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3. 如图所示是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图,其中额定功率最大的电器是
C
,B正常工作2 h消耗的电能是0.1
kW·h.答案
C
0.1
0.1
解析
【分析】
首先，根据电功率公式$ P = \frac{W}{t} $，当消耗的电能$ W $相同时，用电器正常工作的时间$ t $越短，其额定功率$ P $越大。观察柱状图，四种电器消耗1度电（即$ W=1kW·h $）时，C的工作时间最短，所以C的额定功率最大。
对于第二问，先根据$ P = \frac{W}{t} $计算出B的额定功率，再利用$ W = Pt $计算B正常工作2h消耗的电能。
【解析】
1. 判断额定功率最大的电器：
由公式$ P = \frac{W}{t} $可知，当消耗的电能$ W $相同时，正常工作时间$ t $越短，额定功率$ P $越大。
从柱状图可知，消耗1度电时，C的工作时间最短，因此额定功率最大的电器是C。
2. 计算B正常工作2h消耗的电能：
① 先求B的额定功率：
已知B消耗$ W=1kW·h $电能时可工作$ t_B=20h $，根据$ P = \frac{W}{t} $，可得
$ P_B = \frac{W}{t_B} = \frac{1kW·h}{20h} = 0.05kW $
② 再计算B正常工作2h消耗的电能：
根据$ W = Pt $，代入$ P_B=0.05kW $，$ t'=2h $，可得
$ W_B = P_B t' = 0.05kW × 2h = 0.1kW·h $
【答案】
C；0.1
【知识点】
电功率计算、电能计算
【点评】
本题考查电功率与电能公式的实际应用，核心是理解相同电能下，工作时间与额定功率的反比关系，需结合图像提取关键信息进行计算，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
首先，根据电功率公式$ P = \frac{W}{t} $，当消耗的电能$ W $相同时，用电器正常工作的时间$ t $越短，其额定功率$ P $越大。观察柱状图，四种电器消耗1度电（即$ W=1kW·h $）时，C的工作时间最短，所以C的额定功率最大。
对于第二问，先根据$ P = \frac{W}{t} $计算出B的额定功率，再利用$ W = Pt $计算B正常工作2h消耗的电能。
【解析】
1. 判断额定功率最大的电器：
由公式$ P = \frac{W}{t} $可知，当消耗的电能$ W $相同时，正常工作时间$ t $越短，额定功率$ P $越大。
从柱状图可知，消耗1度电时，C的工作时间最短，因此额定功率最大的电器是C。
2. 计算B正常工作2h消耗的电能：
① 先求B的额定功率：
已知B消耗$ W=1kW·h $电能时可工作$ t_B=20h $，根据$ P = \frac{W}{t} $，可得
$ P_B = \frac{W}{t_B} = \frac{1kW·h}{20h} = 0.05kW $
② 再计算B正常工作2h消耗的电能：
根据$ W = Pt $，代入$ P_B=0.05kW $，$ t'=2h $，可得
$ W_B = P_B t' = 0.05kW × 2h = 0.1kW·h $
【答案】
C；0.1
【知识点】
电功率计算、电能计算
【点评】
本题考查电功率与电能公式的实际应用，核心是理解相同电能下，工作时间与额定功率的反比关系，需结合图像提取关键信息进行计算，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
4. 如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像,其中
乙
(选填“甲”或“乙”)是灯泡的U-I图像.若将它们串联在电源电压为4 V的电路中,电路中的电流是0.2
A.若将它们并联在电源电压为6 V的电路中,电路的总功率是5.4
W.答案
乙
0.2
5.4
0.2
5.4
解析
【分析】
首先，根据定值电阻和灯泡的阻值特性判断图像：定值电阻阻值不变，U与I成正比，U-I图像为过原点的直线；灯泡电阻随温度升高而增大，U-I图像为曲线，据此可区分两者。
对于串联电路，电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，需在图像中找到电流相同且电压和为4V的电流值。
对于并联电路，各支路电压相等，均等于电源电压6V，先找到两者在6V时的电流，总电流为两者电流之和，再根据$ P=UI $计算总功率。
【解析】
1. 判断灯泡的U-I图像：
定值电阻的阻值是定值，由欧姆定律可知，其电压与电流成正比，U-I图像为过原点的直线，即甲为定值电阻的U-I图像；灯泡的电阻随温度升高而增大，电压增大时，电流的变化率变小，U-I图像为曲线，故乙是灯泡的U-I图像。
2. 串联在电源电压为4V的电路中：
串联电路中电流处处相等，总电压$ U = U_甲 + U_乙 = 4V $。
观察图像，当电流$ I = 0.2A $时，$ U_甲 = 3V $，$ U_乙 = 1V $，满足$ 3V + 1V = 4V $，因此电路中的电流是$ 0.2A $。
3. 并联在电源电压为6V的电路中：
并联电路中各支路电压等于电源电压，即$ U' = 6V $。
由图像可知，当电压为6V时，甲的电流$ I_甲 = 0.4A $，乙的电流$ I_乙 = 0.5A $。
总电流$ I_总 = I_甲 + I_乙 = 0.4A + 0.5A = 0.9A $，
电路的总功率$ P = U'I_总 = 6V × 0.9A = 5.4W $。
【答案】
乙；0.2；5.4
【知识点】
U-I图像分析、串并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查了U-I图像的应用，以及串并联电路的特点和电功率的计算，关键是结合图像准确获取对应的电压、电流值，区分定值电阻和灯泡的图像特性是解题基础。
【难度系数】
0.6
首先，根据定值电阻和灯泡的阻值特性判断图像：定值电阻阻值不变，U与I成正比，U-I图像为过原点的直线；灯泡电阻随温度升高而增大，U-I图像为曲线，据此可区分两者。
对于串联电路，电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，需在图像中找到电流相同且电压和为4V的电流值。
对于并联电路，各支路电压相等，均等于电源电压6V，先找到两者在6V时的电流，总电流为两者电流之和，再根据$ P=UI $计算总功率。
【解析】
1. 判断灯泡的U-I图像：
定值电阻的阻值是定值，由欧姆定律可知，其电压与电流成正比，U-I图像为过原点的直线，即甲为定值电阻的U-I图像；灯泡的电阻随温度升高而增大，电压增大时，电流的变化率变小，U-I图像为曲线，故乙是灯泡的U-I图像。
2. 串联在电源电压为4V的电路中：
串联电路中电流处处相等，总电压$ U = U_甲 + U_乙 = 4V $。
观察图像，当电流$ I = 0.2A $时，$ U_甲 = 3V $，$ U_乙 = 1V $，满足$ 3V + 1V = 4V $，因此电路中的电流是$ 0.2A $。
3. 并联在电源电压为6V的电路中：
并联电路中各支路电压等于电源电压，即$ U' = 6V $。
由图像可知，当电压为6V时，甲的电流$ I_甲 = 0.4A $，乙的电流$ I_乙 = 0.5A $。
总电流$ I_总 = I_甲 + I_乙 = 0.4A + 0.5A = 0.9A $，
电路的总功率$ P = U'I_总 = 6V × 0.9A = 5.4W $。
【答案】
乙；0.2；5.4
【知识点】
U-I图像分析、串并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查了U-I图像的应用，以及串并联电路的特点和电功率的计算，关键是结合图像准确获取对应的电压、电流值，区分定值电阻和灯泡的图像特性是解题基础。
【难度系数】
0.6
5. 如图甲所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b端向左移动到某点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示,则电源电压为
6
V.当滑片在a端时,通电10 s,$R_0$消耗的电能为180
J.答案
6
180
180
解析
【分析】
首先分析电路：R₀与滑动变阻器R串联，电压表V₁测R₀两端电压，V₂测R两端电压，电流表测电路中的电流。当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大：根据欧姆定律，R₀是定值电阻，其两端电压随电流增大而增大，因此图乙中上升的曲线对应V₁的示数变化；滑动变阻器两端电压随电流增大而减小，下降的曲线对应V₂的示数变化。
接下来，根据串联电路的电压规律，电源电压等于R₀和R两端电压之和，我们可以从图乙中选取同一电流下的两个电压值相加，得到电源电压。
然后，利用欧姆定律求出R₀的阻值，当滑片在a端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路中只有R₀，此时可根据欧姆定律求出电路电流，再利用电功公式计算通电10s时R₀消耗的电能。
【解析】
1. 确定电源电压：
由串联电路电压规律 $ U = U_0 + U_R $，从图乙中选取电流 $ I = 0.5A $ 时，$ U_0 = 1V $，$ U_R = 5V $，则电源电压：
$ U = 1V + 5V = 6V $；
或选取电流 $ I = 1.5A $ 时，$ U_0' = 3V $，$ U_R' = 3V $，则 $ U = 3V + 3V = 6V $。
2. 求定值电阻 $ R_0 $ 的阻值：
根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，取 $ I = 0.5A $，$ U_0 = 1V $，则：
$ R_0 = \frac{U_0}{I} = \frac{1V}{0.5A} = 2\Omega $。
3. 计算滑片在a端时R₀消耗的电能：
当滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为R₀的简单电路，此时电路电流：
$ I' = \frac{U}{R_0} = \frac{6V}{2\Omega} = 3A $；
通电10s，R₀消耗的电能：
$ W = UI't = 6V × 3A × 10s = 180J $。
【答案】
6；180
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、电功计算
【点评】
本题考查串联电路规律、欧姆定律及电功公式的综合应用，关键是能结合电流变化判断两个电压表对应的图像，从图像中提取有效数据进行计算。
【难度系数】
0.6
首先分析电路：R₀与滑动变阻器R串联，电压表V₁测R₀两端电压，V₂测R两端电压，电流表测电路中的电流。当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大：根据欧姆定律，R₀是定值电阻，其两端电压随电流增大而增大，因此图乙中上升的曲线对应V₁的示数变化；滑动变阻器两端电压随电流增大而减小，下降的曲线对应V₂的示数变化。
接下来，根据串联电路的电压规律，电源电压等于R₀和R两端电压之和，我们可以从图乙中选取同一电流下的两个电压值相加，得到电源电压。
然后，利用欧姆定律求出R₀的阻值，当滑片在a端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路中只有R₀，此时可根据欧姆定律求出电路电流，再利用电功公式计算通电10s时R₀消耗的电能。
【解析】
1. 确定电源电压：
由串联电路电压规律 $ U = U_0 + U_R $，从图乙中选取电流 $ I = 0.5A $ 时，$ U_0 = 1V $，$ U_R = 5V $，则电源电压：
$ U = 1V + 5V = 6V $；
或选取电流 $ I = 1.5A $ 时，$ U_0' = 3V $，$ U_R' = 3V $，则 $ U = 3V + 3V = 6V $。
2. 求定值电阻 $ R_0 $ 的阻值：
根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，取 $ I = 0.5A $，$ U_0 = 1V $，则：
$ R_0 = \frac{U_0}{I} = \frac{1V}{0.5A} = 2\Omega $。
3. 计算滑片在a端时R₀消耗的电能：
当滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为R₀的简单电路，此时电路电流：
$ I' = \frac{U}{R_0} = \frac{6V}{2\Omega} = 3A $；
通电10s，R₀消耗的电能：
$ W = UI't = 6V × 3A × 10s = 180J $。
【答案】
6；180
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、电功计算
【点评】
本题考查串联电路规律、欧姆定律及电功公式的综合应用，关键是能结合电流变化判断两个电压表对应的图像，从图像中提取有效数据进行计算。
【难度系数】
0.6
6. 二代麒麟电池参数之一为150 W·h/kg.其中单位“W·h”(瓦时)对应的物理量是(
A.电能
B.时间
C.电流
D.功率
A
)A.电能
B.时间
C.电流
D.功率
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以从单位对应的物理量和相关公式入手：首先回忆各物理量的单位，瓦特（W）是功率的单位，小时（h）是时间的单位；再根据电能的计算公式$ W = Pt $（电能等于功率乘以时间），功率单位与时间单位的乘积对应的物理量就是电能，因此“W·h”对应的物理量是电能。
【解析】
已知瓦特（W）是功率的单位，小时（h）是时间的单位，根据电能的计算公式$ W = Pt $，功率的单位与时间的单位相乘得到的是电能的单位，所以“W·h”（瓦时）是电能的单位，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
电能的单位、电功计算公式
【点评】
本题属于基础概念题，主要考查对电能单位的推导与理解，解题关键是结合电功公式$ W=Pt $，通过单位的组成分析对应的物理量，需要学生熟练掌握各物理量的单位及相关计算公式。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，我们可以从单位对应的物理量和相关公式入手：首先回忆各物理量的单位，瓦特（W）是功率的单位，小时（h）是时间的单位；再根据电能的计算公式$ W = Pt $（电能等于功率乘以时间），功率单位与时间单位的乘积对应的物理量就是电能，因此“W·h”对应的物理量是电能。
【解析】
已知瓦特（W）是功率的单位，小时（h）是时间的单位，根据电能的计算公式$ W = Pt $，功率的单位与时间的单位相乘得到的是电能的单位，所以“W·h”（瓦时）是电能的单位，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
电能的单位、电功计算公式
【点评】
本题属于基础概念题，主要考查对电能单位的推导与理解，解题关键是结合电功公式$ W=Pt $，通过单位的组成分析对应的物理量，需要学生熟练掌握各物理量的单位及相关计算公式。
【难度系数】
0.8
7. 两盏电灯分别标有“36 V 40 W”和“220 V 30 W”的字样,当它们都正常发光时,比较它们的亮度,可知(
A.“36 V 40 W”灯较亮
B.“220 V 30 W”灯较亮
C.两盏灯一样亮
D.条件不足无法比较
A
)A.“36 V 40 W”灯较亮
B.“220 V 30 W”灯较亮
C.两盏灯一样亮
D.条件不足无法比较
答案
A
解析
【分析】
要判断灯泡的亮度，关键是明确灯泡的亮度由实际功率决定。题目中两盏灯都正常发光，此时它们的实际功率等于各自的额定功率。接下来只需比较两灯的额定功率大小，额定功率大的灯泡实际功率大，亮度就更高。
【解析】
1. 核心原理：灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。
2. 正常发光的特点：用电器正常发光时，实际功率等于其额定功率。
3. 额定功率比较：“36 V 40 W”灯的额定功率为40 W，“220 V 30 W”灯的额定功率为30 W，40 W＞30 W。
4. 结论：“36 V 40 W”灯的实际功率更大，因此更亮，故选A。
【答案】
A
【知识点】
灯泡亮度的决定因素；额定功率与实际功率
【点评】
本题考查灯泡亮度与实际功率的关系，易错点是易误将额定电压作为判断亮度的依据，需牢记：正常发光时实际功率等于额定功率，亮度由实际功率大小决定，与额定电压无关。
【难度系数】
0.8
要判断灯泡的亮度，关键是明确灯泡的亮度由实际功率决定。题目中两盏灯都正常发光，此时它们的实际功率等于各自的额定功率。接下来只需比较两灯的额定功率大小，额定功率大的灯泡实际功率大，亮度就更高。
【解析】
1. 核心原理：灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。
2. 正常发光的特点：用电器正常发光时，实际功率等于其额定功率。
3. 额定功率比较：“36 V 40 W”灯的额定功率为40 W，“220 V 30 W”灯的额定功率为30 W，40 W＞30 W。
4. 结论：“36 V 40 W”灯的实际功率更大，因此更亮，故选A。
【答案】
A
【知识点】
灯泡亮度的决定因素；额定功率与实际功率
【点评】
本题考查灯泡亮度与实际功率的关系，易错点是易误将额定电压作为判断亮度的依据，需牢记：正常发光时实际功率等于额定功率，亮度由实际功率大小决定，与额定电压无关。
【难度系数】
0.8
8. 如图甲所示电路中,电源电压为5 V,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,电流表、电压表连入电路的量程分别为“0～0.6 A”和“0～3 V”,小灯泡上标有“3 V”字样.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,通过小灯泡的电流随其两端的电压变化关系如图乙所示.下列说法不正确的是(
A.灯泡的额定功率为0.75 W
B.滑片P向b移动,电压表示数变大
C.小灯泡正常发光时其电阻为12 Ω
D.当电流表的示数为0.2 A时,通电10 s,小灯泡消耗的电能为6 J
D
)A.灯泡的额定功率为0.75 W
B.滑片P向b移动,电压表示数变大
C.小灯泡正常发光时其电阻为12 Ω
D.当电流表的示数为0.2 A时,通电10 s,小灯泡消耗的电能为6 J
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，需结合串联电路特点、欧姆定律、电功率和电能的计算，逐一分析每个选项：
1. 计算额定功率时，找到灯泡额定电压对应的电流，利用$P=UI$计算；
2. 分析滑片移动时滑动变阻器电阻变化，结合串联分压规律判断电压表示数变化；
3. 灯泡正常发光时，用额定电压和额定电流，通过$R=\frac{U}{I}$计算电阻；
4. 已知电流时，从图像找到对应灯泡电压，用$W=UIt$计算电能，判断选项正误。
【解析】
对每个选项逐一分析：
选项A：小灯泡的额定电压为3V，由图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.25A，灯泡的额定功率$ P_{额}=U_{额}I_{额}=3V×0.25A=0.75W $，A选项正确。
选项B：滑片P向b移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，串联电路中电阻越大分得的电压越大，电压表测滑动变阻器两端电压，所以电压表示数变大，B选项正确。
选项C：小灯泡正常发光时，电压$ U_{额}=3V $，电流$ I_{额}=0.25A $，根据欧姆定律$ R=\frac{U}{I} $，可得此时灯泡电阻$ R_{L}=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{3V}{0.25A}=12Ω $，C选项正确。
选项D：由图乙可知，当电流表示数为0.2A时，小灯泡两端的电压为2V，通电10s，小灯泡消耗的电能$ W=UIt=2V×0.2A×10s=4J $，不是6J，D选项错误。
本题要求选择不正确的选项，所以选D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路分压规律、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合图像考查串联电路的规律、欧姆定律、电功和电功率的计算，需要从图像中获取关键的电流、电压数据，结合公式进行分析计算，对学生的图像分析能力和公式应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合串联电路特点、欧姆定律、电功率和电能的计算，逐一分析每个选项：
1. 计算额定功率时，找到灯泡额定电压对应的电流，利用$P=UI$计算；
2. 分析滑片移动时滑动变阻器电阻变化，结合串联分压规律判断电压表示数变化；
3. 灯泡正常发光时，用额定电压和额定电流，通过$R=\frac{U}{I}$计算电阻；
4. 已知电流时，从图像找到对应灯泡电压，用$W=UIt$计算电能，判断选项正误。
【解析】
对每个选项逐一分析：
选项A：小灯泡的额定电压为3V，由图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.25A，灯泡的额定功率$ P_{额}=U_{额}I_{额}=3V×0.25A=0.75W $，A选项正确。
选项B：滑片P向b移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，串联电路中电阻越大分得的电压越大，电压表测滑动变阻器两端电压，所以电压表示数变大，B选项正确。
选项C：小灯泡正常发光时，电压$ U_{额}=3V $，电流$ I_{额}=0.25A $，根据欧姆定律$ R=\frac{U}{I} $，可得此时灯泡电阻$ R_{L}=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{3V}{0.25A}=12Ω $，C选项正确。
选项D：由图乙可知，当电流表示数为0.2A时，小灯泡两端的电压为2V，通电10s，小灯泡消耗的电能$ W=UIt=2V×0.2A×10s=4J $，不是6J，D选项错误。
本题要求选择不正确的选项，所以选D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路分压规律、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合图像考查串联电路的规律、欧姆定律、电功和电功率的计算，需要从图像中获取关键的电流、电压数据，结合公式进行分析计算，对学生的图像分析能力和公式应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
