第3章 电路探秘（高效培优·单元测试）科学浙教版2024八年级上册

第3章 电路探秘 注意事项： 1．测试范围：浙教版科学八年级上册第3章。 2．考试时间：90分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45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．随着科技发展，新材料、新技术不断服务于人们的生活，许多电子设备用到热敏电阻、光敏电阻等电路元件，它们是用下列哪种材料制成的（　　） A．导体 B．绝缘体 C．超导体 D．半导体 2．手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（　　） A．开关和电动机是并联的 B．导线通常用半导体材料制成 C．电池的作用是为电动机提供电能 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 3．用导线将开关、灵敏电流表和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图）。闭合开关，灵敏电流表指针发生偏转。下列推测一定正确的是（　　） A．闭合开关后，导线中有电流通过 B．橙子和钥匙相当于电路中的用电器 C．通过钥匙甲的电流比通过钥匙乙的大 D．若指针向左偏转，则钥匙乙是正极 4．“静电章鱼”实验是用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝向空中抛出后将塑料管放在下面，此时塑料丝静止在空中形状像章鱼（如图）。下列分析正确的是（　　） A．塑料丝与塑料管带异种电荷 B．每根塑料丝间带同种电荷 C．塑料管被毛皮摩擦后带正电 D．毛皮摩擦塑料管后毛皮不带电 5．A、B是两个轻质泡沫小球，C是用毛皮摩擦过的橡胶棒，A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示，由此判断（　　） A．小球A带正电 B．小球B带正电 C．小球B可能不带电 D．小球A可能不带电 6．根据欧姆定律公式I，也可变形得到R。对此，下列说法中正确的是（　　） A．流过导体的电流越大，导体电阻越小 B．某段导体两端电压为0时，其电阻为0 C．导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比 7．如图a所示，在一个电阻均匀的金属圆环上有两A、B、C、D四点。其中O为圆心，AB、CD为圆环的两条互相垂直的直径。现把A、B两点接入电源电压保持不变的如图b所示的电路MN两端时，发现电流表示数为I0，当换接A、D两点，则此时电流表的示数应为（　　） A．I0/4 B．3I0/4 C．I0 D．4I0/3 8．小乐利用如图所示的电路，在相同条件下检测四种物质的导电性能。实验观测到的电流表示数和灯泡发光情况记录如下，则表中物质导电能力最强的是（　　） 物质 食盐水 酱油 食醋 花生油 电流/安 0.18 0.15 0.10 0 发光情况 亮 较亮 暗 不亮 A．食盐水 B．酱油 C．食醋 D．花生油 9．如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　） A．探究电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压，多次测量减少误差 B．探究电流与电压的关系——必须调节电阻两端电压成倍数变化 C．测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值，减小误差 D．测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压，求小灯泡电阻的平均值 10．由同种材料制成的三根电阻丝，已知它们的长度关系是L1＞L2＝L3，横截面积的关系是S1＝S2＜S3。现将它们并联接入电路，关于它们的电阻和它们两端的电压，正确的是（　　） A．R1＞R2＞R3，U1＝U2＝U3 B．R1＞R2＞R3，U1＞U2＞U3 C．R1＝R2＞R3，U1＞U2＞U3 D．R1＜R2＝R3，U1＝U2＝U3 11．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝R2。当开关S1、S2闭合，S3断开时，电流表与电压表的示数分别为I1和U1；当开关S1、S3闭合，S2断开时，滑片P向左端移动一段距离后，此时电流表与电压表的示数分别为I2和U2，则（　　） A．I1＞I2 U1＞U2 B．R1， C．I1＜I2 U1＜U2 D．R2， 12．如图甲所示，当开关S从2位置转到1位置时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标系中描绘了相对应的点，如图乙所示。下列有关判断正确的是（　　） A．电源电压为8V B．R2的阻值为10Ω C．R1的阻值为20Ω D．S接2时通过R2的电流为0.2A 13．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　） A．该同学研究的是电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数保持0.5V不变 C．滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移 14．如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为0。已知电阻R0＝5Ω，滑动变阻器最大阻值为15Ω，电源电压U＝3V，电压表的量程为0～3V。现将1kg的物体放在托盘中，滑片刚好指在距R上端处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），下列正确的是（　　） A．将1kg的物体放在托盘中时，电压表的示数为2V B．该电子秤能测量的最大质量是2.5kg C．最大质量数应标在电压表2.25V的位置上 D．该电子秤的刻度是均匀的 15．甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象，将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同一电源上，闭合电路，若乙图中U1：U2＝m，丙图中，I1：I2＝n，则下述正确的是（　　） A．mn＝1 B．m＞n C．m＜n D．无法判断 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共15分） 16．小明买了号称不消耗电能、遇水就亮的灯泡，然后在家做了测试。 （1）小明猜灯泡内部一定装有提供能量的 （填电路元件的名称），灯泡遇水形成通路而变亮。 （2）如图甲，小明观察到灯泡底部a、c为金属，b为塑料，如图乙，将灯泡缓慢浸入自来水中，观察灯泡发光情况，收集到证据如表。 水面对应的位置 a b c 灯泡的发光情况 不发光 不发光 发光 小明将拇指和食指同时接触底部的 （填“a”或“b”）和c两部分，灯泡也能发光。 17．云层间的相互作用以及空气对流等原因，使云带电荷，其实质是 （填“产生了新电荷”或“电荷发生了转移”）。通常云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。当两个云层靠近且达到一定条件时，上层云底部的负电荷向下运动从而产生放电现象，产生这种运动的原因是 （填写电荷间的相互作用规律）。 18．电阻R1、R2的U﹣I图象如图甲所示，则R1两端电压为0V时，该导体的电阻为 Ω；将R1、R2接入电源电压不变的电路乙中，开关S断开时，R1与R2的电流之比为 ；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为 。 19．在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中，科学兴趣小组根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I﹣U 图像，现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙电路，电源电压恒为8V，则图乙电路电流表的示数为 A；若将小灯泡L和定值电阻R连成如图丙电路，电源电压不变，则在开关S1、S2闭合时，电流表A1示数为 A；若断开开关S2，则电流表A2的示数 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 20．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。定时器在电路中相当于 （选填“开关”“电源”或“用电器”），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。闭合开关S后、点放烟花前，定时器在电路中应处于 （选填“通路”、“断路”）状志。 21．如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成，其中，弹簧上的金属片B相当于 ，当把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开，这时电铃 （选填“响”或“不响”）。 三．实验题（本题共3小题，共22分） 22．小德和同学们在做“探究电流与电压的关系”实验时，经过讨论，依次完成了三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。 （1）由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 不变（选填“电阻”或“电流”）。 （2）小德和同学使用电源（3伏）、定值电阻（5欧）、电流表（0﹣0.6安）、电压表（0﹣3伏）、滑动变阻器（20欧2安）、开关和导线若干，按图丙进行了4次实验，数据如表： 实验序号 1 2 3 4 电压/伏 0.5 1.2 1.8 2.5 电流/安 0.10 0.24 0.36 0.5 （3）依据电路实际情况，你认为第 组（填实验序号）数据有可能是伪造的，理由是 。 （4）纠正错误后，由2号实验调整到3号实验时，滑动变阻器的滑片位置应向 移动（选填“左”或“右”）。 23．小浙同学利用如图甲所示中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系，其中电源电压可调。 （1）连接好如图甲所示电路，试触开关，发现电流表示数如图乙、电压表无示数，原因可能是电压表 。 （2）排除故障后，闭合开关进行实验。多次改变导体A两端的电压，并记录对应的电流，换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像可以得出的结论有 。（写出一条即可） （3）在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记，阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值，色环含义及导体A、B的色环如图丁所示，若还需用到一个15Ω的电阻，应选用图戊中电阻 （填“d”“e”或“f”）。 （4）小江同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。 ①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流。 ②将15Ω的电阻替换为B，调节滑动变阻器，使电压表示数与上次实验相同，测出电流。 ③将电阻B替换为A再次进行实验。 三次实验数据如表所示，交流时小江发现第③次实验数据有误，这是由于接入A后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是 Ω。 实验次数 ① ② ③ R/Ω 15 B A I/A 0.2 0.3 0.4 24．在探究“电流与电阻的关系”时，小科选用的实验器材有：两节全新干电池（每节电池电压恒为1.5V），4个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，电流表和电压表各一个，滑动变阻器和开关各一个，导线若干。实验电路如图甲所示。 （1）闭合开关后，小科发现两电表的指针偏转均不正常，电压表指针如图乙所示。仔细观察后发现是定值电阻断路。此时电流表的指针指在 处。 （2）排除故障后，小科开始进行实验，每次更换定值电阻后，都要重新调节滑动变阻器至合适位置，其目的是 。 （3）小科想制作如图丙所示阻值的定值电阻，就选用一卷规格为10Ω/cm、无绝缘表层的镍铬合金丝，分别截得长度为0.4m、0.7m、1.2m、1.8m的四段，各自绕成螺旋状后，再将两端缠绕在接线柱上固定。在老师的帮助下，他们对制作的电阻进行了测量检验，发现测量值均偏小，且有的偏小值较大，原因可能是 （多选，填字母）。 A.合金丝两端有一部分缠绕在接线柱上，导致合金丝的有效长度变短 B.无绝缘表层的合金丝可能有相互接触，既增大了横截面积，又缩短了有效长度 C.无绝缘表层的合金丝在通电过程中温度升高，导致其电阻变小 （4）此电路还能完成电学探究实验“电流与电压的关系”。小科用一定值电阻完成实验后，绘制了对应的关系图，其中正确的是 （填字母）。 四．计算题（本题共3小题，共18分） 25．如图所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R标有“100Ω 2A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关后，当滑片P在某一位置时，电压表示数为9V，电流表的示数为0.5A。请完成下列问题： （1）此时滑动变阻器接入电路的阻值为多少欧姆？ （2）定值电阻R0的阻值为多少欧姆？ 26．在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图1所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图2所示.已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能.g取10N/kg。试问： （1）当物品随传送带匀速运动时，物品 （选填“受”或“不受”）摩擦力。 （2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？ （3）当质量为3千克的物体在传送带上，电压表示数是多少？ （4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将 （选填“增大”或“减小“）。 27．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。 （1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm； （2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是 Ω； （3）每1cm电阻丝的阻值是 Ω。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3章 电路探秘 注意事项： 1．测试范围：浙教版科学八年级上册第3章。 2．考试时间：90分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45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．随着科技发展，新材料、新技术不断服务于人们的生活，许多电子设备用到热敏电阻、光敏电阻等电路元件，它们是用下列哪种材料制成的（　　） A．导体 B．绝缘体 C．超导体 D．半导体 【解答】解：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，根据半导体对光敏感的特性可制成光敏电阻。 故选：D。 2．手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（　　） A．开关和电动机是并联的 B．导线通常用半导体材料制成 C．电池的作用是为电动机提供电能 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 【解答】解：A．开关要控制电动机的通断，所以开关和电动机是串联的，故A错误； B．导线一般是用导体材料来制成的，故B错误； C．电池是电源，电源的作用就是为电动机提供电能的装置，故C正确。 D．通电后，电流从电池的正极经电动机流向电池的负极，故D错误。 故选：C。 3．用导线将开关、灵敏电流表和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图）。闭合开关，灵敏电流表指针发生偏转。下列推测一定正确的是（　　） A．闭合开关后，导线中有电流通过 B．橙子和钥匙相当于电路中的用电器 C．通过钥匙甲的电流比通过钥匙乙的大 D．若指针向左偏转，则钥匙乙是正极 【解答】解：A、闭合开关后，灵敏电流表指针发生偏转，说明导线中有电流通过，故A正确； B、橙子和钥匙为电路提供电能，相当于电路中的电源，故B错误； C、钥匙甲与钥匙乙串联在电路中，通过钥匙甲的电流和通过钥匙乙的相同，故C错误； D、钥匙甲与灵敏电流计的负接线柱连接，若灵敏电流表指针向左偏转，则钥匙甲是正极，故D错误。 故选：A。 4．“静电章鱼”实验是用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝向空中抛出后将塑料管放在下面，此时塑料丝静止在空中形状像章鱼（如图）。下列分析正确的是（　　） A．塑料丝与塑料管带异种电荷 B．每根塑料丝间带同种电荷 C．塑料管被毛皮摩擦后带正电 D．毛皮摩擦塑料管后毛皮不带电 【解答】解：A.塑料丝与塑料管带同种电荷，因为都与毛皮摩擦，故A错误； B.每根塑料丝间带同种电荷，故B正确； C.塑料管被毛皮摩擦后带负电，因为毛皮比塑料易失去电子，故C错误； D.毛皮摩擦塑料管后毛皮带正电，因为毛皮比塑料易失去电子，故D错误； 故选：B。 5．A、B是两个轻质泡沫小球，C是用毛皮摩擦过的橡胶棒，A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示，由此判断（　　） A．小球A带正电 B．小球B带正电 C．小球B可能不带电 D．小球A可能不带电 【解答】解：C是用毛皮摩擦过的橡胶棒，故C带负电，当靠近A小球时，相互吸引，即说明A可能带正电，可能不带电； C靠近B时，发现排斥，即说明B 一定带负电，故将AB靠近时，AB吸引，B一定是带电的，故A可能带正电，也可能不带电，故选D。 故选：D。 6．根据欧姆定律公式I，也可变形得到R。对此，下列说法中正确的是（　　） A．流过导体的电流越大，导体电阻越小 B．某段导体两端电压为0时，其电阻为0 C．导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比 【解答】解： ABD．电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故ABD错误； C．公式R表示，导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻，故C正确。 故选：C。 7．如图a所示，在一个电阻均匀的金属圆环上有两A、B、C、D四点。其中O为圆心，AB、CD为圆环的两条互相垂直的直径。现把A、B两点接入电源电压保持不变的如图b所示的电路MN两端时，发现电流表示数为I0，当换接A、D两点，则此时电流表的示数应为（　　） A．I0/4 B．3I0/4 C．I0 D．4I0/3 【解答】解：设每圆周弧的电阻为R，电源的电压为U （1）把A、B两点接入电源时，ACB弧的电阻与ADB弧的电阻并联，则： RACB＝RADB＝2R， 电路中的总电阻R总＝R， 电流表的示数I， （2）当换接A、D两点时，ACBD弧的电阻与AD弧的电阻并联，则： RACBD＝3R，RAD＝R， 电路的总电阻R总′R， 电流表的示数I′I。 故选：D。 8．小乐利用如图所示的电路，在相同条件下检测四种物质的导电性能。实验观测到的电流表示数和灯泡发光情况记录如下，则表中物质导电能力最强的是（　　） 物质 食盐水 酱油 食醋 花生油 电流/安 0.18 0.15 0.10 0 发光情况 亮 较亮 暗 不亮 A．食盐水 B．酱油 C．食醋 D．花生油 【解答】解：根据表格中的数据和现象可以看出，把食盐水接入电路时，电流表的示数最大，灯泡最亮，说明食盐水的导电性能最强。 故选：A。 9．如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　） A．探究电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压，多次测量减少误差 B．探究电流与电压的关系——必须调节电阻两端电压成倍数变化 C．测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值，减小误差 D．测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压，求小灯泡电阻的平均值 【解答】解：A、探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变，找出普遍规律，故A错误； B、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压，故B错误； C、测量导体的电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故C正确； D、在测量小灯泡的电阻的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，根据欧姆定律求出小灯泡的电阻，得出电阻与温度的关系，故D错误。 故选：C。 10．由同种材料制成的三根电阻丝，已知它们的长度关系是L1＞L2＝L3，横截面积的关系是S1＝S2＜S3。现将它们并联接入电路，关于它们的电阻和它们两端的电压，正确的是（　　） A．R1＞R2＞R3，U1＝U2＝U3 B．R1＞R2＞R3，U1＞U2＞U3 C．R1＝R2＞R3，U1＞U2＞U3 D．R1＜R2＝R3，U1＝U2＝U3 【解答】解：电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，在材料和温度相同时，长度越长，横截面积越小，电阻越大，长度越短，横截面积越大，电阻越小，所以通过比较可知R1＞R2＞R3；它们并联接入电路，而并联电路各支路两端的电压都相等，所以U1＝U2＝U3，综上所述，A正确。 故选：A。 11．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝R2。当开关S1、S2闭合，S3断开时，电流表与电压表的示数分别为I1和U1；当开关S1、S3闭合，S2断开时，滑片P向左端移动一段距离后，此时电流表与电压表的示数分别为I2和U2，则（　　） A．I1＞I2 U1＞U2 B．R1， C．I1＜I2 U1＜U2 D．R2， 【解答】解：如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝R2，当开关S1、S2闭合，S3断开时，电路中R2、R3串联，电压表测量R3两端电压，电流表测量电路中电流，电流表与电压表的示数分别为I1和U1，且R3， 当开关S1、S3闭合，S2断开时，滑片P向左端移动一段距离后，R3变大，且R3′， 根据串联分压原理可知，R3两端电压变大，电路中电流变小，即I1＞I2，U1＜U2，故A、C错误； 当开关S1、S2闭合，S3断开时，R2两端电压可表示为U＝I1R2， 当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1两端电压可表示为U′＝I2R1＝I2R2， 由此可得：U﹣U′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2，根据串联分压原理可知U2﹣U1＝U﹣U′， 则R1， R3＜R3′，即：，故B错误、D正确。 故选：D。 12．如图甲所示，当开关S从2位置转到1位置时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标系中描绘了相对应的点，如图乙所示。下列有关判断正确的是（　　） A．电源电压为8V B．R2的阻值为10Ω C．R1的阻值为20Ω D．S接2时通过R2的电流为0.2A 【解答】解：（1）由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流； 由图乙可知，电源的电压U＝6V，故A错误； （2）当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流； 由图乙可知，U1＝2V，电路中的电流I＝0.2A，故D正确； 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V， 由I可得，电阻R1和R2的阻值分别为： R110Ω， R220Ω，故BC错误。 故选：D。 13．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　） A．该同学研究的是电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数保持0.5V不变 C．滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移 【解答】解：A、根据控制变量法，更换5个定值电阻Rx，即改变电阻的大小，故研究电流与电阻的关系，A错误； B、由图中数据知：电阻的电压为： U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V， 实验中电压表的示数保持2.5V不变，B错误； C、由图乙知，电路的最大电流为0.5A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的最小电阻： R小R1x5Ω＝1Ω； 电路的最小电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的最大电阻： R大R4x25Ω＝5Ω，故滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω，C正确； D、将Rx从5Ω换成10Ω后，电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，因要控制电阻的电压不变，故应增大变阻器分得的电压，应增大变阻器连入电路的电阻，应将滑片P向右移，D错误。 故选：C。 14．如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为0。已知电阻R0＝5Ω，滑动变阻器最大阻值为15Ω，电源电压U＝3V，电压表的量程为0～3V。现将1kg的物体放在托盘中，滑片刚好指在距R上端处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），下列正确的是（　　） A．将1kg的物体放在托盘中时，电压表的示数为2V B．该电子秤能测量的最大质量是2.5kg C．最大质量数应标在电压表2.25V的位置上 D．该电子秤的刻度是均匀的 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压， A、将1kg的物体放在托盘中，滑片刚好指在距R上端，此时，滑动变阻器接入电路中的电阻R滑R最大15Ω＝5Ω，电路中的总电阻R＝R0+R滑＝5Ω+5Ω＝10Ω，电路中的电流I0.3A，通过滑动变阻器的电流I滑＝I＝0.3A，滑动变阻器两端的电压U滑＝I滑R滑＝0.3A×5Ω＝1.5V，即电压表的示数为1.5V，故A错误； B、将1kg的物体放在托盘中，滑片刚好指在距R上端处，所以，滑片指到R最下端时，就是该电子秤所能测量的最大质量，应为3kg，故B错误； C、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流I′0.15A，通过滑动变阻器的电流I滑′＝I′＝0.15A， 根据I可得，此时滑动变阻器两端的电压U滑′＝I滑′R滑大＝0.15A×15Ω＝2.25V，即电压表的示数为2.25V， 即最大质量数应标在电压表2.25V的位置上，故C正确； D、由于R与R0串联，电路的总电阻等于R与R0之和，电压表的示数表达式为：UR＝IR•R， 由于R发生变化时，也会发生变化，所以电压U与R不成正比， 而R的大小与物体的质量成正比，即电压表的示数U与质量m也不成正比， 所以该自制电子秤的刻度是不均匀的，故D错误。 故选：C。 15．甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象，将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同一电源上，闭合电路，若乙图中U1：U2＝m，丙图中，I1：I2＝n，则下述正确的是（　　） A．mn＝1 B．m＞n C．m＜n D．无法判断 【解答】解： 由图乙知，灯泡与电阻串联，所以通过它们的电流相同， 由I可知，当电流相同时，电压与电阻成正比， 所以：m， 由图丙知，灯泡与电阻并联，各支路两端的电压相同， 由I可知，当电压相同时，电流与电阻成反比， 所以：n，则， 由图象甲可知，灯泡电阻随电压增大而增大，而乙图中灯泡两端电压比丙图中小，所以RL乙小于RL丙， 所以：，则m，即mn＜1，故A错误； 由图象可知，在电流相同时，灯泡的电压较大，即U1＞U2，则U1：U2＝m＞1， 由前面的解答可知1＜m，则可得n＜1， 比较可知m＞n，故B正确，CD错误。 故选：B。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共15分） 16．小明买了号称不消耗电能、遇水就亮的灯泡，然后在家做了测试。 （1）小明猜灯泡内部一定装有提供能量的 （填电路元件的名称），灯泡遇水形成通路而变亮。 （2）如图甲，小明观察到灯泡底部a、c为金属，b为塑料，如图乙，将灯泡缓慢浸入自来水中，观察灯泡发光情况，收集到证据如表。 水面对应的位置 a b c 灯泡的发光情况 不发光 不发光 发光 小明将拇指和食指同时接触底部的 （填“a”或“b”）和c两部分，灯泡也能发光。 【解答】解：（1）小明猜灯泡内部一定装有提供能量的电源，灯泡遇水形成通路而变亮。 （2）根据题目中表格中的现象，小明将拇指和食指同时接触底部的a和c两部分，这两个部分是导体，才能构成通路，灯泡也能发光。 故答案为：（1）电源；（2）s。 17．云层间的相互作用以及空气对流等原因，使云带电荷，其实质是 （填“产生了新电荷”或“电荷发生了转移”）。通常云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。当两个云层靠近且达到一定条件时，上层云底部的负电荷向下运动从而产生放电现象，产生这种运动的原因是 （填写电荷间的相互作用规律）。 【解答】解：云层间的相互作用以及空气对流等原因，使云带电荷，其实质是电荷发生了转移；当两个云层靠近且达到一定条件时，上层云底部的负电荷向下运动从而产生放电现象，如图所示，产生这种运动的原因是异种电荷相互吸引。 故答案为：电荷发生了转移；异种电荷相互吸引。 18．电阻R1、R2的U﹣I图象如图甲所示，则R1两端电压为0V时，该导体的电阻为 Ω；将R1、R2接入电源电压不变的电路乙中，开关S断开时，R1与R2的电流之比为 ；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为 。 【解答】解：由图甲可知，R1、R2两端的电压为6V时，通过它们的电流分别为I1＝1A，I2＝2A， 根据欧姆定律可得，R1、R2的电阻分别为 R16Ω，R23Ω， 电阻是导体的一种特性，与导体两端的电压无关，所以R1两端电压为0V时，该导体的电阻仍为6Ω； 由图乙可知，开关S断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压， 由于串联电路中各处的电流相等，所以通过R1与R2的电流相等，它们的电流之比为1：1， 根据串联电路的分压关系可得，R1两端的电压与电源电压之比： U1：U＝R1：R＝6Ω：（6Ω+3Ω）＝2：3； 开关S闭合后，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，其示数等于电源电压， 开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为2：3。 故答案为：6；1：1；2：3。 19．在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中，科学兴趣小组根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I﹣U 图像，现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙电路，电源电压恒为8V，则图乙电路电流表的示数为 A；若将小灯泡L和定值电阻R连成如图丙电路，电源电压不变，则在开关S1、S2闭合时，电流表A1示数为 A；若断开开关S2，则电流表A2的示数 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【解答】解：由图乙可知，R和L串联，电流表测电路的电流，由图甲可知，当电路中的电流为0.3A时，灯L两端的电压为2V，R两端的电压为6V，根据串联电路的电压规律可知，R和L两端的总电压为：U'＝UR+UL＝6V+2V＝8V，而乙图中电源电压正好为8V，所以此时电流表的示数为0.3A； 由图丙可知，在开关S1、S2闭合时，R和L并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯L的电流，电源电压不变，因为并联电路各支路两端的电压相等，等于电源电压，所以由图甲可知，此时通过灯L的电流为0.5A，通过R的电流为0.4A，则干路电流为：I＝IL+IR＝0.5A+0.4A＝0.9A，即电流表A1的示数为0.9A，若断开开关S2，只有灯L工作，其两端的电压不变、阻值不变，则通过灯的电流不变，即则电流表A2的示数不变。 故答案为：0.3；0.9；不变。 20．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。定时器在电路中相当于 （选填“开关”“电源”或“用电器”），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。闭合开关S后、点放烟花前，定时器在电路中应处于 （选填“通路”、“断路”）状志。 【解答】解：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，所以定时器起控制电路的作用，在电路中相当于开关； 题中要求断开此开关，指示灯熄灭，整个装置停止工作，所以在a处安装一个开关S； 如图所示，如果定时器通路，点火器被短路，而当定时器断路时，装置中的点火器有电流通过时，就会自动点燃烟花，所以点放烟花前，定时器在电路中应处于通路。 故答案为：开关；a；通路。 21．如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成，其中，弹簧上的金属片B相当于 ，当把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开，这时电铃 （选填“响”或“不响”）。 【解答】解：由图可知，弹簧上的金属片B可以对电路起控制作用，相当于开关； 由图可知，当物品放在展台上时，B处连通，电铃被短路；当把物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开，这时电铃和灯串联在闭合电路中，电铃会响，起到报警作用。 故答案为：开关；响。 三．实验题（本题共3小题，共22分） 22．小德和同学们在做“探究电流与电压的关系”实验时，经过讨论，依次完成了三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。 （1）由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 不变（选填“电阻”或“电流”）。 （2）小德和同学使用电源（3伏）、定值电阻（5欧）、电流表（0﹣0.6安）、电压表（0﹣3伏）、滑动变阻器（20欧2安）、开关和导线若干，按图丙进行了4次实验，数据如表： 实验序号 1 2 3 4 电压/伏 0.5 1.2 1.8 2.5 电流/安 0.10 0.24 0.36 0.5 （3）依据电路实际情况，你认为第 组（填实验序号）数据有可能是伪造的，理由是 。 （4）纠正错误后，由2号实验调整到3号实验时，滑动变阻器的滑片位置应向 移动（选填“左”或“右”）。 【解答】解：（1）研究电流与电压关系实验中，要控制电阻不变，而灯丝的电阻随温度的改变而改变，故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变； （2）根据表中数据，由R可知第2次实验的电阻： R25Ω， 电源电压为3V，变阻器的最大电阻为20Ω，根据串联电阻的规律和欧姆定律，电路的最小电流： I小， 故第1组数据有拼凑的嫌疑，理由是因为滑动变阻器最大20Ω接入电路时，电路的最小电流为0.12A，达不到0.1A； （3）由2号实验调整到3号实验时，定值电阻两端的电压由1.2V变为1.8V，此时滑动变阻器的电压变小，根据串联分压原理滑动变阻器的滑片位置应向右滑动。 故答案为：（1）电阻；（2）1；因为滑动变阻器最大20Ω接入电路时，电路的最小电流为0.12A，达不到0.1A；（3）右。 23．小浙同学利用如图甲所示中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系，其中电源电压可调。 （1）连接好如图甲所示电路，试触开关，发现电流表示数如图乙、电压表无示数，原因可能是电压表 。 （2）排除故障后，闭合开关进行实验。多次改变导体A两端的电压，并记录对应的电流，换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像可以得出的结论有 。（写出一条即可） （3）在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记，阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值，色环含义及导体A、B的色环如图丁所示，若还需用到一个15Ω的电阻，应选用图戊中电阻 （填“d”“e”或“f”）。 （4）小江同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。 ①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流。 ②将15Ω的电阻替换为B，调节滑动变阻器，使电压表示数与上次实验相同，测出电流。 ③将电阻B替换为A再次进行实验。 三次实验数据如表所示，交流时小江发现第③次实验数据有误，这是由于接入A后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是 Ω。 实验次数 ① ② ③ R/Ω 15 B A I/A 0.2 0.3 0.4 【解答】解：（1）试触开关，电压表无示数，说明定值电阻两端没有电源，电流表示数不为零，说明电路通路，由此可知定值电阻短路；根据电流表量程0～0.6A，分度值0.02A，读数示数为0.2A；（2）探究导体A、B中电流与其电压的关系时，记录电压、电流的数据；从图像可知，同一导体两端的电压与通过的电流的比值是一个定值，可得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比； （3）在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记，由色环含义及导体A、B的色环如图丁所示，5为绿，1是棕，黑为0，因此15应该是棕绿，故应选用图戊中电阻e； （3）②由图丙可知当B的电压U＝3V时，电流I＝0.3A，RB10Ω，探究电流与电阻的关系实验中，要保持控制电阻两端的电压不变，由串联电路中电压的分配规律可知，当把15Ω的电阻换成电阻B为10Ω的电阻时，接入的电阻变小，滑动变阻器接入的电阻阻值也变小；③探究电流与电阻的关系实验中，要保持控制电阻两端的电压不变，因为实验次数①②定值电阻两端的电压为3V，而实验次数③定值定值两端的电压为2V，故③次实验数据错误；由图丙可知，电阻A两端的电压为2V时，对应的电流为0.4A，故RA5Ω，因为电阻A、B接入电路后，滑动变阻器接入的电阻相同，所以电源电压＝I2R滑+I2RB＝I3R滑+I3RA，0.3A×R滑+0.3A×10Ω＝0.4A×R滑+0.4A×5Ω，解得：R滑＝10Ω。 故答案为：（1）断路（2）电阻一定时，电流与电压成正比；（3）e（4）10。 24．在探究“电流与电阻的关系”时，小科选用的实验器材有：两节全新干电池（每节电池电压恒为1.5V），4个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，电流表和电压表各一个，滑动变阻器和开关各一个，导线若干。实验电路如图甲所示。 （1）闭合开关后，小科发现两电表的指针偏转均不正常，电压表指针如图乙所示。仔细观察后发现是定值电阻断路。此时电流表的指针指在 处。 （2）排除故障后，小科开始进行实验，每次更换定值电阻后，都要重新调节滑动变阻器至合适位置，其目的是 。 （3）小科想制作如图丙所示阻值的定值电阻，就选用一卷规格为10Ω/cm、无绝缘表层的镍铬合金丝，分别截得长度为0.4m、0.7m、1.2m、1.8m的四段，各自绕成螺旋状后，再将两端缠绕在接线柱上固定。在老师的帮助下，他们对制作的电阻进行了测量检验，发现测量值均偏小，且有的偏小值较大，原因可能是 （多选，填字母）。 A.合金丝两端有一部分缠绕在接线柱上，导致合金丝的有效长度变短 B.无绝缘表层的合金丝可能有相互接触，既增大了横截面积，又缩短了有效长度 C.无绝缘表层的合金丝在通电过程中温度升高，导致其电阻变小 （4）此电路还能完成电学探究实验“电流与电压的关系”。小科用一定值电阻完成实验后，绘制了对应的关系图，其中正确的是 （填字母）。 【解答】解：（1）当定值电阻断路时，电路中几乎没有电流通过（电压表内阻很大，串联在电路中时，电路中的电流极小，电流表无法测出），所以电流表的指针指在0刻度线处。 （2）在探究“电流与电阻的关系”时，需要运用控制变量法，控制定值电阻两端的电压不变，通过改变电阻的大小来观察电流的变化，从而得出电流与电阻的关系。 （3） A、合金丝两端缠绕在接线柱上使有效长度变短，根据影响导体电阻大小的因素可知，长度减小，电阻会变小。 B、合金丝相互接触既增大了横截面积又缩短了有效长度，电阻会变小。 C、一般情况下，金属导体的电阻随温度升高而增大，但镍铬合金丝的电阻随温度变化的关系比较复杂，在一定条件下，通电过程中温度升高可能导致其电阻变大。 故选：AB。 （4）在探究“电流与电压的关系”时，使用定值电阻，根据欧姆定律I，电阻R一定时，电流I与电压U成正比，所以其关系图像是过原点的正比例函数图像，故选C。 故答案为：（1）0刻度线处；（2）控制定值电阻两端的电压不变；（3）AB；（4）C。 四．计算题（本题共3小题，共18分） 25．如图所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R标有“100Ω 2A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关后，当滑片P在某一位置时，电压表示数为9V，电流表的示数为0.5A。请完成下列问题： （1）此时滑动变阻器接入电路的阻值为多少欧姆？ （2）定值电阻R0的阻值为多少欧姆？ 【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）由I可得，此时滑动变阻器R接入电路的阻值：R18Ω； （2）因串联电路中的总电压等于各分电压之和，所以R0两端电压：U0＝U﹣U滑＝24V﹣9V＝15V， 由I可得，定值电阻R0的阻值：R030Ω； 答：（1）此时滑动变阻器R接入电路的阻值为18Ω； （2）定值电阻R0的阻值为30Ω。 26．在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图1所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图2所示.已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能.g取10N/kg。试问： （1）当物品随传送带匀速运动时，物品 （选填“受”或“不受”）摩擦力。 （2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？ （3）当质量为3千克的物体在传送带上，电压表示数是多少？ （4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将 （选填“增大”或“减小“）。 【解答】解：（1）当物品随传送带匀速运动时，物体与传送带之间没有相对运动的趋势，所以物品不受摩擦力作用； （2）由图2可知，当检测区没有物品时，R＝100Ω， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R两端的电压： UR＝U﹣U0＝12V﹣2V＝10V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I，即， 解得：R0＝20Ω； （3）当检测区上物品的质量为3kg时，压敏电阻受到的压力F＝G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N， 由图乙可知，对应的压敏电阻的阻值是40Ω，此时电路中的电流： I′0.2A， 电压表示数U′＝I′R0＝0.2A×20Ω＝4V； （4）电源电压降低，会使电压表的示数变低，根据题目对电压表的示数要求，要使电压表的示数仍等于2.4V，电阻R对应的阻值会比原来更小，则所受压力更大，物体的质量更大。 27．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。 （1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm； （2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是 Ω； （3）每1cm电阻丝的阻值是 Ω。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻） 【解答】解：（1）当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变， 由图乙可知，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，则该金属圆环中铜丝的长度为40cm﹣30cm＝10cm； （2）当x＝0或x＝50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路， 由图乙可知，电路中的电流I大＝0.9A， 由I得，变阻器接入电路中的电阻为： R15Ω， 当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大， 由图乙可知，电路中的电流I小＝0.5A， 此时电路的总电阻为： R总9Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，M、N之间的最大值RMN大＝R总﹣R1＝9Ω﹣5Ω＝4Ω； （3）由题意可知，M、N之间两段弧形金属丝并联，分别设为R3、R4，如下图所示： 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和， 所以，，即RMN， 因金属圆环中电阻丝的总电阻一定，即R3+R4的值不变， 所以，由数学知识“两个正数和一定，两数相同时乘积最大”可知，R3＝R4时，M、N之间的总电阻最大， 则RMN大，即4Ω，解得：R3＝R4＝8Ω， 金属圆环中电阻丝的总电阻R环＝R3+R4＝8Ω+8Ω＝16Ω， 由图乙可知，金属圆环中电阻丝的总长度L＝50cm﹣10cm＝40cm， 所以，每1cm电阻丝的阻值是0.4Ω； 故答案为：（1）10；（2）4；（3）0.4。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$