义乌市初中物理九年级全册第十五章《电流与电路》测试(包含答案解析)
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一、选择题
1.如图所示,干燥的天气里,用塑料梳子梳头,头发会随着梳子飘起来,而且会变得蓬松。
下列说法正确的是()
A.梳子梳头后,梳子带电而头发不带电
B.梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
C.头发变得蓬松是因为带上同种电荷而互相排斥
D.头发变得蓬松是因为带上异种电荷而互相吸引
2.小明家的智能锁需要通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。
第一次识别成功时,开关S1闭合,发声器S发出声音,但不开锁;第二次识别成功时,开关S2闭合,电动机M启动,开锁成功。
下列电路图中,设计符合要求的是()
A.
B.
C.
D.
3.在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2中的电流分别为()
A.0.36A 1.8A B.0.28A 1.8A C.0.36A 1.44A D.1.44A 0.36A
4.如图所示,电动独轮车是新一代化步工具,它体形小巧、携带方便,而且依靠电力驱动,低碳环保,越来越受到年轻人的喜爱。
某品牌独轮车工作原理:当电源开关S1闭合时指示灯亮起,人站在独轮车上开关S2自动闭合,电动机才能启动,开始运动。
下列电路设计符合上述要求的是()
A.B.
C.D.
5.两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,手持金属棒的绝缘柄用金属棒把A、B连接起来,如图所示,则()
A.电流从A流向B B.电流从B流向A
C.自由电子从A流向B D.正电荷从A流向B
6.下列是通过对一些直接感知的现象进行合理的推测而得出的无法直接感知的事实,其中合理的是()
A.现象:街边的路灯同时亮、灭推测:路灯一定是串联的
B.现象:工业园区上空迷漫着大量粉尘推测:分子在永不停息地运动
C.现象:轻质小球a、b靠近时相互吸引推测:a、b两球一定带异种电荷
D.现象:某电路中两灯泡两端的电压相等推测:灯泡可能串联,也可能并联
7.通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,是常用的物理方法下列根据现象所作出的推测不符合事实的是()
A.“清晨,树叶上的露珠看起来呈球状”推测分子之间存在引力
B.“墨水在热水中比在凉水中扩散得快”推测温度越高,分子的热运动越剧烈
C.“街边的路灯同时亮、灭”推测路灯是串联的
D.“电路中的灯泡发光”推测电路中有电流
8.如图所示的是一种按钮开关的结构截面图,图中C是按钮,D是外壳,A、B各有接线柱与电路相连接,通常情况下,属于绝缘体的是()
A.C、D是绝缘体B.B、D是绝缘体
C.A、C是绝缘体D.A、B是绝缘体
9.如图所示是一个有盖的木盒,电路的部分连接情况隐藏在盒内。
闭合开关时,两只灯泡都亮了,断开开关时,两只灯泡都熄灭。
现在有以下4种操作:(1)拧下灯泡L1;(2)拆除导线a;(3)拧下灯泡L2;(4)拆除导线b。
其中2种操作均可判断灯泡连接方式的为()
A.(1)(2)B.(1)(3)C.(2)(3)D.(2)(4)
10.与图中实物图相对应的电路图是()
A.B.
C.D.
11.如图所示电路,电源电压恒定,各元件位置不变。
下列说法正确的是()
A.只闭合开关S时,灯L1与L2串联,电流表A1可测出通过灯L1的电流
B.只闭合开关S时,只有灯L1工作,电压表无示数
C.闭合开关S、S1时,电压表能测出L2两端电压,不能测出L1两端电压
D.闭合开关S、S1时,若灯L2短路,灯L1仍然能继续工作
12.如图所示,两个相同的验电器A和B,A与丝绸摩擦过的玻璃棒接触带电,再用C棒去同时接触两验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。
则下列说法正确的是()
A.A金属箔张角变小,说明它失去正电荷
B.C棒与其手柄D均为导体
C.当C棒接触两验电器的金属球时,电流方向为A到B
D.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子是由丝绸转移到玻璃棒
二、填空题
13.串联和并联是用电器之间最常见的两种连接方式。
通过你的观察,街上的路灯之间是______连接的,判断的依据是:一盏路灯损坏不亮了,这盏路灯______(选填“影响”或“不影响”)其他路灯的通断。
14.如图所示,橡胶棒与毛皮摩擦的过程中,橡胶棒因__(选填“得到”或“失去”)电
子而带负电荷;把该橡胶棒A与不带电的验电器B金属球接触,两个金属箔片立即张开。
这一过程形成了由____(选填“A到B”或“B到A”)的瞬间电流。
15.如图所示,要让电流表能测L1中的电流,需闭合开关______;要让电流表仅测量L2中的电流,需闭合开关______;当S1、S2、S3同时闭合时,电流表______(填“会”或“不会”)被烧坏。
16.如图所示电路中,电流表A1与A2指针指示的位置如图所示,则电流表A1读数是
_____;电流表A2读数是_____,灯L1电流是_____。
17.小明进教室里时发现,当闭合一个开关时,有两个灯泡同时亮,断开这个开关时,这两个灯泡同时熄灭,在正常情况下,这两个灯泡应该是(____)(选填“串联”或“并联”)。
要测量这些灯泡消耗电能的多少,应该用(____)(选填“电流表”、“电压表”或“电能表”)来测量。
18.油罐车的尾部总装有一根拖在地上的铁链(如图),这是因为铁链和大地是_____,可以把运输过程中油与油罐的内壁摩擦产生的电荷引入大地,避免因_____产生的火花引起爆炸。
19.如图所示电路中,电源电压为3V,灯泡L1和L2的电阻均为6Ω.闭合开关,发现灯L1亮,而灯L2不亮,此时电压表V1的示数为__________V,电流表的示数为
__________A.
20.如图一甲所示的电路中,要使L 1与L 2并联,应该只闭合开关_____,其它开关断开;某引爆装置如图一乙所示,起爆前定时开关S 是闭合的,当设定的起爆时间一到,定时开关S 就会自动断开,为使引爆装置停止工作,应在_____(填“a ”或“b ” )处剪断导线,拆除前起爆器上_____(填“有”或“没有”)电流通过。
三、解答题
21.九年级科技小组的同学在学校科技室自制了一只具有高低两档功率的电开水壶(开水壶隔热性能好),开水壶的简化电路图如图所示,12110R R ==Ω。
现壶内盛有质量为
2kg 、初温为20℃的水。
加热过程中壶内气压始终为一标准大气压,34.210c =⨯水J
(kg·
℃)。
问: (1)烧开这壶水,水吸收的热量是多少?
(2)同学们发现,让自制的开水壶高功率档正常工作,烧开这壶水用时太长。
请你利用图中的所有元件重新设计具有高低两档功率的开水壶的电路,使改进后的开水壶高功率档正常工作,烧开这壶水较改进前能缩短较长时间。
请在上边方框中画出你设计的电路图;
(3)若消耗的电能全部转化为水的内能,利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水,至少需要多少秒?(结果保留整数)
22.如图(a)所示电路,当闭合开关后,灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为如图(b)所示,则:
(1)求L1和L2两端的电压。
(2)若将L1和L2改接为如图(c)所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为1.3A,电流表A2的示数为0.5A,求此时通过L2的电流和L2两端的电压。
23.在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成如图(a)所示的电路.当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图(b)所示,则通过灯L2的电流是多少,通过灯L1的电流是多少?
24.如图所示的电路中,电源电压保持 6V不变,已知R1=5Ω,R2=10Ω.分别控制开关S1、S2 .S3的断开与闭合,改变电阻的连接方式,可以组成几个不同的电路:
(1)请在方框内画出其中任意一个电路图(不能短路);
(2)根据你所画的电路图及题目所提供的已知条件,求出电路所消耗的总功率.
25.如下表及图所示,是某电热饮水机说明书的一些数据、电路原理图,该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S0控制);求:
(1)当开关S、S0都闭合时,饮水机是什么工作状态?
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)当该饮水机正常工作,将满热水箱的水从20℃加热到95℃,此过程中饮水机的加热效率为75%,问此过程中电流通过饮水机做了多少功?饮水机需要加热多长时间?26.如图电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,求则电流表A4、A5的示数为多少A?
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一、选择题
1.C
解析:C
AB.梳头时,梳子与头发之间摩擦起电,电荷发生转移,梳子与头发都带上了电荷,故
AB错误;
CD.梳头后,头发变得蓬松是因为带上了同种电荷,而同种电荷相互排斥,故C正确,D 错误。
故选C。
2.A
解析:A
A.根据题意可知,闭合开关S1,只有发声器工作;两个开关都闭合时,有电流通过电动机,这说明两个开关都闭合时,电动机才会工作;由图可知,闭合开关S1,只有发声器接入电路,发声器工作,再闭合S2,电动机和发声器并联接入电路中,有电流通过电动机,电动机启动,开锁成功。
故A符合题意;
B.由图可知,闭合开关S1,发声器没有接入电路,发声器不工作,两个开关都闭合,发声器和电动机都工作,故B不符合题意;
C.由图可知,发声器和电动机并联接入电路中,两个开关并联,只要闭合任意一个开关,发声器和电动机都工作,故C不符合题意;
D.由图可知,闭合开关S1,只有电动机接入电路,电动机工作,再闭合S2,电动机和发声器并联接入电路中,有电流通过发声器,故D不符合题意。
故选A。
3.D
解析:D
由电路图可知,两灯泡并联,电流表A2测干路电流,A1测R2支路的电流,因为并联电路干路电流大于各支路电流之和,且两指针的位置相同,所以A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=1.8A,A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过R2支路的电流
I2=0.36A,所以通过R1的电流
I1=I-I2=1.8A-0.36A=1.44A
故选D。
4.C
解析:C
当电源开关S1闭合时指示灯亮起,人站在独轮车上开关S2自动闭合,电动机才能启动,可见灯与电动机采用的是并联,且S1控制灯和电动机,S2控制电动机。
故选C。
5.A
解析:A
因为A带正电,用金属棒把A、B连接起来后,根据电荷间的相互作用规律,验电器B箔片上的自由电子流向验电器A;因为自由电子带负电,而规定正电荷定向移动的方向是电流方向,即电流方向与负电荷定向移动方向相反,故瞬间电流方向是从A到B。
故选A。
6.D
解析:D
A.街边的路灯同时亮、灭是因为开关装在了干路,各灯是并联的,工作中相互不受影
响,故A不符合题意;
B.工业园区上空迷漫着大量粉尘,这是宏观物质的机械运动,故B不符合题意;
C.轻质小球a、b靠近时相互吸引,两球可能带异种电荷,也可能一球带电而另一球不带电,故C不符合题意;
D.某电路中两灯泡两端的电压相等,根据串联分压,若其电阻相同则两端电压相同,若其并联则两端电压相同,故D符合题意。
故选D。
7.C
解析:C
A.分子之间既有引力又有斥力,清晨树叶上的露珠看起来呈球状,这说明水分子之间的距离较大,作用力表现为引力,所以露珠看起来呈球状,故A不符合题意;
B.分子的无规则运动又叫热运动,物体温度越高,分子的无规则运动越剧烈,所以墨水在温水中比在冷水中扩散快,说明分子运动的快慢与物体的温度有关,故B不符合题意;C.同时亮灭,是因为开关放在了干路上,并不代表路灯是串联的,如果是串联的,将会导致一盏路灯灯丝断了以后整条路一起灭,故C符合题意;
D.电路中小灯泡能发光的原因是有电流通过灯丝,故D不符合题意。
故选C。
8.A
解析:A
A、B是用来连接导线的,故应是导体;C是按钮,D是外壳,为了防止触电,应是绝缘体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.B
解析:B
并联电路各支路互不影响;串联电路某处发生断路,则整个电路都不工作。
因此,可以用分别拆除用电器的方法来判断电路的连接方式,若拆除一个用电器,不影响另一个,则是并联,反之就是串联。
故选B。
10.B
解析:B
由实物图可知,为串联电路,电压表和一个灯泡与电流表并联,滑片左移电阻增大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11.B
解析:B
AB.只闭合开关S时,灯L2被短路,电压表测导线的电压,其示数为0,则电路为灯L1的简单电路,故A错误、B正确;
CD.闭合开关S、S1时,灯L1与L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测经过灯L2的电流,电压表测电源(灯L1或L2)电压;若灯L2短路,则电源短路,所有用电器均不
能工作,故CD错误。
故选B。
12.C
解析:C
A.经丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当其接触验电器A时,验电器A的金属箔片带正电,此时再将金属棒与验电器B连接,发现金属球的内和金属棒内的自由电子从B流向A,而不会失去正电荷,故A选项错误;
B.C棒导电,而手柄D是绝缘体的,故B选项错误;
C.当C棒接触两验电器的金属球时,自由电子从B流向A,电流的方向为A到B,故C 选项正确;
D.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子从玻璃棒转移到丝绸中,故玻璃棒带正电,故D选项错误。
故选C。
二、填空题
13.并联不影响
解析:并联不影响
[1][2]街上的路灯一个损坏,并不影响其它路灯的使用,说明街上的路灯互不影响,符合并联的特点,所以是并联的。
14.得到B到A
解析:得到B到A
[1]橡胶棒与毛皮摩擦的过程中,橡胶棒对电子的束缚能力较强,因得到电子而带负电荷。
[2]橡胶棒A与不带电的验电器B金属球接触时,橡胶棒A所带的一部分负电荷转移到金属球B;物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流方向,所以瞬间电流方向为由B到A。
15.S2;S1;不会
解析:S2;S1;不会。
[1]闭合开关S2时,两灯泡串联,电流表测电路中的电流;
[2]闭合开关S1时,电路为L2的简单电路,电流表测通过L2的电流;
[3]当S1、S2、S3同时闭合时,电流表和两灯泡被短路,会造成电源短路,此时电流表不会烧坏。
16.2A044A176A
解析:2A 0.44A 1.76A
由图可知:灯L1与灯L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2电流;
[1]根据并联电路电流规律可知:干路电流大于支路电流;而从两表指针偏转位置来看,A1偏转的和A2相同,这说明两表使用的量程不同;由此得出:A1一定使用的是3A量程,A2使用的是0.6A量程;3A量程的分度值是0.1A,所以A1的读数是2.2A;
[2]0.6A量程的分度值是0.02A,所以A2的读数是0.44A;
[3]根据并联电路电流规律:12I I I +=,得出灯L 1的电流:
12 2.2A-0.44A=1.76A I I I -==。
17.并联电能表
解析:并联 电能表
[1] 在正常惰况下,教室的灯一个灯丝断了后,另一个仍亮,说明两者是并联关系,一个开关能控制两个灯泡,要求开关串联在干路上。
[2]消耗的电能等于电流做的功,根据W UIt = 可知只测电流、电压都不能得出电能多少,只有电能表能测出消耗电能多少,故应为电能表。
18.导体放电
解析:导体 放电
[1][2]铁链和大地都容易导电,它们都是导体;油与油罐的内壁摩擦可产生电荷,为了防止因放电产生的火花引起爆炸,要把一根铁链拖在地上。
19.05
解析:0.5
[1][2]如图所示电路,两灯泡串联,电源电压为3V ,闭合开关时,发现灯L 1亮而灯L 2不亮,则应是L 2通路,所以故障应为L 2短路,则此时电压表V 1的示数为3V ,等于电源电压,而电压表V 2被短路,所以其示数为0V ,电流表A 的示数为:
13V =0.5A 6Ω
U I R == 20.S1S3没有
解析:S 1、S 3 a 没有
[1]由图甲可知,开关S 1、S 3都闭合,S 2断开时,L 1与L 2并首首相连、尾尾相连,两灯是并联的;
[2][3]由图乙知,当S 断开时,引爆装置中有电流通过,引爆炸弹,故为了使引爆装置停止工作,应将起爆器与电流断开,故应剪断a 处;折除前由于起爆器被短路,故起爆器上没有电流。
三、解答题
21.(1)6.72×105 J ;(2);(3)764s
(1) 烧开这壶水,水吸收的热量是
35= 4.210J/(kg )2kg (100-20)=6.7210J Q cm t ∆=⨯⨯⨯⨯⨯吸℃℃℃
(2)要想使烧水时间更短,电路中的烧水功率要更大,两个定值电阻的阻值一定,根据
2
U P R
=,就需要电路中的总电阻最小,也就是让两个电阻并联,电路设计如下图所示:。
(3)新开水壶烧开同样的一壶水的总电阻为 1212110Ω110Ω==55Ω+110Ω+110Ω
R R R R R ⨯= 消耗的电能全部转化为水的内能,利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水,至少需要
5226.7210J 55Ω764s (220V)
Q R t U ⨯⨯==≈吸 答:(1)烧开这壶水,水吸收的热量是6.72×105J ;
(2)设计的电路图为;
(3)若消耗的电能全部转化为水的内能,利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水,至少需要764s 。
22.(1)1.2V ;4.8V ;(2) 0.8A ;6V
【解析】
【分析】
(1)由图(a )所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V 1测电源电压,电压表V 2测L 1两端电压;根据电压表所测电路电压与指针偏转情况确定两电压表量程,读出其示数,然后求出两灯泡两端电压;
(2)由图(c )所示电路可知,两灯泡并联,电流表A 2测L 1支路电流,电流表A 1测干路电流,由并联电路特点求出通过灯泡的电流、求出灯泡两端电压。
(1)由图(a )所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V 1测电源电压,电压表V 2测L 1两端电压;串联电路总电压大于部分电路电压,由图(b )所示电压表可知,两电压表指针位置相同,则电压表V 1的量程为0~15V ,分度值是0.5A ,指针的位置在6V 处,电压表的示数为6V ,电压表V 2的量程为0~3V ,分度值是0.1V ,指针的位置在1.2V 处,电压表的示数为1.2V ;灯L 1两端两端电压为1.2V ,灯L 2两端电压U 1=U-U 2=6V-1.2V=4.8V ; (2)由图(c )所示电路可知,两灯泡并联,电流表A 2测L 1支路电流,即I 1=0.5A ;电流表A 1测干路电流,即I=1.3A ;通过L 2的电流:I 2=I-I 1=1.3A-0.5A=0.8A ,灯L 2并联在电源两端,电源电压为6V ,则L 2两端电压为6V 。
答:(1)L 1两端电压为4.8V ,L 2两端的电压为1.2V ;
(2)通过L 2的电流为0.8A ,L 2两端的电压为6V 。
23.32A ,1.28A
【分析】
分析电路图,两个灯泡并联,电流表A 1测量干路中的电流,电流表A 2测量通过L 2的电流,由图(b )可得到电流表的示数,由并联电路电流的规律求得L 1的电流.
由图(a)可知,两灯并联,两电流表A1和A2分别测量的是干路和支路电流,由于干路电流大于支路电流,A1测量干路电流,故A1选用的是大量程,由b图可知干路电流为
I=1.60A;A2测量通过灯泡L2的电流,故A2选择的是小量程,所以L2的电流为I2=0.32A;由并联电路电流的规律I=I1+I2可得,通过灯L1的电流:I1=I-I2=1.60A-0.32A=1.28A.
答:通过灯L2的电流是0.32A;通过灯L1的电流是1.28A.
24.2W
【解析】解答:(1)当开关S1、S3断开,S2闭合时,等效电路图如下图所示:
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴电路所消耗的总功率:P=
=2.4W;(2)当开关S1闭合,S2、S3断开时,等效电路图如下图所示:
电路消耗的总功率:P==7.2W; (3)当S1、S3闭合,S2断开时,等效电路图如下图所示:
∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴两电阻消耗的电功率分别为:P1==
7.2W ,P2==3.6W,电路消耗的总功率:P=P1+P2=7.2W+3.6W=10.8W.
答:以上三个中任意一个均可。
点睛:(1)当开关S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电
阻的串联和P =求出电路中的总功率;(2)当开关S 1闭合,S 2、S 3断开时,电路为R 1的
简单电路,电流表测电路中的电流,根据P =求出电路消耗的总功率;(3)当S 1、S 3
闭合,S 2断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和P =
求出两电阻消耗的电功率,两者之和即为电路消耗的总功率.
25.(1)加热状态; (2)保温状态;(3)605欧;(4)525s
【解析】 解答:(1)由图可知,当开关S 、S 0都闭合时,R 1,R 2并联,根据电阻越并越小、
小于任何一个分电阻可知,电路电阻变小;由公式P 2U R =可知饮水机处于加热状态,则它的功率是800W .(2)由图可知,当开关S 闭合,开关S 0断开时,只有R 2工作,根据电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知,电路电阻变大;饮水机处于保温状态,则它的功率是80W .
已知保温功率P 保=80W ,电压U =220V ,R 2= ()22
22080V U P W
保温==605Ω.(3)满箱水的质量:m =ρV =1.0×103kg /m 3×1×10−3m 3=1kg ,水所需吸收热量:Q 吸=cm (t −t 0)=
4.2×103J /(kg ⋅℃)×1kg ×(95℃−20℃)=3.15×105J ,电热器放出的总热量:Q 总=
53.151075%Q J η⨯吸==4.2×105J ,加热所需时间:t =54.210800Q W J P P W
⨯总加热加热===525s 。
点睛:(1)当两开关都闭合时,两电阻并联;当开关S 闭合,开关S0断开时,只有R2
连入电路;分析电路电阻的变化,根据P 2
U R
=分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态;(2)已知电压和保温功率,根据R 2
U P
=求出保温电阻R2的阻值;(3)根据m =ρV 求出水箱中水的质量,根据Q =cm △t 求出水吸收的热量,利用效率公式求出电热器放出的总热量,再根据Q =W =Pt 求出所需的加热时间.
26.12A 0.08A
设电流由左侧流入,则分为两支,一支流入A 1和灯泡,另一支流入A 4;然后再分两支流:一支流入第二个灯泡和A 2,另一支流入第三个灯泡和A 3;A 1及A 2中的电流混合后流入A 5;故三个灯泡为并联;电路图的等效电路图如图所示:
A 4测量流过A 2、A 3的电流;A 5测量流过A 1、A 2的电流,根据并联电路的电流特点:干路
中的电流等于各支路中的电流之和可得:
电流表A4示数I4=I2+I3=50mA+70mA=120mA=0.12A;电流表A5示数I5=I1+I2=30mA+50mA=80mA=0.08A;考点:并联电路中电流的关系。