【物理】上海兰生复旦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.小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”.她们连接的电路如图所示.(1)当小敏用开关“试触”时,发现电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏,两灯均不发光.由此可知,她们连接的电路发生了________故障;若闭合开关S,可能造成的后果是________.(2)小英只改接了电路中的一根导线,电路便连接正确了,请你在图中画出她的改法.(在错接的导线上画×,然后画出正确的接线)(___________)(3)她们利用改正后的电路进行实验:闭合开关S后,读出两块电流表的示数,得出的初步结论是:________.【答案】短路电流表A2被烧坏在并联电路中,干路电流大于支路电流【解析】【分析】【详解】(1)电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏,两灯均不发光,由此可知电路发生了短路故障,若闭合开关S,由于电路发生短路,电路中电流过大,可能造成的后果是电流表A2被烧坏.(2)改正电路如图:(3)利用改正后的电路进行实验,闭合开关S后,读出两块电流表的示数,得出的初步结论是:在并联电路中,干路电流大于支路电流.【点睛】电路中发生短路的危害,可能烧毁电流表或电源,为避免短路发生,可采用试触法.2.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。
3.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/Cq乙电荷的电荷量2/Cq甲、乙两电荷之间的距离/mr甲乙两电荷之间的相互作用力/NF18110-⨯8210-⨯0.35210-⨯28110-⨯8110-⨯0.35110-⨯38310-⨯8210-⨯0.155410-⨯48310-⨯8210-⨯0.2513.510-⨯58210-⨯8110-⨯0.254.510-⨯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 qF 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 qF kr=知,两电荷之间的相互作用力为原来的125=⨯。
F-1210N(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。
4.探究“并联电路中电流的关系”,电路图如图甲。
要求闭合开关后,灯泡L1、L2并联,开关S控制所有用电器,电流表A1测流过干路的电流,A2测流过灯L1的电流,A3测流过灯L2的电流。
(1)已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关前,我们发现电流表A1的指针在如乙所示的位置处,可能的原因是_____________;(2)更正上述问题后,闭合开关S,观察到电灯L1亮、L2不亮:随即断开开关,仔细检查,发现电路有不当之处。
请在图甲中只改动一根导线(提醒:在需要删除的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉);(________)干路电流/A灯L1的电流/A灯L2的电流/A0.60.3(3)随后,闭合开关。
从电流表中读取数据填入上表中,其中流过灯L1的电流大小如图丙,于是得出结论:并联电路电流相等,且干路电流等于它们电流之和。
小非同学认为该结论不科学,应多次更换规格________(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验,以便________。
A.寻找普遍规律 B.求平均值,减小实验误差【答案】电流表没有调零不同 A【解析】【详解】(1)[1] 闭合开关前,电路未接通,电流表 A1的指针在如图乙所示的位置处,即指针反向偏转,说明电流表没有调零;(2)[2]更正上述问题后,闭合开关 S,因电流表A1、A2之间的连线与灯L2并联,即灯L2短路;因要求灯泡 L1、L2并联,开关S控制所有用电器,电流表 A1测流过干路的电流,根据电流表与待测电路串联,开关与控制的电路串联,故将连接电流表A1与灯L2的连线去掉,将灯L1的右接柱与灯L2的左接线柱连接起来,如下所示;(4)[3][4]流过灯 L1的电流大小如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,该示数为0.3A;由表中数据知通过两灯的电流相等,是因为选用的灯泡规格相同,选用的灯泡太特殊,没有代表性,得出的结论:“并联电路电流相等,且干路电流等于它们电流之和”,有偶然性,为得出普遍性的结论,我们应多次更换规格不同的灯泡进行实验,以便寻找普遍规律,故A正确。
5.如图是小明探究串联电路特点的实验电路图:(1)小明最好选择两个小灯泡的规格是_______的。
(填“相同”或“不相同”)。
(2)小明连电路时把一只开关和两个小灯泡连接后,刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,但L1没亮。
他在实验操作中不当之处是:____________。
实验时L1没亮的原因可能是(____)A.通过灯泡L1的电流比L2中的电流小B.该灯泡的灯丝断了C.该小灯泡灯座处可能短路了D.该灯泡靠近电源负极【答案】不相同连接电路时,开关没有断开 C【解析】【分析】(1)探究实验中,为了使结果有普遍性,减少偶然性,应选用不同规格的灯泡做实验。
(2)为防止电路连接过程中出现短路,连接电路时开关应该断开;两只灯泡是串联的,一只灯泡的灯丝断了以后,整个电路发生断路,另一只灯泡不可能发光;一只发光,另一只不发光,可能不发光的这一只被短路或电路中电流远小于L1的发光电流。
【详解】(1)[1]应选用不相同的灯泡做几次实验,是为了让结果具有普遍性。
(2)[2]刚将线路两端接到电源两极,L2就亮了,说明连接电路时,开关没有断开。
[3]A.两个灯泡串联时,通过的电流相等,故A错误;B.L2亮说明电路是通路,即灯泡的灯丝不可能断了,故B错误;C.L1没亮的原因可能是该小灯泡灯座处可能短路了,故C正确;D.灯泡的亮与不亮与电源的正负极无关,故D错误。
故选C。
6.在“连接串联电路”实验中,实验电路如图所示(1)在连接电路时,开关应该处于_____状态(2)连接好电路后闭合开关S,小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮,她用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按一下灯泡L2,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是_____ (选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”)(3)排除故障后,闭合开关两灯同时亮,断开开关两灯同时灭;将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池负极之间,观察到同样的现象这样操作的目的是探究_____【答案】断开 L2与灯座接触不良串联电路中开关的作用【解析】【分析】【详解】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应该处于断开状态;(2)因为闭合开关S,L1、L2两只灯泡都不亮,说明电路可能为断路或短路;当用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮时,说明故障可能没有在L1处;当按一下灯泡L2,两灯都亮,则说明故障在L2处;当松开手两灯又不亮时,说明故障是:L2与灯座接触不良造成断路;(3)根据题意知道,闭合开关两灯同时亮,断开开关两灯同时灭;将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池负极之间,观察到同样的现象,说明各用电器不能独立工作、相互影响,开关控制所有用电器,开关的位置变化时,控制作用不变.所以,这样操作的目的是:探究串联电路中开关的作用.7.在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接的电路如图所示:(1)闭合开关,观察到灯泡L1和L2的发光情况是:________;(2)针对上述现象,该电路存在的问题是:________;(3)请在原图上只改动一根导线,使两只电流表分别测干路和支路的电流.(要求:在需改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)(_______)(4)在虚线框中画出改正后的电路图.(________)【答案】L2发光L1不发光 L1被短路【解析】【分析】【详解】(1)从实物图可知:导线直接接到了灯泡L1的两端,则导致L1短路,所以,灯泡L2发光,L1不发光;(2)该电路存在的问题是:①L1被短路,②电流表A2的正负接线柱接反.使L1不亮的原因是L1被短路;(3)根据一个电流表在干路,一个在支路,将A2的“3”接线柱改到开关的右侧接线柱即可,如下图所示:(4)从电源正极开始,经过开关后进行分支,一支经过灯泡L2,另一支经过电流表A2和灯泡L1,然后两支汇合共同经电流表A1回到电源负极,如下图所示:8.在探究并联电路电流规律的实验中:(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行_____,以正确选择电流表或电流表的量程;(2)小方连接的部分电路如图所示,请你将电路连接完整;(_________)(3)小方将以上电路连接完后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。