专题68 电学综合复习与测试（九）（解析版）

专题68电学综合复习与测试（九）一、选择题1．如图所示，一场暴风雪过后，麻省理工学院的工程师操作着机器人吹雪机上路清雪，吹雪机人把道路上的雪吸进“肚子里”，再把雪吹向路边。机器人前面的两只大眼睛车灯可以用以照明，还可以单独闪烁用于表示转弯。下列说法正确的是A．雪的形成属于凝固现象 B．雪被吹向空中，它的机械能不变 C．雪被吹起来的时候，它的惯性会变大 D．机器人前面的两只大眼睛车灯是并联的【解析】、气态变为固态的过程叫凝华，雪的形成，属于凝华现象，故错误；、雪被吹向空中，速度增大，动能增大，高度增加，重力势能变大；所以机械能增大；故错误；、惯性只与质量有关，雪被吹起来的时候，它的质量不变，所以惯性不变，故错误；、机器人前面的两只大眼睛车灯可以用以照明，还可以单独闪烁用于表示转弯，在一个损坏后另一个仍然可以工作，互不影响，所以是并联的，故正确。故选：。2．如图所示，下列说法正确的是A．、是串联的 B．电键只控制 C．、是串联的 D．三灯并联，是总开关【解析】由实物图可知，电流从电源正极流出经过开关后分别流过三个灯泡，然后三路汇合流入电源负极，即电流在电路中有三条路径，因此三个灯泡是并联的。故选：。3．某小区门口有一台自动售水机，既可以通过刷卡闭合“感应开关”，接通供水电机取水；也可以通过投币闭合“投币开关”，接通供水电机取水；光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明。图2所示的简化电路中，符合要求的是A． B． C． D．【解析】由题知，自动售水机通过刷卡闭合“感应开关”和通过投币闭合“投币开关”均可以接通供水电机取水，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，感应开关和投币开关应并联共同控制电动机；由题知，光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明，则灯泡与电动机并联能独立工作，且只由光控开关控制，综上结合选项可知，只有图符合题意。故选：。4．如图所示是变阻器连入电路的四种不同的接法，那么，在这四种接法中，哪一种具有这样的功能：当金属滑片向右滑动时，电路中的灯光变暗A． B． C． D．【解析】、此时滑片最上面的两个接线柱接入电路，既相当于导线，移动滑片，不能改变电阻，故不能改变灯泡的亮度，故错误；、此时滑片最下面的两个接线柱接入电路，既相当于定值电阻，移动滑片，不能改变电阻，故不能改变灯泡的亮度，故错误；、据图可知，此时滑片左侧的电阻丝接入电路，向右移动滑片，有效长度变大，故电阻变大，电流变小，故灯泡变暗，故正确；、据图可知，此时滑片右侧电阻丝接入电路，向右移动滑片，有效长度变短，故电阻变小，所以电流变大，故灯泡变亮，故错误；故选：。5．如图，电源电压不变，闭合开关，电压表的示数为，电压表的示数为．那么下列说法中不正确的A．电源电压为 B．将电压表换成电流表，则亮，不亮 C．两端电压为 D．将电压表都换成电流表，则与并联【解析】、由图可知，和串联，电压表测量的是灯泡和两端的总电压，电压表的示数为，即电源电压为，故正确。、将电压表换成电流表，则灯泡被短路，因此灯泡亮，不亮，故正确。、电压表测量的是灯泡两端的电压，电压表的示数为，电压表的示数为，因此两端电压为，故正确。、将电压表都换成电流表，由于电流表相当于导线，所以此时电源发生短路，故错误。故选：。6．要测量一个阻值约为的电阻．提供的器材有：干电池两节，学生用电压表（量程为、、学生用电流表（量程为、、滑动变阻器、、电阻箱以及单刀双掷开关各一只，开关、导线若干。以下四种电路中，可以较准确地测出阻值的是A．①②③ B．②④ C．③④ D．只有②【解析】①由电路图可知，被测电阻和滑动变阻器串联，电压表测量电阻两端电压，电流表测量通过电路的电流，但由于；所以电路中的电流较小，电流表的指针几乎没有偏转，难以准确读出；②由电路图可知，闭合总开关，单刀双掷开关可以使电压表分别测量两端电压和电源电压，根据串联电路特点可知电阻箱两端电压，已知电阻箱的阻值和两端电压，根据欧姆定律即可求出电路中的电流，最后利用即可求出被测电阻，由于电阻箱的阻值变化范围比较大，可以改变电阻箱的位置起到多次测量减小求平均值，减小误差；③由电路图可知，电阻箱与被测电阻并联，闭合总开关，当单刀双掷开关与连接，由于未知电阻阻值较大，电源电压只有三伏，电路中的电流较小，电流表的指针几乎没有偏转，难以准确读出电流表示数；④由电路图可知，电阻箱与被测电阻并联，闭合总开关，当单刀双掷开关与连接，电压表测量两端电压，读出电压表示数；当单刀双掷开关与连接，保持滑动变阻器的滑片不动，调节的阻值，使电压表示数与原来的示数相同，读出电阻箱值，即为的阻值，可以进行多次测量；但由于电阻箱和被测电阻的阻值较大，滑动变阻器的阻值很小，在调节滑动变阻器进行多次实验时，电压表示数变化不明显，且电阻箱的阻值不是连续的，测量的值只能精确到，较难准确地测出阻值；综合上面的分析可知，可以较准确地测出阻值的是②。故选：。7．如图所示是电阻甲和乙的图家，下列说法正确的是A．电阻乙为定值电阻，它的阻值为 B．当电阻甲和乙两端电压为时，甲阻值小于乙阻值 C．当电阻甲和乙并联接在电源上时，干路电流为 D．当电阻甲和乙串联接在电源上时，乙的电阻为【解析】、由图象可知，乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知乙电阻的阻值变化，故错误；、当电阻甲和乙两端电压为时，由图象可知，通过甲的电流小于乙的电流，根据可知：甲的阻值大于乙的阻值，故错误；、当电阻甲和乙并联接在电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电阻两端的电压均为，由图象可知，，，所以，干路电流，故正确；、当电阻甲和乙串联接在电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两电阻两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为，甲电阻两端电压为，乙电阻两端电压为，根据可得，故错误。故选：。8．在一段导体电阻两端加电压时，通过导体电阻的电流为；现在把该导体电阻两端的电压变为，则此时通过该导体电阻的电流和该导体电阻的阻值分别为（不考虑温度对导体电阻的影响）A．、 B．、 C．、 D．、【解析】（1）根据欧姆定律可得，导体的电阻：；（2）因导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，所以当导体两端的电压变为时，导体的电阻值不变，仍为，此时通过电阻的电流：。故选：。9．在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯、都不发光。为了找出发生故障的原因，现用一电流表进行故障检测，发现：将电流表接在两端时，电流表没有示数；将电流表接在两端时，电流表有示数，则电路故障可能是A．断路 B．短路 C．断路 D．短路【解析】闭合开关时两灯均不亮，说明电路中应有断路存在，或是两灯均短路；将电流表连接在灯两端时，电流表没有示数，说明电路仍为断路；将电流表接在灯两端时，电流表有示数，说明电路为通路，因此完好，断路。故选：。10．如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，下列说法正确的是A．该电能表在以下的电路中也能正常使用 B．该电能表正常工作的电流为 C．表盘上示数的含义为：截止目前，电能表共消耗了的电能 D．小静关闭家中其他用电器，只让空调单独工作，发现电能表的转盘刚好转了30圈，在这段时间内空调消耗的电能为【解析】、是指电能表正常工作的额定电压，即该电能表在的电路中能正常使用；故错误；、电能表允许通过的最大电流为，故错误；、表盘上示数的含义为：截止目前，该用户共消耗了的电能，故错误；、空调消耗的电能：，故正确。故选：。11．一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻的阻值，电源电压恒定，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，把每次实验中得到的电压表和电流表示数点在图象中，然后连接这些点得到如图乙所示的图象，则由图可知A．定值电阻的阻值为 B．当电压表示数为时，电路中消耗的总功率为 C．若将均匀拉长两倍以后，再重新进行实验，则描出的图线应在图象中的区 D．当滑片向左移时，电路总功率变小【解析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。由图甲可知，当定值电阻两端的电压时，电路中的电流，由可得，定值电阻的阻值，故错误；由图甲可知，当电压表示数为时，电路中的电流，因电源的电压大于，所以电路中消耗的总功率，故错误；若将均匀拉长两倍以后，其横截面积变为原来的，软性材质的电阻变为，通过电阻的电流不变时，此时电压表的示数变为原来的4倍，则描出的图线应在图象中的区，故正确；当滑片向左移时，接入电路中电阻变小，电路的总电阻变小，由可知，电路总功率变大，故错误。故选：。12．“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“”的红灯、“”的绿灯及“”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关、、，且滑动变阻器的滑片移至的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是A．电源电压为 B．该电路最大工作电流是 C．该电路最小电功率是 D．该电路最大电功率与最小电功率之比为【解析】（1）当闭合开关、、，且滑动变阻器的滑片移至的最右端时，两灯并联，两灯都正常发光，说明灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电路电压的规律知电源电压为，故错误；（2）当闭合开关、、，且滑动变阻器的滑片移至的最右端时，两灯并联，两灯都正常发光根据知，红灯中的电流：，绿灯中的电流：，因为两灯并联，所以电路中的总电流：，所该电路最大工作电流是，故错误；（3）由知，电压一定，当电阻最小且两灯并联时，电路中的电流最大，电路中的功率最大，两灯泡并联且滑片在端时电路的总电阻最小，此时两灯并联且都正常发光，所以电路中的最大功率为：；当的阻值最大，且和两灯中电阻较大的串联时电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，消耗的总功率最小，由可知，两灯的额定电压相同，红灯的功率较小，所以红灯电阻较大，，电路中的总电阻：，由题意知，电源电压为，电路消耗的最小功率：，故正确；该电路最大电功率与最小电功率之比为，故错误。故选：。二．填空题（共4小题）13．如图所示电路中，电流表与指针指示的位置如下图乙、丙所示，则电流表读数是；电流表读数是，灯电流是。【解析】由图可知：灯与灯并联，电流表测干路电流，电流表测电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即干路电流大于任意支路的电流，而从两表指针偏转位置来看，偏转的比还小，所以电流表的量程为，分度值为，示数为；则灯的电流：；电流表的量程为，分度值为，示数；故答案为：；；。14．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑片分别在滑动变阻器的两个端点和、中点和图中位置，读出电压表的示数并按从大到小的顺序进行排列，分别为、、和，则在图示位置时电压表示数应为，电源电压是。【解析】（1）由图示电路图可知，电阻和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器的电压；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，因此电压表示数变大；由图示电路图可知，滑片分别在：、、、位置时，滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变大，电压表示数逐渐变大，则在处时电压表示数为零，在位置时电压表示数为；在位置时电压表示数为；在位置时电压表示数最大为；（2）当滑片在中点时，滑动变阻器两端电压为由欧姆定律可知，电路中电流：，则滑动变阻器两端的电压：①由题意知，当滑片滑到处时因滑动变阻器的接入电阻最大，滑动变阻器两端电压为；同理得：②由①②可得：解得：③将③代入②式可得：，解得：。故答案为：2；6。15．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻的阻值为，当断开开关和，闭合开关时，电流表的示数为；当断开开关，闭合开关、时，电流表示数为，则电阻的阻值为，当断开开关和，闭合开关时，电阻两端的电压为。【解析】（1）当断开开关和，闭合开关时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，由可得，电源的电压；（2）当断开开关，闭合开关、时，与并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，支路的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，支路的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻的阻值；（3）当断开开关和，闭合开关时，与串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流，则电阻两端的电压。故答案为：40；4。16．家庭电路中开关应接在（选填“火线”或“零线”或“地线”与灯泡之间，灯泡用久之后，灯丝升华变细，电阻（选填“变小”或“变大”。【解析】（1）从安全用电的角度分析可知，开关应接在火线和灯泡之间；（2）灯丝的材料、长度不变，用久了的灯泡，由于灯丝的升华使得灯丝变细，横截面积变小，灯丝电阻变大；故答案为：火线；变大。三、作图题17．如图，请用笔画线代替导线将两线插座、电灯和开关分别接入电路。【解析】（1）灯泡接法：火线进入开关，经灯泡连到零线，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。（2）两孔插座的接法：左孔接零线；右孔接火线，如图所示：18．在如图电路中，填入适当电流表或电压表的符号，使闭合开关后灯和均能发光。【解析】读图可知，若闭合开关后灯和均能发光，则乙必须为电流表，甲为电压表，否则会造成灯被短路而不能发光，故如图所示。四、实验探究题19．如图甲所示，小明在“探究串联电路电压特点”的实验中：（1）某次测量时，电压表的示数如图乙所示，则此时灯两端的电压为。（2）闭合开关后，小明发现、均不发光，电压表有示数且大小接近，则电路中出现的故障可能是发生了（选填“短路”或“断路”。（3）排除故障后，小明在测量了灯两端的电压后，断开开关，然后将导线的端松开，接到接线柱上，测量灯两端的电压，这一做法存在的问题是。如果要测量总电压，只要导线的端松开，接到接线柱上。（4）小明进行多次实验的主要目的是。（填序号）①寻找普遍规律②减小实验误差【解析】（1）由图甲可知，电源电压大约，因此图乙电压表选用的是小量程，其分度值是，故此时电压表的示数是。（2）闭合开关后，灯、均不发光，而电压表的示数大小接近电源电压，说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连，故灯发生断路。（3）如图，如果将导线的端松开，接到接线柱上来测量灯两端的电压，这样电流从电压表的“”接线柱流入，从“”接线柱流出了，这一做法会造成电压表的正负接线柱接反了；如果要测量总电压，只要导线的端松开，接到接线柱上，并联在灯、两端；（4）小明进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律，故选①。故答案为：（1）1.9；（2）断路；（3）电压表的正负接线柱接反；；（4）①。20．在“探究电流与电阻的关系实验”中电源电压恒为，3个定电阻，，，滑动变阻器标有““字样。（1）设计并正确连接如图甲的电路，把定值电阻接入图甲中的、两点之间，将滑动变阻器的滑片移到最右端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，由图乙可知，调节后电压表的示数为。（2）用直接替换，如果保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关，电压表示数将（选填“变大”、“变小”或“不变”。这时，需要将滑动变阻器滑片，直到电压表示数达到要求的值。在使用定值电阻和进行实验过程中，读取电流表示数时，滑动变阻器消耗的电功率之比是。（3）使用进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使两端的电压为，为使两端的电压仍然为，你可以更换最大阻值更（选填“大”或“小”的滑动变阻器或者换用电源电压更（选填“大”或“小”的电源。小明按照如图丙所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为的灯泡的电功率，可选用滑动变阻器的规格“”和“”，实验数据和现象如表：实验次数电压表示数电流表示数灯泡亮度110.2较暗22.5正常发光360不发光（4）第3次实验电流表示数为零是因为，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为。（5）由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻，再计算出灯泡两端电压为时的功率，而同组小华认为灯泡的额定功率应小于，作出这样判断的依据是。【解析】（1）根据图乙中4个点的坐标：，即调节后电压表的示数为；（2）根据串联分压原理可知，用直接替换，电阻增大，其分得的电压变大，电压表示数大于，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为；在使用定值电阻和进行实验过程中，因电压表示数不变，由欧姆定律，通过的电流之比等于电阻的反比，即，由串联电路电压的规律，变阻器的电压也不变，根据，滑动变阻器消耗的电功率之比是；（3）由题意知，滑动变阻器两端的电压应为：，当将的定值电阻接入电路时，根据串联分压特点可知：，即，解得：，故滑动变阻器的最大阻值偏小，无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为；若电源电压太高，则定值电阻两端分担的电压较大，会大于，不能完成实验，所以，应更换最大阻值更大的滑动变阻器或者换用电源电压更小的电源；（4）第3次实验电流表示数为零，说明电路可能断路，且电压表示数较大，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联灯泡断路，导致电压表串联在电路中了，因此电压表示数为电源电压；由表中第1组数据，根据欧姆定律灯和串联电路的规律，此时变阻器连入电路的电阻：，故选用“”的变阻器；（2）第1次实验数据计算出灯泡电阻为，当灯泡两端电压增大时，通过灯的电流也变大，根据，灯的功率变大，灯丝温度升高，故灯丝电阻增大，即当灯的电压为时，此时灯的电阻应大于，再计算出灯泡两端电压为时的功率，此时计算的额定功率偏大，即灯泡的额定功率应小于故答案为：（1）2；（2）变大；向右移动；；（3）大；小；（4）灯泡断路；；（5）灯丝的电阻随温度的升高而变大五、计算题21．在如图所示的电路中，电源电压为不变，滑动变阻器上标有“”的字样，闭合开关后，电流表的示数为，电压表的示数为求：（1）电阻的阻值；（2）电路中的最小电流；（3）在电压表和电流表不改变量程的情况下，为使电路正常工作，滑动变阻器连入电路的阻值范围。【解析】由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由可得，电阻的阻值：；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的最小电流：；（3）由题意可知，电流表量程为，而滑动变阻器允许通过的最大电流为，所以，为了保证电路的安全，电路中的最大电流，此时变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻：，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：，当变阻器接入电路中的电阻最大为时，电路中电流最小，电压表示数最小，各电路元件是安全的，所以变阻器的阻值范围为。答：（1）电阻的阻值为；（2）电路中的最小电流为；（3）滑动变阻器连入电路的阻值范围为。22．某热水器测温系统简化电路图如图甲所示，电源电压恒为，定值电阻，热敏电阻的阻值随温度变化关系如图乙所示，求：控温系统某时刻电压表的示数