1 新情境 半导体电子温度计 如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这利用了半导体（）。

A.良好的导电特性
B.良好的绝缘特性
C.电阻随温度变化而变化的特性
D.电阻随光照变化而变化的特性

C

【分析】
要解决这道题，需结合电子体温计的工作原理分析：电子体温计通过流过半导体感温头的电流反映体温，根据欧姆定律，电压一定时，电流与电阻成反比，电流变化源于电阻变化，而该变化由温度引起，因此需判断半导体是否具备与温度相关的特性。
【解析】
逐一分析选项：
A选项：良好的导电特性是导体的普遍性质，仅利用导电特性无法通过电流变化反映温度，不符合题意；
B选项：半导体导电能力介于导体和绝缘体之间，并非良好的绝缘特性，该选项错误；
C选项：半导体的电阻会随温度变化而改变，当体温变化时，感温头温度改变，电阻随之变化，在电压不变的情况下，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，流过的电流会对应变化，从而通过电流反映体温，符合题意；
D选项：题目中是温度变化，而非光照变化，与电阻随光照变化的特性无关，不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
半导体的特性、欧姆定律
【点评】
本题结合电子体温计的新情境，考查半导体的热敏特性，需结合欧姆定律分析电流与电阻、温度的关系，属于基础应用类题目，难度较低。
【难度系数】
0.7

2 如图所示是某物理兴趣小组设计的一种测定油箱内油量的装置.$R$是规格为“$30\ \Omega\ 1\ \mathrm{A}$”的滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴$O$转动,另一端固定着一个浮子.当油箱装满油时,滑片恰好移动到$R$的最下端;当油箱中的油用完时,滑片恰好移动到$R$的最上端.在某次滑片移动过程中,电压表的示数变化范围是$2∼6\ \mathrm{V}$,电流表的示数变化范围是$0.4∼0.2\ \mathrm{A}$.关于此电路,下列说法正确的是().

A.定值电阻$R_0=15\ \Omega$
B.电流表的示数最大变化范围是$0.2∼1\ \mathrm{A}$
C.油箱中油用完时,电压表的示数为$0$
D.油箱装满油时,电流表的示数为$0.5\ \mathrm{A}$

D [解析]闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压. 油量减少滑动变阻器接入电路的阻值变大时,总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路电流变小,$R_0$两端电压减少,滑动变阻器两端电压增大. 故电压表的示数为2 V时,电流表的示数是0.4 A,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知,电源电压$U=U_0+U_{\mathrm{滑}}=0.4\ \mathrm{A}× R_0+2\ \mathrm{V}···①$;电压表的示数为6 V时,电流表的示数是0.2 A,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知,电源电压$U=U_0'+U_{\mathrm{滑}}'=0.2\ \mathrm{A}× R_0+6\ \mathrm{V}···②$,联立①②得,$U=10\ \mathrm{V},R_0=20\ \Omega$,故A错误. 油箱装满油时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,根据欧姆定律可知,电路电流$I=\frac{U}{R_0}=\frac{10\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,故D正确. 油箱中油用完时,根据欧姆定律可知,电路电流$I'=\frac{U}{R+R_0}=\frac{10\ \mathrm{V}}{30\ \Omega+20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,电压表的示数$U_\mathrm{V}=I'R=0.2\ \mathrm{A}×30\ \Omega=6\ \mathrm{V}$,故C错误. 电流表的示数最大变化范围是0.2～0.5 A,故B错误,故选D.
方法技巧 了解滑动变阻器的实质,本题考查变阻器的其他形态.熟练掌握滑动变阻器的基本原理便可轻松解决此类问题.

【分析】
首先明确电路结构：定值电阻R₀与滑动变阻器R串联，电流表测电路总电流，电压表测滑动变阻器R两端的电压。解题时需利用串联电路的电压规律（电源电压等于各部分电压之和）和欧姆定律，结合题目给出的两组电压表、电流表示数，先求出电源电压和定值电阻R₀的阻值，再根据滑动变阻器接入阻值与油量的关系，逐一分析各选项。关键是理解油量变化时滑动变阻器接入阻值的变化：油箱装满油时滑片在R最下端，R接入阻值为0；油用完时滑片在R最上端，R接入阻值为30Ω。
【解析】
1. 确定电路：R₀与R串联，电流表测电流，电压表测R两端电压。
2. 根据串联电路电压规律和欧姆定律，电源电压U不变，因此：
当电压表示数U滑₁=2V时，电流I₁=0.4A，有U = I₁R₀ + U滑₁ = 0.4A×R₀ + 2V ①；
当电压表示数U滑₂=6V时，电流I₂=0.2A，有U = I₂R₀ + U滑₂ = 0.2A×R₀ + 6V ②；
3. 联立①②求解：0.4R₀ +2 = 0.2R₀ +6 → 0.2R₀=4 → R₀=20Ω，代入①得U=0.4×20 +2=10V。
4. 分析选项：
A选项：R₀=15Ω，与计算结果20Ω不符，错误；
B选项：电流表最大变化范围：油量最多时R=0，电流I=U/R₀=10V/20Ω=0.5A；油量最少时R=30Ω，电流I'=U/(R₀+R)=10V/(20Ω+30Ω)=0.2A，故电流范围是0.2~0.5A，错误；
C选项：油用完时，R接入最大，电压表示数U滑'=I'R=0.2A×30Ω=6V，不是0，错误；
D选项：油箱装满油时，R=0，电流I=0.5A，正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律应用、滑动变阻器的使用
【点评】
本题结合实际应用场景，考查串联电路与欧姆定律的综合运用，需明确滑动变阻器接入阻值与油量的对应关系，利用电源电压不变建立方程求解，再逐一判断选项，是电路部分的典型综合题，难度适中。
【难度系数】
0.5

3 在如图所示电路中，闭合开关后，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是（）。

A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路

D

【分析】首先明确电路结构：滑动变阻器R与灯泡L串联，电流表测电路电流，电压表并联在电源两端（测量电源电压）。故障现象为小灯泡不发光、电流表无示数，说明电路是断路故障（若为短路，电流表会有示数，灯泡会发光或更亮）；电压表有示数，说明电压表的两个接线柱能与电源两极连通，因此断路位置在滑动变阻器处。
【解析】逐一分析选项：
A. 灯泡短路：电路为通路，电流表有示数，灯泡不发光，但不符合“电流表无示数”，排除；
B. 灯泡断路：电压表右端无法连通电源正极，电压表无示数，不符合“电压表有示数”，排除；
C. 滑动变阻器短路：电路为通路，电流表有示数，灯泡会发光，不符合故障现象，排除；
D. 滑动变阻器断路：电路断路，电流表无示数，灯泡不发光；电压表左端经开关接电源负极，右端经灯泡接电源正极，电压表测电源电压有示数，完全符合故障现象，正确。
【答案】D
【知识点】电路故障分析、串联电路特点
【点评】本题考查串联电路的故障判断，需结合电流表、电压表的示数特征分析断路或短路位置，核心是理解电压表有示数时其两端可连通电源两极。
【难度系数】0.5

4 如图所示，图甲是灯泡L和定值电阻R的I-U图像，将L和R先后以图乙和图丙两种方式连在同一电源上，若图乙中$U_1:U_2=m$，图丙中$I_1:I_2=n$，则下述正确的是().


A.$m=n$
B.$mn＜1$
C.$mn=1$
D.$mn＞1$

B [解析]由题图乙知,灯泡与电阻串联,所以通过它们的电流相同. 由$I=\frac{U}{R}$可知,当电流相同时,电压与电阻成正比,所以$\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_{\mathrm{L乙}}}{R}=m$;由图丙知,灯泡与电阻并联,各支路两端的电压相同,当电压相同时,电流与电阻成反比,所以$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R}{R_{\mathrm{L丙}}}=n$,则$\frac{R_{\mathrm{L丙}}}{R}=\frac{1}{n}$.由图像甲可知,灯丝的电流随电压的增大而增大,灯丝的温度也随之升高,其电阻增大,而图乙中灯泡两端电压比图丙中小,即$U_1＜U$,所以$R_{\mathrm{L乙}}＜R_{\mathrm{L丙}}$,$\frac{R_{\mathrm{L乙}}}{R}＜\frac{R_{\mathrm{L丙}}}{R}$,则$m＜\frac{1}{n}$,即$mn＜1$,故B正确,C、D错误;由图像可知,在电流相同时,灯泡的电压较大,即$U_1＞U_2$,则$U_1:U_2=m＞1$,由前面的解答可知$1＜m＜\frac{1}{n}$,则可得$n＜1$,比较可知$m＞n$,故A错误. 故选B.

【分析】
首先明确图乙中灯泡L与电阻R串联，串联电路电流处处相等，根据欧姆定律，电压与电阻成正比；图丙中灯泡L与电阻R并联，并联电路各支路电压相等，根据欧姆定律，电流与电阻成反比。需注意灯泡的电阻随温度变化，其I-U图像为曲线，电压越高，电流越大，灯丝温度越高，电阻越大。因此，乙图中灯泡两端电压U₁小于丙图中灯泡两端的电压（等于电源电压U），故乙图中灯泡的电阻R_L乙小于丙图中灯泡的电阻R_L丙，这是解题的关键。
【解析】
1. 分析图乙（串联）：
灯泡L与电阻R串联，电路中电流I相同，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电压之比等于电阻之比，即$\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_{L乙}}{R}=m$，因此$R_{L乙}=mR$。
2. 分析图丙（并联）：
灯泡L与电阻R并联，各支路两端电压均等于电源电压U，根据欧姆定律，电流之比等于电阻的反比，即$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R}{R_{L丙}}=n$，因此$R_{L丙}=\frac{R}{n}$。
3. 结合灯泡电阻的变化规律：
由图甲可知，灯泡电阻随两端电压增大而增大（电压越高，电流越大，灯丝温度越高，电阻越大）。乙图中灯泡两端电压为U₁，丙图中灯泡两端电压为电源电压U，显然$U_1 ＜ U$，因此$R_{L乙} ＜ R_{L丙}$。
将$R_{L乙}=mR$和$R_{L丙}=\frac{R}{n}$代入$R_{L乙} ＜ R_{L丙}$，得$mR ＜ \frac{R}{n}$，约去R（R≠0）后可得$m ＜ \frac{1}{n}$，即$mn ＜ 1$。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串并联电路特点、影响电阻的因素
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律，核心在于理解灯泡电阻随温度变化的特性，不能将灯泡视为定值电阻，需区分不同连接方式下灯泡的电阻差异，对学生综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5

5 如图所示电路中，电源电压不变，$R_1$为定值电阻，$R_2$为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数$U$和对应的电流表示数$I$，则绘出的$U-I$关系图像正确的是（）。

A

【分析】首先明确电路结构：$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路中的电流$I$，电压表测滑动变阻器$R_2$两端的电压$U$。根据串联电路电压规律和欧姆定律推导$U$与$I$的关系，判断图像特征：电源电压$U_总$不变，由串联电路电压关系结合欧姆定律可得到$U$与$I$的函数式，进而分析图像的斜率、截距特点，确定正确选项。
【解析】电路中$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路电流$I$，电压表测$R_2$两端电压$U$。根据串联电路电压规律：$U_总 = U + U_1$，定值电阻$R_1$两端电压$U_1 = IR_1$，代入得：$U = U_总 - IR_1$。该式为一次函数，斜率为负，说明$U$随$I$的增大而减小；当$I=0$时，$U=U_总$（断路时电压表测电源电压）；当$U=0$时，$I=\frac{U_总}{R_1}$（此时$R_2$阻值为0）。因此$U-I$图像是一条倾斜向下的直线，起点在$U$轴正半轴，终点在$I$轴正半轴，对应选项A。
【答案】A
【知识点】欧姆定律、串联电路电压规律、U-I图像
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的应用，核心是推导电压表示数与电流表示数的函数关系，明确图像的物理意义，属于电路动态分析的基础题型，难度适中。
【难度系数】0.5

6 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻.闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置，电压表和电流表的示数分别变化了ΔU和ΔI.下列分析正确的是().

A.$\frac{\Delta U}{\Delta I}$变大
B.$\frac{\Delta U}{\Delta I}$变小
C.$\frac{\Delta U}{\Delta I}$不变
D.$\frac{\Delta U}{\Delta I}$先变小后变大

C [解析]在图示电路中,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测量电路中的电流. 闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了$\Delta U$和$\Delta I$,即通过定值电阻R中的电流增大了$\Delta I$,其两端电压增大了$\Delta U$,根据欧姆定律可知$U_1=I_1R,U_2=I_2R$,则$\Delta U=R\Delta I$,即$R=\frac{\Delta U}{\Delta I}$,在滑片移动过程中定值电阻阻值不变,所以$\frac{\Delta U}{\Delta I}$不变. 故选C.

【分析】
要解决这道题，首先明确电路连接方式：定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的总电流。接下来利用欧姆定律分析电压变化量和电流变化量的关系，定值电阻的阻值不变，据此判断比值的变化情况。
【解析】
由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。设滑片移动前电路中的电流为$I_1$，滑片移动后电路中的电流为$I_2$，则电流的变化量$\Delta I = I_2 - I_1$。
根据欧姆定律，滑片移动前R两端的电压$U_1 = I_1R$，滑片移动后R两端的电压$U_2 = I_2R$，则电压的变化量：
$\Delta U = U_2 - U_1 = I_2R - I_1R = R(I_2 - I_1) = R\Delta I$，
因此$\frac{\Delta U}{\Delta I} = R$。
因为R是定值电阻，其阻值不随电流、电压的变化而改变，所以$\frac{\Delta U}{\Delta I}$不变。故选项C正确，A、B、D错误。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点
【点评】
本题考查欧姆定律的应用，核心是理解定值电阻两端电压变化量与电流变化量的比值等于定值电阻的阻值，需掌握欧姆定律的基本公式及串联电路的特点，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.6