初中物理 第十五章 探究电路 单元检测卷单元练习卷有答案和解析Word文档格式.docx
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8.下列数据最符合实际的是( )
A.照明电路电压约为1.5VB.手机正常通话时的电流约为5A
C.空调制冷时的功率约为10WD.家里的电熨斗正常工作1小时消耗的电能约为0.5kW⋅h
9.下列关于实验仪器的使用方法,错误的是()
A.不经过用电器可以把电流表直接接在电源两极上
B.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片
调到阻值最大处
C.电压表可以不经过用电器直接接在电源两极上
D.在使用电压表之前,要用大量程试触
10.如图所示,
为定值电阻,滑动变阻器
的最大阻值为
,当滑片位于
端时,电流表的示数为0.25A,当滑片P位于滑动变阻器
两端点的中点时,电流表的示数为0.4A,则电源电压是()
A.3VB.4VC.5VD.6V
11.如图所示是目前市场上广泛使用电子秤的简单电路图,秤盘和滑动变阳器通过滑片P连在起。
当闭合开关,被称量的物体质量变大时,下列说法正确的是
A.电流表和电压表的示数都变小
B.电流表和电压表的示数都变大
C.电压表和电流表示数之比变大
D.电路消耗的总功率变大
12.如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L1与L2串联,当开关闭合时,一盏灯亮,一盏灯不亮,且电压表有示数,则电路发生的故障是( )
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
13.关于欧姆定律公式
下列说法正确的是()
A.在导体电阻一定的情况下,它两端的电压越大,通过它的电流越小
B.根据公式变形可得
可见导体电阻大小与通过它的电流和它两端电压有关
C.导体电阻的大小等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值
D.导体两端的电压越大其电阻越大
14.如图是家庭电路的一部分,则
A.元件“1”是电能表,“2”是保险丝,“3”是闸刀开关
B.元件“1”“2”“3”正确的连接顺序为“2”“1”“3”
C.图中接错的元件是“4”和“5”
D.图中电路元件连接完全正确
15.如图是通过额定电压为6V的小灯泡的电流随它两端电压变化的关系,则关于该小灯泡下列说法中正确的是
A.小灯泡的电阻是一个定值
B.小灯泡的额定电流是0.3A
C.小灯泡的额定功率是1.5W
D.电压为4V时小灯泡的电阻是0.2Ω
16.甲乙两盏电灯的电阻分别为R1和R2,且R1=R2,它们两端的电压、电流强度、电功分别用U1、U2、I1、I2、W1、W2来表示,若将两盏灯并联在同一电路中,那么( )
A.I1=2I2B.2I1=I2C.U1=U2D.2W1=W2
二、填空题
17.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板.无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大.AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可.通过分析可知:
金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_____,通过观察小灯泡的_____可以粗略地知道风力的大小,在物理学中这种研究方法叫做_____法;
电源电压一定时,风力越_____(填“大”或“小”),灯泡越暗.
18.如图所示的甲、乙两个灯泡是_____联的.开关闭合后,甲、乙两灯都发光,若摘下小灯泡甲,则小灯泡乙_____(填“能”或“不能”)继续发光.
19.在研究串联电路和并联电路时,开始时两灯都发光,如果两灯串联,一个灯泡短路,则另一个灯_____发光;
如果两灯并联,旋下其中一个灯泡,则另一个灯_____发光(均选填“能”或“不能”)。
20.在家庭电路中,吸油烟机正常工作的电压为_____伏,它与其它家用电器是_____的(选填“串联”或“并联”),与控制它的电键是_____的(选填“串联”或“并联”).
21.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由最右端移到最左端过程中,测得两电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示.则电源电压为________V,滑动变阻器R2的最大阻值是________。
22.某同学想用一只“2.5V10Ω”(2.5V是小灯泡的额定电压,额定电压是指用电器正常工作时的电压)的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为4V的蓄电池做电源。
该同学义从实验室里找到了一捆标有“1Ω/cm”的电阻线,他应如何利用这捆电线才能保证小灯泡正常发光
A.应并联一段6cm长的电阻线
B.应串联一-段6cm长的电阻线
C.应并联一-段12cm长的电阻线
D.应串联一段12cm长的电阻线
三、实验题
23.小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,器材均完好,所用电源电压为6伏,滑动变阻器上标有“20欧、2安”字样.
(1)在图(a)所示电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线在图中正确连接.(结合后面题意完成)
(__________)
(2)小明同学正确连接好电路,闭合电键后,电流表、电压表示数如下表所示.请你根据表中电流表、电压表示数可能出现的几种情况,帮助小明判断故障原因(选填“待测电阻断路”、“待测电阻短路”、“滑动变阻器断路”或“滑动变阻器短路”).
电流表示数(安)
电压表示数(伏)
故障原因
0.3
___________
6
(3)经讨论,该小组重新连接,并按正确步骤实验,在滑片P移到中点位置时,电流表A的示数如图(b)所示,读数是______安,这时候测得的待测电阻的阻值是______欧.如果用此图通过实验完成,据电压表、电流表的示数计算得出的电阻比实际阻值__________.
(4)为了减小实验误差,可采用的操作方法是______________.
24.小亮计划做“探究通过导体的电流I跟电阻R的关系”的实验.他根据实验电路图,在实验桌上连接了如图所示的实验电路,实验桌上还有多个阻值已知的不同的定值电阻.小亮要利用这些器材进行实验探究.
(1)请你画出正确的实验电路图___________.
(2)若滑动变阻器的滑片P向右移动,接入电路的电阻值变小,则应将滑动变阻器的接线柱_____连入电路(选填“A”或“B”).
(3)小亮的探究实验主要步骤如下:
①闭合开关S,调节滑片位置,使电压表有合适的示数U,读出此时电流表的示数I,并把R、U、I记录在数据表格中.
②调节滑动变阻器的滑片,改变R两端的电压,并把U、I记录在数据表格中.
③依照步骤②,再做四次实验,并把实验数据记录在表格中.
请你根据以上叙述回答下列问题:
(4)小亮计划探究的问题中的自变量是_____;
(5)根据以上实验步骤可知,小亮实际探究的通过导体的电流I与_____的关系;
(6)针对小亮计划探究的问题,在实验步骤②中,正确的操作方法应是:
断开开关S,改变_____,再闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片位置,使_____,并把R、I记录在数据表格中.
25.某中学物理课外兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素,猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关,于是他们找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝,丙设计了如图甲所示的电路.
(1)正确连接好电路后,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 (选填“a”或“b”端);
(2)请你根据电路图,用笔划线代替导线,把乙图所示电路中未连接部分连接好(请勿更改现有导线);
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.0V,此时电流表的示数如图丙所示,其大小
为 A,此时金属丝的阻值大小为A,此时金属丝的阻值大小为 Ω(结果保留小数点后两位);
(4)经过测量他们得到了下表所示的数据
表一
序号
物理量
1
2
3
4
长度L/cm
20.00
40.00
60.00
80.00
横截面积S/mm2
1.0
电阻R/Ω
2.0
4.0
6.0
8.0
表二
30.00
3.0
0.0
0.5
比较表一中数据,保持其他物理量不变时,电阻与长度成 关系;
比较表2中数据保持其他物理量不变时,电阻跟横截面积成 关系.
26.某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”.实验开始时,滑动变阻器的作用是__________.在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持________不变;
在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的作用是___________.
27.在“探究电流与电压和电阻的关系”中:
(1)如图所示,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(要求:
滑片在右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大);
(______)
(2)闭合开关,向左移动变阻器滑片,电流表示数将___________(填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)实验数据记录如表:
表1U=3V
实验次序
R/Ω
I/A
5
0.6
10
20
0.15
表2R=20Ω
U/V
0.1
0.2
①分析表1中的数据,可以得出的结论是:
______________________;
②分析表2中的数据,可以得出的结论是:
(4)如表1所示,在研究电流与电阻关系时,当把宣传电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,下一步操作是:
调节滑动变阻器的滑片,保持___________不变。
四、计算题
28.如图甲所示是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化的电路原理图.灯L标有“12V3W”字样,当滑动变阻器的滑片P在最左端a时,灯L正常发光.电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,问:
(1)电源电压U是多少?
(2)灯L的电阻是多大?
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时,灯L消耗的实际功率是多少?
29.如图所示,电热器P与一只阻值R=24Ω电阻串联后,接在电压恒定的电源的两端。
通电后电热器的实际功率是它的额定功率的1/9,电路上的电流强度为1安。
若去掉电阻,将电热器直接接到电源上,则电热器的功率恰为额定功率,求:
(1)电热器与电阻串联工作时电阻两端的电压;
(2)电源两端的电压;
(3)电热器的额定功率。
30.如图所示,R2=20Ω,闭合S,电流表的数为0.6A,电压表的示数为12V.试求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)并联电路总电流是多少?
(3)并联电路总电阻是多少?
五、作图题
31.如图所示,是家中常见的带开关的二孔插座、三孔插座的插线板.请用笔画线代替导线把它接入家庭电路.
32.在图中有两个分别装在楼上、楼下的双联开关,它们的刀片都可以绕着O点转动,a、b分别是它们的两个静触点.试将它们跟灯泡L一起接入家庭电路中,要求楼上、楼下都能单独控制灯的开与关,并满足安全用电原则.
(_______)
六、简答题
33.安全用电至关重要,请用生活用电的相关知识解释:
空气开关在电流过大时会自动断开,造成电流过大的原因是什么?
_________
参考答案
1.D
【解析】
【详解】
A、用试电笔辨别火线、零线时,手指必须接触笔尾金属体,但不能接触笔尖金属体,故A错误;
B、使用有金属外壳的家用电器时,应将其外壳接在地线上,故B错误;
C、家庭电路中空气开关跳闸,可能是发生了短路,也有可能是用电器的总功率过大,故C错误;
D、控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间,在断开开关时,用电器与火线断开,符合安全用电的原则,故D正确。
故选:
D。
2.B
【分析】
由图象可得出两电阻电流随电压的变化规律,则在图象中作垂直于横坐标的垂线,可得出相同的电压,则由图可得出对应的电流值的大小,由欧姆定律可比较两电阻的阻值.
在图中作出一条垂直于U轴的直线,
则由图可知,通过导体a的电流大于通过导体b的电流;
则由欧姆定律I=
可得:
R=
;
因电压相等,Ia>
Ib;
故Ra<
Rb.故选B.
3.C
A.闭合开关S,灯L不亮,电压表有示数,说明电压表的两极与电源的两极相连,故障可能是电阻R断路,也可能是灯泡短路,故A错误.B.若灯泡L短路,用导线连接R两端时,电源被短路,不仅灯泡不亮,而且烧坏电源,故B错误.C.在电路中再串联一个电流表,电流表有示数时,说明灯泡L短路.若电流表无示数时,说明R断路,故C正确.D.在L两端再并联一个电压表,无论L短路,还是R断路,电压表均无示数,不能检测出故障原因,故D错误.故选C
4.D
根据并联电阻的公式得:
可见总电阻小于1欧;
根据物理意义可知:
电阻并联,越并越小,小于其中的任何一个电阻;
所以1欧的电阻与100欧的电阻并联时,
.
故选D.
【点睛】
注意从物理意义理解:
电阻并联时,相当于加大了导体的横截面积,所以电阻是减小的,而电阻串联时,相当于增加了导体的长度,电阻是增大的,利用此特点可快速判断选项的正误.
5.B
电阻R及传感串联在电源两端,由于传感器电阻随一氧化碳浓度的增大而减小,当一氧化碳浓度减小时传感器中的电阻增大,由欧姆定律可得电路中的电流减小,故电流表示数;
因电压表并联在R两端,故电压表测量R两端的电压,因电流减小,则由欧姆定律可得R两端的电压变小,故电压表示数变小。
故选B.
由图可知,电阻R与二氧化锡传感器串联,由题意可知当浓度增大时电阻减小,则由欧姆定律可求得电路中电流的变化,由串联电路的电压规律可得出R两端的电压的变化.
6.D
根据以下知识解题:
导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定;
导体的电阻是导体本身的一种属性,与导体两端的电压与流过导体的电流无关.
公式R=
只是表明导体两端的电压、流过导体的电流与导体电阻之间的关系,它只是电阻的一个比值定义式,并不是电阻的决定式,导体电阻是导体本身的一种性质,导体电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,而与导体两端的电压与流过导体的电流无关.故选D.
7.C
A.控制电路的开关应该接在用电器和火线之间,故A错;
B.使用测电笔时,手一定要接触笔尾金属体,千万不能接触笔尖金属体,故B错;
C.三线插头中间较长的铜片和用电器的金属外壳相连.三线插头插入三孔插座时,最长的铜片和地线相连,使金属外壳和大地相连,当发生用电器漏电时,人接触漏电的用电器金属外壳时,人体被地线短路,避免发生触电事故,故C正确;
D.熔丝熔断后千万不能用铜丝代替,故D错.故选C.
8.D
A.照明电路电压约为220V,故A不符合题意;
B.手机正常通话时的电流约170mA左右,即0.17A,故B不符合题意;
C.空调制冷时的功率约为1000W,故C不符合题意;
D.电熨斗的电功率约500W,即0.5kW,正常工作1小时消耗的电能约为0.5kW⋅h,故D符合题意。
故选D。
9.A
A.电流表的电阻很小,决不允许不经过用电器把电流表直接接在电源两极上,A说法错误,符合题意;
B.为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片
调到阻值最大处,B说法正确,不符合题意;
C.电压表电阻很大,电压表使用时与用电器并联,测量电源电压时电压表可以不经过用电器直接接在电源两极上,C说法正确,不符合题意;
D.为了保护电压表不被烧坏,在使用电压表之前,要用大量程试触,D说法正确,不符合题意。
10.A
当滑动变阻器滑片P处于
端时,
和滑动变阻器的最大阻值并联,根据欧姆定律和并联电路的电流特点可得,
①,
当滑片P处于滑动变阻器
两端点的中点时,
和滑动变阻器的一半阻值并联,根据欧姆定律和并联电路的电流特点可得:
②,
将
代入①②两式可得:
,
故选A。
11.C
由电路图知道,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流;
当被测物体质量变大时,对秤盘的压力变大,则滑片下滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;
由
知道,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
又因为U=IR,所以,定值电阻R的电压变小,由串联电路电压的规律知道,此时变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB错误;
由于电压表和电流表示数之比等于变阻器连入电路中的电阻,即该比值变大,故C正确;
由以上分析知道,电源电压不变,电路中的电流变小,由
知道,电路消耗的总功率变小,故D错误,故选C。
12.B
两灯串联,电压表有示数,一个电灯不亮,只能是电压表没有测的灯短路了.
由于两个电灯串联,电压表测量L1两端的电压,且有示数,故应是L1亮,L2短路了而不亮.
故选B.
13.C
根据欧姆定律的内容和影响电阻大小的因素进行解答.
AC.欧姆定律的内容是:
电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;
当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
根据欧姆定律公式可得
故A选项错误,不符合题意,C选项正确,符合题意;
BD.电阻是导体本身阻碍电流的性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与通过它的电流、它两端的电压无关;
故BD选项错误,不符合题意.
14.C
A、元件“1”是电能表,“2”是闸刀开关,“3”是保险丝,故A错;
B、元件“1”“2”“3”的正确连接顺序为“1”“2”“3”,故B错;
C、开关应接在火线和电灯之间,所以图中的元件“4”和“5”接反了,故C正确;
D、C正确,有接错的地方,故D错.
注意家庭电路连接时,开关与灯泡串联,并且开关应该接在火线上.两孔插座的接法:
左孔接零线,右孔接火线.
15.C
A.小灯泡的I−U图象是一条曲线,说明通过灯泡的电流与灯泡两端电压不成正比,也说明小灯泡的电阻是变化的,原因是灯丝电阻随温度的升高而增大,故A错误;
B.根据图象可知,小灯泡的额定电压为6V时,通过小灯泡的额定电流是0.25A,故B错误;
C.小灯泡的额定功率为:
P额=U额I额=6V×
0.25A=1.5W,故C正确;
D.由图可知,当灯泡两端电压为4V时,通过灯泡的电流为0.2A;
由I=
可知,此时灯泡的电阻:
R=
=20Ω,故D错误。
C。
(1)灯丝电阻随温度的升高而增大;
(2)用电器在额定电压下工作时的电流为额定电流,根据图象确定小灯泡的额定电流;
(3)根据小灯泡的额定电压和额定电流,运用公式P=UI计算小灯泡的额定功率;
(4)从图中读出当灯泡两端电压为4V时,通过灯泡的电流,然后根据欧姆定律求出小灯泡的电阻。
16.C
(1)并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等,所以两灯并联时U1=U2,
因为R1=R2,由
可知,I1=I2,故C正确,AB错误;
(2)两灯的电压、电流相等,但通电时间关系未知,由W=UIt可知,两灯消耗的电功无法比较,故D错误。
17.滑动变阻器亮度转换小
风力能改变连入电路电阻的大小,风力测定仪相当于滑动变阻器;
风力改变,连入电路的电阻改变,电源电压不变,电路中的电流改变,灯泡的亮度改变,通过灯泡的亮度判断风力的大小.
无风时OC是竖直的,连入电路的电阻是AB段,有风时,OC杆偏转一定的角度,连入电路的电阻变为BP段,连入电路的电阻随风的大小而改变,风力测定仪相当于滑动变阻器;
风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度判断风力的大小,这就是常用的转换法;
电源电压一定时,风力越小,电阻丝越长,所以电路的电流越小.
故答案为滑动变阻器;
亮度;
转换;
小.
本题考查滑动变阻器的使用,滑动变阻器在电路中的正确连接方式是连接一“上”一“下”两个接线柱,哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的.
18.串不能
[1]由图示电路图可知,两个灯泡首尾顺次连接,它们是串联的;
[2]摘下灯泡甲,电路断开,两个灯泡都不能发光。
19.能能
串联和并联是最基本的电路连接方式。
掌握串联电路和并联电路的特点。
在研究串联电路和并联电路时,开始时两灯都发光,如果两灯串联,一个灯泡短路,可观察到被短路的灯泡不发光,则另一个灯能发光;
如果两灯并联,并联电路中个用电器互不影响