内容正文:
建功中学 2025 学年第一学期八年级科学第三单元独立作业
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每题2分,共30分)
1. 关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是( )
A. 使用前都应检查指针是否指零
B. 若有两个量程,一般都先用大量程“试触”
C. 两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上
D. 接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
2. 小海设计并制作了一个“盲人水杯”,其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的触点,当杯中的水位到达A位置时,水位器会自动发出音乐声,表示水已盛满。杯口处触点的作用相当于( )
A. 导线 B. 用电器
C. 滑动变阻器 D. 开关
3. 小科将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,发现两只气球就会变得“互不理睬”(如图),对该现象解释正确的是( )
A. 摩擦产生了电荷使两气球带了电
B. 摩擦的方法使质子发生转移而带电
C. 两气球因带了同种电荷而互相排斥
D. 气球与头发摩擦,气球带电,头发不带电
4. 在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻 和 的I-U图像如图所示,下列说法中,正确的是 ( )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论不一样
C. 当电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. R1与R2的阻值之比为1: 2
5. 有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 校园安全至关重要,学校门禁系统需要满足以下控制要求:师生刷卡(开关S1闭合)或人脸识别成功(开关S2闭合)时,电动机启动,闸门打开。下列电路设计中符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
7. 小明设计了一种简易烟雾报警控制器(如图),电路中R1为定值电阻,R2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时电压表V的指针偏转到某值U触发报警系统。下列做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A. 电压表改接大量程 B. 增大激光强度
C. 减少R1阻值 D. 减小电源电压
8. 有一种静电喷涂枪,其工作原理如图所示,通电后,它可以使喷出的涂料微粒带上电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状。当雾状涂料被均匀喷涂在带正电的金属球工件上时,与大地相连的金属支架中会形成瞬时电流,以下说法不正确的是( )
A. 金属支架中瞬时电流的方向是向下的
B. 静电喷涂枪喷出的涂料微粒带负电荷
C. 喷出后的涂料会越来越分散是因为同种电荷相互排斥
D. 雾状涂料被均匀喷涂在金属球工件上是因为异种电荷相互吸引
9. 物理学研究中常常用到“控制变量法”、“等效法”、“类比法”、“转换法”等科学方法。下列研究问题的方法中错误的是( )
A. 研究电流的形成原因———类比法
B. 根据电流产生的效应大小来判断电流的大小———等效法
C. 通过海绵形变程度判断压力作用效果————转换法
D. 研究电流与电压的大小关系———控制变量法
10. 如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B. 若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C. 若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D. 将B、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,以相同速度顺时针旋转滑片,灯泡亮度变化更明显
11. 如图所示为多挡位加热器的电路图,电热丝的电阻小于电热丝的电阻。闭合和时,对电路的分析正确的是( )
A. 和串联 B. 两端的电压小于两端的电压
C. 流过的电流大于流过的电流 D. 如果断了,也不能工作
12. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,电路正常工作。过了一会儿,电流表示数变大,电压表示数与电流表示数的比值变小,则下列判断中正确的是( )
A. 电阻R短路,灯L变亮 B. 灯L短路,电压表示数变大
C. 电阻R断路,灯L变暗 D. 灯L断路,电压表示数变小
13. 小科学习了关于电的基础知识后,连接了如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数变小
B. 电流表的示数不变
C. 当滑片P滑到最右端时,L与R串联
D. 电流表的示数不变
14. 用如图所示的电路进行“探究电流与电阻的关系”的实验。电源电压恒为4.5伏,分别接入阻值为5欧、10欧、15欧、20欧和25欧的定值电阻R。移动滑动变阻器滑片,完成实验并绘制出图乙所示的图像。下列说法正确的是( )
A. 本实验中控制R两端的电压为2V
B. 实验中选择的滑动变阻器最大阻值应该不小于20欧
C. 将15欧的定值电阻替换为20欧的定值电阻,闭合开关后应向A端移动滑片
D. 实验结论:在导体两端电压一定时,导体中的电阻与导体的电流成反比
15. 利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路,压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。下列电路设计最合理的是( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
二、填空题(每空2分,共28分)
16. 充电宝是集供电和充电功能于一体的便携式充电器。
(1)充电宝在给手机充电时,相当于___________(选填“用电器”或“电源”);
(2)图中充电宝正在对两部手机充电,充电宝上的两个接口是___________的(选填“串联”或“并联”)。
17. 甲、乙两个不同种类的物质在摩擦时,原子之间电荷转移情况如下图所示,A表示的是____,由于乙物质原子核束缚核外电子的本领强,导致甲物质将带____ (选填“正电”“负电”或“不带电”)。
18. 某同学在做“用电流表测电流”的实验中,所用的电路如图甲所示。闭合开关S后,电流表A1、A2的示数如图乙,那么R1的电流是_______A,R2的电流是_______A。
19. 小滨在测小灯泡电阻的实验时(图中电流表、电压表未画出)发现小灯泡不亮,为寻找原因,他想进行如下操作,并画出思维导图,请将小滨的分析过程补充完整。
①______;②______。
20. 电阻R1、R2的U-I图像如图甲所示,则R1两端电压为0V时,该导体的电阻为_______;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_______。
21. 如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片,S为自动控制开关。闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;已知电源电压,,AB是一根粗细均匀,长度为,总阻值为的电阻丝。
(1)电子秤的刻度表是由________(选填“电流表”或“电压表”)改装的;
(2)秤盘上未放物体时,电路中的电流为________A;
(3)若将AB换成一根同样长度,粗细均匀,总阻值为电阻丝,秤的精确度会________(选填“降低”或“提高”)。
三、实验与探究题(每空2分,共24分)
22. “为什么丝绸要与玻璃棒摩擦而毛皮要与橡胶棒摩擦”这个问题困扰着刚学习摩擦起电的小金,于是他继续努力探究。
(1)首先是一道题给了他启发:①用丝绸分别摩擦玻璃棒(带正电)和保鲜膜,再将经丝绸摩擦的玻璃棒和保鲜膜靠近,两者会相互吸引。可见保鲜膜经丝绸摩擦后带的是________。②丝绸、玻璃棒、保鲜膜三者相比,在摩擦时最容易失去电子的是玻璃棒,最容易捕获电子的是______。于是就排出了这三种物质捕获其他物质的电子能力的强弱,如法炮制就可以得到一张“摩擦起电顺序”表,他感觉问题有了头绪。
(2)然后小金又做了其他一些材料的实验,并给它们排了序,但有些实验现象不明显,很难判断。他想网上会不会有“摩擦起电顺序表”,于是上网查询得到如图。
根据你所学的摩擦起电知识和“摩擦起电顺序表”,判断下列说法正确的是 。
A. 跟纸摩擦过的硬橡胶棒带正电 B. 跟纸摩擦过的玻璃棒带负电
C. 跟保鲜膜摩擦过的硬橡胶棒带正电 D. 跟保鲜膜摩擦过的玻璃棒带负电
(3)最后解决了问题:为什么丝绸要与玻璃棒摩擦而毛皮要与橡胶棒摩擦?
______
23. 某兴趣小组的同学们用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中的储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。
L/厘米
1
2
3
4
5
I/毫安
4.2
3.1
3.0
2.6
2.3
(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长度的关系如表所示:分析可知,液体的电阻和液体长度的关系为: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________,由此得到的结论是: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,它们只需更换________即可。
24. 小金同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω),电路设计如图甲,电源电压恒定4V不变,滑动变阻器的规格为“0.5A 15Ω”。请一起完成以下探究:
(1)按照图甲电路图检查实物图连接时,发现有一根导线连接错误,请你在图乙连接错误的导线上打“×”,并在图中补画出正确的连线;( )
(2)小金同学正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电压表示数为4V不变,电流表示数为0,原因可能是:___________;
(3)清除故障后,小金将滑片P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知:R1=________Ω;
(4)做完以上实验后,小金还用该实验装置来探究电流与电阻的关系,又选用了阻值分别为5Ω和15Ω的定值电阻,为了使以上二个电阻能够完成本次实验,则R1两端的电压可以调节的范围为:________。
四、综合题(每空2分,共18分)
25. 请按要求作图:如图所示的电路,在方框内用铅笔画出该实物图的电路图。
26. 静电复印技术已经逐渐走入人们的生活,如图所示是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图。请依据图示及操作步骤,结合“人作为导体可以将电荷导走”的知识,简要说明其操作意图。
A.找一块塑料板,用丝绸快速摩擦整个板面
B.用干燥的手指在塑料板上写上“大”字
C.将塑料板平放,上面均匀地撒上一层干木屑,再将塑料板缓慢竖起,随着静止在塑料板上木屑的滑落,一个“大”字就在塑料板上显现出来了
[操作意图]
A.______;
B.______;
C.______。
27. 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,其原理如图甲所示: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变化的关系如图乙所示。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)由图乙可知R的阻值随压力的增大而___________。
(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)当电压表的示数为3V,物品质量为多少?
(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_____(填“增大”或“减小”),并说明判断理由。______________
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建功中学 2025 学年第一学期八年级科学第三单元独立作业
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每题2分,共30分)
1. 关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是( )
A. 使用前都应检查指针是否指零
B. 若有两个量程,一般都先用大量程“试触”
C. 两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上
D. 接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流表和电压表在使用前都应检查指针是否指零,故A正确,不符合题意;
B.为防止烧毁电表,若有两个量程,一般都先用大量程“试触”,故B正确,不符合题意;
C.电压表在不超过量程的情况下,可以直接接到电源两极上,故C错误,符合题意;
D.接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,故D正确,不符合题意;
故选C。
2. 小海设计并制作了一个“盲人水杯”,其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的触点,当杯中的水位到达A位置时,水位器会自动发出音乐声,表示水已盛满。杯口处触点的作用相当于( )
A. 导线 B. 用电器
C. 滑动变阻器 D. 开关
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,当杯中的水位到达A位置时,电路接通,水位器会发出音乐声,这说明杯口处触点的作用相当于开关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 小科将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,发现两只气球就会变得“互不理睬”(如图),对该现象解释正确的是( )
A. 摩擦产生了电荷使两气球带了电
B. 摩擦的方法使质子发生转移而带电
C. 两气球因带了同种电荷而互相排斥
D. 气球与头发摩擦,气球带电,头发不带电
【答案】C
【解析】
【详解】AB.摩擦的方法使头发与气球里的电子发生转移,而使头发与气球带异种电荷;不是产生了电荷,也不是质子发生转移,故AB错误;
CD.两只相同的气球在头发上摩擦后,头发与气球因为相互摩擦而带异种电荷,即气球和头发都带了电荷;两只相同的气球带的是同种电荷,由于同种电荷相互排斥,两只气球就会变得“互不理睬”,故C正确,D错误。
故选C。
4. 在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻 和 的I-U图像如图所示,下列说法中,正确的是 ( )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论不一样
C. 当电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. R1与R2的阻值之比为1: 2
【答案】D
【解析】
【详解】A.电阻是导体的属性,与其两端是否加电压无关,当R1与R2两端的电压为0时,仍有电阻,故A错误;
B.导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的,故B错误;
C.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小,电压是由电源提供的,不由电流大小决定,故C错误;
D.根据欧姆定律,可从图像中取相同电压(如)计算:
电阻的阻值:
电阻的阻值:
则,故D正确。
故选D。
5. 有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为原来的一半,即R1比原来小,将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,长度增加,横截面积减小,电阻变大,R2比原来的电阻大;将C导线从中间对折,长度变为原来的一半,电阻变小,但与减去一半比,长度相同,横截面积更大,电阻更小,说明电阻R3小于R1,则三个电阻的关系,故ACD错误,B正确。
故选B。
6. 校园安全至关重要,学校门禁系统需要满足以下控制要求:师生刷卡(开关S1闭合)或人脸识别成功(开关S2闭合)时,电动机启动,闸门打开。下列电路设计中符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】师生刷卡(开关S1闭合)或人脸识别成功(开关S2闭合)时,电动机启动,闸门打开,说明开关S1、开关S2并联后再与电动机串联,两个开关都能控制电动机启动,闸门打开,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 小明设计了一种简易烟雾报警控制器(如图),电路中R1为定值电阻,R2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时电压表V的指针偏转到某值U触发报警系统。下列做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A. 电压表改接大量程 B. 增大激光强度
C. 减少R1阻值 D. 减小电源电压
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。 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,光敏电阻的阻值增大电路中的总电阻增大,由欧姆定律可知电路中的电流减小, 由可知R1两端的电压减小, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压增大,即电压表的示数增大,要使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的电压,即增大气敏电阻分得的电压;
A.电压表改接大量程时,不能改变气敏电阻两端的电压,故A不符合题意;
B.增大激光强度,光敏电阻的阻值变小,其分得的电压变小,故B不符合题意;
C.减少R1阻值时,其分得的电压减小,光敏电阻分得的电压增大,故C符合题意;
D.减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故D不符合题意。
故选C。
8. 有一种静电喷涂枪,其工作原理如图所示,通电后,它可以使喷出的涂料微粒带上电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状。当雾状涂料被均匀喷涂在带正电的金属球工件上时,与大地相连的金属支架中会形成瞬时电流,以下说法不正确的是( )
A. 金属支架中瞬时电流的方向是向下的
B. 静电喷涂枪喷出的涂料微粒带负电荷
C. 喷出后的涂料会越来越分散是因为同种电荷相互排斥
D. 雾状涂料被均匀喷涂在金属球工件上是因为异种电荷相互吸引
【答案】A
【解析】
【详解】BD.金属球工件上带正电荷,由于异种电荷相互吸引,雾状涂料均匀喷涂在带正电的金属球工件上,即雾状涂料与带正电的金属球相互吸引,所以静电喷涂枪喷出的涂料微粒带负电荷,故BD正确,不符合题意;
C.由于同种电荷相互排斥,静电喷涂枪喷出的涂料微粒都带负电荷,所以喷出后的涂料带同种电荷相互排斥,故雾状涂料被均匀喷涂在金属球工件上,故C正确,不符合题意;
A.金属球工件上带正电荷,当带负电荷的雾状涂料被均匀喷涂在金属球上时,负电荷由金属球进入大地,则与大地相连的金属支架中会形成瞬时电流,由于电流发向与负电荷移动方向相反,所以电流方向向上,故A错误,符合题意。
故选A。
9. 物理学研究中常常用到“控制变量法”、“等效法”、“类比法”、“转换法”等科学方法。下列研究问题的方法中错误的是( )
A. 研究电流的形成原因———类比法
B. 根据电流产生的效应大小来判断电流的大小———等效法
C. 通过海绵形变程度判断压力作用效果————转换法
D. 研究电流与电压的大小关系———控制变量法
【答案】B
【解析】
【详解】A.电流抽象不易理解,研究时将电流类比为熟悉的水流帮助理解,使用了类比法,故A正确,不符合题意;
B.电流看不见摸不着,通过电流产生的效应大小间接判断电流大小,是将不易观察的物理量转换为容易观察的物理量,属于转换法,故B错误,不符合题意;
C.压力的作用效果不易直接观察,通过海绵的形变程度来体现压力作用效果,属于转换法,故C正确,不符合题意;
D.研究电流与电压的关系时,需要控制电阻大小不变,采用了控制变量法,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B. 若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C. 若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D. 将B、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,以相同速度顺时针旋转滑片,灯泡亮度变化更明显
【答案】D
【解析】
【详解】A.并联电路各支路互不影响,故电位器必须与台灯串联才能调节亮度,故A错误;
B.若只将A、C接入电路,则电阻丝全部接入电路,相当于接入一个定值电阻,旋转滑片,不会改变电阻,灯泡亮度不变,故B错误;
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,接入的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,故C错误;
D.将B、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,则等长度电阻丝电阻越大,以相同速度顺时针旋转滑片,电阻变化大,电流变化大,所以灯泡亮度变化更明显,故D正确。
故选D。
11. 如图所示为多挡位加热器的电路图,电热丝的电阻小于电热丝的电阻。闭合和时,对电路的分析正确的是( )
A. 和串联 B. 两端的电压小于两端的电压
C. 流过的电流大于流过的电流 D. 如果断了,也不能工作
【答案】C
【解析】
【详解】闭合S1和S2时,R1和R2并联,故它们两端电压相等,又由于
故流过R1的电流大于流过R2的电流;如果R1断路了不会影响R2正常工作,故C正确,ABD错误。
故选C。
12. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,电路正常工作。过了一会儿,电流表示数变大,电压表示数与电流表示数的比值变小,则下列判断中正确的是( )
A. 电阻R短路,灯L变亮 B. 灯L短路,电压表示数变大
C. 电阻R断路,灯L变暗 D. 灯L断路,电压表示数变小
【答案】A
【解析】
【分析】对各个选项中故障对应的现象进行推测,与题目描述完全一致的就是正确选项。
【详解】A.如果电阻R短路,那么电压表的示数为零。由于此时只有灯泡单独工作,所以电阻变小而电流变大,则灯L变亮;电压表和电流表的示数之比等于电阻R的阻值,因此这个比值减小,故A正确;
B.如果灯L短路,那么电路里只有电阻R,此时电压表的示数增大,电流表的示数也增大;由于电压表和电流表的示数之比等于电阻R的阻值,所以比值不变,故B错误;
C.如果电阻R断路,那么电压表与灯泡串联;由于电压表的内阻很大,所以通过灯泡的电流会很小,灯泡不会发光;由于串联电路电压与电阻成正比,所以电压表的示数会增大,那么两个电表的比值增大,故C错误;
D.如果灯L断路,那么整个电路被切断,此时电压表示数和电流表的示数都变成零,故D错误。
故选A。
13. 小科学习了关于电的基础知识后,连接了如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数变小
B. 电流表的示数不变
C. 当滑片P滑到最右端时,L与R串联
D. 电流表的示数不变
【答案】D
【解析】
【详解】根据图片可知,灯泡与变阻器并联,电压表测灯泡的电压,电流表A2测灯泡的电流,A1测干路电流。闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向右移动时, 由于电源电压不变,结合并联电路电压特点可知,电压表V的示数不变。A2测灯泡电流,不受变阻器的影响,即A2的示数不变。变阻器的阻值变大,由知道,通过变阻器的电流变小。根据并联电路的特点是I总=IL+I变,所以,电流表A1的示数变小,故D正确,ABC错误。
故选D。
14. 用如图所示的电路进行“探究电流与电阻的关系”的实验。电源电压恒为4.5伏,分别接入阻值为5欧、10欧、15欧、20欧和25欧的定值电阻R。移动滑动变阻器滑片,完成实验并绘制出图乙所示的图像。下列说法正确的是( )
A. 本实验中控制R两端的电压为2V
B. 实验中选择的滑动变阻器最大阻值应该不小于20欧
C. 将15欧的定值电阻替换为20欧的定值电阻,闭合开关后应向A端移动滑片
D. 实验结论:在导体两端电压一定时,导体中的电阻与导体的电流成反比
【答案】B
【解析】
【详解】AD.由图乙可知
U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V
U=I2R2=0.1A×25Ω=2.5V
即本实验中控制R两端的电压为2.5V。可知当R两端电压一定时,电流与电阻的乘积为一个定值,即成反比,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。不能说成导体中的电阻与导体的电流成反比。故AD错误;
B.如乙图所示,实验中电流变化范围为0.1~0.5A,当接入25Ω电阻时,电路中电流为0.1A,此时总电阻为
故滑动变阻器接入电阻至少为
故为完成整个实验,滑动变阻器最大电阻至少为20Ω,允许电流至少为0.5A,故B正确;
C.将15欧的定值电阻替换为20欧的定值电阻,根据串联电路分压的规律,定值电阻两端电压变大,接下来的步骤为闭合开关后向B端移动滑动变阻器的滑片,以增大滑动变阻器两端的电压、减小定值电阻两端的电压,使电压表的示数为2.5V时,读出电流表的示数。故C错误。
故选B。
15. 利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路,压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。下列电路设计最合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大;由图乙可知,人的体重越大,对压敏电阻的压力越大,压敏电阻的阻值越小。
A.由电路图可知,滑动变阻器与压敏电阻并联,电压表测电源两端的电压,电流表测R支路的电流,由电源的电压不变可知,滑动变阻器的阻值变化时,电压表的示数不变,故A不符合题意。
B.由电路图可知,压敏电阻与滑动变阻器串联,电压表测压敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,当人的体重增大时,压敏电阻的阻值变小,人的身高增大时(滑片上移),变阻器的阻值变小,根据串联电路中电压与电阻成正比的关系可知,电压表的示数变化无法确定,故B不符合题意 。
C.由电路图可知,滑动变阻器与压敏电阻并联,电流表测R支路的电流,电压表测滑片下方电阻两端的电压,当人的体重增大时,压敏电阻的阻值变小,由 可知,通过R的电流变大,即电流表的示数变大,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,滑片移动时,通过滑动变阻器的电流不变,当人的身高增大时(滑片上移),电压表并联部分电阻的阻值变大,由 U=IR可知,电压表的示数变大,故C符合题意。
D.由电路图可知,压敏电阻与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,当人身高同时增大时,滑片向上移动,变阻器的阻值变大,但同时人的体重增加时,压敏电阻的阻值变小,总电阻无法判断,所以无法判断电流表的示数变化,故D不符合题意。
故选C。
第II卷(非选择题)
二、填空题(每空2分,共28分)
16. 充电宝是集供电和充电功能于一体的便携式充电器。
(1)充电宝在给手机充电时,相当于___________(选填“用电器”或“电源”);
(2)图中充电宝正在对两部手机充电,充电宝上的两个接口是___________的(选填“串联”或“并联”)。
【答案】(1)电源 (2)并联
【解析】
【小问1详解】
充电宝在给手机充电时,充电宝为手机提供电能,所以充电宝相当于电源。
【小问2详解】
充电宝对两部手机充电,在充电过程中,由于两部手机接在两个接口互不影响,所以充电宝上的两个接口是并联的。
17. 甲、乙两个不同种类的物质在摩擦时,原子之间电荷转移情况如下图所示,A表示的是____,由于乙物质原子核束缚核外电子的本领强,导致甲物质将带____ (选填“正电”“负电”或“不带电”)。
【答案】 ①. 原子核 ②. 正电
【解析】
【详解】[1]原子是由原子核和核外电子构成,所以图中,A表示的是原子核。
[2]摩擦起电的实质是电子的转移,由于乙物质原子核束缚核外电子的本领强,所以在摩擦的过程中,甲物质容易失去电子而带正电荷,乙物质容易得到电子而带负电荷。
18. 某同学在做“用电流表测电流”的实验中,所用的电路如图甲所示。闭合开关S后,电流表A1、A2的示数如图乙,那么R1的电流是_______A,R2的电流是_______A。
【答案】 ①. 1 ②. 0.5
【解析】
【详解】[1][2]根据甲图可知,两个电阻并联,电流表A1测通过R2的电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路的电流规律可知,电流表A1的示数小于A2的示数;根据乙图可知,A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.5A;A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,则示数为1.5A;则通过R2的电流为0.5A,通过R1的电流为
19. 小滨在测小灯泡电阻的实验时(图中电流表、电压表未画出)发现小灯泡不亮,为寻找原因,他想进行如下操作,并画出思维导图,请将小滨的分析过程补充完整。
①______;②______。
【答案】 ①. 小灯泡短路 ②. 小灯泡断路
【解析】
【详解】①[1]电流表有示数,说明电路没有发生断路,而小灯泡不亮,说明故障是小灯泡短路。
②[2]电流表无示数,说明电路发生断路,将电压表并联在小灯泡两端,电压表示数为3V,说明除小灯泡以外的电路没有断路,故是小灯泡断路。
20. 电阻R1、R2的U-I图像如图甲所示,则R1两端电压为0V时,该导体的电阻为_______;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_______。
【答案】 ①. 6 ②. 1∶1 ③. 2∶3
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,两电阻是定值电阻,结合图信息和欧姆定律可得,电阻R1的阻值为
因为电阻与电压电流无关,只和自己的长度、材料、横截面积和温度有关,所以,R1两端电压为0时,该导体的电阻为6Ω。
[2]将R1、R2接接入电源电压不变的电路乙中,开关S断开时,与串联,所以R1与R2的电流之比为1∶1。
[3]结合图信息和欧姆定律可得,电阻R2的阻值为
S断开时,电压表测的是R1两端电压;S闭合时,电压表测的是电源电压(或两电阻的两端总电压);根据串联电路特点和欧姆定律可得,开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为
21. 如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片,S为自动控制开关。闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;已知电源电压,,AB是一根粗细均匀,长度为,总阻值为的电阻丝。
(1)电子秤的刻度表是由________(选填“电流表”或“电压表”)改装的;
(2)秤盘上未放物体时,电路中的电流为________A;
(3)若将AB换成一根同样长度,粗细均匀,总阻值为电阻丝,秤的精确度会________(选填“降低”或“提高”)。
【答案】 ①. 电流表 ②. 0.3 ③. 降低
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,电子秤刻度表串联在电路中,所以电子秤刻度表是由电流表改装而成的。
(2)[2]由图可知,秤盘上未放物体时,P滑到A端,则AB接入电路的阻值为10Ω,则电路中的电流
(3)[3]若将AB换成一根同样长度,粗细均匀,总阻值为20Ω电阻丝,则P滑动相同的长度,AB接入电路的阻值变化较大,则电路中的电流变化较大,则电子秤刻度表的示数变化较大,所以秤的精确度会降低。
三、实验与探究题(每空2分,共24分)
22. “为什么丝绸要与玻璃棒摩擦而毛皮要与橡胶棒摩擦”这个问题困扰着刚学习摩擦起电的小金,于是他继续努力探究。
(1)首先是一道题给了他启发:①用丝绸分别摩擦玻璃棒(带正电)和保鲜膜,再将经丝绸摩擦的玻璃棒和保鲜膜靠近,两者会相互吸引。可见保鲜膜经丝绸摩擦后带的是________。②丝绸、玻璃棒、保鲜膜三者相比,在摩擦时最容易失去电子的是玻璃棒,最容易捕获电子的是______。于是就排出了这三种物质捕获其他物质的电子能力的强弱,如法炮制就可以得到一张“摩擦起电顺序”表,他感觉问题有了头绪。
(2)然后小金又做了其他一些材料的实验,并给它们排了序,但有些实验现象不明显,很难判断。他想网上会不会有“摩擦起电顺序表”,于是上网查询得到如图。
根据你所学的摩擦起电知识和“摩擦起电顺序表”,判断下列说法正确的是 。
A. 跟纸摩擦过的硬橡胶棒带正电 B. 跟纸摩擦过的玻璃棒带负电
C. 跟保鲜膜摩擦过的硬橡胶棒带正电 D. 跟保鲜膜摩擦过的玻璃棒带负电
(3)最后解决了问题:为什么丝绸要与玻璃棒摩擦而毛皮要与橡胶棒摩擦?
______
【答案】(1) ①. 负电 ②. 保鲜膜 (2)C
(3)丝绸和橡胶棒相对于玻璃棒和毛皮,前者更容易得到电子,后者更容易失去电子
【解析】
【小问1详解】
[1][2]因为丝绸与玻璃棒摩擦时,电子会从玻璃棒转移到丝绸上,结果玻璃棒失去电子而带正电,丝绸得到了电子而带负电:当将用丝绸摩擦过的玻璃棒,与用丝绸摩擦过的保鲜膜,接触时,两者相吸,说明保鲜膜带负电;丝绸与玻璃棒摩擦得到电子,而与保鲜膜摩擦失去电子,说明了保鲜膜捕获电子的能力强。
【小问2详解】
根据表中不同物质的起电顺序可知,表中的两种物质相互摩擦后,左边的物质带正电,右边的物质带负电;
A.纸在硬橡胶棒的左侧,因此跟纸摩擦过的硬橡胶棒带负电,故A错误:
B.玻璃棒在纸的左侧,跟纸摩擦过的玻璃棒带正电,故B错误:
C.硬橡胶棒在保鲜膜的左侧,跟保鲜膜摩擦过的硬橡胶棒带正电,故C正确:
D.玻璃棒在保鲜膜的左侧,跟保鲜膜摩擦过的玻璃棒带正电,故D错误。
故选C。
【小问3详解】
丝绸和橡胶棒相对于玻璃棒和毛皮,前者更容易得到电子,后者更容易失去电子。所以丝绸要与玻璃棒摩擦而毛皮要与橡胶棒摩擦。
23. 某兴趣小组的同学们用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中的储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。
L/厘米
1
2
3
4
5
I/毫安
4.2
3.1
3.0
2.6
2.3
(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长度的关系如表所示:分析可知,液体的电阻和液体长度的关系为: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________,由此得到的结论是: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,它们只需更换________即可。
【答案】(1)保护电路
(2)液体的电阻随液体长度增大而增大
(3)电流表A1示数小于电流表A2示数
(4)左边注射器中的导电液
【解析】
【小问1详解】
实验中,R串联接入电路中,能起到保护电路的作用。
【小问2详解】
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。可得出:在材料和横截面积相同时,液体的电阻随液体长度增大而增大。
【小问3详解】
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。
【小问4详解】
为了探究液体的电阻和材料的关系,需要保持液柱的长度及横截面积不变,改变液体的种类,即在同一贮存容器中更换不同的导电液体。所以,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,可探究液体的电阻和材料的关系。
24. 小金同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω),电路设计如图甲,电源电压恒定4V不变,滑动变阻器的规格为“0.5A 15Ω”。请一起完成以下探究:
(1)按照图甲电路图检查实物图连接时,发现有一根导线连接错误,请你在图乙连接错误的导线上打“×”,并在图中补画出正确的连线;( )
(2)小金同学正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电压表示数为4V不变,电流表示数为0,原因可能是:___________;
(3)清除故障后,小金将滑片P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知:R1=________Ω;
(4)做完以上实验后,小金还用该实验装置来探究电流与电阻的关系,又选用了阻值分别为5Ω和15Ω的定值电阻,为了使以上二个电阻能够完成本次实验,则R1两端的电压可以调节的范围为:________。
【答案】 ①. ②. 定值电阻R1断路 ③. 10 ④. 2~2.5V
【解析】
【详解】(1)[1]原电路中,电阻与变阻器并联了,电压表串联在电路中是错误的,变阻器与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
(2)[2]闭合开关,电流表示数为0,可能电路中出现断路,电压表示数为4V不变,可能定值电阻R1断路。
(3)[3]由图丙可知,电流表量程选择0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.2A,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2V,定值电阻的阻值
(4)[4]探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端的电压不变。根据串联分压特点可知
滑动变阻器接入电路的阻值最大时,对应的定值电阻的阻值最大,此时
UV=2V
电流表选用0~0.6A量程,且通过滑动变阻器的最大电流为0.5A,则电路中的最大电流为0.5A,当接入最小电阻5Ω时,电压表的示数即为允许的最大电压,为
U大=I大R小=0.5A×5Ω=2.5V
故电压表示数变化范围为2~2.5V。
四、综合题(每空2分,共18分)
25. 请按要求作图:如图所示的电路,在方框内用铅笔画出该实物图的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图知,电流从电源的正极流出经过开关S2分线,一条支路上有灯L2、电流表A2,另一条支路有开关S1、灯L1,两条支路汇合后共同经过电流表A1回到电源的负极,据此作图。
26. 静电复印技术已经逐渐走入人们的生活,如图所示是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图。请依据图示及操作步骤,结合“人作为导体可以将电荷导走”的知识,简要说明其操作意图。
A.找一块塑料板,用丝绸快速摩擦整个板面
B.用干燥的手指在塑料板上写上“大”字
C.将塑料板平放,上面均匀地撒上一层干木屑,再将塑料板缓慢竖起,随着静止在塑料板上木屑的滑落,一个“大”字就在塑料板上显现出来了
[操作意图]
A.______;
B.______;
C.______。
【答案】 ①. 摩擦使整块塑料板带电 ②. 人将“大”字区域内的电荷导走 ③. 由于带电体具有吸引轻小物体的性质,“大”字以外区域的塑料板吸附木屑
【解析】
【详解】[1]找一块塑料板,用丝绸快速摩擦整个板面,根据摩擦起电可知,由于摩擦使整块塑料板带电。
[2]由于人是导体可以将电荷导走,因此用干燥的手指在塑料板上写“大”字时,人将“大”字区域内的电荷导走。
[3]由于带电体能吸引轻小物体,所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时,塑料板上带电区域把木屑吸住,将塑料板缓慢竖起,塑料板上“大”字区域内的木屑,由于没有带电体吸引而在重力作用下滑落。
27. 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,其原理如图甲所示: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变化的关系如图乙所示。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)由图乙可知R的阻值随压力的增大而___________。
(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)当电压表的示数为3V,物品质量为多少?
(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_____(填“增大”或“减小”),并说明判断理由。______________
【答案】(1)减少 (2)20Ω
(3)2kg (4) ①. 增大 ②. 电源电压降低后,R0要达到原来的2.4V电压,才能启动推出装置,因为其本身电阻不变,所以必须要让R的电阻更小,根据图乙,要求物体重力更大,即质量更大才能满足要求。
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,压力增大时,压敏电阻R的阻值减小。
【小问2详解】
当检测区无物品时,压力,由图乙得
压敏电阻R两端电压
电路中的电流
定值电阻R0的阻值
【小问3详解】
当电压表的示数为3V,电路中的电流
压敏电阻R两端电压
压敏电阻R的阻值
由图乙可知,此时压力为20N,物品重力
由
解得物品质量
【小问4详解】
[1][2]机械装置启动的临界条件为电压表示数。电源电压降低后,若要保持不变,根据串联分压规律,压敏电阻R两端的电压会减小。由可知,电路电流I不变,因此会减小。根据图乙,R减小对应压力F增大,即物品重力增大,由可知,物品质量增大。因此,能通过检测区物品的最小质量将增大。
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