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11.图甲中交警正在用呼气式酒精检测仪对驾驶员是否酒驾进行检测，图乙是某同学设计的检测电路。图乙中电源电压恒为6 V，定值电阻$R_0$的阻值为10 Ω，R是气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。在先后进行的两次模拟检测中，电压表的示数分别为4 V和2 V。下列有关说法正确的是（
A.气敏电阻是用超导体材料制成的
B.第二次测试时酒精气体的浓度比第一次测量时高
C.先后进行的两次模拟检测中，气敏电阻的阻值减小了15 Ω
D.先后进行的两次模拟检测中，电路中的电流减小了0.2 A
D
）。A.气敏电阻是用超导体材料制成的
B.第二次测试时酒精气体的浓度比第一次测量时高
C.先后进行的两次模拟检测中，气敏电阻的阻值减小了15 Ω
D.先后进行的两次模拟检测中，电路中的电流减小了0.2 A
答案
11.D
解析
【分析】
首先明确电路结构：定值电阻$R_0$与气敏电阻$R$串联，电压表测定值电阻$R_0$两端的电压。结合串联电路特点和欧姆定律，逐一分析选项：先根据电压表示数计算两次电路电流，再求出气敏电阻的阻值，结合气敏电阻阻值与酒精浓度的关系判断各选项正误。
【解析】
电路中$R_0$与$R$串联，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，$R_0=10\ \Omega$。
1. 第一次检测：电压表示数$U_{01}=4\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律，电路电流$I_1=\frac{U_{01}}{R_0}=\frac{4\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$；总电阻$R_{\mathrm{总1}}=\frac{U}{I_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$，则气敏电阻$R_1=R_{\mathrm{总1}}-R_0=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$。
2. 第二次检测：电压表示数$U_{02}=2\ \mathrm{V}$，同理电路电流$I_2=\frac{U_{02}}{R_0}=\frac{2\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$；总电阻$R_{\mathrm{总2}}=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，气敏电阻$R_2=R_{\mathrm{总2}}-R_0=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$。
选项分析：
A：超导体电阻为0，而气敏电阻阻值随酒精浓度变化，不符合超导体特性，错误；
B：气敏电阻阻值随酒精浓度增大而减小，第一次$R_1=5\ \Omega$，第二次$R_2=20\ \Omega$，第二次$R$更大，说明酒精浓度更低，错误；
C：气敏电阻阻值变化为$R_2-R_1=20\ \Omega-5\ \Omega=15\ \Omega$，是阻值增大，错误；
D：电流变化$\Delta I=I_1-I_2=0.4\ \mathrm{A}-0.2\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$，即电路电流减小了0.2 A，正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电阻与浓度的关系
【点评】
本题结合酒精检测仪的实际场景，考查串联电路规律和欧姆定律的计算，需明确电路结构，逐步推导各物理量的变化，是电学基础应用题，侧重对公式应用的考查。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：定值电阻$R_0$与气敏电阻$R$串联，电压表测定值电阻$R_0$两端的电压。结合串联电路特点和欧姆定律，逐一分析选项：先根据电压表示数计算两次电路电流，再求出气敏电阻的阻值，结合气敏电阻阻值与酒精浓度的关系判断各选项正误。
【解析】
电路中$R_0$与$R$串联，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，$R_0=10\ \Omega$。
1. 第一次检测：电压表示数$U_{01}=4\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律，电路电流$I_1=\frac{U_{01}}{R_0}=\frac{4\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$；总电阻$R_{\mathrm{总1}}=\frac{U}{I_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$，则气敏电阻$R_1=R_{\mathrm{总1}}-R_0=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$。
2. 第二次检测：电压表示数$U_{02}=2\ \mathrm{V}$，同理电路电流$I_2=\frac{U_{02}}{R_0}=\frac{2\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$；总电阻$R_{\mathrm{总2}}=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，气敏电阻$R_2=R_{\mathrm{总2}}-R_0=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$。
选项分析：
A：超导体电阻为0，而气敏电阻阻值随酒精浓度变化，不符合超导体特性，错误；
B：气敏电阻阻值随酒精浓度增大而减小，第一次$R_1=5\ \Omega$，第二次$R_2=20\ \Omega$，第二次$R$更大，说明酒精浓度更低，错误；
C：气敏电阻阻值变化为$R_2-R_1=20\ \Omega-5\ \Omega=15\ \Omega$，是阻值增大，错误；
D：电流变化$\Delta I=I_1-I_2=0.4\ \mathrm{A}-0.2\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$，即电路电流减小了0.2 A，正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电阻与浓度的关系
【点评】
本题结合酒精检测仪的实际场景，考查串联电路规律和欧姆定律的计算，需明确电路结构，逐步推导各物理量的变化，是电学基础应用题，侧重对公式应用的考查。
【难度系数】
0.5
12. 在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的测量范围为0～0.6 A，电压表的测量范围为0～15 V，滑动变阻器的规格为“200 Ω 1 A”。在滑动变阻器的滑片移动的过程中，电压表的示数与变阻器接入电路的电阻的关系如图乙所示。若要求两个电表的示数均不能超过所选测量范围，则下列结论错误的是（
A.电源电压是18 V
B.$ R_1 $ 的阻值是 20 Ω
C.电流表示数的变化范围是 0.075～0.6 A
D.$ R_2 $ 的阻值变化范围是 10～100 Ω
C
）。A.电源电压是18 V
B.$ R_1 $ 的阻值是 20 Ω
C.电流表示数的变化范围是 0.075～0.6 A
D.$ R_2 $ 的阻值变化范围是 10～100 Ω
答案
12.C
解析
【分析】
首先明确电路结构：R₁与滑动变阻器R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。根据串联电路电压规律，电源电压U = U₂ + IR₁，结合欧姆定律I=U₂/R₂，从图乙选取两组数据列方程求解电源电压和R₁的阻值；再结合电表量程、滑动变阻器规格，分析电流和R₂的变化范围，判断各选项正误。
【解析】
1. 求电源电压和R₁的阻值：
串联电路中，电源电压U = U₂ + IR₁，且I = U₂/R₂。
当R₂=40Ω时，U₂=12V，电流I₁=12V/40Ω=0.3A，故U=12V + 0.3A×R₁；
当R₂=70Ω时，U₂=14V，电流I₂=14V/70Ω=0.2A，故U=14V + 0.2A×R₁；
联立两式：12 + 0.3R₁ =14 +0.2R₁ → R₁=20Ω，代入得U=18V，因此A、B选项正确。
2. 分析电流范围：
电流表量程0~0.6A，滑动变阻器允许最大电流1A，故电路最大电流I_max=0.6A；
此时总电阻R总=U/I_max=18V/0.6A=30Ω，R₂最小=R总-R₁=30Ω-20Ω=10Ω，对应电压U₂=0.6A×10Ω=6V，未超电压表量程，合理；
电压表量程0~15V，故R₂两端最大电压U₂_max=15V，此时R₁两端电压U₁=U-U₂_max=18V-15V=3V，电流I_min=U₁/R₁=3V/20Ω=0.15A，因此电流范围是0.15A~0.6A，C选项中0.075A错误。
3. 分析R₂的范围：
由上述计算，R₂最小=10Ω，最大R₂=U₂_max/I_min=15V/0.15A=100Ω，故R₂范围10Ω~100Ω，D选项正确。
综上，错误结论为C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】
本题结合串联电路特点和欧姆定律，需同时考虑电表量程、滑动变阻器规格限制，分析电流和电阻的变化范围，关键是利用图乙数据求出电源电压和定值电阻阻值，再逐一验证选项。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：R₁与滑动变阻器R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。根据串联电路电压规律，电源电压U = U₂ + IR₁，结合欧姆定律I=U₂/R₂，从图乙选取两组数据列方程求解电源电压和R₁的阻值；再结合电表量程、滑动变阻器规格，分析电流和R₂的变化范围，判断各选项正误。
【解析】
1. 求电源电压和R₁的阻值：
串联电路中，电源电压U = U₂ + IR₁，且I = U₂/R₂。
当R₂=40Ω时，U₂=12V，电流I₁=12V/40Ω=0.3A，故U=12V + 0.3A×R₁；
当R₂=70Ω时，U₂=14V，电流I₂=14V/70Ω=0.2A，故U=14V + 0.2A×R₁；
联立两式：12 + 0.3R₁ =14 +0.2R₁ → R₁=20Ω，代入得U=18V，因此A、B选项正确。
2. 分析电流范围：
电流表量程0~0.6A，滑动变阻器允许最大电流1A，故电路最大电流I_max=0.6A；
此时总电阻R总=U/I_max=18V/0.6A=30Ω，R₂最小=R总-R₁=30Ω-20Ω=10Ω，对应电压U₂=0.6A×10Ω=6V，未超电压表量程，合理；
电压表量程0~15V，故R₂两端最大电压U₂_max=15V，此时R₁两端电压U₁=U-U₂_max=18V-15V=3V，电流I_min=U₁/R₁=3V/20Ω=0.15A，因此电流范围是0.15A~0.6A，C选项中0.075A错误。
3. 分析R₂的范围：
由上述计算，R₂最小=10Ω，最大R₂=U₂_max/I_min=15V/0.15A=100Ω，故R₂范围10Ω~100Ω，D选项正确。
综上，错误结论为C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】
本题结合串联电路特点和欧姆定律，需同时考虑电表量程、滑动变阻器规格限制，分析电流和电阻的变化范围，关键是利用图乙数据求出电源电压和定值电阻阻值，再逐一验证选项。
【难度系数】
0.5
13. 用煤气灶烧水时，燃烧1 kg的煤气，使100 kg的水从20 ℃升高到70 ℃，则水吸收的热量是
$2.1×10^7$
J，煤气完全燃烧放出的热量是 $4.2×10^7$
J，煤气灶的效率为 $50\%$
$[c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C}), q_{\mathrm{煤气}}=4.2×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}]$答案
13.$2.1×10^7$ $4.2×10^7$ $50\%$
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步计算：第一步根据水的质量、比热容和温度变化，利用吸热公式计算水吸收的热量；第二步根据煤气的质量和热值，利用热值公式计算煤气完全燃烧放出的热量；第三步根据效率公式，用水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量的比值计算煤气灶的效率。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
水的质量$m_{水}=100\ \mathrm{kg}$，温度变化$\Delta t=70°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=50°\mathrm{C}$，根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$，代入数据得：
$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×100\ \mathrm{kg}×50°\mathrm{C}=2.1×10^7\ \mathrm{J}$。
2. 计算煤气完全燃烧放出的热量：
煤气的质量$m_{煤气}=1\ \mathrm{kg}$，热值$q_{煤气}=4.2×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}$，根据热值公式$Q_{放}=m_{煤气}q_{煤气}$，代入数据得：
$Q_{放}=1\ \mathrm{kg}×4.2×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}=4.2×10^7\ \mathrm{J}$。
3. 计算煤气灶的效率：
效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%$，代入数据得：
$\eta=\frac{2.1×10^7\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=50\%$。
【答案】
$2.1×10^7$；$4.2×10^7$；$50\%$
【知识点】
热量计算、热值应用、热效率计算
【点评】
本题是基础的热量与效率计算题目，考查吸热公式、热值公式及效率公式的应用，解题关键是牢记公式并准确代入数据，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需分三步计算：第一步根据水的质量、比热容和温度变化，利用吸热公式计算水吸收的热量；第二步根据煤气的质量和热值，利用热值公式计算煤气完全燃烧放出的热量；第三步根据效率公式，用水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量的比值计算煤气灶的效率。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
水的质量$m_{水}=100\ \mathrm{kg}$，温度变化$\Delta t=70°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=50°\mathrm{C}$，根据吸热公式$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t$，代入数据得：
$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×100\ \mathrm{kg}×50°\mathrm{C}=2.1×10^7\ \mathrm{J}$。
2. 计算煤气完全燃烧放出的热量：
煤气的质量$m_{煤气}=1\ \mathrm{kg}$，热值$q_{煤气}=4.2×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}$，根据热值公式$Q_{放}=m_{煤气}q_{煤气}$，代入数据得：
$Q_{放}=1\ \mathrm{kg}×4.2×10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{kg}=4.2×10^7\ \mathrm{J}$。
3. 计算煤气灶的效率：
效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%$，代入数据得：
$\eta=\frac{2.1×10^7\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=50\%$。
【答案】
$2.1×10^7$；$4.2×10^7$；$50\%$
【知识点】
热量计算、热值应用、热效率计算
【点评】
本题是基础的热量与效率计算题目，考查吸热公式、热值公式及效率公式的应用，解题关键是牢记公式并准确代入数据，难度较低。
【难度系数】
0.8
14. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中，油量表是用
电压
（选填“电压”或“电流”）表改装的。当油箱中的油面下降时，R 的电阻值将增大
，油量表的示数将增大
。（后两空均选填“增大”“减小”或“不变”）答案
14.电压 增大 增大
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步思考：首先根据电表的连接方式判断油量表类型；再结合浮标与杠杆的联动关系，分析油面下降时滑动变阻器R的阻值变化；最后利用串联电路特点和欧姆定律，推导油量表的示数变化。
【解析】
1. 判断油量表类型：电流表需串联在电路中，电压表需并联在被测电路两端。由图可知，油量表并联在滑动变阻器R两端，因此油量表是电压表改装的。
2. 分析R的阻值变化：当油箱油面下降时，浮标位置降低，通过杠杆的作用，滑动变阻器R接入电路的电阻丝长度变长，故R的电阻值增大。
3. 分析油量表的示数变化：电路中R与定值电阻R₀串联，电源电压U不变。根据欧姆定律，电路总电流$ I=\frac{U}{R+R_0} $，当R增大时，总电流I减小；定值电阻R₀两端的电压$ U_0=IR_0 $，因I减小，所以U₀减小；根据串联电路电压特点$ U=U_0+U_R $，滑动变阻器两端的电压（油量表的示数）$ U_R=U-U_0 $，U不变、U₀减小，因此U_R增大，即油量表的示数增大。
【答案】
电压；增大；增大
【知识点】
电压表使用、欧姆定律、串联电路电压规律
【点评】
本题结合实际装置考查电学基础知识点，需掌握电表的连接规则、滑动变阻器的工作原理及欧姆定律的应用，是电学中常见的实际应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分三步思考：首先根据电表的连接方式判断油量表类型；再结合浮标与杠杆的联动关系，分析油面下降时滑动变阻器R的阻值变化；最后利用串联电路特点和欧姆定律，推导油量表的示数变化。
【解析】
1. 判断油量表类型：电流表需串联在电路中，电压表需并联在被测电路两端。由图可知，油量表并联在滑动变阻器R两端，因此油量表是电压表改装的。
2. 分析R的阻值变化：当油箱油面下降时，浮标位置降低，通过杠杆的作用，滑动变阻器R接入电路的电阻丝长度变长，故R的电阻值增大。
3. 分析油量表的示数变化：电路中R与定值电阻R₀串联，电源电压U不变。根据欧姆定律，电路总电流$ I=\frac{U}{R+R_0} $，当R增大时，总电流I减小；定值电阻R₀两端的电压$ U_0=IR_0 $，因I减小，所以U₀减小；根据串联电路电压特点$ U=U_0+U_R $，滑动变阻器两端的电压（油量表的示数）$ U_R=U-U_0 $，U不变、U₀减小，因此U_R增大，即油量表的示数增大。
【答案】
电压；增大；增大
【知识点】
电压表使用、欧姆定律、串联电路电压规律
【点评】
本题结合实际装置考查电学基础知识点，需掌握电表的连接规则、滑动变阻器的工作原理及欧姆定律的应用，是电学中常见的实际应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
15. 在如图所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针均如图乙所示，则电阻$R_1$和$R_2$两端的电压分别为
4.8 V
和1.2 V
。答案
15.4.8 V 1.2 V
解析
【分析】首先分析电路：R₁与R₂串联，电压表V₁测电源总电压，电压表V₂测R₂两端的电压，因此V₁的示数大于V₂的示数。由于两电压表指针偏转角度相同，说明它们选用的量程不同：V₁使用0~15V量程，V₂使用0~3V量程。接下来根据电压表量程确定分度值，读取两表的示数，再利用串联电路电压规律计算R₁两端的电压。
【解析】由图甲可知，R₁与R₂串联，V₁测电源电压，V₂测R₂两端电压，故电源电压U=U₁+U₂，因此U＞U₂。两表指针位置相同，说明V₁量程为0~15V，分度值为0.5V，读数为6V；V₂量程为0~3V，分度值为0.1V，读数为1.2V，即R₂两端电压U₂=1.2V。根据串联电路电压规律，R₁两端电压U₁=U-U₂=6V-1.2V=4.8V。
【答案】4.8 V；1.2 V
【知识点】串联电路电压规律、电压表的读数
【点评】本题结合串联电路电压特点考查电压表的读数，关键在于根据两表示数大小关系判断量程，避免因量程误判导致读数错误，是电学基础题，需掌握电压表量程与分度值的对应关系。
【难度系数】0.5
【解析】由图甲可知，R₁与R₂串联，V₁测电源电压，V₂测R₂两端电压，故电源电压U=U₁+U₂，因此U＞U₂。两表指针位置相同，说明V₁量程为0~15V，分度值为0.5V，读数为6V；V₂量程为0~3V，分度值为0.1V，读数为1.2V，即R₂两端电压U₂=1.2V。根据串联电路电压规律，R₁两端电压U₁=U-U₂=6V-1.2V=4.8V。
【答案】4.8 V；1.2 V
【知识点】串联电路电压规律、电压表的读数
【点评】本题结合串联电路电压特点考查电压表的读数，关键在于根据两表示数大小关系判断量程，避免因量程误判导致读数错误，是电学基础题，需掌握电压表量程与分度值的对应关系。
【难度系数】0.5
16. 如图，在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路图中，A、B之间需要接电阻。
(1)本实验通过观察
(2)小明发现手边只有一根较长的电阻丝，他可以探究导体的电阻是否与导体的
(1)本实验通过观察
电流表示数的大小或者小灯泡的亮暗
来比较电阻的大小。(2)小明发现手边只有一根较长的电阻丝，他可以探究导体的电阻是否与导体的
横截面积
和长度
有关。答案
16.(1)电流表示数的大小或者小灯泡的亮暗 (2)横截面积 长度
解析
【分析】
要解决这道题，需结合“探究影响导体电阻大小的因素”实验的原理和方法思考：
1. 对于第一问，电阻是无法直接观察的物理量，实验采用转换法，将电阻大小转换为易观察的电路现象，即电流大小或灯泡亮度，因为电阻越大，电路中电流越小、灯泡越暗；
2. 对于第二问，探究电阻影响因素需用控制变量法，手边只有一根电阻丝（材料相同），可改变接入电路的长度探究电阻与长度的关系，还可通过对折改变横截面积，探究电阻与横截面积的关系，据此确定可探究的因素。
【解析】
(1) 实验中利用转换法，将电阻的大小转换为可观察的现象：电流表示数越大，说明电路中电流越大，接入的电阻越小；小灯泡越亮，说明电路中电流越大，接入的电阻越小，因此通过电流表示数的大小或小灯泡的亮暗比较电阻大小；
(2) 探究电阻与某一因素的关系时需控制其他因素不变，一根电阻丝材料相同，改变接入电路的长度，可探究电阻与长度的关系；将电阻丝对折，横截面积改变，可探究电阻与横截面积的关系，因此可探究电阻与横截面积和长度的关系。
【答案】
(1) 电流表示数的大小或者小灯泡的亮暗；(2) 横截面积；长度
【知识点】
影响导体电阻的因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题考查探究影响导体电阻大小的实验，核心考查转换法和控制变量法的应用，是初中电学的基础实验题，需掌握实验的原理和方法。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合“探究影响导体电阻大小的因素”实验的原理和方法思考：
1. 对于第一问，电阻是无法直接观察的物理量，实验采用转换法，将电阻大小转换为易观察的电路现象，即电流大小或灯泡亮度，因为电阻越大，电路中电流越小、灯泡越暗；
2. 对于第二问，探究电阻影响因素需用控制变量法，手边只有一根电阻丝（材料相同），可改变接入电路的长度探究电阻与长度的关系，还可通过对折改变横截面积，探究电阻与横截面积的关系，据此确定可探究的因素。
【解析】
(1) 实验中利用转换法，将电阻的大小转换为可观察的现象：电流表示数越大，说明电路中电流越大，接入的电阻越小；小灯泡越亮，说明电路中电流越大，接入的电阻越小，因此通过电流表示数的大小或小灯泡的亮暗比较电阻大小；
(2) 探究电阻与某一因素的关系时需控制其他因素不变，一根电阻丝材料相同，改变接入电路的长度，可探究电阻与长度的关系；将电阻丝对折，横截面积改变，可探究电阻与横截面积的关系，因此可探究电阻与横截面积和长度的关系。
【答案】
(1) 电流表示数的大小或者小灯泡的亮暗；(2) 横截面积；长度
【知识点】
影响导体电阻的因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题考查探究影响导体电阻大小的实验，核心考查转换法和控制变量法的应用，是初中电学的基础实验题，需掌握实验的原理和方法。
【难度系数】
0.7
