内容正文:
东部集团阶段性练习物理试卷
本试卷共6页,28小题,全卷满分100分,考试时间100分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 电阻这一物理量的单位是( )
A. 安培 B. 欧姆 C. 伏特 D. 瓦特
【答案】B
【解析】
【详解】A.安培是电流的国际单位,故A错误;
B.电阻的国际单位是欧姆,简称欧,符号为Ω,故B正确;
C.伏特是电压的国际单位,故C错误;
D.瓦特是功率的国际单位,故D错误。
故选B。
2. 下列数据中最接近实际的是( )
A. 家用台灯的额定电流约为3A
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 不高于220V的电压为人体安全电压
D. 实验室小灯泡的电阻约为100Ω
【答案】B
【解析】
【详解】A.家用台灯的额定功率通常为,家庭电路电压为220V,由可得,60W台灯的电流 ,3A过大,不符合实际,故A不符合题意;
B.一节新干电池的标准电压为1.5V,符合实际,故B符合题意;
C.人体的安全电压不高于36V,220V是家庭电路电压,远高于安全值,不符合实际,故C不符合题意;
D.实验室常用小灯泡的电阻约为,100Ω过大,不符合实际,故D不符合题意。
故选B。
3. LED灯逐步进入大众家庭,它是一种高效的节能光源,其核心元件是发光二极管.制作发光二极管的主要材料是
A. 导体 B. 半导体 C. 超导体 D. 绝缘体
【答案】B
【解析】
【详解】解答:LED节能灯的核心元件发光二极管是用半导体材料制成的;
点睛 :新型材料在现代社会生活中占据着主要地位,现代社会正在距离构建节约型社会.新型材料能够为人类节约很多能源,二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性.
4. 小华连成如图所示的电路,闭合开关并观察灯泡亮暗情况后,再闭合开关,此实验过程中,小华看到的现象是( )
A. 两只灯泡开始都亮,后来不亮 B. 两只灯泡开始都亮,后来不亮
C. 两只灯泡一直都不亮 D. 两只灯泡一直亮
【答案】A
【解析】
【详解】闭合开关S1,两灯串联,两灯都亮;再闭合开关,灯泡L2被短路,灯泡L2不亮,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 以下是小明同学对身边的一些电路工作情况进行观察分析得出的判断,其中正确的是( )
A. 充电宝可以同时给两部手机充电,此时这两部手机是串联的
B. 马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时熄,它们是串联的
C. 红绿交通信号灯的各灯泡是并联的
D. 很多宾馆采用房卡插卡取电,房卡相当于电路中的电源
【答案】C
【解析】
【详解】A.充电宝可以同时给两部手机充电,可以单独工作,说明它们为并联连接,故A错误;
B.马路两旁的路灯,并且当其中一个灯泡损坏时,其它灯泡仍可以正常工作,即各灯泡在工作时互不影响,所以它们是并联的,故B错误;
C.红绿交通信号灯的各灯泡在工作时互不影响,所以它们是并联的,故C正确;
D.很多宾馆采用房卡插卡取电,房卡相当于电路中的开关,故D错误。
故选C。
6. 如图甲是音响上音量调节装置,相当于一个滑动变阻器,其简化电路如图乙所示,使滑片P向右移动时接入电路中的电阻变大。下列连接方式中可行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】滑片向右移动时,变阻器接入电路阻值变大,说明连入电路的电阻丝变长。当滑片向右移动时,滑片与左下接线柱之间的电阻丝长度变大。故此变阻器使用左下接线柱接入电路,金属杆两端任一接线柱接入电路即可。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
7. 小明设计了一种停车位是否被占用的模拟提醒装置:用指示灯L发光的亮和暗分别表示车位被占用和未被占用,车位被占用时控制开关S闭合,下列能实现此功能的电路是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题知,车位被占用时控制开关S闭合,此时指示灯L发光较亮;车位未被占用时开关S断开,指示灯L发光较暗.
A.由图知,当开关S闭合时,此时R被短路,只有L接入电路,L两端的电压为电源电压,指示灯发光较亮;开关S断开时,L与R串联,总电阻较大,电流较小,指示灯发光较暗,故A符合题意;
B.由图知,当开关S闭合时,此时L被短路,指示灯不会发光,故B不符合题意;
C.由图知,当开关S闭合时,此时L与R串联,此时灯的亮度较暗;开关S断开时,灯泡不发光;故C不符合题意;
D.由图知,L与R并联,当开关S闭合或断开,L始终接入电路中,L两端的电压始终为电源电压,则灯泡发光的亮度不变,故D不符合题意.
故选A.
【点睛】注意熟练应用串、并联电路的电压和电流特点,都是电路的最基本规律,是分析电路的基础,一定要熟练掌握.
8. 如图所示的电路中,比亮,小明猜想是因为更靠近电源正极,电流更大,下列做法不能判断其猜想是否正确的是( )
A. 对调电源的正负极 B. 交换和的位置
C. 测量a、b、c三点的电流大小 D. 在a处串联一个定值电阻
【答案】D
【解析】
【详解】A.对调电源的正负极,则靠近电源正极,可以判断其猜想是否正确,故A错误;
B.交换和的位置,则靠近电源正极,可以判断其猜想是否正确,故B错误;
C.测量a、b、c三点的电流大小,比较示数,可以判断其猜想是否正确,故C错误;
D.在a处串联一个定值电阻,不能判断其猜想是否正确,故D正确。
故选D。
9. 如图,闭合开关S后发现灯L不亮,电流表示数几乎为零,电压表指针有明显偏转,则电路的故障可能是( )
A. 灯L短路 B. 灯L断路 C. 电阻R短路 D. 电阻R断路
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:闭合开关S后发现灯L不亮,电流表示数几乎为零,说明电路中有断路现象出现,电压表指针有明显偏转,电压表可以接在电源的正负两极上,说明电阻R断路
考点: 判断电路故障
10. 在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,,,电流表有“”和“”两个量程,测量了电阻的电流为。为完成实验探究,做法正确的是( )
A. 使用“”量程,只测量的电流
B. 使用“”量程,只测量的电流
C. 使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
D. 使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
【答案】D
【解析】
【详解】R1、R2并联,电压相等,由欧姆定律得,R1、R2电压为
R2电流为
干路电流为
则使用“”量程,分别测量支路和干路的电流,故ABC错误,D正确。
故选D。
11. 小明设计了一种酒精测试仪的电路,其电路如图所示,电源电压恒定,为定值电阻,为气敏元件,其阻值随被测的酒精气体浓度的变化而变化。闭合开关,检测时,当人呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越大,则当接触到的酒精气体浓度越大时( )
A. 的电阻越大
B. 电流表的示数越小
C. 电压表与电流表的示数乘积变大
D. 电压表与电流表的示数之比变小
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻R与气敏元件Q串联,电压表测量定值电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流,电源电压恒定。
AB.根据题意,当酒精气体浓度越大时,电压表的示数越大。因为R是定值电阻,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,电流表的示数越大。由于电源电压恒定,电流越大,所以电路总电阻越小。根据串联电路的电阻规律可知,定值电阻R的阻值不变,气敏元件Q的电阻RQ越小。故AB错误;
C.由上面的分析可知,电压表与电流表的示数变大,所以电压表与电流表的示数乘积变大。故C正确;
D.电压表测量的是定值电阻R两端的电压,电流表测量的是通过定值电阻R的电流,所以电压表和电流表的示数之比即为定值电阻R的阻值,保持不变。故D错误。
故选C。
12. 如图1所示的电路,电源电压不变,为定值电阻,为金属热电阻,其阻值随温度t变化情况如图2所示。闭合开关S,当金属热电阻的温度t升高时,下列表示电流表A的示数I、电压表V的示数U、温度t之间变化关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,电压表测量定值电阻两端的电压,根据欧姆定律可得
因R0是定值电阻,故I与U成正比,图像是过原点的倾斜的直线,故AB错误;
CD.由欧姆定律得
则
故与Rt成一次函数关系,Rt与温度t的关系如图2所示,故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13. 图1中电流表分度值为______A;图2中电压表示数为______V;图1中电流表在使用时,应使电流从______接线柱流入电表。
【答案】 ①. 0.1 ②. 2.2 ③. 正
【解析】
【详解】[1]由图1可知,使用0~3A量程,此时电流表的分度值为0.1A,电流表示数为1.2A。
[2]图2中可知,使用0~3V量程,此时电压表的分度值为0.1V,电压表示数为2.2V。
[3]图1中电流表在使用时,电流从电流表正接线柱流入,负接线柱流出。
14. 小明利用“土豆电池”连成如图所示的电路,图中这些电池是______联的,这些“电池”将______能转化为电能,开关闭合后发光二极管点亮是因为电路中有______通过。
【答案】 ①. 串 ②. 化学 ③. 电流
【解析】
【详解】[1]由题意及图可得,图中三个土豆电池首尾相连,属于串联。
[2][3]土豆电池是将土豆中的化学能转化为电能,闭合开关后,构成了一个封闭的回路,电路中有电流流过,所以发光二极管会被点亮。
15. 一只灯泡正常发光时两端的电压为6V,通过它的电流为0.4A,则它正常发光时的阻值为_______Ω,现将该灯泡接在9V电源上,为使其正常发光,应_______联一个_______Ω的电阻。
【答案】 ①. 15 ②. 串 ③. 7.5
【解析】
【详解】[1]灯泡正常发光时的电压UL=6V,通过的电流IL=0.4A,由可得,灯泡正常发光时的电阻:
;
[2]因电源电压U=9V大于灯泡正常发光时的电压UL=6V,所以,要使灯泡正常发光,应串联一个电阻R分压,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联的电阻两端的电压为
,
[3]因串联电路中各处的电流相等,所以,串联电阻的阻值:
。
16. 两个分别标有“”和“”字样的定值电阻,将它们串联起来使用时的总电阻为________。为了使电路安全,将它们串联,电源电压最多为________V;若将它们并联,则干路电流最大是________A。
【答案】 ①. 15 ②. 9 ③. 1.5
【解析】
【详解】[1]串联电路的总电阻等于各个电阻之和, 所以
[2]由题知,两电阻允许通过的最大电流分别为,,则, 因串联电路电流处处相等,所以为了不损坏电阻,串联电路中的最大电流为0.6A,则电源电压的最大值
[3]将两电阻并联,两电阻两端允许的额定电压分别为
比较可知, 为使两电阻都不烧坏,则电路两端允许加的最大电压是5V; 此时通过R1电阻的电流为1A, 通过R2电阻的电流
则并联电路中干路上允许的最大电流为
17. 滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻的。如图甲所示,当滑片向C端移动时,它的电阻值________(选填“变大”或“变小”)。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,如图乙中电阻箱的读数是________。
【答案】 ①. 长度 ②. 变小 ③. 3608
【解析】
【详解】[1][2]滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的;由图甲可知,变阻器接的A、C两接线柱被连入电路中,当滑片向C端移动时,滑片与C之间的电阻丝长度变短,所以它的电阻值变小。
[3]由图乙知,该电阻箱的示数为
18. 如图甲所示电路电源电压恒定,当闭合S1、断开S2时电压表测量的是____________的电压;若闭合S1、断开S2与闭合S2、断开S1的电压表指针偏转角度相同(如图乙),则闭合S1、断开S2时灯L2两端电压为____________V;若同时闭合S1、S2,电压表示数为____________V。
【答案】 ①. 灯泡L1 ②. 6 ③. 7.5
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,当闭合S1、断开S2时,两个灯泡串联,电压表测量灯泡L1两端的电压。
[2]闭合S2、断开S1时,两个灯泡串联,电压表测量电源电压,闭合S1、断开S2与闭合S2、断开S1的电压表指针偏转角度相同,由串联电路电压的规律可知闭合S2、断开S1的电压表选用0~15V的量程,分度值是0.5V,示数是7.5V,电源电压是7.5V,闭合S1、断开S2的电压表选用0~3V的量程,分度值是0.1V,示数是1.5V,由串联电路电压的规律可知闭合S1、断开S2时灯L2两端电压为
U2=U-U1=7.5V-1.5V=6V
[3]若同时闭合S1、S2,灯L2被短路,只有L1的简单电路,电压表测量电源电压,电压表的示数是7.5V。
19. 如图1所示,电源电压,R为定值电阻,通过灯泡L的电流与灯泡两端电压关系如图2所示。闭合开关S,电压表示数为4.5V,则电路中电流________A,灯泡的电阻________,定值电阻________。
【答案】 ①. 0.25 ②. 6 ③. 18
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,灯泡L与电阻R串联,电压表测R两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表的示数为4.5V时,灯泡两端的电压
由图像可知,通过灯泡的电流为0.25A,即电路中的电流I=0.25A
[2]由可知,灯泡的电阻
[3] 由可知,定值电阻的阻值
20. 图甲所示电路中,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端过程中,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示,由图像可得,定值电阻的阻值为________,电源电压为________V,变阻器的最大阻值为________。
【答案】 ①. 10 ②. 5 ③. 40
【解析】
【详解】[1][2]由图甲所示电路图可知,滑片在b端时,电阻R1接在电源两端,电压表测电源电压,此时电路电流最大,由图乙所示图像可知,此时电阻R1两端电压,即电源电压,电路电流,由得,电阻R1的阻值
[3]当滑片在a端时,滑动变阻器全部阻值与R1串联接入电路,此时电路阻值最大,电路电流最小,由图乙所示图像可知,由得,电路总电阻
滑动变阻器的最大阻值
21. 为了测量一只灯泡L的参数,小明设计了如图甲所示的电路,所用的电源电压恒定,电流表选用0~0.6A量程,电压表选用0~15V量程,小明进行实验,第一次只闭合开关S、,滑片P从a端移到b端;第二次只闭合开关S、,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。则定值电阻=________,图乙中=________A;小灯泡的参数为“________V 0.4A”,若只闭合S、,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路阻值范围为________。
【答案】 ①. 20 ②. 0.32 ③. 5 ④.
【解析】
【详解】第一次只闭合开关S、S1,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;第二次只闭合开关S、S2,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流;第一次只闭合开关S、S1,滑片P从a端移到b端,当滑片在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,其分得的电压为0,即电压表示数为0,所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像,曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像。
[1]只闭合开关S、S1,滑片P在b端时,电路中只有R0,此时电路中电流最大为,根据欧姆定律可得电源电压为 ①
滑片在a端时,滑动变阻器与定值电阻串联,电路中的电流最小,最小为,滑动变阻器两端电压为4V,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压为 ②
①②联立解得,电源电压
[2]第一次实验可知,滑动变阻器最大阻值
曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图像,当电压表示数为6.4V时,滑动变阻器接入的电阻最大为20Ω,电路中的电流
[3]图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图像,由图像可知,电压表示数最小为3V时,此时灯泡两端电压最大,电流中电流为0.4A,则灯泡正常发光,根据串联电路电压特点可得灯泡额定电压为
则小灯泡的参数为“5V 0.4A”
[4]只闭合开关S、S2,在保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P,当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,由图乙可知这种情况下电路中的最大电流为0.4A,此时滑动变阻器两端的电压为3V,根据欧姆定律可得滑动变阻器连入电路的最小电阻为
所以滑动变阻器的阻值范围为。
三、解答题(本题共7小题,共48分。解答26、27、28题时应有必要的解题过程)
22. 请按题目要求作答:
(1)在图中空缺处填上电源和电压表的元件符号,使开关闭合后,电流方向如图所示,且两灯串联连接;
(2)在图的○内填上适当的电表符号,保证开关闭合后两个小灯都能发光;
(3)要正确测量小灯泡两端电压,请将电压表接入电路。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
左边空缺处与灯泡串联,为电源,右边空缺处与灯泡并联,为电压表,根据电流的方向可知电源的下边是负极。如图所示:
【小问2详解】
电压表并联在电路中,电流表要串联在电路中,若下面的圈为电流表,左侧的灯泡会被短路,故下面的圈为电压表,为使两个小灯都能发光,上面的圈应为电流表,如图所示:
【小问3详解】
测量小灯泡两端电压时,电压表应与小灯泡并联:电压表正接线柱接灯泡靠近电源正极的一端,负接线柱接灯泡靠近电源负极的一端,电源为两节干电池,电源电压为3V,故电压表选择小量程,如图所示:
23. 在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表:
编号
材料
长度/
横截面积/
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
锰铜合金
(1)实验中待测电流的范围未知,电流表应该先试用________量程。实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,应用到科学方法是________法;
(2)为完成实验,电阻丝C的规格应选择“0.5m,________”;
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用编号为________的两根电阻丝进行实验;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,则她利用这根电阻丝和上述电路,不能探究________对电阻的影响。
A. 材料 B. 长度 C. 横截面积
【答案】(1) ①. 大 ②. 转换
(2)1.0 (3)BC (4)A
【解析】
【小问1详解】
[1]电流表待测电流范围未知时,为防止电流超过量程损坏电表,应先试用大量程。
[2]电阻大小无法直接观察,实验中通过观察电流表示数来比较电阻的大小,电流表的示数越大,导体电阻越小,这种实验方法叫转换法。
【小问2详解】
由表中数据可知,为完成实验,电阻丝C与A、B分别探究导体的长度和横截面积的关系,探究导体的电阻与导体的长度的关系,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,选择BC进行实验,所以电阻丝C的长度为0.5m,横截面积为。
【小问3详解】
探究导体的电阻与导体的长度的关系,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,选择BC进行实验。
【小问4详解】
如果手边只有一根电阻丝,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,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,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
24. 小军利用图1电路探究电流与电阻的关系,所用器材规格已在图中标明。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大;
(2)完成连接后进行实验。闭合开关前,滑片P应置于最________(选填“左”或“右”)端;
(3)实验中,若无论如何调节滑动变阻器,电流表的示数几乎为零,电压表示数始终为3V。经检查发现是某根导线出现了断路,该导线是________(选填导线编号);
(4)测量结束后。应先________,拆除________两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材;
(5)将电流表示数记为I,电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为和。小军根据实验数据绘制的I与的倒数之间的关系图线如图2所示。
①根据图2可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________”的实验结论;
②下列四个选项中,能正确反映I与的倒数之间关系的是________,你判断的理由是:________。
A. B.
C. D.
【答案】(1) (2)左
(3)② (4) ①. 断开开关 ②. 电源
(5) ①. 反比 ②. A ③. 滑动变阻器两端的电压保持1V不变
【解析】
【小问1详解】
滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,故变阻器滑片以右的电阻丝连入电路中,如图所示:
【小问2详解】
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即最左端。
【小问3详解】
电流表无示数,电路断路。电压表示数为3V,测电源电压,与电源连通,所以电压表并联的那部分断路,所以导线②断路。
【小问4详解】
[1][2]为了保护电路,实验结束后,应先断开开关,先拆除电源两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材。
【小问5详解】
[1]根据图2描出的图像,电流与导体电阻的倒数成正比,则电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2][3]由图2知电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,即
根据串联电路电压的特点知:滑动变阻器两端的电压保持不变,为
则电流与滑动变阻器的阻值成反比关系,则I与的图像关系是A图所示图线,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
25. 在测量电阻的实验中:
(1)小华设计的测定小灯泡在不同电压时的电阻如图1所示,电源电压为6V,小灯泡正常工作时电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω左右)。
①为了能测量小灯泡正常工作时的电阻,下列三种规格的滑动变阻器应选用________;
A.10Ω 1A B.50Ω 0.5A C.100Ω 0.1A
②用笔画线代替导线,将图1所示的实物电路连接完整________;
③检查电路连接无误后,闭合开关S,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,产生这一现象的原因可能是________(选填“灯泡断路”或“灯泡短路”);
④通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图2所示,分析图像可知该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;
(2)小清设计的测量另一待测电阻阻值的电路如图3所示。
①他的测量步骤如下:
第1步:
将接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电压表的示数如图4所示,示数为________V;断开开关S,移走;
第2步:
再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍如图4所示,此时电阻箱接入电路中的阻值;则小清测得的阻值为________Ω;
②在第2步中,若小清无意中将滑动变阻器的滑片P向右移动少许,则他测得的阻值将偏________,设滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了2Ω,则小清测得的阻值为________Ω。
【答案】(1) ①. B ②. ③. 灯泡断路 ④. 12.5
(2) ①. 2 ②. 48 ③. 大 ④. 52
【解析】
【小问1详解】
[1]小灯泡正常工作时电压为2.5V,由串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压为3.5V,根据串联分压原理,滑动变阻器接入的电路的阻值大于灯正常发光的电阻,由欧姆定律可得灯的额定电流约为
B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
[2]电流表遵循“正进负出”的原则,结合上问可知选择小量程串联接入电路,如图所示:
[3]闭合开关S,灯泡不亮,电流表无示数,故障为断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,故原因可能是灯泡断路。
[4]根据小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像知灯在额定电压下的电流为0.2A,该小灯泡正常发光时的电阻为
【小问2详解】
[1]第1步:将Rx接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电压表的示数如图4所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V;断开开关S,移走Rx。
[2]第2步:再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍如图4所示,此时电阻箱接入电路中的阻值,根据等效替代法,则小清测得Rx的阻值为48Ω。
[3]在第2步中,若小清无意中将滑动变阻器的滑片P向右移动少许,则此时变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压原理有,可知 不变时,R滑变大,则R箱也相应变大,即他测得Rx的阻值将偏大;
[4]由得,变阻器未移动时接入电路的阻值
滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了2Ω,即
时,
即
26. 如图甲电路图,电源是由两节新干电池串接一起的,闭合开关后灯泡L1和L2都能正常发光,此时电压表的示数如图乙所示,灯泡L1中的电流I1为0.3A;
(1)电源电压U是多少;
(2)灯泡L1和L2的电压U1、U2分别是多少;
(3)灯泡L2正常发光时的电阻是多少?
【答案】(1)3V (2)1.2V,1.8V
(3)6Ω
【解析】
【小问1详解】
一节新干电池两端电压为1.5V,电源由两节干电池串联而成,电源电压
【小问2详解】
由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压。电压表使用的是0−3V量程,分度值为0.1V,其示数为1.2V,所以L1两端的电压U1=1.2V。
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
【小问3详解】
已知灯泡L1中的电流I=0.3A,因为串联电路中各处的电流相等,所以通过L2的电流也为0.3A。灯泡L2正常发光时的电阻
27. 如图所示电路,电源电压不变,,。当闭合,断开时,电流表的示数为0.4A。当、都断开时,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值;
(3)当、都闭合时,电流表的示数。
【答案】(1)
12V (2)
10Ω (3)
1A
【解析】
【小问1详解】
当S1闭合,S2断开时,电路为R2的简单电路,电流表测电路中的电流,电源电压
【小问2详解】
当S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,此时电路的总电阻
R1的阻值
【小问3详解】
当S1、S2都闭合时,R1被短路,R2与R3并联,电流表测干路的电流,此时电流表的示数
28. 如图所示,科技制作小组设计了一个电子身高测量仪,用电压表显示身高。已知定值电阻,电源电压恒为4V,为长40cm的均匀电阻丝(),与滑片组合相当于滑动变阻器,电阻丝允许通过的最大电流为0.5A,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。根据以上信息,请回答下列问题。
(1)当被测身高增加时,接入电路的阻值________,电流表的示数________,电压表的示数________(均选填“变大”或“变小”);
(2)图中小明身高160cm,测量时电流表的示数为0.4A,求此时电压表的示数;
(3)的a端距离地面的高度________cm;当电压表为2.4V时,对应的身高值为________cm;
(4)在保证各元件安全的前提下,电子身高测量仪所测身高的范围为________;
(5)电子身高测量仪使用一段时间后,电源电压降低,则在各元件安全的前提下,将会导致其测量身高的范围________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1) ①. 变大 ②. 变小 ③. 变大
(2)2V (3) ①. 150 ②. 165
(4)
(5)变大
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]由图可知,该电路为串联电路,电压表测两端的电压,电流表测电路电流。当被测身高增加时,滑动变阻器接入电路中的长度增加,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由欧姆定律可知电路中电流变小;由串联分压可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大。
【小问2详解】
由串联电路中电流处处相等可知,通过、的电流都为0.4A,由欧姆定律可得定值电阻两端的电压
则此时电压表示数为
【小问3详解】
[1]由第2小问可知,当小明身高160cm时,滑动变阻器的阻值
已知为长40cm的均匀电阻丝(),则此时连入电路中的长度,那么的a端距离地面的高度
[2]当电压表为2.4V时,根据串联电路电压规律可知,此时两端的电压
此时电路中的电流
的阻值
此时被连入的长度
对应的身高值
【小问4详解】
电阻丝允许通过的最大电流为0.5A,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流为,此时的总电阻
滑动变阻器接入电路中的阻值最小,为
则此时电阻丝接入电路的长度最小为
即该电子身高测量仪所测身高的最小值为
滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,最大电压为,则定值电阻两端电压
由串联电路中电阻与电压的关系可得,即
解得
则此时电阻丝接入电路的长度最大为
即该电子身高测量仪所测身高的最大值为
在保证各元件安全的前提下,电子身高测量仪所测身高的范围为
【小问5详解】
当电流为0.5A时,所测升高值取最小值,电源电压减小,但临界的电流值保持不变,根据公式可得,故总电阻减小,R1定值电阻阻值不变,故滑动变阻器减小,即P可往下移动。故测量仪所测身高的最小值将变小。
当电压表示数为3V,即滑动变阻器电压为3V时,所测升高值取最大值,因电源电压变小了,根据串联分压原理可得,R1分到的电压值变小,根据欧姆定律,电路中电流变小;又因滑动变阻器的电压值保持3V不变,电路中电流又变小,故滑动变阻的阻值将增大,即滑片可以往上移,故测量仪所测升高最大值变大。
综上所述,电子身高测量仪使用一段时间后,电源电压降低,则在各元件安全的前提下,将会导致其测量身高的范围将变大。
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东部集团阶段性练习物理试卷
本试卷共6页,28小题,全卷满分100分,考试时间100分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 电阻这一物理量的单位是( )
A. 安培 B. 欧姆 C. 伏特 D. 瓦特
2. 下列数据中最接近实际的是( )
A. 家用台灯的额定电流约为3A
B. 一节新干电池的电压为1.5V
C. 不高于220V的电压为人体安全电压
D. 实验室小灯泡的电阻约为100Ω
3. LED灯逐步进入大众家庭,它是一种高效的节能光源,其核心元件是发光二极管.制作发光二极管的主要材料是
A. 导体 B. 半导体 C. 超导体 D. 绝缘体
4. 小华连成如图所示的电路,闭合开关并观察灯泡亮暗情况后,再闭合开关,此实验过程中,小华看到的现象是( )
A. 两只灯泡开始都亮,后来不亮 B. 两只灯泡开始都亮,后来不亮
C. 两只灯泡一直都不亮 D. 两只灯泡一直亮
5. 以下是小明同学对身边的一些电路工作情况进行观察分析得出的判断,其中正确的是( )
A. 充电宝可以同时给两部手机充电,此时这两部手机是串联的
B. 马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时熄,它们是串联的
C. 红绿交通信号灯的各灯泡是并联的
D. 很多宾馆采用房卡插卡取电,房卡相当于电路中的电源
6. 如图甲是音响上音量调节装置,相当于一个滑动变阻器,其简化电路如图乙所示,使滑片P向右移动时接入电路中的电阻变大。下列连接方式中可行的是( )
A. B.
C. D.
7. 小明设计了一种停车位是否被占用的模拟提醒装置:用指示灯L发光的亮和暗分别表示车位被占用和未被占用,车位被占用时控制开关S闭合,下列能实现此功能的电路是
A. B. C. D.
8. 如图所示的电路中,比亮,小明猜想是因为更靠近电源正极,电流更大,下列做法不能判断其猜想是否正确的是( )
A. 对调电源的正负极 B. 交换和的位置
C. 测量a、b、c三点的电流大小 D. 在a处串联一个定值电阻
9. 如图,闭合开关S后发现灯L不亮,电流表示数几乎为零,电压表指针有明显偏转,则电路的故障可能是( )
A. 灯L短路 B. 灯L断路 C. 电阻R短路 D. 电阻R断路
10. 在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,,,电流表有“”和“”两个量程,测量了电阻的电流为。为完成实验探究,做法正确的是( )
A. 使用“”量程,只测量的电流
B. 使用“”量程,只测量的电流
C. 使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
D. 使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
11. 小明设计了一种酒精测试仪的电路,其电路如图所示,电源电压恒定,为定值电阻,为气敏元件,其阻值随被测的酒精气体浓度的变化而变化。闭合开关,检测时,当人呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越大,则当接触到的酒精气体浓度越大时( )
A. 的电阻越大
B. 电流表的示数越小
C. 电压表与电流表的示数乘积变大
D. 电压表与电流表的示数之比变小
12. 如图1所示的电路,电源电压不变,为定值电阻,为金属热电阻,其阻值随温度t变化情况如图2所示。闭合开关S,当金属热电阻的温度t升高时,下列表示电流表A的示数I、电压表V的示数U、温度t之间变化关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13. 图1中电流表分度值为______A;图2中电压表示数为______V;图1中电流表在使用时,应使电流从______接线柱流入电表。
14. 小明利用“土豆电池”连成如图所示的电路,图中这些电池是______联的,这些“电池”将______能转化为电能,开关闭合后发光二极管点亮是因为电路中有______通过。
15. 一只灯泡正常发光时两端的电压为6V,通过它的电流为0.4A,则它正常发光时的阻值为_______Ω,现将该灯泡接在9V电源上,为使其正常发光,应_______联一个_______Ω的电阻。
16. 两个分别标有“”和“”字样的定值电阻,将它们串联起来使用时的总电阻为________。为了使电路安全,将它们串联,电源电压最多为________V;若将它们并联,则干路电流最大是________A。
17. 滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻的。如图甲所示,当滑片向C端移动时,它的电阻值________(选填“变大”或“变小”)。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,如图乙中电阻箱的读数是________。
18. 如图甲所示电路电源电压恒定,当闭合S1、断开S2时电压表测量的是____________的电压;若闭合S1、断开S2与闭合S2、断开S1的电压表指针偏转角度相同(如图乙),则闭合S1、断开S2时灯L2两端电压为____________V;若同时闭合S1、S2,电压表示数为____________V。
19. 如图1所示,电源电压,R为定值电阻,通过灯泡L的电流与灯泡两端电压关系如图2所示。闭合开关S,电压表示数为4.5V,则电路中电流________A,灯泡的电阻________,定值电阻________。
20. 图甲所示电路中,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端过程中,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示,由图像可得,定值电阻的阻值为________,电源电压为________V,变阻器的最大阻值为________。
21. 为了测量一只灯泡L的参数,小明设计了如图甲所示的电路,所用的电源电压恒定,电流表选用0~0.6A量程,电压表选用0~15V量程,小明进行实验,第一次只闭合开关S、,滑片P从a端移到b端;第二次只闭合开关S、,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。则定值电阻=________,图乙中=________A;小灯泡的参数为“________V 0.4A”,若只闭合S、,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路阻值范围为________。
三、解答题(本题共7小题,共48分。解答26、27、28题时应有必要的解题过程)
22. 请按题目要求作答:
(1)在图中空缺处填上电源和电压表的元件符号,使开关闭合后,电流方向如图所示,且两灯串联连接;
(2)在图的○内填上适当的电表符号,保证开关闭合后两个小灯都能发光;
(3)要正确测量小灯泡两端电压,请将电压表接入电路。
23. 在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表:
编号
材料
长度/
横截面积/
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
锰铜合金
(1)实验中待测电流的范围未知,电流表应该先试用________量程。实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,应用到科学方法是________法;
(2)为完成实验,电阻丝C的规格应选择“0.5m,________”;
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用编号为________的两根电阻丝进行实验;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,则她利用这根电阻丝和上述电路,不能探究________对电阻的影响。
A. 材料 B. 长度 C. 横截面积
24. 小军利用图1电路探究电流与电阻的关系,所用器材规格已在图中标明。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大;
(2)完成连接后进行实验。闭合开关前,滑片P应置于最________(选填“左”或“右”)端;
(3)实验中,若无论如何调节滑动变阻器,电流表的示数几乎为零,电压表示数始终为3V。经检查发现是某根导线出现了断路,该导线是________(选填导线编号);
(4)测量结束后。应先________,拆除________两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材;
(5)将电流表示数记为I,电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为和。小军根据实验数据绘制的I与的倒数之间的关系图线如图2所示。
①根据图2可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________”的实验结论;
②下列四个选项中,能正确反映I与的倒数之间关系的是________,你判断的理由是:________。
A. B.
C. D.
25. 在测量电阻的实验中:
(1)小华设计的测定小灯泡在不同电压时的电阻如图1所示,电源电压为6V,小灯泡正常工作时电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω左右)。
①为了能测量小灯泡正常工作时的电阻,下列三种规格的滑动变阻器应选用________;
A.10Ω 1A B.50Ω 0.5A C.100Ω 0.1A
②用笔画线代替导线,将图1所示的实物电路连接完整________;
③检查电路连接无误后,闭合开关S,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,产生这一现象的原因可能是________(选填“灯泡断路”或“灯泡短路”);
④通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图2所示,分析图像可知该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;
(2)小清设计的测量另一待测电阻阻值的电路如图3所示。
①他的测量步骤如下:
第1步:
将接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电压表的示数如图4所示,示数为________V;断开开关S,移走;
第2步:
再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍如图4所示,此时电阻箱接入电路中的阻值;则小清测得的阻值为________Ω;
②在第2步中,若小清无意中将滑动变阻器的滑片P向右移动少许,则他测得的阻值将偏________,设滑片P的右移使滑动变阻器接入电路的阻值增大了2Ω,则小清测得的阻值为________Ω。
26. 如图甲电路图,电源是由两节新干电池串接一起的,闭合开关后灯泡L1和L2都能正常发光,此时电压表的示数如图乙所示,灯泡L1中的电流I1为0.3A;
(1)电源电压U是多少;
(2)灯泡L1和L2的电压U1、U2分别是多少;
(3)灯泡L2正常发光时的电阻是多少?
27. 如图所示电路,电源电压不变,,。当闭合,断开时,电流表的示数为0.4A。当、都断开时,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值;
(3)当、都闭合时,电流表的示数。
28. 如图所示,科技制作小组设计了一个电子身高测量仪,用电压表显示身高。已知定值电阻,电源电压恒为4V,为长40cm的均匀电阻丝(),与滑片组合相当于滑动变阻器,电阻丝允许通过的最大电流为0.5A,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。根据以上信息,请回答下列问题。
(1)当被测身高增加时,接入电路的阻值________,电流表的示数________,电压表的示数________(均选填“变大”或“变小”);
(2)图中小明身高160cm,测量时电流表的示数为0.4A,求此时电压表的示数;
(3)的a端距离地面的高度________cm;当电压表为2.4V时,对应的身高值为________cm;
(4)在保证各元件安全的前提下,电子身高测量仪所测身高的范围为________;
(5)电子身高测量仪使用一段时间后,电源电压降低,则在各元件安全的前提下,将会导致其测量身高的范围________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
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