华师大版科学中考冲刺——故障分析、动态电路和实验探究专题（含答案）

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华师大版科学中考冲刺——故障分析、动态电路和实验探究专题
一、选择题
1． 小明同学在利用如图所示电路进行电学实验时，闭合开关，两灯正常工作，过了一会儿，两灯中一灯亮，一灯不亮，且两只电表示数都变大．则故障原因是：（ ）
A．灯L1断路
B．灯L1短路
C．灯L2断路
D．灯L2短路
2． 如图所示，电源电压不变，闭合开关，两灯正常发光，电压表和电流表都有示数。一段时间之后，电流表示数变小为0，电压表示数不变，则故障可能是（ ）
A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路
3． 小明制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示，一段时间后，在秤盘放2N重的钩码时，表盘读数比2N大，换不同重的钩码反复实验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象的原因可能是（ ）
A．R1短路 B．R1断路
C．R2短路 D．R2断路
4． 如图所示，开关S闭合时，小灯泡L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触a、b两点时，两小灯泡都不亮；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮；接触c、d两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断中可能的是（ ）
A．小灯泡L1断路 B．小灯泡L2断路 C．开关S断路 D．小灯泡L2短路
5． 如图所示，当开关S闭合时，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，测量结果如表所示。假设导线连接良好，电路只有一处故障。则电路中的故障是（ ）
测试点 a、b b、c c、d
电压表示数 有示数 有示数 无示数
A．开关S断路 B．小灯泡L断路 C．滑动变阻器R短路 D．滑动变阻器R断路
6． 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后灯L2熄灭，且只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是（ ）
A．L1短路，电压表示数变小
B．L1开路，电流表示数变大
C．L2短路，电压表示数变大
D．L2开路，电压表示数变大
7． 如图所示为居民家中某房间的电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，电热壶突然停止工作，灯L仍正常发光，拔出电饭煲的插头，用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（ ）
A．插座短路 B．CD间断路
C．AB间断路 D．电热壶短路
8． 如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，则该故障可能是（ ）
A．灯L2短路
B．c点左侧的零线短路
C．L2所在支路断路
D．c、d两点间断路
9．关于如图所示的家庭电路说法错误的是（ ）
A．开关S闭合时，试电笔笔尖接触A点氖管能发光，接触B、C、D点不能发光
B．开关S断开时，试电笔笔尖接触A、B、C、D时氖管均不能发光
C．当C、D两点间断路时，S闭合，试电笔笔尖接触A、B、D时氖管均能发光
D．开关S闭合时，试电笔笔尖接触插座左右两孔氖管均能发光
10．学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比，根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是(　 　)
11．如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁。闭合开关后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，弹簧长度变长
B．电压表示数变小，弹簧长度变短
C．电流表示数变大，弹簧长度变长
D．电流表示数变小，弹簧长度变短
12．如图所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P从A端滑到B端的过程中，不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V2示数不变，小灯泡L亮度不变
B．电压表V2示数变化量与V1示数变化量不同
C．电压表V2示数与电流表A示数之比不变
D．滑片P移动到B端时电源电压与电流表示数乘积最大
13．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端，下列说法不正确的是（ ）
A．电路中的总功率变小
B．电压表V2的示数变大
C．电压表V2示数的变化量与电流表示数的变化量之比变大
D．电压表V1示数的变化量大于电压表V2示数的变化量
14．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡的电阻RL保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小
B．V2表示数与A表示数之比变小
C．电流表A示数不变，灯泡L亮度变亮
D．V1表示数的变化量与A表示的变化量之比等于RL
15．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，向左移动滑动变阻器滑片P的过程中（ ）
①电压表V的示数将变大
②电流表A2的示数将变小
③电压表V示数与电流表A示数的乘积将变小
④电流表A示数的变化量与电流表A1示数的变化量的比值将不变
A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确
16．图示电路中（R0阻值和滑动变阻器规格已知，表示电阻箱，电源电压恒定），能测出Rx的是（ ）
A．①②④ B．②③④ C．①② D．①④
二、填空题
17．随着我国经济的飞速发展，汽车已经进入寻常百姓人家。如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表（用电流表改装）指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低，当油面下降时，滑动变阻器连入电路的阻值将 　 　，电流表的示数将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若换用电压表改装成油量表，要求油面升高时电压表示数变大，电压表应并联在图 　 　元件两端。
18．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，V1的示数 　 　，V2的示数 　 　，A的示数 　 　。V1与V2的示数差和A的示数的比值一定
_____　（均选填“变大”、“变小”、“不变”）
三、探究题
19． 某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后，重做实验，第二次测量数据如图乙中的A、B、C。
(1)图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为_________安。
(2)分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是__ _欧。(结果保留一位小数)
(3)小组同学讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值，并说明理由。_______________________________________________________________。
20．物理兴趣小组在探究电流与电压、电阻关系的实验中：
（1）在“探究电流与电压的关系”时：
①如图甲中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；
②如图乙所示，电流表示数为 　 　A。
（2）在“探究电流与电阻的关系“时，将原来5Ω的电阻更换为10Ω后，应移动滑动变阻器的滑片，使变阻器接入电路的阻值 　 　（选填“增大”或“减小”），从而保持 　 　（选填“电流表”或“电压表”）示数不变。
（3）干电池内部其实是有电阻的，如图丙所示，可以等效为一个没有电阻的电池和一个定值电阻R串联而成。为测定干电池的阻值，小聪设计了如图丁所示的电路。已知滑动变阻器最大值为R0，请完成下列的实验步骤：
①闭合开关S，断开开关S1，记录电压表示数为U；
②接着闭合开关S和S1，将变阻器滑片移动到最右端，记录电压表示数为U1；
③干电池电阻的表达式：R＝_____________　（用已知量和测量的物理量符号表示）.
21．某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小丽连接了如图﹣1所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）请你用笔画线代替导线将图﹣1中实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大，导线不能交叉）。
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，若故障只出在用电器上，则故障为 　 　。
（3）图﹣2是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 ____　V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 　 　（选填“左”或“右”）端滑动从而达到控制R两端的电压不变的目的；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是 　 　Ω。
（4）实验结束后，小丽用如图﹣3所示电路，测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻（U额小于电源电压），电阻R0已知，将下面实验步骤补充完整。
①只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额；
②只闭合开关 　 　，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电压表示数为U1；
③小灯泡电阻RL＝__________　。（用U额、U1、R0表示）
22．为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变，定值电阻R为5欧。请回答：
(1)如图甲，若滑片P向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与__ __相连(填字母)；
(2)闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是_____________________
__；
(3)小科排除故障后，通过实验获得数据如表，分析数据可得出结论是___________________________
__；
(4)小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U－I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有_________________________________________________________
__。
23．研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池，滑动变阻器(10Ω，1A)，电流表(0～0.6A、0～3A)，电压表(0～3V、0～15V)，定值电阻(2Ω、4Ω、6Ω、8Ω)，开关，导线若干(所有器材均完好)。
　　
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示，检查后发现有一根导线连接错误。
(1)图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是____________________________________；
(2)找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确；
(3)正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数 更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是_______________________________；
【问题讨论】
(4)为确保电路安全，并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验，定值电阻两端电压最大不能超过__ __V。
24．某学习小组在“探究通电导体电流与电阻的关系”的实验时，准备的实验器材有：电源（电压恒为6V）、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻5个。
（1）用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R________　（选填“短路”或“断路”）；
（3）实验所选择的滑动变阻器的阻值至少是 　 　Ω；
（4）图丙是小组根据5次测得的实验数据所绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 _______　V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为了使R两端的电压______
　 　（选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向 　 　（选填“左”或“右”）端滑动；观察图像可以得出的实验结论是 　 　。
25．在探究“电流与电压的关系”的实验中，小明同学连接的电路如图所示，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“50Ω，0.5A”。
（1）请将图中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电压表示数变大，且导线不允许交叉。
（2）实验前，电压表指针在零刻度线左侧，原因是 　 　。将问题解决后，小明通过调节滑动变阻器的滑片P，测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值，并记录在如表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次实验的数据是错误的。出错的是第 　 　次。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.21 0.3 0.39 0.5
（3）小明接着用该装置探究电流与电阻的关系，控制电压表的示数为2.5V保持不变，可供选择的定值电阻为4Ω、5Ω、6Ω、10Ω、30Ω、40Ω。他不能选用的定值电阻是 　 　。
26．小明在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备了以下器材：两节新的干电池，电流表电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω，10Ω，15Ω，20Ω）、开关导线若干。
（1）在按电路图甲连接实物时，开关必须处于 　 　状态.
（2）如图乙是小明连接好的实验电路，小红在一旁观察后指出小明没有按照电路图正确连接实物，请你在实物图上对连接错误的一根导线打“×”，并用笔补面一根线代替导线将电路连接正确。
（3）问题解决后，他们接入10Ω的电阻进行实验，并得出表中的数据，对数据进行分析后得出实验结论是：当电阻一定时，电流与电压成 　 　。
电压U/V 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.25
（4）接下来他们分别接入其它电阻再次对“电流与电阻关系”进行探究，并作出了如图丙所示图像。
①由图像知定值电阻两端的电压U＝　 V。
②当小明将10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后，若不调节滑动变阻器电压表示数会 　 　_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
③小明依次将四个备选电阻接入电路中，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压与①问中电压相同，那么变阻器接入电路的阻值变化范围为 　 　Ω。
（参考答案）
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A A C B D B D D B
题号 11 12 13 14 15 16
答案 B C C D D D
二、填空题
17．故答案为：变大；变小；R0。
18．故答案为：不变；变大；变小；不变。
三、探究题
19．（1）0.30 （2）4.9 （3）0.4伏，延长a、b、c三点连线，与纵坐标交于0.4伏(其他合理答案也给分)
20．故答案为：（1）①如上图所示；②0.3；（2）增大；电压表；（3）③×R0。
21．故答案为：（1）如上图；（2）定值电阻断路；（3）3；左；7.5；（4）②S、S1；③R0。
22．（1）A （2）电阻R短路(或电压表断路) （3）电阻一定时，电流与电压成正比
（4）电流表未调零且指针偏左，电压表未调零且指针偏右，前两种同时存在
23．（1）电流表几乎没有示数，电压表示数接近3V
（2）如答图所示。
（3）把电流表改接小量程
（4）2V
24．故答案为：（1）如图所示；（2）断路；（3）35；
（4）2.5；不变；右；在电压相同时，通过导体的电流和导体的电阻成反比。
25．故答案为：（1）如上图所示；（2）电压表没有调零；1；（3）4Ω、40Ω。
26．故答案为：（1）断开；（2）如图所示；
（3）正比；（4）①2；②变大；③2.5～10。
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