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6. 在如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，电流表量程是 $0∼0.6\ A$，电压表量程是 $0∼3\ V$。闭合开关 $S$，在滑动变阻器 $R$ 的滑片从最右端向左滑到 $a$ 点的过程中，滑动变阻器 $R$ 和灯泡 $L$ 的 $U-I$ 图像分别如图乙所示，当滑片在 $a$ 点时灯泡 $L$ 恰好正常发光。下列说法正确的是(
A.电源电压为 $4\ V$
B.灯泡 $L$ 正常发光时的电阻为 $6\ \Omega$
C.电路中允许的最大功率为 $2.25\ W$
D.电压表测量的是滑动变阻器 $R$ 两端的电压
D
)。A.电源电压为 $4\ V$
B.灯泡 $L$ 正常发光时的电阻为 $6\ \Omega$
C.电路中允许的最大功率为 $2.25\ W$
D.电压表测量的是滑动变阻器 $R$ 两端的电压
答案
C
解析
【解析】
1. 电路分析：灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡L两端电压，故D选项错误。
2. 电源电压判断：根据串联电路电压规律，电源电压等于灯泡与滑动变阻器两端电压之和，由图乙可知，同一电流下两者电压之和为4.5V，故A选项错误。
3. 灯泡正常发光电阻计算：滑片在a点时灯泡正常发光，此时电流为0.5A，灯泡电压为1.5V，电阻$R_L=\frac{U_L}{I}=\frac{1.5V}{0.5A}=3\Omega≠6\Omega$，故B选项错误。
4. 电路最大功率计算：电流表量程$0∼0.6A$，电压表量程$0∼3V$，由图乙可知，当电压表达到最大量程3V时，电路电流为0.5A（小于电流表量程），此时为电路最大电流，电路允许的最大功率$P=UI=4.5V×0.5A=2.25W$，故C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、电功率计算、U-I图像分析
【点评】
本题结合U-I图像考查串联电路规律与电功率计算，需准确判断电表测量对象，结合图像分析电路的最大电流与电压，对图像分析能力要求较高。
【难度系数】
0.4
1. 电路分析：灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡L两端电压，故D选项错误。
2. 电源电压判断：根据串联电路电压规律，电源电压等于灯泡与滑动变阻器两端电压之和，由图乙可知，同一电流下两者电压之和为4.5V，故A选项错误。
3. 灯泡正常发光电阻计算：滑片在a点时灯泡正常发光，此时电流为0.5A，灯泡电压为1.5V，电阻$R_L=\frac{U_L}{I}=\frac{1.5V}{0.5A}=3\Omega≠6\Omega$，故B选项错误。
4. 电路最大功率计算：电流表量程$0∼0.6A$，电压表量程$0∼3V$，由图乙可知，当电压表达到最大量程3V时，电路电流为0.5A（小于电流表量程），此时为电路最大电流，电路允许的最大功率$P=UI=4.5V×0.5A=2.25W$，故C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、电功率计算、U-I图像分析
【点评】
本题结合U-I图像考查串联电路规律与电功率计算，需准确判断电表测量对象，结合图像分析电路的最大电流与电压，对图像分析能力要求较高。
【难度系数】
0.4
7. 在探究“导体中的电流与电压的关系”的实验中，得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图像，据图像分析，下列说法正确的是(
A.乙元件是一个定值电阻
B.甲、乙两个元件中的电流与电压都成正比
C.若将甲、乙两个元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为 $0.2\ A$ 时，甲、乙两元件总电压是 $2.5\ V$
D.若甲、乙两个元件并联后，接到电压为 $2\ V$ 的电路中，甲、乙元件的功率之比为 $2:1$
D
)。A.乙元件是一个定值电阻
B.甲、乙两个元件中的电流与电压都成正比
C.若将甲、乙两个元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为 $0.2\ A$ 时，甲、乙两元件总电压是 $2.5\ V$
D.若甲、乙两个元件并联后，接到电压为 $2\ V$ 的电路中，甲、乙元件的功率之比为 $2:1$
答案
D
解析
【解析】
逐一分析选项：
A. 定值电阻的I-U图像为过原点的直线，乙元件的I-U图像是曲线，说明其电阻随电压变化，不是定值电阻，A错误。
B. 甲元件的I-U图像是过原点的直线，电流与电压成正比；乙元件的I-U图像是曲线，电流与电压不成正比，B错误。
C. 串联电路电流处处相等，当通过甲的电流为0.2A时，由图像可知甲的电压为1V，乙的电压为2V，总电压为$1V+2V=3V$，C错误。
D. 并联电路各支路电压相等，当电压为2V时，由图像可知甲的电流为0.4A，乙的电流为0.2A。根据$P=UI$，电压相同，功率之比等于电流之比，即$P_甲:P_乙=I_甲:I_乙=0.4A:0.2A=2:1$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
电流与电压的关系、串并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查对I-U图像的分析能力，结合串并联电路规律和电功率公式进行判断，需准确读取图像信息，明确定值电阻的I-U图像特征。
【难度系数】
0.6
逐一分析选项：
A. 定值电阻的I-U图像为过原点的直线，乙元件的I-U图像是曲线，说明其电阻随电压变化，不是定值电阻，A错误。
B. 甲元件的I-U图像是过原点的直线，电流与电压成正比；乙元件的I-U图像是曲线，电流与电压不成正比，B错误。
C. 串联电路电流处处相等，当通过甲的电流为0.2A时，由图像可知甲的电压为1V，乙的电压为2V，总电压为$1V+2V=3V$，C错误。
D. 并联电路各支路电压相等，当电压为2V时，由图像可知甲的电流为0.4A，乙的电流为0.2A。根据$P=UI$，电压相同，功率之比等于电流之比，即$P_甲:P_乙=I_甲:I_乙=0.4A:0.2A=2:1$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
电流与电压的关系、串并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查对I-U图像的分析能力，结合串并联电路规律和电功率公式进行判断，需准确读取图像信息，明确定值电阻的I-U图像特征。
【难度系数】
0.6
8. 在如图甲所示电路中，将滑动变阻器 $R_1$ 的滑片从一端移动到另一端的过程中，两电压表示数随电流表示数的变化如图乙所示，下列说法正确的是(
A.电源电压为 $14\ V$
B.滑动变阻器 $R_1$ 的阻值最大为 $6\ \Omega$
C.滑片在阻值最小端时，通电 $10\ s$，电阻 $R_0$ 产生的电热为 $160\ J$
D.滑片在阻值最大端时，通电 $10\ s$，电阻 $R_0$ 消耗的电能为 $20\ J$
D
)。A.电源电压为 $14\ V$
B.滑动变阻器 $R_1$ 的阻值最大为 $6\ \Omega$
C.滑片在阻值最小端时，通电 $10\ s$，电阻 $R_0$ 产生的电热为 $160\ J$
D.滑片在阻值最大端时，通电 $10\ s$，电阻 $R_0$ 消耗的电能为 $20\ J$
答案
D
解析
【解析】
1. 电路分析：$R_0$、$R_1$、$R_2$串联，$\mathrm{V}_1$测$R_1$与$R_2$的总电压，$\mathrm{V}_2$测$R_2$的电压。滑片左移时$R_1$阻值减小，电流增大，$\mathrm{V}_1$示数减小、$\mathrm{V}_2$示数增大，故图乙中$b$为$\mathrm{V}_1$的变化线，$a$为$\mathrm{V}_2$的变化线。
2. 计算$R_0$和电源电压：
当$I_1=1\ \mathrm{A}$时，$U_{\mathrm{V1}}=10\ \mathrm{V}$，电源电压$U=U_{\mathrm{V1}}+I_1R_0=10\ \mathrm{V}+1\ \mathrm{A} × R_0$；
当$I_2=4\ \mathrm{A}$时，$U_{\mathrm{V1}}'=4\ \mathrm{V}$，电源电压$U=U_{\mathrm{V1}}'+I_2R_0=4\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{A} × R_0$；
联立解得：$R_0=2\ \Omega$，$U=12\ \mathrm{V}$，故A错误。
3. 计算$R_1$最大阻值：
滑片在最大阻值端时，$I_1=1\ \mathrm{A}$，由$a$线知$U_{\mathrm{V2}}=1\ \mathrm{V}$，$R_1$两端电压$U_{R1}=U_{\mathrm{V1}}-U_{\mathrm{V2}}=9\ \mathrm{V}$，则$R_1=\frac{U_{R1}}{I_1}=9\ \Omega$，故B错误。
4. 分析选项C：
滑片在最小端时，$R_1=0$，电流$I_2=4\ \mathrm{A}$，$R_0$产生的电热$Q=I_2^2R_0t=(4\ \mathrm{A})^2 × 2\ \Omega × 10\ \mathrm{s}=320\ \mathrm{J}$，故C错误。
5. 分析选项D：
滑片在最大端时，$I_1=1\ \mathrm{A}$，$R_0$消耗的电能$W=I_1^2R_0t=(1\ \mathrm{A})^2 × 2\ \Omega × 10\ \mathrm{s}=20\ \mathrm{J}$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电功电热计算
【点评】
本题结合图像考查串联电路规律，需通过图像分析电路状态，运用公式求解，对分析能力要求较高。
【难度系数】
0.5
1. 电路分析：$R_0$、$R_1$、$R_2$串联，$\mathrm{V}_1$测$R_1$与$R_2$的总电压，$\mathrm{V}_2$测$R_2$的电压。滑片左移时$R_1$阻值减小，电流增大，$\mathrm{V}_1$示数减小、$\mathrm{V}_2$示数增大，故图乙中$b$为$\mathrm{V}_1$的变化线，$a$为$\mathrm{V}_2$的变化线。
2. 计算$R_0$和电源电压：
当$I_1=1\ \mathrm{A}$时，$U_{\mathrm{V1}}=10\ \mathrm{V}$，电源电压$U=U_{\mathrm{V1}}+I_1R_0=10\ \mathrm{V}+1\ \mathrm{A} × R_0$；
当$I_2=4\ \mathrm{A}$时，$U_{\mathrm{V1}}'=4\ \mathrm{V}$，电源电压$U=U_{\mathrm{V1}}'+I_2R_0=4\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{A} × R_0$；
联立解得：$R_0=2\ \Omega$，$U=12\ \mathrm{V}$，故A错误。
3. 计算$R_1$最大阻值：
滑片在最大阻值端时，$I_1=1\ \mathrm{A}$，由$a$线知$U_{\mathrm{V2}}=1\ \mathrm{V}$，$R_1$两端电压$U_{R1}=U_{\mathrm{V1}}-U_{\mathrm{V2}}=9\ \mathrm{V}$，则$R_1=\frac{U_{R1}}{I_1}=9\ \Omega$，故B错误。
4. 分析选项C：
滑片在最小端时，$R_1=0$，电流$I_2=4\ \mathrm{A}$，$R_0$产生的电热$Q=I_2^2R_0t=(4\ \mathrm{A})^2 × 2\ \Omega × 10\ \mathrm{s}=320\ \mathrm{J}$，故C错误。
5. 分析选项D：
滑片在最大端时，$I_1=1\ \mathrm{A}$，$R_0$消耗的电能$W=I_1^2R_0t=(1\ \mathrm{A})^2 × 2\ \Omega × 10\ \mathrm{s}=20\ \mathrm{J}$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电功电热计算
【点评】
本题结合图像考查串联电路规律，需通过图像分析电路状态，运用公式求解，对分析能力要求较高。
【难度系数】
0.5
