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一、选择题
1. 在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，电流表与电压表示数变化的情况分别是（
A.变小、不变
B.变大、变小
C.变大、变大
D.变大、不变
1. 在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，电流表与电压表示数变化的情况分别是（
D
）。A.变小、不变
B.变大、变小
C.变大、变大
D.变大、不变
答案
1.D
解析
【分析】首先分析电路结构：定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表并联在电源两端，测量电源电压。当滑动变阻器滑片向右移动时，先判断滑动变阻器接入电路的电阻变化，再结合欧姆定律分析电流和电压的变化。
【解析】由实物图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测电源电压。电源电压不变，因此电压表示数始终等于电源电压，保持不变。滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻丝长度变短，接入电路的电阻变小，电路总电阻减小；根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电源电压U不变，总电阻$R_{总}$变小，所以电路中的电流I变大，即电流表示数变大。因此电流表示数变大，电压表示数不变，对应选项D。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】本题为动态电路基础题，核心是判断电压表测量对象和滑动变阻器接入电阻的变化，结合欧姆定律分析电表示数变化，需掌握电路分析的基本方法。
【难度系数】0.5
【解析】由实物图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测电源电压。电源电压不变，因此电压表示数始终等于电源电压，保持不变。滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻丝长度变短，接入电路的电阻变小，电路总电阻减小；根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电源电压U不变，总电阻$R_{总}$变小，所以电路中的电流I变大，即电流表示数变大。因此电流表示数变大，电压表示数不变，对应选项D。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】本题为动态电路基础题，核心是判断电压表测量对象和滑动变阻器接入电阻的变化，结合欧姆定律分析电表示数变化，需掌握电路分析的基本方法。
【难度系数】0.5
2. 下列图像中,能正确描述小灯泡$I-U$图像的是（
A
）。答案
2.A
解析
【分析】
要判断小灯泡的I-U图像，需明确小灯泡的电阻特性：小灯泡的灯丝为金属材料，金属电阻随温度升高而增大。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，当小灯泡两端电压$U$增大时，其功率增大、温度升高，灯丝电阻$R$随之增大，因此$I$与$U$不成正比，且$I-U$图像的斜率$\frac{\Delta I}{\Delta U}=\frac{1}{R}$会逐渐减小，曲线应向上凸（越来越平缓）。
【解析】
1. 选项B：图像为过原点的直线，说明$I$与$U$成正比，对应定值电阻的I-U图像，而小灯泡电阻随温度变化，不符合，排除B。
2. 选项C：图像中$I$随$U$增大而减小，违背欧姆定律（电压增大时电流应增大），排除C。
3. 选项D：曲线向下凸，说明斜率$\frac{\Delta I}{\Delta U}$逐渐增大，即$R$逐渐减小，与小灯泡电阻随温度升高而增大的特性矛盾，排除D。
4. 选项A：曲线向上凸，斜率逐渐减小，符合小灯泡电压增大、温度升高、电阻增大时，$I-U$图像的变化规律，故A正确。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、小灯泡电阻特性
【点评】
本题核心是区分定值电阻与小灯泡的I-U图像，需牢记金属电阻随温度变化的规律，不能将小灯泡视为定值电阻，需结合欧姆定律分析图像斜率的变化。
【难度系数】
0.5
要判断小灯泡的I-U图像，需明确小灯泡的电阻特性：小灯泡的灯丝为金属材料，金属电阻随温度升高而增大。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，当小灯泡两端电压$U$增大时，其功率增大、温度升高，灯丝电阻$R$随之增大，因此$I$与$U$不成正比，且$I-U$图像的斜率$\frac{\Delta I}{\Delta U}=\frac{1}{R}$会逐渐减小，曲线应向上凸（越来越平缓）。
【解析】
1. 选项B：图像为过原点的直线，说明$I$与$U$成正比，对应定值电阻的I-U图像，而小灯泡电阻随温度变化，不符合，排除B。
2. 选项C：图像中$I$随$U$增大而减小，违背欧姆定律（电压增大时电流应增大），排除C。
3. 选项D：曲线向下凸，说明斜率$\frac{\Delta I}{\Delta U}$逐渐增大，即$R$逐渐减小，与小灯泡电阻随温度升高而增大的特性矛盾，排除D。
4. 选项A：曲线向上凸，斜率逐渐减小，符合小灯泡电压增大、温度升高、电阻增大时，$I-U$图像的变化规律，故A正确。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、小灯泡电阻特性
【点评】
本题核心是区分定值电阻与小灯泡的I-U图像，需牢记金属电阻随温度变化的规律，不能将小灯泡视为定值电阻，需结合欧姆定律分析图像斜率的变化。
【难度系数】
0.5
3. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，两个电表的示数均变大，则下列判断正确的是(
A.灯L断路
B.灯L短路
C.电阻R断路
D.电阻R短路
B
)。A.灯L断路
B.灯L短路
C.电阻R断路
D.电阻R短路
答案
3.B
解析
【分析】首先明确电路结构：灯L与电阻R串联，电流表测量电路中的总电流，电压表测量电阻R两端的电压。题目中两个电表示数均变大，说明电路中电流变大，总电阻减小，故障应为短路（断路时电路电流会变小或为0，不符合题意，可先排除断路类选项）。接下来逐一分析选项，结合电表示数变化判断是否符合条件。
【解析】电路为L与R串联，电流表测电流，电压表测R两端电压。两表均变大，说明电流增大，总电阻减小，故障为短路：
若灯L短路：总电阻变小，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，电路电流变大，电流表示数变大；此时电压表相当于直接接在电源两端，测量电源电压，示数变大，符合题意。
若电阻R短路：电压表被短路，示数变为0，变小，不符合题意。
若灯L断路或R断路：电路断开，电流表示数为0，变小，不符合题意。
综上，答案为B。
【答案】B
【知识点】串联电路故障分析、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路故障分析，需结合电流表、电压表的示数变化判断故障类型，核心是理解短路和断路对电路的影响，以及欧姆定律在故障分析中的应用。
【难度系数】0.5
【解析】电路为L与R串联，电流表测电流，电压表测R两端电压。两表均变大，说明电流增大，总电阻减小，故障为短路：
若灯L短路：总电阻变小，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，电路电流变大，电流表示数变大；此时电压表相当于直接接在电源两端，测量电源电压，示数变大，符合题意。
若电阻R短路：电压表被短路，示数变为0，变小，不符合题意。
若灯L断路或R断路：电路断开，电流表示数为0，变小，不符合题意。
综上，答案为B。
【答案】B
【知识点】串联电路故障分析、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路故障分析，需结合电流表、电压表的示数变化判断故障类型，核心是理解短路和断路对电路的影响，以及欧姆定律在故障分析中的应用。
【难度系数】0.5
4. 下图是某小组同学设计的四种用于测定油箱内油量的装置。其中R是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。在这四种装置中，当油量增加时，电压表和电流表示数都变大的是（
A.乙
B.乙、丙
C.甲、丙
D.甲、丁
A
）。A.乙
B.乙、丙
C.甲、丙
D.甲、丁
答案
4.A
解析
【分析】要判断油量增加时电压表和电流表示数的变化，需先明确电路连接、滑动变阻器接入电阻的变化，再结合欧姆定律分析：
1. 各装置均为滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电流表测电路总电流，需确定电压表的测量对象。
2. 油量增加时，浮子上升，滑杆绕O顺时针转动，带动滑动变阻器滑片移动，改变接入电路的电阻，进而影响电流和电压：
甲：电压表测R两端电压，滑片下移使R接入电阻变大→总电阻变大→电流变小，R两端电压Uᵥ=U-IR₀，I变小则Uᵥ变大，不符合“都变大”。
乙：电压表测R₀两端电压，滑片上移使R接入电阻变小→总电阻变小→电流变大，R₀两端电压Uᵥ=IR₀，I变大则Uᵥ变大，符合要求。
丙：电压表测R两端电压，滑片上移使R接入电阻变小→电流变大，R两端电压Uᵥ=U-IR₀，I变大则Uᵥ变小，不符合。
丁：电压表测R两端电压，滑片上移使R接入电阻变小→电流变大，R两端电压Uᵥ=U-IR₀，I变大则Uᵥ变小，不符合。
【解析】
各装置电路为R与R₀串联，电流表测电路电流，结合油量变化分析：
1. 甲装置：油量增加，浮子上升，滑杆带动滑片下移，R接入电阻变大。总电阻R总=R₀+R变大，电源电压U不变，由I=U/R总得电流变小，电流表示数变小；电压表测R两端电压，Uᵥ=U-IR₀，I变小则IR₀变小，故Uᵥ变大，不符合条件。
2. 乙装置：油量增加，滑片上移，R接入电阻变小，总电阻变小，电流I=U/R总变大，电流表示数变大；电压表测R₀两端电压，Uᵥ=IR₀，I变大则Uᵥ变大，符合“电流和电压都变大”的要求。
3. 丙装置：油量增加，滑片上移，R接入电阻变小，电流变大；电压表测R两端电压，Uᵥ=U-IR₀，I变大则Uᵥ变小，不符合。
4. 丁装置：油量增加，滑片上移，R接入电阻变小，电流变大；电压表测R两端电压，Uᵥ=U-IR₀，I变大则Uᵥ变小，不符合。
综上，只有乙装置符合要求。
【答案】A
【知识点】欧姆定律、串联电路电压规律、滑动变阻器的使用
【点评】本题结合杠杆原理和动态电路分析，考查欧姆定律的应用，关键是明确滑动变阻器接入电阻的变化和电压表的测量对象，需熟练掌握欧姆定律分析电流、电压的变化关系。
【难度系数】0.5
1. 各装置均为滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电流表测电路总电流，需确定电压表的测量对象。
2. 油量增加时，浮子上升，滑杆绕O顺时针转动，带动滑动变阻器滑片移动，改变接入电路的电阻，进而影响电流和电压：
甲：电压表测R两端电压，滑片下移使R接入电阻变大→总电阻变大→电流变小，R两端电压Uᵥ=U-IR₀，I变小则Uᵥ变大，不符合“都变大”。
乙：电压表测R₀两端电压，滑片上移使R接入电阻变小→总电阻变小→电流变大，R₀两端电压Uᵥ=IR₀，I变大则Uᵥ变大，符合要求。
丙：电压表测R两端电压，滑片上移使R接入电阻变小→电流变大，R两端电压Uᵥ=U-IR₀，I变大则Uᵥ变小，不符合。
丁：电压表测R两端电压，滑片上移使R接入电阻变小→电流变大，R两端电压Uᵥ=U-IR₀，I变大则Uᵥ变小，不符合。
【解析】
各装置电路为R与R₀串联，电流表测电路电流，结合油量变化分析：
1. 甲装置：油量增加，浮子上升，滑杆带动滑片下移，R接入电阻变大。总电阻R总=R₀+R变大，电源电压U不变，由I=U/R总得电流变小，电流表示数变小；电压表测R两端电压，Uᵥ=U-IR₀，I变小则IR₀变小，故Uᵥ变大，不符合条件。
2. 乙装置：油量增加，滑片上移，R接入电阻变小，总电阻变小，电流I=U/R总变大，电流表示数变大；电压表测R₀两端电压，Uᵥ=IR₀，I变大则Uᵥ变大，符合“电流和电压都变大”的要求。
3. 丙装置：油量增加，滑片上移，R接入电阻变小，电流变大；电压表测R两端电压，Uᵥ=U-IR₀，I变大则Uᵥ变小，不符合。
4. 丁装置：油量增加，滑片上移，R接入电阻变小，电流变大；电压表测R两端电压，Uᵥ=U-IR₀，I变大则Uᵥ变小，不符合。
综上，只有乙装置符合要求。
【答案】A
【知识点】欧姆定律、串联电路电压规律、滑动变阻器的使用
【点评】本题结合杠杆原理和动态电路分析，考查欧姆定律的应用，关键是明确滑动变阻器接入电阻的变化和电压表的测量对象，需熟练掌握欧姆定律分析电流、电压的变化关系。
【难度系数】0.5
5. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从右端向左滑动的过程中，$R_1$、$R_2$的$I-U$关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（
①电源电压为18 V
②$R_1$的阻值为20 Ω
③图线A是电阻$R_1$的$I-U$关系图像
④滑动变阻器$R_2$的最大阻值为30 Ω
A.①②
B.②④
C.①③
D.①②③④
A
）。①电源电压为18 V
②$R_1$的阻值为20 Ω
③图线A是电阻$R_1$的$I-U$关系图像
④滑动变阻器$R_2$的最大阻值为30 Ω
A.①②
B.②④
C.①③
D.①②③④
答案
5.A
解析
【分析】
首先分析电路：甲图中$R_1$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。当滑片左滑，$R_2$阻值减小，电路电流$I$增大，定值电阻$R_1$的电压$U_1=IR_1$随$I$增大而增大，滑动变阻器$R_2$的电压$U_2=U_{\mathrm{总}}-U_1$随$I$增大而减小，因此图乙中，电压随电流增大的$\mathrm{B}$图线对应$R_1$，电压随电流增大而减小的$\mathrm{A}$图线对应$R_2$。接下来结合串联电路规律和欧姆定律，计算电源电压、电阻阻值，判断各说法是否正确。
【解析】
1. 判断图线对应电阻：
串联电路中，电流增大时$R_1$电压增大、$R_2$电压减小，因此$\mathrm{A}$是$R_2$的$I-U$图像，$\mathrm{B}$是$R_1$的$I-U$图像，故③错误。
2. 计算电源电压：
当滑动变阻器阻值为0（滑片在最左端），电路电流最大，此时$R_2$电压为0（对应$\mathrm{A}$图线$U=0$时，$I=0.9\,\mathrm{A}$），$R_1$电压等于电源电压。取$\mathrm{B}$图线终点（$I=0.9\,\mathrm{A}$时，$U_1=18\,\mathrm{V}$），得电源电压$U_{\mathrm{总}}=18\,\mathrm{V}$，①正确。
3. 计算$R_1$的阻值：
取$\mathrm{B}$图线上一点（$I_1=0.2\,\mathrm{A}$时，$U_1=4\,\mathrm{V}$），根据欧姆定律：$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{4\,\mathrm{V}}{0.2\,\mathrm{A}}=20\,\Omega$，②正确。
4. 计算滑动变阻器最大阻值：
当滑动变阻器阻值最大（滑片在最右端），电路电流最小（$I_{\mathrm{小}}=0.2\,\mathrm{A}$），此时$R_1$电压$U_1'=I_{\mathrm{小}}R_1=0.2\,\mathrm{A}×20\,\Omega=4\,\mathrm{V}$，$R_2$电压$U_2'=U_{\mathrm{总}}-U_1'=18\,\mathrm{V}-4\,\mathrm{V}=14\,\mathrm{V}$，则$R_2$最大阻值$R_{2\mathrm{大}}=\frac{U_2'}{I_{\mathrm{小}}}=\frac{14\,\mathrm{V}}{0.2\,\mathrm{A}}=70\,\Omega$，故④错误。
综上，①②正确，对应选项$\mathrm{A}$。
【答案】
A
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、I-U图像分析
【点评】
本题结合串联电路特点和I-U图像考查欧姆定律的应用，核心是先通过电压随电流的变化规律判断图线对应的电阻，再利用串联电路电压关系和欧姆定律计算物理量，需注意滑动变阻器最大阻值对应电路电流最小的状态，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
首先分析电路：甲图中$R_1$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。当滑片左滑，$R_2$阻值减小，电路电流$I$增大，定值电阻$R_1$的电压$U_1=IR_1$随$I$增大而增大，滑动变阻器$R_2$的电压$U_2=U_{\mathrm{总}}-U_1$随$I$增大而减小，因此图乙中，电压随电流增大的$\mathrm{B}$图线对应$R_1$，电压随电流增大而减小的$\mathrm{A}$图线对应$R_2$。接下来结合串联电路规律和欧姆定律，计算电源电压、电阻阻值，判断各说法是否正确。
【解析】
1. 判断图线对应电阻：
串联电路中，电流增大时$R_1$电压增大、$R_2$电压减小，因此$\mathrm{A}$是$R_2$的$I-U$图像，$\mathrm{B}$是$R_1$的$I-U$图像，故③错误。
2. 计算电源电压：
当滑动变阻器阻值为0（滑片在最左端），电路电流最大，此时$R_2$电压为0（对应$\mathrm{A}$图线$U=0$时，$I=0.9\,\mathrm{A}$），$R_1$电压等于电源电压。取$\mathrm{B}$图线终点（$I=0.9\,\mathrm{A}$时，$U_1=18\,\mathrm{V}$），得电源电压$U_{\mathrm{总}}=18\,\mathrm{V}$，①正确。
3. 计算$R_1$的阻值：
取$\mathrm{B}$图线上一点（$I_1=0.2\,\mathrm{A}$时，$U_1=4\,\mathrm{V}$），根据欧姆定律：$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{4\,\mathrm{V}}{0.2\,\mathrm{A}}=20\,\Omega$，②正确。
4. 计算滑动变阻器最大阻值：
当滑动变阻器阻值最大（滑片在最右端），电路电流最小（$I_{\mathrm{小}}=0.2\,\mathrm{A}$），此时$R_1$电压$U_1'=I_{\mathrm{小}}R_1=0.2\,\mathrm{A}×20\,\Omega=4\,\mathrm{V}$，$R_2$电压$U_2'=U_{\mathrm{总}}-U_1'=18\,\mathrm{V}-4\,\mathrm{V}=14\,\mathrm{V}$，则$R_2$最大阻值$R_{2\mathrm{大}}=\frac{U_2'}{I_{\mathrm{小}}}=\frac{14\,\mathrm{V}}{0.2\,\mathrm{A}}=70\,\Omega$，故④错误。
综上，①②正确，对应选项$\mathrm{A}$。
【答案】
A
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、I-U图像分析
【点评】
本题结合串联电路特点和I-U图像考查欧姆定律的应用，核心是先通过电压随电流的变化规律判断图线对应的电阻，再利用串联电路电压关系和欧姆定律计算物理量，需注意滑动变阻器最大阻值对应电路电流最小的状态，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
