第十五章 电流和电路
一、单选题
1.小明在科技馆内看到,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成“爆炸头”的有趣景象,如图所示,这是由于头发丝( )
A.带同种电荷,互相排斥
B.带同种电荷,互相吸引
C.带正电荷,互相排斥
D.带负电荷,互相吸引
2.小昆家的卧室吊灯 L 用两个开关控制,一个安装在进门处,另一个安装在床头附近。操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯(其中 A 中的 S1,和 C 中的 S1、S2为单刀双掷开关)。图中能够满足要求的电路是( )
A. B. C. D.
3.某同学使用电流表的时候,将“+”、“﹣”两个接线柱接错了,这样做的结果是
A.指针偏转角度变小
B.指针不动
C.指针偏转角度变大
D.指针反向偏转
4.关于玻璃棒与绸子摩擦起电,下列说法正确的是( )
A.玻璃棒因失去电子而带正电
B.玻璃棒对电子的束缚能力弱,得到电子而带负电
C.将摩擦后的玻璃棒靠近绸子,它们会相互排斥
D.这一过程产生了新的电荷
5.在如图所示的物理学家中,以其名字命名为电流单位的是( )
A. B. C. D.
6.小致设计了一款电动玩具警车。只闭合开关S1,警示灯L发光;只闭合开关S2,电动机工作,玩具警车运动。以下设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
7.如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法错误的是( )
A.电流表A1的读数是0.3A B.灯泡L1和L2并联
C.电流表A1一定连接“﹣、3”接线柱 D.通过灯L1的电流为0.9A
8.在2022北京冬奥会开幕式上,400名演员挥动发光杆,发光杆一会发出绿光代表绿草,随后又发出白光组成蒲公英。据悉,杆上有两个开关:一个是总开关,另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果( )
A. B. C. D.
9.某输液警报器能在药液流完时,通过电铃发声报警,该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随管内液体的减少面减小,通过电铃的电流需要达到一定大小时电铃才能发声,下列几个电路中符合报警要求,且当输液管内液体越少,电表的示数也越小的是( )
A. B.
C. D.
10.以下估测符合生活实际的是( )
A.中考物理试卷的宽度约为30mm
B.一本物理教科书的质量约为250g
C.绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为30℃
D.教室内一盏日光灯工作时的电流约为1A
二、填空题
11.有甲、乙、丙三个带电体,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体。如果丙物体带正电,则甲物体带______电,乙物体带______电。
12.用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器时,验电器的金属箔张开(如图),金属箔因失去电子带上______电荷,接触瞬间电流的方向是______(选填“金属球到玻璃棒”或“玻璃棒到金属球”)。
13.塑料胶带属于______(填“绝缘体”或“导体”)。把贴在桌面的两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时,发现它们互相排斥,说明它们带______电荷(填“同种”或“异种”)。
14.梳过头发的塑料梳子,由于摩擦会带电,摩擦起电的本质是___________(选填“电荷的转移”或“创造了电荷”),将带电的 梳子接触验电器的金属小球后金属箔片张开,金属箔片张开的原因是___________。
15.如图所示的电路,当开关S1、S2闭合时,灯泡L1、L2同时发光,此时电流表示数为A2,测量通过灯泡 ______ 的电流。L1发光一段时间后突然熄灭,L2仍然发光,此时电流表A1示数与L1熄灭前相比 ______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.如图所示电路中,当S1、S3断开时,S2闭合时,L1与L2是 ________ 联;若同时闭合S1、S2、S3则会造成电路 ______ .
三、综合题
17.“中国国家反恐小组“的拆弹专家要立即拆除恐怖分子设置的定时爆炸装置。如图所示引爆电路工作原理电路图。请你帮助专家结合所学的知识进行分析排爆。
(1)定时器(钟表)应该安装在 _____(选填“a”或“b”)导线上。在定时阶段,该导线是 _____(选填“通”或“开”)路,因此起爆器被短路,电流 _____(选填“能”或“不能”)通过引爆器,因此在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹;
(2)当定时器(钟表)定时结束时b导线被 _____(填“接通”或“切断”),此时电流 _____(选填“能”或“不能”)通过起爆器,因此在定时结束的瞬间起爆器立即爆炸;
(3)综上所述,定时器(钟表)在定时阶段相当于一个 _____(选填“闭合”或“断开”)的开关。为使该定时爆炸装置停止工作,应立即剪断导线 _____(选填“a”或“b”)。
18.阅读下面短文,回答以下问题。
感应发光冰块
感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块,采用先进的触水式开关,具有入水即亮的特性(液体感应),外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电,无化学变化,无毒无害,可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛,感应发光冰块内部电子元件有:液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中,它将自动发亮;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,可以降低饮料的温度。需要注意的是,请勿吞食感应发光冰块,避免放置于温度过高的饮品中。
(1)液体感应器是先进的触水式___________(选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”)。
(2)冷冻后的感应发光冰块通过___________的方式改变饮料的内能,饮料的内能________(选填“增大”或“减小”)。
(3)LED灯泡发光时,温度没有和小灯泡一样明显上升,说明其效率比小灯泡要________。
(4)放入饮料内的感应发光冰块内部的电路处于_________状态,饮料是________(选填“导体”、“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)。。
四、简答题
19.孙伟铭同学说:“马路上的路灯总是同时亮同时灭,是串联的”,你认同他的观点吗?说明理由。
20.我们使用“电子灭蚊拍”靠近蚊子时就能将其吸引,这是为什么?
五、作图题
21.根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,连接实物电路(要求导线不能交叉)。
22.楼道里常用一种自动控制的照明灯:楼道光线充足时无论是否有声音,照明灯都不发光;光线很暗并且有一定响度的声音时,照明灯就发光(光线很暗时光控开关闭合;有一定响度的声音时,声控开关闭合)。请根据以上要求在虚线框内将如图中的电路连接完整。
六、计算题
23.如图所示的电路中,闭合开关后,三个电流表A1、A2、A的示数分别为I1、I2、I,已知I=1A,I2=0.4A,
(1)则通过灯L1, L2的电流是多少A?
(2)某一时刻,L1灯泡突然烧坏,各个表分别为多少?
24.10秒内通过某导体横截面的电荷量为5库。求通过该导体的电流I。
七、实验题
25.将带正电、电荷量为Q1的物体甲放在绝缘支架上,然后把挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2位置,如图(a)所示,小球偏离竖直方向、与竖直方向的夹角分别为α1和β1将带正电、电荷量为Q2( Q1>Q2)的物体乙替换甲后,重复上述实验,小球偏离竖直方向的夹角分别为α2和β2,如图(b)所示,已知α1>α2、β1> β2。
①分析图(a)或(b)中小球偏离的方向可知,电荷间有相互作用,同种电荷 ______ ;
②分析图(a)中小球两次偏离竖直方向的夹角可知,带电体所带电荷量一定时,带电小球与带电物体甲的距离越小,电荷间的 ______ ;
③分析图(a)和(b)中小球挂在P1(或P2)位置偏离竖直方向的夹角可知, ______ 。
26.如图甲是小丽和小孟同学探究并联电路的电流规律的电路图。
(1)连接线路时开关应________;
(2)开关闭合前,小丽同学发现电流表A的指针在零刻度线左端,如图乙所示,其原因是________(选填“A”或“B”);
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
(3)他们把电流表A纠正后,闭合开关进行实验、两灯都发光,电流表A与电流A2的指针所指位置均为如图丙所示,则通过L1的电流为_______A;
(4)根据所测的实验数据,他们得出实验结论:并联电路中,__________;
(5)实验中,我们都要进行多次测量。以下实验中,与“探究并联电路电流特点”进行多次测量的目的不相同的是_______。
A.探究电流与电压的关系 B.探究杠杆的平衡条件 C.刻度尺测物体的长度
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试卷第1页,共3页
试卷第8页,共8页
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
手接触静电球,使头发丝带上同种电荷,同种电荷,互相排斥。故A符合题意,BCD均不符合题意。
故选A。
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.图中 S1 为单刀双掷开关,S2 为单刀开关,当 S2 断开时,无论 S1 往哪个方向掷,灯泡都不能发光,故 A不符合题意;
B.图中两个单刀开关串联,相互影响,只有两个开关都闭合时,灯泡才发光,故 B 不符合题意;
C.图中 S1 和 S2 为单刀双掷开关,S1 接上面时灯泡不发光,S1 接下面时灯泡发光;S2 接上面时灯泡发光,S2 接下面时灯泡不发光,任意一个开关都可以开灯、关灯,故 C 符合题意;
D.图中两个单刀开关并联,闭合 S1 或 S2 都能使灯泡发光,但是只有两个开关都断开时,灯泡才熄灭,故 D 不符合题意。
故选C。
3.D
【解析】
【详解】
使用电流表的时候,将“+”、“一”两个接线柱接错了,也就是电流从电流表的负接线柱流入,从电流表的正接线柱流出了,那么这样做的结果是电流表的指针反向偏转.
故选D.
4.A
【解析】
【详解】
AB.玻璃棒与绸子摩擦,玻璃棒原子核对电子的束缚能力弱,会失去电子而带正电,绸子原子核对电子的束缚能力强,会得到电子带负电。故A正确,B错误;
C.玻璃棒和绸子带异种电荷,将它们靠近后会相互吸引,故C错误;
D.摩擦起电的实质是电子的转移,不是产生新电荷,故D错误。
故选A。
5.C
【解析】
【详解】
A、伽利略是著名的物理学家,但其名字没有被命名为物理量的单位.不符合题意;
B、瓦特是英国的物理学家,其名字被命名为功率的单位.不符合题意;
C、安培是英国的物理学家,其名字被命名为电流的单位.符合题意;
D、牛顿是伟大的物理学家,其名字被命名为力的单位.不符合题意.
故选C.
6.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.灯泡和电动机并联,只闭合开关S1,警示灯L发光,只闭合开关S2,电动机工作,故A符合题意;
B.灯泡和电动机串联,两个开关都闭合时,灯泡发光,电动机工作,故B不符合题意;
CD.只闭合开关S1,灯泡发光,电动机工作,只闭合开关S2,两个用电器都不工作,故CD不符合题意。
故选A。
7.A
【解析】
【详解】
由图甲知,电流从正极流出经电流表A1后分成两支,一支通过L1,另一支通过L2和A2,所以两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2的电流;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A2读数是0.6A;由图乙知,电流表A1应选择0~3A的量程,连接“﹣、3”接线柱,A1读数为1.5A,通过L1的电流为
综上所述,A错误,符合题意;BCD正确,不符合题意。
故选A。
8.D
【解析】
【详解】
依题意得,绿灯与白灯并联,绿灯与白灯互不影响,开关一个在干路上,控制整个电路,一个既控制白灯,也控制绿灯。因此两灯并联,两开关串联,都在干路上,一个为单刀单掷开关,用于控制整个电路,一个为单刀双掷开关,用于控制发出的光是白光还是绿光,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.D
【解析】
【详解】
A.R的阻值随管内液体的减少而减小,当输液管内液体越少,电流表的示数会增大,故A不符合题意;
B.R阻值随管内液体的减少而减小,当输液管内液体越少,电流会越大,电铃发声,电压表测电铃两端电压,示数会增大,故B不符合题意;
C.R与电铃并联,R值随管内液体的减少而减小时,对电铃不影响,电流表示数为干路电流,示数增大,故C不符合题意;
D.R阻值随管内液体的减少而减小,当输液管内液体越少,电流会越大,电铃发声,电压表测R两端电压,串联分压,其示数会减小,故D符合题意。
故选D。
10.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,中考物理试卷的宽度比18cm大得多,在30cm=300mm左右,故A不符合实际;
B.一个苹果的质量在200g左右,物理教科书的质量比200g大一些,在250g左右,故B符合实际;
C.绿色蔬菜保鲜的适宜温度约为在5°C左右,不超过10°C,故C不符合实际;
D.电冰箱正常工作的电流在1A左右,教室中日光灯工作时的电流比1A小得多,在0.2A左右,故D不符合实际。
故选B。
11. 负 负
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]因为甲、乙、丙都是带电体,乙物体吸引丙物体,则乙物体和丙物体带异种电荷,因为丙物体带正电,所以乙物体带负电;因为甲物体排斥乙物体,说明甲物体和乙物体带同种电荷,因为乙物体带负电,所以甲物体带负电。
12. 正 玻璃棒到金属球
【解析】
【详解】
[1][2]用丝绸摩擦过的玻璃棒因缺少电子(电子带负电荷),带正电。当接触金属箔后,金属箔处的电子会通过金属杆、金属球,流向玻璃棒,金属箔失去电子从而带上正电荷。电流的方向与负电荷的流向相反,因此接触瞬间电流的方向是玻璃棒到金属球。
13. 绝缘体 同种
【解析】
【详解】
[1]容易导电的叫导体,不容易导电的叫绝缘体,塑料胶袋不容易导电,所以属于绝缘体。
[2]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时,发现它们互相排斥,所以带有同种电荷。
14. 电荷的转移 同种电荷相互排斥
【解析】
【详解】
[1]不同物质原子的原子核对核外电子的束缚能力不同,物体摩擦时,对电子束缚能力强的得到电子,对电子束缚能力若的失去电子,故摩擦起电的本质是电荷的转移。
[2]带电的梳子接触验电器的金属小球后,金属箔片带同种电荷,同种电荷相互排斥而导致金属箔片张开。
15. L2 变小
【解析】
【详解】
[1][2]分析电路可知:闭合两个开关,两灯并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是L2所在支路的电流;两只灯泡都发光时,电流表A1测量的是通过两个支路的电流之和;L1发光一段时间后突然熄灭,L2仍然发光,此时电流表A1测量的是通过L2的电流,而L2电阻不变,两端电压不变,所以通过L2的电流不变。因此电流表A1的示数变小。
16. 串 短路
【解析】
【详解】
[1]当S1、S3断开,S2闭合时,电流依次经过灯泡L1与L2,所以它们是串联的;
[2]若同时闭合S1、S2、S3,这样就直接用导线把电源两端连接,所以会造成电源短路.
17. b 通 不能 切断 能 闭合 a
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]由电路图知,定时器应相当于开关安装在b导线上,在定时阶段,该定时器是接通的,即b导线通路,则起爆器被短路,电流通过小灯泡,而不经过引爆器,起爆器不工作,不会发生爆炸。
(2)[4][5]定时结束,则定时器会切断b导线,那么电流通过起爆器及小灯泡形成回路,起爆器立即爆炸。
(3)[6][7]定时器在定时阶段相当于处于闭合状态的开关,起爆器处于短路状态。此时应剪断a导线,则定时结束时,起爆器所在电路断开,无法爆炸。
18. 开关 热传递 减小 高 通路 导体
【解析】
【详解】
(1)[1]由题意,感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块,采用先进的触水式开关,具有入水即亮的特性。
(2)[2][3]将冷冻后的感应发光冰块放入饮料后,热量从饮料传递到冰块,饮料内能减小温度降低,是通过热传递来改变饮料内能的。
(3)[4]LED灯泡发光时,温度没有和小灯泡一样明显上升,说明产生的内能较少,消耗的电能主要转化为光能,其效率较高。
(4)[5]放入饮料的感应发光冰块会发光,即内部电路要闭合,处于通路状态。
[6]饮料能导电,是导体。
19.见详解
【解析】
【详解】
答:不认同,因为有的路灯不亮而其他路灯仍然亮,所以可以独立工作,相互不影响,路灯是并联的。
20.带电体可以吸引轻小物体
【解析】
【分析】
【详解】
我们使用“电子灭蚊拍”靠近蚊子时就能将其吸引,原因是灭蚊拍带电后,由带电体可以吸引轻小物体的特点可知,将电子灭蚊拍靠近时就能将其吸引。
21.
【解析】
【分析】
【详解】
根据电流流向法,先从正极出发依次串联开关S2、灯泡L2回到负极,再把灯泡L1、开关S1串联后并联在灯泡L2两端。
22.
【解析】
【详解】
根据题意可得,声控开关和光控开关共同控制灯泡,且相互影响,所以声控开关、光控开关、灯泡要串联连接,如图所示:
23.(1)0.6A,0.4A;(2)0,0.4A,0.4A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由电路图看出,L1、L2并联,A1测量L1的电流,A2测量的为L2的电流,A测量干路的电流。由于I=1A,I2=0.4A,所以,通过灯L2的电流是0.4A,由并联电路电流的特点知道,通过灯L1的电流是
I1=I-I2=1A-0.4A=0.6A
(2)某一时刻,L1灯泡突然烧坏,由电路图知道,则电路为只有L2的简单电路,L2两端电压不变,故A2与A示数相同,都是0.4A,A1的示数为0。
答:(1)通过灯L1, L2的电流分别是0.4A和0.6A;
(2)某一时刻,L1灯泡突然烧坏,电流表A1、A2、A的示数分别为0、0.4A、0.4A。
24.0.5A
【解析】
【详解】
解:物理学当中把每1秒通过导体任意横截面的电荷量表示电流的大小,则有
答:通过该导体的电力流为0.5A。
25. 排斥 排斥力越大 物体带电量越大,彼此间的作用力就越大
【解析】
【详解】
①[1]由图中现象可知,电荷间有相互作用,同种电荷互相排斥。
②[2]由图知,挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2位置,在P1位置张角大,排斥力大,在P2位置张角小,排斥力小,P1离带电体近,P2离带电体远,所以带电体所带电荷量一定时,带电小球与带电物体甲的距离越小,电荷间的排斥力越大。
③[3]由图知,Q1Q2,α1>α2所以可得出物体带电量越大。彼此间的作用力就越大。
26. 断开 A 0.96 干路电流等于各支路的电流之和 C
【解析】
【详解】
(1)[1]为保护电路,连接线路时开关应断开。
(2)[2]如图乙知,开关闭合前,电流表A的指针反向偏转,是电流表还没调零,因为还没接通电路,不会是由于电流表正负接线柱接反造成的。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(3)[3]由图甲知,闭合开关后,两灯并联在电路中,电流表A测干路电流,A1测灯L1的电流,A2测灯L2的电流,而A与A2的指针偏转相同,据并联电路的电流特点知,A所选的是大量程,对应的分度值为0.1A,A2所选的小量程,对应的分度值为0.02A,由图丙知,A的示数,即干路的电流为1.2A,A2的示数,即通过L2的电流为0.24A,那么通过L1的电流
I1=I-I2=1.2A-0.24A=0.96A
(4)[4]由实验数据可知,在并联电路中,干路的电流等于各支路的电流之和。
(5)[5]在本实验中,进行多次测量的目的是避免实验结论的偶然性,寻找更普遍的实验规律。
A.在探究电流与电压的关系时,进行多次测量的目的是寻找普遍的规律,故A不符合题意;
B.探究杠杆的平衡条件,进行多次测量的目的是寻找普遍规律,故B不符合题意;
C.刻度尺测物体的长度,进行多次测量的目的是通过求平均值来减小实验误差,故C符合题意。
故选C。
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