山东省滨州市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-04电流和电路、电压和电阻、欧姆定律
一、单选题
1．（2023·山东滨州·统考中考真题）下列说法正确的是（ ）
A．毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体时会相互排斥
B．金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向
C．两个小灯泡由一个开关同时控制，它们一定是串联
D．两个小灯泡两端电压相等，它们一定是并联
2．（2022·山东滨州·统考中考真题）阅读短文判断问题：为了解释地球存在着磁场——地磁场，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心轴线的环形电流引起的。①由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时，形成环形电流。环形电流可以形象地类似于通电螺线管中的电流。②环形电流的磁场，也可以想象成类似于条形磁铁的磁场。③若将地磁场的N极和S极相当于通电螺线管的两个磁极，则可以借助安培定则由两极的磁性，判断环形电流的方向。根据以上描述下列判断正确的是（ ）
A．环形电流的方向是自西向东
B．形成环形电流的电荷是正电荷
C．形成环形电流的电荷，与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相互吸引
D．用实验室常用验电器能够检验出形成环形电流的电荷电性
3．（2021·山东滨州·统考中考真题）如图所示，当一个带负电的物体甲靠近置于绝缘支架上不带电的金属导体乙时，乙的a端带正电，b端带负电。发生上述现象的原因：金属导体中存在大量可移动的自由电子，电子带负电，自由电子受到物体甲所带电荷的排斥作用，移动到导体乙的另一端。若将图中的物体甲换成用丝绸摩擦过的玻璃棒，下列分析正确的是（ ）
A．导体乙的a、b两端都不带电
B．导体乙的a、b两端都带正电
C．导体乙的a端带正电、b端带负电
D．导体乙的a端带负电、b端带正电
4．（2023·山东滨州·统考中考真题）如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向左端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A示数变大，电压表V示数变小
B．电流表A示数变小，电压表V示数变大
C．电流表A示数变大，电压表V示数不变
D．电流表A示数变小，电压表V示数不变
5．（2021·山东滨州·统考中考真题）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时（ ）
A．电流表A示数不变 B．电压表V示数变小
C．电路消耗的总功率不变 D．电路的总电阻变小
二、多选题
6．（2022·山东滨州·统考中考真题）如图所示，电源电压恒定不变，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P由最右端向中点滑动时。下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1示数不变，电压表V示数不变
B．电流表A1示数变大，灯泡L的亮度不变
C．电流表A2示数变大，电压表V示数不变
D．电压表V示数与电流表A1的示数之比变大
三、填空题
7．（2022·山东滨州·统考中考真题）石墨烯是一种新材料，具有优异的光学、电学、力学特性，石墨烯还具有很好的韧性，且可以弯曲。北京冬奥会运动场馆的最低温度可达-30℃左右，利用石墨烯制作的智能温控加热羽绒服可帮助工作人员抵御寒冷，有效提升保暖效果。可见，这种材料具有密度_________（选填“较大”或“较小”）、电阻_________（选填“较大”或“较小”）的特点。
8．（2023·山东滨州·统考中考真题）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻的阻值为10Ω。闭合开关，电流表A的示数为0.5A，A1的示数为0.3A，则电源电压为______V，定值电阻在1min内消耗的电能为______J。
四、实验题
9．（2023·山东滨州·统考中考真题）某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大，导线不交叉___________；
（2）连接电路时，开关应该________。闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于__________（选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关，同学们发现电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是___________；
（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过定值电阻R的电流为________A，根据实验数据绘制出定值电阻R的I-U图像如图丙所示。由图像可得：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成___________；
（5）同学们利用完整的图甲电路进一步“探究电流与电阻的关系”，测得实验数据如下表所示。实验时，保持电压表的示数为______V不变。分析数据可得：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 25
I/A 0.40 0.20 0.13 0.10 0.08
（6）该小组用电压表和一个最大阻值为R0的滑动变阻器，测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丁所示的电路图，进行如下实验操作：
①闭合开关，将滑动变阻器滑片P移到最左端，此时电压表的示数为U1；
②将滑动变阻器滑片P移到最右端，此时电压表的示数为U2；
③则Rx=______（用R0、U1、U2表示）。
10．（2022·山东滨州·统考中考真题）如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表，电阻R有4个阻值（5、10、20、30）供选用，滑动变阻器（20；1A）、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整_______；
（2）连接电路时，开关应保持_______；开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑到_______（选填“A”或“B”）端；
（3）检查电路连接无误后闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，电压表有示数且不变，原因可能是_______；
A．R短路 B．R断路 C．滑动变阻器断路
（4）排除故障后继续实验，实验过程中，当把10电阻换成20电阻后，为保持_______（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，滑片P应向_______（选填“A”或“B”）端移动。
（5）根据实验数据绘制了如图乙所示的图像，得出电流与电阻的关系是：_____________________；
（6）该小组用电流表和一个定值电阻，测量未知电阻的阻值。他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S、断开S1，此时电流表的示数为；
②闭合S和S1，此时电流表的示数为；
③则=_________（用、、表示）。
11．（2021·山东滨州·统考中考真题）在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小；______
（2）连接电路时，开关应该______。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端；
（3）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是______；
（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过定值电阻R的电流为______A；
（5）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I﹣U图像如图丙所示。由图像可得：
①实验中所用定值电阻R的阻值为______Ω；
②实验结论：______；
（6）结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。
五、计算题
12．（2023·山东滨州·统考中考真题）某科研小组用如图甲所示的电路，对由多种半导体材料混合制成的一种新材料电阻（标有2.5V字样）进行了测量。电源电压恒定不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0~3V。当闭合S和S1、断开S2，将滑动变阻器的滑片P从一端移至另一端，测得电流表示数随电压表示数变化情况如图乙中的图象A所示。当把电压表并联在两端，闭合S和S2、断开S1，移动滑动变阻器的滑片P，测得新材料电阻电流随电压变化情况如图乙中的图象B所示。求：
（1）新材料电阻正常工作时的电功率。
（2）滑动变阻器的最大阻值。
（3）电源电压。
（4）在图甲电路中，电压表并联在两端，当闭合S和S2、断开S1时，为保证电路安全滑动变阻器连入电路的阻值范围。
13．（2022·山东滨州·统考中考真题）如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器标有“15 1A”，滑片P每移动1cm，的电阻变化0.5，定值电阻。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于多少？
14．（2021·山东滨州·统考中考真题）在如图甲所示的电路中，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，闭合开关S后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：
（1）定值电阻R1的阻值。
（2）100s内通过滑动变阻器R2的电流所做的功。
（3）将R1和R2按图乙所示的电路连接，电源电压不变并闭合开关S，求图甲电路消耗的最小功率与图乙电路消耗的最大功率的比值。
参考答案：
1．A
【详解】A．毛皮摩擦过的橡胶棒，橡胶棒得到电子，带负电，根据电荷间的相互作用规律，同种电荷相互排斥，毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体时会相互排斥，故A正确；
B．物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向，金属导体中自由电子定向移动的反方向就是电流的方向，故B错误；
C．灯泡串联时，开关可以同时控制两盏灯泡；灯泡并联时，若开关接在干路上，仍然可以控制两盏灯泡；则这两盏灯泡串联或并联都可以，故C错误；
D．当两灯并联时，各个灯泡两端电压都相等且等于电源电压，但是当两个完全一样的小灯泡串联时，各个灯泡两端电压也会相等且等于电源电压的一半，所以若灯两端电压都相等，两灯也可能是串联，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】AB．地磁的北极在地理南极的附近，在用安培定则判定环形电流的方向时，右手的拇指必需指向南方；则四指弯曲的方向应该自东向西，即电流流动的方向应该自东向西；由于地球表面带有某种电荷，随地球一起自西向东转动时，形成环形电流，电流方向与电荷的定向移动方向相反，所以该电荷是负电荷，故AB错误；
C．形成环形电流的电荷是负电荷，丝绸摩擦过的玻璃棒是正电荷，异种电荷相互吸引，形成环形电流的电荷与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相互吸引，故C正确；
D．验电器能用来检验物体是否带电，但不能检验出形成环形电流的电荷电性，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】若将图中的物体甲换成用丝绸摩擦过的玻璃棒，该玻璃棒带正电，因异种电荷相互吸引，所以乙中自由电子会受到带正电的物体的吸引，移动到导体乙的a端，使a端带负电，而b端因失去电子而带正电，故D正确，ABC错误。
故选D。
4．A
【详解】由电路图可知，R和滑动变阻器R'串联，电压表V测R'两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关S闭合，滑片由向左端移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大；由U=IR可知，R两端电压变大；因串联电路总电压等于各分电压之和，所以由滑动变阻器R'两端的电压会变小，即电压表V读数会变小。故A正确，BCD错误。
故选A。
5．D
【详解】ABD．开关S断开时，电阻R1和R2串联，电压表测电源电压；而开关S闭合时，电阻R2短路，电路为电阻R1的简单电路，电压表测电阻R1两端的电压即电源电压，所以电压表示数不变，总电阻由R1和R2串联变为R1的简单电路，则总电阻变小；根据欧姆定律的表达式可知，电路电流变大，即电流表A示数变大。故AB错误，D正确；
C．因为电源电压不变，电路电流变大，由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故C错误。
故选D。
6．BC
【详解】灯泡与滑动变阻器串联，电流表A1测量滑动变阻器的电流，电流表A2测量干路电流；
A．当滑动变阻器的滑片P由最右端向中点滑动时，滑动变阻器接入的阻值变小，电源电压不变，故电流表A1的示数变大，故A错误；
B．电流表A1的示数变大，灯泡两端的电压等于电源电压，灯泡两端的电压不变，灯泡L的亮度不变，故B正确；
C．电流表A1的示数变大，通过灯泡L的电流不变，电流表A2测量干路电流，故总电流变大，电流表A2示数变大，电压表测量电源电压，电压表的示数不变，故C正确；
D．电压表V示数与电流表A1的示数之比为滑动变阻器的阻值，电压表V示数与电流表A1的示数之比变小，故D错误。
故选BC。
7． 较小 较小
【详解】[1][2]石墨烯是一种超轻材料，导电性能超强，即石墨烯的密度较小、电阻较小。
8． 3 36
【详解】[1]由电路图可知，S闭合，R1、R2并联，电流表Al测电阻R1的支路电流，电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压，所以由可得，电源电压为
[2]因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流为
由得，R2的阻值为
根据W=UIt得，R2在1min内消耗的电能为
W=UI2t=3V×0.2A×60s=36J
9． 断开 A 定值电阻R断路 0.3 正比 2
【详解】（1）[1]由题意可知，滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大，应该将滑动变阻器右下端的B端接线柱连入电路，如图所示：
（2）[2]为了起到保护电路的作用，连接电路时，开关应该断开。
[3]为了起到保护电路的作用，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于最大阻值处的A端。
（3）[4]电流表没有示数，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之间的电路元件断路，由图可知，电压表测量的是定值电阻R两端的电压，原因可能是定值电阻R断路。
（4）[5]如图乙所示，电流表选择的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，则此时通过定值电阻R的电流为0.3A。
[6]如图丙所示，电阻一定时，电压随电流的增大而增大，故可得：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（5）[7]探究电流与电阻的关系，根据控制变量法的要求，应该控制电阻两端的电压不变，由表格数据结合公式U=IR可知，保持电压表的示数为2V不变。
（6）[8]闭合开关，将滑动变阻器滑片P移到最左端，此时电压表的示数为U1；可知电源的电压为
U= U1……①
将滑动变阻器滑片P移到最右端，此时电压表的示数为U2，可得
……②
由①②两式联立可得
10． 断开 A B 电压表 A 电压一定时，电流与电阻成反比
【详解】（1）[1]电源电压为3V，那么定值电阻两端的电压必然小于3V，故电压表选择小量程，电压表并联在定值电阻两端，正接线柱接入，负接线柱接出，故如图所示：
（2）[2][3]连接电路时，为了保护电路，开关需要断开；滑动变阻器的滑片位于阻值最大处，故滑片需要位于A端。
（3）[4] A．若R短路，则电流表有示数，电压表没有示数，故A不符合题意；
B．若R断路，电压表测量电源电压有示数，电流表没有示数，故B符合题意；
C．若滑动变阻器断路，则电流表、电压表均没有示数，故C不符合题意。
故选B。
（4）[5][6]探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端的电压不变，故需要控制电压表的示数不变；当把10电阻换成20电阻后，根据串联分压，电阻变大，电阻两端的电压变大，大于控制的电压值，为了保证电压表的示数不变，定值电阻的两端的电压需要变小，则需要将滑动变阻器的两端的电压变大，需要将滑动变阻器往A端滑动。
（5）[7]根据图乙可知，是反比例函数，电流与电阻的乘积是一个定值，故结论为当电压一定时，电流与电阻成反比。
（6）[8] ①闭合S、断开S1，只有R0接入，此时电流表的示数为，故电源电压为
②闭合S和S1，此时两个电阻并联，电流表测量干路电流，电流表的示数为，通过导体的电阻的电流为
则待测电阻的阻值为
11． 断开 B 定值电阻R开路 0.30 5 保持电阻不变，导体中的电流与导体两端电压成正比 25
【详解】（1）[1]滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小，滑动变阻器接入电路电阻变大，下端接线柱应接C点，如下图所示：
（2）[2][3]连接电路时，开关应该处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即B端。
（3）[4]闭合开关发现电流表几乎无示数，说明电路是开路；电压表示数接近3V，测电源电压，移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是定值电阻R开路。
（4）[5]图乙中，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.30A。
（5）[6]定值电阻R的阻值为
[7]由图丙图像可得出：保持电阻不变，导体中的电流与导体两端电压成正比。
（6）[8]当电路中电流最小时总电阻最大，为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
故本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
12．（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】解：（1）当闭合S和S2、断开S1时，电阻R3与滑动变阻器串联，由图乙可知电阻R3正常工作时的电压为2.5V，电流为0.5A，根据得，电阻R3正常工作时的电功率为
（2）当闭合S和S1、断开S2时，电阻R1与滑动变阻器串联，由图乙可知，滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流为0.2A，电压表示数为3V，由得，滑动变阻器最大阻值为
（3）根据串联电路电源电压等于各部分电压之和可知
得电阻R1的阻值为
滑动变阻器接入电路阻值最小时，电路电流为0.6A，可知
解得电源电压为。
（4）当闭合S和S2、断开S1时，电阻R3与滑动变阻器串联。根据串联电路电流特点，滑动变阻器接入电阻最小时，电路电流最大，由图乙知R3最大电流为0.5A，由得，电阻R3此时的阻值为
同理可得，电路中总电阻最小为
可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值为
由题意知，滑动变阻器接入电阻最大时，已知电压表最大量程为3V。根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器分得的最大电压为3V, 此时电阻R3分得的最小电压为1.5V。 结合图乙知此时电流表示数为0.25A,由由得，滑动变阻器接入电路的最大阻值为
所以为保证电路安全滑动变阻器连入电路的阻值范围为。
答：（1）新材料电阻正常工作时的电功率为。
（2）滑动变阻器的最大阻值。
（3）电源电压为。
（4）在图甲电路中，电压表并联在两端，当闭合S和S2、断开S1时，为保证电路安全滑动变阻器连入电路的阻值范围。
13．（1）0.3A；（2）2V；（3）15Ω
【详解】解：（1）当滑片P位于最左端时，只有R2接入电路，电流表的示数
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，滑动变阻器的接入的阻值为
此时总电阻为
电路中的电流为
电压表的示数为
（3）若既能保证电路各元件的安全，要求滑片P移动到最右端，此时滑动变阻器的接入的阻值最大，最大值为15Ω，根据串联分压，电阻越大，其两端的电压也越大，而根据电压表的量程可知，电压表的最大示数为3V，则电阻R2最小分担3V，根据串联分压，此时R2两端的电压是最小值，那么R2的阻值也是最小值，故电阻R2的最小值为15Ω。
答：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.3A；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数为2V；
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于15Ω。
14．（1）10Ω；（2）80J；（3）1∶8
【详解】解：（1）定值电阻R1的阻值为
（2）滑动变阻器两端的电压为
100s内通过滑动变阻器R2的电流所做的功为
（3）甲图中当滑动变阻器的电阻最大，电路中的电流最小，功率最小，最小功率为
乙图中当滑动变阻器的电流最大为1A时，电路中的电流最大，此时功率最大，此时流过R1的电流为
此电路的最大功率为
图甲电路消耗的最小功率与图乙电路消耗的最大功率的比值为
答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω。
（2）100s内通过滑动变阻器R2的电流所做的功为80J。
（3）图甲电路消耗的最小功率与图乙电路消耗的最大功率的比值为1∶8。
试卷第1页，共3页
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