14.「2026天津南开期中,★★★」如图所示的电路中,电源电压不变,$R_1=R_2$,$R_3$为滑动变阻器,闭合开关S,当$R_3$的滑片向下移动时,五个电表的示数都发生了变化,电表A、V₁、V₂、V₃和V₄的示数变化量大小分别用$\Delta I$、$\Delta U_1$、$\Delta U_2$、$\Delta U_3$和$\Delta U_4$表示。在这个过程中,下列说法中正确的是(

A.电流表A的示数减小
B.$\Delta U_2$小于$\Delta U_1$
C.$\Delta U_3$与$\Delta I$的比值变大
D.$\Delta U_4$与$\Delta U_2$大小相等
AD
)A.电流表A的示数减小
B.$\Delta U_2$小于$\Delta U_1$
C.$\Delta U_3$与$\Delta I$的比值变大
D.$\Delta U_4$与$\Delta U_2$大小相等
答案
AD 由电路图可知,$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电压表V₁测$R_1$两端的电压,电压表V₂测$R_2$两端的电压,电压表V₃测$R_3$两端电压,电压表V₄测$R_2$和$R_3$两端的电压之和,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器$R_3$的滑片向下移动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故A正确;由$U=IR$可知,$R_1$、$R_2$两端的电压均变小,由于$R_1=R_2$,且串联电路电流处处相等,由$\Delta U=\Delta IR$知,$\Delta U_2=\Delta U_1$,故B错误;电压表V₃的示数变化量$\Delta U_3=(U-I'R_1-I'R_2)-(U-IR_1-IR_2)=(I-I')(R_1+R_2)=\Delta I(R_1+R_2)$,则$\frac{\Delta U_3}{\Delta I}=R_1+R_2$,即$\frac{\Delta U_3}{\Delta I}$不变,故C错误;电压表V₄的示数变化量$\Delta U_4=(U-I'R_1)-(U-IR_1)=(I-I')R_1=\Delta IR_1=\Delta U_1=\Delta U_2$,故D正确。故选A、D。
解析
【分析】
首先明确电路结构:R₁、R₂、R₃串联,电流表测电路电流;V₁测R₁电压,V₂测R₂电压,V₃测R₃电压,V₄测R₂和R₃的总电压。当R₃滑片向下移动时,接入电阻变大,总电阻变化,结合欧姆定律和串联电路电压规律分析各选项。
【解析】
1. 电路与电表分析:由电路图可知,R₁、R₂、R₃串联,电流表A测电路电流;V₁测R₁两端电压,V₂测R₂两端电压,V₃测R₃两端电压,V₄测R₂和R₃两端的总电压。
2. 选项A分析:R₃滑片向下移动,接入电阻变大,总电阻R总=R₁+R₂+R₃变大,电源电压U不变,根据欧姆定律I=U/R总,电路电流I变小,即电流表A的示数减小,故A正确。
3. 选项B分析:R₁=R₂,电流变化量为ΔI,由ΔU=ΔIR得,ΔU₁=ΔIR₁,ΔU₂=ΔIR₂,因R₁=R₂,故ΔU₁=ΔU₂,B错误。
4. 选项C分析:电源电压U=U₁+U₂+U₃,故ΔU₃=ΔU₁+ΔU₂=ΔI(R₁+R₂),则ΔU₃/ΔI=R₁+R₂,R₁、R₂为定值,该比值不变,C错误。
5. 选项D分析:V₄的示数U₄=U-U₁,电源电压U不变,故ΔU₄=ΔU₁;又ΔU₁=ΔU₂,因此ΔU₄=ΔU₂,D正确。
【答案】
AD
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、电路动态分析
【点评】
本题考查串联电路的动态分析,需明确各电表测量对象,结合欧姆定律和串联电路规律推导电压变化量与电流变化量的关系,是中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:R₁、R₂、R₃串联,电流表测电路电流;V₁测R₁电压,V₂测R₂电压,V₃测R₃电压,V₄测R₂和R₃的总电压。当R₃滑片向下移动时,接入电阻变大,总电阻变化,结合欧姆定律和串联电路电压规律分析各选项。
【解析】
1. 电路与电表分析:由电路图可知,R₁、R₂、R₃串联,电流表A测电路电流;V₁测R₁两端电压,V₂测R₂两端电压,V₃测R₃两端电压,V₄测R₂和R₃两端的总电压。
2. 选项A分析:R₃滑片向下移动,接入电阻变大,总电阻R总=R₁+R₂+R₃变大,电源电压U不变,根据欧姆定律I=U/R总,电路电流I变小,即电流表A的示数减小,故A正确。
3. 选项B分析:R₁=R₂,电流变化量为ΔI,由ΔU=ΔIR得,ΔU₁=ΔIR₁,ΔU₂=ΔIR₂,因R₁=R₂,故ΔU₁=ΔU₂,B错误。
4. 选项C分析:电源电压U=U₁+U₂+U₃,故ΔU₃=ΔU₁+ΔU₂=ΔI(R₁+R₂),则ΔU₃/ΔI=R₁+R₂,R₁、R₂为定值,该比值不变,C错误。
5. 选项D分析:V₄的示数U₄=U-U₁,电源电压U不变,故ΔU₄=ΔU₁;又ΔU₁=ΔU₂,因此ΔU₄=ΔU₂,D正确。
【答案】
AD
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、电路动态分析
【点评】
本题考查串联电路的动态分析,需明确各电表测量对象,结合欧姆定律和串联电路规律推导电压变化量与电流变化量的关系,是中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
15.「2026北京十二中期中,★★」如图甲所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P从图中M点移动到N点的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是(

A.$R_1$的电阻值为$10\ \Omega$
B.电源两端的电压为$5\ \mathrm{V}$
C.滑片P在N点时R接入电路的阻值为$50\ \Omega$
D.当R接入电路的阻值为$5\ \Omega$时,电压表示数为$2\ \mathrm{V}$
ACD
)A.$R_1$的电阻值为$10\ \Omega$
B.电源两端的电压为$5\ \mathrm{V}$
C.滑片P在N点时R接入电路的阻值为$50\ \Omega$
D.当R接入电路的阻值为$5\ \Omega$时,电压表示数为$2\ \mathrm{V}$
答案
ACD 由图知,两电阻串联,电压表测R两端的电压。根据串联电路的分压规律知,阻值越大,电阻两端电压越大,则(1 V,0.5 A)对应滑片在M点,(5 V,0.1 A)对应滑片在N点。电源电压不变,$U=I_1R_1+U_R=I_2R_1+U_R'$,即$0.5\ \mathrm{A} × R_1+1\ \mathrm{V}=0.1\ \mathrm{A} × R_1+5\ \mathrm{V}$,解得$R_1=10\ \Omega$,$U=6\ \mathrm{V}$,故A正确,B错误。滑片在N点时,$U_R'=5\ \mathrm{V}$,$I_2=0.1\ \mathrm{A}$,则变阻器接入电路电阻$R'=\frac{U_R'}{I_2}=\frac{5\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$,故C正确。当$R=5\ \Omega$时,电路电流$I_3=\frac{U}{R+R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{5\ \Omega+10\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$,电压表的示数为$U_R''=I_3R=0.4\ \mathrm{A} × 5\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,故D正确。故选A、C、D。
解析
【分析】首先分析电路:R₁与滑动变阻器R串联,电流表测电路电流,电压表测R两端电压。根据串联电路电压规律,电源电压U总 = IR₁ + U_R(U_R为R两端电压)。从图乙可知,滑片在M点时电流大、R两端电压小,对应数据为I₁=0.5A、U_R1=1V;滑片在N点时电流小、R两端电压大,对应数据为I₂=0.1A、U_R2=5V。利用电源电压不变,代入两组数据建立方程,可求出R₁和电源电压,再逐一分析各选项。
【解析】由图甲知,R₁与R串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流。根据串联电路电压规律,电源电压不变,因此:U总 = I₁R₁ + U_R1 = I₂R₁ + U_R2。代入图乙数据:I₁=0.5A,U_R1=1V;I₂=0.1A,U_R2=5V,得:0.5A × R₁ + 1V = 0.1A × R₁ +5V,解得R₁=10Ω,电源电压U总=0.5A×10Ω +1V=6V。
选项A:R₁=10Ω,正确;
选项B:电源电压为6V≠5V,错误;
选项C:滑片在N点时,R接入阻值R'=U_R2/I₂=5V/0.1A=50Ω,正确;
选项D:当R=5Ω时,总电阻R总=R₁+R=10Ω+5Ω=15Ω,电路电流I=U总/R总=6V/15Ω=0.4A,电压表示数U_R''=IR=0.4A×5Ω=2V,正确。
【答案】ACD
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用
【点评】本题结合I-U图像考查串联电路的欧姆定律应用,关键是利用电源电压不变建立方程求解,需准确从图像提取对应数据,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】由图甲知,R₁与R串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流。根据串联电路电压规律,电源电压不变,因此:U总 = I₁R₁ + U_R1 = I₂R₁ + U_R2。代入图乙数据:I₁=0.5A,U_R1=1V;I₂=0.1A,U_R2=5V,得:0.5A × R₁ + 1V = 0.1A × R₁ +5V,解得R₁=10Ω,电源电压U总=0.5A×10Ω +1V=6V。
选项A:R₁=10Ω,正确;
选项B:电源电压为6V≠5V,错误;
选项C:滑片在N点时,R接入阻值R'=U_R2/I₂=5V/0.1A=50Ω,正确;
选项D:当R=5Ω时,总电阻R总=R₁+R=10Ω+5Ω=15Ω,电路电流I=U总/R总=6V/15Ω=0.4A,电压表示数U_R''=IR=0.4A×5Ω=2V,正确。
【答案】ACD
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用
【点评】本题结合I-U图像考查串联电路的欧姆定律应用,关键是利用电源电压不变建立方程求解,需准确从图像提取对应数据,难度适中。
【难度系数】0.5
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