18.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻$ R_0 $测量未知电阻$ R_x $阻值,图中不能实现测量$ R_x $阻值的电路图是(

B
)答案
18. B
解析
【分析】
要判断各电路能否测量未知电阻$ R_x $,需结合串联电路的电压规律和欧姆定律,分析每个电路中电压表的测量对象,看是否能通过开关切换得到$ R_0 $和$ R_x $的电压(或电源电压),进而计算出$ R_x $。若无法获取计算所需的电压值,则不能测量。
【解析】
选项A:开关$ S $断开时,电压表测电源电压$ U $;开关$ S $闭合时,电压表测$ R_0 $两端电压$ U_0 $。此时$ R_x $两端电压为$ U - U_0 $,串联电路电流$ I = \frac{U_0}{R_0} $,根据欧姆定律$ R_x = \frac{U - U_0}{I} = \frac{(U - U_0)R_0}{U_0} $,可计算$ R_x $。
选项B:开关$ S $断开时,电路为$ R_0 $与$ R_x $串联,电压表测电源电压;开关$ S $闭合时,$ R_x $被短路,电压表仍测电源电压,两次测量电压相同,无法得到$ R_x $两端的电压,无法计算$ R_x $。
选项C:开关$ S $接1时,电压表测电源电压$ U $;接2时,电压表测$ R_x $两端电压$ U_x $。此时$ R_0 $两端电压为$ U - U_x $,串联电路电流$ I = \frac{U - U_x}{R_0} $,则$ R_x = \frac{U_x}{I} = \frac{U_x R_0}{U - U_x} $,可计算$ R_x $。
选项D:开关$ S $接1时,电压表测$ R_0 $两端电压$ U_0 $;接2时,电压表测$ R_0 $与$ R_x $的总电压$ U $。此时$ R_x $两端电压为$ U - U_0 $,串联电路电流$ I = \frac{U_0}{R_0} $,则$ R_x = \frac{(U - U_0)R_0}{U_0} $,可计算$ R_x $。
综上,不能实现测量$ R_x $的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
特殊方法测电阻、串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】
本题考查无电流表时测量未知电阻的方法,核心是利用串联电路电流相等的特点,结合电压表测量不同电压推导$ R_x $,需准确分析电路的电压测量对象,对电路分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
要判断各电路能否测量未知电阻$ R_x $,需结合串联电路的电压规律和欧姆定律,分析每个电路中电压表的测量对象,看是否能通过开关切换得到$ R_0 $和$ R_x $的电压(或电源电压),进而计算出$ R_x $。若无法获取计算所需的电压值,则不能测量。
【解析】
选项A:开关$ S $断开时,电压表测电源电压$ U $;开关$ S $闭合时,电压表测$ R_0 $两端电压$ U_0 $。此时$ R_x $两端电压为$ U - U_0 $,串联电路电流$ I = \frac{U_0}{R_0} $,根据欧姆定律$ R_x = \frac{U - U_0}{I} = \frac{(U - U_0)R_0}{U_0} $,可计算$ R_x $。
选项B:开关$ S $断开时,电路为$ R_0 $与$ R_x $串联,电压表测电源电压;开关$ S $闭合时,$ R_x $被短路,电压表仍测电源电压,两次测量电压相同,无法得到$ R_x $两端的电压,无法计算$ R_x $。
选项C:开关$ S $接1时,电压表测电源电压$ U $;接2时,电压表测$ R_x $两端电压$ U_x $。此时$ R_0 $两端电压为$ U - U_x $,串联电路电流$ I = \frac{U - U_x}{R_0} $,则$ R_x = \frac{U_x}{I} = \frac{U_x R_0}{U - U_x} $,可计算$ R_x $。
选项D:开关$ S $接1时,电压表测$ R_0 $两端电压$ U_0 $;接2时,电压表测$ R_0 $与$ R_x $的总电压$ U $。此时$ R_x $两端电压为$ U - U_0 $,串联电路电流$ I = \frac{U_0}{R_0} $,则$ R_x = \frac{(U - U_0)R_0}{U_0} $,可计算$ R_x $。
综上,不能实现测量$ R_x $的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
特殊方法测电阻、串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】
本题考查无电流表时测量未知电阻的方法,核心是利用串联电路电流相等的特点,结合电压表测量不同电压推导$ R_x $,需准确分析电路的电压测量对象,对电路分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
19.如图,小铭将两种常见用电器分别接入电路图甲虚线框位置,增大用电器两端电压,记录其电流变化,并画出的$I-U$图像如图乙,下列分析正确的是 (

A.操作过程中,滑动变阻器滑片向右移动
B.图乙中B为灯泡的图线
C.如图丙所示,若直接将两用电器并联在6 V的电源两端,由图乙可知电路总电阻为8 Ω
D.如图丙所示,若直接将两用电器串联在电路中,由图乙可知,当电流为0.2 A时,电源电压为4.8 V
C
)A.操作过程中,滑动变阻器滑片向右移动
B.图乙中B为灯泡的图线
C.如图丙所示,若直接将两用电器并联在6 V的电源两端,由图乙可知电路总电阻为8 Ω
D.如图丙所示,若直接将两用电器串联在电路中,由图乙可知,当电流为0.2 A时,电源电压为4.8 V
答案
19. C
解析
【分析】
要解决本题,需结合电路特点和I-U图像逐一分析选项:
1. 分析选项A:甲图中,增大虚线框用电器两端电压时,根据串联电路分压规律,滑动变阻器接入电阻应减小,滑片应向左移动,而非向右,故A错误。
2. 分析选项B:灯泡电阻随温度升高而增大,其I-U图像为曲线;定值电阻阻值不变,I-U图像为直线。图乙中A为曲线,对应灯泡,B为直线,对应定值电阻,故B错误。
3. 分析选项C:两用电器并联在6V电源两端时,两者电压均为6V。由图乙得,电压6V时,A的电流I_A=0.5A,B的电流I_B=0.25A,总电流I总=0.5A+0.25A=0.75A,总电阻R=U/I总=6V/0.75A=8Ω,故C正确。
4. 分析选项D:两用电器串联时电流相等,当电流为0.2A时,由图乙得,A的电压U_A=1.2V,B的电压U_B=4.8V,电源电压U总=U_A+U_B=1.2V+4.8V=6V≠4.8V,故D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:甲图中,增大虚线框用电器两端电压,需减小滑动变阻器接入电阻,滑片应向左移动,A错误。
选项B:灯泡电阻随温度变化,I-U图像为曲线,对应图乙中A;定值电阻I-U图像为直线,对应B,B错误。
选项C:两用电器并联在6V电源两端时,电压均为6V。由图乙,U=6V时,I_A=0.5A,I_B=0.25A,总电流I=0.5A+0.25A=0.75A,总电阻R=U/I=6V/0.75A=8Ω,C正确。
选项D:两用电器串联,电流为0.2A时,由图乙,A的电压U_A=1.2V,B的电压U_B=4.8V,电源电压U=1.2V+4.8V=6V,D错误。
【答案】
C
【知识点】
I-U图像应用、串并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律及欧姆定律,需明确灯泡与定值电阻的I-U图像差异,准确提取图像数据,结合电路特点计算分析。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合电路特点和I-U图像逐一分析选项:
1. 分析选项A:甲图中,增大虚线框用电器两端电压时,根据串联电路分压规律,滑动变阻器接入电阻应减小,滑片应向左移动,而非向右,故A错误。
2. 分析选项B:灯泡电阻随温度升高而增大,其I-U图像为曲线;定值电阻阻值不变,I-U图像为直线。图乙中A为曲线,对应灯泡,B为直线,对应定值电阻,故B错误。
3. 分析选项C:两用电器并联在6V电源两端时,两者电压均为6V。由图乙得,电压6V时,A的电流I_A=0.5A,B的电流I_B=0.25A,总电流I总=0.5A+0.25A=0.75A,总电阻R=U/I总=6V/0.75A=8Ω,故C正确。
4. 分析选项D:两用电器串联时电流相等,当电流为0.2A时,由图乙得,A的电压U_A=1.2V,B的电压U_B=4.8V,电源电压U总=U_A+U_B=1.2V+4.8V=6V≠4.8V,故D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:甲图中,增大虚线框用电器两端电压,需减小滑动变阻器接入电阻,滑片应向左移动,A错误。
选项B:灯泡电阻随温度变化,I-U图像为曲线,对应图乙中A;定值电阻I-U图像为直线,对应B,B错误。
选项C:两用电器并联在6V电源两端时,电压均为6V。由图乙,U=6V时,I_A=0.5A,I_B=0.25A,总电流I=0.5A+0.25A=0.75A,总电阻R=U/I=6V/0.75A=8Ω,C正确。
选项D:两用电器串联,电流为0.2A时,由图乙,A的电压U_A=1.2V,B的电压U_B=4.8V,电源电压U=1.2V+4.8V=6V,D错误。
【答案】
C
【知识点】
I-U图像应用、串并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律及欧姆定律,需明确灯泡与定值电阻的I-U图像差异,准确提取图像数据,结合电路特点计算分析。
【难度系数】
0.5
20.在如图所示电路中,电源电压保持不变,$R_1$为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器$R_2$的滑片从a端滑到b端的过程中,下列说法正确的是(

A.电流表示数变小,电压表$\mathrm{V}_2$示数不变
B.电压表$\mathrm{V}_1$示数和电流表示数的比值变大
C.电压表$\mathrm{V}_1$示数和电流表示数的乘积不变
D.电压表$\mathrm{V}_2$示数和电流表示数的比值变大
D
)A.电流表示数变小,电压表$\mathrm{V}_2$示数不变
B.电压表$\mathrm{V}_1$示数和电流表示数的比值变大
C.电压表$\mathrm{V}_1$示数和电流表示数的乘积不变
D.电压表$\mathrm{V}_2$示数和电流表示数的比值变大
答案
20. D
解析
【分析】
首先明确电路结构:闭合开关S后,定值电阻R₁与滑动变阻器R₂串联,电流表测电路中的电流,电压表V₁测R₁两端的电压,电压表V₂测R₂两端的电压。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端时,R₂接入电路的电阻变大,总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律分析电流和各电压的变化,再结合各选项分析比值或乘积的变化。
【解析】
1. 电路分析:闭合S后,R₁与R₂串联,电流表A测串联电路的电流;V₁并联在R₁两端,测R₁的电压U₁;V₂并联在R₂两端,测R₂的电压U₂;电源电压U保持不变。
2. 滑片移动的影响:滑片从a端滑到b端,R₂接入电路的电阻变大,总电阻R总=R₁+R₂变大,由欧姆定律I=U/R总可知,电路电流I变小(电流表示数变小)。
3. 各电压变化:
U₁=IR₁,R₁为定值电阻,I变小,故U₁变小(V₁示数变小);
U₂=U-U₁,U不变,U₁变小,故U₂变大(V₂示数变大)。
4. 选项分析:
A选项:电流表示数变小,但V₂示数变大,错误;
B选项:V₁示数与电流的比值为U₁/I=R₁(定值),保持不变,错误;
C选项:V₁示数与电流的乘积为U₁×I=I²R₁,I变小,乘积变小,错误;
D选项:V₂示数与电流的比值为U₂/I=R₂,滑片移动时R₂变大,故该比值变大,正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律;欧姆定律应用;滑动变阻器使用
【点评】
本题考查串联电路的动态分析,关键是明确各电表的测量对象,结合欧姆定律分析电阻、电流、电压的变化关系,需准确判断各物理量间的比值或乘积变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:闭合开关S后,定值电阻R₁与滑动变阻器R₂串联,电流表测电路中的电流,电压表V₁测R₁两端的电压,电压表V₂测R₂两端的电压。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端时,R₂接入电路的电阻变大,总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律分析电流和各电压的变化,再结合各选项分析比值或乘积的变化。
【解析】
1. 电路分析:闭合S后,R₁与R₂串联,电流表A测串联电路的电流;V₁并联在R₁两端,测R₁的电压U₁;V₂并联在R₂两端,测R₂的电压U₂;电源电压U保持不变。
2. 滑片移动的影响:滑片从a端滑到b端,R₂接入电路的电阻变大,总电阻R总=R₁+R₂变大,由欧姆定律I=U/R总可知,电路电流I变小(电流表示数变小)。
3. 各电压变化:
U₁=IR₁,R₁为定值电阻,I变小,故U₁变小(V₁示数变小);
U₂=U-U₁,U不变,U₁变小,故U₂变大(V₂示数变大)。
4. 选项分析:
A选项:电流表示数变小,但V₂示数变大,错误;
B选项:V₁示数与电流的比值为U₁/I=R₁(定值),保持不变,错误;
C选项:V₁示数与电流的乘积为U₁×I=I²R₁,I变小,乘积变小,错误;
D选项:V₂示数与电流的比值为U₂/I=R₂,滑片移动时R₂变大,故该比值变大,正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律;欧姆定律应用;滑动变阻器使用
【点评】
本题考查串联电路的动态分析,关键是明确各电表的测量对象,结合欧姆定律分析电阻、电流、电压的变化关系,需准确判断各物理量间的比值或乘积变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
21.某款国产三折叠手机可在单屏态、双屏态、三屏态间灵活切换,打破了移动终端的场景边界,一机多能,超乎想象。那么三个屏幕的连接方式为
并联
,该手机支持无线超级快充,在充电时电池相当于用电器
。答案
21. 并联 用电器
解析
【分析】
要解答本题,需结合电路的相关基础知识点:首先判断电路连接方式时,并联电路的特点是各用电器工作互不影响,串联电路则互相影响;判断电池的角色时,需明确电路中用电器是消耗电能的装置,电源是提供电能的装置。结合手机屏幕可灵活切换、充电时电池的能量转化即可推导答案。
【解析】
1. 三个屏幕的连接方式:手机的单屏态、双屏态、三屏态能灵活切换,说明各屏幕工作时互不干扰,符合并联电路“各支路用电器独立工作”的特点,因此三个屏幕的连接方式为并联。
2. 充电时电池的角色:充电过程中,电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,电路中消耗电能的装置是用电器,所以此时电池相当于用电器。
【答案】
并联;用电器
【知识点】
电路连接方式;用电器
【点评】
本题结合生活中的手机场景,考查电路连接方式和电路组成的基础知识点,难度较低,注重物理知识在实际生活中的应用,帮助学生建立物理与生活的联系。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需结合电路的相关基础知识点:首先判断电路连接方式时,并联电路的特点是各用电器工作互不影响,串联电路则互相影响;判断电池的角色时,需明确电路中用电器是消耗电能的装置,电源是提供电能的装置。结合手机屏幕可灵活切换、充电时电池的能量转化即可推导答案。
【解析】
1. 三个屏幕的连接方式:手机的单屏态、双屏态、三屏态能灵活切换,说明各屏幕工作时互不干扰,符合并联电路“各支路用电器独立工作”的特点,因此三个屏幕的连接方式为并联。
2. 充电时电池的角色:充电过程中,电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,电路中消耗电能的装置是用电器,所以此时电池相当于用电器。
【答案】
并联;用电器
【知识点】
电路连接方式;用电器
【点评】
本题结合生活中的手机场景,考查电路连接方式和电路组成的基础知识点,难度较低,注重物理知识在实际生活中的应用,帮助学生建立物理与生活的联系。
【难度系数】
0.7
22.如图是某商场的自动扶梯。
(1)两台自动扶梯,相当于两个用电器,一台扶梯停止工作并不影响其他扶梯工作。则扶梯之间的连接方式为

(2)自动扶梯安装了感应器,有自动感应功能,如果5 min左右无人踏入,扶梯就会停止运行,有行人后则会再次开启。感应器在电路中相当于
(3)若电梯局部负载过大,则会自动停运。此时,扶梯所在电路处于
(1)两台自动扶梯,相当于两个用电器,一台扶梯停止工作并不影响其他扶梯工作。则扶梯之间的连接方式为
并联
(填“串联”或“并联”)。(2)自动扶梯安装了感应器,有自动感应功能,如果5 min左右无人踏入,扶梯就会停止运行,有行人后则会再次开启。感应器在电路中相当于
开关
(填电路元件名称)。(3)若电梯局部负载过大,则会自动停运。此时,扶梯所在电路处于
断路
状态。答案
22. (1) 并联 (2) 开关 (3) 断路
解析
【分析】
要解决这道题,需结合电路的相关知识逐步分析:
1. 对于电路连接方式,串联电路中用电器互相影响,并联电路中用电器互不影响,根据题目中“一台扶梯停止工作不影响另一台”的描述判断连接类型;
2. 感应器能控制扶梯的运行状态,本质是控制电路的通断,对应电路中的元件类别;
3. 负载过大自动停运时,电路处于断开状态,对应电路的工作状态。
【解析】
(1) 串联电路的特点是各用电器工作时互相影响,并联电路的特点是各用电器工作时互不影响。题目中一台自动扶梯停止工作,另一台仍能正常工作,说明它们的连接方式为并联。
(2) 电路中开关的作用是控制电路的通断,自动扶梯的感应器可在无人时停止运行、有人时重新开启,起到控制电路通断的作用,因此感应器相当于电路中的开关。
(3) 当电梯局部负载过大自动停运时,电路处于断开状态,这种电路状态称为断路,目的是保护电路。
【答案】
(1) 并联;(2) 开关;(3) 断路
【知识点】
电路连接方式;电路元件;电路状态
【点评】
本题结合生活中的自动扶梯实例,考查电路的基础概念,将物理知识与生活实际结合,便于学生理解,属于贴近生活的基础题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合电路的相关知识逐步分析:
1. 对于电路连接方式,串联电路中用电器互相影响,并联电路中用电器互不影响,根据题目中“一台扶梯停止工作不影响另一台”的描述判断连接类型;
2. 感应器能控制扶梯的运行状态,本质是控制电路的通断,对应电路中的元件类别;
3. 负载过大自动停运时,电路处于断开状态,对应电路的工作状态。
【解析】
(1) 串联电路的特点是各用电器工作时互相影响,并联电路的特点是各用电器工作时互不影响。题目中一台自动扶梯停止工作,另一台仍能正常工作,说明它们的连接方式为并联。
(2) 电路中开关的作用是控制电路的通断,自动扶梯的感应器可在无人时停止运行、有人时重新开启,起到控制电路通断的作用,因此感应器相当于电路中的开关。
(3) 当电梯局部负载过大自动停运时,电路处于断开状态,这种电路状态称为断路,目的是保护电路。
【答案】
(1) 并联;(2) 开关;(3) 断路
【知识点】
电路连接方式;电路元件;电路状态
【点评】
本题结合生活中的自动扶梯实例,考查电路的基础概念,将物理知识与生活实际结合,便于学生理解,属于贴近生活的基础题。
【难度系数】
0.5
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