第七章 电路 单元测试 2023-2024学年沪教版物理九年级上册
一、单选题
1.下列数据符合实际的是( )
A.一位初中生以正常速度从一楼登上三楼,登楼的功率约为150W
B.教室内一盏日光灯正常发光时的电流约为2A
C.定滑轮的机械效率一定是100%
D.从地上拿起一个鸡蛋并把它缓慢举过头顶过程中对鸡蛋做的功约为0.1J
2.如图所示电路,电源电压为3V,当开关闭合时,却只有一只灯泡发光,且电压表示数为3V。由此可以判断电路的故障是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
3.下面是小南同学对有关电学知识的理解,其中正确的是( )
A.电流只能由正电荷的定向移动形成
B.街道两旁的路灯同时亮,同时灭,它们是串联的
C.验电器是利用异种电荷相互排斥的原理制成的
D.在电路中,电源是提供电能的装置
4.如图所示的电路,闭合开关S,小灯泡不发光,电流表、电压表均无示数,如果小灯泡或R中有一处发生故障,则下列判断正确的是( )
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.R断路 D.R短路
5.如图所示的电路,下列说法中正确的是( )
A.灯、并联,电压表测电源电压
B.灯、串联,电压表测两端的电压
C.若灯短路,则电压表示数为零
D.若灯短路,则电压表示数为3V
6.小付同学在探究电荷间的相互作用规律时做了如下实验:甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示,由此可判断( )
A.甲带正电 B.乙带正电
C.乙不带电 D.丙带负电
7.如图所示是王洪同学连接的“电流跟电压关系”实验的电路图,各器件和连接都良好,闭合开关S后,可能出现的现象是( )
A.两电表的示数为零
B.电流表的示数为零,电压表的示数不为零
C.两电表的指针迅速发生最大偏转,两电表都损坏
D.电流表有示数,电压表无示数
8.与丝绸摩擦后的甲物体带正电,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体。由上述信息( )
A.甲物体束缚电子的能力比丝绸强
B.乙物体一定带正电
C.乙物体束缚电子的能力比丙物体强
D.丙物体一定带负电
二、多选题
9.关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )
A.闭合S1、S3,断开S2时,L1和L2都能发光
B.闭合S2,断开S1、S3时,电路是短路
C.闭合S1、S2,断开S3时,电路是短路
D.闭合S2、S3,断开S1时,只有L1发光
10.取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔完全闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.验电器可以检验物体是否带电
B.验电器的金属箔张开是由于同种电荷互相排斥
C.用金属棒连接后,B的金属箔会张开,A的金属箔会完全闭合
D.用金属棒连接后,金属棒里产生的瞬间电流方向是从N→M
11.小王在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,记录了两组实验数据,并根据数据绘出了如图所示的图象,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻小于乙的电阻
B.将甲、乙并联到的电源上时,干路中电流为
C.当甲乙两端电压均为时,甲乙的电阻均为
D.将甲乙串联后接到某电源上,闭合开关后电路中的电流为,则电源电压为
12.如图所示的四个电路中,闭合开关会造成电源短路的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
13.大山同学测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图所示,则通过小灯泡的电流是 A,小灯泡的电阻是 Ω。
14.用充电宝给手机充电时,充电宝相当于电路中的 ;家里的电视机、电冰箱、洗衣机是 联的(选填“串”或“并”,下同);开关与用电器之间是 联的。
15.两个电阻R1=2Ω,R2=3Ω,若把它们串联接在电路中,R1和R2两端电压之比U1:U2= .若把它们并联接在电路中,通过R1和R2的电流之比I1:I2= .
16.如图为一种自动测定油箱内油面高度的装置,请你说明它的工作原理:往油箱中添加油时,浮标向 (上、下)移动。由于杠杆的作用,滑动变阻器的滑片向 (上、下)移,接入电路中的电阻变 (大、小)。电压表改装的油表盘的示数就变 (大、小)。
四、实验题
17.在探究“电流与电阻关系”实验时,老师给小明提供了如下器材:电源(电压恒定为4.5V),电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个,定值电阻5Ω、10Ω、15Ω各一个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的实验电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P 向左滑动时电流表示数变大,导线不允许交叉);
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电流表有示数,无论怎样移动滑片 P,电压表都无示数,则故障原因可能是R (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,小明把5Ω的电阻接入电路中,移动滑片 P 到适当位置,读出电流表示数,如图乙所示,正确记录后,小明又改用10Ω电阻继续实验,闭合开关后,小明应将滑片P向 (选填“左”或者“右”)移动至电压表示数为 V;
(4)小明在实验中所选用滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
18.如图甲所示,在“探究流过导体的电流与电阻的关系”实验中,电源电压保持不变,由三节新干电池组成,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,三个阻值分别为、、的定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于 状态,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应处于最 端(选填“左”或“右”);
(2)将的电阻接入电路,调节滑片P至适当位置A(未标出),读出电流表的示数为;用的电阻替换的电阻,调节滑片P至位置A的 (选填“左”或“右”)侧,使电压表的示数为 V,并记录电流表的示数;
(3)用的电阻替换的电阻,无论怎样调节滑片P,电压表的示数仍无法与上一次相同。要继续完成实验,仅利用现有器材,简单操作即可,其操作是: ;
(4)正确操作后,收集数据并画出图像,如图乙所示,直观反映了该实验的结论,则图像的横坐标是 (用符号表示)。
参考答案:
1.A
【详解】A.一位初中生体重约500N,以正常速度从一楼登上三楼用时约20s,高度约6m,登楼的功率约为
故A符合题意;
B.教室内一盏日光灯功率约为40W,正常发光时的电流约为
故B不合题意;
C.使用定滑轮时要克服摩擦做功,克服摩擦做的功就是额外功,所以机械效率一定小于100%,故C不合题意;
D.一个鸡蛋重约0.5N,从地上拿起一个鸡蛋并把它缓慢举过头顶距离约为2m,过程中对鸡蛋做的功约为
故D不合题意。
故选A。
2.B
【详解】
当开关闭合时,两灯串联,电压表测L1两端电压,却只有一只灯泡发光,表明电路中有一只灯可能存在短路,且电压表示数为3V,则L1不存在短路,故L2发生了短路,不亮的灯为L2,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.D
【详解】A.电流是电荷的定向移动形成的,而电荷可以是正电荷也可以是负电荷,故A错误;
B.两盏灯同时亮,同时灭,两盏灯可以是串联,也可以是并联,但开关要接在干路上,故B错误;
C.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的,故C错误;
D.在电路中,电源是提供电能的装置,可使电路中产生电压,故 D 正确。
故选D。
4.C
【详解】根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;闭合开关S,小灯泡不发光,电流表无示数,这说明电路出现了断路故障;电压表无示数,说明电压表与电源之间是断开的,所以故障是R断路。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】AB.闭合开关S后,电流只有一条路径,因此该电路为串联电路;电压表并联到了灯泡的两端,测量的是两端的电压,故A错误,B正确;
C.若灯短路,此时电压表测量的是电源电压,有示数,故C错误;
D.若灯短路,此时电压表测量的是一段导线两端的电压,则电压表示数为0,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,由图知,当甲靠近乙小球时,相互吸引,说明乙可能带正电,也可能不带电;乙靠近丙时,发现排斥,说明乙和丙一定带电,且带的是同种电荷,所以乙是带正电,丙也带正电,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】此电路图中将电压表串联在电路中,又将电流表并联在定值电阻两端,由于电流表内阻很小,相当于导线,将定值电阻短路,而电压表内阻很大,因此电路中的电流极小,所以电流表示数为零;根据串联电路的分压原理可知,此时电源电压几乎全部分配在电压表上,所以电压表示数不为零,接近于电源电压,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.B
【详解】A.与丝绸摩擦后甲物体带正电,说明甲物体束缚电子能力比丝绸弱,在摩擦过程中失去了电子。故A错误;
B.甲排斥乙,同种电荷相斥,说明乙带正电。故B正确;
C.摩擦起电过程中,束缚电子能力强弱是相对的,不知道乙与丙摩擦过程中时双方的带电情况,所以不能比较乙与丙束缚电子能力。故C错误;
D.乙吸引丙,可能是丙未带电,带电的乙能够吸引不带电的物体;也可能丙带负电,正负电荷相互吸引。故D错误。
故选B。
9.ACD
【详解】A.闭合S1、S3,断开S2时,L1和L2并联,都能发光,故A正确;
B.闭合S2,断开S1、S3时,L1和L2串联,故B错误;
C.闭合S1、S2,断开S3时,电流从电池的正极出发经过开关S1、S2回到负极,故会造成电源短路,故C正确;
D.闭合S2、S3,断开S1时,L2被短路,故只有L1发光,故D正确。
故选ACD。
10.ABD
【详解】A.验电器是用来检验物体是否带电的仪器,故A正确;
B.验电器的金属箔张开是因为金属箔上带有同种电荷,同种电荷互相排斥,因此会张开一定角度,故B正确;
C.用金属棒连接后,A中的部分负电荷会转移到B的金属箔上,所以B的金属箔会张开,A、B上的电荷达到平衡后,A的金属箔还会带有电荷,因此不会完全闭合,故C错误;
D.用金属棒连接后,由于A带负电,所以A中部分负电荷从金属棒M端至N端,然后转移到B上,而电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,故在金属棒上电流的方向为N→M,故D正确。
11.ABD
【详解】A.当甲、乙电压都为3V时,甲的电流大于乙的电流,由可知,甲的电阻小于乙的电阻,故A正确;
B.由图可知,当甲、乙并联到的电源上时,通过甲的电流为0.4A,通过乙的电流为0.2A,干路电流为0.4A+0.2A=0.6A,故B正确;
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,跟通过导体的电流以及导体两端的电压无关,故C错误;
D.由图可知,当甲、乙串联后接到某电源上,闭合开关后电路中的电流为,甲两端的电压为1V,乙两端的电压为2V,则电源电压为1V+2V=3V,故D正确。
故选ABD。
12.AD
【详解】A.闭合开关后,会造成电源两端直接连接在一起,发生电源短路现象,故A符合题意;
B.开关闭合后,右边灯泡被短路,不发光,不会造成电源短路,故B不符合题意;
C.开关闭合后,电路为灯泡的基本电路,灯泡发光,故C不符合题意;
D.闭合开关后,会造成电源两端直接连接在一起,发生电源短路现象,故D符合题意。
故选AD。
13. 0.38
10
【详解】[1]如图,电流表量程为0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.38A。
[2]小灯泡正常发光时的阻值
14. 电源 并 串
【详解】[1]用充电宝给手机充电时,充电宝给手机提供电能,所以充电宝相当于电路中的电源。
[2]并联电路中电流有两条或两条以上路径,各用电器可以独立工作,且互不影响。家里的电视机、电冰箱、洗衣机在工作时互不影响,所以它们的连接方式是并联。
[3]开关控制用电器,所以开关与用电器之间是串联。
15. 2:3 3:2
【详解】串联电路中各处的电流相等,由可得,两电阻两端的电压之比:;
并联电路中各支路两端的电压相等,通过两电阻的电流之比:.
故答案为2:3;3:2.
16. 上 下 小 大
【详解】[1][2][3][4]根据题意可知,定值电阻和滑动变阻器串联,且电压表测量定值电阻两端的电压,往油箱中添加油时,油面上升,浮标向上移动,在杠杆作用下,滑动变阻器R的滑片下移,接入电路的阻值变小,由分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变小,而电源电压不变,根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端的电压变大,即电压表改装的油量表的示数就变大。
17. 短路 右 2.5 12
【详解】1)[1]实验中,定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻电压,电流表测量电路电流,滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大,说明此时变阻器接入电路中电阻变小,因此变阻器的A端接线柱接入电路中,如图所示
(2)[2]正确连接电路后闭合开关,发现电流表有示数,说明电路中有电流,电路中没有断路现象;无论怎样移动滑片P,电压表都无示数,则故障可能是与电压表并联的定值电阻短路。
(3)[3][4]探究“电流与电阻关系”,要控制定值电阻的电压不变,小明把5Ω的电阻接入电路中,由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,由欧姆定律得,定值电阻的电压为
小明又改用10Ω电阻继续实验,此时电路中电阻变大,电路中电流变小,变阻器的电压变小,定值电阻的电压变大,则小明应将滑片P向右移动,使变阻器接入电路中电阻变大,直至电压表示数为2.5V。
(4)[5]电源电压为4.5V,定值电阻电压为2.5V,变阻器电压为
串联电路中电流处处相等,由欧姆定律得
当定值电阻接入电路中电阻为15Ω时,变阻器接入电路中电阻为
18. 断开 右 右 1.5 将的电阻串联到电路中
【详解】(1)[1][2] 为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处,即最右端。
(2)[3][4] 探究流过导体的电流与电阻的关系,应控制电阻两端电压不变,则控制的电压值为
用的电阻替换的电阻,根据串联分压原理,可知电阻两端电压变大,为控制电阻两端电压为1.5V不变,应该增大变阻器阻值,即将滑片向右移,所以调节滑片P至位置A的右侧。
(3)[5] 实验中,电源由三节新干电池组成,所以电源电压为4.5V,所以用的电阻替换的电阻后,根据串联分压原理,则有
解得,而滑动变阻器最大阻值为,所以为继续完成实验,由串联电路的电阻特点可知,需要将的电阻串联到电路中。
(4)[6] 根据欧姆定律可知,电压一定时,电流与电阻成反比,变形则有,可知电压一定时,电流与电阻的倒数成正比,所以图像的横坐标是。