寒假作业--电学综合部分 江西丰城市第一中学2026年九年级物理
2026-02-03
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内容正文:
丰城中学2025-2026年上学期初三物理寒假作业--电学综合部分
一、单项选择题(共12小题)
1.(2025秋•丰台区期末)下列说法正确的是( )
A.超导体是一种电阻很大的材料
B.厨房锅铲的把手用木头制成,是因为木头的导热性好
C.银河系、太阳系、地球、原子,是按空间尺度由小到大排序的
D.原子是由原子核和核外电子构成的
2.(2025秋•西丰县期末)科技小组在“制作调光灯”的实践活动中,设计了如图所示电路,用A、B两个回形针将一根铅笔芯接入电路中,当B左右移动时,小灯泡亮度会发生变化。下列说法正确的是( )
A.开关断开后,铅笔芯的电阻变为零
B.将铅笔芯换成铜丝,灯泡亮度变化范围更大
C.将两根铅笔芯并列在一起,灯泡亮度变化范围更大
D.为使灯泡亮度变化范围更大,应选用较长的铅笔芯
3.(2025秋•鼓楼区校级期末)下列有关物理量的估算,符合实际的是( )
A.家用电热水器正常工作10min消耗的电能约为0.3kW•h
B.家用电冰箱正常工作时的电流约为10A
C.中学生登上学校五楼的功率约为1500W
D.一节普通干电池的电压约为3.7V
4.(2025秋•榆树市期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关断开时,发现电压表示数为6V;闭合开关后,发现电压表示数变为2V。则开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.电源电压为8V
B.闭合开关S后,通过R1与R2的电流之比为2:1
C.R1与R2的电阻之比为2:1
D.R1与R2电功率之比为3:1
5.(2025秋•番禺区期末)乘客进站时,当乘客身份信息和人脸信息都符合时,验票闸机的电动机转动,闸门打开,下列符合设计要求的电路是( )
A. B.
C. D.
6.(2025秋•龙岗区期末)爸爸给汽车充电时,充电桩与充电枪线的工作参数如表所示,下列说法正确的是( )
充电桩
恒定输出电压
800V
最大输出电流
600A
充电枪线
电阻规格
0.0025Ω/m
总长度
8m
A.充电枪线的总电阻为2Ω
B.充电枪线两端的最大电压是120V
C.换成更粗的充电枪线可减小电能损失
D.充电桩的充电效率可达100%
7.(2025秋•花都区期末)图9是一种水位报警器的工作原理图,滑动变阻器R1的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,滑杆的一端固定着一个浮子。电源电压恒为18V,已知当水位到达最低水位线时,电压表示数为3V。下列说法正确的是( )
A.当水位下降时,滑动变阻器的滑片向R1的b端滑动
B.当水位下降时,电流表示数变小
C.当水位到达最低水位线时,R0两端的电压为15V
D.当水位升高时,电压表与电流表示数比值变大
8.(2025秋•南京校级月考)下列说法正确的是( )
A.很多宾馆采用房卡插卡取电,房卡相当于电路中的电源
B.马路两旁的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的
C.家庭电路中电能表安装在总开关的前面
D.一般家庭中都要安装几盏照明灯,这些照明灯亮度不一样,它们两端的电压可能不相等
9.(2025秋•安州区期末)一段1m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大是( )
A.对折
B.长度拉伸为原来的2倍
C.通过的电流增大1倍
D.外表涂上绝缘材料
10.(2025秋•沙坪坝区校级期末)下列关于电的说法正确的是( )
A.空气开关跳闸是因为电流过大
B.只要不接触高压物体就没有安全隐患
C.毛皮摩擦过的橡胶棒失去正电荷带负电
D.家用电器不能使用金属外壳,否则会造成漏电事故
11.(2025秋•银川期末)小明家里的一盏电灯不能发光了,换上新的电灯,还是不能发光。于是小明拿来测电笔,闭合开关后,分别在如图,a、b、c、d四个位置进行测量,测电笔均能发光。则故障可能是( )
A.a点与中性线之间断路
B.c点与d点之间断路
C.d点与b点之间断路
D.b点与相线之间断路
12.(2025秋•龙华区期末)如图为某科技小组设计的体重计电路原理图,其中R为压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,R0是定值电阻,电源电压保持3V不变。闭合开关S,当平板受到的压力增大时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电压表示数与电流表示数的乘积不变
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
二、多选题(共4小题)
13.(2025秋•汝阳县期末)关于电阻、电流和电压,下列说法正确的是( )
A.电阻是导体本身的一种性质,与通过的电流和导体两端的电压无关
B.当通过导体的电流为零时,导体的电阻也为零
C.导体两端的电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
D.导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
14.(2025秋•朝阳区期末)取两个相同的验电器A和B,它们的金属箔完全闭合。用毛皮摩擦橡胶棒,使橡胶棒带负电荷,用这个橡胶棒接触A的金属球,可以看到A的金属箔张开。再用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒摩擦时,毛皮上的一部分自由电荷转移到橡胶棒上
B.验电器A的金属箔张开是由于同种电荷互相排斥
C.用金属棒连接后,金属棒中的电流方向由M指向N
D.用金属棒连接后,A中的电荷全部移动到B
15.(2025秋•长春期末)如图为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像和它们在电路中的连接方式,闭合开关S,电流表示数为0.2A,下列选项正确的是( )
A.电源电压为3V
B.通过灯泡L的电流为0.2A
C.定值电阻R的阻值为10Ω
D.灯泡L的实际功率为0.9W
16.(2025秋•江西校级期末)小阳跟随父母乘飞机外出旅游时,看到机场有规定:“严禁携带额定能量超过160W•h的充电宝搭乘飞机。”小阳带了一个充电宝,铭牌上标有“电池容量2000mA•h3.7V”字样。下列说法正确的是( )
A.充电宝给手机充电时,能量的总量减少
B.给充电宝充电时,充电宝相当于一个用电器
C.额定能量为160W•h的充电宝充满电后储存的电能为5.76×105J
D.小阳所带的充电宝可以带上飞机
三、填空题(共8小题)
17.(2025秋•罗湖区期末)静电现象在现代技术中有很多应用,如图甲是装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦就可以轻松地将灰尘和头发清扫干净,是因为带电体能够 。如图乙所示为静电植绒的流程示意图。将绒毛放在带负电的容器中,使绒毛带上负电,移动容器靠近布卷,绒毛便加速飞到需要植绒的布卷表面,图中带电极板带 (选填“正”或“负”)电荷。
18.(2025秋•鼓楼区校级月考)如图所示是一款带有开关和指示灯的移动接线板,若两用电器的插头分别插入两孔插座和三孔插座,则两用电器是 联的。若正确使用测电笔,将笔尖插入三孔插座的“1”孔,氖管 (选填“会”或“不会”)发光。
19.(2025秋•洪山区月考)华为系列手机mate60搭载有超级快充、反向充电等黑科技,采用我国自主研发和生产的5nm芯片处理器;麒麟9000s,该芯片的主要材料是 (选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”);当反向给其它设备充电时,该手机相当于电路中的 ;超级快充线比普通充电线更粗一些,这样可以使充电过程中产生的热量 (选填“多”或“少”)一些。
20.(2025秋•南京校级月考)一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有灯泡和变阻器两个用电器(不考虑温度对灯丝电阻的影响),小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3V),做了两次实验,部分数据记录如表格所示:
实验序号
变阻器电阻R/Ω
电流表示数I/A
①
15
0.5
②
5
(1)灯泡和变阻器的连接方式是 联;
(2)第一次实验中,灯泡工作时的电阻是 Ω;变阻器工作1min产生的热量是 J。
(3)第二次实验中,电流表示数是 A,灯泡与变阻器的功率之比是 。
21.(2025秋•河西区期末)如图所示,甲、乙为两只相同电表。当闭合开关S1、S2时,甲、乙两表示数之比为2:1,两电阻大小R1:R2= ,电路总功率为P1;现更换两电表种类,调整开关状态,使两表均有正常示数,此时电路总功率为P2,则P1:P2= 。
22.(2026•长宁区一模)两根长度相同的镍铬合金丝A、B,其横截面积SA>SB,将它们串联在同一电路中。
(1)两根合金丝的电阻RA、RB的大小关系是 。
A.RA>RB B.RA<RB C.RA=RB
(2)通过两根合金丝的电流IA、IB的大小关系是 。
A.IA>IB B.IA<IB C.IA=IB
(3)两根合金丝两端的电压UA、UB的大小关系是 。
A.UA>UB B.UA<UB C.UA=UB
23.(2026•奉贤区一模)如图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S后,电流表的示数不为零。
(1)根据上述现象,电路可能存在的情况有 (多选);
A.电阻R1开路 B.电阻R2开路
C.电阻R1、R2均开路 D.电路正常,各元件均完好
(2)若电路中仅有一处故障,且只发生在R1或R2上。现用另一完好的阻值为R0的电阻R2去替换R1。请写出闭合开关S后,电流表的示数及相应的故障。 。
24.(2025秋•海口期末)如图甲所示为电饭煲,电饭煲额定电压为220V,电饭煲具有两种“煮饭”和“保温”功能。图乙为工作原理图,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。请解答小题。
(1)电饭煲工作利用是电流的 效应;煮饭时是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来改变米饭的内能。
(2)家庭电路中,电饭煲应与其他家用电器 联。如图丙,电饭煲的插头应是 (选填“A”或“B”);
(3)当S闭合,S1断开时,电饭煲为 挡(选填“煮饭”或“保温”);如果再闭合S1,R2两端电压 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)电饭煲煮饭挡的功率为1000W,煮饭时消耗电能为0.05kW•h,则通过电饭煲电流产生的热量是 J,所用的时间为 s。
四、实验探究题(共4小题)
25.(2025秋•花都区期末)“探究并联电路中电流的特点”实验。
(1)小吴连接图1的电路时,开关应 。检查电路时,小吴发现有一根导线接错了,请在图1中这根导线上画“×”,并画出正确的连接导线;
(2)正确连接电路后,闭合开关,表A1的示数如图2所示,则A1的示数为
A;
(3)为得到并联电路中电流的特点,设计记录实验数据的表格;
(4)记录了第一次实验数据后,为得到并联电路中电流的特点,小吴接下来应该进行的操作为: 。(请写出两种不同的操作)
26.(2025秋•罗湖区期末)现要测量两个小灯泡L1、L2正常发光时的电阻。
(1)图甲是用“伏安法”测量L1(U额=2.5V)正常发光时电阻的实物电路。
①连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放至最 端(选填“左”或“右”)。
②闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电压表指针明显偏转,故障原因可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路”);
③排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数)。
(2)为了测量额定电流为I0的小灯泡L2正常发光时的电阻,小罗和小胡设计了图丙所示的电路,定值电阻的阻值为R0,电源电压恒为U(I0、R0、U已知,且满足测量要求)。
将滑动变阻器R的滑片移至阻值最大端,闭合S、S1,断开S2,调节滑片P,使电压表读数为 时(用I0、R0、U表示),小灯泡正常发光。
27.(2025秋•滨海新区期末)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。根据图中的信息完成下列问题。
(1)在两个透明容器中,选空气作为被加热的物质,是因为空气受热 ,体积变化明显;
(2)实验时,通过U形管中液面的 变化反映密闭空气温度的变化,进而反映电流产生的热量多少;
(3)图1所示装置可以探究电流通过导体产生的热量与 的关系;
(4)给图2的装置通电相同时间,发现A玻璃管液面上升较高,说明在 和通电时间相同的情况下,导体的 越大,产生的热量越多;
(5)该实验中采用的研究物理问题的方法有 法和转换法。
28.(2025秋•集安市校级期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小华准备了以下器材:电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题:
(1)电路图如图甲所示,在连接电路后闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,该电路故障可能是 ;
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,滑动变阻器滑片应向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数为0.24A,则小灯泡L的额定功率为 W;
(3)小爽设计了如图丙所示的电路,来测量额定电压为U3的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U,定值电阻的阻值为R0,请完成实验步骤并写出表达式;
①连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表A2的示数为 ;
②保持滑动变阻器滑片位置不动,记下另一个电流表的示数为I;
③计算出小灯泡的额定功率为P= 。
五、计算题(共2小题)
29.(2025秋•宝安区期末)某品牌空气净化器(图甲)内有一个检测电路,其简化电路图如图乙所示,该电路电源电压恒为30V,R0阻值为20Ω,R为气敏电阻,其阻值大小与有害气体浓度的关系如图丙所示。
(1)当空气中有害气体的浓度为1.0μg/m3,此时净化器检测电路中电流表示数是多少?
(2)当气敏电阻R两端电压为22.5V,此时空气中有害气体的浓度是多少?
30.(2025秋•南山区期末)图甲是一种电热暖手袋,其电路图如图乙所示,它使用移动电源供热,免去装入热水的麻烦。其产品参数如表所示,求:
(1)在高温挡工作时,干路的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电路在高温挡工作2小时消耗的电能.
产品名称
电热暖手袋
挡位
两挡加热
额定电压
5V
高温挡电功率
11W
保温挡电功率
5W
一、单项选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
D
A
C
A
C
D
C
B
A
A
题号
12
答案
D
二、多选题(共4小题)
题号
13
14
15
16
答案
AD
AB
AD
BCD
一、单项选择题(共12小题)
1.【答案】D
【分析】(1)超导材料是一种电阻为零的材料。超导体的电阻为0,不会放热,所以电能无法转化为内能;
(2)性质决定用途;
(3)宇宙由很多星系组成,银河系是其中的一个星系,太阳系又是银河系中的一个星系,地球处在太阳系中,月球是地球的卫星;
(4)原子是由原子核和核外电子组成。
【解答】解:A、超导体是指在特定低温条件下,电阻突然降为零的材料,并非电阻很大的材料,故A错误。
B、厨房锅铲的把手用木头制成,是因为木头的导热性差,能有效隔绝热量,防止手握时被烫伤,故B错误。
C、按空间尺度由小到大排序应该是:原子<地球<太阳系<银河系。原子是微观粒子,地球是太阳系中的行星,太阳系又属于银河系的一部分,故C错误。
D、原子的核式结构模型表明,原子是由位于中心的原子核和核外绕核运动的电子构成的,原子核又由质子和中子组成,故D正确。
故选:D。
2.【答案】D
【分析】电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关,与材料、长度、横截面积、温度等四个因素有关,即不管这个导体是否连入电路,导体两端的电压是否改变或怎样改变,导体的电阻均不受影响。
当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变大时,电路中的电流变小,小灯泡变暗;而当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变小时,电路中的电流变大,小灯泡变亮。
【解答】解:A.开关断开后,铅笔芯的电阻变不为零,故A错误;
B.将铅笔芯换成铜丝,灯泡亮度变化范围更小,因为钢丝的电阻更小,故B错误;
C.将两根铅笔芯并列在一起,灯泡亮度变化范围更小,因为并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,故C错误;
D.为使灯泡亮度变化范围更大,应选用较长的铅笔芯,故D正确;
故选:D。
3.【答案】A
【分析】估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
【解答】解:A、家用电热水器的额定功率为2800W,正常工作10min消耗的电能约为W=Pt=2.8kWh=0.28kW•h,接近0.3kW•h,故A正确;
B、家用电冰箱正常工作时的电功率约为200W,正常工作时的电流约为:I1A,故B错误;
C、中学生的体重约500N,爬楼速度约0.3m/s,中学生从一楼走到五楼做功的功率约为PGv=500N×0.3m/s=150W,故C错误;
D、一节普通干电池的电压约为1.5V,故D错误。
故选:A。
4.【答案】C
【分析】(1)当开关断开时,电压表并联在电源两端,测量电源电压;
(2)闭合开关S后,两电阻串联,串联电路中,电流处处相等;
(3)闭合开关S后,两电阻串联,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,进一步得出两电阻之比;
(4)串联电路中,电流处处相等,已知两电阻两端的电压之比,根据P=UI求两电阻的电功率之比。
【解答】解:A、开关断开时,电压表与R1串联接在电源两端,电压表测电源电压,因此,电源电压为U=6V,故A错误;
B、开关闭合后,R1与R2串联,串联电路中,电流处处相等,通过R1与R2的电流之比为1:1,故B错误;
C、开关闭合后,电压表测R2两端的电压,即R2两端的电压为U2=2V,
根据串联电路的电压特点可知,R1与R2的两端的电压之比为,
串联电路中,电流处处相等,所以,R1与R2的电阻之比为,故C正确;
D、串联电路中,电流处处相等,,所以,R1与R2的电功率之比为,故D错误。
故选:C。
5.【答案】A
【分析】根据题意必须满足两个条件,都符合是才可以通过,即采用串联方式,然后选出正确的答案。
【解答】解:根据题意可知,当乘客身份信息和人脸信息都符合时,即只有两个开关都闭合的情况下,电动机才工作,这说明两个开关相互影响,是串联的关系,然后与电动机串联,故A正确。
故选:A。
6.【答案】C
【分析】A、充电枪线的总电阻R=电阻规格×总长度。
B、最大电压对应最大电流计算电压Umax=ImaxR。
C、电能损失的本质是电流的热效应,枪线越粗,横截面积越大,导体电阻越小;在电流I和时间t不变时,根据Q=I2Rt可知,电阻R越小,产生的电热Q越少。
D、充电过程中,电流通过枪线会产生电热损耗,充电桩输出的电能无法全部转化为电池的化学能。
【解答】解:A、充电枪线的总电阻R=0.0025Ω/m×8m=0.02Ω,故A错误。
B、根据欧姆定律 U=IR,最大电压对应最大电流,充电枪线两端的最大电压Umax=ImaxR=600A×0.02Ω=12V,故B错误。
C、电能损失的本质是电流的热效应,公式为 Q=I2Rt。枪线越粗,横截面积越大,导体电阻越小;在电流I和时间t不变时,电阻R越小,产生的电热Q越少,电能损失越小,故C正确。
D、充电过程中,电流通过枪线会产生电热损耗,充电桩输出的电能无法全部转化为电池的化学能,充电效率不可能达到 100%,故D错误。
故选:C。
7.【答案】D
【分析】(1)由图可知,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测量R1上面部分的电压;
由题意和图示可知,油箱中油量下降时滑片的移动方向,据此可知变阻器接入电路中电阻的变化以及电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;
(2)当水位到达最低水位线时,电压表示数为3V,由串联电路电压的规律判断出R0两端的电压;
(3)同理,判断出当水位升高时滑片的移动方向,由并联电路电压的规律判断出电压表示数的变化,由于滑动变阻器连入电路的电阻仍不变,所以电路中的电流不变,进而判断出电压表与电流表示数比值的变化。
【解答】解:AB、由图可知,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测量R1上面部分的电压;
由题意和图示可知,由于电压表的电阻很大,相当于断路,所以油箱中油量下降时滑片向上即a端运动,滑动变阻器连入电路的电阻不变,电路中的总电阻不变,根据I知电路中电流不变,则电流表的示数不变,故AB错误;
C、当水位到达最低水位线时,电压表示数为3V,由串联电路电压的规律知,R0两端的电压加上滑动变阻器下端的电压再加上定值电阻两端的电压等于18V,所以R0两端的电压小于15V,故C错误;
D、同理,当水位升高时,滑片向下移动,与电压表并联部分的电阻变大,根据串联电路的分压作用知电压表的示数变大,由于滑动变阻器连入电路的电阻仍不变,所以电路中的电流不变,电流表的示数不变,所以电压表与电流表示数比值变大,故D正确。
故选:D。
8.【答案】C
【分析】(1)取电的房卡相当于电路中的开关。
(2)马路两旁的路灯互不影响,是并联的。
(3)家庭电路中电能表安装在总开关的前面。
(4)照明电路的各个用电器之间是并联的,并联电路中,各支路两端的电压都相等。
【解答】解:A.房卡的作用是控制电路通断,所以房卡相当于电路中的开关,故A错误;
B.马路两旁的路灯同时亮,同时灭,但如果一只损坏其余的还可以继续工作,互不影响,因此它们是并联的,故B错误;
C.电能表用于测量消耗的电能,必须安装在总开关之前,故C正确;
D.家庭照明灯通常并联连接。并联电路中,各支路用电器两端的电压等于电源两端的电压,照明电灯两端的电压都相等,故D错误。
故选:C。
9.【答案】B
【分析】电阻是导体本身的性质,其大小与导体的长度、横截面积及材料有关系。电阻是导体的性质,与电压和电流无关。
【解答】解:
A、电阻丝对折后,导体的长度减小,横截面积增大,则导体的电阻减小,故A错误;
B、电阻丝长度拉伸为原来的2倍后,导体的长度增大、而横截面积减小,导体的电阻增大;故B正确;
C、通过的电流增大1倍,电阻大小不变,故C错误;
D、在电阻丝外表涂上绝缘材料,电阻丝的材料、长度以及横截面积均不变,电阻不变,故D错误。
故选:B。
10.【答案】A
【分析】(1)空气开关在电流过大时断开电路;
(2)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;
(3)不同的物质原子核束缚核外电子的本领有强有弱,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,因多余电子带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,因缺少电子带正电。
(4)有金属外壳的家用电器,必须使用三脚插头和三孔插座,将金属外壳接地。
【解答】解:A、空气开关的作用是当电路中电流过大时(比如短路、用电器总功率过大),自动切断电路,起到保护作用。所以空气开关跳闸的原因就是电流过大,故A正确。
B、安全用电的原则是不接触低压带电体,不靠近高压带电体。即使不接触高压物体,靠近时也可能发生高压电弧触电或跨步电压触电,存在安全隐患,故B错误。
C、毛皮摩擦过的橡胶棒,是因为橡胶棒得到了电子,从而带负电;而不是失去正电荷(正电荷不会移动),故C错误。
D、有金属外壳的家用电器,必须使用三脚插头和三孔插座,将金属外壳接地,这样可以防止外壳漏电时发生触电事故,而不是不能使用金属外壳,故D错误。
故选:A。
11.【答案】A
【分析】正常情况下使用测电笔时,笔尖接触相线氖管会发光,接触中性线氖管不会发光。
【解答】解:根据题意可知:电路出现了断路故障;a、b、c、d四个位置都能使测电笔发光,说明这四点与相线是接通的,可能是中性线断路,即a点与中性线之间断路。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
12.【答案】D
【分析】由图可知压敏电阻R和定值电阻R0串联接入电路,电压表与定值电阻R0并联,测量定值电阻R0两端的电压,电流表测量电路中的电流;
由压敏电阻的阻值随压力的增大而减小判断出压力越大,压敏电阻的阻值的变化,由电阻的串联可知电路的总电阻的变化情况,根据欧姆定律可知电路中的电流的变化情况,根据串联分压规律分析电压表示数变化;结合由U0=IR0可知定值电阻R0两端的电压的变化情况,根据欧姆定律分析电压表示数与电流表示数的比值与乘积。
【解答】解:由图可知压敏电阻R和定值电阻R0串联接入电路,电压表与定值电阻R0并联,测量定值电阻R0两端的电压,电流表测量电路中的电流;
ABC、根据压敏电阻的阻值随压力的增大而减小知压力增大,压敏电阻的阻值减小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,根据I可知电路中的电流变大,由U0=IR0可知定值电阻R0两端的电压变大,电压表的示数变大,故电压表示数与电流表示数的乘积变大,故ABC错误;
D、根据欧姆定律知,电压表示数与电流表示数的比值等于定值电阻,故是不变,故D正确。
故选:D。
二、多选题(共4小题)
13.【答案】AD
【分析】导体的电阻是导体的一种性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
【解答】解:A.导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料、温度决定,与电流、电压无关,故A正确;
B.当导体中通过的电流为零时,电阻不为零,因为电阻是导体阻碍电流的性质,故B错误;
C.导体的电阻与导体两端的电压无关,与通过导体的电流无关,故C错误;
D.根据欧姆定律可知,导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故D正确。
故选:AD。
14.【答案】AB
【分析】(1)摩擦起电的实质是:不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同,束缚电子能力强的物质得电子而带负电,束缚电子能力弱的物质失电子而带正电;
(2)验电器的原理是同种电荷相互排斥;
(3)规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
【解答】解:A.毛皮与橡胶棒摩擦时,橡胶棒带负电荷,是因为毛皮上的一部分自由电荷转移到橡胶棒上,故A正确;
B.用金属棒连接后,橡胶棒多余的电子转移到A的金属球,同种电荷相互排斥,验电器A的金属箔张开是由于同种电荷互相排斥,故B正确;
C.用金属棒连接后,A金属球电子转移到B金属球上,因电流方向与自由电子定向移动的方向相反,故金属棒中的电流方向由N指向M,故C错误;
D.用金属棒连接后,A中的多余的电荷移动到B,正电荷不能移动,故D错误。
故选:AB。
15.【答案】AD
【分析】(1)只闭合开关S,此时电阻R与小灯泡L并联在电路中,由图甲可求定值电阻R的阻值;
已知电流表示数,可知此时通过电阻R的电流,由图甲可知,R两端的电压,根据并联电路电压特点求出小灯泡两端的电压和电源电压,由图甲可知此时通过灯泡L的电流;
(2)由图甲根据P=UI求出小灯泡的实际功率
【解答】解:A、闭合开关S,此时电阻R与小灯泡L并联在电路中,电流表测量电阻R电流,IR=0.2A,此时电阻R两端的电压为UR=3V,电源电压U=UR=3V,故A正确;
B、由图甲可知,电阻R与小灯泡L并联在电路中,小灯泡电压3V时,小灯泡电流是0.3A,故B错误;
C、由图甲根据欧姆定律可得,定值电阻R的阻值:R15Ω,故C错误;
D、灯泡L的实际功率为:PL=ULIL=3V×0.3A=0.9W,故D正确。
故选:AD。
16.【答案】BCD
【分析】(1)根据能量守恒定律分析;
(2)提供电能的是电源、消耗电能的是用电器;
(3)根据W=Pt求出充满电后储存的电能;
(4)根据电能公式W=UIt可求出小阳所带充电宝储存的电能
【解答】解:A、根据能量守恒定律,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。充电宝给手机充电时,充电宝的化学能转化为电能,再传递给手机,能量的总量保持不变,故A错误;
B、给充电宝充电时,充电宝消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,符合用电器“消耗电能”的特征,此时充电宝相当于用电器;放电时,充电宝才相当于电源。故B正确;
C、额定能量为160W•h的充电宝充满电后储存的电能为:
W=Pt=160W•h=160W×3600s=5.76×105J,故C正确;
D、小阳所带充电宝的额定能量为2000mA•h3.7V,电压为3.7V。根据电能公式W=UIt可得其储存的电能为:
W=UIt=3.7V×2000mA•h=3.7V×2A•h=7.4W•h<160W•h,所以该充电宝可以带上飞机,故D正确。
故选:BCD。
三、填空题(共8小题)
17.【答案】吸引轻小物体;正。
【分析】(1)摩擦起电并不是创造了电,而是两个物体在摩擦过程中,电子发生了转移,它从一个物体转移到另一个物体上,使失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电;带电体有吸引轻小物体的性质;
(2)根据电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:扫地时除尘纸与地板摩擦,这是典型的摩擦起电现象,可以轻松地将灰尘和头发清扫干净,是因为带电体能够吸引轻小物体。
根据电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。已知绒毛带上负电,移动容器靠近布卷时绒毛加速飞到布卷表面。绒毛带负电,要使其加速飞向带电极板,说明带电极板与绒毛带的是异种电荷,所以带电极板带正电荷。
故答案为:吸引轻小物体;正。
18.【答案】并;不会。
【分析】移动接线板中,各用电器之间可以独立工作,是并联的;正确使用测电笔时,能使氖管发光的是火线,不能使氖管发光的是零线或地线。
【解答】解:由题意可知:若两用电器的插头分别插入两孔插座和三孔插座,则两用电器可以独立工作,它们是并联的;
若正确使用测电笔,将笔尖插入三孔插座的“1”孔,根据“左零右火上接地”可接,“1”孔接的是地线,氖管不会发光。
故答案为:并;不会。
19.【答案】半导体;电源;少。
【分析】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
一个最基本的电路是由电源、用电器、开关、导线组成的。
根据焦耳定律Q=I2Rt,在电流I和充电时间t相同时,电阻R更小,产生的热量就更少。
【解答】解:芯片的核心材料是单晶硅,单晶硅属于半导体材料,其导电性可通过掺杂等工艺精准控制,这是芯片实现运算与存储等功能的基础。
反向充电时,手机电池提供电能,将自身储存的化学能转化为电能供其他设备使用,符合电源在电路中的作用。
根据焦耳定律Q=I2Rt,在电流I和充电时间t相同时,快充线更粗意味着横截面积更大,电阻R更小,产生的热量就更少。
故答案为:半导体;电源;少。
20.【答案】(1)并;(2)10;36;(3)0.9;1:2。
【分析】(1)表中第①组数据知,电路中电流为0.5A,由欧姆定律算出电路的总电阻,并与15Ω比较,根据串并联电路电阻的规律判断出变阻器与灯泡的连接方式;
(2)第一次实验中,根据P=UI求出电路消耗的总功率,根据电阻的并联求出灯泡工作时的电阻,根据Qt算出变阻器工作1min产生的热量;
(3)第二次实验中,变阻器接入电路中的电阻为5Ω,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响判断出灯泡的电阻不变,根据电阻的并联求出此时电路的总电阻,利用欧姆定律求出电流表的示数,根据并联电路的电压特点和P=UI算出灯泡与变阻器的功率之比。
【解答】解:(1)由表中第①组数据知,电路中电流为0.5A,由欧姆定律可得,电路的总电阻;
由于两个电阻串联后的总阻值等于两个电阻的阻值之和,两个电阻并联后的总阻值比两个电阻的阻值都小,所以变阻器与灯泡是并联的。
(2)灯泡和变阻器并联,由并联电路的电阻特点可得,
解得RL=10Ω,灯泡工作时的电阻是10Ω。
由并联电路的电压特点可知,变阻器两端的电压等于电源电压3V,第①次实验时变阻器工作1min产生的热量为;
(3)第②次实验中,由于灯泡与变阻器并联,灯泡两端的电压为3V,通过灯泡的电流为:;
第②次实验中,变阻器的电阻为5Ω,两端的电压为3V,通过滑动变阻器的电流为:,干路电流I2=IL2+IR2=0.3A+0.6A=0.9A;
电流表示数等于干路电流,电流表的示数为0.9A。
灯泡与变阻器的功率之比。
故答案为:(1)并;(2)10;36;(3)0.9;1:2。
21.【答案】1:1;1:4。
【分析】(1)甲、乙为两只相同电表,当闭合开关S1、S2时,若两表为电流表,这电路会出现短路,题中甲、乙两表示数之比为2:1,所以两表为电压表,R1、R2串联,根据欧姆定律求两电阻之比;根据求电路总功率P1。
(2)甲、乙换成电流表,要使两表均有正常示数,则开关S1闭合、S2断开,R1、R2并联,根据求电路总功率P2。
【解答】解:(1)甲、乙为两只相同电表,当闭合开关S1、S2时,若两表为电流表,则电路会出现短路,题中甲、乙两表示数之比为2:1,所以两表为电压表,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2的两端电压。
R1、R2串联,串联电路中,电流出出相等,即I=I1=I2,甲电压表示数:IR1+IR2,乙电压表示数:IR2;
甲、乙两表示数之比为2:1,所以,,化简得,;电路总功率为;
(2)甲、乙换成电流表,要使两表均有正常示数,则开关S1闭合、S2断开,R1、R2并联,电路总功率P2为,所以,。
故答案为:1:1;1:4。
22.【答案】(1)B;(2)C;(3)B。
【分析】(1)导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关;
(2)根据串联电路电流特点分析;
(3)根据U=IR比较两根合金丝两端电压大小。
【解答】解:(1)导体的电阻与材料、长度、横截面积有关,材料相同、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。因为SA>SB,所以RA<RB。故AC错误,B正确;
故选:B;
(2)串联电路中各处的电流相等,即IA=IB。故AB错误,C正确;
故选:C;
(3)根据U=IR,已知IA=IB,且RA<RB,因此UA=IARA<IBRB=UB。故AC错误,B正确;
故选:B;
故答案为:(1)B;(2)C;(3)B。
23.【答案】(1)ABD;(2)电流表示数变大,R1断路,如果电流表示数不变,R2断路。
【分析】(1)根据并联互不影响结合电流表有示数分析;
(2)根据断路或短路故障结合替换后的情况分析。
【解答】解:(1)图中两个电阻并联,电流表测量干路电流;
根据并联互不影响且电流表有示数,说明电路没有短路,且可能是一个支路断路,两个支路正常工作,或者都正常工作,故ABD正确,如果都开路,则没有电流,故C错误;
(2)因为图中两个电阻并联,如果短路会烧坏电流表,故不可能,则只能断路,如果用另一完好的阻值为R0的电阻R2去替换R1,如果电流表示数变大了,故说明该支路有电流了,则R1断路,如果电流表示数不变,因为仅有一处故障,且只发生在R1或R2上。则R2断路。
故答案为:(1)ABD;
(2)电流表示数变大,R1断路,如果电流表示数不变,R2断路。
24.【答案】(1)热 热传递;(2)并;A;(3)保温;不变;(4)1.8×105;180。
【分析】(1)电饭煲工作时把电能转化为内能;改变内能的方式是做功和热传递;
(2)家用电器一般是并联的,有金属外壳的大功率用电器,采用的是三脚插头,防止触电事故发生;
(3)根据电路图分析开关在不同状态下电路的连接情况,电源电压一定,根据P判断电饭煲的功率,从而确定工作状态;根据并联电路特点判断再闭合S1,R2两端电压的变化;
(4)根据Q=W可知,通过电饭煲电流产生的热量;根据P计算所用时间。
【解答】解:(1)电饭煲的工作原理是利用了电流的热效应,把电能转化为内能,从而加米饭的,这是通过热传递改变米饭的内能的;
(2)家庭电路中,各用电器之间互不影响,所以电饭煲与其他家长电器应并联;为了安全,电饭煲使用三脚插头,即应使用A插头;
(3)两开关都闭合时,两电阻并联,当S闭合,S1断开时,只有R2连入电路,此时电路电阻较大,电源电压一定,由P可知,电饭煲功率较小,为保温挡;
因并联电路中各支路两端电压相等,都等于电源电压,所以如果再闭合S1,R2两端电压不变;
(4)煮饭时消耗电能为0.05kW•h,则通过电饭煲电流产生的热量Q=W=0.05kW•h=0.05×3.6×106J=1.8×105J;
由P可得,所用时间t180s。
故答案为:(1)热 热传递;(2)并;A;(3)保温;不变;(4)1.8×105;180。
四、实验探究题(共4小题)
25.【答案】(1)断开;(2)0.26;(3)
实验次数
A1的示数/A
A2的示数/A
A3的示数/A
1
2
3
;(4)换用不同的规格的多次测量;换用不同电压的电源多次测量。
【分析】(1)为保护断路,连接电路时,开关应断开。
根据实验目的,A1、A2分别测L1和L2的电流,A3测干路的电流,据此改正;
(2)根据电流表选用的量程确定分度值读数;
(3)根据实验目的结合为得出普遍性的结论要多次测量设计记录实验数据的表格;
(4)根据一组数据得出的结论有偶然性,为得到并联电路中电流的特点,要多次测量,可换用不同的规格的多次测量或换用不同电压的电源多次测量。
【解答】解:(1)为保护断路,开关应断开。
小吴连接的电路,两灯短路,A1、A2分别测L1和L2的电流,A3测干路的电流,改正后如下所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,表A1的示数如图所示,分度值为0.02A,则A1的示数为0.26A;
(3)要测量通过L1和L2和干路的电流,为得出普遍性的结论,要多次测量,设计记录实验数据的表格如下所示:
实验次数
A1的示数/A
A2的示数/A
A3的示数/A
1
2
3
(4)根据一组数据得出的结论有偶然性,为得到并联电路中电流的特点,小吴接下来应该进行的操作为:换用不同的规格的多次测量;换用不同电压的电源多次测量。
26.【答案】(1)①左;断路;②8.3;(2)U﹣I0R0。
【分析】(1)①为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放至阻值最大处;闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说明电路可能断路,电压表指针明显偏转,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
②根据电流表选用的测量范围确定分度值读数,利用R求出小灯泡正常发光时的电阻;
(2)根据串联电路电压规律和欧姆定律求出电压表示数。
【解答】解:(1)①为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放至阻值最大处,即最左端;
闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说明电路可能断路,电压表指针明显偏转,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障原因可能是小灯泡断路;
②排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小测量范围,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻为:
RL8.3Ω;
(2)闭合S、S1,断开S2,小灯泡、滑动变阻器和定值电阻R0串联,电压表测灯泡和滑动变阻器两端电压;小灯泡正常发光时,电路中的电流为I0,此时定值电阻两端电压为U0=I0R0,根据串联电路电压规律可知,电压表示数为UV=U﹣I0R0。
故答案为:(1)①左;断路;②8.3;(2)U﹣I0R0。
27.【答案】(1)膨胀;(2)高度差;(3)电流;(4)电流;电阻;(5)控制变量。
【分析】(1)空气的热胀冷缩性质显著,相较于液体,其受热后体积变化更易通过U形管液面差体现,便于观察实验现象。
(2)该实验运用转换法,将不可直接测量的电流产热量,转化为密闭空气的温度变化,再通过U形管两侧液面高度差直观呈现。
(3)图1中两容器内电阻丝阻值相同,左容器中电阻丝电流更大(并联分流导致另一支路电流变小),符合控制变量法探究热量与电流关系的条件。
(4)图2中两电阻丝串联,电流和通电时间相同,仅电阻阻值不同,A液面上升更高,依据焦耳定律Q=I2Rt,电流和通电时间相同时,电阻越大产热越多。
(5)实验通过控制部分变量不变研究单一变量影响,是控制变量法。
【解答】解:(1)空气的热胀冷缩性质显著,相较于液体,其受热后体积变化更易通过U形管液面差体现,便于观察实验现象,这是选择空气作为被加热物质的主要原因。
(2)该实验运用转换法,将不可直接测量的电流产热量,转化为密闭空气的温度变化,再通过U形管两侧液面高度差直观呈现,液面差越大,说明电流产生的热量越多。
(3)图1中两容器内电阻丝阻值相同,左容器中电阻丝电流更大(并联分流导致另一支路电流变小),符合控制变量法探究热量与电流关系的条件。
(4)图2中两电阻丝串联,电流和通电时间相同,仅电阻阻值不同,A液面上升更高,依据焦耳定律Q=I2Rt,电流和通电时间相同时,电阻越大产热越多。
(5)实验通过控制部分变量不变研究单一变量影响(控制变量法),用U形管液面变化反映产热多少(转换法),两种方法是实验的主要研究方法。
28.【答案】(1)小灯泡断路;(2)左;0.6;(3); 。
【分析】(1)电流表无示数,说明电路可能发生断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极连通,据此分析;
(2)根据电压表选用量程确定分度值读数,比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;根据P=UI求出灯泡额定功率;
(3)根据并联电路特点结合P=UI求出小灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)电流表无示数,说明电路可能发生断路,电压表有示数,说明电源两极与电压表两端为通路,即开关、电流表、滑动变阻器均未出现断路情况,则判定出现的故障可能为小灯泡断路。
(2)电压表示数如图乙所示,电压表接小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小于小灯泡的额定电压2.5V,要测量小灯泡的额定功率,应增大小灯泡两端电压,则滑动变阻器滑片应向左移动,使它接入电路的电阻变小,分到的电压变小,使电压表示数增大为2.5V。
小灯泡L的额定功率为P=UI=2.5V×0.24A=0.6W
(3)如图丙所示的电路,电源电压为U,定值电阻的阻值为R0,电流表A2测通过R0的电流,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,由于R0与小灯泡并联,它们两端的电压相等,所以应使电流表A2的示数为;保持滑动变阻器滑片位置不动,记下另一个电流表的示数为I;通过灯泡的电流为,小灯泡的额定功率为。
五.计算题(共2小题)
29.【答案】(1)当空气中有害气体的浓度为1.0μg/m3,此时净化器检测电路中电流表示数是0.6A;
(2)当气敏电阻R两端电压为22.5V,此时空气中有害气体的浓度是0.5μg/m3。
【分析】(1)由图乙可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电流表测电路中的电流,根据图丙确定出此时气敏电阻的阻值,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律求出电路中的电流,即可确定电流表的示数;
(2)当气敏电阻两端的电压为22.5V时,根据串联电路的电压规律求出定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出此时气敏电阻的阻值,再由图丙确定空气中有害气体的浓度。
【解答】解:(1)由图乙可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电流表测电路中的电流,当空气中有害气体的浓度是1.0μg/m3时,由丙图可知,此时气敏电阻的阻值为:R=30Ω,
则电路的总电阻为:R总=R+R0=30Ω+20Ω=50Ω,
此时检测电路电流表示数为:;
(2)当气敏电阻两端的电压为22.5V时,定值电阻两端的电压为:U0=U﹣U1=30V﹣22.5V=7.5V,
此时电路中的电流为:,
气敏电阻的阻值为:,
由丙图可知当 R=60Ω 时,空气中有害气体的浓度是0.5μg/m3。
答:(1)当空气中有害气体的浓度为1.0μg/m3,此时净化器检测电路中电流表示数是0.6A;
(2)当气敏电阻R两端电压为22.5V,此时空气中有害气体的浓度是0.5μg/m3。
30.【答案】(1)在高温挡工作时,干路的电流为2.2A;
(2)电阻R2的阻值为5Ω;
(3)电路在高温挡工作2小时消耗的电能为7.92×104J。
【分析】(1)高温挡工作时,S1闭合,R1、R2并联,根据P=UI计算干路的电流;
(2)保温挡工作时,S1断开,电路为R2的简单电路,根据变形计算电阻R2的阻值;
(3)根据W=Pt计算高温挡工作2小时消耗的电能。
【解答】解:(1)高温挡工作时,P高=11W,U额=5V,干路的电流;;
(2)保温挡工作时,S1断开,电路为R2的简单电路,P保=5W,U额=5V,电阻R2的阻值为;
(3)高温挡工作时,P高=11W,t=2h=2×3600s=7200s,电路在高温挡工作2小时消耗的电能W=Pt=11W×7200s=79200J=7.92×104J。
答:(1)在高温挡工作时,干路的电流为2.2A;
(2)电阻R2的阻值为5Ω;
(3)电路在高温挡工作2小时消耗的电能为7.92×104J。
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