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

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；

（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。