北师大版物理九年级全册第十一章 简单电路专题训练
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、如图所示的电路中,已知电源电压为U,R1>R2,当开关闭合后,R1、R2两端电压分别为U1、U2。下列物理量关系式正确的是( )
A.U1=U2 B.U1<U2 C.U1>U2 D.U1+U2=U
2、如图为定值电阻甲和乙电流与电压的关系图线,将它们串联后接入电路中,关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系,正确的是( )
A.I甲=I乙 U甲>U乙 B.I甲=I乙 U甲<U乙
C.I甲<I乙 U甲>U乙 D.I甲<I乙 U甲=U乙
3、如图所示,取两个相同的不带电的验电器A和B,将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绝缘手柄杆把A和B的金属球连接起来。下列说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是电子的转移,玻璃棒与丝绸摩擦时得到电子
B.验电器的金属箔片张开,说明金属箔片带了异种电荷
C.金属杆接触两个金属球的瞬间,金属杆中的电流方向是从A到B
D.如果将金属杆的绝缘手柄去掉,观察到的现象相同
4、如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,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
5、在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.铜线的电阻一定比铝线的小
B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大
D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
6、如图所示,当人触摸科技馆内“静电球”时,头发便会飘起来,形成“怒发冲冠”的现象。关于这个现象的说法错误的是( )
A.手必须与“静电球”的外壳不断摩擦起电
B.散开的头发带的一定是同种电荷
C.在干燥的环境中完成这个实验会更容易
D.脚与大地之间必须用绝缘体隔离
7、如图所示为一个正确的电路图,其中a b是电表,则( )
A.a、b 均为电流表 B.a、b均为电压表
C.a 是电流表,b是电压表 D.a 是电压表,b是电流表
8、如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电压表的示数为1V,下列描述正确的是( )
A.L1两端电压为1V B.L1 两端电压为2V
C.L2两端电压为2V D.L1和L2两端电压之和为4V
9、如图是闪电产生的电流通过避雷针的示意图(已知云层带正电)。则下列中正确的是( )
A.闪电发生时,创造了电荷
B.闪电发生前避雷针也带正电
C.图中的电流方向是从云层到避雷针
D.正电荷从云层定向移动到大地
10、下列关于电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
B.不考虑温度的影响,同种材料制成的长短相同的两条导线,细导线的电阻较大
C.一切导体的电阻都随着温度的升高而增大
D.当导体中电流为零时,导体的电阻也为零
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、如图所示电路,电源电压为3V,若断开S2,闭合S1、S3,两电阻的连接方式为 联,此时电压表的示数为 V;若断开S1、S3,闭合S2,两电阻的连接方式为 联,此时电压表示数为1V,则电阻R2两端的电压为 V。
2、如图所示,要使灯L1和灯L2并联在电路中,应闭合的开关是 (A.S1 B.S2 C.S3);要使灯L1和灯L2串联在电路中,应闭合的开关是 (A.S1 B.S2 C.S3);开关 (A.S1 B.S2 C.S3)不能同时闭合,否则会发生短路。
3、在图所示的电路中,闭合开关S后,至少有一个电表发生变化,已知电路中只有一处故障,且发生在电阻 R1或R2上。请写出两电表的变化情况及其对应的故障。 、 。
4、如图所示,是一款国产油电混合动力汽车。给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”):家用电冰箱、洗衣机、空调等电器一般采用 (选填 “串联”或“并联”)方式接入电路。
5、小明在学习了相关电学知识后,做了一个小实验。他连接了如图(a)所示的电路,将A、B两个金属夹接触时,闭合开关S灯泡正常发光。接着他将C、D两个完全相同的石墨棒放置在装有纯净水的烧杯中,如图(b)所示,并把A、B两个金属夹分别夹在石墨棒上端,闭合开关S发现小灯泡不发光。当在装有适量纯净水的烧杯中放入少量盐并轻轻搅拌后灯泡发出微弱的光,请你分析:
①没有放盐时,灯泡不发光说明: ;
②写出增加灯泡亮度的方法并说明理由: 。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图所示,电源电压为12V,开关闭合后两灯均发光,电流表A2的示数为2A,通过L1的电流为3A。求:
(1)A1的示数是多少?
(2)电灯L1两端的电压(即V的示数)是多少?
2、如图电路中,电源电压为6V。开关闭合后,电流表A的示数为0.5A,A1表示为0.3A。求:
(1)灯L1两端的电压U1;
(2)通过灯L2的电流I2。
3、如图所示的电路中,开关S闭合后,电压表V1、V2的示数之比为3:1,电压表V的示数为12V,则灯L1、L2两端的电压分别是多少?
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、学习电学知识后,同学们利用手中的器材做了一系列相关实验来巩固学习成果。如图甲所示,是小田同学探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同。
(1)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 的关系;
(2)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积的关系;
(3)为了进一步探究导体的电阻与长度的关系,某实验小组的同学用铅笔芯设计了如图乙所示的电路图。闭合开关,先移动滑片 (选填“P1”或“P2”),使电流表示数为0.2A,再移动滑片 (选填“P1”或“P2”),实验记录得到铅笔芯AP1之间的距离和电压表的示数,数据如下:
AP1/mm 0 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0
U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
I/A 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
通过实验数据可以初步得出导体的电阻与导体的长度成 比的结论。
2、某兴趣小组在探究额定电压为2.5V的小灯泡的电阻随温度变化规律时,他们先进行了如下猜想:
猜想一:小灯泡的电阻可能随温度的升高而增大;
猜想二:小灯泡的电阻可能随温度的升高而减小;
猜想三:小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。接下来他们设计了如图所示的实验电路进行探究,他们具体的探究过程为:
(1)完成电路连接,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 (填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数发生变化,则故障原因可能是小灯泡 (填“断路”或“短路”);
(3)故障排除后,进行实验并记录了前4组数据如下表所示,第5次实验的电流值如图所示,则电流大小为 A;
次数 1 2 3 4 5
电压(U/V) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(I/A) 0.18 0.30 0.38 0.44
(4)根据上表记录的实验数据,在如图所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像 。通过图像分析可知,小灯泡的电阻随温度的升高而 (填“增大”“不变”或“减小”)。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】A
【解析】【解答】图中电路是并联电路,并联电路中各支路电压等于电源电压,所以U1=U2。
故答案为:A。
【分析】并联电路中各支路电压等于电源电压。
2、【答案】B
【解析】【解答】当将电阻甲乙串联接入电路时,通过电阻甲乙的电流相等。在图像中做一条平行于横坐标的直线,与图像的交点即为电阻甲乙对应的电压,由图像可知U甲【分析】根据串联电路中电流处处相等,在图像中找到与之对应的电压即可做出判断。
3、【答案】C
【解析】【解答】A.丝绸和玻璃棒摩擦,玻璃棒夺得电子的本领弱,失去电子而带正电,A不符合题意;
B.带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时,金属箔上的电子较玻璃棒多,有一部分电子转移到少电子的玻璃棒上,A带正电;验电器的金属箔片张开,说明金属箔片带了同种电荷,B不符合题意;
C.金属导体能够移动的是带负电的自由电子;A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,B上的部分负电荷会转移到A上,金属杆中的电流方向是从A到B,C符合题意;
D.如果将金属杆的绝缘手柄去掉,由于人是导体,将无法观察到相同的现象,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】玻璃棒在和丝绸摩擦时失去电子带正电;电流的方向和电子的定向移动方向相反。
4、【答案】C
【解析】【解答】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,A不符合题意;
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,B不符合题意;
C.若先闭合S1,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S2,两灯并联,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,根据并电路电流的规律,电流表的示数变大,C符合题意;
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,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电压表并联在电路中,与谁并联就测量谁两端的电压;电流表串联在电路中。
5、【答案】D
【解析】【解答】电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关.
A. 由于没有控制导体长度和粗细相同,所以不能说铜导线的电阻一定比铝导线的电阻大,故错误;
B. 长度相同,粗细也相同的铜线、铝线,材料不同,电阻不相等,故错误;
C. 导线的材料和长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小,故错误;
D. 导线的材料和横截面积相同,长的那根电阻较大,故正确.
故答案为:D
【分析】电阻是导体自身的一种特性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
6、【答案】A
【解析】【解答】A.人体是导体,只要静电球带静电,当手接触静电球时,便有电荷导向人体使人体带电,不需要手与静电球的外壳摩擦,故A错误,符合题意;
B.头发能够散开,说明头发丝之间有相互排斥的力,根据同种电荷互相排斥可知,头发带的一定是同种电荷,故B正确,不符合题意;
C.静电球上的电荷能够通过湿润的空气传导到其他物体上,所以在干燥的环境中完成这个实验会更容易,故C正确,不符合题意;
D.人体是导体,人必须站在绝缘板上才能完成实验,否则电荷会通过人体导入地下,故D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】带电体间同种电荷相互排斥;干燥的环境中更容易产生静电。
7、【答案】D
【解析】【解答】根据图示电路图可知,a表并联在灯泡两端,应该是电压表,b表与灯泡串联,应该是电流表,
故答案为:D。
【分析】电流表相当于一根导线,电压表相当于开路,要求灯泡发光,结合电流的流向判断甲、乙两个表的种类即可。
8、【答案】B
【解析】【解答】由图可知,L1、 L2串联,电压表测量L2两端的电压,则L2两端电压为1V,由串联分压可知U1=U-U2=3V-1V=2V
故答案为:B。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器电压和。
9、【答案】C
【解析】【解答】A.摩擦起电是电子发生了转移,故错误。
B.闪电发生前,避雷针不带电,故错误。
C.电子从避雷针定向转移到避云层,所以电流是从云层到避雷针,故正确。
D.正电荷不会移动,故错误。
故答案为:C
【分析】摩擦起电的实质是电子发生了转移,电流的方向与电子的定向移动方向相反。
10、【答案】B
【解析】【解答】AD.导体的电阻是导体本身的一种性质,由自身的材料、长度、横截面积决定,还与温度有关,与其两端的电压和是否有电流通过它无关,AD不符合题意;
B.在温度和材料一定时,导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,B符合题意;
C.金属电阻随着温度上升而增大,半导体随着温度上升而减少,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电阻是导体本身的阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关。
二、填空题
1、【答案】并;3;串;2
【解析】【解答】断开S2,闭合S1、S3时,R1与R2并列连接即为并联。
电压表测电源两端的电压,由电源的电压可知,电压表的示数为3V。
断开S1、S3,闭合S2时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,此时电压表的示数为1V,那么电阻R2两端的电压为
电阻R2两端的电压为2V。
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据电源的电压可知电压表的示数,根据串联电路的分压规律求出电阻R2两端的电压。
2、【答案】A、C;B;B、C
【解析】【解答】若闭合开关S1、S3时,则电流从电源正极出发,开始分支,一路经过L1,另一路经过开关S3、L2、然后两路汇合共同经过开关S1后回到电源的负极,所以它们是并联的,故选择A、C。若闭合开关S2时,则电流从电源正极出发后先后依次经过两盏灯泡,所以它们是串联的,故选择B。同时闭合开关S2、S3时,导线直接连在了电源的两端,所以会造成短路,故选择B、C。
【分析】串联电路中,各用电器顺次连接,并联电路中,各用电器并列连接。
3、【答案】电压表示数不变,电流表示数变大:R1短路;电流表示数变大,电压表示数变小:R2短路
【解析】【解答】若电路故障为R1断路,则不管开关S断开还是闭合,两表的示数都为零不会改变,所以故障不可能是R1断路;若电路故障为R2断路,则电流表示数为零,电压表通过R1连接在电源两端测电源电压,开关S闭合后电路状态没有发生变化,电压表和电流表示数都不变,所以故障不可能是 R2断路;
若电路故障为R1短路,开关S闭合前电路不通,电路中没有电流,电压表测电源电压,当开关S闭合后,电路接通,电流表示数变大,但电压表仍然测电源电压示数不变,符合题意;若电路故障为R2短路,开关闭合前电路断路,电路中没有电流,电压表通过R1测电源电压,当开关S闭合后,电路接通,电流表示数变大,电压表被短路示数变小为零,符合题意。
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
4、【答案】用电器;并联
【解析】【解答】给汽车蓄电池充电时,它相当于用电器,消耗电能。家用的电冰箱,洗衣机,空调等为了互不影响,设计成并联。
故答案为:用电器;并联;
【分析】消耗电能时是用电器;放电时是电源;家用电器为了互不影响,设计为并联。
5、【答案】纯净水不是导体,盐水是导体;往纯净水中加入更多的盐,因为盐水的深度越大,导电性越好
【解析】【解答】石墨棒放进装有纯净水的烧杯中,接通如图(a)的电路时,灯泡不发光,是因为纯净水不能导电,在纯净水中加入少量盐并搅拌后,灯泡发光,是因为盐水可以导电。所以,这个现象说明纯净水不是导体,盐水是导体。往纯净水中添加少量盐后,灯泡即可发出微弱的光,那么增加盐水的浓度,盐水的导电性会增加,灯泡的亮度增加,所以要使灯泡的亮度增加,可往纯净水中加入更多的盐。
【分析】纯净水是绝缘体,不容易导电;水中加入盐后容易导电,是导体。
三、计算题
1、【答案】(1)解:由电路图可知,两灯并联,A1测干路中的电流,A2测L2支路电流,A2的示数为2A,所以通过L2的电流为2A,由并联电路的电流特点可得,A1的示数:I=I1+I2=3A+2A=5A
答:A1的示数是5A;
(2)解:图中电压表测L1两端电压,由并联电路的电压特点可得,L1两端的电压U1=U=12V
答:电灯L1两端的电压是12V。
【解析】【分析】(1)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;(2)并联电路中,各支路电压都等于电源电压。
2、【答案】(1)解:由电路图可知,灯泡L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯L1两端的电压U1=U=6V
答:灯L1两端的电压U1为6V;
(2)解:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过灯L2的电流I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
答:通过灯L2的电流I2为0.2A。
【解析】【分析】(1)在并联电路中,支路电压和电源电压都相等;(2)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
3、【答案】解:由图示电路图可知,L1、L2串联,V1测量的是L1两端的电压U1,V2测量的是L2两端的电压U2,电压表V测量的是电源两端的电压U,因为电压表V1、V2的示数之比为3:1,即 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
根据串联电路的电压特点知 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②联立方程得 ,
答:L1、L2两端电压分别是9V、3V。
【解析】【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器电压和。
四、实验探究
1、【答案】(1)材料
(2)b、d
(3)P2;P1;正
【解析】【解答】(1)由题意和甲图可知,a、b两根导线长度、粗细相同,材料不同,所以将a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的材料的关系。(2)要探究电阻大小跟导体的横截面积的关系,应该利用控制变量法选用材料、长度相同,粗心不同的两个导线,由题意可知b、d两根导线符合要求。(3)由表可知,移动滑片使电流表示数为0.2A时,AP1接入长度为0,以及两端电压为0,可知应先移动滑片P2,让后在移动滑片P1,改变AP1接入长度,探究导体的电阻与长度的关系。由串联分压可知,导体的电阻越大,分得的电压越大;分析表中数据可知,随着AP1接入长度增大,电压表示数即铅笔芯AP1两端越来越大,可得:导体的电阻与导体的长度成正比。
【分析】(1)当导线长度、粗细相同,材料不同,探究电阻大小跟导体的材料的关系;(2)探究电阻和导体横截面积的关系时,保持材料和长度相同;(3)探究长度对电阻的影响时,需要改变接入电路中的长度;电阻和导体的长度成正比。
2、【答案】(1)左
(2)短路
(3)0.48
(4);增大
【解析】【解答】(1)完成电路连接,闭合开关前,为了电路中各个元件的安全,滑动变阻器应滑到最大值,即滑动变阻器的滑片应移到最左端。
(2)因为电流表有示数,说明电路是通路,但电压表无示数,说明电压表被短路,则故障原因可能是,小灯泡短路。
电流表选小量程,分度值为0.02A,则电流大小为0.48A。
(4)根据上表记录的实验数据,在如图所示的坐标中绘出图表中的每个点,然后把每个点连成平滑的线即可,如图
通过图像分析可知,随灯泡电压U变大,灯丝电阻变大,可得到的结论是:灯丝的电阻随温度升高而变大。
【分析】(1)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(2)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(3)明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数;
(4)结合表格中的数据在坐标系中描点连线即可;结合电流与电压值,利用欧姆定律求解电阻即可,分析电阻的变化。