8.(2026·宿豫区模拟)如图所示电路中,电阻$R_1=6\Omega,R_2=3\Omega$.当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表的读数为3V.当开关S置于位置2时,电压表读数的可能值为 ()

A.1V
B.1.5V
C.2V
D.4V

甲
乙

8.C

【分析】首先，当开关S接1时，R₁与R₀串联，电压表测R₁两端电压，可求出电路电流和电源电压的表达式；当开关S接2时，R₂与R₀串联，电压表测R₂两端电压，需推导此时电压表示数的取值范围，从而确定符合条件的选项。
【解析】
1. 当开关S置于位置1时，R₁与R₀串联，电压表测R₁两端电压U₁=3V，电路电流：
$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{3V}{6Ω}=0.5A$
电源电压$U=I_1(R_1+R_0)=0.5A×(6Ω+R_0)$
2. 当开关S置于位置2时，R₂与R₀串联，电压表测R₂两端电压，此时电路电流：
$I_2=\frac{U}{R_2+R_0}=\frac{0.5×(6+R_0)}{3+R_0}$
电压表示数：
$U_2=I_2R_2=\frac{0.5×(6+R_0)}{3+R_0}×3=1.5×\frac{6+R_0}{3+R_0}$
3. 分析U₂的范围：
当$R_0→0$时，$U_2=1.5×\frac{6}{3}=3V$；
当$R_0→∞$时，$U_2→1.5×\frac{R_0}{R_0}=1.5V$；
因此$1.5V＜U_2＜3V$，选项中只有2V符合，故选C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题结合串联电路规律和欧姆定律推导电压表示数的取值范围，需掌握电路分析方法，属于中等难度的电路计算题。
【难度系数】
0.5

9.探究“电流与电阻的关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变，现采用如图所示电路进行探究，器材：学生电源(6V)、滑动变阻器(20Ω,1A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干，以下说法正确的是（）

A.电压预设值越小，在获得3组实验数据过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小
B.要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1～4V
C.要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为3～5V
D.实验电压预设值为2V，要获得3组实验数据，要更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器

9.C

【分析】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，需控制定值电阻两端电压不变，结合串联电路分压规律和欧姆定律分析各选项。串联电路中，定值电阻R与滑动变阻器R滑串联，总电压等于各部分电压之和，电流处处相等，根据欧姆定律可推导滑动变阻器阻值与定值电阻、预设电压的关系，以此判断各选项是否正确。
【解析】
设定值电阻两端预设电压为$U_R$，电源电压$U=6V$，滑动变阻器最大阻值$R_{滑大}=20Ω$，定值电阻最大阻值$R_{大}=20Ω$，最小阻值$R_{小}=5Ω$。根据串联电路特点，电流$I=\frac{U_R}{R}=\frac{U-U_R}{R_{滑}}$，变形得$R_{滑}=\frac{(U-U_R)R}{U_R}$。
选项A：电压预设值越小，$U_R$越小，由$R_{滑}=\frac{(6-U_R)R}{U_R}$可知，相同$R$下，$U_R$越小，所需$R_{滑}$越大，滑动变阻器调节范围越大，A错误。
选项B：若$U_R=1V$，当$R=20Ω$时，所需$R_{滑}=\frac{(6-1)×20}{1}=100Ω$，远大于滑动变阻器最大阻值20Ω，无法完成实验，B错误。
选项C：当$U_R=3V$时，$R=20Ω$，所需$R_{滑}=\frac{(6-3)×20}{3}=20Ω$，刚好等于滑动变阻器最大阻值；当$U_R=5V$时，$R=5Ω$，所需$R_{滑}=\frac{(6-5)×5}{5}=1Ω$，在滑动变阻器调节范围内，因此电压预设值3~5V可获得3组实验数据，C正确。
选项D：预设电压$U_R=2V$，当$R=20Ω$时，所需$R_{滑}=\frac{(6-2)×20}{2}=40Ω$，需更换最大阻值为40Ω的滑动变阻器，而非30Ω，D错误。
【答案】
C
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、串联电路分压规律
【点评】
本题需结合串联电路规律和欧姆定律，分析不同定值电阻下滑动变阻器的阻值需求，判断电压预设值的合理范围，是电学实验的典型题型，需掌握控制变量法和公式变形的应用。
【难度系数】
0.5

10.(2025·南京月考)如图,电源电压恒定,图乙中的a、b分别是将滑动变阻器$R_1$的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两个电压表$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$的示数变化的关系图像.下列说法中正确的是 ()

A.电源电压是5V
B.滑动变阻器$R_1$的最大阻值为50Ω
C.图线b是电流表A的示数随电压表$\mathrm{V}_1$的示数变化的关系图像
D.当滑片在滑动变阻器的中点位置时,电压表$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$的示数相等

10.B

【分析】首先分析电路：图甲中滑动变阻器$R_1$与定值电阻$R_2$串联，电流表测电路电流，电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压，$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端电压。定值电阻的$I-U$图像为电流随电压增大而增大的直线，滑动变阻器的$I-U$图像为电流随电压增大而减小的直线，据此判断图线对应关系，再结合串联电路电压规律、欧姆定律分析各选项。
【解析】
1. 判断图线对应电压表：$R_2$是定值电阻，由$U=IR$可知，电流越大，$R_2$两端电压越大，因此图线$b$是电流表$\mathrm{A}$的示数随$\mathrm{V}_2$示数变化的图像；$R_1$是滑动变阻器，电流越大，$R_1$接入电阻越小，两端电压越小，因此图线$a$是电流表$\mathrm{A}$的示数随$\mathrm{V}_1$示数变化的图像，故C错误。
2. 计算电源电压：串联电路总电压等于各部分电压之和，当电流$I=0.3\mathrm{A}$时，$\mathrm{V}_1$示数$U_1=3\mathrm{V}$，$\mathrm{V}_2$示数$U_2=3\mathrm{V}$，电源电压$U=U_1+U_2=3\mathrm{V}+3\mathrm{V}=6\mathrm{V}$，故A错误。
3. 计算滑动变阻器最大阻值：当滑片在最左端时，$R_1$接入电阻最大，电流最小，由图线$a$知最小电流$I_{\mathrm{小}}=0.1\mathrm{A}$，此时$\mathrm{V}_1$示数$U_{1\mathrm{大}}=5\mathrm{V}$，根据欧姆定律，$R_1$最大阻值$R_{1\mathrm{大}}=\frac{U_{1\mathrm{大}}}{I_{\mathrm{小}}}=\frac{5\mathrm{V}}{0.1\mathrm{A}}=50\Omega$，故B正确。
4. 判断D选项：由图线$b$，当$I=0.2\mathrm{A}$时，$U_2=2\mathrm{V}$，则$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{2\mathrm{V}}{0.2\mathrm{A}}=10\Omega$；滑片在中点时，$R_1$接入电阻$R_{1\mathrm{中}}=\frac{50\Omega}{2}=25\Omega$，串联时电压比等于电阻比，$\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_{1\mathrm{中}}}{R_2}=\frac{25\Omega}{10\Omega}=\frac{5}{2}≠1$，故$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$示数不相等，D错误。
【答案】B
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用、I-U图像分析
【点评】本题结合串联电路特点与I-U图像，考查欧姆定律的应用，关键是正确判断图线对应的电压表，再结合电路规律逐一分析选项，综合性较强。
【难度系数】0.4

11.(2025·宿迁模拟)为保护全校师生身体健康,学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒.某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪,检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度,其电路原理如图甲所示.电源电压恒为12V,$R_0$为定值电阻,过氧乙酸气体传感器$R_t$的阻值随过氧乙酸气体浓度$\rho$的变化关系如图乙所示.
求:(1)当教室内空气没有消毒(即过氧乙酸气体的浓度为0)时,电压表的示数为3V,定值电阻$R_0$的阻值是多少?
(2)当检测仪处过氧乙酸气体的浓度为$0.15g/m^3$时,通过电路的电流是多少?
(3)消毒标准如表格所示:

某次消毒后对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时,电压表的示数为8V,请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标.

11.解:(1)由图甲可知,闭合开关,$R_0$、$R_t$串联,电压表测量$R_0$两端的电压,当教室内空气没有消毒(即过氧乙酸气体的浓度为零)时,由图乙可知过氧乙酸气体传感器$R_t$的阻值为$60\Omega$,电压表的示数为3V,
根据串联电路的电压特点可知过氧乙酸气体传感器$R_t$两端的电压$U_t=U-U_0=12V-3V=9V$,
根据欧姆定律可知电路中的电流$I=\frac{U_t}{R_t}=\frac{9V}{60\Omega}=0.15A$,
定值电阻$R_0$的阻值$R_0=\frac{U_0}{I}=\frac{3V}{0.15A}=20\Omega$.
(2)该检测仪处过氧乙酸气体的浓度为$0.15g/m^3$时,由图乙可知$R_t$的电阻为$20\Omega$,
根据欧姆定律可知通过整个电路的电流
$I'=\frac{U}{R_0+R_t'}=\frac{12V}{20\Omega+20\Omega}=0.3A$.
(3)电压表的示数为8V,根据欧姆定律可知电路中的电流$I''=\frac{U_0'}{R_0}=\frac{8V}{20\Omega}=0.4A$,
根据串联电路的电压特点可知,$R_t$两端的电压$U_t'=U-U_0'=12V-8V=4V$,
过氧乙酸气体传感器$R_t$的阻值$R_t''=\frac{U_t'}{I''}=\frac{4V}{0.4A}=10\Omega$,
由图乙可知,过氧乙酸气体的浓度为$0.3g/m^3$,该次消毒为超标.

【分析】
首先明确电路结构：图甲中定值电阻$R_0$与过氧乙酸气体传感器$R_t$串联，电压表测量$R_0$两端的电压，解题需利用串联电路的电压、电流特点，结合欧姆定律$I=\frac{U}{R}$分析。
第(1)问：浓度为0时，从图乙获取$R_t$的阻值，已知$R_0$两端电压，先算$R_t$两端电压，再由欧姆定律得电路电流，最后求$R_0$；
第(2)问：浓度为$0.15g/m^3$时，从图乙得$R_t$的阻值，总电阻为$R_0+R_t$，用欧姆定律求电流；
第(3)问：电压表示数为8V时，先算电路电流，再求$R_t$的阻值，对应图乙得浓度，结合消毒标准判断结果。
【解析】
(1) 由图甲可知，$R_0$与$R_t$串联，电压表测$R_0$两端电压。当浓度为0时，由图乙得$R_t=60\Omega$，已知$U_0=3V$，电源电压$U=12V$。
根据串联电路电压特点，$R_t$两端电压：$U_t=U-U_0=12V-3V=9V$。
串联电路电流处处相等，电路电流：$I=\frac{U_t}{R_t}=\frac{9V}{60\Omega}=0.15A$。
定值电阻$R_0$的阻值：$R_0=\frac{U_0}{I}=\frac{3V}{0.15A}=20\Omega$。
(2) 当浓度为$0.15g/m^3$时，由图乙得$R_t'=20\Omega$，总电阻$R_{总}=R_0+R_t'=20\Omega+20\Omega=40\Omega$。
电路电流：$I'=\frac{U}{R_{总}}=\frac{12V}{40\Omega}=0.3A$。
(3) 当电压表示数$U_0'=8V$时，电路电流：$I''=\frac{U_0'}{R_0}=\frac{8V}{20\Omega}=0.4A$。
$R_t$两端电压：$U_t''=U-U_0'=12V-8V=4V$。
此时$R_t$的阻值：$R_t''=\frac{U_t''}{I''}=\frac{4V}{0.4A}=10\Omega$。
由图乙可知，$R_t''=10\Omega$时，过氧乙酸浓度为$0.3g/m^3$，对照消毒标准，该次消毒为超标。
【答案】
(1) 定值电阻$R_0$的阻值是$20\Omega$；(2) 通过电路的电流是$0.3A$；(3) 该次消毒为超标。
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电阻计算
【点评】
本题结合串联电路规律与图像信息考查欧姆定律的实际应用，关键是从图中提取传感器阻值与浓度的对应关系，步骤清晰，注重物理知识的实际运用。
【难度系数】
0.6