專題15電壓和電阻

1．（2024·云南·中考真題）【科技前沿】20世紀(jì)初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)汞在溫度降低至-269℃時(shí)，電

阻值就變成了零，這種現(xiàn)象叫“超導(dǎo)現(xiàn)象”，具有這種特性的物質(zhì)叫“超導(dǎo)體”。

低溫為什么能發(fā)生超導(dǎo)呢?基于初中知識，我們建立一個(gè)簡易模型進(jìn)行理解，將導(dǎo)體的原子核

與核外受到約束的電子（能量較低而不能自由運(yùn)動〉組成“原子實(shí)”，可類比成小球。原子實(shí)做

著熱運(yùn)動，穿行其間的自由電子會與它發(fā)生碰撞，表現(xiàn)為導(dǎo)體對自由電子傳導(dǎo)的阻礙，即電阻。

導(dǎo)體溫度降至極低時(shí)，它們的熱運(yùn)動都趨于消失，通電時(shí)自由電子就可以不受阻礙地定向通過

導(dǎo)體，宏觀上就發(fā)生了低溫超導(dǎo)現(xiàn)象。

高壓也能讓材料發(fā)生超導(dǎo)。理論上，某種導(dǎo)體在相當(dāng)于260萬倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的高壓環(huán)境下，15℃

的“高溫”（相對極低溫）也能發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象。在這樣極高的壓力下，原子實(shí)排列成緊密的堆垛

形式，如圖所示，原子實(shí)僅能在很小的范圍內(nèi)做熱運(yùn)動，幾乎沒有空間表現(xiàn)熱運(yùn)動，就像熱運(yùn)

動消失了一般。此時(shí)原子實(shí)堆垛間的間隙就成為了穩(wěn)定的自由電子通道。通電時(shí)自由電子就能

在間隙中零阻礙地定向移動，宏觀上就顯示出超導(dǎo)現(xiàn)象。

常見輸電過程中，約7%的電能因?qū)Ь€發(fā)熱耗散掉。若輸電線纜選用超導(dǎo)材料，就可大大減少

由于電阻引發(fā)的電能損耗。2021年12月，世界首條35千伏公里級液氮超導(dǎo)輸電線工程在上

海投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了我國在“高溫”超導(dǎo)輸電領(lǐng)域的領(lǐng)先。

（1）實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象的方式有低溫和。

（2）極低溫度下，原子實(shí)與自由電子的都趨于消失，通電時(shí)自由電子在導(dǎo)體中通行

無阻，發(fā)生低溫超導(dǎo)現(xiàn)象。

（3）超高的壓力限制了的熱運(yùn)動，通電時(shí)自由電子在原子實(shí)間隙中定向移動所受到

的阻礙為零，發(fā)生高壓超導(dǎo)現(xiàn)象。

（4）超導(dǎo)技術(shù)的一大應(yīng)用前景是制作輸電線纜，這樣可以減少電能由于引發(fā)的電能

損耗。

一．電壓及其測量

2．（2025·云南·中考真題）下列對教室中物理量的估測，最接近實(shí)際的是（）

A．舒適的室內(nèi)溫度為45℃B．黑板擦的質(zhì)量為20kg

C．照明燈正常工作的電壓為220VD．橡皮擦從課桌掉落到地面所用時(shí)間為60s

3．（2023·云南·中考真題）下列物理量最接近實(shí)際的是（）

A．中學(xué)生課桌的高度約為80cmB．托起一支鉛筆所用的力約為10N

C．中學(xué)生百米賽跑的成績約為8sD．一節(jié)干電池的電壓約為36V

二．串并聯(lián)電路電壓的規(guī)律

4．（2024·云南·中考真題）我國制造的新型材料PTC、NTC可制成熱敏電阻，現(xiàn)已打破國外技

術(shù)壟斷，被廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電熱器等多種電子產(chǎn)品。如圖甲所示為PTC、NTC熱敏

電阻阻值隨溫度變化關(guān)系的圖像。如圖乙所示的電路，電源電壓恒為6V，電壓表量程03V，

滑動變阻器Rp的阻值范圍為0100Ω，Rx的位置可接入PTC或NTC熱敏電阻。

（1）由圖甲可知，在16℃200℃之間PTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高的變化情況

是；

（2）NTC熱敏電阻溫度為240℃時(shí)阻值為56Ω，將其接入圖乙中的Rx位置，閉合開關(guān)，移動

滑片，使電壓表示數(shù)為2.8V，求通過NTC熱敏電阻的電流和通電10s它所消耗的電能；()

()

（3）現(xiàn)有PTC和NTC熱敏電阻各一個(gè)，請任選其一接入圖乙中的Rx位置，在熱敏電阻溫度

為152℃時(shí)移動滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，然后保持滑片位置不變。為保證電路安全，求所

選熱敏電阻允許降到的最低溫度。()（計(jì)算過程中若有近似，請用分?jǐn)?shù)代入計(jì)算）

三．電阻

5．（2022·云南·中考真題）如圖是今年“3·15”晚會上曝光的劣質(zhì)導(dǎo)線，不良商家為了降低成本，

將多芯銅導(dǎo)線的根數(shù)從國家標(biāo)準(zhǔn)的32根減為26根，導(dǎo)致導(dǎo)線橫截面積減小。對于長度相等的

標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線和劣質(zhì)導(dǎo)線，劣質(zhì)導(dǎo)線的電阻（選填“較大”或“較小”），若在通有相同電流

的情況下，相同時(shí)間內(nèi)劣質(zhì)導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量（選填“較多”或“較少”）。

6．（2025·云南·中考真題）高鐵作為現(xiàn)代化軌道交通建設(shè)的重大成果，已成為一張中國遞給世

界的“亮麗名片”。后高鐵時(shí)代，中國應(yīng)如何繼續(xù)領(lǐng)跑世界？未來交通——高溫超導(dǎo)磁懸浮列車

將給出答案。

高溫超導(dǎo)體（180.15℃）相對低溫超導(dǎo)體（268.95℃）能在相對更高溫區(qū)下工作。應(yīng)用高

溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)把車輪改為懸浮裝置，可制造如圖所示的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車。

在高溫超導(dǎo)磁懸浮列車研究中，我國應(yīng)用先進(jìn)的高溫超導(dǎo)釘扎磁懸浮技術(shù)，利用無形的磁場將

列車上的超導(dǎo)材料牢牢“釘”在軌道上方。這源于超導(dǎo)材料自身的磁通釘扎特性，如圖甲所示，

下方永磁軌道產(chǎn)生的磁力線能穿透高溫超導(dǎo)體，并被釘扎中心“抓”住。這使得高溫超導(dǎo)磁懸浮

列車具備了自穩(wěn)定、自懸浮、自導(dǎo)向的優(yōu)異特性。如圖乙所示，高溫超導(dǎo)體上方放置的液氮用

于冷卻，使得列車運(yùn)行僅依靠液氮冷卻超導(dǎo)體，成本極低。

磁懸浮技術(shù)雖然消除了傳統(tǒng)列車的機(jī)械摩擦阻力，但仍存在制約其速度提升的因素，當(dāng)列車時(shí)

速超過400千米時(shí)，空氣阻力將占列車運(yùn)行總阻力的80%以上。那么如何降低空氣阻力呢？基

于真空管道的磁懸浮列車技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，真空管道的引入大大降低了列車運(yùn)行時(shí)的空氣阻力。

目前，我國高溫超導(dǎo)磁懸浮列車關(guān)鍵技術(shù)已取得重大突破，可以使列車時(shí)速實(shí)現(xiàn)1000千米以

上。我們期待不久的將來能乘坐這樣的列車馳騁在祖國的大地上。

(1)應(yīng)用高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)，能將列車上的超導(dǎo)材料牢牢“釘”在軌道上方。

(2)基于的磁懸浮列車技術(shù)可以降低列車運(yùn)行時(shí)的空氣阻力。

(3)昆明到北京約3000km，若乘坐速度為1000km/h的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車需要h。

(4)結(jié)合所學(xué)知識分析列車運(yùn)行依靠液氮冷卻超導(dǎo)體成本極低的原因：。

四．變阻器

7．（2021·云南·中考真題）用如圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”，電源電

壓為3V，定值電阻R的阻值為10Ω，滑動變阻器R'的最大阻值為20Ω。

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙所示的實(shí)物圖連接完整，要求滑片P向右移動時(shí)電流表示數(shù)變

小；

（2）閉合開關(guān)前將滑動變阻器的滑片調(diào)至B端的目的是。閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)

電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，若電路僅有一處故障，故障是；

（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄數(shù)據(jù)如下表。請?jiān)趫D所示的坐標(biāo)紙中把未標(biāo)出的兩

個(gè)點(diǎn)描出來并畫出IU圖像；

序號12345

電壓

1.22.02.22.42.8

U/V

電流

0.120.200.220.240.28

I/A

分析圖像可得：電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

（4）若探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”，需要用到阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的

電阻。將10Ω的電阻換成15Ω后，若保持電壓表的示數(shù)為1.5V不變，應(yīng)將滑動變阻器的滑片

向端移動。換用25Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，都無法使電壓表的示

數(shù)達(dá)到1.5V，原因是滑動變阻器的最大阻值（選填“過大”或“過小”）。

8．（2025·云南昆明·三模）如圖所示電路，電源電壓恒定，閉合開關(guān)S1，S2，小燈泡L1和L2

均正常發(fā)光，電流表和電壓表均有示數(shù)。下列關(guān)于電路分析正確的是（）

A．閉合開關(guān)S1，S2后，小燈泡L1和L2串聯(lián)

B．?dāng)嚅_S2后，電流表的示數(shù)變小，電路總功率變大

C．?dāng)嚅_S2后，燈泡L1熄滅，燈泡L2的亮度變大

D．?dāng)嚅_S2后，燈泡L2依然正常發(fā)光

9．（2025·云南昆明·三模）用物理的視角去看世界，去丈量世界。下列物理量的估計(jì)最接近實(shí)

際的是（）

A．物理課本一張紙的厚度約為1mm

B．一節(jié)新干電池電壓為1.5V

C．人感覺舒適而溫暖的室溫約37℃

D．一個(gè)足球的質(zhì)量約5kg

10．（2025·云南昆明·一模）下列做法符合安全用電要求的是（）

A．只要不接觸輸電導(dǎo)線就不會觸電

B．用測電筆來辨別零線和火線時(shí)，手要接觸筆尾的金屬體

C．如果能夠?qū)崿F(xiàn)常溫超導(dǎo)，可以用超導(dǎo)材料制作電飯煲的發(fā)熱盤

D．為了方便，我們可以在同一插線板上接多個(gè)大功率用電器

11．（2025·云南昆明·一模）某款電子量角器的簡易電路如圖所示，電源電壓恒為6V，R0為電

阻箱，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~3V，O為半圓弧電阻MN的圓心，金

屬滑片OP為半徑且與半圓弧接觸良好，電阻RMN20，接入電路的電阻RMP與滑片OP旋

轉(zhuǎn)角度θ成正比，將R0的阻值調(diào)為10Ω。下列說法正確的是（）

A．所測角度θ越大，電流表示數(shù)越小

B．該量角器最大測量角度為90°

C．當(dāng)22.5時(shí)，電壓表的示數(shù)為0.75V

D．調(diào)小R0阻值可以增大測量范圍

12．（2025·云南曲靖·模擬預(yù)測）我國在各個(gè)領(lǐng)域一次次刷新“中國高度”，實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國?？萍?/p>

的進(jìn)步離不開信息技術(shù)的進(jìn)步和能源的合理利用，下列說法正確的是（）

A．白鶴灘水電站利用的水能是可再生能源

B．“神舟十九號”載人飛船在太空中航行時(shí)受到浮力的作用

C．“祝融號”火星車車輪表面有棱，可增大車輪與火星表面之間的摩擦

D．智能手機(jī)芯片是由超導(dǎo)體材料制成的

13．（2025·云南昆明·二模）小致家廚房中安裝了家用燃?xì)鈭?bào)警器，可調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)在不同燃?xì)鉂?/p>

度下發(fā)出警報(bào)，其模擬電路圖如圖乙。電路中，電源電壓恒定，R為變阻器，燃?xì)鈭?bào)警器的核

心是氣體傳感器R1，其阻值與燃?xì)鉂舛汝P(guān)系如圖丙所示。當(dāng)燃?xì)鉂舛仍龃髸r(shí)，電路中與A、B、

C中某兩點(diǎn)相接的聲光報(bào)警器的電壓就會升高，當(dāng)報(bào)警器的電壓UxU0時(shí)，就會發(fā)出報(bào)警信

號。家庭廚房里一般報(bào)警燃?xì)鉂舛仍O(shè)定為5%，此時(shí)變阻器R的阻值為R0。下列說法正確的是

（）

A．隨著燃?xì)鉂舛仍龃?，電路中的電流增?/p>

B．聲光報(bào)警裝置應(yīng)接在B、C之間

C．若要降低報(bào)警濃度，則應(yīng)減小R的阻值

D．某次調(diào)試時(shí)，燃?xì)鉂舛葹?時(shí)報(bào)警器就發(fā)出報(bào)警信號，此時(shí)變阻器R阻值為1.5R0

14．（2025·云南昆明·三模）如圖甲，電源電壓保持不變，小燈泡正常工作時(shí)電壓為12V。閉

合開關(guān)S后，當(dāng)滑片P從最右端滑到最左端的過程中，小燈泡的IU關(guān)系如圖乙所示，電源

電壓為V，滑動變阻器的最大阻值為Ω。

15．（2025·云南昆明·二模）爸爸的手機(jī)充電器壞了，愛探究的小騰將充電器拆開，發(fā)現(xiàn)充電

器的集成線路板上分布著很多二極管，如圖所示，二極管是由（選填“半導(dǎo)體”或“導(dǎo)體”）

材料制成，充電器中二極管的作用之一就是利用其性，將方向交替變換的交流電轉(zhuǎn)換

為單一方向的直流電。

16．（2025·云南楚雄·三模）2025年，國家對個(gè)人消費(fèi)者購買手機(jī)等3類數(shù)碼產(chǎn)品給予補(bǔ)貼，

手機(jī)是通過傳遞信息，手機(jī)的芯片是用（選填“半導(dǎo)體”或者“超導(dǎo)體”）材料制成的。

17．（2025·云南楚雄·二模）如圖所示，小明用電壓表測水果電池電壓，由圖可知：該水果電

池的負(fù)極是片，用該水果電池給電路供電時(shí)，它能提供V的電壓。

18．（2025·云南曲靖·模擬預(yù)測）如圖所示為甲、乙兩個(gè)電阻的I-U關(guān)系圖像，由圖像可知乙的

阻值為Ω；若將甲、乙兩電阻串聯(lián)后接在某電源兩端，則閉合開關(guān)后，當(dāng)通過甲電阻的

電流為0.3A時(shí)，電路總功率為W。

19．（2025·云南楚雄·三模）自然界的物質(zhì)和材料千千萬萬，如果按導(dǎo)電能力劃分，可以將所

有的物質(zhì)分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體三種。其中半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，其

電阻率在1mcm~1Gcm之間（電阻率：某種物質(zhì)所制成的元件（常溫下20C）的電阻

與橫截面積的乘積與長度的比值）。LED是建立在半導(dǎo)體晶體管上的半導(dǎo)體發(fā)光二極管，采用

LED技術(shù)的半導(dǎo)體光源體積小，半導(dǎo)體材料具有單向?qū)щ娦裕鐖D所示，定值電阻中電流的

方向?yàn)閺淖蟮接议]合開關(guān)，發(fā)光二極管能發(fā)光，為了探究這一性質(zhì)，接下來的操作

是；若，說明發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦浴?/p>

20．（2025·云南昆明·模擬預(yù)測）在新能源汽車、智能汽車等行業(yè)中國已引領(lǐng)世界。如圖所示

為智能純電動汽車，實(shí)現(xiàn)該車智能化的集成電路主要材料是（選填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”），

電動機(jī)轉(zhuǎn)動是因?yàn)橥妼?dǎo)體在中受到力的作用。

21．（2025·云南昆明·一模）如圖所示，在今年春晚的舞臺上人形機(jī)器人“福兮”身著秧歌服、手

持紅手帕，與舞蹈演員共同為觀眾帶來了一場視覺盛宴。機(jī)器人“福兮”能夠自主流暢地完成一

系列動作得益于高算力芯片提供的算力支持，芯片主要是由（選填“半導(dǎo)體”或“導(dǎo)體”）

材料制成，退場過程中某機(jī)器人30s移動了33m，此過程它的速度大小為m/s。

22．（2025·云南楚雄·二模）昆明長水國際機(jī)場分布式光伏項(xiàng)目（如圖所示）作為云南省首個(gè)“機(jī)

場+光伏”項(xiàng)目，是分布式光伏多場景應(yīng)用領(lǐng)域的重要示范工程。項(xiàng)目于2024年4月正式破土

動工，并在同年8月30日實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)。該項(xiàng)目規(guī)劃裝機(jī)容量為5.008兆瓦，每年可提供

清潔能源6120兆瓦時(shí)，相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤0.19萬噸，減少二氧化碳排放量0.15萬噸、二

氧化硫排放量0.98噸。昆明長水國際機(jī)場分布式光伏項(xiàng)目的成功投產(chǎn)，標(biāo)志著我國在“機(jī)場+

光伏”領(lǐng)域邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，為未來更多類似項(xiàng)目的建設(shè)提供了有力的技術(shù)支撐和實(shí)踐范例。

愛因斯坦指出，光由光子組成，當(dāng)光子照射到金屬等材料表面時(shí)，能使電子逸出，產(chǎn)生電流。

太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目正是對這一科學(xué)觀點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用。光伏板上的半導(dǎo)體材料吸收太陽光中的

光子能量，促使電子躍遷形成電流，這種電流經(jīng)過匯總和處理就可以驅(qū)動電路工作?？梢哉f，

愛因斯坦對光電效應(yīng)的研究為太陽能光伏發(fā)電奠定了理論基礎(chǔ)，讓太陽能發(fā)電從構(gòu)想邁向現(xiàn)實(shí)。

(1)光伏發(fā)電的核心元件是由（選填“導(dǎo)體”“絕緣體”或“半導(dǎo)體”）材料構(gòu)成的。

(2)太陽能是（選填“可再生”或“不可再生”）能源。

(3)標(biāo)準(zhǔn)條件下長水國際機(jī)場的光伏項(xiàng)目每秒最多可產(chǎn)生J的電能。

(4)請寫出光伏發(fā)電項(xiàng)目的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：。

23．（2025·云南·三模）熱敏電阻的典型特點(diǎn)是對溫度敏感，不同溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。

按電阻隨溫度變化的特點(diǎn)不同，可分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻

器（NTC）。PTC溫度越高，其電阻值越大；NTC溫度越高，其電阻值越小。為研究熱敏電阻

R2屬于哪種熱敏電阻，小麗按圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中R1為定值電阻，此外還準(zhǔn)備有溫

度分別為t1、t2和t3的水（t1t2t3），熱敏電阻。R2已做防水處理。接下來的操作

是：；如果觀察到，說明熱敏電阻R2屬于PTC。

24．（2025·云南昆明·一模）請同學(xué)