13-简单电路
13.简单电路
一、【选择题】
1.（2020·福建）下列材料中，通常情况下属于导体的是（）
A. 塑料
B. 玻璃
C. 橡胶
D. 钢铁【答案】D
【解析】
【详解】A．塑料不容易导电，是绝缘体，故A不符合题意；
B．玻璃通常情况下是绝缘体，只有加热到红炽状态才变成导体，故B不符合题意；C．橡胶是很好的绝缘体，故C不符合题意；
D．钢铁易导电，是很好的体，故D符合题意。
故选D。
2.（2020·福建）需要制作一个具有如下功能的选答器：单选题有两个可供选择的答案，与两个答案对应的红、绿灯分别由S1S2两个开关控制，选择哪个答案就闭合对应的开关，使相应的好发光。下列设计简图符合上述要求的是（）
A. B. C. D . 【答案】A 【解析】A．两只灯泡并联，一个开关闭合只有一只灯泡发光，另外一个不受影响，符合题意；B．两个开关都断开时，两个灯泡都发光，闭合其中一个开关，另一个灯亮，两个开关都闭
合，会发生电源短路，不符合题意；
C．闭合开关S2，两个灯泡都发光，只闭合开关S1，两灯都不亮，不符合题意；
D．只闭合开关S1，红灯不亮，只闭合开关S2，绿灯亮，不符合题意。
故选A。
3.（2020·吉林）如图所示，能正确地测出小灯泡L2电流的电路是（）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】
A、由图示电路图可知，电流表正负接线柱接反了，也没与L2串联，故不能测出小灯泡L2的电流，故A错误；
B、由图示电路图可知，电流表测量的是两灯泡并联后的总电流，不能测出通过小灯泡L2的电流，故B错误；
C、由图示电路图可知，电流表与小灯泡L2串联，且电流从正极流入，负极流出，测量通过小灯泡L2的电流，故C正确；
D、由图示电路图可知，电流表与小灯泡L2并联，测量的是通过小灯泡L1的电流，不能测出通过小灯泡L2的电流，故D错误。
故选：C。
4.（2020·龙东）如图所示电路，电源电压为5V，当开关S闭合时，却只有一只灯泡发光，且电压表数为0V．由此可以判断电路的故障可能是（）
A．灯L1短路B．灯L2短路C．灯L1开路D．灯L2开路【答案】A
【解析】
A、如果灯L l短路，L1不亮、L2亮，电压表也被短路无示数。故A符合题意；
B、灯L2短路，L2不亮、L1亮，电压表有示数，测量L1两端电压等于电源电压为5V．故B
不符合题意；
C、D、两灯串联，若L1、L2其中任一个开路，另一个都不会亮。故C、D不符合题意。
故选：A。
5.（2020·青海）通常情况下，下列物体中属于绝缘体的是（）
A. 铅笔芯
B. 盐水
C. 铜丝
D. 橡胶【答案】D
【解析】
通常情况下，铅笔芯、盐水、铜丝都是导体，橡胶是绝缘体，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
6.（2020·青海）如图所示，是探究串联电路中小灯泡两端的电压与电源两端电压关系的电路图。已知电源电压为4.5V，L1、L2为两个不同规格的小灯泡，当闭合开关S后两灯都不亮。用电压表进行测量时，测得AB两点之间的电压为零，BC两点之间的电压为4.5V。则下列判断中正确的是（）
A. 灯泡L1的灯丝断了
B. 开关接触不良
C. 灯泡L2的灯丝断了
D. 灯泡L2被短路
【答案】C
【解析】
结合题意及电路图知，电路中两灯串联，闭合开关后两灯都不亮，则可能是出现了断路故障，而AB两点间的电压为零，BC两点间的电压为4.5V，是电源的电压，则BC与电源是接通的，所以是灯泡L2出现的断路，故C正确，ABD都错误。
故选C。
7.（2020·遂宁）下列物理量的描述与实际相符的是（）
A. 洗澡时感觉最舒适的热水温度是70℃
B. 普通壁挂式空调正常工作电流约为0.5A
C. 一标准大气压下你的拇指指甲盖受到大气压力约为1N
D. 一个普通成年人的质量大约是60kg
【答案】D
【解析】
A ．人的体温在37℃左右，洗澡水的温度应该略高于体温，在40℃左右，故A 不符合实际；
B ．家用壁挂式空调的额定功率在1100W 左右，正常工作的电流约是：1100W 5A 220V
P I U === 故B 不符合实际；
C ．一标准大气压下为1.013×105 Pa ，中学生大拇指指甲盖的面积约为1cm 2=10-4m 2 ，受到的大气压力约为：F=pS =1.013×105 Pa ×10-4m 2 =10.13N
故C 不符合实际；
D ．中学生平均质量约50kg ，成年人平均质量略大于此数值，在60kg 左右，故D 符合实际。 故选D 。
8.（2020·遂宁）电动自行车两制车手柄中各有一只开关S 1、S 2，在行驶中用任意一只手柄利车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作。下列电路设计符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
根据题意知道，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关应串联接在电路中，比较可知C 符合题意，ABD 不符合题意。
故选C 。
9.（2020·潍坊）如图所示电路中，电源电压为3V ，灯泡L 1、L 2规格相同。闭合开关S ，两灯均不亮。保持S 闭合，用电压表测得a 、b 间电压为0V ，c 、d 间电压为3V ，下列判断正确的是（ ）
A. b、c间导线断路
B. 灯泡L1断路
C. 灯泡L2断路
D. 灯泡L1、L2均断路
【答案】C
【解析】
灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；用电压表测量电路ab间电压为0，则可能是灯L1发生短路，或ab之外电路存在断路；用电压表测c、d间电压为3V，等于电源电压，说明c、d之外电路不存在断路，断路位置在c、d间，即L2断路；综合分析可知，电路故障可能是：L1短路且L2断路或只有L2断路。
故选C。
10.（2020·湘潭）下列材料，通常情况下属于导体的是（）
A．陶瓷B．橡胶C．铜D．玻璃
【答案】C
【解析】
容易导电的物体是导体，常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等；不容易导电的物体是绝缘体，常见的绝缘体包括：塑料、陶瓷、玻璃、橡胶、空气等。ABD、陶瓷、橡胶、玻璃都不容易导电，它们都是绝缘体，故ABD错误。
C、铜属于金属，铜容易导电，铜是导体，故C正确。
故选：C。
11.（2020·湘潭）图中的电加热眼罩，可以缓解眼睛疲劳，它有两个发热电阻。当开关S1闭合时，R1工作，为低温状态；再闭合S2，R1、R2同时工作，为高温状态；若断开S1，眼罩停止发热。下面电路图符合以上要求的是（）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】
由题意可知，只闭合S1时，R1工作，为低温状态，再闭合S2后，R1、R2同时工作，为高温状态，说明R1可以独立工作、R1和R2可以同时工作，即两电阻并联；断开S1时，眼罩停止发热，说明开关S1位于干路，开关S2位于R2支路，据此进行解答。
经分析可知，R1、R2并联，开关S1位于干路，开关S2位于R2支路。
A、由电路图可知，开关S1闭合时，只有R1工作，电路的总电阻最大，总功率最小，为低温状态；再闭合S2后，R1、R2并联同时工作，电路的总电阻最小，总功率最大，为高温状态；若断开S1，电路断路，眼罩停止发热，故A符合题意；
B、由电路图可知，开关S2闭合时，只有R2工作，再闭合S1后，R1与R2同时工作，故B 不符合题意；
C、由电路图可知，开关S1闭合时，R1与R2同时工作，再闭合S2后，只有R1工作，故C 不符合题意；
D、由电路图可知，开关S1闭合时，R1与R2同时工作，再闭合S2后，只有R2工作，故D 不符合题意。
故选：A。
12.(2020·长沙)小英回家时发现有两个开关可以控制小区的门，闭合任何一个开关，电动机都会工作，把门打开，下列电路图符合上述要求的是（）
【答案】B
【解析】：根据题意可知，闭合任何一个开关，电动机都会工作，把门打开，这表明两个开关互不影响，是并联的，故B正确、ACD错误。
故选：B。
13.（2020·苏州）有一款“空调扇”既能送常温风，又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机，其中电动机M1，驱动扇叶送风，M2驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”，此款风扇不会只有水循环而不送风。小明设计的电路图，符合要求的是（）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】
A、开关S1闭合，电动机M1和M2串联同时工作；S1、S2都闭合，电动机M1被短路不能工作。故A不合题意；
B、开关S1闭合，电动机M1工作，驱动扇叶送风；S2闭合，电动机M2工作驱动机内水循环。水循环和送风互不影响。故B不合题意；
C、开关S1闭合，电动机M1工作，驱动扇叶送风；再闭合开关S2，电动机M2工作，驱动机内水循环，使所送的风成为“凉风”；若S1断开，无论S2是否闭合，电动机M2都不能工作。故C符合题意；
D、闭合开关S1，电动机M2工作，驱动机内水循环；再闭合开关S1，电动机M1工作，驱动扇叶送风。故D不合题意。
故选：C。
14.（2020·镇江）在新冠肺炎疫情期间，为加强对进校人员的管控，学校对电动门控制系统进行了改造；进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下，电动机方可工作开启电动门，用S1闭合表示体温正常，用S2闭合表示佩戴了口罩，则符合改造要求的电路是（）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
根据题意，用S1闭合表示体温正常，用S2闭合表示佩戴了口罩，两个开关同时闭合时，电动机方可工作开启电动门，故两个开关应与电动机串联电路；故D符合题意。
故选D。
15.（2020·毕节）汽车安全带未系提示器是由压力传感器和开关设计而成。当乘客坐上去，满足设置的压力条件时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带（安全带控制开关S2断开）则语音提示：“请系好安全带”，系上安全带后，安全带控制开关S2闭合，语音提示器不工作。下图中R是限流电阻，能够满足要求的是（）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
当乘客坐上去，满足设置的压力条件时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，即安全带控制开关S2断开，则语音提示：“请系好安全带”；系上安全带后，安全带控制开关S2闭合，语音提示器不工作，则将语音提示器短路了，故C选项对应电路图符合题意。
故选C。
16.（2020·天津）图所示是一个简化了的玩具警车电路图?若只让电动机M工作，应（）
A. 只闭合S 1
B. 只闭合S 2
C. S 1?S 2都闭合
D. S 1?S 2都
断开
【答案】A
【解析】 由电路图知，若只让电动机工作，则需闭合开关1S ，断开开关2S 。
故选A 。
17.（2020·扬州）家庭照明、城市亮化。演出舞台等使用了大量的发光二极管作为光源，发光二极管的主要材料是（ ）
A ．导体
B ．半导体
C ．超导体
D ．绝缘体
【答案】B
【解析】材料有导体、绝缘体和半导体之分，制成发光二极管的主要材料是半导体，故B 正确。
故选：B 。
18.（2020·宿迁）下列数据中，符合实际情况的是（ ）
A. 中学生的身高约为170dm
B. 人的心脏跳动一次的时间约为5s
C. 对人体来说，安全电压是220V
D. 人体的
正常体温约为37℃ 【答案】D
【解析】
A ．中学生的身高在170cm 左右，故A 不符合题意；
B ．正常情况下，人的脉搏1min 跳动75次，跳动1次的时间大约1s ，故 B 不符合题意；
C ．对人体来说，不高于36V 的电压是安全电压，故C 不符合题意；
D ．人体的正常体温在37℃左右，故D 符合题意。
故选D 。
19.（2020·宿迁）取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 铁片是水果电池的正极
B. 两个相同水果电池串联后可提供更高电压
C. 该水果电池的电压是3V
D. 水果电池将内能转化为电能
【答案】B
【解析】
A．电压表使用时，电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，因此铜电极为正极，故A错误；
B．两个相同水果电池串联后可提供更高电压，故B正确；
C．由图知电压表的量程为0-3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.6V，故C错误；D．水果电池工作时，将消耗化学能，产生电能，所以是将化学能转化为电能，故D错误。故选B。
二、【填空题】
1.（2020·娄底）如图是常用的一个插线板。小华在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供电压。根据上述现象可知指示灯和开关是的（选填“串联”或“并联”）。使用三角插头和三孔插座，目的是将用电器的金属外壳与相连，防止触电。
【答案】串联；大地。
【解析】
（1）指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，
插孔可以提供电压；说明开关与指示灯是串联的，若是并联会造成电源短路；
（2）使用三角插头和三孔插座，多出的那个孔是用来接地线的，当用电器的三脚插头插入时，用电器的金属外壳通过三孔插座与大地相连通，如果金属外壳漏电，地线将人体短路，防止人触电。
故答案为：串联；大地。
2.（2020·眉山）某同学用两节干电池串联做电源连接串联电路，如图所示，闭合开关，发现灯不亮。为了查找原因，老师帮助他用导线分别连接a、b和b、c．连接a、b时，两灯不亮，连接b、c时，L1很亮，则故障的原因可能是。两灯都不亮时，a、b两点之间的电压是V。
【答案】L2断路；0。
【解析】
闭合开关后，发现两灯不亮；用导线连接a、b时，两灯不亮，说明ab之间是正常的，其它地方断路了，此时ab间的电压为0；连接b、c时，L1很亮，说明与导线并联部分发生了断路现象，即L2断路。
故答案为：L2断路；0。
3.（2020·遂宁）生产生活中我们经常用到汽油，汽油易挥发，易燃易爆，运输中汽油与油罐摩擦产生静电，油罐失去电子带上______电荷，电荷累积到一定程度极易出现放电观象，引起汽油燃烧爆炸，为防止爆炸事故发生，油罐车通常都在车架加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷，该过程铁链中自由电子定向移动方向是从______（选填“大地到油罐”或“油罐到大地”）
【答案】(1). 正(2). 大地到油罐
【解析】
[1]汽油与油罐摩擦，油罐失去电子，油罐因缺少电子而带上正电荷。
[2]油罐带正电，自由电子通过铁链从大地移动到油罐，与正电荷中和，故铁链中自由电子定向移动方向是从大地到油罐。
4.（2020·云南）科技改变生活，大多数科技产品需要有半导体芯片的支持才能发展，目前领先全球的是5nm工艺芯片技术，5nm=______m。利用半导体材料可以制作发光二极管，简称LED。电流由正极经过LED流向负极时，LED发光；反之，电流不能从负极流向正极，LED不发光，这说明发光二极管具有_____导电性。
【答案】(1). 5×10-9m(2). 单向
【解析】
[1]因为1nm等于1×10-9m，所以5nm等于5×10-9m。
[2]电流由正极经过LED流向负极时，LED发光；反之，电流不能从负极流向正极，LED不发光，这说明发光二极管具有单向导电性。
5.（2020·长沙）2020年6月，“张北柔性直流电网”成功组网，这项工程是北京2022年冬奥会重点配套工程，投运后，北京冬奥会场馆将100%使用绿色清洁电能，假如你是这项工程的设计师，你会选择将能等可再生能源转化为电能，将来若能在输送电能等方面采用材料，由于没有电阻，就可以大大降低电流的热效应引起的电能损耗。
【答案】太阳；超导。
【解析】
（1）太阳能是清洁无污染的可再生能源，我们可以将太阳能转化为电能，供我们使用；（2）超导材料由于电阻为零，所以不产生电热，用作输电导线没有电能损耗。
故答案为：太阳；超导。
6.（2020·镇江）图中，电压表的示数为_____V；
【答案】0.9；
【解析】从图可以看到，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，指针指在零刻度线往右第9条刻度，所以电压表的示数是0.9V。
三、【解答题】
1.（2020·眉山）如图所示，是AB两地间的输电示意图，双横线为输电线，每千米输电线的电阻约为0.2Ω．输电线在B地某处发生了短路，为确定短路的位置距A处的距离，检修员在A地利用电压表、电流表、开关、导线和电源接成电路进行测量计算，便可知道短路处到A地的距离。请在虚线框内帮检修员设计并画出电路图。
【答案】
【解析】
已知输电线每千米的电阻为0.2Ω，要想求短路位置，需要用电流表测量电流，电压表测量电压，根据欧姆定律算出输电线的电阻，所以虚线框内需要有电流表、电压表和电源及开关，
电流表串联在电路中，电压表并联在电源的两端，如图所示：
2.（2020·天水）请根据如图所示的实物图，画出对应的电路图。
【答案】
【解析】电流从正极出发，通过开关S和电流表A2后开始分支，一支经灯泡L1，另一支经灯泡L2、电流表A1，然后两支汇合回到电源负极。如图所示：
四、实验题
1.（2020·安顺）我们已经学习了串联电路电压的规律，那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢？小明利用以下实验器材进行实验：阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题：
实验次数AB间电阻/ΩCD间电阻/Ω
1 10 5
2 20 10
3 30 15
（1）连接电路时，应将开关处于状态（选填：“断开”或“闭合”）；
（2）如图甲所示，小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，则AB间电压为V．比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论：串联电路中，电阻值越大，其所分电压；
（3）为了进一步探究电压的分配规律，小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验，观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等，于是得出：“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信？（选填：“可信”或“不可信”），你的理由是：。
【答案】（1）断开；（2）2；越大；（3）不可信；要得到普遍性规律，实验中每次实验的电阻比值应不同。
【解析】
（1）连接电路时，开关处于断开状态。
（2）电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，10Ω两端的电压是2V，
电阻10Ω通过的电流为：I＝＝＝0.2A，
串联电路中电流处处相等，所以5Ω电阻两端的电压为：U2＝IR2＝0.2A×5Ω＝1V，
所以串联电路中，电阻值越大，其所分电压越大。
（3）实验过程中，三次实验的电阻比都是2：1，具有偶然性，实验中每次实验的电阻比值不同，才能得到普遍性结论，所以这一实验过程得到的结论不可信。
故答案为：（1）断开；（2）2；越大；（3）不可信；要得到普遍性规律，实验中每次实验的电阻比值应不同。
2.（2020·扬州）在“探究串联电路电压的特点”实验中：
某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压U和灯泡L1、L2两端的电压U1、U2数据如表：
U/V U1/V U2/V
2.6 1.3 1.3
（1）该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是（用题中物理量符号表示）。
（2）实验过程中，若L1灯丝断了，观察到电压表V1示数为，电压表V2示数为。
（3）该实验还有待改进，请写出其中一点：。
【答案】（1）U1+U2＝U；（2）2.6V；0V；（3）换不同规格的小灯泡再进行多次实验。
【解析】
（1）由图表可知，该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是：U1+U2＝U；（2）实验过程中，若L1灯丝断了，电压表V1测灯L l两端的电压此时是电源的电压，电压表V1示数为2.6V；由于电路断路，电压表V2测灯L2两端的电压，示数为0V；
（3）该实验还有待改进，电路中换不同规格的小灯泡再进行多次实验。
故答案为：（1）U1+U2＝U；（2）2.6V；0V；（3）换不同规格的小灯泡再进行多次实验。