第十三章综合素质评价
一、选择题(每小题3分,共21分)
1.关于摩擦起电和电路,下列说法正确的是( )
A.图甲中,两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都带正电
B.图乙中,玻璃棒在丝绸上摩擦后,失去电子带正电
C.图丙中,可以用导线将电池正、负极长时间直接连接
D.图丁中,小彩灯之间的连接方式一定是并联的
2.如图所示,将两个电极A和B插入盐水中(盐水中有大量正离子和负离子),盐水中电流方向是从A到B,关于离子在盐水中的定向移动方向,正确的是( )
A.两种离子都向左定向移动
B.两种离子都向右定向移动
C.正离子不做定向移动,负离子向左定向移动
D.正离子向右定向移动,负离子向左定向移动
3.如图所示,当开关S闭合时,电流表示数为0.9 A,当开关S断开时,电流表示数为0.5 A,则( )
A.当开关S闭合时,通过L1的电流为0.5 A
B.通过L2的电流为0.4 A
C.当开关S闭合时,通过L1的电流为0.4 A
D.通过L2的电流为0.9 A
4.生活中的静电,有的可以利用,有的需要防止,下列选项属于利用静电的是( )
A.复印时,让硒鼓带电吸引墨粉 B.地毯中编织了细小的钢丝
C.油罐车的尾部通常拖了一条铁链 D.高楼顶部装上避雷针
5.如图所示为小灯泡与一节干电池连接的几种方式,其中能使小灯泡发光的是( )
A.①③
B.②③④
C.①②③
D.①②④
6.如图所示电路,闭合开关S1、S2,灯L1和灯L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析不正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联
B.电压表测量灯L1两端的电压
C.只断开开关S1,灯L2正常发光
D.电流表测量电路总电流
7.“抓娃娃”机火遍了大江南北。“抓娃娃”机通过投币接通电源后,“娃娃”机内彩灯发光,接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”,不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”。下列简化电路图符合要求的是( )
二、填空题(每空1分,共21分)
8.工作人员提油枪加油前,需要触摸加油机上的静电释放器(如图)以此来避免因静电引起火灾。这个操作的过程需要加油工作人员脱去橡胶手套完成,原因是橡胶手套是________(填“导体”或“绝缘体”)。若瞬间电流方向是由静电释放器流向人体,则人体带的是________(填“正”或“负”)电荷,这个电流对人体________(填“有”或“无”)触电危险。
9.如图所示是一款迷你台灯扇,它的照明和吹风两个功能可以独立实现,台灯扇的灯和电动机在电路中应是________(填“串联”或“并联”)的。小伟妈妈做饭时,不小心把胡椒粉撒在粗粒盐上,小伟拿塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,然后把小勺靠近胡椒粉,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开,这利用了带电体__________________的性质。用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管的一端,吸管被排斥,由此推测吸管的这端带________电。
10.很多公共场所都配有如图所示的手机充电线,方便人们出行时为手机应急充电。充电线的三个插头可为三台不同类型的手机充电,每台手机都相当于________;如果三台手机同时充电,那么这三台手机的连接方式是________(填“串联”或“并联”)。充电时,电流的方向是________(填序号“①既有从插头到手机又有从手机到插头”或“②只有从插头到手机”)。
11.(1)如图甲所示电流表的读数为________A。
(2)为了选择电流表合适的量程,测量时应该先用电流表的大量程“________”一下;某次测量时电流表的示数如图乙所示,则测出的电流是________mA。
12.如图所示,甲、乙两导线中是否有电流,判断的方法是:看导线中的自由电子是否发生________;在乙导线中,电流方向是向________(填“左”或“右”)。在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和,如图丙所示,若通过导线ab的电流大小为0.2 A,方向为a→b,则通过导线cd的电流是________A。
13.在如图所示的电路中,闭合开关后,V1的示数是3 V,V2的示数是5 V。已知电源两端的电压是6 V,那么L1两端的电压是________,L2两端的电压是________,L3两端的电压是________。
14.如图所示,闭合开关,两灯串联,各电表都能正常工作,则a是________,b是________,c是________。(均填“电流表”或“电压表”)
三、作图题(共8分)
15.(1)(2分)左、右两灯分别代表小汽车的左、右转向灯,请你用笔画线代替导线完成图中的电路连接。要求:用单刀双掷开关控制这两盏灯。
(2)(3分)一台电风扇它的控制装置主要有开关、定时器、调速器以及安装在内部的保护装置。当风扇发生倾斜或倾倒时,保护装置中间的小球会滚向一侧,使电路断开,起到保护风扇的作用。如图所示展示了该风扇在某一挡时的电路元件,请你用笔画线把它们连接起来,使得风扇开关能控制风扇的工作与不工作,定时器可以在设定时间之后控制风扇停转,风扇在调速器设定的某一挡转速下转动。当风扇工作时,一旦发生倾斜,风扇会停止工作。
(3)(3分)国庆期间,陇陇和海海同学乘坐地铁时发现地铁进出闸机(如图所示)可用刷脸(S1)、刷卡(S2)和扫二维码(S3)中的任一方法通过,他们想了好久也没想出来闸机识别电路的简易原理,请你帮忙完成设计,在虚线框中画出对应的电路图。(闸机用电动机符号表示,S1、S2、S3用开关表示)
四、实验题(共20分)
16.(4分)如图甲所示是小明同学用电流表测量电流的实物图,请按要求回答下列问题。
(1)小明同学连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,则接下来他的操作:____________________________;若实验前就出现了这个现象,那么原因是________________________。
(2)如果要用电流表测通过L1和L2的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线________(填“a”“b”或“c”)的右端接在电流表的________(填“3”“0.6”或“-”)接线柱上。
17.(8分)在“探究并联电路的电流规律”的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)电流表应________(填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在图甲中的________点。选量程时要先估计电流值,如果估计不了,要__________________(填“用大量程试触”或“用小量程试触”)。
(2)小明同学进行了三次实验,测出的数据如下表:
实验次数 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
1 0.2 0.3 2.5
2 0.4 0.3 0.7
3 0.1 0.3 0.4
小明同学记录的实验数据中________A(填数字)这个数据可能存在问题,造成该数据错误的原因可能是______________________________。纠正错误后,小明分析表格中的数据,发现在并联电路中,干路电流和各支路电流的关系是________________(写出关系式即可)。
(3)为了使实验的结论更具有普遍性,小明采用了更换不同规格的灯泡的方法进行实验,还可以采用______________________________的方法进行实验。
(4)实验结束后,小明又利用器材连接了如图乙所示的电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数________(填“变大”“变小”或“不变”)。
18.(8分)在“探究串联电路的电压规律”的实验中,小明设计了如图所示的电路。
UAB/V UAC/V UBC/V
2.5 3.9 1.4
(1)连接电路前,开关处于________状态,电压表要与被测灯泡________。
(2)根据电路图连接好实物图,闭合开关S后,他发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是____________。
(3)故障排除后,继续实验,小明分析题表中的实验数据,得出的结论是:串联电路总电压________(填“等于”或“不等于”)各用电器两端的电压之和。
(4)这个实验在设计方案上存在的不足之处是________________________。
(5)接着小明又“探究并联电路电压的规律”,实验时小明发现了一个现象:连接并联电路,闭合开关后,原来的两个灯泡都变亮了,对于该现象,可能的原因是___________________________________________________________。
五、计算题(共10分)
19.(4分)如图所示,当开关S闭合后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2 A、1 A、0.6 A,则通过L1、L2、L3的电流分别是多大?
20.(6分)在如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数是5 V;当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数是3 V,求:
(1)当电路正常工作时,灯L1和L2两端的总电压是多少?
(2)灯L2两端的电压是多少?
(3)灯L1两端的电压是多少?
六、综合题(共20分)
21.(7分)在“探究电荷的种类和相互作用规律”的实验中:
(1)如图所示,实验发现两根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近时会相互________,而用用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们之间会相互________,由此得到初步结论:电荷间相互作用的规律是____________________________________________;用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是________(填“相同”或“不同”)的。
(2)大量实验证明,自然界中所有的带电体带的电荷要么与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同,要么与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同,所以自然界有且只有________种电荷存在,这种研究方法称为实验加推理,我们学过的____________________(实验名称)也运用了此研究方法。
(3)进一步实验发现,用毛皮摩擦过的橡胶棒带的是负电,根据你所学习的原子结构的知识,橡胶棒带负电是因为________(填“得到”“失去”或“创造”)了电子,所以摩擦起电的本质是 ________________。
22.(8分)生活中的许多现象都与物理知识有关:
(1)通电后电风扇能转动,说明________能可以转化为________能;教室的一个开关可以同时控制所有吊顶电风扇,这些电风扇之间是________联的。
(2)如图是电冰箱的简化电路图,图中L是电冰箱内的照明灯,M是压缩机用的电动机。开关S1、S2都闭合时,L与M________(填 “串联”或“并联”)。开关S1、S2中属于温控开关的是________。
(3)打出租车时,小丽的手刚接触车门就被“电”了一下,这常常是因为汽车在行驶过程中与空气摩擦而带电,这是________现象。
23.(5分)阅读短文,回答问题。
生活中的彩灯
随着我国科学技术的发展,彩灯艺术花样翻新,奇招频出,传统的制灯工艺和现代科学技术紧密结合,将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作,把形、色、光、声、动相结合, 思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一。
(1)一串彩灯的灯泡往往有四五十只,这么多的彩灯是如何连接的呢?小杜同学在市场上买了串彩灯,按下列步骤进行实验探究:把所买的这串彩灯接入电路,闭合开关后发现所有的彩灯均发光。取下任意一只彩灯,闭合开关后发现全部彩灯均不发光,根据上述实验现象可知每只彩灯间是以________方式连接的,当这串彩灯正常工作时,用电流表测出电源插头处的电流为220mA,则经过第10只彩灯的电流为________A。
(2)如图甲所示,一旦有一只彩灯灯丝熔断了,其他彩灯瞬间会熄灭后又重新亮起。每只彩灯的内部结构如图乙所示,灯丝引线上均绕有细金属丝R,R上有一层绝缘物质,当彩灯发光时,细金属丝R________(填“通路”或“断路”);当灯丝断开后,电压加在细金属丝R上使绝缘物质被击穿,形成________(填“通路”或“断路”),电流通过R,这样其余彩灯仍能发光。
答案
1.B
2.D 【点拨】人们规定正电荷定向移动的方向为电流方向;由题可知,盐水中电流方向是从A到B,即电流方向向右,所以带负电的离子定向向左移动;带正电的离子定向向右移动,故D正确。
3.C 4.A 5.B
6.D 【点拨】由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,两灯独立工作、互不干扰,所以若只断开开关S1,灯L2不受影响,将会正常发光;电压表并联在灯L1两端,所以电压表测量灯L1两端的电压;电流表与灯L2串联,所以电流表测的是通过灯L2的电流,故D错误,故选D。
7.B 【点拨】“抓娃娃”机通过投币接通电源后,“娃娃机”内彩灯发光,接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”,不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”,这说明彩灯和电动机是并联的,且“投币”开关在干路上,“感应”开关在电动机的支路上控制电动机,故B符合题意。
8.绝缘体;负;无
9.并联;具有吸引轻小物体;正 【点拨】台灯扇的照明和吹风两个功能可以独立实现,故台灯扇的灯和电动机在电路中是并联的;塑料小勺在毛料布上摩擦时带了电,而胡椒粉比较轻小,带电体具有吸引轻小物体的性质,因此胡椒粉会被小勺吸引;与丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,用它靠近吸管的一端,吸管被排斥,由同种电荷相互排斥可知,吸管的这端带正电。
10.用电器;并联;① 【点拨】充电线的三个插头可为三台不同类型的手机充电,充电时手机会消耗电能,相当于电路中的用电器;三台手机同时充电时,因为三台手机互不影响,所以可以判断出三台手机是并联的。
11.(1)0.7 (2)试触;240 12.定向移动;左;0.66
13.1 V;2 V;3 V 【点拨】由电路图可知,三灯泡串联,电压表V1测L1和L2两端的电压,电压表V2测L2和L3两端的电压,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以,L1两端的电压U1=U-UV2=6 V-5 V=1 V,L3两端的电压U3=U-UV1=6 V-3 V=3 V,L2两端的电压U2=U-U1- U3=6 V-1 V-3 V=2 V。
14.电压表;电压表;电流表 【点拨】闭合开关,两灯串联,则a是电压表,测L1两端的电压;c是电流表,测电路中的电流;b是电压表,测L2两端的电压。
15.【解】(1)如图所示。
(2)如图所示。
(3)如图所示。
16.(1)断开开关,交换电流表正、负接线柱的连接;电流表未调零 (2)b;-
17.(1)串联;C;用大量程试触 (2)2.5;电流表选用小量程却按大量程读数; IC=IA+IB (3)更换不同电压的电源 (4)变大 【点拨】(2)根据表中数据可知,第2、3组数据中,0.4 A+0.3 A=0.7 A①,0.1 A+0.3 A=0.4 A②,而第1组数据中,0.2 A+0.3 A≠2.5 A,故小明记录的实验数据中2.5 A这个数据可能存在问题;根据电流表大、小量程的分度值之比为5∶1可知,造成该数据错误的原因可能是电流表选用小量程却按大量程读数了,实际上电流大小为=0.5 A,0.2 A+0.3 A=0.5 A③,由①②③可以得出:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即IC=IA+IB。
18.(1)断开;并联 (2)L2断路 (3)等于 (4)实验次数太少 (5)两个灯泡并联后的电压都等于电源电压,与原来相比电压变大了,故灯泡变亮了 【点拨】(2)由电路图可知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压;闭合开关S后,灯泡L1、L2均不亮,且只有L1或L2中的一处发生故障,说明电路发生了断路;而电压表没有示数,说明电压表的两接线柱不能与电源连通,故可能是L2断路。(3)由表中数据可知UAB+UBC=2.5 V+1.4 V=3.9 V=UAC,故可以得出串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。(4)为避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论,要多做几次实验,所以这个实验在设计方案上还存在的不足之处是实验次数太少。
19.【解】由图可知,开关S闭合,L1、L2、L3并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L2、L3的电流,电流表A3测通过L3的电流,即通过灯L3的电流I3=IA3=0.6 A,
由并联电路电流规律可得,通过灯L2的电流I2=IA2-IA3=1 A-0.6 A=0.4A,
通过灯L1的电流I1=IA1-IA2=1.2 A-1 A=0.2 A。
20.【解】(1)当开关S1断开、S2闭合时,两灯串联,电压表测灯L1和L2两端的总电压,即电源电压U=5 V。
(2)当开关S1闭合、S2断开时,两灯串联,电压表测灯L2两端的电压U2=3 V。
(3)由串联电路电压规律可得,灯L1两端的电压U1=U-U2=5 V-3 V=2 V。
21.(1)排斥;吸引;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;不同 (2)两;探究阻力对物体运动的影响 (3)得到;电子的转移
22.(1)电;机械;并 (2)并联;S2 (3)静电
【点拨】(1)电风扇通过电动机把电能转化成了机械能;教室中的电风扇工作时互不影响,它们是并联的。(2)图中L与M分别受控于S1和S2, 且是两个电流路径,故L与M是并联;压缩机用的电动机工作与否取决于温度,所以S2是温控开关。
23.(1) 串联; 0.22 (2)断路;通路
【点拨】(1)取下任意一只彩灯,闭合开关后发现全部彩灯均不发光,说明每只彩灯不能独立工作,所以彩灯彼此之间是串联的;这串彩灯是串联工作的,用电流表测出电源插头处的电流为220 mA,由于串联电路电流处处都相等,所以第10只彩灯的电流也是220 mA,合0.22 A。(2)当彩灯发光时,细金属丝R不能为通路,因为如果金属丝R通路,会把彩灯灯丝短路,彩灯不能发光,所以彩灯发光时细金属丝R应断路;当灯丝断开后,只有细金属丝R通路,整个串联电路才能通电,其他彩灯才能继续发光。