人教版2022年初中物理电压和电阻经典大题例题.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年初中物理电压和电阻经典大题例题年初中物理电压和电阻经典大题例题 单选题 1、2021 年 1 月 13 日，我国自主研发制造、时速可达 620 千米/小时的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车在成都西南交通大学下线，下列说法正确的是（）A磁悬浮列车通过异名磁极相互排斥将车体托举起来 B列车以电能为动力来源，电能属于一次能源 C行驶的列车带正电荷是因失去电子而造成的 D发热体用超导材料来制造产生的热量会更多 答案：C 解析：A磁悬浮列车是通过同名磁极相互排斥将车体托举起来的，故 A 错误；B电能是由其它能源加工转换而来，故属于二次能源，故 B 错误；C行驶的列车带正电荷是由于失去电子，从而带正电，故 C 正确；D因超导材料电阻为零，故发热体用超导材料来制造不会产生热量，故 D 错误。故选 C。2 2、小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压保持 4.5V 不变，滑动变阻器上标有“30 1A”，有 5、10、20 的定值电阻各一只，实验前设置定值电阻两端的预设值为 1.5V，阻值为 5、10 的电阻完成实验后，发现阻值 20 电阻时实验无法继续，为了不让前两组数据失效，并顺利完成阻值 20 电阻实验数据，下列可行的方案是（）A换一个电压值较大的电源 B增大定值电阻两端的电压预设值 C将阻值为 10 的电阻串联在a、b之外的电路中 D换一个最大阻值为 35 的滑动变阻器 答案：C 解析：A已知电源电压保持 4.5V 不变，实验前设置定值电阻两端的预设值为 1.5V。由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为 =0 定=4.5V 1.5V=3V 根据串联电路的电压与电阻的比例关系可知 定滑=定滑 接入阻值为 20 的定值电阻时，实验无法完成，是因为滑动变阻器不能分担足够多的电压，导致定值电阻两端电压不能减小到 1.5V 而造成的；由题可知滑动变阻器的最大阻值为 30，设定值电阻两端电压为 1.5V 时，滑动变阻器以最大阻值接入电路，其两端电压为滑，则有 3 1.5V滑=2030 解得，当滑动变阻器以最大阻值接入电路时，其两端电压应为 U滑=2.25V 此时定值电阻和滑动变阻器两端的的总电压为 U总=U定+U滑=1.5V+2.25V=3.75V 因此，可以换一个电压值为 3.75V 的电源，比之前的电源电压值小，但不能换用电压值更大的电源，故 A 不符合题意；B因为探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压不变，所以若在此时增大定值电阻两端的电压预设值，将使得前两次测量的数据失效，故 B 不符合题意；C由题意知，更换为 20 的定值电阻后，其两端的电压仍为 1.5V。根据欧姆定律，此时通过该电路的电流为 =定定=1.5V20=0.075A 由 A 选项分析可知，若控制定值电阻两端电压为 1.5V，则电源电压大于定值电阻和滑动变阻器两端的总电压。由串联电路分压特点可知，此时可以串联一个电阻，串联的电阻需要分担的电压为 U串=U0-U总=4.5V-3.75V=0.75V 由欧姆定律可知，串联的电阻的阻值应为 串=串=0.75V0.075A=10 所以，可以在将滑动变阻器调至最大阻值 30 的情况下，在a、b之外的电路中串联阻值为 10 的电阻使实验得以完成，故 C 符合题意；D由以上分析可知，若更换滑动变阻器，则滑动变阻器的阻值至少应为 滑=滑+串=30+10=40 故 D 不符合题意。4 故选 C。3、在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片 P 向右移动时（）A电压表示数变大，电流表 A1示数变大 B电压表示数不变，电流表 A2示数变大 C电流表 A2示数与电流表 A1示数之差不变 D电压表与两电流表示数之差的比值变大 答案：D 解析：由图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电压表 V 测量电源电压，因电源电压不变，所以电压表 V 的示数不变。电流表 A1在定值电阻R1所在的支路，所以电流表 A1测量流过定值电阻R1的电流I1，根据并联电路电压的特点U1=U2=U可知，定值电阻R1两端的电压U1不变。根据1=1知，流过定值电阻R1的电流I1不变，即电流表 A1的示数不变。所以滑动变阻器的滑动片 P 向右移动时，电压表 V 的示数和电流表 A1的示数都不变。电流表 A2在干路上，测干路电流I，当滑动变阻器的滑动片 P 向右移动时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值变大，则流过R2的电流I2变小，根据并联电路电流规律I=I1+I2可知，电路中的总电流I变小，即电流表 A2示数变小。综上所述可知电流表 A2示数与电流表 A1示数之差变小，所以电压表与两电流表示数之差的比值变大。故 ABC不符合题意，D 符合题意。5 故选 D。4、用如图所示电路探究串联电路的电压规律，下列说法正确的是（）A电压表不能直接测量电源电压 B若测量 L1两端电压，需将电压表并联在a、b两点间，且电压表正接线柱接a点 C实验得到的结论为：串联电路电压处处相等 D改变两个小灯泡的规格，重复实验，是为了减小实验误差 答案：B 解析：A电压表可以并联在电源两端，直接测量电源电压，A 错误；B若测量 L1两端电压，需将电压表并联在 L1两端，即a、b两点间，且电压表正接线柱接a点，负接线柱接b点，保证电流从正接线柱流入，负接线柱流出，B 正确；C实验得到的结论为：串联电路，电源电压等于各用电器两端电压之和，C 错误；D改变两个小灯泡的规格，重复实验，是为了得到普遍规律，D 错误。故选 B。5、如图甲是常用的一种可调风速的小风扇，图乙为其用于调风速的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速，下列分析正确的是（）6 A若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，风扇风速加快 B若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速减弱 C若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快 D若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快 答案：D 解析：AB若将a、c接入电路中，等于是把电阻片最大阻值接入，旋转旋钮无法改变其阻值，故无法改变风扇速度，故错误。C若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，接入的电阻片长度变大，阻值变大，电路中电流变小，风扇风速减慢，故错误。D若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，接入的电阻片长度变小，阻值变小，电路中电流变大，风扇风速加快，故正确。故选 D。6、如图所示电路，灯泡 L1标有“9 1A”，L2标有“4 1.5A”，电流表选“03A”量程，则保证两灯长时间工作的最大电源电压为（）7 A15VB13VC19.5VD无法判断 答案：B 解析：由图可知，开关闭合后，两灯泡串联，电流表 A 测电路中的电流，已知灯泡 L1标有“9 1A”，L2标有“4 1.5A”，电流表选“03A”量程，由于串联电路中电流处处相等，则电路中的最大电流为 11A 根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得 1+29+413 由=可得最大电源电压 1A1313V 故 ACD 不符合题意，B 符合题意。故选 B。7、长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上A、B间和C、D间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是 （）A保险丝的电阻比铜丝的大 B通过保险丝的电流比铜丝的大 C电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多 8 D为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝 答案：B 解析：A由于保险丝的电阻率大、熔点低，而铜丝的电阻率小、熔点高，所以比较长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，保险丝的电阻比铜丝的大，故 A 正确，不符合题意；B由图知道，保险丝和铜丝串联，由于串联电路电流处处相等，故 B 错误，符合题意；C由Q=I2Rt知道，电流相同、通电时间相同，电阻大的产生的热量多，所以，电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多，故 C 正确，不符合题意；D若换用铜线作保险丝，由于铜丝的熔点高，当电路中电流过大时不会熔断，无法保护电路，所以，为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝，故 D 正确，不符合题意。故选 B。8、在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片 P 向右移动时（）A电压表示数变大，电流表 A1示数变大 B电压表示数不变，电流表 A2示数变大 C电流表 A2示数与电流表 A1示数之差不变 D电压表与两电流表示数之差的比值变大 答案：D 解析：9 由图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电压表 V 测量电源电压，因电源电压不变，所以电压表 V 的示数不变。电流表 A1在定值电阻R1所在的支路，所以电流表 A1测量流过定值电阻R1的电流I1，根据并联电路电压的特点U1=U2=U可知，定值电阻R1两端的电压U1不变。根据1=1知，流过定值电阻R1的电流I1不变，即电流表 A1的示数不变。所以滑动变阻器的滑动片 P 向右移动时，电压表 V 的示数和电流表 A1的示数都不变。电流表 A2在干路上，测干路电流I，当滑动变阻器的滑动片 P 向右移动时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值变大，则流过R2的电流I2变小，根据并联电路电流规律I=I1+I2可知，电路中的总电流I变小，即电流表 A2示数变小。综上所述可知电流表 A2示数与电流表 A1示数之差变小，所以电压表与两电流表示数之差的比值变大。故 ABC不符合题意，D 符合题意。故选 D。9、下列四个实验能反映电风扇工作原理的是（）AB CD 答案：C 解析：电风扇的主要部件是电动机，电动机是利用通电导体在磁场中受力的原理工作的。A导体棒切割磁感应线，电流表指针发生偏转，说明此时电路中有电流，这是电磁感应现象，是发电机的工10 作原理，故 A 不符合题意；B该图中，闭合开关后，移动滑片，灯泡的亮度会改变，与电风扇工作原理无关，故 B 不符合题意；C电路中有电流，通电导体棒受到磁场力的作用而运动，与电动机的工作原理相同，故 C 符合题意；D该图是奥斯特实验装置，能说明电流周围存在磁场，故 D 不符合题意。故选 C。10、如图所示电路中，当开关 S 闭合后发现两只灯 L1和 L2均不发光。用电压表测量，发现c、d两点间和b、d两点间均有电压并且相等，而a、b两点和c、b两点间的电压都为零，则电路故障的原因可能是（）AL1的灯丝断了 BL2的灯丝断了 CL1或 L2发生了短路 D开关 S 接触不良 答案：A 解析：由电路图知，两灯串联在电路中，开关闭合后，两灯都不发光，则是电路出现了断路或两灯都短路了，但两灯都短路，电源会损坏。而用电压表测量c、d间和b、d间，电压表有示数，且相等，说明电压表测的都是电源电压，那么电源没损坏，则电路中出现了断路，而b、c和c、d间都没断路，灯 L2没断开。a、b间和c、b间电压都为 0，说明 L1断路了，或者 L1和开关 S 同时断路了，故 A 符合题意，BCD 不符合题意。故选 A。多选题 11、如图所示，电源电压保持 6V 不变，电流表量程为 00.6A，电压表量程为 03V，定值电阻R1的规格为“10 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（）11 A电流表示数允许的变化范围为 0.3A0.5A B电压表示数允许的变化范围为 1V3V C滑动变阻器R允许接入电路阻值的变化范围为 210 D电路总电阻的变化范围为 1030 答案：ABC 解析：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的最大示数为 3V 时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以定值电阻R1两端电压为 U1=U-U2=6V-3V=3V 此时电路中的电流为 小=1=11=3V10=0.3A 由=可知，此时电路的总电阻为 总大=小=6V0.3A=20 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为 R2大=R总大-R1=20-10=10 因电流表的量程为 00.6A，定值电阻R1允许通过的最大电流为 0.5A，滑动变阻器R允许通过的最大电流为 1A，所以，电路中的最大电流I大=0.5A，此时电路中的总电阻为 12 总小=大=6V0.5A=12 此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为 R2小=R总小-R1=12-10=2 此时定值电阻R1两端电压最大示数为 U1大=I大R1=0.5A10=5V 因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以滑动变阻器两端的最小电压即电压表的最小示数为 U小=U-U1大=6V-5V=1V 综合上述分析可知，电流表示数的变化范围为 0.3A0.5A，电压表示数的变化范围为 1V3V，滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为 210，电路总电阻的变化范围为 1220。故 ABC 正确，D 错误。故选 ABC。12、下列关于物理概念的说法，错误的是（）A电功率表示用电器消耗电能的多少 B导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C感应电流的方向与切割磁感线运动方向和磁场方向有关 D磁场中的某一点，小磁针静止时 N 极所指的方向就是该点磁场的方向 答案：AB 解析：A电功率是表示电流做功快慢的物理量，故 A 错误，符合题意；B导体的电阻与它两端的电压、通过它的电流无关，故 B 错误，符合题意；C感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向和磁感线的方向有关，故 C 正确，不符合题意；D根据磁场方向的规定可知，磁场中某点，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向，故 D 正确，不13 符合题意。故选 AB。13、关于下列图中相关物理知识的运用，正确的是（）A液体温度计的量程应在测温液体的熔、沸点之间 B冬天，暖气片用热水取暖，利用了水的比热容大 C火箭使用液态氢作燃料，主要是液氢的热值更大 D滑动变阻器通过改变导体的横截面积来改变电阻 答案：ABC 解析：A温度计是根据液体热胀冷缩性制成的，测量温度时，液泡内物质必须是液态的，所以液体温度计的量程应在测温液体的熔、沸点之间，故 A 正确；B因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬季用热水取暖，故 B 正确；14 C运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，与其他燃料相比，完全燃烧相同质量的液态氢时，可以释放出更多的热量，故 C 正确；D滑动变阻器接入电路，不能改变电阻丝的材料、横截面积和温度，只能通过移动滑片改变连入电路电阻丝的长度，改变接入电路的电阻，故 D 错误。故选 ABC。14、如图甲所示是定值电阻R和小灯泡 L 的I-U关系图像。小明将定值电阻R和小灯泡接到如图乙所示的电路中，闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片滑到如图乙所示位置，使电压表的示数为 6V 时，下列选项中正确的是（）A灯丝的电阻值大于 12 B定值电阻R的阻值为 20 C电源电压大于 8V D灯泡与定值电阻的两端电压之比为 1:3 答案：BCD 解析：AB由电路图知，定值电阻R与小灯泡 L 和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量定值电阻R两端的电压。当电压表示数为 U=6V 时，由图甲可知，通过定值电阻R的电流 15 I=0.3A 由欧姆定律可知，定值电阻 =6V0.3A=20 根据串联电路中的电流特点可知，当电压表示数为为 6V 时，通过灯泡的电流也为 0.3A，此时灯泡两端的电压 UL=2 V 由欧姆定律可知，灯丝的电阻 L=L=2V0.3A=6.67 故 A 错误，B 正确；C根据串联电路中电压的关系可知，电源的电压 U总=UULU滑=6 V2 VU滑=8 VU滑 所以电源电压大于 8 V，C 正确；D灯泡与定值电阻两端的电压之比 UL:U=2V:6V=1:3 D 正确。故选 BCD。15、1800 年，意大利科学家伏打在实验中发现，在一个装有硫酸溶液的烧杯中，把一个铜板和一个锌板作为电极插入硫酸溶液中，在铜板和锌板之间接入一个小灯泡，小灯泡发光。此装置就是一个电池，叫做伏打电池。用电压表可以测出伏打电池的电压，如图所示。关于伏打电池，下列所提出的问题中属于正确的可探究科学问题的是（）16 A电极的材料与伏打电池的电压有关吗？B是什么因素影响伏打电池电压的大小的？C改变电极间的距离，电池的电压会改变吗？D硫酸溶液的浓度影响电池电压的大小吗？答案：ACD 解析：A可探究科学问题是可以通过实验收集信息并予以解答，并且课探究科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的。也就是说，可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的。根据材料信息，伏打电池的材料是由铜和锌组成的，试想换种材料会影响其电压吗？故 A 符合题意；B根据可探究科学问题的研究对象，这个影响因素没有明确说明，导致变量不清晰，所以不得探究，故 B 不符合题意；C题目中没有明确说明电极间的距离是多少，或许距离不一样，电压也不同呢，是一个可以探究的变量，故 C选项符合题意；D硫酸中存在自由移动的粒子，那离子的数量是不是会影响其电压大小呢，根据所以知识，这个是一个很好的探究性的问题，故 D 选项符合题意。故选 ACD。综合题 16、半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大，现有一个利用某种半导体材料制成的17 热敏电阻，其阻值随温度变化的关系图像如图甲所示。某物理兴趣小组的同学利用这个热敏电阻设计了如图乙所示的电路，用来测量某一环境的温度，已知定值电阻0=2=8V0.4A=20，电源两端的电压保持不变。（1）当环境温度为20时，电流表的示数为0.2A，求电源两端的电压U；（2）当电流表的示数为0.4A时，则此时热敏电阻所检测出的温度是多少？答案：（1）12V；（2）40 解析：（1）当t=20时，由图象知半导体的电阻R=50，电路电流I=0.2A，根据=得 1=0.2A 50=10V 2=0=0.2A 10=2V 电源电压U为 =1+2=10V+2V=12V（2）当I=0.4A 时，定值电阻电压U1 1=0=0.4A 10=4V 此时半导体两端电压2为 2=1=12V-4V=8V 此时半导体电阻为 18 =2=8V0.4A=20 当半导体电阻阻值是 20 时，由图象知环境温度是 40。答：（1）电源电压是 12V。（2）电流表的示数为 0.4A 时，当时的环境温度是 40。17、在图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，电路正常工作。一段时间后，由于该电路中一个电阻出现了故障，使得电压表的示数变大。（1）电路中可能存在的故障是_。（2）若用小灯泡 L 替换电路中的电阻R2，请写出替换前后电压表示数变化的情况及相应的电路故障。_ 答案：R1短路或R2断路 见解析 解析：（1）1由图可知，该电路为串联电路，电压表测量的是电阻R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；电压表示数变大，说明电压表测量的是电源电压，即电压表直接接在电源的两极上，所以故障是R1短路或R2断路。（2）2原来电压表的示数等于电源电压，用完好的小灯泡替换R2，电压表测量小灯泡两端的电压，若电压表示数变小，则R2断路。若电压表示数不变，则R1短路。18、请根据材料，回答下列问题:超导体 1911 年，荷兰物理学家昂尼斯发现，水银的电阻并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到-19 268.98附近时，水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物，在温度降到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻突然减小到无法测量的现象称为超导现象，能够发生超导现象的物质称为超导体。昂尼斯由于他的这一发现获得了 1913 年诺贝尔奖。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度（或临界温度）TC。物质的温度低于它的临界温度，这种物质才会有超导性。根据临界温度的不同，超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的“高温”只是相对的，其实仍然远低于冰点 0，对常温来说也是极低的温度。超导材料具有损耗低、能自动触发、可多次动作等特点，被广泛应用于各种限流器中，用于构造低损耗线圈。基于超导材料的超导态/正常态（S/N）转换特性，即温度、电流、磁场低于临界值时为超导态，任何一个参数超过临界值后自动恢复到非超导态。人们利用超导体的转换特性制造出电阻型直流超导限流器，它的基本结构如图所示，由一个超导线圈和分流电阻并联组成。正常状态下超导线圈处于超导状态，几乎没有电阻。当发生短路故障时电流增大到超过超导线圈的临界电流，从而呈现出电阻，限制了故障电流的大小。分流电阻用于保护超导线圈，避免其过热损坏。除限流器外，超导体在磁悬浮列车、量子应用、可控核聚变等重要领域都有着巨大的发展空间。（1）超导体是指在温度降低到足够低时，某些金属材料的_会减小到无法测量的导体。（2）超导体在超导状态下_用来制作滑动变阻器的电阻丝。（选填“能”或“不能”）。（3）电阻型直流超导限流器在正常状态下超导线圈处于超导状态，此时电流通过_（“超导线圈”、“分流电阻”或“超导线圈和分流电阻”）。（4）请简要说明当发生短路故障时，超导限流器如何限制故障电流。_ 答案：电阻 不能 超导线圈 见解析 20 解析：（1）1当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这就是超导现象。（2）2超导体的电阻为零；而滑动变阻器是依靠改变电阻来改变电流的，所以超导体不能用来制作滑动变阻器。（3）3由材料可知，电阻型直流超导限流器在正常状态下超导线圈处于超导状态，线圈中几乎没有电阻，电流通过超导线圈。（4）4当发生短路故障时，电流增大到超过超导线圈的临界电流，超导部件为正常态，有电阻，分流电阻和超导线圈并联，并联可以分流，一部分电流通过分流电阻，减小通过线圈的电流，由Q=I2Rt可知线圈中产生的热量减小，避免其过热损坏。