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科学
一．选择题
1．由I变形可得R，以下理解正确的是（　　）
A．导体的电阻跟它两端的电压成正比
B．导体的电阻跟通过它的电流成反比
C．当导体两端的电压为0时，导体的电阻为0
D．导体的电阻是导体本身的一种性质，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
2．走路也能发电。如图所示的发电地砖，当人踩踏地板时，地板下方的磁铁往复运动，线圈中输出电流使灯泡发光。下列选项中能说明这种发电地砖工作原理的是（　　）
A．B． C．D．
3．小明在学习电与磁的知识后，标出了如图所示四种情况下磁体的磁极（小磁针的黑端为N极），其中正确的是（　　）
A．B． C．D．
4．在物理学史上，安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图所示）。当这种物体被磁化时，其内部的分子电流会整齐排列，对外表现出磁性。根据安培的这一假说，以下说法正确的是（　　）
A．这一假说能够说明磁可以生电
B．这一假说可以用来解释磁现象产生的原因
C．未磁化的物体，其微粒内部不含有这样的环形电流
D．磁化的物体，其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
5．在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（　　）
A．都是红灯 B．都是绿灯
C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯
6．海水盐浓度越大，其导电性越好，固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，海水盐浓度越大，电表示数越大的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，则（　　）
A．小灯泡亮度变暗 B．电压表示数变大
C．电流表示数变小 D．电压表示数与电流表示数比值变小
8．现在很多大型商场都安装一种“聪明”的电梯，载人时电梯运行的速度快，不载人时电梯运行的速度慢。这种电梯的简易控制电路如图所示，R是压力传感器。下列分析正确的是（　　）
A．螺线管的上端是S极 B．控制电路的工作原理是磁场对电流的作用
C．压力传感器R的阻值随压力的增大而减小 D．载人时电磁铁的磁性减弱
9．用导线将开关、灵敏电流表和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图）。闭合开关，灵敏电流表指针发生偏转。下列推测一定正确的是（　　）
A．闭合开关后，导线中有电流通过 B．橙子和钥匙相当于电路中的用电器
C．通过钥匙甲的电流比通过钥匙乙的大 D．若指针向左偏转，则钥匙乙是正极
10．图甲电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关，逐渐增大光照强度时，下列说法正确的是（　　）
A．整个电路的电阻变大 B．电压表和电流表示数均变大
C．电压表示数变大，电流表示数变小 D．电压表示数变小，电流表示数变大
11．小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，两灯均不发光．为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零，则电路故障可能是（　　）
A．灯L2断路 B．灯L2短路
C．电流表烧坏了 D．灯L1断路
12．2012年黄麻市体育中考有一个项目是坐位体前屈。学校的测量坐位体前屈成绩的装置如图所示，测试时需要从刻度尺上读数。物理活动小组利用实验室器材对该仪器进行了改进，改进后可以直接从电表的表盘上读出对应的长度值。下列四种方案中，表盘上的长度刻度值均匀的是（　　）
A． B.
C． D．
13．在比较电流强弱时，我们可以来用比值定义，把通过导体横截面的电量（Q）与时间（t）的比值定义电流强度，简称电流，即I．国际单位制中，电量的单位库仑（C），时间的单位秒（s），1C/s＝1A，下列说法正确的是（　　）
A．通过导体横截面的电量越大，电流强度越大
B．通过导体横截面的电量所用时间越短，电流强度越大
C．电流的大小与导体本身有关，而与电荷的量以及通电时间都无关
D．灯泡电流0.2A的物理意义是每秒通过灯丝横截面的电量是0.2库仑
14．如图所示电路，电源两端电压为U＝4.5V且保持不变。电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，两块电压表的量程均为0～3V，在保证电路安全的条件下，下列说法中正确的是（　　）
A．电流表A的示数范围为0.15～0.45A B．电压表V1示数范围为1.5～3V
C．电压表V2示数范围为0～3V D．滑动变阻器R2的阻值取值范围为5～15Ω
15．为测量Rx的阻值，小科设计了如图所示的电路，其中R0为20欧，电源电压未知。闭合开关S后，电流表A1和A2的示数分别为0.1安和0.3安，则Rx的阻值为（　　）
A．5欧 B．10欧 C．15欧 D．20欧
16．如图所示电源电压不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.4A；当S1和S2都闭合时，电流表的示数为1.6A，则电阻R1与R2的比值为（　　）
A．1：2 B．2：1 C．1：3 D．3：1
17．在如图所示的电路中，电源电压为4.5伏，且保持不变，电阻R1的阻值为5欧，变阻器R2的最大阻值为20欧，电流表的量程为0～0.6安，电压表的量程为0～3伏。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（　　）
A．2.5欧～10欧 B．0欧～20欧
C．2.5欧～20欧 D．0欧～10欧
18．如图甲所示电路中电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关后，将滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。则下列判断中正确的是（　　）
A．电源电压为10V B．电阻R1的阻值为10Ω
C．滑动变阻器R2的阻值最大为30Ω D．若滑动变阻器断路，则电压表示数为零
二．填空题
19．如图所示，在探究通电直导线周围磁场的实验中：
（1）小磁针静止后，调节直导线的位置，使它与小磁针　 　 （选填“平行”或“垂直”）。
（2）闭合开关时，图中的小磁针N极将指向　 　 （填“纸面内”或“纸面外”）。
20．如图是一个检测天然气泄漏的电路，R1气敏电阻，其阻值浓度的增大而减小。当天然气浓度高于某一设定值时，连接在 　 　 （选填“AB“或“CD”）两端的警报响起。为使该检测电路在天然气浓度更低时报警，可将控制电路中R2的滑片向 　 　 （选填“上”或“下”）移。
21．甲、乙、丙三位同学用电流表测电流，闭合开关前，电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。请写出他们在电流表使用上分别存在的问题。
甲同学的问题：　 　 ；
乙同学的问题：　 　 ；
丙同学的问题：　 　 。
22．如图所示电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，判断以下变化：
（1）滑动变阻器的电阻 　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）电压表的示数 　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）小灯泡的亮度 　 　 （填“变亮”“变暗”或“不变”）。
23．如图所示电路，电阻R1＝3Ω，R2＝2Ω．闭合开关S，电流表A的示数　 　 ，电流表A1的示数　 　 （以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”），电压表V的示数变化与电流表A的示数变化之比等于　 　 Ω。
24．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。图线　 　 （A/B）是电阻R1的I﹣U关系图象，电源电压为　 　 V，滑动变阻器R2的最大阻值为　 　 Ω。
25．如图所示的电路中，灯泡L标有“12V 0.4A”（正常发光时的电压、电流），电源电压保持不变。当滑片P移到中点时，L正常发光；当滑片P移到最右端时，电压表示数变化了3V（设灯泡的电阻不随温度变化）。则电源电压为 　 　 伏，滑动变阻器最大阻值为 　 　 欧。
26．在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将滑片P从最左端移到最右端，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像如图乙所示。
（1）图乙中的 　 　 （填“a”或“b”）是电压表V2示数随电流变化的图像。
（2）电源电压为 　 　 伏。
（3）小实用不同阻值的定值电阻替换R1，同样将滑片P从最左端移到最右端，并绘制两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像。下列选项中可能出现的有 　 　 。（可多选）
A.B.C.D.
三．实验探究题
27．在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路。实验时：
（1）可通过观察　 　 来判断通电螺线管的磁极。
（2）如图乙所示是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与　 　 的磁场相似。
（3）要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素，除了图中所示的器材外，还需　 　 。若开关S接“1”时，电流表的示数为I，现将开关S从“1”换接到“2”上，接下来他的操作是　 　 ，这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
28．物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B＝0表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为　 　 A。
（2）只闭合S1，通电螺线管的左端为　 　 极；闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为　 　 T。
（3）实验中小刚将电路中电源的正负极对调，发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的　 　 无关。
（4）实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，请你再提供一种改变磁感应强度的方法　 　 。
29．某学习小组计划探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器、导线若干。
（1）连接电路时开关应该 　 　 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）如图甲所示的实物电路中存在错误，小兰发现只需要改接一根导线就可以了，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（导线不允许交叉）
（3）正确连接电路后，小组同学将5Ω的电阻R接入电路后，将滑动变阻调至最大阻值后闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在定值电阻R或滑动变阻器上，则电路故障是 　 　 ，排除电路故障后，适当调整滑动变阻器，当电压表示数为U0时，读出了对应的电流值。
（4）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图象，由图象可知U0＝　 　 V，为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，应该选取规格为 　 　 的滑动变阻器。
A.20Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.50Ω 1.0A
30．用如图甲所示的电路测量定值电阻R1的阻值。
（1）如图所示是小明连接的实验电路。该电路中存在一处导线连接错误，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的电路连接图。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后并联在电压表和电流表两端时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱C与D时；电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是 　 　 。
（3）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx＝ 　 　 Ω。
（4）如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示电路，来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为I1，滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx＝ 　 　 Ω。（用题中所给量的符号表示）
四．计算题
31．新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比，电源电压恒为6V，R0为电阻箱。将滑片OP旋转至M处，调节R0的阻值，使电路中电流为0.6A。
（1）求电阻箱接入电路的阻值；
（2）调节θ为90°时，电流表示数为0.3A，求此时电压表示数；
（3）为能满足测量0～180°的要求，重新调节电阻箱R0，求满足要求的R0的最小阻值。
32．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列小题：
（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围；
（3）此电路能测量的最高环境温度为多少？
33．如图所示电路中，电源电压U＝12V恒定不变，R1＝20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，小灯泡L正常发光时两端的电压为5V，电流表的量程（0﹣0.6A 或0﹣3A），只闭合S3，且变阻器连入电路的电阻为30Ω时，电流表的示数为0.3A。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）灯丝电阻。
（2）只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值。
（3）闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表示数的变化范围。
34．小南在实验室中组装了如图甲所示电路，已知电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器阻值随长度均匀变化。由于滑动变阻器故障，闭合开关，滑片P从最右端开始向左滑动一段距离后电流表才有读数，测量滑片到最右端的距离x，同时观察电压表示数U、电流表示数I，记录数据并绘制图像。图乙是U与x关系的部分图像，图丙是I与x关系的部分图像，求：
（1）当x＝7cm时，滑动变阻器接入电路的电阻。
（2）定值电阻R0的阻值。
（3）滑动变阻器没有故障时的最大阻值。
参考答案与试题解析
一．选择题（共18小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D A C B D C C C A D A
题号 12 13 14 15 16 17 18
答案 A D B B C A B
一．选择题（共18小题）
1．由I变形可得R，以下理解正确的是（　　）
A．导体的电阻跟它两端的电压成正比
B．导体的电阻跟通过它的电流成反比
C．当导体两端的电压为0时，导体的电阻为0
D．导体的电阻是导体本身的一种性质，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【解答】解：因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，当导体两端的电压为0时，导体的电阻不为0，故D正确。
故选：D。
2．走路也能发电。如图所示的发电地砖，当人踩踏地板时，地板下方的磁铁往复运动，线圈中输出电流使灯泡发光。下列选项中能说明这种发电地砖工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：行人或车辆通过时，挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动，使能发电，这是利用电磁感应现象来发电的；
A、该图是电磁感应原理，即闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，产生电流的现象，故A符合题意；
B、该图是电动机的原理图，即通电导体在磁场中受力运动，故B不符合题意；
C、该图是探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系，故C不符合题意；
D、该图是奥斯特实验，即通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。
故选：A。
3．小明在学习电与磁的知识后，标出了如图所示四种情况下磁体的磁极（小磁针的黑端为N极），其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、在磁体外部磁感线的方向是由N极到S极，则小磁针静止时N极指向磁感线的方向，故A错误；
B、由安培定则可以判定螺线管的左端为N极，根据异名磁极相互吸引，小磁针的N极应指向右端，故B错误。
C、由安培定则可以判定螺线管的上端是N极，异名磁极相互吸引，故C正确；
D、同A一样，磁感线的方向与小磁针N极的指向是相同的，现在正好相反，故D错误；
故选：C。
4．在物理学史上，安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图所示）。当这种物体被磁化时，其内部的分子电流会整齐排列，对外表现出磁性。根据安培的这一假说，以下说法正确的是（　　）
A．这一假说能够说明磁可以生电
B．这一假说可以用来解释磁现象产生的原因
C．未磁化的物体，其微粒内部不含有这样的环形电流
D．磁化的物体，其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
【解答】解：
A、这一假说能够说明电可以生磁，故A错误；
B、安培提出的分子环形电流假说，解释了为什么磁体具有磁性，说明了磁现象产生的本质，故B正确；
CD、安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流﹣﹣分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体。未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性。故CD错误。
故选：B。
5．在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关（遮光时开关闭合）装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2（　　）
A．都是红灯 B．都是绿灯
C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯
【解答】解：
由题当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，吸下衔铁，L2灯泡电路被接通，所以L2为红灯；
当车位未停车时，光控开关有光照而断开，电磁铁中无磁性，弹簧将衔铁拉起，L1电路接通而发光，所以L1为绿灯。故ABC错误，D正确。
故选：D。
6．海水盐浓度越大，其导电性越好，固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，海水盐浓度越大，电表示数越大的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、A图中AB和R0串联，电压表测电源两端电压；由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故A错误；
B、B图中AB和R0串联，电压表测AB两端电压；海水浓度越大，AB间电阻越小，根据串联分压原理，其分担的电压越小，即电压表的示数越小，故B错误；
C、图中AB和R0并联，电流表干路中的电流，电源电压恒定，电阻R0不变，根据I0 得I0不变；海水盐浓度越大，其导电性越好，电阻越小，根据欧姆定律可知，通过海水的电流变大，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大，电流表示数变大，故C正确；
D、图中AB和R0并联，电流表测量定值电阻R0的电流，电源电压恒定，电阻R0不变，根据I0 得I0不变，即电流表示数不变，故D错误。
故选：C。
7．如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，则（　　）
A．小灯泡亮度变暗
B．电压表示数变大
C．电流表示数变小
D．电压表示数与电流表示数比值变小
【解答】解：ABC．分析电路图可知，滑动变阻器滑片左端的电阻丝接入电路中，滑动变阻器与灯泡并联，电压表测量电源两端电压，电流表测量通过滑动变阻器的电流；由于电源电压不变，所以电压表示数不变；根据并联电路各支路互不影响可知，灯泡亮度不变；滑动变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，滑动变阻器的阻值增大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，电流表示数变小，故AB错误、C正确；
D．由于电流表示数变小，电压表示数不变，所以电压表示数与电流表示数比值变大，故D错误。
故选：C。
8．现在很多大型商场都安装一种“聪明”的电梯，载人时电梯运行的速度快，不载人时电梯运行的速度慢。这种电梯的简易控制电路如图所示，R是压力传感器。下列分析正确的是（　　）
A．螺线管的上端是S极
B．控制电路的工作原理是磁场对电流的作用
C．压力传感器R的阻值随压力的增大而减小
D．载人时电磁铁的磁性减弱
【解答】解：A、由图可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误；
B、控制电路的工作原理是电流的磁效应，故B错误；
CD、压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小，当有人走上电梯后，压敏电阻受到的压力变大，压敏电阻的阻值变小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知通过控制电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，工作电路中衔铁与触点1接触时，定值电阻和电动机串联接入电路，当压力增大到一定值时，衔铁被吸下，衔铁与触点2接触，工作电路中只剩下电动机，根据欧姆定律可知通过电动机的电流变大，根据P＝UI可知电动机的电功率变大，则电梯运行的速度加快，反之当无人站在电梯上时，电磁继电器控制电路中的电流减小，故C正确，D错误。
故选：C。
9．用导线将开关、灵敏电流表和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图）。闭合开关，灵敏电流表指针发生偏转。下列推测一定正确的是（　　）
A．闭合开关后，导线中有电流通过
B．橙子和钥匙相当于电路中的用电器
C．通过钥匙甲的电流比通过钥匙乙的大
D．若指针向左偏转，则钥匙乙是正极
【解答】解：A、闭合开关后，灵敏电流表指针发生偏转，说明导线中有电流通过，故A正确；
B、橙子和钥匙为电路提供电能，相当于电路中的电源，故B错误；
C、钥匙甲与钥匙乙串联在电路中，通过钥匙甲的电流和通过钥匙乙的相同，故C错误；
D、钥匙甲与灵敏电流计的负接线柱连接，若灵敏电流表指针向左偏转，则钥匙甲是正极，故D错误。
故选：A。
10．图甲电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关，逐渐增大光照强度时，下列说法正确的是（　　）
A．整个电路的电阻变大
B．电压表和电流表示数均变大
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
【解答】解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
因为光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度时，光敏电阻R的阻值变小，则串联电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
电路中的电流变大，由U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以光敏电阻两端电压变小，即电压表的示数变小；
综上所述，选项D正确，ABC错误。
故选：D。
11．小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，两灯均不发光．为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零，则电路故障可能是（　　）
A．灯L2断路 B．灯L2短路
C．电流表烧坏了 D．灯L1断路
【解答】解：
（1）由题意可知，开关闭合后，两灯均不发光，电流表始终无示数，则电路故障为断路，故B错误；
（2）将电压表接到b、c两点，观察电压表无示数，说明电压表与电源两极间有断路，则L1之外存在断路；
将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，说明电压表与电源两极间是通路，则电流表和灯泡L1完好，所以是灯L2断路，故A正确，CD错误．
故选：A．
12．2012年黄麻市体育中考有一个项目是坐位体前屈。学校的测量坐位体前屈成绩的装置如图所示，测试时需要从刻度尺上读数。物理活动小组利用实验室器材对该仪器进行了改进，改进后可以直接从电表的表盘上读出对应的长度值。下列四种方案中，表盘上的长度刻度值均匀的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：设电阻丝的总长度为L，电阻丝总电阻R，电阻丝接入电路的长度为x，长为x的电阻丝电阻Rx＝R，
A、图示电压表示数U＝IRxRx，由此可见，U与x成正比，表盘上的长度刻度值是均匀的，故A正确；
B、图示电压表示数U＝IRxRx，由此可见，U与x不成正比，表盘上的长度刻度值不均匀，故B错误；
C、图示电流表示数I，由此可见，I与x不成正比，表盘上的长度刻度值不均匀，故C错误；
D、图示电流表示数I，表盘上的长度刻度值不均匀，故D错误；
故选：A。
13．在比较电流强弱时，我们可以来用比值定义，把通过导体横截面的电量（Q）与时间（t）的比值定义电流强度，简称电流，即I．国际单位制中，电量的单位库仑（C），时间的单位秒（s），1C/s＝1A，下列说法正确的是（　　）
A．通过导体横截面的电量越大，电流强度越大
B．通过导体横截面的电量所用时间越短，电流强度越大
C．电流的大小与导体本身有关，而与电荷的量以及通电时间都无关
D．灯泡电流0.2A的物理意义是每秒通过灯丝横截面的电量是0.2库仑
【解答】解：
ABC．由I可知，电流强度的大小与通过导体横截面电量的多少和通电时间都有关；
所以，通过导体横截面电量大的，电流强度不一定大；所用时间越短的，电流强度不一定大，故ABC错误；
D、通过导体横截面的电量（Q）与时间（t）的比值定义为电流强度，则流经灯泡电流0.2A表达的物理意义是每秒通过灯丝横截面的电量是0.2库仑，故D正确。
故选：D。
14．如图所示电路，电源两端电压为U＝4.5V且保持不变。电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，两块电压表的量程均为0～3V，在保证电路安全的条件下，下列说法中正确的是（　　）
A．电流表A的示数范围为0.15～0.45A
B．电压表V1示数范围为1.5～3V
C．电压表V2示数范围为0～3V
D．滑动变阻器R2的阻值取值范围为5～15Ω
【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）当电压表V1的示数U1max＝3V时，电路中的电流最大，变阻器接入电路中的电阻最小，
则Imax0.3A＜0.6A，
因串联电路中各处的电流相等，没有超过电流表的量程，所以，电路中的最大电流Imax＝0.3A；
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知：
R2两端的最小电压U2min＝U﹣U1max＝4.5V﹣3V＝1.5V，
变阻器接入电路中的最小阻值：
R2min5Ω；
（2）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，
即Imin0.15A，
此时电压表V2的示数：
U2＝IR2＝0.15A×20Ω＝3V，
所以，电流表A的示数范围为0.15A～0.3A，故A错误；
此时，电阻R1两端的最小电压：
U1min＝U﹣U2＝4.5V﹣3V＝1.5V，
所以，电压表V2示数范围为1.5V～3V，故B正确；
电压表V2示数范围为1.5V～3V，故C错误；
滑动变阻器R2的阻值取值范围为5Ω～20Ω，故D错误。
故选：B。
15．为测量Rx的阻值，小科设计了如图所示的电路，其中R0为20欧，电源电压未知。闭合开关S后，电流表A1和A2的示数分别为0.1安和0.3安，则Rx的阻值为（　　）
A．5欧 B．10欧 C．15欧 D．20欧
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，R0与Rx并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测电阻R0支路的电流。
则根据欧姆定律和并联电路的电压特点可得电源电压为：
U＝U0＝I0R0＝0.1A×20Ω＝2V；
则并联电路的干路电流等于各支路电流的之和可得通过Rx的电流为：
Ix＝I总﹣I2＝0.3A﹣0.1A＝0.2A；
则根据I可得Rx的阻值：。
故选：B。
16．如图所示电源电压不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.4A；当S1和S2都闭合时，电流表的示数为1.6A，则电阻R1与R2的比值为（　　）
A．1：2 B．2：1 C．1：3 D．3：1
【解答】解：当开关S1闭合，S2断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
当开关S1、S2闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
电流：I10.4A，I21.6A，
解得：R1：R2＝1：3；
故选：C。
17．在如图所示的电路中，电源电压为4.5伏，且保持不变，电阻R1的阻值为5欧，变阻器R2的最大阻值为20欧，电流表的量程为0～0.6安，电压表的量程为0～3伏。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（　　）
A．2.5欧～10欧 B．0欧～20欧
C．2.5欧～20欧 D．0欧～10欧
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，
当电流表示数为I1＝0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，
由I可得，电阻R1两端电压：
U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U2＝U﹣U1＝4.5V﹣3V＝1.5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，滑动变阻器连入电路的电阻最小：
Rmin2.5Ω；
当电压表示数最大为U大＝3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，
此时R1两端电压：
U1′＝U﹣U2max＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路电流为：
I20.3A，
滑动变阻器接入电路的最大电阻：
Rmax10Ω。
故选：A。
18．如图甲所示电路中电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关后，将滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。则下列判断中正确的是（　　）
A．电源电压为10V
B．电阻R1的阻值为10Ω
C．滑动变阻器R2的阻值最大为30Ω
D．若滑动变阻器断路，则电压表示数为零
【解答】解：ABC、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器两端的电压最大，从图中可知此时电路电流为0.5A，滑动变阻器两端的电压为10V，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值为R220Ω；
根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知电源电压U＝0.5A×R1+10V.....①；
滑动变阻器的滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，滑动变阻器两端的电压为0V，从图中可知此时电路电流为1.5A，根据欧姆定律可知电源电压U＝1.5A×R1......②；
联立①②得：U＝15V，R1＝10Ω；
故AC错误、B正确；
D、若滑动变阻器断路，则电压表可测量电源电压，电压表示数为15V，故D错误。
故选：B。
二．填空题（共8小题）
19．如图所示，在探究通电直导线周围磁场的实验中：
（1）小磁针静止后，调节直导线的位置，使它与小磁针　平行　 （选填“平行”或“垂直”）。
（2）闭合开关时，图中的小磁针N极将指向　纸面外　 （填“纸面内”或“纸面外”）。
【解答】解：（1）由于地磁场的作用，小磁针会位于南北方向，要能观察到小磁针由于通电导线产生的磁场而发生偏转，通电直导线不能放在东西方向，应将导线南北方向放置，并且平行放在小磁针的正上方。
（2）由安培定则可知，通电直导线下方的磁场方向是指向纸面外，所以图中的小磁针N极将指向纸面外。
故答案为：（1）平行；（2）纸面外。
20．如图是一个检测天然气泄漏的电路，R1气敏电阻，其阻值浓度的增大而减小。当天然气浓度高于某一设定值时，连接在 　CD　 （选填“AB“或“CD”）两端的警报响起。为使该检测电路在天然气浓度更低时报警，可将控制电路中R2的滑片向 　上　 （选填“上”或“下”）移。
【解答】解：当天然气浓度升高时，气敏电阻R1阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强；当天然气浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，故电铃应接在CD之间；
天然气浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，根据欧姆定律可知，衔铁吸下时电路的总电阻不变，此时需要减小变阻器的电阻，故将R2的滑片向上移。
故答案为：CD；上。
21．甲、乙、丙三位同学用电流表测电流，闭合开关前，电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。请写出他们在电流表使用上分别存在的问题。
甲同学的问题：　电流表的正负接线柱接反了　 ；
乙同学的问题：　电流表选择的量程太大　 ；
丙同学的问题：　电流表选择的量程太小　 。
【解答】解：（1）甲图中的指针反转，说明出现的问题是：电流表正负接线柱接反了；
（2）乙图中的指针偏转角度太小，说明出现的问题是：电流表选择的量程太大；
（3）丙图中的指针偏转角度太大，说明出现的问题是：电流表选择的量程太小。
故答案为：电流表的正负接线柱接反了；电流表选择的量程太大；电流表选择的量程太小。
22．如图所示电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，判断以下变化：
（1）滑动变阻器的电阻 　变小　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）电压表的示数 　不变　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）小灯泡的亮度 　不变　 （填“变亮”“变暗”或“不变”）。
【解答】解：根据电路图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表测量通过滑动变阻器的电流；
（1）闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小；
（2）由于电源电压不变，所以电压表的示数不变；
（3）并联电路各支路互不影响，所以通过小灯泡的电流不变，小灯泡的亮度不变。
故答案为：（1）变小；（2）不变；（3）不变。
23．如图所示电路，电阻R1＝3Ω，R2＝2Ω．闭合开关S，电流表A的示数　变大　 ，电流表A1的示数　不变　 （以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”），电压表V的示数变化与电流表A的示数变化之比等于　2　 Ω。
【解答】解：∵开关S断开时，电路为R1的简单电路，电压表测R2两端的电压，R2没有连入电路，故此时电压表示数为零；
两电流表测电路中的电流，即通过R1的电流。
∴开关S闭合后，电压表测并联电路两端的电压，也是测电源的电压，故电压表的示数变大；
∵电流表A1测R1支路的电流，
∵R1两端的电压不变，
∴电流表A1的示数不变。
∵电流表A测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，
∴当开关S闭合时，电流表A的示数变大，且电流表A的示数变化为支路R2上的电流I2。
则电压表V的示数变化与电流表A的示数变化之比为：R2＝2Ω。
故答案为：变大；不变；2。
24．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。图线　B　 （A/B）是电阻R1的I﹣U关系图象，电源电压为　18　 V，滑动变阻器R2的最大阻值为　70　 Ω。
【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，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）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，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0；
由图象可知，图线A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象，图线B为电阻R1的I﹣U图象。
（2）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I﹣U图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，此时R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以电源电压：U＝U1+U2＝14V+4V＝18V。
由I可得，滑动变阻器的最大阻值：
R270Ω。
故答案为：B；18；70。
25．如图所示的电路中，灯泡L标有“12V 0.4A”（正常发光时的电压、电流），电源电压保持不变。当滑片P移到中点时，L正常发光；当滑片P移到最右端时，电压表示数变化了3V（设灯泡的电阻不随温度变化）。则电源电压为 　18　 伏，滑动变阻器最大阻值为 　30　 欧。
【解答】解：灯泡的电阻不随温度变化，则灯泡L的电阻：RL30Ω；
由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，
设电源电压为U，滑动变阻器的最大电阻为R，则滑片在中点时变阻器接入电路的电阻为R，
已知滑片P移到中点时，L正常发光，则电路中的电流I1＝IL额＝0.4A，灯泡两端的电压UL＝UL额＝12V，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝UL+I1R＝12V+0.4AR﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
滑片P移到最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，由串联分压的规律可知变阻器分得的电压增大，则灯泡分得的电压减小，根据题意可知此时灯泡两端的电压变为UL′＝12V﹣3V＝9V，
此时电路中的电流：I20.3A，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝UL′+I2R＝9V+0.3A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
电源电压保持不变，联立①②解得滑动变阻器最大阻值R＝30Ω，
则电源电压：U＝UL+I1R＝12V+0.4AR＝12V+0.4A30Ω＝18V。
故答案为：18；30。
26．在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将滑片P从最左端移到最右端，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像如图乙所示。
（1）图乙中的 　b　 （填“a”或“b”）是电压表V2示数随电流变化的图像。
（2）电源电压为 　6　 伏。
（3）小实用不同阻值的定值电阻替换R1，同样将滑片P从最左端移到最右端，并绘制两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像。下列选项中可能出现的有 　BCD　 。（可多选）
A.
B.
C.
D.
【解答】解：（1）由图甲可知：滑片在最左端时，电路为R1的简单电路，因导线电阻为零，所以电压表V2示数为零；滑片向右滑动时，电路为R1和R2的串联电路，V1测R1两端电压，V2测R2两端电压，变阻器接入电路电阻增大，根据串联电路分压原理，变阻器两端电压增大，因此电压表V2示数增大；所以，滑片在最右端时，电压表V2示数最大；
电阻R1阻值一定，R2增大时，电路总电阻增大，电源电压不变，电流减小；
因此，滑片向右滑动过程中，电压表V2示数增大，电流表示数减小，图线b是电压表V2示数随电流变化的图线，图线a是电压表V1示数随电流变化的图线；
（2）电源电压不变，根据欧姆定律可知，当R2连入电路电阻为零时，电路电流最大，据图乙中a线可知，电路电流最大为0.3A，此时R1两端电压为6V，即电源电压为6V；
（3）当用不同阻值的定值电阻替换R1，
①滑动变阻器的滑片P在最左端时，电源电压不变，R2连入电路电阻为零，此时R2两端电压为零，R1两端电压为电源电压U，电路电流最大为：I大，
滑动变阻器的滑片P在最左端时，则电路中电流I0，即电路中的电流最小值一定不为0，故A图象不可能；
②若R1与R2的最大阻值相等，则根据串联电路分压原理，此时U1′＝U2′U，电路中的电流最小为：I′小I大，故B图象有可能；
③若R1小于R2的最大阻值，将滑片P在最右端时，根据串联电路分压原理，U1小′＜U2大′；故C图象有可能；
④若R1大于R2的最大阻值，将滑片P在最右端时，根据串联电路分压原理，U1小′＞U2大′；故D图象有可能。
故答案为：（1）b；（2）6；（3）BCD。
三．实验探究题（共4小题）
27．在探究“通电螺线管外部磁场特点”的实验中，小华设计了如图甲所示的电路。实验时：
（1）可通过观察　小磁针的指向　 来判断通电螺线管的磁极。
（2）如图乙所示是通电螺线管周围有机玻璃板上小磁针的分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与　条形磁铁　 的磁场相似。
（3）要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素，除了图中所示的器材外，还需　大头针　 。若开关S接“1”时，电流表的示数为I，现将开关S从“1”换接到“2”上，接下来他的操作是　调节滑动变阻器的滑片P，保持电路中电流不变　 ，这样可以探究通电螺线管磁场的强弱与匝数的关系。
【解答】解：（1）读图可知，在螺线和旁有两个小磁针，我们可以通过观察小磁针的指向来判断螺线管的极性；
（2）根据图示的通电螺线管周围的小磁针的排布情况和螺线管周围磁感线的形状，可以确定通电螺线管周围磁感线的形状是纺锤形的，这与条形磁体周围磁场分布相似；
（3）要探究影响通电螺线管磁场强弱的因素，需要用到大头针，螺线管具有磁性能吸引大头针，根据大头针吸引的个数能判定磁性的强弱；
实验中，他将开关S从l换到2上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
故答案为：（1）小磁针的指向；（2）条形磁铁；（3）大头针；调节滑动变阻器的滑片P，保持电路中电流不变。
28．物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B＝0表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为　0.03　 A。
（2）只闭合S1，通电螺线管的左端为　S　 极；闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为　0.3　 T。
（3）实验中小刚将电路中电源的正负极对调，发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的　方向　 无关。
（4）实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，请你再提供一种改变磁感应强度的方法　改变通电螺线管的线圈匝数　 。
【解答】解：
（1）当S1断开，螺线管中没有磁性，即B＝0，由图象知此时R＝100Ω，
乙图中R与R2串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，
根据欧姆定律得，此时电流表的示数为：I0.03A；
（2）闭合开关S1时，螺线管产生磁性，由安培定则知：左端为S极；
当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，
磁敏电阻的阻值为R′150Ω，
由图象知，此时的磁感应强度B＝0.3T；
（3）小刚将电源的正负极对调，螺线管的磁极发生变化；发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，也就是磁敏电阻的阻值不变。这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关；
（4）已知磁敏电阻的大小随磁场强弱的变化而变化，所以可以通过改变通电螺线管中线圈匝数改变螺线管的磁性强弱，即改变了磁敏电阻所在位置的磁感应强度。
故答案为：
（1）0.03；（2）S；0.3；（3）方向；（4）改变通电螺线管的线圈匝数。
29．某学习小组计划探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器、导线若干。
（1）连接电路时开关应该 　断开　 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）如图甲所示的实物电路中存在错误，小兰发现只需要改接一根导线就可以了，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（导线不允许交叉）
（3）正确连接电路后，小组同学将5Ω的电阻R接入电路后，将滑动变阻调至最大阻值后闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在定值电阻R或滑动变阻器上，则电路故障是 　定值电阻R断路　 ，排除电路故障后，适当调整滑动变阻器，当电压表示数为U0时，读出了对应的电流值。
（4）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图象，由图象可知U0＝　2.5　 V，为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，应该选取规格为 　C　 的滑动变阻器。
A.20Ω 1.0A
B.30Ω 1.0A
C.50Ω 1.0A
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应该断开；
（2）原电路图中，滑动变阻器和电流表串联后与定值电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，探究电流与电阻的关系实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
（3）把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路；电压表有示数，电压表与电源连通，若电路故障只出现在R上，则电路故障是R断路；
（4）由图乙可知，电阻两端的电压始终保持U＝IR＝0.1A×25Ω＝0.5A×5Ω＝2.5V；
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V，
变阻器分得的电压为电压表示数的倍，
根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑25Ω＝35Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器，三个滑动变阻器的电流都是1.0A，故选：C。
故答案为：（1）断开；（2）见解答图；（3）定值电阻R断路；（4）2.5；C。
30．用如图甲所示的电路测量定值电阻R1的阻值。
（1）如图所示是小明连接的实验电路。该电路中存在一处导线连接错误，请在接错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的电路连接图。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后并联在电压表和电流表两端时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱C与D时；电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是 　变阻器断路　 。
（3）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx＝ 　10　 Ω。
（4）如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示电路，来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为I1，滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx＝ 　R0　 Ω。（用题中所给量的符号表示）
【解答】解：（1）甲图中，电流表与电压表串联后再与电阻并联是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，改正后如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后并联在电压表和电流表两端时，电压表和电流表示数仍为0，说明电压表和电流之外的电路为断路，连接接线柱C与D时，电压表和电流表指针明显偏转，电路为通路，则电路的故障是变阻器断路。
（3）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，则定值电阻Rx10Ω
（4）闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，两电阻串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1；
根据串联电路电阻的规律及欧姆定律可得电源电压：U＝I1（R0+Rx）﹣﹣﹣﹣﹣①；
滑动变阻器滑片在最右端时，为待测电阻的简单电路，电流表示数为I2，由欧姆定律可得电源电压：U＝I2Rx﹣﹣﹣﹣﹣②；
①②两式联立可得电阻RxR0
故答案为：（1）见解析中的图；（2）变阻器断路；（3）10；（4）R0。
四．计算题（共4小题）
31．新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比，电源电压恒为6V，R0为电阻箱。将滑片OP旋转至M处，调节R0的阻值，使电路中电流为0.6A。
（1）求电阻箱接入电路的阻值；
（2）调节θ为90°时，电流表示数为0.3A，求此时电压表示数；
（3）为能满足测量0～180°的要求，重新调节电阻箱R0，求满足要求的R0的最小阻值。
【解答】解：
（1）将滑片OP旋转至M处时，变阻器接入电路的阻值为零，此时只有R0接入电路，已知此时电路中电流为I＝0.6A，
根据欧姆定律可得，电阻箱接入电路的阻值：R010Ω；
（2）由图知，电阻箱R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
调节θ为90°时，电流表示数为0.3A，则R0两端的电压：U0＝I′R0＝0.3A×10Ω＝3V，
根据串联电路的电压特点可得，此时电压表的示数：UV＝U﹣U0＝6V﹣3V＝3V；
（3）设滑动变阻器的最大阻值为R滑大，调节θ为90°时变阻器接入电路的电阻为R滑大，
此时电路的总电阻：R总20Ω，
由串联电路的电阻特点可知变阻器接入电路的阻值：R滑大＝R总﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，则R滑大＝20Ω；
由图知，所测角度越大，变阻器接入电路的阻值越大，由串联分压的规律可知变阻器分得的电压越大（即电压表示数越大），则电阻箱分得的电压越小；
当电压表的示数为最大值3V时，由串联电路的电压特点可知，R0的最小电压U0小＝U﹣UV大＝6V﹣3V＝3V；因为两者的电压相等，所以根据串联分压的规律可知电阻箱的最小阻值与滑动变阻器的最大阻值相等，即R0小＝R滑大＝20Ω。
答：（1）电阻箱接入电路的阻值为10Ω；
（2）调节θ为90°时，此时电压表示数为3V；
（3）满足要求的R0的最小阻值为20Ω。
32．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列小题：
（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围；
（3）此电路能测量的最高环境温度为多少？
【解答】解：（1）由图示电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，
由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻阻值为400Ω，
由I可知，电源电压：U＝I（Rt+R）＝0.01A×（400Ω+100Ω）＝5V；
（2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻阻值为200Ω，
电路最大电流为0.02A，由I可知，电路最小电阻：R最小250Ω，
滑动变阻器的最小阻值：R滑最小＝R最小﹣Rt＝250Ω﹣200Ω＝50Ω，
滑动变阻器的取值范围：50Ω～150Ω；
（3）热敏电阻阻值越小，环境温度最高，
电路电流最大为0.02A时，由I可知，
R总＝Rt小+R滑最大250Ω，
Rt小＝R总﹣R滑最大＝250Ω﹣150Ω＝100Ω，
由图乙可知其工作的最高环境温度50℃。
答：（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，电源电压为5V；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，滑动变阻器的变化范围是50Ω～150Ω；
（3）此电路能测量的最高环境温度为50℃。
33．如图所示电路中，电源电压U＝12V恒定不变，R1＝20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，小灯泡L正常发光时两端的电压为5V，电流表的量程（0﹣0.6A 或0﹣3A），只闭合S3，且变阻器连入电路的电阻为30Ω时，电流表的示数为0.3A。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）灯丝电阻。
（2）只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值。
（3）闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，变阻器R2的阻值可调范围和电流表示数的变化范围。
【解答】解：（1）只闭合S3时，R2与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，
由I可得，电路中的总电阻：
R40Ω，
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
所以，灯丝的电阻：
RL＝R﹣R2＝40Ω﹣30Ω＝10Ω；
（2）只闭合S3时，灯泡正常发光时的电压为5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I′＝IL0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U2＝U﹣UL＝12V﹣5V＝7V，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R214Ω；
（3）闭合S1、S2、S3时，R1与R2并联，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，通过R1的电流：
I10.6A，
则电流表的量程为0～3A，
当滑动变阻器接入电路中的电阻R2＝50Ω时电流表的示数最小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表的最小示数：
Imin0.6A+0.24A＝0.84A，
当电流表选接0～3A，且示数为3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时通过滑动变阻器的电流：
I2＝Imax﹣I1＝3A﹣0.6A＝2.4A，
滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R2′5Ω，
即R2取值范围为5Ω～50Ω，电流表的示数范围为3A～0.84A。
答：（1）灯丝电阻为10Ω；
（2）只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值为14Ω；
（3）闭合S1、S2、S3，为保证不损坏电流表，R2取值范围为5Ω～50Ω，电流表的示数范围为3A～0.84A。
34．小南在实验室中组装了如图甲所示电路，已知电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器阻值随长度均匀变化。由于滑动变阻器故障，闭合开关，滑片P从最右端开始向左滑动一段距离后电流表才有读数，测量滑片到最右端的距离x，同时观察电压表示数U、电流表示数I，记录数据并绘制图像。图乙是U与x关系的部分图像，图丙是I与x关系的部分图像，求：
（1）当x＝7cm时，滑动变阻器接入电路的电阻。
（2）定值电阻R0的阻值。
（3）滑动变阻器没有故障时的最大阻值。
【解答】解：（1）（2）滑动变阻器与R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流；
由图乙、丙可知，当滑片与右端距离在0到4cm时，电压表示数不变，电流表示数为0，说明电压表此时测电源电压，滑动变阻器断路；
当滑片到最右端的距离小于4cm时，电压表保持6V不变，则电源电压为U＝6.0V，
由图乙和图丙可知x＝4cm，电压表和电流表示数分别为，U1＝4.0V，I0＝0.5A，
因为串联电路总电压等于各分电压之和，因此R0两端的电压为U0＝U﹣U1＝6.0V﹣4.0V＝2.0V，
根据欧姆定律可得电阻R0的阻值为R04Ω；
当x＝7cm时，电压表示数U2＝2.0V，电流表示数I2＝1.0A，则此时滑动变阻器接入电路的电阻R22Ω；
（3）当x＝4cm时，根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路中的电阻R18Ω，
故滑动变阻器滑动7cm﹣4cm＝3cm电阻的改变量是ΔR＝R1﹣R2＝8Ω﹣2Ω＝6Ω，
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是2Ω，
滑动变阻器未出故障时的最大阻值R滑大＝R1+4cm×2Ω/cm＝8Ω+8Ω＝16Ω。
答：（1）当x＝7cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为2Ω；
（2）定值电阻R0的阻值为4Ω；
（3）滑动变阻器没有故障时的最大阻值为16Ω。
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