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一、填空题和作图题
1. 某家庭电能表的示数如图所示。若该家庭从此刻开始让空调单独工作，2 h后电能表示数为1 022.4 kW·h，则空调消耗的电能为kW·h，空调的电功率为W。
1. 某家庭电能表的示数如图所示。若该家庭从此刻开始让空调单独工作，2 h后电能表示数为1 022.4 kW·h，则空调消耗的电能为kW·h，空调的电功率为W。
答案
2.1；1050
解析
【分析】要计算空调消耗的电能，需利用电能表的示数差，即消耗的电能等于工作结束时电能表的示数减去工作开始时的示数；再根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$，结合消耗的电能和工作时间计算电功率，注意单位转换（$1kW=1000W$）。
【解析】1. 空调消耗的电能：已知2h后电能表示数为$1022.4\ kW·h$，消耗的电能$W=$末示数$-$初示数，结合题意可得消耗的电能为$2.1\ kW·h$。
2. 空调的电功率：工作时间$t=2h$，根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入数据得$P=\frac{2.1\ kW·h}{2h}=1.05\ kW=1050\ W$。
【答案】2.1；1050
【知识点】电能表的使用、电功率的计算
【点评】本题考查电能表读数和电功率的基础计算，属于电学基础题型，难度较低，学生只要掌握相关公式即可正确解答。
【难度系数】0.3
【解析】1. 空调消耗的电能：已知2h后电能表示数为$1022.4\ kW·h$，消耗的电能$W=$末示数$-$初示数，结合题意可得消耗的电能为$2.1\ kW·h$。
2. 空调的电功率：工作时间$t=2h$，根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入数据得$P=\frac{2.1\ kW·h}{2h}=1.05\ kW=1050\ W$。
【答案】2.1；1050
【知识点】电能表的使用、电功率的计算
【点评】本题考查电能表读数和电功率的基础计算，属于电学基础题型，难度较低，学生只要掌握相关公式即可正确解答。
【难度系数】0.3
2. 国庆节期间，某文化园在晚上开展了无人机表演活动，无人机群组成的节庆造型惊艳夜空。
若每架无人机上的LED灯的功率为20 W，则1 000架无人机持续亮灯30 min消耗的电能为
kW·h。
若每架无人机上的LED灯的功率为20 W，则1 000架无人机持续亮灯30 min消耗的电能为
kW·h。
答案
10
解析
【分析】本题考查电能的计算，解题时需先统一单位：将功率单位从W转换为kW，时间单位从min转换为h，再利用电能公式$ W=Pt $计算总电能，总电能等于总功率乘以总时间，总功率为单架功率乘以无人机数量。
【解析】解：单架无人机的功率$ P = 20\ \mathrm{W} = 0.02\ \mathrm{kW} $，亮灯时间$ t = 30\ \mathrm{min} = 0.5\ \mathrm{h} $；
1000架无人机的总功率$ P_{\mathrm{总}} = 1000 × 0.02\ \mathrm{kW} = 20\ \mathrm{kW} $；
消耗的电能$ W = P_{\mathrm{总}}t = 20\ \mathrm{kW} × 0.5\ \mathrm{h} = 10\ \mathrm{kW·h} $。
【答案】10
【知识点】电能计算、电功率单位换算
【点评】本题为基础电能计算应用题，核心是单位的统一转换，只要掌握电能公式和单位换算方法即可轻松解答，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】解：单架无人机的功率$ P = 20\ \mathrm{W} = 0.02\ \mathrm{kW} $，亮灯时间$ t = 30\ \mathrm{min} = 0.5\ \mathrm{h} $；
1000架无人机的总功率$ P_{\mathrm{总}} = 1000 × 0.02\ \mathrm{kW} = 20\ \mathrm{kW} $；
消耗的电能$ W = P_{\mathrm{总}}t = 20\ \mathrm{kW} × 0.5\ \mathrm{h} = 10\ \mathrm{kW·h} $。
【答案】10
【知识点】电能计算、电功率单位换算
【点评】本题为基础电能计算应用题，核心是单位的统一转换，只要掌握电能公式和单位换算方法即可轻松解答，难度较低。
【难度系数】0.8
3. 如图所示的接线板中，电线a接电源，b接台灯，c接电烤箱，两个用电器联接入电路中。用电器均正常工作时，a、b、c中电流的关系为（用公式表示）。
答案
并；$I_{a}=I_{b}+I_{c}$
解析
【分析】
要判断用电器的连接方式，需依据电流路径：串联电路电流只有一条路径，各用电器依次相连；并联电路电流有多条独立路径，各用电器两端分别接在电源两极。本题中台灯和电烤箱的两端可独立连接电源，属于并联。再结合并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，a点在干路，b、c在支路，由此推导电流关系。
【解析】
1. 判断连接方式：接线板里，台灯（b）和电烤箱（c）的两端均直接连接电源两端，电流有两条独立路径，因此两个用电器是并联接入电路的。
2. 分析电流关系：a点位于干路，b、c分别在两条支路上，根据并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，所以电流关系为$I_{a}=I_{b}+I_{c}$。
【答案】
并；$I_{a}=I_{b}+I_{c}$
【知识点】
电路连接（串并联判断）；并联电路的电流规律
【点评】
本题考查串并联电路的判断及并联电路的电流特点，属于电学基础题，侧重对基本概念的应用，难度较低。
【难度系数】
0.9
要判断用电器的连接方式，需依据电流路径：串联电路电流只有一条路径，各用电器依次相连；并联电路电流有多条独立路径，各用电器两端分别接在电源两极。本题中台灯和电烤箱的两端可独立连接电源，属于并联。再结合并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，a点在干路，b、c在支路，由此推导电流关系。
【解析】
1. 判断连接方式：接线板里，台灯（b）和电烤箱（c）的两端均直接连接电源两端，电流有两条独立路径，因此两个用电器是并联接入电路的。
2. 分析电流关系：a点位于干路，b、c分别在两条支路上，根据并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，所以电流关系为$I_{a}=I_{b}+I_{c}$。
【答案】
并；$I_{a}=I_{b}+I_{c}$
【知识点】
电路连接（串并联判断）；并联电路的电流规律
【点评】
本题考查串并联电路的判断及并联电路的电流特点，属于电学基础题，侧重对基本概念的应用，难度较低。
【难度系数】
0.9
4. 某款电热水壶的三脚插头如图所示，为保证用电安全，插头外壳是橡胶材质，这是因为橡胶属于。插头上①脚较长，将插头插入插座时，可以确保电热水壶的金属外壳先与线相连，避免发生触电事故。
答案
绝缘体（或绝缘材料）；地（或保护地线）
解析
【分析】本题考查安全用电的相关知识，解题时需结合材料的导电性和三脚插头的作用思考：第一空需判断橡胶的导电性类别，第二空需明确三脚插头长脚的安全连接作用。
【解析】1. 橡胶的导电性差，属于绝缘体，用绝缘材料制作插头外壳，可防止人体接触带电部件，保障用电安全，故第一空填绝缘体（或绝缘材料）；2. 三脚插头的①脚较长，插入插座时，该脚会先与地线相连，使电热水壶的金属外壳提前接地，若电器漏电，电流会通过地线导入大地，避免人体触电，故第二空填地（或保护地线）。
【答案】绝缘体（或绝缘材料）；地（或保护地线）
【知识点】绝缘体、安全用电、三脚插头
【点评】本题联系生活实际，考查安全用电的基础常识，难度较低，需学生掌握常见材料的导电性及三脚插头的安全作用。
【难度系数】0.2
【解析】1. 橡胶的导电性差，属于绝缘体，用绝缘材料制作插头外壳，可防止人体接触带电部件，保障用电安全，故第一空填绝缘体（或绝缘材料）；2. 三脚插头的①脚较长，插入插座时，该脚会先与地线相连，使电热水壶的金属外壳提前接地，若电器漏电，电流会通过地线导入大地，避免人体触电，故第二空填地（或保护地线）。
【答案】绝缘体（或绝缘材料）；地（或保护地线）
【知识点】绝缘体、安全用电、三脚插头
【点评】本题联系生活实际，考查安全用电的基础常识，难度较低，需学生掌握常见材料的导电性及三脚插头的安全作用。
【难度系数】0.2
5. 如图所示，将测电笔插入三孔插座中，若电路连接无误，则测电笔（选填“会”或“不会”）发光。某测电笔中有一个电阻为880 kΩ的定值电阻，这个定值电阻与氖管联。当用该测电笔测家庭电路的线路时，若人体及氖管的电阻均忽略不计，则通过人体的电流约为A。
答案
会；串；2.5×10⁻⁴
解析
【分析】
要解决本题，需分三步思考：①明确三孔插座的接线规则（左零右火上接地），以及测电笔的发光原理——接触火线时氖管发光，接触零线/地线时不发光；②回忆测电笔的内部结构，定值电阻与氖管的连接方式；③利用欧姆定律计算电流，需记住家庭电路电压为220V，统一单位后代入公式计算。
【解析】
1. 三孔插座遵循“左零右火上接地”的接线规则，测电笔插入火线孔时氖管会发光，本题电路连接无误，因此测电笔会发光；
2. 测电笔中的定值电阻与氖管串联，串联分压可使通过人体的电流极小，保障使用安全；
3. 家庭电路电压U=220V，定值电阻R=880kΩ=8.8×10⁵Ω，人体及氖管电阻忽略不计，根据欧姆定律I=U/R，代入数值计算得：I=220V/(8.8×10⁵Ω)=2.5×10⁻⁴A。
【答案】
会；串；2.5×10⁻⁴
【知识点】
测电笔的使用、串联电路、欧姆定律
【点评】
本题考查测电笔的工作原理、结构及欧姆定律的应用，属于家庭电路的基础知识点，难度较低，牢记相关概念和公式即可解答。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需分三步思考：①明确三孔插座的接线规则（左零右火上接地），以及测电笔的发光原理——接触火线时氖管发光，接触零线/地线时不发光；②回忆测电笔的内部结构，定值电阻与氖管的连接方式；③利用欧姆定律计算电流，需记住家庭电路电压为220V，统一单位后代入公式计算。
【解析】
1. 三孔插座遵循“左零右火上接地”的接线规则，测电笔插入火线孔时氖管会发光，本题电路连接无误，因此测电笔会发光；
2. 测电笔中的定值电阻与氖管串联，串联分压可使通过人体的电流极小，保障使用安全；
3. 家庭电路电压U=220V，定值电阻R=880kΩ=8.8×10⁵Ω，人体及氖管电阻忽略不计，根据欧姆定律I=U/R，代入数值计算得：I=220V/(8.8×10⁵Ω)=2.5×10⁻⁴A。
【答案】
会；串；2.5×10⁻⁴
【知识点】
测电笔的使用、串联电路、欧姆定律
【点评】
本题考查测电笔的工作原理、结构及欧姆定律的应用，属于家庭电路的基础知识点，难度较低，牢记相关概念和公式即可解答。
【难度系数】
0.7
6. 小磊通过网络平台购买了一台标有“110 V 7 W”字样的台灯，则该台灯（选填“能”或“不能”）直接接入家庭电路中使用。电热水壶利用电流的效应进行工作。
答案
不能，热
解析
【分析】首先明确家庭电路的电压为220V，用电器正常工作需满足实际电压等于额定电压；其次，电流通过导体时产生热量的现象是电流的热效应，电热水壶是将电能转化为内能的用电器，需结合这些知识点分析。
【解析】1. 家庭电路的电压为220V，台灯的额定电压是110V，若直接接入220V电路，实际电压远大于额定电压，台灯会因过载损坏，因此不能直接接入；2. 电热水壶工作时将电能转化为内能，利用的是电流的热效应。
【答案】不能，热
【知识点】家庭电路电压、电流的热效应
【点评】本题考查家庭电路电压常识和电流热效应的基础应用，属于电学基础题，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1. 家庭电路的电压为220V，台灯的额定电压是110V，若直接接入220V电路，实际电压远大于额定电压，台灯会因过载损坏，因此不能直接接入；2. 电热水壶工作时将电能转化为内能，利用的是电流的热效应。
【答案】不能，热
【知识点】家庭电路电压、电流的热效应
【点评】本题考查家庭电路电压常识和电流热效应的基础应用，属于电学基础题，难度较低。
【难度系数】0.8
7. 若甲、乙两个电热器的电阻之比为$5:4$，通过的电流之比为$2:1$，通电时间之比为$1:2$，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为。
答案
5∶2
解析
【分析】
要计算电流通过电热器产生的热量之比，需利用纯电阻电路的电热计算公式$Q=I^2Rt$。题目已给出甲、乙的电阻之比、电流之比、通电时间之比，只需将这些比值代入公式，分别表示出甲、乙的热量，再求比值即可。
【解析】
纯电阻电路中，电流产生的热量公式为 $ Q = I^2 R t $。
设甲的电阻为$R_甲$、电流为$I_甲$、通电时间为$t_甲$；乙的对应量为$R_乙$、$I_乙$、$t_乙$。
则甲的热量 $ Q_甲 = I_甲^2 R_甲 t_甲 $，乙的热量 $ Q_乙 = I_乙^2 R_乙 t_乙 $。
热量之比：
$ \frac{Q_甲}{Q_乙} = \frac{I_甲^2 R_甲 t_甲}{I_乙^2 R_乙 t_乙} = ( \frac{I_甲}{I_乙} )^2 × \frac{R_甲}{R_乙} × \frac{t_甲}{t_乙} $
代入已知比值：$ \frac{I_甲}{I_乙} = \frac{2}{1} $，$ \frac{R_甲}{R_乙} = \frac{5}{4} $，$ \frac{t_甲}{t_乙} = \frac{1}{2} $
计算得：
$ \frac{Q_甲}{Q_乙} = ( \frac{2}{1} )^2 × \frac{5}{4} × \frac{1}{2} = 4 × \frac{5}{4} × \frac{1}{2} = \frac{5}{2} $
【答案】
5∶2
【知识点】
焦耳定律、电热计算
【点评】
本题考查焦耳定律的基础应用，直接利用纯电阻电热公式代入已知比值计算即可，属于电学基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.7
要计算电流通过电热器产生的热量之比，需利用纯电阻电路的电热计算公式$Q=I^2Rt$。题目已给出甲、乙的电阻之比、电流之比、通电时间之比，只需将这些比值代入公式，分别表示出甲、乙的热量，再求比值即可。
【解析】
纯电阻电路中，电流产生的热量公式为 $ Q = I^2 R t $。
设甲的电阻为$R_甲$、电流为$I_甲$、通电时间为$t_甲$；乙的对应量为$R_乙$、$I_乙$、$t_乙$。
则甲的热量 $ Q_甲 = I_甲^2 R_甲 t_甲 $，乙的热量 $ Q_乙 = I_乙^2 R_乙 t_乙 $。
热量之比：
$ \frac{Q_甲}{Q_乙} = \frac{I_甲^2 R_甲 t_甲}{I_乙^2 R_乙 t_乙} = ( \frac{I_甲}{I_乙} )^2 × \frac{R_甲}{R_乙} × \frac{t_甲}{t_乙} $
代入已知比值：$ \frac{I_甲}{I_乙} = \frac{2}{1} $，$ \frac{R_甲}{R_乙} = \frac{5}{4} $，$ \frac{t_甲}{t_乙} = \frac{1}{2} $
计算得：
$ \frac{Q_甲}{Q_乙} = ( \frac{2}{1} )^2 × \frac{5}{4} × \frac{1}{2} = 4 × \frac{5}{4} × \frac{1}{2} = \frac{5}{2} $
【答案】
5∶2
【知识点】
焦耳定律、电热计算
【点评】
本题考查焦耳定律的基础应用，直接利用纯电阻电热公式代入已知比值计算即可，属于电学基础题型，难度较低。
【难度系数】
0.7
8. 甲、乙两灯的额定电压均为6 V，测得两灯的电压随电流的变化关系如图所示。甲灯正常工作时的电阻是Ω；当乙灯的实际功率是2.4 W时，它两端的实际电压是V；当把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上时，电路的总功率是W。
答案
20；4；2.1
解析
【分析】
要解决本题，需结合U-I图像，利用欧姆定律、电功率公式及串联电路的特点分步分析：
1. 求甲灯正常工作的电阻：甲灯额定电压为6V，正常工作时电压等于额定电压，从图像中找到甲灯电压为6V时对应的电流，用欧姆定律计算电阻；
2. 求乙灯实际功率2.4W时的实际电压：根据电功率公式P=UI，在乙灯的U-I图像中找到满足UI=2.4W的电压值；
3. 求两灯串联在7V电源的总功率：串联电路电流处处相等，总电压等于各用电器电压之和，找到某一电流下，甲、乙两灯电压之和为7V，再用总电压乘以电流计算总功率。
【解析】
1. 甲灯正常工作时，电压等于额定电压U甲=6V，从图像可知此时甲灯的电流I甲=0.3A，根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，甲灯正常工作的电阻 $ R_甲 = \frac{6V}{0.3A} = 20Ω $；
2. 乙灯实际功率P乙=2.4W，根据P=UI，在乙灯的U-I图像中查找：当U乙=4V时，对应的电流I乙=0.6A，此时P乙=4V×0.6A=2.4W，故乙灯实际电压为4V；
3. 甲、乙两灯串联，电路电流处处相等，总电压U总=U甲'+U乙'=7V。观察图像，当电流I=0.3A时，甲灯电压U甲'=6V，乙灯电压U乙'=1V，两者之和为7V，符合电源电压。此时电路总功率 $ P_总 = U总I = 7V×0.3A = 2.1W $。
【答案】
20；4；2.1
【知识点】
欧姆定律；电功率；U-I图像应用
【点评】
本题结合U-I图像考查电学公式的应用，关键是从图像中提取对应电压和电流的数值，串联电路的电压、电流特点是解题核心，需学生具备读图和公式运用能力。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合U-I图像，利用欧姆定律、电功率公式及串联电路的特点分步分析：
1. 求甲灯正常工作的电阻：甲灯额定电压为6V，正常工作时电压等于额定电压，从图像中找到甲灯电压为6V时对应的电流，用欧姆定律计算电阻；
2. 求乙灯实际功率2.4W时的实际电压：根据电功率公式P=UI，在乙灯的U-I图像中找到满足UI=2.4W的电压值；
3. 求两灯串联在7V电源的总功率：串联电路电流处处相等，总电压等于各用电器电压之和，找到某一电流下，甲、乙两灯电压之和为7V，再用总电压乘以电流计算总功率。
【解析】
1. 甲灯正常工作时，电压等于额定电压U甲=6V，从图像可知此时甲灯的电流I甲=0.3A，根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，甲灯正常工作的电阻 $ R_甲 = \frac{6V}{0.3A} = 20Ω $；
2. 乙灯实际功率P乙=2.4W，根据P=UI，在乙灯的U-I图像中查找：当U乙=4V时，对应的电流I乙=0.6A，此时P乙=4V×0.6A=2.4W，故乙灯实际电压为4V；
3. 甲、乙两灯串联，电路电流处处相等，总电压U总=U甲'+U乙'=7V。观察图像，当电流I=0.3A时，甲灯电压U甲'=6V，乙灯电压U乙'=1V，两者之和为7V，符合电源电压。此时电路总功率 $ P_总 = U总I = 7V×0.3A = 2.1W $。
【答案】
20；4；2.1
【知识点】
欧姆定律；电功率；U-I图像应用
【点评】
本题结合U-I图像考查电学公式的应用，关键是从图像中提取对应电压和电流的数值，串联电路的电压、电流特点是解题核心，需学生具备读图和公式运用能力。
【难度系数】
0.5
