阶段综合评价(二)
【范围:第十五章~十六章】
一、选择题(本题共7个小题,每小题3分,共21分.第1~6题为单项选择题.第7题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对的得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.如图所示是一辆正在用充电桩充电的新能源汽车,在整个充电过程中,充电电路中的用电器是( B )
A.汽车发动机 B.汽车电池
C.导线 D.充电桩
2.“安全用电”是每一位公民的必备素养.下列说法符合安全用电原则的是( B )
A.当用电器工作时起火,应立即用水扑灭
B.使用测电笔时,手不能直接接触笔尖金属
C.控制电灯的开关应接在零线和灯泡之间
D.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
3.小红和同学来到贵州科技馆参观和体验.在碰到静电球时出现“怒发冲冠”的现象,如图所示.下列说法正确的是( C )
A.手接触静电球时头发创造了电荷
B.头发与静电球带的是异种电荷
C.“飞”起来的每根头发带的是同种电荷
D.“怒发冲冠”的现象与验电器工作原理不同
4.一根导线的电阻为R,要使这根导线连入电路的电阻变大,可采用的方法是( D )
A.减小导线中的电流 B.减小导线两端的电压
C.将导线对折后连入电路 D.将导线拉长后连入电路
5.如图所示,ab为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,当夹子向右移动时,小灯泡的亮度会发生变化.下列说法正确的是( C )
A.灯泡与铅笔芯是并联的
B.接入电路的铅笔芯变长,灯泡变亮
C.该实验能解释滑动变阻器的原理
D.将铅笔芯换成塑料管,灯泡仍会发光
6.如图所示是自动测量油箱的油量装置图.其中R'是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片是金属杠杆的一端,下列判断正确的是( C )
A.油量表是电压表改装而成的
B.R和R'是并联的
C.油位越高,通过R的电流越大
D.油位越低,R的电阻越小
7.(多项选择)晓东在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法正确的是( BD )
A.导体A两端的电压与通过它的电流成正比
B.导体A的电阻小于导体B的电阻
C.导体B两端的电压为1 V时,通过B的电流为0.2 A
D.将导体A、B串联后接到3 V的电源上,通过A的电流为0.2 A
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
8.将一根粗细均匀的电阻丝从中间截断,再把这两段电阻丝并联起来,并联的总电阻值和截断前相比将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”).
9.如图所示,是一种能预约定时播放音乐装置的电路原理图,其中定时开关S1还没有画出,小明了解到开关S闭合后,定时开关S1进入预约模式,达到设定时间时,S1就会自动断开,此时播放器开始播放音乐,他推测定时开关S1应串接在导线 CD (选填“AB”“CD”或“EF”)上.
第9题图
10.如图所示电路中,当闭合开关后,电路正常工作,电压表示数为6 V,R1=10 Ω,R2=12 Ω,则电流表A1的示数为 1.1 A.
第10题图
11.如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,定值电阻R1大于5 Ω,滑动变阻器R2的规格为“20 Ω 1 A”,小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示.若闭合开关S、S1接1,在电路安全的情况下,变阻器R2允许接入电路的最大阻值为15 Ω,则电源电压为 4.5 V;若闭合开关S、S1接2,在电路安全的情况下,电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍,则电阻R1的阻值为 40 Ω.
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
12.请用笔画线代替导线将图中的实物电路连接完整.要求:灯泡L1和L2串联,电压表测量L1两端电压,导线不能交叉.
答案:如图所示.
13.如图所示是某学校自动闸机门,进校时需通过刷卡及人脸识别进行身份验证,两者均正确后闸机门才自动打开.若刷卡系统和人脸识别系统分别相当于开关S1、S2,验证通过后开关闭合,请在虚线框中画出符合上述信息的电路图.(用“”表示闸机门的电动机)
答案:如图所示.
14.如图甲所示,电源电压不变,R0是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端b滑动到最左端a的过程中.请在图乙中画出电流表示数I随电压表示数U变化的大致关系图.
答案:如图所示.
四、简答题(本题共3个小题,每小题3分,共9分)
15.小东在家体验做饭时,不小心将胡椒粉撒到了大米上.小东急中生智,拿了一根筷子在干燥的毛皮上摩擦几下,然后将筷子靠近胡椒粉,胡椒粉就被吸到筷子上了,成功地将其与大米分开.请回答:
(1)小东选用的筷子是金属的还是塑料的?
(2)请你解释摩擦后的筷子能吸引胡椒粉的原因.
答:(1)金属筷子与毛皮摩擦后,会因为摩擦起电而带电,但金属有良好的导电性,而人与大地都是导体,所以摩擦产生的电荷会通过人体流入大地,它就无法吸引轻小物体了;塑料不容易导电,是绝缘体,故小东选用的筷子一定是塑料的.
(2)塑料筷子经过毛皮摩擦后带上电,带电体具有吸引轻小物体的性质,而大米密度大,相对较重,因此带电的筷子将轻小的胡椒粉吸出.
16.有经验的电工师傅在维修电路时,会先将电闸断开,再将图中“屏蔽器”插入插座,“屏蔽器”两插片之间用导线相连,若有人在不知道的情况下闭合电闸,空气开关会跳闸,将电路断开,起到安全保护的作用.请你用所学物理知识解释其中的道理.
答:“屏蔽器”插入插座,“屏蔽器”两插片之间用导线相连,若有人在不知道的情况下闭合电闸,此时电路将发生短路现象,使得电路中的电流过大,空气开关会跳闸,使电路断开,防止人发生触电事故,起到安全保护的作用.
17.如图甲所示是酒精浓度检测仪的简化电路图,R1为定值电阻,R2为酒精气体传感器,R2的阻值随酒精气体浓度变化如图乙所示.请用学过的知识分析为什么驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,检测仪(电压表)示数越大.
甲 乙
答:由电路图甲可知,定值电阻R1与气敏电阻R2串联,电压表测电阻R1两端的电压;由图乙可知,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,气敏电阻R2的阻值越小,电路中的总电阻越小,由I=可得,电路中的电流越大,由U=IR可得,定值电阻R1两端的电压越大,电压表示数越大.
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,共28分)
18.(8分)在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲电路进行实验:
甲 乙
(1)小明在连接电路时,开关应处于 断开 状态.
(2)如图甲闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是灯L1 断路 (选填“短路”或“断路”).
(3)如图甲,I1=0.8 A,把电流表依次接入电路分别测量出L2所在支路和干路电流,两次测得的结果都如图乙所示,则I= 1 A.小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 I=I1+I2 (写关系式即可).
19.(10分)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,实验器材如下:学生电源(6 V)、电流表(0~0.6 A,0~3 A)、电压表(0~3 V,0~15 V)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干.实验电路图如图甲所示.
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则电路可能存在的故障是 定值电阻断路 .
(2)排除故障后,图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 2 V.当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压 不变 (选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 左 (选填“左”或“右”)端移动.
(3)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器的规格是 A (选填字母代号).
A.50 Ω,1.0 A B.30 Ω,1.0 A
C.20 Ω,1.0 A D.10 Ω,1.0 A
20.(10分)在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池、正常发光时电压为2.5 V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线.
甲 乙 丙
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 A (选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关S,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 B (选填“A”或“B”)端移动.
(4)经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,得到小灯泡的I-U图像如图丙所示;通过分析图像,可计算出小灯泡正常发光时的电阻为 12.5 Ω.
(5)小红同学认为,利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系.小明同学认为小红的观点不合理,理由是 灯丝电阻随温度的变化而变化 .
六、综合应用题(本题共2个小题,共16分.解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分)
21.(8分)如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为3 Ω,电阻R2的阻值为9 Ω.当开关S闭合时,电压表示数为3 V.求:
(1)电流表的示数I;
(2)R2两端的电压U2;
(3)电源电压U.
解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)因串联电路中各处的电流相等,
所以,电流表的示数:I=I1===1 A;
(2)由I=可得R2两端的电压:U2=IR2=1 A×9 Ω=9 V;
(3)电源电压:U=IR=I(R1+R2)=1 A×(3 Ω+9 Ω)=12 V.
22.(8分)为了改善城乡路况,专家研究出一种新型材料制作井盖,大大提高了井盖的抗压能力.某科技小组为了测试该材料的抗压能力,取下一小块样品进行抗压力测试,如图甲所示,将该材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,在样品上施加压力F,改变压力F的大小,进行多次实验,已知压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图乙所示,电源电压恒定不变,定值电阻R0=30 Ω.(g取10 N/kg)
(1)压力为零时,电流表的示数为0.2 A,电源电压是多大?
(2)当电流为0.56 A时,该材料承受的压力为多少?
(3)科技小组想继续利用此装置改装为磅秤,如果要求该磅秤能测量的最大质量为1 t,求该电路中允许的最大电流是多少?
解:由电路图可知,定值电阻与压力传感器串联,电流表测量电路电流.
(1)由图乙可知,当压力为0时,压力传感器的电阻为110 Ω,
则根据串联电路的电阻特点可知电路的总电阻:
R=R0+R1=30 Ω+110 Ω=140 Ω,
根据I=可得电源电压:
U=IR=0.2 A×140 Ω=28 V;
(2)根据I=可知,当电流为0.56 A时,电路的总阻值:
R'总===50 Ω,
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,
所以压力传感器的电阻:
R传=R'总-R0=50 Ω-30 Ω=20 Ω,
由图乙可知当压力传感器的阻值为20 Ω时,压力大小为6 000 N;
(3)当物体质量为1 t时,对磅秤的最大压力:
F=G=mg=1×103 kg×10 N/kg=10 000 N,
由图乙可知,磅秤能测量的最大压力为10 000 N时,压力传感器的阻值为5 Ω,
电路的总电阻:R″总=R″+R0=5 Ω+30 Ω=35 Ω,
该电路中允许通过的最大电流:I″===0.8 A.阶段综合评价(二)
【范围:第十五章~十六章】
一、选择题(本题共7个小题,每小题3分,共21分.第1~6题为单项选择题.第7题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对的得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.如图所示是一辆正在用充电桩充电的新能源汽车,在整个充电过程中,充电电路中的用电器是( )
A.汽车发动机 B.汽车电池
C.导线 D.充电桩
2.“安全用电”是每一位公民的必备素养.下列说法符合安全用电原则的是( )
A.当用电器工作时起火,应立即用水扑灭
B.使用测电笔时,手不能直接接触笔尖金属
C.控制电灯的开关应接在零线和灯泡之间
D.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
3.小红和同学来到贵州科技馆参观和体验.在碰到静电球时出现“怒发冲冠”的现象,如图所示.下列说法正确的是( )
A.手接触静电球时头发创造了电荷
B.头发与静电球带的是异种电荷
C.“飞”起来的每根头发带的是同种电荷
D.“怒发冲冠”的现象与验电器工作原理不同
4.一根导线的电阻为R,要使这根导线连入电路的电阻变大,可采用的方法是( )
A.减小导线中的电流 B.减小导线两端的电压
C.将导线对折后连入电路 D.将导线拉长后连入电路
5.如图所示,ab为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,当夹子向右移动时,小灯泡的亮度会发生变化.下列说法正确的是( )
A.灯泡与铅笔芯是并联的
B.接入电路的铅笔芯变长,灯泡变亮
C.该实验能解释滑动变阻器的原理
D.将铅笔芯换成塑料管,灯泡仍会发光
6.如图所示是自动测量油箱的油量装置图.其中R'是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片是金属杠杆的一端,下列判断正确的是( )
A.油量表是电压表改装而成的
B.R和R'是并联的
C.油位越高,通过R的电流越大
D.油位越低,R的电阻越小
7.(多项选择)晓东在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法正确的是( )
A.导体A两端的电压与通过它的电流成正比
B.导体A的电阻小于导体B的电阻
C.导体B两端的电压为1 V时,通过B的电流为0.2 A
D.将导体A、B串联后接到3 V的电源上,通过A的电流为0.2 A
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
8.将一根粗细均匀的电阻丝从中间截断,再把这两段电阻丝并联起来,并联的总电阻值和截断前相比将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
9.如图所示,是一种能预约定时播放音乐装置的电路原理图,其中定时开关S1还没有画出,小明了解到开关S闭合后,定时开关S1进入预约模式,达到设定时间时,S1就会自动断开,此时播放器开始播放音乐,他推测定时开关S1应串接在导线 (选填“AB”“CD”或“EF”)上.
第9题图
10.如图所示电路中,当闭合开关后,电路正常工作,电压表示数为6 V,R1=10 Ω,R2=12 Ω,则电流表A1的示数为 A.
第10题图
11.如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,定值电阻R1大于5 Ω,滑动变阻器R2的规格为“20 Ω 1 A”,小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示.若闭合开关S、S1接1,在电路安全的情况下,变阻器R2允许接入电路的最大阻值为15 Ω,则电源电压为 V;若闭合开关S、S1接2,在电路安全的情况下,电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍,则电阻R1的阻值为 Ω.
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
12.请用笔画线代替导线将图中的实物电路连接完整.要求:灯泡L1和L2串联,电压表测量L1两端电压,导线不能交叉.
13.如图所示是某学校自动闸机门,进校时需通过刷卡及人脸识别进行身份验证,两者均正确后闸机门才自动打开.若刷卡系统和人脸识别系统分别相当于开关S1、S2,验证通过后开关闭合,请在虚线框中画出符合上述信息的电路图.(用“”表示闸机门的电动机)
14.如图甲所示,电源电压不变,R0是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端b滑动到最左端a的过程中.请在图乙中画出电流表示数I随电压表示数U变化的大致关系图.
四、简答题(本题共3个小题,每小题3分,共9分)
15.小东在家体验做饭时,不小心将胡椒粉撒到了大米上.小东急中生智,拿了一根筷子在干燥的毛皮上摩擦几下,然后将筷子靠近胡椒粉,胡椒粉就被吸到筷子上了,成功地将其与大米分开.请回答:
(1)小东选用的筷子是金属的还是塑料的?
(2)请你解释摩擦后的筷子能吸引胡椒粉的原因.
16.有经验的电工师傅在维修电路时,会先将电闸断开,再将图中“屏蔽器”插入插座,“屏蔽器”两插片之间用导线相连,若有人在不知道的情况下闭合电闸,空气开关会跳闸,将电路断开,起到安全保护的作用.请你用所学物理知识解释其中的道理.
17.如图甲所示是酒精浓度检测仪的简化电路图,R1为定值电阻,R2为酒精气体传感器,R2的阻值随酒精气体浓度变化如图乙所示.请用学过的知识分析为什么驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,检测仪(电压表)示数越大.
甲 乙
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,共28分)
18.(8分)在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲电路进行实验:
甲 乙
(1)小明在连接电路时,开关应处于 状态.
(2)如图甲闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是灯L1 (选填“短路”或“断路”).
(3)如图甲,I1=0.8 A,把电流表依次接入电路分别测量出L2所在支路和干路电流,两次测得的结果都如图乙所示,则I= A.小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可).
19.(10分)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,实验器材如下:学生电源(6 V)、电流表(0~0.6 A,0~3 A)、电压表(0~3 V,0~15 V)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干.实验电路图如图甲所示.
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则电路可能存在的故障是 .
(2)排除故障后,图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V.当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压 (选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动.
(3)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器的规格是 (选填字母代号).
A.50 Ω,1.0 A B.30 Ω,1.0 A
C.20 Ω,1.0 A D.10 Ω,1.0 A
20.(10分)在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池、正常发光时电压为2.5 V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线.
甲 乙 丙
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关S,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动.
(4)经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,得到小灯泡的I-U图像如图丙所示;通过分析图像,可计算出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω.
(5)小红同学认为,利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系.小明同学认为小红的观点不合理,理由是 .
六、综合应用题(本题共2个小题,共16分.解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分)
21.(8分)如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为3 Ω,电阻R2的阻值为9 Ω.当开关S闭合时,电压表示数为3 V.求:
(1)电流表的示数I;
(2)R2两端的电压U2;
(3)电源电压U.
22.(8分)为了改善城乡路况,专家研究出一种新型材料制作井盖,大大提高了井盖的抗压能力.某科技小组为了测试该材料的抗压能力,取下一小块样品进行抗压力测试,如图甲所示,将该材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,在样品上施加压力F,改变压力F的大小,进行多次实验,已知压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图乙所示,电源电压恒定不变,定值电阻R0=30 Ω.(g取10 N/kg)
(1)压力为零时,电流表的示数为0.2 A,电源电压是多大?
(2)当电流为0.56 A时,该材料承受的压力为多少?
(3)科技小组想继续利用此装置改装为磅秤,如果要求该磅秤能测量的最大质量为1 t,求该电路中允许的最大电流是多少?