“了解、探究電路”檢測題
2008-04-29 00:00:00尹維良
物理教學探討 2008年16期
一、選擇題
1.如果家庭電路中有短路，則將發生的現象是（ ）
A．電流減弱。 B．燈泡燒壞。
C．電燈發暗。 D．保險絲燒斷。
2.一般家用臺燈正常工作時的電流約為（ ）
A．0.18mA。B．180mA。
C．5.5mA。D．5.5A。
3．圖1為路口交通指示燈的示意圖。指示燈可以通過不同顏色燈光的變化指揮車輛和行人的交通行為。據你對交通指示燈的了解可以推斷（ ）
A．紅燈、黃燈、綠燈是串聯的。
B．紅燈、黃燈、綠燈是并聯的。
C．紅燈與黃燈并聯后再與綠燈串聯。
D．綠燈與黃燈并聯后再與紅燈串聯。
4．物理知識在平時的生產、生活中有廣泛應用，下列說法正確的是（ ）
A．電工用的尖嘴鉗鉗柄通常都裝有橡膠套，主要是為了使勁握鉗柄時手掌不至于太疼。
B．電線的芯線外而包一層塑料，主要是為了保護里面的芯線不受腐蝕。
C．手機的備用電池不能與硬幣放到一起，主要是為了防止手機電池被硬幣短路而損壞。
D．有些電學實驗室鋪有摻雜著金屬絲的地毯，主要是為了增加地毯強。
5．一條剛安裝的照明電路，在未安裝保險絲之前，先將一個“220V60W”的燈泡接在要裝保險絲的兩個接線柱上，閉合開關后，燈泡正常發光。這說明這條新安裝的照明電路：（ ）
A．符合要求。 B．發生了短路。
C．發生了斷路。D．三種情況都可能。
6.樓道里，夜間只是偶爾有人經過，電燈總是亮著會浪費電能。科研人員利用光敏材料制成“光控開關”，天黑時自動閉合；天亮時自動斷開。利用聲敏材料制成“聲控開關”，當有人走動發出聲音時，自動閉合；無人走動時，自動斷開。若將這兩個開關配合使用如圖2所示，就可以使樓道燈變得“智能化”，這種“智能”電路正確的是（ ）
7．為了避免觸電事故，下列電器安裝不符合國家規定的技術要求的是（ ）
8．圖11是汽車、摩托車油量表（實際上就是電流表）原理示意圖，R′是定值電阻，R是滑動變阻器，則（ ）
A．向油箱里加油時，電流表示數變大。
B．燃油消耗下降時，電流表示數變大。
C．燃油全部耗盡時，電流表將被燒壞。
D．油箱加油過滿時，電流表將被燒壞。
9．某機要室大門是由電動機控制的，鑰匙(電路開關)分別由兩名工作人員保管，單把鑰匙無法打開。在圖4中符合要求的電路是（ ）
10．家用電吹風由電動機和電熱絲等組成。為了保證電吹風的安全使用，要求：電動機不工作時，電熱絲不能發熱：電熱絲不發熱時，電動機仍能工作。在圖5電路中符合要求的是（ ）
二、填空題
11．小明設計了如圖6所示的壓力測量儀，可以反映彈簧上方金屬片受到壓力的大小。其中R′是滑動變阻器，R是定值電阻，電源電壓恒定不變，壓力表實際上是一個電壓表。當金屬片受到的壓力增大時，變阻器的阻值，壓力表示數(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
12．如圖7所示，電源電壓保持不變，Rt為一熱敏電阻，其阻值隨溫度的降低而增大。現往Rt上擦一些酒精后，熱敏電阻的溫度（填“升高”或“降低”），電流表的讀數（填“變大”或“變小”）。
13．一個標有“12V”字樣額定功率未知的燈泡，在室內測得其燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓U變化的關系圖線如圖8所示。則燈泡正常發光時的電阻為Ω。假如燈絲電阻與其熱力學溫度成正比，室溫為300K(K是熱力學溫度單位)，那么在燈泡正常發光的情況下，燈絲的溫度為K。
14．一只電壓表由電流計○G與電阻R串聯而成，如圖9所示，在使用過程中發現電壓表的讀數總比準確值稍小一些。為了校正，應給R 聯一個比R（填“大”或“小”）得多的電阻。
15．救援人員打撈俄羅斯“庫爾期克”號核潛艇時，他們發現了記錄潛艇各種信息的“黑匣子”，其某一部件外殼上的三個電壓表示數分別為U1、U2、U3，三個電流表的示數分別為I1、I2、I3，它內部的結構如圖10所示，則U1、U2、U3之間的數學表達式為，I1、I2、I3之間的數學關系表達式為。
16．如圖11所示的電路中有100個電阻，其中R1=R3=R5……=R99=3Ω，R2=R4=R6=……=R98=6Ω，R100=3Ω，則電路中的總電阻RAB=。
17．初中物理興趣小組制作了一個自動控制器，其中一個調壓電路如圖12所示，滑動變阻器R的最大阻值是100Ω，負載電阻R′的阻值為100Ω。A、B間的電壓為10V，且保持不變，使用過程中發現這個電路的調壓范圍和原設計不符，檢查結果是圖中F處導線折斷。滑片P由上向下滑動時，如果電路定好，C、D兩端的電壓變化范圍是V至V；若在F點折斷，C、D兩端的電壓變化范圍是V至V。
18．一只電流表的內阻是0.2Ω，現在給它并聯一只0.04Ω的電阻后，將其串聯在電路中，讀數為1.5A，則此電路中的電流I=A。
19．如圖13所示的電路中，閉合S，燈泡L1和L2都正常發光，過一段時間忽然燈泡L1比原來暗些，而燈泡L2比原來亮些，則電路中故障是。
三、實驗探究與作圖題
20．居民樓的樓道里，夜間樓道燈一直亮著會造成浪費。科研人員用“光敏”材料制成“光控開關”，它能在天黑時自動閉合，天亮時自動斷開；利用“聲敏”材料制成“聲控開關”。它能在有人走動發出聲音時閉合，無人走動時自動斷開。請將圖14中的“光控開關”、“聲控開關”、燈泡用筆畫線代替導線正確連入電路，設計出只有在夜間且有聲音時燈才亮的樓道燈自動控制電路，同時安裝一個不受開關控制的三孔插座。
21．某研究小組要測量一只阻值約為100Ω的電阻R，所提供的器材有：①干電池兩節，②學生用電流表(0~0.6A、0~3A)一只，③學生用電壓表(0～3V、0～15V)一只，④滑動變阻器(100Ω2A)一只，⑤電阻箱(0~9 999Ω5A，符號為 )一只，⑥開關和導線若干。請你幫助該小組完成下列(1)、(2)兩項步驟，要求在電表讀數時，指針偏轉超過最大刻度值的1/3。
(1)你選擇的實驗器材是：(填序號)；
(2)根據所選器材，在右邊虛線框內畫出一個能反映測量方法的電路圖。
22．由于電流表的內阻不為0，電壓表的內阻并不是無限大，所以用電流表和電壓表進行測量時，影響測量的準確性。
（1）現有一個量程為0.6A，內阻為0.13Ω的電流表，能否用它測量某電路兩端的電壓？若不能，請說明理由，若能，請說明用它能測量的最大電壓值。
（2）現要精確測量一個阻值約為8Ω的電阻Rx，實驗室提供下列器材。
電流表○A1：量程100mA，內阻r1=4Ω；
電流表○A2：量程500μA，內阻R2=750Ω；
電壓表○V：量程10V，內阻r3=10kΩ；
變阻器R0，阻值約10kΩ；
電池E：兩端電壓約1.5V；
開關S，導線若干。
（1）選出你測量時所需的適當器材，并在方框內畫出電路圖。
（2）需要測量哪些物理量？根據所測物理量，寫出被測電阻Rx的表達式。
四、綜合應用題
23．有一種半導體材料的電阻值隨著光照射強度的變化而明顯改變，用這種材料制作的電阻稱為光敏電阻．物理學上用“光強”這個物理量來表示光強弱的程度，符號為E，國際單位為坎德拉(cd)，某光敏電阻的阻值R與光強E之間的一組實驗數據如下表所示：
實驗次數123456
光強E/cd1.02.03.04.05.06.0
光敏電阻R/Ω36.018.012.07.26.0
(1)分析上表數據，根據光敏電阻的阻值R隨光強E變化的規律，填寫表格空格處的電阻，并歸納出光敏電阻的阻值R隨光強E變化的關系式為R=。
(2)小明將該光敏電阻R、電流表(量程0～0．6A)、電壓表(量程0~3V)、開關、滑動變阻器R。(最大阻值為50Ω)和電壓恒為6V的電源組成如圖15所示的電路，閉合開關，調節滑動變阻器使電流表的示數為0.4A時，電壓表的示數為3．6V，此時，光敏電阻所在處的光強為多大?
(3)在上述電路中，隨著電阻的變化，電流可能會超過電流表的量程，滑動變阻器兩端的電壓可能會超過電壓表的量程。若光敏電阻處的光強在2．0cd至4．5cd范圍內，為保證不超過電表量程，求出滑動變阻 器允許連入電路的阻值范圍。
24．研究表明，有些金屬電阻的阻值會隨溫度的變化而變化，物理學中利用這類金屬的特性可以制成金屬電阻溫度計，它可以用來測量很高的溫度，其原理如圖16所示。圖中電流表量程為0～15mA（不計其電阻），電源的電壓恒為3V，R′為滑動變阻器，金屬電阻作為溫度計的測溫探頭，在t≥0℃時其阻值Rt隨溫度t的變化關系為Rt=100+0.5t（單位為Ω）。
（1）若要把Rt放入溫度為0℃處進行測量，使電流表恰好達到滿量程電流15mA，則這時滑動變阻器R′接入電路的阻值為多大？
（2）保持（1）中滑動變阻器R′接入電路的阻值不變，當把測溫探頭Rt放到某待測溫度處，電流表的示數恰為10mA，則此時Rt的阻值為多大？對應的溫度為多高？
（3）若把電流表的電流刻度盤換為對應的溫度刻度盤，則溫度刻度的特點是什么？
25．如圖17是某研究性學習小組自制的電子秤原理圖，它利用電壓表的示數來指示物體的質量。托盤、彈簧上端和滑動變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質量不計，OA間有可收縮的導線，當盤中沒有放物體時，電壓表的示數為0 。已知電阻R0=5Ω，滑動變阻器最大阻值為15Ω，電源電壓U=3V，電壓表的量程為0～3V。現將1kg的物體放在托盤中，滑片剛好指在距R上端 處（不計摩擦，彈簧終在彈性限度內），請計算回答：
（1）將1kg的物體放在托盤中時，電壓表的示數為多少？
（2）該電子秤能測量的最大質量是多少？此質量數應標在電壓表多少V的位置上？
“了解、探究電路”檢測題參考答案
一、選擇題
1．D；2．A；3．B；4．C；5．B；6．D；7．B；8．A；9．A；10．D。
二、填空題
11．變大；變大。12．降低；變小。13．6；1800。14．并；大。15．U2=U1+U3；I1=I2=I3。16．6Ω。17．10~0；10~5。18．9。19．電阻R2斷路；
三、實驗探究與作圖題
20．如圖答1。
21．答案一：（1）①③⑤⑥；(2 ) 電路圖如圖答2甲所示。（以上方法用滑動變阻器代替電阻箱，方法合理即可）
答案二：（1）①③④⑤⑥ ；（2）電路圖如圖答2乙所示。
22．（1）能用該電流表測量電壓，但測量的最大電壓值僅為U=0.078V。（2）①電路圖如圖答3所示。②通過兩電流表A1、A2的電流I1、I2，電流表A2的內電阻為r2。則被測電阻RX的表達式為RX=I2r2I1-I2。
四、綜合應用題
23．（1）9.0；（2）E=6.0cd；（3）2Ω~8Ω。
24．解：（1）金屬電阻Rt在0℃時阻值為R0=100Ω，
Im=UR0+R′，代入數據得：R′＝100Ω。
（2）I=URt+R′，代入數據得：Rt＝200Ω。
Rt=100+0.5t，代入數據得：t＝200℃。
（3）電流刻度值越小對應的溫度刻度值越大。
25．解答：（1）當滑片位于R上端13處時，R總=R0+Rap=10Ω 。此時電路中的電流I=UR總=0.3A。電壓表的示數為Uap=IRap=0.3A×5Ω =1.5V。
（2）因為彈簧的伸長（或壓縮）與彈簧所受拉力（或壓力）成正比，又1kg物體放在托盤中時，滑片指在13處，故滑片指到R最下端時，就是該電子秤所能測量的最大質量，應為3kg。此時R′總=R0+R′ap=20Ω 。電路中的電流I′=UR′總=0.15A。電壓表的示數為U′ap=I′R′ap=2.25V。故電子秤所能測量的最大質量數3kg應標在電壓表示數的2.25V處。
