答案)及解析
一、电压 电阻选择题
1.如图所示电路中,电源电压保持不变.若电路中的电阻R出现断路故障,当闭合开关S时,下列判断正确的是( )
A. 电压表V示数不为零,电流表A示数为零 B. 电压表V示数不为零,电流表A1示数为零
C. 电压表V示数为零,电流表A1示数不为零 D. 电压表V示数为零,电流表A示数不为零 【答案】 B
【解析】【解答】由图示可知,当闭合开关S时,由于电阻R断路,相当电路中只接有一个灯泡,电流表A1与电压表串联,其示数为零,电压表测电源电压不为零,电流表A测通过灯泡的电流不为零. 故答案为:B.
【分析】由电路图可知,电阻R与灯泡并联,电压表测并联电路两端的电压,电流表A测量干路电流,电流表A1测电阻中的电流;根据电路发生断路电路中没有电流,断路两端有电压判断三个仪表的示数.
2.超导现象是20世纪的重大发现之一,科学家发现某些物质在温度很低时,如铅在﹣265.95℃以下,电阻就变成零.若常温下超导体研制成功,则超导体适合做( ) A. 保险丝 B. 输电线 C. 滑动变阻器的线圈 D. 电炉丝 【答案】B
【解析】【解答】解:A、保险丝的作用,是当电流过大时,自动熔断来保护电路. B、用超导体做输电线,可以有效地减小电能的损耗. C、线圈的电阻较大,通过滑片位置的改变可以进行调节. D、电炉丝需要电阻较大的材料,才能发出较多的热量. 故选B.
【分析】由于超导体的电阻为0,则没有内能的产生,不会放热. 根据这一特点,分析选项.
3.下列教材中的探究实验,不需要控制电流一定的是( )
A. 探究导体电阻与长度的关系 B. 探究通电导体产生的热量与电阻的关系
C. 探究电功与电压的关系 D. 探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 【答案】 A
【解析】【解答】A、电阻与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,与电流大小无关,探究与长度的关系,不用控制电流一定,A符合同意;
B、由Q=I2Rt可知,通电导体产生的热量与电路中的电流、导体的电阻和通电时间有关,要探究热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间一定,B不符合题意;
C、由W=UIt可知,要探究电功与电压的关系,需使电流和通电时间一定,C不符合题意; D、电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,需控制电路中的电流相同,D不符合题意. 故答案为:A.
【分析】(1)控制变量法:在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题;
(2)探究的物理量与电流及其他因素有关,探究过程中需控制电流一定,根据各项分析即可得出结论.
4.由欧姆定律公式I= 变形得R= ,结合所学电学知识,判断下列说法正确的是( ) A. 导体的电阻跟通过导体的电流成反比 B. 如果导体被拉长,则其电阻将变小
C. 如果通过导体的电流变小,导体的电阻将变大 D. 导体两端电压增大时,电流也增大,但其比值不变 【答案】D
【解析】【解答】解:AC、电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流没有关系,故AC错误; B、导体电阻的影响因素:导体的长度、横截面积、材料.如果导体被拉长,其长度变长,横截面积变小,则其电阻将变大,故B错误;
D、导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得,但是导体电阻与流过的电流和两端的电压无关.当导体两端电压增大时,电流也增大,但其比值不变,故D正确. 故选D.
【分析】导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得,但是导体电阻是导体本身的一种性质,与流过的电流和两端的电压无关. 导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积等有关.
5.如图所示,开关S闭合后电灯不亮,为了检查电路故障,用电压表进行测量,发现UAC=3.0V,UAB=0V,UBC=3.0V.则电路故障可能是( )
A. 灯 L 断路 B. 开关 S 断路 C. 滑动变阻器R短路 D. 灯L短路或滑动变阻器 R 断路 【答案】D
【解析】【解答】解:串联电路中电灯不亮,则可能是某处断路或电灯短路,用电压表测检测电路故障,断路位置为电源电压,电路完好的示数为零; 由题意可知,UAC=3.0V,故A点与电源正极相连、C点与电源负极相连; UAB=0V,如果灯泡短路,则AB两点间电压为零;
UBC=3.0V,说明c点与电源负极相连,B点通过灯泡、电阻、开关与电源正极相连,故BC间发生断路,即变阻器R断路;
故电路故障为灯L短路或滑动变阻器R断路. 故选D.
【分析】在判断故障时,电压表的示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通.
6.如图所示,闭合开关 S,电路正常工作。过了一段时间,灯泡 L 熄灭,若两只电表的示数都变大,则下列判断正确的是( )
A. 电阻 R 断路 B. 电阻 R 短路 C. 灯泡 L 短路 D. 灯泡 L 断路 【答案】 C
【解析】【解答】解:A、若电阻R断路,则电路中的电流为零,电压表的正负接线柱与电源正负极相连,电压表测量电源电压,此时电压表示数等于电源电压,故其示数增大,A不符合题意;
B、若电阻R短路,电压表也被短路,则电压表示数为零;电路为灯泡的简单电路,电流表示数变大,B不符合题意;
C、若灯泡L短路,会造成电路中电流变大,即电流表示数变大;此时电路为电阻的简单电路,电压表测电源电压,因此电压表示数也变大,C符合题意;
D、若灯泡L断路,则电路中的电流为零,没有电流流过电压表,因此两个电表的示数均为零,D不符合题意。 故答案为:C。
【分析】 灯泡 L 熄灭,若两只电表的示数都变大 ,说明电路通路,灯泡相当于一根导线.
7.风速表由电压表改装而成,R为定值电阻,探头A和金属杆与滑动变阻器的滑片P相
连,当风吹过探头时,由于探头上、下表面空气流速不同,探头将带动滑片P上、下移动.当风速变大时( )
A. 探头A向下运动,电压表示数变小 B. 探头A向上运动,电压表示数变小 C. 探头A向下运动,电压表示数变大 D. 探头A向上运动,电压表示数变大 【答案】 D
【解析】【解答】解:如图当有风吹过探头时,由于探头上表面凸,相同时间空气经过上表面的路程比下表面长,经过上表面的速度比下表面快,所以上表面的气压小于下表面的气压,探头A将受到一向上的合力,滑片向上移动;
当风速增大时,探头上下表面空气流速差较大,上下表面气压差较大,受向上的合力较大,所以滑片向上运动的较多,滑动变阻器接入电路的电阻较小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,定值电阻两端电压变大,所以电压表(风速表)示数变大. 故答案为:D.
【分析】相同时间内,空气经过凸起的上表面的路程比平滑下的表面路程长,所以经过上表面气流的速度比下表面快;流体流速大的地方压强小;滑动变阻器与定值电阻串联在电路中,当风速增大时,探头向上运动,滑动变阻器接入电路的电阻变小 . 根据欧姆定律分析电路中电流的变化及电压表示数的变化 .
8.图示四个电路中,电源电压相同且恒定不变,电阻R1>R2 . 闭合开关S前后,电压表的示数变化值大小相同的一组是( )
A. 甲和乙 B. 丙和丁 C. 甲和丙 D. 乙和丙 【答案】 D
【解析】【解答】分析电路可知,甲乙丙三电路图均为串联电路,丁为并联电路;闭合开关前后,甲电路电压表变化值为串联电阻R2两端电压;乙丙两图中开关闭合时,电压表测量的为串联R1两端电压,开关打开时,电流表的示数为0;丁的测量为电源电压 . 由于两电阻大小不同,串联时它们两端的电压不同 . 故答案为:D .
【分析】开关闭合后,甲图中两电阻串联,电压表测R2两端的电压;乙图中两电阻串联,
开关闭合时,电压表测电阻R1两端的电压,开关打开时,电压表断路,示数为0;丙图中开关打开时测电阻R1两端的电压,开关闭合时,电压表被短路,此时电压表示数为0;丁图中电压表测电源电压 . 串联电路中,电阻值不同,两端的电压不同;并联电路中各支路两端的电压等于电源电压 .
9.下列关于导体的各选项中,跟导体电阻大小无关的是( )
A. 长度 B. 材料 C. 电流 D. 横截面积 【答案】 C
【解析】【解答】导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,C符合题意。 故答案为:C。
【分析】结合导体电阻大小的影响因素分析解答.
10.俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难.救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”,其某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1、U2、U3 , 三个电流表的示数分别为I1、I2、I3 , 它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是( )
A. U1=U2=U3 B. I1=I2+I3 C. U1+U2=U3 D. 以上都不正确 【答案】C
【解析】【解答】解:分析电路图,两电阻串联,三个电流表测量串联电路中的电流,所以三个电流表的示数相同,即I1=I2=I3;
电压表V1测量R1两端的电压U1 , 电压表V2测量R2两端的电压U2 , 电压表V3测量R1和R1串联两端的总电压U3 , 所以U1+U2=U3 . 故选C.
【分析】因为电流表的电阻很小,相当于一导线;电压表的电阻很大,相当于开路;分析电路图,电阻R1、R2串联,根据串联电路的电流、电压特点判断.
11.如图所示。开关闭合后,发现电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数。如果电路中只有一处故障,则故障是( )
A. 变阻器断路 B. 小灯泡短路 C. 电流表短路 D. 小灯泡断
路 【答案】 A
【解析】【解答】如图所示,灯泡L与变阻器R串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的总电流。
A.如果变阻器断路,那么电压表就与灯泡串联在电路里;因为电压表的内阻很大,所以它两端的电压就会很大,接近电源电压,而通过电流表的电流很小,因此电流表几乎无示数,故A符合题意;
B.如果小灯泡短路,那么电路里只有变阻器R,电压表的示数接近电源电压,电流表的示数非常明显,故B不合题意;
C.如果电流表短路,那么电流表就根本没有示数,而不是几乎没有示数,故C不合题意; D.如果小灯泡断路,那么整个电路没有电流,电压表和电流表都没有示数,故D不合题意。 故选A。
【分析】(1)电压表的内阻很大; (2)在串联电路中,电压与电阻成正比;
(3)分析各个选项中电路故障时对应的现象,哪个与实际现象相同,哪个就是正确选项。
12.在探究串联电路电压特点时,某同学连接的电路如图4所示.对于实验过程中出现的现象及分析,下列判断正确的是( )
A. 开关闭合后,若灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了 B. 如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
C. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光 D. 如果所有元件均完好,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片时,两灯都变亮 【答案】 D
【解析】【解答】A、开关闭合后,电路的连接方式是串联电路,若灯泡L2不亮、L1亮,一定不是L2灯丝断了;
B、如果只有灯泡L1断路,则电压表通过L2和滑动变阻器接在电源上,此时电压表示数几乎等于电源电压;
C、开关闭合后,如果电压表示数为零,则有L1短路或L2开路,若L1短路时则L2仍然发光且比原来更亮;
D、如果所有元件均完好,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器接入电阻变小,两灯泡两端电压均变大,故两灯都变亮 . 故答案为:D .
【分析】A、串联电路中,电流只有一条路径,所有用电器只能同时工作;
B、如果只有灯泡L1断路,电压表就会被串联在电路中,电压表的示数与电源电压接近; C、L1短路或L2开路,时电压表示数为0 . 当L2开路时,它一定不会发光;当L1短路时,L2中有电流通过,可以发光;
D、向右移动滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器接入电阻变小 . 根据串联分压的原理可知,两灯泡两端的电压变大 .
13.关于滑动变阻器和电阻箱的下列说法中,正确的是( )
A. 它们都能任意连续改变接人电路的电阻大小 B. 它们都能显示接入电路的电阻大小 C. 它们都是靠改变导线的粗细来改变电阻的 D. 它们都能逐渐改变所在电路的电流大小 【答案】 D
【解析】【解答】A.滑动变阻器可以连续改变电阻,电阻箱改变电阻不连续,A不符合题意;
B.电阻箱可以显示接入电路中的电阻的大小,滑动变阻器不能显示,B不符合题意; C.滑动变阻器是靠改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的,C不符合题意; D.滑动变阻器和电阻箱都可以改变电阻,从而可以改变电路中的电流,D符合题意。 故答案为:D.
【分析】滑动变阻器可以改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻的大小,电阻箱改变电阻后,可以显示电阻的大小。
14.小明发现,在家里装修时,电工师傅在不同位置所使用的电线粗细是不同的,小明利用学过的物理知识对这一现象进行了分析,下列分析中错误的是( )
A. 若其它条件相同,越粗的电线电阻越小 B. 家庭电路中主干线应该使用较粗的电线 C. 电线的接头处电阻最小,最不易烧断 D. 若电流相同,越细的电线越容易烧断 【答案】C
【解析】【解答】解:
A、在其它相同条件时,导体越粗,即横截面积越大,导体的电阻越小,故A正确; B、家庭电路中用电器是并联的,主干线中电流很大,所以家庭电路中主干线应该使用较粗的电线,来减小电阻,减小导线上的发热量,故B正确;
C、导线的两个断头接上后继续使用,在电线的接头处,会因为接触不够紧密而使导电能力减弱,即电阻增大,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同时间内电线的接头处产生热量多,易烧断,故C错误;
D、导体的电阻跟导体的粗细有关,在相同条件下,导体越细,导体的电阻越大,由Q=I2Rt可知,在电流相同时,越细的电线产生的热量越多,越容易烧断,故D正确.
故选C.
【分析】(1)导体的电阻跟导体的材料、横截面积、长度有关,在导体的材料、横截面积一定时,导体越长,导体的电阻越大;(2)并联电路中干路电路等于各支路电流之和,据此进行分析;(3)导线的两个断头的接头处,会因为接触不够紧密而使导电能力减弱,即电阻增大;(4)根据焦耳定律Q=I2Rt来判断发热的多少.
15.在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A. 4.8V,1.2V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 1.2V,4.8V 【答案】 A
【解析】【解答】解:由图a可知,电阻R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测电阻R2两端电压,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表指针位置相同, ∴电压表V1示数应大于电压表V2示数,则
电压表V1量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数U=6V; 电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数U2=1.2V; ∴电阻R1的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V. 故选A.
【分析】由图a可知,电阻R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测电阻R2两端电压,根据串联电路特点确定电压表量程与分度值,读出电压表示数,然后由串联电路特点求出R1两端的电压.
16.下列表述符合实际的是( )
A. 人体的正常温度约是37℃ B. 一个鸡蛋的质量约是200g C. 家庭电路的电压是380V D. 手电筒中的电流约是2A 【答案】A
【解析】【解答】解:
A、正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小.故A符合实际;
B、10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右.故B不符合实际;
C、我国家用电器的额定电压为220V,与之配套的家庭电路电压也是220V.故C不符合实
际;
D、手电筒工作电流很小,一般不超过0.2A.故D不符合实际. 故选A.
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.
17.如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表V、V1、V2的示数分别是U、U1、U2 , 关
于它们的关系正确的是( ) 【答案】D
A. U=U1=U2 B. U>U1+U2 C. U<U1+U2 D. U=U1+U2 【解析】【解答】解: 由电路图可知,两灯串联,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测L2两端电压,电压表V测两灯的总电压(电源电压).
串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2 . 所以ABC错误,D正确. 故选D.
【分析】由图知,两灯串联,电压表分别测两灯和总电压,根据串联电路的电压特点分析解答即可.
18.如图所示,电源电压保持不变,当变阻器滑片P滑到A端时,闭合开关S1和S2,灯泡L恰好正常发光,以下说法正确的是( )
A. 滑片P仍在A端,开关S1断开,S2闭合,灯泡L仍正常发光 B. 滑片P仍在A端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光 C. 滑片P滑到B端,同时闭合开关S1和S2,灯泡L仍正常发光 D. 滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光 【答案】 B
【解析】【分析】AB、当变阻器的滑片滑到A端时,变阻器与灯泡并联;根据灯泡两端的电压等于电源电压进行分析;
C、当滑片P滑到B端,同时闭合两个开关,根据电路的连接方式分析灯泡的情况; D、当滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,变阻器和灯泡串联,根据串联电路电压的规律进行分析.
【解答】A、当变阻器的滑片滑至A端,闭合开关S1和S2 , 变阻器和灯泡并联,此时灯泡两端的电压等于电源电压,灯泡正常发光;由于开关S1为干路中的开关,因此开关S1断开,电路为断路,灯泡不发光;
B、当开关S1闭合,S2断开,为灯泡的基本电路,并且灯泡两端的电压等于电源电压,故灯泡正常发光.
C、当滑片P滑到B端,同时闭合两个开关,灯泡被短路,因此灯泡不会发光;
D、当滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,变阻器和灯泡串联,因为串联电路中总电压等于各部分电压之和,因此灯泡两端的电压小于电源电压,故灯泡不会正常发光. 故选 B.
【点评】知道电路的三种状态,会正确使用滑动变阻器,会根据滑动变阻器的不同位置正
确识别电路,识别电路也是解答本题的关键.
19.在如图中,要使L1与L2串联,在“〇”处接入电流表或电压表,测量电路中的电流、L1两端的电压。以下做法正确的是( )
A. a为电流表,b为电流表 B. a为电压表,b为电流表 C. a为电流表,b为电压表 D. a为电压表,b为电压表 【答案】 B
【解析】【解答】解:由图可知,a表跟灯泡L1并联,所以a应为电压表;b表串联在电路中,所以b应为电流表,此时电流表测量电路中的电流,电压表测量L1两端的电压。 故答案为:B。
【分析】在圆圈中填入电表的原则是:不能使电路发生短路,也不能使电路发生断路.且要注意:电流表的电阻很小,在电路中相当于一根导线;电压表的电阻很大,它所在的电路可以看作是断路.
20.如所示,闭合开关S,两灯均不亮,电流表和电压表都没有示数,则故障是( )
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 灯L1短路 D. 灯L2短路 【答案】A
【解析】【解答】由题图知,灯L1、L2串联,闭合开关S,两灯均不亮,电流表和电压表都没有示数,说明电路存在断路,电压表无示数则灯L1断路,电压表有示数且较大,则灯L2断路 . A符合题意 ,选项B、C、D不符合题意 . 故答案为:A .
【分析】只有断路时,串联的灯泡才都不发光,两电表都无示数;如果灯L2断路,则电压表被串联到电路中,示数接近电源电压,电流表无示数 .
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