中考科学复习专题五 电学.docx
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中考科学复习专题五电学
专题五电学
电 学
[时间:
60分钟 分值:
100分]
一、选择题(每题2分,共30分)
1.[2016·温州]某台灯铭牌上标有“9W”字样,“9W”表示该台灯的( A )
A.额定功率B.实际功率
C.额定电流D.实际电流
2.[2016·安徽]举重比赛有甲、乙、丙三个裁判,其中甲为主裁判,乙和丙为副裁判。
若裁判认定杠铃已被举起,就按一下自己面前的按钮。
要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时,指示杠铃被举起的灯泡L才亮。
以下符合这一要求的电路是( B )
A B
C D
3.现代社会倡导文明出行,某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察,画出了如图所示的控制人行红、绿灯的电路图,你认为可行的是( B )
A B C D
4.[2016·厦门]公共场所严禁吸烟,小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图所示。
电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。
以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( C )
图Z5-1
A.
改接大量程B.增大激光强度
C.减少R0阻值D.减小电源电压
【解析】要使控制器在烟雾较淡时就触发报警,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,即增大光敏电阻分得的电压。
5.[2016·烟台]某同学按照如图所示的电路测定小灯泡的电功率,闭合开关S后,他观察到小灯泡不发光,但电流表、电压表指针有偏转。
以下判断正确的是
( D )
A.灯泡被短路
B.灯泡的灯丝断了
C.灯泡与灯座接触不良
图Z5-2
D.灯泡的实际功率比额定功率小得多
【解析】当灯泡的实际功率比额定功率小得多时,灯泡不发光,此时电路中有电流,但比较小,即电流表、电压表指针都有偏转。
6.[2016·台州]在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池。
将铜片、锌片与电压表相连,如图所示。
下列
图Z5-3
说法正确的是( B )
A.锌电极是番茄电池的正极
B.番茄电池可将化学能转化为电能
C.番茄电池形成通路后,电子将从铜电极流出
D.将电压表直接接在该番茄电池上,会损坏电压表
7.在探究电路的电压规律实验时,用了下图中的某个电路,已知R1=R2<R3,电压表V1、V2和V3的读数分别为1.0V、1.5V和2.5V。
实验时的电路图应是( B )
【解析】串联电路中,总电压等于分电压之和,电压之比等于电阻之比。
8.[2016·盘锦]关于家庭电路中的“开关”,下列说法正确的是( B )
A.总开关应安装在保险装置的后面
B.总开关的作用是便于在检修电路和更换元件时切断电路
C.控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间
D.控制用电器的开关短接时可引起空气开关跳闸
9.[2016·盐城改编]普通电饭锅具有加热和保温两种工作状态,内部电路由一根电热丝和两只开关组成,开关S1受温度控制,当温度低于65℃时自动闭合,高于85℃时自动断开;开关S2须手动闭合,按下按钮时S2闭合,当温度升高到103℃时S2自动断开,此后不能自动闭合。
下列判断正确的是( D )
A.用冷水煮饭,按下按钮后,只有S2是闭合的
图Z5-4
B.用冷水煮饭,按下按钮后,S1和S2同时断开
C.用电饭锅烧冷水,不按下按钮,水不能被加热
D.用电饭锅烧冷水,按下按钮,水被烧开后,温度保持在65~85℃之间
【解析】用冷水煮饭,冷水温度低于65℃,开关S1受温度控制,自动闭合,所以按下按钮后,S1和S2同时闭合;用电饭锅烧冷水,不按下按钮,开关S1受温度控制,当温度低于65℃时自动闭合,水也能被加热;水烧开后,温度达到103℃(内部气压较高,S2自动断开);由于散热,待温度降至65℃时,S1自动闭合,电饭锅重新加热,温度达到85℃时,S1又自动断开,再次处于保温状态,因此水被烧开后,温度保持在65~85℃之间。
10.[2016·乐山]如图所示,电源电压为U,有两只完全相同的灯泡L1、L2,当只闭合S2时,○A表示数为I,则下列说法正确的是( C )
图Z5-5
A.只闭合S1、S2时,○A表示数为
B.只闭合S2、S3时,○A表示数为I
C.只闭合S2、S3时,○V表示数为U
D.只闭合S1、S2时,○V表示数为
【解析】当只闭合S2时,两灯泡串联,电压表测L1两端电压,电流表测电路中的电流,只闭合S1、S2时,电压表和L1被短路,电路为L2的简单电路,电流表测电路中的电流,只闭合S2、S3时,L2被短路,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,则电压表的示数为U。
11.[2016·绵阳]小红测电阻Rx的阻值,设计的电路如图所示,电源电压保持不变,其中R0是0~200Ω的滑动变阻器,R是未知固定电阻。
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,并调节R0,得到电压表读数减小0.7V,电流表读数增加0.4A。
最后小红得到Rx的阻值为( B )
图Z5-6
A.5ΩB.3Ω
C.2ΩD.1.75Ω
【解析】开关S掷于a时,电压表测Rx与R两端的电压之和,Rx+R=
=
=5Ω,开关S掷于b时,电压表测R两端的电压,因电压表读数减小0.7V,电流表读数增加0.4A,所以,Ub=Ua-0.7V=2.5V-0.7V=1.8V,电路中的电流I′=I+0.4A=0.5A+0.4A=0.9A,则R的阻值:
R=
=
=2Ω,则Rx的阻值:
Rx=5Ω-R=5Ω-2Ω=3Ω。
12.如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻。
闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。
移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1-I图像和U2-I图像,如图乙所示。
则下列判断中错误的是( D )
图Z5-7
A.当滑片向右移动时,电压表V1的示数U1减小,电压表V2的示数U2增大
B.图中,AQ表示U1-I图像,OQ表示U2-I图像
C.在U-I坐标中两条图像在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值
是0Ω
D.电源电压U=4.5V,定值电阻R0的阻值1.25Ω
13.[2016·罗平一模]张华同学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,根据图像,下列说法错误的是( B )
图Z5-8
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A的电阻大于导体B的电阻
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为0.1A
D.将A、B两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
14.[2016·扬州二模]如图所示,电源电压保持9V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”。
闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片P移动过程中,下列说法正确的是( A )
图Z5-9
A.电阻R1消耗最大功率为0.9W
B.电流表示数允许的变化范围为0.3~0.5A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为8~20Ω
D.电路消耗最大总功率为4.5W
15.[2016·乌鲁木齐]如图所示是一种研究导电液体导电性能的装置,其主要部分是由一端开口的圆柱状金属管、电流表和电源组成,图中竖直放置的金属管的长度为1.2m,开关闭合时,电流表的示数为1.2A,灌满某导电液体时电流表的示数为2.4A,如果电流表的示数为1.6A,则管中灌入的这种导电液体的高度为(导体的电阻与导体的长度成正比)( B )
图Z5-10
A.0.4mB.0.6m
C.0.8mD.1.0m
【解析】R1=
=
。
每米的电阻为
=
=
,金属管灌满导电液体时的电阻:
R2=
=
,每米的电阻为
=
=
,设管中灌入的这种导电液体的高度为h时,电流表的示数为1.6A,R=
×(L-h)+
×h=
,即
×(1.2m-h)+
×h=
,h=0.6m。
二、填空题(每空格1分,共19分)
16.[2016·葫芦岛]某城市安装一种“按钮式红绿灯”。
当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,行人安全通过。
按钮相当于电路中的__开关__;红灯和绿灯是__并__联的。
17.[2015·威海]如图所示,闭合开关,电灯不亮,用测电笔接触D点时氖管发光,接触E点时不发光,说明D、E间__断路__。
若测电笔接触A至F各点都发光,说明__进户零线断路__。
图Z5-11
18.[2016·衡阳]刘老师在课堂上做了一个演示实验。
实验器材有:
玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、标有“6V 6W”的小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。
连接的电路如图所示,当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,可观察到小灯泡L的亮度明显变暗,此时通过小灯泡L的电流变__小__。
这个实验说明了电阻跟__温度__有关。
图Z5-12
19.[2016·盘锦]如图所示,AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线。
将它们分别接入电路进行实验,通过观察两次__电流表的示数__,可以比较出这两条镍铬合金线电阻的大小,这套实验装置研究的是导体电阻大小与导体__横截面积__的关系。
如果再提供一条外形和CD完全相同的锰铜合金线,还可以研究导体电阻大小与导体__材料__的关系。
图Z5-13
20.[2015·荆州]如图Z5-14图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,小林将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,滑动变阻器R2的最大阻值是__20__Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为__0.3__A。
图Z5-14
21.[2016·内江]在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。
现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为1.5V时,电流表示数为30mA。
则短路处距甲地一条输电线的电阻为__25__Ω,短路位置距甲地的距离为__2.5__km。
图Z5-15
【解析】
(1)由I=
可知,连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值:
R=
=
=50Ω;短路处距甲地一条输电线的电阻:
R′=
R=
×50Ω=25Ω;
(2)导线总长度:
L=
=5000m=5km,短路的地点离甲地的距离:
s=
×L=
×5km=2.5km。
22.[2016·荆门]如图为一种测量体重的装置,其中体重示数计是由__电流__表改装成的。
当没有测体重时,绝缘体使电路__切断__(选填“切断”或“接通”)。
电路中R1的作用是__保护电路__。
图Z5-16
23.如图所示电路中,电源电压为3V且保持不变,小灯泡L的规格为“6V3.6W”,滑动变阻器的最大阻值R′=20Ω。
当开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中,电流表示数的变化范围是__0.1~0.3A__,灯L的实际电功率变化范围是__0.1~0.9W__。
(假定灯丝电阻不受温度影响)
图Z5-17
【解析】灯的电阻为10Ω,当P在A端时,电流为0.3A,功率为0.9W;当P在B端时,电流为0.1A,灯的功率为0.1W。
三、实验探究题(每空格1分,共20分)
24.[2016·天门]小桃在做“探究电流与电阻的关系”实验时,连接实物电路如图,电源电压为3V。
图Z5-18
(1)连接实物电路前,开关应__断开__;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的__A__端(选填“A”或“B”);电路中滑动变阻器起到了保护电路元件安全和__控制R2电压不变__的作用。
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为3V,小桃猜想这可能是由电路中的元件__R2__(填元件的字母代号)发生__断路__故障引起的。
(3)故障排除后,小桃得到的实验数据如图所示,这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除。
错误数据是第__4__组。
(填数据序号)
数据序号
1
2
3
4
5
6
电流I(A)
0.40
0.19
0.13
0.14
0.08
0.07
电阻R(Ω)
5
10
15
20
25
30
(4)剔除错误数据后,小桃得到的结论:
电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成__反__比。
(5)小桃和其他组的小田交流发现,两组同学收集数据的方案不同。
小桃的方案:
收集电压为3V时,电流与电阻的关系的几组数据,比较电流与电阻的关系。
小田的方案:
收集电压分别为1V、2V、3V的三个小组电流与电阻的关系的多组数据,比较电流与电阻的关系。
你认为__小田__的方案更合理。
25.[2016·雅安]某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝,将金属丝拉直后连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。
实验室还提供了下列器材:
电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
图Z5-19
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
【答案】
(1)如答图所示。
第25
(1)题答图
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最__右__(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时金属丝的电阻R=__5__Ω。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如表:
分析表中数据,可知R与L的关系是__其他条件不变,导体的电阻与长度成正比__。
L(cm)
15
30
45
60
75
R(Ω)
2.5
5
7.5
10
12.5
(5)在实验中,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫__控制变量法__。
在下列两个电学实验中,应用此方法的是__B__(填字母)。
A.用伏安法测电阻
B.探究电流与电压、电阻的关系
26.在测量标有3.8V小灯泡额定功率的实验中,电源电压为8V,小灯泡的电阻约为10Ω,电压表、电流表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
图Z5-20
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
【答案】
(1)如答图所示。
第26
(1)题答图
(2)某同学连接完电路没有认真检查就闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,产生这种现象的原因是__电流表正负接线柱接反了__。
(3)改正后,再次闭合开关,移动滑动变阻器滑片使电压表的示数为__3.8__V时,小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流是__0.4__A,小灯泡的额定功率是__1.52__W。
(4)在实验时,某一小组同学发现电流表已经损坏,他们又从仪器室选取一个5Ω电阻和两个开关,利用图丁的电路也测出了小灯泡的额定功率。
请你在丁图的虚线框内分别填入电压表、电阻、开关S2这三个元件的符号,使电路完整,并写出实验的主要步骤。
步骤一:
__闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为3.8V__。
步骤二:
__闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑片的位置不变,记录电压表的示数U__。
【答案】(4)如答图所示。
第26(4)题答图
【解析】
(1)因小灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表选用大量程,电压表并联在小灯泡的两端,将电流表与变阻器串联在电路中,如答图所示。
(2)电流表指针反向偏转,则电流从负接线柱流入了,说明电流表的正负接线柱接反了。
(3)小灯泡在额定电压下才能正常发光,移动滑动变阻器滑片使电压表的示数为3.8V时,小灯泡刚好正常发光;电流表的最小量程为0.02A,小灯泡的额定功率P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W。
(4)首先要移动滑片使小灯泡正常发光,所以电压表并联在小灯泡的两端,电压表还要测出小灯泡正常工作时小灯泡和定值电阻两端的电压,定值电阻应与小灯泡串联,即可求出小灯泡正常工作时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出此时通过小灯泡的电流,即小灯泡正常工作时的电流,在丁图的虚线框内分别填入电压表、电阻、开关S2这三个元件的符号,如答图所示。
四、分析计算题(共31分)
27.(7分)[2016·株洲]图甲是某电吹风的工作原理图。
电吹风工作时,可以分别吹出热风和凉风。
为了防止温度过高,用一个热敏电阻R0与电阻为100Ω的电热丝R串联,R0的阻值随温度的变化如图乙所示。
图Z5-21
(1)当开关S指向1位置时,电吹风吹__热__风。
(2)该电吹风吹热风时,其温度基本恒定在200℃左右,当它的温度继续升高时,R0的电阻将__增大__,电热丝的发热功率将__减小__。
(均选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)该电热丝的最大发热功率是多少?
【答案】(3)400W
【解析】
(1)当开关S指向1位置时,电动机与电热丝同时接入电路(并联),电吹风吹出热风。
(2)电吹风吹热风时,其温度基本恒定在200℃左右,当它的温度继续升高时(在200~400℃),由图像可知,R0的电阻将增大;电热丝阻值不变,则R0与电热丝串联支路的总电阻将增大,由欧姆定律可知,该支路的电流减小,根据P热=I2R可知,电热丝的发热功率将变小。
(3)由图像知温度在35℃时,R0的电阻最小为10Ω,R0与电热丝串联,支路的总电阻:
R总=R0+R=10Ω+100Ω=110Ω,电热丝所在支路的电流:
I=
=
=2A,该电热丝的最大发热功率:
P热=I2R=(2A)2×100Ω=400W。
28.(12分)[2015·南京]如图所示为某压力测力计的电路原理示意图。
图中电源电压为7.5V并保持不变;定值电阻R0的规格是“400Ω15mA”,起保护电路的作用;G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计);R是一种新型电子元件,在压力不超过600N的前提下,其阻值随压力大小的变化规律如表格中数据所示。
图Z5-22
压力F(N)
0
50
100
150
200
250
300
……
电阻R(Ω)
300
280
260
240
220
200
180
……
(1)R0上允许消耗的最大功率。
(2)分析表格数据可知:
电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=__300-0.4F__。
(3)该测力计的量程。
(4)若要增大该测力计的量程,请说出两种改进方法。
【答案】
(1)0.09W (3)500N (4)方法一:
换R0,增大R0的阻值;方法二:
换电源,减小电源电压。
【解析】
(1)电阻R0中允许通过的最大电流为I0=15mA=0.015A,则最大电压为U0=I0R0=0.015A×400Ω=6V,最大电功率为P0=U0I0=6V×0.015A=0.09W。
(2)由表中数据可知,压力为0N时,电阻为300Ω,压力增大50N时,减少的电阻为300Ω-280Ω=20Ω,压力增大100N时,减少的电阻为300Ω-260Ω=40Ω,压力增大150N时,减少的电阻为300Ω-240Ω=60Ω,压力增大200N时,减少的电阻为300Ω-220Ω=80Ω,依此类推,可知减少的电阻为0.4F,所以电子元件的阻值R随压力F变化的关系式为R=300-0.4F。
(3)R总=
=500Ω,R=R总-R0=500Ω-400Ω=100Ω,根据R和F的关系可知:
量程F=500N。
29.(12分)[2016·云南]电动轮椅为残障人士出行提供了方便。
某型号的电动轮椅质量为20kg,轮子与地面的总接触面积为20cm2。
其工作原理如图所示,操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关。
向前推操纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。
已知蓄电池电压为24V,定值电阻R2=20Ω,R1为滑动变阻器。
(1)分别将S1和S2同时接触对应点__1__(选填“1”或“2”)时,轮椅前进;当轮椅后退时,电流表示数__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)1.2A。
(2)求轮椅静止在水平地面上时对地面的压强。
(3)体重600N的人坐在轮椅上向后拉操纵杆,匀速后退过程中轮椅受到的阻力是总重的0.01倍,求后退5m阻力做功的大小。
图Z5-23
【答案】
(2)1×105Pa (3)40J
【解析】
(1)因为轮椅向前运动时能调速,说明可以改变通过电动机的电流,所以电动机与滑动变阻器串联,故前进时将S1和S2同时接触对应点1。
若只有R2工作时,电路中的电流:
I=
=
=1.2A,当轮椅后退时,R2与电动机串联,R2两端的电压变小,所以当轮椅后退时,电路中的电流小于1.2A,即电流表示数小于1.2A。
(2)轮椅的重力:
G=mg=20kg×10N/kg=200N,水平地面受到的压力:
F=G=200N,轮椅静止在水平地面上时对地面的压强:
p=
=
=1×105Pa。
(3)阻力所做的功:
W=fs=0.01G总×s=0.01×(200N+600N)×5m=40J。