第十二章综合检测
(满分为100分,考试时间45分钟)
一、单项选择题(本大题4小题,每小题5分,共20分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请将正确选项的字母写在题后的括号内.
1.以下关于影响电阻大小的因素的说法中正确的是( )
A.导体电阻的大小与温度没有关系
B.同种材料制成的粗细相同的导体,长的电阻大
C.同种材料制成的长度相同的物体,粗的电阻大
D.长短、粗细都相同的导体一定具有相同的电阻
2.如图所示是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的的方案是( )
3.如图12-1所示,利用滑动变阻器组成一个分压器,当滑片P在变阻器的最上端时,电流表的读数是0.2 A,a、b两端的电压是12 V,当滑片P移动到变阻器的中点时,电流表和电压表的示数分别是( )
图12-1
A.0.1 A,12 V B.0.2 A,12 V
C.0.1 A,6 V D.0.2 A,6 V
4.两根镍铬合金丝的长度是L1>L2,把它们串联后接入电路,则通过它的电流和两端的电压分别满足( )
A.I1>I2,U1<U2 B.I1<I2,U1>U2
C.I1=I2,U1>U2 D.I1=I2,电压关系不确定
二、填空题(本大题4小题,每小题5分,共20分)请把下列各题的正确答案填写在对应题目的答题位置上.
5.小丽要自制滑动变阻器,老师向她提供了下表所示的几种材料及相关数据,她应选取____________材料做电阻丝,因为在相同条件下,这种材料的电阻________(选填“较大”或“较小”).图中AB和CD是她选取的这种材料制成的两根粗细一样的电阻丝,用图12-2所示的装置可以研究导体电阻的大小跟________的关系.
图12-2
几种长1 m的横截面积为1 mm2的金属导体在20 ℃时的电阻值
导体
电阻R/Ω
铜
0.017
铝
0.027
铁
0.096
镍铬合金
1.1
图12-3
6.如图12-3所示电路中,当开关闭合后,电流表、的示数比I1∶I2=5∶3,则电阻比R1∶R2=________,电流表、的示数比I1∶I3=________.R1与R2两端的电压之比为__________.
7.如图12-4所示电路中电源电压恒定,电流表的量程是3 A ,电阻R2的阻值是12 Ω.当S闭合时,将滑片P滑到滑动变阻器的中点时,电流表的示数是1.5 A,当滑片P滑到最右端b点时,电流表的示数为1 A .则电源电压是__________V,允许滑动变阻器接入电路中的电阻最小值是__________Ω.
图12-4 图12-5
8.如图12-5,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10 Ω.要使R2、R3并联,应闭合开关__________,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应__________(填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1∶I2 =__________.
三、作图题(共10分)
9.如图12-6所示的实验器材,请按方框内画出的测量小灯泡电阻的电路图,将实物用笔画线代替导线连接(小灯泡上标有“2.5 V 10 Ω”).
图12-6
四、计算题(共15分)
10.如图12-7所示电路中,R1=30 Ω,S断开时,电流表的读数是0.2 A,S闭合后电流表的读数是0.5 A.求R2的阻值.
图12-7
五、综合能力题(本大题3小题,共35分)
11.(12分)小明设计了如图12-8甲所示的电路图,做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B间接入下表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(电阻丝用电阻符号表示):
序号
材料
长度
横截面积
1
锰铜合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
S
图12-8
(1)小明选择序号为__________的两根电阻丝来探究,实验采用的方法叫__________________.
(2)他正确选择后,将电阻丝分别接入A、B间,闭合开关,观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小.实验中,两次电流表指针均有偏转,但第一次的示数大于第二次的示数,说明第一次接入的电阻丝阻值________(填“较大”或“较小”).
(3)小明继续用上述电源设计了图乙所示的电路图,来探究导体电阻大小还与什么因素有关(温度、导体长度因素除外).他应选择序号为__________的两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置.请你简述小明选择的原理及结论:_________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________.
12.(11分)用电流表、电压表测电阻的实验:
(1)在连接电路的过程中,开关始终是__________(填“断开”或“闭合”)的;
(2)根据图12-9所示实物连接情况,闭合开关前滑片P若在B端,线的M端应接滑动变阻器的__________端;(填“A”或“B”,并在图中连接)
图12-9 图12-10
(3)根据实物连接图画出电路图;
(4)滑片P移动到某一位置时,电流表、电压表读数如图12-10所示.
I=________A,U=________V,电阻R=________Ω.
13.(12分)学习“串联电路和并联电路的特点和欧姆定律”后,小强和小刚想利用滑动变阻器(铭牌上标有50 Ω 1 A)、两个定值电阻(5 Ω和10 Ω)、电压表、电源等器材对“串联电路中总电阻与各串联电阻之间关系”进行了探究.他们设计了如图12-11甲所示的电路图.
图12-11
(1)根据电路图,请你在图乙中用笔画线代替导线将没有连接完的实物电路连接好(导线不允许交叉且电流表的量程选取要适当).
(2)请你根据电路图分析:在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到__________(填“A”或“B”)端.
(3)下表是小强和小刚在这次实验中所记录的数据.请你根据他们三次测量的数据进行分析,可以得出的结论是:____________________________________________________.
R1=5 Ω R2=10 Ω
次数
名称
1
2
3
电压U/V
1.5
2.4
3
电流I/A
0.1
0.16
0.2
第十二章综合检测
1.B 解析:导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,在材料相同时,导体的长度越大,横截面积越小,电阻越大.另外,导体的电阻还跟温度有关系.
2.C 解析:A图中灯泡被短路,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不发光;B图滑动变阻器与灯泡并联,起不到改变灯泡亮度的作用;D图滑动变阻器和灯泡都被短路,也不能调节灯泡的亮度.
3.D 解析:滑动变阻器作用有两个,一个是限流作用,另一个是分压作用.本题属后者应用方法.滑片P把变阻器电阻分成了两部分,P点的上边的电阻为R上,P点的下边的电阻为R下,而R上+R下=R(变阻器总电阻).当电源电压为U时,电流I==,所以I不变,当滑片在中点时,R上=R下,两段电压之比U1∶U2=R上∶R下=1∶1,即U1=U2,而U1+U2=12 V,所以U2=U1=6 V.
4.D 解析:因为它们串联在同一电路中,所以通过它们的电流相等,即I2=I2.但仅凭L1>L2这个条件无法确定哪一根镍铬合金线的电阻大,所以根据U=IR,也就无法确定哪一根镍铬合金线两端的电压大.
5.镍铬合金 较大 长度 解析:制作滑动变阻器的电阻丝,需要电阻较大的材料,在相同条件下,镍铬合金的电阻较大,因此应选用镍铬合金;她选取的同种材料制成的两根粗细一样的电阻丝,这是保持材料、横截面积不变,研究电阻跟长度的关系.
6.3∶5 5∶8 1∶1
7.6 2.4
8.S1、S2 断开 4∶1
9.(10分)如图45所示.
图45
10.(15分)解:S断开时,电路中只有R1,此时电流表的示数为0.2 A,则电源电压
U=I1R1=0.2 A×30 Ω=6 V.
S闭合后两电阻并联,电流表的示数为0.5 A
所以通过R2的电流
I2=I-I1=0.5 A-0.2 A=0.3 A
所以R2===20 Ω.
11.(12分)(1)2和4 控制变量法
(2)较小
(3)1和2(或2和3)
a.在串联电路中,电流处处相等,各用电器的电压与电阻成正比
b.由电路图可知,==
(a、b两点用其他叙述,只要正确即可)
c、可知在长度和横截面积相同条件下,不同材料的电阻其阻值不同.
(若选2和3,可知同种材料在长度一定条件下,导体电阻大小跟导体横截面积有关)
12.(11分)(1)断开 (2)A (3)电路图如图46所示.
(4)0.5 4.0 8
图46
解析:(1)为防止电路在连接过程中出现错误,导致烧坏元件的现象发生,在连接电路过程中开关应该断开.
(2)当滑片P在B端时,滑片P左边的电阻线最长,所以接A接线柱.
(3)电路图设计与实物图相符,如图46所示.
(4)电流表的量程选择了0.6 A的,指针在2个大格、5个小格处,电流为0.5 A,电压表的量程选择了15 V的,指针在8个小格处,电压为4 V,电阻:R===8 Ω.
13.(12分)(1)如图47所示.
图47
(2)A
(3)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和