【分析】
首先明确题目核心要求：按下加速按钮时，电动机M转速增大，本质是此时通过电动机的电流变大、电动机两端的工作电压升高。我们可以按照“先明确按钮作用，再逐个排查电路状态”的思路解题：首先要保证未按按钮时电动机可以低速正常运转，按下按钮后电动机电压升高转速变大，不能出现电动机被短路停转、电源短路的错误情况。依次对四个选项分析：A选项按下按钮会短路电动机，不符合要求；B选项未按按钮时电阻和电机串联分压，电机电压低转速慢，按下按钮短路电阻后电机电压等于电源电压，转速升高，符合要求；C选项电机始终并联在电源两端，电压不变转速不会变化；D选项按下按钮会短路电机同时造成电源短路，不符合要求。
【解析】
逐一分析各电路的工作逻辑：
1. 选项A：按钮并联在电动机两端，按下按钮后电动机被短路，无电流通过，电动机直接停止工作，不符合加速的要求，A错误；
2. 选项B：未按下按钮时，定值电阻和电动机M串联，电路总电阻大，回路电流小，电动机两端电压小于电源电压，处于低速运转状态；按下按钮后，定值电阻被短路，电路中只有电动机接入，电动机两端电压等于电源电压，通过电动机的电流显著变大，转速增大，完全满足加速要求，B正确；
3. 选项C：电动机始终直接并联在电源两端，两端电压始终等于电源电压，无论按钮是否按下，电动机的工作电流都不会改变，转速无法提升，不符合要求，C错误；
4. 选项D：按钮并联在电动机和定值电阻的并联支路两端，按下按钮后电动机和并联电阻都被短路，电动机停止工作，同时会造成电源短路，损坏电路元件，不符合要求，D错误。
【答案】
B
【知识点】
串并联电路特点，电路动态分析，短路判断
【点评】
本题结合生活中电动自行车的加速场景考查实用电路设计，解题关键是抓住“电动机转速增大”的物理本质是电动机两端工作电压升高，逐一排查各电路的工作状态，排除出现短路、转速不变的错误电路即可，属于基础的电路应用类题目。
【难度系数】
0.7

【分析】
这道题是串联电路的安全工作类问题，解题思路如下：1. 首先回忆串联电路的电流特点：串联电路中各处电流相等，因此两个灯泡的工作电流始终相同。要保证至少一只灯泡正常发光、同时两只灯泡都不被烧坏，需要选取两个灯泡额定电流中更小的数值作为电路允许的最大电流，若选取更大的额定电流，会导致额定电流更小的灯泡过载烧坏。2. 再根据欧姆定律R=U/I分别计算出两个灯泡的灯丝电阻。3. 串联电路总电阻等于两个电阻之和，最后用最大工作电流乘以总电阻，就能得到电路两端允许加的最大电压。
【解析】
解：
1. 确定电路允许的最大工作电流
两个灯泡的额定电流分别为I₁额=1A，I₂额=0.8A，由于串联电路电流处处相等，为保证两灯均不损坏，电路的最大电流只能取较小的额定电流，即I_max=0.8A，此时标有“15V 0.8A”的灯泡正常发光。
2. 计算两个灯泡的灯丝电阻
根据欧姆定律R=U/I：
第一个灯泡的电阻：$R_1 = \frac{U_{1额}}{I_{1额}} = \frac{10V}{1A} = 10Ω$
第二个灯泡的电阻：$R_2 = \frac{U_{2额}}{I_{2额}} = \frac{15V}{0.8A} = 18.75Ω$
3. 计算总电阻和最大总电压
串联电路总电阻等于各分电阻之和：$R_总 = R_1 + R_2 = 10Ω + 18.75Ω = 28.75Ω$
由欧姆定律U=IR可得，电路两端的最大电压：$U_{max} = I_{max} × R_总 = 0.8A × 28.75Ω = 23V$
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路电流规律，欧姆定律应用
【点评】
本题属于串联电路安全工作的常规题型，易错点是不少同学会直接将两个灯泡的额定电压相加得到25V，忽略了串联时电流不能超过任意元件的额定电流的限制。解题核心是明确串联电路的电流约束条件，优先选取最小的额定电流作为电路的最大工作电流，再结合欧姆定律完成计算，掌握该逻辑后同类串联安全问题都可以快速求解。
【难度系数】
0.6

【分析】
解题思路分两步走：第一步先结合流体压强与流速的关系，判断水流速度增大时探头的受力情况，进而确定滑动变阻器滑片的移动方向，得到滑动变阻器接入电路的阻值变化；第二步逐个分析每个选项的电路连接方式，结合欧姆定律、串联电路的分压规律判断电表示数的变化，筛选出符合“水流速度越大，电表示数越大”的选项。
首先明确：机翼状探头，当水流速度增大时，凸面侧水流流速更快，压强更小，探头两侧压强差产生的升力随水流速度增大而变大，带动滑片移动，改变滑动变阻器接入电路的电阻。
【解析】
1. 先明确探头的工作特性：
水流速度越大，机翼状探头的凸面侧水流流速更快、压强更小，探头两侧压强差产生的升力越大，带动滑片移动改变滑动变阻器接入阻值。
2. 逐个分析选项：
选项A：滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电流表测量电路总电流。探头为上凸下平结构，水流速度越大，探头受到向上的升力越大，滑片向上移动，R接入电路的阻值变小，电路总电阻R总=R+R₀变小。电源电压U恒定，根据欧姆定律I=U/R总，电路中的电流变大，即电流表示数变大，符合题目要求。
选项B：R与R₀串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压。水流速度变大时，R接入阻值变小，根据串联分压规律，R分得的电压随自身阻值减小而减小，因此电压表示数变小，不符合要求。
选项C：探头为下凸上平结构，水流速度越大，探头下表面流速更快、压强更小，探头受到向下的压力，滑片向下移动，R接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知电路电流变小，电流表示数变小，不符合要求。
选项D：R与R₀串联，电压表测定值电阻R₀两端的电压。该探头为下凸上平结构，水流速度变大时滑片下移，R接入阻值变大，电路电流变小，由U₀=IR₀可知，R₀两端的电压随电流减小而变小，电压表示数变小，不符合要求。
综上，只有选项A符合题意。
【答案】
A
【知识点】
流体压强与流速的关系
欧姆定律应用
串联电路分压规律
【点评】
本题是力学与电学结合的动态电路综合题，易错点在于忽略不同探头的形状差异对滑片移动方向的影响，同时需要准确判断电压表的测量对象，结合串联电路规律分析电表示数变化，能很好地考查跨模块知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先明确探究电流与电阻关系的实验核心要求是控制定值电阻两端电压不变，第一步先根据已有实验数据，利用欧姆定律算出实验中需要恒定保持的定值电阻两端电压；第二步分别算出接入30Ω电阻时的电路电流、接入40Ω电阻且正确调节滑片保持电压不变时的理论电流；第三步结合“更换电阻后未调节滑动变阻器滑片”的条件，根据串联分压规律分析此时定值电阻两端电压的变化，推导实际电流的取值范围，最后匹配选项得到答案。
【解析】
探究电流与电阻的关系实验中，需要控制定值电阻两端的电压保持不变：
1. 根据欧姆定律，由实验数据可得定值电阻两端控制不变的电压：
$U_V = I_1R_1 = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$
2. 当接入定值电阻阻值为$30\ \Omega$时，正确操作下的电路电流为：
$I_2 = \frac{U_V}{R_3} = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$
3. 若更换为$40\ \Omega$的定值电阻后，正确调节滑动变阻器使定值电阻两端电压仍为6V，此时理论电流应为：
$I_0 = \frac{U_V}{R_4} = \frac{6\ \mathrm{V}}{40\ \Omega} = 0.15\ \mathrm{A}$
4. 该同学更换电阻后未调节滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入阻值仍为接入30Ω电阻时的阻值：
串联总电阻相比接入30Ω时变大，因此电路电流小于之前的0.2A；
根据串联分压规律，定值电阻阻值变大，其分得的电压会大于原本控制的6V，由$I=\frac{U}{R}$可得，此时电路电流$I=\frac{U_R}{40\ \Omega} ＞ \frac{6\ \mathrm{V}}{40\ \Omega}=0.15\ \mathrm{A}$。
因此实际电流满足$0.15\ \mathrm{A} ＜ I ＜ 0.2\ \mathrm{A}$，选项中只有0.17A符合该范围。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律，串联分压规律，控制变量法
【点评】
本题是典型的易错题，很多同学会忽略“未调节滑动变阻器直接读数”的条件，直接代入控制的6V电压算出0.15A错选C。解题时要抓住题干关键条件，结合串联分压的特点分析定值电阻两端电压的变化，得到电流的合理范围，避免直接套用控制电压计算的思维定式。
【难度系数】
0.4

【分析】
首先先明确电路的正常工作状态：闭合开关S后，定值电阻R₁和R₂串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量R₁两端的电压。题目要求故障后电流表、电压表示数都变大，我们可以将四个选项的故障逐一代入电路，结合欧姆定律分析每个故障下两表的示数变化，筛选出同时满足电流、电压都增大的选项即可。
【解析】
正常电路中，设电源电压为U，根据欧姆定律，电路电流I=U/(R₁+R₂)，R₁两端电压U₁=IR₁＜U。
对各选项逐一分析：
A. 若R₁短路：电压表被短路，电压表示数变为0，示数减小，不符合“两表的示数都变大”的条件，A错误；
B. 若R₁断路：整个电路断开，电流表示数变为0，示数减小，不符合条件，B错误；
C. 若R₂短路：电路总电阻变为R₁，总电阻比原来的R₁+R₂更小，电源电压不变，由I=U/R₁可知电路电流变大，电流表示数变大；此时电压表直接测量电源电压，示数从原来的小于U变为等于U，电压表示数也变大，两表的示数都变大，符合条件，C正确；
D. 若R₂断路：整个电路断开，电流表和电压表都没有接入有效回路，两表示数都变为0，均减小，不符合条件，D错误。
综上，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路故障分析，欧姆定律
【点评】
本题是串联电路故障的基础判断题，解题关键是先理清电路连接关系和电表的测量对象，再通过逐个代入故障推导电表示数变化的方法排除错误选项，需要注意区分短路、断路两类故障对电路的不同影响，避免误判电表的测量范围。
【难度系数】
0.7

【分析】
首先先识别图甲的电路结构：定值电阻$R_0$和滑动变阻器串联，电流表测电路总电流，电压表$\mathrm{V}_1$测$R_0$两端电压，电压表$\mathrm{V}_2$测滑动变阻器两端电压。接下来分析图乙的$I-U$图像：定值电阻的阻值不变，其两端电压和电流成正比，对应过原点的上升图线$OA$；滑动变阻器的电压随电流增大而减小（满足$U_{\mathrm{滑}}=U_{\mathrm{总}}-IR_0$），对应下降的$AC$段图线。接下来分步求解：第一步利用$OA$段A点的电压电流值，通过欧姆定律算出$R_0$的阻值；第二步利用串联电路总电压等于各部分电压之和，结合A点两个元件的电压值算出电源电压；第三步找到电路最小电流，对应滑动变阻器接入阻值最大的状态，结合欧姆定律算出滑动变阻器的最大阻值。
【解析】
解：由图甲可知，定值电阻$R_0$与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表$\mathrm{V}_1$测定值电阻$R_0$两端的电压，电压表$\mathrm{V}_2$测滑动变阻器两端的电压。
(1) 求定值电阻$R_0$的阻值
定值电阻的阻值恒定，其两端电压随电流增大而正比增大，因此图乙中上升的$OA$图线对应$R_0$的$I-U$关系。
由图乙A点坐标可知，当电流$I_1=0.3\ \mathrm{A}$时，$R_0$两端电压$U_1=3\ \mathrm{V}$，
根据欧姆定律$R=\dfrac{U}{I}$可得：
$R_0=\dfrac{U_1}{I_1}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
(2) 求电源电压
串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和，图乙中A点是两条图线的交点，此时电流为$0.3\ \mathrm{A}$，滑动变阻器两端电压也为$3\ \mathrm{V}$，
因此电源电压：
$U=U_1+U_2=3\ \mathrm{V}+3\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$。
(3) 求滑动变阻器的最大阻值
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路总电阻最大，电路电流最小，由图乙可知最小电流$I_{\mathrm{小}}=0.1\ \mathrm{A}$，
此时$R_0$两端的电压：
$U_1'=I_{\mathrm{小}}R_0=0.1\ \mathrm{A}×10\ \Omega=1\ \mathrm{V}$，
滑动变阻器两端的电压：
$U_2'=U-U_1'=6\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$，
滑动变阻器的最大阻值：
$R_{\mathrm{滑大}}=\dfrac{U_2'}{I_{\mathrm{小}}}=\dfrac{5\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$。
【答案】
定值电阻$R_0$的阻值为$10\ \Omega$，电源电压为$6\ \mathrm{V}$，滑动变阻器的最大阻值为$50\ \Omega$
【知识点】
欧姆定律应用，串联电路规律，I-U图像分析
【点评】
本题结合串联电路的特性和$I-U$图像进行考察，解题的核心是先区分两条图线分别对应的元件，抓住定值电阻电压电流成正比的特点即可快速区分，再结合串联分压规律和欧姆定律逐步计算，能够有效锻炼学生结合图像分析动态电路的能力。
【难度系数】
0.6