山东省菏泽市牡丹区第二十一初级中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题

这是一份山东省菏泽市牡丹区第二十一初级中学2023-2024学年九年级上学期12月月考物理试题，共23页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 关于欧姆定律，下列说法中正确的是（ ）
A. 通过导体电流跟该导体的电阻成正比，跟该导体两端的电压成反比
B. 当电压一定时，导体的电阻跟通过该导体的电流成反比
C. 当通过导体的电流一定时，导体的电阻跟该导体两端的电压成正比
D. 当电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压成正比
【答案】D
【解析】
【详解】AD．欧姆定律的内容是：通过导体的电流跟它两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，故A错误，D正确；
BC．电阻是导体本身的一种性质，其大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，与通过它的电流、它两端的电压无关，故BC错误。
故选D。
2. 如图所示，在研究“电流与电压的关系”实验中，下列说法中正确的是（ ）
①闭合开关前，移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用
②闭合开关后，移动滑片P的作用是控制定值电阻两端的电压保持不变
③闭合开关后，移动滑片P的作用是改变定值电阻两端的电压多次测量
④闭合开关后，移动滑片P的目的是多次测量取平均值减小误差
A. ①②B. ②③C. ①③D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】在研究“电流与电压的关系”实验中，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置，即最右端，是为了起到保护电路的作用，故①正确。
在研究“电流与电压的关系”实验中，应保持电阻一定，所以闭合开关后，移动滑片P的作用是控制电阻您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 低至0.3元/份 两端的电压改变，故③正确，②④错误。故C正确，ABD错误。
故选C
3. 在如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法中正确的是
A. 电流表A1的示数变大，电压表V的示数变小
B. 电流表A2的示数变小，电压表V的示数变大
C. 电压表V与电流表A2的示数之比变大
D. 电流表A2与A1的示数之差变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,R1和R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过R2的电流，电压表测电源的电压．
AB． 当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大, 由于并联电路中,各支路互不影响,因此电流表A1的示数不变,而干路电流等于各支路电流之和,故电流表A2示数变大；而电压表测量电源电压，因此电压表示数不变；故AB错误；
C．电压表V读数与电流表A2读数的比值等于电路总电阻，滑片向右移动的过程,电路中的总电阻随滑动变阻器接入电路阻值的减小而减小,因此比值变小，故C错误；
D． 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A2与电流表A1的示数差等于通过R1的电流，则该差值变大，故D正确；
4. 在如图甲所示电路中电源电压不变，R0为定值电阻。滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，电压表与电流表的示数变化规律如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A. 定值电阻R0的阻值为10ΩB. 电路的总功率范围是0~3.6W
C. 电源电压为6.0VD. 滑动变阻器的调节范围为0~20Ω
【答案】B
【解析】
【详解】AC．从图甲可以看到，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，电压表的示数从零开始增大，电流表的示数是减小的，所以对应图乙中，滑片P在b端时，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.2A，流过变阻器的电流为0.2A，根据可知，变阻器的阻值大小为
变阻器的阻值大小为20Ω；从图乙可以看到，电流表示数为0.6A时，电压表示数为零，可得
电流表示数为0.2A时，电压表示数为4.0V，可得
联立上面两式解得、，故AC正确，不符合题意；
B．从图乙可以看到，电路的最小电流为0.2A，电路的最大电流为0.6A，电源电压为6.0V，根据电功率公式可知，电路的总功率最小、最大值分别为
电路的总功率范围是1.2W~3.6W，故B错误，符合题意；
D．由AC解析可知，变阻器的最大阻值为20Ω，那么滑动变阻器的调节范围为0~20Ω，故D正确，不符合题意。
故选B。
5. 将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A. 电冰箱产生的热量最多B. 电风扇产生的热量最多
C. 电热毯产生的热量最多D. 三者产生的热量一样多
【答案】C
【解析】
【详解】因为接在家庭电路中
U=220V
所以三种用电器的实际功率
P实=P额=180W
又因为W=Pt，用电器工作时间t相等，所以三种用电器消耗的电能相同；电冰箱与电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生的热量很小，电热毯工作时电热丝产生热量，把电能全部转化为热量；所以产生热量最多的是电热毯。故ABD错误，C正确。
故选C
6. 如图所示电路中，灯泡L1标有“6V 3W”L2标有“3V 3W”，假设灯泡电阻随度变化。将开关S闭合，两灯均发光。下列说法正确的是（ ）

A. 灯L1和灯L2的亮度相同
B. 通过A点的电流大于通过B点的电流
C. 灯L1和L2实际电功率之比为4∶1
D. 为保证两灯不被损坏，电路两端允许加的最大电压为9V
【答案】C
【解析】
【详解】由得，灯泡L1的电阻为
灯泡L2的电阻为
A．图中灯泡L2与L2串联，通过L1与L2的电流相等，根据公式可知，电流相等时，因此
所以灯L1较亮，故A错误；
B．图中所示为串联电路，通过A点的电流等于通过B点的电流，故B错误；
C．灯L1和L2实际电功率之比为
故C正确；
D．由得，灯泡L1的额定电流为
灯泡L2的额定电流为
则两灯不被损坏时，电路中的最大电流为0.5A，电源电压最大为
故D错误。
故选C。
7. 小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为、（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是（ ）

A. P2'>P1'>P1B. P2'>P1>P1'
C. P1>P2'>P1'D. P1>P1'>P2'
【答案】C
【解析】
【详解】甲电路灯泡两端电压为电源电压U1，电阻为R1，灯泡的功率为
乙中L1、L2的电压U1′、U2′的和为电源电压U1，则
因为
故
因为是串联电路，所以电流相等，R2的电阻大于R1的电阻，根据P=I2R知，，因为
R2>R1
所以
综合分析，可得
故ABD错误，C正确。
故选C。
8. 标有“6V 4.8W”的小灯泡L和标有“6V 3.6W”的小型电加热器R，它们电流与电压变化的关系如图甲所示。现将它们连入电源电压可调的图乙所示电路中，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表测的是灯泡L两端的电压
B. 通过灯泡L的电流与它两端的电压成正比
C. 若加热器R的实际功率为2.5W，此时灯泡L的电阻为4Ω
D. 若通过灯泡L的电流为0.3A，则加热器R的实际功率为0.3W
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图乙可知，电阻R和灯泡L串联，电压表并联在电阻R两端，测电阻R的电压，故Ａ错误；
B．通过灯泡L的I﹣U图像是弯曲的，因而通过灯泡L的电流不与它两端的电压成正比；故B错误；
C．根据图甲可知，加热器R的电阻
如果加热器R的实际功率为2.5W，则由可得：
所以
I实＝0.5A
灯泡的电流也是0.5A，根据图甲可知，此时灯泡电阻
故Ｃ正确；
D．如果灯泡的电流为0.3A，根据图甲此时R的电压值是3V，加热器R的实际功率为
PR'＝UR'×I'＝3V×0.3A＝0.9W
故D错误。
故选C。
9. 如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了3V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为3W，则下列说法正确的（ ）
A. 滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为5.4W
B. 小灯泡正常发光时的电阻为20Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为50Ω
D. 电源电压为18V
【答案】A
【解析】
【详解】B．根据题意知道，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W，当滑片P移至中点时，电压表示数变化了3V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为3W，由小灯泡消耗的功率变大知道，电路中的电流I=0.3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大（即滑片在最右端），由P=UI知道，此时灯泡两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由欧姆定律知道，电源的电压
U=UL+IR=3V+0.3A×R滑-------①
当滑片P移到中点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大，由电压表示数变化了3V知道，此时灯泡两端的电压
UL′=UL+3V=3V+3V=6V
由于此时灯泡正常发光，且灯泡的功率PL′=3W，所以，由知道，灯泡正常发光时的电阻
故B错误；
CD．由于串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流（等于此时灯泡的电流）
电源的电压
------②
因电源的电压不变，所以，由①②解得R滑=60Ω，U=21V，故CD错误；
A．由以上分析知道，当滑动变阻器滑片在最右端时接入电路中阻值最大，且此时电路的电流
I=0.3A
由知道，滑动变阻器消耗的功率为
故A正确。
故选A。
10. 2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接，小明通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性，他设计了如图甲所示的检测电路，R0为定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，舱体置于真空室中，当舱体发生漏气时，下列说法错误的是（ ）

A. 电压表示数变小B. 电路中电流变小
C. 压力传感器R两端电压变大D. 电路消耗的总功率变大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据电路图可知，定值电阻与R串联接入电路中；舱体漏气时，即舱体内的部分气体泄漏到真空室内，根据图乙可知，气压增大，电路的总电阻变大，电路中的电流变小；根据
U＝IR
可知，电阻不变，电流变小，定值电阻两端的电压变小，电压表测定值电阻两端的电压，故电压表示数变小，故A正确，不符合题意；故B正确，不符合题意；
C．根据串联电路的电压规律可知，R0与R串联，根据串联分压，R0两端电压变小，R两端的电压变大；故C正确，不符合题意；
D．根据
P＝UI
可知，电路中总电压不变，总电流变小，电路消耗的总功率变小；故D错误，符合题意；
故选D。
11. 如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（ ）
A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B. 甲实验中容器外电阻的作用是为了让容器内两电阻的电流不同
C. 乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧小
D. 乙实验可以得出结论：电阻越大，这个电阻产生的热量越多
【答案】B
【解析】
【详解】AB．装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即
I右=I左
两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知道
I右=I1+I2
两电阻阻值相等，则支路中电流相等，则
I1=I2
所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误，B正确；
CD．在乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，根据焦耳定律知道，通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧大，乙实验可以得出结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多，故CD错误。
故选B。
12. 如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”。小灯泡标有“3V 1.2W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关，在保证电路元件安全情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡的最小功率是0.6W
B. 滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“4Ω~15Ω”
C. 电压表的示数变化范围是“1.5V~3V”
D. 电路总功率变化范围是“1.2W~1.8W”
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，R与L串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，由P=UI可得灯光正常发光时，电路中的电流为
滑动变阻器允许通过最大电流为1A，电流表量程为“0~0.6A”，所以电路中最大电流为0.4A；电路的最大总功率为
由串联电路的电压特点可知，此时电压表示数最小，即R两端电压最小为
此时滑动变阻器接入电路中的最小电阻值为
灯泡的电阻为
电压表量程为0~3V，电压表示数最大为3V，此时R连入电路的阻值最大，此时灯泡两端电压为
UL=U-UR大=4.5V-3V=1.5V
此时电流最小，最小电流为
则此时滑动变阻器接入电路中的最大阻值为
电路的最小总功率为
此时小灯泡的最小功率为
所以小灯泡的最小功率是0.3W，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“3.75Ω~15Ω”，电压表的示数变化范围是“1.5V~3V”，电路总功率变化范围是“0.9W~1.8W”，故ABD错误，C正确。
故选C。
二、填空题（每空1分共14分）
13. 图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象，若有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上，通过灯泡的电流为_____A；若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上，总电流为1.5 A,则该电阻的阻值为____________．
【答案】 ①. 0.2 ②. 6
【解析】
【详解】有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上，每只灯泡两端电压是1 V，由电流I与电压U的关系图象可得，灯泡的电流为0.2A；把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上，由电流I与电压U的关系图象可得，灯泡的电流为0.5A，由并联电路的电流特点可知，流过电阻的电流是：I=1.5A-0.5A=1A，该电阻的阻值为：.
14. 如图甲，定值电阻R2的阻值为40Ω。闭合开关，电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示，则电源电压为______V，R1的阻值为______Ω。
【答案】 ①. 48 ②. 160
【解析】
【详解】如图所示，电阻R1、R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1的电流；电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示，则电流表A1选择的是大量程，示数为1.5A，电流表A2选择的是小量程，示数为0.3A。
[1]电阻R2的电流为
电源电压为
[2]R1的阻值为
15. 如图甲所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象，则电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______，小灯泡正常发光时的电功率为______W。
【答案】 ①. 6 ②. 10 ③. 2
【解析】
【详解】如图所示，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测滑动变阻器两端电压，电压表V2测灯泡两端电压；
[1][2]当滑动变阻器的滑片在最右端时，连入电路的阻值最大，由串联电阻的规律，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图乙可知最小电流为
此时两压表的示数
由串联电路的电压特点，可知电源电压为
滑动变阻器的最大阻值为
[3]当滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到a点时，连入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电路中的电流变大，由图乙可知此时电流为
此时灯正常发光，因滑动变阻器连入电路的阻值变小，由串联电路分压原理可知，其两端的电压也变小，则此时滑动变阻器两端的电压为
由串联电路的电压特点可知此时L两端的电压
小灯泡正常发光时的电功率
16. 如图所示是某家用电子式电能表的表盘。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW•h，该用电器的电功率为_______W。
【答案】 ①. 0.02 ②. 400
【解析】
【详解】[1]1600imp/（kW•h） 表示电路中每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32次时，用电器消耗的电能
[2]时间
t=3min=0.05h
用电器的实际电功率
17. 灯L的铭牌“8V4W”，若该灯接在10V的电源电压上，为了使灯正常工作应串联一个______Ω的电阻；若该灯接在4V的电源电压上（忽略温度对灯的电阻影响），则该灯的实际功率是______W。
【答案】 ①. 4 ②. 1
【解析】
【详解】[1]灯的电阻为
正常工作电流为
该灯接在10V的电源电压上，串联一个分压电阻，电阻两端电压为
电阻值为
[2]若该灯接在4V的电源电压上，实际功率为
18. 某电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，热风时的电功率是990W，冷风时的电功率是110W。已知电吹风正常工作。当选择开关S旋至与______（选填“AB”或“BC”）接通时，电吹风吹冷风；吹冷风和吹热风时，该电吹风中电动机工作的功率______（选填“相同”或“不相同”）；吹热风时通过电热丝的电流为______A。
【答案】 ①. BC ②. 相同 ③. 4
【解析】
【详解】[1]如图所示，当开关旋至与BC接通时，只有电动机接入电路，吹冷风。
[2]当开关旋至AB接通时，电动机和电热丝都接入，吹热风，电动机与电热丝是并联，互不干扰，因此吹冷风和吹热风时，该电吹风中电动机工作的功率相同。
[3]吹热风时电热丝功率为
电流为
三、实验（共2题，每空1分共12分）
19. 某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小丽连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）______；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R______（选填“开路”或“短路”）；
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为______V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压不变，滑动变阻器的滑片应向______（选填“左”或“右”）端滑动；
（4）若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是______Ω。
【答案】 ①. 或 ②. 开路 ③. 3 ④. 右 ⑤. 7.5
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器应串联在电路中，接线原则是“一上一下，以下为主”；要使滑片P向左移动，电路中电流变大，即电阻变小，应接滑动变阻器的左下接线柱，即应将滑动变阻器左下接线柱接电流表的“0.6”接线柱或定值电阻R的右接线柱，如下图所示
或
（2）[2]电压表示数接近电源电压，说明电压表能连接到电源两极；电流表几乎无示数，说明电路中电流很小，则故障为定值电阻R开路，此时电路相当于将电流表、电压表和滑动变阻器串联在电路中。
（3）[3]图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为
[4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，为使R两端的电压不变，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应右端移动。
（4）[5]电源电压保持4.5V不变，定值电阻两端的电压为3V不变，则滑动变阻器两端的电压为
变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入电阻R的阻值为15Ω时，变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少的滑动变阻器。
20. “测量小灯泡额定功率”的实验，老师准备了如下器材：电源电压恒为3V、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡电阻约为10Ω、滑动变阻器、导线若干，小明连接了如图甲所示的电路：
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；
（2）排除故障后，移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应把滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”“右”）移动；
（3）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I-U图像，根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是______W，灯泡正常工作的电阻是______Ω；观察如图所示的I-U图像不是直线的原因是______；
（4）同组的小鹏同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率，于是他设计了如图所示的四个电路图，图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U₀，且U>U₀，其中定值电阻的阻值为R，在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是______。（填选项）
A、 B、 C、 D、
【答案】 ①. ②. 左 ③. ④. 10 ⑤. 灯丝电阻随温度的变化而变化 ⑥. C
【解析】
【详解】（1）[1]由实验原理可知，滑动变阻器与小灯泡应串联在电路中，电压表与小灯泡并联，由电路图可知，此时滑动变阻器与小灯泡并联在电路中，电压表串联在电路中，所以错误导线为小灯泡与电流表相连的导线，应将小灯泡右端接线柱与电压表的负接线柱相连，如图所示
（2）[2]由电路图可知，电压表测量小灯泡两端的电压，闭合开关后，滑片P移到某处时，由图可知，电压表示数为2.2V，则小灯泡的实际电压小于额定电压，要使小灯泡正常发光，则需增大小灯泡两端的电压，需增大电路中的电流，则要减小电路中的电阻，即应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，应把滑动变阻器的滑片P向左移动，直至小灯泡正常发光。
（3）[3]由图可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
[4]灯泡正常工作的电阻为
[5]观察如图所示的I-U图像不是直线的原因是灯丝电阻随温度的变化而变化。
（4）[6]四个选项中，开关S1和滑动变阻器接法都一样，假设开关S1都闭合。
A．S2闭合、S3断开时，电流表把灯泡短路，电流从电流表的上端流入，下端流出，灯泡不发光；当S2断开、S3闭合时，电流从电流表的下端流入上端流出，电流表的指针反偏，不能测出通过灯泡的电流；两个开关都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，故A不符合题意；
B．S2闭合、S3断开，电压表测量灯泡两端的电压，其上端为正接线柱、下端为负接线柱；S3闭合、S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负接线柱，下端为正接线柱；电压表的两次接线方式相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故B不符合题意；
C．开关处于2的位置时，电压表测量的是灯泡两端电压，调节滑动变阻器使电压表示数为U0；开关处于1的位置时，电压表测量的是灯泡和电阻R串联后的两端电压U；根据串联电路电压特点和欧姆定律可知小灯泡的电流为
小灯泡的额定功率表达式是
故C符合题意；
D．开关处于1的位置时，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量通过滑动变阻器的电流；开关处于2的位置时，电流表把小灯泡短路，测量的是通过定值电阻和滑动变阻器的电流。测不出灯泡的额定电流，故D不符合题意。
故选C。
四、计算题（21题10分，22题10分，解题过程应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤）
21. 如图所示，电源电压为12V并且保持不变，电流表量程为0~3A。滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω，R2为12Ω，小灯泡L上标有“3V3W”字样。
（1）灯泡正常工作时的电流和电阻多大？
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（3）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器R1，使R1以最大功率工作1min，这1min内电流通过滑动变阻器R1做的功是多少J？
【答案】（1）1A 3Ω；（2）9Ω；（3）1440J
【解析】
【详解】解：（1）灯泡正常工作时的电流
电阻为
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，灯泡与变阻器串联，要使灯泡正常工作，其两端工作电压为3V，电路中的电流为1A，根据串联分压可知滑动变阻器接入电路中的阻值为
(2)闭合S、S1、S2，灯泡短路，两电阻并联，电流表测量干路电流，R2所在支路的电流为
电流表量程为0~3A，由并联分流可知滑动变阻器R1所在支路的最大电流为
滑动变阻器接入的最小电阻为
根据可知滑动变阻器R1的最大功率为
使R1以最大功率工作1min做的功是
答：（1）灯泡正常工作时的电流为1A，电阻为3Ω；
（2）滑动变阻器接入电路中的阻值为9Ω；
（3）这1min内电流通过滑动变阻器R1做的功是1440J。
22. 多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。请画出该题的各个等效电路图：
（1）只闭合开关S1，养生壶处于中温挡，求此时电路中的电流______；
（2）闭合开关S1，再闭合开关S2置于B处，此时养生壶处于______（选填“高温”或“低温”或“中温”）状态，求在此状态下养生壶正常工作10min消耗的电能是多少______？
（3）求电路中R2的阻值是多大______？

【答案】 ①. 2.5A ②. 高温 ③. 6.6×105J ④. 112Ω
【解析】
【详解】根据，电源电压不变时，总电阻越小，则总功率越大，档位越高。
只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，养生壶处于中温挡，其等效电路图如下图所示：

闭合开关S1，再闭合开关S2置于B处，两电阻并联，总电阻最小，养生壶处于高温挡，其等效电路图如下图所示：

断开开关S1，闭合开关S2置于A处，两电阻串联，总电阻最大，养生壶处于低温挡，其等效电路图如下图所示：

（1）[1]由表格数据可知，养生壶中温挡的电功率P中＝550W，由P＝UI可得，此时电路中的电流为
（2）[2][3]闭合开关S1，再闭合开关S2置于B处，两电阻并联，总电阻最小，由可知，此时电功率最大，养生壶处于高温挡，养生壶正常工作10min消耗的电能为
W＝P高温t＝1100W×10×60s＝6.6×105J
（3）[4]由可得，R1的电阻为
R1和R2的总电阻为
根据串联电路电阻特点可知，R2的阻值为
R2＝R串﹣R1＝200Ω﹣88Ω＝112Ω项目
参数
电源电压（V）
220
低温挡功率（W）
242
中温挡功率（W）
550
高温挡功率（W）
1100