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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：图甲中定值电阻R与小灯泡L串联，电压表测量小灯泡L两端的电压。已知电压表示数为2V，即小灯泡L两端电压$ U_L=2\ \mathrm{V} $，根据串联电路“电流处处相等”的特点，通过L的电流等于通过R的电流，需结合图乙的I-U图像找到对应电流，再计算R的相关物理量，最后结合串联电路电压规律、电功率公式判断各选项。
【解析】
1. 确定电路与已知量：闭合开关S后，R与L串联，电压表测L两端电压，故$ U_L=2\ \mathrm{V} $。
2. 提取电流数据：由图乙可知，当L两端电压为2V时，通过L的电流$ I=0.6\ \mathrm{A} $。根据串联电路电流特点，通过R的电流$ I_R=I=0.6\ \mathrm{A} $。
3. 计算定值电阻R的阻值：R是定值电阻，从图乙中取R的一组数据，当$ U_R'=4\ \mathrm{V} $时，$ I_R'=0.4\ \mathrm{A} $，根据欧姆定律$ R=\frac{U_R'}{I_R'}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega $。
4. 计算R两端电压：$ U_R=I_R × R=0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=6\ \mathrm{V} $。
5. 逐一判断选项：
A选项：电源电压$ U_{\mathrm{总}}=U_L+U_R=2\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V} ≠ 6\ \mathrm{V} $，A错误；
B选项：R的电阻为$ 10\ \Omega ≠ 5\ \Omega $，B错误；
C选项：R的电功率$ P_R=U_R × I_R=6\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A}=3.6\ \mathrm{W} $，C正确；
D选项：电路总功率$ P_{\mathrm{总}}=U_{\mathrm{总}} × I=8\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A}=4.8\ \mathrm{W} ≠ 6\ \mathrm{W} $，D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路的电学综合计算，需学生能从图像中提取对应电压、电流数据，熟练运用串联电路的电流、电压规律，以及欧姆定律、电功率公式进行计算，是电学的典型综合题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路连接：图甲中定值电阻R与小灯泡L串联，电压表测量小灯泡L两端的电压。已知电压表示数为2V，即小灯泡L两端电压$ U_L=2\ \mathrm{V} $，根据串联电路“电流处处相等”的特点，通过L的电流等于通过R的电流，需结合图乙的I-U图像找到对应电流，再计算R的相关物理量，最后结合串联电路电压规律、电功率公式判断各选项。
【解析】
1. 确定电路与已知量：闭合开关S后，R与L串联，电压表测L两端电压，故$ U_L=2\ \mathrm{V} $。
2. 提取电流数据：由图乙可知，当L两端电压为2V时，通过L的电流$ I=0.6\ \mathrm{A} $。根据串联电路电流特点，通过R的电流$ I_R=I=0.6\ \mathrm{A} $。
3. 计算定值电阻R的阻值：R是定值电阻，从图乙中取R的一组数据，当$ U_R'=4\ \mathrm{V} $时，$ I_R'=0.4\ \mathrm{A} $，根据欧姆定律$ R=\frac{U_R'}{I_R'}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=10\ \Omega $。
4. 计算R两端电压：$ U_R=I_R × R=0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=6\ \mathrm{V} $。
5. 逐一判断选项：
A选项：电源电压$ U_{\mathrm{总}}=U_L+U_R=2\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V} ≠ 6\ \mathrm{V} $，A错误；
B选项：R的电阻为$ 10\ \Omega ≠ 5\ \Omega $，B错误；
C选项：R的电功率$ P_R=U_R × I_R=6\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A}=3.6\ \mathrm{W} $，C正确；
D选项：电路总功率$ P_{\mathrm{总}}=U_{\mathrm{总}} × I=8\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A}=4.8\ \mathrm{W} ≠ 6\ \mathrm{W} $，D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路的电学综合计算，需学生能从图像中提取对应电压、电流数据，熟练运用串联电路的电流、电压规律，以及欧姆定律、电功率公式进行计算，是电学的典型综合题。
【难度系数】
0.5
2. 甲、乙两灯的额定电压均为6 V,测得两灯的电流与电压关系图像如图所示,则下列说法不正确的是 (
A.甲灯正常工作时的电阻是20 Ω
B.乙灯的实际功率是2.4 W时,它两端实际电压约4 V
C.当把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上时,电路消耗的总功率是2.8 W
D.当把甲、乙两灯并联接在4 V的电源上时,电路消耗的总功率约3.4 W
2题图
C
)。A.甲灯正常工作时的电阻是20 Ω
B.乙灯的实际功率是2.4 W时,它两端实际电压约4 V
C.当把甲、乙两灯串联接在7 V的电源上时,电路消耗的总功率是2.8 W
D.当把甲、乙两灯并联接在4 V的电源上时,电路消耗的总功率约3.4 W
2题图
答案
2. C
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合甲、乙两灯的U-I图像，明确图像中电流、电压的对应关系，再根据欧姆定律、串并联电路特点、电功率公式逐一分析每个选项，找出错误的选项。
【解析】
1. 分析选项A：甲灯额定电压为6V，从图像可知，当甲灯电压$U_甲=6V$时，电流$I_甲=0.3A$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，甲灯正常工作时的电阻$R_甲=\frac{6V}{0.3A}=20Ω$，故A正确。
2. 分析选项B：乙灯实际功率$P_乙=2.4W$，根据$P=UI$，需找到乙灯电压和电流满足$UI=2.4W$的点。从图像可知，当乙灯电压$U_乙=4V$时，电流$I_乙=0.6A$，此时功率$P=4V×0.6A=2.4W$，故B正确。
3. 分析选项C：甲、乙两灯串联时，电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，即$U_总=U_甲+U_乙=7V$。若电路总功率为2.8W，根据$P=UI$，总电流$I=\frac{P_总}{U_总}=\frac{2.8W}{7V}=0.4A$。但从图像可知，当电流$I=0.4A$时，甲灯电压远大于6V（甲灯额定电压6V时电流仅0.3A），乙灯电压为2V，此时总电压远大于7V，不符合串联电路电压规律，故C错误。
4. 分析选项D：甲、乙两灯并联时，各支路电压相等，均为电源电压4V。从图像可知，当$U=4V$时，甲灯电流约为0.25A，乙灯电流为0.6A，总电流$I_总=0.25A+0.6A=0.85A$，总功率$P_总=UI_总=4V×0.85A≈3.4W$，故D正确。
综上，不正确的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
U-I图像应用、串并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合U-I图像考查电学综合知识，需熟练掌握欧姆定律、串并联电路规律及电功率公式，关键是从图像中准确提取电压与电流的对应关系，分析各选项时要结合电路特点逐一验证，避免出错。
【难度系数】
0.4
要判断各选项的正误，需结合甲、乙两灯的U-I图像，明确图像中电流、电压的对应关系，再根据欧姆定律、串并联电路特点、电功率公式逐一分析每个选项，找出错误的选项。
【解析】
1. 分析选项A：甲灯额定电压为6V，从图像可知，当甲灯电压$U_甲=6V$时，电流$I_甲=0.3A$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，甲灯正常工作时的电阻$R_甲=\frac{6V}{0.3A}=20Ω$，故A正确。
2. 分析选项B：乙灯实际功率$P_乙=2.4W$，根据$P=UI$，需找到乙灯电压和电流满足$UI=2.4W$的点。从图像可知，当乙灯电压$U_乙=4V$时，电流$I_乙=0.6A$，此时功率$P=4V×0.6A=2.4W$，故B正确。
3. 分析选项C：甲、乙两灯串联时，电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，即$U_总=U_甲+U_乙=7V$。若电路总功率为2.8W，根据$P=UI$，总电流$I=\frac{P_总}{U_总}=\frac{2.8W}{7V}=0.4A$。但从图像可知，当电流$I=0.4A$时，甲灯电压远大于6V（甲灯额定电压6V时电流仅0.3A），乙灯电压为2V，此时总电压远大于7V，不符合串联电路电压规律，故C错误。
4. 分析选项D：甲、乙两灯并联时，各支路电压相等，均为电源电压4V。从图像可知，当$U=4V$时，甲灯电流约为0.25A，乙灯电流为0.6A，总电流$I_总=0.25A+0.6A=0.85A$，总功率$P_总=UI_总=4V×0.85A≈3.4W$，故D正确。
综上，不正确的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
U-I图像应用、串并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合U-I图像考查电学综合知识，需熟练掌握欧姆定律、串并联电路规律及电功率公式，关键是从图像中准确提取电压与电流的对应关系，分析各选项时要结合电路特点逐一验证，避免出错。
【难度系数】
0.4
3.如图甲所示的电路,电源电压不变,$R_0$为定值电阻,$R$为滑动变阻器。闭合开关,滑片P从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是 (
A.滑片从最左端向最右端滑动的过程中,电流表示数变小
B.滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变
C.电源电压为6 V
D.电路消耗的最大功率为3.6 W
C
)。A.滑片从最左端向最右端滑动的过程中,电流表示数变小
B.滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变
C.电源电压为6 V
D.电路消耗的最大功率为3.6 W
答案
3. C
解析
【分析】
首先明确电路：甲图中滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。结合乙图的U-R图像，利用串联电路规律和欧姆定律分析各选项：先判断滑片移动时电阻、电流的变化，再通过图像数据结合电源电压不变的特点计算电源电压，最后分析电路最大功率。
【解析】
甲图中，R与R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。
选项A：滑片从最左端向最右端滑动时，滑动变阻器R接入阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由I=U/R总可知，电路电流变大，即电流表示数变大，A错误。
选项B：电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器的阻值（R=U_V/I_A），滑片滑动时R阻值改变，故该比值变化，B错误。
选项C：从乙图取两组数据：当R₁=5Ω时，电压U₁=3V，电路电流I₁=U₁/R₁=3V/5Ω=0.6A；当R₂=10Ω时，电压U₂=4V，电路电流I₂=U₂/R₂=4V/10Ω=0.4A。
电源电压U不变，串联电路中U=I(R₀+R)，因此：
U=I₁(R₀+R₁)=0.6A×(R₀+5Ω)
U=I₂(R₀+R₂)=0.4A×(R₀+10Ω)
联立方程：0.6(R₀+5)=0.4(R₀+10)，解得R₀=5Ω，代入得U=0.6×(5+5)=6V，C正确。
选项D：电路功率最大时电流最大，对应R接入阻值最小（R=0），此时电流I=U/R₀=6V/5Ω=1.2A，最大功率P=UI=6V×1.2A=7.2W≠3.6W，D错误。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律；串联电路特点；电功率计算
【点评】
本题结合串联电路和U-R图像考查电学综合计算，需掌握欧姆定律、串联电路规律，能从图像提取数据列方程求解，是电学常见动态分析题型。
【难度系数】
0.5
首先明确电路：甲图中滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。结合乙图的U-R图像，利用串联电路规律和欧姆定律分析各选项：先判断滑片移动时电阻、电流的变化，再通过图像数据结合电源电压不变的特点计算电源电压，最后分析电路最大功率。
【解析】
甲图中，R与R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。
选项A：滑片从最左端向最右端滑动时，滑动变阻器R接入阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由I=U/R总可知，电路电流变大，即电流表示数变大，A错误。
选项B：电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器的阻值（R=U_V/I_A），滑片滑动时R阻值改变，故该比值变化，B错误。
选项C：从乙图取两组数据：当R₁=5Ω时，电压U₁=3V，电路电流I₁=U₁/R₁=3V/5Ω=0.6A；当R₂=10Ω时，电压U₂=4V，电路电流I₂=U₂/R₂=4V/10Ω=0.4A。
电源电压U不变，串联电路中U=I(R₀+R)，因此：
U=I₁(R₀+R₁)=0.6A×(R₀+5Ω)
U=I₂(R₀+R₂)=0.4A×(R₀+10Ω)
联立方程：0.6(R₀+5)=0.4(R₀+10)，解得R₀=5Ω，代入得U=0.6×(5+5)=6V，C正确。
选项D：电路功率最大时电流最大，对应R接入阻值最小（R=0），此时电流I=U/R₀=6V/5Ω=1.2A，最大功率P=UI=6V×1.2A=7.2W≠3.6W，D错误。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律；串联电路特点；电功率计算
【点评】
本题结合串联电路和U-R图像考查电学综合计算，需掌握欧姆定律、串联电路规律，能从图像提取数据列方程求解，是电学常见动态分析题型。
【难度系数】
0.5
4. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器$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$的最大阻值为20 Ω
D.电路总功率最大值为1.2 W
答案
4. C
解析
【分析】
首先明确电路连接：甲图中R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。滑动变阻器滑片移动时，电路总电阻变化，电流和R₂两端电压随之改变。结合乙图的U-I图像，分两种临界状态分析：①滑片在最左端时，R₂接入电阻为0，电压表示数为0，电流最大，此时电路只有R₁，电源电压等于R₁两端电压；②滑片在最右端时，R₂接入最大阻值，电流最小，电压表示数为R₂两端电压，此时电源电压等于R₁和R₂的总电压。利用电源电压不变建立等式，可求出R₁、电源电压、R₂最大阻值，再逐一判断选项。
【解析】
1. 当滑片P在最左端时，R₂接入电阻为0，对应乙图中电流I₁=0.6A，此时电路为R₁的简单电路，电源电压：U = I₁R₁ = 0.6A × R₁。
2. 当滑片P在最右端时，R₂接入最大阻值，对应乙图中电流I₂=0.2A，电压表的示数U₂=4V，此时电源电压：U = I₂R₁ + U₂ = 0.2A × R₁ + 4V。
3. 电源电压不变，联立两式：0.6A × R₁ = 0.2A × R₁ + 4V，解得R₁=10Ω，电源电压U=0.6A×10Ω=6V。
4. 滑动变阻器最大阻值：R₂最大 = U₂/I₂ = 4V/0.2A =20Ω。
5. 选项判断：
A：电源电压为6V，不是4V，错误；
B：R₁=10Ω，不是30Ω，错误；
C：R₂最大阻值为20Ω，正确；
D：电路总功率最大值P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6W，不是1.2W，错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合U-I图像考查电学综合知识，关键是从图像中提取滑片在两端时的电流和电压值，利用电源电压不变建立关系求解，需掌握串联电路规律和欧姆定律的应用，属于中等难度的电学题。
【难度系数】
0.4
首先明确电路连接：甲图中R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。滑动变阻器滑片移动时，电路总电阻变化，电流和R₂两端电压随之改变。结合乙图的U-I图像，分两种临界状态分析：①滑片在最左端时，R₂接入电阻为0，电压表示数为0，电流最大，此时电路只有R₁，电源电压等于R₁两端电压；②滑片在最右端时，R₂接入最大阻值，电流最小，电压表示数为R₂两端电压，此时电源电压等于R₁和R₂的总电压。利用电源电压不变建立等式，可求出R₁、电源电压、R₂最大阻值，再逐一判断选项。
【解析】
1. 当滑片P在最左端时，R₂接入电阻为0，对应乙图中电流I₁=0.6A，此时电路为R₁的简单电路，电源电压：U = I₁R₁ = 0.6A × R₁。
2. 当滑片P在最右端时，R₂接入最大阻值，对应乙图中电流I₂=0.2A，电压表的示数U₂=4V，此时电源电压：U = I₂R₁ + U₂ = 0.2A × R₁ + 4V。
3. 电源电压不变，联立两式：0.6A × R₁ = 0.2A × R₁ + 4V，解得R₁=10Ω，电源电压U=0.6A×10Ω=6V。
4. 滑动变阻器最大阻值：R₂最大 = U₂/I₂ = 4V/0.2A =20Ω。
5. 选项判断：
A：电源电压为6V，不是4V，错误；
B：R₁=10Ω，不是30Ω，错误；
C：R₂最大阻值为20Ω，正确；
D：电路总功率最大值P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6W，不是1.2W，错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合U-I图像考查电学综合知识，关键是从图像中提取滑片在两端时的电流和电压值，利用电源电压不变建立关系求解，需掌握串联电路规律和欧姆定律的应用，属于中等难度的电学题。
【难度系数】
0.4
5.图甲是某酒精测试仪的简化电路图，$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$周围酒精浓度增加时，下列判断正确的是（
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变大
D
）。A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变大
答案
5. D
解析
【分析】首先明确电路结构：$R_0$与$R$串联，电流表测电路中的总电流，电压表测$R$两端的电压，电源电压不变。当酒精浓度增加时，由图乙可知酒精气体传感器$R$的阻值减小，结合串联电路规律、欧姆定律和电功率公式分析各选项的变化情况。
【解析】
1. 电路结构：$R_0$与$R$串联，电流表测串联电路的电流，电压表测$R$两端的电压，电源电压$U$恒定。
2. 酒精浓度增加时，由图乙得$R$的阻值减小，总电阻$R_{总}=R_0+R$，因此总电阻减小。
3. 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，$U$不变、$R_{总}$减小，所以电路电流$I$变大，即电流表示数变大，故A错误。
4. $R_0$两端电压$U_0=IR_0$，$I$变大、$R_0$不变，因此$U_0$变大；串联电路总电压$U=U_0+U_R$，则$R$两端电压$U_R=U-U_0$，$U$不变、$U_0$变大，所以$U_R$变小，即电压表示数变小，故B错误。
5. 电压表与电流表示数的比值为$\frac{U_R}{I}$，而$U_R=IR$，故比值等于$R$；因$R$减小，该比值变小，故C错误。
6. 电路总功率$P=UI$，$U$不变、$I$变大，所以总功率$P$变大，故D正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律应用、串联电路规律、电功率计算
【点评】本题结合酒精测试仪的电路，考查串联电路特点和电学公式的应用，关键是明确电路结构及传感器阻值的变化规律，属于基础电路动态分析题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路结构：$R_0$与$R$串联，电流表测串联电路的电流，电压表测$R$两端的电压，电源电压$U$恒定。
2. 酒精浓度增加时，由图乙得$R$的阻值减小，总电阻$R_{总}=R_0+R$，因此总电阻减小。
3. 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，$U$不变、$R_{总}$减小，所以电路电流$I$变大，即电流表示数变大，故A错误。
4. $R_0$两端电压$U_0=IR_0$，$I$变大、$R_0$不变，因此$U_0$变大；串联电路总电压$U=U_0+U_R$，则$R$两端电压$U_R=U-U_0$，$U$不变、$U_0$变大，所以$U_R$变小，即电压表示数变小，故B错误。
5. 电压表与电流表示数的比值为$\frac{U_R}{I}$，而$U_R=IR$，故比值等于$R$；因$R$减小，该比值变小，故C错误。
6. 电路总功率$P=UI$，$U$不变、$I$变大，所以总功率$P$变大，故D正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律应用、串联电路规律、电功率计算
【点评】本题结合酒精测试仪的电路，考查串联电路特点和电学公式的应用，关键是明确电路结构及传感器阻值的变化规律，属于基础电路动态分析题。
【难度系数】0.5
