5.小华同学在做“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像.分析图像得出的下列说法中错误的是 (
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为1:2
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为0.1A
D.将导体A和B串联时通过导体A的电流为0.4A,则导体B两端的电压为2V

第5题图 第6题图
D
)A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为1:2
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为0.1A
D.将导体A和B串联时通过导体A的电流为0.4A,则导体B两端的电压为2V
第5题图 第6题图
答案
5.D
解析
【分析】
本题考查I-U图像的分析及欧姆定律、串联电路特点的应用。首先观察图像,A、B的I-U图像为过原点的直线,说明二者为定值电阻,电流与电压成正比;解题时需先根据欧姆定律计算A、B的电阻,再逐一分析各选项,找出错误说法。
【解析】
1. 分析选项A:导体A的I-U图像是过原点的直线,说明通过导体A的电流与其两端电压成正比,A正确。
2. 计算电阻:由图像得,当U_A=2.0V时,I_A=0.4A,根据R=U/I,R_A=2.0V/0.4A=5Ω;当U_B=2.0V时,I_B=0.2A,R_B=2.0V/0.2A=10Ω,故R_A:R_B=5Ω:10Ω=1:2,B正确。
3. 分析选项C:当导体B两端电压为1V时,电流I=U/R_B=1V/10Ω=0.1A,C正确。
4. 分析选项D:A、B串联时电流处处相等,若通过A的电流为0.4A,则通过B的电流也为0.4A,此时B两端电压U=I×R_B=0.4A×10Ω=4V,不是2V,D错误。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、串联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查电学基础知识点,需掌握从图像提取数据计算电阻,以及串联电路的电流、电压规律,是电学常见的基础题型。
【难度系数】
0.5
本题考查I-U图像的分析及欧姆定律、串联电路特点的应用。首先观察图像,A、B的I-U图像为过原点的直线,说明二者为定值电阻,电流与电压成正比;解题时需先根据欧姆定律计算A、B的电阻,再逐一分析各选项,找出错误说法。
【解析】
1. 分析选项A:导体A的I-U图像是过原点的直线,说明通过导体A的电流与其两端电压成正比,A正确。
2. 计算电阻:由图像得,当U_A=2.0V时,I_A=0.4A,根据R=U/I,R_A=2.0V/0.4A=5Ω;当U_B=2.0V时,I_B=0.2A,R_B=2.0V/0.2A=10Ω,故R_A:R_B=5Ω:10Ω=1:2,B正确。
3. 分析选项C:当导体B两端电压为1V时,电流I=U/R_B=1V/10Ω=0.1A,C正确。
4. 分析选项D:A、B串联时电流处处相等,若通过A的电流为0.4A,则通过B的电流也为0.4A,此时B两端电压U=I×R_B=0.4A×10Ω=4V,不是2V,D错误。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、串联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查电学基础知识点,需掌握从图像提取数据计算电阻,以及串联电路的电流、电压规律,是电学常见的基础题型。
【难度系数】
0.5
6.如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω.闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是
(

A.若滑片P向左移动,则电流表的示数变小
B.电压表与电流表示数的比值不变
C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是2.5~50Ω
D.电流表示数的变化范围是0.3~0.6A
(
D
)A.若滑片P向左移动,则电流表的示数变小
B.电压表与电流表示数的比值不变
C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是2.5~50Ω
D.电流表示数的变化范围是0.3~0.6A
答案
6.D
解析
【分析】
首先明确电路为定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压。解题时需结合电流表、电压表的量程限制,利用串联电路规律和欧姆定律分析各选项,同时要注意滑动变阻器阻值变化对电流、电压的影响,需找到电流和电压的临界值来确定滑动变阻器的调节范围和电流范围。
【解析】
电路中定值电阻$ R=5\Omega $,滑动变阻器与$ R $串联,电源电压$ U=4.5V $,电流表量程$ 0~0.6A $,电压表量程$ 0~3V $。
1. 分析选项A:滑片$ P $向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $,电路电流变大,电流表示数变大,故A错误。
2. 分析选项B:电压表测滑动变阻器电压$ U_{滑} $,电流表测电路电流$ I $,由$ R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I} $可知,电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入的阻值,滑片移动时滑动变阻器阻值变化,该比值也变化,故B错误。
3. 确定滑动变阻器的调节范围:
电流最大限制:电流表量程为$ 0.6A $,电路最大电流$ I_{max}=0.6A $,此时总电阻$ R_{总}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{4.5V}{0.6A}=7.5\Omega $,滑动变阻器最小阻值$ R_{滑min}=R_{总}-R=7.5\Omega-5\Omega=2.5\Omega $,此时滑动变阻器电压$ U_{滑}=I_{max}R_{滑min}=0.6A×2.5\Omega=1.5V<3V $,未超过电压表量程,该限制有效。
电压最大限制:电压表量程为$ 3V $,滑动变阻器最大电压$ U_{滑max}=3V $,此时定值电阻电压$ U_{R}=U-U_{滑max}=4.5V-3V=1.5V $,电路电流$ I_{min}=\frac{U_{R}}{R}=\frac{1.5V}{5\Omega}=0.3A $,滑动变阻器最大阻值$ R_{滑max}=\frac{U_{滑max}}{I_{min}}=\frac{3V}{0.3A}=10\Omega $,故滑动变阻器调节范围是$ 2.5Ω~10Ω $,选项C中范围错误,故C错误。
4. 分析选项D:由上述计算,电流最小为$ 0.3A $,最大为$ 0.6A $,电流表示数变化范围是$ 0.3~0.6A $,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、滑动变阻器使用
【点评】
本题考查串联电路的动态分析,需结合电表量程限制,通过临界值确定电流和滑动变阻器的调节范围,易错点是忽略电压表量程对滑动变阻器最大阻值的限制,需全面分析各物理量变化。
【难度系数】
0.5
首先明确电路为定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压。解题时需结合电流表、电压表的量程限制,利用串联电路规律和欧姆定律分析各选项,同时要注意滑动变阻器阻值变化对电流、电压的影响,需找到电流和电压的临界值来确定滑动变阻器的调节范围和电流范围。
【解析】
电路中定值电阻$ R=5\Omega $,滑动变阻器与$ R $串联,电源电压$ U=4.5V $,电流表量程$ 0~0.6A $,电压表量程$ 0~3V $。
1. 分析选项A:滑片$ P $向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $,电路电流变大,电流表示数变大,故A错误。
2. 分析选项B:电压表测滑动变阻器电压$ U_{滑} $,电流表测电路电流$ I $,由$ R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I} $可知,电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入的阻值,滑片移动时滑动变阻器阻值变化,该比值也变化,故B错误。
3. 确定滑动变阻器的调节范围:
电流最大限制:电流表量程为$ 0.6A $,电路最大电流$ I_{max}=0.6A $,此时总电阻$ R_{总}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{4.5V}{0.6A}=7.5\Omega $,滑动变阻器最小阻值$ R_{滑min}=R_{总}-R=7.5\Omega-5\Omega=2.5\Omega $,此时滑动变阻器电压$ U_{滑}=I_{max}R_{滑min}=0.6A×2.5\Omega=1.5V<3V $,未超过电压表量程,该限制有效。
电压最大限制:电压表量程为$ 3V $,滑动变阻器最大电压$ U_{滑max}=3V $,此时定值电阻电压$ U_{R}=U-U_{滑max}=4.5V-3V=1.5V $,电路电流$ I_{min}=\frac{U_{R}}{R}=\frac{1.5V}{5\Omega}=0.3A $,滑动变阻器最大阻值$ R_{滑max}=\frac{U_{滑max}}{I_{min}}=\frac{3V}{0.3A}=10\Omega $,故滑动变阻器调节范围是$ 2.5Ω~10Ω $,选项C中范围错误,故C错误。
4. 分析选项D:由上述计算,电流最小为$ 0.3A $,最大为$ 0.6A $,电流表示数变化范围是$ 0.3~0.6A $,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、滑动变阻器使用
【点评】
本题考查串联电路的动态分析,需结合电表量程限制,通过临界值确定电流和滑动变阻器的调节范围,易错点是忽略电压表量程对滑动变阻器最大阻值的限制,需全面分析各物理量变化。
【难度系数】
0.5
7.(2025·海陵区模拟)图甲为小明使用的调光台灯,图乙是调光的电位器结构图,顺时针转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动,灯泡变亮.此时是将电位器的接线柱

第7题图 第8题图
b和c
(选填“a和b”“b和c”或“a和c”)接入电路中.小明收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯,图丙是他用身边器材自制的简易调光灯电路.闭合开关,当夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更细
(选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验.第7题图 第8题图
答案
7.b和c 细
解析
【分析】
要解决本题,需分两部分分析:
1. 电位器部分:电位器通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,调节电流控制灯泡亮度。灯泡变亮说明电路电流变大,根据欧姆定律,电源电压不变时,接入电阻需变小。顺时针转动滑片,需判断接入接线柱对应的电阻丝长度变化:若接a和b,顺时针转滑片,接入的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗;接b和c时,接入的电阻丝长度变短,电阻变小,电流变大,灯泡变亮;接a和c时,接入全部电阻丝,电阻不变,亮度不变,因此选b和c。
2. 铅笔芯调光灯部分:夹子A移动时亮度变化不明显,说明铅笔芯的电阻变化太小。材料、长度相同的铅笔芯,越细电阻越大,相同长度变化时,电阻变化量越大,电流变化越明显,亮度变化越显著,因此应换更细的铅笔芯。
【解析】
1. 电位器接线柱判断:
灯泡变亮→电路电流I增大,电源电压U不变,由I=U/R得,接入电阻R需减小。顺时针转动滑片,接入的电阻丝长度应变短:
接a和b:接入a到滑片的电阻丝,顺时针转滑片,电阻丝长度变长,R增大,I减小,灯泡变暗,不符合;
接b和c:接入c到滑片的电阻丝,顺时针转滑片,电阻丝长度变短,R减小,I增大,灯泡变亮,符合;
接a和c:接入全部电阻丝,R不变,I不变,亮度不变,不符合。故电位器接b和c。
2. 铅笔芯选择:
夹子A移动时亮度变化不明显,说明铅笔芯电阻变化量小。根据电阻的影响因素,材料、长度相同时,横截面积越小(越细),电阻越大,相同长度变化时,电阻变化量越大,电流变化越明显,亮度变化越显著,因此应换更细的铅笔芯。
【答案】
b和c;细
【知识点】
滑动变阻器的原理;影响电阻大小的因素
【点评】
本题结合实际调光灯应用,考查滑动变阻器的使用和电阻影响因素的应用,注重理论联系实际,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需分两部分分析:
1. 电位器部分:电位器通过改变接入电路的电阻丝长度改变电阻,调节电流控制灯泡亮度。灯泡变亮说明电路电流变大,根据欧姆定律,电源电压不变时,接入电阻需变小。顺时针转动滑片,需判断接入接线柱对应的电阻丝长度变化:若接a和b,顺时针转滑片,接入的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗;接b和c时,接入的电阻丝长度变短,电阻变小,电流变大,灯泡变亮;接a和c时,接入全部电阻丝,电阻不变,亮度不变,因此选b和c。
2. 铅笔芯调光灯部分:夹子A移动时亮度变化不明显,说明铅笔芯的电阻变化太小。材料、长度相同的铅笔芯,越细电阻越大,相同长度变化时,电阻变化量越大,电流变化越明显,亮度变化越显著,因此应换更细的铅笔芯。
【解析】
1. 电位器接线柱判断:
灯泡变亮→电路电流I增大,电源电压U不变,由I=U/R得,接入电阻R需减小。顺时针转动滑片,接入的电阻丝长度应变短:
接a和b:接入a到滑片的电阻丝,顺时针转滑片,电阻丝长度变长,R增大,I减小,灯泡变暗,不符合;
接b和c:接入c到滑片的电阻丝,顺时针转滑片,电阻丝长度变短,R减小,I增大,灯泡变亮,符合;
接a和c:接入全部电阻丝,R不变,I不变,亮度不变,不符合。故电位器接b和c。
2. 铅笔芯选择:
夹子A移动时亮度变化不明显,说明铅笔芯电阻变化量小。根据电阻的影响因素,材料、长度相同时,横截面积越小(越细),电阻越大,相同长度变化时,电阻变化量越大,电流变化越明显,亮度变化越显著,因此应换更细的铅笔芯。
【答案】
b和c;细
【知识点】
滑动变阻器的原理;影响电阻大小的因素
【点评】
本题结合实际调光灯应用,考查滑动变阻器的使用和电阻影响因素的应用,注重理论联系实际,难度适中。
【难度系数】
0.6
8.如图甲所示电路中,电源电压、灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$的电阻均保持不变,且灯泡$\mathrm{L}_{2}$的电阻为$5\Omega$.只闭合开关$\mathrm{S}_{1}$时,电流表指针如图乙所示.随后断开开关$\mathrm{S}_{1}$,调整电流表接线柱后,同时闭合开关$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时,电流表指针也如图乙所示.同时闭合开关$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时,通过灯泡$\mathrm{L}_{1}$的电流为

0.2
A,电压表的示数为4
V.答案
8.0.2 4
解析
【分析】
先分析开关不同状态下的电路连接:只闭合$\mathrm{S}_{1}$时,电路为$\mathrm{L}_{1}$的简单电路,电流表测$\mathrm{L}_{1}$的电流;同时闭合$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联,电流表测干路电流。根据电流表量程变化(干路电流大于支路电流,调整为大量程)读取电流值,再结合并联电路电流规律和欧姆定律求解。
【解析】
1. 只闭合$\mathrm{S}_{1}$时,电路为$\mathrm{L}_{1}$的简单电路,电流表使用$0∼0.6\mathrm{A}$量程,分度值$0.02\mathrm{A}$,读数得通过$\mathrm{L}_{1}$的电流$I_{1}=0.2\mathrm{A}$。
2. 同时闭合$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联,干路电流大于支路电流,故电流表改用$0∼3\mathrm{A}$量程,指针位置对应干路电流$I_{\mathrm{总}}=1\mathrm{A}$。
3. 根据并联电路电流规律,通过$\mathrm{L}_{2}$的电流$I_{2}=I_{\mathrm{总}}-I_{1}=1\mathrm{A}-0.2\mathrm{A}=0.8\mathrm{A}$。
4. 已知$\mathrm{L}_{2}$的电阻$R_{2}=5\Omega$,由欧姆定律$U=I_{2}R_{2}$,得$\mathrm{L}_{2}$两端电压$U=0.8\mathrm{A}×5\Omega=4\mathrm{V}$。并联电路中各支路电压等于电源电压,电压表测电源电压,故电压表示数为$4\mathrm{V}$;$\mathrm{L}_{1}$的电阻和两端电压不变,因此同时闭合$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时,通过$\mathrm{L}_{1}$的电流仍为$0.2\mathrm{A}$。
【答案】
0.2;4
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律、电流表读数
【点评】
本题需结合电路分析、电流表量程转换和并联电路特点,关键是区分开关状态对应的电路,正确读取不同量程下的电流,再利用欧姆定律计算电压,考查学生的电路综合分析能力。
【难度系数】
0.4
先分析开关不同状态下的电路连接:只闭合$\mathrm{S}_{1}$时,电路为$\mathrm{L}_{1}$的简单电路,电流表测$\mathrm{L}_{1}$的电流;同时闭合$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联,电流表测干路电流。根据电流表量程变化(干路电流大于支路电流,调整为大量程)读取电流值,再结合并联电路电流规律和欧姆定律求解。
【解析】
1. 只闭合$\mathrm{S}_{1}$时,电路为$\mathrm{L}_{1}$的简单电路,电流表使用$0∼0.6\mathrm{A}$量程,分度值$0.02\mathrm{A}$,读数得通过$\mathrm{L}_{1}$的电流$I_{1}=0.2\mathrm{A}$。
2. 同时闭合$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联,干路电流大于支路电流,故电流表改用$0∼3\mathrm{A}$量程,指针位置对应干路电流$I_{\mathrm{总}}=1\mathrm{A}$。
3. 根据并联电路电流规律,通过$\mathrm{L}_{2}$的电流$I_{2}=I_{\mathrm{总}}-I_{1}=1\mathrm{A}-0.2\mathrm{A}=0.8\mathrm{A}$。
4. 已知$\mathrm{L}_{2}$的电阻$R_{2}=5\Omega$,由欧姆定律$U=I_{2}R_{2}$,得$\mathrm{L}_{2}$两端电压$U=0.8\mathrm{A}×5\Omega=4\mathrm{V}$。并联电路中各支路电压等于电源电压,电压表测电源电压,故电压表示数为$4\mathrm{V}$;$\mathrm{L}_{1}$的电阻和两端电压不变,因此同时闭合$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时,通过$\mathrm{L}_{1}$的电流仍为$0.2\mathrm{A}$。
【答案】
0.2;4
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律、电流表读数
【点评】
本题需结合电路分析、电流表量程转换和并联电路特点,关键是区分开关状态对应的电路,正确读取不同量程下的电流,再利用欧姆定律计算电压,考查学生的电路综合分析能力。
【难度系数】
0.4
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