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1. 如图甲所示电路，电源电压不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合S时，电压表的示数为2 V，下列判断正确的是（
A.电源电压为6 V
B.R的电阻为5 Ω
C.R的电功率为3.6 W
D.电路的总功率为6 W
C
）。A.电源电压为6 V
B.R的电阻为5 Ω
C.R的电功率为3.6 W
D.电路的总功率为6 W
答案
1. C ［解析］闭合S时,R与L串联,电压表测L两端电压,此时电压表示数为2 V,根据题图乙可知此时通过L的电流为0.6 A,电阻:$R=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。根据串联电路电流的特点知,通过R的电流也是0.6 A,R两端的电压:$U=IR=0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律知,电源电压:$U_\mathrm{电}=U_\mathrm{L}+U=2\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$,故A、B错误;R的电功率:$P=UI=6\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A}=3.6\ \mathrm{W}$,故C正确;电路的总功率:$P_\mathrm{总}=U_\mathrm{电}I=8\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A}=4.8\ \mathrm{W}$,故D错误。
解析
【分析】
首先明确电路连接：闭合开关S后，定值电阻R与小灯泡L串联，电压表测小灯泡L两端电压，示数为2V。解题思路：①根据图乙的I-U图像，找到L两端电压为2V时对应的电流，利用串联电路电流处处相等，得到通过R的电流；②从图乙中提取定值电阻R的I-U数据，结合欧姆定律计算R的阻值；③根据串联电路电流、电压规律，计算R两端电压和电源电压；④分别计算R的电功率和电路总功率，逐一判断选项对错。
【解析】
闭合S时，R与L串联，电压表测L两端电压，即$U_L=2\ \mathrm{V}$。
1. 由图乙可知，当$U_L=2\ \mathrm{V}$时，通过L的电流$I_L=0.6\ \mathrm{A}$，根据串联电路电流特点，通过R的电流$I_R=I_L=0.6\ \mathrm{A}$。
2. 从图乙中取R的一组数据：当$U_R=4\ \mathrm{V}$时，$I_R=0.4\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，得$R=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，故B选项错误。
3. R两端的电压：$U_R=I_R× R=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$，根据串联电路电压规律，电源电压$U_\mathrm{总}=U_L+U_R=2\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$，故A选项错误。
4. R的电功率：$P_R=U_R× I_R=6\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=3.6\ \mathrm{W}$，故C选项正确。
5. 电路总功率：$P_\mathrm{总}=U_\mathrm{总}× I=8\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=4.8\ \mathrm{W}$，故D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路的综合计算，需掌握串联电路电流、电压规律，能从图像中提取有效数据，熟练运用欧姆定律和电功率公式，属于电学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
首先明确电路连接：闭合开关S后，定值电阻R与小灯泡L串联，电压表测小灯泡L两端电压，示数为2V。解题思路：①根据图乙的I-U图像，找到L两端电压为2V时对应的电流，利用串联电路电流处处相等，得到通过R的电流；②从图乙中提取定值电阻R的I-U数据，结合欧姆定律计算R的阻值；③根据串联电路电流、电压规律，计算R两端电压和电源电压；④分别计算R的电功率和电路总功率，逐一判断选项对错。
【解析】
闭合S时，R与L串联，电压表测L两端电压，即$U_L=2\ \mathrm{V}$。
1. 由图乙可知，当$U_L=2\ \mathrm{V}$时，通过L的电流$I_L=0.6\ \mathrm{A}$，根据串联电路电流特点，通过R的电流$I_R=I_L=0.6\ \mathrm{A}$。
2. 从图乙中取R的一组数据：当$U_R=4\ \mathrm{V}$时，$I_R=0.4\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，得$R=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，故B选项错误。
3. R两端的电压：$U_R=I_R× R=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$，根据串联电路电压规律，电源电压$U_\mathrm{总}=U_L+U_R=2\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$，故A选项错误。
4. R的电功率：$P_R=U_R× I_R=6\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=3.6\ \mathrm{W}$，故C选项正确。
5. 电路总功率：$P_\mathrm{总}=U_\mathrm{总}× I=8\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=4.8\ \mathrm{W}$，故D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路的综合计算，需掌握串联电路电流、电压规律，能从图像中提取有效数据，熟练运用欧姆定律和电功率公式，属于电学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
2. 甲、乙两灯的额定电压均为6 V,测得两灯的电流与电压关系图像如图所示,则下列说法不正确的是 (
A.甲灯正常工作时的电阻是20 Ω
B.乙灯的实际功率是2.4 W时,它两端实际电压约4 V
C.当把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上时,电路消耗的总功率是2.8 W
D.当把甲、乙两灯并联接在4 V的电源上时,电路消耗的总功率约3.4 W
2题图
C
)。A.甲灯正常工作时的电阻是20 Ω
B.乙灯的实际功率是2.4 W时,它两端实际电压约4 V
C.当把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上时,电路消耗的总功率是2.8 W
D.当把甲、乙两灯并联接在4 V的电源上时,电路消耗的总功率约3.4 W
2题图
答案
2. C
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合甲、乙两灯的U-I图像，利用欧姆定律、串并联电路特点及电功率公式分析：先从图像中读取不同电压/电流下的对应值，再逐个验证选项：A选项根据额定电压下的电流计算电阻；B选项根据乙的功率匹配对应电压；C选项利用串联电路电压规律找电流，计算总功率；D选项利用并联电路电压规律找总电流，计算总功率，最终确定不正确的选项。
【解析】
1. 选项A：甲灯额定电压为6V，从图像可知，甲在U=6V时，电流I甲=0.3A，根据欧姆定律，甲正常工作的电阻$R_甲=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.3A}=20Ω$，故A正确。
2. 选项B：乙灯实际功率$P=2.4W$，由$P=UI$得，需找乙的U-I中满足$UI=2.4W$的点：从图像可知，当乙两端电压$U=4V$时，对应电流$I=0.6A$，此时$P=4V×0.6A=2.4W$，故B正确。
3. 选项C：甲、乙串联接在7V电源上，串联电路电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，即$U_总=U_甲+U_乙=7V$。从图像可知，当电流$I=0.25A$时，$U_甲=4V$，$U_乙=3V$，总和为7V，此时电路总功率$P_总=U_总×I=7V×0.25A=1.75W≠2.8W$，故C错误。
4. 选项D：甲、乙并联接在4V电源上，并联电路各支路电压相等，即$U_甲'=U_乙'=4V$，从图像得，此时$I_甲'≈0.2A$，$I_乙'≈0.65A$，总电流$I_总=0.2A+0.65A=0.85A$，总功率$P_总'=4V×0.85A=3.4W$，故D正确。
综上，不正确的选项是C。
【答案】
C
【知识点】
U-I图像应用、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题结合U-I图像考查串并联电路规律及电功率计算，关键是从图像中准确提取对应电压、电流值，属于电学综合基础题，需掌握基本公式和电路特点。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误，需结合甲、乙两灯的U-I图像，利用欧姆定律、串并联电路特点及电功率公式分析：先从图像中读取不同电压/电流下的对应值，再逐个验证选项：A选项根据额定电压下的电流计算电阻；B选项根据乙的功率匹配对应电压；C选项利用串联电路电压规律找电流，计算总功率；D选项利用并联电路电压规律找总电流，计算总功率，最终确定不正确的选项。
【解析】
1. 选项A：甲灯额定电压为6V，从图像可知，甲在U=6V时，电流I甲=0.3A，根据欧姆定律，甲正常工作的电阻$R_甲=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.3A}=20Ω$，故A正确。
2. 选项B：乙灯实际功率$P=2.4W$，由$P=UI$得，需找乙的U-I中满足$UI=2.4W$的点：从图像可知，当乙两端电压$U=4V$时，对应电流$I=0.6A$，此时$P=4V×0.6A=2.4W$，故B正确。
3. 选项C：甲、乙串联接在7V电源上，串联电路电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，即$U_总=U_甲+U_乙=7V$。从图像可知，当电流$I=0.25A$时，$U_甲=4V$，$U_乙=3V$，总和为7V，此时电路总功率$P_总=U_总×I=7V×0.25A=1.75W≠2.8W$，故C错误。
4. 选项D：甲、乙并联接在4V电源上，并联电路各支路电压相等，即$U_甲'=U_乙'=4V$，从图像得，此时$I_甲'≈0.2A$，$I_乙'≈0.65A$，总电流$I_总=0.2A+0.65A=0.85A$，总功率$P_总'=4V×0.85A=3.4W$，故D正确。
综上，不正确的选项是C。
【答案】
C
【知识点】
U-I图像应用、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题结合U-I图像考查串并联电路规律及电功率计算，关键是从图像中准确提取对应电压、电流值，属于电学综合基础题，需掌握基本公式和电路特点。
【难度系数】
0.5
3.如图甲所示的电路,电源电压不变,$R_0$为定值电阻,$R$为滑动变阻器。闭合开关,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是 (
A.滑片从最左端向最右端滑动的过程中,电流表示数变小
B.滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变
C.电源电压为6 V
D.电路消耗的最大功率为3.6 W
C
)。A.滑片从最左端向最右端滑动的过程中,电流表示数变小
B.滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变
C.电源电压为6 V
D.电路消耗的最大功率为3.6 W
答案
3. C
解析
【分析】首先明确电路连接：滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。解题时，利用串联电路的电压规律和欧姆定律，结合图乙中两组R与对应电压的关系，求出电源电压和R₀的阻值，再逐一分析各选项。
【解析】
1. 由图乙取两组数据：当R₁=5Ω时，电压表示数U₁=3V，此时电路电流I₁=U₁/R₁=3V/5Ω=0.6A；当R₂=10Ω时，电压表示数U₂=4V，此时电路电流I₂=U₂/R₂=4V/10Ω=0.4A。
2. 电源电压不变，根据串联电路电压规律U=I(R₀+R)，可得：
U = I₁(R₀+R₁)=0.6A×(R₀+5Ω)
U = I₂(R₀+R₂)=0.4A×(R₀+10Ω)
联立方程解得：R₀=5Ω，代入得电源电压U=0.6A×(5Ω+5Ω)=6V，故C选项正确。
3. 分析其余选项：
A选项：滑片从最左端向最右端滑动时，R接入阻值变小，总电阻变小，由I=U/R总可知电流变大，电流表示数变大，A错误。
B选项：电压表与电流表示数之比等于R的阻值，滑片滑动时R变化，故比值改变，B错误。
D选项：电路最大功率出现在R=0时，电流最大I=U/R₀=6V/5Ω=1.2A，最大功率P=UI=6V×1.2A=7.2W≠3.6W，D错误。
【答案】C
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合串联电路和图像考查电学综合计算，关键是利用图像数据求出电源电压和定值电阻阻值，需熟练运用欧姆定律和电功率公式分析选项。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 由图乙取两组数据：当R₁=5Ω时，电压表示数U₁=3V，此时电路电流I₁=U₁/R₁=3V/5Ω=0.6A；当R₂=10Ω时，电压表示数U₂=4V，此时电路电流I₂=U₂/R₂=4V/10Ω=0.4A。
2. 电源电压不变，根据串联电路电压规律U=I(R₀+R)，可得：
U = I₁(R₀+R₁)=0.6A×(R₀+5Ω)
U = I₂(R₀+R₂)=0.4A×(R₀+10Ω)
联立方程解得：R₀=5Ω，代入得电源电压U=0.6A×(5Ω+5Ω)=6V，故C选项正确。
3. 分析其余选项：
A选项：滑片从最左端向最右端滑动时，R接入阻值变小，总电阻变小，由I=U/R总可知电流变大，电流表示数变大，A错误。
B选项：电压表与电流表示数之比等于R的阻值，滑片滑动时R变化，故比值改变，B错误。
D选项：电路最大功率出现在R=0时，电流最大I=U/R₀=6V/5Ω=1.2A，最大功率P=UI=6V×1.2A=7.2W≠3.6W，D错误。
【答案】C
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合串联电路和图像考查电学综合计算，关键是利用图像数据求出电源电压和定值电阻阻值，需熟练运用欧姆定律和电功率公式分析选项。
【难度系数】0.5
4. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器$R_2$的滑片P由最右端移到最左端,得到两电表示数的$U-I$图像。下列有关说法正确的是 (
A.电源电压为4 V
B.$R_1$的阻值为30 Ω
C.滑动变阻器$R_2$的最大阻值为20 Ω
D.电路总功率最大值为1.2 W
C
)。A.电源电压为4 V
B.$R_1$的阻值为30 Ω
C.滑动变阻器$R_2$的最大阻值为20 Ω
D.电路总功率最大值为1.2 W
答案
4. C
解析
【分析】首先明确电路结构：$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路电流，电压表测$R_2$两端电压。当滑动变阻器滑片移到最左端时，$R_2$接入电阻为0，电压表示数为0，电流最大；移到最右端时，$R_2$接入最大电阻，电流最小，电压表示数最大。结合乙图的$U-I$图像，利用串联电路规律和欧姆定律推导各物理量，判断选项正误。
【解析】
1. 求电源电压与$R_1$的阻值：
当滑片在最左端时，$R_2=0$，对应乙图中电流$I_1=0.6A$，此时电源电压$U=I_1R_1=0.6A × R_1$；
当滑片在最右端时，$R_2$最大，对应乙图中电流$I_2=0.2A$，$R_2$两端电压$U_2=4V$，根据串联电路电压规律，电源电压$U=I_2R_1 + U_2=0.2A × R_1 +4V$；
联立两式：$0.6A × R_1 =0.2A × R_1 +4V$，解得$R_1=10Ω$，电源电压$U=6V$。
2. 求滑动变阻器最大阻值：
滑片在最右端时，$R_2$最大，$R_{2最大}=\frac{U_2}{I_2}=\frac{4V}{0.2A}=20Ω$，故C正确。
3. 判断其他选项：
A选项：电源电压为6V，不是4V，错误；
B选项：$R_1$阻值为10Ω，不是30Ω，错误；
D选项：电路总功率最大值$P_{最大}=UI_1=6V×0.6A=3.6W$，不是1.2W，错误。
【答案】C
【知识点】串联电路规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合串联电路特点与$U-I$图像，考查欧姆定律和电功率的应用，关键是从图像中提取滑片在两端时的电流、电压值，利用电源电压不变建立方程求解，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 求电源电压与$R_1$的阻值：
当滑片在最左端时，$R_2=0$，对应乙图中电流$I_1=0.6A$，此时电源电压$U=I_1R_1=0.6A × R_1$；
当滑片在最右端时，$R_2$最大，对应乙图中电流$I_2=0.2A$，$R_2$两端电压$U_2=4V$，根据串联电路电压规律，电源电压$U=I_2R_1 + U_2=0.2A × R_1 +4V$；
联立两式：$0.6A × R_1 =0.2A × R_1 +4V$，解得$R_1=10Ω$，电源电压$U=6V$。
2. 求滑动变阻器最大阻值：
滑片在最右端时，$R_2$最大，$R_{2最大}=\frac{U_2}{I_2}=\frac{4V}{0.2A}=20Ω$，故C正确。
3. 判断其他选项：
A选项：电源电压为6V，不是4V，错误；
B选项：$R_1$阻值为10Ω，不是30Ω，错误；
D选项：电路总功率最大值$P_{最大}=UI_1=6V×0.6A=3.6W$，不是1.2W，错误。
【答案】C
【知识点】串联电路规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合串联电路特点与$U-I$图像，考查欧姆定律和电功率的应用，关键是从图像中提取滑片在两端时的电流、电压值，利用电源电压不变建立方程求解，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
5.图甲是某酒精测试仪的简化电路图，$R_0$为定值电阻，$R$为酒精气体传感器，其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变，闭合开关，当$R$周围酒精浓度增加时，下列判断正确的是（
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变大
D
）。A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变大
答案
5. D
解析
【分析】
首先明确电路连接：由图甲可知，定值电阻$R_0$与酒精气体传感器$R$并联，电压表$\mathrm{V}$测电源电压，电流表$\mathrm{A}$测$R$支路的电流。结合图乙，当酒精浓度增加时，$R$的阻值减小。接下来逐一分析选项：①电压表测电源电压，电源电压不变，故电压表示数不变；②根据欧姆定律分析$R$支路电流变化；③分析电压表与电流表示数的比值对应的物理量；④根据总功率等于各支路功率之和，结合$R$的变化分析总功率变化。
【解析】
由图甲可知，$R_0$与$R$并联，电压表测电源电压，电流表测$R$支路电流。电源电压$U$不变，因此电压表示数不变，B错误；当酒精浓度增加时，由图乙知$R$的阻值减小，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，$R$支路电流$I_R=\frac{U}{R}$，$U$不变、$R$减小，故$I_R$增大，电流表示数变大，A错误；电压表与电流表示数的比值为$\frac{U}{I_R}=R$，$R$减小，该比值变小，C错误；电路总功率$P=P_0+P_R$，其中$P_0=\frac{U^2}{R_0}$（$R_0$为定值，$U$不变，故$P_0$不变），$P_R=\frac{U^2}{R}$（$R$减小，$P_R$增大），因此总功率变大，D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合酒精测试仪考查动态电路分析，关键是明确电路连接方式和电表测量对象，再结合欧姆定律和电功率公式分析各物理量的变化，属于中等难度的动态电路题。
【难度系数】
0.4
首先明确电路连接：由图甲可知，定值电阻$R_0$与酒精气体传感器$R$并联，电压表$\mathrm{V}$测电源电压，电流表$\mathrm{A}$测$R$支路的电流。结合图乙，当酒精浓度增加时，$R$的阻值减小。接下来逐一分析选项：①电压表测电源电压，电源电压不变，故电压表示数不变；②根据欧姆定律分析$R$支路电流变化；③分析电压表与电流表示数的比值对应的物理量；④根据总功率等于各支路功率之和，结合$R$的变化分析总功率变化。
【解析】
由图甲可知，$R_0$与$R$并联，电压表测电源电压，电流表测$R$支路电流。电源电压$U$不变，因此电压表示数不变，B错误；当酒精浓度增加时，由图乙知$R$的阻值减小，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，$R$支路电流$I_R=\frac{U}{R}$，$U$不变、$R$减小，故$I_R$增大，电流表示数变大，A错误；电压表与电流表示数的比值为$\frac{U}{I_R}=R$，$R$减小，该比值变小，C错误；电路总功率$P=P_0+P_R$，其中$P_0=\frac{U^2}{R_0}$（$R_0$为定值，$U$不变，故$P_0$不变），$P_R=\frac{U^2}{R}$（$R$减小，$P_R$增大），因此总功率变大，D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合酒精测试仪考查动态电路分析，关键是明确电路连接方式和电表测量对象，再结合欧姆定律和电功率公式分析各物理量的变化，属于中等难度的动态电路题。
【难度系数】
0.4
