一、选择题
1.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,金属箔张开。在这个过程中( )
A.金属箔上产生了电荷 B.玻璃棒带正电,验电器带负电 C.金属箔张开是因为同种电荷相互排斥
D.金属箔张开瞬间,电流方向是由金属箔到玻璃棒
2.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.
3.两个相同的验电器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 C.自由电子从A流向B
B.电流从B流向A D.正电荷从A流向B
4.关于静电的知识,下列说法中正确的是( ) ①摩擦起电现象说明通过做功可以创造出电荷 ②同种物质摩擦,一定可以使它们分别带上异种电荷
③梳头时头发随塑料梳子飘起来是因为梳子和头发带上了同种电荷 ④自然界只存在正、负两种电荷
⑤如果一个带电体与另一物体互相吸引,那么它们一定带异种电荷 ⑥化纤衣服穿在身上特别易吸附灰尘是因为带电体吸引轻小物体 A.④⑥
B.①④⑥
C.②④⑤
D.①②③⑤
5.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 C.A、C是绝缘体 数变大,则( )
B.B、D是绝缘体 D.A、B是绝缘体
6.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,正常工作一段时间后,发现其中一个电压表示
A.L1可能变亮 B.L1可能熄灭 C.L2可能断路 D.L2可能短路
7.当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷,这种现象叫做静电感应。如图所示,把两个紧靠在一起的枕形金属导体A、B靠近与丝绸摩擦后的带电体玻璃棒C,则( )
A.与玻璃棒摩擦后的丝绸带正电荷
B.枕形金属导体A、B靠近玻璃棒C时有部分负电荷从C转移到A C.枕形金属导体A、B靠近带电体C的瞬间,瞬时电流方向A→B D.把A、B分开之后再移去C,B端带负电荷
8.如图所示是自制的水果电池,插入橙子中的两个薄片可以是( )
A.两个都是铜片 C.一个铜片,一个塑料片
B.两个都是铁片 D.一个铜片,一个铁片
9.一个电路中有两盏电灯L1和L2,则下列判断正确的是( ) A.若开关断开,两灯同时熄灭,则两灯连接方式一定为串联 B.若一盏灯暗,另一盏灯亮,则能判断是串联还是并联
C.若测得通过每盏电灯的电流不相等,则两灯的连接方式一定为并联 D.若测得通过每盏灯的电流都相等,则两灯的连接方式一定为串联 10.如图所示,下列说法正确的是( ) ①只闭合S1时,R1、R2串联 ②只闭合S3时,R1、R2串联 ③只闭合S2、S3时,电源短路 ④只闭合S1、S2时,R1、R2并联
A.只有②④正确 C.只有②③④正确
B.只有①②正确 D.只有①②③正确
11.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,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打
开。若将门禁系统看做一个自动开关,按钮看做一个手动开关,内部电路最接近下图中的( )
A. B. C. D.
12.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带了负电荷,这是由于( ) A.毛皮上的电子转移到橡胶棒上 C.摩擦过程中创造了负电荷
B.橡胶棒上的电子转移到毛皮上 D.毛皮束缚电子的能力比较强
二、填空题
13.J/kg是物理量______的单位,A是物理量______的单位。(使用文字表示) 14.上《电流》一课时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。如图是某实验电路的一部分,电流表的示数为______A,若通过导线ab电流为0.2A,通过导线cd的最大电流是______A,方向是______。
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,当S1、S3断开,S2闭合时, L1与L2_____联;当S2断开,S1、S3闭合时,L1与L2_______联;若同时闭合S1、S2、S3,则会造成电路__________。
17.如图所示,验电器A带负电,验电器B不带电,现在用带有绝缘柄的金属棒将A、B
验电器的金属球连接起来,则电流方向从________到________。(选填“A”或“B”)
18.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,其中电流表A1测 ______ (选填“支路”或“干路”)的电流,电流表A2测 _______ (选填“L1”或“L2”)的电流,若两个电流表的指针所指位置均为如图(b)所示,则通过灯L1的电流为 _________ A。
19.如图一甲所示的电路中,要使L1与L2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。
20.如图所示,小明取两个相同的验电器A和B,首先将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A,使A带______电荷 ,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。则金属棒中瞬间电流方向为______(选填“A到B”“B到A”)。
三、解答题
21.如图所示的电路,已知R2=R4,电压表V1的示数为120伏,电压表V2的示数为50伏,求AB间的电压U为多少?
22.有两个电路元件A和B,通过元件的电流与它们两端电压的关系如图甲所示.把它们并联接在电源电压为3V的电路中,如图乙所示.闭合开关S,则电流表的示数是________ A,这时元件A消耗的电功率是________ W.
23.两电阻R1:R2=5:3,将他们串联在电路中,则U1:U总=_____,消耗的功率之比P1:P2=_____.
24.如图所示的电路图,在下列情况下求:
(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,电流表A1的示数为1 A,则电流表A2的示数为多少,A3的示数为多少.
(2)当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A3和A2的示数分别为4.5 A和1.5 A:①画出最简电路;②电流表A1的示数.
25.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,定值电阻R的阻值为60Ω,小灯泡L上标有“6V 3W”字样(不考虑小灯泡阻值的变化).当S1、S3闭合,S2断开时,小灯泡L恰好正常发光,电流表示数为0.6A,求:
(1)电源的电压; (2)小灯泡L的阻值;
(3)当S2闭合,S1、S3断开时,电路1min消耗多少电能.
26.如图所示电路中,闭合开关S后,灯L1、L2、L3正常发光,电流表A1、A2、A3的示数分别为1A、0.7A、0.5A,求通过灯L1、L2和L3的电流分别是多少?
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一、选择题 1.C 解析:C
ABC.丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷,玻璃棒去接触验电器的金属球,使金属箔带上正电荷,同种电荷相互排斥,金属箔张开。故AB错误,C正确;
D.当玻璃棒和金属球接触后,金属箔上的自由电子就会转移到玻璃棒上,自由电子定向移动的方向为金属箔到玻璃棒,所以瞬时电流的方向是玻璃棒到金属箔,故D错误。 故选C。
2.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。
3.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。
4.A
解析:A
①物体间摩擦实现电子的转移,没有创造电荷;②同种物质的原子核对电子的束缚能力相同,摩擦时不会使物体带电;③塑料梳子和头发摩擦时,带了异种电荷;④自然界中只存
在两种电荷,正电荷和负电荷;⑤一个带电体和另一个物体相互吸引,这个物体可能带电,也可能不带电;⑥化纤衣服吸引灰尘,是因为带电体可以吸引轻小物体,则合理是是④和⑥,故A正确,BCD错误。 故选A。
5.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。
6.B
解析:B
分析电路可知,电路为串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端电压,则V1示数不可能再变大,可知电压表V2示数变大,且电路正产工作,则故障可能是灯泡L1短路,则L1熄灭,故选B。
7.C
解析:C
A.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,所以与玻璃棒摩擦后的丝绸带负电荷,故A不符合题意;
B.与丝绸摩擦后的带电体玻璃棒C带正电,枕形金属导体A、B靠近玻璃棒C时,金属导体与玻璃板没有接触,所以没有电荷从C转移到A,故B不符合题意;
C.与丝绸摩擦后的带电体玻璃棒C带正电,枕形金属导体A、B靠近带电体C的瞬间,因为电荷之间的相互作用,金属导体B上的部分电子移动到金属导体A,所以瞬时电流方向A→B,故C符合题意;
D.与丝绸摩擦后的带电体玻璃棒C带正电,枕形金属导体A、B靠近带电体C的瞬间,因为电荷之间的相互作用,金属导体B上的部分电子移动到金属导体A,B端带正电,所以把A、B分开之后再移去C,B端带正电荷,故D不符合题意。 故选C。
8.D
解析:D
水果电池是利用水果中的化学物质和金属片发生反应产生电能的一种电池。两种金属片的电化学活性是不一样的,其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子,产生正电荷。故D项符合题意。 故选D。
9.C
解析:C
A. 开关断开,两灯同时熄灭,两灯也可能是并联,开关位于干路,故A错误; B. 由于两灯泡规格未知,则无法通过灯泡亮度判断串并联,故B错误;
C. 由于串联电路电流相等,则若测得通过每盏电灯的电流不相等,则两灯的连接方式一定
为并联,故C正确;
D. 若两灯完全相同,则串并联电流均相等,故D错误。 故选C。
10.A
解析:A
①只闭合S1时,R2断路,电路为R1的简单电路,故①错误;
②只闭合S3时,电流从电源正极流出,依次通过R1、S3、R2回到电源负极,所以R1、R2串联,故②正确;
③只闭合S2、S3时,R1短路,电路为R2的简单电路,故③错误;
④只闭合S1、S2时,电流从电源正极流出,分成两支,分别通过两个电阻后汇合回到电源负极,所以R1、R2并联,故④正确。 故选:A。
11.B
解析:B
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,若将门禁系统看做一个自动开关,按钮看做一个手动开关,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B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。
12.A
解析:A
用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带了负电荷;摩擦过程不会创造电荷,这是因为毛皮束缚电子的能力比较弱,毛皮上的电子转移到橡胶棒上,导致橡胶棒带负电,毛皮带正电。 故选A。
二、填空题
13.热值电流
解析:热值 电流
[1][2]在物理学中,热值的基本单位是焦/千克,符号是J/kg(或焦/米3,符号是J/m3);电流的基本单位是安培,符号是A。
14.46066从d到c
解析:46 0.66 从d到c
[1]由图知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数是0.46A。
[2][3]电流表在使用时要让电流从其正接线柱流入,负接线柱流出。若导线ab的电流从a到b,根据电流的走向,则ab中的电流以及通过电流表的电流均通过cd导线,cd在干路中,此时cd中的电流最大,即
IcdIIab0.46A+0.2A=0.66A
通过导线cd的电流方向是从d到c。
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.串并短路
解析:串 并 短路
[1]当S1、S3断开,S2闭合时,电流从电源正极出来,依次流过灯泡L1、开关S2和灯泡L2回到负极,所以灯泡L1与L2串联;
[2]当S2断开,S1、S3闭合时,电流从电源正极出来,一支经开关S1、灯泡L2回到负极,另一支经灯泡L1、开关S3回到负极,所以灯泡L1与L2并联;
[3]当同时闭合S1、S2、S3,电流从电源正极出来,直接经开关S1、S2、S3回到负极,会造成电源短路。
17.BA
解析:B A
[1][2]A验电器带负电荷,B不带电,拿一根绝缘柄的金属棒把A、B两个验电器连接起来,A上的部分电子经金属棒转移到B上,由于电流方向跟自由电子的移动方向相反,所以电流方向是从B到A。
18.干路128A
解析:干路 L2 1.28A
[1][2]此电路为并联电路,A1在干路测干路电流。电流表A2与L2在同一支路,A2测L2电流;
[3]干路电流表与支路电流表的指针指向同一位置,表明两表所选量程不同,干路对应大量程,I=1.6A,支路对应小量程,I2=0.32A。所以L1的电流I1为:
I1I-I2=1.6A-0.32A=1.28A。
19.S1S3没有
解析:S1、S3 a 没有
[1]由图甲可知,开关S1、S3都闭合,S2断开时,L1与L2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,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。
20.负B到A
解析:负 B到A
[1]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触验电器A后,A也带负电。
[2]正电荷定向移动的方向规定为电流方向,与负电荷定向运动的方向相反,负电荷从A到B使B带负电荷,故电流方向为从B到A。
三、解答题
21.170V
由图可知,四个电阻串联,电压表V1测R1和R2的总电压,即:
U1+U2=120V,
电压表V2测R2和R3的总电压,即:
U2+U3=50V;
根据串联电路的特点可知:A与B间的电压为:
UAB=U1+U2+U3+U4,
由题R2=R4,电流也相等,由欧姆定律可知U2=U4, 可得:
UAB= U1+U2+U3+U2=120V+50V=170V。
答:AB间的电压为170V。 22.2 1.8 【解析】
由图乙可知,电流表测量干路电流。由图象可知,当电压为3V时,通过元件A的电流为IA=0.6A,通过元件B的电流为IB=0.6A,根据并联电路的电流特点求出干路电0.6A. 流;I=IA+IB=0.6A+0.6A=1.2A;元件A消耗的电功率P=UI=3V×【点睛】
由图象可知,当电压为3V时,通过元件A的电流为I甲=0.6A,通过元件B的电流为I乙=0.6A,根据并联电路的电流特点求出干路电流;根据P=UI求出元件A消耗的功率. 23. 5:8 5:3
【解析】解:因串联电路中各处的电流相等,且R1:R2=5:3, 所以,两电阻串联时,它们两端的电压之比: 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,
U1IR1R15 U2IR2R23U1U155=, U总U1U2538PUIU5111 P2U2IU23由P=UI可得,两电阻消耗的功率之比:
点睛:两电阻串联时通过它们的电流相等,根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电压特点求出U1:U总,根据P=UI求出消耗的功率之比P1:P2.
24.(1)1A; 0 A;(2)① ② 3A.
【解析】
(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,等效电路图如下图所示:
因电流表A3被断路,所以无示数,因串联电路中各处的电流相等,所以电流表A2的示数等于电流表A1的示数,即为1A;
(2)当S2和S3闭合、S1断开时,等效电路图如下图所示:
电流表A3和A2的示数可知,干路电流I=4.5A,通过L的电流I2=1.5A, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A1的示数:
I1II24.5A1.5A3A.
答:(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,电流表A2的示数为1A,A3的示数为0A; (2)当S2和S3闭合、S1断开时,①最简电路如上所示;②电流表A1的示数为3A. 【点睛】在遇到复杂电路时,我们应根据题意在草稿纸上画出最简单的等效电路图,然后再根据串并联电路的电流特点以及有关公式进行计算.
25.(1)当S1、S3闭合,S2断开时,R与L并联,已知灯泡正常发光,电源的电压即灯泡的 额定电压,可知U电=6V .(2分)
UU2 (2)根据P=,(或由欧姆定律I=和电功率的公式P=UI有)
RRU额2(6V)2 灯泡电阻为RL===12Ω, (2分)
P额3W (3)当S2闭合,S1、S3断开时,L和R串联 (1分) 串联电路总电阻为R串=R+RL=60Ω+12Ω=72Ω, (1分) 电路工作1min所消耗的电能为W =【解析】
(1)当S1、S3闭合,S2断开时,R与L并联,已知灯泡正常发光,电源的电压即灯泡的 额定电压,可知U电=6V;
(2)由P=U2/R可得,灯泡的阻值:R灯 =U额2/P额=(6V)2/3W=12Ω (3)当S2闭合,S1、S3断开时,L和R串联 串联电路总电阻为R串=R+RL=60Ω+12Ω=72Ω,
6Vt =
272×60s=30J
电路工作1min所消耗的电能为W =26.3A;0.2A;0.5A
t =×60s=30J
由电路图可知,三个灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测流过灯L2与L3的电流,电流表A3测流过灯L3的电流;根据并联电路电流规律可知通过灯L3的电流
I3=IA3=0.5A
通过灯L2的电流
I2=IA2﹣IA3=0.7A﹣0.5A=0.2A
通过灯L1的电流
I1=IA1﹣IA2=1A﹣0.7A=0.3A
答:通过灯L1、L2和L3的电流分别是0.3A、0.2A与0.5A。