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13 大型晚会广泛使用的全息LED屏幕可以任意升降，能组合成绚烂唯美的3D画面，LED屏幕主要是利用发光二极管工作的，发光二极管的主要材料是 （
A.导体
B.半导体
C.绝缘体
D.超导体
B
）A.导体
B.半导体
C.绝缘体
D.超导体
答案
13. B
解析
【分析】
本题考查不同材料的特性及应用，解题思路是：先明确导体、半导体、绝缘体、超导体的特点，再结合发光二极管的实际制作材料进行判断。导体导电性强，多用于导电线路；绝缘体几乎不导电，用于绝缘防护；超导体在特定低温下电阻为零，多用于超导相关设备；而发光二极管的核心材料是半导体，其导电性可调控，适合制作电子元件，据此选出正确选项。
【解析】
发光二极管（LED）的主要制作材料是半导体。半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，具备适合制造电子器件的独特电学特性；导体导电性过强，无法满足二极管对电流的可控性要求；绝缘体几乎不导电，无法形成二极管的电流通路；超导体与二极管的材料特性无关。因此本题选B。
【答案】
B
【知识点】
半导体的应用、材料的导电性分类
【点评】
本题属于基础识记类题目，考查对常见电子元件材料的了解，是物理学科材料部分的基础考点，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查不同材料的特性及应用，解题思路是：先明确导体、半导体、绝缘体、超导体的特点，再结合发光二极管的实际制作材料进行判断。导体导电性强，多用于导电线路；绝缘体几乎不导电，用于绝缘防护；超导体在特定低温下电阻为零，多用于超导相关设备；而发光二极管的核心材料是半导体，其导电性可调控，适合制作电子元件，据此选出正确选项。
【解析】
发光二极管（LED）的主要制作材料是半导体。半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，具备适合制造电子器件的独特电学特性；导体导电性过强，无法满足二极管对电流的可控性要求；绝缘体几乎不导电，无法形成二极管的电流通路；超导体与二极管的材料特性无关。因此本题选B。
【答案】
B
【知识点】
半导体的应用、材料的导电性分类
【点评】
本题属于基础识记类题目，考查对常见电子元件材料的了解，是物理学科材料部分的基础考点，难度较低。
【难度系数】
0.8
14（2025盐城滨海模拟）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，观察到电压表V的示数不变，已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻$R_1$、$R_2$上，现在电路中再正确串联一个电流表，则（
A.若电流表示数为0，故障可能是$R_1$断路
B.若电流表示数为0，故障一定是$R_2$断路
C.若电流表示数不为0，故障一定是$R_1$断路
D.若电流表示数不为0，故障可能是$R_2$短路
B
）A.若电流表示数为0，故障可能是$R_1$断路
B.若电流表示数为0，故障一定是$R_2$断路
C.若电流表示数不为0，故障一定是$R_1$断路
D.若电流表示数不为0，故障可能是$R_2$短路
答案
14. B
解析
【分析】
首先明确电路结构：R₁与R₂串联，电压表测R₁两端电压，故障仅发生在R₁或R₂上，且仅有一处故障。题目隐含故障后电压表示数不变，需结合串联电流表后的电流表示数，分析不同故障下电路的通断状态，排除不符合电压表示数不变条件的故障，进而判断选项。
【解析】
1. 电路基础：闭合开关后，R₁、R₂串联，电压表测R₁两端电压。故障类型为断路或短路，仅一处故障，且故障后电压表示数不变，说明故障不会导致电压表示数突变。
2. 分析电流表示数为0的情况：电流为0说明电路断路。
若故障是R₁断路：此时电压表会串联在电路中，测电源电压，电压表示数会变大，不符合“电压表示数不变”的条件，故A错误。
若故障是R₂断路：电路完全断开，电流为0；此时电压表两端仍可通过R₁连接电源正负极，若故障前电压表示数为电源电压（对应R₂短路的初始状态），故障后电压表示数仍为电源电压，符合“电压表示数不变”的条件，因此电流为0时故障一定是R₂断路，故B正确。
3. 分析电流表示数不为0的情况：电流不为0说明电路通路，故障为短路。
若故障是R₁断路：电路不通，电流为0，不符合电流不为0的情况，故C错误。
若故障是R₂短路：此时电压表测电源电压，电压表示数会变大，不符合“电压表示数不变”的条件，故D错误。
综上，正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障分析、电流表与电压表的使用
【点评】
本题结合串联电路故障分析，需同时兼顾电压表示数不变的条件，再通过电流表的示数判断故障类型，考查学生对电路故障的综合分析能力，是中等难度的电路故障题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：R₁与R₂串联，电压表测R₁两端电压，故障仅发生在R₁或R₂上，且仅有一处故障。题目隐含故障后电压表示数不变，需结合串联电流表后的电流表示数，分析不同故障下电路的通断状态，排除不符合电压表示数不变条件的故障，进而判断选项。
【解析】
1. 电路基础：闭合开关后，R₁、R₂串联，电压表测R₁两端电压。故障类型为断路或短路，仅一处故障，且故障后电压表示数不变，说明故障不会导致电压表示数突变。
2. 分析电流表示数为0的情况：电流为0说明电路断路。
若故障是R₁断路：此时电压表会串联在电路中，测电源电压，电压表示数会变大，不符合“电压表示数不变”的条件，故A错误。
若故障是R₂断路：电路完全断开，电流为0；此时电压表两端仍可通过R₁连接电源正负极，若故障前电压表示数为电源电压（对应R₂短路的初始状态），故障后电压表示数仍为电源电压，符合“电压表示数不变”的条件，因此电流为0时故障一定是R₂断路，故B正确。
3. 分析电流表示数不为0的情况：电流不为0说明电路通路，故障为短路。
若故障是R₁断路：电路不通，电流为0，不符合电流不为0的情况，故C错误。
若故障是R₂短路：此时电压表测电源电压，电压表示数会变大，不符合“电压表示数不变”的条件，故D错误。
综上，正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障分析、电流表与电压表的使用
【点评】
本题结合串联电路故障分析，需同时兼顾电压表示数不变的条件，再通过电流表的示数判断故障类型，考查学生对电路故障的综合分析能力，是中等难度的电路故障题。
【难度系数】
0.5
15 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(6 V)、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω)及导线若干，以下说法错误的是 (
A.要获得3组实验数据，电压的预设值最小为3 V
B.要获得3组实验数据，电压的预设值最大为6 V
C.若实验电压的预设值为2 V，要获得3组实验数据，可更换最大阻值为40 Ω的滑动变阻器
D.若实验电压的预设值为2 V，要获得3组实验数据，要将电源电压至少下调至4 V
B
)A.要获得3组实验数据，电压的预设值最小为3 V
B.要获得3组实验数据，电压的预设值最大为6 V
C.若实验电压的预设值为2 V，要获得3组实验数据，可更换最大阻值为40 Ω的滑动变阻器
D.若实验电压的预设值为2 V，要获得3组实验数据，要将电源电压至少下调至4 V
答案
15. B
解析
【分析】
探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻R两端的电压（预设值）不变，利用串联电路的分压规律分析：串联电路中电流处处相等，故$\frac{U_R}{R}=\frac{U_{滑}}{R_{滑}}$，变形得$R_{滑}=\frac{(U_{电源}-U_R)R}{U_R}$。要获得3组实验数据，需保证三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）接入时，滑动变阻器能调节到所需阻值，且不超过滑动变阻器的额定电流。逐一分析各选项：
1. 选项A：预设电压为3V时，电源6V，滑动变阻器需分担3V，最大定值电阻20Ω时，计算得滑动变阻器需20Ω，刚好等于滑动变阻器最大阻值，可完成实验，A正确。
2. 选项B：若预设电压为6V，滑动变阻器两端电压为0，接入5Ω定值电阻时，电路电流达1.2A，超过滑动变阻器额定电流1A，无法完成实验，故预设电压最大不能为6V，B错误。
3. 选项C：预设电压2V时，最大定值电阻20Ω，计算得滑动变阻器需40Ω，更换最大阻值40Ω的滑动变阻器即可，C正确。
4. 选项D：预设电压2V时，设电源电压为U，最大定值电阻20Ω时，滑动变阻器需满足阻值≤20Ω，解得电源电压至少为4V，D正确。
【解析】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，核心是串联电路分压规律和欧姆定律的应用。根据串联电路电流相等，定值电阻两端电压$U_R$不变，滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U_{电源}-U_R$，由欧姆定律得$\frac{U_R}{R}=\frac{U_{电源}-U_R}{R_{滑}}$，变形为$R_{滑}=\frac{(U_{电源}-U_R)R}{U_R}$。
选项A：当$U_R=3V$，$U_{电源}=6V$，最大R=20Ω，代入得$R_{滑}=\frac{(6-3)×20}{3}=20Ω$，等于滑动变阻器最大阻值，可完成3组实验，A正确。
选项B：若$U_R=6V$，接入5Ω电阻时，电流$I=\frac{6V}{5Ω}=1.2A＞1A$（滑动变阻器额定电流），无法完成实验，故预设电压最大不能为6V，B错误。
选项C：当$U_R=2V$，最大R=20Ω，代入得$R_{滑}=\frac{(6-2)×20}{2}=40Ω$，更换最大阻值40Ω的滑动变阻器即可，C正确。
选项D：当$U_R=2V$，设电源电压为U，最大R=20Ω时，$\frac{(U-2)×20}{2}≤20Ω$，解得U≤4V，故电源至少下调至4V，D正确。
【答案】
B
【知识点】
探究电流与电阻的关系、串联电路分压规律、欧姆定律
【点评】
本题结合电学实验，考查串联电路特点和欧姆定律的应用，需注意滑动变阻器的额定电流和阻值限制，是电学实验的典型题型，需掌握控制变量法和串联电路的分析方法。
【难度系数】
0.5
探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻R两端的电压（预设值）不变，利用串联电路的分压规律分析：串联电路中电流处处相等，故$\frac{U_R}{R}=\frac{U_{滑}}{R_{滑}}$，变形得$R_{滑}=\frac{(U_{电源}-U_R)R}{U_R}$。要获得3组实验数据，需保证三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）接入时，滑动变阻器能调节到所需阻值，且不超过滑动变阻器的额定电流。逐一分析各选项：
1. 选项A：预设电压为3V时，电源6V，滑动变阻器需分担3V，最大定值电阻20Ω时，计算得滑动变阻器需20Ω，刚好等于滑动变阻器最大阻值，可完成实验，A正确。
2. 选项B：若预设电压为6V，滑动变阻器两端电压为0，接入5Ω定值电阻时，电路电流达1.2A，超过滑动变阻器额定电流1A，无法完成实验，故预设电压最大不能为6V，B错误。
3. 选项C：预设电压2V时，最大定值电阻20Ω，计算得滑动变阻器需40Ω，更换最大阻值40Ω的滑动变阻器即可，C正确。
4. 选项D：预设电压2V时，设电源电压为U，最大定值电阻20Ω时，滑动变阻器需满足阻值≤20Ω，解得电源电压至少为4V，D正确。
【解析】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，核心是串联电路分压规律和欧姆定律的应用。根据串联电路电流相等，定值电阻两端电压$U_R$不变，滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U_{电源}-U_R$，由欧姆定律得$\frac{U_R}{R}=\frac{U_{电源}-U_R}{R_{滑}}$，变形为$R_{滑}=\frac{(U_{电源}-U_R)R}{U_R}$。
选项A：当$U_R=3V$，$U_{电源}=6V$，最大R=20Ω，代入得$R_{滑}=\frac{(6-3)×20}{3}=20Ω$，等于滑动变阻器最大阻值，可完成3组实验，A正确。
选项B：若$U_R=6V$，接入5Ω电阻时，电流$I=\frac{6V}{5Ω}=1.2A＞1A$（滑动变阻器额定电流），无法完成实验，故预设电压最大不能为6V，B错误。
选项C：当$U_R=2V$，最大R=20Ω，代入得$R_{滑}=\frac{(6-2)×20}{2}=40Ω$，更换最大阻值40Ω的滑动变阻器即可，C正确。
选项D：当$U_R=2V$，设电源电压为U，最大R=20Ω时，$\frac{(U-2)×20}{2}≤20Ω$，解得U≤4V，故电源至少下调至4V，D正确。
【答案】
B
【知识点】
探究电流与电阻的关系、串联电路分压规律、欧姆定律
【点评】
本题结合电学实验，考查串联电路特点和欧姆定律的应用，需注意滑动变阻器的额定电流和阻值限制，是电学实验的典型题型，需掌握控制变量法和串联电路的分析方法。
【难度系数】
0.5
