内容正文:
第十六章 电压 电阻 单元试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大,选择的接线柱是 ( )
A.AB B.CD C.BD D.AD
2.有两个灯泡连接在同一电路中,用电压表测得它们两端的电压相等,则这两个灯泡( )
A.一定串联 B.一定并联
C.不可能串联,也不可能并联 D.可能串联,也可能并联
3.关于电压表的使用,下列叙述中错误的是( )
A.电压表要并联在被测电路两端
B.被测电压不要超过电压表的量程
C.要使电流从正接线柱流入电压表,从负接线柱流出
D.绝对不允许不经过用电器而把电压表直接接在电源两极上
4.小明为探究串联电路的电压规律,连接了如图所示的电路,下列做法正确的是 ( )
A.闭合开关S,电压表测量L2两端的电压
B.只将导线①的下端改接到L1右端,闭合开关S,电压表测量L2两端的电压
C.只将导线①的下端改接到L1左端,闭合开关S,电压表测量L1和L2两端的总电压
D.只将导线②的下端改接到L1左端,闭合开关S,电压表测量L1两端的电压
5.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.粗细相同的两根导线,较长的导线电阻一定大
B.镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大
C.长短相同的两根导线,横截面积较小的那根电阻一定较大
D.同种材料制成的长短相同的两根导线,粗导线的电阻较小
6.如图,AO和OB是两段由同种材料制成的粗细不同的电阻线,这两段电阻线的长度相等。当把它们串联接入某一电路中时,则( )
A.RAO>ROB B.IAO<IOB C.UAO>UOB D.PAO<POB
7.在“探究串联电路中的电压的规律”实验中,不需要测的是( )
A.AB间的电压 B.BC间的电压 C.AD间的电压 D.CD间的电压
8.如图所示的电路中,电源电压为6V不变,闭合开关S后,灯泡L1、L2都发光,电压表示数为2.5V,则( )
A.灯L1两端电压为2.5V
B.灯L2两端电压为2.5V
C.灯L1两端电压为3.5V
D.灯L1和灯L2两端电压之和为3.5V
9.如图所示,与是灯泡,且两灯均正常发光,“○”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,以下说法中正确的是( )
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表
B.a为电流表,b为电流表,c为电压表
C.a为电压表,b为电压表,c为电流表
D.a为电流表,b为电流表,c为电流表
二、填空题
10.如图所示,电阻箱的示数为 Ω。
11.如图为小明自制的一个可调节小灯泡亮度的电路。连接电路前,应 开关,并将导线夹移到 (填“a”或“b”)端,目的是 。闭合开关后,若要使灯泡变亮,应将导线夹向 (填“a”或“b”)端移动,装置所起的作用是 。
12.电阻是导体对电流的 作用,在图甲中,A、B为两根横截面积相同的铜线,则A铜线的电阻比B铜线的电阻 (填“大”或“小”);如图乙所示是电位器的结构图,a、b、c是它的三个接线柱,若将b、c接入电路,逆时针转动滑片时,电位器接入电路的电阻值 (填“变大”“不变”或“变小”)。
13.充电宝内部单节锂电芯的输出电压为3 V~5 V,如果电芯串联,则输出电压成倍增加;如果电芯并联,则输出电压不变。在保持输出电压3 V~5 V不变时,为了增加充电宝的储电量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是 。
14.小明在“探究串联电路电压规律”实验中,闭合开关,两灯发光,L1突然熄灭,L2仍然发光,电压表无示数。原因可能是 ;电路正常后,小明想测灯泡L2的电压,将A接线柱改接到C点,B接线柱保持不动 (填“能”或“不能”)测出L2的电压。
15.如图是灯泡和某一定值电阻的I-U图像,若将小灯泡和该电阻并联接入电源电压为4V的电路,闭合开关后,干路电流为 A;若将二者串联接入电源电压为5V的电路中,闭合开关后,定值电阻两端的电压为 V。
三、作图题
16.如图,在空白处填上合适的电表符号,闭合开关S后L1和L2两灯并联。
17.如图所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:与串联,电压表测量和的总电压。
四、实验题
18.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小红作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
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
为了验证上述猜想,小红设计了如图所示的实验电路。
(1) 在M、 N之间分别接上不同的导体,通过观察灯泡亮度来比较导体电阻的大小,这种探究方法属于______(选填“控制变量法”或“转换法”);
(2) 分别将A和B 两根电阻丝接入电路中M、 N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此得到的结论是_____________________________________________;
(3) 为了验证猜想②,应选用编号为_________的电阻丝进行实验;
(4) 若只有一根电阻丝,以上三个猜想中无法完成猜想____。
19.小明和小亮在探究“并联电路的电压规律”的实验时,小明先按图甲所示电路图连接了图乙的实物图(电压表尚未连接)。
(1)小亮一眼就看出了小明连接的错误,并指出如果直接闭合开关将出现 (填“断路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还可能造成 损坏。
(2)小亮只更改了跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了。他的做法可能是: (写出一种即可)。
(3)正确连接电路后,闭合开关,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来应该 。
(4)分别测出L1、L2以及电源两端的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:并联电路中电源电压与各支路两端电压相等。请你对该实验的做法进行评价: 。改进方法是 。
U1/V
U2/V
U/V
2.4
2.4
2.4
【拓展设问】
(5)闭合开关前,发现电压表指针指在零刻度线左侧,接下来应进行的操作是 。
(6)正确连接电路后,某同学测出小灯泡L1和L2两端的电压分别是2.6 V和2.7 V,
测量电源两端电压时电压表示数如图丁所示,则电源两端电压是 V。分析数据发现三次测量值有差异,该同学认为是以下三种原因造成的,其中合理的是 (填序号)。
①测量电压有误差 ②小灯泡亮度不同 ③电压表没有选择合适的量程
(7)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压U'1和U'2的大小关系是U'1 U'2(填“>”“=”或“<”)。你判断的依据是 。
五、计算题
20.如图所示,已知电源电压为12V,电压表V1、V2的规格相同,闭合开关S,电压表V2的示数为5V,通过灯泡L2的电流为0.5A。
(1)求通过灯泡L1的电流;
(2)求灯泡L1两端的电压;
(3)若灯泡L2短路,求电压表V1和电压表V2的示数。
21.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。求:
(1)求电源电压;
(2)当开关S断开时,每盏灯两端的电压;
(3)当开关S闭合时,每盏灯两端的电压。
参考答案
1.【答案】D
【详解】当滑片P向右移动时,接入电路的电阻阻值变大,说明接入电路的电阻丝变长,因此应该是左下的接线柱A与上方任意一个接线柱的组合,故选项D的接法正确。
2.【答案】D
【详解】
当两个灯泡完全相同时,在串联电路中两个灯泡分得的电压相同;而并联电路两端的电压相等,因此两灯泡并联连接时,两端的电压也相同,故两个灯泡的连接可能是串联也可能是并联。
故选D。
3.【答案】D
【详解】
A.电压表要并联在被测电路两端,符合电压表使用规则;故A不符题意;
B.被测电压不要超过电压表的量程,符合电压表使用规则;故B不符题意;
C.要使电流从正接线柱流入电压表,从负接线柱流出,符合电压表使用规则;故C不符题意;
D.可以把电压表直接接在电源两极上,这是为了测量电源两极间的电压;故D符合题意;
故选D。
4.【答案】ABC
【详解】闭合开关S,该电路为串联电路,电压表与L2并联,电压表测量L2两端的电压,A正确;只将导线①的下端改接到L1右端,该电路仍为串联电路,电压表与L2并联,闭合开关S,电压表测量L2两端的电压,B正确;只将导线①的下端改接到L1左端,闭合开关S,电压表并联在电源(或L1、L2)的两端,测量L1和L2两端的总电压,C正确;只将导线②的下端改接到L1左端,闭合开关S,电压表的正、负接线柱接反了,无法测量L1两端的电压,D错误。
5.【答案】D
【详解】
A.粗、细相同的两根导线,由于材料未知,所以,较长的那根电阻不一定大,故A错误;
B.由于镍铬合金导线和铜导线的长度和横截面积未知,所以无法比较,故B错误;
C.长度相同的两根导线,由于材料未知,所以,横截面积较小的那根导线电阻不一定大,故C错误;
D.同种材料制成的长短相同的两根导线,横截面积越大,导线的电阻较小,故D正确。
故选D。
6.【答案】D
【详解】
A.导体AO与OB的材料、长度相同,OB的横截面积小于AO的横截面积,所以RAO<ROB,故A不符合题意;
B.导体AO与OB串联接入电路,由串联电路的电流特点知,流过串联电路的电流处处相等,所以IAO=IOB,故B不符合题意;
C.因为IAO=IOB,RAO<ROB,由U=IR知,UAO<UOB,故C不符合题意;
D.因为IAO=IOB,UAO<UOB,由P=UI可知,PAO<POB,故D符合题意。
故选D。
7.【答案】D
【详解】
探究串联电路的电压规律,只需要测出电源电压,各部分用电器两端的电压,寻找它们之间的关系即可。开关不是用电器,闭合开关后,C、D两点电压为零,无需测量。因此需要测量灯泡L1两端A、B两点的电压,灯泡L2两端B、C两点的电压,以及电源两端A、D两点间的电压,由此得出:串联电路中电源电压等于各部分电路电压之和。故ABC符合题意,D不符合题意。
故选D。
8.【答案】A
【详解】
ABC.由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,由电压表的示数可知,灯L1两端电压为2.5V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯L2两端电压
U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
故A符合题意,BC不符合题意;
D.灯L1和灯L2两端电压之和等于电源电压是6V,故D不符合题意。
故选A。
9.【答案】C
【详解】
电流表应该串联接入电路,电压表应该并联接入电路,由图可知,a与L1并联,所以A为电压表,c串联接入电路,所以c为电流表,b与L2并联,所以b为电压表,故ABD错误,C正确。
故选C。
10.【答案】2029
【详解】图中电阻箱的阻值为
11.【答案】断开 b 保护电路 a 改变电路中的电流
【详解】连接电路前,应断开开关;为了防止电路中电流过大,应使合金丝连入电路中的电阻最大,故应将导线夹移到b端,目的是保护电路。闭合开关后,在实验过程中,若要使灯泡变亮,则应使电路中的电流变大,电路中的电阻变小,即应将导线夹向a端移动,装置所起的作用是改变电路中的电流。
【解题笔记】
根据实验目的辨识滑动变阻器在电路中的作用:
(1)开关闭合前,使滑动变阻器滑片置于阻值最大处是为了保护电路。
(2)实验过程中需要改变电路中电流大小时,滑动变阻器的作用是改变电路中的电流。
(3)用电器两端的电压需要改变时,滑动变阻器的作用是改变用电器两端的电压。
(4)滑动变阻器有时也可以控制电路中的电流不变,或控制某元件两端电压不变。
12.【答案】阻碍 大 变大
【解析】导体对电流的阻碍作用称为电阻;A、B是两根横截面积相同的铜线,由题图甲可知A的长度大于B的长度,即A、B的材料和横截面积相同、长度不同,所以A的电阻大于B的电阻;若将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,逆时针转动滑片时,电位器接入电路的电阻丝长度变长,阻值变大。
13.【答案】并联
【详解】由于充电宝的输出电压要保持相对固定,所以想增大储电量,应将多节锂电芯并联连接在一起。
14.【答案】L1发生短路;不能
【详解】闭合开关,图中电路为串联电路,L1突然熄灭,L2仍然发光,说明电路出现短路故障,发现电压表示数为零,说明短路部分在与电压表并联部分,则可能是L1发生短路。
在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电压表正负接线柱接反,所以不能测出L2两端的电压。
15.【答案】1.2;4
【详解】并联电路中各支路电压都相等,由图像可知,当电压为4V时,小灯泡的电流为0.8A,定值电阻的电流为0.4A,由并联电路的电流规律可知干路电流为;串联电路中,电流处处相等,由图像可知,当电流为0.4A时,灯泡的电压为1V,定值电阻的电压为4V,由串联电路的分压作用可知,此时电源电压恰好为。
16.【答案】见详解
【详解】电流表串联在电路中,电压表并联在电路中;电流表电阻很小,相当于导线,电压表电阻很大,相当于断路。要使两灯并联,电流从正极流出进行分支,一路经过L1,另一路经过左边圆圈和L2,然后两路汇合后经过开关回到电源负极;故右边圆圈为电压表,左边圆圈为电流表。如图所示:
17.【答案】
【详解】一节干电池的电压是1.5V,因电源是由三节新的干电池串联组成的,其电压为4.5V,所以电压表的量程为0~15V,从电源的正极出发,依次串联开关、灯L2、L1后回到电源的负极,然后电压表并联在灯L1和L2两端。
18.【答案】
(1) 转换法
(2) 在导体的材料和横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大
(3) A、 C
(4) ③
【详解】
(1) 实验中,在 、 之间分别接上不同的导体,通过观察灯泡亮度来比较导体电阻的大小,运用了转换法。
(2) 、 两电阻丝的材料、横截面积相同而长度不同,将 和 两电阻丝接入电路中 、 两点间,电阻丝 的长度短,电阻丝 接入时电流表示数较大,这说明电阻丝 的电阻小, 的电阻大,由此可知,在导体的材料和横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大。
(3) 要验证导体的电阻与导体的横截面积的关系,应控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,应选用编号为 和 的电阻丝进行实验。
(4) 若只有一根电阻丝,电阻丝的材料和横截面积不变,可以改变连入电路中电阻丝的长度来探究导体的电阻与导体长度的关系;还可以把电阻丝对折,控制长度和材料不变,改变电阻丝的横截面积,来探究导体的电阻与导体横截面积的关系;由于不能改变导体的材料,所以不能探究导体的电阻与导体材料的关系,即不能完成猜想③。
19.【答案】(1)短路 电源 (2)将导线②与C相连的一端从接线柱C改接到D(或将导线①与A相连的一端从接线柱A改接到B) (3)断开开关,换接电压表的小量程 (4)只根据一组数据得出的结论具有偶然性 换用不同规格的灯泡多次测量 【拓展设问】(5)将电压表调零 (6)2.8 ① (7)= 家庭电路各用电器之间并联,并联电路中,各支路两端的电压相等
【详解】(1)图乙中,如果直接闭合开关,导线将电源两极直接相连,将出现电源短路现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还可能造成电源损坏。(2)可将导线②与C相连的一端从接线柱C改接到D,或将导线①与A相连的一端从接线柱A改接到B。(3)正确连接电路后闭合开关,电压表示数如图丙所示,电压表指针偏转角度过小,为了使实验结果更准确,接下来应该断开开关,换接电压表的小量程。(4)只根据一组数据得出的结论具有偶然性,所以需要换用不同规格的灯泡多次测量。【拓展设问】(5)闭合开关前,电压表指针指在零刻度线左侧,此时应对电压表进行调零。(6)电压表选用小量程,分度值为0.1 V,则电源电压是2.8 V,分析数据发现三次测量值有差异,是因为测量电压有误差,选①。(7)家庭电路的各个用电器之间都是并联的,并联电路各支路两端的电压相等,所以两灯对应的电压U'1和U'2的大小关系是U'1=U'2。
20.【答案】(1)0.5A
(2)7V
(3)12V,0V
【详解】(1)分析电路可知,、串联,电压表测电压,电压表测电压,电流表测电路中电流。通过灯泡L2的电流为0.5A,根据串联电路电流规律可知,通过灯泡L1的电流为0.5A。
(2)电压表V2的示数为5V,则电压为5V,根据串联电压规律,灯泡L1两端的电压为
(3)灯泡L2短路,此时电压表V₂与导线并联,电路为只有灯泡L₁的简单电路,则电压表V₁的示数为12V,电压表V2的示数为0V。
21.【答案】(1)9V
(2)3V、2V、4V
(3)5.4V、3.6V、0
【详解】(1)当开关S闭合时,L3被短路,L1与L2串联,电压表V1测L1与L2的总电压,即电源的电压,则电源的电压
U=9V
(2)当开关S断开时,三灯泡串联,V1测L1与L2的电压之和,V2测灯泡L2与L3两端的电压之和,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L3两端的电压为
U3=U﹣UV1=9V﹣5V=4V
L2两端的电压为
U2=U﹣UV2=9V﹣7V=2V
L1两端的电压为
U1=U﹣U2﹣U3=9V﹣2V﹣4V=3V
(3)当开关闭合时,L3被短路,L3两端的电压
U3′=0V
L1与L2串联,V2测量L1两端的电压,所以L1两端的电压
U1′=5.4V
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L2两端的电压为
U2′=U﹣U1′=9V﹣5.4V=3.6V
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