电流和电路单元测试卷(含答案解析)

电流和电路单元测试卷（含答案解析）一、初三物理电流和电路易错压轴题（难）1．进一步探究电容器是电气设备中的重要元件，是储存电荷的装置。

通常简称其容纳电荷的本领为电容，用字母C表示，单位为法拉，用字母F表示。

两个相距很近又彼此绝缘的平行金属板形成一个最简单的电容器，在电路中用表示。

(1)如图，闭合开关，电容的两个极板将带等量异种电荷，这个过程叫电容器充电。

充电过程中，经过开关的电流方向是______（选填“从A到B”或“从B到A”）。

改变电源电压，电容器所带电荷量Q也发生改变，实验数据如下表。

电压U/V282电荷量Q/C4×10-36×10-32×10-35×10-3电容C/F2×10-30.75×10-31×10-32×10-3(2)分析数据可知，电容C与电容器两端电压U及电荷量Q的关系式为：C=______。

(3)请把表格补充完整______。

(4)电容的大小不是由带电量或电压决定的，常见的平行板电容器，电容决定式为SCdε=（ε是一个常数，S为极板面积，d为极板间距离）。

多电容器串联时，121111=nC C C C++…，（C表示总电容，C1、C2.……C n表示各电容器的电容）。

现有两个极板面积分别为S1、S2，极板间的距离分别为d1、d2的平行板电容器串联接到电压为U的电源上，则总电容C=______，总共能够储存的电荷量为______。

【答案】B到AQCU= 2.5V 121221S SS d S dε+121221S Sd dUS Sε+【解析】【分析】【详解】(1)[1]充电过程中负电荷从A运动到B，正电荷从B运动到A，则根据电流方向的规定，经过开关的电流方向为B到A。

(2)[2]由表中数据可知3-3210F 2V 410C -⨯⨯=⨯ 3-30.7510F 8V 610C -⨯⨯=⨯3-3110F 2V 210C -⨯⨯=⨯即Q CU =则Q C U=(3)[3]根据上题所得公式QU C=，将表中数据带入可得 33510C 2.5V 210FQ U C --⨯===⨯(4)[4][5]现有两个极板面积分别为S 1、S 2，极板间的距离分别为d 1、d 2的平行板电容器串联接到电压为U 的电源上，电容决定式为SC dε=则111S C d ε= 222S C d ε=因为多电容器串联时121111=nC C C C ++… 则12111=C C C + 带入12C C 、可得121221S S C S d S d ε=+则总共能够储存的电量为121221US S S d C S d Q U ε+==2．在“用伏安法测电阻”的实验中：（1）实验原理是_______________________。

（2）在下左图中将滑动变阻器正确连入电路（未知电阻大于5Ω）（_______）（3）如某次测量中，老师只提供了下列器材：电压恒定的电源一个（电压未知）、电流表一只、定值电阻R 0一个（电阻已知）、单刀开关两只、导线若干。

测待测电阻R X 的值，请用给定的器材（可不用完）按下列要求完成实验： ①、在上右图的虚线框内画出你设计的电路图（____）②、扼要写出实验的主要步骤（指出物理量的名称并用相应的符号表示） a___________________________________________________. b___________________________________________________.③、R X 的数学表达式为：R X =_________________（用所测量的物理量及相应的符号表示）。

【答案】U R I=闭合S 1断开S 2，读出电流表A 的示数I 0 闭合S 2断开S 1，读出电流表A 的示数I X 00x x xR I R U I I == 【解析】【详解】第一空．在“用伏安法测电阻”的实验中，用到的实验原理是U R I=； 第二空．本题主要确定电流表的量程和滑动变阻器的接线柱：电源由2节干电池组成，电压为3V ，未知电阻大于5Ω，根据欧姆定律求出电流为3V =0.6A 5ΩU I R == ，确定电流表的量程为0~0.6A 。

滑动变阻器有四个接线柱，应遵循一上一下接入电路，如下图；第三空． R 0与R x 并联，电流表在干路上，各支路上各有一个开关控制。

首先闭合R x 支路开关，测电流I x ，断开R x 支路开关，再闭合R 0支路开关，测电流I 0如图：；第四空．闭合S 1断开S 2，读出电流表A 的示数I 0，则可得电源电压为00U I R = ； 第五空．闭合S 2断开S 1，读出电流表A 的示数I X ，则可得xx R UI = ； 第六空．由操作步骤a ，b 可得00x x xR I R U I I ==。

3．小丽做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样，电阻约10Ω）。

（1）如图甲所示是小丽连接的部分电路，请将电路连接完整_________。

（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数.若电路中仅有一处故障，这个故障可能是___________。

（3）实验过程中，当电压表的示数为2V时，要使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向___调节（选填“左”或“右”）；小灯泡正常发光电流表的示数如图乙所示，则，此时小灯泡的电功率为______W。

（4）做完此实验后，小丽还想测量一只阻值约为数百欧的电阻R x的阻值，与其他同学讨论后，她通过增加一电阻箱R0（0～9999Ω 5A）、定值电阻（200Ω 2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了A、B两种方案(如图).在A、B两种方案中，方案__________可以让测量结果更准确，理由是_______。

（电表为理想电表）【答案】略灯短路右1.2B可以多次测量取平均值【解析】（1）小灯泡与电流表串联，电压表接在小灯泡的两端，如下图：（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，故障为短；电压表无示数，说明电压表被短路，因此电路故障为灯泡短路；（3）电流表量程为0～0.6A，由表知0.4+4×0.02A=0.48A；此时小灯泡电功率：P=UI=2.5V×0.48A=1.2W；要使小灯泡正常发光，应使小灯泡两端电压为额定电压，由2V增大到2.5V，根据串联分压的特点，应使滑动变阻器阻值减小，故应将滑动变阻器的滑片P向右移动；（4）方案A通过R x与R串联，测得Rx两端电压，然后单刀双至开关由a到b再调节电阻箱，电压表示数与在a点相同，则可求得电阻值；方案B先后把电压表分别放在R x和R0两端测出电压值，由串联分压公式可求R x．调节电阻箱阻值，可以多次测量．方案A，只能求一次阻值；方案B可以多次测量求平均值，以减小误差。

4．在真空中两个点电荷间存在相互作用力，探究其影响因素的实验数据如表：序号甲电荷的电荷量1/Cq乙电荷的电荷量2/Cq甲、乙两电荷之间的距离/mr甲乙两电荷之间的相互作用力/NF18110-⨯8210-⨯0．35210-⨯28110-⨯8110-⨯0．35110-⨯38310-⨯8210-⨯0．155410-⨯48310-⨯8210-⨯0．2513.510-⨯58210-⨯8110-⨯0．254.510-⨯68410-⨯8310-⨯0．3（1）分析表中数据可知，若要使两个点电荷之间的作用力增大，可以采用_____的方法。

将表格填写完整______ 。

（2）如图，将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上，甲球带正电荷，电荷量为1q，乙球带负电荷，电荷量为2q。

为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球的球心连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为3q的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止，则丙球应该带_____（选填“正”或“负”）电荷。

【答案】减小两点电荷间的距离51210-⨯正【解析】【详解】（1）[1]分析表格数据可知，真空中两个点电荷间的相互作用力，跟它们所带的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，既得：122q qF kr=；所以若要使两个点电荷之间的作用力增大，应减小两点电荷间的距离。

[2]对比表格中序号2和序号6的数据可知，甲电荷量变为原来的4倍，乙电荷量变为原来的3倍，电荷间的距离不变，根据122q q F k r=知，两电荷之间的相互作用力为原来的12倍，即：51210N F -=⨯。

（2）甲球带正电荷，乙球带负电荷，所以甲受到乙的引力向右，甲要静止，应受到丙向左的力，所以丙应带正电。

5．某实验小组想探究并联电路中电流的规律，晓丹同学猜想：并联电路中各支路电流相等．她设计了如下右图所示的电路，准备测量a 、b 、c 三处的电流，并从实验室取来电流表3只、灯泡2只、开关1个、电池和导线若干进行实验．（1）画好电路图后，晓丹同学开始连接电路，在连接电路过程中，开关应该是_____的． 检查电路连接无误后，她开始实验，并读出电流表示数记录在表格中． Ib/AIc/AIa/A0.180.180.36晓丹同学分析数据后得出结论：并联电路中各支路电流相等． （2）晓丹得出错误的实验结论，主要原因是_____． （3）请你对接下来的实验提出改进措施（一条即可）_____．【答案】断开 选用规格相同的（或电阻相同）灯泡进行实验 换用不同的灯泡进行实验，多次测量获得多组数据等 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]为保护电路安全，在连接电路过程中，开关应该是断开．（2）[2]两灯泡并联，灯泡两端电压相同，通过灯泡的电流相等，这说明所选用的灯泡规格相同（或电阻相同），从而得出了错误的结论，为得出普遍结论，应采用不同规格的灯泡进行实验．（3）[3]为得出普遍结论，换用不同规格的灯泡进行实验，且在电路中接入滑动变阻器或改变电源电压进行多次测量获得多组数据等．6．在“测定标有‘2.5V’字样的小灯泡额定功率”的实验中，老师给同学们准备了如图甲所示的实验器材，其中电源电压恒为6V，滑动变阻器的型号为“20Ω 1A”．（1）请你用笔画线代替导线，在答题卡上将如图甲中的电路连接完整，要求：图中的滑片此刻在最大阻值处．____（2）小明同学连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数基本不变．则发生故障的原因可能是滑动变阻器________或者灯泡________．（3）小明排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某处时，电压表的示数如图乙所示，接下来小明应将滑片向________（选填“左”或“右”）端移动使灯泡正常发光；当灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W；小灯泡正常发光时的电阻为________Ω．（4）在完成上述实验后，小明又将图中的小灯泡依次换成“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”的定值电阻，探究“电流与电阻的关系”，测量结果如下表：在接下来的小组交流过程中，另一个同学认为小明同学的实验过程中有一次实验是错误的，请你找出错误的一次实验是________（填写实验次数对应的番号），你的判断依据是________.【答案】短路断路右 1.25 5 4 由第4次实验数据计算得出滑动变阻器的电阻需30Ω，大于题中所给滑动变阻器的最大电阻【解析】【分析】【详解】(1)测量小灯泡电功率的实验时，滑动变阻器应与灯泡串联，图中的滑片P此刻在最大阻值处所以应将其右下角接线柱接入电路．如图所示：；(2)如果滑动变阻器同时接上面两个接线柱，形成短路，或者灯泡断路，闭合开关，电压表压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变；(3)由乙图电压表使用0−3V量程，分度值0.1V，电压表的示数为1.8V，低于灯泡的额定电压，要提高灯泡两端的电压，根据串联电路的分压原理，需要减小电路电阻，即应将滑片P向右端移动；由图丙可知，电流选择的量程是0∼0.6A，分度值是0.02A，此时电流表示数是0.5A，灯泡额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；小灯泡正常发光时的电阻为R＝2.50.5U VI A＝＝5Ω．(4) 由第4次实验数据可得，电路中的总电阻为R＝60.1U VI A＝＝60Ω,则滑动变阻器的阻值为：60Ω-30Ω＝30Ω，滑动变阻器的型号为“20Ω lA”，故错误的是4.【点睛】（1）将变阻器的右下接柱连入电路中，电压表与灯并联；（2）发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数基本不变，则可能变阻器接入电路的电阻为0；电压表示数接近电源电压，说明电路可能断路，电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；（3）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；（4）由第4次实验数据可求出滑动变阻器的阻值，大于滑动变阻器的最大阻值，由此判断该组数据错误．7．在探究并联电路电流规律的实验中：(1)为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行_____，以正确选择电流表或电流表的量程；(2)小方连接的部分电路如图所示，请你将电路连接完整；（_________）(3)小方将以上电路连接完后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。