1. 如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的U-I关系图像如图2所示。则下列判断正确的是（）


A.电源电压为$10\ \mathrm{V}$
B.定值电阻$R_1$的阻值为$20\ \Omega$
C.滑动变阻器$R_2$的阻值变化范围为$0～10\ \Omega$
D.滑片$P$在中点时，电流表示数为$0.3\ \mathrm{A}$

1.D

【分析】
首先分析电路：图1中R₁与R₂串联，电流表测电路电流，V₁测R₁两端电压，V₂测R₂两端电压。定值电阻的U-I图像是电压随电流增大而增大的正比例直线，滑动变阻器的U-I图像是电流增大时电压减小的直线，因此图2中乙是R₁的U-I图像，甲是R₂的U-I图像。结合串联电路规律和图像数据，逐一分析选项即可判断对错。
【解析】
解：由图1可知，R₁与R₂串联，电流表测电路电流，V₁测R₁电压，V₂测R₂电压。
1. 分析电源电压：当滑动变阻器阻值最小（R₂=0）时，电路电流最大，此时R₂电压为0，对应图2中最大电流I=0.6A，R₁电压为6V，电源电压等于R₁电压，即U=6V，故A选项错误；
2. 计算R₁阻值：根据乙图，当I=0.6A时，U₁=6V，由欧姆定律得R₁=U₁/I=6V/0.6A=10Ω，故B选项错误；
3. 分析R₂的阻值范围：当滑动变阻器阻值最大时，电路电流最小，对应图2中最小电流I'=0.2A，此时R₂电压U₂=4V，故R₂最大阻值R₂max=U₂/I'=4V/0.2A=20Ω，即R₂的阻值变化范围为0～20Ω，故C选项错误；
4. 计算滑片在中点时的电流：滑片在中点时，R₂接入电阻R₂'=20Ω/2=10Ω，总电阻R总=R₁+R₂'=10Ω+10Ω=20Ω，电路电流I''=U/R总=6V/20Ω=0.3A，故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、U-I图像分析
【点评】
本题结合串联电路特点和U-I图像考查欧姆定律的应用，关键是判断出R₁和R₂对应的U-I图像，再结合图像数据计算相关物理量，需要学生具备电路分析和图像解读能力，属于中等难度题。
【难度系数】
0.5

2. 小明设计了如图甲所示的电路，电源电压为6 V，$R_0$为定值电阻，R为滑动变阻器.闭合开关，滑片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.定值电阻大小为$R_0=10\ \Omega$
B.滑片P从最左端向最右端滑动过程中，电压表示数变大
C.滑片滑动过程中，电压表示数的变化量与电流表示数变化量之比不变
D.滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变

2.C

【分析】首先明确电路为滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。需结合串联电路规律、欧姆定律，利用图乙的电压-电阻图像数据，逐一分析各选项：先通过两组R与U_R的数据计算R₀阻值，判断选项A；再根据滑片移动时R的阻值变化，分析电流和电压表示数的变化，判断选项B；接着推导电压表示数变化量与电流表示数变化量的关系，判断选项C；最后明确电压表与电流表示数之比的物理意义，判断选项D。
【解析】
电路中R与R₀串联，电源电压U总=6V，电压表测R两端电压U_R，电流表测电路电流I。
1. 选项A分析：取图乙中两组数据，当R₁=5Ω时，U_R1=3V，此时电流I₁=U_R1/R₁=3V/5Ω=0.6A；当R₂=10Ω时，U_R2=4V，电流I₂=4V/10Ω=0.4A。因电源电压不变，故U总=I₁(R₀+R₁)=I₂(R₀+R₂)，代入得：0.6A×(R₀+5Ω)=0.4A×(R₀+10Ω)，解得R₀=5Ω≠10Ω，A错误。
2. 选项B分析：滑片从最左端向最右端滑动时，滑动变阻器R的阻值减小，总电阻减小，电路电流I增大，R₀两端电压U₀=IR₀增大，根据串联电路电压规律，电压表示数U_R=U总-U₀，故U_R减小，B错误。
3. 选项C分析：由串联电路电压规律U总=U_R + IR₀，变形得U_R=U总 - IR₀，对其取变化量：ΔU_R=Δ(U总 - IR₀)= -R₀·ΔI，因此电压表示数变化量与电流表示数变化量之比为ΔU_R/ΔI=-R₀（定值），比值不变，C正确。
4. 选项D分析：电压表与电流表示数之比为U_R/I，根据欧姆定律，U_R/I=R，R为滑动变阻器的阻值，滑片移动时R变化，故该比值会改变，D错误。
【答案】C
【知识点】串联电路规律、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】本题是串联电路动态分析题，需结合欧姆定律和串联电路的电压、电流规律，利用图像数据计算定值电阻，重点考查对电路变化的分析能力，需准确理解各物理量的关系。
【难度系数】0.5

3.如图所示电路，电源电压不变.闭合开关S后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示.则可判断电源电压是V，滑动变阻器的最大阻值是Ω.

3.12 16

【分析】
首先分析电路结构：定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P滑到a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路为R的简单电路，电压表的示数等于电源电压，对应图乙中电流最大的点；当滑片P滑到b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路电流最小，结合串联电路电压规律和欧姆定律可求出滑动变阻器的最大阻值。
【解析】
1. 求电源电压：当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路中只有定值电阻R，电压表测量电源电压。由图乙可知，此时电路电流最大为$I_1=1.5A$，对应的电压表示数为12V，因此电源电压$U_{总}=12V$。
2. 求滑动变阻器的最大阻值：当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电阻最大，电路电流最小。由图乙可知，此时电路电流$I_2=0.5A$，定值电阻R两端的电压$U_R=4V$。根据串联电路的电压规律，滑动变阻器两端的电压$U_{滑}=U_{总}-U_R=12V-4V=8V$。根据欧姆定律，滑动变阻器的最大阻值$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I_2}=\frac{8V}{0.5A}=16Ω$。
【答案】
12；16
【知识点】
欧姆定律；串联电路电压规律；滑动变阻器应用
【点评】
本题结合U-I图像考查串联电路特点和欧姆定律的应用，核心是分析滑片在两端时的电路状态，属于基础电学综合题，难度适中。
【难度系数】
0.6

4.如图甲所示的电路中，电源电压恒定，$R_1$、$R_2$是定值电阻，$R_3$是滑动变阻器.闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则（填“AB”或“BC”）段是电压表$\mathrm{V}_2$示数变化的图像，电源电压为V.

4.BC 12

【分析】首先分析甲图电路：$R_1$、$R_2$、$R_3$串联，电流表测电路电流；电压表$\mathrm{V}_2$测定值电阻$R_2$两端电压，电压表$\mathrm{V}_1$测$R_2$和滑动变阻器$R_3$的总电压。当滑片$P$从$a$端移到$b$端时，$R_3$接入电阻变小，总电阻变小，电路电流$I$变大。根据$U=IR$，$R_2$是定值，其两端电压（$\mathrm{V}_2$示数）随电流增大而增大，对应图乙中上升的线段；而$\mathrm{V}_1$的示数为电源电压减$R_1$的电压，随电流增大而减小，对应下降的线段。再结合欧姆定律和串联电压规律，可计算电源电压。
【解析】1. 判断$\mathrm{V}_2$的图像：$\mathrm{V}_2$测$R_2$电压，$U_2=IR_2$，电流增大时$U_2$增大，故$\mathrm{BC}$段是$\mathrm{V}_2$示数变化的图像。2. 计算电源电压：设电源电压为$U$，$R_1$阻值为$R_1$。当电流$I_1=0.2\mathrm{A}$时，$\mathrm{V}_1$示数为$9.6\mathrm{V}$，则$U=9.6\mathrm{V}+0.2\mathrm{A}× R_1$；当电流$I_2=0.6\mathrm{A}$时，$\mathrm{V}_1$示数为$4.8\mathrm{V}$，则$U=4.8\mathrm{V}+0.6\mathrm{A}× R_1$。联立两式：$9.6+0.2R_1=4.8+0.6R_1$，解得$R_1=12\Omega$，代入得$U=12\mathrm{V}$。
【答案】BC；12
【知识点】串联电路电压规律，欧姆定律应用，动态电路分析
【点评】本题是串联电路结合欧姆定律的动态分析题，关键是明确各电表测量对象，根据电流变化判断电压图像的对应关系，再通过列方程求解电源电压，考查学生的电路分析与计算能力。
【难度系数】0.5

5. 如图甲所示，电源电压保持不变. 灯泡标有“0.5 A”字样. 只闭合开关 S、S₁（电压表接大测量范围）和只闭合开关 S、S₂（电压表接小测量范围）. 在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片，分别绘制了电压表示数与电流表示数的变化关系图像如图乙所示，则电源电压为 V. 只闭合开关 S、S₂，滑动变阻器连入电路的阻值最大时，小灯泡灯丝电阻为 Ω.

5.4.5 5

【分析】
要解决本题，需分两种开关状态分析电路：①只闭合S、S₁时，电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流，其I-U图像为线性直线（对应乙图下方直线）；②只闭合S、S₂时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流，灯泡电阻随温度变化，其I-U图像为曲线（对应乙图上方曲线）。电源电压不变，结合图像数据计算电源电压和灯泡电阻：先根据滑动变阻器的I-U图像确定电源电压，再结合串联电路电压规律计算灯泡电阻。
【解析】
1. 确定电源电压：
只闭合S、S₁时，电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测滑动变阻器两端电压，此时滑动变阻器的I-U图像为乙图中下方直线，当滑动变阻器两端电压最大为4.5V时，电路电流为0.1A，因电路中只有滑动变阻器，电源电压等于滑动变阻器两端电压，故电源电压$U_{总}=4.5V$。
2. 计算只闭合S、S₂时滑动变阻器阻值最大时的灯泡电阻：
只闭合S、S₂时，灯泡与滑动变阻器串联，当滑动变阻器阻值最大时，其两端电压最大，对应乙图中曲线的终点：电路电流$I=0.3A$，滑动变阻器两端电压$U_{滑}=3V$。根据串联电路电压规律，灯泡两端电压$U_{灯}=U_{总}-U_{滑}=4.5V-3V=1.5V$，此时灯泡电阻$R_{灯}=\frac{U_{灯}}{I}=\frac{1.5V}{0.3A}=5Ω$。
【答案】
4.5；5
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、I-U图像应用
【点评】
本题结合电路分析与I-U图像，考查串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是区分两种开关状态对应的电路，从图像中提取有效数据，难度适中。
【难度系数】
0.4

6.如图甲是某电子秤的原理示意图，$R_1$为定值电阻，托盘下方的电阻$R_2$为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量$m$大小的关系图如图乙所示.已知电源电压为6 V保持不变.
(1)当托盘为空时，$R_2$电阻为多少？
(2)若托盘为空时，电流表示数为$I_1=0.01\ \mathrm{A}$，定值电阻$R_1$的阻值为多少？

(3)若放入某物体后，电流表示数为$I_2=0.02\ \mathrm{A}$，求该物体的质量.

6.(1)当托盘为空时，物体质量为0，根据图像可知$R_2$的电阻为500 Ω.
(2)若托盘为空时，电流表示数为$I_1=0.01\ \mathrm{A}$，
由$I=\frac{U}{R}$可得，电路的总电阻：
$R=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.01\ \mathrm{A}}=600\ \Omega$，
根据串联电路的特点可得，$R_1$的阻值：
$R_1=R-R_2=600\ \Omega-500\ \Omega=100\ \Omega$.
(3)若放入某物体后，电流表示数为$I_2=0.02\ \mathrm{A}$，
则此时电路的总电阻：$R'=\frac{U}{I'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.02\ \mathrm{A}}=300\ \Omega$，
则$R_2$的电阻：$R'_2=R'-R_1=300\ \Omega-100\ \Omega=200\ \Omega$，
由图像可知，此时物体的质量为600 g.

【分析】
本题是结合串联电路规律、欧姆定律和压敏电阻图像的计算题，解题思路如下：①第一问，托盘为空时物体质量m=0，直接从图乙读取对应R₂的阻值；②第二问，托盘为空时电路为R₁与R₂串联，利用欧姆定律算出总电阻，再根据串联电路总电阻等于各电阻之和，求出定值电阻R₁；③第三问，已知放入物体后的电流，先算出此时电路总电阻，减去R₁得到此时R₂的阻值，再对照图乙找出对应的物体质量。
【解析】
(1) 当托盘为空时，物体质量m=0，观察图乙可知，此时R₂的电阻为500 Ω；
(2) 托盘为空时，R₁与R₂串联，电源电压U=6 V，电流I₁=0.01 A，根据欧姆定律I=U/R，电路总电阻R=U/I₁=6 V / 0.01 A=600 Ω；由串联电路电阻规律得，R₁=R - R₂=600 Ω - 500 Ω=100 Ω；
(3) 放入物体后，电流I₂=0.02 A，此时电路总电阻R'=U/I₂=6 V / 0.02 A=300 Ω；此时R₂的阻值R₂'=R' - R₁=300 Ω - 100 Ω=200 Ω；对照图乙，当R₂=200 Ω时，对应的物体质量为600 g。
【答案】
(1) 500 Ω；(2) 100 Ω；(3) 600 g
【知识点】
欧姆定律应用、串联电路电阻规律、图像信息提取
【点评】
本题结合电路知识与图像分析，考查学生对基础电学公式和串联电路特点的掌握，步骤清晰，是典型的电学应用基础题，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.7