北师大版物理九年级全册第十一章 简单电路章节测评
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示,这是小亮家小区的门禁系统,内部车辆出入,自动识别栏杆抬起;外部车辆出入,需要门卫核实身份信息后用按钮将栏杆抬起。小亮把车辆识别装置看作一个开关,按钮看作一个开关,抬杆用电动机工作来实行,设计了电路,符合门禁系统内部的电路是( )
A. B.
C. D.
2、高铁车厢内两个相邻的洗手间如果同时使用时,红灯亮;如果两洗手间都不使用或者只使用一个时,红灯不亮。下列电路图能实现上述功能的是( )
A. B.
C. D.
3、关于电流,下列说法正确的是( )
A.电流是自由电子的定向移动形成的
B.导体容易导电是因为其内部有大量的自由电子
C.电流方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反
D.导体中有电流,可以没有电源
4、如图所示,验电器A带上正电荷,B带上负电荷,用金属棒连接金属棒,则电子移动的方向及电流方向正确的是( )
A.电子由A到B,电流由B到A B.电子由A到B,电流由A到B
C.电子由B到A,电流由B到A D.电子由B到A,电流由A到B
5、如图所示, 和 是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,下列说法正确的是( )
A. 段的电阻小于 段的电阻
B.这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的
C. 段两端的电压大于 段两端的电压
D.若将 段材料换成铜,其他条件不变,这两段导体的总电阻将变大
6、一个不带电物体甲与带正电的物体乙接触,不正确的说法是( )
A.甲获得质量带正电
B.乙获得电子,正电量减少
C.甲失去电子带正电
D.乙获得电子数等于甲失去的电子数
7、图是李老师在研究静电现象时所做的三组实验,其中甲图是两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时的情景,乙图是两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时的情景,丙图是用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时的情景,下列说法中正确的是( )
A.甲图中两个橡胶棒带有异种电荷
B.乙图中的现象可以说明异种电荷相互吸引
C.丙图中的现象可以说明同种电荷相互排斥
D.该实验现象可以说明玻璃棒上的电荷和橡胶棒上的电荷是不同的
8、取两个相同的验电器A和B,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球,使A带上电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合(如图所示甲)。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示乙),观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开。下列描述正确的是( )
A.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球,图甲中验电器A带正电
B.图乙实验中金属棒和金属球接触的一瞬间,金属棒中电流方向是自A向B
C.图乙实验中金属棒和金属球接触的一瞬间,金属棒中电子运动方向是自A向B
D.图乙实验中将金属棒换成玻璃棒,实验现象与金属棒的现象相同
9、如图所示,一同学测量小灯泡的电阻时,没有使用滑动变阻器而且把电压表与电流表的位置接错了.闭合开关后,电路可能发生的现象是( )
A.电流表和电压表都烧坏 B.电流表和电压表都不烧坏
C.电流表烧坏,电压表正常 D.电压表烧坏,电流表正常
10、疫情期间,各个单位都加强了门卫保安工作 凡是内部车辆均可通过感应,自动打开门禁系统进入;外来车辆,司机需要经过测温 核查 登记后,由保安人员手动控制,开门进入,由此可知,该门禁系统的控制电路可能是( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、如图所示为建筑物轮廓灯,根据图中的现象,可知建筑物轮廓灯的连接方式为 联,你所判断的依据是 。
2、ipad的彩色液晶显示屏上面极易“落”满灰尘,是因为带电体具有 轻小物体的性质;使用一段时间后,机壳会发烫,这是因为内部元件使用过程中将 能转化为内能。
3、台式电脑使用一段时间后,为保证电脑的稳定性,需要打开主机箱盖除尘,这是因为散热风扇的扇叶在转动过程中 ,所以灰尘会附着在扇叶上。
4、如图所示为电阻甲和乙的U-I图像,若将电阻甲、乙串联接入某电源两端。闭合开关后,当通过电阻乙的电流为0.2A时,电阻甲和乙两端的总电压是 V。
5、一节新干电池的电压为 伏,日常生活中,人们常用几节干电池 (选填“串联”或“并联”)后为一些如手电筒、小型收音机等小的用电器供电。在实验室中,测量电流的仪器是 。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图甲所示的电路中,电源电压为3V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光。电流表A1、A2的示数分别如图乙所示。求:
(1)灯泡L1、L2两端的电压分别是多少?
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是多少?若灯泡L2的灯丝烧断,A1的示数是多少?
2、如图甲是小灯泡L中的电流随它两端电压变化的图像。将小灯泡L接入图乙所示的电路中,电源两端电压为4V且不变,将开关S和S1闭合后,电流表的示数为0.65A。求:
(1)小灯泡L两端电压为4V时,通过灯泡的电流IL;
(2)开关S和S1均闭合时,通过电阻R的电流IR。
3、在如图所示的电路中,当只闭合S1时电流表示数是0.3A,当S1、S2都闭合时电流表示数是0.5A;当S1、S2部闭合时,请你解答下列问题:
(1)通过灯泡L1的电流;
(2)通过灯泡L2的电流。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、小南和小开在“探究串联电路电压规律”的实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍性,应多次实验,关于灯泡的选择,以下几种方案最佳的是______填选项前的字母);
A.每次都选择相同规格的灯泡
B.每次都选择不同规格的灯泡
C.分别选择相同规格和不同规格的灯泡各做几次实验
(2)连接电路前检查器材时,小南发现电压表的指针如图乙所示,则应该先将电压表 ;
(3)将问题解决并接好电路后,闭合开关发现两灯都亮,但由于连线较乱,一时无法确定两灯是串联还是并联,小南灵机一动,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,因此他判断两灯是串联的,小南判断的方法是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)如图甲,小南和小开为了节省时间,在测完 两端的电压后,将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出 两端的电压,理由是 ;
(5)在某次更换灯泡后闭合开关,发现两灯都不发光,于是小南分别把电压表接在图甲中 两点、 两点及 两点,测得数据分别是 , , ;小南检查发现只有灯 和灯 中的一盏出现故障,则故障原因可能是 ;
(6)某次实验中,测得灯泡 两端的电压比 两端的电压大,则灯泡 的电阻 (选填“大于”或“小于”)灯泡 的电阻;若两灯泡灯丝长度和材料都相同,则 的灯丝更细。
2、为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压为3V)、电压表、多个小灯泡(规格不相同)、开关、导线若干.
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压.
(2)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为 .根据这组数据,该小组就得出了并联电路中电压的规律.这样处理实验数据,得出结论,你认为实验的不妥之处是 .纠正后得到并联电路中的电压规律为 .
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】由题知,小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,若将门禁系统看做一个自动开关,按钮看做一个手动开关,则两个开关都能单独打开门,即两开关并联后再与电动机串联,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】,若将门禁系统看做一个自动开关,按钮看做一个手动开关,则两个开关都能单独打开门,即两开关并联后再与电动机串联。
2、【答案】A
【解析】【解答】由题知,两个相邻的洗手间都有人时(即两开关都闭合)灯亮,如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时(即两开关都断开或一个开关闭合)灯不亮。
A.由电路图可知,两开关都闭合时灯泡亮,两开关都断开或一个开关闭合时灯泡不亮,A符合题意;
BD.由电路图可知,两开关都闭合时灯不亮,且会发生电源短路,BD不符合题意;
C.由电路图可知,闭合任意一个开关,灯泡都发光,C不符合题意。
故答案为:A。
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,两个串联的用电器相互影响,两个并联的用电器互不影响;结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
3、【答案】C
【解析】【解答】A.电流是电荷定向移动形成的,A不符合题意;
B.导体容易导电是因为导体内部有大量的自由电荷,而不是因为导体内部有大量的自由电子,B不符合题意;
C.人们规定正电荷定向移动的方向为电流方向,与负电荷定向移动的方向相反,C符合题意;
D.导体中有电流,两端有电压,电源是提供电压的装置,所以有电源,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流是电荷定向移动形成的;正电荷定向移动的方向为电流方向,与负电荷定向移动的方向相反。
4、【答案】D
【解析】【解答】 验电器A带上正电荷,B带上负电荷,用金属棒连接金属棒,电路中会有从A到B的电流,规定正电荷移动方向为电流方向,所以电子移动的方向是B到A,
故选D。
【分析】A带上正电荷,B带上负电荷,类似于A是电源正极,B是电源负极,据此确定电流方向;根据电流方向的规定判断电子运动方向。
5、【答案】C
【解析】【解答】A.当铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,横截面积大的电阻小,横截面积大的,电阻大,AB段的电阻大于BC段的电阻,A选项错误;
B.这两段金属导体中的电流是带负电的电子定向移动,B不符合题意;
C.由于串联分压,即电阻大的导体电压大,AB段的电阻两端电压大于BC段的电阻的电压,C符合题意;
D.若将 段材料换成铜,其他条件不变, 段的电阻变小,故总电阻变小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体的电阻和材料、长度、横截面积有关;金属导体中的电流是电子定向移动形成的;在串联电路中,电阻越大,分压越大。
6、【答案】A
【解析】【解答】一个不带电的甲物体,接触带正电的乙物体,因为正电荷不会移动,所以是甲的负电荷移动到乙物体,导致甲显示带正电,乙的正电被一部分负电荷中和,所以正电量减少,乙获得的负电荷等于甲失去的负电荷,故A错误,BCD正确。
故答案为:A
【分析】根据正电荷不会移动,负电荷会移动,电中和来分析。
7、【答案】D
【解析】【解答】A.甲图中两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒接触时发生排斥现象,说明二者带有同种电荷,A不符合题意;
B.乙图中两根用丝绸摩擦过的玻璃棒带有同种电荷,二者相互排斥,B不符合题意;
C.丙图中用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带有异种电荷,二者相互吸引,C不符合题意;
D.根据甲乙丙实验现象可知,玻璃棒上的电荷和橡胶棒上的电荷是不同的,异种电荷相互吸引,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
8、【答案】C
【解析】【解答】A. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球,图甲中验电器A带负电,故错误。
B. 图乙实验中金属棒和金属球接触的一瞬间,金属棒中负电荷定向移动的方向是自A向B,电流方向与它方向相反,是自B向A,故错误。
C.根据B,故正确。
D. 图乙实验中将金属棒换成玻璃棒,是绝缘体,实验现象与金属棒的现象不相同,故错误。
故答案为:C
【分析】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,电流方向与负电荷定向移动方向相反。
9、【答案】C
【解析】【解答】根据图像,电流表连接在电源两端,电流表损坏,电压表可以连接在电源两端,电压表可以正常使用,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】电流表不能连接在电源两端,电压表可以和电源直接连接。
10、【答案】A
【解析】【解答】小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,若将门禁系统看做一个自动开关,按钮看做一个手动开关,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,只有A符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
二、填空题
1、【答案】并;并联电路中各用电器互不影响
【解析】【解答】由图中的现象,可知建筑物轮廓灯的连接方式为并联,判断的依据是有两盏灯不亮,其它灯仍能正常工作,并联电路各用电器之间互不影响工作。
【分析】串联电路中电流只有一条路径,各用电器相互影响;并联电路中电流有两条或多条路径,各用电器间互不影响。
2、【答案】吸引;电
【解析】【解答】因为带电体具有吸引轻小物体的性质,所以彩色液晶显示屏上面极易“落”满灰尘。机壳会发烫,内部元件使用过程中,消耗电能,产生一部分内能,将电能转化为内能。
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体;电流做功的实质就是把电能转化为其他形式的能,例如机械能、内能、化学能等,电动机将电能转化为机械能,电阻将电能转化为内能。
3、【答案】与空气摩擦带上了电荷
【解析】【解答】散热风扇转动的过程中与空气摩擦,使扇叶带上了电荷;带电体的性质是可以吸引轻小的物体,所以扇叶就把灰尘吸附在表面上了。
【分析】摩擦起电,带电体的性质是可以吸引轻小的物体。
4、【答案】3
【解析】【解答】将甲、乙串联接入某电源两端,当通过甲的电流为0.2A时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两电阻的电流均为I甲=I乙=0.2A
由图象可知,它们两端的电压分别为U甲=1.0V,U乙=2.0V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以甲和乙两端的总电压U=U甲+U乙=1.0V+2.0V=3V
【分析】将甲、乙串联接入某电源两端,当通过电阻乙的电流为0.2A时,根据串联电路电流特点可知通过它们的电流均为0.2A,根据图象读出甲、乙两端的电压,再根据串联电路的电压特点求出甲和乙两端的总电压。
5、【答案】1.5;串联;电流表
【解析】【解答】一节新干电池的电压为1.5V。串联电池组总电压等于各电池电压之和。在实验室中,测量电流的仪器是电流表。
【分析】一节新干电池的电压为1.5V;多节电池要串联使用;电流表是测量电流的仪器。
三、计算题
1、【答案】(1)解:由图甲知道,两灯泡并联,由于电源电压为3V,所以,灯泡L1、L2两端的电压都等于电源电压,为3V。
答:灯泡L1、L2两端的电压都等于电源电压,为3V
(2)解:由图甲知道,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2所在支路的电流,由图乙可知,左边电流表量程是0~3A,分度值是0.1A,示数为1.5A。右边电流表其量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.5A;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以图乙中左边电流表为A1,右边电流表为A2,即灯泡L2的电流I2=IA2=0.5A
灯泡L1的电流I1=IA1﹣IA2=1.5A﹣0.5A=1A
工作过程中L2灯丝突然烧断,此时电路为L1的基本电路,电流表A1测量L1的电流,
由于并联电路中,各支路互不影响,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A2的示数为0,A1的示数变小,为1A。
答:通过灯泡L1的电流为1A,L2的电流为0.5A;若灯泡L2的灯丝烧断,A1的示数是1A。
【解析】【分析】(1)在并联电路中,各支路电压等于电源电压;
(2)根据电流表的量程和指针位置,测量电流;根据并联电路电流规律,计算支路电流。
2、【答案】(1)解:图甲中纵坐标上每一小格表示0.1A,小灯泡L两端电压为4V时,由图甲可知通过灯泡的电流IL为0.5A。
答:小灯泡L两端电压为4V时,通过灯泡的电流IL为0.5A
(2)解:开关S和S1均闭合时,灯泡与电阻并联,电流表测量干路电流,由并联分流特点可知通过电阻R的电流IR为
答:开关S和S1均闭合时,通过电阻R的电流IR为0.15A。
【解析】【分析】(1)根据电压-电流图像,结合电压大小,判断电流大小;(2)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
3、【答案】(1)解:当只闭合S1时,电流表与灯泡L1串联接入电路,当S1、S2都闭合时两灯泡并联接入,由于两端电压不变,则通过灯泡L1的电流仍为0.3A。
答:通过灯泡L1的电流为0.3A;
(2)解:当S1、S2都闭合时,两灯泡并联接入,电流表在干路,根据并联分流可知通过灯泡L2的电流为
答:通过灯泡L2的电流为0.2A。
【解析】【分析】(1)电路并联时,各支路不受影响;
(2)根据并联电路的干路电流和支路电流,可以计算其它支路电流大小。
四、实验探究
1、【答案】(1)C
(2)正、负接线柱调换
(3)错误
(4)不能;电压表的正、负接线柱接反
(5)L1断路
(6)大于;L1
【解析】【解答】(1)为了使探究得出的结论具有普遍性,分别选择相同规格和不同规格的灯泡各做几次实验,AB不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。(2)如图所示电压表的指针出现反偏,所以接下来的操作应该是将电压表的正、负接线柱调换。(3)根据题意可知,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,有两种可能,一种是拆掉的是干路中的导线,两灯泡并联也不会发光,另一种可能是两灯泡串联,拆掉任意一根与灯泡串联的导线,两灯泡也都不亮,故小南判断的方法是错误的。(4)如图甲,小南和小开为了节省时间,在测完L1两端的电压后,将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法会导致电压表的正负接线柱接反,因此这种方法是错误的。(5)在某次更换灯泡后闭合开关,发现两灯都不发光,于是小南分别把电压表接在图甲中 两点、 两点及 两点,测得数据分别是 , , ;小南检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障原因可能是L1断路。(6)根据串联电路的电流处处相等,某次实验中,测得灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大,则灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻;若两灯泡灯丝长度和材料都相同,灯丝越细,电阻越大,则L1的灯丝更细。
【分析】】(1)为了使探究得出的结论具有普遍性,分别选择相同规格和不同规格的灯泡各做几次实验;(2)压表的指针出现反偏,接下来的操作应该是将电压表的正、负接线柱调换;。(3)根据题意可知,随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,有两种可能,一种是拆掉的是干路中的导线,两灯泡并联也不会发光,另一种可能是两灯泡串联;(4)电压表的正负接线柱接反;(5串联电路中两灯都不亮,那一定是断路, ,故L1断路;(6)根据串联分压原理,电阻越大,电压越大,电阻与横截面积成反比。
2、【答案】(1)
(2)2.6V;只做了一次实验,可能出现偶然性;并联电路的总电压与各支路两端电压相等
【解析】【解答】(1)灯L1、L2并联,要测量灯泡L1两端电压,电压表需与L1并联,因为干电池组电压为3V,则选择0~3V量程,如图所示:
;(2)因为干电池组电压为3V,选择0~3V量程,则对应的分度值为0.1V,根据指针所指位置可读出电压值为2.6V;利用实验得出实验结论的过程中,为了避免实验的偶然性,增加实验的可信度,换用不同规格的灯泡多测量几次并联电路两端的电压,才能进行归纳总结,这样得出的结论才更加准确.并联电路中的电压规律:并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等.
【分析】(1)电压表并联在电路中,与谁并联就测量谁两端的电压;
(2)结合电压表选择的量程和分度值,根据指针读数即可;为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验;并联电路中各支路电压相等。