九年级上册电流和电路单元测试卷(解析版)
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九年级上册电流和电路单元测试卷(解析版)一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)1.归纳式探究——研究电子在电场中的偏转:如图1,给两块等大、正对、靠近的平行金属加上电压,两板之间就有了电场。
若将电子沿着平行于两板的中线方向入射到电场中,电子就会发生偏转。
若两板间距为d,板长为L,所加的电压为U,电子入射初速度为v0,离开电场时偏移的距离为y,则经研究得到如下数据:次数d/m L/m U/V v0/(m·s-1)y/m14×10-20.2401×107 3.6×10-228×10-20.2401×107 1.8×10-234×10-20.1401×1070.9×10-248×10-20.21601×1077.2×10-258×10-20.22402×107 2.7×10-2(1)y=k__________,其中k=_________(填上数值和单位)。
本实验在探究影响电子离开电场时偏移的距离时,运用了_________法;(2)相同情况下,电子的入射速度越大,偏移距离越________。
它们间的关系可以用图像2中的图线________表示;(3)现有两块平行相对的长度为5cm,间距为1cm的金属板,为了让初始速度为3×107m/s 的电子从一端沿两板间中线方向入射后,刚好能从另一端的金属板边缘处射出,需要加_____V的电压。
【答案】220UL dv ()1022910m /V s ⨯⋅ 控制变量 小 b 200【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]分析表中数据可知,1与2相比L 、U 、0v 均相同,而d 增大一倍,y 减小为原来的12,可知y 与d 成反比;同理,1与3相比,y 与2L 成正比;2与4相比,y 与U 成正比;将第2次实验电压U 增大至6倍,则y 增大至6倍,此时240V U =210.810m y -=⨯将此时的数据与第5次实验相比,y 与20v 成反比,综上所述可得220UL y k dv =[2]将表格中第3次数据(其他组数据也可)代入220UL y k dv =计算可得 ()1022910m /V s k =⨯⋅[3]本实验在探究影响电子离开电场时偏移的距离时,运用了控制变量法。
(2)[4]在其他情况相同时,y 与20v 成反比,所以电子入射的初速度越大,偏移距离越小。
[5]它们之间的关系可以用图乙中的图线b 来表示。
(3)[6]将已知数据中的y 、d 、L 、0v 和前面算出的k 分别代入220UL y k dv =并计算可得 200V U =2.如图是一个模拟交通路口红绿灯工作的实验电路,请你用笔画线代替导线,只添加两根导线,实物电路图补充完整.要求:红灯亮时,黄灯和绿灯都不亮; 当红灯灭时,黄灯和绿灯可以分别亮一盏.【答案】【解析】由题意知红灯亮时,黄灯和绿灯都不亮;当红灯灭时,黄灯和绿灯可以分别亮一盏.说明三盏灯互不影响,也就是说三盏灯是并联;结合实物图,S1是控制红灯和黄灯;S2控制绿灯和黄灯,故连接电路图如图.3.小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω)。
(1)如图甲所示是小丽连接的部分电路,请将电路连接完整_________。
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是___________。
(3)实验过程中,当电压表的示数为2V时,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向___调节(选填“左”或“右”);小灯泡正常发光电流表的示数如图乙所示,则,此时小灯泡的电功率为______W。
(4)做完此实验后,小丽还想测量一只阻值约为数百欧的电阻R x的阻值,与其他同学讨论后,她通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种方案(如图).在A、B两种方案中,方案__________可以让测量结果更准确,理由是_______。
(电表为理想电表)【答案】 略 灯短路 右 1.2 B 可以多次测量取平均值【解析】(1)小灯泡与电流表串联,电压表接在小灯泡的两端,如下图:(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路为通路,故障为短;电压表无示数,说明电压表被短路,因此电路故障为灯泡短路;(3)电流表量程为0~0.6A ,由表知0.4+4×0.02A=0.48A;此时小灯泡电功率:P=UI=2.5V×0.48A=1.2W;要使小灯泡正常发光,应使小灯泡两端电压为额定电压,由2V 增大到2.5V ,根据串联分压的特点,应使滑动变阻器阻值减小,故应将滑动变阻器的滑片P 向右移动;(4)方案A 通过R x 与R 串联,测得Rx 两端电压,然后单刀双至开关由a 到b 再调节电阻箱,电压表示数与在a 点相同,则可求得电阻值;方案B 先后把电压表分别放在R x 和R 0两端测出电压值,由串联分压公式可求R x .调节电阻箱阻值,可以多次测量.方案A ,只能求一次阻值;方案B 可以多次测量求平均值,以减小误差。
4.在真空中两个点电荷间存在相互作用力,探究其影响因素的实验数据如表:序号甲电荷的电 荷量1/C q乙电荷的电 荷量2/C q甲、乙两电荷之 间的距离/m r甲乙两电荷之间的 相互作用力/N F1 8110-⨯ 8210-⨯ 0.3 5210-⨯2 8110-⨯8110-⨯0.3 5110-⨯3 8310-⨯ 8210-⨯ 0.1 55410-⨯ 48310-⨯8210-⨯0.2513.510-⨯5 8210-⨯8110-⨯0.2 54.510-⨯ 68410-⨯8310-⨯0.3(1)分析表中数据可知,若要使两个点电荷之间的作用力增大,可以采用_____的方法。
将表格填写完整______ 。
(2)如图,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,甲球带正电荷,电荷量为1q ,乙球带负电荷,电荷量为2q 。
为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为3q 的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止,则丙球应该带_____(选填“正”或“负”)电荷。
【答案】减小两点电荷间的距离 51210-⨯ 正 【解析】 【详解】(1)[1]分析表格数据可知,真空中两个点电荷间的相互作用力,跟它们所带的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,既得:122q q F kr=; 所以若要使两个点电荷之间的作用力增大,应减小两点电荷间的距离。
[2]对比表格中序号2和序号6的数据可知,甲电荷量变为原来的4倍,乙电荷量变为原来的3倍,电荷间的距离不变,根据122q q F k r=知,两电荷之间的相互作用力为原来的12倍,即:51210N F -=⨯。
(2)甲球带正电荷,乙球带负电荷,所以甲受到乙的引力向右,甲要静止,应受到丙向左的力,所以丙应带正电。
5.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.6.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.7.为了探究“并联电路电流规律”,小红实验小组设计了如图甲所示的电路图。
(1)准备连接电路时,他们首先就连接方法进行了如下讨论。
几个说法中错误的是(________)A.按照电路图连接电路时,开关应该是断开的B.每处接线都必须接牢C.连接电路元件时不能从电池的负极开始D.连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关(2)连接好电路后,小明闭合开关测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是________;(3)小亮同学根据下表实验数据得出的实验结论是;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。
老师指出小亮的探究过程有不妥之处,请问他下一步应该被的最合理的操作是(________)A点电流A I B点电流B I C点电流C I0.16 A0.16 A0.32 AA.分析数据,得出结论B.改变电源电压,再测出几组电流值C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值【答案】C电流表正负接线柱接反C【解析】【详解】(1)[1]A.连接电路时,开关应该断开,故A正确,不符合题意;B.连接电路时每处接线都必须接牢,要不接触不良会造成断路,故B正确;C.连接电路时,应该按照一定的顺序,开关断开,防止短路对电路元件的损坏,故C错误,符合题意;D.连接完毕后要仔细检查电路,确认无误后再闭合开关,避免发生短路,故D正确。