考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、在做“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图所示闭合开关后,电流表有示数,电压表没有示数,电表本身没有故障,根据以上现象分析该电路的故障可能是( )
A.电阻R开路 B.电阻R短路
C.滑动变阻器开路 D.滑动变阻器短路
2、物理课堂上的电学实验通常使用干电池作电源,一节新干电池电压为( )
A.110V B.220V C.1.5V D.36V
3、下列关于电压的说法正确的是( )
A.电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因
B.电压只能使自由电子发生定向移动
C.对人体的安全电压是36V
D.在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
4、如图甲所示,当电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均为如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.0.9V,4.5V B.3.6V,0.9V C.4.5V,0.9V D.0.9V,3.6V
5、小雅做实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了,如图所示,如果此时闭合开关,将( )
A.电压表可能被烧坏 B.电流表可能被烧坏
C.两表都可能被烧坏 D.两表都不会被烧坏
6、如图所示的电路中,仪表使用正确的是( )
A. B.
C. D.
7、如图所示,电源电压一定,关于该电路的工作情况,下列说法正确的是( )
A.开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2串联
B.闭合S1,断开S2,电流表示数为零
C.闭合S1,断开S2,电压表测量L1两端电压
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
8、关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流是0A时,电阻为0Ω
B.长的导线电阻较大
C.在温度相同时,同种材料制成长短一样的导线,细的电阻较大
D.电路中电压越大,电流就越大,所以电阻就越小
9、下列四组物质中,通常情况下都属于导体的一组是( )
A.玻璃、陶瓷、人体 B.铁、大地、铅笔芯
C.塑料尺、空气、橡胶棒 D.橡皮擦、煤油、石墨
10、将一根电阻为R的锰铜合金线连入电路中,要使其连入电路的电阻变小,可行的措施是( )
A.减小合金线两端的电压
B.增大通过合金线中的电流
C.将合金线拉长后连入电路
D.将合金线对折后连入电路
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、电阻是导体对电流的______作用,如图所示导线a、b、c粗细相同,导线d最粗,导线a、b、d长度相同,则b导线的电阻比d导线的电阻______。把b、d导线的两端同时并列接到电路中,总电阻比只用b导线时______。(后两空格都选填“大”或“小”)。利用这一电路可以研究镍铬合金与锰铜合金的导电性能好坏,在探究中,导电性能通过观察______来确定,这是一种______法研究物理问题的方法。若用此电路在探究铜线的导电性能时,可能会导致电流过大而烧坏电流表,你对这一电路的改进措施是______。
2、如图所示电压表,若选0~3V的量程,读数是______V;选0~15V的量程,读数是______V。
3、发光二极管的主要材料为 ______(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
4、如图所示,当S1、S3闭合,S2、S4断开时,电压表的示数为3V。
(1)当S3闭合,S1、S2、S4断开时,灯L1,L2都不亮,电压表______示数(选填“有”或“无”);
(2)当S3、S4闭合,S2、S1断开时,会出现______现象;
(3)问题解决后,将S1、S4闭合,S2、S3断开,L1和L2______联,电压表的示数为1.5V,求电源电压是______V;
(4)当S1、S2、S3闭合,S4断开时,电压表连接正确,电压表的示数为______。
5、如图是小峰自制的调光小台灯,物体a应选择________(选填“铅笔芯”或“塑料细棒”)。闭合开关,向左移动夹子,小灯泡变亮,说明电阻的大小与导体的________有关。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、某同学做实验时,连接了图甲所示的电路,电源电压恒为3V;闭合开关S时,三个电表的示数分别如图乙所示,但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表,请你根据电路图和电表示数解答问题:
(1)通过灯泡L1、L2的电流为多少?
(2)灯泡L1、L2两端的电压为多少?
2、如图所示电路,电源电压恒为6V,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数为0.2A,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”,此时滑片的位置处于最大阻值的一半处,求:
(1)通过R2的电流;
(2)通过R1的电流;
(3)R2两端的电压;
(4)R1的滑片P移至最左端时,R1的电压。
3、如图所示电路中,电源电压不变,当开关S闭合时的示数为10V,当开关S断开时,的示数为5V,的示数为7V。问:
(1)当开关S断开时、、的连接方式?
(2)电源的电压为多少?
(3)开关S断开时,、、两端的电压各为多少?
4、如图甲所示,闭合开关S后,电压表V1和V2的指针所在位置完全相同,如图乙所示。求解下列问题:
(1)电源电压是多少?
(2)灯泡L1和L2两端的电压分别是多少?
5、如图所示,当S闭合后V1的示数为7V,电压表V2的示数为9V,若电源电压是12V,求灯L1、L2、L3两端的电压。
---------参-----------
一、单选题
1、B
【详解】
A.电阻R开路,电路断路,电压表串联在电路中测电源的电压,则电流表无示数,电压表有示数,故A不符合题意;
B.若电阻R短路,此时电压表被短路无示数,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表测电路中的电流有示数,故B符合题意;
C.滑动变阻器开路,电路断路,电压表和电流表均无示数,故C不符合题意;
D.若滑动变阻器短路,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,则两电表都有示数,故D不符合题意。
故选B。
2、C
【详解】
根据生活常识可知,一节新干电池电压为1.5V。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3、A
【详解】
A.电荷的定向移动形成电流,电源提供电压,电压使自由电荷发生定向移动形成电流,故A正确;
B.电压既可以使自由电子发生定向移动,也可以其他带电粒子(如正负离子)发生定向移动,故B错误;
C.对人体安全电压是不高于36V,而不是36V,故C错误;
D.一节新干电池的电压为1.5V,若干电池用过一段时间后,电压会有所减小,故D错误。
故选A。
4、B
【详解】
由图可知,该电路为串联电路;电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2电压;根据串联电路的电压特点可知,电源电压要大于每个用电器两端的电压,则电压表V1选的是0~15V的量程,分度值为0.5V,根据指针位置,电压表读数为4.5V;电压表V2选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为0.9V;根据串联电路的电压关系可知,R1两端电压为
U1=U﹣U2=4.5V﹣0.9V=3.6V
即电阻R1两端的电压为3.6V,R2两端的电压为0.9V,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5、B
【详解】
将电压表和电流表位置接反了,如图所示,此时电流表直接接到电源两极上,造成电源短路,通过电流表的电流会很大,电流表可能被烧坏;由于是电源短路,没有电流通过电压表,所以,电压表不会烧坏,故B符合题意。
故选B。
6、B
【详解】
A.电流表应与被测电路串联,电流方向应从正接线柱流入,负接线柱流出,图中电流表没有遵循“正进负出”的原则,连接错误,故A错误;
B.电流表应与被测电路串联,电流方向应从正接线柱流入,负接线柱流出,图中电流表与灯泡串联,遵循“正进负出”的原则,连接正确,故B正确;
C.电压表应于被测电路并联,电流方向从正接线柱流入,负接线柱流出,图中电压表与灯泡串联,连接错误,故C错误;
D.电压表应于被测电路并联,电流方向从正接线柱流入,负接线柱流出,图中电压表与一盏灯泡并联,但接线柱“负进正出”,连接错误,故D错误。
故选B。
7、C
【详解】
A.开关S1、S2都闭合,从电源正极流入的电流经开关S1、电流表A后分别流入两灯,则灯泡L1和L2并联,故A错误;
B.闭合S1,断开S2,为L1的简单电路,电流表测L1的电流,则电流表的示数不为零,故B错误;
C.闭合S1,断开S2,为L1的简单电路,电压表并联在L1两端,则电压表测L1两端电压,故C正确;
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L2也会短路,灯L2不亮,造成电流表损坏和电源短路,故D错误。
故选C。
8、C
【详解】
A.通过导体的电流是0A时,电阻不为0Ω,因为导体的电阻是导体自身的一种性质,与电流大小无关,故A错误;
B.长的导线电阻不一定大,因为电阻大小还与导体的材料、横截面积、温度有关,故B错误;
C.在温度相同时,同种材料制成长短一样的导线,细的电阻较大,故C正确;
D.电压是电路中形成电流的原因,电路中电压越大,电流就越大,但电阻不变,因为导体的电阻是导体的一种性质,只与电阻自身的材料、长度、横截面积及温度有关,与电压、电流无关,故D错误。
故选C。
9、B
【详解】
A.玻璃、陶瓷、人体中,人体属于导体,玻璃和陶瓷属于绝缘体,故A不符合题意;
B.铁、大地、铅笔芯都易导电,属于导体,故B符合题意;
C.塑料尺、空气、橡胶棒都属于绝缘体,故C不符合题意;
D.橡皮擦、煤油、石墨中,石墨属于导体,橡皮擦和煤油属于绝缘体,故D不符合题意。
故选B。
10、D
【详解】
AB.导体的电阻是导体阻碍电流的性质,电阻是本身的属性,与导体两端的电压和通过的电流无关,故AB不符合题意;
C.将这根导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大,故C不符合题意;
D.将导线对折后接入电路,长度变小、横截面积变大,导体的电阻变小,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、阻碍 大 小 电流表 转换 串联一只小灯泡
【详解】
[1]电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
[2]由图可知,导线b、d材料、长度均相同,导线d粗,在材料、长度相同的条件下,导体的电阻与横截面积成反比,因此b导线的电阻比d导线的电阻大。
[3]把b、d导线的两端同时并列接到电路中时,长度、材料不变,横截面积变大,所以总电阻比只用b导线时的电阻小。
[4][5]当在电路中接入不同的导体时,可通过观察灯泡的亮暗或观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这是一种转换法研究物理问题的方法。
[6]若用此电路在探究铜线的导电性能时,由于铜线的电阻很小,导致电路中的电流很大而烧坏电流表,可以在电路中串联一只小灯泡,起到保护电路的作用。
2、2.3 11.5
【详解】
[1]由图可知,当电压表选的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.3V。
[2]电压表选的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为11.5V。
3、半导体
【详解】
发光二极管具有单向导电性,当有光线照射时,像导体一样,有电流通过,当无光时,像绝缘体一样,半导体具有单向导电性,在半导体中掺入其他杂质,可以实现这种目的,所以发光二极管的主要材料是半导体。
4、有 电源短路 串 4.5 4.5V
【详解】
如图所示,当S1、S3闭合,S2、S4断开时,该电路为串联电路,电压表测量灯泡L1两端的电压,电压表的示数为3V。
(1)[1]当S3闭合,S1、S2、S4断开时,电压表与L2串联在电路中,电压表测量的是电源的电压,有示数。
(2)[2]当S3、S4闭合,S2、S1断开时,电源的两端被导线相连,则电源短路。
(3)[3][4]当S1、S4闭合,S2、S3断开时,该电路为串联电路,电压表测量灯泡L2两端的电压,电压表示数为1.5V,则电源电压为
U=U1+U2=3V+1.5V=4.5V
(4)[5]当S1、S2、S3闭合,S4断开时,灯泡L2被短路,电压表测量电源的电压,则电压表示数为4.5V。
5、铅笔芯 长度
【详解】
[1]因为铅笔芯是导体,塑料棒是绝缘体,所以应该将铅笔芯接入电路,灯泡才能发光。
[2]闭合开关,向左移动小夹子,小灯泡变亮,铅笔芯接入的长度变短,连入的铅笔芯电阻变小,电路中的电流变大,说明电阻大小与长度有关。
三、计算题
1、(1)0.2A;(2)1.2V,1.8V
【解析】
【详解】
解:(1)由电路图知,两灯串联,电流表测电路中电流,由图乙知,电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,串联电路中电流处处相等,所以通过L1、L2的电流
I1=I2=0.2A
所以通过灯泡L1、L2的电流为0.2A。
(2)电压表V1测电源电压,V2测L1两端电压,由图乙知,两电压表都使用小量程,分度值为0.1V,示数分别为1.2V、3V,电源电压为3V,即V1示数为3V,V2示数为1.2V,即L1两端的电压为1.2V;
串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,所以L2两端的电压
U2=U﹣U1=3V﹣1.2V=1.8V
答:(1)通过灯泡L1、L2的电流都为0.2A;
(2)灯泡L1、L2两端的电压分别为1.2V、1.8V。
2、(1)0.2A;(2)0.4A;(3)6V;(4)6V
【解析】
【详解】
解:(1)闭合开关,R1与R2并联,电流表A1测干路的电流,I=0.6A,电流表A1测R2的电流I2=0.2A。
(2)由并联电路电流的规律可知通过R1的电流
I1=I-I2=0.6A-0.2A=0.4A
(3)由并联电路电压的规律可知R2两端的电压
U2=U=6V
(4)滑片移至左端,R1与R2并联,由并联电路电压的规律可知R1的电压
U1=U=6V
答:(1)通过R2的电流是0.2A;
(2)通过R1的电流是0.4A;
(3)R2两端的电压是6V;
(4)R1的滑片P移至最左端时,R1的电压是6V。
3、 (1)串联;(2)U=10V;(3) 2V,3V,5V
【解析】
【详解】
(1)当开关S断开时,电流依次经过、、,则三灯泡串联。
(2)当开关S闭合时,被短路,与串联,电压表测与的总电压,即电源的电压,则电源的电压U=10V。
(3)开关S断开时,、、串联,测与的电压之和,测灯泡与两端的电压之和,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知两端的电压为
U10V5V5V
两端的电压为
=10V-7V=3V
两端的电压为
U10V-5V-3V=2V
答:(1)当开关S断开时、、串联连接。
(2)电源的电压为10V。
(3)开关S断开时,、、的电压依次为2V,3V,5V。
4、(1)7.5V;(2)6V,1.5V
【解析】
【详解】
解:(1)由电路图可知,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数,而两个电压表指针所在位置完全相同,所以电压表V1的量程是“0~15V”,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压为7.5V。
(2)电压表V2的量程是“0~3V”,分度值为0.1V,示数1.5,即L2两端的电压为1.5V,由串联电路的电压特点可知,L1两端的电压
答:(1)电源电压是7.5V;
(2)灯泡L1和L2两端的电压分别是6V,1.5V。
5、3V,4V,5V
【解析】
【详解】
解:由图可知,三盏灯串联;
V1并联在L1和L2两端,测的是L1与L2的电压之和,则
U1+U2=7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
V2并联在L2和L3两端,测的是L2与L3的电压之和,则
U2+U3=9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
电源电压是12V,则
U1+U2+U3=12V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
③﹣①得:U3=5V
③﹣②得:U1=3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
将④代入①可得
U2=4V
答:灯L1、L2、L3两端的电压分别为3V、4V、5V。