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北师大版九年级物理第十一章简单电路专题练习
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,A、B、C、D四个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂在天花板上,它们之间相互作用时的场景如图,已知A球与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷相同,那么D球带( )
A.正电荷 B.负电荷
C.不带电 D.以上三种都有可能
2、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
3、如图所示是林红同学连接的实物电路,闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表几乎没有示数,出现这一故障的原因可能是( )
A.小灯泡开路 B.小灯泡短路
C.滑动变阻器开路 D.电流表短路
4、下列说法中正确的是( )
A.原子内原子核带负电,核外电子带正电
B.导体容易导电是因为内部有大量的自由电荷
C.自由电子定向移动的方向为电流的方向
D.给充电宝充电是将化学能转化为电能
5、如图为封闭小区常见的智能门禁系统,住户可以通过刷卡或人脸识别进入小区。当门禁系统接通电源后,指示灯发光。住户刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关),电动机工作,控制门打开。下列关于门禁系统的简化电路设计合理的是( )
A. B.
C. D.
6、有关电阻的说法,以下正确的是( )
A.加在导体两端的电压增大两倍,导体的电阻也增大两倍
B.当导体两端的电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
C.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
D.只有导体有电阻,绝缘体没有电阻
7、如图所示电路,闭合开关S后,小灯泡L1、L2均发光, 则下列说法正确的是( )
A.通过两灯的电流相等
B.通过灯L2的电流小于通过电源的电流
C.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
D.灯L1的电压与电源电压相等
8、如图,小明同学将一张细条状铝箔纸的两端分别压在干电池的正负极,发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析正确的是( )
A.实验时干电池的正极与另一个干电池的正极相连
B.该实验能说明短路带来的危害
C.用普通纸代替铝箔纸也能燃烧
D.实验中铝箔是绝缘体
9、用丝绸摩擦两根玻璃棒,使它们带上正电荷,手持玻璃棒A,靠近被吊起的玻璃棒B,如图所示,发现玻璃棒B转动,下列说法中正确的是( )
A.玻璃棒带正电荷是因为得到电子
B.摩擦前玻璃棒是导体
C.实验现象说明同种电荷相互排斥
D.利用不带电验电器可以检验玻璃棒所带电荷的电性
10、下列说法中正确的是( )
A.如甲图当带电物体靠近不带电的验电器时,金属箔片会张开一定角度
B.如乙图瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.如丙图是研究做功可改变内能的装置,缓慢压缩空气,空气内能一定增大
D.如丁图表示的是内燃机压缩冲程,该冲程中气缸内分子运动的剧烈程度减弱
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、导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和 ;将质量为 3 kg 的木块放在盛有水的容器中,木块漂浮时有 的体积露出水面,则木块的体积为 cm3。
2、如图所示,是小敏同学在某次实验探究中连接的电路,开关S2控制的是灯 ,电流表测量的是 。
3、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。
4、一节新干电池的电压为 伏,金属导体中的电流是由自由电子的定向移动形成的,自由电子带 电(选填“正”或“负”),其定向移动方向与电路中的电流方向 (选填“一致”或“相反”).
5、有一种节日彩灯上串联着30只小灯泡,如果电源插头处的电流为300mA,那么,通过每只小灯泡的电流是 A;如图所示是一种LED手电筒,由6个LED并联组成。若通过每只LED的电流为15 mA.则这种LED手电简正常工作时的总电流为 mA。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、如图甲所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,求小灯泡L1两端的电压U1。
2、如图所示的电路中,电源的电压是12V且保持不变,当开关S闭合时,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为9.8V,则三只灯泡L1、L2、L3两端的电压分别是多少?
3、如图所示,将两只灯泡通过开关接入电路中。闭合开关后甲乙两图中电流表A的示数均为1.2A,图乙中电流表A1的示数如图丙所示。分析并解答下面的问题:
(1)图甲中通过L2的电流是多少A?
(2)闭合开关后,图乙中电流表A1的示数是多少A?
(3)图乙中通过灯L2的电流为多少A?
4、学习了欧姆定律后,老师给同学们布置了一个任务;把实验室使用的 的电流表改装成 的电流表。
(1)改装前,需要先测量出实验室电流表的内阻,老师帮助同学们设计了如图甲所示的电路,且电压表示数为2V 时,电流表示数为0.2A,计算出电流表的内阻;
(2)某同学思考后,画出了改装原理图如图乙所示,请求出需要并联的定值电阻R0。
5、图甲所示的电路中,电源电压保持恒定,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光,电流表A1、A2的示数如图乙所示。
(1)通过L1、L2的电流分别是多少?
(2)若灯泡L2的灯丝烧断,电流表A1、A2的示数分别是多少?
四、实验探究(1小题,每小题10分,共计10分)
1、为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图所示的电路进行实验。
(1)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,画了电路图甲,请你在图乙中用笔画线代替导线,分别将导线a,B符合题意的连接到相应的接线柱上。
(2)当她刚正确连接完所有的导线,两个灯泡立即发光,其原因是 。
(3)观察到灯L2继续发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 。
(4)排除故障后,她测出了L1支路的电流后想再测L2支路以及干路上的电流,于是她连接了如图丙所示的电路,当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图丁所示,则通过灯L1的电流为 A,通过灯L2的电流为 A。在误差允许范围内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)
(5)为了验证结论的普遍性,小薇应采用 方法进行验证。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,所以A球带正电,因为AB互相排斥,所以B球带正电,因为BC相互吸引,因为带电体具有吸引轻小物体的性质,所以C球可能带负电或者不带电。假如C带负电,和D相吸,D球可能带正电,也可能不带电。假如C不带电,和D相吸,D可能带正电也可能带负电。
故答案为:D。
【分析】带电体中,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引轻小物体。
2、【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。
3、【答案】B
【解析】【解答】A.小灯泡开路,电路出现断路,电流表没有示数,不符合题意;
B.小灯泡短路不能发光,电压表也被短路无示数,电路是通路,电流表有示数,符合题意;
C.如果变阻器开路,整个电路开路,灯泡不亮、电流表无示数、电压表无示数,不符合题意;
D.如果电流表短路,电流表没有示数,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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。
4、【答案】B
【解析】【解答】A.原子内原子核带正电,核外电子带负电,A不符合题意;
B.导体内部有大量的自由电荷,导体之所以容易导电靠的就是这些自由电荷,B符合题意;
C.电学上规定,自由正电荷定向移动的方向为电流的方向,C不符合题意;
D.给充电宝充电时,充电宝相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】原子内原子核带正电,核外电子带负电;导体内部有大量的自由电荷;正电荷定向移动的方向为电流的方向;充电时,将电能转化为化学能储存起来。
5、【答案】B
【解析】【解答】门禁系统接通电源后,指示灯发光,说明只要接通电源灯泡就能发光;住户刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关),电动机工作,控制门打开,说明两个开关是并联的,并且闭合任一开关,电动机都能工作;
A.两个开关均闭合,电动机才能工作,A不符合题意;
B.只要接通电源灯泡就能发光,闭合任一开关,电动机都能工作,B符合题意;
C.闭合开关后灯泡才能工作,C不符合题意;
D.接通电源后,灯泡和电动机都工作了,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,电动机启动分析解答;用电器工作时互不影响,是并联的。
6、【答案】C
【解析】【解答】导体电阻是导体自身的一种性质,和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和加在导体上的电压、通过导体的电流无关,C符合题意,AB不符合题意;绝缘体的导电能力差,说明电阻极大,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】导体电阻是导体自身的一种性质,和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和电压、电流无关。
7、【答案】A
【解析】【解答】AB.闭合开关S后,小灯泡L1、L2为串联,通过的电流相等,A符合题意,B不符合题意;
C.小灯泡L1、L2为串联,通过的电流相等,两灯电阻不同时,电压不相等,C不符合题意;
D.串联电路各部分电压之和等于电源电压,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】两个灯泡串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比;两个灯泡并联,电压相同,分得的电流与电阻成反比。
8、【答案】B
【解析】【解答】A.实验时干电池的正极与另一个干电池的负极相连,A不符合题意;
BD.铝箔纸是导体,它相当于导线,用它把电源正负极连接,发生了短路,造成电流过大,会产生过多的热量,所以该实验反映了短路带来的危害,B符合题意、D不符合题意;
C.普通纸是绝缘体,所以此实验普通纸代替铝箔纸不能燃烧,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】铝箔纸是导体,它相当于导线,用它把电源正负极连接,发生了短路,造成电流过大,会产生过多的热量。
9、【答案】C
【解析】【解答】A.玻璃棒带正电荷是因为玻璃棒束缚电子的本领比较弱,失去电子,A不符合题意;
B.玻璃棒不容易导电,摩擦前、后玻璃棒都是绝缘体,B不符合题意;
C.玻璃棒B远离玻璃棒A,实验现象说明同种电荷相互排斥,C符合题意;
D.利用不带电验电器可以检验玻璃棒是否带电,但不能检验玻璃棒所带电荷的电性,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】摩擦起电实质是电子的转移,得到电子带负电,失去电子带正电。
同种电荷相互排斥;验电器可以检验物体是否带电,但不能检验物体带哪种电荷。
10、【答案】A
【解析】【解答】A.当带电物体靠近不带电的验电器时,由于静电感应,验电器的金属箔片会带上同种电荷而相互排斥,金属箔片会张开一定角度,A符合题意;
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小;B不符合题意;
C.如图是研究做功可改变内能的装置,缓慢压缩空气,对空气做功,但由于筒内空气会与外界发生热传递,放出热量,故空气内能不一定增大,C不符合题意;
D.由图可知,该冲程是内燃机压缩冲程,缸内气体内能增大,温度升高,该冲程中气缸内分子运动的剧烈程度加强,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】验电器的金属箔片带上同种电荷而相互排斥,会张开一定角度;内能对外做功时,转化为机械能;对物体做功时,内能增大。
二、填空题
1、【答案】横截面积;5000
【解析】【解答】电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积。因为木块漂浮,所以F浮=G,又因为F浮=ρ液gV排,G=mg=ρgV,所以ρ水g V=ρ木gV
ρ木= ρ水= 0.6×103kg/m3=0.6g/cm3
木块的体积是V= = =5000cm3
【分析】电阻的影响因素是导体的材料、长度和横截面积;根据漂浮时浮力等于物体的重力,计算物体体积大小。
2、【答案】L2;干路
【解析】【解答】由图可知:电流从电源正极出发,经过开关S1、电流表之后分成两条路:一条经过灯L1回到负极;另一条经过灯L2、开关S2回到负极。开关S2与灯L2串联,所以开关S2控制的是灯L2;电流表接在干路上,电流表测量的是干路的电流。
【分析】开关和所控制的用电器串联;电流表和所测量的位置串联。
3、【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。
4、【答案】1.5;负;相反
【解析】【解答】一节新干电池的电压为1.5伏;电流是由电荷的定向移动形成的,物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.金属导体中自由电子带负电,负电荷定向移动形成电流,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反.
【分析】牢记常见的电压值。规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
5、【答案】0.3;90
【解析】【解答】串联电路电流处处相等,所以每只灯泡都是0.3A;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以是90mA。
故答案为:0.3;90
【分析】串联电路电流处处相等,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
三、计算题
1、【答案】解:当闭合开关S后,两个灯泡串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量灯L2两端电压,则V1的示数较大,接入大量程,读数为10V;V2的示数较小,接入小量程,读数为2V;根据串联分压可知L1两端的电压为
答:L1两端的电压为8V。
【解析】【分析】在串联电路中总电压等于各部分电压之和;根据电压表测量的位置选择量程,根据指针位置读取示数。
2、【答案】解:设三只灯泡的电压分别为U1、U2、U3,由电路图可知三只电灯串联,电压表V1测量L1和L2的总电压,电压表V2测量L2和L3的总电压,所以有U1+U2+U3=12V①
U1+U2=6V②
U2+U3=9.8V③
解得U1=2.2V
U2=3.8V
U3=6V
答:三只灯泡L1、L2、L3两端的电压分别是2.2V、3.8V、6V。
【解析】【分析】三个灯泡串联,电压表V1测量L1和L2的总电压,电压表V2测量L2和L3的总电压,结合串联分压的规律求解每一个灯泡两端的电压。
3、【答案】(1)解:由图甲知,开关闭合时,L1被电流表短路,只有L2接入电路中,故L2的电流大小为电流表示数:即I2=1.2A
答:图甲中通过L2的电流是1.2A;
(2)解:由图丙可知,电流表所接量程为0~0.6A,由指针位置可知,此时电流为0.48A,故通过A1的示数为I1=0.48A
答:图乙中电流表A1的示数是0.48A
(3)解:由图乙知,开关闭合时,L1与L2并联,电流表A测干路电流,A1测通过L1的电流,由并联电路的电流特点可得,L2的电流大小为I2'=IA-IA1=1.2A-0.48A=0.72A
答:图乙中通过灯L2的电流为0.72A。
【解析】【分析】(1)根据电流表示数,测量电流的大小;(2)根据电流表选择的量程和指针位置,测量电流;(3)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
4、【答案】(1)由图甲知,电流表与电阻串联,则串联后的总电阻为
根据串联电路电阻的特点可电流表的内阻
答:电流表的内阻为1Ω;
(2)根据并联电路电流的特点知
根据并联电路分流的规律可得并联的定值电阻
则
答:某并联的定值电阻R0为0.25Ω。
【解析】【分析】 (1)、电流表与电阻串联,根据电压和电路求得总阻值,再减去定值电阻阻值。
(2)、 如果想要改装大量程电流表,不能串联电阻,因为串联不能分流,只能并联一个电阻分走多出来的电流,再找到两个电流的比例关系,求得阻值。
5、【答案】(1)解:由图甲可知,两灯并联,A1测干路电流,A2测L2支路的电流,由图乙知,A1使用0-3A量程,分度值是0.1A,示数为1.4A,即干路电流为1.4A,A2使用0-0.6A量程,分度值是0.02A,示数为0.52A,即L2支路电流为0.52A。由并联电路的电流特点可得,L1的电流I1=I-I2=1.4A-0.52A=0.88A
答:通过灯泡L1、L2的电流分别是0.88A、0.52A;
(2)若灯泡L2的灯丝烧断,所以A2示数为0,只有L1接入电路中。因并联电路中各支路互不影响,此时A1测L1的电流,其示数为0.88A。
答:若灯泡L2的灯丝烧断,电流表A1为0.88A,A2的示数为0。
【解析】【分析】(1)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;根据电流表的位置选择量程,结合指针位置,测量电流;
(2)在并联电路中,支路用电器断路,干路电流和所剩支路电流相等。
四、实验探究
1、【答案】(1)
(2)开关未断开
(3)L1断路或电流表接触不良
(4)1.92;0.48;I=I1+I2
(5)改变电源电压或更换不同规格的灯泡进行多次实验
【解析】【解答】(1)由题意可知,使电流表测量通过L1的电流,实物连接时,导线a与电流表负接线柱相连,导线b与正接线柱相连,如图
(2)导线连接完成后,灯泡立即发光的原因是在连接电路过程中开关没有断开。
(3)电流表与灯L1串联,电流表没有示数,灯泡不亮,其中故障原因可能是灯泡L1断路或者是电流表的接线柱接触不良。
(4)由图丙可知,A1表测量干路中电路,A2表测量L2的电流,两表指针指向同一刻度,但是两表的量程选择不同,A1表应选择大量程,而A2表选择的是小量程,所以A1表的读数为2.4A,A2表是读数为0.48A即通过L2的电流为0.48A,通过L1的电流为2.4A-0.48A=1.92A
由测量数据可知,在误差允许范围内,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2
(5)想要实验更具有普遍性,需要进行多次实验,所以应该更换不同电源或不同规格的灯泡进行多次重复实验。
【分析】(1)电流表和所测量的位置串联,根据电路图连接实物图;
(2)连接电路时,开关断开;
(3)在并联电路中,支路断路,此支路无电流;
(4)在并联电路中,干路电流等于支路电流之和;根据电流表的位置选择量程,结合指针位置测量电流;
(5)更换不同电源或不同规格的灯泡,进行多次重复实验,探究规律的普遍性。
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