第四章电与电路单元检测卷B答案

第四章电与电路单元检测卷B参考答案与试题解析一．选择题（共15小题，满分55分）1．（4分）关于电压、电流和电阻，下列说法正确的是（）A．当通过导体的电流是原来的2倍时，导体的电阻是原来的0.5倍 B．电路中只要有电压，就会有电流 C．横截面积相同的两段铜导线，长的铜导线电阻大（忽略温度的影响） D．电流的方向总是由电源的负极流向正极【解答】解：A．电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度等有关，导体电阻和导体两端的电压及通过导体的电流无关，故A错误；B．电路中有电压时若电路断路，则不会有电流，故B错误；C．电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度等有关，若忽略温度的影响，材料及横截面积相同时，长的导线电阻大，故C正确；D．在电源内部，电流的方向总是由电源的负极流向正极，在电源外部，电流从正极流向负极，故D错误。故选：C。2．（4分）通草球是取一种树木﹣﹣﹣通脱木的茎中的髓削成的，在物理学中主要作为轻小物体。如图，在某次静电小实验中，分别用毛皮摩擦过的橡胶棒、丝绸摩擦过的玻璃棒靠近小球，均被吸引，则小球（）A．带正电 B．带负电 C．不带电 D．带电情况无法判断【解答】解：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，靠近小球，发现相互吸引，由电荷间作用规律和带电体的性质可知，小球带正电荷或不带电；用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，靠近小球，发现相互吸引，由电荷间作用规律和带电体的性质可知，小球带负电荷或不带电；综上所述，小球不带电。故选：C。3．（4分）如图所示电路，开关闭合后，两灯都不亮，用一根导线连接a、b两点后，两灯仍不亮，再用这根导线连接b、c两点后，两灯还是不亮：仍然用这根导线连接b、d两点后，灯L1亮而灯L2不亮，假设故障是下列中的一个，那么故障可能是（）A．灯L1断路 B．灯L1短路 C．灯L2断路 D．开关的接线柱处断开【解答】解：开关闭合后，两灯泡都不发光，且故障只有一个，说明电路出现了断路故障，故B错误；将导线接在ab两点时，两灯仍不亮，说明故障出现在a到电源正极之间或b到电源负极之间，即ab间是正常的；将导线接在bc两点上，两灯还是不亮，说明故障出现在a到电源正极之间或c到电源负极之间，即bc间也是正常的；将导线接在bd两点上时，发现灯L1亮而灯L2不亮，说明a到电源正极之间以及L1都是完好的，且bc间正常（即L2完好），所以故障出现在cd之间，即可能是开关处断路，故D正确，AC错误。故选：D。4．（4分）某智能音箱，接通电源，闭合开关S1，灯发光，但无音乐，再用手在音箱上方晃动，开关S2就会自动闭合，音箱播放音乐；只闭合S2，不能播放音乐。下列电路设计符合要求的是（）A． B． C． D．【解答】解：根据题意可知，接通电源，闭合开关S1，灯发光，但无音乐，再用手在音箱上方晃动，开关S2就会自动闭合，音箱播放音乐，这个说明灯能独立工作，而音箱不能独立工作，所以音箱和灯泡并联在电路中；只闭合S2，不能播放音乐，所以S2在支路中控制音箱，开关S1在干路中控制整个电路，故A正确。故选：A。5．（4分）如图是阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I﹣U曲线，从图中可知错误的是（）A．R1、R2串联后的总电阻的I﹣U曲线在区域Ⅲ B．R2＜R1 C．电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．R1、R2并联后的总电阻的I﹣U曲线在区域Ⅰ【解答】解：ABC、两条图线都是过原点的直线，说明在电阻一定时，电流与电压成正比，故R1、R2均为定值电阻，故C正确；从图中可以看出，相同的电压下，通过R2的电流小，所以R1＜R2，故B错误；两电阻串联后，总电阻等于两电阻之和，所以其图像在区域Ⅲ中，故A正确；D、两电阻并联后，总电阻小于任一分电阻，所以其图像在区域Ⅰ中，故D正确。故选：B。6．（4分）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P从a点滑到b点过程中，电流表的示数从Ia变为Ib．下列各图中，能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是（）A． B． C． D．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，电压表示数U与电流表示数I的关系：U＝U电源﹣IR0，据此可知，U﹣I图象是一次函数图象，故CD错误；当滑片位于a点时，变阻器接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，由U＝U电源﹣IR0可知，电压表的示数较小，故A错误、B正确。故选：B。7．（4分）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（）①探究电流与电阻的关系时，调节电阻两端电压成倍数变化②用“伏安法”测电阻时，改变定值电阻两端电压，测量对应电流③研究影响电阻大小因素时，更换不同电阻丝，保持电流不变，测量对应电压值④测量小灯泡的电阻时，改变小灯泡两端电压，求灯丝电阻平均值A．①④ B．② C．③④ D．②④【解答】解：①、根据控制变量法的思路，研究导体中的电流与电阻的关系时，要保持导体两端的电压不变，而电路中换用阻值不同的电阻时，电阻两端的电压就要改变，为了保持电阻两端的电压不变，就需要改变滑动变阻器接入电路的阻值，故①错误；②、用“伏安法”测电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故②正确；③、在探究“电阻大小与哪些因素有关”时，保持电压不变，多次更换电阻丝，测量对应电流，是为了得出电阻与什么因素有关，滑动变阻器起到保护电路的作用，故③错误；④、在“伏安法”测小灯泡电阻的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，根据欧姆定律求出小灯泡的电阻，得出温度对电阻的影响，不是为了求平均值，故D错误。故选：B。8．（4分）摩擦起电跟物质的种类有很大关系，严格说来，与物质的结构和化学成分有关。各种物质中的电子脱离原子所需要的能量是不同的。因此，不同物质的起电顺序是不同的。见下列起电顺序表：起电顺序（正→负）有机玻璃玻璃毛皮丝绸纸金属硬橡胶石蜡涤纶硬塑料聚乙烯聚丙烯根据你所学的摩擦起电知识和起电顺序表，判断下列说法正确的是（）A．跟纸摩擦过的硬橡胶棒带正电 B．跟纸摩擦过的玻璃棒带负电 C．跟涤纶摩擦过的硬橡胶棒带正电 D．跟涤纶摩擦过的玻璃棒带负电【解答】解：A、根据表中不同物质的起电顺序可知，跟纸摩擦过的硬橡胶棒带负电，故A错误；B、根据表中不同物质的起电顺序可知，跟纸摩擦过的玻璃棒带正电，故B错误；C、根据表中不同物质的起电顺序可知，跟涤纶摩擦过的硬橡胶棒带正电，故C正确；D、根据表中不同物质的起电顺序可知，跟涤纶摩擦过的玻璃棒带正电，故D错误。故选：C。9．（4分）若将完好的电流表、电压表、小灯泡连接成如图所示的电路，各处接触良好。当开关S闭合后，会出现（）A．电流表指针明显偏转 B．小灯泡发光 C．电压表指针明显偏转 D．电池被烧坏【解答】解：由图知道电压表与电流表、灯泡串联，由于电压表的内阻很大，所以电路的电流几乎为零，故电流表指针几乎没有偏转、灯泡不会发光、电池也不会被烧坏；根据串联分压原理知道，电压表两端的电压几乎等于电源电压，故电压表指针明显偏转，故只有C符合题意。故选：C。10．（4分）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3伏，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是（）A．该同学研究的是电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数保持0.5伏不变 C．滑动变阻器阻值变化范围为1欧～5欧 D．将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向左移【解答】解：A、研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变，由图乙知，电阻是变化的，故A错误；B、由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）；由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）：U＝IRx＝0.5A×5Ω＝……0.1A×25Ω＝2.5V，即电压表保持2.5伏不变，故B错误；C、由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：R滑1＝R总﹣R1＝﹣R1＝﹣5Ω＝1Ω；由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：R滑2＝R总′﹣R2＝﹣R2＝﹣25Ω＝5Ω；所以，滑动变阻器阻值变化范围为1欧～5欧，故C正确；D、根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V）；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，故D错误。故选：C。11．（3分）如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，闭合开关S，电压表V0的示数为U0，电压表V1示数为U1，电流表A示数为I0，把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电压表V1示数变化了ΔU1，电流表A示数变化了ΔI，下列说法正确的是（）A．U0不变，U1变大，I0变大 B．U0变小，U1变小，I0变小 C．ΔU1的绝对值与ΔI的绝对值比值不变 D．ΔU1的绝对值与ΔI的绝对值比值变大【解答】解：AB、由图可知，当S闭合时，R1与R0串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V0测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，由I＝可知电路中电流I0变小；根据U＝IR可知R0两端电压U0变小，由串联电路电压的规律可知V1示数U1变大，故AB错误；CD、因为串联电路各部分电压之和等于电源电压，所以R1和R0两端电压的变化量相等，则有：ΔU1＝ΔU0﹣﹣﹣﹣﹣①，又因为R0是定值电阻，根据欧姆定律可得前后两次V0示数分别为U0＝IR0，U′0＝I′R0，则U0﹣U′0＝IR0﹣I′R0，即ΔU0＝ΔIR0，所以＝R0﹣﹣﹣﹣②，由①②可知ΔU1的绝对值与ΔI的绝对值比值不变，故C正确，D错误。故选：C。12．（3分）如图所示，甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象，将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同一电源上，若乙图中U1：U2＝m，丙图中I1：I2＝n，则下述正确的是（）A．m＝n B．mn＜1 C．mn＝1 D．mn＞1【解答】解：由图乙知，灯泡与电阻串联，所以通过它们的电流相同，由I＝可知，当电流相同时，电压与电阻成正比，所以：＝＝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：＝＝n，则＝，由图象甲可知，灯丝的实际功率随电压的增大而增大，灯丝的温度也随之升高，其电阻增大，而乙图中灯泡两端电压比丙图中小，即：U1＜U，所以RL乙＜RL丙，所以：＜，则m＜，即mn＜1，故B正确，CD错误；由图象可知，在电流相同时，灯泡的电压较大，即U1＞U2，则U1：U2＝m＞1，由前面的解答可知1＜m＜，则可得n＜1，比较可知m＞n，故A错误。故选：B。13．（3分）如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路（）A．只有① B．只有② C．只有②③ D．只有②③④【解答】解：①根据图可知，S接1和2时，通过电压表的电流的方向会发生变化，电压表的指针会反向偏转，无法读取电压表的示数，故①不可行；②根据图可知，闭合S1、S2，电压表测量电源的电压U；只闭合开关S1，两只电阻串联，电压表测量Rx两端电压为Ux；根据串联电路的电压关系可知，定值电阻两端的电压为：U0＝U﹣Ux；此时电路中的电流为：I＝，根据串联电路的电流关系可知，通过Rx的电流为I＝，则根据Rx两端的电压和电流可以求出Rx阻值，故②可行；③闭合S1、S2时，电路是只有Rx的基本电路，电流表测量通过Rx的电流Ix；闭合S1、断开S2，两电阻串联，电流表测电路中电流I；根据电源电压不变列式I（R0+Rx）＝IxRx可求出Rx的阻值，故③可行；④闭合S1，S接2时，R0和R串联接入电路中，把R的阻值调到0，根据电流表的示数和定值电阻的阻值可以求出电源电压U；闭合S1，S接1时，Rx和R串联接入电路中，把R的阻值调到0，读出电流表的示数，根据电流表示数和电源电压，利用R＝可以求出Rx的阻值，故④可行。故选：D。14．（3分）图1电路中，电源电压可调，R为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图2．若把其中一个电表改装成温度计，要求温度升高时，电表示数增大。下列操作可提高温度计灵敏度的是（）A．减小电源电压 B．减小R的电阻值 C．增大电流表量程 D．增大电压表量程【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与热敏电阻Rt串联，电压表测Rt两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当温度升高时，Rt的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U＝IR可知，R的电压变大；根据串联电路电压的规律，Rt两端的电压（即电压表示数）减小，所以将电流表改装成温度计符合题意，而将电压表改装成温度计不符合题意；要提高温度计灵敏度，需要减小电流表量程（减小其分度值），故C不符合题意；因为温度计是由电流表改装成的，与电压表的量程无关，故D不符合题意；增大电源电压、减小R的电阻值时，电路中的电流会更大，能提高温度计的灵敏度，故A不符合题意，B符合题意。故选：B。15．（3分）如图甲所示电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。已知R1为10Ω，则下列判断正确的是（）A．EF段是铜导体 B．电源电压为12V C．当电流表示数为0.5A时，x的值为31cm D．导体GH的阻值为10Ω，导体EF的阻值为5Ω【解答】解：（1）当滑片位于E端时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图象可知，I大＝0.6A，电源的电压：U＝I大R1＝0.6A×10Ω＝6V，故B错误；当滑片位于H端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知，I小＝0.2A，则由I＝可得，电路中的总电阻：R总＝＝＝30Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值：REH＝R总﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，由于滑片P从H端向E端移动，由图象的拐点可知：GH＝15cm，FG＝25cm﹣15cm＝10cm，EF＝35cm﹣25cm＝10cm，中间一段电流无变化，故FG是铜导线，故A错误；由图象可知，当滑片P位于G点时，电路中的电流I＝0.4A，则总电阻：R总′＝＝＝15Ω，则GH段的总电阻：RGH＝R总﹣R总′＝30Ω﹣15Ω＝15Ω，EF段的总电阻：REF＝R总′﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，故D错误；（2）因两段导体的阻值与自身长度成正比，所以，EF导体的电阻与长度的关系为：＝0.5Ω/cm，当电流表示数为0.5A时，电路中的总电阻为R总″＝＝＝12Ω，此时R2接入电路中电阻R2＝R总″﹣R1＝12Ω﹣10Ω＝2Ω，长度为＝4cm，则x的值为x＝35cm﹣4cm＝31cm，故C正确。故选：C。二．填空题（共8小题，满分36分）16．（6分）如图所示电路L1、L2、L3是三盏相同的灯泡，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数也是6V。问：①L1、L2、L3的连接方式是怎样的？L1、L2、L3的连接方式是串联。②电压表V1、V2分别测的是哪段电路两端电压？V1测的是L1和L2两端电压；V2测的是L2和L3两端电压。③A、B间的电压值多大？A、B间的电压值为9V。【解答】解：①电压表在的电路相当于开路，因此将电压表去掉后，会发现三个灯泡依次连接，所以它们是串联的；②V1并联在灯L1和L2两端，所以V1测的是L1和L2两端电压；V2并联在灯L2和L3两端，所以V2测的是L2和L3两端电压；③因L1、L2、L3是三盏相同的灯泡，V1、V2的示数都为6V，所以每盏灯两端的电压为3V，则根据串联电路电压特点可知，A、B间的电压值为3V+3V+3V＝9V。故答案为：①L1、L2、L3的连接方式是串联；②V1测的是L1和L2两端电压；V2测的是L2和L3两端电压；③A、B间的电压值为9V。17．（6分）如图，用一段细铁丝做一个支架，作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的饮料（塑料）吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管A端使其带电。（1）把某个物体放在带电吸管A端的附近，发现吸管向物体靠近，由此不可以（选填“可以”或“不可以”）判断该物体已经带电。（2）把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管A端的附近，吸管向玻璃棒靠近，说明吸管A端带负（选填“正”或“负”）电荷，塑料吸管属于绝缘体（选填“导体”或“绝缘体”）。【解答】解：（1）带电体除了吸引带有异种电荷的物体外，还可以吸引不带电的轻小物体，所以不能仅从物体被带电吸管吸引就判定物体是否带电；（2）丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近，发现吸管向玻璃棒靠近，即两者相吸引，说明吸管带负电；塑料吸管属于绝缘体。故答案为：（1）不可以；（2）负；绝缘体。18．（4分）央视《是真的吗？》节目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸＝取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图2所示），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火，如图1所示。锡纸条上ab段的电阻最大（已知ab、bc、cd长度相等），此时Iab＝Icd（选填“＝”、“＞”或“＜”）。【解答】解：由图知，锡纸条上相同长度的ab段和bc段，ab段横截面积较小，在材料和长度相同时，横截面积越小电阻越大；此时ab、bc、cd串联在电路中，则Iab＝Icd。故答案为：ab；＝。19．（4分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，测得电阻R1两端的电压与通过R1的电流的变化关系如图乙所示。则：（1）变阻器R2的最大阻值为16Ω。（2）变阻器R2两端电压的变化范围为0V～16V。【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，电压表V1的示数即为电源的电压，由图乙可知，电源的电压U＝24V；当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图图可知，R1两端的电压U1＝8V，通过的电流I1＝1A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝24V﹣8V＝16V，因串联电路中各处的电流相等，所以，变阻器R2的最大阻值：R2＝＝＝16Ω；（2）当滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，电压表V2的示数最小为0V，当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电压表V2的示数最大，最大为16V，所以变阻器R2两端电压的变化范围为0V～16V。故答案为：（1）16Ω；（2）0V～16V。20（4分）为避免点燃烟花时造成人员伤害，小明设计了烟花定时自动点火装置，原理如图所示。装置中的点火器有电流通过时，就会自动点燃烟花，定时器控制点火时间。为完善设计方案，还需要在a（填“a”或“b”）处安装一个开关S，断开此开关时，指示灯熄灭，整个装置停止工作。点燃烟花前，定时器在电路中应处于通路（填“通路”或“断路”）状态，目的是进行倒计时，避免点燃烟花造成人员伤害。【解答】解：（1）由题知，断开此开关，指示灯熄灭，整个装置停止工作，所以，该开关应与指示灯串联，同时能控制整个电路；由电路图可知，开关S应安装在a处；（2）由电路图可知，定时器与点火器并联；点放烟花前，只有定时器是通路时（相当于一根导线），才能将点火器短路，使点火器不能工作；否则，在进行倒计时，点火器工作会点燃烟花造成人员伤害。故答案为：a；通路。21．（4分）小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如图所示。（1）图中M、N之间应连入定值电阻（填“定值电阻”或“小灯泡”）；（2）图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压变小（填变化情况）。【解答】解：（1）电流与电压和电阻都有关系。研究电流与电压的关系，需要保持电阻一定。而小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化。所以在M、N之间需要连入定值电阻；（2）图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小。因电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，定值电阻两端的电压最大，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压减小。故答案为：（1）定值电阻；（2）变小。22．（4分）小科制作了一个利用电压表测量物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。（1）当秤盘不放任何重物时，滑片恰好位于a点。闭合开关，当秤盘所放钩码个数增多时，电压表示数将增大（填“增大”“减小”或“不变”）。（2）若电源电压为6V，R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2总电阻为20Ω，当滑片P位于R2的中点时，电压表示数为2V。【解答】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压；由于电压表的内阻很大，在电路中可看作开路，所以变阻器R2始终以最大阻值接入电路，则滑片移动时，电路中的总电阻不变，电路中电流保持不变；当秤盘上所放钩码个数增多时，滑片向下移，电阻丝aP的电阻增大，但是电路中电流保持不变，根据U＝IR可知，电阻丝aP两端的电压增大，即电压表的示数增大；（2）当滑片P位于R2的中点时，电路的电流为：I＝＝＝0.2A，电压表示数为：U2＝I×R2＝0.2A××20Ω＝2V。故答案为：（1）增大；（2）2V。23．（4分）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。完成下列问题：（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是R1断路；（2）若R1＝6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为4Ω。【解答】解：（1）电流表无示数，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障可能是与电压表并联的定值电阻R1断路；（2）如图所示，R1与R2串联，当电源电压一定时，R2接入电路的阻值越小，电路的总电阻就越小，电路中的电流就越大。比较R2的允许通过的最大电流与电流表的量程可知，电路中允许通过的最大电流I＝0.6A，此时R2接入的阻值最小，由欧姆定律公式可得：电路的总电阻：＝；R2的最小值：R2＝R﹣R1＝10Ω﹣6Ω＝4Ω.故答案为：R1断路；4Ω.三．实验探究题（共4小题，满分36分）24．（6分）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是接线时使电流表A1短路。（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程（0～0.6A、0～3A）。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为5Ω、20Ω。【解答】解：（1）由图可知，闭合开关后，R1与R2并联，A1测量R1中电流I1，A2测量R2中电流I2，A3测量干路中的电流I。若电路正常，根据并联电路的电流特点可知，A3的示数大于A1示数，A3的示数大于A2的示数；现A1的示数为零，可能：①R1支路断路，电路为R2接在电源上的简单电路，因A2与A3是串联，它们示数应相同，这与已知矛盾；②A1短路，则A3测量干路电流，A2在支路测量支路电流，A3示数大于A2的示数，与已知相符。故电路故障为：接线时使电流表A1短路；（2）根据并联电路的电压特点可知，各支路两端的电压等于电源电压：U1＝U2＝U＝8V，若两个支路均选用同量程电流表，当被测电流值大于电流表量程的一半时，干路电流大于支路所选量程，干路需选大量程（0～3A），支路选小量程（0～0.6A），可支路电流即使都达到电流表量程，干路的电流最大为0.6A+0.6A＝1.2A＜1.5A；综合分析可知，干路和一个支路都需选大量程电流表，另一支路需选用小量程电流表。由题意知，支路中电流要大于所选电流表量程的一半，对于选大量程电流表的支路，根据欧姆定律可知R＝＝＝5.3Ω，支路电阻需小于等于5.3Ω，由可供选择电阻可知选R1＝5Ω；小量程支路的电流要小于等于0.6A，根据欧姆定律可知R＝＝＝13.3Ω，且支路的电流要大于等于0.3A，R＝＝＝26.7Ω，故13.3Ω≤R2≤26.7Ω，因此R2＝20Ω。故答案为：（1）接线时使电流表A1短路；（2）5Ω、20Ω。25．（9分）为了探究通过导体的电流与电阻的关系”，小明利用电压为4.5伏的电源，标有“20欧，1.5安”的滑动变阻器、开关、电压表、电流表等仪器进行实验，步骤如下：①使用阻值为5欧的定值电阻R0，按图甲电路图连接电路；②闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为3伏时，记录电流表的示数；③把R0换用其它阻值的定值电阻，重复步骤②，得到阻值R与电路中电流大小R﹣I关系如图丙。（1）图乙是对应的未连接完整的实物图，请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。（2）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视B。A.变阻器滑片B.电压表示数C.电流表示数（3）实验结束后，小明进一步对滑动变阻器接入的阻值R1与电路中电流大小关系进行探究，并继续画出R﹣I图像，则对应的图像是图丁中的哪一条线（选数字），并简述你选择的依据：③。【解答】解：（1）电压表的“﹣”接线柱与R0电流流出这一端相连，R0的左端接滑动变阻器的上面两个接线柱的任意一个接线柱，如图所示：（2）探究通过导体的电流与电阻的关系时，控制电压相同，则当更换不同电阻时，需要通过调节滑动变阻器的滑片来控制电压表示数不变；（3）由丙图可得当电阻R0＝5Ω时，对应的电流I＝0.6A，故R0两端的电压为U0＝IR0＝0.6A×5Ω＝3V，已知电源电压为4.5V，则根据串联电路电压的特点，滑动变阻器两端的电压为1.5V，故由图丁U＝IR可得曲线③符合题意。故答案为：（1）；（2）B；（3）③。26．（12分）小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值：实验次数U/vI/AR/Ω12.00.2010.022.532.90.2810.4（1）闭合开关前，要将滑动变阻器滑片滑到A（选填“A”或“B”）端（2）闭合开关后，发现只有一只电表的指针发生偏转，请结合图甲电路分析产生此现象的原因是电压表和电流表的位置互换了。（3）排除故障后，进行三次实验，测得数据如上表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取，根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为10.3欧（保留一位小数）（4）下列实验电路图丙中，也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有ACD。【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前滑片在阻值最大处即A端；（2）由电路图知：电压表串联在电路中，电流表并联在电路中，由于电压表的电阻很大串联在电路中相当于断路，电路中没有电流，电流表示数为零电压表与电源两端相连，有示数；（3）图乙中电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，此时的电阻R2＝＝≈10.4Ω；三次的平均电阻为：R＝＝≈10.3Ω；（4）A、两电阻串联，电压表测电源电压示数为U，电流表测量电路中的电流表示数为I，总电阻为，Rx的阻值为Rx＝﹣R，故A可以测出Rx的阻值，故A不正确；B、两电阻并联，电压表测电源电压示数为U，电流表测量R的电流表示数为I，已知R的电阻，根据U＝IR算出R两端的电压也就是电源电压，无法知Rx电流，不能测出Rx电阻，故B错误；C、两电阻并联，上面的电流表测量干路的总电流表示数I，下面的电流表测量电阻R的电流表示数为I1，已知R的电阻和电流，根据欧姆定律求出R的电压U＝I1R，Rx的电流Ix＝I﹣I1，则Rx＝＝，故C正确；D、两电阻串联，分别利用电流表测出滑片位于最大阻值处和0Ω时电路中的电流分别为I1和I2，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出Rx的阻值，故D正确。故选ACD。故答案为：（1）A；（2）电压表和电流表的位置互换了；（3）10.3；（4）ACD。27．（9分）小科利用仅有的一个规格为“10Ω1.0A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”，该变阻器的电阻丝上有一处断点。实验电路如图所示，电源电压恒为3V．实验步骤如下：①用4Ω的定值电阻进行实验，连接电路。②闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为2V，读出电流表的示数并记录。断开开关，把滑片P移到A端。③依次用阻值为6Ω、8Ω和10Ω的定值电阻替换原来的电阻，重复步骤②。（1）小科设计上述实验步骤，是要研究通过导体的电流与导体电阻之间的关系。（2）小科发现，滑片P向右移动过程中，每次实验开始时电压表都没有示数，移到某一点（该点记为C）时突然有了示数。但在完成8Ω电阻的实验后，再做10Ω电阻的实验时，当电压表有示数后，示数一直大于2V．分析可得，电阻丝BC的阻值RBC的范围是4Ω≤RBC＜5Ω。（3）为了完成10Ω电阻实验，将滑片P移到C点，只要在原来电路的接线柱上再接上一根导线，就能继续完成实验。请你在答题卷的图中用笔画线补上这根导线。【解答】解：（1）由小科设计上述实验步骤，改变电阻的大小而控制电阻的电压不变，故要研究通过导体的电流与导体电阻之间的关系。（2）小科发现，滑片P向右移动过程中，每次实验开始时电压表都没有示数，移到某一点（该点记为C）时突然有了示数，说明电阻丝AC是断开的，BC是连通的，用8Ω电阻实验时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为3V﹣2V＝1V，由分压原理，变阻器连入的电阻：R滑1＝×8Ω＝4Ω；再做10Ω电阻的实验时，当电压表有示数后，示数一直大于2V，由串联电路电压的规律，变阻器的电压小于1V，由分压原理，变阻器连入电路的电阻小于：R滑2＜×10Ω＝5Ω分析可得，电阻丝BC的阻值RBC的范围是4Ω≤RBC＜5Ω；（3）为了完成10Ω电阻实验，即变阻器连入电路中的电阻应大于或等于5Ω，因变阻器的最大电阻为10Ω，而RBC的范围是4Ω≤RBC＜5Ω；故可将电阻丝AC部分连入电路中进行实验即可，如下所示：故答案为：（1）导体电阻；（2）4Ω≤RBC＜5Ω；（3）如上所示。四．解答题（共6小题，满分43分）28．（12分）（1）如图甲所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，由图象可知：甲的电阻为5Ω；将甲和乙并联后，接在电压为1V的恒定电源两端，则干路电流是0.6A。（2）如图乙所示，电源电压不变，R1＝10Ω，R2＝20Ω，当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U甲：U乙＝3：2，当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两表的示数之比I甲：I乙＝1：3。（3）如图丙所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图丁所示，则电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。【解答】解：（1）由图象可知，甲的U﹣I图象为一次函数，则甲为定值电阻，当U甲＝3V，I甲＝0.6A，由I＝可得，元件甲的电阻：R甲＝＝＝5Ω；元件甲、乙并联后接在电压为1V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，U甲′＝U乙＝1V，由图象可知，I甲′＝0.2A，I乙＝0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中的电流：I＝I甲′+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A；（2）当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且各处的电流相等，所以，由I＝可得，两电压表的示数之比：＝＝＝＝；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，甲电流表测通过R2支路的电流，乙电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1、R2两支路的电流之比：＝＝＝＝，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两表示数之比：＝＝＝；（3）由图丙可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图丁可知I1＝0.6A，由I＝可得，电源的电压：U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最大，由图丁可知U2＝4V，I2＝0.2A，由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω。故答案为：（1）5；0.6；（2）3：2；1：3；（3）6V；20Ω。29．（4分）在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压恒定不变，闭合开关S后，在滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表的示数I与电压表的示数U的变化关系如图乙所示。（1）设R1两端电压的变化量为ΔU1，对应的电流的变化量为ΔI1，试推证R1＝。（2）求R1的阻值大小。【解答】解：（1）设通过R1的电流分别为I1、I2，由I＝可得，R1两端的电压分别为：U1＝I1R1，U2＝I2R1，则ΔU1＝U1﹣U2＝（I1R1﹣I2R1）＝（I1﹣I2）R1＝ΔI1R1，即R1＝；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，由I＝可得，电源的电压：U＝I大R1＝0.6A×R1，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图象可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，R2两端的电压U2＝4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，U＝I小R1+U2＝0.2A×R1+4V，因电源的电压不变，所以，0.6A×R1＝0.2A×R1+4V，解得：R1＝10Ω。答：（1）推证过程如上所示；（2）R1的阻值为10Ω。30．（5分）如图甲，已知电源电压可调，滑动变阻器R0的最大值为20欧，“电学元件”处可接入小灯泡L、定值电阻R1或定值电阻R2，图乙中线1、2、3分别表示R1、R2和L的电流随它两端电压变化的图像。（1）电源电压调为6伏，将小灯泡L接入电路，并把R0的滑片P移至最右端，结合像可求得此时小灯泡的电阻是4欧；（2）将电源电压调到一定值，然后进行下列操作并观察电流表示数的变化。①当用R1接入电路，R0的滑片P在最右端时，电流表的示数为I1；②再用R2接入电路与R1并联，并把R0的滑片P移至最左端时，电流表的示数为I2。若I1+I2＝0.7A，求此时的电源电压。【解答】解：（1）电源电压调为6伏，将小灯泡L接入电路，并把R0的滑片P移至最右端时，小灯泡L与滑动变阻器的最大电阻串联，由于串联电路电流处处相等，且总电压等于各部分电压的和，由图像知当电路中的电流为0.25A时，小灯泡两端的电压为UL＝1V，滑动变阻器两端的电压为：U0＝IR0＝0.25A×20Ω＝5V，电源电压为U＝UL+U0＝1V+5V＝6V，符合题意，所以小灯泡两端的电压为1V，电流为0.25A，小灯泡的电阻为：RL＝＝＝4Ω；（2）由图像知R1的阻值为：R1＝＝＝20Ω；R2的电阻为：R2＝＝＝10Ω，当用R1接入电路，R0的滑片P在最右端时，R1和R0串联，电流表测量电路的电流，电流表的示数I1＝＝＝；再用R2接入电路与R1并联，并把R0的滑片P移至最左端时，滑动变阻器的电阻为零，R1和R2并联，电流表测量R1和R2的电流，电流表的示数I2＝+＝+；若I1+I2＝0.7A，即++＝0.7A，解得电源电压为：U＝4V。答：（1）4；（2）此时的电源电压为4V。31．（8分）小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡（额定电压为3伏）的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。（已知滑动变阻器最大阻值为20欧）。（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮）（2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？（4）图丙阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。【解答】解：（1）因为灯泡的额定电压为3伏，所以电压表选用小量程，滑片向右移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如下图所示：（2）根据图像a可知，通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；（3）由电流大小与电源电压大小的关系图像b可知，电源电压恒为3V，由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测电路中电流，由图丙可知，电路中电流最小，即电流I＝0.12A时