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6. 如图所示是小灯泡L和定值电阻R的I-U图像,由图像可知 ()
A.$R$的电阻为$5\ \Omega$
B.小灯泡的电阻随温度的升高而减小
C.只将L与R并联在电压为2 V的电路中,干路中的电流为0.3 A
D.只将L与R串联在电流为0.2 A的电路中,总功率为0.4 W
A.$R$的电阻为$5\ \Omega$
B.小灯泡的电阻随温度的升高而减小
C.只将L与R并联在电压为2 V的电路中,干路中的电流为0.3 A
D.只将L与R串联在电流为0.2 A的电路中,总功率为0.4 W
答案
C
解析
【分析】
本题需结合I-U图像的特点，运用欧姆定律、串并联电路的电流与电压规律，逐一分析各选项：首先明确定值电阻R的I-U图像为直线（电阻恒定），小灯泡L的I-U图像为曲线（电阻随温度变化）；再针对每个选项，从图像中提取对应电压或电流下的数值，结合相关公式判断正误。
【解析】
选项A：定值电阻R的I-U图像是直线，取图像中U=5V时，对应电流I=0.25A，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{5V}{0.25A}=20\Omega≠5\Omega$，故A错误。
选项B：小灯泡的电阻随温度升高而增大。取图像中两点：U=1V时，I=0.15A，电阻$R_1=\frac{1V}{0.15A}≈6.67\Omega$；U=2V时，I=0.2A，电阻$R_2=\frac{2V}{0.2A}=10\Omega$，可见电压升高（温度升高），电阻增大，故B错误。
选项C：L与R并联在电压为2V的电路中，并联电路各支路电压相等，均为2V。从图像可知：U=2V时，小灯泡L的电流$I_L=0.2A$，定值电阻R的电流$I_R=0.1A$，干路电流$I=I_L+I_R=0.2A+0.1A=0.3A$，故C正确。
选项D：L与R串联在电流为0.2A的电路中，串联电路电流相等，均为0.2A。从图像可知：I=0.2A时，L的电压$U_L=2V$，R的电压$U_R=4V$，总电压$U=U_L+U_R=6V$，总功率$P=UI=6V×0.2A=1.2W≠0.4W$，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
I-U图像应用；欧姆定律；串并联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查电学综合知识，要求学生能从图像中准确提取对应物理量，灵活运用串并联规律和欧姆定律分析，需注意小灯泡电阻随温度变化的特性，避免误判。
【难度系数】
0.5
本题需结合I-U图像的特点，运用欧姆定律、串并联电路的电流与电压规律，逐一分析各选项：首先明确定值电阻R的I-U图像为直线（电阻恒定），小灯泡L的I-U图像为曲线（电阻随温度变化）；再针对每个选项，从图像中提取对应电压或电流下的数值，结合相关公式判断正误。
【解析】
选项A：定值电阻R的I-U图像是直线，取图像中U=5V时，对应电流I=0.25A，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{5V}{0.25A}=20\Omega≠5\Omega$，故A错误。
选项B：小灯泡的电阻随温度升高而增大。取图像中两点：U=1V时，I=0.15A，电阻$R_1=\frac{1V}{0.15A}≈6.67\Omega$；U=2V时，I=0.2A，电阻$R_2=\frac{2V}{0.2A}=10\Omega$，可见电压升高（温度升高），电阻增大，故B错误。
选项C：L与R并联在电压为2V的电路中，并联电路各支路电压相等，均为2V。从图像可知：U=2V时，小灯泡L的电流$I_L=0.2A$，定值电阻R的电流$I_R=0.1A$，干路电流$I=I_L+I_R=0.2A+0.1A=0.3A$，故C正确。
选项D：L与R串联在电流为0.2A的电路中，串联电路电流相等，均为0.2A。从图像可知：I=0.2A时，L的电压$U_L=2V$，R的电压$U_R=4V$，总电压$U=U_L+U_R=6V$，总功率$P=UI=6V×0.2A=1.2W≠0.4W$，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
I-U图像应用；欧姆定律；串并联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查电学综合知识，要求学生能从图像中准确提取对应物理量，灵活运用串并联规律和欧姆定律分析，需注意小灯泡电阻随温度变化的特性，避免误判。
【难度系数】
0.5
7. 核心素养 科学思维 (2025·五河县模拟)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图像如图乙所示，下列分析错误的是 ()
A.定值电阻的阻值为40 Ω
B.曲线b表示定值电阻R的图像
C.当电源电压为4 V时，电流表示数为0.3 A
D.当电源电压为4 V时，小灯泡L的实际功率为1.2 W
A.定值电阻的阻值为40 Ω
B.曲线b表示定值电阻R的图像
C.当电源电压为4 V时，电流表示数为0.3 A
D.当电源电压为4 V时，小灯泡L的实际功率为1.2 W
答案
C
解析
【分析】首先明确图甲中灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流；定值电阻阻值不变，其I-U图像为直线，故曲线b是定值电阻的图像，曲线a是小灯泡的图像。接下来逐个分析选项：A选项利用欧姆定律计算定值电阻阻值；B选项判断图像对应的元件；C选项根据并联电压相等，从图像找对应电流，计算总电流；D选项计算小灯泡的实际功率，从而找出错误选项。
【解析】由图甲可知，小灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流。定值电阻的阻值不变，其I-U图像为直线，因此曲线b表示定值电阻R的I-U图像，曲线a表示小灯泡L的I-U图像，故B选项正确。
A选项：从图乙曲线b取一组数据，当$ U_R=8V $时，$ I_R=0.2A $，根据欧姆定律$ R=\frac{U}{I}=\frac{8V}{0.2A}=40Ω $，故A选项正确。
C选项：当电源电压为4V时，并联电路各支路电压等于电源电压，即$ U_L=U_R=4V $。从图乙可知，此时通过定值电阻R的电流$ I_R'=0.1A $，通过小灯泡L的电流$ I_L'=0.3A $，干路电流$ I=I_R'+I_L'=0.1A+0.3A=0.4A≠0.3A $，故C选项错误。
D选项：当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率$ P_L=U_L×I_L'=4V×0.3A=1.2W $，故D选项正确。
综上，分析错误的是C选项。
【答案】C
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合I-U图像考查电学综合知识，需掌握定值电阻与小灯泡I-U图像的区别，利用并联电路电压规律分析电流、电压，进而计算相关物理量，是电学常见题型，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】由图甲可知，小灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流。定值电阻的阻值不变，其I-U图像为直线，因此曲线b表示定值电阻R的I-U图像，曲线a表示小灯泡L的I-U图像，故B选项正确。
A选项：从图乙曲线b取一组数据，当$ U_R=8V $时，$ I_R=0.2A $，根据欧姆定律$ R=\frac{U}{I}=\frac{8V}{0.2A}=40Ω $，故A选项正确。
C选项：当电源电压为4V时，并联电路各支路电压等于电源电压，即$ U_L=U_R=4V $。从图乙可知，此时通过定值电阻R的电流$ I_R'=0.1A $，通过小灯泡L的电流$ I_L'=0.3A $，干路电流$ I=I_R'+I_L'=0.1A+0.3A=0.4A≠0.3A $，故C选项错误。
D选项：当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率$ P_L=U_L×I_L'=4V×0.3A=1.2W $，故D选项正确。
综上，分析错误的是C选项。
【答案】C
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合I-U图像考查电学综合知识，需掌握定值电阻与小灯泡I-U图像的区别，利用并联电路电压规律分析电流、电压，进而计算相关物理量，是电学常见题型，难度适中。
【难度系数】0.5
8. 如图是“探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置，透明容器A和B中密封着等质量的空气，U形管中液面相平。
(1)将两容器中的电阻丝$R_1$和$R_2$串联起来接到电源两端，通电一段时间后，观察比较两个装置中U形管液面高度差的大小关系，来研究电流通过导体产生的热量与的关系。
(2)实验中如果单独观察$R_1$或$R_2$所在装置，会发现随着通电时间的增加，U形管中液面的高度差增大，这表明：在电阻和电流不变时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越。
(1)将两容器中的电阻丝$R_1$和$R_2$串联起来接到电源两端，通电一段时间后，观察比较两个装置中U形管液面高度差的大小关系，来研究电流通过导体产生的热量与的关系。
(2)实验中如果单独观察$R_1$或$R_2$所在装置，会发现随着通电时间的增加，U形管中液面的高度差增大，这表明：在电阻和电流不变时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越。
答案
解：
(1) 两电阻丝串联时，通过二者的电流大小、通电时间均相同，电阻阻值不同，因此该实验探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
(2) 在电阻和电流不变时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。
(1) 两电阻丝串联时，通过二者的电流大小、通电时间均相同，电阻阻值不同，因此该实验探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
(2) 在电阻和电流不变时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。
解析
【分析】
本题考查焦耳定律的实验探究，解题思路：（1）先判断两电阻的连接方式，串联时电流和通电时间相同，电阻不同，据此确定探究的热量影响因素；（2）根据U形管液面高度差反映热量多少，分析通电时间对热量的影响。
【解析】
（1）将R₁和R₂串联，根据串联电路的特点，通过两电阻的电流I相等，通电时间t也相同，而R₁=5Ω、R₂=10Ω，电阻阻值不同，实验控制了电流和通电时间不变，改变电阻，因此是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
（2）单独观察R₁或R₂所在装置，电阻和电流不变，通电时间增加时，U形管液面高度差增大，说明容器内空气温度升高更多，即电流通过导体产生的热量更多，因此得出：在电阻和电流不变时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。
【答案】
(1) 电阻；(2) 多
【知识点】
焦耳定律、串联电路特点、电热影响因素
【点评】
本题是焦耳定律的基础实验题，利用控制变量法探究电热的影响因素，需掌握串联电路的电流规律，难度较低，是初中物理的常考基础题型。
【难度系数】
0.3
本题考查焦耳定律的实验探究，解题思路：（1）先判断两电阻的连接方式，串联时电流和通电时间相同，电阻不同，据此确定探究的热量影响因素；（2）根据U形管液面高度差反映热量多少，分析通电时间对热量的影响。
【解析】
（1）将R₁和R₂串联，根据串联电路的特点，通过两电阻的电流I相等，通电时间t也相同，而R₁=5Ω、R₂=10Ω，电阻阻值不同，实验控制了电流和通电时间不变，改变电阻，因此是探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
（2）单独观察R₁或R₂所在装置，电阻和电流不变，通电时间增加时，U形管液面高度差增大，说明容器内空气温度升高更多，即电流通过导体产生的热量更多，因此得出：在电阻和电流不变时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。
【答案】
(1) 电阻；(2) 多
【知识点】
焦耳定律、串联电路特点、电热影响因素
【点评】
本题是焦耳定律的基础实验题，利用控制变量法探究电热的影响因素，需掌握串联电路的电流规律，难度较低，是初中物理的常考基础题型。
【难度系数】
0.3
9. 如图是某晾衣机的工作电路图,电源电压U=220 V,其中R是发热电阻。当开关S₁闭合、S₂断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率P₁=44 W;当开关S₁、S₂均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I₂=1 A。求：
(1)使用风干功能时通过电动机的电流。
(2)使用烘干功能时电阻R在1 min内产生的热量。
(3)使用烘干功能1 h消耗的电能。
(1)使用风干功能时通过电动机的电流。
(2)使用烘干功能时电阻R在1 min内产生的热量。
(3)使用烘干功能1 h消耗的电能。
答案
解：
(1) 当开关S₁闭合、S₂断开时，只有电动机接入电路，电动机两端电压等于电源电压U=220V。
由$P=UI$可得，通过电动机的电流：
$I_1=\frac{P_1}{U}=\frac{44\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.2\ \mathrm{A}$
(2) 开关S₁、S₂均闭合时，电动机与R并联，R两端电压等于电源电压U=220V，通电时间$t_1=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$。
电阻R在1min内产生的热量：
$Q=UI_2t_1=220\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A} × 60\ \mathrm{s}=1.32×10^4\ \mathrm{J}$
(3) 发热电阻R的功率：
$P_2=UI_2=220\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A}=220\ \mathrm{W}$
烘干功能时电路总功率：
$P_{\mathrm{总}}=P_1+P_2=44\ \mathrm{W}+220\ \mathrm{W}=264\ \mathrm{W}=0.264\ \mathrm{kW}$
工作时间$t_2=1\ \mathrm{h}$，消耗的总电能：
$W=P_{\mathrm{总}}t_2=0.264\ \mathrm{kW} × 1\ \mathrm{h}=0.264\ \mathrm{kW·h}$
答：(1) 使用风干功能时通过电动机的电流为0.2A；(2) 电阻R在1min内产生的热量为$1.32×10^4\ \mathrm{J}$；(3) 使用烘干功能1h消耗的电能为$0.264\ \mathrm{kW·h}$。
(1) 当开关S₁闭合、S₂断开时，只有电动机接入电路，电动机两端电压等于电源电压U=220V。
由$P=UI$可得，通过电动机的电流：
$I_1=\frac{P_1}{U}=\frac{44\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.2\ \mathrm{A}$
(2) 开关S₁、S₂均闭合时，电动机与R并联，R两端电压等于电源电压U=220V，通电时间$t_1=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$。
电阻R在1min内产生的热量：
$Q=UI_2t_1=220\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A} × 60\ \mathrm{s}=1.32×10^4\ \mathrm{J}$
(3) 发热电阻R的功率：
$P_2=UI_2=220\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A}=220\ \mathrm{W}$
烘干功能时电路总功率：
$P_{\mathrm{总}}=P_1+P_2=44\ \mathrm{W}+220\ \mathrm{W}=264\ \mathrm{W}=0.264\ \mathrm{kW}$
工作时间$t_2=1\ \mathrm{h}$，消耗的总电能：
$W=P_{\mathrm{总}}t_2=0.264\ \mathrm{kW} × 1\ \mathrm{h}=0.264\ \mathrm{kW·h}$
答：(1) 使用风干功能时通过电动机的电流为0.2A；(2) 电阻R在1min内产生的热量为$1.32×10^4\ \mathrm{J}$；(3) 使用烘干功能1h消耗的电能为$0.264\ \mathrm{kW·h}$。
解析
【分析】
首先明确电路结构：当S₁闭合、S₂断开时，只有电动机M接入电路，为风干功能；当S₁、S₂均闭合时，电动机M与发热电阻R并联，为烘干功能。解题时需结合并联电路电压规律（各支路电压等于电源电压），利用电功率、电热、电能的相关公式逐步计算：
1. 风干功能时，已知电动机功率和电源电压，由P=UI变形求电动机电流；
2. 烘干功能时，R为纯电阻，已知R的电流、电源电压和时间，用Q=UIt计算R产生的热量；
3. 烘干功能时，总功率为电动机功率与R的功率之和，再根据W=Pt计算1h消耗的总电能。
【解析】
解：
(1) 当开关S₁闭合、S₂断开时，只有电动机M接入电路，电动机两端电压等于电源电压U=220V。
根据电功率公式 $ P = UI $，可得通过电动机的电流：
$ I_1 = \frac{P_1}{U} = \frac{44\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} = 0.2\ \mathrm{A} $
(2) 当开关S₁、S₂均闭合时，电动机M与电阻R并联，R两端电压等于电源电压U=220V，通电时间 $ t_1 = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s} $。
由于R是纯电阻，产生的热量等于电流做的功，因此：
$ Q = UI_2t_1 = 220\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A} × 60\ \mathrm{s} = 1.32×10^4\ \mathrm{J} $
(3) 发热电阻R的功率：
$ P_2 = UI_2 = 220\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A} = 220\ \mathrm{W} $
烘干功能时电路总功率为电动机功率与R的功率之和：
$ P_{\mathrm{总}} = P_1 + P_2 = 44\ \mathrm{W} + 220\ \mathrm{W} = 264\ \mathrm{W} = 0.264\ \mathrm{kW} $
工作时间 $ t_2 = 1\ \mathrm{h} $，消耗的总电能：
$ W = P_{\mathrm{总}}t_2 = 0.264\ \mathrm{kW} × 1\ \mathrm{h} = 0.264\ \mathrm{kW·h} $
【答案】
(1) 0.2 A；(2) $ 1.32×10^4\ \mathrm{J} $；(3) $ 0.264\ \mathrm{kW·h} $
【知识点】
并联电路特点、电功率计算、电热与电能计算
【点评】
本题结合晾衣机的工作电路，考查了并联电路的电压规律以及电功率、电热、电能的基本计算，属于基础电学应用题，解题关键是明确不同开关状态下的电路连接方式，熟练运用相关公式即可求解。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构：当S₁闭合、S₂断开时，只有电动机M接入电路，为风干功能；当S₁、S₂均闭合时，电动机M与发热电阻R并联，为烘干功能。解题时需结合并联电路电压规律（各支路电压等于电源电压），利用电功率、电热、电能的相关公式逐步计算：
1. 风干功能时，已知电动机功率和电源电压，由P=UI变形求电动机电流；
2. 烘干功能时，R为纯电阻，已知R的电流、电源电压和时间，用Q=UIt计算R产生的热量；
3. 烘干功能时，总功率为电动机功率与R的功率之和，再根据W=Pt计算1h消耗的总电能。
【解析】
解：
(1) 当开关S₁闭合、S₂断开时，只有电动机M接入电路，电动机两端电压等于电源电压U=220V。
根据电功率公式 $ P = UI $，可得通过电动机的电流：
$ I_1 = \frac{P_1}{U} = \frac{44\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} = 0.2\ \mathrm{A} $
(2) 当开关S₁、S₂均闭合时，电动机M与电阻R并联，R两端电压等于电源电压U=220V，通电时间 $ t_1 = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s} $。
由于R是纯电阻，产生的热量等于电流做的功，因此：
$ Q = UI_2t_1 = 220\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A} × 60\ \mathrm{s} = 1.32×10^4\ \mathrm{J} $
(3) 发热电阻R的功率：
$ P_2 = UI_2 = 220\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A} = 220\ \mathrm{W} $
烘干功能时电路总功率为电动机功率与R的功率之和：
$ P_{\mathrm{总}} = P_1 + P_2 = 44\ \mathrm{W} + 220\ \mathrm{W} = 264\ \mathrm{W} = 0.264\ \mathrm{kW} $
工作时间 $ t_2 = 1\ \mathrm{h} $，消耗的总电能：
$ W = P_{\mathrm{总}}t_2 = 0.264\ \mathrm{kW} × 1\ \mathrm{h} = 0.264\ \mathrm{kW·h} $
【答案】
(1) 0.2 A；(2) $ 1.32×10^4\ \mathrm{J} $；(3) $ 0.264\ \mathrm{kW·h} $
【知识点】
并联电路特点、电功率计算、电热与电能计算
【点评】
本题结合晾衣机的工作电路，考查了并联电路的电压规律以及电功率、电热、电能的基本计算，属于基础电学应用题，解题关键是明确不同开关状态下的电路连接方式，熟练运用相关公式即可求解。
【难度系数】
0.6
