一、选择题
1. 下列措施中,不可能改变导体电阻大小的是(
A.改变导体的长度
B.改变导体的材料
C.改变导体的横截面积
D.改变导体在电路中连接的位置
1. 下列措施中,不可能改变导体电阻大小的是(
D
)。A.改变导体的长度
B.改变导体的材料
C.改变导体的横截面积
D.改变导体在电路中连接的位置
答案:1. D
解析:
【分析】首先明确导体电阻的决定因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体在电路中的连接位置无关。接下来逐一分析选项:A选项改变导体长度,会改变电阻;B选项改变导体材料,不同材料的电阻率不同,会改变电阻;C选项改变导体横截面积,会改变电阻;D选项改变导体在电路中的连接位置,不会影响导体本身的电阻,因此符合题意。
【解析】根据导体电阻的决定因素:电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体在电路中的连接位置无关。A项,改变导体长度,电阻会改变;B项,改变导体材料,电阻会改变;C项,改变导体横截面积,电阻会改变;D项,改变导体在电路中的连接位置,电阻不会改变。故答案为D。
【答案】D
【知识点】导体电阻的影响因素
【点评】本题考查导体电阻的决定因素,属于基础概念题,需牢记电阻的相关影响因素,区分开内部决定因素与外部无关因素。
【难度系数】0.8
【解析】根据导体电阻的决定因素:电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体在电路中的连接位置无关。A项,改变导体长度,电阻会改变;B项,改变导体材料,电阻会改变;C项,改变导体横截面积,电阻会改变;D项,改变导体在电路中的连接位置,电阻不会改变。故答案为D。
【答案】D
【知识点】导体电阻的影响因素
【点评】本题考查导体电阻的决定因素,属于基础概念题,需牢记电阻的相关影响因素,区分开内部决定因素与外部无关因素。
【难度系数】0.8
2. 条形码扫描器广泛应用商业、邮政、交通等领域,扫描器中二极管的主要材料是(
A.绝缘体材料
B.超导材料
C.半导体材料
D.纳米材料
C
)。A.绝缘体材料
B.超导材料
C.半导体材料
D.纳米材料
答案:2. C
解析:
【分析】
解题思路:首先明确二极管的制作材料特性,再逐一分析选项排除错误答案。步骤:1.回忆常见电子元件的材料,二极管由半导体制成;2.分析各选项:绝缘体不导电、超导材料特性不符、纳米材料分类不符,均排除;3.确定正确选项为半导体材料。
【解析】
二极管具有单向导电性,其主要制作材料是半导体材料。对各选项分析如下:
A. 绝缘体材料导电性极差,无法满足二极管的导电功能需求,排除;
B. 超导材料需在极低温度下才能实现零电阻,且不具备二极管所需的单向导电性,排除;
C. 半导体材料的导电性介于导体与绝缘体之间,是制作二极管的标准材料,符合要求;
D. 纳米材料是按尺寸分类的材料,并非二极管的主要制作材料,排除。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
半导体材料、二极管应用
【点评】
本题考查半导体材料在电子元件中的应用,属于基础识记类题目,难度较低,需学生掌握常见电子元件的材料常识。
【难度系数】
0.8
解题思路:首先明确二极管的制作材料特性,再逐一分析选项排除错误答案。步骤:1.回忆常见电子元件的材料,二极管由半导体制成;2.分析各选项:绝缘体不导电、超导材料特性不符、纳米材料分类不符,均排除;3.确定正确选项为半导体材料。
【解析】
二极管具有单向导电性,其主要制作材料是半导体材料。对各选项分析如下:
A. 绝缘体材料导电性极差,无法满足二极管的导电功能需求,排除;
B. 超导材料需在极低温度下才能实现零电阻,且不具备二极管所需的单向导电性,排除;
C. 半导体材料的导电性介于导体与绝缘体之间,是制作二极管的标准材料,符合要求;
D. 纳米材料是按尺寸分类的材料,并非二极管的主要制作材料,排除。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
半导体材料、二极管应用
【点评】
本题考查半导体材料在电子元件中的应用,属于基础识记类题目,难度较低,需学生掌握常见电子元件的材料常识。
【难度系数】
0.8
3. 如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小,则(

A.$ U_{AB}>U_{BC},I_{AB}<I_{BC} $
B.$ U_{AB}<U_{BC},I_{AB}=I_{BC} $
C.$ U_{AB}>U_{BC},I_{AB}=I_{BC} $
D.$ U_{AB}=U_{BC},I_{AB}<I_{BC} $
C
)。A.$ U_{AB}>U_{BC},I_{AB}<I_{BC} $
B.$ U_{AB}<U_{BC},I_{AB}=I_{BC} $
C.$ U_{AB}>U_{BC},I_{AB}=I_{BC} $
D.$ U_{AB}=U_{BC},I_{AB}<I_{BC} $
答案:3. C
解析:
【分析】首先明确串联电路的电流规律:串联电路中各处电流相等;再根据电阻的决定因素判断两段导体的电阻大小;最后结合欧姆定律分析电压关系,从而确定正确选项。
【解析】1. 电流判断:AB和BC串联在电路中,根据串联电路的电流特点,串联电路各处电流相等,因此$ I_{AB}=I_{BC} $;2. 电阻判断:AB和BC由同种材料制成、长度相同,由图可知AB的横截面积更小,根据电阻公式$ R=\rho\frac{L}{S} $(ρ为材料电阻率,同种材料ρ相同,L为长度),横截面积越小电阻越大,所以$ R_{AB} > R_{BC} $;3. 电压判断:根据欧姆定律$ U=IR $,由于$ I_{AB}=I_{BC} $,且$ R_{AB} > R_{BC} $,可得$ U_{AB}=I_{AB}R_{AB} > U_{BC}=I_{BC}R_{BC} $,即$ U_{AB}>U_{BC} $。综上,$ U_{AB}>U_{BC} $,$ I_{AB}=I_{BC} $,对应选项C。
【答案】C
【知识点】串联电路电流规律、电阻的影响因素、欧姆定律
【点评】本题结合串联电路特点和欧姆定律考查电阻、电流、电压的关系,属于电学基础题,需掌握串联电路电流处处相等,以及电阻与横截面积的关系,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】1. 电流判断:AB和BC串联在电路中,根据串联电路的电流特点,串联电路各处电流相等,因此$ I_{AB}=I_{BC} $;2. 电阻判断:AB和BC由同种材料制成、长度相同,由图可知AB的横截面积更小,根据电阻公式$ R=\rho\frac{L}{S} $(ρ为材料电阻率,同种材料ρ相同,L为长度),横截面积越小电阻越大,所以$ R_{AB} > R_{BC} $;3. 电压判断:根据欧姆定律$ U=IR $,由于$ I_{AB}=I_{BC} $,且$ R_{AB} > R_{BC} $,可得$ U_{AB}=I_{AB}R_{AB} > U_{BC}=I_{BC}R_{BC} $,即$ U_{AB}>U_{BC} $。综上,$ U_{AB}>U_{BC} $,$ I_{AB}=I_{BC} $,对应选项C。
【答案】C
【知识点】串联电路电流规律、电阻的影响因素、欧姆定律
【点评】本题结合串联电路特点和欧姆定律考查电阻、电流、电压的关系,属于电学基础题,需掌握串联电路电流处处相等,以及电阻与横截面积的关系,难度适中。
【难度系数】0.3
4. 如图所示的电路中,每个表均有正常示数,则下列说法中正确的是(

A.甲是电压表,乙是电流表
B.甲是电流表,乙是电压表
C.甲、乙都是电流表
D.甲、乙都是电压表
B
)。A.甲是电压表,乙是电流表
B.甲是电流表,乙是电压表
C.甲、乙都是电流表
D.甲、乙都是电压表
答案:4. B
解析:
【分析】要判断甲、乙电表的类型,需结合电流表(相当于导线,需串联在电路中)和电压表(相当于开路,需并联在电路中)的特性,分析电路是否会出现短路或断路,保证电阻正常工作、电表有正常示数。
【解析】逐一分析选项:
若甲是电压表,乙是电流表:乙为电流表相当于导线,会直接连通电源两极,造成电源短路,不符合要求,排除A。
若甲是电流表,乙是电压表:电流表相当于导线,电压表相当于开路,此时电流路径为:电源正极→下方导线→R₂→甲电流表→R₁→开关S→电源负极,R₁、R₂串联,电路正常,电表均有示数,符合要求。
若甲、乙都是电流表:会直接造成电源短路,不符合要求,排除C。
若甲、乙都是电压表:电路相当于断路,无电流,电表无正常示数,排除D。
因此正确选项为B。
【答案】B
【知识点】电流表、电压表的使用;电路分析
【点评】本题考查电表类型的判断,核心是利用电流表和电压表的特性分析电路,避免短路或断路,属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】逐一分析选项:
若甲是电压表,乙是电流表:乙为电流表相当于导线,会直接连通电源两极,造成电源短路,不符合要求,排除A。
若甲是电流表,乙是电压表:电流表相当于导线,电压表相当于开路,此时电流路径为:电源正极→下方导线→R₂→甲电流表→R₁→开关S→电源负极,R₁、R₂串联,电路正常,电表均有示数,符合要求。
若甲、乙都是电流表:会直接造成电源短路,不符合要求,排除C。
若甲、乙都是电压表:电路相当于断路,无电流,电表无正常示数,排除D。
因此正确选项为B。
【答案】B
【知识点】电流表、电压表的使用;电路分析
【点评】本题考查电表类型的判断,核心是利用电流表和电压表的特性分析电路,避免短路或断路,属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
5. 如图所示的电路中,灯泡正常发光。若将灯泡和电流表的位置对换,则(

A.灯泡不会发光
B.灯泡会被烧坏
C.电流表的示数不变
D.电压表的示数不变
C
)。A.灯泡不会发光
B.灯泡会被烧坏
C.电流表的示数不变
D.电压表的示数不变
答案:5. C
解析:
【分析】首先明确原电路的连接:灯泡与电流表串联,电压表并联在灯泡两端,电流表测电路中的电流。当将灯泡和电流表位置对换后,电路仍为串联电路,总电阻不变,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流不变;此时电压表并联在电流表两端,电流表电阻极小,相当于导线,电压表示数几乎为0,与原来测灯泡电压的情况不同。再逐一分析选项:A选项,电路仍有电流,灯泡会发光,错误;B选项,电流与原电流相同,灯泡不会烧坏,错误;C选项,电路总电阻和电源电压不变,电流不变,电流表示数不变,正确;D选项,电压表测量对象改变,示数变化,错误。
【解析】原电路中,灯泡与电流表串联,电压表测灯泡两端电压,电流表测串联电路的电流。将灯泡和电流表位置对换后,电路仍为串联电路,总电阻$R_{总}$不变,电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路中的电流不变,因此电流表的示数不变,故C正确;对换后,电压表并联在电流表两端,电流表电阻可忽略不计,相当于导线,所以电压表示数几乎为0,而原来电压表测灯泡电压,示数为灯泡两端电压,因此电压表示数发生变化,D错误;电路中仍有电流通过灯泡,灯泡会发光,不会被烧坏,故A、B错误。
【答案】C
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电流表与电压表的使用
【点评】本题考查电路元件位置对换后的电路分析,核心是掌握串联电路的电流规律、欧姆定律的应用,以及电流表相当于导线、电压表相当于开路的特点,属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】原电路中,灯泡与电流表串联,电压表测灯泡两端电压,电流表测串联电路的电流。将灯泡和电流表位置对换后,电路仍为串联电路,总电阻$R_{总}$不变,电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路中的电流不变,因此电流表的示数不变,故C正确;对换后,电压表并联在电流表两端,电流表电阻可忽略不计,相当于导线,所以电压表示数几乎为0,而原来电压表测灯泡电压,示数为灯泡两端电压,因此电压表示数发生变化,D错误;电路中仍有电流通过灯泡,灯泡会发光,不会被烧坏,故A、B错误。
【答案】C
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电流表与电压表的使用
【点评】本题考查电路元件位置对换后的电路分析,核心是掌握串联电路的电流规律、欧姆定律的应用,以及电流表相当于导线、电压表相当于开路的特点,属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
6. 如图所示为接入闭合电路中阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的$I-U$图像,从图中可知(

A.$R_1 > R_2$
B.$R_1$、$R_2$并联后,总电阻$I-U$图线在区域Ⅰ内
C.$R_1$、$R_2$串联后,总电阻$I-U$图线在区域Ⅱ内
D.$R_1$、$R_2$并联后,总电阻$I-U$图线在区域Ⅲ内
B
)。A.$R_1 > R_2$
B.$R_1$、$R_2$并联后,总电阻$I-U$图线在区域Ⅰ内
C.$R_1$、$R_2$串联后,总电阻$I-U$图线在区域Ⅱ内
D.$R_1$、$R_2$并联后,总电阻$I-U$图线在区域Ⅲ内
答案:6. B
解析:
【分析】
要解决这道题,需先明确I-U图像的物理意义:根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,变形可得$R=\frac{U}{I}$,因此I-U图像中图线的斜率$k=\frac{I}{U}=\frac{1}{R}$,斜率越大,对应的电阻越小。再结合串并联电路的电阻特点,分析各选项的正确性。
【解析】
根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,I-U图像的斜率与电阻成反比:
1. 选项A:由图可知,$R_1$的图线斜率大于$R_2$的图线斜率,说明$R_1<R_2$,故A错误;
2. 选项B:并联电路总电阻小于任意一个分电阻,即$R_{并}<R_1<R_2$,因此并联后的I-U图线斜率比$R_1$更大,相同电压下电流更大,对应区域Ⅰ,故B正确;
3. 选项C:串联电路总电阻大于任意一个分电阻,即$R_{串}>R_2>R_1$,因此串联后的I-U图线斜率比$R_2$更小,相同电压下电流更小,对应区域Ⅲ,故C错误;
4. 选项D:由选项B的分析,$R_1$、$R_2$并联后总电阻的I-U图线应在区域Ⅰ,而非区域Ⅲ,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
I-U图像、欧姆定律、串并联电阻特点
【点评】
本题考查I-U图像的理解及串并联电阻的特点,核心是利用欧姆定律明确图线斜率与电阻的关系,属于基础题型,需掌握图像的物理意义。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确I-U图像的物理意义:根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,变形可得$R=\frac{U}{I}$,因此I-U图像中图线的斜率$k=\frac{I}{U}=\frac{1}{R}$,斜率越大,对应的电阻越小。再结合串并联电路的电阻特点,分析各选项的正确性。
【解析】
根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,I-U图像的斜率与电阻成反比:
1. 选项A:由图可知,$R_1$的图线斜率大于$R_2$的图线斜率,说明$R_1<R_2$,故A错误;
2. 选项B:并联电路总电阻小于任意一个分电阻,即$R_{并}<R_1<R_2$,因此并联后的I-U图线斜率比$R_1$更大,相同电压下电流更大,对应区域Ⅰ,故B正确;
3. 选项C:串联电路总电阻大于任意一个分电阻,即$R_{串}>R_2>R_1$,因此串联后的I-U图线斜率比$R_2$更小,相同电压下电流更小,对应区域Ⅲ,故C错误;
4. 选项D:由选项B的分析,$R_1$、$R_2$并联后总电阻的I-U图线应在区域Ⅰ,而非区域Ⅲ,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
I-U图像、欧姆定律、串并联电阻特点
【点评】
本题考查I-U图像的理解及串并联电阻的特点,核心是利用欧姆定律明确图线斜率与电阻的关系,属于基础题型,需掌握图像的物理意义。
【难度系数】
0.5
7. 下列电路中,电阻$R_0$为已知,当通过闭合或断开电路中的不同开关时,不能测算出未知电阻$R_x$阻值的电路是(

C
)。答案:7. C
解析:
【分析】要判断各电路能否测算未知电阻$R_x$,需结合欧姆定律和串并联电路的特点,分析每个电路能否得到$R_x$两端的电压和通过的电流(或利用已知电阻$R_0$的电流/电压,结合串并联规律推导$R_x$),逐个分析各选项的电路状态即可得出结论。
【解析】
选项A:闭合$S_1$、断开$S_2$时,$R_x$与$R_0$串联,电流表测串联电流$I_1$;再闭合$S_2$,$R_x$被短路,电流表测$R_0$的电流$I_2$,电源电压$U=I_2R_0$,串联时$U=I_1(R_0+R_x)$,联立可算出$R_x=\frac{I_2R_0}{I_1}-R_0$,能测算$R_x$。
选项B:闭合$S_1$、断开$S_2$时,电压表测$R_x$的电压$U_x$;闭合$S_2$,电压表测电源电压$U$,则$R_0$两端电压为$U-U_x$,串联电路电流相等,$\frac{U_x}{R_x}=\frac{U-U_x}{R_0}$,解得$R_x=\frac{U_xR_0}{U-U_x}$,能测算$R_x$。
选项C:无论开关如何闭合,电压表始终测电源电压,无法得到$R_x$和$R_0$的电流关系,也无法获取$R_0$的电流,无法推导$R_x$的阻值,不能测算$R_x$。
选项D:闭合$S_1$、断开$S_2$时,电流表测$R_x$的电流$I_x$;闭合$S_2$,$R_x$与$R_0$并联,电流表测总电流$I$,则$R_0$的电流为$I-I_x$,并联电压相等,$I_xR_x=(I-I_x)R_0$,解得$R_x=\frac{(I-I_x)R_0}{I_x}$,能测算$R_x$。
综上,不能测算$R_x$的是选项C。
【答案】C
【知识点】欧姆定律、电阻的测量、串并联电路特点
【点评】本题考查利用已知电阻和电表测量未知电阻的方法,需结合串并联电路规律与欧姆定律分析各电路的工作状态,判断是否能获取$R_x$的电压和电流,对电路分析能力要求较高,是中等难度的电学实验题。
【难度系数】0.5
【解析】
选项A:闭合$S_1$、断开$S_2$时,$R_x$与$R_0$串联,电流表测串联电流$I_1$;再闭合$S_2$,$R_x$被短路,电流表测$R_0$的电流$I_2$,电源电压$U=I_2R_0$,串联时$U=I_1(R_0+R_x)$,联立可算出$R_x=\frac{I_2R_0}{I_1}-R_0$,能测算$R_x$。
选项B:闭合$S_1$、断开$S_2$时,电压表测$R_x$的电压$U_x$;闭合$S_2$,电压表测电源电压$U$,则$R_0$两端电压为$U-U_x$,串联电路电流相等,$\frac{U_x}{R_x}=\frac{U-U_x}{R_0}$,解得$R_x=\frac{U_xR_0}{U-U_x}$,能测算$R_x$。
选项C:无论开关如何闭合,电压表始终测电源电压,无法得到$R_x$和$R_0$的电流关系,也无法获取$R_0$的电流,无法推导$R_x$的阻值,不能测算$R_x$。
选项D:闭合$S_1$、断开$S_2$时,电流表测$R_x$的电流$I_x$;闭合$S_2$,$R_x$与$R_0$并联,电流表测总电流$I$,则$R_0$的电流为$I-I_x$,并联电压相等,$I_xR_x=(I-I_x)R_0$,解得$R_x=\frac{(I-I_x)R_0}{I_x}$,能测算$R_x$。
综上,不能测算$R_x$的是选项C。
【答案】C
【知识点】欧姆定律、电阻的测量、串并联电路特点
【点评】本题考查利用已知电阻和电表测量未知电阻的方法,需结合串并联电路规律与欧姆定律分析各电路的工作状态,判断是否能获取$R_x$的电压和电流,对电路分析能力要求较高,是中等难度的电学实验题。
【难度系数】0.5