内容正文:
物 理
第十六章 电压 电阻
一、单项选择题
二、多项选择题
三、填空题
四、作图题
五、实验探究题
六、综合应用题
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给
出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.在研究电压、电流的特点时,经常用水压、水流相比,这种
科学思维方法可以叫作 ( )
A.控制变量法 B.转换法
C.类比法 D.归纳法
C
2.2025年诺贝尔物理学奖获得者利用超导体构建了电路,实现
不同量子态之间的隧穿。超导体在临界温度时 ( )
A.电流很小 B.电阻为零
C.电压很高 D.硬度很高
B
3.2025年我国突破12英寸碳化硅晶圆剥离技术,打破国外垄断助
力新能源汽车芯片的发展,其中制成芯片的主要材料属于( )
A.半导体 B.导体 C.超导体 D.绝缘体
A
4.某物理小组学习制作简易调光台
灯后,进行了相关的研究。一个
滑动变阻器(结构如图乙所示),
符合要求的接线方式共有 ( )
A.二种 B.三种 C.四种 D.六种
甲
乙
C
5.如图所示的电路,闭合开关S后电压表测量的是 ( )
A.L1两端的电压
B.L2两端的电压
C.电源两端的总电压
D.电源或L2两端的电压
A
6.如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便
人们监测身体状态。下列关于智能手表的说法正确的是 ( )
A.手表橡胶表带是绝缘体,内部没有移动的电荷
B.手表屏幕使用的发光二极管主要是用半导体材
料制成的
C.手表里的芯片是用超导材料制成的
D.手表电池任何时候都相当于电源
B
7.在电学实验中,小睿组的滑动变阻器发生故障无法继续使
用,他联想到滑动变阻器的工作原理,计上心头,把一段物
体用线夹连入电路,改变线夹位置,起到了改变电阻的作
用,如图所示。在下列选项所列物体中,他的最佳选择应该
是 ( )
A.长15 cm、直径5 mm的铜棒
B.长15 cm、直径5 mm的橡胶棒
C.长1.5 cm、直径2 mm的铅笔芯
D.长15 cm、直径2 mm的铅笔芯
D
8.如图所示的电路中,电源电压为4.5 V保持不变。当开关S闭
合后,发现电流表没有示数,电压表的示数为2.5 V。若电路
中只有一处故障,则 ( )
A.电阻R断路
B.电流表断路
C.滑动变阻器断路
D.电流表短路
D
9.如图所示电路中,闭合开关S,电流表 、 的示数分别为
0.3 A和0.7 A,电压表的示数为4.5 V,下列说法错误的是( )
A.电源电压为4.5 V
B.通过L1的电流为0.3 A
C.通过L2的电流为0.7 A
D.电压表可以测量L1两端电压
C
10.在如图的电路中,闭合开关,电压表 的示数为6 V,电压
表 的示数为3.4 V。下列说法正确的是 ( )
A.电源电压为9.4 V
B.L1两端电压为3.4 V
C.将电压表 换成电流表,则L1亮,L2不亮
D.将电压表 换成电流表,则L1与L2并联,电流表测干路
上的电流
C
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列
出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4
分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11.由两个灯泡、一个开关和电源(电压为3 V)组成的电路中,闭合
开关后,两个灯泡都发光。下列说法正确的是 ( )
A.如果两个灯泡两端的电压相等,则它们一定是串联的
B.如果两个灯泡两端的电压相等,则它们一定是并联的
C.如果两个灯泡两端的电压都小于3 V,则它们一定是串联的
D.如果一个灯泡两端的电压等于3 V,则它们一定是并联的
CD
12.图甲是一款手持式电子测温仪,图乙是它的工作原理图,R
是热敏电阻,R0是定值电阻,显示仪是由某种电表改装而
成。下列分析正确的是 ( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.显示仪是由电压表改装成的
C.R和R0的连接方式是串联
D.闭合开关时,显示仪测R0两端的电压
甲
乙
BC
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13.生日聚会时,人们常用小彩灯来装饰,现将12个相同的小
彩灯串联使用,每个小彩灯只有在0.5 V的电压下才能正常
发光,要使每个小彩灯都正常发光,电路两端所加的总电压
应为 V;若电路所需的电压由新干电池提供,要达到这
个电压值,需要 节新干电池串联。
6
4
14.如图所示,电路中一根导线已与滑动变阻器
的B接线柱连接,当滑片P向右滑动时,若要
使滑动变阻器接入电路的电阻变大,另一根导线应与滑动变
阻器的 (选填“A”“C”或“D”)接线柱连接。滑动变阻器要
改变通过用电器的电流,应与用电器 联。
C
串
15.意大利人伏打于1800年制成了世界上第一个电池——伏打
电堆。小嘉仿造了一个伏打电堆,并用电压表测量其电压,
如图所示。此电池的正极是 (选填“锌板”或“银板”),
电压是 V。
银板
0.5
16.如图所示,电源电压保持不变。闭合开关S后,
两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,
电压表测量的是电灯 两端的电压;过一段时
间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两
灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是 。
L2
L2断路
17.小晨同学通过实验探究金属丝电阻的大
小与某个预想因素是否有关,用如图所
示的电路进行实验。用电路中电流的大小或灯泡的亮度反映
金属丝电阻的大小。闭合开关,用酒精灯给金属丝加热。在
金属丝温度逐渐升高的过程中,观察到小灯泡变暗,电流表
示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。请你根据小晨观察
到的实验现象,写出她所探究的问题是: .
。
变小
探究金属丝电阻
的大小与温度是否有关
18.如图甲所示,电源电压和灯泡电阻不变。当开关S由触点1
转接到2时,电压表、电流表示数变化如图乙所示,当开关S
连接触点2时,通过L1的电流是 A,灯泡L2两端的电压
是 V。
甲
乙
0.2
4
四、作图题(本大题共3小题,共6分。)
19.(1)(2分)如图甲所示,在圆圈内填上适当电表符号,要求闭
合开关S后两灯泡都能发光。
甲
如答图甲所示
第19题答图甲
V
A
(2)(2分)如图乙所示,只需改动一根导线,电流表就可测干
路电流,请用“×”号标出需改动的导线,并在图中画出正
确的连线。
乙
如答图乙所示
第19题答图乙
×
(3)(2分)如图丙所示的电路中,有几根
导线尚未连接,请用笔画线代替导线
连接电路。要求:电流表只测灯L1的
电流(测量范围随意选择),用滑动变
阻器单独控制灯L2的亮度,并要求在
滑片P向A端移动时灯L2变暗。
丙
如答图丙所示
第19题答图丙
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
20.(5分)在“探究并联电路中电压规律”的实验中,小明同学连
接的实物电路如图甲所示(电压表尚未连接)。
甲
乙
(1)闭合开关S,小灯泡L1、L2都 (选填“亮”或“不亮”)。
不亮
(2)小明只需将导线②接e点的一端改接到 点就连成
了正确的电路。
甲
乙
f(或d)
甲
乙
(3)小明分别测出灯L1、L2以及电源两端的电压,电压表示
数相同,如图乙所示,其值为 V。初步得到实验结论:
并联电路中, 。
2.6
各支路两端的电压相等,且等于电源电压
(4)为了使实验结论具有普遍性,你的建议是 .
。
甲
乙
换不同规格的
小灯泡多次测量
21.(6分)某同学探究“导体的电阻大小与导体的长度和横截面积
的关系”时,电路图如图甲所示。
甲
乙
丙
(1)实验中小灯泡的亮度变化很不明显,于是在原电路中串
联了一个电流表,通过电流表的示数反映电阻丝 的大
小;改进后的方案仍然保留小灯泡,其中小灯泡的作用是
。
甲
电阻
保护电路
(2)第1次实验中电流表示数如图乙所示,则此时电路中电流
为 A。
乙
0.32
(3)对比第 次的三次实验数据,得出:当导体的材
料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大。
次数 导体材料 导体长度L/cm 横截面积S/mm2 电流表示数I/A
1 铅笔芯 2 0.5
2 4 0.5 0.18
3 6 0.5 0.12
4 6 1 0.24
5 6 2 0.48
1、2、3
(4)比较第3、4、5次的三次实验数据,得出:当导体的材
料、长度一定时,导体的横截面积越大,电阻越 。
小
次数 导体材料 导体长度L/cm 横截面积S/mm2 电流表示数I/A
1 铅笔芯 2 0.5
2 4 0.5 0.18
3 6 0.5 0.12
4 6 1 0.24
5 6 2 0.48
(5)某同学利用该装置设计并制作了一个模拟
的调光灯,如图丙所示。甲、乙两根铅笔芯的
长度都相同,但甲的横截面积比乙小。已知调
光灯的调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变
化范围;二是调节的精度, 回形针移动一定距离时, 电阻变化
越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比, 铅笔芯甲的 。
A.调节范围大,调节精度高 B.调节范围大,调节精度低
C.调节范围小,调节精度高 D.调节范围小,调节精度低
丙
B
22.(7分)同学们为了探究“串联电路电压的关系”,设计的实验
电路如图甲所示。
甲
乙
(1)为了使探究得出的结论具有普遍性,L1、L2应该选择规
格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
不同
(2)小明根据图甲正确连接好电路,闭合开关,电压表示数
如图乙所示,为 V。接下来他应该 (选
填“换用小测量范围”或“继续实验”)。
甲
乙
2
换用小测量范围
(3)某小组测量完成后,记录了如表所示的数据,分析表格
后同学们发现有一个数据记录错误,该数据是 ,经过
讨论他们发现错误的数据是由于电压表的测量范围读错引
起的;纠正错误后,他们根据表格中的数据得出的结论是
. . 。
实验次数 L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V
1 1.5 3.0 4.5
2 1.2 1.8 3.0
3 1.5 0.9 6.0
0.9
串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和
(4)其他小组的同学小兰分析了表中数据发现,这三组数据
不同可能是更换了 和 。
电源
规格不同的灯泡
实验次数 L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V
1 1.5 3.0 4.5
2 1.2 1.8 3.0
3 1.5 0.9 6.0
23.(7分)校科技节发起“绿色能源创意设计”挑战,要求设计并
制作一个水果电池。
(1)为探究水果电池输出电压与什么因素有
关,小明同学设计了如图所示实验:在不
同水果中插入由不同金属制成的极板,并保持两块极板间
的距离、极板插入水果的深度不变,分别测出两极板间的
电压值。实验记录如表1所示。
表1
①如图,B极板是水果电池的 (选填“正”或“负”)极;
正
实验
序号 水果
种类 两极板间电压U/V
铁-锌 铁-铜 铜-锌
1 苹果 0.3 0.4 0.6
2 菠萝 0.2 0.3 0.5
3 梨 0.1 0.3 0.4
4 橙 0.4 0.5 0.8
②分析表格数据可知:水果电池电压可能与水果的 和
.有关。
种类
金属极板的材料
表1
实验
序号 水果
种类 两极板间电压U/V
铁-锌 铁-铜 铜-锌
1 苹果 0.3 0.4 0.6
2 菠萝 0.2 0.3 0.5
3 梨 0.1 0.3 0.4
4 橙 0.4 0.5 0.8
(2)测试时,为了增加灯的亮度,可以采取将多个水果电池
串联或 的方法。
并联
(3)小明将多个水果电池串联在电路中,发现对灯亮度改变
不明显,为探究多个水果电池串联后的电压特点,小明进一
步采用以上水果进行探究,电极均采用铜-锌,电极间距、
插入深度均相同(测得橙电压为0.8 V、梨电压为0.4 V、菠萝
电压为0.5 V、苹果电压为0.6 V)。测得数据如表2所示。
串联水果 橙、梨 橙、梨、菠萝 橙、梨、苹果
测量电压U/V 0.9 1.1 1.2
表2
①分析数据可知,串联电池的总电压 (选填“大于”“等
于”或“小于”)各电池电压之和。这说明:若将电压不同的多
个水果电池串联接入电路,电压较小的电池在电路中可能相
当于 (选填“电源”或“用电器”),消耗电能;
小于
用电器
串联水果 橙、梨 橙、梨、菠萝 橙、梨、苹果
测量电压U/V 0.9 1.1 1.2
表2
②根据以上结论,小明联想到新能源汽车的电池包由多个
电池组成。若电池包中某个电池单元性能下降,在充放电过
程中会影响整个电池包的输出效率,甚至引发安全问题。这
与水果电池串联实验中的现象类似,提醒我们在电池管理中
应注意 . 。
定期测量电池包中每块电池的电压大小
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。解答时要求在答题
区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步
骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
24.(8分)如图所示电路,电源电压为10 V。只闭合开关S1,电
流表的示数为0.2 A。求:
(1)只闭合开关S1,则通过L2的电流为多少?
解:只闭合开关S1,仅L3接入电路,L2中无电
流通过,即通过L2的电流为0 A……….................... (2分)
(2)只闭合开关S2,若电压表的示数为4 V,则L1两端的电压
为多少?
解:只闭合开关S2,L1与L2串联接入电路,电
压表测量L2两端的电压,则U2=4 V………(1分)
根据串联电路电压规律可知,L1两端的电压U1=U-U2=10 V-4 V=6 V……………………………………………………(2分)
(3)闭合开关S1、S2、S,若电流表的示数为0.5 A,则通过L2
的电流为多少?
解:闭合开关S1、S2、S,L2与L3并联接入电路,
电流表测量通过干路的电流,由于并联电路中
各用电器互不影响,则由题意可知,I3=0.2 A…………….(1分)
根据并联电路电流规律可知,通过L2的电流I2=I-I3=0.5 A-0.2 A=0.3 A…………………………………………………..(2分)
25.(11分)如图甲所示电路中,电源电压恒定。当S1断开,S、
S2、S3闭合,电流表 的示数为0.4 A,电流表 的示数为
0.5 A,电压表示数如图乙所示,求:
甲
乙
(1)通过小灯泡L2的电流是多少?
甲
乙
解:当S1断开,S、S2、S3闭合时,两
小灯泡并联,电流表 测量通过小灯
泡L1的电流,电流表 测量通过干路
中的电流, 电压表测量小灯泡L1两端的电压……………..(1分)
根据并联电路电流规律可知,通过小灯泡L2的电流I2=I-I1=0.5 A-0.4 A=0.1 A…………………………………………..(2分)
(2)小灯泡L2两端的电压和电源电压各是多少?
解:由图乙可知,电压表选择的测量
范围为0~15 V,分度值为0.5 V,示
数为U1=6 V……………………..(1分)
由并联电路电压规律可知,小灯泡L2两端电压与电源电压相等,且等于小灯泡L1两端的电压,即U=U2=U1=6 V…..(2分)
甲
乙
(3)当断开S2和S3,闭合开关S和S1,
电压表指针的偏转角度仍如图乙所
示,小灯泡L2两端的电压是多少?
解:当断开S2和S3,闭合开关S和S1时,
两小灯泡串联,电压表测量小灯泡L1两端的电压…...…..(1分)
根据串联电路电压规律可知,电压表应选择0~3 V的测量范围,分度值为0.1 V,此时电压表的示数U1′=1.2 V........(2分)
小灯泡L2两端的电压为U2′=U-U1′=6 V-1.2 V=4.8 V
……………………………………………………………..….(2分)
甲
乙
$