联电路,电能】1821年科学家发现把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路(如图1所示),然后把铜丝和铁丝的一个连接点D放在盛有冰水混合物的容器里另一个连接点G放在火焰上加热,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,再提高G的环境温度,电流计偏转角度更大。D、G两点放在同一环境电流计无示数。(结合情境完成下题)
(1)DG以及冷热装置可以提供电能,在此电路中相当于 ,这些电能实际是由内能转化而来的;DG以及冷热装置可以提供电能条件是D、G两点存在 ;
(2)这一原理可以制作 ;(填一种即可)
(3)电饭煲是常用的家用电器。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图2,R1=242Ω,R2=60.5Ω。当 时(填两开关的状态),该电饭煲处于保温状态。该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是多少J?
【答案】(1) 电源 温差;(2)温度计;(3) S1闭合,S2断开 6×105
【详解】(1)[1][2]D、G以及冷热装置消耗了内能,产生了电能,将内能转化为电能;可以提供电能,在此电路中相当于电源。
[3]由“一个连接点D放在盛有冰水混合物的容器里另一个连接点G放在火焰上加热,发现灵敏电流计的指针发生了偏转”知,DG以及冷热装置可以提供电能条件是D、G两点存在温差。
(2)由“提高G的环境温度,电流计偏转角度更大”可知,可以通过电流大小来判断环境温度的高低,所以这一原理可以制作温度计。
(3)[1]由图可知,开关S1闭合,S2断开时,只有电阻R1接入电路,此时加热功率为
当两开关均闭合时,R1与R2并联,加热功率为
所以开关S1闭合,S2断开时,该电饭煲处于保温状态,当两开关均闭合时,该电饭煲处于加热状态。
[2]电饭煲以加热挡工作时,加热功率为
当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是W=Pt=1000W×10×60s=6×105J
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模块三 电学
专题06 电路、电流、电压和电阻
(试题分值:100分 测试时间:60分钟)
一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.【半导体】半导体材料在电子产品的制造中有着非常重要的作用。以下说法正确的是( )
A.半导体材料的导电性能低于绝缘体
B.用半导体材料输电可以减少电能损耗
C.用半导体材料制作的发光二极管具有单向导电性
D.用半导体材料制成的发光二极管两根引脚中较长的为负极
2.【摩擦起电】用毛皮分别与塑料丝、塑料管摩擦,将摩擦过的塑料丝掷向塑料管正上方的空中,塑料丝会像章鱼的触角一样张开,并且悬在空中,形成“静电章鱼”,如图所示。关于此现象,下列说法中正确的是( )
A.用毛皮摩擦塑料丝使其带电是创造了电荷
B.摩擦过的毛皮和塑料管所带电荷是同种电荷
C.“静电章鱼”悬在空中说明同种电荷相互排斥
D.塑料丝像章鱼的触角一样张开说明异种电荷相互排斥
3.【电阻】如图所示,将长短相同,粗细不同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,发现电路中接入铜丝时小灯泡较亮,接入镍铬合金丝时小灯泡较暗。已知电源电压不变,忽略小灯泡的电阻随温度的变化。下列判断正确的是( )
A.铜丝的电阻比小灯泡的电阻大
B.铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻大
C.接入铜丝时,通过铜丝的电流大于通过小灯泡的电流
D.接入铜丝时铜丝两端电压小于接入镍铬合金丝时镍铬合金丝两端电压
4.【电路组成】混合动力汽车是指使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式的汽车,其关键部件有汽油机、发电机、蓄电池、电动机等。某混动汽车发电机产生的一部分电能可给蓄电池充电,当给蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的( )
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
5.【电路故障分析】将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处,闭合开关,移动滑片P,发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障,滑片P置于某个位置不动,只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端a拆下,将其依次连接到b、c、d、e接线柱上,发现电流表始终无示数,但只有当连接到e接线柱上时电压表有示数。若电路中只有一处故障,则发生的故障是( )
A.电阻断路 B.电流表断路 C.滑动变阻器断路 D.接线b或c接触不良
6.【电压、电压的测量】如图所示,电压表已与小灯泡并联。如果要把这三个串联着的同类型小灯泡与电源连接,闭合开关(电源、开关图中未画出,灯泡阻值不变),以下说法正确的是( )
A.电压表测量灯泡乙两端电压选择量程是合适的
B.通过小灯泡的电流是从丙流向甲
C.若灯泡甲、乙、丙灯丝长度相同、横截面积相同,则它们阻值一定相同
D.若灯泡甲、乙、丙阻值不等,则通过它们的电流是一定不相等的
7.【变阻器】在“设计制作调光灯”的实践活动中,同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源(电压不变)等器材设计了如图所示的四种方案(导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好),当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,小灯泡的亮度变化最大的是( )
A. B.
C. D.
8.【影响电阻大小的因素】铅笔芯的型号主要根据石墨和粘土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高。下列四种铅笔芯串联在电路中,它们长度相同,标注了各自的直径和型号,其中电阻最小的是( )
A.A B.B C.C D.D
9.【电路设计】某同学家的智能电动窗帘,既可通过语音开关控制,也可轻拉窗帘激活“触控”开关控制。若用表示语音开关,表示“触控”开关,下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
10.【电路设计】宿舍楼道中的电灯“白天,楼道中有人,不论发出多大的声音,电灯都不会发光;晚上,楼道中稍有声音,电灯就会发光”,其实楼道中电灯的工作是由“声控”和“光控”两个元件来控制的,下列设计的电路图能实现这种功能的是( )
A. B. C. D.
11.【电学知识综合】每当夜幕降临,万家灯火共同编织出一幅幸福的画卷。电学知识让我们熟知电的正确使用,下列对图中所涉及的电学知识描述正确的是( )
A.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷
B.充电宝给手机充电时,充电宝是用电器
C.使用测电笔时必须要用手接触金属笔尖
D.电器起火时,应立即用水扑灭再切断电源
12.【电阻与长度的关系】同学们利用如图所示的器材探究“导体的电阻与导体长度的关系”,将15cm长的粗细均匀的铅笔芯标记为等长的五段,改变线夹位置得到数据如表所示,则下列符合的图线是( )
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
3.6
6.0
1.6
10.0
A. B.C.D.
二、填空题:本题共4小题,每空2分,共18分。
13.【摩擦起电】如图所示,小亮把两个橡胶棒先后与毛皮摩擦,将其中一个橡胶棒水平放置在可旋转的底座上后,将另一个竖直橡胶棒靠近水平橡胶棒,观察到竖直橡胶棒“推着”水平橡胶棒转动,这是因为两个橡胶棒与毛皮摩擦后都带了 (选填“正”或“负”)电荷,而同种电荷相互 。
14.【变阻器】下图为电动汽车“油门”模拟图.脚往下踩“油门”时,滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻变 ,电流表的示数变 .
15.【电路组成、串并联电路】如图所示,两只水果提供的电力足以点亮一只发光二极管,此时水果相当于电池,为发光二极管提供了 。若金属导线AB中的自由电荷从B向A定向移动,则该金属导线中的电流方向 (选填“由A到B”或“由B到A”)。为了使发光二极管变得更亮,可以在电路中再 (选填“串联”或“并联”)一只水果电池。
16.【半导体】人工智能技术发展迅速,已应用于各种智能设备中。人工智能技术的加持会增加设备处理器的功耗,“超级快充”是解决该问题的一种方案,其中的“快”是指充电时的 大;这些处理器的芯片的主要材料是硅,它是 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)。
三、作图与实验探究题:本题共5小题,作图每题2分,填空每空2分,共28分。
17.【电路组成、发光二极管】轩轩把一个锌片和一个铜片插入一个土豆中,就制成了一个“土豆电池”,如图所示,他将电压表接在锌片和铜片上,指针向右偏转。请你帮助轩轩:(1)在括号中标出土豆电池的正极或负极,用“+”或“-”表示;(2)将一只二极管连入此电路,并使二极管发光。(二极管的长脚是它的正极,短脚是它的负极)
18.【电路连接】某型号汽车的门锁,既可以通过车钥匙打开,又可以通过手机打开。下图为小明模仿该汽车门锁设计的电路图,要求开关闭合或者闭合时,电动机工作。请完成电路连接。
19.【摩擦起电】在学习摩擦起电后得知丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。那丝绸摩擦过的橡胶棒带什么电呢?利用不同人工智能平台查询的三份资料如下。
人工智能甲:
问:用丝绸摩擦过的橡胶棒,会带上什么电荷?
答:在摩擦的过程中,会有一些电子从橡胶棒转移到丝绸上,橡胶棒带上正电,丝绸得到了电子,就带上了负电。
人工智能乙:
问:为什么丝绸摩擦过的橡胶棒带正电?
答:当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。不同物质的原子核对核外电子束缚的本领如下表:
原子核束缚电子的本领(弱→强)
玻璃
毛皮
丝绸
纸
橡胶
石蜡
涤纶
硬塑料
人工智能丙:
问:丝绸与橡胶棒谁的电子束缚能力强呢?
答:根据我查到的资料,橡胶棒束缚电子的能力比丝绸强哦!
(1)人工智能的回答持有相同观点的是 ;(选填“甲、乙”“乙、丙”“甲、丙”或“甲、乙、丙”)
(2)请设计实验验证人工智能甲回答的观点是否正确。从图中选取所需实验器材,设计实验步骤和判断人工智能甲回答的观点是否正确的依据。
①实验器材: (填字母代号,并注明数量);
②实验步骤(可以画图或文字表述): 。
20.【并联电流电流规律】如图所示是某同学探究“并联电路中的电流规律”的实验电路图。
1.7
0.3
2.0
1.5
0.8
2.3
0.5
1.6
2.1
(1)实验中两个小灯泡应选用 (选填“相同”或“不同”)的规格,这样做的目的是 ;
(2)连接实物电路前,该同学发现电流表指针如图乙所示,接下来应对电流表进行 后再使用;
(3)该同学将实验数据记录在表中,分析表中数据可以得出的实验结论是 。(填数学表达式)
21.【串联电路电压特点】在探究串联电路电压特点的实验中,所用器材有:电压恒定的电源、开关、小灯泡、电压表、导线若干。
(1)按图甲连接图乙电路,电压表测量AB两点间的电压,请将图乙电路连接完整 ;
(2)小阳连接好最后一根导线时两个灯泡都亮了,小阳的操作存在的问题是 ;
(3)某次实验电压表的示数如图丙所示,其示数为 V;
(4)小雨由实验得到的数据如下表,分析实验数据可初步得出结论: ;
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.2
1.8
3.0
(5)为了验证该结论是否具有普遍性,下列做法不可行的是 (选填序号)。
A.与其他小组交流实验数据和结论
B.不更换器材进行多次测量
C.改变电源电压或更换不同规格的小灯泡进行多次实验
四、综合题:本题共2小题,第22题8分,第23题10分,共18分。
22.【电学综合】把两金属片插入柠檬制成水果电池,测量电压如图1。
(1)水果电池的正极是金属片 (选填“A”“B”)。电压表如图2,读数为0.6V;
(2)小加猜想:水果电池电压可能与水果种类、金属片插入面积、金属片间距离有关。通过前期探究得知:水果越酸、汁水越多,金属片间距离越大,电压就越大。
小加想继续探究电压与金属片插入面积的关系。
①要使电压表示数尽量大,应选择图3哪个水果? (填序号);
②写出实验步骤 (可画图或文字表述);
③测得数据如表格;
金属片插入水果的面积()
4
8
12
电压(V)
0.88
0.87
0.88
小晖认为所用电压表不够精确,借来图4的多用电表,请选择一个最合适的档位,并说明不选其他三个的理由 。
23.【串、并联电路,电能】1821年科学家发现把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路(如图1所示),然后把铜丝和铁丝的一个连接点D放在盛有冰水混合物的容器里另一个连接点G放在火焰上加热,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,再提高G的环境温度,电流计偏转角度更大。D、G两点放在同一环境电流计无示数。(结合情境完成下题)
(1)DG以及冷热装置可以提供电能,在此电路中相当于 ,这些电能实际是由内能转化而来的;DG以及冷热装置可以提供电能条件是D、G两点存在 ;
(2)这一原理可以制作 ;(填一种即可)
(3)电饭煲是常用的家用电器。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图2,R1=242Ω,R2=60.5Ω。当 时(填两开关的状态),该电饭煲处于保温状态。该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是多少J?
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