第3章 电路探秘 单元测试 培优 2025-2026学年浙教版科学八年级上册

浙教版科学八上 第三单元电路探秘单元测试 一、选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分) 1． 轻轨电车是近年来新兴的无污染的交通工具。当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、能导电的性质，你认为接触点上的材料可能是（　　) A．有机玻璃 B．塑料 C．橡胶 D．石墨 2．电源可以使电荷定向移动形成持续电流。下列选项为电动玩具中电池的安装情况，当电动玩具工作时，电流方向标注正确的是(　　) A． B． C． D． 3．图甲是水流形成图，我们对电流成因(图乙)的认识是通过分析图甲中水流的成因来了解的，这种方法在科学中称为（　　） A．对比法 B．比较法 C．分类法 D．类比法 4．2023年8月29日搭载麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro发布，麒麟9000S芯片是华为有自主知识产权的芯片。芯片的主要原材料是单晶硅，则制造芯片的主要材料是（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 5．下列关于电阻的说法中正确的是（　　） A．绝缘体中几乎不存在电子，所以它的电阻非常大，不容易导电 B．导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用 C．导体的电阻随电流的增大而减小 D．导体的电阻是导体本身的一种性质，不管有没有电流通过，导体的电阻都存在 6.楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电能。小科和小甬利用“光控开关”(天黑时自动闭合，天亮时自动断开)和“声控开关”(当有人走动发出声音时，自动闭合；无人走动没有声音时，自动断开)设计了如图所示的电路，使楼道照明变得“智能化”。下列符合这种“智能”要求的电路图是（　　） A． B． C． D． 7．在参观人民检察院未成年人法治教育基地时，小明发现，在一处地面上有“沉迷网络”“交友不慎”两个圆形模块。用脚踩其中任何一个模块，与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片。下列有关分析正确的是（　　） A．两个模块相当于电源，彼此并联 B．两个模块相当于电源，彼此串联 C．两个模块相当于开关，彼此并联 D．两个模块相当于开关，彼此串联 8．已知将它们接在如图所示电源电压恒为12伏的电路中，闭合S则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是（　　） A． B． C． D． 9．如图所示的电路图，在A、B两点之间分别接入相关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的描述，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，多次测量减小误差 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——改变小灯泡两端的电压，求小灯泡电阻的平均值 10．如图所示的电路中，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时，则（　　） A．电流表的示数增大 B．电压表的示数减小 C．R1的电功率一定减小 D．R2的电功率一定增大 11．利用某力敏电阻 R 及相关电路元件设计身高体重测量仪电路，力敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示。现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路中，设计最合理的是 (　　) A． B． C． D． 12．图甲是电阻a和b的I-U图像，下列说法正确的是(　　) A．电阻b为定值电阻 B．当电阻a两端电压为2 V时，Rn=0.4Ω C．如图乙所示，当开关闭合，电流为0.2A 时，电路总电阻是15Ω D．如图丙所示，当开关闭合，电源电压为2 V时，电路总电流为0.4 A 13．如图是某同学做实验时的电路图。闭合开关S后，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压。该电路的故障是(　　) A．电源正极与a之间断路 B．a、L1、b之间断路 C．b、L2、c之间断路 D．c与电源负极之间断路 14.公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器，如图所示。电路中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是（　　） A．电压表改成大量程 B．减小光照强度 C．增大R0阻值 D．减小电源电压 15．如图甲电路中电源电压恒定，为定值电阻。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。则下列判断中正确的是（　　） A．电源电压为10V B．电阻的阻值为10Ω C．滑动变阻器的阻值最大为30Ω D．若滑动变阻器断路，则电压表示数为零 二、填空题(本题共7小题20空，每空2分，共40分) 16．如图所示为一种测量体重的装置。当没有测体重时，绝缘体使电路　 　（选填“切断”或“接通”)。向体重测试台上放重物时，连入电路中的电阻　 　（选填“变大”或“变小”，下同)，电路中的电流　 　。 17．如图，将一个不带电的铁质圆盘放在一个塑料瓶上，在圆盘中放入彩色的碎纸屑。然后用一个高压静电棒去接触圆盘，发现彩色的碎纸屑像礼花一样向上散开，碎纸屑和圆盘带有　 　(填“同种”或“异种”)电荷；若静电棒带正电，当它接触圆盘时，　 　(填“正”或“负”)电荷发生移动，电流方向为　 　(填“从圆盘到静电棒”或“从静电棒到圆盘”)。 18．概念图能清晰地反映概念之间的联系，如图表示电路中部分概念的相互联系。 （1）闭合开关　 　，会使图2电路形成图1中A状态。 （2）充电宝具有充电和供电功能，当充电宝给手机充电(如图 3)时，充电宝是电路组成元件中的　 　。 19.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。(规格不同的导体有若干) （1）小明设计了如图甲所示电路，指明该方案存在的不足：________。 （2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是________。 （3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用有哪些？_____________________________； 20．老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间的电阻值RMN 恒定不变。小宁利用如图甲所示电路(电源电压不变)进行实验：在开关S、S1 都闭合和开关S闭合、S1 断开两种情况下，改变电阻箱R1的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数Ⅰ随R1变化的曲线。由上述信息可知： （1）电源电压U为　 　V。 （2）RMN 为　 　。 （3）图乙中曲线　 　(填“A”或“B”)是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。 21．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个　 　，观察小灯泡的　 　可以粗略地知道风力。电源电压一定时，风力越　 　（填“大”或“小”），灯泡越亮。 22．实验课中，小东拿到了如图甲所示的暗箱电路盒，在盒外只能看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在箱内)。他通过操作发现：闭合开关时，两只灯泡都发光；断开开关，两只灯泡又都熄灭。请回答： （1）该暗箱电路盒内除了导线外，一定还有的电路元件是　 　； （2）该暗箱的电路图可能是图乙中　 　(填字母)； （3）小东认为不借助其他实验器材，就可以判断出电路的连接方式。于是他　 　(写出具体的操作和观察到的现象)，判断出该电路盒两只灯泡是并联的。 三、实验探究题(本大题共5小题，每空2分，共40分) 23．图甲是小明同学用电流表测量电流的实物连接图，请按要求回答： （1）在连接电路时，开关应处于　 　状态。 （2）小明同学连接电路后，闭合开关，发现指针快速向右大幅度偏转，他赶快断开开关，发生这种现象的原因可能是　 　。 （3）小明同学纠正错误后，电流表的示数如图乙所示，则电流表测出的电流大小为　 　A。 （4）要让图甲中的电流表测通过L1 和L2的总电流，可将图中　 　(填字母)导线的一端改接到合适位置。 24．某兴趣小组的同学们用如图所示的液体电阻演示装置来“探究影响电阻大小的因素”。装置中的贮存容器内装有同种导电液体，通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。 （1）该装置中电阻R 的作用是　 　。 （2）该小组的同学们通过实验得到左边注射器中的电流与导电液柱长度的关系如表所示： L/ cm 1 2 3 4 5 I/mA 4.2 3.5 3.0 2.6 2.3 分析可知，液体的电阻和液柱长度的关系：在材料和横截面积相同时，　 　。 （3）当两个注射器中的液柱长度相同时，实验时发现　 　，由此得到的结论：在材料和长度相同时，液体的横截面积越大，电阻越小。 （4）若小组同学还想探究液体的电阻和材料的关系，他们只需更换　 　即可。 25．某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻Rₓ的阻值，图中电源电压恒为6 V，滑动变阻器的最大阻值为50 Ω。 （1）正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 P 移至　 　(填“A”或“B”)端。 （2）实验过程中向左移动滑片 P，电压表的示数　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）实验中测量多组电压和电流值的目的是　 　。 （4）若 Rx为10 Ω，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围是　 　。 26．如图甲所示为小方探究“串联电路的电压规律”的实验电路图。 （1）闭合开关后，电压表的指针如图乙所示，其原因可能是　 　。 （2）闭合开关后，小方发现两个小灯泡都不亮，于是分别把电压表接在如图甲中的AB两点、BC 两点及AC 两点，得到的电压值分别为 经过检查发现只有灯泡L1 和L2中的一盏灯出现故障，那么故障可能是　 　。 （3）处理好故障后，小方把电压表接在 A、B之间重新测量，电压表示数如图丙所示，一旁的小雨认为小方的操作有待改进，应该　 　。 （4）排除故障后，三个小组的同学们进行实验并分别测量出实验数据如表所示，通过这些数据可得出的结论是　 　。 A、B 间电压U1/V B、C间电压U2/V A、C间电压U3/V 1.2 1.8 3.0 1.5 1.5 3.0 0.8 2.1 2.9 27．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0~9999 Ω之间的任意整数值。现提供的器材：电源(恒为 6 V)、滑动变阻器(“50 Ω 1 A”)、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6A)、电阻箱、开关和导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整(要求滑片在最右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大)。 （2）实验中滑动变阻器的作用是　 　。 （3）实验开始时，调节电阻箱使接入阻值为5 Ω，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表的示数为　 　V。 （4）小敏多次改变电阻箱的接入阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围是　 　。 四、解答题(本大题共5小题，共35分) 28．（本题6分，第题2分）定值电阻是一种常见的电路元件。某种定值电阻的组成结构如图甲所示，工人将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后将其雕刻成螺旋状，从而生产出不同阻值的定值电阻。 （1）定值电阻的组成结构中属于绝缘体的是　 　。 （2）定值电阻的阻值由金属膜决定，a、b、c三种材料的电阻随温度变化情况如图乙所示，其中最适合作为金属膜材料的是　 　(选填“a”、 “b”或“c”)。 （3）用相同的金属膜雕刻成下列三个阻值不同的定值电阻 (虚线表示背面剩余金属膜)，你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由。　 　 29．（本题6分，每题2分）请阅读《从沙子到芯片》，回答以下问题：从沙子到芯片 一部智能手机中的芯片少则十数片，多则上百片，而一辆智能汽车需要的芯片数量在一千多片。芯片虽然看起来只有指甲大小，但其性能很强大，以华为Mate60搭载的麒麟9000S为例，其AI（人工智能）算力约为15TOPS（每秒15万亿次运算）。 芯片的制造过程极其复杂。芯片的“地基”是硅晶圆，硅是一类既可以传导电流，又可以阻断电流的物质。将沙子通过一定的技术制成硅晶圆后，通过光刻和蚀刻技术在硅晶圆上留下了一个个“电路凹槽”。然后通过离子注入的方法，将硼或磷注入到凹槽下面的硅中，赋予硅晶体管的特性。接着填充铜将晶体管们连接起来形成集成电路，并用屏障层（二氧化硅）将其隔开，这样就完成了一层“房子”的建造，而一片芯片中包含许多这样的结构，宛若一个超大的“城市”，再通过切割和封装，芯片就这样诞生了。 （1） 据硅既可以传导电流，又可以阻断电流的特性，可以推测硅是　 　（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”） （2） 铜相当于电路中的____ A．电源 B．开关 C．导线 D．用电器 （3）屏障层的应用可以防止电路　 　（选填“短路”或“断路”） 30．（本题7分，第1-2每小题2分，第3题3分）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量指数检测仪的电路原理图，用电压表显示空气质量指数。气敏电阻R的阻值与空气质量指数P的关系图象如图乙所示。当空气质量指数P为100时，电压表示数为；当空气质量指数P为150时，电压表示数为。 （1）空气质量越好（即空气质量指数越小）时，电压表示数　 　（选填“增大”或“减小”或“不变”）； （2）求出电源电压与的阻值　 　； （3）请你判断电压表示数为时对应的空气质量指数　 　（写出必要的过程与计算结果）。 31．（本题8分，每空2分）如图甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30 Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都指在同一位置，示数如图乙所示。求：(设电源电压保持不变) （1）电源电压。 （2）通过定值电阻R2的电流。 （3）现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。 （4）替换后电流表的示数减小了0.3 A，则未知电阻Rx的阻值是多少。 32．（本题8分，第1题2分，第2-3每小题3分）为锻炼身体，小科利用所学科学知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片 P固定在一起(弹簧的电阻不计，P 与R1间的摩擦不计)。定值电阻 R0=5Ω， ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rₐ=25Ω，电源电压U=3.0 V，电流表的量程为0~0.6A，当不拉拉环时，金属滑片 P刚好处于a端， 已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力 F 间的关系如图乙所示。 （1）由图乙可知，弹簧伸长的长度△L与所受拉力 F 成　 　(填“正比”或“反比”)。 （2）小科将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的　 　A处。 （3）通过计算说明，电流表表盘的 0.6 A 处应标多少牛。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙教版科学八上 第三单元电路探秘单元测试 一、选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分) 1． 轻轨电车是近年来新兴的无污染的交通工具。当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、能导电的性质，你认为接触点上的材料可能是（　　) A．有机玻璃 B．塑料 C．橡胶 D．石墨 【答案】D 【解析】分别根据物理性质，化学性质定义以其特点来判断即可。注意：物质的性质决定物质的用途。 【解答】石墨具有耐高温、不易氧化、能导电的性质，可以用在轻轨电车与架空电线的接触点上。 2．电源可以使电荷定向移动形成持续电流。下列选项为电动玩具中电池的安装情况，当电动玩具工作时，电流方向标注正确的是(　　) A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据电流从电源正极流出、负极流入进行判断。 【解答】电流从电源的正极流出，负极流入，可知C图中标注的电流方向是正确的。 故答案为：C。 3．图甲是水流形成图，我们对电流成因(图乙)的认识是通过分析图甲中水流的成因来了解的，这种方法在科学中称为（　　） A．对比法 B．比较法 C．分类法 D．类比法 【答案】D 【解析】类比法，是一种最古老的认知思维与推测的方法，是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。 【解答】图甲是水流形成图，我们对电流成因(图乙)的认识是通过分析图甲中水流的成因来了解的，这种方法在科学中称为类比法，故D正确，而A、B、C错误。 故选D。 4．2023年8月29日搭载麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro发布，麒麟9000S芯片是华为有自主知识产权的芯片。芯片的主要原材料是单晶硅，则制造芯片的主要材料是（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 【答案】B 【解析】根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，如：人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等； 不容易导电的物体叫绝缘体，如：玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等； 导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体，常见半导体材料有：锗、硅、砷化镓等。 【解答】芯片主要是由半导体材料制成的，故ACD不符合题意，B符合题意。 故答案为：B。 5．下列关于电阻的说法中正确的是（　　） A．绝缘体中几乎不存在电子，所以它的电阻非常大，不容易导电 B．导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用 C．导体的电阻随电流的增大而减小 D．导体的电阻是导体本身的一种性质，不管有没有电流通过，导体的电阻都存在 【答案】D 【解析】绝缘体不易导电不是因为没有电子，而是电子不能自由移动，金属易导电，属于导体，是因为金属内有自由移动的电子，在通电时会定向移动，形成电流。 【解答】A、绝缘体中有电子，但大多数都不能自由移动，所以它的电阻非常大，不容易导电，故A错误； B、导体容易导电是因为导体内存在大量可自由移动的电荷，通常情况下导体对电流有阻碍作用，故B错误； CD、导体的电阻是导体本身的一种特性，跟电流的大小、有无无关，故C错误，D正确。 故答案为：D。 6.楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电能。小科和小甬利用“光控开关”(天黑时自动闭合，天亮时自动断开)和“声控开关”(当有人走动发出声音时，自动闭合；无人走动没有声音时，自动断开)设计了如图所示的电路，使楼道照明变得“智能化”。下列符合这种“智能”要求的电路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】用电器相互影响为串联，不相互影响为并联，据此确定两个开关的串并联关系即可。 【解答】根据题意可知，只有一个开关闭合时灯泡不发光，而只有两个开关都闭合时灯泡才能发光，即两个开关相互影响，因此两个开关串联后，再与灯泡串联，如下图所示： 故选A。 7．在参观人民检察院未成年人法治教育基地时，小明发现，在一处地面上有“沉迷网络”“交友不慎”两个圆形模块。用脚踩其中任何一个模块，与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片。下列有关分析正确的是（　　） A．两个模块相当于电源，彼此并联 B．两个模块相当于电源，彼此串联 C．两个模块相当于开关，彼此并联 D．两个模块相当于开关，彼此串联 【答案】C 【解析】①用电器消耗电能，电源提供电能，导线输送电能，开关控制电路通断； ②用电器相互影响为串联，不相互影响为并联，据此分析解答。 【解答】根据描述可知，电视受到两个模块的控制，即模块控制电路的通断，应该为开关。由于两个模块都能单独控制电视，即二者不相互影响，应该为并联。 故C正确，而A、B、D不合题意。 故选C。 8．已知将它们接在如图所示电源电压恒为12伏的电路中，闭合S则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】 根据电路图可知，两电阻并联，根据并联电路电压规律可求出两电阻两端电压之比，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流之比。 【解答】 因为并联电路中各支路两端电压相等，所以两电阻两端电压之比U1：U2=1：1， 由可得，通过两电阻的电流之比。 故答案为：A。 9．如图所示的电路图，在A、B两点之间分别接入相关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的描述，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，多次测量减小误差 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——改变小灯泡两端的电压，求小灯泡电阻的平均值 【答案】C 【解析】多次测量的目的：通过取平均值减少误差，或获得多组数据后进行分析，可以避免偶然性，得出普遍规律。 【解答】A、在探究电流与电阻的关系时，要控制电压不变，可知滑动变阻器的作用是保持定值电压两端电压不变，多次测量获得多组数据后进行分析，可以避免偶然性，得出普遍规律，故A错误； B、探究电流与电压的关系时，应控制电阻不变，移动滑片，改变电阻两端电压和电路中电流，多次测量获得多组数据后进行分析，可以避免偶然性，得出普遍规律，不需要电阻两端电压成倍数变化，故B错误； C、测量定值电阻的阻值时，移动滑片，获得多组数据，多次测量取平均值可以减小误差，故C正确； D、灯泡的电阻会随着温度的变化而变化，所以不能利用不同电压下测得的数据取平均值计算灯泡的电阻，故D错误。 故答案为：C。 10．如图所示的电路中，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时，则（　　） A．电流表的示数增大 B．电压表的示数减小 C．R1的电功率一定减小 D．R2的电功率一定增大 【答案】C 【解析】首先分析电阻的串并联关系，然后确定电表所测的物理量，最后利用欧姆定律和串并联电路的特点进行分析判断。 【解答】根据图片可知，电阻R1与变阻器R2串联，电压表测变阻器的电压，电流表测总电流。 当变阻器的滑片P向右滑动时，变阻器R2的阻值增大，根据R总=R1+R2可知，总电阻变大，那么总电流变小，因此电流表的示数变小，故A错误； 在串联电路中，电压与电阻成正比，因为变阻器的阻值增大，所以它两端的电压增大，即电压表的示数变大，故B错误； 根据公式P1=I12R1可知，通过R1的电流变小，那么它的电功率减小，故C正确； 在串联电路中，当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相同时，变阻器的电功率最大。如果原来变阻器的阻值小于R1，那么R2的功率变大；如果原来变阻器的阻值大于R1，那么R2的功率变小，故D错误。 故选C。 11．利用某力敏电阻 R 及相关电路元件设计身高体重测量仪电路，力敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示。现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路中，设计最合理的是 (　　) A． B． C． D． 【答案】C 【解析】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，电流处处相等。并联电路支路电压等于电源电压。 【解答】由图乙可知，力敏电阻的阻值随压力的增大而减小 A、电路为并联电路，电压表测量电源电压，示数不会随着身高的变化而变化，故A错误； B、电路为串联电路，当体重增大时，压力增大，力敏电阻的阻值减小，其两端分压减小，即电压表示数减小，故B错误； C、电路为并联电路，此时的变阻器相当于一个定值电阻，电压表测量滑片到滑动变阻器底端的电压，身高越大，滑片位置越往上，电压表并联部分的电阻越大，其两端电压越大；体重越大，力敏电阻的阻值越小，并联电路支路电压等于电源电压，可知其两端电压不变，由欧姆定律可知，其所在支路的电流将增大，故C正确； D、电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，当身高变高时，滑片向上移动，变阻器连入电路的阻值变大；体重变大时，力敏电阻的阻值减小，可知电压表示数变大，但不确定总电阻的变化情况，所以无法判断电流表示数变化情况，故D错误。 故答案为：C。 12．图甲是电阻a和b的I-U图像，下列说法正确的是(　　) A．电阻b为定值电阻 B．当电阻a两端电压为2 V时，Rn=0.4Ω C．如图乙所示，当开关闭合，电流为0.2A 时，电路总电阻是15Ω D．如图丙所示，当开关闭合，电源电压为2 V时，电路总电流为0.4 A 【答案】C 【解析】乙为串联电路，丙为并联电路，串联电路电流处处相等，电源电压等于各用电器两端电压之和；并联电路支路电压等于电源电压，干路电流等于各用电器所在支路电流之和。 由图甲可知，b的电流与电压图像是一条曲线，说明其电阻不是一个定值，要结合串并联电路的电压、电流特点分析b的电阻。 【解答】A、由题图甲可知，电阻b两端的电压和通过它的电流的比值时刻在发生变化，所以电阻b不是定值电阻，故A选项错误； B、电阻a对应的电压和电流的比值不变，故电阻a为定值电阻，从a的I-U图像上读取任意一点的电压和电流值即可求出a 的阻值， 故B选项错误； C、由题图乙可知，Rn和Rb串联，由题图甲可知当电流 I'=0.2A时，电阻b 两端的电压 此时b的电阻 此时串联电路的总电阻 故C选项正确； D、由题图丙可知，R0和Rb并联，由题图甲知，a、b两端电压为2V 时，通过它们的电流分别为 所以电路总电流 故D选项错误。 故答案为：C。 13．如图是某同学做实验时的电路图。闭合开关S后，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压。该电路的故障是(　　) A．电源正极与a之间断路 B．a、L1、b之间断路 C．b、L2、c之间断路 D．c与电源负极之间断路 【答案】C 【解析】在串联电路中电流表示数为零，说明电路是开路；电压表示数等于电源电压，说明从b点到电源正极、从c点到电源负极是通路，在b、c两点之间有断路。 【解答】A、如果电源正极与a之间断路，则电压表无示数，不符合题意，故A错误。 B、如果a、L1、b之间断路，则电压表无示数，不符合题意，故B错误； C、如果b、L2、c之间断路，则电流表无示数，电压表通过灯L1、闭合的开关、电流表和导线接在电源的两极上，电压表的示数等于电源电压，符合题意，故C正确； D、如果c与电源负极之间断路，则电压表无示数，不符合题意，故D错误； 故答案为：C。 14.公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器，如图所示。电路中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是（　　） A．电压表改成大量程 B．减小光照强度 C．增大R0阻值 D．减小电源电压 【答案】B 【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压。根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小可知，当烟雾增大时，光敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端电压的变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化量，据此得出控制器在烟雾较淡时就触发报警时分得的电压变化，然后分析选项得出答案。 【解答】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压。 因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以当烟雾增大时（即光照强度减弱），光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大， 由可知，电路中的电流减小， 由U=IR可知，R0两端的电压减小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压增大，即电压表的示数增大，电压增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统； 要控制器在烟雾较淡时就触发报警，就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发电压， 即增大气敏电阻分得的电压； A.电压表改成大量程时，不能改变气敏电阻两端的电压，故A错误； B.减小激光强度（即光照强度减弱），光敏电阻的阻值变大，其分得的电压变大，故B正确； C.增大R0阻值时，R0分得的电压增加，则光敏电阻分得的电压减小，故C错误； D.减小电源电压时，光敏电阻分得的电压也变小，故D错误。 故答案为：B。 15．如图甲所示电路中电源电压恒定，为定值电阻。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。则下列判断中正确的是（　　） A．电源电压为10V B．电阻的阻值为10Ω C．滑动变阻器的阻值最大为30Ω D．若滑动变阻器断路，则电压表示数为零 【答案】B 【解析】（1）（2）（3）、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。 滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器两端的电压最大，从图中可知此时电路电流和滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值，根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知电源电压表达式； 滑动变阻器的滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，滑动变阻器两端的电压为0V，从图中可知此时电路电流，根据欧姆定律可知电源电压表达式，联立两式得出电源电压和定值电阻的阻值； （4）若滑动变阻器断路，则电压表可测量电源电压。 【解答】ABC、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。 滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器两端的电压最大，从图中可知此时电路电流为0.5A，滑动变阻器两端的电压为10V，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值为； 根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知电源电压U=0.5A×R1+10V.....①； 滑动变阻器的滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，滑动变阻器两端的电压为0V，从图中可知此时电路电流为1.5A，根据欧姆定律可知电源电压U=1.5A×R1......②； 联立①②得：U=15V，R1=10Ω； 故AC错误、B正确； D、若滑动变阻器断路，则电压表可测量电源电压，电压表示数为15V，故D错误。 故答案为：B。 二、填空题(本题共7小题20空，每空2分，共40分) 16．如图所示为一种测量体重的装置。当没有测体重时，绝缘体使电路　 　（选填“切断”或“接通”)。向体重测试台上放重物时，连入电路中的电阻　 　（选填“变大”或“变小”，下同)，电路中的电流　 　。 【答案】切断；变小；变大 【解析】（1）绝缘体不容易导电，电路没有接通为断路； （2）向体重测试台上放重物时，根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化，利用欧姆定律分析电路中电流的变化。 【解答】由图知，当没有测体重时，滑片位于绝缘部分（在最下端），使电路切断。 向体重测试台上放重物时，滑动变阻器的滑片向上移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大。 17．如图，将一个不带电的铁质圆盘放在一个塑料瓶上，在圆盘中放入彩色的碎纸屑。然后用一个高压静电棒去接触圆盘，发现彩色的碎纸屑像礼花一样向上散开，碎纸屑和圆盘带有　 　(填“同种”或“异种”)电荷；若静电棒带正电，当它接触圆盘时，　 　(填“正”或“负”)电荷发生移动，电流方向为　 　(填“从圆盘到静电棒”或“从静电棒到圆盘”)。 【答案】同种；负；从静电棒到圆盘 【解析】 （1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引； （2）物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向。 【解答】用高压静电棒去接触圆盘，发现彩色的碎纸屑像礼花一样向上散开，说明碎纸屑和圆盘相互排斥，由于同种电荷相互排斥，所以碎纸屑和圆盘带有同种电荷。 圆盘由铁制成，当带正电的静电棒接触圆盘时，电子发生定向移动，电子的移动方向为从圆盘到静电棒，由于电子带负电，电流的方向与电子定向移动的方向相反，所以电流方向为从静电棒到圆盘。 18．概念图能清晰地反映概念之间的联系，如图表示电路中部分概念的相互联系。 （1）闭合开关　 　，会使图2电路形成图1中A状态。 （2）充电宝具有充电和供电功能，当充电宝给手机充电(如图 3)时，充电宝是电路组成元件中的　 　。 【答案】（1）S1、S2 （2）电源 【解析】（1）处处连通的电路叫通路，断开的电路叫断路，电流不经过用电器，直接从正极流回负极叫短路，据此确定A的名称，判断图2中开关的状态。 （2）在电路中，电源提供电能，导线输送电能，开关控制电路通断，用电器消耗电能。 【解答】（1）根据图1可知，A为短路。根据图2可知，当闭合开关S1和S2时，灯泡L被短路，形成图1中A的状态。 （2）充电宝具有充电和供电功能，当充电宝给手机充电(如图 3)时，它提供电能，则充电宝是电路组成元件中的电源。 19.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。(规格不同的导体有若干) （1）小明设计了如图甲所示电路，指明该方案存在的不足：________。 （2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是________。 （3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用有哪些？_____________________________； 【答案】（1）ab间电阻小时，会导致电路中电流过大，烧坏电路中的元件 （2）ab间电阻太大 （3）保护电路，粗略反映电路中电流变化 【解析】（1）在甲电路中，除了电阻丝没有其他保护电阻，一旦电阻丝的阻值太小，就会导致通过电流表的电流太大，可能会烧毁电器元件； （2）如果接入的电阻丝的电阻太大，那么通过灯泡的电流就会很小。而灯泡是依靠电流的热效应工作的，电流太小，就不能使灯泡发光。 （3）通过灯泡的电流大，那么灯泡亮度大；通过灯泡的电流小，那么灯泡亮度小，因此通过灯泡的亮度变化可以感知电流大小变化，进而对电阻的大小进行判断；灯泡本身有一定的电阻，因此可以防止电路中电流过大，对电路造成破坏。 【解答】（1）小明设计了如图甲所示电路，指明该方案存在的不足：ab间电阻小时，会导致电路中电流过大，烧坏电路中的元件。 （2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，我认为灯不亮的原因是：ab间电阻太大。 （3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用： ①保护电路； ②粗略反映电路中电流变化 20．老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间的电阻值RMN 恒定不变。小宁利用如图甲所示电路(电源电压不变)进行实验：在开关S、S1 都闭合和开关S闭合、S1 断开两种情况下，改变电阻箱R1的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数Ⅰ随R1变化的曲线。由上述信息可知： （1）电源电压U为　 　V。 （2）RMN 为　 　。 （3）图乙中曲线　 　(填“A”或“B”)是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。 【答案】（1）6 （2）10Ω （3）B 【解析】 （1）在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，R1两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，分析图乙中两种情况，即可求出电源电压； （2）开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，根据串联电路电压规律和欧姆定律可求出RMN的值； （3）结合（1）分析可知开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的曲线。 【解答】（1）在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时R1两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1 串联，由图乙可知，当电流为0.2 A时，两种情况的电压分别为 0.2A×30Ω=6 V，因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，所以电源电压=’=6V； （2）开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，此时RMN 两端电压 所以RMN （3）由（1）可知，开关S、S1都闭合且电流为 0.2 A时，R1的阻值为30Ω，所以图乙中曲线B是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。 21．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个　 　，观察小灯泡的　 　可以粗略地知道风力。电源电压一定时，风力越　 　（填“大”或“小”），灯泡越亮。 【答案】滑动变阻器；亮暗程度；大 【解析】（1）由图可知：金属杆OC移动时，弧形电阻AB接入电路中的阻值发生变化，因此金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器； （2）风力改变，连入电路的电阻改变，电源电压不变，电路中的电流改变，灯泡的亮度改变，通过灯泡的亮度判断风力的大小。 【解答】（1）由图可知，金属杆OC随受风板移动时，弧形电阻AB接入电路的阻值发生变化，金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器； （2）风越强，OC杆偏转的角度越大，BP段越小，电阻变小，电源电压不变，电路中的电流变大，灯泡越亮，所以通过灯泡的亮度判断风力的大小。 22．实验课中，小东拿到了如图甲所示的暗箱电路盒，在盒外只能看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在箱内)。他通过操作发现：闭合开关时，两只灯泡都发光；断开开关，两只灯泡又都熄灭。请回答： （1）该暗箱电路盒内除了导线外，一定还有的电路元件是　 　； （2）该暗箱的电路图可能是图乙中　 　(填字母)； （3）小东认为不借助其他实验器材，就可以判断出电路的连接方式。于是他　 　(写出具体的操作和观察到的现象)，判断出该电路盒两只灯泡是并联的。 【答案】（1）电源 （2）AB （3）取下一只灯泡，如果另一个发光，说明两灯泡是并联的，如果另一个不发光 【解析】（1）形成持续电流的条件：一是有电源；二是闭合回路； （2）（3）根据电路中各用电器是否能独立工作、互不影响分析作答。 【解答】（1）形成持续电流的条件：一是有电源；二是闭合回路；所以箱内除了导线，一定还有的电路元件是电源；电源在电路中的作用是提供电压； （2）由题知，闭合开关，两灯泡都亮；断开开关，两灯泡又都熄灭；则两灯泡可能串联，也可能是并联（并联时开关在干路上），则AB符合题意； （3）不借助其他实验器材，可以将其中一只灯泡取下，如果另一个发光，说明两灯泡是并联的，如果另一个不发光，说明两灯泡是串联的。 故答案为：（1）电源；（2）AB；（3）取下一只灯泡，如果另一个发光，说明两灯泡是并联的，如果另一个不发光。 三、实验探究题(本大题共5小题，每空2分，共40分) 23．图甲是小明同学用电流表测量电流的实物连接图，请按要求回答： （1）在连接电路时，开关应处于　 　状态。 （2）小明同学连接电路后，闭合开关，发现指针快速向右大幅度偏转，他赶快断开开关，发生这种现象的原因可能是　 　。 （3）小明同学纠正错误后，电流表的示数如图乙所示，则电流表测出的电流大小为　 　A。 （4）要让图甲中的电流表测通过L1 和L2的总电流，可将图中　 　(填字母)导线的一端改接到合适位置。 【答案】（1）断开 （2）电流表的量程太小 （3）1.2 （4）b 【解析】 （1）连接电路时，为了安全，开关必须断开； （2）根据电路中电流过大的原因进行分析； （3）电流表读数时，要先看选的量程，然后读出数据； （4）用电流表测通过L1和L2的总电流，要将电流表接在干路上。 【解答】（1）为了保护电路元件，连接电路时，开关应处于断开状态。 （2）闭合开关，指针快速向右大幅度偏转的原因可能是电路电流较大，电流表所选的量程太小。 （3）由题图乙知，电流表选用的量程为0~3A，分度值是0.1 A，所以测得的电流大小为1.2 A。 （4）要让电流表测通过L1和L2的总电流，电流表应串联在干路上，则由题图甲知，可将导线b的右端接在电流表的“-”接线柱上。 24．某兴趣小组的同学们用如图所示的液体电阻演示装置来“探究影响电阻大小的因素”。装置中的贮存容器内装有同种导电液体，通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。 （1）该装置中电阻R 的作用是　 　。 （2）该小组的同学们通过实验得到左边注射器中的电流与导电液柱长度的关系如表所示： L/ cm 1 2 3 4 5 I/mA 4.2 3.5 3.0 2.6 2.3 分析可知，液体的电阻和液柱长度的关系：在材料和横截面积相同时，　 　。 （3）当两个注射器中的液柱长度相同时，实验时发现　 　，由此得到的结论：在材料和长度相同时，液体的横截面积越大，电阻越小。 （4）若小组同学还想探究液体的电阻和材料的关系，他们只需更换　 　即可。 【答案】（1）保护电路 （2）液柱长度越长，电阻越大 （3）电流表A1的示数小于电流表 A2的示数 （4）一边注射器中的导电液 【解析】（1）定值电阻串联在电路中可以保护电路； （2）根据表格中的数据得出结论； （3）当两个注射器中液柱长度相同时，根据横截面积的大小和电流的大小得出结论； （4）导体的电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。 【解答】（1）实验中，R串联接入电路中，能起到保护电路的作用； （2）根据表格中的数据可知，在材料和横截面积相同时，导体越长，通过导体的电流越小，则导体的电阻越大； （3）当两个注射器中液柱的材料和长度相同时，导体的横截面积不同，左边导体的横截面积要小于右边导体的横截面积，实验中发现电流表A1的示数小于电流表A2的示数，则表明导体的横截面积越大，通过的电流越大，导体的电阻越小； （4）断开开关，更换左边注射器中的导电液，导体的材料是不同的，横截面积相同，当液柱长度与表中某次长度相同时，比较更换前后电流表A1的示数，根据控制变量法可知，可探究液体的电阻和导体材料的关系。 25．某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻Rₓ的阻值，图中电源电压恒为6 V，滑动变阻器的最大阻值为50 Ω。 （1）正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 P 移至　 　(填“A”或“B”)端。 （2）实验过程中向左移动滑片 P，电压表的示数　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）实验中测量多组电压和电流值的目的是　 　。 （4）若 Rx为10 Ω，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围是　 　。 【答案】（1）A （2）变大 （3）多次测量取平均值，减小误差 （4）10~50Ω 【解析】（1）根据欧姆定律变形式计算出定值电阻的阻值；闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处； （2）实验过程中向左移动滑片P，变阻器连入电路的电阻变小，由分压原理，变阻器的电压变小，根据串联电路电压的规律确定电压表的示数变化； 一组数据求出的电阻误差较大，取平均值可减小测量的误差； （3）根据电压表量程可知待测电阻的最大电压，根据串联电路电压的规律和最贱变阻器分得的电压最小值，由分压原理可知滑动变阻器连入电路的最小电阻；变阻器连入电路的电阻越大，变阻器的电压越大，电压表示数越小，故变阻器的最大电阻可连入电路中，据此确定滑动变阻器连入电路的阻值范围。 【解答】（1）正确连接电路，闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片 P 移至阻值最大处的A端。 （2）实验过程中向左移动滑片P，变阻器连入电路的电阻变小，根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，待测电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大。 （3）实验中测量多组电压和电流值的目的是多次测量取平均值，减小误差。 （4）根据电流表选用的量程可知，电路中的电流不能超过0.6A，所以电路的总电阻不能小于 因为 所以电流表始终安全；根据电压表的量程知，待测电阻两端的最大电压为3 V， 根据串联电路电压的规律知，变阻器分得的电压最小为 ，若 Rx为10Ω， 由串联电路分压原理可知，滑动变阻器连入电路的阻值最小是10 Ω； 滑动变阻器连入电路的电阻越大，其两端的电压越大，电压表示数越小，故滑动变阻器的最大电阻可连入电路中； 综上，若Rₓ为10Ω，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围是 10~50Ω。 26．如图甲所示为小方探究“串联电路的电压规律”的实验电路图。 （1）闭合开关后，电压表的指针如图乙所示，其原因可能是　 　。 （2）闭合开关后，小方发现两个小灯泡都不亮，于是分别把电压表接在如图甲中的AB两点、BC 两点及AC 两点，得到的电压值分别为 经过检查发现只有灯泡L1 和L2中的一盏灯出现故障，那么故障可能是　 　。 （3）处理好故障后，小方把电压表接在 A、B之间重新测量，电压表示数如图丙所示，一旁的小雨认为小方的操作有待改进，应该　 　。 （4）排除故障后，三个小组的同学们进行实验并分别测量出实验数据如表所示，通过这些数据可得出的结论是　 　。 A、B 间电压U1/V B、C间电压U2/V A、C间电压U3/V 1.2 1.8 3.0 1.5 1.5 3.0 0.8 2.1 2.9 【答案】（1）电压表正、负接线柱接反了 （2）灯泡L2开路 （3）换用电压表的小量程进行测量 （4）串联电路总电压等于各部分电压之和 【解析】【解答】 （1）用电压表测量电压时，电流从电压表正接线流入，从负接线柱流出，否则，电压表指针反向偏转； （2）两灯串联，电压表测L1的电压，AB电压为0V，说明A与负极，B与正极之间可能存在断路。BC电压为3V，说明B到负极正常，C到负极正常，据此分析； （3）电压表测量电压时要选择合适的量程，否则指针偏转角度过小或过大； （4）分析数据得出结论。 （1）根据乙图可知，电压表的指针向左偏转，那么原因可能是：电压表正负接线柱接反。 （2）根据题意可知，AB电压为0V，说明A与负极，B与正极之间可能存在断路。BC电压为3V，说明B到负极正常，C到负极正常，只能是BC之间的L2发生断路。 （3）处理好故障后，小方把电压表接在A、B之间重新测量，电压表示数很小，即选择的量程太大，应该改用0-3V的量程； （4）将AB电压和BC电压相加，再与AC电压比较可知，二者之和等于AC电压，那么得到结论：在串联电路中，各用电器电压之和等于电源电压。 27．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0~9999 Ω之间的任意整数值。现提供的器材：电源(恒为 6 V)、滑动变阻器(“50 Ω 1 A”)、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6A)、电阻箱、开关和导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整(要求滑片在最右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大)。 （2）实验中滑动变阻器的作用是　 　。 （3）实验开始时，调节电阻箱使接入阻值为5 Ω，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表的示数为　 　V。 （4）小敏多次改变电阻箱的接入阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围是　 　。 【答案】（1） （2）保护电路和控制定值电阻两端的电压不变 （3）2 （4）4~25Ω 【解析】（1）根据滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大确定滑动变阻器接入的接线柱； （2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，据此分析滑动变阻器的作用； （3）根据图乙电流表所选量程确定分度值读数，根据欧姆定律求出电阻箱两端的电压，即为电压表的示数； （4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当变阻器连入电路中的电阻最大时电阻箱接入电路的阻值，根据滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中最大电流，根据欧姆定律求出电阻箱接入电路的最小电阻，进而确定电阻箱可调节的范围。 【解答】 （1）滑动变阻器串联在电路中，滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示： ； （2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，因此实验中滑动变阻器的作用控制定值电阻两端的电压不变，同时还有保护电路的作用； （3）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，则电阻箱两端的电压为：UV=IR=0.4A×5Ω=2V，即电压表的示数为2V； （4）由（3）可知，电阻箱两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律， 变阻器分得的电压：U滑=U-UV=6V-2V=4V， 则电阻箱两端的电压为变阻器分得电压的倍，根据分压原理，当变阻器连入电路中的电阻最大50Ω时，电阻箱接入电路的电阻为：R大=0.5×50Ω=25Ω；因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A， 由串联电路的电流特点可知，电路中允许通过的最大为0.6A，由欧姆定律可知，此时电阻箱接入电路的最小电阻：， 由电阻箱的特点可知，电阻箱接入电路的最小电阻为4Ω， 因此电阻箱可调节的范围为4Ω～25Ω。 四、解答题(本大题共5小题，共35分) 28．（本题6分，第题2分）定值电阻是一种常见的电路元件。某种定值电阻的组成结构如图甲所示，工人将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后将其雕刻成螺旋状，从而生产出不同阻值的定值电阻。 （1）定值电阻的组成结构中属于绝缘体的是　 　。 （2）定值电阻的阻值由金属膜决定，a、b、c三种材料的电阻随温度变化情况如图乙所示，其中最适合作为金属膜材料的是　 　(选填“a”、 “b”或“c”)。 （3）用相同的金属膜雕刻成下列三个阻值不同的定值电阻 (虚线表示背面剩余金属膜)，你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由。　 　 【答案】（1）陶瓷圆筒 （2）b （3）R3，其他条件相同时，R3金属膜的横截面积最小、长度最大，所以电阻最大。 【解析】（1）导体是容易导电的物体，绝缘体是不容易导电的物体，据此解答； （2）定值电阻要求阻值随温度不能发生变化，据此分析； （3）定值电阻的阻值由金属膜决定，电阻的大小与材料，长度，横截面积和温度有关，据此分析。 【解答】（1）定值电阻的组成结构中属于绝缘体的是陶瓷圆筒，金属膜和金属帽属于金属； （2）定值电阻要求阻值随温度不能发生变化，由图可知金属膜b不随温度变化而变化，定值电阻的阻值由金属膜决定，故最适合作为金属膜材料的是 b； （3）定值电阻的阻值由金属膜决定，电阻的大小与材料，长度，横截面积和温度有关，由图可知，三个电阻的材料相同，电阻R3上面的金属膜缠绕圈数最多，说明金属膜最长，且金属膜横截面积最小，故电阻R3阻值最大。 故答案为：（1）陶瓷圆筒；（2）b；（3）R3，其他条件相同时，R3金属膜的横截面积最小、长度最大，所以电阻最大。 29．（本题6分，每题2分）请阅读《从沙子到芯片》，回答以下问题：从沙子到芯片 一部智能手机中的芯片少则十数片，多则上百片，而一辆智能汽车需要的芯片数量在一千多片。芯片虽然看起来只有指甲大小，但其性能很强大，以华为Mate60搭载的麒麟9000S为例，其AI（人工智能）算力约为15TOPS（每秒15万亿次运算）。 芯片的制造过程极其复杂。芯片的“地基”是硅晶圆，硅是一类既可以传导电流，又可以阻断电流的物质。将沙子通过一定的技术制成硅晶圆后，通过光刻和蚀刻技术在硅晶圆上留下了一个个“电路凹槽”。然后通过离子注入的方法，将硼或磷注入到凹槽下面的硅中，赋予硅晶体管的特性。接着填充铜将晶体管们连接起来形成集成电路，并用屏障层（二氧化硅）将其隔开，这样就完成了一层“房子”的建造，而一片芯片中包含许多这样的结构，宛若一个超大的“城市”，再通过切割和封装，芯片就这样诞生了。 （1） 据硅既可以传导电流，又可以阻断电流的特性，可以推测硅是　 　（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”） （2） 铜相当于电路中的____ A．电源 B．开关 C．导线 D．用电器 （3）屏障层的应用可以防止电路　 　（选填“短路”或“断路”） 【答案】（1）半导体 （2）C （3）短路 【解析】（1）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体； （2）电源提供电能，导线输送电能，用电器消耗电能，开关控制电路通断； （3）根据“ 充铜将晶体管们连接起来形成集成电路，并用屏障层（二氧化硅）将其隔开 ”分析屏障层的作用。 【解答】（1） 硅既可以传导电流，又可以阻断电流的特性，可以推测硅是半导体。 （2）根据“ 铜将晶体管们连接起来形成集成电路 ”可知，铜将电器元件连接起来输送电能，相当于电路中的导线，故选C。 （3）根据“屏障层（二氧化硅）将其隔开 ”可知，屏障层的应用可以防止电路短路。 30．（本题7分，第1-2每小题2分，第3题3分）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量指数检测仪的电路原理图，用电压表显示空气质量指数。气敏电阻R的阻值与空气质量指数P的关系图象如图乙所示。当空气质量指数P为100时，电压表示数为；当空气质量指数P为150时，电压表示数为。 （1）空气质量越好（即空气质量指数越小）时，电压表示数　 　（选填“增大”或“减小”或“不变”）； （2）求出电源电压与的阻值　 　； （3）请你判断电压表示数为时对应的空气质量指数　 　（写出必要的过程与计算结果）。 【答案】（1）增大 （2） （3）50 【解析】（1）由串联电路的分压特点可知，电阻越大，其两端电压越大，其它用电器两端电压越小。 （2）根据图乙可知P为100和150时，气敏电阻的阻值，串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，电流处处相等，联立方程组，表示出电源电压并求解。 （3）根据串联电路的电压和电流关系，结合欧姆定律计算气敏电阻的阻值，由图乙读出空气质量指数。 【解答】（1）由图乙知道，气敏电阻R的阻值随空气质量指数的增大而减小；由图甲知道，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测定值电阻两端的电压，当空气质量指数增加时，气敏电阻R的阻值减小，串联电路的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律知道，电路中的电流增大，根据U=IR知道，电压表的示数将增大。 （2）当空气质量指数A为100时，电压表示数为8V，此时气敏电阻的阻值为60Ω，根据欧姆定律及串联电路的特点知道，电源电压，即① 当空气质量指数A为150时，电压表示数为9V，此时气敏电阻的阻值为40Ω，根据欧姆定律及串联电路的特点知道 ，电源电压，即② 联立以上两式知道，U=12V，R0=120Ω。 （3）电压表示数为6V时，根据欧姆定律知道，电路电流 根据串联电路的电压特点知道，气敏电阻两端的电压 根据欧姆定律知道，气敏电阻的阻值 由图乙知道 ，气敏电阻的阻值，此时空气质量指数为50。 （1）由图乙知道，气敏电阻R的阻值随空气质量指数的增大而减小；由图甲知道，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测定值电阻两端的电压，当空气质量指数增加时，气敏电阻R的阻值减小，串联电路的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律知道，电路中的电流增大，根据U=IR知道，电压表的示数将增大。 （2）当空气质量指数A为100时，电压表示数为8V，此时气敏电阻的阻值为60Ω，根据欧姆定律及串联电路的特点知道，电源电压，即① 当空气质量指数A为150时，电压表示数为9V，此时气敏电阻的阻值为40Ω，根据欧姆定律及串联电路的特点知道 ，电源电压，即② 联立以上两式知道，U=12V，R0=120Ω （3）电压表示数为6V时，根据欧姆定律知道，电路电流 根据串联电路的电压特点知道，气敏电阻两端的电压 根据欧姆定律知道，气敏电阻的阻值 由图乙知道 ，气敏电阻的阻值，此时空气质量指数为50。 31．（本题8分，每空2分）如图甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30 Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都指在同一位置，示数如图乙所示。求：(设电源电压保持不变) （1）电源电压。 （2）通过定值电阻R2的电流。 （3）现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。 （4）替换后电流表的示数减小了0.3 A，则未知电阻Rx的阻值是多少。 【答案】（1）解：由图可知，电流表A选用的量程为0~3 A，示数为1.5 A，电流表A1选用的量程为0~0.6 A，示数为0.3 A，R1两端电压为U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V， 并联电路电源电压等于各支路两端电压，故电源电压为U=U1=9 V （2）解：通过R2的电流：I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A （3）解：若A1的示数发生变化，则A的示数也一定变化，这显然不符合题意，可见，示数发生变化的一定是电流表A，而电流表A1的示数不变，由此推断未知电阻Rx替换的是电阻R2 （4）解：替换后电路的干路电流：I'=I-ΔI=1.5 A-0.3 A=1.2 A， 通过Rx的电流：Ix=I'-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A， Rx的阻值：Rx===10 Ω 【解析】（1）根据图甲可知，两个电阻并联，电流表A测总电流，电流表A1测通过R1的电流。根据并联电路的电流规律I总=I1+I2可知，电流表A的示数肯定大于A1的示数。据此结合电流表的两个量程分别读出两个电流表的示数，并根据 U1=I1R1 计算出R1两端的电压，最后根据并联电路的电压规律 U=U1 =U2计算出电源电压即可。 （2）根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算出通过R2的电流； （3）根据两个电流表数值之间的关系推测哪个电流表的示数发生改变，哪个电流表的示数保持不变，进而确定哪个电阻被替换。 （4）首先根据 I'=I-ΔI 计算出此时的干路电流，再根据 Ix=I'-I1 计算出通过Rx的电流，最后根据 计算出Rx的阻值。 32．（本题8分，第1题2分，第2-3每小题3分）为锻炼身体，小科利用所学科学知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片 P固定在一起(弹簧的电阻不计，P 与R1间的摩擦不计)。定值电阻 R0=5Ω， ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rₐ=25Ω，电源电压U=3.0 V，电流表的量程为0~0.6A，当不拉拉环时，金属滑片 P刚好处于a端， 已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力 F 间的关系如图乙所示。 （1）由图乙可知，弹簧伸长的长度△L与所受拉力 F 成　 　(填“正比”或“反比”)。 （2）小科将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的　 　A处。 （3）通过计算说明，电流表表盘的 0.6 A 处应标多少牛。 【答案】（1）正比 （2）0.1 （3）解：当电流为0.6 A 时变阻器连入电路中的电阻： 电阻丝长度的改变量为5cm，即弹簧伸长的长度为5cm，由图乙可知，拉力 F=250 N。 【解析】欧姆定律是指在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 I=U/R；变形公式：U=IR；R=U/I 【解答】（1） 由图乙可知，弹簧伸长的长度△L与所受拉力 F成正比； （2） 当不拉拉环时， R1=25欧，U电源=3V，R0=5欧；I=U/R=3V/(25欧+5欧）=0.1A；所以当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的0.1A处。 （3） 解：当电流为0.6 A 时变阻器连入电路中的电阻： 电阻丝长度的改变量为5cm，即弹簧伸长的长度为5cm，由图乙可知，拉力 F=250 N。 故答案为：（1）正比（2）0.1（3） F=250 N。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $