人教版九年级全一册15.2电流和电路同步练习 （Word版含答案）

人教版九年级全一册 15.2 电流和电路 同步练习
一、单选题
1．如图所示，取两个相同的不带电的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器A的金属球接触后，再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是（　　）
A．丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B．验电器金属箔片张开，说明金属箔片带了异种电荷
C．用金属棒把A和B连接起来后，自由电子从A定向移动到B
D．用金属棒把A和B连接起来后，瞬间电流方向是从金属棒的左端到右端
2．关于电流与电压的说法，正确的是（　　）
A．电路中有电流时，就一定有电压，因为电压是产生电流的原因
B．电路中只要有电压，就一定会有电流
C．导体内有大量的自由电荷，只要构成通路，导体中就会有电流
D．以上说法都不正确
3．1909年起，英国科学家卢瑟福和他的助手用一束带正电荷的极大多数不改变金箔高速α粒子流轰击一片很薄的金箔，并根据如图所示的实验运动方向的α粒子现象和已有知识，在1911年提出了原子的有核模型。要解释本实验现象产生的原因，下列知识中不需要用到的是（　　）
A．同种电荷相互排斥
B．电荷的定向移动形成电流
C．力是改变物体运动状态的原因
D．一个α粒子的质量比一个电子的质量大得多
4．如图所示的四个电路中，错误的是（　　）
A．只有图甲 B．只有图甲、图乙
C．只有图甲、图乙和图丙 D．四个图都是错误的
5．下列说法不正确的是（　　）
A．固体分子是静止不动的
B．人用吸管吸食饮料是靠大气压强把饮料“压”进嘴里的
C．半导体二极管具有单向导电性
D．热量、能量和功的单位都是焦耳
6．如图所示实物图，与其一致的电路图是（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示的简单电路连接正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．如图甲所示，用一个带正电的物体去接触不带电的验电器A的金属球时，A的金属箔片张角变大；再用带有绝缘手柄D的金属棒C同时接触A、B验电器的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是（　　）
A．验电器的工作原理是异种电荷相互吸引
B．当C棒接触两验电器的金属球时，瞬间电流方向从A到B
C．带正电的物体接触验电器A的金属球时，A的金属箔片张角变大，说明它得到了正电荷
D．当C棒接触两验电器的金属球时，验电器A的金属箔片张角变小，说明它失去了正电荷
9．下列说法正确的是（　　）
A．在闭合电路中，电流总是从电源的正极流向负极
B．“破镜不能重圆”，说明分子间有斥力
C．验电器的工作原理是：同种电荷相互排斥
D．燃料燃烧释放的热量越大，燃料的热值越大
10．关于电现象，下列说法正确的是（　　）
A．摩擦起电是由于在摩擦的过程中产生了电荷
B．电荷的移动形成电流
C．在物理学中把电荷移动的方向规定为电流的方向
D．毛皮摩擦橡胶棒后毛皮带上了正电荷
11．今年“五一”假期，铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜。铁路部门有明确规定：在高铁线路两侧各500米范围内，不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网（高压电路）上，会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能述现象的是（　　）
A． B．
C． D．
12．关于电荷的说法中正确的是（　　）
A．摩擦起电的实质是创造了电荷
B．金属导体中自由电子移动的方向就是电流的方向
C．带正电的玻璃棒能吸引纸屑是由于异种电荷相互吸引
D．绝缘体不容易导电是因为自由电荷很少
二、填空题
13．目前大多数汽车刹车采用油压制动；其原理是驾驶员踩下刹车踏板，向刹车总泵中的刹车油施加压力，通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上，卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力使车辆减速.从时速100公里到静止可能只需要几秒而已，油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉，造成了能源的浪费，为节约能源，现在的混合动力汽车采用再生制动器，它能把汽车刹车制动时消耗的动能部分转化为电能储存在蓄电池中，同时产生汽车所需的制动力，从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损；储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率；
（1）再生制动器将动能转化为电能进行储存，此时蓄电池相当于电路中的______；
（2）汽车在行驶过程中，很多部位会发热，如：①发动机外壳发烫；②轮胎发热；③刹车片发热；④水箱中的水变热.其中主要属于通过做功改变内能的是______；
A．①②③④ B．②④ C．②③ D．①③
（3）测试时，汽车在大小为1000N的牵引力作用下，以25m/s的速度正常行驶1000m；此过程中，汽车牵引力的功率为______W；如果汽车在制动时产生的刹车阻力恒为1.0×104N，该制动过程中汽车行驶的s﹣t的关系如图甲所示，则在0～0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为______J；
（4）某次测试储能效率中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度大小v，计算出动能Ek，画出Ek随s变化的图像如图乙所示；则图中表示开启再生制动器的图线是______；
（5）在本次测试过程中，由图像可知本次测试的储能效率为______。
14．避雷针能让建筑物避免雷击，当云层电荷较多时，避雷针与云层之间的空气被击穿，使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路，此时空气是______体；若云层带正电，则电流的方向是______（选填“从云层到大地”或“从大地到云层”）。
15．如图所示是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。闭合开关后，发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，UBC=0V，UAC=3V；小明检查发现只有灯L1和L2中的一盏出现故障，则故障可能是______。
16．物理学上，把_______定向移动的方向规定为电流的方向，在电源外部，电流总是从电源的_______极流出，经导线、用电器等流入电源的_______极。
三、综合题
17．阅读材料并回答问题：
材料一∶ 1800年，意大利教授伏打用锌、铜两种金属与盐水接触产生了电，他将这种电称为“金属电”。据此原理发明了伏打电堆，图（a）为一个伏打电池；
材料二∶ 1821年，德国物理学家塞贝克发现，把两根铜丝和一根铁丝串联成闭合电路，并使得铜丝和铁丝的两个连接点温度不同，闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”。图（b）为模拟塞贝克实验，实验数据如下表：
两接触点的温差/℃ 0 100 200 300
电流/A 0 0.064 0.142 0.229
(1) 根据以上塞贝克模拟实验资料及实验数据，可知金属丝两连接点的____越大，热电流越大；图（b）电路中是_____能转化为电能。
(2) 请设计一简单实验说明判断图（a）伏打电池金属板A、B正负极的方法：_____。
18．如图所示，是一种简易点火装置，将一张锡纸剪成中间窄、两端宽的形状，再将锡纸两端分别与干电池的正负极连接。过一会儿，看到锡纸中间部分燃烧起来。
(1)锡纸是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。
(2)当锡纸两端分别与干电池的正负极连接时，通过锡纸的电流方向是___________（选填“从A到B”或“从B到A”）。
(3)观察手电筒结构，在上面的虚线方框中作出手电筒的电路图___________。
19．水管中的水流有大有小，在相同的时间内，从水管中流出的水越多，水流就越大.同样，导体中的电流也有大小，单位时间内通过导体横截面的电荷量叫做电流强度，简称电流.物理学中用Q表示电荷量，t表示通电时间，则电流I的公式为________.如果导体中的电流为2安，那么10秒内通过导体横截面的电荷量是________库.
晓丽同学在掌握了上面知识后，经查阅资料知道：通过导体单位横截面积的电流称为电流密度，用J来表示.那么电流密度J的大小与什么因素有关呢？她将该问题进行了简化：
（1）电子沿着横截面积为S的金属导体运动；
（2）这些电子均以漂移速度v 运动，若流过金属导体单位体积的电子数为n ，每个电子所带的电荷为e ，导体的横截面积为S，晓丽推与出了导体中电流密度J的数学表达式.过程如下：
A．在时间t内，通过导体某一截面的电子总数N= ________.
B．在时间t内，通过圆柱体底面的电荷量Q=nSvte.
C．在时间t内，通过圆柱体的电流I= ________.
D．电流密度J= ________.
20．某汽油储油罐的缺油提示器的工作原理如图所示：油罐中轻弹的上端固定在顶部，下端与一正方体浮块相连，浮块内有水平放置的磁铁。仅当浮块处于图中虚线位置时，固定在油罐侧壁处的开关S才能闭合，缺油指示灯L熄灭；当浮块低于虚线位置时，开关S断开，缺油指示灯L发光。
(1)请用笔画线代替导线将指示灯L接入电路：
( )
(2)当储油罐内汽油量充足时，浮块应处于图中_____（选填“虚线位置”、“虚线位置上方”或“虚线位置下方”）；
(3)当向油罐内缓慢加汽油使浮块上升至图中虚线位置时，弹簧长度h=35cm；已知弹簧原长为30cm；弹簧长度每增加1cm，弹力增加1N，浮块（含磁铁）的质量为1.2kg，g取10N/kg。
①求此时浮块受到的浮力_____；
②求该浮块的体积_____：
③缺油指示灯刚熄灭时；浮块下表面到罐内油面的距离为_____cm；
(4)如果用该油罐储存比汽油密度更小的另一种油，则指示灯L的亮、灭情况为_____，请简述理由_____。
21．电容器是电气设备中的重要元件，是储存电荷的装置。两个相距很近又彼此绝缘的平行金属板就形成一个最简单的电容器。在电路图中用符号“”表示：
(1)如图电路，开关置于a时，电容器的一个极板与电源的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板将分别带上等量异种电荷，这个过程叫做电容器充电，电容器一个极板所带电荷量的绝对值叫做电容器所带的电荷量。开关置于b时，充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和，电容器又不带电了，这个过程叫做电容器放电。放电过程中，经过电流表的电流方向为________；（填“M到N”或“N到M”）
(2)开关置于a时，通过改变电源电压来改变电容器两极板间的电压U，电容器所带的电荷量Q也随之改变。实验数据如表∶
次数 1 2 3 4
电压U/V 4.0 8.0 12.0 16.0
电荷量Q/C
实验表明，在误差允许的范围内，这个电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的比值是一个常量， 换用不同的电容器，这个比值一般是不同的。电容器所带的电荷量Q与两极板间电压U的比值叫做电容器的电容，用符号C表示，表达式为。
在国际单位制中，电容的单位是法拉，符号是F，1F=1C/V。 试分析∶上述电路中若将电容器两极板间电压减小，它的电容将如何变化________？
(3)上述电路中，若电源电压为5V，换用电容为 的电容器，充电完毕后再进行放电，试计算在全部放电过程中释放的电荷量大小_________。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
AB．玻璃棒和丝绸相摩擦，玻璃棒束缚电子的本领弱，玻璃棒失去电子带正电。当玻璃棒与验电器A的金属球接触后，验电器A也带上了正电。金属箔片由于带同种电荷相互排斥而张开，故AB错误；
CD．用金属棒把A和B连接起来后，B验电器上自由电子定向向验电器A转移，B验电器由于失去电子而带正电；因为电子带负电，电子定向移动方向与电流方向相反，所以瞬间电流方向是由金属棒的左端到右端，故C错误，D正确。
故选D。
2．A
【解析】
【详解】
AD．电荷的定向移动形成电流，电路中有电流时，就一定有电压，因为电压是产生电流的原因。故A正确，D错误；
B．要得到电流，必须满足两个条件：有电压，通路状态。电路状态不明确，有无电流无法判断。故B错误；
C．导体中有大量的自由电荷，构成通路，还需要有电压，导体中才会有电流，故C错误。
故选A。
3．B
【解析】
【详解】
A．α粒子带正电荷，部分α粒子运动方向改变，是同种电荷相互排斥的结果，故A不符合题意；
B．电荷的定向移动形成电流，但与α粒子的散射实验无关，故B符合题意；
C．部分α粒子运动方向改变，是运动状态改变了，力是改变物体运动状态的原因，故C不符合题意；
D．α粒子穿过原子时，由于α粒子的质量比电子大得多，电子不可能使α粒子的运动方向发生明显的改变，故D不符合题意。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
甲图中开关闭合后，灯泡被短路，同时造成电源短路；乙图中有一条回路里没有用电器，会造成电源短路；丙图中没有流经用电器形成闭合回路；丁图中最外一圈电路没有用电器，会造成电源短路。综上，四条电路都是错误的。
故选D。
5．A
【解析】
【详解】
A．分子总是不断运动的，构成固体的分子也是不断运动的，故A错误，符合题意；
B．用吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，利用大气压，故B正确，不符合题意；
C．半导体二极管具有单向导电性，即仅允许电流由一个方向通过二极管，故C正确，不符合题意；
D．热量、能量和功的单位都是焦耳，简称焦，符号是J，故D正确，不符合题意。
故选A。
6．B
【解析】
【详解】
由实物图可知，开关、电流表、L1、L2依次串联在电源两极上，电压表并联在L1和电流表的两端。
A．图中，两灯串联，但电压表测L2两端电压，与实物图不一致，故A不符合题意；
B．由实物图可知，开关、电流表、L1、L2依次串联在电源两极上，电压表并联在L1和电流表的两端，与实物图一致，故B符合题意；
C．图中，两灯并联，与实物图不一致，故C不符合题意；
D．图中，电压表测电源电压，与实物图不一致，故D不符合题意。
故选B。
7．C
【解析】
【详解】
A．该电路图中电流表的上端应为“+”，但图中为“-”，故A错误；
B．电流表直接连在电源两端，会造成电源被短路，故B错误；
C．两灯泡并联，电压表测量电源电压，电路没有问题，可以形成通路，故C正确；
D．两灯泡串联，电压表正负接线柱接反，电路图连接错误，故D错误。
故选C。
8．B
【解析】
【详解】
A．验电器的工作原理是同种电荷互相排斥，故A错误；
B．物体带正电是因为失去了部分电子。用带正电的物体去接触不带电的验电器A的金属球，则验电器A上的部分电子将转移到物体上，使得验电器A也带正电。此时用金属棒C同时接触A、B验电器的金属球，则验电器B上的部分电子会转移到验电器A上，使得验电器B也带正电。因电子定向移动的方向与电流方向相反，则金属棒C接触A、B验电器的瞬间，电流方向是从A到B。故B正确；
C．带正电的物体接触验电器A的金属球时，A的金属箔片张角变大，是因为验电器A上的部分电子将转移到物体上，使得验电器A也带正电。故C错误；
D．当C棒接触两验电器的金属球时，验电器A的金属箔片张角变小，是因为验电器B上的部分电子转移到了验电器A上，中和了部分正电荷。故D错误。
故选B。
9．C
【解析】
【详解】
：A．闭合电路中在电源的外部，电流总是从电源正极流向负极，而电源内部的方向与之相反，故A错误；
B．“破镜不能重圆”，是因为镜子破裂处的分子间间隔较大，大于分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱的缘故，故B错误；
C．验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的，故C正确；
D．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧是否充分、释放热量多少无关，故D错误。
故选C。
10．D
【解析】
【详解】
A．摩擦起电过程是得到和失去电子的过程，因此其实质是电子的转移，故A错误；
B．电荷的定向移动形成电流，故B错误；
C．在物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，故C错误；
D．橡胶棒与毛皮摩擦过程中，由于橡胶棒原子核束缚电子的本领强，橡胶棒得到电子带负电，毛皮因失去电子带正电，故D正确。
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
A．风筝线是金属丝，是导体，按图A，零线也正常接通，动车组不会失去动力，故A不符合题意；
B．风筝线是金属丝，是导体，按图B，火线也正常接通，动车组不会失去动力，故B不符合题意；
C．按图C，风筝线所在位置不影响动车组电路，动车组正常工作，故C不符合题意；
D．按图D，风筝线将火线接地，大地电势为0，零线电势为0，相当于短路，动车组会失去动力，故D符合题意。
故选D。
12．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．摩擦起电的本质是电荷的发生转移，不是创造了电荷，故A错误；
B．物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，金属导体中自由电子移动的方向与正电荷移动的方向相反，因此金属导体中电流方向与自由电子移动的方向相反，故B错误；
C．带正电的玻璃棒能吸引纸屑是因为带电体有吸引轻小物体的性质，故C错误；
D．绝缘体不容易导电，是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷，而不是没有电荷，故D正确。
故选D。
13． 用电器 C 2.5×104 1.0×105 ② 40%
【解析】
【详解】
（1）[1]再生制动器将动能转化为电能进行储存，此时蓄电池相当于电路中的用电器；
（2）[2]①发动机发烫，是发动机内部放出的热量传递到发动机外壳，使外壳的内能增加、温度升高，是通过热传递改变物体的内能；
②轮胎在发热，是轮胎克服摩擦做功，使轮胎的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能；
③刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能；
④水箱中的水变热，是发动机放出的热量传递给水箱中的水，使水的内能增大、温度升高，是通过热传递改变物体的内能，故C符合题意，A BD不符合题意。
故选C。
（3）[3]汽车牵引力的功率为
[4]由图象知0～0.5s内汽车行驶的距离为10m，克服刹车阻力所做的功
（4）[5]关闭发动机后，关闭再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，
开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，摩擦力大小不变，所以汽车运动的距离减小，所以汽车动能变化曲线是②。
（5）[6]由图象可以看出正常行驶的情况下，关闭发动机后行驶的距离
开启再生制动器行驶的距离为
所以机械能转化为内能的效率为
所以储能效率
14． 导 从云层到大地
【解析】
【详解】
[1]空气被击穿后，使带电云层通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路，此时空气能够导电，是导体。
[2]若云层带正电，正电荷从云层流向大地，电流的方向是正电荷定向移动的方向，因此电流的方向是从云层到大地。
15．L1断路
【解析】
【详解】
闭合开关后，UAC=3V、UAB=3V，所以AC段以外的两端电路是完好的，BC段是通路；UBC=0V且两灯都不亮，可以推断AB段发生断路，可能是由于L1断路引起的。
16． 正电荷 正 负
【解析】
【详解】
[1]根据题目的已知条件，利用电流的方向的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握电流方向：人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
[2][3]电源接入电路，电源外部，电流总是从电源正极流出，经导线、用电器等流入电源的负极。
17． 温度差 内能 将电压表的正、负接线柱分别接在金属板A、B上，观察电压表的指针偏转情况，若指针向右偏转，则判断出A金属板为电源正极，反之则反
【解析】
【详解】
(1)[1]根据表格可以看出，金属丝两连接点的温差越大，产生的电流越大。
[2]图（b）中因为存在温度差，所以产生了电流，所以是将内能转化为电能。
(2)[3]电压表接反时指针会反向偏转，接正确时正向偏转，所以，可以利用电压表，将电压表的正、负接线柱分别接在金属板A、B上，观察电压表的指针偏转情况，若指针向右偏转，则判断出A金属板为电源正极，反之则A金属板为电源负极。
18． 导体 从A到B
【解析】
【详解】
(1)[1]锡是一种金属，所以锡纸是导体。
(2)[2]当锡纸两端分别与干电池的正负极连接时，电流方从电源正极流出，流经锡纸，再回到电源负极，即从A到B。
(3)[3]由图可知，电流从电源正极流出，流经灯泡，再到开关最后回到负极。故电路图如图所示：
19． 20
【解析】
【详解】
[1]电流强度I的定义是“单位时间内通过导体横截面的电荷量”，即一定时间内通过导体横截面的电荷量与时间之比即为电流强度，所以电流强度I的公式为：I=．
[2]根据I=，如果导体中的电流为2安，那么10秒内通过导体横截面的电荷量为：
Q=It=2A×10s=20C．
[3]在t时间内电子移动的距离为：
L=vt，
导体的横截面积为S，t时间内通过导体某一横截面的电子数为：
N=nSL=nSvt．
[4]在时间t内，通过圆柱体底面的电荷量Q=nSvte，则在时间t内通过圆柱体的电流为：
I=== nSve．
[5]电流密度的定义为“通过导体单位横截面积的电流”，即通过导体横截面的电流I与导体横截面的面积S的比值即为电流密度，所以电流密度为：
J=== nve．
20． 虚线位置 7N 1×10-3m3 10 一直亮 浮块浸没时所受浮力小于7N，则弹簧的弹力大于5N，弹簧伸长更多；加油后及时油量充足也无法上升到虚线位置，S无法闭合，缺油指示灯一直亮
【解析】
【详解】
(1)[1]当浮块处于图中虚线位置时，固定在油罐侧壁处的开关S才能闭合，缺油指示灯L熄灭，故指示灯和开关并联。连接电路如图所示：
(2)[2]当储油罐内汽油量充足时，浮块应处于图中虚线位置，指示灯L熄灭。
(3)①[3]当向油罐内缓慢加汽油使浮块上升至图中虚线位置时，弹簧长度h=35cm；已知弹簧原浮块长为30cm，则弹簧伸长量为5cm，又因为弹簧长度每增加1cm，弹力增加1N，即此时拉力为5N。而浮块的质量为1.2kg，浮块的重力为
所以此时浮块所受浮力为
②[4]则浮块的排开汽油的体积为
浮块上升至图中虚线位置后，再装油时，指示灯不亮，即浮块位置不变，浮力，拉力都不在改变，也就是说此位置是临界位置，此时浮块是完全浸没的。此时浮块完全浸入则浮块体积为1×10-3m3。
③[5]缺油时，即上表面刚露出液面，指示灯刚熄灭，浮块下表面到罐内油面的距离即为浮块的高度，浮块体积为1×10-3m3，则正方体浮块的边长为0.1m，所以浮块下表面到罐内油面的距离10cm。
(4)[6][7]该油罐储存比汽油密度更小的另一种油，浮块浸没时所受浮力小于7N，则弹簧的弹力大于5N，弹簧伸长更多；加油后及时油量充足也无法上升到虚线位置，S无法闭合，缺油指示灯一直亮。
21． M到N 不变
【解析】
【详解】
(1)[1]由图可知，电容器上端极板带正电荷，所以开关置于b时，放电过程中，经过电流表的电流方向为M到N。
(2)[2]电容器所带的电荷量Q与两极板间电压U的比值叫做电容器的电容，而同一电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的比值是一个常量，所以电容器两极板间电压减小时，它的电容不变。
(3)[3]由可知，全部放电过程中释放的电荷量为
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