湖南省长沙师大附中集团2023-2024学年九年级下学期入学考试物理试题（原卷版+解析版）

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1. 下列数据中，最接近实际情况的是（ ）
A. 台灯正常工作电流约为20AB. 人体觉得舒适的室温约为42℃
C. 人体的安全电压为36VD. 一节新干电池的电压为1.5V
【答案】D
【解析】
【详解】A．台灯正常工作电流约为0.2A，故A不符合题意；
B．人体觉得舒适的室温约为25℃，故B不符合题意；
C．人体的安全电压为不高于36V，故C不符合题意；
D．两节干电池的电压为3V，一节新干电池的电压为1.5V，故D符合题意。
故选D。
2. 有A、B、C三个轻质小球，其中A球带正电。三个小球相互作用的情况如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. B、C两球均带正电B. B、C两球均带负电
C. B球带正电，C球可能带负电D. B球带负电，C球可能不带电
【答案】C
【解析】
【详解】已知A球带正电，A、B相互排斥，说明A、B一定带同种电荷，A带正电，则B一定也带正电；C、B相互吸引，根据电荷间的相互作用规律和带电体的性质可知，C带负电或C不带电，故C正确，ABD错误。
故选C。
3. 爱劳动的小明春节去给外婆家拜年时，想和爸爸一起去果园修理果枝，他在家里的工具箱里翻出了下面几种剪刀（如图所示），应当选择哪一种最为合适（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】修理果枝应采用省力剪刀，剪刀是一种杠杆，由杠杆平衡原理可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，越省力，所以C选项中剪刀在使用时，动力臂最长，最省力。
故选C。
4. “珍爱生命，安全用电”是我们必备的用电常识。下列各图中符合安全用电原则的是（ ）
A. 图甲，电水壶接三孔插座
B. 图乙，用湿手直接去按开关
C. 图丙，在输电线上晾衣物
D. 图丁，使用绝缘皮破损导线
【答案】A
【解析】
【详解】A．电水壶的金属外壳必须接地，可以防止外壳漏电时发生触电事故。故A符合题意；
B．接在电路中的电源插头属于带电体，生活用水属于导体，使人体触电，故B不符合题意；
C．在输电线上晾衣物，人在拿放衣服时，都会使得人体触电；故C不符合题意；
D．使用绝缘皮破损的导线，就会造成触电事故，故D不符合题意。
故选A。
5. 许多公园里都有供游人休息的石凳或木椅，在夏日阳光的照射下，用手摸石凳和木椅，感到石凳比木椅热。对于产生这种现象的原因是（ ）
A. 石头比木头的质量大
B. 石头比木头的比热容小
C. 石头比木头的密度大
D. 石头比木头传热
【答案】B
【解析】
【详解】木头的比热容比石头大，相同质量的木头与石头，吸收相同热量后，木头升高的温度比较少，所以在夏日阳光的照射下，用手摸石凳和木椅，感到石凳比木椅热，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6. 在智能家居理念引领下，小明家安装了一款密码锁，可以采用指纹、钥匙、密码多种方式使电动机M工作而打开门锁，下列电路设计合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知，可以采用指纹、钥匙、密码多种方式使电动机M工作而打开门锁，这说明三个开关工作时互不影响，是并联的，且电动机M位于干路，由电路图可知，故D符合题意，ABC不符合题意
故选D。
7. 湖南浏阳市，1995年被中国国务院批准授予“中国烟花之乡”的荣誉称号；燃放烟花实质上是烟花内的火药被点燃，产生高压燃气瞬间冲破纸膜的过程，此过程能量转化与下列图中热机工作循环的哪个冲程相似（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】高压燃气瞬间冲破纸膜的过程是将内能转化为机械能；在热机的做功冲程中，内能转化为机械能，所以与热机的做功冲程的原理相似；
A．图中进气门打开，活塞下行，为吸气冲程，故A不符合题意；
B．图中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，故B符合题意；
C．图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，故C不符合题意；
D．图中排气门打开，活塞上行，为排气冲程，故D不符合题意。
故选B。
8. “一盔一带”是要求人们骑电动车时需要佩戴头盔，开汽车或者是坐汽车的时候要系好安全带。下列有关说法正确的是（ ）
A. 碰撞时，头盔可以减小头部惯性，从而减小撞击力
B. 系安全带可防止汽车后方受撞时惯性带来的危害
C. 汽车水平行驶时的重力和汽车对地面的压力是一对相互作用力
D. 匀速直线骑行的电动车所受的牵引力和阻力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A．惯性大小只与质量有关，质量不变，惯性不变，所以头盔只能减少人受到的伤害，不能减小惯性，也不能减小撞击力，故A错误；
B．当汽车突然受到后方的撞击时，汽车向前移动，人的身体由于惯性会向后仰，安全带不会起到保护作用，当汽车突然受到前方的撞击时，汽车减速，人的身体由于惯性会向前倾，安全带会起到保护作用，乘车时系安全带可以减轻或防止汽车前方受撞时由于惯性造成的伤害，故B错误；
C．汽车的重力和汽车对地面的压力分别作用在汽车和地面上，大小相等、方向相同，不符合相互作用力的条件，不是一对相互作用力，故C错误；
D．匀速直线骑行的电动车处于平衡状态，水平方向上所受的牵引力和阻力是一对平衡力，故D正确。
故选D。
9. 百善孝为先，学校倡议同学们用热水为父母洗一次脚。关于热水洗脚过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 热水洗脚是通过热传递改变了脚的内能B. 洗脚过程热量由脚传递给了水
C. 洗脚过程中水的温度降低，比热容变小D. 洗脚水的温度越高，所含的热量越多
【答案】A
【解析】
【详解】A．改变内能的方式有两种，分别是做功和热传递，热水泡脚是通过热传递改变了脚的内能，故A正确；
B．泡在热水中的脚温度升高，内能增大，热量由水传递给了脚，故B错误；
C．洗脚过程中水的温度降低，但比热容大小不变，比热容大小与温度无关，故C错误；
D．洗脚水的温度高，但不能说所含的热量越多，因为热量是过程量，不能用“含有”来修饰，故D错误。
故选A。
10. 如图电源电压不变，闭合开关S，滑片P从中间向左移动的过程中，则（ ）

A. 表示数变小，A表示数不变
B. V表示数变小，小灯泡变暗
C. V表示数与表示数的乘积变大
D. V表示数与A表示数的比值变大
【答案】D
【解析】
【详解】由图知，开关闭合后，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测量电源电压，电流表测量滑动变阻器的电流，电流表A测量干路电流。
B．由于电源电压不变，则电压表示数不变，故B错误；
A．由于并联电路两端电压始终等于电源电压，所以，通过灯泡的电流不变，灯泡的亮度不变；滑片P从中间向左移动的过程中，滑动变阻器接入电阻变大，则由欧姆定律可得，通过滑动变阻器的电流变小，所以，电流表示数变小，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知干路电流变小，即A表示数变小，故A错误；
C．根据可知，V表示数与表示数的乘积变小，故C错误；
D．电压表示数不变，电流表示数变小，则V表示数与A表示数的比值变大，故D正确。故选D。
二、多选题（本大题共2小题，每小题3分，共6分。每小题有两个或以上选项符合题意，选对但少选得2分，错选得0分。请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置）
11. 在物理中，水有多种状态的变化。下列判断正确的是（ ）
A. 图甲，春天，冰雪消融——熔化吸热
B. 图乙，夏季，叶上露珠——液化放热
C. 图丙，秋天，清晨白雾——汽化吸热
D. 图丁，冬天，玻璃窗上的冰花——凝固放热
【答案】AB
【解析】
【详解】A．图甲，春天，冰雪消融，这是熔化现象，这个过程中冰要吸收热量，故A正确；
B．图乙，夏季，叶上露珠，露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，液化放热，故B正确；
C．图丙，秋天，清晨的雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，液化放热，故C错误；
D．图丁，冬天，玻璃窗上会出现冰花，冰花是由空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶，是凝华现象，凝华放热，故D错误。
故选AB。
12. 指南针是我国古代四大发明之一，如图所示，是我国早期的指南针一司南。公元一世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢（注：勺柄）指南”，下列说法中正确的是（ ）
A. 司南可用铁、铜等金属制作
B. 司南能指南是受到地磁场的作用
C. “柢”指的是司南的N极
D. 地理南极就是地磁的南极
【答案】B
【解析】
【详解】A．司南是指南针，由磁性材料制成，铁是磁性材料，铜不属于磁性材料，故A错误；
B．司南具有磁性，地磁场对司南有力的作用，所以司南能指南，故B正确；
C．指南针静止时，它的S极指向地理的南方，“柢”指向地理南方，说明，“柢”是司南的S极，故C错误；
D．地磁的北极在地理南极的附近，地磁的南极在地理北极的附近，故D错误。
故选B。
三、填空题（本大题共5小题，11空，每空2分，共22分）
13. 长沙臭豆腐，别名长沙臭干子，是中国传统手工臭豆腐之一。街上臭豆腐的小摊，将臭豆腐放到油锅一炸，人们远远就能闻到臭豆腐的味道，这属于 _______现象，同时也说明温度越 _____，分子无规则运动越剧烈。
【答案】 ①. 扩散 ②. 高
【解析】
【详解】[1][2]街上烤臭豆腐的小摊，人们远远就能闻到臭豆腐的味道，是因为臭豆腐的分子在不停地做无规则运动，运动到空气中被同学们吸到了，这属于扩散现象；由于分子的运动跟温度有关，所以分子的无规则运动叫做分子的热运动；根据分子运动和温度的关系可知，温度越高，热运动越剧烈。
14. 太阳能是 ________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，具有安全、清洁等优点。小付家里的太阳能热水器水箱内盛有100kg水，在太阳照射下水温从20℃上升到70℃，则水吸收的热量为 ____________J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】 ①. 可再生 ②. 2.1×107
【解析】
【详解】[1]太阳能取之不尽，可以从自然界中源源不断获得，属于可再生能源。
[2]水吸收的热量
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×107J
15. 佳佳想测卧室空调的实际功率，晚上准备就绪后，关掉所有电器，电能表的读数是1308.4kW·h，只打开卧室空调，8h后电能表的读数如图所示，则此过程空调消耗的电能是 ________kW·h，空调的实际功率是 ________W。
【答案】 ①. 6.4 ②. 800
【解析】
【详解】[1][2]电能表初始读数为1308.4kW·h，8h后电能表示数为1314.8kW·h，则消耗电能
W=1314.8kW·h-1308.4kW·h=6.4kW·h
则空调实际电功率为
P0.8kW=800W
16. 许多公园的湖边配有如图所示的脚踏船，当游客登船后，它受到的浮力将 _______；某型号脚踏船自重800N，最大排水体积为0.4m3，为了安全，最多能承载 _____位质量为60kg的游客。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】 ①. 增大 ②. 5
【解析】
【详解】[1]脚踏船处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，游客登船前游船受到的浮力F1=G1，游客登船后游船受到的浮力F2=G2，由G1＜G2知，F1＜F2，故当游客登船后，它受到的浮力将增大。
[2]脚踏船的最大浮力为
F浮大=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m3=4000N
因为脚踏船漂浮，所以脚踏船的总重力
G总=F浮大=4000N
游客的总重力
G人=G总-G船=4000N-800N=3200N
游客的总质量
m人320kg
则最多能承载游客的数量
n5人
17. 如图所示，电源两端电压不变，小灯泡L的规格为“10V 20W”（不考虑灯丝电阻受温度的影响），闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于A点时，电压表V1的示数为10V，电压表V2的示数为4V。当滑动变阻器的滑片P位于B点时（B点位于滑动变阻器的最右端），电压表V1的示数为11V，电压表V2的示数为8V。则小灯泡正常工作时的电流为 _____A，电阻R的阻值为 _______Ω，开关S闭合后电路消耗功率的最小值为 ________W。
【答案】 ①. 2 ②. 20 ③. 2.4
【解析】
【详解】[1][2][3]由电路图可知，定值电阻、滑动变阻器和小灯泡串联，电压表V1测定值电阻R1与滑动变阻器两端的电压之和，电压表V2测滑动变阻器与小灯泡两端的电压之和。小灯泡L的规格为“10V 20W”，小灯泡正常工作时的电流为
I额2A
小灯泡的电阻为
RL5Ω
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当滑动变阻器的滑片P位于A点时
U=UV1+I1R=4V+I1R﹣﹣﹣①
U=UV2+I1RL=10V+I1RL﹣﹣﹣②
当滑动变阻器的滑片P位于B点时，
U=UV1'+I2R=8V+I2R﹣﹣﹣③
U=UV2'+I2RL=11V+I2RL﹣﹣﹣④
由①③两式可得
(I1-I2)R=4V﹣﹣﹣⑤
由②④两式可得：
(I1-I2)RL=(I1-I2)×5Ω=1V﹣﹣﹣⑥
由⑤⑥两式可得
R=20Ω
由③④可得，I2=0.2A，电源电压U=12V。当滑动变阻器的滑片P位于B点时，此时电路中电流最小
Imin=I2=0.2A
消耗电功率最小为
Pmin=UImin=12V×0.2A=2.4W
四、作图、实验探究题（本大题共5小题，第18题4分，第19题6分，第20题6分，第21题6分，第22题6分，共28分）
18. 如图所示是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，凸透镜的焦距为10cm。
（1）实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度，目的是 _________________；
（2）实验过程中蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，光屏上成清晰的像；若保持蜡烛和凸透镜的位置不变，更换焦距为15cm的凸透镜，要在光屏上成清晰的像，光屏应向 _______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。
【答案】 ①. 使烛焰的像成在光屏的中心 ②. 远离
【解析】
【详解】（1）[1]为了使像成在光屏的中央，实验前应调整蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
（2）[2]当改用焦距为15cm的透镜继续实验，不改变蜡烛和凸透镜的位置，则相当于减小了物距，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将远离透镜移动。
19. 为了探究串联电路的电压关系，小福同学设计了如图所示的电路。
（1）在连接电路时，开关必须 _______；
（2）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压分别为UAB、UBC、UAC，经过多次实验，得到的数据记录在表中。分析表中实验数据，在误差允许范围内，可得出的结论是：________________（用公式表示）；
（3）小明实验数据如上表所示，进行多次实验的主要目的是 _____（填序号）。
A．寻找普遍规律
B．减小实验误差
【答案】 ①. 断开 ②. UAC＝UAB+UBC ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]为保护电路，在连接电路时，开关必须断开。
（2）[2]分析表中数据，考虑到误差因素有
0.8V+2.2V＝3.0V
1.0V+2.1V≈3.0V
1.2V+1.8V＝3.0V
分析表中实验数据，在误差允许范围内，可得出的结论是
UAC＝UAB+UBC
（3）[3]根据一组数据得出的结论有偶然性，小明实验数据如上表所示，进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
20. 小攀和小登同学在探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时，作出了如下猜想：
猜想A电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关
猜想C通电的电磁铁的磁性与电流大小有关
为了验证上述猜想是否正确，小攀和小登共同设计了以下实验方案：用漆包线在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲、乙、丙、丁所示，请你完成如下填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的 _________不同；
（2）通过比较 ________两种情况，可以验证猜想C是正确的；
（3）根据图丁可以得出的结论是：通过的电流一定时，___________________。
【答案】 ①. 磁性强弱 ②. 乙、丙 ③. 线圈的匝数越多，它的磁性越强
【解析】
【详解】（1）[1]实验中电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察，通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它磁性的强弱，吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强，运用的研究方法是转换法。
（2）[2]研究电磁铁的磁性与电流大小有关，要控制线圈的匝数相同，改变电流大小，图乙、丙中（线圈的匝数相同）滑动变阻器接入的阻值不同，由欧姆定律知，通过两图中的电流不同，故通过比较乙、丙两种情况，可以验证猜想C是正确的。
（3）[3]图丁中两电磁铁是串联在一起的，因此，通过它们的电流是相同的，线圈匝数不同，吸引的大头针数目不同，得出的结论是：外形相同的螺线管，当电流相同时，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
21. 小付同学设计了图甲所示电路，探究“电流与电阻的关系”。
（1）小付根据电流表示数和定值电阻R的实验数据在乙图中描出了两个点，并由这两点构成两个阴影部分（两个阴影有重叠），则这两个阴影部分的面积所表示的物理意义是 ____________；
（2）用5Ω的电阻做实验时，滑动变阻器的滑片P在A处，再将5Ω电阻换成10Ω电阻进行实验时，滑动变阻器的滑片P应该在A处的_____（填“左”或“右”）边，使电压表示数不变；
（3）在接下来继续实验时，电压表调到设置电压后，电流表的示数如图丙所示，此时R的阻值为 _______Ω。
【答案】 ①. 电阻R两端电压 ②. 右 ③. 20
【解析】
【详解】（1）[1]根据图像和可知，两点构成两个阴影部分（两个阴影有重叠），则这两个阴影部分的面积所表示的物理意义是电阻R两端电压。
（2）[2]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中，应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使得电压表的示数保持不变。
（3）[3]电流表的量程是0﹣0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.1A；由图乙可知，定值电阻两端电压
U＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝2V
定值电阻两端电压保持2V不变，此时电阻通过电流0.1A，所以定值电阻的阻值
22. 小付同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，如图所示，用到以下器材：额定电压为2.5V的待测小灯泡L1、滑动变阻器R1“50Ω 0.5A”、R2“100Ω 1A”、R3“800Ω 1.5A”各一个、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、学生电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整（要求滑片右移灯泡变暗，且导线不交叉）；（ ）
（2）小付根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的“I﹣U”图像如图乙所示，则本实验中小付对滑动变阻器的最佳选择是 _______（选填“R1”“R2”或“R3”）；
（3）若实验时调节灯泡L1正常发光后，小付再用标有“3.8V？A”的小灯泡L2替换L1，再次调节滑动变阻器让L2正常发光，若前后两次L1与L2的功率差ΔPL与滑动变阻器的功率差ΔP滑相等，则L2的额定功率为 _________W。
【答案】 ①. ②. R2 ③. 0.19
【解析】
【详解】（1）[1]滑片右移灯泡变暗，即电流变小，电阻变大，故滑动变阻器以左下接线柱连入电路中，灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如图所示：
（2）[2]根据绘制小灯泡的I﹣U图像可知，当电压为0.5V时，最小电流为0.1A，根据串联电路的电压规律和欧姆定律得到此时变阻器连入电路中的电阻为
故滑动变阻器的最佳选择是R2。
（3）[3]小灯泡L1正常发光时的电功率
P1＝U1I=2.5V×0.3A＝0.75W
此时滑动变阻器的电功率
P滑1＝U滑1I＝（6V﹣2.5V）×0.3A＝1.05W
L2正常发光时，已知前后两次L1与L2的功率差ΔPL与滑动变阻器的功率差ΔP滑相等，则
ΔPL＝ΔP滑
即
0.75W﹣3.8V×I′＝1.05W﹣（6V﹣3.8V）×I′
解得
I′＝0.05A
所以L2的额定功率为
P2＝U2I′＝3.8V×0.05A＝0.19W
五、计算题（本大题共2小题，第23题6分，第24题8分，共14分。计算题要求有必要计算、文字说明）
23. 小付同学过年时买了一个电热杯垫给妈妈，如图所示。电热杯垫有加热和保温两挡功能（通过闭合或断开开关来实现该功能），通过USB接口接到电脑上可以随时喝上热饮。杯垫内部简化电路如图所示，R1、R2为加热元件，USB接口的输出电压为5V，R1电阻10Ω，当处于加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5W。求：
（1）只闭合S1时，通过R1的电流是多少A？
（2）保温30min时产生的热量是多少J？
（3）电阻R2的阻值是多少Ω？
【答案】（1）0.5A；（2）4500J；（3）5Ω
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，当只闭合S1时，只有电阻R1工作，此时电路中电阻最大，电源电压一定，根据P知，电功率最小，为保温状态；两开关都闭合时，两电阻并联，电路中电阻最小，电功率最大，为加热状态；则只闭合S1时，通过R1的电流，即整个电路的电流为
I10.5A
（2）保温30min时产生的热量为
QR1t=(0.5A)2×10Ω×30×60s=4500J
（3）当S1、S2同时闭合时，R1与R2并联，处于加热状态，由P=UI可得，加热状态时整个电路的电流为
I1.5A
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流为
I2=I-I1=1.5A-0.5A=1A
由欧姆定律可得
R25Ω
答：（1）只闭合S1时，通过R1的电流是0.5A；
（2）保温30min时产生的热量是4500J；
（3）电阻R2的阻值是5Ω。
24. 如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“12V 18W”（不考虑灯丝电阻受温度的影响），滑动变阻器的最大阻值为R2，将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1，电路中的总电流为I1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1，电压表V1的示数为U1'，电路中的总电流为I2，电压表V2的示数为U2'，R1消耗的电功率为1.08W。已知U1∶U1'＝3∶4，U2∶U2'＝2∶1。试求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）I1和I2的比值；
（3）电源电压；
（4）若电源电压可调，闭合开关S1、S2和S3，电流表量程为0～3A，滑动变阻器的阻值变化范围为3Ω～15Ω，要求电流表最大值和最小值的差值不小于电流表量程的，求可调电源电压的范围。
【答案】（1）8Ω：（2）2∶1：（3）12V；（4）3.75V～7.2V
【解析】
【详解】解：（1）由根据可得，小灯泡L的电阻
（2）将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，等效电路图如图1所示；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1时，等效电路图如图2所示：
因
U2∶U2'＝2∶1
所以，根据欧姆定律和串联电路的特点可得
（3）因电源的电压保持不变，所以
整理可得
因
U1∶U1′＝3∶4
所以，根据欧姆定律和串联电路的特点可得
整理可得
由①②可得
R1＝12Ω
R2＝20Ω
因图2中，R1消耗的电功率为1.08W，所以，由P＝UI＝I2R可得，电路中的电流
则电源的电压
U＝I2（R1+R2+RL）＝0.3A×（12Ω+20Ω+8Ω）＝12V
（4）闭合开关S1、S2和S3时，等效电路图如下图所示：
因滑动变阻器的阻值变化范围为3Ω～15Ω，且电流表量程为0～3A，所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻为3Ω时，电路中的电流不能超过3A，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，当R2′＝3Ω时，R1与变阻器的总电阻
则电流表的示数
即
解得
U′≤7.2V
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过R1的电流不变，又因电流表最大值和最小值的差值不小于电流表指针偏转的，所以
解得
U′≥3.75V
所以，可调电源电压的范围为3.75V～7.2V。
答：（1）小灯泡L的电阻为8Ω：
（2）I1和I2比值为2∶1：
（3）电源电压为12V；
（4）可调电源电压的范围为3.75V～7.2V。实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.1
3.0
3
1.2
1.8
3.0