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1.「2026 贵州遵义期中，★★☆」多选 如图甲所示电路中，电源电压恒定，电流表的测量范围为“0~0.6 A”，电压表的测量范围为“0~3 V”，电阻箱R允许通过的最大电流为1 A，小灯泡L的额定电压为6 V，图乙是小灯泡L的I-U图像。闭合开关，调节电阻箱接入电路的电阻为5 Ω时，L正常发光。在保证电路安全的情况下，下列分析正确的是（
A.L正常发光时电阻为20 Ω
B.电压表直接测量L两端电压
C.电源电压为7.5 V
D.R允许接入的最大阻值为12 Ω
ACD
）A.L正常发光时电阻为20 Ω
B.电压表直接测量L两端电压
C.电源电压为7.5 V
D.R允许接入的最大阻值为12 Ω
答案
由图乙可知，小灯泡正常发光时，即两端电压为6 V时，通过灯泡的电流$I_\mathrm{L}=0.3\ \mathrm{A}$，则小灯泡正常发光时的电阻$R_\mathrm{L}=\dfrac{U_\mathrm{L}}{I_\mathrm{L}}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。由图甲知，L与电阻箱R串联，电流表测电路电流，电压表测电阻箱两端的电压；电阻箱接入电路的电阻为$5\ \Omega$时，L正常发光，则电阻箱两端的电压$U_R=I_R R=I_\mathrm{L} R=0.3\ \mathrm{A} × 5\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$，根据串联电路的电压规律可得，电源电压$U=U_R+U_\mathrm{L}=1.5\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=7.5\ \mathrm{V}$。电压表的测量范围为“0~3 V”，当电压表的示数最大，为3 V时，小灯泡两端的电压为$U_\mathrm{L}'=U-U_R'=7.5\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=4.5\ \mathrm{V}$，由图乙可知此时通过小灯泡的电流$I_\mathrm{L}'=0.25\ \mathrm{A}$，则电阻箱R允许接入电路的最大阻值为$R'=\dfrac{U_R'}{I_R'}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$。故选A、C、D。
解析
【分析】
首先明确电路连接：图甲中灯泡L与电阻箱R串联，电流表测串联电路电流，电压表测电阻箱R两端电压。解题时，先根据小灯泡正常发光的额定电压，从图乙I-U图像获取对应电流，计算灯泡正常发光的电阻；再利用串联电路电压规律，结合电阻箱阻值算出电源电压；最后根据电路安全要求（电压表量程、电流表量程等），确定电压表最大示数时的电流，计算电阻箱允许的最大阻值，逐一判断选项。
【解析】
1. 选项A：小灯泡正常发光时，额定电压$U_L=6\ \mathrm{V}$，由图乙可知此时电流$I_L=0.3\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律，正常发光电阻$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$，故A正确。
2. 选项B：由图甲可知，电压表并联在电阻箱R两端，测量的是R两端电压，不是L两端电压，故B错误。
3. 选项C：L与R串联，电流处处相等，电路电流$I=I_L=0.3\ \mathrm{A}$，电阻箱$R=5\ \Omega$时，其两端电压$U_R=IR=0.3\ \mathrm{A}×5\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$，电源电压$U=U_L+U_R=6\ \mathrm{V}+1.5\ \mathrm{V}=7.5\ \mathrm{V}$，故C正确。
4. 选项D：电压表量程为0~3V，最大示数$U_R'=3\ \mathrm{V}$，此时灯泡两端电压$U_L'=U-U_R'=7.5\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=4.5\ \mathrm{V}$，由图乙得此时电流$I'=0.25\ \mathrm{A}$，电阻箱最大阻值$R'=\frac{U_R'}{I'}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$，故D正确。
【答案】
A、C、D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、I-U图像分析
【点评】
本题结合串联电路与I-U图像，考查欧姆定律的应用及电路安全分析，需明确电表测量对象，利用串联规律逐步推导，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先明确电路连接：图甲中灯泡L与电阻箱R串联，电流表测串联电路电流，电压表测电阻箱R两端电压。解题时，先根据小灯泡正常发光的额定电压，从图乙I-U图像获取对应电流，计算灯泡正常发光的电阻；再利用串联电路电压规律，结合电阻箱阻值算出电源电压；最后根据电路安全要求（电压表量程、电流表量程等），确定电压表最大示数时的电流，计算电阻箱允许的最大阻值，逐一判断选项。
【解析】
1. 选项A：小灯泡正常发光时，额定电压$U_L=6\ \mathrm{V}$，由图乙可知此时电流$I_L=0.3\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律，正常发光电阻$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$，故A正确。
2. 选项B：由图甲可知，电压表并联在电阻箱R两端，测量的是R两端电压，不是L两端电压，故B错误。
3. 选项C：L与R串联，电流处处相等，电路电流$I=I_L=0.3\ \mathrm{A}$，电阻箱$R=5\ \Omega$时，其两端电压$U_R=IR=0.3\ \mathrm{A}×5\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$，电源电压$U=U_L+U_R=6\ \mathrm{V}+1.5\ \mathrm{V}=7.5\ \mathrm{V}$，故C正确。
4. 选项D：电压表量程为0~3V，最大示数$U_R'=3\ \mathrm{V}$，此时灯泡两端电压$U_L'=U-U_R'=7.5\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=4.5\ \mathrm{V}$，由图乙得此时电流$I'=0.25\ \mathrm{A}$，电阻箱最大阻值$R'=\frac{U_R'}{I'}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$，故D正确。
【答案】
A、C、D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、I-U图像分析
【点评】
本题结合串联电路与I-U图像，考查欧姆定律的应用及电路安全分析，需明确电表测量对象，利用串联规律逐步推导，难度适中。
【难度系数】
0.6
2. 情境素材 科技成就「2026河南安阳期中，★★☆」多选 某科技公司研发了一种性能卓越的高结晶型发泡材料——聚丙烯(EPP)。现要求对该材料的承受撞击力进行测试，测试电路图如图甲所示，该电路的电源电压恒为24 V，定值电阻$ R_0 = 10\ \Omega $，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。将不计质量的样品材料平放在压力传感器上，闭合开关后，让一个重物从样品正上方由静止自由释放，重物撞击样品材料后静止在样品材料上，这一过程中，电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是 (
A.压力传感器是由超导材料制成的
B.重物撞击过程中，样品材料受到的最大撞击力为800 N
C.样品材料未受到撞击时，定值电阻$ R_0 $两端的电压为2 V
D.重物最终静止时压力传感器消耗的电功率为8 W
CD
)A.压力传感器是由超导材料制成的
B.重物撞击过程中，样品材料受到的最大撞击力为800 N
C.样品材料未受到撞击时，定值电阻$ R_0 $两端的电压为2 V
D.重物最终静止时压力传感器消耗的电功率为8 W
答案
由题意知，压力传感器和定值电阻$R_0$串联，电流表测电路电流。压力传感器是一种力敏电阻，电阻随压力的变化而变化，是由半导体材料制成的；由图丙可知，压力越大，压力传感器的阻值越小，则电路的总电阻越小，电路电流越大。由图乙可知，电路电流最大为0.8 A，此时电路的总电阻为$R_\mathrm{总}=\dfrac{U}{I_1}=\dfrac{24\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，则压力传感器阻值$R=R_\mathrm{总}-R_0=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$，对应的压力为600 N；样品材料未受到撞击时，电流表的示数为0.2 A，此时定值电阻$R_0$两端的电压为$U_0=I_2 R_0=0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$。重物最终静止时电流表的示数为0.4 A，则电路的总功率为$P_\mathrm{总}=UI_3=24\ \mathrm{V} × 0.4\ \mathrm{A}=9.6\ \mathrm{W}$，定值电阻$R_0$的功率$P_0={I_3}^2 R_0=(0.4\ \mathrm{A})^2 × 10\ \Omega=1.6\ \mathrm{W}$，则压力传感器消耗的电功率为$P=P_\mathrm{总}-P_0=9.6\ \mathrm{W}-1.6\ \mathrm{W}=8\ \mathrm{W}$。故选C、D。
解析
【分析】
首先明确电路为压力传感器R与定值电阻$R_0$串联，电流表测电路电流，压力传感器是力敏电阻，阻值随压力变化。解题时需结合图乙（电流随时间变化）和图丙（电阻随压力变化），利用串联电路特点、欧姆定律及电功率公式，逐一分析各选项：先判断压力传感器的材料，再分别计算未撞击、最大撞击、静止时的电流、电阻、电压、功率，对应图像数据验证选项。
【解析】
电路中压力传感器$R$与$R_0$串联，电源电压$U=24\ \mathrm{V}$，$R_0=10\ \Omega$。
1. 分析选项A：压力传感器是力敏电阻，由半导体材料制成（超导材料电阻为0，不符合其随压力变化的特性），故A错误。
2. 分析选项B：由图乙知最大电流$I_1=0.8\ \mathrm{A}$，此时总电阻$R_\mathrm{总}=\dfrac{U}{I_1}=\dfrac{24\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，压力传感器电阻$R=R_\mathrm{总}-R_0=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$；对应图丙，$R=20\ \Omega$时压力$F=600\ \mathrm{N}$，即最大撞击力为600 N，不是800 N，故B错误。
3. 分析选项C：样品未受撞击时，电流$I_2=0.2\ \mathrm{A}$，定值电阻两端电压$U_0=I_2R_0=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$，故C正确。
4. 分析选项D：重物静止时电流$I_3=0.4\ \mathrm{A}$，总功率$P_\mathrm{总}=UI_3=24\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}=9.6\ \mathrm{W}$；定值电阻功率$P_0={I_3}^2R_0=(0.4\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=1.6\ \mathrm{W}$；压力传感器功率$P=P_\mathrm{总}-P_0=9.6\ \mathrm{W}-1.6\ \mathrm{W}=8\ \mathrm{W}$，故D正确。
【答案】
CD
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、力敏电阻特性
【点评】
本题结合串联电路规律、图像分析及电学公式，考查学生对力敏电阻应用的理解，需从图像中提取关键数据，中等难度，注重知识的综合应用。
【难度系数】
0.5
首先明确电路为压力传感器R与定值电阻$R_0$串联，电流表测电路电流，压力传感器是力敏电阻，阻值随压力变化。解题时需结合图乙（电流随时间变化）和图丙（电阻随压力变化），利用串联电路特点、欧姆定律及电功率公式，逐一分析各选项：先判断压力传感器的材料，再分别计算未撞击、最大撞击、静止时的电流、电阻、电压、功率，对应图像数据验证选项。
【解析】
电路中压力传感器$R$与$R_0$串联，电源电压$U=24\ \mathrm{V}$，$R_0=10\ \Omega$。
1. 分析选项A：压力传感器是力敏电阻，由半导体材料制成（超导材料电阻为0，不符合其随压力变化的特性），故A错误。
2. 分析选项B：由图乙知最大电流$I_1=0.8\ \mathrm{A}$，此时总电阻$R_\mathrm{总}=\dfrac{U}{I_1}=\dfrac{24\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，压力传感器电阻$R=R_\mathrm{总}-R_0=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$；对应图丙，$R=20\ \Omega$时压力$F=600\ \mathrm{N}$，即最大撞击力为600 N，不是800 N，故B错误。
3. 分析选项C：样品未受撞击时，电流$I_2=0.2\ \mathrm{A}$，定值电阻两端电压$U_0=I_2R_0=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$，故C正确。
4. 分析选项D：重物静止时电流$I_3=0.4\ \mathrm{A}$，总功率$P_\mathrm{总}=UI_3=24\ \mathrm{V}×0.4\ \mathrm{A}=9.6\ \mathrm{W}$；定值电阻功率$P_0={I_3}^2R_0=(0.4\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=1.6\ \mathrm{W}$；压力传感器功率$P=P_\mathrm{总}-P_0=9.6\ \mathrm{W}-1.6\ \mathrm{W}=8\ \mathrm{W}$，故D正确。
【答案】
CD
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、力敏电阻特性
【点评】
本题结合串联电路规律、图像分析及电学公式，考查学生对力敏电阻应用的理解，需从图像中提取关键数据，中等难度，注重知识的综合应用。
【难度系数】
0.5
