沪粤版九年级物理上册第十三章探究简单电路同步测试
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 20分)
一、单选题(10小题,每小题2分,共计20分)
1、如图所示,甲乙均为能正常工作的常用电表,闭合开关S后,L1、L2都能正常发光,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两表可能都是电流表
B.甲、乙两表可能都是电压表
C.L1、L2一定是并联在电路中的
D.甲一定是电压表,乙一定是电流表
2、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,说明摩擦过程中橡胶棒( )
A.得到负电荷 B.失去负电荷 C.得到正电荷 D.失去正电荷
3、在“会飞的章鱼”实验中,将塑料袋剪成细丝制成“章鱼”,毛巾分别摩擦“章鱼”和塑料管,将摩擦后的“章鱼”抛向空中,在其下方用摩擦后的塑料管靠近“章鱼”,“章鱼”使飞起来,如图所示。关于该实验下列说法正确的是( )
A.毛巾与塑料管摩擦的过程中创造了电荷
B.毛巾摩擦后的“章鱼”细丝间会相互吸引
C.摩擦后的“章鱼”与毛巾带上了同种电荷
D.“章鱼”飞起的原理与验电器工作原理相同
4、关于电荷的说法中正确的是( )
A.摩擦起电的实质是创造了电荷
B.金属导体中自由电子移动的方向就是电流的方向
C.带正电的玻璃棒能吸引纸屑是由于异种电荷相互吸引
D.绝缘体不容易导电是因为自由电荷很少
5、如图所示,甲、乙均为理想电表,当开关S闭合后灯L1、L2都能发光,下列说法中正确的是
A.灯L1、L2是串联在电路中的
B.甲一定是电流表,乙一定是电压表
C.当L2短路时L1仍能发光
D.乙、甲两电表示数的比值与L1的阻值相等
6、关于如图所示的四张情境图片,下列说法中正确的是( )
A.图甲用毛皮摩擦过的两根橡胶棒靠近时,会相互吸引
B.图乙中自由电子的定向移动方向为电流方向
C.如图丙,开关闭合后,用导线触接L2两端时,L1发光,L2不发光
D.如图丁,用橡胶棒把验电器A和B连接起来,B的金属箔会张开
7、把甲、乙两盏灯按一定方式连接到电源上用电流表分别测出通过甲、乙两灯的电流为0.32A和0.24A,则甲、乙两灯的连接方式为( )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.可能是串联也可能是并联 D.无法确定
8、在探究串联电路电压特点时,某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析正确的是( )
A.开关闭合后,如果灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了
B.如果只有灯泡L1开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
C.如果只有灯泡L2开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D.开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光
9、目前很多学校配备了自动防疫检测系统,只有体温正常且戴口罩的人方可进入校园。为此,小明同学设计了一个模拟电路,准备对校门控制系统进行改进,当检测到进校人员体温正常时,开关S1会自动闭合,又检测到该人正确带口罩时,开关S2会自动闭合,学校电动门才会自动开启。下列电路符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
10、甲、乙两灯连接在同一电路中,测得通过甲灯的电流是0.3A,通过乙灯的电流是0.5A,则甲、乙两灯的连接方式是 ( )
A.一定串联 B.一定并联
C.可能串联,也可以并联 D.以上说法都不对
第Ⅱ卷(非选择题 80分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过______(选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,电流表的指针偏转如图乙所示,电流表的示数为______A。若电源电压不变,灯泡L1断路,则电流表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2、在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器/的滑片P在a点时,电流表示数为0.5A。将滑片P从a点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示。则电源电压U=_______ V。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的读数为_______A。
3、如图所示,验电器A带正电,用带有绝缘柄的金属棒将验电器A和不带电的验电器B的金属球连接起来,发现验电器B的金属箔片张开,则验电器B带______电,瞬间自由电子定向移动的方向是_______(选填“由A到B”或“由B到A”)。
4、如图所示的电路中,甲、乙是连接在电路中的两只电学仪表,闭合开关 S 后,灯 L1、L2均正常发光,则甲是_______表,乙是_______表。(选填“电流”或“电压”)
5、梳理头发时,塑料梳子能吸引头发,此现象称为静电现象,塑料梳子和头发所带的电荷是______(选填“同种”或“异种”)电荷,使梳子和头发带电的方法是 ______,使用该方法使物体带电的实质:并不是创造了电荷,只是______。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、如图所示为雅娟同学设计的汽车模型推力检测装置,它主要是由推力接受器 F 和压力杠杆OCD、压力传感器 D 和测量电路组成,其中 OC:OD = 1:5,V显示汽车推力的仪表是由量程为 3V 的电压表改装而成,D 点所受压力与滑动变阻器 AP 段电阻 R 的阻值变化关系如下表所示。
序号 1 2 3 4 5 6 7
D 点压力 F/N 0 5 10 15 20 25 30
电阻 R/Ω 300 250 200 150 100 50 0
若杠杆等推力检测装置的质量均忽略不计,滑动变阻器最大电阻R0为300Ω,电源输出电压恒为3V则
(1)当该检测装置D点所受压力为零时,电压表的示数为多少伏特;
(2)当滑动变阻器AP电阻R阻值为150Ω时,汽车 E 通过F对C点的推力是多少;
(3)为了把电压表改装成检测C点推力大小仪表,请你把电压表读数所对应 C 点的压力直接填入下表。
V 电压表/V 0 1 2 3
C 点压力 F/N
2、在如图所示的电路中,L1和L2是两个不同规格的灯泡。问:
(1)只闭合S1时,若电流表A的示数为0.6 A,则通过L1和L2的电流分别是多少?
(2)只闭合S2时,若电流表A的示数为0.2 A,则通过L1和L2的电流分别是多少?
(3)当闭合S1和S3时,若电流表A的示数为0.9 A,通过L1的电流为0.6 A,则通过L2的电流是多少?
3、如图甲所示的电路中,电源电压为3V并保持不变,当开关S闭合时,灯泡、正常发光。电流表、的示数分别如图乙、丙所示,问:
(1)灯泡、两端的电压分别是多少;
(2)通过灯泡、的电流分别是多少;
(3)若灯泡的灯丝烧断,电流表、的示数分别是多少?
4、如图(a)所示电路,当闭合开关S后,灯泡L1和L2都能发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为图(b)所示。求:
(1)L1和L2两端的电压;
(2)若将L1和L2改接为图(c)所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为1.2A,求此时通过L2的电流和L1两端的电压。
5、如图a所示电路,当闭合开关后,灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为图b所示;求:
(1)L1和L2两端的电压;
(2)若将L1和L2改接为图c所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数为1.5A,求此时通过L1的电流和L2两端的电压。
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、小红在探究“并联电路干路电流与各支路电流的关系”时,找来两盏小灯泡和相关实验器材,并连接好如图所示的电路,请完成下列问题:
(1)图中电流表测量的是灯泡______的电流;(选填“L1”或“L2”)
(2)用电流表分别测量通过灯泡L1、L2和干路的电流大小,并将数据记入表中,小红仅根据表中的数据得出了“并联电路干路电流等于各支路电流之和”的结论。此实验在设计上存在不足,你认为不足之处是______;请写出改进方法:______。
I1/A I2/A I/A
0.2 0.3 0.5
2、学习了串并联电路后,小华想探究串并联电路的工作特点,小华按照如图甲乙所示的电路分别用导线把各元件正确连接起来。
(1)如图甲,闭合开关两灯都正常发光,小华取下L1,发现L2熄灭,接着小华将L1接好,取下L2,发现L1熄灭,于是得出结论:在串联电路中各用电器______(选填“能”或“不能”)独立工作。
(2)如图乙,闭合开关两灯都正常发光,小华取下L1,发现L2仍然亮,接着;小华将L1接好,取下L2,发现L1仍然亮,于是得出结论:在并联电路中各用电器______(选填“相互”或“互不”)影响;
(3)如图甲,小华将开关分别连接在A、B、C处,闭合开关,发现灯L1、L2都亮,于是得出结论:串联电路中开关位置的改变对各用电器的控制作用______(选填“改变”或“不变”);
(4)通过第(3)步操作,小华还得出另外一个结论:开关如果能够同时控制所有用电器说明此电路一定是串联电路。小华的说法______(选填“正确”或“错误”);
(5)在以上的(1)(2)步的操作中有一个明显的错误是:______。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A.若甲、乙两表都是电流表,闭合开关S后,则电路短路,故A错误;
B.若甲、乙两表都是电压表,闭合开关S后,L1、L2不能正常发光,故B错误;
C.两灯在相同的两点之间,L1、L2一定是并联在电路中的,故C正确;
D.甲在干路上,若甲是电压表,电压表串联在电路中,两灯不能正常发光,故D错误。
故选C。
2、A
【详解】
在摩擦过程中,对电荷束缚能力强的,得到电子带负电;对电荷束缚能力弱的,在摩擦过程中失去电子带正电;因为摩擦起电的实质是原子核外电子的转移,且电子带负电,又因为毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,所以摩擦过程中橡胶棒得到电子(负电荷)。
故选A。
3、D
【详解】
A.毛巾与塑料管摩擦,由于摩擦发生电荷的转移,毛巾与塑料管带电,不是创造电荷,故A错误;
B.毛巾摩擦后的“章鱼”细丝带同种电荷,会相互排斥,故B错误;
C.毛巾摩擦“章鱼”,它们带上了异种电荷,故C错误;
D.毛巾分别摩擦“章鱼”和塑料管,塑料管和“章鱼”带同种电荷,相互排斥,验电器的原理是同种电荷相互排斥,“章鱼”飞起的原理与验电器工作原理相同,故D正确。
故选D。
4、D
【详解】
A.摩擦起电的本质是电荷的发生转移,不是创造了电荷,故A错误;
B.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导体中自由电子移动的方向与正电荷移动的方向相反,因此金属导体中电流方向与自由电子移动的方向相反,故B错误;
C.带正电的玻璃棒能吸引纸屑是因为带电体有吸引轻小物体的性质,故C错误;
D.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷,而不是没有电荷,故D正确。
故选D。
5、B
【详解】
AB.由图知道,开关S闭合后,要使灯L1和L2都能发光只有并联才行,因为电压表要并联在电路中,电流表要串联在电路中,所以电流从正极出发分两支,一支经电流表甲、灯泡L2回负极,另一支经电流表甲、灯L1回负极,所以甲一定是电流表,乙一定是电压表,故A错误,B正确;
C.因为甲是电流表,当L2短路时,发生电源短路,L1不能发光,故C错误;
D.乙是电压表,测量L2两端电压,甲是电流表,测量干路上的电流,所以,乙、甲两电表示数的比值不等于L1的阻值,故D错误.
6、C
【详解】
A.用毛皮摩擦过的两根橡胶棒,带同种电荷,根据电荷相互作用的规律知,同种电荷相互排斥,故A错误;
B.正电荷定向移动的方向为电流方面,由图乙知,电子带负电,向右定向移动,故电流的方向与电子移动的方向相反,故B错误;
C.由图知,两灯串联,当用导线触接两端时,灯被短路,不发光,灯发光,故C正确;
D.由图丁知,验电器A带电,用橡胶棒把验电器A和B连接起来,因橡胶棒是绝缘体,在A和B之间,没有电荷的转移,故B不带电,金属箔不会张开,故D错误。
故选C。
7、B
【详解】
因为串联电路中处处电流相等,而通过甲、乙 两灯的电流为0.32A和0.24A,电流不相等,故甲、乙两盏灯的连接方式一定是并联,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8、C
【详解】
A.开关闭合后,L1亮,说明有电流,故障类型为短路。短路部分不工作,故L2短路,故A错误;
B.当只有灯泡L1开路时,整个电路无电流,闭合开关后,电压表到电源为通路,电压表有示数,故B错误;
C.当只有灯泡L2开路时,整个电路无电流,闭合开关后,电压表到电源为断路,故电压表示数一定为零,故C正确;
D.开关闭合后,电压表示数为零,可能是L1短路,此时L2可以发光,也可能是L2断路,此时L2不发光,故D错误。
选C。
【点睛】
根据电表示数判断电路故障,首先明确电路连接方式,其次确定各表所测的对象,然后根据有无电流判断故障类型,有电流,短路故障,无电流,断路故障。短路部分不工作且电压为零;电压表有示数说明电压表到电源为通路。
9、D
【详解】
依题意得,当开关S1和开关S2同时闭合时,电动机才会工作,说明开关S1和开关S2都控制着电动机,开关S1、开关S2、电动机应串联,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10、B
【详解】
根据题意可知,通过甲、乙两灯泡的电流不相等,因串联电路的电流处处相等;所以两灯泡一定不是串联,一定为并联。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 L2 0.28 不变
【详解】
[1]如图甲所示,闭合开关,L1与L2并联,电流从正极出发,分两支,一支电流经L1后直接回到电源的负极,另一支经过电流表后再经过L2回到负极,故电流表测L2的电流。
[2]如图乙所示,电流表接入的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故读数为0.28A。
[3]若电源电压不变,灯泡L1断路,根据并联电路相互不影响的特点,经过L2的电流不变,则电流表的示数不变。
2、 3 0.3
【详解】
[1]滑片位于a点时,滑动变阻器接入电路的阻值小,通过滑动变阻器的电流最大,由图乙可知,通过变阻器的最大电流I滑大=0.3A,此时变阻器接入电路中的电阻R滑=10Ω,
因并联电路中各支路两端的电压相等,电源电压等于这时滑动变阻器两端电压。由可得,电源电压
U=U滑=I滑大R滑=0.3A×10Ω=3V
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R的电流
IR=I﹣I滑大=0.5A﹣0.3A=0.2A
[2]当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,由图象可知,通过滑动变阻器的最小电流I滑小=0.1A,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R的电流不变,即IR=0.2A,干路最小电流
I总小=I滑小+IR=0.1A+0.2A=0.3A
这时电流表的读数等于干路最小电流。
3、 正 由B到A
【详解】
[1]验电器A带正电(缺少电子),B不带电;用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,B验电器上自由电子(负电荷)向验电器A转移,与A上的正电荷发生中和,使A的张角变小;B失去电子而带正电,所以B的金属箔由于带上同种电荷相互排斥而张开。
[2]电子带负电且由B到A移动,因电流方向与电子定向移动的方向相反,所以电流方向是由A到B。
4、 电压 电流
【详解】
[1][2]乙接在干路中,若乙是电压表,闭合开关 S 后,由于电压表的电阻很大,所以两灯泡都不能发光,故乙只能为电流表;若甲也是电流表,则用导线把电流表直接接在电源上,这是不允许的,故甲只能是电压表(灯L1和L2并联,两灯都能发光,电流表测干路的电流,电压表测电源电压),即甲是电压表,乙是电流表。
5、 异种 摩擦起电 电子在物体之间发生了转移
【详解】
[1][2]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。塑料梳子能够吸引头发是因为梳子与头发发生摩擦时电荷间发生了转移,使梳子和头发分别带上了异种电荷,而异种电荷互相吸引,所以塑料梳子能够吸引头发。
[3] 使用该方法使物体带电的实质, 并不是创造了电荷,而是在摩擦起电的过程中电子在物体之间发生了转移。
三、计算题
1、(1)3.0V;(2)75N;(3)见解析
【详解】
解:(1)当时,滑片P移至B端,电压表测量电源电压,此时电压表的示数为3.0V;
(2)由表中查得,当时,根据杠杆平衡条件得
(3)当电压表的示数分别为:0V、1V、2V、3V 时,AP段电阻 R 的阻值分别为:0、100、200、300;对应 D 点压力为:30N、20N、10N、0N;根据杠杆的平衡条件可得:对应 C 点的压力为:150N、100N、50N、0N; 改装仪表的示数特征如下表:
电压表 0 1 2 3
C 点压力 150 100 50 0
答:(1)当时,滑片P 移至B 端,电压表测量电源电压,此时电压表的示数为3.0V;
(2)当滑动变阻器AP电阻 R 阻值为 150Ω时,汽车E通过 F对C点的推力是75N;
(3)改装仪表的示数特征如下表:
电压表 0 1 2 3
C 点压力 150 100 50 0
2、 (1)0.6A,0;(2)0.2A,0.2A;(3)0.3A
【详解】
解:(1)只闭合S1时,电路为L1的简单电路,电流表测电路中的电流,则通过L1的电流为0.6A,通过L2的电流为0。
(2)只闭合S2时,两灯泡串联,电流表测电路中的电流,因为串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯泡的电流均为0.2A。
(3)当闭合S1和S3时,两灯泡并联,电流表测干路电流,因为并联电路干路中的电流等于各支路电流的和,所以通过L2的电流为
I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A
答:(1)只闭合S1时,通过L1的电流0.6A,通过L2的电流0;
(2)只闭合S2时,通过L1和L2的电流均为0.2A;
(3)当闭合S1和S3时,通过L2的电流是0.3A。
3、(1)3V,3V;(2)1.02A,0.48A;(3)0.48A,0.48A
【详解】
解:(1)两灯泡并联,根据并联电路电压规律,各支路两端的电压等于电源电压,故都为3V。
(2)电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2,如图乙,电流表A1选择0~3A,故读数为1.5A,如图丙,电流表A2的量程为0~0.6A,故读数为0.48A,故通过灯泡的电流为
电流表A2测量L2,的电流为0.48A。
(3)若灯泡的灯丝烧断,只有灯泡L2接入,L2两端的电压不变,电阻不变,故电流不变,仍然为0.48A,串联电路中电流处处相等,故A1的示数为0.48A。
答:(1)灯泡、两端的电压分别是3V、3V。
(2)通过灯泡、的电流分别是1.02A、0.48A;
(3)若灯泡的灯丝烧断,电流表、的示数分别是0.48A、0.48A。
4、(1)L1和L2两端的电压分别为1.2V、4.8V;(2)0.9A;6V;
【详解】
解:
(1)由图所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压,串联电路总电压大于部分电路电压,由图b可知,两电压表指针位置相同,则电压表V1的量程为0-15V,示数为6V,电压表V2的量程为0-3V,示数为1.2V;则灯L1两端电压
灯L2两端电压
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流,
通过L2的电流
灯L1并联在电源两端,电源电压为6V,则L1两端电压为6V。
答:(1)L1和L2两端的电压分别为1.2V、4.8V;
(2)通过L2的电流0.9A;L1两端电压为6V。
5、(1)1.2V,4.8V;(2)0.9A,6V
【详解】
解:(1)由图a所示电路图可知,开关闭合,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;串联电路总电压等于各部分电压之和,由图乙所示电压表可知,两电压表指针位置相同,则电压表V1的量程为0~15V,示数为
U=6V
电压表V2的量程为0~3V,示数为1.2V;则灯L1两端电压
U1=1.2V
灯L2两端电压
U2=U﹣U1=6V﹣1.2V=4.8V
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,开关闭合,电流表A1测L2支路电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路的电流关系可知,通过L1的电流
I1=I﹣I2=1.5A﹣0.6A=0.9A
灯L2并联在电源两端,电源电压为6V,由于并联电路各支路两端电压等于电源电压,则L2两端电压为6V。
答:(1)L1两端电压为1.2V,L2两端的电压为4.8V;
(2)通过L2的电流为0.9A,L1两端的电压为6V。
四、实验探究
1、 L1 实验次数太少,结论不具有普遍性 用不同规格的灯泡多次实验
【详解】
(1)[1]如图所示,电流从电池的正极出发,经过开关后分流,一条支路经过灯泡L2,另外一条支路经过电流表、L1后一起回到负极,故电流表与灯泡L1串联,测量灯泡L1的电流。
(2)[2][3]仅根据表中的数据得出结论,发现表格中的数据只有一组,故不足之处为实验次数太少,结论不具有普遍性,改进的措施为用不同规格的灯泡多次实验。
2、 不能 互不 不变 错误 取下和安装灯泡前没有断开开关
【详解】
(1)[1]由图甲可知,L1和L2串联,取下L1,发现L2熄灭,接着将L1接好,取下L2,发现L1熄灭,可以得到的结论是:在串联电路中各用电器互相影响,不能独立工作。
(2)[2]由图乙可知,L1和L2并联,取下L1,发现L2仍然亮,接好L1,取下L2,发现L1仍然亮,可以得到的结论是:在并联电路中各用电器互不影响,各用电器可以独立工作。
(3)[3]由题意可知,将开关分别连接在A、B、C处,闭合开关,发现灯L1、L2都亮,可以得到的结论是:串联电路中开关位置的改变对各用电器的控制作用不变。
(4)[4]开关如果能够同时控制所有用电器说明此电路一定是串联电路,这个结论是错误的,在并联电路中,干路上的开关控制整个电路,可以控制所有用电器,但电路并不是串联电路。
(5)[5]在进行电路操作前应断开开关,遵循安全用电原则。