【物理】绥化市物理电压和电阻专项检测试卷及答案
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【物理】绥化市物理电压和电阻专项检测试卷及答案
一、选择题
1.如图所示,闭合电键S,灯L亮,一段时间后灯L熄灭。
若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或R上。
现用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L,正确的判断是()
A. 若灯L′亮,则灯L一定断路
B. 若灯L′亮,则灯L一定短路
C. 若灯L′不亮,则电阻R一定断路
D. 若灯L′不亮,则电阻R一定短路
【答案】 C
【解析】【解答】解:若灯L′亮,说明其它电路是通的,则电阻R肯定完好,故障只能在灯L上,灯L可能是短路或断路,A、B不符合题意;
若灯L′不亮,说明电路不通,则故障在电阻R上,考虑到小灯L原先不亮,则故障只能是电阻R断路;C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析电路图,若用一只规格相同且完好的灯替换:
若灯亮,说明是原来的灯断路,其它地方完好,换上新灯泡后能发光;原来的灯短路,其它地方完好,换上新灯泡能发光。
若灯不亮,说明电阻R开路,换上灯也不亮。
2.下列关于导体的各选项中,跟导体电阻大小无关的是()
A. 长度
B. 材料
C. 电流
D. 横截面积【答案】 C
【解析】【解答】导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合导体电阻大小的影响因素分析解答.
3.石墨烯又称单层墨,它仅由一层碳原子组成,具有许多奇特的属性,包括极强的拉力,优良的导电性和导热性,硬度最大,熔点超过3000℃等,这种高新材料有可能代替硅成为新的半导体材料.根据石墨烯的特性,你认为石墨烯不能用来制成()
A. 高压输电线
B. 坚韧的防弹衣
C. 发光二极管
D. 保温隔热材料
【答案】 D
【解析】【解答】由于石墨烯具有优良的导电性和导热性,所以可以利用石墨烯制成高压输电线,A不符合题意;
石墨烯有极强的拉力,硬度最大,所以可以制成坚韧的防弹衣,B不符合题意;
C、石墨烯这种高新材料有可能代替硅成为新的半导体材料,因此可以用来制成发光二极管,C不符合题意;
D、根据石墨烯优良的导热性,不能用来制成保温隔热材料,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】本题考查了学生对材料导电性、导热性、硬度等特性的理解,结合题目所给信息,石墨烯不能用来制成保温隔热材料.
4.如图所示,当开关S闭合后,电压表V2示数为10 V,电压表V1示数为8 V,若电源电压为15 V,则灯L2两端电压为()
A. 2 V
B. 3 V
C. 5 V
D. 7 V
【答案】 B
【解析】【解答】根据电路图,电压表V1测量L1和L2,电压表V2测量L2和L3,则L3的电压为15V-10V=5V,L2的电压为8V-5V=3V,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据串联电路中总电压等于各用电器电压之和计算各用电器的电压。
5.如图所示,开关S闭合后电灯不亮,为了检查电路故障,用电压表进行测量,发现U AC=3.0V,U AB=0V,U BC=3.0V.则电路故障可能是()
A. 灯 L 断路
B. 开关S 断路
C. 滑动变阻器R短路
D. 灯L短路或滑动变阻器R 断路
【答案】D
【解析】【解答】解:串联电路中电灯不亮,则可能是某处断路或电灯短路,用电压表测检测电路故障,断路位置为电源电压,电路完好的示数为零;
由题意可知,U AC=3.0V,故A点与电源正极相连、C点与电源负极相连;
U AB=0V,如果灯泡短路,则AB两点间电压为零;
U BC=3.0V,说明c点与电源负极相连,B点通过灯泡、电阻、开关与电源正极相连,故BC 间发生断路,即变阻器R断路;
故电路故障为灯L短路或滑动变阻器R断路.
故选D.
【分析】在判断故障时,电压表的示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通.
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
电路中存在断路故障,且故障只可能发生在电阻R1、R2处,当电键S由断开到闭合时,电流表A与 A1的示数始终相等,则()
A. R1一定断路
B. R1可能断路
C. R2一定断路
D. R1、R2一定同时断路
【答案】A
【解析】【解答】电键S断开时,电阻R1、R2串联,①闭合电键S前,若电阻R1出现了断路故障,电流表A与A1的示数始终相等,都为零;电键S闭合后,电路为R1的基本电路,电流表A1因电键S闭合被短路,故电流表A1无示数,又因为电阻R1出现了断路故障,电流表A也没有示数,都为零,故电阻R1可能出现了断路故障;②若电阻R2出现了断路故障,电键S断开前,因电路为断路,故电流表A、A1均无示数;当电键S闭合后,电路为R1的基本电路,电流表A1因电键S闭合被短路,故电流表A1无示数;电流表A测量通过电阻R1的电流有示数,故电流表A与A1的示数不相等,故不可能只有电阻R2断路。
③闭合电键S前,若R1断路且R2断路,电流表A与A1的示数始终相等,都为零;电键S闭合后,电路为R1的基本电路,电流表A1因电键S闭合被短路,故电流表A1无示数,又因为电阻R1出现了断路故障,电流表A也没有示数,都为零,故R1断路且R2断路符合题意;由此分析可知:如果电流表A与A1的示数始终相等,则故障可能是R1断路或R1断路且R2断路,即R1一定断路,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】电路故障的分析,注意电路故障是用电器断路时没有电流,若是对电源短路则会烧坏电源,若是对用电器短路则会使用电器不能工作.
7.在如图电路中,开关闭合时,电压表V1、V2、V3的读数分别是U1、U2、U3,则U1、U2、U3的关系正确的是()
A. U1=U2+U3
B. U1=U2=U3
C. U1>U2>U3
D. U3>U2>U3
【答案】 B
【解析】【解答】解:由图可知,两盏灯并联,V1并联在L2两端,所以V1测量L2两端的电压;而V3与L1并联,所以V3测量L1两端的电压;V2直接并联在电源两端,所以V2测量
电源电压;并联电路的电压关系为:并联电路中各支路两端的电压相等,即U=U1=U2=U3.故选B.
【分析】分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,明确各电压表所测电路电压间的关系.
8.甲、乙是由同种材料制成且电阻相等的两导体,关于甲、乙的横截面积S及长度L的判断,可能成立的是()
A. S甲>S乙, L甲<L乙
B. S甲<S乙, L甲>L乙
C. S甲>S乙, L甲=L乙
D. S甲>S乙, L甲>L乙【答案】D
【解析】【解答】同种材料的两根导体,相同横截面积、长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大。
根据题意:甲、乙是由同种材料制成且电阻相等的两导体,如果S甲>S乙,必须L甲>L乙;如果S甲<S乙,必须L甲<L乙.D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D.
【分析】电阻的影响因素有:材料、长度、横截面积和温度.
9.将一根铜导线拉长,变大的是它的()
A. 质量
B. 电阻
C. 密度
D. 横截面积【答案】 B
【解析】【解答】A、将一根铜导线拉长后,形状发生变化,但所含物质多少没有变化,所以质量不变,A不符合题意;
B、将一根铜导线拉长后,长度变长了,横截面积变小了,所以它的电阻变大了,B符合题意;
C、将一根铜导线拉长后,形状发生变化,物质种类、状态和温度没有变化,所以密度不变,C不符合题意;
D、可以将铜导线看成圆柱体,将一根铜导线拉长后,长度变长了,体积不变,所以横截面积变小了,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.
10.如图电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动时,
电流表和电压表的示数变化情况分别为()
A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小,电压表的示数不变
D. 电流表的示数变小,电压表的示数变小【答案】C
【解析】【解答】解:∵电压表测电源的电压且电源的电压不变,∴电压表的示数不变;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,
∵I= ,R1两端的电压不变;
∴R2支路的电流变小,R1支路的电流不变,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,
∴干路电流变小,即电流表的示数变小.
故选C.
【分析】由电路图可知,R1和R2并联,电压表测量电源电压,电流表测干路电流;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源电压保持不变,电压表的示数不变;根据欧姆定律可知通过R1的电流不变,但通过R2的电流变小,根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化.
11.如下图甲所示,闭合开关后,在滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如下图乙所示,下列说法错误的是()
A. 电源电压是6V
B. R2的最大阻值是20Ω
C. R1的电阻是是10Ω
D. 当滑片P移动中点时,10s内电流通过R1产生的热量是18J
【答案】D
【解析】【解答】由电路图和图乙知当P在b端时电路中只有R1,此时电压表的示数为6V,即电源电压为6V,A不符合题意;当P在b端时R1、R2串联,此时R2=20Ω且最大,电
压表的示数为2V,由I= 得I= =0.2A,R1= =10Ω,B、C不符
合题意; 当滑片P移动中点时R1=10Ω,I总= =0.3A,Q1=I12R1t1=(0.3A)2×10Ω×10s=9J,D符合题意.
【分析】A、根据电路图甲、图乙分析P在b端时的电路得出电源电压的大小;B、C根据电路图甲、图乙分析P在a端时的电路得出R2的最大阻值及R1两端的电压,根据欧姆定律求出R1的值;D、先判断滑动变阻器的阻值,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据Q=I2Rt求解。
故答案为:D。
12.电路和水路有许多相似之处。
下列与如图中抽水机作用相似的电路元件是()
A. 用电器
B. 电源
C. 电键
D. 导线【答案】B
【解析】【解答】电路类比水路,电源与抽水机作用相似,用电器与水轮机作用相似,开关与阀门作用相似,导线与管道作用相似,B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B.
【分析】电源是提供电能的装置.
13.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器R2的滑片P向a移动时,电流表和电压表示数的变化情况是()
A. 电流表的示数变大,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变小,电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
D. 电流表的示数变大,电压表的示数变小【答案】 A
【解析】【解答】解:∵R1和R2串联,电流表测串联电路中的电流;
∴在电源电压不变的条件下,当滑动变阻器的滑片P向a移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流变大,则电流表示数变大;
∵电阻R1的阻值不变,根据公式U1=IR1,电流变大,则电阻R1两端的电压变大,即电压表示数变大.
故选A.
【分析】由电路图可知,R1和R2串联,电流表测串联电路中的电流;电压表与R1并联,测量的是R1两端的电压,当滑动变阻器的滑片P向a移动时,R2连入电路的阻值变小,根据欧姆定律可知,可知电路电流和电阻R1两端电压的变化.
14.如图所示电路中,电源电压为4.5V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则()
A. L2两端的电压为1.5V
B. L1两端的电压为1.5V
C. L1与L2的灯丝电阻之比为2:1
D. 通过L1与L2的电流之比为1:2
【答案】B
【解析】【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,则L1两端的电压为U1=1.5V,故B正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,L2两端的电压:
U2=U﹣U1=4.5V﹣1.5V=3V,故A错误;
因串联电路中各处的电流相等,
所以通过L1与L2的电流之比为1:1,故D错误;
由I= 可得,L1与L2的灯丝电阻之比:
= = = = ,故C错误.
故选B.
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压,根据串联电路的电流特点可知通过两灯泡的电流关系,根据欧姆定律求出两灯丝电阻的比值.
15.由同种材料制成的AB和BC两段导体,长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式串联接入电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是()
A. 通过两段导体的电流:I AB<I BC
B. 两段导体的电阻值:R AB=R BC
C. 两段导体的电阻值:R AB>R BC
D. 两段导体发热的功率:P AB<P BC
【答案】C
【解析】【解答】解:A、两段导体串联,串联电路中电流处处相等,所以I AB=I BC,故A 错误;
BC、导体AB和BC由同种材料制成、长度相同,因为导体AB的横截面积比BC的小,所以R AB>R BC,故B错误,C正确;
D、因为I AB=I BC, R AB>R BC,由P=I2R可知P AB>P BC,故D错误.
故选C.
【分析】(1)根据串联电路的电流特点可知通过两段导体的电流关系;(2)AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,横截面积越大,电阻越小;(3)根据P=I2R可知导体AB和BC的功率关系.
16.如图所示,电源电压保持不变,当变阻器滑片P滑到A端时,闭合开关S1和S2,灯
泡L恰好正常发光,以下说法正确的是()
A. 滑片P仍在A端,开关S1断开,S2闭合,灯泡L仍正常发光
B. 滑片P仍在A端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光
C. 滑片P滑到B端,同时闭合开关S1和S2,灯泡L仍正常发光
D. 滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光
【答案】 B
【解析】【分析】AB、当变阻器的滑片滑到A端时,变阻器与灯泡并联;根据灯泡两端的电压等于电源电压进行分析;
C、当滑片P滑到B端,同时闭合两个开关,根据电路的连接方式分析灯泡的情况;
D、当滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,变阻器和灯泡串联,根据串联电路电压的规律进行分析.
【解答】A、当变阻器的滑片滑至A端,闭合开关S1和S2 ,变阻器和灯泡并联,此时灯泡两端的电压等于电源电压,灯泡正常发光;由于开关S1为干路中的开关,因此开关S1断开,电路为断路,灯泡不发光;
B、当开关S1闭合,S2断开,为灯泡的基本电路,并且灯泡两端的电压等于电源电压,故灯泡正常发光.
C、当滑片P滑到B端,同时闭合两个开关,灯泡被短路,因此灯泡不会发光;
D、当滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,变阻器和灯泡串联,因为串联电路中总电压等于各部分电压之和,因此灯泡两端的电压小于电源电压,故灯泡不会正常发光.
故选 B.
【点评】知道电路的三种状态,会正确使用滑动变阻器,会根据滑动变阻器的不同位置正确识别电路,识别电路也是解答本题的关键.
17.如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为10Ω、20Ω,闭合开关S,通过L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则()
A. I1:I2=1:1,U1:U2=2:1
B. I1:I2=1:2,U1:U2=1:1
C. I1:I2=1:1,U1:U2=1:2
D. I1:I2=1:2,U1:U2=1:2
【答案】 C
【解析】【解答】据图可知,灯泡L 1、L 2串联,因为串联电路中各处电流都相等,所以I 1=I 2,那么I 1:I 2=1:1 ;因为串联电路中,电压与电阻成正比,即:
,故C正确。
故选C。
【分析】在串联电路中,各处电流都相等;在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,电压越大,据此解答。
18.如图所示的电路中,电源电压恒为6V,R 为10Ω,滑动变阻器R0最大电阻为50Ω,当滑动变阻器的滑片P 由a端滑到b端,电压表示数的变化是()
A. 0~6V
B. 0~5V
C. 0~1V
D. 1~5V
【答案】 B
【解析】【解答】当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,两端的电压为0V;
当滑片P由a端滑到b端,连入电路中的电阻增大,电路中的电流减小,根据欧姆定律可知,定值电阻分压减小,电源电压不变,滑动变阻器两端的电压增大;
当滑动变阻器的滑片P在b端时,电路中的电流:
I==0.1A,
滑动变阻器两端的电压:
U ab=0.1A×50Ω=5V.
电压表示数的变化范围是0~5V.
故选B.
【分析】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻是串联的,电压表测的是滑动变阻器两端的电压,当滑片P由a端滑到b端,连入电路中的电阻增大,根据欧姆定律和串联电路的分压关系分析判断.
19.如图所示,闭合电键S,灯L亮,一段时间后灯L熄灭,电压表示数变小。
若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或R上。
现用一只规格相同且完好的灯L'替换灯L,关于电路故障判断正确的是()
A. 若灯L'亮,则可能是灯L断路
B. 若灯L'亮,则一定是电阻R短路
C. 若灯L'不亮,则可能是灯L短路
D. 若灯L'不亮,则一定是电阻R断路
【答案】 D
【解析】【解答】闭合开关,灯泡发光,说明电路是通路。
过一会儿灯泡熄灭,电压表示数变小,原因有两个:灯泡L短路或电阻R断路. 一只规格相同且完好的灯L′替换灯L,若是灯L短路,其它地方完好,换上新灯泡后不短路,L'能发光,故若灯L'亮,则一定是灯L 短路,AB不符合题意.
若是电阻R断路,换上新灯泡后电路还是断路,不能发光,故若灯L'不亮,则一定是电阻R断路,C不符合题意,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】在串联电路中各用电器互相影响,若电压表示数变大,则测量的位置断路.
20.我们做电学实验时应学会检查和排除电路故障。
如下图是一位同学研究串联电路电流、电压特点的电路图。
当闭合开关时,L1亮,L2不亮,A和V均有示数,故障的原因可能是()
A. L1短路
B. L2短路
C. L1断路
D. L2断路【答案】 B
【解析】【解析】由图可知两个电灯串联,灯L1亮,而L2不亮,说明已有电流通过,只能是L2发生短路而不亮。
故选B
21.当滑动变阻器的滑片向b端滑动时,下列四种接法中,变阻器阻值变大的是()A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】【解答】A.由图可知,滑动变阻器同时接上面两个接线柱,滑动变阻器接入电路的电阻为零,移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值不变,A不符合题意;B.由图可知,向右(b端)移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,滑动变阻器连入电路的阻值变小,B不符合题意;C.由图可知,向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,滑动变阻器接入电路的阻值变大,C符合题意;D.由图可知,向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,滑动变阻器连入电路的阻值变小,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】滑动变阻器的有效阻值看下端.
22.如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五块电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是()
A. U2=U1═U3 I1=I2
B. U2=U1+U3 I1=I2
C. U3=U1+U2 I1=I2
D. U3=U1+U2 I1>I2【答案】 B
【解析】【解答】解:由电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经电流表A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表A2回到电源的负极,即电路只有一条路径,两电阻串联,且两电流表均测电路中的电流;
根据电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测下边电阻两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测上面电阻两端的电压;
根据串联电路中各处的电流相等可知,两电流表的示数关系:I1=I2, D不符合题意,
因串联电路中总电压等于各分电压之和可,
所以三电压表的示数关系为:U2=U1+U3, AC不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路的特点得出电表之间的关系.
23.如图所示的电路,闭合开关S,两灯L1、L2均发光,两电表均有示数。
过了一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,一只电表的示数增大,另一只电表的示数减小到几乎为零,造成此现象的原因可能是()
A. 灯L1短路
B. 灯L2短路
C. 灯L1断路
D. 灯L2.断路
【答案】 B
【解析】【解答】根据电路图,电路是串联电路,电压表测量L2的电压,若一只灯熄灭,另一灯发光,电路中有电流,电流表有示数,且变大,则电路中有短路,由于电压表无示数,则L2短路,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】当电路中有灯亮有灯不亮时,有电流,则电路中有短路,电压表无示数时,电压表测量的位置短路。
24.对生活中物理量的认识,下列数据最接近实际的是()
A. 教室里课桌的高度约为75dm
B. 一节新干电池的电压约为36V
C. 九年级学生100m短跑的成绩约为15s
D. 我们正常步行的速度大约是12m/s
【答案】C
【解析】【解答】解:A、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm=8dm左右.故A不符合实际;
B、一节标准的新干电池电压是1.5V.故B不符合实际;
C、男子百米世界纪录略小于10s,九年级学生百米成绩不可能小于10s,一般在15s左右.故C符合实际;
D、人正常步行的速度在4km/h=4× m/s≈1.1m/s左右.故D不符合实际.
故选C.
【分析】首先对题目中涉及的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.
25.下列关于电学知识说法正确的是()
A. 验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
B. 金属靠自由电子导电
C. 导体的电阻大小只跟导体的长度、横截面积有关
D. 电学中规定正电荷的运动方向为电流的方向
【答案】B
【解析】【解答】A.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,A不符合题意;
B.金属中有大量的自由电子,靠自由电子导电,B符合题意;
C.导体的电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关,C不符合题意;D.电学中规定正电荷定向运动的方向为电流的方向,D不符合题意。
【分析】A.电荷间的相互作用力:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;B.金属由大量的自由移动的电子;C.影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积、温度;D.电学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
故答案为:B。