【物理】江阴市九年级上册期末精选试卷检测题
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【物理】江阴市九年级上册期末精选试卷检测题一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)1.小明利用如图所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“.(1)探究串联电路中电流的关系.①用笔画线代替导线将开关S3连入电路中________.(要求:只闭合开关S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉)②小明将S3闭合后,发现电流表均无示数.于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数.电路中的故障是________.小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等.(2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系.①各开关的连接情况是________(填写各开关断开或闭合).②分析实验中各电流表的读数(如图所示),可知并联电路中电流的关系是________:.③电阻R1:R2=________.(3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:________.(拓展)在电源电压不变的情况下,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大:P最小=________.【答案】R2断路闭合S1、S2断开S3并联电路干路电流等于各支路电流的和1:2改变电源电压9:2【解析】【分析】(1)按从电源正极依次连接,一条路径将所有用电器连接起来;(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表的示数接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连;(3)通过开关的断开与闭合判断出并联电路;(4)根据实验数据得到并联电路电流的规律;(5)多次测量找普遍规律,可以改变电源电压;(6)根据电功率的公式算出两次电功率的比值。
【详解】(1)①按从电源正极依次把各个元件连接起来,组成了一条电流的路径,电路连接如图所示:②闭合开关后,电流表无示数,说明电路故障为断路;将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数,说明与电压表并联的R2断路;(2)①闭合开关S1、S2,断开开关S3,电路有两条路径,组成并联电路;②由实物图可知电流表选用0-3A的量程,I1=2.4A,I2=1.6A,I3=0.8A,则I1=I2+I3即并联电路干路电流等于各支路电流的和;③并联电路中各个支路的电压相等,在电压相等的情况下电流和电阻成反比,即R1:R2=I3:I2=0.8A:1.6A=1:2;(3)为了验证结论的普遍性,应多次测量,可以采用的方法是:改变电源电压;在电源电压不变的情况下,并联时的总电阻最大,串联时的总电阻最小,根据可知并联时总功率最大,串联时总功率最小,最大功率和最小功率之比。
故答案为:(1)①电路连接如图所示:②R2断路;(2)①闭合S1、S2断开S3;②并联电路干路电流等于各支路电流的和;③1:2;(3)改变电源电压;9:2。
【点睛】本题考查了用电压表判断故障时、电路的连接、并联电路电流的规律、比值等问题是一道综合性实验题,解决本题的关键知道欧姆定律和电功率的公式。
2.实验室备有下列器材:A.待测定值电阻R x:阻值在49~52Ω之间B.滑动变阻器:最大阻值如图甲C.滑动变阻器:最大阻值如图乙D.定值电阻R0:阻值20ΩE.电压表V:测量范围0~3VF.电源E:电源电压恒为4.5VG.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干为了较精确地测出待测电阻R x的电阻,小明设计了图丙所示的电路.(1)在小明设计的电路中,滑动变阻器应选________(填器材前面的序号字母).(2)小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是:Ⅰ.将开关S掷向1,由________(填“a至b”或“b至a”)移动滑动变阻器的滑片P 至某一位置,读出V表的示数为2.5V;Ⅱ.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2,读出V表的示数为1.5V.根据小明的测量数据可以得到待测电阻的阻值R x=________Ω.【答案】C b至a 50【解析】【分析】【详解】(1)根据串联电路的分压特点可知,若接最大阻值为20Ω的滑动变阻器时,根据串联电路电压与与电阻成正比的规律,电阻两端分得的电压最小为49Ω4.5 3.249Ω20ΩXXRU V VR R⨯≈++甲=>3V,即此滑动变阻器的最大阻值过小,故应选择最大阻值较大的C规格的滑动变阻器.(2)将开关S掷向1时,因开关闭合前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的b,由b至a移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,如下图所示:则,X XXUU UIR R-==,即2.5V 4.5V 2.5VXR R-=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2时,如下图所示:则00'U U UIR R==-,即1.5V 4.5V 1.5V20ΩR=-﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,由①②两式可得:50ΩXR=.【点睛】根据串联电路的分压特点求出待测电阻与滑动变阻器串联时分得的最小电压,再与电压表的量程相比较即可选择滑动变阻器的规格;闭合开关前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处;当开关S掷向1时,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测待测电阻两端的电压;保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律分别得出等式,解等式即可求出待测电阻的阻值.3.某实验小组想探究并联电路中电流的规律,晓丹同学猜想:并联电路中各支路电流相等.她设计了如下右图所示的电路,准备测量a、b、c三处的电流,并从实验室取来电流表3只、灯泡2只、开关1个、电池和导线若干进行实验.(1)画好电路图后,晓丹同学开始连接电路,在连接电路过程中,开关应该是_____的.检查电路连接无误后,她开始实验,并读出电流表示数记录在表格中.Ib/A Ic/A Ia/A0.180.180.36晓丹同学分析数据后得出结论:并联电路中各支路电流相等.(2)晓丹得出错误的实验结论,主要原因是_____.(3)请你对接下来的实验提出改进措施(一条即可)_____.【答案】断开选用规格相同的(或电阻相同)灯泡进行实验换用不同的灯泡进行实验,多次测量获得多组数据等【解析】【分析】【详解】(1)[1]为保护电路安全,在连接电路过程中,开关应该是断开.(2)[2]两灯泡并联,灯泡两端电压相同,通过灯泡的电流相等,这说明所选用的灯泡规格相同(或电阻相同),从而得出了错误的结论,为得出普遍结论,应采用不同规格的灯泡进行实验.(3)[3]为得出普遍结论,换用不同规格的灯泡进行实验,且在电路中接入滑动变阻器或改变电源电压进行多次测量获得多组数据等.4.某小组同学研究“并联电路电流特点”。
他们选用电阻R1为30欧、R2为10欧并按图连接电路进行实验,把实验数据记录在表一中。
他们用25欧、50欧电阻先后替换R2继续实验,实验数据也记录在表一中。
接着他们换用R1为60欧电阻从复上述实验过程并把实验数据记录在表二中。
实验过程中电源电压不变。
表一实验序号R1(欧)R2(欧)I1(安)I2(安)干路I(安)130100.200.600.80 230250.200.240.44 330500.200.120.32表二实验序号R1(欧)R2(欧)I1(安)I2(安)干路I(安)460100.100.600.70 560250.100.240.34(1)根据表一或表二中的第四列、第五列、第六列数据,分析比较I 与I 1、I 2之间关系,可得出的初步结论是:在并联电路中,__________________;(2)根据表一或表二中的第三列、第五列数据,分析比较电流I 2随电阻R 2的变化情况及相关条件,可得出的初步结论是:在并联电路中,电源电压不变,__________________; (3)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)中I 变化量与I 2变化量的大小关系及相关条件,可得出初步结论是:在并联电路中,电源电压一定时,__________________;(4)进一步分析表一或表二的数据,发现在并联电路中,当R 1不变时,I 2与Ⅰ的比值随着R 2阻值的变大而变小,请你用相关的物理知识推出I 2与I 的比值变小的原因__________________;(5)进一步分析表一或表二的数据,还发现I 2与I 的比值与R 1、R 2阻值之间满足定量关系,请你推导出关系式。
_____________________。
【答案】I =I 1+I 2 电流I 2与电阻R 2成反比 一条支路电阻不变时,I 变化量等于I 2变化量 见解析2112I R I R R =+ 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]由表一或表二中的第四列、第五列、第六列数据可知,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I =I 1+I 2(2)[2]由表一的第三列、第五列数据可知,I 2与R 2乘积为6V ,所以在并联电路中,电源电压不变,电流I 2与电阻R 2成反比。
(3)[3]分析比较实验序号1、2、3中数据,I 1不变ΔI 2=Δ I可以得到在并联电路中,电源电压一定时,一条支路电阻不变时,I 变化量等于I 2变化量。
(4)[4]分析表一或表二的数据2111I I I II I I-==- 发现在并联电路中,电源电压不变,R 2变大时,I 变小且I 1不变,所以比值变小。
(5)[5]进一步分析表一或表二的数据,得到2211212UI R RU UI R RR R==++5.甲为研究并联电路电流规律的实验电路图.(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的_____(选填“A”、“B”或“C”)处.(2)若要测量A处的电流,连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示.调整正确后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是_____.(3)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如表所示.由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等.这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:_____(写出一条).【答案】C 前者是电流表没有校零,后者是电流表“+”、“-”接线柱接反用同一规格的灯泡或只测量得到一组实验数据【解析】【分析】【详解】(1)电路为并联电路,若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的干路中,其中AB 为两支路上的点,C为干路上的点,所以电流表应该接在C处;(2)乙图中电流表的指针偏转在零刻度线的左侧,电路闭合开关前,电路中无电流,发现电流表指针位置如图乙所示,是因为电流表无校零.调整正确后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是电流表“+”、“-”接线柱接反.(3)并联电路电流规律结论得出:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等.说明两条支路所用的用电器规格相同,应该换用不同规格的灯泡多测量几组数据,才能得出普遍的一般性规律.6.在“探究串联电路电压的特点”活动中.(1)如图所示,连接电路时,至少需要______根导线;实验中应选择规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡.(2)在测L1两端电压时,闭合开关S,发现电压表示数为零,原因可能是__________(填出一种即可).(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压.她能否测出L2两端电压?_________,理由是____________________________.(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和.请对小明的做法进行评价:____________,改进方法是____________.【答案】6 不同 L1被短路(或L2断路) 不能电压表正、负接线柱接反实验次数太少,结论不具有普遍性换用不同规格的小灯泡多次重复实验【解析】(1)由电路图可知,至少需要6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,实验中应选择规格不同的小灯泡;(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是:电压表断路或短路;(3)测L1两端的电压时,A与电压表的正接线柱相连.小芳将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从电压表的负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故她不能测出L2两端电压;(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验.点睛:(1)根据电路图判定导线的条数;为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;(2)电压表断路或电压表短路电压表都没有示数;(3)电压表连接时电流从正接线柱流入;(4)只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应进行多次测量.7.用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系.()1闭合开关,发现1L亮,而2L不亮.小易认为2L不亮的原因是2L短路,你认为他的判断是______(填“正确”或“错误”)的.()2小易将电路中右侧的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上.其它都不动.这样连接的目的是测______的电流(填“干路”或“2L ”),请评价其可行性并说明理由:______;()3小易将实验数据记录在下表中.分析表中数据.可得出的结论是:______;() 4根据上表信息,若灯泡1L 的电阻大小为10Ω,则电路的总电阻为______Ω【答案】错误 2L 电流表的正负接线柱接反了 并联电路中干路电流等于各支路电流的和 6 【解析】 【分析】 【详解】(1)闭合开关,发现L 1亮,而L 2不亮,原因是L 2断路了,因为两灯是并联关系,如果是L 2短路,则L 1、电源都同时被短路,L 1也不会亮,所以他的判断是错误的.(2)小易将电路中右侧的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上. 其它都不动.这样连接,L 2的电流通过电流表,而L 1的电流不通过电流表,所以这样连接目的是测L 2的电流;但这样连接时,电源的正极连接到了电流表的负接线柱,所以电流表的正负接线柱是反的,不能正确测量电流,故方法是不可行的. (3)小易将实验数据记录在下表中.分析表中数据:0.30A+0.20A=0.50A ,即12I I I +=结论为:并联电路中干路电流等于各支路电流之和.(4)根据上表信息,若灯泡L 1的电阻大小为10Ω,则电源电压为:110.3A 10Ω=3V U I R ==⨯干路电路为0.5A ,所以总电阻为:3V6Ω0.50AU R I ===.8.小明学过家庭电路的知识后,想自制一只台灯,他选购了一只规格是“36V 36W”的灯泡,动手安装时,突然想起家中的插座提供的电压是220V,于是他在包装盒内寻找说明书,没有找到,却发现了一只配件.(1)小明想知道配件的作用及它的性能参数(如正常工作时的功率、电阻等),于是设计了如图甲所示的电路图和记录数据的表格,请你根据电路图帮助他把实物图(如图乙)连接完整.(_____)(2)小明正确连接电路后进行了3次实验,将测得的实验数据记录在表格中,根据实验数据可知该配件的电阻为_____Ω.物理量电压U/V电流I/A实验次数19.20.05218.40.1336.80.2(3)小明用“36V 36W”的灯泡和该配件制成了一只台灯,配件在电路中主要起到_____的作用,请你在虚线框内将这只台灯的电路图补充完整.(_____)台灯正常工作时,该配件的功率是_____W(4)请你从能量转化的角度对小明自制的台灯进行评价:_________【答案】 184 分压184电能大部分能量发热了,灯消耗的电能较小,灯的能量利用率较低【解析】【分析】【详解】(1)在连接电路时,为了保护电路,开关要处于断开状态;滑片P要位于滑动变阻器的最大阻值处.根据电路图可以连接实物图如下所示:(2)根据电路图可知,电压表测量的是配件两端的电压,电流表测量的是配件中的电流.根据表格中的数据:当U=9.2V时,I=0.05A,利用欧姆定律可以求出配件的电阻:R=UI=9.2V0.05A=184Ω.(3)由于家庭电路的电压为220V,而小灯泡的额定电压为36V,若将灯泡直接接在家庭电路中,灯泡将被烧毁.因此需要串联电阻来起到分担电压的作用.电路图如下图所示:台灯正常工作时的电流:I额=P36W1AU36V==额额,该配件的功率:P U I==配配额(220V-36V)⨯1A1=84W;(4)从能量转化的角度对小明自制的台灯进行评价:电能大部分能量发热了,灯消耗的电能较小,灯的能量利用率较低.9.为了探究串联电路总电阻与各电阻之间的关系,小芳设计了如图所示的实验电路,其中是电阻箱,是定值电阻,用表示与串联的总电阻(即等效电阻).用电流表测量串联电路中的电流,用电压表测量、两点间的电压.小芳通过实验记录的数据如下表所示.请根据表中的实验数据,归纳出总电阻跟电阻的关系式:__________.【答案】R=10Ω+R1【解析】从表格中数据可以得出,总电阻R和R1阻值的差是一个定值,大小等于10Ω,因此总电阻R跟电阻R1的关系为 R=R1+10Ω.10.小红同学在探究“串联并联电路中的电流的规律”时做了如下实验:(1)按如图甲所示的电路连接好后,换用不同规格灯泡,把电流表先后接在电路中的abc 处,得到了如下的记录数据:比较测得的数据可得出的结论是:_______________________。