7. 如图 12 - 6 所示,电源电压保持 12 V 不变,$ R_{1} = 30 Ω $,变阻器 $ R_{2} $ 的阻值变化范围是 0~20 Ω。开关 S 闭合,当变阻器滑片 P 由 a 端滑至 b 端过程中电压表示数的变化范围为 ()

A.7.2 V~0 V
B.4.8 V~0 V
C.4.8 V~7.2 V
D.4.8 V~12 V
A.7.2 V~0 V
B.4.8 V~0 V
C.4.8 V~7.2 V
D.4.8 V~12 V
答案
B
解析
【解析】
由图可知,$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电压表测量滑片右侧电阻两端的电压。
1. 当滑片$P$在$b$端时,电压表被短路,其示数为$0V$;
2. 当滑片$P$在$a$端时,电压表测量整个$R_2$两端的电压:
电路总电阻 $R_{总}=R_{1}+R_{2}=30Ω+20Ω=50Ω$,
根据欧姆定律,电路中的电流 $I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{12V}{50Ω}=0.24A$,
此时电压表的示数 $U_{2}=IR_{2}=0.24A×20Ω=4.8V$;
因此,当滑片$P$由$a$端滑至$b$端过程中,电压表示数的变化范围为$4.8V~0V$。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律的应用
【点评】
本题关键是明确电压表测量的是滑片右侧电阻的电压,滑片移动时电路总电阻不变,电流不变,需结合串联电路特点和欧姆定律分析电压变化。
【难度系数】
0.6
由图可知,$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电压表测量滑片右侧电阻两端的电压。
1. 当滑片$P$在$b$端时,电压表被短路,其示数为$0V$;
2. 当滑片$P$在$a$端时,电压表测量整个$R_2$两端的电压:
电路总电阻 $R_{总}=R_{1}+R_{2}=30Ω+20Ω=50Ω$,
根据欧姆定律,电路中的电流 $I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{12V}{50Ω}=0.24A$,
此时电压表的示数 $U_{2}=IR_{2}=0.24A×20Ω=4.8V$;
因此,当滑片$P$由$a$端滑至$b$端过程中,电压表示数的变化范围为$4.8V~0V$。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律的应用
【点评】
本题关键是明确电压表测量的是滑片右侧电阻的电压,滑片移动时电路总电阻不变,电流不变,需结合串联电路特点和欧姆定律分析电压变化。
【难度系数】
0.6
8. 如图 12 - 7 是“测量小灯泡电阻”的实验电路图,当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时,下列选项正确的是 ()

A.电压表示数变小,电流表示数变大,灯丝的电阻变小
B.电压表示数变大,电流表示数变小,灯丝的电阻不变
C.电压表示数变大,电流表示数变大,灯丝的电阻变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小,灯丝的电阻变大
A.电压表示数变小,电流表示数变大,灯丝的电阻变小
B.电压表示数变大,电流表示数变小,灯丝的电阻不变
C.电压表示数变大,电流表示数变大,灯丝的电阻变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小,灯丝的电阻变大
答案
C
解析
【解析】
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变,电路中的电流变大,即电流表示数变大。
灯泡实际功率变大,灯丝温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而变大。
根据$U=IR$,灯丝电阻变大、电流变大,所以灯泡两端的电压变大,即电压表示数变大。
综上,电压表示数变大,电流表示数变大,灯丝的电阻变大,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律的应用、串联电路的特点、温度对电阻的影响
【点评】
本题考查串联电路的动态分析,需结合欧姆定律和灯丝电阻随温度变化的特性进行分析,关键是明确滑动变阻器阻值变化对电路的影响以及灯丝温度与电阻的关系。
【难度系数】
0.6
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变,电路中的电流变大,即电流表示数变大。
灯泡实际功率变大,灯丝温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而变大。
根据$U=IR$,灯丝电阻变大、电流变大,所以灯泡两端的电压变大,即电压表示数变大。
综上,电压表示数变大,电流表示数变大,灯丝的电阻变大,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律的应用、串联电路的特点、温度对电阻的影响
【点评】
本题考查串联电路的动态分析,需结合欧姆定律和灯丝电阻随温度变化的特性进行分析,关键是明确滑动变阻器阻值变化对电路的影响以及灯丝温度与电阻的关系。
【难度系数】
0.6
9. 在某一温度下,连接在电路中的两段导体 A 和 B 中的电流与其两端电压的关系如图 12 - 8 所示。由图中信息可知 ()

A.A 导体的电阻为 10 Ω
B.B 导体的电阻为 10 Ω
C.A 导体两端电压为 3 V 时,通过 A 导体的电流为 0.3 A
D.B 导体两端电压为 3 V 时,通过 B 导体的电流为 0.6 A
A.A 导体的电阻为 10 Ω
B.B 导体的电阻为 10 Ω
C.A 导体两端电压为 3 V 时,通过 A 导体的电流为 0.3 A
D.B 导体两端电压为 3 V 时,通过 B 导体的电流为 0.6 A
答案
B
解析
【解析】
根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,结合图像分析各选项:
1. 对于A导体,取 $ U_A=2.0V $,$ I_A=0.4A $,则 $ R_A = \frac{U_A}{I_A} = \frac{2.0V}{0.4A} = 5\Omega $,故A选项错误;
2. 对于B导体,取 $ U_B=3.0V $,$ I_B=0.3A $,则 $ R_B = \frac{U_B}{I_B} = \frac{3.0V}{0.3A} = 10\Omega $,故B选项正确;
3. 由图像可知,A导体两端电压为3V时,通过的电流为0.6A,故C选项错误;
4. 由图像可知,B导体两端电压为3V时,通过的电流为0.3A,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律的应用,I-U图像分析
【点评】
本题考查欧姆定律的应用,需结合I-U图像获取数据,熟练运用欧姆定律计算电阻,注意区分不同导体的电流电压对应关系。
【难度系数】
0.7
根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,结合图像分析各选项:
1. 对于A导体,取 $ U_A=2.0V $,$ I_A=0.4A $,则 $ R_A = \frac{U_A}{I_A} = \frac{2.0V}{0.4A} = 5\Omega $,故A选项错误;
2. 对于B导体,取 $ U_B=3.0V $,$ I_B=0.3A $,则 $ R_B = \frac{U_B}{I_B} = \frac{3.0V}{0.3A} = 10\Omega $,故B选项正确;
3. 由图像可知,A导体两端电压为3V时,通过的电流为0.6A,故C选项错误;
4. 由图像可知,B导体两端电压为3V时,通过的电流为0.3A,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律的应用,I-U图像分析
【点评】
本题考查欧姆定律的应用,需结合I-U图像获取数据,熟练运用欧姆定律计算电阻,注意区分不同导体的电流电压对应关系。
【难度系数】
0.7
10. 在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是 ()
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
答案
C
解析
【解析】
在“伏安法测电阻”实验中:
1. 滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度改变自身电阻,从而改变电路总电阻,可改变电路中的电流(A选项能实现);
2. 根据$U=IR$,被测电阻阻值不变时,电流变化会使被测电阻两端电压改变(B选项能实现);
3. 闭合开关前将滑动变阻器调至最大阻值处,可限制初始电流大小,起到保护电路的作用(D选项能实现);
4. 被测电阻的阻值是导体本身的一种性质,与电流、电压无关,滑动变阻器无法改变其阻值(C选项不能实现)。
【答案】
C
【知识点】
滑动变阻器的作用、电阻的特性
【点评】
本题考查伏安法测电阻实验中滑动变阻器的作用及电阻的本质特性,需清晰认识电阻是导体本身的属性,不受电路中电流、电压变化的影响,属于基础考查题型。
【难度系数】
0.8
在“伏安法测电阻”实验中:
1. 滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度改变自身电阻,从而改变电路总电阻,可改变电路中的电流(A选项能实现);
2. 根据$U=IR$,被测电阻阻值不变时,电流变化会使被测电阻两端电压改变(B选项能实现);
3. 闭合开关前将滑动变阻器调至最大阻值处,可限制初始电流大小,起到保护电路的作用(D选项能实现);
4. 被测电阻的阻值是导体本身的一种性质,与电流、电压无关,滑动变阻器无法改变其阻值(C选项不能实现)。
【答案】
C
【知识点】
滑动变阻器的作用、电阻的特性
【点评】
本题考查伏安法测电阻实验中滑动变阻器的作用及电阻的本质特性,需清晰认识电阻是导体本身的属性,不受电路中电流、电压变化的影响,属于基础考查题型。
【难度系数】
0.8
11. 如图 12 - 9 所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图,实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步实验时应 ()

A.保持 $ R_{2} $ 滑片的位置不动
B.保持 $ R_{2} $ 两端的电压不变
C.保持 $ R_{1} $ 不变,调节 $ R_{2} $ 滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变
A.保持 $ R_{2} $ 滑片的位置不动
B.保持 $ R_{2} $ 两端的电压不变
C.保持 $ R_{1} $ 不变,调节 $ R_{2} $ 滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变
答案
C
解析
【解析】
在探究电流与电压的关系(保持电阻不变的实验步骤)时,需控制定值电阻$R_1$的阻值不变,通过调节滑动变阻器$R_2$的滑片到不同适当位置,改变电路中的电流,从而改变$R_1$两端的电压,进行多次实验以寻找普遍规律。
对各选项分析:
A. 保持$R_2$滑片位置不动,无法改变$R_1$两端电压,不符合实验要求;
B. 实验中无需保持$R_2$两端电压不变,不符合;
C. 保持$R_1$不变,调节$R_2$滑片到不同适当位置,符合实验操作要求;
D. 实验中需要改变电路中的电流,而非保持不变,不符合。
因此正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
控制变量法、电流与电压的关系
【点评】
本题考查探究电流与电压关系的实验操作,核心是理解控制变量法在实验中的应用,明确实验过程中需控制和改变的物理量。
【难度系数】
0.7
在探究电流与电压的关系(保持电阻不变的实验步骤)时,需控制定值电阻$R_1$的阻值不变,通过调节滑动变阻器$R_2$的滑片到不同适当位置,改变电路中的电流,从而改变$R_1$两端的电压,进行多次实验以寻找普遍规律。
对各选项分析:
A. 保持$R_2$滑片位置不动,无法改变$R_1$两端电压,不符合实验要求;
B. 实验中无需保持$R_2$两端电压不变,不符合;
C. 保持$R_1$不变,调节$R_2$滑片到不同适当位置,符合实验操作要求;
D. 实验中需要改变电路中的电流,而非保持不变,不符合。
因此正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
控制变量法、电流与电压的关系
【点评】
本题考查探究电流与电压关系的实验操作,核心是理解控制变量法在实验中的应用,明确实验过程中需控制和改变的物理量。
【难度系数】
0.7
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