2023年湖南省长沙市长郡教育集团中考二模物理试题（含解析）

这是一份2023年湖南省长沙市长郡教育集团中考二模物理试题（含解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2023年湖南省长沙市长郡教育集团中考二模物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．《康熙几暇格物编》中记载：“置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显见矣”，其中“钱随水光而显见”这种现象形成的原因是（　　）
A．光的直线传播 B．光的反射 C．平面镜成像 D．光的折射
2．如图为木制玩具青蛙刮鼓，用木棒在青蛙背上摩擦，就会发出类似青蛙的叫声，有时还能引起周围青蛙的附和共鸣．下列说法正确的是

A．青蛙刮鼓发出的声音是由木棒振动产生的
B．模拟青蛙的叫声是指音色相近
C．青蛙刮鼓发出的声音一定是噪声
D．能引起周围青蛙的附和共鸣说明声音能传递能量
3．如图是“泼水成冰”的游戏。该游戏需要滚烫的开水在零下30℃以下的极寒环境下才能成功。关于“泼水成冰”的原理说法正确的是（　　）

A．用滚烫的开水而不用冷水是因为冷水在极寒环境下不能蒸发
B．图中水蒸气在极寒环境下遇冷放热直接凝华成小冰晶
C．和“泼水成冰”形成原理相同的自然现象还有雾的形成
D．开水提供水蒸气的物态变化过程是汽化，汽化需要放热
4．2023年1月1日，中国首架国产C919大型客机开启了今年首场的验证飞行。如图所示是这架C919客机首场飞行时，在北京大兴国际机场安全降落的情景。关于这架C919客机的降落过程，下列说法正确的是（　　）
  
A．飞机降落过程，它的机械能逐渐减小
B．飞机降落过程，它受到的重力不做功
C．飞机落地后继续滑行，是因为受到惯性的作用
D．飞机在地面静止时，地面对飞机的支持力和飞机对地面的压力是一对平衡力
5．超市的服装贴有磁性标签，未消磁的标签通过超市安检门时，安检门上的线图会产坚电流，触发报警器达到防盗目的。下图中能反映出安检门工作原理的是（　　）
A．   B．  
C．   D．  
6．夏天清晨，在公园经常看到如图所示的植物叶上有晶莹剔透的露珠，请过露珠可以看到清晰的叶脉，下列说法中正确的是（　　）

A．露珠相当于一个凹透镜
B．露珠相当于一个凸面镜
C．看到的“叶脉”是倒立、放大的实像
D．看到的“叶脉”是正立，放大的虚像
7．如图所示，某品牌独轮车工作原理：电源开关S1闭合时指示灯亮起；当人站在独轮车上开关S2自动闭合，电动机启动，开始运动，若电源开关S1未闭合，即使人站在独轮车上电动机也不会启动。下列电路设计符合上述要求的是（　　）
  
A．   B．   C．   D．  
8．如图所示是小明家中某房间电路的一部分，若在图中甲，乙两处只能装电灯或开关。对此电路，说法正确的是（　　）

A．有金属外壳的用电器应接入三孔插座，使金属外壳接地
B．保险丝熔断，一定是用电器总功率过大
C．甲处应装开关，乙处应装电灯
D．用试电笔测图中三点，A、C两点氖管发光
9．巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（　　）

A．指示灯变暗，电压表示数变大
B．指示灯变暗，电压表示数变小
C．指示灯变亮，电压表示数变大
D．指示灯变亮，电压表示数变小

二、多选题
10．小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是（　　）

A．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少
B．往水火箭里打气相当于内燃机的做功冲程
C．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程
D．在整个过程中，能量总量是保持不变的
11．“常中华诗词、寻文化基因、品生活之美”，《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”中的“楼台倒影”是楼台通过池塘水面折射而成的虚像
B．“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”中“风卷屋茅”是因为流速越大的地方压强越小
C．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新睛”中“花气袭人”的原因是花香分子的无规则运动
D．“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中的“挽弓如满月”是把化学能转化为弹性势能
12．如图所示的电路中，电源电压不变，当闭合开关S且将滑动变阻器的滑片P从A滑向B的过程中，不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（　　）
  
A．电压表V2的示数不变，小灯泡亮度不变
B．电压表V2示数变化量大小与V1示数变化量大小相同
C．电压表V2与电流表A示数之比变大
D．滑片P移动到B端时电路总功率最小

三、填空题
13．“天宫一号”飞船助推器向地面喷火升天，这说明力的作用是 的，在飞船逐渐靠近空间站的过程中，空间站相对于飞船是 的。
14．“华龙一号”是我国具有完全自主知识产权的三代压水堆核电创新成果，核电站是核 时释放出大量的核能来发电的，核能属于 再生能源。
15．在湘江风光带耸立着一排“风光互补”照明灯，如图所示，无风有光时，通过太阳能电池板发电，将太阳能转化为电能，有风无光时。通过“小风扇”风力发电，将 能转化为电能。照明灯工作时，将 能转化为光能。
  
16．如图所示，小海用一个动滑轮提着重物向上做匀速直线运动。物体上升2m时，绳子自由端移动的距离是 m。若不计绳重及摩擦，小海用此装置拉动不同物体匀速上升时，测出拉力F和物重G的大小并画出二者的关系图像，当物重为30 N时，此滑轮的机械效率是 。
  
17．某薄壁容器的底面积为100cm2，质量为2kg，容器高27cm，容器底部连接一细杆，细杆长为10cm，细杆上连接着一个有一定体积杯子，杯子的外底面积为60cm2，高度为10cm，向容器里面倒入一定量的水，杯子对细杆的作用力如图所示，当加入2.4kg水时，容器加满了；当加入1kg水时，水对容器底的压强为 Pa；当容器对桌面压强为5000Pa时，加入水的质量为 kg；杯子的密度 kg/m3（g取10N/kg，保留两位小数）。
  

四、作图题
18．请在图中，画出在斜面上正在下滚的小球受到重力G的示意图（重心已标出）。

19．如图所示，两条入射光线（或延长线）分别过凹透镜的光心O和焦点F，分别画出经过凹透镜折射后的光线．


五、实验题
20．小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，
  
（1）实验时，小明用弹簧测力计挂木块使其在水平木板上做匀速直线运动，如图甲所示，木块受到的滑动摩擦力为 N；
（2）分析比较图 所示的两次实验现象可得出滑动擦力的大小与接触面粗糙程度的关系；
（3）分析比较图乙、丙所示的两次实验现象可得出结论：在接触面粗糙程度一定时， 。
21．在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中：
（1）安装好实验器材后，为缩短实验时间，小强在烧杯中倒入热水，热水中温度计的示数如图甲所示，此时温度计的示数为 ℃；
（2）小强观察到：沸腾时水中气泡的情形为图丙中图 （选填“A”或“B”）；
（3）小强同学想提高水的沸点，换用了火力更大的酒精灯加热，这种做法 （选填“可行”或“不可行”）。

22．小林同学做“探究平面镜成像规律”的实验，下面是部分实验步骤：
  
（1）取一块玻璃板竖直放在水平桌面上，将蜡烛A点燃放在玻璃板前。要想看到蜡烛A的像，小林的眼睛始终在蜡烛A的 （选填“同一侧”或“另一侧”）观察；
（2）取两支同样的蜡烛A和B，蜡烛B与A的像重合。当蜡烛A靠近玻璃板时，要使蜡烛B与A的像再次重合，必须使蜡烛B （选填“靠近”或“远离”）玻璃板；
（3）实验中，小林同学反复移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像完全重合，其原因是 。
23．小军同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值，于是他在学校实验室借了一些器材，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。

（1）闭合开关前，应将图甲中的滑动变阻器滑片置于 端（选填“a”或“b”）；
（2）闭合开关，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，计算Rx的阻值为 Ω，接下来他移动滑片，又测出两次对应的电压和电流值；
（3）按照上面的操作步骤，小军又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻，并描绘了其电流随电压变化的I-U图像，小军发现小灯泡的I-U图像不是一条直线而是一条曲线如图丙所示，原因可能是小灯泡的电阻与 有关。

六、计算题
24．解放军在一次夺岛登陆演习中，出动某型号中型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为32t，同时，该车装配有输出功率为2×106W的发动机，机动性能卓越。
（1）该车在平面沙滩上行进时，两条履带与沙滩的总接触面积为4m2，求该车对沙滩的压强。
（2）该车在水面漂浮时，它排开水的体积是多少m3 ？（ρ海水取1×103kg/m3）
（3）该车在陆地上以36km/h的速度匀速行进18km时，若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功？
25．如图所示电路，设电源电压不变，灯L的规格为“24V 24W”，且灯丝电阻不随温度变化而变化，滑动变阻器的规格为“100Ω  1A”，电流表的量程为0~3A。移动滑片使滑动变阻器的阻值为R1且保持不变，在保证电路安全的情况下操作如下：当闭合开关S1、S4断开开关S2、S3时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，电路消耗的总功率为P1。当开关S1、S2、S3、S4都断开时，电流表的示数为I2，电路消耗的总功率为P2，此时R2两端的电压为U2，已知P1=6.75W，P2=4.5W，U1∶U2=5∶2。求：
（1）正常发光时灯L电阻；
（2）电流Ⅰ1∶Ⅰ2；
（3）通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变，使整个电路的总功率最大，求这个总功率。
  

参考答案：
1．D
【详解】往碗中倒水时，因为光由水中斜射入空气中时，发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线的方向看去能看到钱币的像，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2．B
【详解】A．青蛙刮鼓发出的声音是由青蛙的背振动产生的，故A错误．
B．音色是发声体所特有的声音特色，模拟青蛙的叫声是指音色相近，故B正确．
C．青蛙刮鼓发出的声音如果影响到人们学习、工作、休息，则就是噪声．如果没有，就不属于噪声，故C错误．
D．声音能传递信息，青蛙刮鼓发出的声音能引起周围青蛙的附和共鸣说明声音能传递信息，故D错误．
答案为B．
点睛：本题考查了声音的产生、声音的特征以及声音的利用，属于一道基础题．
3．B
【详解】A．用滚烫的开水而不用冷水是因为开水更容易汽化为水蒸气，在短时间内能提供大量的水蒸气，故A错误；
B．根据物质物态变化特点可知，由气态变成固态的过程叫做凝华，图中的水蒸气在极寒环境下遇冷放热直接凝华成小冰晶，故B正确；
C．“泼水成冰”形成原理是水蒸气的凝华现象，雾是水蒸气的液化现象，故C错误；
D．根据物质物态变化特点可知，由液态变成气态的过程叫做汽化，所以开水提供水蒸气的物态变化过程是汽化，汽化需要吸热，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】A．飞机降落时，质量不变，高度减小、速度减小，动能和重力势能都在减小，它的机械能逐渐减小，故A正确；
B．飞机降落时，在重力方向上移动了距离，它受到的重力做了功，故B错误；
C．飞机落地后继续滑行，是由于惯性，惯性是物体本身的一种性质，不是一种力或作用，故C错误；
D．飞机静止时，飞机对地面的压力与地面对飞机的支持力不是作用在同一物体上，所以不是一对平衡力，故D错误。
故选A。
5．C
【详解】当未消磁的标签经过超市出口处的安检门时，安检门上的线圈会产生感应电流，相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，所以安检门的工作原理是电磁感应现象。
A．该实验是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A不符合题意；
B．题图有电源，研究的是通电导体在磁场中受力的实验，是电动机的原理，故B不符合题意；
C．该实验是电磁感应实验，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流，将机械能转化为电能，故C符合题意；
D．通电后，电磁铁能吸引大头针，这是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故D不符合题意。
故选C。
6．D
【详解】AB．露珠中间厚，边缘薄，相当于一个水凸透镜，而凸面镜对光有发散作用，如汽车的后视镜可以扩大视野，故AB错误；
CD．叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故C错误，D正确。
故选D。
7．D
【详解】A．开关S1闭合时指示灯亮起；当人站在独轮车上开关S2自动闭合，电动机启动；开关S1未闭合、S2闭合（人站在独轮车上）时，电动机可以启动，不符合要求，故A不符合题意；
BD．由题意可知，电源开关S1闭合时指示灯亮起；当人站在独轮车上开关S2自动闭合，电动机启动，开始运动，这说明指示灯和电动机并联；若电源开关S1未闭合，即使人站在独轮车上电动机也不会启动，这说明S1控制干路，开关S2控制电动机，故B不符合题意，D符合题意；
C．只有开关S1闭合时，指示灯不亮，故C不符合题意。
故选D。
8．A
【详解】A．接入三孔插座能使用电器金属外壳接地，防止由于用电器的外壳带电而使人发生触电事故，故A正确；
B．保险丝熔断，可能是发生了短路，也可能是用电器总电功率过大，故B错误；
C．在家庭电路中，为了安全，一般把开关接在火线和用电器之间，故乙处接开关、甲处接灯，故C错误；
D．A点与零线接通，B点与零线接通，C点与火线接通，用试电笔测试时，A点氖管不发光，B点氖管不发光，C点氖管发光，故D错误。
故选A。
9．A
【详解】由左图知道，电磁铁与滑动变阻器串联，当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由知道，左侧电路中的电流变小，通过电磁铁的电流变小，电磁铁的磁性变弱，由于巨磁电阻的电阻在磁场中急剧减小，所以，巨磁电阻（GMR）的阻值变大，右图中指示灯和巨磁电阻串联的总电阻变大，电路中的电流变小，灯泡两端的电压变小，又因为灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P＝UI知道，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故CD错误；
由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，巨磁电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A正确、B错误．
10．AD
【详解】A．上升过程中，水火箭瓶内气体对外做功，故水火箭瓶内气体的内能减少，故A正确；
B．往水火箭里打气，相当于内燃机压缩冲程，压缩气体做功，故B错误；
C．水从水火箭中喷出相当于内燃机的做功冲程，水火箭瓶内气体对水做功，故C错误；
D．根据能量守恒定律，在整个过程中，能量总量是保持不变的，能量是不会凭空产生，也不会凭空消失，故D正确。
故选AD。
11．BCD
【详解】A．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”中的“楼台倒影”， 是楼台反射的光在水面发生反射形成的虚像，故A错误；
B．风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大、压强小；屋内空气流动速度小、压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，受到的向上的压力大于向下的压力，产生一个向上的压力差，当压力差大于茅草的重力时会将茅草推上去，故B正确；
C．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴，说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈，这是一种扩散现象，故C正确；
D．“挽弓如满月”时，消耗了人的化学能，弓的弹性势能变大，所以是把化学能转化为弹性势能，故D正确。
故选BCD。
12．BD
【详解】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电压表测灯泡两端电压，当闭合开关S且将滑动变阻器的滑片P从A滑向B的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路分压原理可知，滑动变阻器两端电压变大，故电压表示数变大，由于电源电压不变，根据串联电路电压特点可知，灯泡两端电压减小，故电压表示数变小。
A．滑动变阻器的滑片P从A滑向B的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则由可知，灯泡电功率变小，亮度变暗，故A错误；
B．电源电压不变，由串联电路分压特点可知，小灯泡与滑动变阻器分电源电压，二者分得的电压之和等于电源电压，随着滑片移动，电阻两端的电压线性变化，电压表示数变大，电压表示数变小，电压表V2示数变化量大小与V1示数变化量大小相同，故B正确；
C．由欧姆定律可知，电压表V2与电流表A示数之比为小灯泡的电阻，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，则小灯泡两端电阻不变，即电压表V2与电流表A示数之比不变，故C错误；
D．滑片P移动到B端时，接入电路的总电阻最大，电路中电流最小，由可知，此时电功率最小，故D正确。
故选BD。
13． 相互 运动
【详解】[1]助推器向地面喷火，助推器对地面施加力，同时地面也对助推器施加力，助推器受到反作用力，推动飞船上升，说明物体间力的作用是相互的。
[2]飞船逐渐靠近空间站的过程中，以飞船为参照物，空间站向飞船靠拢，即空间站的位置发生改变，所以空间站相对于飞船是运动的。
14． 裂变 不可
【详解】[1]获取核能的方式有：核聚变和核裂变。核电站是利用原子核发生可控制的裂变释放出的核能来发电的。
[2]核能不能从自然界源源不断得到，属于不可再生能源。
15． 机械 电
【详解】[1]“小风扇”是一个风扇式发电机，是利用风叶通过发电机将机械能转化为电能。
[2]照明灯工作时，消耗电能而发光，因此是将电能转化为光能。
16． 4 75％
【详解】[1]由图可知，承担重物的绳子股数为n=2，由可得，绳子自由端移动的距离为

[2]由图像可知，当物重为30 N时，拉力F为20N，则此滑轮的机械效率是

17． 1000 2 3.33×103
【详解】[1]由图乙可知，当加入1kg水时，水刚好到达杯子的底部，水的深度等于杆的高度，即

根据p=ρgh可得，此时水对容器底的压强为

[2]当容器对桌面压强为5000Pa时，根据可得，容器对桌面的压力为

在水平桌面上，容器对桌面的压力等于容器的总重力，即

由图乙可知，加入的水的质量为0~1kg时，杯子对细杆的压力保持10N不变，说明杯子的重力为10N。故当容器对桌面压强为5000Pa时，加水的重力为

根据G=mg可得，加水的质量为

[3]由图乙可知，当加入1kg水时，水刚好到达杯子的底部；加到1.4kg时，对细杆的压力最小，浮力达到最大，从1.4kg水开始进入杯子，到1.7kg杯子里的水装满，则杯子中的水的质量为

根据密度公式可得，杯子中的水的体积为

杯子排开水的体积为

杯子的体积为

杯子的密度为

18．
【详解】重力的方向是竖直向下的，从小球重心（球心）画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即重力G的示意图，如下图

19．
【详解】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，过光心的光线经凹透镜后传播方向不改变．如图所示：

20． 3.6 甲、丙 压力越大，滑动摩擦力越大
【详解】（1）[1]实验中，必须水平拉动木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，拉力大小才等于摩擦力的大小，图甲中测力计分度值为0.2N，示数为3.6N，故摩擦力的大小为3.6N。
（2）[2]根据控制变量法可知，要研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，则需要控制压力大小相同，改变接触面的粗糙程度，甲、丙两图符合题意。
（3）[3]分析比较如图乙、丙知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，且压力越大，弹簧测力计的示数越大，滑动摩擦力越大，故可以得出在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
21． 68 A 不可行
【详解】（1）[1]如图甲所示，温度计的分度值是1°C，其温度示数为68℃。
（2）[2]水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，图B符合水沸腾前的现象；水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停地汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，图A符合水沸腾时的现象。
（3）[3]水的沸点与气压有关，换用了火力更大的酒精灯加热并不能改变水的沸点，所以这种做法不可行。
22． 同一侧 靠近 玻璃板与纸面不垂直
【详解】（1）[1]在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，由于平面镜成的是虚像，所以在寻找蜡烛A的像的位置时，人眼应在蜡烛A这一侧观察。
（2）[2]根据平面镜成像成像时物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相同，当蜡烛A靠近玻璃板时，蜡烛A到平面镜的距离减小，要使蜡烛B与A的像再次重合，必须使蜡烛B到平面镜的距离也减小，所以蜡烛B必须靠近玻璃板。
（3）[3]实验中，小林同学反复移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像完全重合，可能是玻璃板与纸面不垂直导致像偏高或者偏低，使蜡烛B都无法与蜡烛A的像完全重合。
23． b 10 温度
【详解】（1）[1]电路闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，由图可得，滑片应该滑至b端。
（2）[2]由电路图可得，电压表测Rx两端电压，电流表测干路电流，电流表量程选择0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.26A，由题意及欧姆定律可得，Rx的阻值为


（3）[3]小灯泡在工作时，由于电流的热效应，电流流过灯丝的时候会发热，灯丝温度升高，从而使灯丝的电阻发生变化，使的I-U图像不是一条直线而是一条曲线。
24．（1）8×104Pa；（2）32m3；（3）3.6×109J
【详解】解：（1）该车总重力为
G=mg=32×103kg×10N/kg=3.2×105N
该车对沙滩的压力
F=G=3.2×105N
该车对沙滩的压强

（2）该车在水面漂浮时，所受浮力
F浮=G=3.2×105N
它排开水的体积

（3）所用时间

若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做的功
W=Pt=2×106W×1800s=3.6×109J
答：（1）该车对沙滩的压强为8×104Pa；
（2）它排开水的体积是32m3；
（3）发动机做了3.6×109J的功。
25．（1）24Ω；（2）3∶2；（3）49.5W
【详解】解：（1）由题意可知，灯L的规格为“24V 24W”，则灯的电阻为

（2）因电源电压不变，由可知，两种情况的电流之比等于电功率之比，即

（3）当闭合开关S1、S4断开开关S2、S3时，与串联，电压表测两端电压，电压表示数为，电流表示数为，电路消耗的总功率为P1=6.75W，开关S1、S2、S3、S4都断开时，灯泡与和串联，电压表测两端电压，电流表示数为，电路消耗的总功率为P2=4.5W，此时两端的电压为。由题意可知，U1∶U2=5∶2，即

解得。因为

且，解得，。
当闭合开关S1、S4断开开关S2、S3时，电路的总电阻

由可得电源电压

由可知，当电路中总电流最大时，即总电阻最小时，电路的总功率最大。电流表的量程为0~3A，根据并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，串联电路的总电阻大于任何一个分电阻可知，当只断开开关S4时，小灯泡、定值电阻和滑动变阻器并联，此时电路中总电阻最小，总电流最大，由欧姆定律可知，通过灯和的电流分别为


滑动变阻器的规格为“100Ω  1A”，则滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由并联电路电流规律可得，干路最大电流

由欧姆定律可得，变阻器连入电路的最小电阻为

因此，只断开开关S4时，且滑动变阻器接入电路的电阻为18Ω时，电路中总电流最大，总功率最大为

答：（1）正常发光时灯L电阻为24Ω；
（2）电流Ⅰ1∶Ⅰ2为3∶2；
（3）只断开开关S4时，且滑动变阻器接入电路的电阻为18Ω时，电路中总电流最大，总功率最大为49.5W。