2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类(物理)——专题7电路与欧姆定律
一.选择题(共20小题)
1.(2021 鹿城区一模)某智能音箱,接通电源,闭合开关S1,灯发光,但无音乐,再用手在音箱上方晃动,开关S2就会自动闭合,音箱播放音乐;只闭合S2,不能播放音乐。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
2.(2021 南湖区模拟)如图是一只猫形的电动玩具,在它的体内有电池,猫的一只“手”相当于开关。向下压猫“手”。猫脸上有两只小电灯会一起发光、同时音乐响起。下列四幅表示其内部连接的电路图中,错误的是( )
A. B.
C. D.
3.(2021 高邮市模拟)如图所示,电动独轮车是新一代代步工具,它体形小巧、携带方便,而且依靠电力驱动,低碳环保,越来越受到年轻人的喜爱。某品牌独轮车工作原理:当电源开关S1闭合时指示灯亮起,人站在独轮车上开关S2自动闭合,电动机才能启动,开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
4.(2020 嘉兴)为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩“油门”踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5.(2020 瑞安市校级模拟)下列是某公司设计的一款温度计的4种原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻。温度计显示仪的示数会随着被测者体温变化而变化,如果他们选用的热敏电阻是相同的,则四个选项中电表变化情况与其它选项不同的是( )
A. B.
C. D.
6.(2020 南湖区二模)小明仿照楼道灯自动开关的原理,对爷爷卧室的电灯安装了光控开关(装在室外,夜晚无光时闭合)、声控开关(有声音自动闭合,无声2分钟后自动断开)的自动开关电路。另加装一个手动开关,必要时能使电灯常亮。下面符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
7.(2020 乐清市一模)干燥的天气人接触汽车有时会被“电”一下,手拿如图所示的静电消除器接触汽车消除静电,下列选项不正确的是( )
A.静电消除器前端是金属,金属能导电
B.汽车上的“电”往往会使汽车吸附更多的灰尘
C.若汽车带的是负电,则瞬间电流方向由汽车流向消除器
D.汽车带电是因为汽车行驶时与空气摩擦发生了摩擦起电现象
8.(2020 温州)小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合,发声器发出声音,但不开锁;第二次识别成功时S2闭合,有电流通过电动机,开锁成功。下列电路设计符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2020 嘉善县模拟)科技兴趣小组同学发明了一个电子握力器,下面选项中符合当握力越大时,力量计(电流表)示数越大,电灯也越亮的设计要求是( )
A. B.
C. D.
10.(2020 杭州一模)如图所示,小女孩接触带电体后,头发呈“爆炸”状。此时,该小女孩( )
A.头发上一定都带了同种电荷
B.头发上一定都带了正电荷
C.头发上一定都带了负电荷
D.全身正电荷总和一定等于负电荷总和
11.(2021 上虞区模拟)如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
①探究电流与电阻的关系时调节电阻两端电压成倍数变化
②用“伏安法”测电阻时﹣﹣﹣改变定值电阻两端电压,测量对应电流
③研究影响电阻大小因素时﹣﹣﹣更换不同电阻丝,保持电流不变,测量对应电压值
④研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系时﹣﹣﹣更换匝数不同电磁铁,保持电流不变
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
12.(2020 杭州模拟)甲、乙是两段由同种材料制成的实心柱状金属导体,其电阻相等。其中甲导体的横截面积大于乙导体,将它们串联在电路中,通电一段时间,下列说法正确的是(忽略温度对导体电阻的影响,不考虑金属导体与周围空气的热传递)( )
A.甲导体的长度比乙导体要短
B.通电一段时间后甲导体产生的热量要少
C.通电一段时间后乙导体升高的温度高
D.甲导体两端的电压比乙导体两端电压大
13.(2020 宁波模拟)将如图所示滑动变阻器正确接入电路,移动滑片到不同位置,可以改变滑动变阻器接入电路的电阻,这是通过改变下列哪个因素,实现了电阻丝接入电路中电阻的变化( )
A.长度 B.横截面积 C.材料 D.温度
14.(2020 白云区二模)如图两只电压表的指针均指在刻度盘正中央,以下判断正确的是( )
A.通过R1的电流小于通过R2的电流
B.R1两端的电压与R2两端的电压相等
C.R1电阻值大于R2电阻值
D.R1消耗的功率小于R2消耗的功率
15.(2021 嵊州市模拟)如图所示电路,电源电压恒定不变。两个开关都闭合时,电路中各元件均能正常工作。下列说法正确的是( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,两表都被烧坏
C.若先闭合S2,再闭合S1,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
16.(2021 安州区模拟)为了测定水流速度的大小,小博设计了以下四种电路,图中机翼状探头、连杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动,且河水流速为零时,滑片P位于滑动变阻器最下端。现要求:闭合开关S,当水流速度改变,电路中电压表示数U与水流速度v的关系如图所示。下列电路设计中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
17.(2021 四川模拟)小科为探究“电压一定时,电流与电阻之间的关系”,设计了如图实验。先在AB间接入10欧的定值电阻R1,移动滑片P,读取电压表、电流表示数并记录;然后用15欧的定值电阻R2替换R1后,接下来的操作和操作后的电路分析正确的是( )
A.注视电压表,并向左调节滑片
B.注视电流表,并向右调节滑片
C.操作后,电路消耗的电功率减小
D.操作后,电路消耗的电功率保持不变
18.(2021 哈尔滨模拟)在如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示,电阻R1、R2、R3消耗的电功率分别用P1、P2、P3表示,下列选项正确的是( )
A.变小,不变
B.变大,变大
C.变大,不变
D.滑动变阻器的滑片P向下滑动时,P1变大,P2变小,P3变大
19.(2021 聊城二模)如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P置于中点位置。闭合开关后,电压表示数为U,电流表A1、A2示数分别为I1、I2,且灯丝电阻不变,下列分析正确的是( )
A.滑片P向右移动过程中,灯L亮度逐渐变暗
B.滑片P向右移动过程中,电压表示数U变小
C.当滑片P移到最右端时,电路消耗的总功率最小
D.滑片P向右移动过程中,的比值保持不变
20.(2021 鄞州区校级模拟)小红按照如图所示的电路进行实验,闭合电键后,移动滑片P的过程中,灯泡L始终不亮,为了查找电路故障,用电压表进行检测,先将电压表的负接线柱与B接线柱相连,电压表的正接线柱依次与电路中的其它接线柱相连,对应的电压表示数如表格所示,若导线质量完好且接线柱连接完好,则可判断电器中一定存在故障的是( )
与电压表正接线柱相连的接线柱 电压表示数/V
A 3
C 3
D 3
E 3
F 0
A.电池 B.电键 C.灯泡 D.滑动变阻器
二.多选题(共2小题)
21.(2021 永嘉县校级模拟)如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0﹣3V”,电流表量程为“0﹣0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变),在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的最小功率是0.162W
B.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω
C.电压表示数变化范围是2.5V﹣3V
D.电流表示数变化范围是0.3A~0.5A
22.(2021 浙江模拟)在图中,c、d间电压U恒定,R0、R2阻值也恒定,滑动变阻器的总电阻为R1,已知R0<R1,当滑动变阻器的滑片P从b向a移动的过程中,电流表的示数变化情况一定是( )
A.A1表的示数不断减小
B.A2表的示数不断增大
C.A1表的示数先减小后增大
D.A2表的示数先增大后减小
三.填空题(共3小题)
23.(2021 金华模拟)如图所示电路,电源电压保持不变,电流表的内阻不可忽略,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,闭合开关后,滑由b端滑动到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是 V,电流表的内阻是 Ω。
24.(2021 东阳市模拟)如图是某校科技兴趣小组设计的一个电子体重计,金属触头与站台相连,并可在电阻棒两端之间上下滑动。你认为显示器可以选用 (填电学仪器名称)。当称重的人脱掉鞋子和外套时,你选用的仪器示数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
25.(2021 浙江模拟)某人设计了一种测量身高的电路装置,设计原理为ab是一根高2米,电阻为0.1欧/厘米的均匀直金属杆竖直放置,金属杆上引出两根无电阻导线接入电路,如图。上端MN无电阻且可以按照人的身高上下移动。电源电压为12V,R0是限流保护电阻。将量程为(0~0.6A)的电流表接入电路,且在电流表的表盘上刻上相应的高度,将其改装成身高表。试分析:
(1)如果c、d为身高刻度,则c点的身高刻度 (“大于”、“小于”或“等于”)d的身高刻度。
(2)若0.3A处对应的身高是2米,则电流表上的0.4A处应该对应的身高为 米。
(3)该身高表上的电流刻度是均匀的,那么身高刻度应该是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
四.实验探究题(共9小题)
26.(2020 萧山区校级模拟)如图是一个电池的示意图,该装置可产生气体和电流。老师告诉同学只要用两种不同的导体做电极,用水果代替实验中的稀硫酸也可以组成一个电池,产生电流的原理是一样的。同学们很感兴趣,在课外实验中,同学们进行了水果电池的制作,记录了以下的实验数据:不同电极时单个西红柿水果电池的电流和电压。
注:除电极材料不一样外,其它实验条件相同,请回答以下问题:
电极 碳棒﹣铜片 碳棒﹣铁片 碳棒﹣锌片
电流强度(mA) 1.43 4.26 4.63
电压(V) 0.6 1.2 1.3
(1)上述装置中能量的转变是 。该实验经过一段时间后溶液pH的变化是 (增大、减小、不变)。
(2)假如仅改用镁片和碳棒做电极,其它实验条件不变,根据上表的实验数据,你猜想产生的电压应比表中三种电池产生的电压 (选填“都大”、“都小”、“处在它们之间”或“无法判断”)。
(3)将三个用碳棒和锌片做电极的单个水果电池串联起来,将铭牌为“2.5V 0.3A”的一个小灯泡串联接入该电路,开关闭合后,小灯泡并不正常发光,原因是 。
27.(2021 新昌县模拟)用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6伏,定值电阻R备有5欧、10欧、20欧、40欧各一个。
(1)将5欧的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是 (选填字母)。
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(2)排除故障后闭合开关,移动滑片P,完成5欧的定值电阻实验。断开开关,不改变滑动变阻器滑片的位置,将5欧的电阻换成10欧的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向 (选填“左”或“右”)端滑动。
(3)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻倒数变化的图像乙,由图乙可知:每次控制定值电阻两端的电压均为 伏。
(4)为了顺利完成整个实验,则滑动变阻器的阻值至少是 欧。
28.(2021 瓯海区二模)为了探究通过导体的电流与电阻的关系”,小明利用电压为4.5伏的电源,标有“20欧,1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验,步骤如下:
①使用阻值为5欧的定值电阻R0,按图甲电路图连接电路;
②闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为3伏时,记录电流表的示数;
③把R0换用其它阻值的定值电阻,重复步骤②,得到阻值R与电路中电流大小R﹣I关系如图丙。
(1)图乙是对应的未连接完整的实物图,请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。
(2)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视 。
A.变阻器滑片
B.电压表示数
C.电流表示数
(3)实验结束后,小明进一步对滑动变阻器接入的阻值R1与电路中电流大小关系进行探究,并继续画出R﹣I图像,则对应的图像是图丁中的哪一条线(选数字),并简述你选择的依据: 。
29.(2021 南湖区模拟)某科学兴趣小组同学在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时。设计了如图甲所示的电路。正确操作实验后,将得到的实验数据记录在表中。
? 6
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 1.2 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2
(1)小组同学设计记录表中的“?”处应填 。
(2)用笔画线代替导线,将实物图连接完成。
(3)小组同学正确连接电路,每次更换电阻后都要进行的正确操作是 。
(4)分析表中数据,得出结论: 。
30.(2021 东阳市模拟)小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压为6V。改变电阻R阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应4次实验的电阻和电流,描绘在乙图中。(四个电阻分别是5Ω,10Ω,15Ω,20Ω)
(1)在丙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路; 。
(2)实验中,他所选择的应该变阻器是 (选填序号);
A.10Ω 0.5A
B.20Ω 1A
C.50Ω 2A
D.500Ω 10A
(3)若实验室的只有一个滑动变阻器,阻值范围为0﹣25Ω,为了能够继续完成本次实验,下列改进方案中正确的是 。
A.减小电源电压
B.减小定值电阻
C.增大定值电阻两端电压的设定值
31.(2021 镇海区模拟)有一个阻值未知的定值电阻R(R约6Ω),要求测出未知电阻的阻值。图甲是测量R阻值的部分实物图,电源为两节干电池。
(1)用一根导线将电路连接完整(连线不得交叉)。
(2)闭合开关,移动滑片P,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是导线 (选填“a”“b”或“c”)断路。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则R= Ω。
32.(2021 杭州模拟)小乐设计了一个电子拉力计,其原理图(部分)如图甲所示,其中电源电压U=3V,定值电阻R0=5Ω,R1是一根长为L=5cm的均匀电阻线(阻值跟长度成正比最大阻值为25Ω),轻质弹簧一端固定,另一端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1接触良好且摩擦不计),当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端。已知该轻质弹簧伸长的长度△L与所受拉力F的关系如图乙所示。
(1)小乐利用一量程为0﹣3V的电压表改装成拉力示数表,要求拉力越大,电压表指针向右偏转越大,则该电压表应并联在 (选填“R0”或“R1”)两端。
(2)当拉力为0N时,电压表的读数是多少?
(3)当电压表示数为1.5V时,拉环上受到水平向右的拉力为多大?
33.(2021 滨江区一模)小金用图甲所示的电路探究串联电路电压的规律,实验时意外发现:“当变阻器滑片P向左移时,两电压表的读数之和减小。”他产生了疑惑,在老师的引导下,知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻,可将它看作一个理想电源(电压U恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(图乙所示),为了测量干电池电阻r,他选择了适当器材,设计出如下的实验方案。
(1)选用的器材:一个电压表,符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1,导线和开关若干,一节旧干电池。
(2)设计出了如图丙的实验电路图。
(3)请你根据他所设计的电路图,帮他写出主要的实验步骤和需测量的物理量。 。
(4)请你帮他写出干电池电阻r的数学表达式(用已知量和测量量表示): 。
34.(2021 宁波模拟)小阳利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为0~50Ω。
(1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线打上×,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉)。
(2)电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 (填“左”或“右”)端。
(3)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中交换位置,则闭合开关后,会发现两表中只有 (填“电流”或“电压”)表有示数。
(4)实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向 (填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值。
(5)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丙中的数据分析,阻值为 Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片。
(6)在上面五次实验中,由图丙数据可知,当接入的电阻值为 时,整个电路消耗的功率最大。
五.解答题(共1小题)
35.(2021 镇海区模拟)利用身边常见的物品经常可以做很多有趣的实验,图中是某老师利用细塑料丝、干燥餐巾纸和PVC塑料管做的“静电章鱼”实验,具体做法如下:
①在桌面铺一张白纸,将塑料丝放在纸上,用餐巾纸压上,从根部向前摩擦几次。
②用餐巾纸裹住塑料管反复摩擦十几次。
③将摩擦过的塑料丝拿着根部向上抛起,塑料管去靠近塑料丝,塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开并漂浮起来。
塑料丝为什么会像“章鱼张开爪”一样散开并漂浮在空中呢?请你解释这个现象(忽略空气的作用力)。
2020和2021年浙江各市中考科学考试模拟试题分类(物理)——专题7电路与欧姆定律
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.【解答】解:根据题意可知,接通电源,闭合开关S1,灯发光,但无音乐,再用手在音箱上方晃动,开关S2就会自动闭合,音箱播放音乐,这个说明灯能独立工作,而音箱不能独立工作,所以音箱和灯泡并联在电路中;只闭合S2,不能播放音乐,所以S2在支路中控制音箱,开关S1在干路中控制整个电路,故A正确。
故选:A。
2.【解答】解:A、图中开关断开时,其中一个灯和扬声器工作,故A错误;
B、图中一个灯泡与扬声器串联再与另一灯泡并联,开关在干路上,开关闭合,两灯一起发光,扬声器也工作,故B正确;
C、图中两灯并联再与扬声器串联,开关在干路上,开关闭合,两灯一起发光,扬声器也工作,故C正确;
D、图中两灯串联再与扬声器串联,开关在干路上,开关闭合,两灯一起发光,扬声器也工作,故D正确。
故选:A。
3.【解答】解:
由题意可知,指示灯和电动机并联,开关S1控制干路,开关S2控制电动机;
A、图中开关S1闭合后,会发生电源短路,故A不符合题意;
B、图中指示灯和电动机串联,故B不符合题意;
C、图中指示灯和电动机并联,开关S1控制干路,开关S2控制电动机,故C符合题意;
D、图中开关S1、S2分别控制两条支路,故D不符合题意。
故选:C。
4.【解答】解:根据题意可知,当驾驶员向下踩“油门”踏板时,减小接入电路的变阻器阻值,通过电动机的电流变大;
A、滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,故A符合题意;
B、滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,故B不符合题意;
CD、滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故CD不符合题意;
故选:A。
5.【解答】解:
A、该电路为串联电路,电压表测量热敏电阻两端的电压;当热敏电阻的阻值变大时,根据串联电路的分压规律可知,R两端的电压变大,电压表示数变大;
B、该电路为串联电路,电压表测量保护电阻两端的电压;当热敏电阻的阻值变大时,根据串联电路的分压规律可知,R两端的电压变大,根据串联电路的电压特点可知,保护电阻两端的电压变小,电压表示数变小;
C、由图可知,该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流;当热敏电阻的阻值变大时,根据欧姆定律可知,通过R的电流变小;并联电路互不影响,所以通过保护电阻的电流不变,则干路中的电流变小,即电流表示数变小;
D、该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流;当热敏电阻的阻值变大时,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小;
综上所述,A与BCD中电表示数变化不同,故A正确。
故选:A。
6.【解答】解:根据题意可知,只有光控开关、声控开关都闭合时,灯泡才会发光,说明这两个开关是串联的;另加装一个手动开关,必要时能使电灯常亮,说明手动开关能独立控制灯泡,所以光控开关与声控开关串联后,再与手动开关并联,灯泡接在干路中,故A正确。
故选:A。
7.【解答】解:
A、手拿静电消除器接触汽车会消除静电,这是因为静电消除器前端是金属,金属能导电,能把车上静电导走,故A正确;
BD、汽车行驶时与空气摩擦发生了摩擦起电现象,使汽车带上了电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质,则汽车上的“电”往往会使汽车吸附更多的灰尘,故BD正确;
C、若汽车带的是负电,负电荷从汽车流向消除器,而负电荷定向移动方向与电流方向相反,则瞬间电流方向是由消除器流向汽车,故C错误。
故选:C。
8.【解答】解:根据题意可知,闭合开关S1,只有发声器工作;两个开关都闭合时,有电流通过电动机,这说明两个开关都闭合时,电动机才会工作;
A、由图可知,闭合开关S1,只有发声器接入电路,发声器工作,再闭合S2,电动机和发声器并联接入电路中,有电流通过电动机,故A正确;
B、由图可知,闭合开关S1,发声器没有接入电路,发声器不工作,两个开关都闭合,发声器和电动机都工作,故B错误;
C、由图可知,发声器和电动机并联接入电路中,两个开关并联,只要闭合任意一个开关,发声器和电动机都工作,故C错误;
D、由图可知,闭合开关S1,只有电动机接入电路,电动机工作,再闭合S2,电动机和发声器并联接入电路中,有电流通过发声器,故D错误。
故选:A。
9.【解答】解:由题意可知,力量计为电流表;
A、由电路图可知,灯泡、滑动变阻器以及力量计串联,当力量增大时,滑片向下滑动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,由P=I2R可知,灯泡的实际功率变大,即灯泡变亮,故A符合题意;
B、由电路图可知,当开关闭合后,灯泡被短路,故B不符合题意;
C、由电路图可知,力量计与滑动变阻器并联,则滑动变阻器将被短路,电路为灯泡的基本电路,无论力量如何变化,灯泡的亮度均不发生改变,故C不符合题意;
D、由电路图可知,力量计与灯泡并联,灯泡会被短路,无论力量如何变化,灯泡始终不发光,故D不符合题意。
故选:A。
10.【解答】解:A、小女孩接触带电体后头发呈“爆炸”状。说明头发带同种电荷,相互排斥所致。故A正确。
B、头发带同种电荷,可能都带正电荷也可能都带负电荷,相互排斥所致。故B错误。
C、头发带同种电荷,可能都带正电荷也可能都带负电荷,相互排斥所致。故C错误。
D、小女孩接触带电体后,女孩带电,可能带负电也可能带正电,且正电荷总和一定不等于负电荷总和。故D错误。
故选:A。
11.【解答】解:①、根据控制变量法的思路,研究导体中的电流与电阻的关系时,要保持导体两端的电压不变,而电路中换用阻值不同的电阻时,电阻两端的电压就要改变,为了保持电阻两端的电压不变,就需要改变滑动变阻器接入电路的阻值,故①错误;
②、用“伏安法”测电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故②正确;
③、在探究“电阻大小与哪些因素有关”时,保持电压不变,多次更换电阻丝,测量对应电流,是为了得出电阻与什么因素有关,滑动变阻器起到保护电路的作用,故③错误;
④、研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,根据控制变量法可知,应控制电路中通过的电流大小相等,故④正确。
故选:D。
12.【解答】解:
A、甲、乙是两段由同种材料制成的实心柱状金属导体,其电阻相等,甲导体的横截面积大于乙导体,则甲的长度要大于乙的长度;故A错误;
B、两个电阻串联,通过的电流相同、通电时间相同、电阻相同,则通电一段时间后甲与乙产生的热量是相同的,故B错误;
C、由于甲的横截面积大、长度长,体积大,所以甲的质量大,根据公式Q=cm△t可知,在热量、比热容相同时,质量越大,升高的温度越低,即通电一段时间后乙物体升高的温度高,故C正确;
D、由于电流和电阻相同,根据U=IR可知,甲导体两端的电压等于乙导体两端电压,故D错误。
故选:C。
13.【解答】解:移动滑动变阻器的滑片时,改变了连入电路的电阻丝的长度,从而改变连入电路的电阻大小,故A正确、BCD错误。
故选:A。
14.【解答】解:A、因R1与R2串联,所以通过R1的电流等于通过R2的电流,故A选项不正确;
B、因两电压表的指针位置相同,但R2两端电压表的量程比R1两端的量程大,所以R1两端的电压小于R2两端的电压,故B选项不正确;
C、根据R可知,R1电阻值小于R2电阻值,故C选项不正确;
D、根据P=UI可知,R1消耗的功率小于R2消耗的功率,故D选项正确。
故选:D。
15.【解答】解:
A、同时闭合两个开关,两灯并联,由并联电路电压的规律,两灯电压相同,两灯的规格不一定相同,由欧姆定律I可知,通过两只灯泡的电流不一定相同,故A错误;
B、若电压表和电流表的位置对调,电压表串联在电路中,电流表与L1并联,因电压表内阻很大,电路的电流很小,两表都不会被烧坏,故B错误;
C、若先闭合S2,为L1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路的电流;再闭合S1,两灯并联,电压表测电源电压,电压表示数不变;而此时电流表测干路电流,因通过L1的电流不变,根据并联电路电流的规律,电流表的示数变大,故C正确;
D、若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L2也会短路,灯L2不亮,造成电流表损坏和电源短路,故D错误。
故选:C。
16.【解答】解:探头是机翼形状,当水流速度增加时,探头上面流速大于下面流速,产生向上的升力,滑片向上移动,由图象判断当流速变大时,电压表示数变大,并且在速度为零时,电压表示数为零。
A、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,滑片向上移动,滑动变阻器连入电路的电阻减小,分担的电压变小,电压表示数变小,故选项错误。
B、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,滑片向上移动,滑动变阻器连入电路的电阻减小,分担的电压变小,定值电阻两端的电压变大,所以电压表示数变大,但是在速度为零时,电压表示数不为零,故选项错误。
C、如图是定值电阻和滑动变阻器串联在电路中,速度为零时,电压表测量导线两端的电压,电压表示数为零,速度增大时,滑片向上移动不能改变整个电路的电阻,电路电流不变,但是电压表并联部分的电阻增大,故电压表示数增大,故选项正确。
D、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,滑片向上移动,滑动变阻器连入电路的电阻减小,分担的电压变小,电压表示数变小,故选项错误。
故选:C。
17.【解答】解:AB、根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,注视电压表,使电压表的示数不变;AB错误;
CD、换成较大电阻后,变阻器连入电路的电阻也变大,由串联电阻的规律,电路的电阻变大,根据P,操作后,电路消耗的电功率减小,C正确,D错误。
故选:C。
18.【解答】解:
A、三个电阻串联,电流表测电路的电流,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,V3测R1与测R2的电压,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,
由欧姆定律,R1,故保持不变;A错误;
B、同理,R2,故变大;
根据串联电路电压的规律,V2示数变化量等于R1、R3的(R1、R3串联的等效电阻为R13)电压变化量,
△U2=△U13,
根据欧姆定律,U13=IR13﹣﹣﹣﹣﹣①
U13′=I′R13﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
①﹣②得:
△U13=U13﹣U13′=IR13﹣I′R13=(I﹣I′)R13=△IR13,
故R13,
即R13=变大,保持不变,B错误;
C、由欧姆定律,R1+R2,因R1不变,R2变大,
故变大;
由串联电路电压的规律,U3的变化量等于R2的电压变化量,△U3=△UR2,
类似选项B,R2,
R2,不变,C正确;
D、当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,根据电阻的串联,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变小,根据P=I2R,P1变小,P3变小,D错误。
故选:C。
19.【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表A1测通过L的电流,电流表A2测干路电流。
因电源的电压不变,
所以,滑片P向右移动过程中,电压表的示数U保持不变,故B错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过灯泡L的电流不变,灯泡的亮暗不变,故A错误;
滑片P向右移动过程中,接入电路中的电阻变大,
由I可知,该支路的电流变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路中的电流变小,即电流表A2的示数I2变小,则的比值变大,故D错误;
当滑片P移到最右端时,通过滑动变阻器的电流最小,电路中的总电流最小,所以,由P=UI可知,电路消耗的总功率最小,故C正确。
故选:C。
20.【解答】解:电压表的负接线柱与B接线柱连接,
电压表正接线柱与A接线柱连接,电压表有示数,说明电源完好;
电压表正接线柱与C接线柱连接,电压表有示数,说明BC之间完好;
电压表正接线柱与D接线柱连接,电压表有示数,说明BD之间完好;
电压表正接线柱与E接线柱连接,电压表有示数,说明BE之间完好;
电压表正接线柱与F接线柱连接,电压表无示数,说明EF断路,即灯泡断路.
故选:C。
二.多选题(共2小题)
21.【解答】解:小灯泡L标有“2.5V 1.25W”表示灯的额定电压为2.5V,额定功率为1.25W。
(1)由P=UI可得,灯正常工作时的电流IL0.5A,
灯泡的电阻RL5Ω;
(2)由题知,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表量程为“0~0.6A”,
串联电路中电流处处相等,所以电路中的最大电流Imax=0.5A,此时灯泡正常发光;
由串联电路电压的规律,变阻器的电压U滑=U﹣UL;
由欧姆定律知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,变阻器的最小阻值为:
R滑min4Ω…①;
当电压表示数最大为3V时,根据分压原理,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由串联电路电压的规律,此时灯泡两端的最小电压:UL′=U﹣U滑max=4.5V﹣3V=1.5V,
电路中的最小电流:Imin0.3A,
所以电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,故D正确;
当电路中电流最小时,灯的最小功率:P小=I小2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W,A错误;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R滑max10Ω…②,
由①②可知,滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω,故B正确;
电源电压为4.5V,灯泡额定电压为2.5V,灯泡两端最大电压为2.5V,
此时滑动变阻器两端电压最小为:4.5V﹣2.5V=2V;则电压表示数变化范围是:2V~3V,故C错误。
故选:BD。
22.【解答】解:滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向a端移动过程中,变阻器上部分电阻减小,下部分电阻增大,
因下部分与电阻R2并联,并联电阻小于支路电阻,
所以,并联部分增加量小于变阻器上部分电阻的减小量,总电阻减小,总电流增大,
因串联电路中电阻越大、分得的电压越大,
所以,并联部分电压必定增大,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I可知,通过R2的电流增大,即电流表A2的示数一直不断增大,故B正确,D错误;
假设R2=R1=2R0,
当滑片位于b端时R2被短路,A1示数:
I1,
当滑片与b间的电阻为1.5R0时,A1示数:
I2 ,
当滑片位于a端时,A1示数:
I3,
由以上可知,A1示数先减小后增大,故A错误,C正确。
故选:BC。
三.填空题(共3小题)
23.【解答】解:由电路图可知,定值电阻R、电流表的内阻r与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片在a端时,定值电阻R、电流表的内阻r串联,电流表的示数最大,
由图乙可知,R两端电压为9V,电路中的电流为1.5A,
由串联电路电压、电流规律和I可知,电源电压:U=9V+1.5r﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于b端时,定值电阻R、电流表的内阻r与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,R两端的电压为3V,电路中的最小电流为0.5A,
由串联电路电压、电流规律和I可知,电源电压:U=3V+0.5×20Ω+0.5r=13V+0.5r﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得:U=15V,r=4Ω。
故答案为:15;4。
24.【解答】解:
由电路图可知,显示器与电阻棒的上面部分并联,因为电压表与被测电路并联,所以显示器是电压表;
因电压表在电路中相当于开路,由图知电阻棒始终全部连入电路中,电源电压一定,由I可知,电路中电流保持不变;
当称重的人脱掉鞋子和外套时,对站台压力减小,金属触头向上滑动,显示器(电压表)所测上面部分的阻值变小,由U=IR可知,显示器(电压表)示数将减小。
故答案为:电压表;减小。
25.【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与电阻R0串联,电流表测电路中的电流。
(1)如果c、d为身高刻度,由电流表示数可知:Ic<Id,
由于电源电压U一定,根据I可得:
Rc总>Rd总,
根据串联电路的电阻特点可知:
Rc总=R0+Rc,Rd总=R0+Rd,
所以,Rc>Rd,
由于均匀直金属杆的阻值与长度成正比,则Hc>Hd;
(2)若0.3A处对应的身高是2米,根据均匀直金属杆的高度为2米可知:均匀直金属杆全部连入电路,
即R′=0.1Ω/cm×2×100cm=20Ω;
根据I可得:
R总′40Ω,
由于R′与R0串联,根据串联电路的电阻特点可得:
R0=R总′﹣R′=40Ω﹣20Ω=20Ω;
当电流表上示数为0.4A时,根据I可得:
R总″30Ω,
根据串联电路的电阻特点可得:
R″=R总″﹣R0=30Ω﹣20Ω=10Ω,
所以,对应的身高为H″100cm=1m;
(3)由于R总=R0+R′,R′=kH,(k=0.1Ω/cm)
所以,H(R0),
即:身高与电流不成正比,即身高的刻度不是均匀的。
故答案为:(1)大于;(2)1;(3)不均匀。
四.实验探究题(共9小题)
26.【解答】解:
(1)上述装置中,发生了Zn和稀硫酸的反应,将化学能转变为电能。由于稀硫酸参与了化学反应,所以稀硫酸中的氢离子的逐渐减少,PH值逐渐增大;
(2)根据表中给的信息Cu﹣0.6V、Fe﹣1.2V、Zn﹣1.3V,可以推测,随着金属活动性越强,产生的电压越大;由于镁的活动性更强,镁产生的电压越大,所以改用镁片和碳棒做电极,其它实验条件不变,产生的电压比表中三种电池产生的电压都大;
(3)将三个用碳棒和锌片做电极的单个水果电池串联起来,电压可以达到1.3V×3=3.9V;但由于水果电池的内阻太大,与小灯泡串联后,灯分得的电压太小,实际功率太小,无法使灯泡正常发光。
故答案为:
(1)化学能转化为电能;增大;(2)都大;(3)由于水果电池的内阻太大,与小灯泡串联后,灯分得的电压太小,实际功率太小,无法使灯泡正常发光。
27.【解答】解:(1)闭合开关,电压表无示数,可能是与电压表并联部分的电路短路或与电压表并联电路以外的部分断路,电流表有示数,说明电路不可能断路,移动滑片P电流表示数不断变化,说明滑动变阻器正常,因此故障可能的原因是电阻R短路,故选A;
(2)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动;
(3)由图象可知,实验中电阻两端控制的电压U=IR2V;
(4)电阻两端的电压始终保持UR=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=6V﹣2V=4V,
则变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,
根据分压原理,当接入40Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×40Ω=80Ω,
故为了让提供的电阻都能用到,滑动变阻器的最大阻值应不小于80Ω。
故答案为:(1)A;(2)左;(3)2;(4)80。
28.【解答】解:(1)电压表的“﹣”接线柱与R0电流流出这一端相连,R0的左端接滑动变阻器的上面两个接线柱的任意一个接线柱,如图所示:
(2)探究通过导体的电流与电阻的关系时,控制电压相同,则当更换不同电阻时,需要通过调节滑动变阻器的滑片来控制电压表示数不变;
(3)由丙图可得当电阻R0=5Ω时,对应的电流I=0.6A,故R0两端的电压为U0=IR0=0.6A×5Ω=3V,已知电源电压为4.5V,则根据串联电路电压的特点,滑动变阻器两端的电压为1.5V,故由图丁U=IR可得曲线③符合题意。
故答案为:(1);(2)B;(3)③。
29.【解答】解:(1)探究电流与电阻的关系,保持电压不变,改变电阻,故表格中“?”处应为:“电压U/V”;
(3)每次更换电阻后,定值电阻两端的电压发生变化,为了控制电压不变,下一步的操作是调节滑动变阻器的滑片,保持电压表的示数不变;
(4)分析实验数据知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,可得出:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)电压U/V;(3)调节滑动变阻器的滑片,保持电压表的示数不变;(4)当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
30.【解答】解:(1)由图乙看出当R=10Ω时,I=0.2A,此时电阻R两侧电压值为:UR=IR=0.2A×10Ω=2V,电阻两端的电压为2V,故电压表选用小量程与电阻并联,如图所示:
(2)由图知,电阻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,变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×20Ω=40Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,故AB错、C正确;由于500Ω的电阻太大,在调节时电阻变化大,不容易控制电阻两端的电压保持不变,故D错误,故选C;
(3)同学在实验中的选用的滑动变阻器的范围为0﹣25Ω,此时滑动变阻器的最大阻值过小;根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器的阻值小,分担的电压小,则定值电阻两端的电压大;为了控制电压为2V不变,应减小定值电阻两端的电压,可以可以采用减小电源电压、减小定值电阻的阻值的方法来实现电压的控制;由于滑动变阻器阻值小,定值电阻两端的电压大,故可以采用增大定值电阻两端电压的设定值的方法来控制电压不变;故选ABC。
故答案为:(1)如图;(2)C;(3)ABC。
31.【解答】解:(1)变阻器按一上一下连入电路中且与电阻串联,如下图所示:
(2)若导线a、c断路,则整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意,
若导线b断路,可导致电压表串联在电路中,电流表没有示数,但电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,符合题意,故障可能是导线b断路;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.2V时,由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,
由欧姆定律I得,R5Ω。
故答案为:(1)如下图所示:
;
(2)b;
(3)5。
32.【解答】解:由图1可知,闭合开关,R0与R1串联,
(1)当拉力增大时,滑片右移,接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,
由I可知,电路中的电流增大,
由U=IR可知,R0两端的电压增大,所以电压表应并联在R0两端,则电压表的示数会随拉力的增大而增大;
(2)当不拉拉环时,R1=25Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I0.1A,
电压表的读数:
U0=IR0=0.1A×5Ω=0.5V;
(3)当电压表的示数U0′=1.5V时,
I′0.3A
所以电阻线连入电路的电阻值:
R1′5Ω
因为弹簧的伸长量:
△L=5cm5cm=4cm
由弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系图可知:
F=400N;
答:(1)R0;
(2)当拉力为0N时,电压表的读数是0.5V;
(3)当电压表示数为1.5V时,拉环上受到水平向右的拉力为400N。
33.【解答】解:根据实验电路丙图可知,将R1与电源(r)串联起来,将电压表并联在R1两端。
当S断开时,电压表测的是电源电压;当S闭合时,电压表测的是R1两端电压,利用串联电路电流规律和电压规律即可求解。
所以实验步骤:
①按照电路图连接电路,记下开关S断开时电压表的示数U;②闭合开关S,记下电压表的示数U1。
因为串联电路电流相等:则 ,整理得r。
故答案为:(3)①按照电路图连接电路,记下开关S断开时电压表的示数U;②闭合开关S,记下电压表的示数U1;(4)。
34.【解答】解:(1)原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处,即最右端;
(3)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,电压表串联在电路中测电源电压,因电压表内阻很大,电流表没有示数,则闭合开关后,会发现两表中只有电压表有示数;
(4)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表示数恢复到原来的值;
(5)根据如图丙画出的电流与电阻关系的图像知,当电阻为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω时,电流与电阻之积为:
UV=IR=0.6A×5Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=0.12×25Ω=3V,
当电阻为20Ω时,电流与电阻之积为:
UV′=I′R′=0.18A×20Ω=3.6V,
故阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片;
(6)根据公式P=UI可得,要整个电路消耗的功率最大,则电路中的电流最大,
由丙图可知当电阻为5Ω时,电路中的最大电流是0.6A,
所以整个电路消耗的功率最大时对应的电阻为5Ω。
故答案为:(1)如上所示;(2)右; (3)电压;(4)右;(5)20;(6)5Ω。
五.解答题(共1小题)
35.【解答】答:摩擦过的塑料丝带有同种电荷相互排斥;摩擦过的塑料管也和塑料丝带同种电荷,同种电荷相互排斥,故用塑料管去靠近塑料丝,塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开并漂浮起来。