一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1.关于电学知识,下列说法正确的是( C )
A.欧姆定律I=变形为R=,说明导体的电阻与其两端电压成正比
B.导体的横截面积越大,其电阻值一定越小
C.通电金属导体,其中电荷定向移动的方向与电流方向相反
D.两个电阻并联,其中一个电阻阻值变大,并联总阻值变小
2.在物理实验中,对物理量进行多次测量,有的是为了通过多次测量减小误差,有的是为了通过多次测量寻找规律,下面四个实验中,通过多次测量减小误差的是( D )
①在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,测量多组对应的干路电流和各支路电流
②在用刻度尺测量物理课本的长度时,测量多组长度值
③在探究电流与电压的关系时,测量同一段导体对应的多组电压和
电流
④在测量定值电阻的阻值时,测量多组对应的电流和电压
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
3.如图所示电路中,电源电压保持不变,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电表示数变大的是( D )
A B C D
4.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2的滑片向右滑动时,下列说法中,正确的是( A )
A.电压表V1与电流表的示数之比保持不变
B.电流表示数不变,两电压表的示数都变大
C.电流表示数变小,电压表V1示数不变,电压表V2示数变大
D.电流表示数变大,电压表V1示数变大,电压表V2示数不变
5.a、b为两段材料、长度均相同,但横截面积不同的电阻丝。将它们按如图所示串联在电路中,则下列说法正确的是( D )
A.电阻丝a的阻值较大
B.电阻丝a两端的电压较大
C.流过电阻丝a的电流较大
D.两电阻丝串联后,总阻值比其中一段电阻大
6.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,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的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( C )
甲 乙
A.电源电压为12 V
B.定值电阻R的阻值为18 Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为12 Ω
D.当变阻器滑片P处于b端时,电压表的示数为9 V
7.如图所示的电路中,当开关闭合时,电压表V1的示数为9 V,电压表V2的示数为3 V。那么R1与R2的阻值之比为( D )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶2 D.2∶1
8.关于电流、电压和电阻的关系,下列说法正确的是( C )
A.当导体两端的电压为零时,电阻也为零
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.定值电阻两端的电压越大,通过该电阻的电流就越大
D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
9.已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如图所示电源电压为12 V的电路中,闭合开关S,则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是( A )
A.I1∶I2=3∶2,U1∶U2=1∶1
B.I1∶I2=3∶2,U1∶U2=3∶2
C.I1∶I2=2∶3,U1∶U2=1∶1
D.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶3
10.小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6 V,定值电阻R0的阻值为20 Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度RH的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( D )
甲 乙
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为3.6 V
D.当电路中电流为0.15 A时,空气湿度为50%
11.如图所示的电路,电源电压不变,当开关S1、S2都闭合,电流表的示数为0.5 A,电压表的示数为12 V;断开电路后,将电压表、电流表的位置互换,S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3 A。则( D )
A.R1=16 Ω B.R1=40 Ω
C.R2=24 Ω D.R2=16 Ω
12.如图所示的电路中,R是滑动变阻器,L是小灯泡,闭合开关S,在确保各元件安全的前提下,把滑动变阻器的滑片P自左向右移动,下列说法正确的是( A )
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变
C.小灯泡L变亮 D.小灯泡L变暗
13.物理学研究中常常用到“控制变量法”“等效法”“类比法”等科学方法。下列研究实例中,运用了控制变量法的是( D )
A.研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较,从分析水流的形成来分析电流的形成
B.研究电流的大小时,根据电流产生的效应大小来判断电流的大小
C.研究多个电阻组成电路时,求出电路的总电阻,用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果
D.研究电流与电压的大小关系时,保持电阻不变,改变电阻两端的电压,观察电流如何随电压变化而变化
14.某兴趣小组为了研究电子温控装置,将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关,当温度升高时,电压表和电流表的示数变化情况是( D )
A.电流表和电压表示数均变大
B.电流表和电压表示数的比值变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
15.小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验。已知电源两端电压为6 V且保持不变,电流表量程为0～0.6 A,电压表量程为0～3 V,电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2的规格为“20 Ω
0.5 A”。将开关S闭合后,为保证电路中各元件正常工作,则下列说法正确的是( B )
A.滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5 Ω
B.电压表示数变化量的最大值为1 V
C.通过电阻R1的电流最大值为0.4 A
D.滑动变阻器R2调节范围为0～20 Ω
二、填空题(每空2分,共16分)
16.当某导体两端的电压为6 V时,通过它的电流为0.4 A;当该导体两端电压为3 V时,通过它的电流为 0.2 A;当该导体两端电压为
0 V时,它的电阻为 15 Ω。
17.将两个阻值比为1∶2的定值电阻R1、R2,串联接在电压为6 V的电路中,通过R2的电流是0.2 A,则R1和R2两端的电压比为 1∶2 ,R2的电阻为 20 Ω;若把它们并联接入同一电路,则通过R1和R2的电流比是 2∶1 。
18.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为 3 V,R2的最大阻值为 10 Ω。
19.如图所示的电路中,电阻R0=12 Ω。闭合开关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表示数为2.5 V;将S2切换到b端,电压表示数为
1.5 V,则电阻Rx的阻值为 8 Ω。
三、作图题(每小题4分,共8分)
20.在图中,将电池、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空白处,要求开关S闭合后,电流方向如图所示;移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电流表示数变大,电压表示数变小。
答案:如图所示
21.请完成探究“电流与电阻的关系”的实验中未连完的电路。
答案:如图所示
四、实验探究题(每小题8分,共16分)
22.在“探究电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有电流表、电压表、10 Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个,1.5 V的干电池两节,导线若干。
甲 乙
(1)用笔画线,将如图甲所示的电路补充完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 a (选填“a”或
“b”)端。
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是 C (填字母)。
A.开关或定值电阻
B.定值电阻或电流表
C.开关、滑动变阻器或电流表
D.滑动变阻器、电压表或电流表
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表,请在图乙中画出电流I与电压U的关系图象。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/ Ω 10
电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
(5)根据图象,可得出的探究结论是 在电阻一定时,电流与电压成
正比 。
答案:(1)如图所示
(4)如图所示
23.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3 V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10 Ω,20 Ω,50 Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”字样,导线若干。
甲 乙
丙
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 断开 状态。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 右 (选填“左”或“右”)端。
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 定值电阻R短路 。
(4)故障排除后,小华先把10 Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2 V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下
10 Ω的电阻,改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 2.4 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 右 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为 2 V。
(5)当小华改用50 Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是 C 。
A.滑动变阻器的阻值太大
B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小
D.滑动变阻器烧坏了
答案:(1)如图所示
五、计算题(24题6分,25题9分,共15分)
24.你知道串联、并联电路的特点吗 请观察如图所示的电路,已知电源电压恒定,电阻R1=10 Ω,R3=30 Ω。当开关S1、S2断开,S闭合,电流表的示数为0.3 A;当开关S、S1、S2均闭合,电流表的示数变化数值为0.2 A。
(1)求电源电压。
(2)设电路中有两个电阻被烧坏,只有一个电阻处于工作状态,且电流表示数不为零,请你计算电路中电流的大小。
解析:(1)由题图可知,当开关S1、S2断开,S闭合,电路为R1、R3的串联电路,电阻R1=10 Ω,R3=30 Ω,此时电流表的示数为0.3 A,电源电压U=IR=I(R1+R3)=0.3 A×(10 Ω+30 Ω)=12 V。
(2)当开关S、S1、S2均闭合,R2、R3并联,电流表测干路的电流,由串并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻变小,则电路中的电流变大,由题意可知,干路中的电流I并=0.3 A+0.2 A=0.5 A,由并联电路的电压特点可知,R2、R3两端的电压均等于电源电压,此时通过R3的电流I3===0.4 A,由并联电路的电流特点可知,通过R2的电流I2=
I并-I3=0.5 A-0.4 A=0.1 A,由欧姆定律可知,R2的阻值R2===
120 Ω,由电路图可知,设R2、R3被烧坏,则此电路为断路,因此电阻R2、R3中必须有一个电阻是完好的,再根据电路中有两个电阻被烧坏可知,电阻R1是烧坏的,
符合题目条件的电路有两种情况:
①电阻R1、R3烧坏,开关S、S1、S2均闭合,此时电路为R2的简单电路,由欧姆定律可知,此时电路中电流I′===0.1 A;
②电阻R1、R2烧坏,开关S、S1均闭合、S2闭合(或断开),此时电路为R3的简单电路,
由欧姆定律可知,此时电路中电流I″===0.4 A。
答案:(1)12 V (2)0.4 A或0.1 A
25.如图甲是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示。已知电源电压为6 V保持不变。
(1)当托盘为空时,求R2的阻值。
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01 A,求定值电阻R1的阻值。
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02 A,求该物体的质量大小。
甲 乙
解析:(1)当托盘为空时,物体质量为0,根据图象可知R2的电阻
为500 Ω。
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01 A,电路的总电阻R== =600 Ω。
R1的阻值R1=R-R2=600 Ω-500 Ω=100 Ω。
(3)若放入某物体后,电流表示数为I′=0.02 A,
则此时电路的总电阻R′===300 Ω,
则R2的电阻R2′=R′-R1=300 Ω-100 Ω=200 Ω;
由图象可知,此时物体质量为600 g。
答案:(1)500 Ω (2)100 Ω (3)600 g一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1.关于电学知识,下列说法正确的是( )
A.欧姆定律I=变形为R=,说明导体的电阻与其两端电压成正比
B.导体的横截面积越大,其电阻值一定越小
C.通电金属导体,其中电荷定向移动的方向与电流方向相反
D.两个电阻并联,其中一个电阻阻值变大,并联总阻值变小
2.在物理实验中,对物理量进行多次测量,有的是为了通过多次测量减小误差,有的是为了通过多次测量寻找规律,下面四个实验中,通过多次测量减小误差的是( )
①在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,测量多组对应的干路电流和各支路电流
②在用刻度尺测量物理课本的长度时,测量多组长度值③在探究电流与电压的关系时,测量同一段导体对应的多组电压和电流④在测量定值电阻的阻值时,测量多组对应的电流和电压
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
3.如图所示电路中,电源电压保持不变,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电表示数变大的是( )
A B C D
4.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2的滑片向右滑动时,下列说法中,正确的是( )
A.电压表V1与电流表的示数之比保持不变
B.电流表示数不变,两电压表的示数都变大
C.电流表示数变小,电压表V1示数不变,电压表V2示数变大
D.电流表示数变大,电压表V1示数变大,电压表V2示数不变
5.a、b为两段材料、长度均相同,但横截面积不同的电阻丝。将它们按如图所示串联在电路中,则下列说法正确的是( )
A.电阻丝a的阻值较大
B.电阻丝a两端的电压较大
C.流过电阻丝a的电流较大
D.两电阻丝串联后,总阻值比其中一段电阻大
6.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,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的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.电源电压为12 V B.定值电阻R的阻值为18 Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为12 Ω D.当变阻器滑片P处于b端时,电压表的示数为9 V
7.如图所示的电路中,当开关闭合时,电压表V1的示数为9 V,电压表V2的示数为3 V。那么R1与R2的阻值之比为( )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶2 D.2∶1
8.关于电流、电压和电阻的关系,下列说法正确的是( C )
A.当导体两端的电压为零时,电阻也为零
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.定值电阻两端的电压越大,通过该电阻的电流就越大 7题图 9题图
D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
9.已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如图所示电源电压为12 V的电路中,闭合开关S,则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是( )
A.I1∶I2=3∶2,U1∶U2=1∶1 B.I1∶I2=3∶2,U1∶U2=3∶2
C.I1∶I2=2∶3,U1∶U2=1∶1 D.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶3
10.小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6 V,定值电阻R0的阻值为20 Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度RH的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
甲 乙 12题图
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大 B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为3.6 V D.当电路中电流为0.15 A时,空气湿度为50%
11.如图所示的电路,电源电压不变,当开关S1、S2都闭合,电流表的示数为0.5 A,电压表的示数为12 V;断开电路后,将电压表、电流表的位置互换,S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3 A。则( )
A.R1=16 Ω B.R1=40 Ω C.R2=24 Ω D.R2=16 Ω
12.如图所示的电路中,R是滑动变阻器,L是小灯泡,闭合开关S,在确保各元件安全的前提下,把滑动变阻器的滑片P自左向右移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变 C.小灯泡L变亮 D.小灯泡L变暗
13.物理学研究中常常用到“控制变量法”“等效法”“类比法”等科学方法。下列研究实例中,运用了控制变量法的是( )
A.研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较,从分析水流的形成来分析电流的形成
B.研究电流的大小时,根据电流产生的效应大小来判断电流的大小
C.研究多个电阻组成电路时,求出电路的总电阻,用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果
D.研究电流与电压的大小关系时,保持电阻不变,改变电阻两端的电压,观察电流如何随电压变化而变化
14.某兴趣小组为了研究电子温控装置,将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关,当温度升高时,电压表和电流表的示数变化情况是( )
A.电流表和电压表示数均变大
B.电流表和电压表示数的比值变小 14题图 15题图
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
15.小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验。已知电源两端电压为6 V且保持不变,电流表量程为0～0.6 A,电压表量程为0～3 V,电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5 A”。将开关S闭合后,为保证电路中各元件正常工作,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5 Ω B.电压表示数变化量的最大值为1 V
C.通过电阻R1的电流最大值为0.4 A D.滑动变阻器R2调节范围为0～20 Ω
二、填空题(每空2分,共16分)
16.当某导体两端的电压为6 V时,通过它的电流为0.4 A;当该导体两端电压为3 V时,通过它的电流为 A;当该导体两端电压为0V时,它的电阻为 Ω。
17.将两个阻值比为1∶2的定值电阻R1、R2,串联接在电压为6 V的电路中,通过R2的电流是0.2 A,则R1和R2两端的电压比为 ,R2的电阻为 Ω;若把它们并联接入同一电路,则通过R1和R2的电流比是 。
18.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为 V,R2的最大阻值为 Ω。
19题图
19.如图所示的电路中,电阻R0=12 Ω。闭合开关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表示数为2.5 V;将S2切换到b端,电压表示数为1.5 V,则电阻Rx的阻值为 Ω。
三、作图题(每小题4分,共8分)
20.在图中,将电池、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空白处,要求开关S闭合后,电流方向如图所示;移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电流表示数变大,电压表示数变小。
21.请完成探究“电流与电阻的关系”的实验中未连完的电路。
四、实验探究题(每小题8分,共16分)
22.在“探究电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有电流表、电压表、10 Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个,1.5 V的干电池两节,导线若干。
甲 乙
(1)用笔画线,将如图甲所示的电路补充完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 (选填“a”或“b”)端。
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是 (填字母)。
A.开关或定值电阻 B.定值电阻或电流表
C.开关、滑动变阻器或电流表 D.滑动变阻器、电压表或电流表
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表,请在图乙中画出电流I与电压U的关系图象。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/ Ω 10
电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
(5)根据图象,可得出的探究结论是 。
23.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3 V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10 Ω,20 Ω,50 Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”字样,导线若干。
甲 乙 丙
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 (选填“左”或“右”)端。
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 。
(4)故障排除后,小华先把10 Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2 V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10 Ω的电阻,改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为 V。
(5)当小华改用50 Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是 。
A.滑动变阻器的阻值太大 B.电压表量程选小了C.滑动变阻器的阻值太小D.滑动变阻器烧坏了
五、计算题(24题6分,25题9分,共15分)
24.你知道串联、并联电路的特点吗 请观察如图所示的电路,已知电源电压恒定,电阻R1=10 Ω,R3=30 Ω。当开关S1、S2断开,S闭合,电流表的示数为0.3 A;当开关S、S1、S2均闭合,电流表的示数变化数值为0.2 A。
(1)求电源电压。
(2)设电路中有两个电阻被烧坏,只有一个电阻处于工作状态,且电流表示数不为零,请你计算电路中电流的大小。
25.如图甲是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示。已知电源电压为6 V保持不变。
(1)当托盘为空时,求R2的阻值。
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01 A,求定值电阻R1的阻值。
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02 A,求该物体的质量大小。
甲 乙
