上海陆行中学北校物理电流和电路单元综合测试(Word版 含答案)

上海陆行中学北校物理电流和电路单元综合测试（Word版含答案）
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
S
C
d
ε
=
（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，
12
1111
=
n
C C C C
++…，（C表示总电容，C
1、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A
Q
C
U
= 2.5V 12
1221
S S
S d S d
ε
+
12
1221
S S
d d
U
S S
ε
+
【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Q U C
=，将表中数据带入可得 33510C 2.5V 210F
Q 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
S C d ε=
则 111S C d ε= 222
S C d ε=
因为多电容器串联时 121111=n
C C C C ++… 则
12
111=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 121221U
S S S d C S d Q U ε+==
2．有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P 额=6W ，额定电压在10V ～19V 之间．若要正确使用该元件，应先知道其额定电压．实验室里有如下器材：一个蓄电池（电压约为6V ）、
一个电流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一个定值电阻R0=10Ω，两个单刀开关、导线若干．请你用上述器材测出该元件的额定电压．
（1）猜想与假设：根据欧姆定律I=U/R，电功率P=UI，只要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．
（2）设计实验：
a．该元件的额定电流不超过___A．为提高测量的精确度，电流表应选量程_____A．b．根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中．___________
（3）进行实验：请按照你设计的电路图补全以下实验步骤，并写出测量的物理量及其对应的符号．
a．连接电路；b．_______________________；c．_______________________________；d．断开开关，整理器材．
（4）用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压：U额=_________________．
【答案】0.6 0～0.6A 闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1闭合
S1和S2，记下电流表示数I210
21
P I R
I I
额
【解析】
试题分析：（2）①由题意知电阻元件的额定功率为P额=6W，假设额定电压最小为
U min=10V，则额定电流最大为I=P额/U min=6W/10V=0.6A，所以电流表的量程选0～0.6A；②将电阻元件与R0并联，两个开关一个连在干路上、一个连在其中的一条支路上，电流表测量干路电流，如图所示．
（3）实验步骤：b、闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1；则电源电压为U=I1R0．c、闭合S1和S2，记下电流表示数I2；即为干路电流．
（4）只闭合S1时，仅R0接入电路，通过R0的电流为I1，则电源电压为U=I1R0①；当开关都闭合时，R0与R1并联接在同一电源上，通过R0的电流不变为I1，则通过R1的电流I R1=I2﹣I1，U= I R1R1=（I2﹣I1）R1②；由①②得，则．考点：额定电压测量实验探究过程
3．如图所示的电路中，电源电压为U，闭合电键S，发现两电表指针的位置均不变，已知故障只发生在电阻R1、R2上，请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障．
①如果电压表示数为_____；则可能存在的故障是_____．
②如果电压表示数为_____；则可能存在的故障是_____．
【答案】0 R 1断路或R 1、R 2均断路或R 1断路、R 2短路 U R 2断路或R 2断路、R 1短路
【解析】
【分析】
【详解】
如图所示，R 1和R 2串联在电路中，如果电压表示数为0，则可能存在的故障是R 1断路或R 1、R 2均断路或R 1断路、R 2短路，如果电压表示数为U ，则可能存在的故障是R 2断路或R 2断路、R 1短路．
【点睛】
电路故障问题是电学测试中经常考查的问题．解决的一般步骤是将每种情况代入题目，根据应该出现的现象和题目中描述的现象进行对比，符合题意的即为正确答案．
4．为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图丁所示的电路进行实验。

(1)在连接电路时，开关应处于__状态；
(2)小薇先将电流表接在1L 所在的支路，闭合开关后，观察到灯2L 发光，但灯1L 不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：__；
(3)排除故障后，她测出了1L 、2L 支路和干路上的电流分别为1I 、2I 和I ，电流表示数如图甲、乙、丙所示，可读出：10.5I A =，2I =__A ，I =__A ；根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：__；（写出关系式即可）
(4)为了验证结论的普遍性，小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：__。

【答案】断开 1L 或电流表断路 0.52 1 12I I I =+ 用改变电源电压继续实验的方法进行验证
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了保护电路，连接电路之前，开关应该是断开的。

(2)[2] 灯2L 发光，但灯1L 不发光，电流表的示数为零，说明1L 支路不可能短路，只能是断路，即电路可能存在的故障是1L 或电流表断路。

(3)[3][4][5]由图可知，乙电流表的量程为0~0.6A ，分度值为0.02A ，则20.52I A =；丙电流表的量程为0~3A ，分度值0.1A ，则1I A =；根据测量结果可知，在误差范围内12I I I =+。

(4) [6]为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流还可以采用的方法是用改变电源电压继续实验的方法进行验证。

5．如图是“探究并联电路电流特点”的实验电路图：
电流表
A 1 A 2 A 电流I /A 0.16 0.24 2.0
(1)实验中，选择两个小灯泡的规格应该是______的（填“相同”或“不相同”）；
(2)开关闭合前，琪皓同学发现电流表A 1的指针在零刻度线左端，如图乙所示，其原因是______；
(3)上表是某同学实验中的一组数据：有同学指出上述表格中电流表A 数据明显错误，造成错误的原因是________________；
(4)实验中某同学发现两个小灯泡中，一个发光，一个不发光，三个电流表都有示数，造成小灯泡不发光的原因可能是______；
(5)实验中，我们都要进行多次测量。

以下实验中，与“探究并联电路电流特点”进行多次测量的目的不相同的是______。

A ．探究电流与电压的关系
B ．探究杠杆的平衡条件
C ．刻度尺测物体的长度
【答案】不同 电流表指针未调零 电流表接小量程却按大量程读数 实际功率过小 C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]要使结论具有准确性与普遍性，所选电阻不能特殊，因此最好选用不同规格的电阻，
同时还应多次实验。

(2)[2]开关闭合前，电流表A1的指针在零刻度线左端，此时电路没有电流，说明原因是电流表指针未调零。

(3)[3]并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，上述表格中电流表A数据明显错误，观察电流表量程可发现，导致错误的原因是使用小量程测量，而读数却读成大量程。

(4)[4]两个小灯泡一个发光，一个不发光，三个电流表都有示数，说明各支路都有电流通过，但有可能是其实际功率过小。

(5)[5]在“研究串并联电路的电流特点”时，换用不同阻值的电阻，多次进行实验目的是寻找规律，避免结论的偶然性；而刻度尺测物体的长度是采用多次测量减小误差，其测量的目的不相同，故选C。

6．如图甲所示，林红同学用电流表测电流。

连接电路时开关应处于____（选填“断开”或“闭合”）状态；若将线头M、N都接到电流表为“0. 6”的接线柱上，闭合开关，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表测的是通过____的电流，大小为____A；若将线头M接“3”接线柱、N接“﹣”接线柱，闭合开关，电流表的指针位置仍是如图乙所示，则通过L2的电流为____A。

【答案】断开 L1 0. 5 2
【解析】
【分析】
【详解】
[1]为了保护电路，连接电路时开关应处于断开状态。

[2][3]将线头M、N都接到电流表为“0.6”的接线柱上，两个灯泡并联，电流表和灯泡L1串联，测量通过灯泡L1的电流，由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.5A。

[4]若将线头M接“3”接线柱、N接“﹣”接线柱，电流表测量干路中的电流，由图乙可知，电流表的量程是0~3A，分度值是0.1A，电流表的示数是2.5A，由并联电路的特点可知通过灯泡L1的电流不变，仍为0.5A，由并联电路电流的规律可知通过L2的电流
I2=I-I1=2.5A-0.5A=2A
7．图甲是琪皓和孟伦同学探究并联电路的电流规律的电路图.
（1）实验中，他们应该选择规格______的两个小灯泡来进行实验（填“相同”或“不相同”）；
（2）开关闭合前，琪皓同学发现电流表A的指针在零刻度线左端，如图乙所示，其原因是_____（选填“A”或“B”）；
A．电流表没调零 B．电流表正负接线柱接反了
（3）他们把电流表A纠正后，闭合开关进行实验，两灯都发光，电流表A与电流表A2的指针所指位置均为图丙所示，则通过L1的电流为_____A；
（4）实验中，我们都要进行多次测量．以下实验中，与“探究并联电路电流特点”进行多次测量的目的不相同的是______；
A．探究电流与电压的关系 B．探究杠杆的平衡条件 C．刻度尺测物体的长度
（5）根据实验数据，他们得出了实验结论：并联电路中，______．
【答案】不相同 A 0.96A C 干路电流等于各支路电流之和
【解析】
【分析】
根据题中“图甲是琪皓和孟伦同学探究并联电路的电流规律的电路图”可知，本题考查实验探究并联电路的电流规律，考查归纳法的运用、电流表读数及实验结论并联电路电流的规律．体现了对过程和方法的考查．
【详解】
（1）实验中，为得出普遍性的结论，他们应该选择规格不相同的两个小灯泡来进行实验；（2）开关闭合前，琪皓同学发现电流表A的指针在零刻度线左端，电流表没调零，故选A；
（3）他们把电流表A纠正后，闭合开关进行实验，两灯都发光，电流表A与电流表A2的指针所指位置均为图丙所示，根据并联电路的规律，干路电流大于支路电流，故A表选用大量程，分度值为0.1A，示数为1.2A；
电流表A2选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则通过L1的电流为1.2A﹣0.24A＝0.96A；
（4）实验中，我们都要进行多次测量，是为了得出普遍性的结论；
A．探究电流与电压的关系，进行多次测量是为了得出普遍性的结论；
B．探究杠杆的平衡条件，进行多次测量是为了得出普遍性的结论；
C．刻度尺测物体的长度，进行多次测量是为了取平均值减小误差，选C符合题意．
（5）根据所测实验数据，得出了如下的实验结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
8．
回顾实验和探究，探究并联电路的电流规律：
器材电源、导线、开关、两个小灯泡、_____．
过程
（1）将灯L1、L2_____联．连接电路时，开关应处于_____状态，目的是_____．
（2）将电流表分别L1、L2_____联，测出通过灯泡L1、L2中的电流，通过L1的电流如图甲所示，请连接测量通过L1电流的实物图．
（_______）
（3）测出干路电流为0.56A，请方框中画出测干路电流的电路图，并在乙图中标
出L2中电流．
（_______）
结论并联电路中，干路电流等于各支路电流_____．
【答案】电流表并断开为了保护电路串
【解析】
【分析】
【详解】
探究并联电路的电流规律，要测量电流大小，故用到电流表；
（1）探究并联电路的电流规律，将灯L1、L2并联；连接电路时，开关应处于断开状态，目的是为了保护电路；
（2）电流表与待测电路串联，故将电流表分别L1、L2串联，测出通过灯泡L1、L2中的电流；要测量通过L1电流，故电流表待测电路L1串联，注意电流从电流表正接线柱流入，如下图所示；
（3）测出干路电流为0.56A，电流表接在干路上，电流表选用小量程，电路图如图；
因分度值为0.02A，L1的电流为0.34A，根据并联电路电流的规律，则L2中电流﹣，电流表指针如图所示：
A A A
0.560.340.22
并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。

【点睛】
本题探究并联电路的电流规律，考查电路连接、画电路图、电流表读数及并联电路电流的规律．
9．为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有：干电池组(电压为3V)、电压表、多个小灯泡(规格不相同)、开关、导线若干。

(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压
________。

(2)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表示数相同，如图乙所示，其值为_______.根据这组数据，该小组就得出了并联电路中电压的规律。

这样处理实验数据，得出结论，你认为实验的不妥之处是_________。

纠正后得到并联电路中的电压规律为________.
【答案】 2.6V 只做了一次实验，可能出现
偶然性并联电路的总电压与各支路两端电压相等
【解析】
【分析】
（1）电压表并联在电路中，注意电压表的量程和电流方向；
（2）根据指针位置读出示数，在实验中为了避免实验的偶然性，实验结论具有普遍性，一般最少做三次实验。

【详解】
（1）灯L1、L2并联，要测量灯泡L1两端电压，电压表需与L1并联，因为干电池组电压为3V，则选择0～3V量程，如图所示：
（2）因为干电池组电压为3V，选择0～3V量程，则对应的分度值为0.1V，根据指针所指位置可读出电压值为2.6V；利用实验得出实验结论的过程中，为了避免实验的偶然性，增加实验的可信度，换用不同规格的灯泡多测量几次并联电路两端的电压，才能进行归纳总结，这样得出的结论才更加准确。

并联电路中的电压规律：并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等。

10．如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:
(1)实验中，选择两个小灯泡的规格应该是________的(选填“相同”或“不相同”)。

(2)上表是某同学在实验中测得的数据，指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是_____，造成错误的原因是__________________。

(3)实验的不足之处是:_____________________。

(4)实验的改进方法是:________________________。

(5)甲、乙两位同学在分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处。

当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图乙、丙所示的两种情况。

请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，请写在下面。

乙存在的问题：_____________________________。

丙存在的问题：_____________________________。

【答案】不相同 1.5 读数时读错量程实验次数太少换用不同规格的灯泡进行多次实验电流表正负接线柱接反电流表所选量程过大。

【解析】
【详解】
（1）为得出串联电路电流特点的普遍结论，应使用规格不同的灯泡进行多次实验；（2）分析表格中实验数据知道，实验数据1.5A是明显错误的；这应是读数时，错把
0～0.6A量程看成0～3A量程造成的；
（3）为得出普遍结论，应进行多次实验，测出多组实验数据，所以，实验的不足之处是：实验次数太少，结论具有片面性；
(4)结合不足，实验的改进方法是：换用不同规格的灯泡进行多次实验；
（5）使用电流表时，若电流从正接线柱流入、负接线柱流出时，电流表指针正向偏转，否则反向偏转；如果电流表所选量程太大，则电流表指针偏转角度太小；所以，乙存在的问题：电流表正负接线柱接反了；丙存在的问题：电流表所选量程过大。