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沪粤版九年级物理上册第十三章探究简单电路难点解析
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 20分)
一、单选题(10小题,每小题2分,共计20分)
1、用丝绸摩擦过的玻璃棒分别去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥、乙被吸引。由此我们可以判定( )
A.甲带负电,乙带正电
B.甲带负电,乙不带电或带正电
C.甲带正电,乙不带电或带负电
D.条件不足,无法判定甲带何种电荷
2、如图所示,小明用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球,观察到验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A.用丝绸摩擦过的玻璃棒得到电子带上负电
B.金属箔片张开是由于两金属箔片带正电荷而互相排斥
C.金属箔片张开的瞬间,玻璃棒上的正电荷移动到金属箔片上
D.金属箔片张开的瞬间,产生的电流方向是从金属箔片流向玻璃棒
3、将与毛皮摩擦过的塑料梳子靠近不带电的小纸屑,小纸屑容易被梳子“粘”起,下列现象中“粘”的原因与其相同是( )
A.两个底面平整的铅块,挤压后能“粘”在一起
B.书本被水浸湿后,里面的纸张全部粘在一起
C.干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上
D.用硬卡片盖住装满水的玻璃杯,倒置后卡片“粘”在杯口
4、如图所示是一位同学连接的电路。闭合开关后,下列对各元件状况的判断正确的是( )
A.灯L1不亮 B.灯L2不亮 C.电流表无示数 D.电池也被烧坏
5、用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,如图所示。下列说法正确的是( )
A.毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒强
B.摩擦过程中毛皮上的电子转移到橡胶棒上
C.验电器箔片张开是因为两箔片带了正电荷
D.金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反
6、用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.若测量L1两端电压,需将电压表并联在a、b两点间,且电压表正接线柱接a点
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小实验误差
7、如图所示,是2022年冬奥会闭幕式上控制舞台灯光与五环旗升降的电路原理图。闭合开关S1,舞台灯亮起,按下开关S2时,电动机才能启动控制五环旗升降;若舞台灯不亮,电动机也不启动。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8、秋天天气干燥,用塑料梳子梳头,头发会随着梳子飘起来,而且头发会变得蓬松,下列分析正确的是( )
A.梳头后,梳子带电而头发不带电
B.头发会随着梳子飘起来,是因为头发和梳子带同种电荷
C.梳子与头发摩擦的过程中,创造了电荷
D.梳头后变得蓬松,是因为头发带上了同种电荷
9、新冠病毒疫情防控期间,为了严格控制区分外来车辆出入小区,很多小区装备了门禁系统,内部车辆可以被自动识别,横杆启动;外部车辆不能被识别,需要门卫人员按动按钮才能将门打开。若将门禁系统看作一个自动开关,按钮看作一个手动开关,其内部电路最接近下图中的( )
A. B.
C. D.
10、如图所示电路,闭合开关后两灯均正常发光,下列判断正确的是( )
A.电流表A1测通过灯L1的电流
B.两电流表的示数一定不相同
C.两灯的额定功率一定不相同
D.仅断开S2,电流表A2的示数不变
第Ⅱ卷(非选择题 80分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、图中电流表的分度值是______A,示数是______A。
2、如图所示的电路,电源电压恒为6V,闭合开关 S,电流表 A1 示数为 0.5A,A2示数为 0.3A,则电阻 R1的电功率是______W,在相同时间内电流通过电阻 R1、R2 做功之比为_______。
3、如图所示,当开关闭合时,电流表A1、A2、A3的示数分别为、、,则通过L1的电流是___________;通过L2的电流是___________。
4、丝绸摩擦过的玻璃棒由于_______(选填“失去”或“得到”)电子而带正电;验电器的工作原理与图中_______(选填“甲”或“乙”)的现象相同。
5、在如图所示的电路中,有三个开关S1、S2、S3,如果仅将开关S3闭合,S1、S2断开,则灯L1、L2_______ 联;如果将开关S1、S2闭合,S3断开,则灯L1、L2______ 联。如果将开关S1、S2、S3都闭合,电路处于 _______ 状态。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、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,指针位置均为图b所示;求:
(1)L1和L2两端的电压;
(2)若将L1和L2改接为图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0.6A,电流表A2的示数为1.5A,求此时通过L1的电流和L2两端的电压。
2、如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为4.5V,L1两端的电压为2V,则:
(1)电压表示数为多少?
(2)L2两端的电压为多少?
3、如图甲所示,电源电压保持不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表示数为6V。求:
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数如图乙所示,则R1两端的电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,两只电流表选用了不同的量程,测量时,两只电流表的指针恰好指在同一位置处,如图丙所示。则通过R2的电流是多少?
4、如图所示的电路,电源电压为,当闭合,、断开时,电压表的示数为。求:(要写出简要分析与理由)
(1)当、断开,闭合时,电压表两极对调后示数为多少?
(2)当、闭合,断开时,电压表的示数为多少?
(3)当、闭合,断开时,电压表的示数为多少?
5、请结合电路图,解答下列的问题:
(1)当电路闭合开关S2,断开S1、S3时,电流表的示数为0.2A,则通过L1的电流和通过L2的电流各是多少?
(2)当电路闭合开关S1、S3,断开S2时,电流表的示数为0.8A,通过L1的电流为0.3A,则通过L2的电流是多少?
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小王设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)小王在连接电路时,开关应处于___________(选填“闭合”或“断开”)状态;闭合开关前,电流表的指针反偏,其原因可能是___________;
(2)实验时,闭合开关后两灯都亮。小王随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,据此他认为把电路接成了串联电路。小王的结论是___________(选填“可靠”或“不可靠”)的,理由是:___________;
(3)他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图乙所示,则I2=________A、I=______A.小王由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是_______(写关系式即可)。但是同组的小明却认为小王的做法是不科学的,他的理由是_______;
(4)小明同学对实验进行了改进,他在图甲所示的电路中A、B、C三处各加一块电流表,连接的电路如图丙所示。这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连接位置。( )
2、如图,小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(Ⅰ)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是______(填“A”、“B”或“C”)处的电流,若测该处电流时,L1灯泡发生断路,L2亮度 ______(选填“变亮”、“变暗”或“不变”),电流表示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)闭合开关后,小梅发现电流表的指针如丙图,出现这种情况的原因是______;
(3)他们测出A、B、C三处的电流IA、IB、Ic如下表所示,由此得出三者间的初步结论: ______(只写表达式)。为了使结论更具有代表性小梅他们接下来应该做的是_______。
位置
A
B
C
电流
0.24
0.24
0.48
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷,用它去靠近甲和乙,甲被排斥,根据同种电荷相互排斥的特点说明甲与玻璃棒带的是同种电荷,甲带正电;乙被吸引,根据异种电荷相互吸引和带电体具有吸引轻小物体的性质可知:乙可能带负电荷、也可能不带电。
故选C。
2、B
【详解】
A.用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,故A错误;
B.玻璃棒带正电,那么验电器的金属箔片也带正电,同种电荷相互排斥,金属箔片张开,故B正确;
CD.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触不带电的验电器上的金属球后,部分电子由金属球转移到玻璃棒上,不是正电荷移动,我们规定正电荷定向移动的方向为电流方向,电子带负电,故瞬间电流的方向是从玻璃棒到验电器,故CD错误。
故选B。
3、C
【详解】
将与毛皮摩擦过的塑料梳子靠近不带电的小纸屑,小纸屑容易被梳子“粘”起,这是摩擦起电现象。
A.两个底面平整的铅块挤压后能粘在一起,这是分子引力作用的结果,故A不符合题意;
B.书本被水浸湿后,因分子之间存在相互作用的引力,所以里面的纸张全部粘在一起,故B不符合题意;
C.在干燥的天气里,化纤布料的衣服容易“粘”在身上,这是摩擦起电现象(化纤布料的衣服与人体摩擦),故C符合题意;
D.用硬卡片盖住装满水的玻璃杯,倒置后,在大气压的作用下纸片“粘”在杯口上,故D不符合题意。
故选C。
4、A
【详解】
由图中电路可知,电流表于L1并联,再与L2串联,因电流表内阻内很小,相当于一根导线,故L1被短路,电流表测通过L2的电流。所以,闭合开关后,L1不亮,L2亮,电流表测通过L2的电流,有示数,电池不会被烧坏。
故选A。
5、B
【详解】
A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中,毛皮原子核束缚电子的能力弱,失去电子而带正电,故A错误;
B. 摩擦过程中毛皮失去电子而橡胶棒得到电子,毛皮上的电子转移到橡胶棒,故B正确;
C. 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,橡胶棒有多余电子;橡胶棒接触验电器的金属球时,电子由橡胶棒向验电器转移,两箔片带了负电荷,故C错误;
D. 橡胶棒接触验电器的金属球,金属球上与两箔片上的都带了负电荷,电荷电性相同,故D错误。
故选B。
6、B
【详解】
A.电压表可以并联在电源两端,直接测量电源电压,A错误;
B.若测量L1两端电压,需将电压表并联在L1两端,即a、b两点间,且电压表正接线柱接a点,负接线柱接b点,保证电流从正接线柱流入,负接线柱流出,B正确;
C.实验得到的结论为:串联电路,电源电压等于各用电器两端电压之和,C错误;
D.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了得到普遍规律,D错误。
故选B。
7、C
【详解】
当闭合开关S1时,舞台灯亮起,此时电动机不工作;当按下开关S2时,电动机才能启动,说明指示灯与电动机互不影响,即两者是并联的,开关S1在干路上,开关S2在电动机所在支路,可知C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8、D
【详解】
用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生了电荷的转移,从而使梳子和头发分别带上异种电荷而互相吸引,所以随着梳子飘起来;头发带上同种电荷而互相排斥,所以头发越梳越蓬松,故ABC错误、D正确。
故选D。
9、C
【详解】
小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,若将门禁系统看作一个自动开关,按钮看作一个手动开关,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10、B
【详解】
AB.从图中可以看出,两灯泡并联,电流表A1测通过灯L2的电流,电流表A2测通过总电路的电流,电流表A1示数小于电流表A2示数。故A错误,B正确;
C.两灯泡并联,电压相等,当灯泡的电阻相同时,灯泡的功率相等。故C错误;
D.仅断开S2,电路中只有灯泡L1工作,电流表A2测量L1电流,示数比原来小。故D错误。
故选B。
二、填空题
1、 0.02 0.24
【详解】
[1]电流表量程为0~0.6A。读数时需要观察下面刻度盘。每个大刻度代表0.2A,10等分,每个小刻度就是分度值为0.02A。
[2]指针指示的示数为
0.2A+0.04A=0.24A
2、 1.8 3∶2
【详解】
[1]由电路图可知,两电阻并联,电流表 A2测R1支路的电流,A1测干路电流; 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
电阻 R1消耗的电功率
[2]在相同时间内电流通过电阻 R1、R2做功之比
3、 0.2 0.4
【详解】
[1][2]观察电路图可知,灯泡L1、L2、L3并联,电流表A1测干路电流,A2测L1和L2的总电流,A3测L3的电流。设灯泡L1、L2、L3电流分别为I1、I2、I3,由并联电路中电流的规律可得
I1+I2+I3=1.2A
I2+I3=1A
I3=0.6A
解得
I1=0.2A,I2=0.4A,I3=0.6A
故通过L1的电流为0.2A,通过L2的电流为0.4A。
4、 失去 甲
【详解】
[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为摩擦过程中玻璃棒失去电子。
[2]实验室中检验物体是否带电的常用仪器是验电器,它是根据同种电荷相互排斥的原理制成的,图甲中的现象是同种电荷相互排斥,故验电器的工作原理与图甲中的现象相同。
5、 串 并 短路
【详解】
[1]由图可知,仅将开关S3闭合,S1、S2断开,根据串联电路的特点知,灯L1、L2串联。
[2]由图可知,将开关S1、S2闭合,S3断开,根据并联电路的特点知,灯L1、L2并联。
[3]由图可知,将开关S1、S2、S3都闭合,电流从电源正极出发,通过S1、S2、S3回到电源负极,造成电源短路,故电路处于短路状态。
三、计算题
1、(1)1.2V,4.8V;(2)0.9A,6V
【详解】
解:(1)由图a所示电路图可知,开关闭合,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;串联电路总电压等于各部分电压之和,由图乙所示电压表可知,两电压表指针位置相同,则电压表V1的量程为0~15V,示数为
U=6V
电压表V2的量程为0~3V,示数为1.2V;则灯L1两端电压
U1=1.2V
灯L2两端电压
U2=U﹣U1=6V﹣1.2V=4.8V
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,开关闭合,电流表A1测L2支路电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路的电流关系可知,通过L1的电流
I1=I﹣I2=1.5A﹣0.6A=0.9A
灯L2并联在电源两端,电源电压为6V,由于并联电路各支路两端电压等于电源电压,则L2两端电压为6V。
答:(1)L1两端电压为1.2V,L2两端的电压为4.8V;
(2)通过L2的电流为0.9A,L1两端的电压为6V。
2、(1)2V;(2)2.5V
【详解】
解:(1)由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测量L1两端的电压,则电压表示数为2V。
(2)根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得
L2两端的电压为
U2=U﹣U1=4.5V﹣2V=2.5V
答:(1)电压表示数为2V。
(2)L2两端的电压为2.5V。
3、(1)2V;(2)1.2A
【详解】
解:(1)当S2、S3闭合,S1断开时,为R2的简单电路,电压表示数为6V,即电源电压为6V,当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电压表示数如图乙所示,电压表选用大量程,分度值为0.5V,电压为4V,由串联电路电压的规律,则R1两端的电压是
U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,A测干路电流,A1测R1的电流,两只电流表选用了不同的量程,测量时,两只电流表的指针恰好指在同一位置处,由并联电路的规律,A选用大量程,分度值为0.1A,电流为1.5A,A1的示数为0.3A,由并联电路电流的规律,通过R2的电流是
I2=I﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A
答:(1)R1两端的电压是2V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,两只电流表选用了不同的量程,测量时,两只电流表的指针恰好指在同一位置处,如图丙所示,则通过R2的电流是1.2A。
4、(1)4V;(2)10V;(3)0
【详解】
(1)由图知道,当S1闭合,S2、S3断开时,为L1、L2的串联电路,此时电压表测量L1两端的电压,且电压表的示数为,说明电压表连接正确;当、断开,闭合时,仍是L1、L2的串联电路,根据电流方向知道,电压表两极对调后,电压表接法仍正确,此时测量的是L2两端的电压。由串联电路电压的特点知道,此时电压表的示数是
(2)由图知道,当、闭合,断开时,L2被短路,为L1的简单电路,电压表测量的是电源电压,故示数为10V。
(3)由图知道,当、闭合,断开时,L2被短路,为L1的简单电路,电压表测量的是两端的电压,故示数为0。
答:(1)当、断开,闭合时,电压表两极对调后示数为4V;
(2)当、闭合,断开时,电压表的示数为10V;
(3)当、闭合,断开时,电压表的示数为0。
5、(1)0.2A,0.2A;(2)0.5A
【详解】
解:(1)由图得,闭合开关S2,断开S1、S3时,两灯泡串联,电流表测量电路的电流,电流表的示数为0.2A。串联电路电流相等,所以通过L1的电流和通过L2的电流与电流表的电流相等,均为0.2A。
(2)由图得,闭合开关S1、S3,断开S2时,两灯泡并联,电流表测量干路电流,电流表的示数为0.8A,通过L1的电流为0.3A,所以通过L2的电流是
答:(1)当电路闭合开关S2,断开S1、S3时,电流表的示数为0.2A,则通过L1的电流和通过L2的电流各是0.2A;
(2)当电路闭合开关S1、S3,断开S2时,电流表的示数为0.8A,通过L1的电流为0.3A,则通过L2的电流是0.5A。
四、实验探究
1、 断开 电流表没有调零 不可靠 见详解 0.2 1 实验次数太少,结论具有偶然性
【详解】
(1)[1]为防止在连接电路时出现错误而损坏电路元件,在电路连接过程中一定要断开开关。
[2]闭合开关前,电流表的指针反偏,即指针不在零刻度线处,其原因是电流表没有调零。
(2)[3][4]在并联电路中,如果拆去的是干路上的导线,所有灯泡都会熄灭,所以小王随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,既可能是串联,也可能是并联,故据此他认为把电路接成了串联电路的结论不可靠。
(3)[5][6]根据并联电路的电流规律,干路电流大于支路电流,指针指向同一位置,则干路电流表接入的量程为0~3A,分度值为0.1A,故干路电流,支路上电流表接入的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故支路电流。
[7]根据测量的电流,,,则并联电路中干路电流和各支路电流的关系为
[8]仅凭一次实验的数据得出结论,结论偶然性很大,不具备普遍性,应多次实验,提高结论的普遍性。
(4)[9]实验中要分别测出干路的电流和各支路的电流,则经过L2的电流应先经过电流表再回到电源负极,如图所示
2、 C 不变 变小 电流表正负接线柱接反了 IC=IA+IB 选用不同规格的灯泡做多做几次实验
【详解】
(1)[1]由图乙知道,此时电流表串联在干路上,测量的是 C处的电流。
[2]L1灯泡发生断路,因并联电路各支路互不影响,所以通过L2的电流大小不变,L2的亮度不变。
[3]原来电流表测干路电流,L1灯泡发生断路后,电流表测支路的电流,根据并联电路电流的规律,电流表示数将变小。
(2)[4]开关闭合后发现电流表的指针偏转如图丙所示(指针反偏),出现该现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。
(3)[5]分析表中数据,得出关系式为
IC=IA+IB
[6]为得出普遍性的结论,需要换用不同规格的小灯泡,再测出几组数据。
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