1 如图甲所示，当开关S从点2转到1时，电流表和电压表对应的示数如图乙所示，由图甲和图乙中的信息可知，电源电压是V，电阻$R_2$的阻值是Ω，电阻$R_2$的$U-I$图像是图丙中的（填“a”或“b”）。

1. 6 20 a

【分析】首先分析图甲的电路：开关接1时，电路为$R_1$的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路电流；开关接2时，$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_1$两端电压，电流表测串联电路的电流。结合图乙，开关转到1时电流更大，对应乙图中$I=0.6A$、$U=6V$的点，可确定电源电压；再利用欧姆定律和串联电路电阻规律计算$R_2$的阻值；最后分析图丙中a、b的电阻，匹配$R_2$的$U-I$图像。
【解析】1. 确定电源电压：当开关S接1时，电路为$R_1$的简单电路，电压表测电源电压，由图乙可知，此时电压为6V，故电源电压$U=6V$。
2. 计算$R_1$的阻值：开关接1时，电流$I_1=0.6A$，根据欧姆定律$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{6V}{0.6A}=10Ω$。
3. 计算$R_2$的阻值：当开关S接2时，$R_1$与$R_2$串联，电流表测串联电流，由图乙得此时电流$I_2=0.2A$，串联总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_2}=\frac{6V}{0.2A}=30Ω$，根据串联电阻规律，$R_2=R_{总}-R_1=30Ω-10Ω=20Ω$。
4. 判断$R_2$的$U-I$图像：分析图丙，a线的电阻$R_a=\frac{U_a}{I_a}=\frac{4V}{0.2A}=20Ω$，b线的电阻$R_b=\frac{U_b}{I_b}=\frac{4V}{0.4A}=10Ω$，$R_2$的阻值为20Ω，故对应图像a。
【答案】6 20 a
【知识点】欧姆定律、串联电路电阻、U-I图像
【点评】本题结合电路结构分析与图像信息，考查欧姆定律的应用，关键是明确开关不同位置的电路连接方式，利用串联电路的电阻规律计算未知电阻，难度适中，需掌握电路分析和欧姆定律的基本应用。
【难度系数】0.5

2（2025无锡江阴模拟）如图甲所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I-U关系图像.由图可知,灯泡L的电阻随着电压的增大而（填“增大”或“减小”）.如图乙所示,把L和R并联到电压为4 V的电路两端,则A₁和A₂的读数之比为;把L和R串联到电压为5 V的电路两端,L两端的电压是V.

2. 增大 1:3 1

【分析】
要解决本题，需结合I-U图像分析电阻变化，再利用串并联电路的电流、电压规律及欧姆定律计算。第一步，根据R=U/I，分析灯泡L在不同电压下的电阻，判断变化；第二步，并联时各支路电压等于电源电压，先从甲图找到电压为4V时L和R的电流，再根据电流表测量对象计算电流比；第三步，串联时电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，找到电流相同且两电压和为5V的点，确定L两端电压。
【解析】
1. 灯泡电阻变化分析：根据欧姆定律R=U/I，从甲图可知灯泡L的I-U图像为曲线，说明电阻随电压变化。当U_L=1V时，I_L=0.4A，R₁=1V/0.4A=2.5Ω；U_L=2V时，I_L=0.6A，R₂=2V/0.6A≈3.3Ω；U_L=4V时，I_L=0.8A，R₃=4V/0.8A=5Ω，可见电压增大，电阻增大，故第一个空填“增大”。
2. 并联在4V电路：并联电路各支路电压相等，等于电源电压4V。从甲图得，U=4V时，定值电阻R的电流I_R=0.4A，灯泡L的电流I_L=0.8A。图乙中，A₁测R的电流，A₂测干路电流，干路电流I总=I_R+I_L=0.4A+0.8A=1.2A，故A₁与A₂读数之比为0.4A:1.2A=1:3。
3. 串联在5V电路：串联电路电流处处相等，总电压U总=U_L'+U_R'=5V。需找电流相同的点，使U_L'+U_R'=5V，从甲图可知，当I=0.2A时，U_L'=1V，U_R'=4V，1V+4V=5V，符合条件，故L两端电压为1V。
【答案】
增大；1:3；1
【知识点】
I-U图像；欧姆定律；串并联电路规律
【点评】
本题结合I-U图像考查电阻变化、串并联电路的电流电压计算，需准确从图像提取数据，掌握串并联电路基本规律，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.6

3 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。则定值电阻的阻值为Ω，电源电压为V，滑动变阻器的最大阻值是Ω。

3. 6 9 12

【分析】
要解决本题，需结合串联电路特点和欧姆定律，分析滑动变阻器滑片在不同端点时的电路状态：当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路为定值电阻R的简单电路，此时电流最大，电压表测电源电压；当滑片P在b端时，滑动变阻器接入最大电阻，电路中电流最小，电压表测R两端电压，再根据串联电路电压规律和欧姆定律计算各物理量。
【解析】
1. 确定电源电压和定值电阻阻值：当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路中只有R，此时电流最大，由图乙可知最大电流$I_{大}=1.5A$，此时R两端电压等于电源电压，即$U=9V$。根据欧姆定律，定值电阻$R=\frac{U}{I_{大}}=\frac{9V}{1.5A}=6Ω$。
2. 计算滑动变阻器最大阻值：当滑片P在b端时，滑动变阻器接入最大电阻，此时电流最小，由图乙可知最小电流$I_{小}=0.5A$，此时R两端电压$U_{R}=3V$。根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U - U_{R}=9V - 3V=6V$，则滑动变阻器最大阻值$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I_{小}}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω$。
【答案】
6；9；12
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律
【点评】
本题结合U-I图像考查串联电路特点与欧姆定律的应用，关键是分析滑片在不同端点时的电路状态，从图像中提取对应电压和电流值进行计算，是电学基础题型。
【难度系数】
0.4

4 小灯泡L正常发光的电压为3 V，它的I-U图像如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电源电压恒定的电路中，将标有“10 Ω 2 A”字样的滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关，电压表示数为1.5 V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3 V。下列说法错误的是 （）

A.电源电压为4.5 V
B.小灯泡正常发光时的电流为0.5 A
C.小灯泡正常发光时的电阻为6 Ω
D.小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为5 Ω

4. D

【分析】
本题为串联电路结合I-U图像的电学题，解题思路：首先明确电路结构是小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压。第一步，当滑片移至B端时，滑动变阻器接入最大电阻，结合此时电压表示数，从I-U图像找到对应电流，利用串联电路电流相等的特点，算出滑动变阻器两端电压，进而求出电源电压；第二步，根据小灯泡正常发光的电压，从I-U图像找到对应电流，验证相关选项；第三步，利用欧姆定律计算小灯泡正常发光的电阻；第四步，计算小灯泡正常发光时滑动变阻器的电压和接入电阻，判断选项正误。
【解析】
1. 计算电源电压：
当滑片P移至B端时，滑动变阻器接入最大电阻$ R_{滑大}=10\Omega $，电压表示数$ U_{L1}=1.5V $。由图甲可知，灯泡电压为1.5V时，电路电流$ I_1=0.3A $。串联电路电流处处相等，故滑动变阻器的电流$ I_{滑1}=I_1=0.3A $，滑动变阻器两端电压$ U_{滑1}=I_{滑1}R_{滑大}=0.3A×10\Omega=3V $，电源电压$ U=U_{L1}+U_{滑1}=1.5V+3V=4.5V $，A选项正确。
2. 小灯泡正常发光的电流：
小灯泡正常发光电压为3V，由图甲可知，当$ U_L=3V $时，对应电流$ I_L=0.5A $，B选项正确。
3. 小灯泡正常发光的电阻：
根据欧姆定律，$ R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{3V}{0.5A}=6\Omega $，C选项正确。
4. 小灯泡正常发光时滑动变阻器的阻值：
此时滑动变阻器两端电压$ U_{滑2}=U-U_L=4.5V-3V=1.5V $，电路电流$ I_2=I_L=0.5A $，滑动变阻器接入电阻$ R_{滑2}=\frac{U_{滑2}}{I_2}=\frac{1.5V}{0.5A}=3\Omega≠5\Omega $，D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、串联电路规律、I-U图像应用
【点评】
本题结合I-U图像和串联电路特点考查欧姆定律的应用，关键是从图像中提取对应电压的电流值，再结合串联电路的电流、电压关系计算，需注意灯泡电阻随温度变化，不能用定值电阻思路直接计算，难度适中。
【难度系数】
0.5