资源描述
沪粤版九年级物理上册第十三章探究简单电路综合测评
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、 “节能减排,低碳生活”重在行动。居民楼道里的灯是由“光控”开关和“声控”开关同时控制的:“光控”开关在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;“声控”开关在有人走近发出声音时闭合,无人走动时自动断开。这样,照明灯只有在夜间有人走近时才会发光,其余时间均不发光,达到节电效果。以下电路设计合理的是( )
A. B.
C. D.
2、抽油烟机是现代家庭的“好帮手”,它内部装有照明灯和电动机。使用时,有时需要照明灯和电动机各自独立工作,有时需要它们同时工作。下列如图所示的电路中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
3、用玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔片迅速张开。下列关于这个现象的说法正确的是( )
A.说明玻璃棒带电 B.不能说明玻璃棒是否带电
C.接触金属球后,玻璃棒的电荷消失了 D.两片金属箔片带上了异种电荷
4、小明发现家里的垃圾桶敞口放置,既有异味又不卫生,他设计一个简易的感应式垃圾桶。其工作原理如下:“启动”开关闭合后,指示灯亮起,垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时“感应”开关自动闭合桶盖缓缓打开;扔垃圾后“感应”开关自动断开,桶盖闭合。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5、现代社会倡导文明出行,晓民同学观察人行横道信号灯,发现人行横道信号灯由红灯和绿灯组成,红灯停,绿灯行,以下画出的是控制人行横道红、绿灯的模拟电路图,你认为可行的是( )
A. B.
C. D.
6、医院入口处的扫码测温系统工作时,扫码为绿码,开关闭合;测温正常,开关闭合。只有扫码为绿码且测温正常,系统才会启动电动机打开闸门放行。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7、给某型号电烤箱设定好工作时间和温度,即闭合定时开关S1和温控开关S2,再闭合启动开关S,电烤箱开始工作。当达到了设定的工作时间或温度时,定时开关S1或温控开关S2断开,电烤箱就停止工作。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8、下列生活中的物理数据错误的是
A.人以正常速度骑自行车的功率约为 70W
B.普通日光灯正常工作电流约 150mA
C.中学生从一楼爬到三楼克服重力做功约 3000J
D.蓄电池组的电压约为 1.5V
9、在2022北京冬奥会开幕式上,400名演员挥动发光杆,发光杆一会发出绿光代表绿草,随后又发出白光组成蒲公英。据悉,杆上有两个开关:一个是总开关,另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果( )
A. B.
C. D.
10、如图所示为一种新型“水温感应龙头”。自带水流发电电源。当水流温度低于40℃。感应开关S1闭合,只有绿灯照亮水流;当水温达40℃及以上,感应开关S2闭合,只有红灯照亮水流,以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是( )
A. B.
C. D.
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、如图所示,当开关闭合时,电压表V1、V2的示数分别为10V和4V,已知电动机M的线圈电阻为1Ω,R是阻值为4Ω的定值电阻,则R两端的电压是是_____V,电动机的电功率是____W。
2、小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表______;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关,______继续进行实验。
3、电流表在测量电流时出现如图所示的情形,原因是______。
4、取两个相同的不带电的验电器A和B,用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球,使A带电(如图甲所示)。用带绝缘柄的金属杆把A和B连接起来,A的金属的角度减小,B的金属箔张开(如图乙所示)。则甲图中验电器A带的是_____(选填“正电荷”或“负电荷”),移动的电荷从_______,(选填“A到B”或“B到A”),金属杆中瞬间电流方向是从_____(选填“A到B”或“B到A”)。
5、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___________。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、如图所示,当开关S闭合,A1表示数为0.3A,已知流过灯L1与L2的电流之比I1∶I2=1∶2,求:
(1)流过L1的电流?
(2)电流表A的示数为多少?
2、如图所示的电路中,当开关S1闭合、开关S2断开时,电压表的读数为2V;当开关S1、S2均闭合时,电压表的读数为6V。求:
(1)电源电压是多少伏特?
(2)当开关S1闭合、开关S2断开时,灯L1两端的电压是多少伏特?
3、如图所示的电路中,电源电压为9V且保持不变,求:
(1)若甲、乙均为电压表,当只闭合开关S1时,电流表A的示数为0.1A。则流过灯L3的电流为多少?
(2)若甲为电压表,乙为电流表,当只闭合开关S1时,电流表乙的示数为0.3A;再闭合S2后,电流表乙的示数为0.5A。则流过L2的电流为多少?
(3)在(2)问中1min内通过L1的电荷量是多少?
4、如图所示电路中,闭合开关S后,电压表V1的示数是8V,V2的示数是5V。求:
(1)电压表V1和V2分别测哪一部分电压?
(2)求电阻R1两端的电压。
5、开关在电路中起着非常重要的作用。如图,电源电压保持不变。当S2、S3闭合,S1断开时,电压表示数为9V,求:
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为6V,则R1两端的电压为多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为3A和2A,则通过R2的电流为多少?
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究:
(1)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在AB两点,是为了测量灯泡______的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是______V;
(2)测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V,由此得知______可能是造成结论与猜想不符的原因;
(3)完成以上步骤后,他们准备测量开关两端的电压,认为这一步骤是有必要的,理由是______。
2、某同学用如图中甲所示的电路来探究串联电路的电压规律。
(1)实验中应选用______(填“相同”或“不同”)规格的小灯泡L1、L2连接电路;
(2)按图甲所示电路连接好实物,在连线时开关S应______(选填“断开”或“闭合”)。连好电路后,检查电路可以通过______法来判断电表是否超过量程;
(3)将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,闭合开关,测量电压UAB、UBC、UAC,并将测得的数据记录在下表中;
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.2
2.3
4.5
2
2.0
2.5
4.5
3
3.1
4.5
改变两个小灯泡的规格,重做上述实验,其中第3次A与B两点间的电压如图乙所示,其示数是______V。分析实验数据,可得到串联电路的电压规律是:______(写表达式);
(4)探究串联电路的电压规律,实验至少要做______次,主要目的是为了______(填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”);
(5)实验完毕,应先______,然后整理实验器材,放在规定位置。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A.有声音时,声控开关闭合,电源短路,故A不符合题意;
B.白天,光控开关断开,有声音时,声控开关闭合,灯泡发光,故B不符合题意;
C.晚上,光控开关闭合,电源短路,故C不符合题意;
D.白天,光控开关断开,电路始终是断路状态,灯泡不发光。晚上,光控开关闭合,有声音时,声控开关闭合,灯泡发光,无声音时,声控开关断开,灯泡熄灭,故D符合题意。
故选D。
2、A
【详解】
据题意可得:要求照明灯与电动机相互不影响,能独立工作,则应使照明灯与电动机并联,且各自的支路有一个开关控制,干路上没有开关。故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
3、A
【详解】
玻璃不是导体,金属箔片张开,说明两片金属片带同种电荷,电荷的来源不是玻璃上的电荷传到金属箔片上的,因为玻璃不是导体不导电,电荷来源是金属箔片与玻璃之间的静电作用,玻璃上带正电,小球和金属箔片的组合中,负电荷流向小球,正电荷流向箔片,两片金属箔片都带有正电荷,因此张开。故A正确,B、C、D错误。
故选A。
4、C
【详解】
A B.“启动”开关闭合后,指示灯亮起,垃圾桶才能正常使用;说明“启动”开关在干路上,扔垃圾时“感应”开关自动闭合桶盖缓缓打开;扔垃圾后“感应”开关自动断开,桶盖闭合,说明感应开关是控制桶盖的关闭,即电动机,故AB错误;
C D.若为D,当“启动”开关闭合时,电动机被短路,无法工作,故D错误,而 C能保证“启动”开关闭合后,指示灯亮,而“感应”开关控制电动机,故C正确。
故选C。
5、D
【详解】
根据红、绿信号每次只能亮其中一个灯,不能同时亮,即不能同时工作,每个可独立工作,所以两灯应并联,且各有一个开关控制,干路上没有开关。
A.当开关S1、S2都闭合时,红灯、绿灯串联,两个灯泡同时发光,故A不符合题意;
B.只闭合开关S1时,红灯、绿灯串联,两个灯泡同时发光,再闭合开关S2,红灯被短路,只有绿灯亮,故B不符合题意;
C.只闭合开关S1时,红灯亮,再闭合开关S2,两个灯泡都发光,故C不符合题意;
D.只闭合开关S1时红灯亮,只闭合开关S2时绿灯亮,两灯独立工作,互不影响,故D符合题意。
故选D。
6、D
【详解】
A.只要扫码为绿码,开关闭合或者测温正常,开关闭合,电动机就会工作,故A不符合题意;
B.若测温正常,开关闭合,电动机就工作,故B不符合题意;
C.若扫码为绿码,开关闭合,电功机就工作了,故C不符合题意;
D.只有扫码为绿码,开关闭合,且测温正常,开关闭合,电动机才会工作,故D符合题意。
故选D。
7、A
【详解】
由题意,当启动开关S、定时开关S1或温控开关S2断开时,电烤箱就停止工作,因此启动开关S、定时开关S1或温控开关S2为串联,故A符合题意,故BCD不符合题意。
故选A。
8、D
【详解】
人骑自行车时1s大约做功70J,所以功率接近70J/s=70W,故A正确;普通日光灯的额定功率为40W,正常工作电流约为I=P/U≈0.18A=180mA,故B正确;中学生的重力大约是G=mg=50kg×10N/kg=500N,从一楼爬到三楼上升高度h=(3-1)×3m=6m,克服重力做功W=Gh=500N×6m=3000J,故C正确;每节蓄电池的电压为2V,蓄电池组的电压高于1.5V,故D错误,故选D.
9、D
【详解】
依题意得,绿灯与白灯并联,绿灯与白灯互不影响,开关一个在干路上,控制整个电路,一个既控制白灯,也控制绿灯。因此两灯并联,两开关串联,都在干路上,一个为单刀单掷开关,用于控制整个电路,一个为单刀双掷开关,用于控制发出的光是白光还是绿光,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10、B
【详解】
感应开关S1闭合,只有绿灯照亮水流,说明开关S1与绿灯串联;感应开关S2闭合,只有红灯照亮水流,说明开关S2与红灯串联。且红灯和绿灯工作时互不影响,则红灯和绿灯并联。符合以上要求的电路连接方式只有B图,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 4 6
【详解】
[1]由电路图知,电动机与电阻串联,电压表测电源电压,电压表测电阻两端的电压,则电阻两端的电压为4V。
[2]电路中的电流为
则电动机的功率为
2、 正负接线柱反接 改接小量程
【详解】
[1]连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,说明电流表中的电流方向反了,原因是电流表正负接线柱反接。
[2]纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,指针偏过角度过小,说明电路中电流过小,接下来的操作是:断开开关,改接小量程继续进行实验。
3、电流表的正负接线柱接反了
【详解】
如图所示,是电流表,测量时,指针反偏,因为电流表的正负接线柱接反了,电流从负接线柱进入,正接线柱流出,会造成指针反偏,故原因是电流表的正负接线柱接反了。
4、 负电荷 A到B B到A
【详解】
[1]与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,与A验电器接触使A带负电荷。
[2][3]金属导体中能够自由移动的电荷是负电荷(电子),由于A带负电荷,用金属杆连接AB,则负电荷从A到B。由于电流方向是正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反,所以电流方向是从B到A。
5、 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。
三、计算题
1、(1)0.3A;(2)0.9A
【详解】
解:(1)当开关S闭合,L1与L2并联,电流表A1测流过L1的电流,电流表A测电路中的总电流,A1表示数为0.3A,则流过L1的电流为0.3A。
(2)由I1∶I2=1∶2可得,流过灯L2的电流
I2=2I1=2×0.3A=0.6A
两灯并联,电流表A测干路电流,则电流表A的示数
I=I1+I2=0.3A+0.6A=0.9A
答:(1)流过L1的电流为0.3A;
(2)电流表A的示数为0.9A。
2、(1)6V;(2)4V
【详解】
解:(1)当S1、S2闭合时,L1被短路只有L2接入电路中,电压表测两端的电压即电源电压
(2)当开关S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,电压表测L2的电压为;因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L1两端的电压
答:(1)电源电压为6V;
(2)灯L1两端的电压为4V。
3、(1)0.1A;(2)0.2A;(3)18C
【详解】
解:(1)由电路图知,当甲、乙都是电压表,只闭合开关S1时,灯L1与L3串联在电路中,电流表测电路中的电流,那么通过L3的电流为0.1A。
(2)若甲为电流表,乙为电压表,由电路图知,只闭合开关S1时,L3被短路,电路中只有L1工作,通过L1的电流为0.3A。再闭合开关S2,L3仍是短路状态,L1、L2并联在电路中,此时两个电流表都测干路的电流,则通过L2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
(3)1min内通过L1的电荷量
Q=I1t=0.3A×60s=18C
答:(1)流过L3的电流为0.1A;
(2)流过L2的电流为0.2A;
(3)在(2)问中1min内通过L1的电荷量是18C。
4、(1)电压表V1测电源的电压,电压表V2测电阻R2两端的电压;(2)3V
【详解】
解:(1)由电路图可知,闭合开关S后,电阻R1与R2串联,电压表V1并联在电源两端,所以测电源的电压;电压表V2并联在R2两端,测电阻R2两端的电压。
(2)因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电阻R1两端的电压
U1=U﹣U2=8V-5V=3V
答:(1)电压表V1测电源的电压,电压表V2测电阻R2两端的电压。
(2)电阻R1两端的电压为3V。
5、(1)3V;(2)1A
【详解】
解:(1)根据电路图可知,当S2、S3闭合,S1断开时,电阻R1短路,电路中只有R2,电压表测量电源电压,已知电压表示数为9V,即电源电压U=9V,当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电压表示数为6V;因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以R1两端的电压
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表A测总电流,电流表A1测通过电阻R1的电流,且电流表A和A1的示数分别为3A和2A;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
答:(1)R1两端的电压为3V;
(2)通过R2的电流为1A。
四、实验探究
1、 L2 1.7 导线分压 见解析
【详解】
(1)[1]电压表接在AB两点,与灯泡L2并联,测量灯泡L2的电压。
[2]闭合开关,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压表的示数1.7V。
(2)[3]实验室用的导线是由导电性能好的铜制作的,电阻很小,通常情况下忽略不计,若选择了较细的铜丝,电阻不能忽略,则会分压,所以,导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。
(3)[4]开关开闭容易产生接触不良,造成电阻变大,分压增多,故有必要测量开关两端的电压。
2、 不同 断开 试触 1.4 3 寻找普遍规律 断开开关
【详解】
(1)[1]为了让实验结论可靠,实验中应选择规格不同的小灯泡。
(2)[2][3]按电路图连接实物,连接电路时,开关要断开;为防止灯泡两端电压过大而烧坏电压表,可采用大量程进行试触,若偏转角度很小则换用小量程。
(3)[4][5]由图可知电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压表的示数1.4V;分析实验数据,可得到串联电路的电压规律是
(4)[6][7]探究串联电路的电压规律,为避免实验的偶然性,实验至少要做3次,主要目的是为了寻找普遍规律。
(5)[8]实验完毕,应先断开开关,去电源,然后整理实验器材,将器材放在规定位置。
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