【物理】中考物理第二次模拟考试精选测试卷测试卷 (word版,含解析)

【物理】中考物理第二次模拟考试精选测试卷测试卷（word版，含解析）
一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）
1．现有下列器材：学生电源，电流表（0~0.6A 0~3A）、电压表（0~3V 0~15V）、定值电阻8（2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）、开关、滑动变阻器（15Ω 1A）和导线若干，利用这些器材探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变。

(1)请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电压表示数变小；______
(2)实验中，不能被选用的电阻为___Ω；判断的依据是______；
(3)保证所选电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在3V至______V之间；
(4)实验中依次接入其中三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，测得相应的电流值，如下表所示。

分析表中的数据可以得出结论______；
实验次数…234…
R/Ω…101520…
I/A…0.30.20.15…
(5)做完探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，把定制电阻换成小灯泡，测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

①闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，如要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向______（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为______V。

②改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值。

根据记录的数据，绘制得如图丙所示的I﹣U图像。

由图像可知，小灯泡的额定功率是______W；同时发现小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是______。

【答案】 2.5 此时电流超过了电流表的量程 4.8
电压一定时，电流与电阻成反比 A 2.5 0.5 小灯泡电阻受到温度的影响
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知，当滑动变阻器滑片P 向B 端移动时，接入电路中的电阻变大，故滑片左侧的电阻丝应当连入电路中，电路连接图如图所示。

(2)[2][3]若选用2.5Ω的电阻，实验中电阻R 两端的电压始终保持3V 不变，由欧姆定律可得，此时电路中的电流为
3V = 1.2A>0.6A 2.5Ω
U I R == 超过了电流表的量程，故实验中不能被选用的电阻为2.5Ω。

(3)[4]保证可用电阻均能正常进行实验，设最大电源电压为'U ，根据串联电路电压的规律和分压原理
U R U R =滑滑定定
当所用定值电阻的阻值为25Ω，变阻器接入阻值最大为15Ω时
'3V 15Ω3V 25Ω
U -= 解得
' 4.8V U =
实验中需要控制电阻R 两端的电压始终保持3V 不变，所以电源电压最小为3V ，故电源电压只能在3V 到4.8V 之间。

(4)[5]由表格数据可知，对应的电流和电阻的乘积都等于3V ，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。

(5)[6][7]由图乙所示电压表可知，其量程为0~3V ，分度值为0.1V ，所示为2.2V ，灯泡两端电压小于额定电压，要测灯泡额定功率，应增大灯泡的电压，减小变阻器分得的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即滑片向A 端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V 。

[8]由图丙所示图像可知，灯泡的电压为1.5V 时，电流为0.15A ，由U I R
=
可得，此时灯泡的电阻值 1.5V =10Ω0.15A
U R I == 由图丙可知，灯泡额定电压对应的电流为0.2A ，灯泡额定功率
2.5 V 0.24A=0.5W P UI ==⨯
[9]小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是小灯泡电阻受到温度的影响，小灯泡电阻丝
会随着温度的变化而变化。

2．小致同学在做“用伏安法测量定值电阻R 1的阻值”的实验中，按如图甲所示设计的电路进行实验，已知滑动变阻器的最大阻值为R 2。

(1)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，改变R 1两端电压及通过电流，实现多次测量，其目的是_______________；
(2)当电压表示数为2.5V 时，电流表示数为0.5A ，利用此数据计算出R 1的阻值是_____Ω；
(3)小华在没有电流表的情况下也测量出了此电阻的阻值，其电路如图乙，他的操作如下： ①开关闭合，将滑动变阻器滑片调到最左端，记录电压表示数为3V ；
②将滑动变阻器的滑片调到最右端，记录电压表的示数为1V 。

则R 1的阻值为_____（用含有R 2的代数式表示）。

(4)小峰同学在小华同学的电路基础上进行了调整，设计了如图丙所示的电路，他的操作如下：
①将滑动变阻器滑片调到中央位置，记录电压表示数为U 1；
②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处，记录电压表示数为U 2。

则U 1_____22
U （选填“＞”、“＜”或“＝”），R 1的阻值为_____（用含有U 1、U 2、R 2的代数式表示）。

【答案】减小误差 5 20.5R >
212122U U R U U -- 【解析】
【分析】
(1)定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差；
(2)根据U R I
=算出电阻； (3)闭合开关S ，将滑动变阻器滑片调到最左端，电路中只有电阻1R ；将滑片滑到最右端，两电阻串联，根据串联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值；
(4)要测量x R 的阻值，根据U R I
=
可知，需知道被测电阻两端电压和通过的电流，据此分析。

【详解】
(1)[1]为提高测量的准确程度，通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了减小误差；
(2)[2]当电压表示数为2.5V 时，电流表示数为0.5A ，则1R 的阻值为
1 2.5V 5Ω0.5A
U R I ===； (3)[3]①开关闭合，将滑动变阻器滑片调到最左端，电路中只有电阻1R ，记录电压表示数为3V ，即电源电压为3V ；
②将滑动变阻器的滑片调到最右端，两电阻串联，记录电压表的示数为1V ，即此时电阻1R 两端的电压为1V ，则滑动变阻器2R 两端的电压为3V -1V =2V ，根据串联电路的电流和电压特点有
121V 2V
R R =, 故120.5R R =；
(4)[4]①将滑动变阻器滑片调到中央位置，记录电压表示数为U 1，根据串联电路的电流和电压特点有
111212
U U R U R -=电源
------① 则
2112
2R U U R R =+电源， ②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处，记录电压表示数为U 2，根据串联电路的电流和电压特点有
2122
U U R R U -=电源------② 则
2212
222U R U R R =+电源， 故212
U U >； [5]联立以上①②两式，解得
211212
2U U R R U U -=-。

【点睛】 本题以伏安法测电阻的探究实验为基础，进行了多层次的拓展，既要掌握好重点实验伏安法测电阻，又要灵活运用欧姆定律进行深度探究，非常经典的一道探究实验综合题。

3．为了节能，正明中学为教室安装了光控照明系统，有效避免了“长明灯”的现象．光控系统用光敏电阻控制，光敏电阻是阻值随着光的照度改变而发生变化的元件（光越强，照度
越大，照度的单位为1x）．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：
（1）根据表中数据，请在如图坐标纸中描绘出光敏电阻随照度变化的图线_____．其阻值随照度变化的规律是______；
（2）如图所示，当1、2间电压上升至4V时，控制电路自动启动照明电路．请利用所给器材在如图虚线框内设计一个电路______，给1、2两端提供电压，并要求当天色渐暗照度降至1.0（lx）时，照明电路启动．（控制电路对你所设计电路无影响）
器材：电源（电压为6V），开关S及导线若干，其他器材如下表．
在你所设计的电路中，电阻箱的阻值应调至______kΩ；
（3）某同学在对所设计的电路进行调试时，发现照明电路过早启动．请你提出一个可行的解决办法：______．
【答案】光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
10 增大电阻箱R的阻值
【解析】(1)根据表格中的数据在图1中先描点，再用平滑的曲线连线，如图1所示：
从图1可知，光敏电阻的阻值随照度变化的规律是：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。

(2)电路如图2所示。

控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至 1.0(1x)时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20kΩ，其两端电压为4V，而电源电压为6V，所以应串联一个电阻分担一部分电压，则电阻箱两端的电压为6V−4V=2V，根据串联分压可
知：
2042
21
U R V
U R R V
====
光光
箱箱箱
，所以电阻箱的阻值为10kΩ。

(3)照明电路过早启动，必
须想办法让光敏电阻的阻值降低，则光敏电阻分担的电压减小，而电源电压不变，所以电阻箱分担的电压增大，则电阻箱的阻值应该增大。

点睛：照明电路过早启动，必须想办法让光敏电阻的阻值降低，而电源电压不变，根据串联分压的关系判断出电阻箱阻值的变化即可。

4．小军用如图所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。

（1）小军连接的电路有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确（在应改动的导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的接法）_______。

（2）图乙时他改正错误后某次实验的电流表和电压表示数，则小军选择的定值电阻是
____Ω（保留一位小数）。

（3）小军进行了多次实验后，绘制了定值电阻的电流随电压变化的图象（如图丙所示）。

正确的图象是__（选填“A”或“B”）。

（4）小军看到实验桌上有一个额定电压为U的小灯泡，他想挑战只用一只电表测量该小灯泡的额定功率．小军又找来一个已知阻值的定值电阻R0和两个开关S1，S2，设计了如图丁所示的电路图，请补全小军的实验步骤。

①只闭合开关S和________（选填“S1”或“S2”），调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为_________；
②只闭合开关S和__________（选填“S1”或“S2”），保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出此时电流表的示数为I；
③则小灯泡的额定功率的表达式为：P额=_________（用字母U, I, R0,表示）。

【答案】 9.2 A S2 S1 UI﹣
【解析】
1)电压表应与电阻并联，如图所示：
(2)由图乙知，电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A；电压表的量程为
0∼3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；所以定值电阻的阻值为R=9.2Ω； (3)由于是定值电阻，所以电流与电压成正比例，A正确，B错误；(4)首先只闭合S和S2，此时定值电阻与灯泡并联，灯泡正常发光时，定值电阻两端电压为U，所以此时电流表测量通
过定值电阻的电流表示数应为I0，所以当电流表的示数为时灯泡正常发光；只闭合S和S1，此时电流表测量干路电流，则可知灯泡的额定电流I额I−I0I−；灯泡的额定功率P额U额I额U×(I−)UI−.
5．在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路如图甲所示．
（1）连接电路前，开关必须______．
（2）请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路__（导线不允许交叉）．
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是______
A．电流表坏了 B．滑动变阻器短路 C．电阻处接触不良 D．电阻短路
（4）排除故障进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压示数保持不变，实验数据记录如下表．其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为______A．
（5）实验结果是：______．
【答案】断开 C 0.12 电压不变，导体中的电流与导
体的电阻成反比
【解析】
(1)连接电路前，为保护电路，开关必须断开；(2)电压表与电阻并联接入电路，滑动变阻器与电阻串联，采取“一上一下”的连接方式，如下图所示；
(3)图丙中电流表用的是0.6A量程，分度值为0.02A，故其示数为0.12A；(4)分析表格数据可知，电压一定时，通过电阻电流的变化倍数和电阻阻值变化倍数的倒数相等，故可得结论：电压不变，导体中的电流与其电阻成反比．
点睛：根据电流表选用的量程和其分度值，读出电流表示数；分析表中电流的变化倍数和电阻的变化倍数之间的关系，利用控制变量法得出结论．
6．在“用伏安法测电阻”的实验中：
（1）实验原理是________________________．
（2）用电压表、电流表测量电阻有如图所示的两种接法，在高中教材中叫做电流表外接法和电流表内接法；若电压表的电阻不是非常大，电流表电阻也不是非常小，你认为图_____ _中电阻的测量比真实值偏大，图____中电阻的测量比真实值偏小．
（3）如某次测量中，老师只提供了下列器材：电压恒定的电源一个（电压未知）、电流表一只、定值电阻R0一个（电阻已知）、单刀开关两只、导线若干．测待测电阻R x的值，请用给定的器材（可不用完）按下列要求完成实验：
①在下图的虚线框内画出你设计的电路图；
②扼要写出实验的主要步骤（指出物理量的名称并
用相应的符号表示）
a．_________________________________．
b．_________________________________．
③R x的数学表达式为：R x=_______________（用所测量的物理量及相应的符号表示）．
【答案】欧姆定律（或
U
R
I
） b a a、先用电流表A测出R0的电流I0；
b、再用电流表A测出R x的电流I x）③I0R0/I x
【解析】
（1）在“用伏安法测电阻”的实验中实验原理是欧姆定律．（2）甲图用外接法，R真实值为，用总电压去除总电流减电压表的电流，比测量值偏大．乙图用内接法，R真实值为，用R的电压减去电流表的电压再除以电流，比测量值偏小．（3）R0与R x并联，电流表在干路上，各支路上各有一个开关控制，首先闭合R x支路开关，测电流I x，断开R x支路开关，再闭合R0支路开关，测电流I0．如图：
实验步骤：a、闭合S1断开S2，读出电流表A的示数I0；b、闭合S2断开S1，读出电流表A
的示数I x．③000
x
x
x x x
U U I R
R
I I I
===．故答案为（1）U
R
I
=；（2）甲乙；（3）①如电路图；②a、闭合S1断开S2，读出电流表A的示数I0；b、闭合S2断开S1，读出电流表A
的示数I x．③00
x
I R
I．
7．小宸利用如图甲所示的电路研究电流随电压变化的情况。

其中电源电压为U，R t是热敏电阻，其阻值与温度有关，二者关系为R t＝kt+b（k＞0，b＞0）。

(1)本实验要保持R t阻值不变，也就是保持R t的______不变；
(2)使用电流表和电压表前，要检查其指针是否对准______刻度线；接入电路的电流表，应使电流从其______（选填“+”或“﹣”）接线柱流入；
(3)图乙是某次测量时电压表的示数，其读数为______V，如果要使电压表示数变大，应将滑动变阻器滑片P向______端（选填“a”或“b”）移动；图丙是小宸根据实验数据画出的I﹣U图，经分析可得出结论：在电阻不变时，通过电阻的电流与它两端的电压成______比；
(4)接下来，小宸按如下步骤操作，尝试把电流表改装成温度表。

①将滑动变阻器滑片P移到b端，用开关S2替换电压表（电路如图丁所示）。

闭合S1、S2，调节滑片P使电流表满偏后，保持滑片P位置不再移动，设此时电路总电阻为R，断开S1、S2。

②往容器中倒入适量100℃的开水，观察温度计，温度计示数每下降5℃（水温不再降低时，加入冰块直到水温降到0℃），就闭合S1，并记录此时温度t和对应的电流I，然后断开S1．请用给定的字母写出电流与温度的关系式I＝______。

③根据记录的t和I，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表。

请在图戊中大致画出此温度表表盘的刻度线。

（要求画出0～100℃每间隔20℃对应的共6条刻度线）____
【答案】温度 0 + 9.0 a 正
U
R kt b
++
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]根据
R t =kt +b
可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，故要保持R t 阻值不变，也就是保持R t 的温度不变。

(2)[2][3]使用电流表和电压表前，要检查其指针是否对准0刻度线；接入电路的电流表，应使电流从其“+”接线柱流入，“-”接线柱流出。

(3)[4]图乙中电压表选用大量程，分度值为0.5V ，其读数为9.0V 。

[5]甲图中，两电阻串联，电压表测热敏电阻的电压，如果要使电压表示数变大，根据U =IR 可知，应增大电路的电流，由欧姆定律，应减小电路的电阻，故将滑动变阻器滑片P 向a 移动。

[6]图丙是小宸画出的I -U 图为过原点的直线，故分析可得出结论：在电阻不变时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比。

(4)②[7]将滑动变阻器滑片P 移到b 端，用开关S 2替换电压表（电路如图丁所示），闭合S 1、S 2，热敏电阻被短路，调节滑片P 使电流表满偏后，保持滑片P 位置不再移动，设此时电路总电阻为R ，由欧姆定律，此时电路中的电流
I 满=
U
R
=0.6A 断开S 1、S 2；
往容器中倒入适量100℃的开水，观察温度计，温度计示数每下降5℃（水温不再降低时，加入冰块直到水温降到0℃），就闭合S 1，并记录此时温度t 和对应的电流I ，然后断开S 1．根据串联电路电压的规律及欧姆定律，电流与温度的关系式
t U U
I R R R kt b
=
=+++
电流与温度的关系式
t
U U
I
R R R kt b
==
+++
故温度越高（低），电流越小（大），根据
I满=
U
R
=0.6A
故温度为0℃时的电流
U
I
R b
=
+
＜0.6A
③[8]当电流为100°C时的电流最小，但电流仍大于0，据此大致画出此温度表表盘的刻度线，如下所示：
8．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，以及导线若干。

他正确串联电路后，将电压表并联在电路中。

闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一中。

小华观察数据思考后重新连接了电压表，将新测得的两组数据记录在表二中。

小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值，完成实验。

表一
实验序号电压表示数（伏）电流表示数（安）
1 2.60.18
2 2.30.20
表二
实验序号电压表示数（伏）电流表示数（安）
3 2.20.20
①获得表一实验数据的过程中，小华将电压表并联在______的两端； ②实验中小华所用的电源电压为______伏；
③根据表一中实验序号1的数据，计算此次待测电阻的阻值为______欧；（精确到0.1欧）
④根据实验数据， 计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为“10欧 2安”。

______（需写出计算过程）
【答案】滑动变阻器 4.5 10.6 不能；由实验序号1中数据可得，
2.6V
14.4 Ω10 Ω 0.18 A
U R I =
==>滑滑滑 因此，所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安"。

【解析】 【分析】 【详解】
[1]待测电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，当电流变大时，根据U IR =可知，待测电阻的电压变大，由串联电路分压定律可知，滑动变阻器电阻变小，根据表一中数据可知电压表并联在滑动变阻器两端了。

[2]由实验序号3可算出待测电阻为
333 2.2V =11Ω0.2A U R I =
=测 由实验序号2可算出此时滑动变阻器接入电阻为
222 2.3V =11.5Ω0.2A
U R I =
=滑 此时电路总电阻为
3211Ω11.5Ω22.5ΩR R R =+=+=测滑总
根据欧姆定律U IR =可得电源电压约为
20.2A 22.5Ω 4.5V U I R ==⨯=总
[3]电源电压为4.5V ，滑动变阻器电压为2.6V ，因此待测电阻电压为
=4.5V 2.6V=1.9V U U U =--测滑总
待测电阻为
1.9V
10.6Ω0.18 A
U R I =
=≈测测测 [4]由实验序号1中数据可得
2.6V
14.4 Ω>10 Ω
0.18 A
U
R
I
===
滑
滑
滑
因此，所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安"。

9．小明用图甲所示的电路，做伏安法测定值电阻实验。

(1)按图甲连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片后，电流表示数为0.3A，此时电压表的示数如图乙所示，则定值电阻x R的阻值为_________Ω；
(2)为了使测量结果更准确，小明进行了多次测量，记录了每次测量中电压表和电流表的数值，计算出每次测量所对应的x R的阻值，再求x R的________；
(3)小明又设计了另一种测量电阻x R的方案，电路图如图丙所示，电路中定值电阻0R的阻值已知，电源电压未知。

请你完善下列相关操作步骤，并写出电阻x R的表达式；
①断开1S，闭合S、2S，用电压表测______两端电压，读出电压表示数为1U；
②_____________（填各开关的状态），用电压表测x R两端电压，读出电压表示数为2U；
③电阻x R的阻值表达式为x R=________（用1U、2U、0R表示）。

(4)小明在完成实验后，利用图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡L的额定功率。

电路中定值电阻0R的阻值已知，电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。

请你完善下列相关操作步骤，并写出小灯泡L的额定功率的表达式。

①断开2S，闭合S、1S，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_______，小灯泡L正常发光；
②断开1S，闭合S、2S，_______，读出电流表示数为1I；
③断开1S，闭合S、2S，调节滑片至最左端，读出电流表示数为2I；
④小灯泡的额定功率的表达式为P=
额
________（用I额、1I、2I、0R表示）。

【答案】15 平均值电源断开2S，闭合S、1S20
12
U
R
U U
-
I
额保持滑动变阻器的滑片的位置不变
()
12210
1
I I I I I I R
I
⎡⎤
--
⎣⎦
额额
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图乙知，电压表的量程为0～15V ，分度值为0.5V ，示数为4.5V ，则x R 的阻值为
x x 4.5V
15Ω0.3A
R U R I
=
=
= (2)[2]为了使测量结果更准确，小明进行了多次测量，记录了每次测量中电压表和电流表的数值，计算出每次测量所对应的x R 的阻值，再求x R 的平均值，这样可以减小误差。

(3)①[3]断开1S ，闭合S 、2S ，用电压表测电源两端电压， 读出电压表示数为1U 。

②[4]断开2S ，闭合S 、1S ，用电压表测x R 两端电压，读出电压表示数为2U 。

③[5]由欧姆定律可得，电阻x R
x 0222
x 0R 121200
R U U U U R R U U U I
U U R R =
=
==--
(4)①[6]断开2S ，闭合S 、1S ，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I 额。

②[7]断开1S ，闭合S 、2S ，保持滑动变阻器的滑片的位置不变，读出电流表示数为1I 。

③[8]断开1S ，闭合S 、2S ，调节滑片至最左端时，电路中只有0R 接入电路，电源电压为
20U I R =
断开1S ，闭合S 、2S ，保持滑动变阻器的滑片的位置不变时，此时变阻器与0R 串联，根据串联电路分压特点，则有
000R 2010R 21
0R R 101
U U I R I R U I I R R U U I R I ---==== 则此时滑动变阻器接入电路的阻值为
21
01
I I R R I -=
断开2S ，闭合S 、1S 时，此时小灯泡与变阻器串联，滑动变阻器两的电压为
()21R 01
I I I U I R R I -'==
额额
此时小灯泡的额定电压为
()21R 200L 1
I I I U U U I R R I -'=-=-
额额
则灯的额定功率为
()()12210
21200L 11I I I I I I R I I I P U I I R R I I I ⎡⎤---⎡⎤⎣⎦==-=⎢⎥⎣⎦
额额额额额额额
10．温州地区常受台风侵袭，为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示．装有挡风板和滑片P 的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN 上，弹簧左端固定，右端与滑块相连．挡风板的挡风面积为0.2m 2，均匀电阻丝AB 长为20cm ，阻值为10Ω，电
源电压U0恒为6V，保护电阻R0为14Ω，电压表量程0～3V．弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示．无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级．
风级一级二级三级四级五级六级
风速v （m/s）0.3～1.5 1.6～3.3 3.4～5.4 5.5～7.98.0～10.7
10.8～
13.8
风压p
（pa）
0.055～1.4 1.6～6.87.2～1818.9～3940～7272.9～119
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）．测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力．
（1）在滑片P左移的过程中，电路的总电阻______．（选填“变大”、“不变”或“变小”）（2）当电压表示数U为2V时，风速仪所测的风为几级______？（写出计算过程）
（3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比．经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示．后因保护电阻R0损坏，他将其换成了阻值为5Ω的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q．
（___________）
【答案】不变五级
【解析】 【分析】 【详解】
（1）因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路，所以，电流要流经全部电阻丝，在滑片P 左移的过程中，始终是全部电阻丝与电阻R 0串联，所以电路的总电阻不变； （2）由图知，电压表测滑片以右电阻丝的电压， 根据串联电阻的规律和欧姆定律可得，电路中的电流为：
006V
=0.25A 10Ω+14Ω
U I R R =
=+ 当电压表示数U 为2V 时，由欧姆定律可得，AP 段电阻丝的阻值：
2V =8Ω0.25A
AP U R I =
= 因均匀电阻丝AB 长为20cm ，阻值为10Ω，
故AP 段电阻丝的长度：8Ω
20cm=16cm 10Ω
AP L =⨯， 由图乙知，此时弹簧的弹力F =14N ，
此时风对挡风板的压强（风压）为：2
14N =70Pa 0.2m F p S =
=； 由表知，此时风力为五级；
（3）由图丙可知，风速最大时，原来电压表最大示数为2.5V ， 由欧姆定律可得，AP 段电阻丝的最大电阻为：
2.5V
=10Ω0.25A
AP U R P I ''=
=， 因均匀电阻丝AB 长为20cm ，阻值为10Ω，故弹簧的压缩长度为20cm ，
由图乙知，此时弹力7N
14N+
=17.5N 2
F '
=； 若换成了阻值为5Ω的电阻，电路中的电流：
006V
=0.4A 5Ω+10Ω
U I R R ''
=
=+ 因电压表量程为0-3V ，故电压表最大示数为3V ，由欧姆定律可得，AP 的最大电阻为：
3V
=7.5Ω0.4A
V AP U R I ''
'=
= 此时AP 段电阻丝的长度：7.5Ω
20cm=15cm 10Ω
AP L '
=
⨯， 弹簧弹力F 与弹簧长度改变量x 的关系为过原点的直线，由图乙可知F 与x 的关系为
7
N/cm 8
F x =
⨯， 则当L′AP =15cm ，弹簧的弹力7
N/cm 15cm=13.12N 8
F '
=
⨯；
因该挡风板所受的风力与风速的平方成正比，
故有
2
2 17.5N
13.12N
v
v
大，
解得此时的最大风速：v=0.86v大，
即：U=3V时，v=0.86v大，可在图象中描出Q点，
此时风速v与电压表示数U的大致关系曲线，如下面过Q点的曲线所示：
11．在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，所用电源电压恒为10 V．已有的5个定值电阻的阻值分别为20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω、60 Ω.
(1)根据图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整_________ ．(导线不交叉)
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最_______(填“左”或“右”)端．闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，原因可能是电阻R________(填“短路”或“断路”)．
(3)在实验中，先接入电阻值为20 Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时，观察到电流表、电压表指针位置如图丙所示，则电流表示数为_______A，电压表示数为
_______V，接下来用30 Ω的电阻代替20 Ω的电阻做实验时，应将滑动变阻器的滑片P从。