内容正文:
专题03 欧姆定律
题型一 导体和绝缘体 1
题型二 半导体和二极管 2
题型三 影响电阻大小的因素 3
题型四 滑动变阻器 5
题型五 电阻箱 5
题型六 探究电流与电压的关系 7
题型七 探究电流与电阻的关系 8
题型八 欧姆定律的表达式 9
题型九 欧姆定律的图像表示 10
题型十 欧姆定律的成立条件 11
题型十一 欧姆定律的简单计算 12
题型十二 伏安法测电阻 13
题型十三 伏安法测电阻中的故障分析 14
题型十四 伏安特性曲线 16
题型十五 特殊方法测电阻 17
题型十六 电路故障 18
题型十七 串联电路电阻的关系 20
题型十八 并联电路电阻的关系 21
题型十九 电表故障 21
题型二十 动态电路中的欧姆定律计算 22
题型一 导体和绝缘体
1.铅笔是我们学习中常用的文具之一。如图是铅笔的各组成部分,关于各部分的导电性能,下列说法正确的是( )
A.包在木质笔杆外的金属套是绝缘体
B.包在木质笔杆外的金属套和写字的笔芯是导体
C.木质笔杆和橡皮是导体
D.木质笔杆和写字的笔芯是绝缘体
2.下列全是导体的一组是( )
A.铜勺、铁锅、干木头 B.酱油、菜籽油、塑料
C.自来水、矿泉水、蒸馏水 D.石墨、人体、大地
3.下列生活用品中,通常情况下属于导体的是( )
A.不锈钢勺 B.瓷碗 C.塑料铲 D.玻璃
题型二 半导体和二极管
4.2023年8月30日,中国移动发布国内首款可重构5G射频收发器芯片,填补了该领域的国内空白。如图所示,芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.超导材料 B.半导体材料 C.纳米材料 D.绝缘材料
5.2024年,海南省光伏发电累计并网容量达740.8万千瓦。制作太阳能电池板的主要材料是( )
A.导体 B.绝缘体
C.超导体 D.半导体
6.如图甲所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。利用这个电池,可以使图乙中的发光二极管发光。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知,该电池的电压为 3V
B.图甲中,铜片是电池负极,锌片是电池正极
C.在铜片与电压表之间的导线中,自由电荷由电压表的接线柱向铜片定向移动
D.图乙中,正在发光的二极管中有电流经过,它在电路中相当于导线
题型三 影响电阻大小的因素
7.如图所示,将玻璃管接入电路,探究盐水的导电性能与哪些因素有关,收集的实验数据如下表所示。下列说法错误的是( )
实验次序
盐水浓度
盐水液柱长度/
盐水温度/
灯泡亮度
逐渐变亮
逐渐变暗
A.实验中,通过小灯泡的亮度显示盐水的导电性能
B.通过3、4、5三次实验,可探究盐水的导电性能与盐水温度的关系
C.分析表中数据可知∶第6次实验时,盐水的导电性能最强
D.为更精确显示盐水导电性能,可在原电路中串联一个电流表
8.某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
9.用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法不正确的是( )
A.电路中根据电流表的示数判断电阻大小
B.该电路中两段镍铬合金丝的横截面积相同
C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系
D.该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系
题型四 滑动变阻器
10.用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.电阻丝最好是用铜制成的导体,缠绕电阻丝的圆筒最好是绝缘体
B.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最左端
C.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D.滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样,其中“2A”是指使用滑动变阻器时的电流
11.如图所示,有关滑动变阻器的使用,下列说法错误的是( )
A.铭牌上的“10Ω 2A”表示滑动变阻器的变阻范围是0~10Ω
B.滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用
C.接线柱C、D端接进电路为定值电阻
D.滑片P和线圈之间是导电的
12.如图所示的滑动变阻器,它“变阻”的原理是改变接入电路中电阻丝的( )
A.电压 B.粗细 C.长度 D.温度
题型五 电阻箱
13.如图所示,电阻箱的示数是______Ω( )
A.5670Ω B.6750Ω C.675Ω D.765Ω
14.如图所示是插塞式电阻箱接入电路的情况,则
A.现在使用的电阻是70 Ω
B.将铜塞a插上,使用电阻为80 Ω
C.将全部铜塞插上,使用电阻为0 Ω
D.将铜塞都插上,使用电阻100 Ω
15.现将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的AP部分发光,如图所示。当滑片向右滑动时,变阻器接入电路的电阻将( )
A.变小 B.变大
C.不变 D.先变小后变大
题型六 探究电流与电压的关系
16.某同学在探究“电流与电压的关系”时,记录了如下表所示的数据分析表中数据,可得出的结论是( )
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.4
0.6
A.电阻一定时,电流与电压成正比 B.电压一定时,电流与电阻成反比
C.电流一定时,电压与电阻成正比 D.无法得出结论
17.小明同学在做电学实验时,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,测量并记录了多组电压表和电流表的示数,根据数据分析他连接的电路可能是( )
U/V
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
I/A
0.12
0.18
0.25
0.30
0.36
0.42
A. B.
C. D.
18.小明利用如图甲所示电路,探究电阻一定时电流与电压的关系,电源电压3V保持不变。他正确连接电路后,闭合开关时就记录了一组数据,他将得到的5组实验数据在坐标系中描点,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.得到的数据中有两组错误数据
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电压表示数为时滑片P恰好在中点
D.不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端也能完成实验
题型七 探究电流与电阻的关系
19.小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并用实验数据作出图像如图乙所示,关于该实验,下列说法中不正确的是( )
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应滑动到最右端
B.实验过程中应控制电压表示数为不变
C.当电阻R由更换为后,要控制R的电压一定,应将滑片P适当向右移动
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
20.探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。实验过程中,移动滑片,使电压表示数为一固定值,记录电流表示数,多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示,从而得出结论。在整理器材时,发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验,他们的实验结论一致。下述评估中错误的是( )
A.该实验遗漏的实验操作是电压表调零(校零)
B.实验结束后,应先断开开关,再拆除电源两端的导线
C.遗漏的实验操作并未影响结论,是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值
D.电压表调零(校零)后重新进行实验,得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C
21.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为4.5V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
①该同学研究的是电流和电压的关系
②实验中电压表的示数保持2.5V不变
③滑动变阻器最大阻值至少为20Ω
④将Rx从5Ω换成10Ω后,应向左调节滑动变阻器滑片
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.只有②④
题型八 欧姆定律的表达式
22.对于欧姆定律公式,小雨是这样理解的,其中正确的是( )
A.电阻越小,通过电流就越大,两端电压就越大
B.电压越大,通过导体的电流就越大,电阻就越小
C.导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.当电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成反比
23.关于公式:,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
B.导体电阻的大小由电压、电流共同决定
C.导体电阻大小可以用导体两端电压与通过导体电流的比值计算
D.导体中电流为零时,导体电阻也是零
24.将一导体接到电路中,如果把它两端的电压增大到原来的三倍,则下列说法中正确的是( )
A.它的电阻是原来的三倍 B.它的电阻是原来的三分之一
C.通过它的电流是原来的三倍 D.通过它的电流是原来的三分之一
题型九 欧姆定律的图像表示
25.如图所示是两电阻、的图像。将、并联后接入电路,根据图中信息分析可知,下列说法正确的是( )
A.通过的电流大于通过的电流 B.电路的总电阻分别小于、的阻值
C.电阻两端的电压大于两端的电压 D.当电源电压为4V时,干路电流为0.8A
26.有两个用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )
A.甲用电器的电阻随它两端电压的增大而增大
B.当甲用电器两端电压为0V时,甲的电阻大小为0Ω
C.若把甲和乙串联在电压为6.5V的电路中,电流是0.25A
D.若把甲和乙并联在电压为4V的电路中,干路电流是0.55A
27.图像可以直观地反映物理量间的关系,通过图像对物理过程进行分析是研究物理问题的常用方法。下列图像分析不正确的是( )
A.如图是物体做匀速直线运动时路程与时间的关系图像
B.如图是同种物质的质量与体积的关系图像
C.如图是晶体熔化时温度随时间变化的图像
D.图是小灯泡的电压与电流的关系图像
题型十 欧姆定律的成立条件
28.关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.欧姆定律反映出了通过导体的电流跟电压和电阻之间的关系
B.由欧姆定律变形式得,电阻与电压成正比,与电流成反比
C.由欧姆定律变形式得,导体两端电压为0时,电阻也为0
D.欧姆定律普遍适用于纯电阻电路和非纯电阻电路
29.如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。当将一个“2.5V 0.5A”的小灯泡接在a、b两点间,小灯泡恰好正常发光;若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡接在a、b两点间,则这个小灯泡( )
A.比正常发光亮些 B.比正常发光暗些
C.能正常发光 D.灯丝将会被烧断
30.关于电阻,以下说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D.当导体没有接入电路时,导体的电阻为0
题型十一 欧姆定律的简单计算
31.如图所示,已知,,电源电压不变,当开关S断开时,电流表的示数为0.1A,则当开关S闭合时,电压表的示数为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
32.“饮酒不开车”是司机必须遵守的交通法规。现要利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器组装一个酒精测试仪,此传感器的电阻随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。图乙为测试仪的电路图,电源电压恒为4V,电压表量程为0-3V,定值电阻R=10Ω用于保护电路。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”,下列说法正确的是( )
A.当酒精浓度为0.2mg/mL时,电压表示数为1V
B.Rx的阻值随酒精气体浓度的升高而增大
C.当酒精浓度升高时,电压表示数会减小
D.若用电流表显示酒精浓度,当酒精浓度升高时,电流表示数会减小
33.如图是表示阻值不同的两个定值电阻、的电流随电压变化的图像,关于两电阻串联或并联后接入电路的说法正确的是( )
A.并联后的总电阻的图线在区域Ⅲ
B.串联后的总电阻的图线在区域Ⅰ
C.串联后接入电路,电阻两端电压大于电阻两端电压
D.并联后接入电路,通过电阻的电流大于通过的电流
题型十二 伏安法测电阻
34.下列四个电路中,为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻阻值的电路是( )
A. B. C. D.
35.某小组用如图所示的电路测量标有“,”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,电源电压不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移至合适位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的阻值变大
B.电路中的电流变小
C.电压表与电流表的示数之比变小
D.滑动变阻器阻值的变化量大于小灯泡阻值的变化量
36.如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.实验原理是P=UI
B.,说明R与U成正比,与I成反比
C.多次测量取平均值是为了减小误差
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
题型十三 伏安法测电阻中的故障分析
37.某同学用如图所示的其中一个电路做实验,电源电压恒定,为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器连入电路中的阻值大小,记录电流表和电压表的示数如下表所示。该实验所用的电路是( )
0.08
0.09
0.10
0.14
0.16
0.19
0.82
0.90
1.05
1.44
1.65
1.94
A. B.
C. D.
38.小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B.电流表的量程应该选择0~3A
C.图乙中电压表的读数为2.3V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
39.在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验,如:
①“测量物体的长度”时,多次测量;
②“研究杠杆的平衡条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同规格的小灯泡,多次测量;
④“用电压表和电流表测定值电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值.
在上述实验中,属于多次实验寻找普遍规律的有( )
A.②③ B.①③ C.①② D.②④
题型十四 伏安特性曲线
40.在“伏安法测电阻”的实验中,有两名同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了它们的关系图像,如图甲、乙所示,对于图像的分析,以下说法中错误的是( )
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由图甲可知,电阻是导体本身的一种性质,它不随导体两端的电压和通过导体电流的改变而改变
C.由图乙可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法求小灯泡的电阻
41.如图是电阻甲和电阻乙的I—U关系图象,下列说法正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.甲的阻值随电压增大而增大
C.将甲和乙串联在同一电路中,若电流为0.3A,则甲、乙两端的电压之和为2V
D.将甲和乙并联在同一电路中,若电压为1V,则干路电流为0.4A
42.如图是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图像,现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。下列分析正确的是( )
A.甲的阻值是乙阻值的两倍 B.通过乙的电流是甲的电流的两倍
C.乙两端的电压是甲两端电压的两倍 D.电源电压是乙两端电压的两倍
题型十五 特殊方法测电阻
43.如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,开关S1和S2均闭合时,电流表的示数为I2,则电阻Rx的阻值可以表示为( )
A. B.
C. D.
44.有一个铭牌模糊不清的定值电阻估计阻值约为500Ω左右,小明想利用实验室的器材测其阻值。提供的器材有两节干电池、学生电压表(量程为0-3V;0-15V)、学生电流表(量程为0-0.6A;0-3 A)、电阻箱R0(0-9999Ω、5A)和滑动变阻器(10Ω、1 A)各一个,开关、导线若干。下列四个设计方案中,能测出阻值的是( )
A. B.
C. D.
45.如图所示是小兴测量未知电阻Rx的实验电路,图中电源两端的电压保持不变,R为电阻箱。他的操作步骤如下:闭合开关S1、S2,记录此时电流表的示数I1;保持开关S1闭合,断开开关S2,调节电阻箱的旋钮使电阻箱接入电路中的电阻为一个合适的值,记录此时电流表示数I2和电阻箱的示数R。则下列选项中,Rx的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
题型十六 电路故障
46.电阻和 的阻值规格均为,电阻 的阻值规格为。小玉将和 按如图所示方式连入电路中,闭合开关,观察到两电表指针均发生偏转;然后用替换,与替换前相比,电流表示数减小了。经过思考后,小玉认为电路中存在故障。已知电路中的电源电压始终保持不变,3个电阻中只有1个电阻存在故障,请根据以上信息判断以下说法错误的是( )
A.电路中的故障可能是短路
B.若替换前后,电压表和电流表的示数之比保持不变,则故障是短路
C.若替换后,电压表示数为 0,则故障是断路
D.若替换后,电压表示数的变化量为4,则故障是短路
47.如图电路正常工作一段时间后,两表中一表示数变大,另一表示数变小。电路中除了灯泡L和电阻R外,其他元件及连接均无问题,则下列分析中正确的是( )
A.R短路或断路都有可能 B.一定是R断路
C.可能是灯丝短路 D.可能是灯丝断了
48.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上,则下列判断中正确的是( )
①若电压表V示数变小,一定是电阻R1短路
②若电流表A示数变小,一定是电阻R2断路
③若电压表V与电流表A示数的比值不变,一定是电阻R2短路
④若电压表V示数变大,可能是电阻R2短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有③④正确 D.只有④正确
题型十七 串联电路电阻的关系
49.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为热敏电阻,闭合开关S,灯泡L正常发光。某同学向R上擦一些常温的酒精并用扇子对着R扇风,在酒精蒸发过程中灯泡明显变亮。下列说法正确的是( )
A.酒精蒸发使热敏电阻的温度升高
B.酒精蒸发过程中,热敏电阻的阻值增大
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.热敏电阻两端的电压变化量小于灯泡两端的电压变化量
50.为了监测学生的体重情况,小石同学设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒为6V,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,脚踏板重力忽略不计。将该体重计水平放置在竖直上升的电梯内,某质量m=55kg的同学站在体重计上进行监测。电梯从t=0时刻由静止开始上升,先加速,再匀速,最后减速至停止。体重计示数m的变化如图丙所示,(g=10N/kg)则:( )
A.闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0A
B.电流表示数为0.3A时,电梯运行时间是在2s~5s时间段内
C.若用电压表改装体重计,且体重增加时示数增大,电压表应并联在R两端
D.若用量程为0~3V的电压表并联在R0上进行改装,则最大称量值是140kg
51.有5个阻值分别为,,,,的定值电阻,若闭合开关后,要使如图所示的电路总电阻为,则端接入的定值电阻是( )
A. B. C. D.
题型十八 并联电路电阻的关系
52.下面四对并联的电阻,总电阻最小的是( )
A.两个4Ω B.4Ω和6Ω C.1Ω和8Ω D.2Ω和7Ω
53.三个电阻,当把它们并联时总电阻为R,则R与三个电阻之间的大小关系是( )
A. B. C. D.
54.将电阻的导体与电阻为的导体串联后总电阻为9Ω,则与并联后总电阻是( )
A.6Ω B.4Ω C.2Ω D.1Ω
题型十九 电表故障
55.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后观察到电压表V的示数为0。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,现在电路中再串联一个电流表,则( )
A.若电流表示数不为0,故障一定是R1断路 B.若电流表示数不为0,故障一定是R2短路
C.若电流表示数为0,故障一定是R2断路 D.若电流表示数为0,故障一定是R2短路
56.如图所示的电路中,当开关闭合后,电灯不亮,电流表无示数。当用电压表测量时,a、b及b、c间的电压均为0,而a、d及c、d间均有电压,故障只有一处,则电路发生的故障可能是( )
A.开关处断路 B.电流表断路
C.灯泡灯丝断了 D.电源接线柱接触不良
57.小明在做电学实验时,连接电路如图甲所示。闭合开关,发现两电表出现如图乙所示的现象。电路故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.电流表断路 D.灯L2短路
题型二十 动态电路中的欧姆定律计算
58.公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可沿竖直放置的电阻R上下滑动并保持良好接触。接线柱“1”可以与接线柱“2”或接线柱“3”连接。下列说法正确的是( )
A.“显示器”由电压表改装而成
B.接线柱“1”与“2”连接时与R并联
C.接线柱“1”与“3”连接,货车质量增大时,显示器的示数也增大
D.电阻R0在电路中是多余的,可以去掉
59.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0~0.6A,电压表所选量程为0~15V,小灯泡L标有“6V,3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω,1.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中电压表所测量的是小灯泡L两端的电压
B.滑动变阻器滑片P向右移动时,电压表示数变小
C.电源电压为12V
D.为了电路安全,滑动变阻器取值范围是5~50Ω
60.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当动变阻器的滑片P由右向左移动时,三只电表、、A的示数变化情况是( )
A.不变,减小,A不变 B.减小,增大,A减小
C.不变,增大,A不变 D.增大,减小,A增大
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专题03 欧姆定律
题型一 2
题型二 2
题型三 2
题型四 2
题型五 2
题型六 2
题型七 2
题型八 2
题型九 2
题型十 2
题型十一 2
题型十二 2
题型十三 2
题型十四 2
题型十五 2
题型十六 2
题型十七 2
题型十八 2
题型十九 2
题型二十 2
题型一 导体和绝缘体
1.铅笔是我们学习中常用的文具之一。如图是铅笔的各组成部分,关于各部分的导电性能,下列说法正确的是( )
A.包在木质笔杆外的金属套是绝缘体
B.包在木质笔杆外的金属套和写字的笔芯是导体
C.木质笔杆和橡皮是导体
D.木质笔杆和写字的笔芯是绝缘体
【答案】B
【详解】A.金属套的材质是金属,金属属于导体(能自由移动电荷,容易导电),并非绝缘体,故A错误;
B.金属套是金属(导体);写字的笔芯主要成分是石墨,石墨具有良好的导电性(属于导体),二者均为导体,故B正确;
C.木质笔杆的材质是木材,橡皮的材质是橡胶,木材和橡胶均属于绝缘体(电荷难以自由移动,不易导电),并非导体,故C错误;
D.木质笔杆是绝缘体,但笔芯(石墨)是导体,并非二者都是绝缘体,故D错误。
故选B。
2.下列全是导体的一组是( )
A.铜勺、铁锅、干木头 B.酱油、菜籽油、塑料
C.自来水、矿泉水、蒸馏水 D.石墨、人体、大地
【答案】D
容易导电的物体叫做导体,金属、大地、人体、石墨、酸碱盐的水溶液等都是导体;不容易导电的物体是绝缘体,橡胶、塑料、石蜡、陶瓷、蒸馏水、沥青等都是绝缘体。A.铜、铁是导体,但干木头是绝缘体,故A不符合题意;
B.酱油是导体,菜籽油、塑料是绝缘体,故B不符合题意;
C.自来水、矿泉水含电解质是导体,蒸馏水几乎不含杂质是绝缘体,故C不符合题意;
D.石墨、人体、大地均能导电,全是导体,故D符合题意。
故选D。
3.下列生活用品中,通常情况下属于导体的是( )
A.不锈钢勺 B.瓷碗 C.塑料铲 D.玻璃
【答案】A
【详解】A.容易导电的物体叫做导体,如金属、酸碱盐溶液,不锈钢勺是金属制品,属于导体,故A符合题意;
BCD.不容易导电的物体叫做绝缘体,如陶瓷、塑料、橡胶、玻璃等,所以制成瓷碗的陶瓷,塑料铲的材料塑料,常温下玻璃通常为绝缘体,故BCD不符合题意。
故选A。
题型二 半导体和二极管
4.2023年8月30日,中国移动发布国内首款可重构5G射频收发器芯片,填补了该领域的国内空白。如图所示,芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.超导材料 B.半导体材料 C.纳米材料 D.绝缘材料
【答案】B
【详解】芯片的核心是集成电路,而集成电路是由大量晶体管构成的。晶体管的工作原理依赖于材料的半导体特性,也就是材料的导电能力可以通过施加电压等方式来精确控制。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.2024年,海南省光伏发电累计并网容量达740.8万千瓦。制作太阳能电池板的主要材料是( )
A.导体 B.绝缘体
C.超导体 D.半导体
【答案】D
【详解】太阳能电池板的主要材料是硅,硅属于半导体材料。半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,在特定条件下(如光照),其导电性能会发生变化,这一特性使得半导体能够有效地将太阳能转化为电能,所以制作太阳能电池板的主要材料是半导体。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.如图甲所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。利用这个电池,可以使图乙中的发光二极管发光。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知,该电池的电压为 3V
B.图甲中,铜片是电池负极,锌片是电池正极
C.在铜片与电压表之间的导线中,自由电荷由电压表的接线柱向铜片定向移动
D.图乙中,正在发光的二极管中有电流经过,它在电路中相当于导线
【答案】C
【详解】A.图甲中电压表使用的是0-3V量程,分度值是0.1V,指针指向0.6V,所以该电池的电压为0.6V,不是3V,故A错误;
B.如图甲,铜片接电压表的正接线柱,在电源外部,电流从电源的正极经用电器流回负极,且电压表指针正向偏转,说明电流从其正接线柱流入,故铜片是电池正极,故B错误;
C.电流方向是从铜片(正极)流向电压表接线柱,而自由电子(自由电荷)定向移动方向与电流方向相反,所以自由电荷是从电压表接线柱向铜片定向移动,故C正确;
D.发光二极管是半导体元件,具有单向导电性,在电路中消耗电能,相当于用电器,而不是导线,故D错误。
故选C。
题型三 影响电阻大小的因素
7.如图所示,将玻璃管接入电路,探究盐水的导电性能与哪些因素有关,收集的实验数据如下表所示。下列说法错误的是( )
实验次序
盐水浓度
盐水液柱长度/
盐水温度/
灯泡亮度
逐渐变亮
逐渐变暗
A.实验中,通过小灯泡的亮度显示盐水的导电性能
B.通过3、4、5三次实验,可探究盐水的导电性能与盐水温度的关系
C.分析表中数据可知∶第6次实验时,盐水的导电性能最强
D.为更精确显示盐水导电性能,可在原电路中串联一个电流表
【答案】C
【详解】A.实验中,通过小灯泡的亮度显示盐水的导电性能,灯泡越亮,盐水的导电性越强,故A正确,不符合题意;
B.通过3、4、5三次实验,盐水浓度、盐水液柱长度相同,只改变盐水温度,可探究盐水的导电性能与盐水温度的关系,故B正确,不符合题意;
C.通过6、7、8三次实验可知,灯泡亮度逐渐变暗,盐水浓度、盐水温度相同时,盐水液柱长度越短,导电性能越强;由表可知,第5次实验与第6次实验,盐水浓度、盐水温度相同,则第5次实验时,盐水液柱长度更短,盐水的导电性能更强,故C错误,符合题意;
D.为更精确显示盐水导电性能,可在原电路中串联一个电流表,电流表的示数比灯泡的亮暗更精确,电流表的示数越大,说明盐水导电性能越强,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
【答案】B
【详解】A.灯泡越亮,说明电路中的电流越大,则表明接入电路中的金属丝的电阻越小,故A错误;
B.选择金属丝①和③,导线的长度和横截面积均相同,而材料不同,可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关,故B正确;
C.探究电阻的大小是否跟导体的长度有关,保持导体的材料和横截面积相同,长度不同。选择金属丝②和④,导线的长度和横截面积都不同,不能探究电阻的大小与导体的长度的关系,故C错误;
D.探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关,保持导体的材料和长度相同,横截面积不同。选择金属丝①和④,导体的材料和横截面积不同,长度相同,不能探究电阻的大小跟导体的横截面积的关系,故D错误。
故选B。
9.用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法不正确的是( )
A.电路中根据电流表的示数判断电阻大小
B.该电路中两段镍铬合金丝的横截面积相同
C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系
D.该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系
【答案】D
【详解】A.电阻对电流有阻碍作用,在探究“影响电阻大小的因素”实验中,电阻的大小可以通过电流的大小来体现,故A正确,不符合题意;
BCD.由图可知,两根电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,所以此实验可以探究导体电阻的大小与导体的长度是否有关,故BC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
题型四 滑动变阻器
10.用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.电阻丝最好是用铜制成的导体,缠绕电阻丝的圆筒最好是绝缘体
B.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最左端
C.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D.滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样,其中“2A”是指使用滑动变阻器时的电流
【答案】C
【详解】A.电阻丝是导体,但要有一定的电阻,这样才能对电路起到调节作用,而铜丝的电阻非常小,不适合做电阻丝;缠绕电阻丝的圆筒要求不能导电,是绝缘体,故A错误;
B.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器阻值应调至最大,故图中滑片应置于最右端,故B错误;
C.闭合开关后,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,小灯泡的亮度变暗,故C正确;
D.滑动变阻器上的铭牌标有“20Ω 2A”,其中的2A是指滑动变阻器允许通过的最大电流,故D错误。
故选C。
11.如图所示,有关滑动变阻器的使用,下列说法错误的是( )
A.铭牌上的“10Ω 2A”表示滑动变阻器的变阻范围是0~10Ω
B.滑动变阻器要“一上一下”接线才能发挥变阻的作用
C.接线柱C、D端接进电路为定值电阻
D.滑片P和线圈之间是导电的
【答案】C
【详解】A.铭牌说明变阻器连入电路的最大阻值为10Ω,即该变阻器的变阻范围为0~10Ω。故A正确,不符合题意;
B.只有一上一下的接线,才能改变变阻器连入电路的电阻丝的长度,从而改变变阻器连入电路的电阻。故B正确,不符合题意;
C.接线柱C、D端接进电路时,变阻器中只有金属杆部分有电流通过,相当于电阻为0的导线。故C错误,符合题意;
D.滑片P和线圈之间是导电的,这样才能通过滑片移动改变接入电路的电阻,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.如图所示的滑动变阻器,它“变阻”的原理是改变接入电路中电阻丝的( )
A.电压 B.粗细 C.长度 D.温度
【答案】C
【详解】滑动变阻器之所以能改变电阻阻值,靠的是改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,长度变长,电阻变大;长度变小,电阻变小。
故选C。
题型五 电阻箱
13.如图所示,电阻箱的示数是______Ω( )
A.5670Ω B.6750Ω C.675Ω D.765Ω
【答案】D
【详解】由图可知,电阻箱的示数为
R=0×1000Ω+7×100Ω+6×10Ω+5×1Ω=765Ω
故ABC不符合题意,故D符合题意。
故选D。
14.如图所示是插塞式电阻箱接入电路的情况,则
A.现在使用的电阻是70 Ω
B.将铜塞a插上,使用电阻为80 Ω
C.将全部铜塞插上,使用电阻为0 Ω
D.将铜塞都插上,使用电阻100 Ω
【答案】C
【分析】铜塞拔出时,对应的电阻串联,根据串联电路电阻的特点求出电路中的总电阻.
【详解】A. 电阻箱现在接入电路的电阻为:R=10Ω+20Ω=30Ω,故A错误;
B. 将铜塞a插上,使用电阻为20Ω,故B错误;
CD、将全部铜塞插上,使用电阻为0,故C正确,D错误.
故选C.
15.现将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的AP部分发光,如图所示。当滑片向右滑动时,变阻器接入电路的电阻将( )
A.变小 B.变大
C.不变 D.先变小后变大
【答案】B
【详解】当可视化滑动变阻器接、两接线柱时,接入电路的是到滑片之间的电阻丝。当滑片向右滑动时,到滑片之间的电阻丝长度变长。根据滑动变阻器“电阻丝越长,电阻越大”的原理,可知变阻器接入电路的电阻将变大。
故选B。
题型六 探究电流与电压的关系
16.某同学在探究“电流与电压的关系”时,记录了如下表所示的数据分析表中数据,可得出的结论是( )
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.4
0.6
A.电阻一定时,电流与电压成正比 B.电压一定时,电流与电阻成反比
C.电流一定时,电压与电阻成正比 D.无法得出结论
【答案】A
【详解】分析表中数据可知,
发现电压和电流的比值不变,因此可得结论为在电阻一定时,电流与电压成正比,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17.小明同学在做电学实验时,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,测量并记录了多组电压表和电流表的示数,根据数据分析他连接的电路可能是( )
U/V
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
I/A
0.12
0.18
0.25
0.30
0.36
0.42
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.当滑动变阻器阻值减小时,总电阻减小,电路中电流增大,对于定值电阻R来说,根据欧姆定律的变形式U=IR,它两端的电压U也增大。总电压不变,故滑动变阻器两端的电压应该减小(电压表并联在滑动变阻器两端),与表格中电压随电流变化的数据不符,故A不符合题意;
B.当滑动变阻器阻值减小时,总电阻减小,电路中电流增大,对于定值电阻R来说,根据欧姆定律的变形式U=IR,它两端的电压U也增大(电压表并联在定值电阻两端),与表格中电压随电流变化的数据相符,故B符合题意;
CD.电压表直接并联在电源两端测量电源电压(C图,电压表并联在两个电阻两端,相当于也是测量电源电压),那么电压表示数应不变,与表格中电压随电流变化的数据不符,故CD不符合题意;
故选B。
18.小明利用如图甲所示电路,探究电阻一定时电流与电压的关系,电源电压3V保持不变。他正确连接电路后,闭合开关时就记录了一组数据,他将得到的5组实验数据在坐标系中描点,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.得到的数据中有两组错误数据
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电压表示数为时滑片P恰好在中点
D.不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端也能完成实验
【答案】D
【详解】A.实验探究电流与电压的关系,电阻一定,由图乙可得:
在误差范围内,当电压为1.5V的一组数据错误,故只有一组数据错误,故A错误;
B.根据题意,当电流最小为0.05A时,滑动变阻器阻值最大,根据图乙可知,此时滑动变阻器两端电压为,欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为,故B错误;
C.当电压表示数为1.5V时,通过电路中的电流为,此时滑动变阻器的阻值,故C错误;
D.不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端,通过调节滑动变阻器,改变其两端电压,同时记录电流表的示数,根据串联分压原理可以求得定值电阻两端电压,也能完成实验,故D正确。
故选D。
题型七 探究电流与电阻的关系
19.小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并用实验数据作出图像如图乙所示,关于该实验,下列说法中不正确的是( )
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应滑动到最右端
B.实验过程中应控制电压表示数为不变
C.当电阻R由更换为后,要控制R的电压一定,应将滑片P适当向右移动
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
【答案】D
【详解】A.连接好电路闭合开关前,为防止电流过大而损坏元件,滑动变阻器应接入最大阻值,即滑片P应置于最右端,故A正确,不符合题意;
B.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,由图乙可知UV=I1R1=0.2A×10Ω=2V
使电压表的示数为2V,故B正确,不符合题意;
C.探究电流与电阻的实验中,应保持电阻两端的电压不变,当电阻R由更换为后,由串联分压可知电阻两端的电压变大,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,故C正确,不符合题意;
D.由图像可知,电流和电阻的乘积不变,即电压表的示数不变,可以得到电压一定,电流和电阻成反比,电阻是导体的一种性质,电阻大小与电流和电压无关,故D错误,符合题意。
故选D。
20.探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。实验过程中,移动滑片,使电压表示数为一固定值,记录电流表示数,多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示,从而得出结论。在整理器材时,发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验,他们的实验结论一致。下述评估中错误的是( )
A.该实验遗漏的实验操作是电压表调零(校零)
B.实验结束后,应先断开开关,再拆除电源两端的导线
C.遗漏的实验操作并未影响结论,是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值
D.电压表调零(校零)后重新进行实验,得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C
【答案】D
【详解】A.整理器材时,发现电压表指针位置如图乙所示,乙图电压表指针没有指在0刻度线处,说明实验前没有对电压表调零(校零),故A正确,不符合题意;
B.为避免电源短路,实验结束后,应先断开开关,拆除电源两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材,故B正确,不符合题意;
C.探究电流与电阻关系,需控制定值电阻两端电压一定,改变定值电阻阻值,所以没有对电压表调零,虽然控制的电压比实际电压小,但在移动滑片过程中始终保持电压表示数不变,即电阻两端电压保持为定值,所以并未影响结论,故C正确,不符合题意;
D.之前的实验中电压表指针在零刻度线的右侧,当电压表示数为控制不变的电压时,其实际电压较小,通过的电流较小,得到电流与定值电阻R的倒数关系为图乙中图线A;正确操作重新进行实验,电压表示数(电阻R两端的电压)比之前偏大,在接入相同电阻时测得的电流将偏大,所以此时的关系图像应为图甲中的图线B,故D错误,符合题意。
故选D。
21.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为4.5V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
①该同学研究的是电流和电压的关系
②实验中电压表的示数保持2.5V不变
③滑动变阻器最大阻值至少为20Ω
④将Rx从5Ω换成10Ω后,应向左调节滑动变阻器滑片
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.只有②④
【答案】B
【详解】①研究电流和电压的关系时,要控制电阻不变,由图乙知,电阻是变化的,故①错误;
②由题意和图像可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,实验中要控制Rx两端的电压不变,即电压表示数不变;由图乙知,Rx两端的电压
即电压表保持2.5伏不变,故②正确;
③由图乙知,电流最小为0.1A时,对应的电阻为25Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻最大
故③正确;
④据串联分压原理可知,将Rx从5Ω换成10Ω后, 电阻增大,其分得的电压增大,大于2.5V,探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,由分压原理可知,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,故④错误;
由以上分析可知,B正确,ACD错误。
故选B。
题型八 欧姆定律的表达式
22.对于欧姆定律公式,小雨是这样理解的,其中正确的是( )
A.电阻越小,通过电流就越大,两端电压就越大
B.电压越大,通过导体的电流就越大,电阻就越小
C.导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.当电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成反比
【答案】C
【详解】A.电压是形成电流的原因,电压通常是由电源(如电池)决定的,与电阻大小无关。故A错误;
B.导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故B错误;
C.欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;表达式为,故C正确;
D.根据达式,当电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,故D错误。
故选C。
23.关于公式:,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
B.导体电阻的大小由电压、电流共同决定
C.导体电阻大小可以用导体两端电压与通过导体电流的比值计算
D.导体中电流为零时,导体电阻也是零
【答案】C
【详解】导体对电流的阻碍作用叫电阻,电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压和通过的电流无关。某段导体的电阻值等于此导体两端电压与通过电流的比值,但不会随电压、电流的变化而变化,也不与电流、电压成任何比例关系。故C正确,ABD错误。
故选C。
24.将一导体接到电路中,如果把它两端的电压增大到原来的三倍,则下列说法中正确的是( )
A.它的电阻是原来的三倍 B.它的电阻是原来的三分之一
C.通过它的电流是原来的三倍 D.通过它的电流是原来的三分之一
【答案】C
【详解】AB.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关。所以将一导体接到电路中,如果把它两端的电压增大到原来的三倍,它的电阻不变,故AB错误;
CD.根据,电阻不变时,电流与电压成正比,所以将一导体接到电路中,如果把它两端的电压增大到原来的三倍,它的电阻不变,则通过它的电流是原来的三倍,故C正确,D错误。
故选C。
题型九 欧姆定律的图像表示
25.如图所示是两电阻、的图像。将、并联后接入电路,根据图中信息分析可知,下列说法正确的是( )
A.通过的电流大于通过的电流 B.电路的总电阻分别小于、的阻值
C.电阻两端的电压大于两端的电压 D.当电源电压为4V时,干路电流为0.8A
【答案】B
【详解】AC.将、并联后接入电路,根据并联电压规律,、此时电压相等,由图像可知,、电压相等时,通过的电流小于通过的电流,故AC错误;
BD.由图像可知,电源电压为4V时,通过的电流为0.2A,通过的电流为0.4A,则阻值为
阻值为
根据并联电流规律,干路电流为
则电路的总电阻为
则将、并联接入电路后电路的总电阻分别小于、的阻值,故B正确,D错误。
故选B。
26.有两个用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )
A.甲用电器的电阻随它两端电压的增大而增大
B.当甲用电器两端电压为0V时,甲的电阻大小为0Ω
C.若把甲和乙串联在电压为6.5V的电路中,电流是0.25A
D.若把甲和乙并联在电压为4V的电路中,干路电流是0.55A
【答案】C
【详解】A.甲用电器的电流与电压的图像为一条过原点的直线,说明其电阻为定值,不随它两端电压的增大而增大,故A错误;
B.当甲用电器两端电压为0V时,甲的电阻大小不变,为
故B错误;
C.若把甲和乙串联在电压为6.5V的电路中,由串联电路电压特点得
串联电路中电流处处相等,由图得,当甲、乙电流均为0.25A时,甲、乙的电压分别为2.5V、4V,此时
符合题意,则此时电路电流是0.25A,故C正确;
D.若把甲和乙并联在电压为4V的电路中,由并联电路中各支路的电压相等得,甲、乙的电压均为4V,由图得,此时甲、乙的电流分别为0.4A、0.25A;由并联电路电流特点得,干路电流是
故D错误。
故选C。
27.图像可以直观地反映物理量间的关系,通过图像对物理过程进行分析是研究物理问题的常用方法。下列图像分析不正确的是( )
A.如图是物体做匀速直线运动时路程与时间的关系图像
B.如图是同种物质的质量与体积的关系图像
C.如图是晶体熔化时温度随时间变化的图像
D.图是小灯泡的电压与电流的关系图像
【答案】C
【详解】A.物体做匀速直线运动时路程与时间成正比,如图是过原点直线,为正比,故A正确,不符合题意;
B.同种物质的质量与体积成正比,如图是过原点直线,为正比,故B正确,不符合题意;
C.晶体熔化时有固定不变的温度,如图是一直升温,故C错误,符合题意;
D.小灯泡电阻随温度升高而增大,U-I图像向U轴偏,如图小灯泡的电压与电流的关系图像,故D正确,不符合题意。
故选C。
题型十 欧姆定律的成立条件
28.关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.欧姆定律反映出了通过导体的电流跟电压和电阻之间的关系
B.由欧姆定律变形式得,电阻与电压成正比,与电流成反比
C.由欧姆定律变形式得,导体两端电压为0时,电阻也为0
D.欧姆定律普遍适用于纯电阻电路和非纯电阻电路
【答案】A
【详解】A.由可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,故A正确;
BC.导体的电阻由导体本身决定,与导体两端的电压及导体中的电流无关,故BC错误;
D.欧姆定律只适用于纯电阻电路及电解质溶液中,对于非纯电阻不能适用,故D错误。
故选A。
29.如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。当将一个“2.5V 0.5A”的小灯泡接在a、b两点间,小灯泡恰好正常发光;若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡接在a、b两点间,则这个小灯泡( )
A.比正常发光亮些 B.比正常发光暗些
C.能正常发光 D.灯丝将会被烧断
【答案】B
【详解】由题可知,当将一个“2.5V 0.5A”的小灯泡接在a、b两点间,小灯泡恰好正常发光,由可知,小灯泡的电阻为
若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡接在a、b两点间,则小灯泡的电阻为
故,电源电压不变,R是定值电阻,当接入“3.8V 0.5A”的小灯泡时,电路中的电阻变大,不能达到正常工作电流,故比正常发光暗些。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
30.关于电阻,以下说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D.当导体没有接入电路时,导体的电阻为0
【答案】C
【详解】A.绝缘体与导体都有电阻,绝缘体的电阻非常大,导体的电阻比较小,故A错误;
B.导体的电阻大小与通过的电流和施加在两端的电压没有关系,通过导体的电流越大,导体的电阻不一定越小,故B错误;
C.电阻表示导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小,故C正确;
D.电阻是导体本身的一种特性,当导体没有接入电路时,导体的电阻仍不变,故D错误。
故选C。
题型十一 欧姆定律的简单计算
31.如图所示,已知,,电源电压不变,当开关S断开时,电流表的示数为0.1A,则当开关S闭合时,电压表的示数为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
【答案】C
【详解】由图可知,当开关S断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路电压的特点和欧姆定律可知,电源电压为U=IR1+IR2=0.1A×10Ω+0.1A×20Ω=3V
当开关S闭合时,电阻R1和电流表被短路,电路中只有R2,电压表测电源电压,示数为3V,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
32.“饮酒不开车”是司机必须遵守的交通法规。现要利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器组装一个酒精测试仪,此传感器的电阻随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。图乙为测试仪的电路图,电源电压恒为4V,电压表量程为0-3V,定值电阻R=10Ω用于保护电路。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”,下列说法正确的是( )
A.当酒精浓度为0.2mg/mL时,电压表示数为1V
B.Rx的阻值随酒精气体浓度的升高而增大
C.当酒精浓度升高时,电压表示数会减小
D.若用电流表显示酒精浓度,当酒精浓度升高时,电流表示数会减小
【答案】A
【详解】由电路图可知,传感器和定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.从图甲中直接可以看出,当酒精浓度为0.2mg/mL时传感器电阻的阻值为,由串联电路电阻的规律和欧姆定律得电路中的电流为
定值电阻R两端的电压为
故A正确;
BCD.由图甲可知,当酒精浓度增大时,传感器的阻值会减小,由欧姆定律可得电路中电流增加,即电流表示数增大;由可知,定值电阻R两端的电压会增大,即电压表的示数会变大,故BCD错误。
故选A。
33.如图是表示阻值不同的两个定值电阻、的电流随电压变化的图像,关于两电阻串联或并联后接入电路的说法正确的是( )
A.并联后的总电阻的图线在区域Ⅲ
B.串联后的总电阻的图线在区域Ⅰ
C.串联后接入电路,电阻两端电压大于电阻两端电压
D.并联后接入电路,通过电阻的电流大于通过的电流
【答案】D
【详解】由图得,当定值电阻R1、R2的电流相同时, R2 的电压大于R1的电压,由得,定值电阻R1的阻值小于定值电阻R2的阻值。
A.并联后,总电阻小于定值电阻R1的阻值,其图线在区域Ⅰ,故A错误;
B.串联后的总电阻大于定值电阻R2的阻值,其图线在区域Ⅲ,故B错误;
C.串联后接入电路,串联电路中电流处处相等,由得,电阻两端电压小于电阻两端电压,故C错误;
D.并联后接入电路,并联电路中各支路两端的电压相等,则R1、R2的电压相等,由得,通过电阻的电流大于通过的电流,故D正确。
故选D。
题型十二 伏安法测电阻
34.下列四个电路中,为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻阻值的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.开关S闭合时,R0、Rx串联,电压表测量Rx两端的电压,电流表测量电路中的电流;根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于电路中的电流,根据可求出Rx的电阻,故A不符合题意;
B.由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时,R0、Rx并联,电流表测干路电流,因通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值,故B不符合题意;
C.由电路图可知,当开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求出电源电压;当开关S断开时,两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律和电阻的串联特点即可求出Rx阻值,故C不符合题意。
D.开关S闭合时,Rx被短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量电源电压;所以无法得到电路中的电流或Rx两端电压,不能用欧姆定律计算出Rx的值,故D符合题意。
故选D。
35.某小组用如图所示的电路测量标有“,”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,电源电压不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移至合适位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的阻值变大
B.电路中的电流变小
C.电压表与电流表的示数之比变小
D.滑动变阻器阻值的变化量大于小灯泡阻值的变化量
【答案】D
【详解】ABD.由图知小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移至合适位置的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,小灯泡会变亮,电路中的电流会变大,小灯泡的灯丝温度升高,电阻变大,由知电路的总电阻变小,滑动变阻器阻值的变化量大于小灯泡阻值的变化量,故AB错误,D正确;
C.电压表与电流表的示数之比等于小灯泡的电阻,由于小灯泡的电阻变大,所以电压表与电流表的示数之比变大,故C错误。
故选D。
36.如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.实验原理是P=UI
B.,说明R与U成正比,与I成反比
C.多次测量取平均值是为了减小误差
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
【答案】C
【详解】A.“伏安法测电阻” 的实验原理是,故A错误;
B.电阻是导体本身的性质,与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关,故B错误;
C.在实验中,为了减小由于仪器误差、读数误差等造成的偶然误差,通常需要进行多次测量并取平均值,故C正确;
D.实验结束,断开开关后,还应拆除电路连接,整理好器材才能离开实验室,故D错误。
故选C。
题型十三 伏安法测电阻中的故障分析
37.某同学用如图所示的其中一个电路做实验,电源电压恒定,为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器连入电路中的阻值大小,记录电流表和电压表的示数如下表所示。该实验所用的电路是( )
0.08
0.09
0.10
0.14
0.16
0.19
0.82
0.90
1.05
1.44
1.65
1.94
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.如图,、串联,电压表测滑动变阻器两端电压,当电流增大时,是定值电阻,两端电压增大,两端电压应减小,不符合表格数据特点,故A不符合题意;
B.如图,、串联,电压表测两端电压,当电流增大时,是定值电阻,两端电压增大,符合表格数据特点,故B符合题意;
CD.电压表测电源电压,电压表示数应不变,不符合表格数据特点,故CD不符合题意。
故选B。
38.小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B.电流表的量程应该选择0~3A
C.图乙中电压表的读数为2.3V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
【答案】C
【详解】A.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应移至b端,故A错误;
B.电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,则滑动变阻器阻值为0时,电路中的增大电流
由于电路中的最大电流小于0.6A,所以电流表的量程应该选择0~0.6A,故B错误;
C.由于电源电压为3V,所以R两端电压不会超过3V,故图乙中电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,故C正确;
D.测量R的阻值实验中,多次测量求平均值是为了减小测量误差,故D错误。
故选C。
39.在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验,如:
①“测量物体的长度”时,多次测量;
②“研究杠杆的平衡条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同规格的小灯泡,多次测量;
④“用电压表和电流表测定值电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值.
在上述实验中,属于多次实验寻找普遍规律的有( )
A.②③ B.①③ C.①② D.②④
【答案】A
【详解】①“测量物体的长度” 时多次测量,是为了求平均值减小误差,不是寻找普遍规律;
②“研究杠杆的平衡条件”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量是为了探究杠杆的平衡条件,总结出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的一般规律;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,尤其是探究并联电路的电流特点时,如果两个灯泡阻值相同,测量的电流也会相同,就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论,因此为了寻找普遍规律,换用不同规格的灯泡多次测量;
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。
综上所述,属于多次实验寻找普遍规律的有②③,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
题型十四 伏安特性曲线
40.在“伏安法测电阻”的实验中,有两名同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了它们的关系图像,如图甲、乙所示,对于图像的分析,以下说法中错误的是( )
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1Ω
B.由图甲可知,电阻是导体本身的一种性质,它不随导体两端的电压和通过导体电流的改变而改变
C.由图乙可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法求小灯泡的电阻
【答案】D
【详解】A.根据图甲可知,电流与电压成正比,因此该电阻为定值电阻阻值为,故A正确,不符合题意;
B.根据图甲可知,电流与电压成正比,说明电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中电流的改变而改变,故B正确,不符合题意;
C.由图乙可知,电流与电压不成正比,即当小灯泡两端电压发生改变时,小灯泡的阻值也随之发生变化,因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关,故C正确,不符合题意;
D.测定小灯泡的电阻时,小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,因此不可多次测量取平均值的方法求小灯泡的电阻,故D错误,符合题意。
故选D。
41.如图是电阻甲和电阻乙的I—U关系图象,下列说法正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.甲的阻值随电压增大而增大
C.将甲和乙串联在同一电路中,若电流为0.3A,则甲、乙两端的电压之和为2V
D.将甲和乙并联在同一电路中,若电压为1V,则干路电流为0.4A
【答案】C
【详解】A.由图像可知,当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误;
B.由图像可知,甲是一条过原点的直线,则甲的电阻是不变的,故B错误;
C.由图像可知将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为分别是1.5V和0.5V,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压
故C正确;
D.由图像可知甲和乙并联,若电压为1V,则通过两电阻的电流分别为0.2A和0.4A,根据并联电路的电流规律可知干路中的电流
故D错误。
故选C。
42.如图是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图像,现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。下列分析正确的是( )
A.甲的阻值是乙阻值的两倍 B.通过乙的电流是甲的电流的两倍
C.乙两端的电压是甲两端电压的两倍 D.电源电压是乙两端电压的两倍
【答案】C
【详解】A.由图知,甲、乙为定值电阻,当通过甲的电流为0.3A时,甲两端的电压为1.5V,则甲的电阻为
当通过乙的电流为0.3A时,乙两端的电压为3V,则乙的电阻为
可得乙的阻值是甲的两倍。故A错误;
BCD.将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端,通过两电阻的电流相等。分析图像可得当通过两电阻的电流为0.3A时,甲电阻两端的电压为1.5V,乙电阻两端的电压为3V,电源电压为
符合题意。所以乙两端电压是甲两端电压的两倍。电源电压不是乙两端电压的两倍,故BD错误,C正确。
故选C。
题型十五 特殊方法测电阻
43.如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,开关S1和S2均闭合时,电流表的示数为I2,则电阻Rx的阻值可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据题意,当开关S1、S2均闭合时,电路为R0的简单电路,由欧姆定律可得电源电压U=I2R0。只闭合开关S1时,两电阻串联,由欧姆定律可得R0两端电压U0=I1R0,此时Rx两端电压为Ux=U−U1,根据串联电路电流处处相等的特点可知,此时通过电阻Rx的电流为I1,则
故ABC不符合题意,D符合题意;
故选D。
44.有一个铭牌模糊不清的定值电阻估计阻值约为500Ω左右,小明想利用实验室的器材测其阻值。提供的器材有两节干电池、学生电压表(量程为0-3V;0-15V)、学生电流表(量程为0-0.6A;0-3 A)、电阻箱R0(0-9999Ω、5A)和滑动变阻器(10Ω、1 A)各一个,开关、导线若干。下列四个设计方案中,能测出阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】AB.阻值过大,电源电压较小,根据可知电路中电流会过小,电流表可能无法读数或者误差过大,AB选项中都用到电流表,所以不能测出阻值,故AB不符合题意;
C.电压表始终测电源电压,示数不变,所以不能测出阻值,故C不符合题意;
D.将电阻箱阻值调到较大的程度,闭合、时,电压表测电源电压,只闭合时,、串联,电压表测电压,根据串联分压原理列式可以得到阻值,故D符合题意。
故选D。
45.如图所示是小兴测量未知电阻Rx的实验电路,图中电源两端的电压保持不变,R为电阻箱。他的操作步骤如下:闭合开关S1、S2,记录此时电流表的示数I1;保持开关S1闭合,断开开关S2,调节电阻箱的旋钮使电阻箱接入电路中的电阻为一个合适的值,记录此时电流表示数I2和电阻箱的示数R。则下列选项中,Rx的表达式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】闭合开关S1、S2,电路中只有Rx和电流表串联中电路中,电源电压U=I1Rx①
保持开关S1闭合,断开开关S2,电阻Rx和电阻箱R串联,电流表测量电路中的电流,电源电压U=I2(Rx+R)②
由①和②得到I1Rx=I2(Rx+R)
Rx的表达式
故选C。
题型十六 电路故障
46.电阻和 的阻值规格均为,电阻 的阻值规格为。小玉将和 按如图所示方式连入电路中,闭合开关,观察到两电表指针均发生偏转;然后用替换,与替换前相比,电流表示数减小了。经过思考后,小玉认为电路中存在故障。已知电路中的电源电压始终保持不变,3个电阻中只有1个电阻存在故障,请根据以上信息判断以下说法错误的是( )
A.电路中的故障可能是短路
B.若替换前后,电压表和电流表的示数之比保持不变,则故障是短路
C.若替换后,电压表示数为 0,则故障是断路
D.若替换后,电压表示数的变化量为4,则故障是短路
【答案】D
【详解】A.小王将和按如图所示方式连入电路中,闭合开关S,观察到两电表指针均发生偏转,说明电路是通路,用替换,因的电阻小于的电阻,根据串联电路电阻特点可知,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流应增大,而与替换前相比,电流表示数减小了I0,说明替换后电路中的总电阻变大了或者电路出现断路现象,所以故障原因可能是电阻短路或者电阻断路,故A正确,不符合题意;
B.电压表和电流表的示数之比为的阻值,只要不是出故障,电压表和电流表的示数之比不变,故B正确,不符合题意;
C.将和按如图所示方式连入电路,观察到两电表指针均发生偏转,说明电路是通路,已知3个电阻中只有1个电阻存在故障,若替换后,电压表示数为 0,说明故障是断路,故C正确,不符合题意;
D.若故障是短路,则和 串联时只有工作,电源电压全部分给,电流
替换后,与串联,电流
由题意可知与替换前相比,电流表示数减小了,则与电源电压的关系式
变形得,分给的电压
则两次电压表示数的变化量
故D错误,符合题意。
故选 D。
47.如图电路正常工作一段时间后,两表中一表示数变大,另一表示数变小。电路中除了灯泡L和电阻R外,其他元件及连接均无问题,则下列分析中正确的是( )
A.R短路或断路都有可能 B.一定是R断路
C.可能是灯丝短路 D.可能是灯丝断了
【答案】A
【详解】由图可知,电阻R、电灯L和电流表串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流;
AB.若R短路,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电压测量一段导线两端的电压,示数减小为0;若电阻R断路,电压表串联接入电路,电路中电流表示数为0,电压表测量电源电压,示数变大,故A正确,B错误。
C.若灯丝短路,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电压表测量的是电源电压,示数变大,故C错误;
D.若灯丝断了,电路断路,电路中无电流,电流表和电压表均无示数,故D错误;
故选A。
48.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上,则下列判断中正确的是( )
①若电压表V示数变小,一定是电阻R1短路
②若电流表A示数变小,一定是电阻R2断路
③若电压表V与电流表A示数的比值不变,一定是电阻R2短路
④若电压表V示数变大,可能是电阻R2短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有③④正确 D.只有④正确
【答案】C
【详解】由图可知,两电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
①若电压表V示数变小,可能是电阻R1短路,也可能是R2断路,故①错误;
②若电流表A示数变小,可能是电阻R2断路,也可能是电阻R1断路,故②错误;
③电压表V与电流表A示数的比值是R1的电阻,若R1短路或断路,该比值都会改变;若R2断路,两电表示数都变为0,比值改变;所以一定是电阻R2短路,该比值不变,故③正确;
④若电压表V示数变大,可能是电阻R2短路,也可能是R1断路,故④正确。
故ABD错误,C正确。
故选C。
题型十七 串联电路电阻的关系
49.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为热敏电阻,闭合开关S,灯泡L正常发光。某同学向R上擦一些常温的酒精并用扇子对着R扇风,在酒精蒸发过程中灯泡明显变亮。下列说法正确的是( )
A.酒精蒸发使热敏电阻的温度升高
B.酒精蒸发过程中,热敏电阻的阻值增大
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.热敏电阻两端的电压变化量小于灯泡两端的电压变化量
【答案】C
【详解】A.酒精蒸发吸热,使热敏电阻的温度降低,故A错误;
B.在酒精蒸发过程中灯泡明显变亮,说明通过灯泡的电流变大,电路中电流变大,电源电压不变,根据可知,总电阻变小,则热敏电阻的阻值减小,故B错误;
C.由图可知L与R串联,电压表测量R两端的电压,酒精蒸发过程中,灯泡变亮,电路中电流变大,电流表示数变大,总电阻变小,热敏电阻的阻值减小,根据串联分压可知,其两端电压变小,电压表示数变小,故C正确;
D.根据串联电路电压规律可知,电源两端电压等于灯与热敏电阻两端电压之和,因为电源电压不变,所以热敏电阻两端的电压变化量等于灯泡两端的电压变化量,故D错误。
故选C。
50.为了监测学生的体重情况,小石同学设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒为6V,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,脚踏板重力忽略不计。将该体重计水平放置在竖直上升的电梯内,某质量m=55kg的同学站在体重计上进行监测。电梯从t=0时刻由静止开始上升,先加速,再匀速,最后减速至停止。体重计示数m的变化如图丙所示,(g=10N/kg)则:( )
A.闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0A
B.电流表示数为0.3A时,电梯运行时间是在2s~5s时间段内
C.若用电压表改装体重计,且体重增加时示数增大,电压表应并联在R两端
D.若用量程为0~3V的电压表并联在R0上进行改装,则最大称量值是140kg
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,闭合开关S,R和 R0串联,当体重计空载时,由乙图可知,此时电阻R=45Ω,则电路中的电流为
故A不符合题意;
B.电流表示数为0.3A时,压敏电阻的阻值为
由乙图可知,此时体重计受到的压力为600N,则此时体重计的示数为
由丙图可知,此时电梯运行时间是在0s~2s时间段内,故B不符合题意;
C.由乙图可知,当体重增加时,体重计受到的压力增大,压敏电阻R的阻值减小,串联电阻总电阻减小,总电压不变,根据可知,电路中电流增大,因为定值电阻R0的阻值不变,根据可知,定值电阻R0两端电压增大,又因为电源电压不变,根据串联电路电压规律可知,压敏电阻R两端电压减小,若用电压表改装体重计,且体重增加时示数增大,电压表应并联在定值电阻R0两端,故C不符合题意;
D.若用量程为0~3V的电压表并联在R0上进行改装,则R0两端的最大电压为3V,电路中的最大电流为
此时压敏电阻的最小阻值为
由乙图可知此时体重计受到的最大压力为1400N,则最大称量值是
故D符合题意。
故选D。
51.有5个阻值分别为,,,,的定值电阻,若闭合开关后,要使如图所示的电路总电阻为,则端接入的定值电阻是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】串、并联电路中电流、电压、电阻规律。
【详解】根据串联电路电阻规律,由,得:
;
A、C、D不符合题意,B符合题意。故选B。
【点睛】容易题,失分的原因是:
①不会分析电路图;②不知道串、并联电路电阻关系。
题型十八 并联电路电阻的关系
52.下面四对并联的电阻,总电阻最小的是( )
A.两个4Ω B.4Ω和6Ω C.1Ω和8Ω D.2Ω和7Ω
【答案】C
【详解】A. ,解得RA=2Ω;
B.,解得RB=2.4Ω;
C.,解得RC=1.125Ω;
D.,解得RD≈1.56Ω。比较可得,总电阻最小的一组是C。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
53.三个电阻,当把它们并联时总电阻为R,则R与三个电阻之间的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为并联电路电阻的关系为,所以并联电路的总电阻小于任一支路电阻,即小于最小的电阻,故总电阻小于,即,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选 D。
54.将电阻的导体与电阻为的导体串联后总电阻为9Ω,则与并联后总电阻是( )
A.6Ω B.4Ω C.2Ω D.1Ω
【答案】C
【详解】根据串联电路总电阻等于各分电阻之和,可得,则 R1与 R2并联后总电阻是,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选 C。
题型十九 电表故障
55.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后观察到电压表V的示数为0。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,现在电路中再串联一个电流表,则( )
A.若电流表示数不为0,故障一定是R1断路 B.若电流表示数不为0,故障一定是R2短路
C.若电流表示数为0,故障一定是R2断路 D.若电流表示数为0,故障一定是R2短路
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关后,两电阻串联,电压表V测量电阻R1两端的电压,在电路中再串联一个电流表,若电流表示数不为0,说明电路为通路,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,则电压表示数为0,说明电压表所测量的电阻R1短路,所以故障一定是R1短路,故AB不符合题意;
CD.如图所示电路,已知闭合开关后电压表示数为0,可分析判断出电路故障可能为电阻R1短路或电阻R2断路,已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,现在电路中再串联一个电流表,若电流表示数也为0,说明电路一定为断路,所以,若电流表示数为0,故障一定是R2断路,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
56.如图所示的电路中,当开关闭合后,电灯不亮,电流表无示数。当用电压表测量时,a、b及b、c间的电压均为0,而a、d及c、d间均有电压,故障只有一处,则电路发生的故障可能是( )
A.开关处断路 B.电流表断路
C.灯泡灯丝断了 D.电源接线柱接触不良
【答案】A
【详解】如图所示的电路中,电流表、灯泡和开关串联。开关闭合后,电灯不亮,电流表无示数,说明电路中发生断路。当用电压表测量时,a、b及b、c间的电压均为0,说明断点在a、c以外,a、d及c、d间均有电压,说明a、d以外的部分(包含电源的这部分)是完好的。故障只有一处,则电路发生的故障可能是开关处断路。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
57.小明在做电学实验时,连接电路如图甲所示。闭合开关,发现两电表出现如图乙所示的现象。电路故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.电流表断路 D.灯L2短路
【答案】A
【详解】据甲图可知,电路是串联的,电压表测灯泡L1两端电压,电流表测电路中的电流,电源由两节干电池构成,电源电压为3V,闭合开关,据乙图可知,电压表有示数,量程是小量程,分度值是0.1V,读数为3V,电流表无示数,说明电路发生断路,此时电压表与电源接通,串联在电路中测电源电压,因此故障是灯泡L1断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
题型二十 动态电路中的欧姆定律计算
58.公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可沿竖直放置的电阻R上下滑动并保持良好接触。接线柱“1”可以与接线柱“2”或接线柱“3”连接。下列说法正确的是( )
A.“显示器”由电压表改装而成
B.接线柱“1”与“2”连接时与R并联
C.接线柱“1”与“3”连接,货车质量增大时,显示器的示数也增大
D.电阻R0在电路中是多余的,可以去掉
【答案】C
【详解】A.“显示器”串联在电路中,可知“显示器”是由电流表改装而成的,故A错误;
B.当接线柱“1”与“2”连接时,分析电流路径,电流从电源正极流出,依次经过、回到电源负极,电流只有一条路径,所以与是串联的,故B错误;
C.接线柱“1”与“3”连接,当货车质量增大时,弹簧受到的压力增大,滑片P向下移动。由图可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻变小。根据欧姆定律,电源电压不变,电路中的总电阻变小,所以电路中的电流变大。因为显示器是由电流表改装而成的,所以显示器的示数增大,故C正确;
D.由图可知,接线柱“1”与“3”连接时,当滑动变阻器滑片移至最下端时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,将出现电源短路的情况,而在电路中接入电阻R0,可以避免出现电源短路,即电阻起到保护电路的作用,所以不能去掉,故D错误。
故选 C。
59.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0~0.6A,电压表所选量程为0~15V,小灯泡L标有“6V,3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω,1.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中电压表所测量的是小灯泡L两端的电压
B.滑动变阻器滑片P向右移动时,电压表示数变小
C.电源电压为12V
D.为了电路安全,滑动变阻器取值范围是5~50Ω
【答案】D
【详解】AB.由图可知,闭合开关后,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在滑动变阻器两端,测滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器的滑片P向移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联分压特点可知滑动变阻器的分压变大,即电压表示数变大,故AB错误;
C.串联电路中各处电流都相等,当灯泡正常发光时通过电路的电流最大,小灯泡L标有“6V 3.6W”,则灯泡正常发光时通过电路的电流为
由图乙可知,此时滑动变阻器两端的电压为,在串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压为
故C错误;
D.当电路中电流最大为0.6A时,滑动变阻器接入电路中的阻值最小,此时滑动变阻器两端的电压为,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
由题意可知,电压表接入电路的量程为0~15V,电源电压为9V,所以滑动变阻器可以接入最大阻值,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5~50Ω,故D正确。
故选D。
60.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当动变阻器的滑片P由右向左移动时,三只电表、、A的示数变化情况是( )
A.不变,减小,A不变 B.减小,增大,A减小
C.不变,增大,A不变 D.增大,减小,A增大
【答案】A
【详解】开关闭合后,电阻与滑动变阻器串联,电压表V1测量定值电阻两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器左端与滑片之间电阻两端的电压,电流表测量总电流;当滑片由右向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,根据公式可知,电路中电流不变,则电流表示数不变,根据公式可知,定值电阻两端的电压不变,则电压表V1示数不变,与电压表V2并联的滑动变阻器电阻变小,根据公式可知,电压表V2示数变小,综上,V1不变,V2减小,A不变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
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