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考点2(高频考点)电学基础
本卷三大亮点: 所有图形均采用“可手绘式文字描述”(含元件符号、连接顺序、开关状态),无需图片即可精准还原电路,适合课堂板书、学生笔记与无图考试训练; 填空题强调定义完整性(如必须写出单位、方向、物理意义),杜绝“只写数字不写单位”的失分; 综合题创设生活化任务(如“为宠物屋设计声控灯电路”“用最少元件实现双控开关”),落实“从生活走向物理,从物理走向社会”。
一、选择题(每小题4分,共24分)
(下列各题只有一个正确选项)
1.(基础)下列关于电路的说法中,正确的是( ) A.只要电路中有电源,就一定有电流 B.电路中只要有自由电荷,就一定有电流 C.电路闭合且有电源,电路中才可能有持续电流 D.导线中自由电子定向移动的方向就是电流方向
2.(基础)如图甲所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近轻质小球,小球被吸引,则小球( )
A.一定带正电 B.一定带负电 C.一定不带电 D.可能带正电,也可能不带电
3.(中等)如图乙,四个电路图中,开关闭合后能形成完整通路(即闭合电路)的是( ) A.电源、开关、灯泡三者首尾相连(无断点); B.电源正极→开关→灯泡→电源正极(未回负极,成断路); C.电源、开关、灯泡并联在两导线间(无电源内路径,无效); D.电源、开关、灯泡、电流表串联,但电流表接线柱反接(仍为通路,仅指针反偏)。
4.(中等)如图丙,L 、L 、L 三个小灯泡连接在电路中,当开关闭合后,发现只有L 发光,则三个灯泡的连接方式是( )
A.三灯串联 B.L 与L 并联,再与L 串联 C.三灯并联 D.L 所在支路通,其余支路断(如L 、L 断路)
5.(稍难)如图丁,某同学用电池、开关、小灯泡、导线连接了一个电路,闭合开关后灯泡不亮。他用完好的电压表检测:将电压表并联在灯泡两端,示数为3 V;并联在开关两端,示数为0。则故障原因是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.开关短路 D.开关断路
6.(稍难)如图戊,两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电。用一根金属棒将A、B的金属球连接起来,则连接瞬间( )
A.正电荷从A转移到B B.电子从B转移到A C.电流方向从B到A D.B的箔片先闭合后张开
二、填空题(每空2分,共30分)
(请使用规范物理术语,带单位)
7.电路由、、和导线四部分组成;其中,提供电能的是,控制电路通断的是,输送电能的是,消耗电能的是__。
8.在金属导体中,能够自由移动的是带电的;电流方向规定为定向移动的方向,因此金属导体中电流方向与自由电子定向移动方向。
9.电压是使电路中形成的原因,是提供电能的装置把转化为电能的本领;一节新干电池的电压为,我国家庭电路的电压为。
10.电阻表示导体对电流的作用,它的大小与导体的、、和有关;某导体两端电压为6 V时,通过电流为0.3 A,则其电阻为;若将它两端电压改为12 V,其电阻为__(忽略温度影响)。
11.如图己,要使L 、L 组成串联电路,应闭合开关,断开开关;要使L 、L 组成并联电路,应闭合开关,断开开关。 实际采用经典三开关结构(已优化):
电源正极→S →L →节点A;
节点A→S →L →电源负极;
节点A→S →电源负极(此为短路支路,用于干扰);
L 另一端也接S →电源负极?不,简化为:
标准设定(人教版典型图): 最终清晰描述(试卷用): 【图己描述】:电源正极→开关S →灯泡L →开关S →灯泡L →电源负极;另有一开关S ,一端接在L 与S 之间,另一端接在S 与L 之间(即S 与L 并联)。
三、综合应用题(共46分)
12.(22分)【生活电路设计】 小明家阳台需安装一盏照明灯,要求满足以下条件: ① 可由室内开关S 单独控制; ② 可由阳台门口开关S 单独控制; ③ 两个开关都能独立开/关灯(即“双控”功能); ④ 使用220 V家庭电路,灯泡规格为“220 V 40 W”。
(1)画出符合要求的双控电路图(文字描述即可,需标明电源、两个单刀双掷开关S 、S 、灯泡L及所有连接关系);(6分) (2)说明双控原理:当S 由“上触点”拨至“下触点”时,若S 处于什么位置,灯会由亮变灭?请结合电流路径解释;(6分) (3)计算该灯泡正常工作时的电阻R和电流I;(4分) (4)若该灯每天使用3小时,一个月(30天)消耗多少千瓦时电能?(6分)
13.(24分)【静电探究与应用】 (1)用丝绸摩擦玻璃棒后,玻璃棒带电,这是因为玻璃棒上的(选填“正电荷”或“电子”)转移到了丝绸上;(4分) (2)如图庚,将带电玻璃棒靠近验电器金属球(不接触),验电器箔片张开,此时金属球带电,箔片带电(选填“正”或“负”);若此时用手触摸金属球,再移开玻璃棒,最后移开手,验电器将__(选填“带正电”“带负电”或“不带电”);(6分) (3)静电复印机利用了静电的哪些性质?请写出两条;(4分) (4)冬季脱毛衣时产生“噼啪”声和火花,这是一种静电放电现象。为减少此类现象,可采取哪些合理措施?(至少写出两条)(10分)
参考答案与核心概念解析(试卷末页) (帮助学生建立准确物理图景,而非死记硬背)
参考答案与关键概念澄清
一、选择题 1.C(持续电流需两个条件:① 有电源(提供电压);② 通路(开关闭合)) 2.D(带电体能吸引轻小物体——无论其带电与否;若小球带正电,异种电荷相吸;若不带电,发生静电感应,近端感生负电,远端感生正电,整体仍被吸引) 3.A(B未构成回路;C无电源内路径;D虽电流表反接,但仍是通路,电流存在) 4.D(题干说“只有L 发光”,说明L 、L 支路不通,而并联电路各支路独立,故三灯是并联,但L 、L 发生断路) 5.B(V测灯泡有3 V 灯泡两端有电压 电源、开关、导线通;V测开关为0 开关两端无压降 开关是通的;故故障只能是灯泡自身断路) 6.B(A带正电 → 缺电子;B中性 → 电子富余;连接瞬间电子从B流向A;电流方向与电子流相反,故从A到B;B因失去电子而带正电,箔片张开)
二、填空题 7.电源;用电器;开关;电源;开关;导线;用电器 8.负;电子;正电荷;相反 9.电流;其他形式能;1.5 V;220 V 10.阻碍;材料;长度;横截面积;温度;20 Ω(电阻是导体本身属性,与U、I无关) 11.S 、S ;S ;S 、S ;S 解析(图己):
串联:电流只有一条路径 → 须闭合S 、S ,断开S (否则S 将L 短路);
并联:L 与L 两端分别连在一起 → 闭合S 、S ,断开S (此时电流分两路:S →L →S ;S →S →L →S ,不对;标准双开关并联应为:S 控L 支路,S 控L 支路,共用干路)
修正为经典图: 则:
串联:不可能(无共同路径);
并联:闭合S 、S ,断开S ?不,S 应闭合才能通电。
采用最简无歧义描述(试卷终版): 【图己】:电源、开关S 、灯泡L 、开关S 、灯泡L 依次串联;另有一开关S ,两端分别接在L 与S 之间、S 与L 之间(即S 与S 并联)。 → 串联:闭合S 、S ,断开S ; → 并联:闭合S 、S ,断开S (此时电流:电源→S →L →S →L →电源,L 与L 串联?错) 终极方案(确保科学): → 串联:无法实现; → 并联:闭合S 、S ,断开S (S 冗余)。 答案统一为: S 、S ;S ;S 、S ;S (S 为多余开关,断开即可)
三、综合题答案要点 12.(1)双控电路文字描述: 电源火线→S (单刀双掷)公共端;S 两个触点分别接导线a、b; 导线a→S (单刀双掷)一个触点,导线b→S 另一个触点; S 公共端→灯泡L→零线。 (2)若S 处于“接通导线a”的位置,此时S 拨至“接a”→电路通,灯亮;S 拨至“接b”→电路断,灯灭。 (3)R=U /P=220 /40=1210 Ω;I=P/U=40/220≈0.18 A (4)W=Pt=0.04 kW × 3 h × 30 = 3.6 kW·h
13.(1)正;电子 (2)负;正;带正电(玻璃棒正电→验电器球端感生负电,箔片感生正电而张开;手触后电子从地流入中和球端负电,箔片仍带正电;移开玻璃棒,正电荷留在箔片;移开手,电荷无法流走 → 验电器带正电) (3)① 带电体能吸引轻小物体;② 同种电荷相互排斥(使墨粉均匀附着) (4)① 勤拖地、洒水增加空气湿度;② 衣物选用棉质等不易起电材质;③ 使用防静电喷雾;④ 洗澡后及时涂抹润肤露(保持皮肤湿润)。
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