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2024八上科学专题培优检测《电路》
说明:本卷总分100分,考试时间90分钟。
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题2分,共30分)
1.关于磨擦起电,下列说法正确的是( )
A.只要是物体间有磨擦,就一定会发生电子的转移,并使物体带上静电
B.磨擦起电时,获得质子的物体带正电,失去质子的物体带负电
C.冬天脱毛衣时,有时会听到“噼、啪”的响声,这是由静电引起的
D.橡胶棒与毛皮磨擦时,橡胶棒会带正电,毛皮会带上等量的负电
2.取口香糖锡纸,剪成如图1所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图2所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是( )
A.通过AB和CD段的电流不相等
B.正常情况下,AB段会先着火
C.AB和CD段的电压相等
D.AB和CD段的电阻相等
3.一只完好的电流表接入电路后,指针始终停在“0”刻度上,则下列说法中不可能的原因是( )
A.两接线柱相碰,电流表被短路 B.电路中某处断开了
C.电流表正、负接线柱接反了 D.电流表的量程远远大于被测电流
4.滑动变阻器是一种较常见的电学器材。实验室中有一标有“20Ω 1A"的滑动变阻器,小明同学对它进行了研究,得到了以下些结论,其中错误的是( )
A.此滑动变阻器能连入电路的最大阻值是20Ω
B.当此滑动变阻器中的电流不超过1A时,它能安全使用
C.当此滑动变阻器两端的电压不超过20V时,它能安全使用
D.当通过此滑动变阻器的电流为1.5A时,它的两端电压为30V
5. 将带正电的玻璃棒靠近泡沫球,出现如图所示的情形。若改用带负电的橡胶棒靠近这个泡沫球,下列推断正确的是( )
A. 若相互吸引,则泡沫球带正电 B. 若相互吸引,则泡沫球不带电
C. 若相互排斥,则泡沫球带正电 D. 若相互排斥,则泡沫球不带电
第5题图 第6题图 第7题图
6. 如图所示的电路,下列判断正确的是( )
A. 闭合开关S1、S3,断开开关S2时,灯L1、L2串联
B. 闭合开关S2,断开开关S1、S3时,灯L1、L2并联
C. 闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯L1亮、L2不亮
D. 同时闭合开关S1、S2、S3时,电源短路
7.研究电流与电压的关系,如图所示,分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步实验时应( )
A.保持R2滑片的位置不动 B.保持R2两端的电压不变
C.保持电路中电流不变 D.保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置
8.厨房烟雾含有水汽、空气和油脂液滴,直接排放会导致空气污染。使用油烟机可减少厨房内的油烟污染,保护室内空气质量。静电分离是油烟分离中最关键的技术。静电分离是让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当烟雾由下往上从两金属板间通过时,空气和水汽由于不带电顺利通过,而油脂液滴会被一侧的金属板吸附,并在重力作用下流入其下方的油杯。下列关于金属板所带电荷及油杯位置符合要求的是( )
9.今年元旦,无锡火车站正式实施“验检合一”,乘客只需通过验票闸机“一道闸”,当身份信息和人脸信息都符合时,电动机转动,打开闸门,就能直接到达站台,进站速度明显提升,下列电路设计符合要求的是( )
10.下列电路图中,R是滑动变阻器,R0是定值电阻。将图中的电表改装成质量表,可以直接从电表上读出待测货车的质量。现要求地磅工作时,货车质量越大,电表的示数也越大且表盘刻度均匀增加,下列电路设计符合要求的是( )
A B C D
11.如图1所示连接电路,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是( )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
D.滑片处在a端时两表的示数对应图2中A点
12.如图甲所示是烟雾报警装置的电路图。R0为定值电阻,R为光敏电阻,它的阻值随光照强度变化情况如图乙所示(lx为光照强度单位),当电流表示数减小至某一数值时装置报警。开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.当环境无烟雾时,电压表示数最大
B.当环境烟雾变化时,电压表与电流表示数之比始终不变
C.当环境的烟雾增多时,电路消耗的电功率变大
D.增大R0的阻值可使装置在更低浓度烟雾下报警
13.有一种测量人体重的电子秤,其原理图如右图所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表A(实质是电流表),设踏板的质量可忽略不计,已知电流表的量程为3A,电源电压为12V,R0阻值为2Ω,电阻R(压力传感器)随压力变化的数学表达式为R=30-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。则以下说法正确是( )
A.该秤能测量的最大体重是1300N
B.体重为1300N应标在电流表刻度盘2A刻度处
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表A刻度盘0刻度处
D.该秤零刻线应标在电流表A刻度盘的最大刻度处
14.如图(a)是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5 V且保持不变,电压表量程为0~3 V,R0是300 Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示。若闭合开关S( )
A. 环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值是150 Ω
B. 电压表V示数越小,环境温度越高
C. 电压表的最小示数是1.5 V
D. 此电路允许的最高环境温度为60 ℃
15.某同学利用图甲所示电路探究欧姆定律,电源电压恒定。 实验中,将滑动变阻器R2的滑片从最左端移动到最右端,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙a、b所示。下列说法中正确的是( )
A.电源电压是5V
B.定值电阻阻值是10Ω
C.图线b是电流表A的示数随电压表V1的示数变化关系图像
D.当电压表V1、V2的示数相等时,滑片在滑动变阻器的中点位置
二、填空题(第21、22题每空2分,其余每空1分,共18分)
16.某同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板;无风时金属杆OC是竖直的,风越强,金属杆OC偏转的角度越大;AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆OC、与弧形电阻AB相接触的点,电路中接有一个灯泡。测风力时,闭合开关S,通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个______,观察灯泡L的亮度可以粗略地反映风力的大小;若要提高装置反映风力大小的功能,可采取的方法是______。
17.某同学在做“用电流表测电流”的实验中,所用的电路如图甲所示。闭合开关S后,电流表A1、A2的示数如图乙,那么R1的电流是 A,R2的电流是 A。
第17题图 第18题图
18.如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片,S为自动控制开关。闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;已知电源电压U=6V,R0=10Ω,AB是一根粗细均匀,长度为20cm,总阻值为10Ω的电阻丝。
(1)电子秤的刻度表是由 (填“电流表”或“电压表”)改装的;
(2)秤盘上未放物体时,电路中的电流为 A;
(3)若将AB换成一根同样长度,粗细均匀,总阻值为20Ω电阻丝,秤的精确度会 (填“降低”或“提高”)。
19.指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式。如图所示,手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于电路中的 ;手机在充电过程中,手机电池相当于电路中的 。(均填“开关”“用电器”或“电源”)
20.如图(a)所示电路中,电源电压保持不变,R1和R2是两根长度、材料相同,而横截面积不同的镍铬丝,当开关闭合时,两电流表的指针位置均如图(b)所示,则通过R1的电流为 A,R1与R2阻值之比为 ,它们的横截面积关系是S1(填“大于”“等于”或“小于”)S2。
第19题图 第20题图
21.如图为一握力计的电路示意图,a、b、c、d四个接线柱,电表及一定值电阻R0未画出,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变,要求握力增大时,电表的示数也增大,则a、b之间应接入 ,c、d之间应接入 。(填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)
22.理想电流表内阻为零,理想电压表内阻无穷大,为测量实际电流表的内阻。小科在某电路中接上两个毫安表和两个相同的电压表,考虑电表内阻影响,如图所示,毫安表1的读数为100mA,毫安表2的读数为98mA,电压表V1的读数为10V,则电压表V2的读数应为 V。
三、实验探究题(第23、24题每空1分,其余每空2分,共25分)
23.静电贴是近几年慢慢流行起来的产品,最普遍的就是智能手机的屏幕保护贴膜,还有一种是汽车前挡玻璃年检标志“静电贴”。那么静电贴靠静电吸附是真的吗?为此小明和小刚开展如下实验:
【实验步骤】
①把“静电贴”与验电器的金属球接触,观察箔片情况;
②小明取“静电贴”和普通塑料膜各一片,张贴在两片相同的玻璃片上,观察比较;
③小刚取两片相同的“静电贴”甲、乙,张贴在两片相同的玻璃片上,并把其中一块玻璃转移到玻璃钟罩内,并进行抽气,同时观察比较两块“静电贴”。
【实验分析】
(1)步骤①观察到箔片张开,说明 。
(2)小明实验时,需要观察比较 。
(3)你认为小明和小刚的实验方案哪个更合理?并说明理由 。
(4)如“静电贴”确实仅靠静电吸附,那么应得到的实验证据是 。
24. 某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系,设计了如图甲所示的电路。选用的器材有:阻值约为4 Ω的2B铅笔芯一根、两节干电池组成的电池组、0~0.6 A的电流表、0~3 V的电压表、滑动变阻器(10 Ω 2 A)、开关、导线等。
(1)该同学连接电路时开关要 ,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到 (填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关后,两电表的指针都发生了偏转,但无论怎样移动滑片,两电表的示数均保持不变且都在量程范围内,则产生故障的原因是_________________。
(3)排除故障后,该同学移动滑动变阻器的滑片,将获得的几组数据记录在表中。当采集第三组数据时,电流表指针的偏转情况如图乙所示,此时电流表的示数为 A。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
电流I/A 0.10 0.18 0.38 0.48
(4)该同学采集多组实验数据的目的是:
_________________________________。
25.“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“50Ω 1A”,乙“10Ω 2A”)和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物连接成完整电路图(要求连线不得交叉);
(2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是 (填序号);
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R开路 C.滑动变阻器开路 D.电流表开路
(3)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 (选填“甲”或“乙”)。
26.在研究电流与电阻的关系时,小敏设计如图电路进行实验。
实验组别 1 2 3
电阻R(欧) 20 10 5
电流I(安) 0.10 0.20 0.40
(1)按照实验要求完成电路连接。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表指针不动。为找出故障,小敏断开开关,拆下电压表,分别用电压表不同量程在电源两端试触,电压表均无示数,若只有一处故障,则该故障是 (选填“电流表内部短路”、“电压表内部断路”或“定值电阻断路”)。
(3)完成第1组实验后,小敏想把20欧的电阻换成10欧的电阻,继续实验。
①闭合开关; ②断开开关; ③记录电流表示数;
④将滑动变阻器的滑片移到最右端;
⑤取下20欧的电阻,接入10欧的电阻;
⑥眼睛看着电压表,将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
从规范操作和器材安全的角度考虑,最合理的操作顺序是 。
A.②⑤④①⑥③ B.②⑤①④⑥③ C.②④①⑤⑥③
(4)小敏完成三次实验后将数据填入表中,并得出电压一定时,电流与电阻成反比。小科认为这样的实验结论不具有普遍意义,需要再多一些实验和数据才能得出。为使实验结论更具普遍意义,你给小敏的建议是: 。
四、分析计算题(第27、28题各6分,29题8分,30题7分,共27分)
27.如图甲为某项目化学习小组设计的测量液体密度的电子密度计图乙为电路示意图。其工作原理是:向容器中倒入固定体积(500毫升)的不同液体时,会使压敏电阻发生变化,电子显示器上就会显示密度值。其中电源电压为6伏,容器质量忽略不计,定值电阻R0的阻值为10欧,电压表量程为0~3伏,压敏电阻RF的阻值随压力变化如表。
压敏电阻受到的压力(牛) 0 5 10 20 30 40 50 60 70
压敏电阻的阻值(欧姆) 20 19 18 16 14 12 10 8 6
(1)小明先配制出溶质质量分数为10%的氯化钠溶液,然后用此电子密度计测量出自己配制的氯化钠溶液的密度为1.1克/厘米3。则500毫升10%的氯化钠溶液中溶质的质量是 克。
(2)某次实验电压表的示数为2.4伏,则待测液体的密度为 克/厘米3。
(3)为了方便在电压表的表盘上标注对应的密度值,请根据上述信息,写出密度ρ与电压U的关系式:ρ= 克/厘米3。
28.某校开展自制电子拉力计设计项目化学习评比活动,其中部分评价量表如表所示:
评价指标 A档(5分) B档(3分) C档(1分)
指标一(电表示数与待测拉力的相关性) 电表示数与待测拉力成正比 电表示数随待测拉力的增大而增大 电表示数不能随拉力的变化而变化
指标二(电子拉力计的准确性) 误差不超5% 误差不超10% 误差超过10%
图甲为小科的电子拉力计方案设计,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计),拉环没施加外力时,滑片P指向a处。测量时,对拉环施加一定外力,滑片P向右移动x,弹簧弹力增加F,待滑片P稳定后闭合开关S,就能从已标注相应拉力值的电压表刻度盘上读出待测拉力大小。电源电压U恒为5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,电压表量程为0-3V,粗细均匀的电阻丝R1总长为20cm,其阻值随长度变化如表所示。F与x的关系如图乙所示。
电阻丝R1阻值与长度变化关系:
电阻丝的长度(cm) 0 5 10 15 20
电阻丝的阻值(Ω) 0 10 20 30 40
(1)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为 V。
(2)求该电子拉力计可测拉力的最大值(写出计算过程)。
(3)结合评价量表,判断小科的方案设计在指标一能得多少分,并写出得分的依据。
29.家用电器在日常生活中随处可见,其制造与使用均体现着科学知识的运用。
(1)某饮水机的电路如下图所示,水沸腾前,红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作;水沸腾后,绿灯亮,红灯灭,加热管不工作;且每种工作状态连入该电路的用电器最多只有两个。试分析温控开关1和2在水沸腾前、后的通断情况 ;以及红、绿指示灯电阻R红、R绿应满足的条件 。
(2)上图是某型号高温高压蒸汽消毒锅 (如图甲). 图乙为自动测定锅内温度的电路原理图。其中 R0为定值电阻,阻值为5Ω,A为温度指示表(实质是一只量程为“0~0.6”A的电流表) ,RX(测温探头)为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化)。热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示:
锅内的温度值/oC 25 37.5 50 62.5 75 87.5 100 112.5 125
Rx对应的电阻值/Ω 150 80 50 30 20 15 10 7
①若锅内温度为75 oC 时电流表的示数为0.24A,求电源的电压U。
②若锅内温度为125 oC 时电流表的示数为0.6A,求此时热敏电阻RX的阻值
30.温州地区常受台风侵袭,为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2m2,均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为25Ω,电源电压U0恒为6V,保护电阻R0为35Ω,电压表量程0~3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅如表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速v(米/秒) 0.3~1.5 1.6~3.3 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8
风压p(帕) 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)。测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。
(1)随风速增大时,电路中的电流 。
(2)当电压表示数U为1伏时,风速仪所测的风为几级?
(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算,他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线,如图丙所示。后因保护电阻R0损坏,他将其换成了阻值为7欧的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线,请列式计算出所能测量的最大风速,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。
参考答案
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题2分,共30分)
1-5 CBCDB 6-10 DDCAD 11-15 DDBDB
14、D 点拨:由图(b)可知,环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值是200 Ω,故A错误;因串联电路中各处的电流相等,当电压表V示数越小时,电路中的电流越小,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越大,由图乙可知,环境的温度越低,故B错误;由题图(b)可知温度为0 ℃时,热敏电阻的阻值最大R1大=300 Ω,此时电压表的示数最小,电路中的电流:I小===0.007 5 A,电压表的最小示数: U0小=I小R0=0.007 5 A×300 Ω=2.25 V,故C错误;当电压表的示数U0=3 V时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流:I===0.01 A,电路中总电阻R===450 Ω,热敏电阻的阻值:R1=R-R0=450 Ω-300 Ω=150 Ω,由图(b)可知,电路允许的最高环境温度为60 ℃,故D正确。
15、B 点拨:两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,
二、填空题(共18分)
16、滑动变阻器 串联一个电流表
17、1 0.5
18、(1)电流表 (2)0.3 (3)提高
19、开关 用电器
20、0.2 4∶1 小于
点拨:两电流表所处位置不同,一个在干路,一个在支路,干路电流表所选量程为0~3 A,对应的分度值为0.1 A,支路电流表所选量程为0~0.6 A,对应的分度值为0.02 A,故示数分别是1.0 A和0.2 A,即I=1.0 A,I1=0.2 A。根据并联电流的电流规律I=I1+I2,可得I2=I-I1=1.0 A-0.2 A=0.8 A,并联电路中电阻与电流成反比,即===,由于R1和R2的长度、材料相同,但R1>R2,故横截面积S121、电压表 定值电阻
点拨:为了防止变阻器电阻为零时烧坏电源,所以必须在c、d之间接入一个定值电阻;若在a、b之间接入电流表,则会把变阻器短路掉,使变阻器不起作用,所以在a、b之间应接入电压表。变阻器与定值电阻构成串联电路,当握力增大时,变阻器的电阻增大,总电阻增大,此时定值电阻两端的电压减小,所以电压表的示数变大,符合题意。
22、0.2
点拨:由电路图可知,毫安表2与电压表V2并联后再与毫安表1、电压表V1串联,
三、实验探究题(共25分)
23、(1)静电贴带有电荷;
(2)静电贴和塑料膜粘贴在玻璃片上的时间;
(3)小刚的更合理,因为小刚的实验排除了空气(大气压)对静电贴的影响,控制了变量;
(4)如果静电贴确实仅靠静电吸附,那么应得到的实验证据是在真空环境中,静电贴也可以静电吸附。
24、(1)断开 b (2)错将滑动变阻器下方的两个接线柱接入电路
(3)0.30 (4)避免偶然性,便于找出规律
25、(1)如图 (2)B (3)反比 (4)甲
26、(1)如图 (2)电压表内部断路 (3)A (4)用电阻箱代替定值电阻
四、解答题(共27分)
27、(1)55 (2)5 (3)
点拨:(1)根据m=ρV可求得,500毫升氯化钠溶液的质量:
(3)
28、(1)0
(2)解:根据表格数据知,电阻丝AB总长为20厘米,对应的电阻是40Ω,
(3)因为电路中的电流不变,电压与电阻成正比,而电阻与长度成正比,弹力与长度成正比,故拉力与电压成正比,符合A挡的要求,得5分。
29、解:(1)温控开关1和2在水沸腾前同时闭合;在水沸腾后同时断开。
R绿与R红的关系为: R绿>>R红
(2)①当温度为75℃时,RX=20Ω ,U=I(RX+R0)=0.24A×(20Ω+5Ω)=6V
② RX,=R总-R0=10Ω-5Ω=5Ω
答:电源电压为6V;锅内温度为125 oC时,热敏电阻RX的阻值为5Ω。
30、(1)不变
(2)解:电路中的电流为:
(3)解:由图丙可知,风速最大时,原来电压表最大示数为2.5V,
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乙
甲
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