一、电流和电路选择题
1.如图所示,对于甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是()
A. 甲:用橡胶棒接触验电器,金属箔片张开,则橡胶棒带负电
B. 乙:闭合开关,小磁针N极向右偏转至水平位置
C. 丙:该实验装置演示的是电动机的工作原理
D. 丁:其它条件相同时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强
【答案】D
【解析】【解答】解:
A、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,题中的橡胶棒不一定带负电;验电器金属箔片张开,只能说橡胶棒带了电荷,但不能确定橡胶棒所带电荷的种类,故A错误;
B、闭合开关,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端是N极;根据同名磁极相互排斥可知,小磁针N极将向左偏转至水平,故B错误;
C、若开关闭合,金属棒左右运动时切割磁感线,此时电路中就会产生电流,这是电磁感应实验的装置,该装置的实验原理应用于制造发电机,故C错误;
D、由图可知,两个电磁铁是串联的,则通过两个电磁铁的电流相同;在电流相同的情况下,匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多,这说明线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强,故D正确.
故选D.
【分析】(1)甲图:验电器是根据同种电荷相互排斥的原理;(2)乙图:根据安培定则先判断出通电螺线管的N极,然后根据磁感线方向判断出小磁针N极的指向;(3)丙图:电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而发生转动,发电机的原理是电磁感应;(4)丁图:电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少有关:当电流相同时,线圈的匝数越多,电磁铁磁性越强.
2.利用干电池、导线、小灯泡、电动机、铅笔芯、橡皮、塑料尺探究:⑴物质导电性;⑵电动机转向;⑶电磁感应;⑷电阻与长度的关系.能够完成的实验个数有()
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个【答案】D
【解析】【解答】由干电池、导线、小灯泡、铅笔芯、橡皮和塑料尺可完成实验(1);由干电池、导线和电动机可完成实验(2);由导线、小灯泡和电动机可完成实验(3);由干电池、导线、小灯泡和铅笔芯可完成实验(4);D符合题意.故答案为:D.
【分析】选择不同的材料可以进行相应的实验,可以完成导体和绝缘体的区别,电阻影响因素的实验,可以探究电动机的转向和电磁感应的特点.
3.汽车的手动刹车器(简称“手刹”)在拉起时处于刹车制动状态,放下时处于解除刹车状态。如果手刹处在拉爆状态,汽车也能运动,但时间长了会损坏刹车片,有一款汽车设计了一个提醒司机的电路;汽车启动,开关S1闭合,手刹拉起,开关S2闭合,仪表盘上的指示灯会亮;汽车不启动,开关S1断开,指示灯熄灭,或者放下手刹,开关S2断开,指示灯也熄灭,下列电路图符合上述设计要求的是()
A. B.
C. D.
【答案】 A
【解析】【解答】根据用电器的工作要求,当开关都闭合时用电器才能工作,所以电路是串联电路,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】串联电路的特点是各用电器互相影响。
4.取两个相同的验电器A和B,使A带上负电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示),观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开。下列描述错误的是()
A. 金属杆是导体
B. 两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C. 实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,B验电器中的金属箔带上了负电荷
D. 实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是自A流向B【答案】 D
【解析】【解答】A.金属棒可以导电,A不符合题意;
B.验电器的金属箔张开角度是带了同种电荷,B不符合题意;
C.金属杆和金属球接触时,A验电器上的电子有部分转移到B验电器上,B验电器带了和A 一样的电荷,C不符合题意;
D.在金属杆金属球接触时,电子由A向B移动,电流的方向和负电荷的方向相反,电流从B向A,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】验电器利用同种电荷相排斥工作,电流的方向和负电荷的定向移动方向相反。
5.下列物理量的估计最接近实际的是()
A. 家用电冰箱每日耗电约为1度
B. 家用空调的额定功率约为100W
C. 电动自行车的电瓶电压约为3V
D. 家用洗衣机的额定电流约为10A
【答案】A
【解析】【解答】解:A、家用电冰箱间歇性工作,每日耗电约为1kW•h,符合题意;故A 正确; B、家用空调的额定功率约为1000W;故B错误;
C、电动自行车的电瓶电压约48V;故C错误;
D、家用洗衣机的额定电流约2A;故D错误;
故选A.
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.
6.与如图实物图相对应的电路图是下图中的()
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、开关闭合后一只灯泡被短路,不合题意;
B、两只灯泡并联,开关控制其中一只灯泡,不合题意;C、两只灯泡并联,开关控制干路,不合题意
D、两灯串联,符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合实物图,利用电流流向法分析对应的电路图即可.
7.将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,可以看到塑
料绳的细丝纷纷散开,产生这种现象的原因是()
A. 大气有压力
B. 分子间有相互作用力
C. 磁极间有相互作用力
D. 电荷间有相互作用力
【答案】 D
【解析】【解答】解:塑料细丝与手摩擦,摩擦起电,手带了一种电荷,细丝带了另一种电荷,由于不同的塑料细丝带有同种电荷,同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】摩擦起电,细丝带了同种电荷,同种电荷相互排斥.
8.如图所示,电源电压不变。开关S闭合后,当滑片P置于中点时,小灯泡正常发光。当滑片P由中点向b端滑动时,下列说法正确的是(灯泡的电阻不随温度变化)()
A. 电流表示数变小,小灯泡变亮
B. 电压表示数变大,小灯泡变暗
C. 电路消耗的总功率不变
D. 电压表与电流表示数的比值不变
【答案】D
【解析】【解答】A、当滑片P由中点向a端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,
根据公式I=可知,电路电流变大,也就是电流表示数变大,灯泡变亮,故A错误;B、变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压特点可得,灯泡两端电压变大,所以电压表示数变大,灯泡的实际功率变大,小灯泡变亮,故B错误;C、电源电压不变,电路中的电流变大,由公式P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故C错误;D、小灯泡变亮,说明
温度升高,此时小灯泡的电阻变大,由公式R=可知,电压表与电流表示数的比值变大,故D正确。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,电流处处相等,电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
欧姆定律公式:I=U/R。
电功率计算公式:P=UI。
9.带正电的物体吸引轻质小球,此小球()
A. 一定带负电
B. 一定不带电
C. 可能带正电,可能不带电
D. 可能带负电,可能不带电
【答案】 D
【解析】【解答】解:带电体吸引轻小物体有两种情况:异种电荷相互吸引或带电体能吸引不带电的轻小物体;
所以,带正电的物体吸引轻质小球,此小球可能带负电,也可能不带电。
故答案为:D。
【分析】排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电体;注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况.
10.如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是()
A. L1与L2串联
B. 电流表A1测L1的电流
C. 当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D. 当开关S2断开时,电流表A2的电流变小
【答案】D
【解析】【解答】解:A、A1、L2、S2三个元件在同一支路上,L1单独在一个支路上,所以是并联电路,A不符合题意;
B、A1、L2在同一支路上,所以A1是测L2电流,B不符合题意;
C、当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,C不符合题意;
D、当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,所以干路电流变小,A2测干路电流,因此电流表A2的示数变小,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】先分析电流的路径,判断串并联,A1、L2、S2三个元件在同一支路上,L1 单独在一个支路上,A2在干路上,然后根据并联电路的电流规律分析.11.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()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解:由题意可知,当两个副裁判对应的按钮可以单独工作、并且互不影响,而主裁判的按钮与副裁判的按钮工作时相互影响,因此两个副裁判对应的开关并联连接后与主裁判对应的开关串联连接,即乙、丙并联后与甲串联.故选B.
【分析】由题意可知,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;根据串联电路电路中各元件相互影响和并联电路中各元件互不影响进行判断.
12.空调扇因具有“送风、加湿和降温”等功能而成为人们夏季消暑纳凉的常用电器。其内部电路中有送风电动机和加湿电动机,工作时,若只闭合送风开关只有送风电动机工作;若同时闭合送风开关和加湿开关,两个电动机都工作;若只闭合加湿开关,加湿电动机不工作。如图所示电路中符合上述设计要求的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】 D
【解析】【解答】A、图中只闭合加湿开关加湿电动机可以工作,不合题意;
B、图中只闭合加湿开关加湿电动机可以工作,不合题意;
C、图中只闭合加湿开关加湿电动机可以工作,不合题意;
D、送风开关为总开关,加湿开关只控制加湿电动机,符合题意。
故答案为:D。
【分析】送风开关只控制送风电动机,加湿开关只控制吸加湿电动机,说明送风电动机和加湿电动机工作、互不影响即为并联,再根据开关的作用,判断开关的位置。
13.关于家庭电路说法正确的是()
A. 空气开关“跳闸”一定是出现了短路
B. 台灯的开关和灯泡是串联连接的
C. 电能表是测量电功率的仪表
D. 同时工作的用电器越多,总电阻越大【答案】B
【解析】【解答】解:
A、当家庭电路发生短路或用电器的总功率过大时,电路中的电流过大,空气开关都会发生跳闸现象,故A错误;
B、开关应与被控制的台灯串联,故B正确;
C、电能表是测量电路中消耗电能的仪表,故C错误;
D、家庭电路中用电器之间是并联的,由并联电路的电阻特点可知,同时工作的用电器越多,总电阻越小,故D错误.
故选B.
【分析】根据家庭电路空气开关跳闸的原因、开关的正确连接、电能表作用以及并联电路电阻特点的知识分析解答.
14.如图所示,在做“探究二力平衡条件”实验时,选用质量较小的卡片,目的是忽略小卡片的重力对实验的影响。这种突出问题的主要方面,忽略次要因素,是物理学中经常采用的一种科学研究方法。以下四个实例中所用研究方法与此相同的是()
A. 选用质量相同的物体探究重力势能与高度的关系
B. 选用轻绳探究使用定滑轮的特点
C. 选用水流类比电流
D. 选用玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像特点
【答案】B
【解析】【解答】A、用质量相同的物体探究重力势能与高度的关系,是控制变量法.A不合题意;
B、探究使用定滑轮的特点的实验中,由于绳的重力对该实验有影响,所以可选用轻绳,以便忽略其影响.B符合题意.
C、选用水流类比电流,是类比法,C不合题意;
D、选用玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像特点,是用等效替代方法确定像的位置,D不合题意.
故答案为:B.
【分析】根据突出问题的主要方面,忽略次要因素,结合根据对控制变量法、类比法及等效替代的理解分析解答.
15.小明家台灯的插头插在如图所示的插座上,插座上有一个开关和一个指示灯(相当于灯泡).若插座开关和指示灯用S1、L1表示,台灯开关和灯泡用S2、L2表示.小明断开或闭合S l、S2时,记录现象如表,则符合事实的电路图()
开关状态插座指示灯(L1)台灯(L2)
闭合S1,断开S2亮不亮
闭合S2,断开S1不亮不亮
S1和S2都闭合亮亮
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】【解答】A、当闭合开关S l、断开S2时,灯泡L1不亮,不符合题意;
B、当闭合开关S2、断开S1时,灯泡L2亮,不符合题意;
C、当闭合开关S l、断开S2时,灯泡L1亮,当闭合开关S2、断开S1时,灯泡L2不亮,当S l、S2都闭合时,两灯都亮,与表格完全一致,符合题意;
D、当闭合开关S2、断开S1时,两灯泡都亮,不符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据表中的开关的闭合与断开情况,结合灯的亮暗情况,分析电路为并联,干路有开关,分支上有开关.
16.下列说法正确的是()
A. 电能表是用来测量电功率的仪表
B. 使用试电笔时手不能接触笔尾金属体
C. 发电机工作时把电能转化为机械能
D. 高大建筑物顶端的针状金属物用来防雷【答案】D
【解析】【解答】解:A、电能表是用来测量电路中消耗电能(电功)的仪表,故A错;
B、使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光,表明检测的是火线,故B错;
C、发电机工作时把转子的机械能转化为电能,故C错;
D、在高大建筑物顶端的针状金属物是避雷针,通过很粗的金属线与大地相连,就能及时把电流倒入大地,从而避免建筑物被雷电击坏,故D正确.
故选D.
【分析】根据电能表的作用、试电笔的使用方法、发电机工作时的能量转化、避雷针的作用分析判断,特别注意:
测电笔是用来辨别火线和零线的,使用测电笔辨别火线和零线时,用手接触笔尾金属体,笔尖接触电线,氖管发光,表明检测的是火线;
在高大建筑物顶端装上避雷针,通过很粗的金属线与大地相连,就能及时把电流倒入大地,从而避免建筑物被雷电击坏.
17.如图所示是一种英语听力播放控制装置的原理图.“播放器”是有电流通过时会播放声音的装置;“定时开关”在电路刚接通时,处于“闭合”状态,达到设定时间后能自动断开.下列选项中正确的是()
A. 闭合开关S,指示灯立刻发光,播放器立刻播放声音
B. 到达设定时间后,指示灯保持发光且亮度不变
C. 到达设定时间后,播放器立刻开始播放声音
D. “定时开关”断开前后,“指示灯”和“播放器”分别处于并联和串联状态
【答案】C
【解析】【解答】解:A.闭合开关S,“定时开关”在电路刚接通时,处于“闭合”状态,播放器被短路,电路为灯泡的简单电路,所以指示灯立刻发光,播放器不能播放声音,故A 错误;
B.达到设定时间后,“定时开关”自动断开,播放器和指示灯串联,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小,由P=I2R可知灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,故B错误;
C..达到设定时间后,“定时开关”自动断开,播放器和指示灯串联,电路中有电流,播放器立刻开始播放声音,故C正确;
D.“定时开关”断开前(即闭合),电路为指示灯的简单电路;“定时开关”断开后,“指示灯”和“播放器”串联,故D错误.
故选C.
【分析】由图可知当定时开关闭合时播放器被短路,电路为指示灯的简单电路;定时开关断开时,播放器和指示灯串联,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化.
18.如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R的阻值为R0;闭合开关S,当滑动变阻器接入电路中的阻值为10Ω时,电压表的示数为U0。断开开关S,把定值电阻R换成阻值为2R0的另一定值电阻;再闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P的位置使电压表的示数仍为U0,则此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为()
A. 5Ω
B. 10Ω
C. 15Ω
D. 20Ω
【答案】 D
【解析】【解答】根据串联电路流过的电流处处相等,可列出等式。设电源电压为U,则流过滑动变阻器的电流为U0/10Ω,流过定值电阻的电流为(U-U0)/R0,两个式子相等,当定值电阻的电阻变为原来的2倍,要使等式成立,且滑动变阻器的电压不变,则滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω。
故答案为:D
【分析】本题考查了串联电路的电流特点,在串联电路中,各处电流相等。
19.新交规对司乘人员必须系安全带作了严格要求。轿车上设有安全带未系提示系统:当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上显示灯即时提示;若系上安全带,则开关S2闭合,显示灯熄灭。如图中设计最合理的电路图是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】根据题意知道,只有坐在座位上时,指示灯才亮,所以S1控制灯,即S1与灯串联,当开关S2闭合时,灯又不亮了,说明指示灯被S2短路了。
由A图知道,两开关并联,无论乘客坐下,还是系上安全带,指示灯都会发光,A不符合题意;由B图知道,指示灯与S1串联,与S2并联,乘客坐下时指示灯亮,系上安全带时,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,B符合题意;由C图知道,指示灯与S1串联,与S2并联,即乘客坐下时指示灯亮,但系上安全带时,指示灯被短路熄灭,但同时出现电源短路,C不符合题意;由D图知道,当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1 闭合,灯亮,当开关S2闭合时,灯不会熄灭,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据电路要求,当用电器和开关并联时,闭合开关会使用电器短路.
20.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为I1、电压表的示数为U1;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为I2、电压表的示数为U2.下列判断中正确的是()
A. U1>U2
B. U1<U2
C. I1>I2
D. I1<I2
【答案】B
【解析】【解答】当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1、R2串联,电压表测量R1 两端的电压,电压表的示数为U1;当开关S1、S3闭合,S2断开时,R1、R2仍然串联,电压表测量电源两端的电压,电压表的示数为U2;由于串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以U1<U2,A不符合题意,B符合题意;当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1、R2串联,电流表的示数为I1;当开关S1、S3闭合,S2断开时,R1、R2仍然串联,电流表的示数为I2;因为电源电压不变,电路的电阻R=R1+R2不变,由I=U/R知道,电路的电流不变,即I1=I2,CD不符合题意,故答案为:B。
【分析】根据闭合不同的开关,电路都是串联电路,电压表测量的位置不同,电压表的示数不同.