【胜券在握系列】华师大版八下科学 第四章 电与电路 素养综测(含答案)

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名称 【胜券在握系列】华师大版八下科学 第四章 电与电路 素养综测(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2025-02-26 08:58:18

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【胜券在握系列】华师大八下科学
第四章 电与电路 素养综测
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题(每空3分,总计45分)
1. 如图所示是一种触摸开关。当手指直接接触这种开关面板上的金属体时,因为人体是导体,会触发开关闭合,电路中的电灯发光。用手持下列物体去接触面板上金属体时,也能使电灯发光的是( )
A.木制牙签 B.金属钥匙 C.塑料尺 D.玻璃杯
2. 某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验:加热铅笔芯时,小灯泡慢慢亮了起来!下列有关判断正确的是(   )
A.电源电压变大 B.铅笔芯电阻变大 C.电路中电流变大 D.小灯泡的电功率变小
3. 如图所示电路中,甲乙为两未知电表,已知电路连接正确,当开关S闭合两个灯均发光,两表指针均正常偏转,下列结论可能正确的是( )
A.甲表是电流表,乙表是电压表 B.甲表是电压表,乙表是电流表
C.甲、乙两表都是电流表 D.甲、乙两表都是电压表
4. 酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量,还可以发电呢!如图所示,几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管!水果在这里扮演了“电源”的角色,关于这个电路说法不正确的是( )
A.水果的作用是给电路提供电压
B.发光二极管工作时,电路中有电荷在发生定向移动
C.电路两端只要有电压,电路中就一定会出现电流
D.把几个水果串联起来可以提高电源电压
5. 下列四个电路中,电流表能测量通过灯L1电流的是( )
A. B.C. D.
6. 如图所示,在电动自行车两刹车手柄中,各有一只开关S1和S2,当在行驶中(开关S闭合)用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,下列电路符合设计要求的是( )
A. B . C. D.
7. 如图所示,电源电压保持不变,R1=2R2,R0为定值电阻,当电键K接a点时,电流表示数为I,则电键K接b点时,电流表的示数应该是( )
A.I B.大于I,小于2I C.2I D.大于2I
8. 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
9. 如图所示,有一电路暗盒,盒内有一电源和一阻值大的定值电阻,A、B、C为表面的三个接线柱。现有一电压表,其正、负接线柱分别与红、蓝两线连接,并去试触暗盒中的三个接线柱,测试结果如下表所示,则下列判断中正确的是( )
实验次数 实验过程 实验现象
1 红线头接A接线柱 蓝线头试触C接线柱 偏转较大
蓝线头试触B接线柱 不偏转
2 红线头接B接线柱 蓝线头试触C接线柱 偏转较小
蓝线头试触A接线柱 不偏转
A.A、B间连接的是电阻,A、C间连接的是电源,A端接电源正极
B.A、B间连接的是电阻,A、C间连接的是电源,C端接电源正极
C.B、C间连接的是电阻,A、C间连接的是电源,A端接电源正极
D.A、C间连接的是电阻,B、C间连接的是电源,C端接电源正极
10.在如图甲所示的电路图中,开关S接到a时的电压表指针所指位置与开关S接到b时电压表指针所指位置均如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.电源电压为7.5V B.灯L2两端的电压为1.5V
C.灯L2两端的电压为6V D.灯L1两端的电压为6V
11.如图甲为某可调亮度的台灯,如图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属片相连。当转动电灯旋钮时,滑片会在弧形电阻丝上同向滑动,即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B.若只将a、b接入电路逆时针转动旋钮时,灯泡变亮
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若将a、b电路接入同一点,c接入电路的另一点时,旋动旋钮时不能改变灯泡亮度
12.如图甲所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器最大阻值为100Ω,电路电流在0.1~0.4A之间时电子元件均能正常工作,通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,电子元件正常工作时( )
A.通过电子元件的电流与其两端的电压成正比 B.滑动变阻器取值范围为5Ω~40Ω
C.当电流为0.1A时,电子元件的阻值为10Ω D.当电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω
13.某校项目化学习小组利用所学知识设计了“高度显示计”,用于粗略测量山峰的海拔高度。以下是他们设计的电路图,图中R是气压传感器,其阻值会随所受气压的增大而增大,R0是定值电阻,高度显示屏由电压表或电流表改装而成。设计要求:海拔越高,电表的示数越大,则符合设计要求的电路图是( )
A. B. C. D.
14.如图所示,电源电压保持不变,其中R0是0~20Ω的滑动变阻器,R是定值电阻。她把开关S掷于a时,电压表读数为2.5V,电流表读数为0.5A;再把开关S掷于b,调节R0当电压表读数为2V时,电流表读数为1A。最后小红得到Rx的阻值为( )
A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω
15.如图所示电路,①、②、③可能是电流表,也可能是电压表。当开关闭合后,两盏灯和三个电表都正常工作。则下列说法中正确的有( )
(1)若灯L1和L2串联,②应是电流表; (2)若灯L1和L2并联,②应是电压表;
(3)若灯L1断路,①、③的示数一定相同; (4)若灯L2断路,①、③的示数一定相同
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
二、填空题(每空2分,总计38分)
16.(6分)2020年8月10日,上海出现一波强降雨加强雷电天气,东方明珠塔虽被闪电击中(如图),电子由大地通过避雷针不断向空气中释放而毫发无损。
(1)闪电是自然界发生的剧烈的    现象。
(2)避雷针放电时,瞬时电流的方向是  (填“从大地到云端”或“从云端到大地”)。
(3)预报雷电天气,气象卫星需要将收集的云层信息以    的形式向气象预报中心传输。
17.(4分)如图为小红的一个带开关、指示灯和多个插座的接线板。接线板上的指示灯和插座之间是________联的;小红把接线板的插头插入家庭电路中的插座时,闭合接线板上的开关,出现“跳闸”现象,其原因可能是接线板中的电路发生了________(选填“开路”或“短路”)。
18.(6分)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系如图乙、丙所示。
(1)当电压表示数为6V时,滑动变阻器的阻值为    。
(2)电源电压为    。
(3)若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入的最小阻值为    。
19.(4分)灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中(电路中电源的电压保持不变),闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电压表与电流表示数的比值 ________(选填“变大”、“变小”或“不变”),灯泡电阻的改变量__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)滑动变阻器接入电路电阻的改变量。
20.(4分)小科制作了一个利用电压表测物体重力的装置,它能在电压表上读出所放物体重力的大小,如图。
(1)当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将    (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)一段时间后,在秤盘放1牛重的钩码时,电压表读数比1牛大,换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于    引起的(填字母)。
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
21.(6分)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    (选填“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    (选填“降低”或“提高”)。
22.(8分)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(每空2分,总计22分)
23.(6分)为防止盐分摄入过多引起高血压、中风等心血管疾病,在熟食制作时使用盐度计能快速测定食盐溶液的溶质质量分数,项目学习小组开展了自制简易盐度计活动。
【查阅资料】食盐溶液的电阻大小与溶液溶质质量分数关系如下表所示:
20℃下食盐溶液的电阻大小随溶质质量分数变化表
溶质质量分数(%) 0.5 1.4 4.1 7.9 10.3 15.7 20.5 23.9 26.5
电阻(Ω) 193.6 105.4 44.8 25.0 19.4 13.0 10.0 8.6 8.0
【产品制作】图甲为盐度计工作电路图,电极a、b分别夹在烧杯内壁两侧,R0是阻值为4欧的定值电阻,电源电压为6伏,电压表的量程为0﹣3伏。
(1)盐度计工作时,能反映溶液质量分数大小的是    。
(2)小组同学每次实验时都将电极a、b分别夹在烧杯内壁两侧这一操作的目的是    。
【产品升级】某小组发现温度越高,食盐溶液的导电能力越强。为了消除温度带来的影响,可以用热敏电阻代替定值电阻,为使盐度计的测量不受温度影响,则热敏电阻的阻值与温度的关系是    。
24.(6分)拓展性学习小组的同学合作进行“探究串联电路的电压特点”实验,设计了如图1所示电路,并按图1连接了如图2所示电路。
(1)图2的实验电路连接中有一处错误,使实验无法完成,连接错误的导线是    (填“a”“b”或“c”);
(2)按图1所示电路图正确连接电路后,继续实验,根据实验测得的数据绘制了如图3所示的电流与电压关系图;已知电源电压恒为6V,根据探究目的分析图3所示的关系图,得出的实验结论是    ;
(3)拓展探究:同学们根据串联电路的特点,重新设计了如图4所示电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值,闭合开关S后,接下来的操作可行的是    (填序号)。
①先闭合S1,断开S2,读出电压表示数U1;后闭合S2,断开S1,读出电压表示数U2
②先闭合S1,断开S2,读出电压表示数U1;后闭合S1、S2,读出电压表示数U2
25.(10分)小明在实验室做“测量定值电阻Rx的阻值”实验,所使用的电源电压恒为3V,滑动变阻器的最大阻值为R,待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
(1)如图所示是小明连接的实验电路。
①闭合开关,电压表    示数。(选填“有”或“无”)
②该电路中存在导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的电路连接图。
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.26A时,电压表的示数如图乙所示。为了使测量值更接近真实值,下一步,应将滑片向    (选填“C”或“D”)端移动,进行多次测量并计算电阻阻值的平均值,以减小实验误差。
(3)在实验过程中,电流表突然损坏而无法正常使用,小明用一根导线替代电流表,利用现有器材也测出了一组数据并计算出了待测电阻的阻值操作步骤如下:
①调节滑片P至滑动变阻器的阻值大处,闭合开关,读出电压表示数为U1;
②   ,读出电压表示数为U2。
③待测电阻Rx=______________________(用已知量和测量量表示)。
四、计算题(26题7分,27题8分,总计15分)
26.(7分)两只额定电压分别为3V和6V的小灯泡L1和L2,将它们连接到如图1所示的电源电压可调的电路中,其中通过L2的电流与电压的关系如图2所示。当闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,一只小灯泡正常发光,电源输出电流为1.4A;当只闭合S3,滑片P置于最右端时,也有一只小灯泡正常发光,且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为:R2:R=1:3.求:
(1)L2正常工作时的电阻。
(2)L1正常工作时的电流。
(3)当L1与L2串联时,在一只小灯泡正常发光条件下,求出电源电压的调节范围。
27.(8分)现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动变阻器R1的滑片P,移至最右端后,闭合开关S,将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为RMN。设滑过弧MN的长为x,电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是    cm。
(2)在触点P滑动过程中,RMN的最大值是多少?
(3)每1cm电阻丝的阻值是    。(提示:图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
(4)如图丙所示,把M、N接到圆环其中一条直径的两端,将滑片P移到最左端后,闭合开关S,求电流表的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
胜券在握系列】华师大八下科学
第四章 电与电路 素养综测(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】B
【解析】【解答】解:由人体接触开关面板上的金属体时,会触发开关闭合,电路中的电灯发光和人体是导体可知,要让电灯发光,应该选用导体与去接触面板上金属体,木制牙签、塑料尺、玻璃杯是绝缘体,金属钥匙是导体,故B正确。
故选:B。
2. 【答案】C
【解析】[命题考向: 考查电阻大小的影响因素、欧姆定律、串联电路的特点、电功率的含义。解析:图示小灯泡能发光,是因为有一定强度的电流通过了灯泡中的灯丝,由电流的热效应,使灯丝发光、发热,在一定的安全限度内,灯泡越亮,其电功率越大。小灯泡慢慢变亮,可知在加热铅笔芯的过程中,电路消耗电功率不断变大,而电源电压保持不变,由欧姆定律可得,在此过程中电路电阻不断变小,即铅笔芯电阻因加热不断变小,由串联电路的分压特点可得,灯泡两端的分压不断变大,由P=UI及小灯泡变亮均得,灯泡的功率逐渐变大。]
故选C
3. 【答案】B
【解析】【分析】根据电压表与用电器并联,电流表与用电器串联进行分析解答。
【解答】解:由电路图可知,若甲为电流表,则L2会短路,故甲只能为电压表;
若乙为电压表,L2所在的支路断路,因此乙只能为电流表;
此时L1、L2并联,电流表乙测L2支路的电流,电压表甲测L2两端的电压。
故选:B。
【点评】本题考查了电压表和电流表的正确使用,属于基础题。
4. 【答案】C
【解析】【分析】(1)电源是给电路提供电压的装置。
(2)电荷的定向移动形成电流。
(3)电压是使电路形成电流的原因;电路中有电压且电路是通路,电路中才有电流。
(4)电池串联后的电压等于各电池电压之和。
【解答】解:A、水果相当于电源,它的作用是给电路提供电压,故A正确;
B、发光二极管工作时,说明电路中有电流,说明电荷在发生定向移动,故B正确;
C、电路两端只要有电压,电路中不一定会出现电流,还要看是否是通路,故C不正确;
D、把几个水果串联起来可以提高电源电压,总电压电压各水果电池的电压之和,故D正确。
故选:C。
【点评】理解电源的作用、电压与电流间的关系,可解答此题。
5. 【答案】D
【解析】【分析】(1)电流表是测量电流的仪表,一般有两个量程,三个接线柱;
(2)电流表使用时要串联在电路中,并且电流从“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出。
【解答】解:A、由图可见,灯L1被短路,开关闭合后,电流表只测量L2电流,该选项错误;
B、由图可见,两灯并联,电流表在干路上,测量的是干路的总电流,该选项不符合题意;
C、由图可见,两灯并联,电流表与L2串联,测量的是L2的电流,该选项不符合题意;
D、由图可见,两灯并联,电流表与L1串联,测量的是L1的电流,该选项符合题意。
故选:D。
【点评】(1)电流表与测量的对象串联,并且注意正负接线柱;
(2)串联电路具有相互影响的特点,因此最简单的方法就是:把电流表去掉,看哪个灯泡受到了影响,电流表测量的是受到影响的那个灯泡的电流。
6. 【答案】D
【解析】【解答】解:由题知,任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关相互影响、不能独立工作,所以两开关应串联接在电路中,根据选项可知D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
7. 【答案】B
【解析】【分析】(1)当电键K接a点时,R0与R1串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联特点和欧姆定律表示出电流表的示数;
(2)当电键K接b点时,R0与R2串联,电流表测电路中的电流,再根据电阻的串联特点和欧姆定律表示出电流表的示数,比较两种情况下的电阻关系即可得出答案。
【解答】解:(1)当电键K接a点时,R0与R1串联,则:电流表的示数为I==,
(2)当电键K接b点时,R0与R2串联,则:电流表的示数I′=>=I,
∵R0+R2<R0+R2<R0+2R2,∴>>,即I<I′<2I。
故选:B。
8. 【答案】D
【解析】【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
【分析】分析各选项的电路故障可能出现的电路故障现象,应用排除法分析答题。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯L2两端电压;
A、如果灯L1断路,电路断路,电流表示数变为0,电压表测量的是电源电压,电压表示数会变大,故A错误;
B、如果灯L1短路,电压表测一段导线两端的电压,示数为0;总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故B错误;
C、如果灯L2断路,电路断路,电流表和电压表示数都变为0,故C错误;
D、如果灯L2短路,电压表测量的是电源电压,示数变大,由于总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路故障分析,分析各选项所列电路故障可能出现的电路故障原因,应用排除法即可正确解题。
9. 【答案】A
【解析】【分析】分析表格中提供的信息,得出当把电压表接在AB、AC、BC之间时的工作情况,逐一分析判断得出连接方式。
【解答】解:红线头接A接线柱、蓝线头接C接线柱,偏转较大,说明AC之间只有电源,且A端靠近电池的正极;红线头接A接线柱、蓝线头接B接线柱,电压表不偏转,说明AB之间无电源,接的应该是电阻;红线头接B接线柱、蓝线头试触C接线柱,电压表偏转较小,说明BC之间有电源和电阻;红线头接B接线柱、蓝线头试触A接线柱,电压表不偏转,说明AB之间无电源,接的应该是电阻;综合以上分析,得电路图如图所示。故选:A。
10.【答案】C
【解析】【分析】(1)分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据电压表所测电路确定电压表两次测量使用的量程;
(2)确定电压表量程、最小分度值,读出电压表的示数,由串联电路特点和串联电路电压特点求出灯泡L1两端和L2两端的电压和电源电压。
【解答】解:由电路图知,将开关S接到a时,两灯泡L1与L2串联,电压表V测电源电压,
开关S接到b时,两灯泡L1与L2仍然串联,电压表V测灯泡L2两端的电压;
根据串联电路的电压特点可知,电源电压大于灯泡L2两端的电压,即开关S接到a时电压表示数较大;
由于两个电压表指针偏转角度相同,
则开关S接到a时电压表量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数为7.5V,即电源电压U=7.5V;故A正确;
开关S接到b时,电压表量程为0~3V,分度值是0.1V,电压表示数是1.5V,即L2两端的电压U2=1.5V,故B正确,C不正确;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,灯泡L1两端的电压U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V;故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了求电阻两端的电压,分清电路结构、明确电路元件的连接方式确定电压表的量程是本题的难点、也是本题的解题关键。
11.【答案】B
【解析】【分析】电位器的实质是滑动变阻器,串联在电路中能改变电路中电流的大小;若将图乙中a、c接入则接入了全部电阻片,不能改变电阻大小,接线时a、c只能选择其一接入电路,结合图示可做出分析。
【解答】解:
A、若只将b、c接入电路,则滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故A错误;
B、若只将a、b接入电路,则滑片左边的电阻丝接入电路;逆时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电流变大,灯泡变亮,故B正确;
C、若只将a、c接入电路,则电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故C错误;
D、若将a、b接入电路同一点,c接入电路的另一点时,导线把滑动变阻器的左半段短路,滑片右边的电阻丝接入电路;旋动旋钮时,能改变接入电路的电阻,能改变电路中的电流,能改变灯泡的亮度,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握,熟知使用和接线原则是解题关键。
12.【答案】B
【解析】【解答】解:A、由乙图可知,通过电子元件的电流与其两端电压的关系图象不是一条过原点的直线,所以通过电子元件的电流与其两端的电压不成正比,故A错误;
B、电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作,当电路电流最大为0.4A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由图象可知,电子元件两端的最大电压为4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最小电压:U1=U﹣U电子=6V﹣4V=2V,
由I=可得,滑动变阻器接入电路最小阻值:R小===5Ω;
当电路电流最小为0.1A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由图象可知,电子元件两端的最小电压为2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的最大电压:U2=U﹣U电子′=6V﹣2V=4V,
由I=可得,滑动变阻器接入电路最大阻值:R大===40Ω。
则滑动变阻器取值范围为5Ω~40Ω,故B正确;
C、由乙图可知,当电路中的电流为0.1A时,电子元件两端的电压为2V,电子元件的电阻为R电子===20Ω,故C错误;
D、当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为R滑=R小=5Ω,故D错误。
故选:B。
13.【答案】C
【解析】【考点】串、并联电路的设计.
【分析】首先分析电路的连接方式,根据气压传感器的阻值会随所受气压的增大而增大,分析海拔升高时传感器阻值的变化,利用欧姆定律和串并联电路的特点判定电压表和电流表示数的变化,找出符合题意的选项。
【解答】解:根据题意可知,气压传感器的阻值会随所受气压的增大而增大,高度增加时,外界的气压减小,气压传感器的阻值变小;
A、由图知,该电路为串联电路,电压表测量电源的电压,当气压传感器的阻值发生变化时,电源电压不变,则电压表示数不变,故A错误;
B、由图知,该电路为串联电路,电压表测量气压传感器两端的电压,高度升高时,气压减小,气压传感器的阻值变小,根据串联电路的分压规律可知,传感器分担的电压变小,即电压表示数变小,故B错误;
C、由图知,该电路为串联电路,电压表测量定值电阻R0两端的电压,高度升高时,气压减小,气压传感器的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表示数变大,故C正确;
D、由图知,该电路为串联电路,电流表与R并联,则R被短路,电路是R0的简单电路,由欧姆定律可知电流表的示数不变,故D错误。
故选:C。
14.【答案】C
【解析】【考点】欧姆定律的应用.
【分析】开关S掷于b时,该电路为Rx、R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;已知此时电压表示数,即R两端的电压,已知此时电流表示数,即电路中的电流,利用I=的变形式可求出电阻R的阻值;
开关S掷于a时,该电路为Rx、R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测Rx和R两端的电压;已知此时电压表示数,即Rx和R两端的电压;已知此时电流表示数,即电路中的电流;再根据欧姆定律将Rx的阻值解出。
【解答】解:开关S掷于b时,该电路为Rx、R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;
已知此时电压表读数为2V,即R两端的电压为UR=2V,已知电流表读数为1A,即电路中的电流为I=1A,
由欧姆定律可知电阻R的阻值为:;
开关S掷于a时,该电路为Rx、R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测Rx和R两端的电压;
已知此时电压表读数为2.5V,即Rx和R两端的电压为:UR′+Ux=2.5V,
已知电流表的读数为0.5A,即电路中的电流为I′=0.5A,
则有:I′R+I′Rx=2.5V,代入数据解得:Rx=3Ω,故A、B、D错误,C正确。
故选:C。
15.【答案】
【解析】【考点】电压表的使用;电路故障的分析;串联电路和并联电路的辨别;电流表的使用.
【解答】解:闭合开关S,若灯L1和L2串联,电流的路径只有一条,电流从正极流出,经过灯泡L1,L2和开关回到电源负极,因此①③均为电压表,②为电流表;
若灯L1和L2并联,则电流的路径有两个,分别经过两个灯泡,③串联在干路中,为电流表;①与灯泡L1串联在支路中,为电流表;②与电源并联,为电压表;
若灯L1断路,两灯串联时,两灯都不发光,①、③测量的都是电源电压,示数一定相同;两灯并联时,则①示数为0,③有示数;
若灯L2断路,两灯串联时,①测量的是电源电压,③与电源之间是断开的,无示数,①③示数不同;两灯并联时,则①和③测量的都是通过灯泡L1的电流,示数相同;
综上所述,正确的有两项。
故选:B。
二、填空题
16.【答案】故答案为:(1)放电;(2)从云端到大地;(3)电磁波。
【解析】【考点】静电现象;电流的方向.
【分析】(1)物体由于摩擦而带电的现象叫摩擦起电,带电体易发生放电现象。
(2)电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(3)电磁波可以传递信息。
【解答】解:(1)雷雨时,天空划过的闪电,是带电的云层间产生的放电现象,是自然界发生的一种剧烈的放电现象。
(2)避雷针放电时,电子由大地通过避雷针不断向空气中释放,电流方向与电子定向移动方向相反,从云端流向大地。
(3)预报雷电天气,气象卫星需要将收集的云层信息以电磁波的形式向气象预报中心传输。
故答案为:(1)放电;(2)从云端到大地;(3)电磁波。
【点评】本题考查了摩擦起电的现象、电流的方向、电磁波,比较综合。
17.【答案】 并;短路
【解析】分析:(1)如果用电器之间相互影响,那么它们串联;如果不相互影响,那么它们并联;
(2)“跳闸”的原因是总电流过大,造成总电流过多的原因主要有:用电器的总功率过大;发生短路,据此分析解答。
解答:(1)接线板上的多个插座与指示灯互不影响,所以它们是并联的;
(2)“跳闸”的原因是电路中电流过大,而一个接线板本身消耗的功率很小,不可能是由于总功率过大引起的,那么电流过大的原因是接线板中的电路发生了短路。
18.【答案】(1)10Ω;(2)12V;(3)18Ω。
【解析】【分析】(1)(2)由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;
由图乙可知,当电流表的示数为0.6A时,电压表的示数为6V;由图丙可知,当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,根据欧姆定律可求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压规律可求出电源电压;
(3)将电压表量程换为0~3V时,当电压表示数为3V时,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5A,根据串联电路电流规律可知通过滑动变阻器的电流是0.5A,由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律可求出此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
【解答】解:(1)(2)由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;
由图乙可知,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.6A,即灯泡L两端的电压UL=6V,
由图丙可知,当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω;
滑动变阻器两端的电压U滑=I滑R滑=0.6A×10Ω=6V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压U=UL+U滑=6V+6V=12V;
(3)将电压表量程换为0~3V时,当电压表示数为3V时,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5A,
串联电路各处电流相等,所以通过滑动变阻器的电流是0.5A,
此时滑动变阻器两端的电压U滑″=U﹣UL″=12V﹣3V=9V,此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑最小===18Ω。
故答案为:(1)10Ω;(2)12V;(3)18Ω。
19.【答案】变大;小于
【解析】【考点】电路的动态分析.
【分析】灯与R串联,电压表测L的电压,电流表测电路的电流,滑动变阻器的滑片P向左滑动时分析变阻器连入的电阻变化,确定电路的总电阻变化,由欧姆定律分析电路的电流变化;由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值即灯的电阻,根据图示结合欧姆定律可确定灯的电阻变化;根据电路的总电阻变小分析灯泡电阻的改变量与滑动变阻器接入电路电阻的改变量的关系。
【解答】解:根据电路图可知,灯与R串联,电压表测L的电压,电流表测电路的电流;
滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器连入的电阻变小,电路的总电阻变小,由I=可知,电路的电流变大;根据R=可知,电压表与电流表示数的比值即灯的电阻,如下所示,通过灯的电流随电压变大而变大,但电压的增大量大于电流的增大量,由R=可知,灯的电阻变大,即电压表与电流表示数的比值变大;
因电路的总电阻变小,故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻减小量。
故答案为:变大;小于。
20.【答案】(1)增大;(2)A
【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压;
由于电压表的内阻很大,在电路中可看作开路,所以变阻器R2始终以最大阻值接入电路,则滑片移动时,电路中的总电阻不变,电路中电流保持不变;
当秤盘上所放钩码个数增多时,滑片向下移,电阻丝aP的电阻增大,但是电路中电流保持不变,根据U=IR可知,电阻丝aP两端的电压增大,即电压表的示数增大;
(2)由题知,一段时间后,电压表表盘的读数比标注的值要大,且换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同;因两个电阻串联,电压表有示数(且物重不同时电压表示数不同),说明电路是通路,所以电阻R1和电阻R2不可能断路;
电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压,在秤盘放1牛重的钩码时,表盘读数比1牛大,即电压表示数变大,根据U=IR可知电路中电流变大,说明电路的总电阻变小,因此R1或R2出现短路,如果R2短路,根据U=IR可知电压表示数为0,不符合题意,所以故障只能是R1短路。
故答案为:(1)增大;(2)A。
21.【答案】(1)电流表;(2)0.3;(3)提高。
【解析】【解答】解:(1)由图可知,电子秤刻度表串联在电路中,应该是电流表;
(2)闭合开关S,秤盘内不放物体时,滑片P刚好处在A端,两电阻串联接入电路,
根据串联电路总电阻等于各部分电阻之和以及欧姆定律可得通过电路的电流为:
I====0.3A;
(3)当放上相同物体时,对弹簧的压力相同,弹簧长度变化量不变,滑片移动的距离相同,若将AB换成一根同样长度,粗细均匀总电阻更大的电阻丝,相同长度电阻丝的电阻变化更大,电流表示数变化更明显,电流表示数变化范围增大,精确度提高。
故答案为:(1)电流表;(2)0.3;(3)提高。
22.【答案】故答案为:不变;变大;变小;不变。
【解析】【考点】电路的动态分析.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表V1示数的变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点和欧姆定律结合R1的阻值判断V1与V2的示数差和A的示数的比值变化。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流,
因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表V1的示数不变,
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,
由U=IR可知,R1两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,
因V1与V2的示数差等于R1两端的电压,而R1两端的电压和通过的电流之比等于R1的阻值,
所以,V1与V2的示数差和A的示数的比值一定不变。
故答案为:不变;变大;变小;不变。
三、探究题
23.【答案】(1)电压表的示数;(2)控制变量,使实验结果不受电极位置的影响;
(3)热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
【解析】【解答】解:(1)溶液的质量分数不同,对应的电阻值不同,会引起电压表示数的变化,故电压表的示数能反映溶液质量分数大小;
(2)导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料等有关,要研究溶液质量分数与电阻的变化关系,需保证其他变量不变,电极a、b的距离会影响电阻的大小,故要控制电极位置不变,使实验结果不受电极位置影响;
(3)温度升高,食盐溶液的导电能力变强,电阻下降,在总电阻不变的情况下,为使热敏电阻的电压不变,根据串联电路分压原理,即要求热敏电阻和食盐溶液电阻比例一定,热敏电阻阻值要减小,故要求热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
故答案为:(1)电压表的示数;(2)控制变量,使实验结果不受电极位置的影响;(3)热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
24.【答案】(1)b; (2)串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和; (3)①②。
【解析】【解答】解:(1)由图1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,图2的实验中电压表V2示数为0,连接错误的导线是b(应接在变阻器的左下接线柱);
(2)已知电源电压恒为6V,据如图3所示的电流与电压关系图可知,在电流相等时对应的电压之和为
4V+2V=3V+3V=﹣﹣﹣﹣﹣﹣=6V+0V=6V;
得出的实验结论是:串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和;
(3)①先闭合S1,断开S2,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压,读出电压表示数U1;后闭合S2,断开S1,电路的连接关系不变,电压表测电源电压U2,根据串联电路电压的规律可得出定值电阻的电压,由分压原理可得出待测电阻大小;
②先闭合S1,断开S2,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压,读出电压表示数U1;后闭合S1S2,定值电阻短路,电路为待测电阻的简单电路,电压表测电源电压,读出电压表示数U2,同①可得出待测电阻大小。操作可行的是①②。
故答案为:(1)b; (2)串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和; (3)①②。
25.【答案】(1)①有;②如图所示;(2)C;(3)②调节滑片P至滑动变阻器的阻值最小处;③。
【解析】【解答】解:(1)①由图可知,闭合开关,电压表与电流表串联后并联在待测电阻Rx的两端,电压表测量待测电阻Rx两端的电压,有示数;因电压表内阻很大,可视为断路,故电流表无示数;
②该实验中,电压表应与Rx并联,故连接与滑动变阻器之间的导线接错,应与电压表的正接线柱相连,正确的电路连接如图所示:
(2)①如图乙所示,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.6V,此时通过的电流为0.26A;
②因电压表示数接近3V,要进行多次实验,则应减小Rx两端的电压,由U=IR可知,应减小电路中的电流,即增大滑动变阻器接入电路的阻值,故滑片应向C端移动;
(3)用一根导线替代电流表,Rx与滑动变阻器串联,电压表测量Rx两端的电压,实验时,应先将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,闭合开关,滑动变阻器以最大阻值R接入电路,Rx两端电压为U1,再调节滑片,当滑片位于最小阻值处时,变阻器接入电路的电阻为0,Rx两端电压为U2,为电源电压;当滑动变阻器的滑片调到阻值最大处时,通过Rx的电流为:,则待测电阻Rx==;
故答案为:(1)①有;②如图所示;(2)C;(3)②调节滑片P至滑动变阻器的阻值最小处;③。
四、计算题
26.【答案】(1)6Ω;(2)0.6A;(3)电源电压的调节范围为5V~11V。
【解析】【解答】解:(1)L2正常工作时的电压U2额=6V,由图2可知通过灯泡的电流I2额=1A,
由I=可得,L2正常工作时的电阻:R2===6Ω;
(2)闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,L1和L2并联,因并联电路中各支路两端的电压,且U1额<U2额,所以,L1正常发光,此时电源的电压U=3V,由图2可知,此时通过L2的电流I2=0.8A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,L1正常工作时的电流:I1=I﹣I2=1.4A﹣0.8A=0.6A;
(3)若考虑L1和L2串联,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡L2的额定电流大于灯泡L1的额定电流,
所以,正常发光灯泡是L1,电路的电流I′=0.6A,当滑片P置于最左端时,电源的电压最小,由图2可知,此时灯泡L2两端的电压U2=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的最小电压:U=U1+U2=3V+2V=5V;当滑片P置于最右端时,电源的电压最大,由图2可知,此时灯泡L2两端的电压U2=2V,
由U=IR和R2:R=1:3可得,L2两端的电压与变阻器两端的电压之比:===,
则滑动变阻器两端的电压:UR=3U2=3×2V=6V,则电源的最大电压:U=U1+U2+UR=3V+2V+6V=11V,
所以,电源电压调节范围为5V~11V。
答:(1)L2正常工作时的电阻为6Ω;
(2)L1正常工作时的电流为0.6A;
(3)当L1与 L2串联时,在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围为5V~11V。
27.【答案】(1)10;(2)在触点P滑动过程中,RMN的最大值为4Ω;(3)0.4Ω;(4)电流表的最大值为1.2A。
【解析】【解答】解:(1)铜丝电阻忽略不计,相当于导线,当滑片在铜丝上移动时,金属圆环的总电阻不变,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流不变,由图乙可知,x从30cm到40cm的过程中,电路的电流不变,
则该金属圆环中铜丝的长度为:L=40cm﹣30cm=10cm;
(2)当x=0或x=50cm时,金属圆环接入电路中的电阻为零,此时电路为R1的简单电路,由图乙可知,电路中的电流I大=0.9A,由I=可得变阻器接入电路中的电阻为:R1===5Ω,当电路中的电流最小时,电路的总电阻最大,金属圆环接入电路中的电阻最大,由图乙可知,电路中的电流I小=0.5A,此时电路的总电阻为:R总===9Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,M、N之间的最大值RMN大=R总﹣R1=9Ω﹣5Ω=4Ω;
(3)由题意可知,M、N之间两段弧形金属丝并联,分别设为R3、R4,如下图所示:
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,=+,即RMN=,
因金属圆环中电阻丝的总电阻一定,即R3+R4的值不变,所以,由数学知识“两个正数和一定,两数相同时乘积最大”可知,R3=R4时,M、N之间的总电阻最大,则RMN大=,即4Ω=,解得:R3=R4=8Ω,金属圆环中电阻丝的总电阻R环=R3+R4=8Ω+8Ω=16Ω,由图乙可知,金属圆环中电阻丝的总长度L=50cm﹣10cm=40cm,所以,每1cm电阻丝的阻值是:=0.4Ω;
(4)把M、N接到圆环其中一条直径的两端,将滑片P移动到最左端后,电路为圆环的简单电路,由电阻的并联可知,当铜丝全部位于MN上方(或下方)时,上方(或下方)的电阻最小,则电路的总电阻最小,此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为:R5=25cm×0.4Ω/cm=10Ω,R6=R环﹣R5=16Ω﹣10Ω=6Ω,
此时电路总电阻为:=,则电流表的最大值为:=1.2A。
故答案为:(1)10;(2)在触点P滑动过程中,RMN的最大值为4Ω;(3)0.4Ω;(4)电流表的最大值为1.2A。
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