【中考二轮】2024中考物理热点·重点·难点（广东专用）专题05 动态电路分析-专题训练.zip

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动态电路是欧姆定律的一个重要应用，中考中，动态电路分析是每年中考必考的电学题型，主要考查滑动变阻器滑片移动引起的动态电路和开关通断引起的动态电路，结合串并联电路电流、电压的特点、欧姆定律以及电压表和电流表的测量对象一并考查，综合性很强。通过动态电路的分析，能充分反映学生对欧姆定律的掌握情况。动态电路是指通过改变滑动变阻器滑片的位置或通过开关的通断改变电路的连接方式，从而导致电路中电阻的变化，进而改变电路中的电流、电压、电功和电功率等电学物理量大小的电路。
※知识必备
（1）串联电路中，电阻串的越多，电阻越大——越串越大；并联电路中，电阻并的越多，电阻越小——越并越小。
（2）不论是串联还是并联电路中，一个电阻变大，总电阻就变大。
（3）串联电路中，电阻越大的，分的电压越大——正比分压；并联电路中，电阻越大的分的电流小——反比分流。
（4）电压表与谁构成一个“圈”就测谁两端的电压，这个“圈”中可以有电流表、闭合的开关，只能有一个用电器或电源，不能既有电源又有用电器。
（5）并联电路各支路电流、用电器互不影响。
1、滑动变阻器引起的动态电路
（1）对照电路图或实物图分析电路连接方式（是串联还是并联）。
（2）明确电表测量对象，确定电路中的不变量（一般是电源电压、定值电阻、额定电压、电功率等）。
（3）明确滑动变阻器滑片移动时电路中相关物理量的变化（电流、用电器两端电压等）。
（4）串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的动态电路的分析思路：
①滑片移动→电路总电阻变化电路的电流变化定值电阻两端电压发生变化定值电阻的实际功率发生变化；
②滑片移动→电路总电阻变化电路的电流变化定值电阻两端电压发生变化滑动变阻器两端电压发生变化滑动变阻器的实际功率发生变化！
（5）并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的动态电路分析思路：
①滑片移动→滑动变阻器支路电阻变化滑动变阻器支路电流变化滑动变阻器支路的实际功率发生变化；
②滑片移动→滑动变阻器支路电阻变化→电路总电阻变化电路的总电流变化电路中总用电器的实际功率发生变化；
③滑片移动→滑动变阻器支路电阻变化滑动变阻器支路电流变化电路的总电流变化电路中总用电器的实际功率发生变化！
2、电路中开关的闭合或断开引起变化的动态电路
（l）根据题意分别画出开关闭合和断开对应的等效电路。
（2）明确开关的通断前后电表测量对象，确定电路中的不变量（如电源电压、定值电阻、额定电压、额定
功率等）。
（3）判断开关通断前后电路连接、用电器相关物理量及电表的变化。
3、传感器电阻变化引起的动态电路
电路采用了一些不同类型的传感器，其阻值会随着气体浓度、压力、温度、光强等的变化而变化，从而导
致电路中电流、电压发生变化。不同的传感器阻值随变气体浓度、压力、温度、光强等的变化不同，所以
做好这类题的关键理解好电阻的变化情况，然后按滑动变阻器滑片位置的变化引起的变化的电路分析即可。
一．选择题（共21小题）
1．（2023•兰州）小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（ ）
A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B．与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C．重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小
D．重物的质量越小，电路消耗的总功率越小
【答案】B
【解答】解：
A、不放重物时，滑片在最上方，滑动变阻器接入电路的电阻最小，总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路中的电流最大，根据P＝I2R可知，小灯泡的功率最大，小灯泡L的亮度最亮，故A错误；
BC、重物的质量越大，滑动变阻器接入电路中电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变大，电压表示数变大；此时电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小；与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯，故B正确、C错误；
D、同理可知，重物的质量越小，电路中的电流越大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率越大，故D错误。
故选：B。
2．（2023•黄冈）课后服务时间，老师和物理兴趣小组同学用一个热敏电阻与其它电学元件组成了如图甲电路。电源电压恒定不变，R1是定值电阻，R是热敏电阻，其阻值R与温度t的关系如图乙所示。开关S闭合，热敏电阻温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数减小
B．电流表A2的示数减小
C．电流表A2与A1示数之差不变
D．电压表V与电流表A1示数之比增大
【答案】C
【解答】解：根据图示可知，两个电阻并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量通过R的电流，电流表A2测量干路中的电流；
A、由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故A错误；
B、开关S闭合，热敏电阻温度升高时，根据图乙可知，R的阻值变小，根据欧姆定律可知，通过R的电流变大，电流表A1示数变大；并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大，电流表A2的示数变大，故B错误；
C、根据并联电路的电流规律可知，电流表A2与A1示数之差为通过R1的电流，所以电流表A2与A1示数之差不变，故C正确；
D、因电压表V示数不变，电流表A1示数变大，则电压表V与电流表A1示数之比变小，故D错误。
故选：C。
3．（2023•滨州）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
【答案】A
【解答】解：根据电路图可知，闭合开关后，R和R'串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量R'两端的电压；当滑动变阻器滑片P向左端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变小，电压表示数变小，故A正确。
故选：A。
4．（2023•宜昌）如图是某品牌智能体重秤的电路结构图，电源电压恒定，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻；其阻值随所受压力增大而减小。体重越重时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数越小
B．电压表示数越小
C．电路消耗的总功率越大
D．电压表与电流表示数的比值越大
【答案】C
【解答】解：由图可知，电路是压敏电阻和定值电阻串联，电压表测量定值电阻R0的电压，电流表测量电路中的电流；
A、体重越重时，压敏电阻受到的压力变大，其阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，故A错误；
B、根据U＝IR可知，定值电阻两端电压变大，电压表示数变大，故B错误；
C、根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故C正确；
D、根据R＝可知，电压表与电流表示数的比值为R0的阻值，所以比值大小不变，故D错误。
故选：C。
5．（2023•吉林）如图所示，滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变小B．电流表示数变小
C．电路总电阻变大D．R0不能保护电路
【答案】A
【解答】解：根据电路图可知，两个电阻串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
ABC、滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变小，电压表示数变小；
根据串联电路的电阻关系可知，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，故A正确、BC错误；
D、当滑片移动到A端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，R0串联在电路中能保护电路，故D错误。
故选：A。
6．（2023•齐齐哈尔）如图所示，电源电压恒定，先只闭合开关S1，两电表均有示数；再断开S1，同时闭合S2和S3，此过程中（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数不变
C．电压表示数与电流表示数乘积变大
D．电压表示数与电流表示数比值不变
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，只闭合开关S1时，两电阻串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；
再断开S1，同时闭合S2和S3，R1、R2并联，电压表测电源的电压，电流表测R1的电流；
由于电源电压不变，所以电压表示数不变；
两电阻串联时，总电阻大于R1的阻值，根据I＝可知，通过R1的电流变大，即电流表示数变大；
则电压表示数与电流表示数乘积变大，电压表示数与电流表示数比值变小，
综上可知，C正确，ABD错误。
故选：C。
7．（2023•安徽）将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的器件应变片，其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，则电路中的（ ）
A．电压表和电流表示数都变大
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表和电流表示数都变小
D．电压表示数变大，电流表示数变小
【答案】D
【解答】解：根据图2可知，电路为串联电路，电压表测量应变片两端的电压，电流表测量电路中的电流；
闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，电流表示数变小；
应变片的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，应变片分担的电压变大，电压表示数变大，故D正确。
故选：D。
8．（2023•常德）图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同，滑片均位于中点，已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大，闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是（ ）
A．向左移动时，电流表示数变小
B．无论向左还是向右移动，电流表示数都变小
C．滑片位于滑动变阻器中点时，电流表的示数最小
D．滑片移动到滑动变阻器最右端时，电流表的示数最小
【答案】D
【解答】解：由图可知，甲滑动变阻器滑片左边的电阻线接入电路，乙滑动变阻器滑片右边的电阻线接入电路，电流表测量电路中的电流；
AB、当P向左移动时，甲滑动变阻器接入电路中的电阻变小，乙滑动变阻器接入电路中的电阻变大，因甲的最大阻值比乙的最大阻值大，所以，滑片移动相同距离时，甲减小的电阻大于乙增大的电阻，即此时电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；同理可知，滑片向右滑动时，电流表示数变小，故AB错误。
C、滑片位于滑动变阻器中点时，总电阻R总＝+，
滑片移动到滑动变阻器最右端时，总电阻R总′＝R甲＝+，
因R甲＞R乙，所以比较可知滑片移动到滑动变阻器最右端时，总电阻最大，由欧姆定律可知总电流最小，即电流表的示数最小，故C错误，D正确。
故选：D。
9．（2023•黑龙江）如图所示，电源电压和灯泡L的电阻不变，闭合开关S后，将滑片P向左移动时（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变大
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，灯泡变亮
D．电压表示数变小，灯泡变暗
【答案】B
【解答】解：由图可知，开关闭合后，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；
将滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器两端的电压变小，电压表示数变小；
滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；
根据P＝I2R可知，灯泡的实际功率变大，亮度变亮；
综上所述，B正确。
故选：B。
10．（2023•枣庄）如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数变小，电流表A1的示数变小
B．电压表V的示数变大，电流表A2的示数不变
C．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变
【答案】D
【解答】解：
由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流；
ABC、因电源电压保持不变，所以滑片移动时，电压表V的示数不变；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A2的示数不变；
当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小；故ABC错误；
D、电压表示数不变，电流表A2的示数不变，则电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变，故D正确。
故选：D。
11．（2023•金平区校级三模）如图所示是体重自动测试仪的工作原理图。下列说法正确的是（ ）
A．体重示数计是用电压表改装而成的
B．体重越大，体重示数计的示数越大
C．电阻R1在电路中没有作用，可以去掉
D．该体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路状态
【答案】B
【解答】解：A、由电路图可知，体重显示表串联在电路中，所以体重显示表是用电流表改装成的，故A错误；
B、当测试仪所测体重越大时，滑片上移，滑动变阻器接入电路的电阻越小，总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流越大，即体重显示表的示数越大，故B正确；
C、当滑片上移到最上端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，如果没有定值电阻，将形成电源短路，因此定值电阻有保护电路的作用，故C错误；
D、当自动体重测试仪不工作时，滑片位于绝缘体的位置，电路断路，故D错误。
故选：B。
12．（2023•台山市一模）如图所示，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当开关闭合后，滑片P向左移时，下列说法正确的是（ ）
A．V示数变大
B．A示数变大
C．V与A的比值不变
D．A示数变小、V示数变大
【答案】C
【解答】解：由图可知，R0与R串联，电流表测电路电流，电压表测R0两端电压；
当开关闭合后，当P向左移动时，R连入电路的阻值变大，电路总电阻变大，
电源电压不变，由I＝可知，电路中电流变小，即电流表示数变小；
根据U0＝IR0可知，定值电阻两端的电压变小，电压表示数变小；
根据R＝可知，电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值，保持不变；
综上所述，C正确。
故选：C。
13．（2023•斗门区校级三模）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端移向中点的过程中（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变大
B．灯泡的亮度不变，电路总功率变大
C．电压表示数与电流表示数的比值变小
D．滑动变阻器R的电功率变小
【答案】B
【解答】解：
ABD、由图可知，滑动变阻器R与灯泡L并联，电流表测量通过灯泡的电流，电压表测量电源的电压；
由于电源电压不变，滑动变阻器滑片移动时，电压表的示数不变；
闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端滑到中点过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大，根据P＝UI可知，滑动变阻器消耗的功率变大；由于并联电路各支路互不影响，则通过灯泡的电流不变，电流表示数不变，灯泡的亮度不变；
根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故B正确，AD错误；
C．电压表示数不变，电流表示数不变，电压表示数与电流表示数的比值不变，故C错误。
故选：B。
14．（2023•海南）如图电路中，电源电压不变，闭合开关S，向右移动滑动变阻器R1的滑片，下列数据变小的是（ ）
A．电流表A的示数
B．电压表V2的示数
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值
【答案】C
【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，
AB．当向右移动滑动变阻器R1滑片的过程中，整个电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，电流表的示数增大，则定值电阻R2的电压增大，即电压表V2示数变大，故AB错误；
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值等于滑动变阻器R1接入电路的阻值，当向右移动滑片的过程中，其接入电路的电阻变小，即该比值变小，故C正确。
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值等于定值电阻R2的阻值，其值不变，故D错误。
故选：C。
15．（2023•绵阳）如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器滑片P在适当位置，闭合开关S，小灯泡正常发光。再将滑片向右移动少许，则（ ）
A．小灯泡变暗B．小灯泡变亮
C．电流表A示数变大D．电流表A示数变小
【答案】C
【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电流表A测量的是干路的电流；
闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大；
并联电路中各支路互不影响，所以通过灯泡的电流不变，根据P＝UI知灯泡的电功率不变，故灯泡的亮度不变，故AB错误；
根据并联电路的电流规律可知干路的电流变大，电流表A示数变大，故C正确，D错误。
故选：C。
16．（2023•宁夏）如图是“测量小灯泡电阻”的实验电路图，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列选项正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变大，灯丝的电阻变小
B．电压表示数变大，电流表示数变小，灯丝的电阻不变
C．电压表示数变大，电流表示数变大，灯丝的电阻变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小，灯丝的电阻变大
【答案】C
【解答】解：由电路图知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测小灯泡两端电压；
滑动变阻器的滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻R变小，电源电压U不变，电路电流I＝变大，电流表示数变大；
电路电流I变大，灯泡两端的电压变大，根据P＝UI知小灯泡的实际功率变大，小灯泡亮，灯丝的温度升高，电阻变大，故C正确。
故选：C。
17．（2023•内江）计算机鼠标内装有自动控制传感器，其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时，可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动，通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向右移动时（ ）
A．电流表示数不变，电压表示数变小
B．电流表示数变大，电压表示数变大
C．电压表示数和电流表示数的比值变大
D．电压表示数和电流表示数的比值不变
【答案】C
【解答】解：由题图可知，电流表串联接入电路中，电压表测量R左边部分电阻两端的电压。
AB．当物体M向右移动时，电阻上的滑片右移，R接入电路的电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，电流表示数不变；P点左侧部分变长，左侧电阻变大，根据U＝IR可知，左侧两端的电压变大，电压表示数变大，故AB不正确；
CD．电压表示数变大，电流表示数不变，电压表示数和电流表示数比值变大，故C正确，D不正确。
故选：C。
18．（2022•深圳）如图所示为油量表示意图，当油量减少时，下列说法正确的是（ ）
A．R不断减小B．R总不断减小
C．I总不断减小D．R两端电压不断减小
【答案】C
【解答】解：由图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流；
A、由图可知，当油量减少时，滑动变阻器的滑片P向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，滑动变阻器R接入电路的电阻变大，故A错误；
B、由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大时，电路中的总电阻也变大，故B错误；
C、由欧姆定律可知，电源电压一定时，电路中的总电阻变大，电路中的电流减小，故C正确；
D、由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻增大时，滑动变阻器两端的电压变大，故D错误。
故选：C。
19．（2023•深圳模拟）小明设计了如图甲所示的风速仪，灯泡的额定电压为5V，其电流与电压的关系如图乙所示。AB为粗细均匀的电阻丝，总电阻为15Ω，OP为不计电阻的金属细杆（与AB接触良好），闭合开关S，无风时OP自然下垂，此时电流表的示数为0.2A。下列说法正确的是（ ）
A．风越大，电阻丝接入电路的电阻越大
B．电流表示数越大，说明风力越大
C．电源电压是6V
D．若灯泡损坏，可以用一根导线替代
【答案】B
【解答】解：由图可知：灯泡和电阻丝串联，电流表测量电路中电流；
A、当风越大，金属细杆的下端向右偏转的角度变大，则电阻丝与金属细杆的接触点的右侧电阻丝的长度减小，则电阻丝接入电路的电阻变小，故A错误；
B、由于电源电压一定，当电流表示数越大时，根据I＝可知电路中的总电阻变小，根据电阻的串联特点可知，电阻丝接入电路的电阻变小，则电阻丝与金属细杆的接触点的右侧电阻丝的长度减小，所以，金属细杆的下端向右偏转的角度变大，说明风力越大，故B正确；
C、无风时OP自然下垂，电阻丝的电阻全部连入电路；电流表示数为0.2A，根据串联电路的电流处处相等的特点可知通过灯泡的电流为0.2A，
由图乙可知此时灯泡两端的电压为2V；
由I＝可得，电阻丝两端的电压：UAB＝IRAB＝0.2A×15Ω＝3V，
则电源电压U＝UAB+UL＝3V+2V＝5V，故C错误；
D、若灯泡损坏，用一根导线替代，则当风越大，电阻丝接入电路的电阻越小，电路中电流越大，会超过电流表量程，或电阻丝与金属细杆的接触点移动到最右端，引起电源短路，故不可以用一根导线替代，故D错误。
故选：B。
20．（2023•罗湖区二模）如图所示，AB为铅笔芯，其电阻与长度成正比，c为铅笔芯的中点，在滑片P从c向d端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数在增大
B．电路的总电阻逐渐增大
C．A1、A2的示数同时增加
D．A1示数变化量小于A2示数变化量
【答案】D
【解答】解：由电路图可知，铅笔芯AP部分电阻RAP和BP部分电阻RBP并联，电流表A1测RAP支路的电流，电流表A2测RBP支路的电流，电压表测量电源电压，由于电源电压不变，所以滑片移动电压表的示数不变，故A错误；
因并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即＝+，
所以，电路的总电阻：R总＝，
因铅笔芯的总电阻R＝RAP+RBP不变，
所以，RAP+RBP≥2，当RAP＝RBP时，电路的总电阻最大，
c为铅笔芯的中点，在滑片P从c向d端滑动过程中，电路的总电阻变小，故B错误；
由I＝可知，电路的总电流变大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且RAP变大，RBP变小，
由＝可知，RAP支路的电流变小，RBP支路的电流变大，即电流表A1示数变小，电流表A2示数变大，故C错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，由干路电流变大、A1示数变小、A2示数变大可知，A1示数变化量小于A2示数变化量，故D正确。
故选：D。
21．（2023•邵阳）如图所示，电源电压4.5V保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯泡L标有“3V 1.5W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样。将滑片P置于中点位置，闭合开关S，在保证电路安全的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．滑片P向左移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大
B．滑片P向左移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小
C．滑片P向右移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大
D．滑片P向右移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小
【答案】B
【解答】解：灯泡L标有“3V 1.5W”字样，则灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω，
滑动变阻器的电功率等于电流总功率与灯泡的电功率之差，即P＝UI﹣I2RL＝4.5V×I﹣I2×6Ω，
根据抛物线的性质可知当I＝＝0.375A时，滑动变阻器的功率最大，
根据串联电路电阻规律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值RP＝﹣2×（﹣6Ω）﹣6Ω＝6Ω，
滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，将滑片P置于中点位置，滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω＞6Ω，
滑片P向左移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据抛物线的性质可知滑动变阻器的功率先变大后变小，滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据抛物线的性质可知滑动变阻器的功率一直变小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
二．填空题（共9小题）
22．（2023•顺德区校级一模）科技小组的同学制作了一个利用电压表测物体重力的装置，如图所示，电源电压为6V不变，滑动变阻器最大阻值为10Ω，电压表量程为0﹣3V，物重每增加1N，a至P之间的电阻刚好增加0.5Ω。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点；当放上一重物时滑片P恰好在点b，此时电压表示数刚好为2V。则物体重为 20 N，电阻R1的阻值为 20 Ω；
（2）小丽把电压表改装成了“重力表”，为了使读数更精确，小丽同学换用一电压恒为 9 V的电源，当物重为20N时电压表读数恰好为3V。
【答案】（1）20；20；（2）9。
【解答】解：（1）由电路可知，R1与R2串联，
物重每增加1N，a至P之间的电阻刚好增加0.5Ω。放上重物后，滑片从a滑动到P点，阻值增加10Ω，
则物体的重力为：×1N＝20N，
当滑片滑动到b点时，滑动变阻器两端的电压为2V，由于是串联电路，
则电路中的电流为：I＝＝＝0.2A，
电源电压为6V，则R1两端的电压为：U1＝U﹣U滑＝6V﹣2V＝4V，
R1两端的电阻为：R1＝＝＝20Ω；
（2）当物重为20N时电压表读数恰好为3V，
电路中的电流为：I2＝＝＝0.3A，
由（1）可知，R1＝20Ω，电路为串联电路，
电路的总电阻R＝R1+R滑＝20Ω+10Ω＝30Ω；
电路中的总电压为：
U′＝I2R＝0.3A×30Ω＝9V
即要更换为9V的电源。
故答案为：（1）20；20；（2）9。
23．（2023•广州一模）如图是人体身高测量仪的电路简化图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移。当开关闭合，被测身高增加时，电流表的示数 变大 ，电压表的示数 变小 ，定值电阻R0消耗的功率 变大 （均选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】变大；变小；变大
【解答】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；
当被测身高增加时，滑动变阻器电阻棒接入电路的长度变短，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由U＝IR可知定值电阻R两端的电压变大，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知：滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小；
通过定值电阻R0的电流变大，定值电阻R0阻值不变，根据P＝I2R可知，定值电阻R0消耗的功率变大。
故答案为：变大；变小；变大。
24．（2023•香洲区校级三模）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，定值电阻R1的I﹣U关系图象是图乙中两条斜线中的 B （填“A”或“B”）；电压表V2的示数 变小 （填“变大”、“不变”或“变小”）；可求得电源电压为 9 V。
【答案】B；变小；9。
【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。根据I＝知，定值电阻的电流与电压成正比，故定值电阻R1的I﹣U关系图像是B。
当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中电阻变小，根据串联电阻规律知，电路总电阻变小，根据欧姆定律I＝知，电路中的电流变大，而定值电阻的电压U1＝IR1，是变大的，根据串联电路的总电压等于各用电器电压之和，电压表V2的示数U2＝U﹣U1，电源电压不变，U1变大，则U2变小。
当电路中电流为0.2A时，两个电阻的电压分别为4V和5V，则电源电压U＝U2+U1＝4V+5V＝9V。
故答案为：B；变小；9。
25．（2023•中山市校级模拟）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，当滑片P向左移动时，灯泡L亮度 不变 ，电压表V示数 不变 电流表A1示数 变小 。（以上三空均选填“变大”、“不变”或“变小”）
【答案】不变；不变；变小
【解答】解：
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表A2测灯泡支路的电流，电流表A1测干路电流；
移动滑动变阻器的滑片时，小灯泡两端的电压不变，通过小灯泡的电流不变，小灯泡的亮度不变。
由于两用电器并联，电压表测量电源电压，故移动滑片时，电压表的示数不变。
当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入的阻值变大，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以干路中的总电流变小，即电流表A1示数变小。
故答案为：不变；不变；变小。
26．（2023•西宁）如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数 变小 ，电压表的示数 变大 。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】变小；变大。
【解答】解：由电路图可知，R1与 R2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；
闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小；
根据U＝IR知定值电阻两端的电压变小，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表V的示数变大。
故答案为：变小；变大。
27．（2023•锦州）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片从中点向右移动时，电流表A1示数 不变 ，电压表V与电流表A2示数的比值 变大 。（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】不变；变大。
【解答】解：
由图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A2测干路中的电流，A1测通过R1的电流，电压表V测电源电压。
因为电阻R1与滑动变阻器R2并联，所以它们两端的电压相等，等于电源电压，则电压表V的示数不变；
当滑片向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变大，而电压不变，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器R2的电流变小；R1的阻值不变，电压不变，所以通过R1的电流不变，即A1的示数不变；
因为通过R2的电流变小、通过R1的电流不变，所以根据并联电路的电流特点可知，干路电流变小，即电流表A2的示数变小；
由电压表V的示数不变、电流表A2的示数变小可知，电压表V与电流表A2示数的比值变大。
故答案为：不变；变大。
28．（2023•东莞市一模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表V的示数将 变小 ，电流表A的示数 变小 ，电压表V与电流表A示数的比值 不变 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V测R1两端的电压，电流表A测电路中的电流；
闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小；根据U＝IR可知，R1两端的电压变小，电压表示数变小；电压表V与电流表A示数的比值为电阻R1的阻值，阻值不变，比值不变。
故答案为：变小；变小；不变。
29．（2023•盘锦）在图甲所示电路中，电源电压不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙所示，R0是定值电阻，闭合开关S，则：
①温度升高时，电压表的示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
②温度降低时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】变大；不变。
【解答】解：由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压变大，即电压表的示数变大；
由图甲可知，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值等于R0的阻值，由于R0的阻值不变，则该比值不变。
故答案为：变大；不变。
30．（2023•菏泽）在如图所示的电路中，电源的电压保持不变。先闭合开关S1后，再闭合开关S2，电流表的示数 变大 ，灯泡L1的电功率 不变 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】变大；不变。
【解答】解：
由电路图可知，开关S1闭合、S2断开时，电路为L1的简单电路，电流表A测通过L1的电流，电压表测量电源电压；
开关S1、S2闭合时，两灯泡并联，电流表A测干路电流；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，再闭合开关S2后，通过L1的电流不变，由P＝UI知小灯泡L1的电功率不变；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表A的示数变大。
故答案为：变大；不变。
三．计算题（共3小题）
31．（2023•金平区一模）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。在测试过程中，向前推动测试仪的滑块，相当于移动滑动变阻器的滑片，通过电压表的示数用来反映被测试者的成绩。设电源电压恒为6V，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝20Ω。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；
【答案】（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数0.3A；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数是2V。
【解答】解：电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
（1）当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻R2的简单电路，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.3A，
即电流表示数为0.3A；
（2）滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R1＝0.5Ω/cm×20cm＝10Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
I′＝＝＝0.2A，
此时滑动变阻器两端的电压：U1＝I′R1＝0.2A×10Ω＝2V，
即电压表示数为2V。
答：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数0.3A；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数是2V。
32．（2023•蓬江区校级模拟）某中学物理科技小组设计了一个如图甲所示的电子身高测量仪，用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器（上下平移），将电压表改装成身高显示仪，电压表示数随身高变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长，每1cm的阻值大小为0.1Ω，电压表量程为“0～15V”，电流表量程为“0～3A”，身高为170cm的同学站上去后恰好滑到最大电阻，此时电压表示数为9V，电流表示数为1A。求：
（1）求电阻丝的最大电阻；
（2）该测量仪可测量的身高最小值h0；
（3）定值电阻R0的大小。
【答案】（1）电阻丝最大电阻是9Ω；
（2）该测量仪可测量的身高最小值h0为80cm；
（3）定值电阻R0的大小是6Ω。
【解答】解：（1）由图甲可知，两电阻串联，电压表测量电阻丝两端电压，电流表测电路中的电流；
身高为170cm的同学站上去后恰好滑到最大电阻，由欧姆定律可知，身高h1＝170cm的同学站上后电阻丝的最大电阻为：R1＝＝＝9Ω；
（2）每1cm的阻值大小为0.1Ω，此时电阻丝接入电路的电阻：R1＝（170cm﹣h0）×0.1Ω/cm＝9Ω，解得h0＝80cm；
（3）串联电路的电压特点和欧姆定律可知，身高h1＝170cm的同学站上后，电源电压：
U＝UR+IR0＝9V+1A×R0……①
由题意可知，身高110cm的同学站上后，电阻丝接入电路的电阻：R2＝（h2﹣h0）×0.1Ω/cm＝（110cm﹣80cm）×0.1Ω/cm＝3Ω，
由图乙可知，此时电压表的示数为5V，
由欧姆定律可知，此时电路中的电流：
I2＝＝＝A，
串联电路的电压特点和欧姆定律可知，身高h2＝110cm的同学站上后，电源电压：
U＝UR2+I2R0＝5V+A×R0……②
由①②解得：R0＝6Ω，U＝15V。
答：（1）电阻丝最大电阻是9Ω；
（2）该测量仪可测量的身高最小值h0为80cm；
（3）定值电阻R0的大小是6Ω。
33．（2023•蓬江区模拟）如图装置是某物理兴趣小组设计的“电子浮力秤”的原理图，电源电压恒为3V，L为电阻不计的LED工作指示灯，滑动变阻器R的最大值为10Ω，A端到B端的长度为10cm。一内底面积为300cm2的圆柱形容器放在水平面上，装有足量的水。水面漂浮有一外地面积为100cm2的圆柱形金属筒（上端开口，足够高），金属筒通过硬杆与滑片P连接在一起。金属筒只能在竖直方向移动，其下底面始终水平。滑片P，硬杆（MN，NE、NF）和金属筒的总质量为200g。为了能直接读出所称物体质量的大小，需将电压表的刻度改成对应的质量刻度。他们首先调整装置，当金属筒内不放入物体时，滑片P恰好在A端，即质量0g恰好对应电压表示数的0V．然后向金属筒内放入物体（金属筒是中漂浮且容器中的水未溢出），装置稳定后再计算出放入物体质量所对应的电压表示数，滑片P移动时受到的阻力、导线对硬杆MN的力、硬杆（MN，NE、NF）和金属筒的形变均忽略不计。闭合开关，求：
（1）如图，金属筒内未放入物体时，电路中的电流为多少？
（2）如图，金属筒内未放入物体时，金属筒受到的浮力为多少？
（3）向金属筒内放入600g的物体后，对应的电压表示数为多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）金属筒内未放入物体时，由图知，指示灯与变阻器串联连入电路，由于指示灯电阻不计，
则电路中的电流I＝＝＝0.3A；
（2）金属筒内未放入物体时，由于金属筒处于漂浮，
则浮力F浮＝G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N；
（3）向金属筒内放入600g的物体后，由于金属筒与物体仍处于漂浮状态，则此时F浮′＝G+G物，
所以，ΔF浮＝F浮′﹣F浮＝G+G物﹣G＝G物，
则由F浮＝ρ液gV排和G＝mg得：
ρ水gΔV排＝m物g，
所以，ΔV排＝＝＝600cm3，
由于金属筒内放入物体金属筒下降时，液面会同时升高，设金属筒下降的高度为h，液面升高的高度为h′，
如图：
A是放入物体前原水面位置，B是放入物体前金属筒下表面原位置，A′是放入物体后水面位置，B′是放入物体后金属筒下表面原位置，则金属筒下降高度为h＝BB′，水面上升高度为h′＝AA′；
则金属筒因下降而排开的水的体积为V排1＝S筒h，由于排开的水使水面升高，则V排1＝（S容﹣S筒）h′；
此时由于金属筒放入物体后浸没的体积增加量为：ΔV排＝ΔV排1+ΔV排2＝S筒h+S筒h′＝（S容﹣S筒）h′+S筒h′＝S容h′，
所以，h′＝＝＝2cm，
由于ΔV排＝S筒（h+h′），
则h＝﹣h′＝﹣2cm＝4cm，
所以，RPA＝×4cm＝4Ω，
由I＝可知：
电压表示数为UPA＝IRPA＝0.3A×4Ω＝1.2V。
答：
（1）金属筒内未放入物体时，电路中的电流为0.3A；
（2）如图，金属筒内未放入物体时，金属筒受到的浮力为2N；
（3）向金属筒内放入600g的物体后，对应的电压表示数为1.2V。