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湖南省长沙市中雅培粹学校2023-2024学年九年级下学期入学考物理试题（原卷版+解析版）
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考生注意：本试卷共四道大题，24道小题，满分100分，时量60分钟
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。第1~10题为单选题。第11、12题为双选题，选对但少选得2分，错选得0分）
1. 下列是四种中国传统节日中的美食，描述正确的是（ ）
A. 冬至节——煮饺子时，通过热传递改变了饺子的内能
B. 端午节——粽叶和粽子粘在一起说明分子间有间隙
C. 元宵节——刚煮熟的元宵很烫，是因为含有的热量多
D. 中秋节——吃月饼时，掰开月饼需要克服分子间的斥力
【答案】A
【解析】
【详解】A．煮饺子时，没有涉及能量的转化，故是通过热传递的方式改变了饺子的内能，故A正确；
B．粽叶和粽子粘在一起，这说明分子之间有引力，故B错误；
C．热量是过程量，不能含有，只能吸收和放出热量，故C错误；
D．分子之间同时存在引力和斥力，掰开月饼需要克服分子间的引力，故D错误。
故选A。
2. 下列数据与实际最相符的是（ ）
A. 一节干电池电压为
B. 一盏家用LED灯正常工作电流约为
C. 家用电冰箱的额定功率约为
D. 家用空调工作一晚消耗电约100度
【答案】C
【解析】
【详解】A．一节标准新干电池的电压是1.5V，故A不符合题意；
B．一盏家用LED灯正常工作电流较小，约为0.1A，故B不符合题意；
C．普通家用冰箱正常工作电流约1A，其额定功率约为
200W与之比较接近，故C符合题意；
D．家用空调的功率约1kW，工作一晚约10h，消耗电能
故D不符合题意；
故选C。
3. 有关家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 雷雨天站在大树下避雨
B. 发现有人触电应立即切断电源
C. 使用三孔插座可以防止漏电
D. 造成家庭电路中空气开关“跳闸”的原因一定是发生了短路
【答案】B
【解析】
【详解】A．雷雨天站在大树下避雨易受到雷击，故A错误；
B．发现有人触电时，应立即切断电源，再实施抢救，否则有可能造成自己触电，故B正确；
C．有金属外壳的用电器使用三孔插座时，外壳是接地的，可以有效防止外壳漏电导致的触电事故，而非防止漏电，故C错误；
D．造成家庭电路中空气开关跳闸的原因除了发生短路，也有可能是用电器的总功率过大，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”。闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数。以下关于电路的理解，说法正确的是（ ）
A. 金属片A是“土豆电池”的负极
B. “土豆电池”将电能转化为化学能，使二极管发光
C. 将多个“土豆电池”串联起来作为电源，可使二极管发光更亮
D. 把发光二极管引脚对调连接，二极管仍然发光
【答案】C
【解析】
【详解】A．闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数，由图中电压表正负接线柱可知，金属片A为电源的正极，金属片B为电源的负极，故A错误；
B．“土豆电池”为电路提供电能，相当于电路中的电源，将化学能转化为电能，故B错误；
C．多个土豆电池串联后电源电压变大，根据可知，电路电流变大，可使二极管更亮，故C正确；
D．二极管具有单向导电性，把发光二极管引脚对调连接，二极管不再发光，故D错误。
故选C。
5. 如图，是一款感应式垃圾桶，其工作原理如下：启动开关S1闭合后，指示灯亮起，这时垃圾桶才能正常使用；扔垃圾时，只需将手伸到感应区上方，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，桶盖打开；手离开5秒后，感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】D．由题意可知，动力装置工作与否不会影响指示灯的工作，所以指示灯与动力装置是并联的，故D不符合题意；
ABC．由题意可知，开关S1控制整个电路，开关S2只控制动力装置，则开关S1在干路上，开关S2与动力装置串联在同一条支路上，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
6. 腕力球是一种人工动力装置，纯机械不用电池。手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光（如图所示）。装置工作时能使灯发光的原理与下列实验原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光，这说明电路中产生了电流，则可知此现象的原理为电磁感应现象。
A．图中的实验为奥斯特实验，说明电流具有磁效应，故A不符合题意；
B．图中实验装置无电源，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，是电磁感应现象，故B符合题意；
C．图中实验装置是探究通电螺线管周围存在磁场的实验，故C不符合题意；
D．图中实验装置有电源，是探究通电导线在磁场中受力而运动的实验装置，故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，2023年3月由“中车长客”自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行，运行速度可达600km/h以上，标志着我国在高温超导电动悬浮领域实现重要技术突破。高温超导材料可在液氨温度（）以上转变为超导态，超导电动磁浮依靠车载超导磁体与地面“8”字形悬浮线圈相互作用实现自悬浮。下列说法中错误的是（ ）
A. 超导材料的电阻为零
B. 电流流经超导材料时不发生热损耗
C. 磁悬浮列车的电磁铁是利用电流的热效应工作的
D. 超导材料可以承载更大电流，从而产生超强磁场
【答案】C
【解析】
【详解】A．超导材料在特定条件下展现出电阻为零的特性，这种现象被称为超导现象，它发生在某些特殊的材料在温度降低到一定值时。在这些条件下，超导体完全排除对电流的阻碍，电流可以在其中流动而不受电阻的限制，故A正确，不符合题意；
B．根据焦耳定律知，超导材料的电阻为零，电流流经超导材料时不发生热损耗，故B正确，不符合题意；
C．磁悬浮列车的电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故C错误，符合题意；
D．电流流经超导材料时不发生热损耗，可以承载更大电流，从而产生超强磁场，故D正确，不符合题意。
故选C。
8. 灯泡L1（220V 50W）与灯泡L2（220V 60W）按照下方电路图接入线路。50W的灯泡L1反而较亮，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L1中的电流较大，所以较亮
B. 灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率
C. 灯泡L2两端电压大于灯泡L1两端电压
D. 灯泡L2电阻大于灯泡L1电阻
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电路图可知，两灯串联，根据串联电路电流处处相等可知，通过灯泡L1、L2的电流相等，故A错误；
B．灯泡的亮暗程度由实际功率来决定；开关闭合后，50W的灯泡L1反而较亮，说明50W的灯泡L1的实际功率更大，故B正确；
C．根据P=UI可知，通过两灯的电流相等，灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，所以灯泡L1的两端电压大于灯泡L2的两端电压，故C错误；
D．根据可知，通过两灯的电流相等，灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，所以灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻，故D错误。
故选B。
9. 小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变
B. 图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系
C. 图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D. 图丙：在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A．探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变，故A错误；
B．由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确；
C．探究电流跟电压关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流，故C错误；
D．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。
故选B。
10. 如图所示的电路，闭合开关S1、S2后，小灯泡L1和L2正常发光，电流表和电压表均有示数，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表测量通过L2的电流
B. 电压表只能测L1两端的电压
C. 取下L1时，L2也会熄灭
D. 只断开开关S1时，电压表示数不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．如图所示，电流表和灯泡L2串联，所以电流表测量灯泡L2的电流，故A正确；
B．由图可知，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2并联，电压表测并联电路两端的电压，即电压表也测量L2两端的电压，故B错误；
C．并联电路各支路互不影响，取下L1时，L2正常发光，故C错误；
D．只断开开关S1时，电压表无法与电源的两极连接，电压表无示数，故D错误。
故选A。
11. 下列说法正确的是（ ）
A. 太阳释放的能量是核聚变产生的
B. 煤、石油、天然气都是可再生能源
C. 北斗卫星导航是通过光纤传递信息
D. 手机信号5G和4G利用电磁波传递信息的速度相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A．太阳释放的能量来自于其核心区域的氢原子的热核反应，是由核聚变产生的，故A正确；
B．煤、石油、天然气都是不可再生能源，故B错误；
C．我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波传递信息的，故C错误；
D．5G和4G技术都是使用的电磁波，因此在相同介质中的传播信息的速度相同，电磁波在真空中传播速度为3×108m/s，故D正确。
故选AD。
12. 如图甲所示的电路，电源电压不变，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，电流表示数变大
B. 滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
C. 定值电阻的阻值为
D. 电源电压为5V
【答案】AC
【解析】
【详解】A．如图甲，R0与R串联，电压表测量R两端电压；滑片从最左端向最右端滑动时，R减小，总电阻减小，由知，电流变大，故A正确；
B．电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器的阻值，滑片滑动过程中，其接入电路的阻值变小，则电压表与电流表示数之比变小，故B错误；
C．由图乙知，当R＝5Ω时，U1＝3V，电流为
当R＝10Ω时，U2＝4V，电流为
设电源电压为U，则
U＝I1R0＋3V······①
U＝I2R0＋4V······②
解得R0＝5Ω，U＝6V；故C正确，故D错误。
故选AC。
二、填空题（每空2分，共计26分）
13. 在空间站失重环境下，书写并非易事。用铅笔书写，飞溅的铅笔芯颗粒（石墨材料）导电性能极佳，进入电器会导致电路发生_________故障。2021年9月的“开学第一课”，航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字，如图乙所示，书写过中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅，从分子角度而言，这是因为_____________。
【答案】 ①. 短路 ②. 分子间有引力
【解析】
【详解】[1]飞溅的铅笔芯颗粒导电性能极佳，进入电器相当于导线会导致电路发生短路故障。
[2]分子间存在引力和斥力，用毛笔书写过程时，墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅，这因为分子间存在引力。
14. 2022年2月7日，随着最后一组核燃料组件装入反应堆，“华龙一号”全球首堆中核集团福清核电5号机组首次大修装换料工作完成。核电站是利用核反应堆发生核_________（填“裂变”或“聚变”）时提供的能量发电的，反应堆冷却系统采用水冷方式是利用_________（填“做功”或“热传递”）的方式来改变内能的。
【答案】 ①. 裂变 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的。
[2]反应堆冷却系统采用水冷方式是利用热传递的方式来改变内能的。
15. 如图是两挡空气炸锅内部加热部分的简化电路，均为发热体，将开关置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的挡位。已知两挡空气炸锅的高温挡功率为阻值为。当开关置于2位置时，空气炸锅处于______挡（选填“高温”或“低温”），此时电路中的电流是______A；高温挡正常工作产生的热量______，若不计损失能使质量为______的水从20℃加热到沸腾（1个标准大气压下，）。
【答案】 ①. 低温 ②. 2 ③. ④. 7.5
【解析】
【详解】[1][2]当开关S置于1时，R1、R2并联；当开关S置于2时，只有R2工作；根据并联电路的电阻特点可知，并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以当开关S置于2位置时，只有R2工作，电路中的电阻最大，根据可知，此时的电功率最小，空气炸锅处于低温挡；低温挡时，电路中的电流
[3]高温挡正常工作42min产生的热量
[4]根据题意可知，水吸收的热量
一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水的质量
16. 磁悬浮地球仪如图甲所示，地球仪内部有一块磁体，底座相当于电磁铁，其电路原理如图乙，则电源左端为________极；若要增加地球仪“悬浮”的高度，可将滑片P向________移动加以调节（选填“左”或“右”）。
【答案】 ①. 正 ②. 左
【解析】
【详解】[1]磁悬浮地球仪利用的工作原理是同名磁极互相排斥；根据同名磁极相互排斥可知，图中电磁铁的上端应为S极，则由安培定则可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，电路中的电源的左端为正极。
[2]若要增加地球仪 “悬浮”的高度，则需要增大电磁铁和上方磁铁间的排斥力，需要使电磁铁的磁性增强，可以增大电磁铁中的电流，减小变阻器接入电路中的电阻，所以由图可知应将滑片P向左移动。
17. 家庭电路的部分电路图如图所示（电路连接正确）。根据电路图可以判断甲、乙两根进户线中______是火线。只闭合开关，灯正常发光，此时用试电笔接触点，试电笔的氖管______（选填“发光”或“不发光”）。
【答案】 ①. 甲 ②. 不发光
【解析】
【详解】[1]连接电路时，开关应该接在火线和用电器之间，图中开关接在甲和灯泡之间，所以甲是火线。
[2]只闭合开关S1，灯L1正常发光，此时用试电笔接触a点，因a点与零线相连，a点与大地间的电压为0V，所以此时试电笔的氖管不发光。
18. 如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V 0.3A”字样，电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V。在保障电路安全的前提下，只闭合开关S、S1，滑片P位于最右端，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡10s内消耗的电能为___________J，再移动滑片P，电流表示数与R2关系如图乙a所示，当断开S1闭合S、S2、S3时，电流表示数与R2的关系如图乙b所示，则I1=___________A（忽略小灯泡电阻变化）。
【答案】 ①. 18 ②. 0.45
【解析】
【详解】[1]如图甲所示电路中，只闭合开关S、S1，滑片P位于最右端，电路中只有灯泡L接入电路，此时灯泡正常发光，小灯泡L标有“6V 0.3A”字样，则小灯泡10s内消耗的电能为
[2]由上可知，电路中只有灯泡L接入电路中，此时灯泡正常发光，说明电源电压为
再移动滑片P，小灯泡电阻不变，灯泡L与R2一起串联在电路中，电流表测电路中的电流，此时电压表测量R2两端的电压，其中灯泡电阻为
电流表示数与R2关系如图乙a所示，随着电阻R2增大，电流表示数减小，电压表示数增大，在保障电路安全的前提下，当电压表示数U2最大为3V时，此时利用串联电路电流相等可知
则此时滑动变阻器接入电路的电阻为
当断开S1闭合S、S2、S3时，灯泡L被短路，定值电阻R1与R2并联在电路中，电流表测量干路上的电流，此时当R2电阻为20Ω时，电路中电流最大，在保障电路安全的前提下，此时最大电流为0.6A，其中通过R2电阻的电流为
通过R1的电流为
可以求出定值电阻R1电阻为
如图乙b所示，随着电阻R2增大，电流表示数减小，当滑动变阻器阻值为
此时该支路的电流为
则此时对应干路上的电流
此时图中总电流I1示数为0.45A。
三、实验题（每空2分，共计24分）
19. 为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。
（1）实验中，可以通过比较_________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少；
（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是_________℃；
（3）冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体_________（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 42 ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]实验中选用相同的加热装置，相同的时间内放出的热量相同，液体吸收的热量相同，故可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少。
（2）[2]由图可知，温度计分度值为1℃，读数为42℃。
（3）[3]由丙图可知吸收相同的热量，A的温度变化慢，说明A的比热容大；冬天要选比热容大的液体A作为供暖物质，其效果更佳。
20. 同学们利用如图所示电路研究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。
（1）连接电路，闭合开关，发现小灯泡亮、不亮，故障原因可能是______。
（2）排除故障后，用电流表分别测出A、B、C三点的电流、、，更换规格______（选填“相同”或“不同”）的小灯泡多次实验，数据记录在表格中。
（3）分析数据得出结论：____________。
【答案】 ①. 断路（或所在支路断路等） ②. 不同 ③. 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和（或）
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路，闭合开关，发现小灯泡L1亮，则L1所在支路无故障，L2不亮又不影响L1，则说明L2不是短路而是断路，所以故障原因可能是L2断路。
（2）[2]探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中，为了得到普遍规律，应更换不同规格的小灯泡多次实验。
（3）[3]由表中数据可得
即并联电路中，干路电流等于各支路电流之和
21. 学习了磁现象的知识后，小乔利用如图所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况记录在表中。如下表所示。
根据表中记录的实验信息，完成下列问题：
（1）由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中不会产生感应电流；
（2）由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与_________的方向有关；
（3）本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应__________________；
（4）小乔将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是___________。
【答案】 ①. 导体切割磁感线 ②. 将蹄形磁体的磁极上下对调 ③. 电流过小
【解析】
【详解】（2）[1]由第3、4两次实验可知，导体棒AB切割磁感线的方向不同，电流表指针偏转方向不同，表明感应电流的方向不同，可得出结论，导体棒AB中感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
（3）[2]探究感应电流的方向与磁场方向的关系，应该改变磁场方向进行探究，可以将蹄形磁体的磁极上下对调，继续进行实验。
（4）[3]小乔将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时电路中仍有感应电流通过，小灯泡不亮最可能的原因是产生的感应电流过小，无法使小灯泡发光。
22. 有一个阻值未知的定值电阻，小兰用伏安法测量其阻值，过程如下。
（1）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并以笔画线重新连接该导线__________；
（2）正确连接后，通过调节滑动变阻器滑片P的位置，进行多次实验，得到实验数据如表，其中有一组数据是错误的。小兰和小海根据实验数据分别画出了电阻的图像，如图乙、丙所示，其中图像_______是正确的；
（3）所测电阻的阻值为_______。（结果保留整数）
【答案】 ①. ②. 乙 ③. 5
【解析】
【详解】（1）[1]测量电阻时，待测电阻与滑动变阻器串联，电压表与待测电阻并联，如图所示
（2）[2]去除错误的第3个数据可得结论：导体电阻—定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，其图像为过原点的直线，故乙正确，丙错误。
（3）[3]根据，可得正确的五次电阻分别为
舍去R3，则平均电阻为
四、计算题（6分+8分=14分）
23. 小明设计了如图所示的水温控制模拟装置，发热电阻和热敏电阻R均处于水箱中，热敏电阻的阻值随温度的变化情况如下表所示。控制电路的电源电压U=24V，R0=300Ω，受控电路的电源电压为220V，发热电阻的阻值为48.4Ω，电磁继电器线圈电阻忽略不计。当水箱中温度达到50℃时停止加热，当温度低于30℃时重新开始加热。
（1）受控电路工作时，发热电阻的功率为__________W；
（2）水箱中温度达到50℃时，控制电路中的电流为__________A；
（3）若将R0更换为200Ω的定值电阻，水箱中温度达到__________℃时停止加热。
【答案】 ①. 1000 ②. 0.06 ③. 40
【解析】
【详解】（1）[1]受控电路工作时，发热电阻的功率为
（2）[2]水箱中温度达到50℃时，此时热敏电阻的电阻为100Ω，根据欧姆定律，控制电路中的电流为
（3）[3]若将R0更换为200Ω的定值电阻，电磁继电器的启动电流不变，此时控制电路的总电阻为
根据串联电路电阻特点知，热敏电阻的阻值为
查表知：此时对应的温度为40℃。
24. 如图所示，为定值电阻，小灯泡上标有“”字样（小灯泡电阻随温度升高而升高），滑动变阻器上标有“”字样。当只闭合开关时，小灯泡正常发光，其两端电压为；当只闭合开关时，滑动变阻器滑片移到最左端，此时电阻的两端电压为，且；当只闭合时，小灯泡此时的电功率为额定功率的，两端电压为。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）阻值；
（3）则在电路安全的情况下，此电路最大电功率和最小电功率之比（最小电功率不为0）
【答案】（1）12Ω；（2）10Ω；（3）10:1
【解析】
【详解】解：（1）由P=UI和得，小灯泡正常发光时的电阻
（2）当只闭台开关S1时，只有小灯泡接入电路，又小灯泡正常发光，说明电源电压
U=UL=6V
当只闭台开关S3时，R1、R3串联，滑动变阻器滑片移到最左端，最大阻值接入，由串联电路电压与电阻关系及U: U1= 4: 1，可知电阻R1的两端电压与变阻器R3的两端电压之比U1 : U3=1 :3，故R1: R3=1 : 3，滑动变阻器最大阻值接入R3= 30Ω ，所以R1=10Ω。
（3）当只闭合S2时，R1、R2与小灯泡L串联，小灯泡此时的电功率为额定功率的， 即
设此时电路中电流为I，则此时灯两端电压
电阻R1的两端电压
由R2两端电压为3V，根据串联电路电压规律可知
U实+U1'=3V
即
整理得
50I2-15I+1=0
解得I1=0.2A，I2=0.1A （I2=0.1A，计算灯丝电阻为20Ω，与小灯泡电阻随温度升高而升高不符，故舍掉），故电路中电流I1=0.2A，则电阻
开关都闭台时，滑动变阻器R3滑片移到最右端，R1、R2与小灯泡L并联，电阻最小，此时电路中功率最大，最大电功率
当只闭合开关S3时，R1、R3串联，滑动变阻器滑片移到最左端，电路中电阻最大，此时电路中功率最小， 最小电功率
故电路最大电功率和最小电功率之比
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻12Ω ；
（2）R1的阻值为10Ω ；
（3）则在电路安全的情况下，此电路最大电功率和最小电功率之比10:1。实验次数
A点电流
B点电流
C点电流
1
0.24
0.32
0.56
2
0.26
0.24
0.50
3
0.20
0.28
0.48
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.1
0.22
2
1.5
0.30
3
1.9
0.28
4
2.3
0.45
5
2.5
0.50
温度t/℃
20
30
40
50
60
电阻R/Ω
700
400
200
100
50
考生注意：本试卷共四道大题，24道小题，满分100分，时量60分钟
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。第1~10题为单选题。第11、12题为双选题，选对但少选得2分，错选得0分）
1. 下列是四种中国传统节日中的美食，描述正确的是（ ）
A. 冬至节——煮饺子时，通过热传递改变了饺子的内能
B. 端午节——粽叶和粽子粘在一起说明分子间有间隙
C. 元宵节——刚煮熟的元宵很烫，是因为含有的热量多
D. 中秋节——吃月饼时，掰开月饼需要克服分子间的斥力
【答案】A
【解析】
【详解】A．煮饺子时，没有涉及能量的转化，故是通过热传递的方式改变了饺子的内能，故A正确；
B．粽叶和粽子粘在一起，这说明分子之间有引力，故B错误；
C．热量是过程量，不能含有，只能吸收和放出热量，故C错误；
D．分子之间同时存在引力和斥力，掰开月饼需要克服分子间的引力，故D错误。
故选A。
2. 下列数据与实际最相符的是（ ）
A. 一节干电池电压为
B. 一盏家用LED灯正常工作电流约为
C. 家用电冰箱的额定功率约为
D. 家用空调工作一晚消耗电约100度
【答案】C
【解析】
【详解】A．一节标准新干电池的电压是1.5V，故A不符合题意；
B．一盏家用LED灯正常工作电流较小，约为0.1A，故B不符合题意；
C．普通家用冰箱正常工作电流约1A，其额定功率约为
200W与之比较接近，故C符合题意；
D．家用空调的功率约1kW，工作一晚约10h，消耗电能
故D不符合题意；
故选C。
3. 有关家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（ ）
A. 雷雨天站在大树下避雨
B. 发现有人触电应立即切断电源
C. 使用三孔插座可以防止漏电
D. 造成家庭电路中空气开关“跳闸”的原因一定是发生了短路
【答案】B
【解析】
【详解】A．雷雨天站在大树下避雨易受到雷击，故A错误；
B．发现有人触电时，应立即切断电源，再实施抢救，否则有可能造成自己触电，故B正确；
C．有金属外壳的用电器使用三孔插座时，外壳是接地的，可以有效防止外壳漏电导致的触电事故，而非防止漏电，故C错误；
D．造成家庭电路中空气开关跳闸的原因除了发生短路，也有可能是用电器的总功率过大，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，将A、B两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”。闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数。以下关于电路的理解，说法正确的是（ ）
A. 金属片A是“土豆电池”的负极
B. “土豆电池”将电能转化为化学能，使二极管发光
C. 将多个“土豆电池”串联起来作为电源，可使二极管发光更亮
D. 把发光二极管引脚对调连接，二极管仍然发光
【答案】C
【解析】
【详解】A．闭合开关S，发光二极管发光，电压表有示数，由图中电压表正负接线柱可知，金属片A为电源的正极，金属片B为电源的负极，故A错误；
B．“土豆电池”为电路提供电能，相当于电路中的电源，将化学能转化为电能，故B错误；
C．多个土豆电池串联后电源电压变大，根据可知，电路电流变大，可使二极管更亮，故C正确；
D．二极管具有单向导电性，把发光二极管引脚对调连接，二极管不再发光，故D错误。
故选C。
5. 如图，是一款感应式垃圾桶，其工作原理如下：启动开关S1闭合后，指示灯亮起，这时垃圾桶才能正常使用；扔垃圾时，只需将手伸到感应区上方，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，桶盖打开；手离开5秒后，感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】D．由题意可知，动力装置工作与否不会影响指示灯的工作，所以指示灯与动力装置是并联的，故D不符合题意；
ABC．由题意可知，开关S1控制整个电路，开关S2只控制动力装置，则开关S1在干路上，开关S2与动力装置串联在同一条支路上，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
6. 腕力球是一种人工动力装置，纯机械不用电池。手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光（如图所示）。装置工作时能使灯发光的原理与下列实验原理相同的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】手握腕力球运动时，使球芯加速旋转，同时球内的LED灯会发光，这说明电路中产生了电流，则可知此现象的原理为电磁感应现象。
A．图中的实验为奥斯特实验，说明电流具有磁效应，故A不符合题意；
B．图中实验装置无电源，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，是电磁感应现象，故B符合题意；
C．图中实验装置是探究通电螺线管周围存在磁场的实验，故C不符合题意；
D．图中实验装置有电源，是探究通电导线在磁场中受力而运动的实验装置，故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，2023年3月由“中车长客”自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行，运行速度可达600km/h以上，标志着我国在高温超导电动悬浮领域实现重要技术突破。高温超导材料可在液氨温度（）以上转变为超导态，超导电动磁浮依靠车载超导磁体与地面“8”字形悬浮线圈相互作用实现自悬浮。下列说法中错误的是（ ）
A. 超导材料的电阻为零
B. 电流流经超导材料时不发生热损耗
C. 磁悬浮列车的电磁铁是利用电流的热效应工作的
D. 超导材料可以承载更大电流，从而产生超强磁场
【答案】C
【解析】
【详解】A．超导材料在特定条件下展现出电阻为零的特性，这种现象被称为超导现象，它发生在某些特殊的材料在温度降低到一定值时。在这些条件下，超导体完全排除对电流的阻碍，电流可以在其中流动而不受电阻的限制，故A正确，不符合题意；
B．根据焦耳定律知，超导材料的电阻为零，电流流经超导材料时不发生热损耗，故B正确，不符合题意；
C．磁悬浮列车的电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故C错误，符合题意；
D．电流流经超导材料时不发生热损耗，可以承载更大电流，从而产生超强磁场，故D正确，不符合题意。
故选C。
8. 灯泡L1（220V 50W）与灯泡L2（220V 60W）按照下方电路图接入线路。50W的灯泡L1反而较亮，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L1中的电流较大，所以较亮
B. 灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率
C. 灯泡L2两端电压大于灯泡L1两端电压
D. 灯泡L2电阻大于灯泡L1电阻
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电路图可知，两灯串联，根据串联电路电流处处相等可知，通过灯泡L1、L2的电流相等，故A错误；
B．灯泡的亮暗程度由实际功率来决定；开关闭合后，50W的灯泡L1反而较亮，说明50W的灯泡L1的实际功率更大，故B正确；
C．根据P=UI可知，通过两灯的电流相等，灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，所以灯泡L1的两端电压大于灯泡L2的两端电压，故C错误；
D．根据可知，通过两灯的电流相等，灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，所以灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻，故D错误。
故选B。
9. 小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变
B. 图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系
C. 图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D. 图丙：在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A．探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变，故A错误；
B．由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确；
C．探究电流跟电压关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流，故C错误；
D．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。
故选B。
10. 如图所示的电路，闭合开关S1、S2后，小灯泡L1和L2正常发光，电流表和电压表均有示数，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表测量通过L2的电流
B. 电压表只能测L1两端的电压
C. 取下L1时，L2也会熄灭
D. 只断开开关S1时，电压表示数不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．如图所示，电流表和灯泡L2串联，所以电流表测量灯泡L2的电流，故A正确；
B．由图可知，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2并联，电压表测并联电路两端的电压，即电压表也测量L2两端的电压，故B错误；
C．并联电路各支路互不影响，取下L1时，L2正常发光，故C错误；
D．只断开开关S1时，电压表无法与电源的两极连接，电压表无示数，故D错误。
故选A。
11. 下列说法正确的是（ ）
A. 太阳释放的能量是核聚变产生的
B. 煤、石油、天然气都是可再生能源
C. 北斗卫星导航是通过光纤传递信息
D. 手机信号5G和4G利用电磁波传递信息的速度相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A．太阳释放的能量来自于其核心区域的氢原子的热核反应，是由核聚变产生的，故A正确；
B．煤、石油、天然气都是不可再生能源，故B错误；
C．我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波传递信息的，故C错误；
D．5G和4G技术都是使用的电磁波，因此在相同介质中的传播信息的速度相同，电磁波在真空中传播速度为3×108m/s，故D正确。
故选AD。
12. 如图甲所示的电路，电源电压不变，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，电流表示数变大
B. 滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
C. 定值电阻的阻值为
D. 电源电压为5V
【答案】AC
【解析】
【详解】A．如图甲，R0与R串联，电压表测量R两端电压；滑片从最左端向最右端滑动时，R减小，总电阻减小，由知，电流变大，故A正确；
B．电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器的阻值，滑片滑动过程中，其接入电路的阻值变小，则电压表与电流表示数之比变小，故B错误；
C．由图乙知，当R＝5Ω时，U1＝3V，电流为
当R＝10Ω时，U2＝4V，电流为
设电源电压为U，则
U＝I1R0＋3V······①
U＝I2R0＋4V······②
解得R0＝5Ω，U＝6V；故C正确，故D错误。
故选AC。
二、填空题（每空2分，共计26分）
13. 在空间站失重环境下，书写并非易事。用铅笔书写，飞溅的铅笔芯颗粒（石墨材料）导电性能极佳，进入电器会导致电路发生_________故障。2021年9月的“开学第一课”，航天员刘伯明在空间站用毛笔写下了“理想”二字，如图乙所示，书写过中墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅，从分子角度而言，这是因为_____________。
【答案】 ①. 短路 ②. 分子间有引力
【解析】
【详解】[1]飞溅的铅笔芯颗粒导电性能极佳，进入电器相当于导线会导致电路发生短路故障。
[2]分子间存在引力和斥力，用毛笔书写过程时，墨汁附着在毛笔上并没有四处飞溅，这因为分子间存在引力。
14. 2022年2月7日，随着最后一组核燃料组件装入反应堆，“华龙一号”全球首堆中核集团福清核电5号机组首次大修装换料工作完成。核电站是利用核反应堆发生核_________（填“裂变”或“聚变”）时提供的能量发电的，反应堆冷却系统采用水冷方式是利用_________（填“做功”或“热传递”）的方式来改变内能的。
【答案】 ①. 裂变 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的。
[2]反应堆冷却系统采用水冷方式是利用热传递的方式来改变内能的。
15. 如图是两挡空气炸锅内部加热部分的简化电路，均为发热体，将开关置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的挡位。已知两挡空气炸锅的高温挡功率为阻值为。当开关置于2位置时，空气炸锅处于______挡（选填“高温”或“低温”），此时电路中的电流是______A；高温挡正常工作产生的热量______，若不计损失能使质量为______的水从20℃加热到沸腾（1个标准大气压下，）。
【答案】 ①. 低温 ②. 2 ③. ④. 7.5
【解析】
【详解】[1][2]当开关S置于1时，R1、R2并联；当开关S置于2时，只有R2工作；根据并联电路的电阻特点可知，并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以当开关S置于2位置时，只有R2工作，电路中的电阻最大，根据可知，此时的电功率最小，空气炸锅处于低温挡；低温挡时，电路中的电流
[3]高温挡正常工作42min产生的热量
[4]根据题意可知，水吸收的热量
一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水的质量
16. 磁悬浮地球仪如图甲所示，地球仪内部有一块磁体，底座相当于电磁铁，其电路原理如图乙，则电源左端为________极；若要增加地球仪“悬浮”的高度，可将滑片P向________移动加以调节（选填“左”或“右”）。
【答案】 ①. 正 ②. 左
【解析】
【详解】[1]磁悬浮地球仪利用的工作原理是同名磁极互相排斥；根据同名磁极相互排斥可知，图中电磁铁的上端应为S极，则由安培定则可知，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，电路中的电源的左端为正极。
[2]若要增加地球仪 “悬浮”的高度，则需要增大电磁铁和上方磁铁间的排斥力，需要使电磁铁的磁性增强，可以增大电磁铁中的电流，减小变阻器接入电路中的电阻，所以由图可知应将滑片P向左移动。
17. 家庭电路的部分电路图如图所示（电路连接正确）。根据电路图可以判断甲、乙两根进户线中______是火线。只闭合开关，灯正常发光，此时用试电笔接触点，试电笔的氖管______（选填“发光”或“不发光”）。
【答案】 ①. 甲 ②. 不发光
【解析】
【详解】[1]连接电路时，开关应该接在火线和用电器之间，图中开关接在甲和灯泡之间，所以甲是火线。
[2]只闭合开关S1，灯L1正常发光，此时用试电笔接触a点，因a点与零线相连，a点与大地间的电压为0V，所以此时试电笔的氖管不发光。
18. 如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V 0.3A”字样，电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V。在保障电路安全的前提下，只闭合开关S、S1，滑片P位于最右端，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡10s内消耗的电能为___________J，再移动滑片P，电流表示数与R2关系如图乙a所示，当断开S1闭合S、S2、S3时，电流表示数与R2的关系如图乙b所示，则I1=___________A（忽略小灯泡电阻变化）。
【答案】 ①. 18 ②. 0.45
【解析】
【详解】[1]如图甲所示电路中，只闭合开关S、S1，滑片P位于最右端，电路中只有灯泡L接入电路，此时灯泡正常发光，小灯泡L标有“6V 0.3A”字样，则小灯泡10s内消耗的电能为
[2]由上可知，电路中只有灯泡L接入电路中，此时灯泡正常发光，说明电源电压为
再移动滑片P，小灯泡电阻不变，灯泡L与R2一起串联在电路中，电流表测电路中的电流，此时电压表测量R2两端的电压，其中灯泡电阻为
电流表示数与R2关系如图乙a所示，随着电阻R2增大，电流表示数减小，电压表示数增大，在保障电路安全的前提下，当电压表示数U2最大为3V时，此时利用串联电路电流相等可知
则此时滑动变阻器接入电路的电阻为
当断开S1闭合S、S2、S3时，灯泡L被短路，定值电阻R1与R2并联在电路中，电流表测量干路上的电流，此时当R2电阻为20Ω时，电路中电流最大，在保障电路安全的前提下，此时最大电流为0.6A，其中通过R2电阻的电流为
通过R1的电流为
可以求出定值电阻R1电阻为
如图乙b所示，随着电阻R2增大，电流表示数减小，当滑动变阻器阻值为
此时该支路的电流为
则此时对应干路上的电流
此时图中总电流I1示数为0.45A。
三、实验题（每空2分，共计24分）
19. 为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。
（1）实验中，可以通过比较_________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少；
（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是_________℃；
（3）冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体_________（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 42 ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]实验中选用相同的加热装置，相同的时间内放出的热量相同，液体吸收的热量相同，故可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少。
（2）[2]由图可知，温度计分度值为1℃，读数为42℃。
（3）[3]由丙图可知吸收相同的热量，A的温度变化慢，说明A的比热容大；冬天要选比热容大的液体A作为供暖物质，其效果更佳。
20. 同学们利用如图所示电路研究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。
（1）连接电路，闭合开关，发现小灯泡亮、不亮，故障原因可能是______。
（2）排除故障后，用电流表分别测出A、B、C三点的电流、、，更换规格______（选填“相同”或“不同”）的小灯泡多次实验，数据记录在表格中。
（3）分析数据得出结论：____________。
【答案】 ①. 断路（或所在支路断路等） ②. 不同 ③. 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和（或）
【解析】
【详解】（1）[1]连接电路，闭合开关，发现小灯泡L1亮，则L1所在支路无故障，L2不亮又不影响L1，则说明L2不是短路而是断路，所以故障原因可能是L2断路。
（2）[2]探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中，为了得到普遍规律，应更换不同规格的小灯泡多次实验。
（3）[3]由表中数据可得
即并联电路中，干路电流等于各支路电流之和
21. 学习了磁现象的知识后，小乔利用如图所示的装置，让闭合电路中的一部分导体AB在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况记录在表中。如下表所示。
根据表中记录的实验信息，完成下列问题：
（1）由第1、2两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，闭合回路中不会产生感应电流；
（2）由第3、4两次实验可知，导体棒AB中感应电流的方向与_________的方向有关；
（3）本实验的设计不完整，不能探究感应电流的方向与磁场方向的关系。为了使探究过程更加完整，应__________________；
（4）小乔将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时小灯泡不亮，最可能的原因是___________。
【答案】 ①. 导体切割磁感线 ②. 将蹄形磁体的磁极上下对调 ③. 电流过小
【解析】
【详解】（2）[1]由第3、4两次实验可知，导体棒AB切割磁感线的方向不同，电流表指针偏转方向不同，表明感应电流的方向不同，可得出结论，导体棒AB中感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
（3）[2]探究感应电流的方向与磁场方向的关系，应该改变磁场方向进行探究，可以将蹄形磁体的磁极上下对调，继续进行实验。
（4）[3]小乔将电流表换成完好的小灯泡，再做第3、4两次实验时电路中仍有感应电流通过，小灯泡不亮最可能的原因是产生的感应电流过小，无法使小灯泡发光。
22. 有一个阻值未知的定值电阻，小兰用伏安法测量其阻值，过程如下。
（1）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并以笔画线重新连接该导线__________；
（2）正确连接后，通过调节滑动变阻器滑片P的位置，进行多次实验，得到实验数据如表，其中有一组数据是错误的。小兰和小海根据实验数据分别画出了电阻的图像，如图乙、丙所示，其中图像_______是正确的；
（3）所测电阻的阻值为_______。（结果保留整数）
【答案】 ①. ②. 乙 ③. 5
【解析】
【详解】（1）[1]测量电阻时，待测电阻与滑动变阻器串联，电压表与待测电阻并联，如图所示
（2）[2]去除错误的第3个数据可得结论：导体电阻—定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，其图像为过原点的直线，故乙正确，丙错误。
（3）[3]根据，可得正确的五次电阻分别为
舍去R3，则平均电阻为
四、计算题（6分+8分=14分）
23. 小明设计了如图所示的水温控制模拟装置，发热电阻和热敏电阻R均处于水箱中，热敏电阻的阻值随温度的变化情况如下表所示。控制电路的电源电压U=24V，R0=300Ω，受控电路的电源电压为220V，发热电阻的阻值为48.4Ω，电磁继电器线圈电阻忽略不计。当水箱中温度达到50℃时停止加热，当温度低于30℃时重新开始加热。
（1）受控电路工作时，发热电阻的功率为__________W；
（2）水箱中温度达到50℃时，控制电路中的电流为__________A；
（3）若将R0更换为200Ω的定值电阻，水箱中温度达到__________℃时停止加热。
【答案】 ①. 1000 ②. 0.06 ③. 40
【解析】
【详解】（1）[1]受控电路工作时，发热电阻的功率为
（2）[2]水箱中温度达到50℃时，此时热敏电阻的电阻为100Ω，根据欧姆定律，控制电路中的电流为
（3）[3]若将R0更换为200Ω的定值电阻，电磁继电器的启动电流不变，此时控制电路的总电阻为
根据串联电路电阻特点知，热敏电阻的阻值为
查表知：此时对应的温度为40℃。
24. 如图所示，为定值电阻，小灯泡上标有“”字样（小灯泡电阻随温度升高而升高），滑动变阻器上标有“”字样。当只闭合开关时，小灯泡正常发光，其两端电压为；当只闭合开关时，滑动变阻器滑片移到最左端，此时电阻的两端电压为，且；当只闭合时，小灯泡此时的电功率为额定功率的，两端电压为。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）阻值；
（3）则在电路安全的情况下，此电路最大电功率和最小电功率之比（最小电功率不为0）
【答案】（1）12Ω；（2）10Ω；（3）10:1
【解析】
【详解】解：（1）由P=UI和得，小灯泡正常发光时的电阻
（2）当只闭台开关S1时，只有小灯泡接入电路，又小灯泡正常发光，说明电源电压
U=UL=6V
当只闭台开关S3时，R1、R3串联，滑动变阻器滑片移到最左端，最大阻值接入，由串联电路电压与电阻关系及U: U1= 4: 1，可知电阻R1的两端电压与变阻器R3的两端电压之比U1 : U3=1 :3，故R1: R3=1 : 3，滑动变阻器最大阻值接入R3= 30Ω ，所以R1=10Ω。
（3）当只闭合S2时，R1、R2与小灯泡L串联，小灯泡此时的电功率为额定功率的， 即
设此时电路中电流为I，则此时灯两端电压
电阻R1的两端电压
由R2两端电压为3V，根据串联电路电压规律可知
U实+U1'=3V
即
整理得
50I2-15I+1=0
解得I1=0.2A，I2=0.1A （I2=0.1A，计算灯丝电阻为20Ω，与小灯泡电阻随温度升高而升高不符，故舍掉），故电路中电流I1=0.2A，则电阻
开关都闭台时，滑动变阻器R3滑片移到最右端，R1、R2与小灯泡L并联，电阻最小，此时电路中功率最大，最大电功率
当只闭合开关S3时，R1、R3串联，滑动变阻器滑片移到最左端，电路中电阻最大，此时电路中功率最小， 最小电功率
故电路最大电功率和最小电功率之比
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻12Ω ；
（2）R1的阻值为10Ω ；
（3）则在电路安全的情况下，此电路最大电功率和最小电功率之比10:1。实验次数
A点电流
B点电流
C点电流
1
0.24
0.32
0.56
2
0.26
0.24
0.50
3
0.20
0.28
0.48
实验次数
导体棒移动情况
电流表指针偏转情况
1
竖直向上
不偏转
2
竖直向下
不偏转
3
水平向左
向右偏转
4
水平向右
向左偏转
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.1
0.22
2
1.5
0.30
3
1.9
0.28
4
2.3
0.45
5
2.5
0.50
温度t/℃
20
30
40
50
60
电阻R/Ω
700
400
200
100
50
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