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D
A
B
25
360
$3×10^5$
$1.32×10^6$
$1:1$
$2:3$
$1:1$
$3:2$
【分析】
要解决这个问题，核心思路是：在电源电压相同、通电时间相等的前提下，利用电能公式分析总电阻与消耗电能的关系，再通过串并联电路的电阻特点，比较四种连接方式的总电阻大小，最终确定消耗电能最多的连接方式。
具体思考步骤：
1. 选合适的电能公式：因为电源电压U和通电时间t固定，选择$W=\frac{U^2}{R}t$更便于分析，此时电能W与总电阻R成反比，总电阻越小，消耗的电能越多。
2. 分析各连接方式的总电阻：
明确串并联电阻特点：串联总电阻大于任意分电阻，并联总电阻小于任意分电阻。
结合$R_1＞R_2$，分别判断四个选项的总电阻：A是$R_1$，B是$R_2$，C是串联总电阻$R_1+R_2$，D是并联总电阻$\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$。
3. 比较总电阻大小：串联总电阻最大，并联总电阻最小，因此并联电路消耗的电能最多。
【解析】
设电源电压为$U$，通电时间为$t$，根据电能计算公式$W=\frac{U^2}{R}t$（$U$、$t$为定值），可知电路总电阻$R$越小，消耗的电能$W$越多。
对各选项的总电阻分析如下：
A选项：总电阻$R_A=R_1$
B选项：总电阻$R_B=R_2$
C选项：根据串联电路电阻特点，总电阻$R_C=R_1+R_2$，且$R_C＞R_1＞R_2$
D选项：根据并联电路电阻特点，总电阻$R_D=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$，且$R_D＜R_2＜R_1$
比较总电阻大小可得：$R_C＞R_A＞R_B＞R_D$，结合$W=\frac{U^2}{R}t$，可知$W_D＞W_B＞W_A＞W_C$，即D选项的连接方式在相等时间内消耗的电能最多。
【答案】
D
【知识点】
电能的计算；串并联电阻特点
【点评】
本题重点考查电能公式的灵活应用和串并联电路电阻特点的掌握，解题关键是根据已知条件选择合适的电能公式，理解电压、时间相同时，总电阻与消耗电能的反比关系。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先分析电路连接方式：灯泡L与滑动变阻器串联。当滑片P向a端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小。电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流会增大。灯泡的电阻可视为不变（忽略温度对电阻的影响），结合电能计算公式，在相同时间内，电流增大，灯泡消耗的电能会增大。
【解析】
1. 电路分析：由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电源电压$U$保持不变。
2. 电阻变化：滑片$P$向$a$端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻$R_{滑}$减小，电路总电阻$R_{总}=R_{L}+R_{滑}$随之减小。
3. 电流变化：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电源电压$U$不变，总电阻$R_{总}$减小，因此电路中的电流$I$增大。
4. 电能判断：灯泡的电阻$R_{L}$可视为不变，时间$t$相同，根据电能公式$W=I^{2}R_{L}t$，电流$I$增大，所以在相同时间内，灯泡$L$消耗的电能$W$增大。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点；欧姆定律；电能的计算
【点评】
本题属于串联电路的动态分析问题，核心是通过滑动变阻器的电阻变化分析电路电流的变化，再结合电能公式判断电能的变化，考查对基本电学规律的理解与应用，难度较低。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先分析开关状态变化前后的电路结构：当开关$S_2$断开时，$R_1$与$R_2$串联，电路总电阻为$R_1+R_2$；当$S_2$闭合后，$R_2$被短路，电路仅由$R_1$构成，总电阻减小。电源电压$U$保持220V不变，根据电功公式$W=\frac{U^2}{R}t$，单位时间内消耗的电能即电功率$P=\frac{W}{t}=\frac{U^2}{R}$，在电压$U$不变时，总电阻$R$越小，单位时间内消耗的电能越大，由此可判断开关闭合后单位时间内电路消耗的电能变化。
【解析】
1. 分析$S_2$断开时的电路：
开关$S_2$断开时，$R_1$与$R_2$串联，电路总电阻$R_{\mathrm{总}1}=R_1+R_2$。
2. 分析$S_2$闭合时的电路：
开关$S_2$闭合时，$R_2$被短路，电路为$R_1$的简单电路，总电阻$R_{\mathrm{总}2}=R_1$，因此$R_{\mathrm{总}2}＜R_{\mathrm{总}1}$。
3. 结合公式判断电能变化：
电源电压$U$恒定，单位时间内消耗的电能对应电功率，由公式$P=\frac{W}{t}=\frac{U^2}{R}$可知，当$U$不变时，电路总电阻越小，电功率越大，即单位时间内消耗的电能越大。
因此开关$S_2$闭合后，电路在单位时间内消耗的电能将增大。
【答案】
B
【知识点】
电功的计算；电路电阻变化分析；电功率公式应用
【点评】
本题考查电路状态变化对电功的影响，核心是分析开关动作前后电路总电阻的变化，结合电功的推导公式进行判断，需要掌握串并联电路的电阻特点及电功、电功率的相关公式，属于基础题型。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先明确电能表参数“3000 imp/(kW·h)”的物理意义：每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3000次。已知台灯工作5min时指示灯闪烁10次，可先计算闪烁3000次（对应消耗1kW·h电能）是闪烁10次的倍数，再根据倍数关系求出总时间，最后将时间单位换算为小时即可得到答案。
【解析】
1. 理解电能表参数：“3000 imp/(kW·h)”表示消耗1kW·h电能时，指示灯闪烁3000次。
2. 计算闪烁3000次是10次的倍数：
$ n = \frac{3000\ \mathrm{次}}{10\ \mathrm{次}} = 300 $
3. 计算消耗1kW·h电能所需时间：
已知闪烁10次用时5min，则闪烁3000次用时 $ t = 5\ \mathrm{min} × 300 = 1500\ \mathrm{min} $
4. 单位换算：
$ 1500\ \mathrm{min} = \frac{1500}{60}\ \mathrm{h} = 25\ \mathrm{h} $
【答案】
25
【知识点】
电能表参数应用、时间单位换算
【点评】
本题主要考查对电能表参数物理意义的理解，通过比例关系计算消耗指定电能所需的时间，关键是准确把握参数含义并注意单位换算，属于电学基础题型，有助于巩固电能表相关知识。
【难度系数】
0.8
【分析】
要计算电流做的功，需根据已知条件选择合适的电功公式：
(1) 已知电压、电流和时间，直接使用公式$ W=UIt $计算，注意先统一单位，将电流单位mA换算为A，时间min换算为s；
(2) 已知电压、电阻和时间，选择推导公式$ W=\frac{U^2t}{R} $计算，先换算时间单位，再代入数值计算；
(3) 已知电流、电阻和时间，选择推导公式$ W=I^2Rt $计算，同样先换算时间单位，再代入数值计算。
【解析】
(1) 统一单位：$ I=200\mathrm{mA}=0.2\mathrm{A} $，$ t=5\mathrm{min}=5×60\mathrm{s}=300\mathrm{s} $
根据电功公式$ W=UIt $，代入数据得：
$ W_1=6\mathrm{V}×0.2\mathrm{A}×300\mathrm{s}=360\mathrm{J} $
(2) 统一单位：$ t=5\mathrm{min}=300\mathrm{s} $
根据电功推导公式$ W=\frac{U^2t}{R} $，代入数据得：
$ W_2=\frac{(220\mathrm{V})^2×300\mathrm{s}}{48.4\Omega}=\frac{48400×300}{48.4}\mathrm{J}=3×10^5\mathrm{J} $
(3) 统一单位：$ t=20\mathrm{min}=20×60\mathrm{s}=1200\mathrm{s} $
根据电功推导公式$ W=I^2Rt $，代入数据得：
$ W_3=(5\mathrm{A})^2×44\Omega×1200\mathrm{s}=25×44×1200\mathrm{J}=1.32×10^6\mathrm{J} $
【答案】
360；$3×10^5$；$1.32×10^6$
【知识点】
电功的计算；单位换算；电功公式应用
【点评】
本题考查电功的不同计算方法，解题关键是根据已知条件选择合适的公式，同时注意单位的统一，避免因单位错误导致结果偏差。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先判断电路连接方式：开关S闭合后，$R_1$与$R_2$并联。根据并联电路的电压特点，各支路两端电压相等，由此可得出电压之比；对于电功之比，在并联电路中电压$U$相同、时间$t$相同，可利用电功公式$W=\frac{U^2t}{R}$，结合电阻的比例关系推导得出电功之比。
【解析】
1. 求电压之比：
由电路图可知，$R_1$与$R_2$并联，根据并联电路的电压规律：并联电路中各支路两端的电压相等，都等于电源电压，即$U_1=U_2$，因此$U_1:U_2=1:1$。
2. 求电功之比：
在相同时间$t$内，根据电功公式$W=\frac{U^2t}{R}$（$U$、$t$均相同），可得电流通过$R_1$和$R_2$所做的功之比：
$\frac{W_1}{W_2}=\frac{\frac{U^2t}{R_1}}{\frac{U^2t}{R_2}}=\frac{R_2}{R_1}$
已知$R_1:R_2=3:2$，即$\frac{R_2}{R_1}=\frac{2}{3}$，因此$W_1:W_2=2:3$。
【答案】
$1:1$；$2:3$
【知识点】
并联电路电压规律，电功的计算
【点评】
本题考查并联电路的基本特点与电功的计算，解题关键是熟练掌握并联电路的电压规律，并能灵活选用电功公式进行比例推导，属于基础题，注重对电路基本规律和公式应用的考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先判断电路连接方式：由图可知，$R_1$与$R_2$串联。根据串联电路的电流特点，串联电路中各处电流相等，因此通过两电阻的电流之比为$1:1$；对于电功之比，由于串联电路中电流$I$相同，通电时间$t$相同，根据电功公式$W=I^2Rt$，电功与电阻成正比，结合已知的电阻比$R_1:R_2=3:2$，即可求出电功之比。
【解析】
1. 分析电路连接：开关$S$闭合后，$R_1$与$R_2$串联。
2. 求电流之比：
根据串联电路的电流规律，串联电路中各处的电流相等，即$I_1=I_2$，因此$I_1:I_2=1:1$。
3. 求电功之比：
已知通电时间$t$相同，电流$I$相同，根据电功公式$W=I^2Rt$，可得：
$\frac{W_1}{W_2}=\frac{I^2R_1t}{I^2R_2t}=\frac{R_1}{R_2}$
代入$R_1:R_2=3:2$，得$\frac{W_1}{W_2}=\frac{3}{2}$，即$W_1:W_2=3:2$。
【答案】
$1:1$；$3:2$
【知识点】
串联电路电流规律，电功的计算
【点评】
本题考查串联电路的基本规律和电功公式的应用，属于基础题，解题的关键是熟练掌握串联电路的电流特点，并能灵活运用电功公式分析比例关系。
【难度系数】
0.7
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