第十三章 简单电路自我评估
单项选择题(每小题3分,共24分)
1.日常工作和生活中,手机已成为人们常用的工具。智能手机的电池电压最接近( )
A.380V B.220V C.36V D.4V
2.“浴霸”里的电加热器和换气扇能独立工作互不干扰,符合上述要求的电路是图1中的( )
A B C D
3.(跨学科实践 物理学与日常生活)如图2所示,脱毛衣时,与毛衣摩擦过的头发会“粘”在脸上。下列说法正确的是( )
A.脱毛衣时发生了摩擦起电现象
B.头发“粘”在脸上是因为同种电荷相互吸引
C.若头发带负电荷,与脸接触时的瞬间电流方向从头发到脸
D.若毛衣带正电荷,说明它有了多余的电子
4.如图3所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1断路
B.灯泡L1短路
C.灯泡L2断路
D.灯泡L2短路
5.选项图4中能够直接测出灯L1电流的电路是( )
A B C D
6.如图5甲所示电路中,V1、V2都是有0~3V和0~15V两个量程的电压表,闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.灯L1、L2并联 B.电压表V2测灯L1两端电压
C.L1两端电压为2.6V D.电压表V1的示数是13V
7.【新素材 关注校园安全】《危险化学品安全管理条例》要求,学校危化品储藏室的门上要装两把锁,只有学校分管领导和管理员同时启用钥匙才能触发保险栓,从而打开储藏室的门。如果启用钥匙相当于闭合开关,图6中的简化电路,符合要求的是( )
8.(学科素养 科学推理)如图7甲是由灯L1、L2组成的并联电路的一部分,各元件均正确连接,已知通过灯L1的电的为0.6A,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数可能为0.2A B.通过灯L2的电流为0.4A
C.小灯泡L1可能处于干路上 D.灯L2可能与电流表并联
二、填空题(每空1分,共21分)
9.如图8是氦的原子模型示意图,原子核是 ,核外电子是 ,其中带负电的是 。(均选填“A”或“B”)
10.如图9所示为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的排序图,则梳子与毛皮摩擦后,梳子会因 (选填“得到”或“失去”)电子而带 电;原子核由质子和 组成。
11.(学科素养 科学推理)如图10甲所示为某宾馆的房卡,只有把房卡插入槽中,房间内的灯和插座才能有电。房卡的作用相当于一个 (选填“电源”或“开关”)接在电路中。如图乙所示,恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹,其引爆装置起爆前定时开关S是闭合的,当设定的起爆时间一到,定时开关S就会自动断开,为使引爆装置停止工作,拆弹专家应在 (选填“a”或“b”)处剪断导线,拆除前起爆器上 (选填“有”或“没有”)电流通过。
12.如图11所示,电源电压为3V,两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知,开关闭合后两灯均发光,电流表示数为0.9A,若把L1取下,L2仍发光,电流表示数变为0.3A。则灯L1和L2是 联的,原来通过灯L1的电流为 A。若将电流表换成电压表接入电路,闭合开关后,电压表的示数为 V。
13.如图12所示,两位同学分别设计了用一个单刀双掷开关,一只电压表,在不改变电路连接的前提下,能测出灯L1和L2两端电压的电路图。请你判断,设计的电路图中
(选填“甲”或“乙”)图是正确的。他们选择正确的电路图进行测量,当开关拨至1时,电压表的示数为2V;当开关拨至2时,电压表的示数为5V。则灯L1两端电压为 V,灯L2两端电压为 V。
14.(学科素养 科学推理)有一种红外感应LED灯,采用先进的人体热 (选填“红外线”或“紫外线”)检测感应技术,在晚上或光线较暗并有人在感应范围内活动的情况下自动开启,当人体离开或停止活动后延时熄灭,该照明灯的“智能控制电路”由红外“开关”和光控“开关”组成。由以上信息可判断这两个“开关”是 接入电路的,写出你判断的理由 。
15.(跨学科实践 物理学与日常生活)如图13甲所示为一款充电宝给两部手机充电,此时手机电池相当于 (选填“用电器”或“电源”),这两部手机是 (选填“串联”或“并联”)的。智能手机解锁可以通过密码或指纹进行解锁,乙图中的简单电路用小灯亮表示解锁,S1、S2分别表示密码和指纹解锁, 图能模拟手机解锁。
三、作图题(共4分)
16.(1)如图14所示,根据标记的电流方向,把电池组和开关用符号分别填进电路,填进后,要求闭合开关时小灯泡L1和L2都能发光。
(2)如图15所示,根据实物图在虚线框内画出电路图。
四、实验题(共20分)
17.(6分)观察如图16所示的实验,完成以下问题:
如图甲所示的验电器可以用来判断物体是否带电,它的工作原理是 ;用丝绸摩擦过的玻璃棒与不带电的验电器接触之后,验电器箔片张开,这是因为在接触过程中 (选填“正电荷”或“负电荷”)发生了转移;
(2)小华设计如图乙所示的实验研究带电体间作用力大小的影响因素,他将一个带正电的物体Q固定不动,然后把同一个带正电的小球先后挂在A、B、C三处,实验中可以根据丝线偏离竖直方向的角度来显示带电体间力的大小,这种研究方法称之为 (选填“类比法”“等效替代法”或“转换法”);由图可知带电体间距离越 ,作用力越大;
(3)(新考法 批判质疑)小华用另一套器材连接同一个电路,实验中他发现L1亮,L2没有亮,他认为一定是L2断路,这种认识是 (选填“正确”或“错误”),你的理由是 。
18.(7分)某学习小组想探究“并联电路中电流的规律”,小铭设计如图17甲所示电路,准备测量A、B、C三处电流,并从实验室取来电流表1个、小灯泡2只、开关1个、电池和导线若干进行实验;
(1)图乙是小铭测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
(2)若在某次测量时,按甲图连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图丙所示,则应该先 ;排除问题后闭合开关,发现指针又偏向图丙位置,其原因是 ;
(3)小铭测量了A、B、C三处的电流,并将电流表示数记录在表格中;
IA/A IB/A IC/A
0.18 0.18 0.36
小铭分析数据后得出结论:①并联电路中 电流等于 电流之和;②并联电路中各支路电流相等;同组同学指出小铭结论 (选填“①”或“②”)是错误的,还指出他实验中存在不当之处,要求他重新实验;请你对接下来的实验提出改进措施 (写出一条即可)。
19.(7分)“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图18甲所示。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择多组规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关前,电压表示数如图乙所示,接下来他应该 。小明处理好以后,闭合开关,电压表示数又如图乙所示,为了使实验结果更准确,他断开开关,接下来他应该 。
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,将与A点相连的导线改接到C点。这样操作会导致电压表出现的现象是 。
(4)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别是U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在如表中。分析实验数据,可以得到串联电路的电压特点是:
(用公式写出)。
(5)进行多次实验的主要目的是 。
实验次数 U1/N U2/V U/V
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
(6)实验过程中,只有灯L2发光,电压表示数为零,若只有一处发生故障,则故障可能是 。
五、计算题(共13分)
20.(6分)如图19甲所示的电路中,电源由三节新干电池串联组成。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表V2指针如图丙所示。试求:
(1)电源电压是多少?
(2)流过灯L1和L2的电流分别是多少?
(3)L1和L2两端的电压分别是多少?
21.(7分)在如图20所示的电路中,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S,电流表A2的示数是0.6A,而电流表A1的示数如图21所示,求:
(1)L1的两端电压;
(2)L1的电流;
(3)L2的电流。
六、综合能力题(共18分)
22.(9分)学习了电学知识后,小虹对水果电池和发光二极管都非常感兴趣,如图22甲所示,他把两种不同的金属片A、B插入柠檬,制成的“水果电池”与电压表连接在一起,电压表示数为0.3V。小刚了解到:发光二极管具有单向导电性,其电学符号与正负极,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光。
(1)若把图22甲中的电压表换为图乙中的二极管,要使二极管发光,金属片 (选填“A”或“B”)要接二极管负极;水果电池连接好二极管后,二极管发出微弱的光,此时水果电池主要实现了把化学能转化为 能。
(2)妈妈从市面上买回一个变光二极管给他。通过实验发现,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,则该变光二极管的内部结构可能是图23中的 。
(3)小虹还发现用电器可以并联或串联,开关也能并联或串联,从而达到不同的控制效果。高铁内每节车厢一般有两个洗手间。如果这两个洗手间都有人并且锁门时,“有人”的指示灯亮起来。如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时,灯不亮表示可以使用。门的插销相当于一个开关。要实现这个功能,需要将两个开关 (选填“串联”或“并联”)起来。以下情景中开关也需如此安装的有 (多选)。
A.楼道里的电灯,夜间有人走动发出声音时会亮
B.卧室门口有开关,床头也有开关,都能单独控制卧室里灯的亮与灭
C.电扇除了电源开关,里有还有保护装置,也相当于一个开关,运行的电扇倾倒时,这个开关会断开,电扇停止转动,避免危险发生
D.烟雾报警器有两个触发开关,一个是探测烟雾的,浓度达到一定程度,开始报警:另一个是探测温度的,温度达到一定的程度,也会开始报警
(4)小虹家电冰箱门框上有一个通过冰箱门来控制的开关,当冰箱门打开时,与开关相连的弹簧伸长,开关闭合使冰箱内的照明灯发光;当冰箱门关闭时,弹簧被压缩,开关断开使冰箱内的照明灯熄灭。图24中符合要求的电路是 。
23.(9分)阅读下列材料,回答问题:
神奇的热电偶
1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:图25中把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点D放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,另一个连接点C放在火焰上加热,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,表明这时闭合电路中产生了电流,塞贝克把这种电流叫做“热电流”,把这种电路叫“热电偶电路”。
(1)热电偶工作时产生的温差电压,为电路提供的电能,在电路中相当于 (选填“电源”“开关”或“用电器”),这些电能实际是由 能转化而来的;
(2)某科研小组利用如图所示的电路和温度传感器,测出了电流与温度差关系的数如表所示,分析数据可以发现,热电流与两接点间的温度差有关,温度差越大,电流越
(选填“大”或“小”);若把图中的酒精灯移走,将C放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电流表的示数将 (选填“变大”“变小”或“变为零”)。
两点间的温度差/℃ 0 1 100 200 300 500
电路中电流/10﹣1A 0.00 0.01 0.64 1.42 2.29 4.17
(3)根据电流与温度差的对应关系,就可通过电流表示数得知C点的 ,实际生产中利用这一原理可以制成热电偶温度计。如果用如图器材检验一杯90℃的热水,在冰始终没有完全熔化的情况下,产生的电流与时间图象符合实际的是图26中的 。
第十三章《探究简单电路》自我评估
一、单项选择题
1.D 2.A 3.A 4.C 5.C 6.D 7.C 8.B
二、填空题
9.B;A;A
10.得到;负;中子
11.开关;a;没有
12.并;0.6;3
13.甲;2;3 解析:由甲、乙电路图可知,两灯串联,因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以要测量出两灯两端的电压大小,可利用电压表直接测量两灯两端的电压,或利用电压表测量出某灯两端的电压及两灯的总电压,从而得到另一灯两端的电压大小。如图乙,S拨至1时,电压表测量灯L1两端的电压,S拨至2时,电压表接在灯L2两端,此时电压表的正、负接线柱接反,不能测得灯L2两端的电压,故此设计错误;如图甲,当开关拨至1时,电压表测量灯L1两端的电压,当开关拨至2时,电压表测量两灯的总电压,根据串联电路的电压规律可求得灯L2两端电压,故此设计正确;由题意可知,当开关拨至1时,电压表的示数为2V;当开关拨至2时,电压表的示数为5V,即:灯L1两端电压为U1=2V,两灯两端的总电压为U=5V,则灯L2两端电压为U2=U﹣U1=5V﹣2V=3V。
14.红外线;串联;只闭合其中一个“开关”时电路不能接通,只有两只“开关”都闭合时电路才能接通。
15.用电器;并联;B
三、作图题
16.(1)如图所示:(2)如图所示
四、实验题
17.(1)同种电荷相互排斥;负电荷;(2)转换法;小;(3)错误;若L2断路,则L1不会发光
18.(1)A;(2)调零;电流表正负接线柱接反了;(3)干路;各支路;②;换用不同规格的灯泡多次测量。
19.(1)不相同;(2)将电压表指针调零;断开开关,换接0﹣3V的量程;(3)电压表指针反偏;(4)U=U1+U2;(5)寻找普遍规律;(6)L1短路。
五、计算题
20.解:(1)电源电压为:U=3×1.5V=4.5V;
(2)闭合开关,两灯泡串联接入电路,流过灯L1和L2的电流都是0.24A;
(3)灯L 2为1.2V;灯L 1两端的电压U1=U﹣U2=4.5V﹣1.2V=3.3V。
21.解:(1)根据电路图可知,两个灯泡并联,L1的两端电压为3V;
(2)通过小灯泡L1的电流为I1=0.22A;通过小灯泡L2的电流为:I2=I﹣I1=0.6A﹣0.22A=0.38A。
六、综合能力题
22.(1)B;电;(2)C;(3)串联;AC;(4)B
23.(1)电源;内;(2)大;变为零;(3)温度;C