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4 如图所示为某实验小组分别测量电阻甲和电阻乙的I-U关系曲线.由图像可知,电阻乙的阻值为
10
Ω,若将电阻甲和电阻乙串联在0.4 A的电路中,甲、乙两端的总电压为5
V.答案
10 5
解析
【分析】
首先，电阻乙的I-U图像为直线，说明乙是定值电阻，可利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，从图像中读取乙对应的一组电压和电流计算其阻值；当甲、乙串联时，电路电流处处相等，因此串联电流为0.4A时，甲、乙的电流均为0.4A，再从图像中找到此时甲、乙对应的电压，相加得到总电压。
【解析】
1. 计算电阻乙的阻值：
从图像可知，电阻乙为定值电阻，当$U_乙=4V$时，对应的电流$I_乙=0.4A$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得$R_乙=\frac{U_乙}{I_乙}=\frac{4V}{0.4A}=10Ω$。
2. 计算串联时的总电压：
甲、乙串联，电路电流处处相等，当电路电流为0.4A时，甲、乙的电流均为0.4A。从图像中读取：当$I=0.4A$时，甲对应的电压$U_甲=1V$，乙对应的电压$U_乙=4V$；根据串联电路总电压等于各部分电压之和，总电压$U_总=U_甲+U_乙=1V+4V=5V$。
【答案】
10；5
【知识点】
欧姆定律；I-U图像；串联电路电压规律
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律和串联电路的特点，关键是从图像中准确读取电压、电流值，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先，电阻乙的I-U图像为直线，说明乙是定值电阻，可利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，从图像中读取乙对应的一组电压和电流计算其阻值；当甲、乙串联时，电路电流处处相等，因此串联电流为0.4A时，甲、乙的电流均为0.4A，再从图像中找到此时甲、乙对应的电压，相加得到总电压。
【解析】
1. 计算电阻乙的阻值：
从图像可知，电阻乙为定值电阻，当$U_乙=4V$时，对应的电流$I_乙=0.4A$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得$R_乙=\frac{U_乙}{I_乙}=\frac{4V}{0.4A}=10Ω$。
2. 计算串联时的总电压：
甲、乙串联，电路电流处处相等，当电路电流为0.4A时，甲、乙的电流均为0.4A。从图像中读取：当$I=0.4A$时，甲对应的电压$U_甲=1V$，乙对应的电压$U_乙=4V$；根据串联电路总电压等于各部分电压之和，总电压$U_总=U_甲+U_乙=1V+4V=5V$。
【答案】
10；5
【知识点】
欧姆定律；I-U图像；串联电路电压规律
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律和串联电路的特点，关键是从图像中准确读取电压、电流值，属于基础应用题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
5 小宇看到小明同学的实验报告，表格是小明在“测量额定电压为4.5 V的小灯泡电阻”实验中，得到的部分U和I的数据：
(1)从数据中可知，该小灯泡的额定电流为
(2)小宇想通过实验验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是他设计了如图甲所示的电路图，利用了小明同学的实验器材：标有4.5 V字样的小灯泡、可在0～25 Ω范围内调节的滑动变阻器等，但电源上的电压值模糊不清。
①如图乙所示是他未完成的实物电路连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
②正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到
③继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，他观察到电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是
(3)小宇想通过这个实验得到与小明完全一致的实验数据，你认为小宇
(1)从数据中可知，该小灯泡的额定电流为
0.34
A，正常发光时的电阻为13.2
Ω（结果保留一位小数）。(2)小宇想通过实验验证上述表格中的每一组数据是否正确，于是他设计了如图甲所示的电路图，利用了小明同学的实验器材：标有4.5 V字样的小灯泡、可在0～25 Ω范围内调节的滑动变阻器等，但电源上的电压值模糊不清。
①如图乙所示是他未完成的实物电路连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
②正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到
最右端
的位置，闭合开关后，小宇看到如图丙所示电流表的示数为0.2
A，电压表的示数为2.5
V，他马上用这些读数和滑动变阻器提供的信息算出电源电压为7.5
V。③继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，他观察到电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是
小灯泡断路
。(3)小宇想通过这个实验得到与小明完全一致的实验数据，你认为小宇
不能
（填“能”或“不能”）做到。答案
(1)0.34 13.2
(2)①
②最右端 0.2 2.5 7.5 ③小灯泡断路(3)不能
解析
【分析】
本题围绕“测量小灯泡电阻”实验展开，需结合额定电流、电阻计算，电路连接，滑动变阻器使用，电路故障分析等知识点解题：
1. 第(1)问：额定电压下的电流为额定电流，利用欧姆定律计算正常发光时的电阻；
2. 第(2)问：①连接电路时，电压表需并联在小灯泡两端，根据额定电压选量程；②闭合开关前滑动变阻器调至最大阻值处，根据电流表量程读示数，结合串联电路电压规律计算电源电压；③根据电流表、电压表示数特点判断电路故障；
3. 第(3)问：对比实验器材条件，判断能否得到相同数据。
【解析】
(1) 小灯泡额定电压为4.5V，对应额定电流为0.34A；正常发光时电阻 $ R=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{4.5V}{0.34A}\approx13.2\Omega $。
(2) ① 电路连接：电压表并联在小灯泡两端，选0~15V量程，将电压表“15”接线柱与小灯泡右接线柱连接；
② 闭合开关前，滑动变阻器滑片移到最大阻值处（最右端）；电流表用0~0.6A量程，示数为0.2A；电压表示数为2.5V；电源电压 $ U=U_{灯}+U_{滑}=2.5V + 0.2A×25\Omega=7.5V $；
③ 电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源连通，故障为小灯泡断路；
(3) 小宇的实验条件与小明不同，无法得到完全一致的数据，故填“不能”。
【答案】
(1)0.34 13.2
(2)① ②最右端 0.2 2.5 7.5 ③小灯泡断路
(3)不能
【知识点】
测量小灯泡电阻、欧姆定律应用、电路故障分析
【点评】
本题综合考查测量小灯泡电阻的实验，涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障分析及欧姆定律计算，需掌握实验核心规律，是中等难度的实验题。
【难度系数】
0.5
本题围绕“测量小灯泡电阻”实验展开，需结合额定电流、电阻计算，电路连接，滑动变阻器使用，电路故障分析等知识点解题：
1. 第(1)问：额定电压下的电流为额定电流，利用欧姆定律计算正常发光时的电阻；
2. 第(2)问：①连接电路时，电压表需并联在小灯泡两端，根据额定电压选量程；②闭合开关前滑动变阻器调至最大阻值处，根据电流表量程读示数，结合串联电路电压规律计算电源电压；③根据电流表、电压表示数特点判断电路故障；
3. 第(3)问：对比实验器材条件，判断能否得到相同数据。
【解析】
(1) 小灯泡额定电压为4.5V，对应额定电流为0.34A；正常发光时电阻 $ R=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{4.5V}{0.34A}\approx13.2\Omega $。
(2) ① 电路连接：电压表并联在小灯泡两端，选0~15V量程，将电压表“15”接线柱与小灯泡右接线柱连接；
② 闭合开关前，滑动变阻器滑片移到最大阻值处（最右端）；电流表用0~0.6A量程，示数为0.2A；电压表示数为2.5V；电源电压 $ U=U_{灯}+U_{滑}=2.5V + 0.2A×25\Omega=7.5V $；
③ 电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源连通，故障为小灯泡断路；
(3) 小宇的实验条件与小明不同，无法得到完全一致的数据，故填“不能”。
【答案】
(1)0.34 13.2
(2)①
②最右端 0.2 2.5 7.5 ③小灯泡断路(3)不能
【知识点】
测量小灯泡电阻、欧姆定律应用、电路故障分析
【点评】
本题综合考查测量小灯泡电阻的实验，涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障分析及欧姆定律计算，需掌握实验核心规律，是中等难度的实验题。
【难度系数】
0.5
6（2024·山东菏泽单县期末）如图所示，甲、乙两铜棒长度相同，但乙的横截面积大，把它们并联在同一电路中，下列说法正确的是（
A.甲的电阻小于乙的电阻
B.甲的电阻大于乙的电阻
C.乙两端的电压大
D.甲两端的电压大
B
）。A.甲的电阻小于乙的电阻
B.甲的电阻大于乙的电阻
C.乙两端的电压大
D.甲两端的电压大
答案
B
[解析]因为甲、乙两铜棒材料相同、长度相同、横截面积不同,乙的横截面积大,所以甲的电阻大于乙的电阻,故A错误,B正确;若把它们并联在电路中,由于并联电路两端电压相等,故$U_甲=U_乙$,故C、D错误.故选B.
[解析]因为甲、乙两铜棒材料相同、长度相同、横截面积不同,乙的横截面积大,所以甲的电阻大于乙的电阻,故A错误,B正确;若把它们并联在电路中,由于并联电路两端电压相等,故$U_甲=U_乙$,故C、D错误.故选B.
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步分析：首先根据影响电阻大小的因素比较甲、乙铜棒的电阻；再结合并联电路的电压特点判断两端电压关系。
1. 影响电阻的因素：导体电阻与材料、长度、横截面积有关，当材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小；
2. 并联电路的电压特点：各支路两端的电压相等。
【解析】
1. 比较电阻大小：甲、乙均为铜棒，材料相同，长度相同，乙的横截面积更大。根据电阻的决定规律，材料和长度相同时，横截面积越大电阻越小，因此甲的电阻大于乙的电阻，故A错误，B正确；
2. 判断电压关系：甲、乙并联在同一电路中，根据并联电路的电压特点，各支路两端电压相等，因此甲、乙两端电压相等，即$U_甲=U_乙$，故C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
影响电阻的因素；并联电路的电压特点
【点评】
本题结合具体的导体材料和电路连接方式，考查电阻的影响因素与并联电路的电压规律，属于基础题型，需学生牢记相关知识点，结合题目条件分析即可。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需分两步分析：首先根据影响电阻大小的因素比较甲、乙铜棒的电阻；再结合并联电路的电压特点判断两端电压关系。
1. 影响电阻的因素：导体电阻与材料、长度、横截面积有关，当材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小；
2. 并联电路的电压特点：各支路两端的电压相等。
【解析】
1. 比较电阻大小：甲、乙均为铜棒，材料相同，长度相同，乙的横截面积更大。根据电阻的决定规律，材料和长度相同时，横截面积越大电阻越小，因此甲的电阻大于乙的电阻，故A错误，B正确；
2. 判断电压关系：甲、乙并联在同一电路中，根据并联电路的电压特点，各支路两端电压相等，因此甲、乙两端电压相等，即$U_甲=U_乙$，故C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
影响电阻的因素；并联电路的电压特点
【点评】
本题结合具体的导体材料和电路连接方式，考查电阻的影响因素与并联电路的电压规律，属于基础题型，需学生牢记相关知识点，结合题目条件分析即可。
【难度系数】
0.7
7 中考新考法 模型构建 甲、乙两地相距50 km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线每千米的电阻为0.2 Ω。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻和电源接成如图所示的电路，当电压表的示数为3.0 V时，电流表的示数为0.3 A，则短路处离甲地的距离为(
A.15 km
B.25 km
C.40 km
D.50 km
B
)。A.15 km
B.25 km
C.40 km
D.50 km
答案
B
解析
【分析】
要解决该输电线短路问题，需结合欧姆定律和电阻与长度的关系分析：首先明确电路中电流表、电压表的测量对象，利用欧姆定律算出短路处到甲地的两条输电线的总电阻；再根据输电线每千米的电阻算出这两条输电线的总长度；注意输电线是往返的（电流从甲地经一条线到短路处，再经另一条线返回甲地），因此短路处到甲地的距离是总长度的一半，即可得出结果。
【解析】
1. 根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，可得短路处到甲地的两条输电线的总电阻：
$ R = \frac{U}{I} = \frac{3.0\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega $。
2. 已知输电线每千米电阻为0.2Ω，因此这两条输电线的总长度：
$ L = \frac{10\ \Omega}{0.2\ \Omega/\mathrm{km}} = 50\ \mathrm{km} $。
3. 由于输电线是往返的，短路处到甲地的距离为总长度的一半：
$ s = \frac{L}{2} = \frac{50\ \mathrm{km}}{2} = 25\ \mathrm{km} $。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、电阻与长度的关系、电路应用
【点评】
本题将物理知识应用于实际输电线故障排查，核心是利用欧姆定律计算电阻，结合电阻与长度的关系求输电线长度，需注意输电线为往返线路，计算距离时要除以2，避免出错，考查了模型构建和知识应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决该输电线短路问题，需结合欧姆定律和电阻与长度的关系分析：首先明确电路中电流表、电压表的测量对象，利用欧姆定律算出短路处到甲地的两条输电线的总电阻；再根据输电线每千米的电阻算出这两条输电线的总长度；注意输电线是往返的（电流从甲地经一条线到短路处，再经另一条线返回甲地），因此短路处到甲地的距离是总长度的一半，即可得出结果。
【解析】
1. 根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，可得短路处到甲地的两条输电线的总电阻：
$ R = \frac{U}{I} = \frac{3.0\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega $。
2. 已知输电线每千米电阻为0.2Ω，因此这两条输电线的总长度：
$ L = \frac{10\ \Omega}{0.2\ \Omega/\mathrm{km}} = 50\ \mathrm{km} $。
3. 由于输电线是往返的，短路处到甲地的距离为总长度的一半：
$ s = \frac{L}{2} = \frac{50\ \mathrm{km}}{2} = 25\ \mathrm{km} $。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、电阻与长度的关系、电路应用
【点评】
本题将物理知识应用于实际输电线故障排查，核心是利用欧姆定律计算电阻，结合电阻与长度的关系求输电线长度，需注意输电线为往返线路，计算距离时要除以2，避免出错，考查了模型构建和知识应用能力。
【难度系数】
0.5
8 跨学科 数形结合 在探究电流与电压的关系的实验中，根据电流表与电压表的示数，画出了如图所示的$I-U$关系图像，由此可知，下列说法中错误的是(
A.电源电压为$6\ \mathrm{V}$
B.该图像为滑动变阻器$R_2$的$I-U$关系图像
C.定值电阻的阻值为$10\ \Omega$
D.该图像为定值电阻$R_1$的$I-U$关系图像
D
).A.电源电压为$6\ \mathrm{V}$
B.该图像为滑动变阻器$R_2$的$I-U$关系图像
C.定值电阻的阻值为$10\ \Omega$
D.该图像为定值电阻$R_1$的$I-U$关系图像
答案
D
[解析]由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端的电压,$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端的电压,电流表测电路中的电流.滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,由$I=\dfrac{U}{R}$知电路中的电流变小,电流表的示数变小,由$U=IR$可知定值电阻$R_1$两端的电压变小,由串联电路的电压的规律可知滑动变阻器两端的电压变大,所以当电流表示数变小时,电压表$\mathrm{V}_1$的示数变小,电压表$\mathrm{V}_2$的示数变大,所以该图像为滑动变阻器$R_2$的$I-U$关系图像,故B正确,D错误.由图像知当滑动变阻器两端的电压为$3.0\ \mathrm{V}$时,电路中的电流为$0.3\ \mathrm{A}$,此时电源电压$U=U_\mathrm{滑}+I_1R_1=3.0\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A}× R_1$;当滑动变阻器两端的电压为$5.0\ \mathrm{V}$时,电路中的电流为$0.1\ \mathrm{A}$,此时电源电压为$U=U_\mathrm{滑}'+I_2R_1=5.0\ \mathrm{V}+0.1\ \mathrm{A}× R_1$;由于电源电压不变,所以$3.0\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A}× R_1=5.0\ \mathrm{V}+0.1\ \mathrm{A}× R_1$,解得$R_1=10\ \Omega$,故C正确.电源电压为$U=U_\mathrm{滑}+I_1R_1=3.0\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$,故A正确.故选D.
[解析]由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端的电压,$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端的电压,电流表测电路中的电流.滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,由$I=\dfrac{U}{R}$知电路中的电流变小,电流表的示数变小,由$U=IR$可知定值电阻$R_1$两端的电压变小,由串联电路的电压的规律可知滑动变阻器两端的电压变大,所以当电流表示数变小时,电压表$\mathrm{V}_1$的示数变小,电压表$\mathrm{V}_2$的示数变大,所以该图像为滑动变阻器$R_2$的$I-U$关系图像,故B正确,D错误.由图像知当滑动变阻器两端的电压为$3.0\ \mathrm{V}$时,电路中的电流为$0.3\ \mathrm{A}$,此时电源电压$U=U_\mathrm{滑}+I_1R_1=3.0\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A}× R_1$;当滑动变阻器两端的电压为$5.0\ \mathrm{V}$时,电路中的电流为$0.1\ \mathrm{A}$,此时电源电压为$U=U_\mathrm{滑}'+I_2R_1=5.0\ \mathrm{V}+0.1\ \mathrm{A}× R_1$;由于电源电压不变,所以$3.0\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A}× R_1=5.0\ \mathrm{V}+0.1\ \mathrm{A}× R_1$,解得$R_1=10\ \Omega$,故C正确.电源电压为$U=U_\mathrm{滑}+I_1R_1=3.0\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$,故A正确.故选D.
解析
【分析】首先明确电路结构：$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路电流，$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压，$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端电压。根据欧姆定律和串联电路电压规律：定值电阻的电压随电流增大而增大，滑动变阻器的电压随电流增大而减小，由此判断图像对应的电阻；再利用电源电压不变，结合图像数据建立方程，求出定值电阻阻值和电源电压，进而判断各选项对错。
【解析】由电路图可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路中的电流，电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端的电压，电压表$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端的电压。
1. 判断图像对应的电阻：当电路电流减小时，滑动变阻器$R_2$接入电阻变大，根据$U=IR$，定值电阻$R_1$两端电压$U_1=IR_1$减小；串联电路总电压$U_{\mathrm{总}}=U_1+U_2$，因此$R_2$两端电压$U_2=U_{\mathrm{总}}-U_1$增大，即电流越小，$R_2$两端电压越大，电流越大，$R_2$两端电压越小，故电流随电压增大而减小的$I-U$图像是滑动变阻器$R_2$的图像，因此B正确，D错误。
2. 计算定值电阻$R_1$的阻值：从图像取两组数据：当$U_2=3.0\ \mathrm{V}$时，电流$I=0.3\ \mathrm{A}$；当$U_2'=5.0\ \mathrm{V}$时，电流$I'=0.1\ \mathrm{A}$。因电源电压不变，故$U_{\mathrm{总}}=U_2 + IR_1 = U_2' + I'R_1$，代入得：$3.0\ \mathrm{V} + 0.3\ \mathrm{A}×R_1 =5.0\ \mathrm{V} +0.1\ \mathrm{A}×R_1$，解得$R_1=10\ \Omega$，故C正确。
3. 计算电源电压：将$R_1=10\ \Omega$、$I=0.3\ \mathrm{A}$、$U_2=3.0\ \mathrm{V}$代入$U_{\mathrm{总}}=U_2 + IR_1$，得$U_{\mathrm{总}}=3.0\ \mathrm{V} +0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$，故A正确。
综上，说法错误的是D选项。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律、$I-U$图像分析
【点评】本题结合串联电路特点与$I-U$图像，考查欧姆定律的应用，核心是判断图像对应的电阻，再利用电源电压不变建立方程求解，需掌握串联电路的电压、电流规律，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】由电路图可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路中的电流，电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端的电压，电压表$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端的电压。
1. 判断图像对应的电阻：当电路电流减小时，滑动变阻器$R_2$接入电阻变大，根据$U=IR$，定值电阻$R_1$两端电压$U_1=IR_1$减小；串联电路总电压$U_{\mathrm{总}}=U_1+U_2$，因此$R_2$两端电压$U_2=U_{\mathrm{总}}-U_1$增大，即电流越小，$R_2$两端电压越大，电流越大，$R_2$两端电压越小，故电流随电压增大而减小的$I-U$图像是滑动变阻器$R_2$的图像，因此B正确，D错误。
2. 计算定值电阻$R_1$的阻值：从图像取两组数据：当$U_2=3.0\ \mathrm{V}$时，电流$I=0.3\ \mathrm{A}$；当$U_2'=5.0\ \mathrm{V}$时，电流$I'=0.1\ \mathrm{A}$。因电源电压不变，故$U_{\mathrm{总}}=U_2 + IR_1 = U_2' + I'R_1$，代入得：$3.0\ \mathrm{V} + 0.3\ \mathrm{A}×R_1 =5.0\ \mathrm{V} +0.1\ \mathrm{A}×R_1$，解得$R_1=10\ \Omega$，故C正确。
3. 计算电源电压：将$R_1=10\ \Omega$、$I=0.3\ \mathrm{A}$、$U_2=3.0\ \mathrm{V}$代入$U_{\mathrm{总}}=U_2 + IR_1$，得$U_{\mathrm{总}}=3.0\ \mathrm{V} +0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$，故A正确。
综上，说法错误的是D选项。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律、$I-U$图像分析
【点评】本题结合串联电路特点与$I-U$图像，考查欧姆定律的应用，核心是判断图像对应的电阻，再利用电源电压不变建立方程求解，需掌握串联电路的电压、电流规律，难度适中。
【难度系数】0.5
