【定向基础测试卷】北师大版九年级物理 第11章 简单电路 (含答案解析)

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北师大版九年级物理第十一章简单电路定向测试
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， 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
2、甲、乙是由同种材料制成且横截面积相等的两导体，若将它们串联在电路中，则关于甲、乙的长度L及两端的电压U的大小关系判断正确的是（　　）
A．若L 甲＞L 乙，则U甲＜U乙 B．若L甲＜L乙，则U甲＝U乙
C．若L 甲＜L 乙，则U甲＞U乙 D．若L甲＞L乙，则U甲＞U乙
3、以下说法最符合事实的是（　　）
A．一个水分子的直径约10-5m
B．教室里一只日光灯正常工作的电流约为5A
C．对人体的安全电压不高于220V
D．一节新干电池的电压是1.5V
4、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．
5、为了联系方便，在两个办公室各装了一只电铃，要使任何一方按开关都只能使对方的电铃发声，则如图所示的电路图中正确的是（　　）
A． B． C． D．
6、如图所示的电路中，L1、L2是两个完全相同的灯泡，在开关闭合时，下列说法中正确的是(　　)
A．可能L1亮，L2不亮 B．可能L1不亮，L2亮
C．L1、L2不可能同时亮 D．L1断路，则L2一定不亮
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、两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后如图所示，则（　　）
A．A中正电荷通过金属棒流向B，B带正电荷
B．B中负电荷通过金属棒流向A，B带正电荷
C．金属棒中有持续电流从A流向B，使B张角增大
D．金属棒中有持续电流从B流向A，使A张角先减小后增大
9、图所示的电路中，通过闭合、断开开关，能使小灯泡L1和L2组成并联电路的是（　　）
A．闭合开关S1、S2，断开S3 B．闭合开关S1和S3，断开S2
C．闭合开关S2和S3，断开S1 D．闭合开关S2，断开开关S1和S3
10、如图所示电路图中，能用电压表正确测出灯泡L1俩端电压的是（　　）
A． B．
C． D．
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图所示电路中，当开关　 　闭合，　 　断开时，灯泡L1、L3发光，L2不发光。当开关S、S1、S2均闭合后，电路的连接方式是　 　联，电流表测量的是通过　 　的电流。
2、在如图所示的电路中：当S1，S2都断开时，能发光的灯泡是　 　，它们是　 　联。
3、如图所示，电灯L1、L2、L3的连接方式是　 　，电流表A1是测量　 　的总电流，若将两个开关都闭合时，A1和A2的示数分别为5A和4A，若将控制L1的开关断开发现A2的示数减少了1A，那么两开关都闭合时流过L3的电流为　 　A．
4、在图所示的电路中，电源电压为U．闭合开关S，发现至少有一个电表的示数为零。向右移动滑动变阻器的滑片P，观察到三个电表的示数均不变。已知电阻R1、滑动变阻器R2中有一个出现了故障。请写出两个电压表的示数及对应的故障　 　，　 　。
5、如图所示，蓄电池是一种放电后可再充电使用的电池；蓄电池放电时，将化学能转化为　 　能，充电时则将电能转化为　 　能。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40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、如图甲所示的电路，闭合开关S后，电流表A1、A2的示数分别如图乙所示，电压表的示数为4.5V。求：
（1）通过灯L1、L2的电流；
（2）灯L1两端的电压。
3、如图所示，用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U，请根据表盘读数回答下列问题：
（1）L1两端的电压U1是多大？L1、L2串联的总电压U是多大？
（2）L2两端的电压U2是多大？
4、物理学中把单位时间内通过导体任一横截面的电荷量叫做电流强度，简称电流，其定义式为，其中表示电流，单位为安培（A），表示在时间（单位为s）内通过导体横截面的电荷量，单位为库仑（C）。
（1）已知在内通过某段导线横截面积的电子数为个，单个电子的电荷量为，求导线中的电流；
（2）如图所示，是横截面积为、长为的一段粗细均匀的导体。两端加一定的电压后，设导体中自由电荷定向移动的速度大小为，导体单位体积内的自由电荷数为，每个自由电荷的电荷量为。请用题中所给的物理量符号表示出导体中的电流。要求写出具体过程。
5、如图所示的电路中，如果通过灯L1和 L2的电流分别为0.4A和0.8A。求：电流表A1和 A2的示数。
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、为探究并联电路中电流的规律，实验室提供的器材有：干电池组、电流表、多个小灯泡、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图中把电路连接完整，要求电流表测量灯L1中的电流（电流小于0.6A）；
（2）小明先将电流表接在灯L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：　 　；
（3）电路故障排除后继续进行实验，小明测出灯L1中的电流如图乙所示，其值I1=　 　A。然后，又分别测出L2支路和干路上的电流分别为I2=0.24A，I=0.6A．根据测量结果，你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：　 　（写出关系式即可）。你认为实验的疏漏之处是　 　。
-参考答案-
一、单选题
1、【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。
2、【答案】D
【解析】【解答】甲、乙两导体串联在电路中，根据串联电路中电流处处相等可知，无论两导体的电阻大小是否相等，通过甲乙的电流是相等的，即I甲=I乙
AD．导体的材料、横截面积相等时，长度越大时电阻越大，长度越小时电阻越小，若L甲＞L乙
R甲＞R乙
由U=IR可知，甲乙两端的电压关系为U甲＞U乙
A不符合题意，D符合题意；
BC．若L甲＜L乙
R甲＜R乙
由U=IR可知，甲乙两端的电压关系为U甲＜U乙
BC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性，与外加的电压和流过它的电流没有关系，导体本身的长度、材料、横截面积有关，长度越长、横截面积越小，导体的电阻就越大。
3、【答案】D
【解析】【解答】A．一个水分子的直径约10-10m，A不符合题意；
B．家用空调的电流约为5A，教室里一只日光灯正常工作的电流约为0.2A，B不符合题意；
C．对人体的安全电压不高于36V，C不符合题意；
D．家用小电器常用干电池作用为电源，一节新干电池的电压是1.5V，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
4、【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。
5、【答案】C
【解析】【解答】任何一方按开关都能使对方的电铃发声，说明两个用电器工作时互不影响，则该电路为并联电路，支路电铃由支路的开关控制。
A．由电路图可知，上面办公室开关闭合，下面办公室电铃发声，下面办公室电铃闭合，两个办公室电铃都不发声，不符合题意，A不符合题意；
B．由电路图可知，只有一个开关在下面办公室，开关闭合时，两个电铃都响，不符合题意，B不符合题意；
C．由电路图可知，上面办公室开关闭合，下面办公室电铃发声，上面办公室开关闭合，下面办公室电铃发声，符合题意，C符合题意；
D．由电路图可知，由电路图可知，两开关都断开时，上面办公室电铃发声，两开关都闭合时，两电铃都发声，只闭合一个开关，下面办公室电铃都不发声，不符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】任何一个开关闭合，电铃都可以工作，结合题目给出的电路的要求，结合选项设计电路即可。
6、【答案】D
【解析】【解答】AB、两灯泡串联，且规格相同，所以只要有一盏灯泡发光，另一盏一定发光，AB不符合题意；C、据上面的分析可知，在没有短路的情况下，一定两个灯泡同时亮，同时灭，C不符合题意；D、两灯泡串联，它们互相影响，若L1断路，则L2一定不亮，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】理清元件的连接方式，根据串联电路中各用电器互相影响进行判断，同时知道灯泡规格相同时的亮度情况。
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】当用金属棒把A、B两个验电器连接起来后，是B验电器中的自由电子通过棒流向A验电器，形成一段时间内的持续电流，电流方向是从A指向B；由于B验电器原来不带电（锡箔张角是零），当B验电器中的自由电子移动到A验电器时，B验电器显示出带正电，从而使张角增大；B符合题意。
故答案为：B。
【分析】正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，所以负电荷定向移动的方向与电流的方向相反；金属导电靠的是自由电子。
9、【答案】B
【解析】【解答】A．若只闭合S1、S2，断开S3，灯L2短路，电流不经过灯L2，只有灯L1连入电路，则L1发光，A不符合题意；
B．若只闭合S1、S3，断开S2，灯泡L2和L2组成并联电路，B符合题意；
C．闭合开关S2和S3，断开S1，L1被短路，电流只经过L2，只有灯L2连入电路，则L2发光，C不符合题意；
D．闭合开关S2，断开开关S1和S3，L1与L2组成串联电路，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】两灯泡首尾相连在电源两端是串联，如果并联，即让灯泡的两端分别连在一起。
10、【答案】A
【解析】【解答】A．由图知道，电压表与灯L1并联，即电压表测量的是灯L1两端电压，且正负接线柱接法正确，A符合题意；
B．由图知道，该电路为串联电路，电压表测量的是电源电压，B不符合题意；
C．由图知道，该电路为串联电路，电压表与灯L2并联，不能测出灯L1两端电压，C不符合题意；
D．由图知道，该电路为串联电路，电压表与灯L1并联，正负接线柱接法是错误的，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电压表使用时，要和所测量的位置并联；连接时，接线柱正如负出。
二、填空题
1、【答案】S；S1、S2；并；L2
【解析】【解答】S闭合S1、S2断开时，L1、L3串联，灯泡L1、L3发光，L2不发光。
当开关S、S1、S2均闭合后，L1、L2并联，电流表测L2的电流。
【分析】串联电路电流只有一条流径，电流没有分支，并联电路电流有多条流径，电流有分支。注意电流表串联在电路中。
2、【答案】L1、L2；并
【解析】【解答】读图可知，当S1，S2都闭合时，电流有两条路径，分别流经灯L1和灯L2，灯L2被开关S2短路，因此，能发光的灯泡是L1、L2，它们是并联。
【分析】闭合不同的开关，电流流动回路不同，结合电流的流向判断电阻的串并联关系即可。
3、【答案】并联；L2和L3；2
【解析】【解答】（1）根据电路图可知，电流从电源正极流出，一路经过L3，另一路经过电流表A2，从电流表流出后分别经过L1和L2，经过L1后直接回到电源负极，支路L2、L3汇合共同经过电流表A1后回到电源负极；因此电灯L1、L2、L3的连接方式是并联，电流表A1是测量L2和L3的总电流，电流表A2是测量L1和L2的总电流；（2）因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，并且控制L1的开关断开时，A2的示数减少了1A，则通过L1的电流为1A，通过L2的电流为4A﹣1A＝3A，通过L3的电流为5A﹣3A＝2A．
【分析】（1）把几个用电器首尾相接，连入电路就是串联；把几个用电器首首相接，尾尾相接，再连入电路，就是并联；根据串并联的概念，结合开关的断开与闭合情况，判断各灯泡的连接方式．（2）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．
4、【答案】电压表V、电压表V1示数都等于U时，R1断路；电压表V等于U，电压表V1示数等于零时，R2断路
【解析】【解答】解：定值电阻和滑动变阻器是串联的，电流表测量串联电路的电流，电压表V测量电源电压，电压表V1测量R1的电压。
已知电阻R1、滑动变阻器R2中有一个出现了故障，说明电压表V一定有示数且为电源电压U。
假设R1断路，电流表没有示数，电压表V1测量电源电压，滑动变阻器相当于导线，移动滑片，两个电压表的示数不变，电流表示数也不变，符合题意。
假设R2断路，电流表没有示数，电压表V1测量R1电压，电路断路，电路中没有电流，所以电压表V1示数为零，两个电压表的示数和电流表示数都不变，符合题意。
假设R1短路，只有滑动变阻器接入电路，电压表V1测量导线的电压示数为零，滑动变阻器滑片向右移动，电路中电阻变大，电流表示数变小，两个电压表的示数不变，不符合题意。
假设R2短路，只有R1接入电路，电流表示数不为零，两个电压表示数不为零，向右移动滑片时，电压表和电流表示数都不变。不符合题意。
故答案为：电压表V、电压表V1示数都等于U时，R1断路；电压表V等于U，电压表V1示数等于零时，R2断路。
【分析】串联电路中若测量一个用电器的电压表无示数，则电压表测量的位置短路或其他位置断路，若无电流，则一定发生了断路。
5、【答案】电；化学
【解析】【解答】蓄电池放电时是化学能转变为电能。
给蓄电池充电，消耗电能，再以化学能的形式储存，故是把电能转化为化学能。
【分析】蓄电池放电时，化学能转化为电能；充电时，电能转化为化学能。
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：由图甲可知，灯L1、L2并联，电流表A1测通过灯L1的电流，电流表A2测干路电流。结合图乙可知，电流表A1选用的是0~0.6A量程，电流表A2选用的是0~3A量程，所以，通过灯L1的电流I1＝0.24A，干路电流I＝1.2A，通过灯L2的电流
I2＝I-I1＝1.2A-0.24A＝0.96A
答：通过灯L1的电流0.24A，通过灯L2的电流0.96A；
（2）解：由题意可知，灯L1两端的电压等于电源电压为4.5V。
答：灯L1两端的电压4.5V。
【解析】【分析】（1）理清元件的连接方式及电表的测量对象，结合并联电路的电流关系读出电流表的示数，进一步计算即可。
（2）利用并联电路的电压关系解答即可。
3、【答案】（1）解：由图可知，两灯泡串联，
由串联电路电压规律可知，总电压比任何一个用电器两端的电压都大。
由图可知，左边电压表指针的偏转角度比右边电压表指针的偏转角度小，而左边的电压表示数显示的是总电压，右边的电压表示数显示的是 L1两端的电压，所以出现这种情况的原因一定是两表所选的量程不同。
左边的电压表所选的是0～15V，分度值是0.5V，所以示数是3V，则总电压是3V
答：L1两端的电压U1是1.7V；L1、L2串联的总电压U是3V
（2）解：右边的电压表所选的是0～3V，分度值是0.1V，所以示数是1.7V，则L1两端的电压是1.7V。
根据U＝U1+U2得：U2＝U﹣U1＝3V﹣1.7V＝1.3V
答：L2两端的电压U2是1.3V。
【解析】【分析】分析电路结构，两个小灯泡是串联关系，明确电压表的测量对象，利用串联电路电压规律求解即可。
4、【答案】（1）解：已知在内通过某段导线横截面积的电子数为个，单个电子的电荷量为，通过导线的电荷量
导线中的电流
答：导线中的电流是；
（2）解：如图所示，因为导体中的自由电荷的速度为，则电荷移动距离所用的时间为
其体积为，则通过导体某一截面的自由电子数为，该时间内通过导体该截面的电量
根据电流的定义式，解得
【解析】【分析】根据电流定义式可求导线中的电流。
（2）先计算出t秒内通过导体某一截面的自由电子数，然后再算总电荷量，结合电流定义式可证明出电流强度的微观表达式。
5、【答案】解：已知通过灯L1和L2的电流分别为0.4A和0.8A，所以电流表A2的示数为0.8A；
又因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A1的示数： 。
答：电流表A1和A2的示数分别是1.2A、0.8A。
【解析】【分析】分析电路图可知，灯L1和L2组成并联电路，电流表A1测通过干路的电流，电流表A2测通过灯L2的电流，在并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和。
四、实验探究
1、【答案】（1）
（2）灯L1或电流表开路
（3）0.36；I=I1+I2；只进行一次实验
【解析】【解答】（1）要求电流表测量灯L1中的电流（电流小于0.6A），故电流表选用小量程与这个灯串联，如下所示：
（2）将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，说明干路和L2支路是通路，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是L1或电流表断路造成的。
（3）由图乙所示电流表可知，其量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A。
根据实验数据可知0.36A+0.24A=0.6A
故并联电路中干路电流和各路电流的关系是I=I1+I2
一次实验的结论有偶然性，为了验证结论的普遍性，要更换不同规格的灯泡进行多次实验，只时行一次探究是实验的疏漏之处。
【分析】）（1）并联电路中，各支路用电器并列连接；
（2）在并联电路中，支路灯泡不发光，发生断路；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流大小；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；探究并联电路电流规律时，需要多次测量探究普遍性。
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