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第4章 电路探秘素养综合检测卷
测试内容:第4章　时间:45分钟　满分:100分
一、选择题(每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题意)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.
石墨炸弹俗称“电力杀手”,其主要攻击对象是城市的电力输配系统。石墨炸弹主要由经过特殊处理的碳纤维制成,主要运用了碳纤维的 (　　)
A. 高温性　　　　B. 高压性　　　　C. 导热性　　　　D. 导电性
2. (2022山东枣庄中考改编)某居民小区加强了门卫保安工作,凡是内部车辆均可通过感应,自动打开门禁系统进入。外来车辆,驾驶员需要经过核查、登记后,由保安人员手动打开门禁系统进入。由此可知,该门禁系统的控制电路可能是 (　　)
A　　　　B
C　　　　D
3. (2022北京中考)如图所示的电路中,电阻阻值R1通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是 (　　)
A. U1>U2　　　　B. U1C. I1>I2　　　　D. I1=I2
4. (2022天津中考)手电筒的结构如图所示,按下按键时,电路接通小灯泡发光。该手电筒的电路图,正确的是 (　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
5. (2023浙江仙居期中)图甲为某款可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器(变阻器的一种)结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是 (　　)
甲
乙
A. 电位器与灯泡是并联的
B. 电位器是通过改变导体粗细来改变阻值的
C. 若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D. 若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
6. (2022江苏无锡期中)在如图甲所示的电路图中,开关S闭合后,A1的示数为1.2 A,A2的示数如图乙所示,下列判断正确的是 (　　)
A. 通过L1的电流为1.2 A
B. 通过L1的电流为0.2 A
C. 通过L2的电流为0.2 A
D. 通过L2的电流为1.0 A
7. (2021四川广安中考)如图所示电路中,R1=10 Ω,R2=20 Ω,闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是(　　)
A. 1∶2　　　　B. 1∶3　　　　C. 2∶1　　　　D. 2∶3
8. (2022内蒙古赤峰中考)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,两灯均发光,若L2突然断路,则发生
的情况是 (　　)
A. 灯泡L1变暗　　　　
B. 电压表V示数变大
C. 电流表A1示数变小　　　　
D. 电流表A2示数变小
9. (2022辽宁鞍山中考改编)如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S,R1滑片向左移动的过程中,下列说法正确的是 (　　)
A. 电流表A的示数变小
B. 电压表V2的示数变大
C. 电压表V2的示数变小
D. 电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
10. (2022浙江杭州二模)如图所示是小明设计的一个火警报警装置的简易电路图。R为可变电阻,过压报警器检测到A、B间电压高于警戒值时,会触发电铃报警。Rt是热敏电阻,一般有两种:阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电阻和阻值随温度升高而减小的负温度系数热敏电阻。要做到低温时电铃不响,火警时产生高温,电铃响起,则下列说法正确的是 (　　)
A. Rt必须是负温度系数热敏电阻
B. 当温度升高时Rt阻值增大,A、B之间电压升高,电铃响起
C. 环境温度不变时,使可变电阻增大,A、B之间电压减小
D. 为了提高灵敏度,应适当减小可变电阻R的阻值
二、填空及简答题(本题有4小题,共16分)
11. (2022江苏常州中考改编)(6分)综合实践小组自制如图甲所示的开门报警器,电路板固定于大门,条带左端插在两电池之间、右端固定于门框。如图乙所示,大门一旦被打开,灯亮、电铃响,条带在电路中起到了电路元件　　　的作用,具有优异的　　　　(选填“导电”或“绝缘”)性。某次测试发现,把大门打开,电铃响而灯不亮,故障可能是灯L处发生　　　　。
　
12. (2021四川成都中考)(4分)
小毅同学用如图所示电路测未知电阻Rx的阻值,闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片移到　　　　端。实验时,他移动滑片,多次测量求Rx的平均值是为了　　　　。
13. (2023浙江杭州滨江期末)(4分)在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图甲所示。则由图甲可知,元件A的电阻为　　欧。如图乙所示,将A和B串联后接在电压为6伏的电源两端,闭合开关,则元件B两端的电压是　　伏。
甲　乙
14. (2022浙江宁波一模)(2分)小姚将气球吹足气,靠近正竖直向下流动的细小水流,水流仍竖直向下流动。随后用涤纶毛巾在气球一侧表面上擦拭数下,再将气球被摩擦的一侧靠近水流,发现水流偏向气球,如图所示。小姚查阅资料后得知各种物质束缚电子的能力强弱为玻璃<丝绸<橡胶<涤纶。请结合资料和实验现象,解释实验现象中的科学道理。
三、实验探究题(共14分)
15. (2022贵州贵阳中考)如图甲所示是探究“电流与电阻关系”的实验电路。
　
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 1.2
2 10 0.6
3 15 0.4
4 20
5 30 0.2
(1)由图甲可知,电压表与定值电阻R的连接方式是　　联。根据滑片位置判断,此时　　　(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验;
(2)更换定值电阻闭合开关后,电压表示数发生改变。若要控制R两端电压不变,应通过下列哪一操作后再记录数据:　　(填字母序号);
A. 电流表与电压表交换位置
B. 移动滑动变阻器的滑片
(3)当R=20 Ω时,电流表示数如图乙所示,则表格空白处应记录的电流为　　　A;
(4)分析表格中的实验数据可得结论:当电压一定时,电流与电阻成　　　　。
四、解答题(本题有2小题,共30分)
16. (2023浙江永康期中)(15分)如图所示的电路中,电阻R1阻值为20 Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45 A;当S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为 0.75 A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)S2、S3断开,S1闭合时,加在电阻R1两端的电压。
17. (2023浙江杭州月考)(15分)如图甲所示为某品牌超声波加湿器。如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图,其中电源电压为6 V,定值电阻R0的阻值为90 Ω,电流表的量程为0~300 mA,电压表的量程为0~6 V;如图丙所示为湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图像。则在电路安全工作的前提下,求:
(1)当电流表的示数为37.5 mA时,湿敏电阻R接入电路中的阻值;
(2)当湿度为50%时,电压表示数;
(3)当电压表示数为1.5 V时,湿敏电阻R的大小。
答案解析
1. D　石墨炸弹的攻击方式主要是使用电设备短路,所以主要运用了碳纤维的导电性。
2. B　车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要保安人员手动打开门禁。若将自动识别系统看做一个自动开关,则保安人员手中有一个手动开关,两个开关都能单独打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,故B正确。
3. C　由并联电路的电压特点可知,R1、R2两端的电压都等于电源电压,即U1=U2=U,故A、B错误;由欧姆定律可知,电压相同时,电阻越大,电流越小,因为电阻阻值R1I2,故C正确,D错误。
4. B　观察题中所给手电筒的结构可知,这是一个含有电源、开关和小灯泡的基本电路,按键相当于开关,闭合按键灯泡发光。A选项中没有开关,C选项没有电源,D选项闭合开关后,小灯泡被短路,小灯泡不亮,电源易损坏,所以A、C、D错误。故选B。
5. D　电位器应串联在电路中,故A错误;转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动时,改变了接入电路中的电阻长度,从而改变了连入电路的电阻阻值,故B错误;若只将a、c接入电路,相当于将电位器的全部电阻接入电路,转动旋钮不能改变灯泡的亮度,故C错误;若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故D正确。
6. C　由电路图可知,两灯泡并联,A1测干路电流,A2测通过L2的电流,A2选择的量程为0~0.6 A,所以图乙示数为0.2 A;由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故C正确,A、B、D不正确。
7. B　由图知两电阻串联,电压表V1测电阻R1两端的电压,电压表V2测电源电压。串联电路电流处处相等,设电路电流为I,由欧姆定律可得,电压表V2的示数U=I(R1+R2)=I×(10 Ω+20 Ω)=I×30 Ω;电压表V1的示数U1=IR1=I×10 Ω,则电压表V1与V2的示数之比。
8. D　由图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源电压,电流表A2测量干路中的电流,电流表A1测量通过灯泡L1的电流。若L2突然断路,灯泡L2所在支流的电流为0,由于电源电压不变,则电压表示数不变;通过灯泡L1的电流不变,其亮度不变;根据并联电路的电流特点可知,干路电流变小,即电流表A2的示数变小。综上所述,D正确。
9. C　由电路图可知,滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R1两端的电压,电流表A测电路中的电流。R1滑片向左移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,A错误;由U=IR可知,定值电阻R2两端的电压变大,滑动变阻器R1两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,B错误、C正确;V1示数与A示数的比值等于电路的总电阻,总电阻变小,D错误。
10. A　由图可知,热敏电阻与可变电阻串联,过压报警器检测A、B间的电压;已知过压报警器检测到A、B间电压高于警戒值时,会触发电铃报警。当温度升高时,过压报警器开始工作,是因为可变电阻两端的电压变大,根据串联电路的电压特点可知,此时Rt两端的电压变小,其阻值变小,根据题意可知Rt是阻值随温度升高而减小的负温度系数热敏电阻,故A正确,B错误;环境温度不变时Rt阻值不发生变化,相当于定值电阻,当可变电阻的阻值增大,根据串联分压规律可知,A、B之间电压将会增大,故C错误;根据串联电路电阻的特点和欧姆定律可得,A、B之间的电压UAB=×U,在温度变化相同(即Rt的阻值变化相同)的情况下,当R增大时,UAB变大,更易触发电铃报警,故为了提高灵敏度应适当增大可变电阻R的阻值,故D错误。
11. 开关　绝缘　断路
解析　条带具有优异的绝缘性,在电路中起到了开关的作用;大门打开,两电池中间的条带被抽出,相当于闭合开关,灯与电铃并联在电路中,灯亮、电铃响;灯与电铃并联在电路中,互不影响,把大门打开,电铃响而灯不亮,故障可能是灯L处发生断路。
12. b　减小误差
解析　在连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器滑片移至阻值最大处,即b端;由于一次实验测量的结果误差较大,故本实验进行多次测量求平均值的目的是减小误差。
13. 5　4
解析　由图甲可知,元件A两端的电压为3.0 V时,电流为0.6 A,元件B两端的电压为3.0 V时,电流为0.3 A,根据欧姆定律可得,RA==5 Ω,RB==10 Ω;串联电路总电阻等于各部分电阻之和,将A和B串联后总电阻R=RA+RB=5 Ω+10 Ω=15 Ω,接在电压为6 V的电源两端,根据欧姆定律可得通过电路的电流I==0.4 A;则元件B两端的电压UB'=IRB=0.4 A×10 Ω=4 V。
14. 解析　刚开始时,整个气球呈电中性,对水流没有吸引力,因此水流是竖直向下流动的;当气球与涤纶毛巾摩擦时,由于橡胶束缚电子的能力比涤纶弱,所以气球上的部分电子转移到毛巾上,此时气球上的正电荷比负电荷多,气球带上了正电,又因为带电体能够吸引轻小物体,所以在气球接近水流时,水流的方向发生改变,偏向气球。
15. (1)并　可以　(2)B　(3)0.3　(4)反比
解析　(1)由图甲可知,电压表与定值电阻R的连接方式是并联;由图甲可知,此时滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,因此可以直接闭合开关进行实验。(2)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,当更换定值电阻后,可以移动滑动变阻器的滑片,改变滑动变阻器所分得的电压,从而使R两端电压不变,B正确。(3)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6 A,所以电流表示数为0.3 A。(4)由表中数据可知,当导体两端的电压一定时,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
16. 解析　(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路中只有R1,电路中的电流I1=0.45 A,由欧姆定律可得电源电压U=I1R1=0.45 A×20 Ω=9 V。
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2并联,干路电流I干=0.75 A,通过R2的电流I2=I干-I1=0.75 A-0.45 A=0.3 A,所以R2==30 Ω。
(3)当S2、S3断开,S1闭合时,R1、R2串联,电路电流I==0.18 A,R1两端的电压 U1'=IR1=0.18 A×20 Ω=3.6 V。
17. 解析　(1)当I=37.5 mA=0.037 5 A时,
由I=得,电路总电阻
R总==160 Ω,
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,
则此时R接入电路中的阻值
R=R总-R0=160 Ω-90 Ω=70 Ω;
(2)当湿度为50% 时,由图像可知,R'=60 Ω,
则总电阻R总'=R0+R'=90 Ω+60 Ω=150 Ω,
所以电路电流I'==0.04 A,
则电压表的示数即湿敏电阻两端的电压U'=I'R'=0.04 A×60 Ω=2.4 V;
(3)当电压表示数为1.5 V,即湿敏电阻两端电压U″=1.5 V时,
由串联电路的电压特点可知,R0两端的电压U0″=U-U″=6 V-1.5 V=4.5 V,
则电路电流I″==0.05 A,
由I=得,此时湿敏电阻的阻值
R″==30 Ω。

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