第4章 电路探秘 单元测试(含解析)

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名称 第4章 电路探秘 单元测试(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2024-01-04 10:31:43

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第四章 电路探秘 单元测试
本试卷共 100 分,考试时间 70 分钟。
注意事项:
1、答第 I 卷前, 考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2、选出答案后, 用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净
后,再填涂其它答案,不能答在试卷上。
一 、选择题(本题共 14 个小题; 每小题 3 分,共 42 分。在每小题给出的四个选项中,只有一 项是正确的)
1.科学课上,金老师演示了“静电章鱼”实验:先用餐巾纸分别摩擦塑料丝和 PVC 塑料管,再将
塑料丝放在 PVC 管上方,塑料丝就会像章鱼一样悬在空中,如图所示。下列说法正确的是( )
A.由于摩擦创造了电荷,塑料丝和 PVC 管都带上了电
B.塑料丝能够张开,是因为塑料丝带异种电荷相互吸引
C.塑料丝悬浮在空中时,它受到的浮力与重力大小相等
D.塑料丝和 PVC 管因两者带了同种电荷而相互排斥
2.在“伏安法测电阻 ”的实验中, 如果被测电阻大约为 80Ω, 选用的电源电压为 1.5V,选用的
电流表量程为 0.6A,对于电流表和电源电压的选择,下列说法中正确的是( )
A.电源选择错误, 因此会烧坏电源
B.电流表量程不合适, 因此电流表无示数
C.电源电压选择不当, 电路中电流过小, 电流表指针偏转角度太小,读数误差大
D.电流表量程选择错误,读数误差较大
3.如图所示的物品中, 通常情况下属于导体的是( )
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4.把一个轻质的小球靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时, 它们相互吸引, 则这个小球( )
A.一定不带电 B.一定带负电 C.一定带正电 D.可能不带电
5.有 0~0.6A 和 0~3A 两个量程的电流表,某次测量中用 0~0.6A 的量程, 从 0~3A 量程的刻度
盘上发现指针正指在 2.4A 的刻度线上,测得实际电流大小为( )
A.0.48A B.0.44A C.2.4A D.0.8A
6.如图所示, 电源电压保持不变, 开关 S 闭合后,灯 L1 、L2 都能正常发光, 甲、乙两个电表的示
数之比是 2∶3,此时灯 L1、L2 的电阻之比是( )
A.2∶1 B.3∶2 C.2∶3 D.1∶2
7.如图所示电路来研究一段电路中的电流和电阻的关系,其中滑动变阻器在这个实验中作用是
( )
A.改变电路中的电阻, 保护电阻 R
B.改变流过 R 的电流和它两端的电压
C.当改换电阻 R 时,调节滑动变阻器,使电压表的读数保持不变
D.当改换电阻 R 时,调节滑动变阻器,使电流表的读数保持不变
8.小金进行课外实验探究时,发现了一些有趣的实验现象, 如图所示:
第 2 页(共 21 页)
①根据电路图, 连接电路(钨丝由一个白炽灯除去玻璃罩制成);
②闭合开关 S,小灯泡 L 发光, 钨丝不发光;
③向钨丝吹气时,小灯泡 L 变亮,钨丝不发光;
④用酒精灯给钨丝加热, 小灯泡 L 逐渐变暗直至熄灭,移除酒精灯后, 小灯泡 L 逐渐恢复亮度。
下列分析正确的是( )
A.步骤②可推得, 通过钨丝的电流小于小灯泡 L 的电流
B.步骤③可推得, 钨丝的电阻增大了
C.步骤④可推得, 给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.本实验可推得, 钨丝的电阻随温度的升高而增大
9.利用如图所示的电路“探究影响电阻大小的因素”,则说法中正确的是( )
A.该实验运用了转换法
B.利用该电路只能探究电阻与长度的关系
C.将电流表换成小灯泡,实验效果会更明显
D.用电流表示数反映电阻大小, 说明电阻大小与电流有关
10.小明家所在的小区安装了自动售水机。售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关 ”,接通供水 电机取水,也可以通过投币闭合“投币开关 ”,接通供水电机取水。光线较暗时“光控开关”自
动闭合,接通灯泡提供照明。以下简化电路符合要求的是( )
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A.
C.
B.
D.
第 4 页(共 21 页)
11.如图所示的实物连接图中,电流表 A1 和 A2 测量的对象是( )
A.A1 测灯 L1 的电流,A2 测 L2 的电流
B.A1 测灯 L2 的电流,A2 测 L1 的电流
C.A2 测灯 L2 的电流,A1 测 L1 和 L2 的总电流
D.A1 测灯 L2 的电流,A2 测 L1 和 L2 的总电流
12.下列现象与其原因分析错误的是( )
现象 原因分析
A 呆小症 幼年甲状腺激素分泌过少
B 高压锅容易将食物煮熟 液体表面气压增大, 液体沸点升高
C 向光性 生长素在向光一侧分布多
D 玻璃烧红了,变成容易导电的导体 温度升高, 电阻变小了
A .A B .B C .C D .D
13.学习《科学》时,学会常用的科学研究方法, 往往比掌握知识本身更重要。下列探究中既利
用了转换法,又利用了控制变量法的是( )
A.电流类比水流
B.模拟潜艇的沉浮
C.研究空气的对流
D.探究影响导体电阻大小的因素
14.如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端
的过程中, R1 、R2 的 I﹣U 关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.图线 A 是电阻 R1 的 I﹣U 关系图象
B.电源电压为 16V
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C.R1 的阻值是 20Ω
D.滑动变阻器 R2 的最大阻值为 30Ω
二 、填空题(30 分)把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
15.如图,用一段细铁丝做一个支架, 作为转动轴, 把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸
管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电。
(1)把某个物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近,由此 (选填“能”或
“不能”)判断该物体是否带电。
(2)把丝绸摩擦过的玻璃棒放在用纸巾摩擦过的吸管一端的附近, 发现吸管被吸引, 则可判断
餐巾纸带 电;在此过程中, 失去了电子;
(3)继续将玻璃棒与吸管接触, 在接触的瞬间,电子从 转移到 。
16.小金同学测量电流时,连接好电路, 闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置, 原因是电流表 ;断开开关, 纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至
图乙所示位置, 接下来的操作是:断开开关, 继续进行实验。
17.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,滑动变阻器 R2 的滑片 P 由 a 端移
动到 b 端, 测得电阻 R1 两端的电压与通过 R1 的电流的变化关系如图乙所示。则:
(1)变阻器 R2 的最大阻值为 。
(2)变阻器 R2 两端电压的变化范围为 。
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18.小明在测小灯泡电阻的实验时(图中电流表、电压表未画出) 发现小灯泡突然不亮了, 为寻
找原因,他想进行了如下操作, 并画出思维导图, 请将小明的分析过程补充完整。
19.如图所示, 用细线将吸管悬挂起来。小明用餐巾纸摩擦吸管使其带电, 将某一物体放在吸管
的一端,发现吸管向该物体靠近,由此 (填“能 ”或“不能”)判断该物体为带电体;
小明用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近该吸管时,观察到玻璃棒吸引吸管,由此可知吸管带 电,
在与吸管摩擦的过程中餐巾纸 (填“失去 ”或“得到”)电子。
三 、实验题(16 分)把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
20.某同学为了探究“通过导体的电流与电阻的关系 ”,利用电压恒为 3 伏的电源、标有“20 欧,
1.5 安 ”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验。
(1)根据图甲的电路图,请用笔画线代替导线完成图乙的实物图连接。
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(2)第一次用 5 欧姆的定值电阻进行实验,闭合开关后,记下电流表的示数为 I1;第二次实验, 仅将电阻换成 10 欧姆的定值电阻,闭合开关后,记下电流表的示数为 I2 ,可以发现:I2 I1(填“< ”、“ = ”或“>”)。因此,该同学认为, 当导体两端的电压一定时,电流跟电阻
不成反比。你认为该同学得出错误结论的原因是 。
21.小乐用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为 4.5V,实验用到的电
阻阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω 和 25Ω。回答问题:
(1)如图甲所示的实物连线图,其中有一条导线连接错误,在接错的导线上打上“×”, 再画线
把它改接到正确的位置上。
(2)电路连接正确后, 小乐先用 5Ω 的电阻进行实验,接着要改用 10Ω 的电阻继续进行实验, 当用 10Ω 的电阻替换 5Ω 的电阻后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片 P 向 (选填“左” 或“右”)端移动,直到电压表的示数为 时,读出电流表的示数, 最终的实验结果如图
乙所示。
(3)由图乙可以得出实验结论是 。
(4)与本实验中使用多个定值电阻进行多次重复实验的目的相同的是 。
A.测量定值电阻的阻值
B.探究平面镜成像的特点
四 、解答题(12 分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案 的不能得分。 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
22.如图甲所示是一个水位测量装置示意图(图中水位在最高处),电源电压为 18V 保持不变,电
压装量程 0-15V,电流表量程 0-3A,R0 是阻值为 10 的定值电阻,R1 是电阻丝,它的滑片 P 与轻
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质弹簧的指针连在一起。轻质弹簧阻值不计。在测量范围内它的伸长长度与受到拉力的关系如图
乙所示。
(1)为了保证电路正常工作,选择 R1 时, 最大阻值不应超过 .
(2)如要求电要指针偏转的幅度随水位的上升而增大,则选用电路中 表的示数来显
示水位变化。
(3)选择 R1 是长 10cm、总阻值为 20 的电阻丝,圆柱体 M 高 100cm,底面积为 100cm2 ,当 M 刚 好浸没在水中时,滑片 P 恰好在 R1 的最上端。当水位下降,电压表示数为 9V 时, 此时水位比最
高处时下降了多少 (g 取 10N/kg)
23.某 STEM 小组同学展示了一款“垃圾分类机器人”(图甲) 机器人的机械手捡起不同“垃圾样 品 ”时,会通过手上的探针检测样品的电阻大小,机器人根据样品电阻大小识别并显示垃圾类别, 投入到相应的垃圾桶(图乙)。检测电路如图丙, 电源电压 U 为 1.5 伏, 定值电阻 R1 阻值为 10
欧,电压表量程为 0~3 伏,“垃圾样品 ”电阻参考值如右表。
垃圾类别 垃圾样品电阻值/Ω
可回收垃圾 <10
餐厨垃圾 10~30
有害垃圾 30~50
其他垃圾 >50
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(1)机器人在某“垃圾样品 ”上取样检测时,检测电路中电压表示数为 1 伏,则该“垃圾样品 ”
会被投入图乙中的哪个垃圾桶。(写出计算过程)
(2)检测时,根据电压表指针的偏转角度来判断垃圾样品的类别。老师提出:测量相同样品时, 电压表的偏转角度应尽量大一些。对此两位同学分别提出了改进建议。A 同学:增大定值电阻 R1
的阻值;B 同学:增大电源电压。请对以上两项建议的可行性分别做出评价(需简述理由)。
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第四章 电路探秘 单元测试答案解析
本试卷共 100 分,考试时间 70 分钟。
注意事项:
1、答第 I 卷前, 考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2、选出答案后, 用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净
后,再填涂其它答案,不能答在试卷上。
一 、选择题(本题共 14 个小题; 每小题 3 分,共 42 分。在每小题给出的四个选项中,只有一 项是正确的)
1.
解: A.由于摩擦, 电荷(电子) 发生转移,塑料丝和 PVC 管都带上了电,故 A 错误;
B、塑料丝能够张开,是因为塑料丝带同种电荷相互排斥, 故 B 错误;
C、塑料丝悬浮在空中时,它受到的斥力与重力大小相等, 故 C 错误;
D、塑料丝和 PVC 管因两者带了同种电荷而相互排斥,故 D 正确。
故选: D。
2.C
【解析】在“伏安法测电阻 ”的实验中, 电压表的量程以电源电压为准,而电流表的量程以R (U)X (总)为
准,据此分析即可。
根据欧姆定律可知, 通过电路的电流为: I = R (U)X (总) = = 0.01875A;
A.因为通过电流很小, 所以不会烧坏电源,故 A 错误;
B.虽然电流值小于此时的分度值 0.02A,但是电流表的指针肯定摆动, 有示数, 故 B 错误;
C.电源电压选择不当,电路中电流过小, 电流表指针偏转角度太小,读数误差大, 故 C 正确;
D.电流表的 0.6A 的量程已经是最小的,因此量程选择正确,故 D 错误。
故选 C。
3.B
4.D
【解析】(1)所有的带电体都有吸引轻小物体的性质;
(2)电荷之间的相互作用规律: 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
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用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电, 如果小球与它相互吸引:
①这个小球可能不带电;
②这个小球可能带正电。
故 D 正确, 而 A.B、C 错误。
故选 D。
5.A
【解析】电流表的两个量程共用一排刻度, 因此每个刻度对应的两个电流值的比值与它们的量程
之比相等, 据此列出方程计算实际电流即可。
设实际电流为 x,
2 4 (X)A = 03A (.6A);
解得: x=0.48A.
故选 A.
6.D
【解析】电压表可以看作断路, 电流表可以看作导线,据此对两个灯泡的串并联关系进行判断,
然后确定两个电表测量的物理量,最后利用串并联电路电压特点分析计算即可。
根据图片可知,如果电表乙为电流表,那么整个电路发生短路,则甲和乙肯定为两个电压表。
此时两个灯泡串联, 电压表乙测总电压, 电压表甲测 L2 的电压。
甲、乙两个电压表的示数之比为:U 甲 :U 乙=U2:(U2+U1 )=2:3;
解得:U2 :U1=2:1;
在串联电路中,电压与电阻成正比,
即R (R)2 (1) = U (U)2 (1) = 2 (1).
故选 D。
7.C
【解析】根据探究电流和电阻关系的实验设计思路和过程分析判断。
根据控制变量法的要求可知,探究通过导体的电流和电阻的关系时, 必须控制它两端的电压相等
而改变电阻。在串联电路中, 电压与电阻成正比,因此只要改变滑动变阻器的阻值就能改变电压 第 12 页(共 21 页)
表的示数, 让其保持一致,故 C 正确,而 A.B、D 错误。
故选 C。
8.D
【解析】(1)根据串并联电路的电流特点判断;
(2)(3)根据电流和电阻的反比关系判断;
(4)根据实验现象分析结论。
A.根据图片可知, 灯泡 L 与钨丝串联,那么通过它们的电流相等, 故 A 错误;
B.在步骤③中,小灯泡变亮, 说明电流变大了,那么总电阻肯定变小了,即钨丝的电阻变小,故
B 错误;
CD.在步骤④中,给钨丝加热时, 小灯泡亮度变小, 那么通过电路的电流变小,因此电路电阻变
大,即钨丝电阻变大,故 C 错误,D 正确。
故选 D。
9.
解:
A.实验中通过电流表示数大小反映电阻大小, 用到了转换法, 故 A 正确;
B、电阻与导体的长度、横截面积、材料有关,实验中通过改变 AB 在镍铬合金丝上的位置改变连 入电阻丝的长度,从而探究电阻与长度的关系;将电阻丝的一半接入电路和对折后接入电路相比,
控制了长度相同,改变了电阻丝的横截面积, 可以探究电阻与横截面积的关系, 故 B 错误;
C、实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,表示电阻越小,由于小灯泡的
电阻大于电流表的电阻, 电路中的电流更小, 实验效果会更不显著,故 C 错误;
D、电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小与材料、长度、横截面积、温度有关,与电压和电
流无关,故 D 错误。
故选: A.
10.A
【解析】首先根据用电器是否相互影响判断电路的串并联关系,然后再根据串并联电路开关的控
制作用分析开关的位置, 最后画出符合要求的电路图即可。
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这个自动售水机有三个开关, 一个灯泡和一个电动机。
(1)灯泡只有在光线较暗时才会工作,和电动机之间不相互影响,因此灯泡和电动机应该并联;
(2)“光控开关 ”专门控制灯泡,因此它应该和灯泡在同一支路上串联;
(3)“感应开关 ”和“投币开关 ”都能控制电动机,但二者不相互影响,因此它们应该并联然
后与电动机串联在同一支路上。
故选 A.
11.
解:由实物电路可知,灯 L1 、L2 并联, 电流表 A1 在干路上,测 L1 和 L2 的总电流; A2 在 L2 的支路
上, 测 L2 的电流。
故选: C。
12.13.
解: A.幼年甲状腺激素分泌不足会患呆小症, 故 A 正确;
B、高压锅内, 气压很大,所以液体沸点高,容易将食物煮熟, 故 B 正确;
C、植物生长器官受单方向光照射而引起生长弯曲的现象称为向光性。对高等植物而言,向光性 主要指植物地上部分茎叶的正向光性。向光性是植物的一种生态反应,如茎叶的向光性,能使叶
子尽量处于吸收光能的最适位置进行光合作用,故 C 错误;
D、常温下玻璃是绝缘体,而在高温达到红炽状态时,也就变成导体了,即温度升高了,电阻变
小了。故 D 正确。
故选: C。
14.D
【解析】1、转换法 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物 理量, 通常用
一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理 量间接测量;
2、控制变量法是指把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研
究这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决的方法。
A.电流类比水流的实验中主要利用了转换法, A 错误;
B、模拟潜艇的沉浮主要是利用了模型法, B 错误;
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C、研究空气的对流用烟将不可直接观察的空气流动用可见的烟的流动, 是转换法, C 错误;
D、探究影响导体电阻大小的因素时, 用电流表的示数反映出导体电阻的大小。用控制变量法来
研究影响导体电阻大小的因素, D 正确。
故选 D
15.
解:
由电路图可知, R1 与 R2 串联,电压表 V1 测 R1 两端的电压,V2 测 R2 两端的电压,电流表测电路中
的电流。
(1)当滑动变阻器 R2 接入电路中的电阻为 0 时,电路中的电流最大, R1 两端的电压最大,R2 两
端的电压为 0,
由图象可知,A 为滑动变阻器 R2 的 I﹣U 关系图象, B 为电阻 R1 的 I﹣U 图象, 故 A 错误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时, 电路中的电流最小,
由 I﹣U 图象可知, 电路中的最小电流 I=0.2A,R1 两端的电压 U1 =4V,R2 两端的电压 U2 =14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以电源电压: U=U1+U2 =14V+4V=18V,故 B 错误;
由 I=可得,定值电阻 R1 的阻值:R1 = = =20Ω ,
滑动变阻器的最大阻值: R2 = = =70Ω, 故 C 正确,D 错误。
故选: C。
二 、填空题(30 分)把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
16.
解:(1)带电体除了吸引带有异种电荷的物体外,还可以吸引不带电的物体,所以不能判定物体
是否带电;
(2)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电, 玻璃棒放在用纸巾摩擦过的吸管一端的附近,发现吸管被吸
引,则吸管带负电, 故餐巾纸带正电,物体失去电子会带正电。
(3)玻璃棒与吸管接触,在接触的瞬间, 吸管带负电,电子从吸管转移到玻璃棒。
故答案为:(1)不能;(2)正; 纸巾;(3)吸管; 玻璃棒。
17.正负接线柱接反了; 换用小量程后
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【解析】(1)根据电流表的使用规则解答;
(2)在测量电流时,如果使用大量程时指针偏转角度太小,那么造成的误差会较大,此时应该
换用小量程后再进行测量,据此分析解答。
(1)根据甲图可知,此时电流表的指针反向偏转, 那么原因是电流表的正负接线柱接反了;
(2)断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置, 接下来的操作是:
断开开关, 换用小量程后继续进行实验。
18.19.
解: 由电路图可知,R1 与 R2 串联, 电压表 V1 测 R1 两端的电压,电压表 V2 测 R2 两端的电压, 电流
表测电路中的电流。
(1)当滑片位于 a 端时,电路为 R1 的简单电路,电压表 V1 的示数即为电源的电压,由图乙可知,
电源的电压 U=24V;
当滑片位于 b 端时, 变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由图图可知,R1 两端的电压 U1 =8V,通过的电流 I1 =1A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以, R2 两端的电压:
U2 =U﹣U1 =24V﹣8V=16V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以, 变阻器 R2 的最大阻值: R2= = =16Ω;
(2)当滑片位于 a 端时,电路为 R1 的简单电路, 电压表 V2 的示数最小为 0V,
当滑片位于 b 端时, 变阻器接入电路中的电阻最大,电压表 V2 的示数最大,最大为 16V,所以变
阻器 R2 两端电压的变化范围为 0V~16V。
故答案为:(1)16Ω;(2)0V~16V。
20.①L 短路 (小灯泡短路)
②R 断路(除小灯泡以外的电路中某处断路, 比如导线接触不良)
【解析】根据电流表和电压表在电路故障判断中的作用分析解答。
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在电路中串联电流表,
(1)如果电流表有示数,那么说明电路没有发生断路,即电流从灯泡附近经过却没有经过灯泡,
因此应该为 L 短路;
(2)如果电流表没有示数,那么说明电路发生短路。再将电压表并联在灯泡两端,
①如果电压表的示数为 0V,那么说明断路没有发生在灯泡这里,肯定是定值电阻 R 断路;
②如果电压表的示数为 3V,那么说明电压表与电源两极之间连接完好, 即肯定是灯泡断路。
21.不能; 负; 失去
【解析】(1)(2)根据带电体的性质和电荷之间的相互作用规律分析解答;
(2)物体失去电子带正电荷,得到电子带负电荷。
(1)吸管向该物体靠近,那么二者之间表现为吸引力。吸管肯定带电, 那么它有吸引轻小物体
的性质,即该物体即使不带电, 吸管也会吸引它。据此可知, 不能判断该物体为带电体。
(2)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷, 它与吸管相互吸引, 根据“异种电荷相互吸引 ”可知, 吸
管带负电;
(3)吸管带负电荷,即它得到电子, 那么与其摩擦的餐巾纸失去电子。
三 、实验题(16 分)把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
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(
22.
)(1)
(2)>; 没有控制 R 两端电压相同
【解析】(1)根据图甲确定各个电器元件的串并联关系,确定电表的量程和接线柱的选择,以及
变阻器的接线情况, 然后对乙图进行补充即可。
(2)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析 10Ω 电阻两端电压的变化,再根据欧姆定 律分析前后两个电流的大小关系。根据控制变量法的要求可知,探究通过导体的电流与电阻的关
系时, 必须控制电阻两端的电压相等,而改变电阻的大小,据此分析解答。
(1)根据甲图可知,除了电压表与定值电阻 R 并联外,其它的都是串联。由于电源电压为 3V, 因此电压表选择量程 0~3V。根据乙图可知, 电压表的“3”接线柱连接在 R 的左端;再将电流表
的“- ”接线柱与 R 的左端相连即可, 如下图所示:
(2)设电压表的实数为 U,原来接的是 5Ω 的电阻, 那么通过它的电流: I1 = 。换成 10Ω 的电阻后, 电压表的实数肯定会增大,即现在的电流 I2 > 。后面的式子与前面的式子相除
得到: > ,即 I2 > I1。
该同学认为,当导体两端的电压一定时,电流跟电阻不成反比。我认为该同学得出错
误结论的原因是没有控制 R 两端电压相同。
23.
解:(1)电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,测灯泡和滑动变阻器的总电压,所以电压表的 “3”接线柱和滑动变阻器右下端接线柱连接错误,应把电压表并联在灯泡两端,电压表的“3”
接线柱和灯泡右端接线柱连接, 如下图:
(2)由图象知,当 R=5Ω 时,电流表的示数为 0.5A,所以电阻两端的电压 U=IR=0.5A×5Ω
=2.5V,在整个过程中, R 两端的电压保持 2.5V 不变;
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根据串联分压原理可知,将定值电阻由 5Ω 改接成 10Ω 的电阻,电阻增大,其分得的电压增大; 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变, 即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的 规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理, 应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所
以滑片应向左端移动,直至电压表示数为 2.5V 时,读出此时电流表的示数;
(3)由图象知,当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;
(4)本实验中使用多个定值电阻进行多次重复实验的目的从不同情况中找到普遍规律,在探究 平面镜成像特点的实验中也是多次测量找普遍规律;而测量定值电阻的阻值时多次测量求平均值
来减小误差,故 B 符合题意。
故答案为:(1)见上图;(2)左; 2.5V;(3)当导体两端的电压一定时, 通过导体的电流与它的
电阻成反比;(4)B。
四 、解答题(12 分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案 的不能得分。 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
24.(1)50
(2)电压表
(3)当电压表示数为 9V 时, 即 U1 ′=9V,
由串联电路特点和欧姆定律可得,
(
9V
) (
=
) (
18V 9V
) (
10Ω
)R1 连入电路的阻值: R1 = = = =
= 10Ω;
由题知, R1 是长 10cm、总阻值为 20Ω 的电阻丝;
当 M 刚好浸没在水中时,滑片 P 恰好在 R1 的最上端。
所以此时 R1 连入电路的长度: L = 20 (10)Ω (Ω) × 10cm = 5cm,
即弹簧伸长△L=10cm-5cm=5cm;
由图象知伸长 5cm 时弹簧拉力 50N,
M 浸没时受到平衡有: F 拉=GM-F 浮,
L=5cm 时有: F 拉 ′=GM-F 浮 ′,
所以 F 拉 ′-F 拉=F 浮-F 浮 ′=50N,
由 F 浮=ρ 水 gV 排有: ρ 水 g(V 排-V 排 ′ )=50N;
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ρ 水 gS△h=50N;
1.0×103kg/m3 ×10N/kg×100×10-4m2 ×△h=50N;
解得:△h=0.5m;
因为弹簧的伸长 5cm,M 向下运动,
所以水面下降的高度是:0.6m+0.05m=0.55m。
【解析】(1)由图知, R0 、R1 组成串联电路, 电流表测电路中电流, 电压表测 R1 两端电压, 由电
压表量程, 根据串联电路特点和欧姆定律解答;
(2)对物体进行受力分析,知水位上升时 P 的移动情况, 由串联电路特点和欧姆定律分析电表
示数变化情况, 从而确定用电流表还是电压表显示水位变化;
(3)由串联电路特点和欧姆定律计算电压表示数为 9V 时, R1 连入电阻的阻值,从而知 R1 伸长的
长度, 由此得到水位比最高时下降了多少。
(1)由图甲知,R0、R1 组成串联电路,电流表测电路总电流, 电压表测 R1 两端电压。
由串联电路的分压原理知,滑片在上端时连入阻值最大, R1 分压最大,电压表示数最大。
由题知,电压表量程 0-15V,
所以 R1 两端的最大电压为 15V。
此时 R0 两端的电压为: U0=U 总-U1=18V-15V=3V;
根据串联电路中电压与电阻成正比得到: U (U)1 (0) = R (R)1 (0);
= ;
解得: R1=50Ω。
则 R1 的最大阻值不能超过 50Ω。
(2)由图知, 物体 M 受到弹簧拉力、浮力和重力,
平衡时:F 拉+F 浮=G,即 F 拉=G-F 浮。
水位上升时圆柱体 M 浸入水中的体积增大,
由 F 浮=ρ 水 gV 排可知 M 受浮力增大,
弹簧对 M 拉力减小, 滑片 P 向上移动,
此时 R1 连入阻值变大, 电路的总电阻变大,
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则电路中电流变小, 即电流表示数减小;
根据串联电路的分压规律可知, R1 的阻值变大时,电压表示数增大。
故电压表符合题目要求。
25.(1)解: 电路中的电流 I = = 10 (1)欧 (伏) = 0.1 安
该垃圾样品两端的电压 U2=U-U1=1.5 伏-1 伏=0.5 伏
该垃圾样品的电阻 R2 = I (U)2 = 0 (0). (.)1 安 (5 伏) = 5 欧
查表可知, 该垃圾样品为可回收垃圾
答:该“垃圾样品 ”会被投入图乙中的“可回收 ”垃圾桶。
(2)解: A 同学的建议:若适当增大 R1 阻值,则 R1 电压将增大,电压表指针偏转角度会增大,但
不会超过一半量程; 若 R1 阻值增加过大, 会导致 R1 电压接近电源电压, 将无法分辨样品类别。
B 同学的建议: 若适当增大电源电压, 则 R1 电压将增大, 电压表指针偏转角度会增大;若电源电
压增加过大,会导致超出电压表量程而无法分辨样品类别。
【解析】(1)根据丙图可知,定值电阻 R1 与样品串联,电压表测 R1 的电压。首先根据 I = 计 算出电路中的电流,再根据 U2=U-U1 计算出样品两端的电压,最后根据 R2 = 计算样品的电阻。 (2)根据欧姆定律对改进措施实施后电压表的示数变化进行判断, 注意分析是否会可能超过量
程,导致无法测量。
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