辽宁省盘锦市第一完全中学2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷 （解析版）

这是一份辽宁省盘锦市第一完全中学2023-2024学年九年级上学期期末物理试卷 （解析版），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 根据所学的物理知识和生活经验，下列数据符合生活实际的是（ ）
A. 人体安全电压为 36 V
B. 教室内的一盏日光灯正常工作时的电流约为 0.18A
C. 家用电冰箱正常工作一天消耗的电能为 200 J
D. 正确使用试电笔接触火线时流过人体的电流约为 0.1A
【答案】B
【解析】
【详解】A．对人体的安全电压是不高于36V，故A不符合题意；
B．教室内一盏日光灯的功率约为40W，则正常工作时的电流约为
故B符合题意；
C．家用电冰箱工作时的功率约为100W，则正常工作一天消耗的电能为
故C不符合题意；
D．试电笔的电阻约为，正确使用试电笔接触火线时流过人体的电流约为
故D不符合题意。
故选B。
2. 某大学的同学们制作出了一种新型防菌“纳米纸”，这种纸“油水不沾”，细菌也无法停留在上面（如图）下列说法中正确的是（ ）
A. “油水不沾”的原因是纳米纸分子间无空隙
B. 这种纸使细菌中的分子不能做无规则运动
C. 这种纸与油、水的分子间只有斥力没有引力
D. 纳米纸上互相接触的两滴油能立即结合成一滴是因为分子引力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A. 分子之间有空隙，只是空隙较小，故A错误；
B. 一切分子都在不停地做无规则运动，故B错误；
C. 分子间的引力和斥力是同时存在的，故C错误；
D. 因为分子间有引力，所以靠得很近的两滴油能自动结合成一滴，故D正确。
故选D。
3. 如图所示是用相同的加热装置对a、b、c 三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象，其中b、c的质量相同。下列对图象的分析中正确的是（ ）
A. t1-t2 时间内物质 a 的温度不变，内能不变
B. 如果 a、b 是同种物质，b 的质量小于 a 的质量
C. 温度从T1升高到 T2 时，a 物质吸收的热量比 b 物质少
D. b 物质的比热容大于c物质的比热容
【答案】C
【解析】
【详解】A．t1-t2时间内物质a的温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，故A错误；
B．如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，b吸收的热量多，根据知，b的质量大于a的质量，故B错误；
C．温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，故C正确；
D．用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0-t1时间内两种物质吸收的热量相同，c物质升高的温度较小，但由于不知道b、c质量的大小，不能判断出b、c比热容的大小，故D错误。
故选C。
4. 小华设计了一种输液提示器，能在护士站观察到药液量的变化．当袋中药液量减少时，为使电压表示数随之减小，符合要求的电路图是
A. B.
C D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意知道，当袋中药液量减少时，整个药液袋的重力减小，对弹簧的拉力减小，弹簧的伸长量减小，所以滑片会向上移动；
由A图知道，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压；当袋中药液量减少时，滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻，所以，电路中的电流不变，变阻器两端的电压不变，即电压表的示数也不变，故A不符合要求；
由B图知道，变阻器下部分与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压；当袋中药液量减少时，滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变大，由串联电路的分压特点知道，变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B不符合要求；
由C图知道，变阻器上部分与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压；当袋中药液量减少时，滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，由串联电路的分压特点知道，变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故C符合要求；
由D图知道，变阻器下部分与灯泡并联，电压表测量电源电压，由于电源电压不变，所以，当袋中药液量减少时，电压表的示数不变，故D不符合要求．
5. 如图所示的电路中，正常发光的三盏灯中突然有两盏灯L2、L3熄灭，经查保险丝完好，在插座没有插入任何用电器的情况下，用试电笔试探插座的两孔，氖管均发光。则故障原因是（ ）
A. 一定是零线BC之间断了B. 一定是零线AB之间断了
C. 一定是插座发生短路了D. 一定是零线CD之间断了
【答案】A
【解析】
【详解】AB．试电笔插进插座的两孔，氖管均发光，说明零线的断路出在插座之前，即进户的零线BC之间断了，故B错误，不符合题意，A正确，符合题意；
C．插座处发生短路，会使保险丝熔断，试电笔的氖管不会发光，故C错误，不符合题意；
D．进户的零线CD之间断了，试电笔插进插座的两孔，应只有一个孔氖管发光，故D错误，不符合题意。
故选A。
6. 如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈，戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，下列四幅图中的设备，与此款运动手环工作原理相同的是（ ）
A. 动圈式话筒B. 台式电风扇
C. 电磁继电器D. 电磁起重机
【答案】A
【解析】
【详解】依题意得，当塑料管运动时，磁铁在管中反复运动，线圈切割磁感线而产生电流，基本原理时电磁感应现象。
A．动圈式话筒是把声信号转变成电信号，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生感应电流，是电磁感性现象，故A符合题意；
B．台式电风扇，通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，故B不符合题意；
CD．电磁继电器和电磁起重机的主要部分是电磁铁，电磁铁的原理是通电导线的周围存在磁场，是电流的磁效应，故CD不符合题意。
故选A。
二、多选题：本大题共3小题，共6分。
7. 如图所示的四个电路中，为已知阻值的定值电阻，可以测出未知电阻阻值的电路是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，电压表测待测电阻两端的电压，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律计算通过电路的电流
则待测电阻的阻值
故A符合题意；
B．由电路图可知只闭合时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得电源电压
当两开关都闭合时、并联，电流表测干路电流，因通过的电流不变，根据并联电路的电流特点可求通过的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出阻值，故B符合题意；
C．由电路图可知，当开关都闭合时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当开关断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据电阻的串联求出阻值，故C符合题意；
D．由电路图可知，无论开关闭合还是断开，电压表始终测电源的电压，即无法测出或间接得出两端的电压，故此电路图不能测出阻值，故D不符合题意。
故选ABC。
8. 关于家庭电路，下列说法中不正确的是（ ）
A. 空气开关在人体触电时会自动切断电路
B. 家庭电路中总电流过大，可能是由于电路中用电器的实际功率过大引起的
C. 如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D. 只要发生漏电，漏电保护器会自动切断电源，起保护作用
【答案】AC
【解析】
【详解】AD．当人的身体接触到漏电的用电器或人站在地上接触到火线时，漏电保护器就会自动切断电路，避免发生触电事故，若电路电流过大，空气开关会自动切断电路，故A错误，符合题意，D正确，不符合题意；
B．家庭电路中总电流过大，可能是由于短路引起的，也可能是电路中用电器的实际功率过大引起的，故B正确，不符合题意；
C．家庭电路中各用电器之间是并联关系，如果家庭电路中不安装保险丝，当发生短路时，没有电流通过用电器，不会烧毁用电器，而会烧坏供电线路，故C错误，符合题意。
故选AC。
9. 如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0~3V，灯L1和L2分别标有“2V 0.4W”“2.5V 0.625W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，L2正常发光；在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为4.5V
B. 闭合开关S、S1，滑动变阻器接入电路的阻值范围为8Ω~20Ω
C. 只闭合开关S，调节滑动变阻器滑片可使L1、L2正常发光
D. 只闭合开关S，通电10s，电路最多消耗9J的电能
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．闭合开关S、S1，滑动变阻器与L2串联，L2正常发光，此时L2两端电压为2.5V，电压表示数为2V，则滑动变阻器两端电压为2V，则电源电压
故A正确；
B．L2正常发光时的电流
此时滑动变阻器接入电路的最小电阻
L2的电阻
当滑动变阻器两端电压为3V时，此时滑动变阻器接入电路的最大电阻
则滑动变阻器接入电路的阻值范围为8Ω~20Ω，故B正确；
C．只闭合开关S，L1、L2与滑动变阻器串联，L1正常发光时的电流
因为串联电路电流处处相等，所以L1、L2不可能同时正常发光，故C错误；
D．只闭合开关S，当电路电流最大为L1的额定电流0.2A时，电路功率最大，电路消耗电能
电路最多消耗9J的电能，故D正确。
故选ABD。
三、填空题：本大题共6小题，共10分。
10. 如图所示是小林家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过___________W，他让一盏“220V 100W”的电灯单独正常工作30min，这段时间电能表转盘转了 120 转，则每消耗 1kW•h 的电能，电能表转盘转___________转。我国建有大型核电站，利用核能发电，核能是___________能源。（选填“一次”或“二次”）。
【答案】 ①. 4400 ②. 2400 ③. 一次
【解析】
【详解】[1]最大总功率为
[2]根据电灯铭牌可知电灯额定功率为
P=100W=01kW
单独正常工作时间
t=30min=0.5h
故消耗的电能为
每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转数为
[3]化石能源以及风能、水能、太阳能、地热能以及核能可以直接从自然界获取，叫做 一次能源；电能需通过消耗一次能源才能得到，叫做二次能源。
11. 如果加在定值电阻两端的电压从 6 V 增加到 8 V 时，通过定值电阻的电流相应增加了 0.2 A，则该定值电阻所消耗电功率增加了___________W。
【答案】2.8
【解析】
【详解】定值电阻两端的电压变化，电阻保持不变，当电阻两端的电压为6V时，通过电阻的电流为
该电阻的电功率为
当电阻两端的电压为8V时，通过电阻的电流为
该电阻的电功率为
电流变化量为
解得
所以该电阻的电功率变化了
12. 小明把两个玩具电机用导线连接在一起（如图），用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。在此过程中，将电能转化为机械能的装置是___________（选填“甲” 或“乙”）。甲的工作原理是___________。
【答案】 ①. 乙 ②. 电磁感应
【解析】
【详解】[1][2]“甲电机”相当于发电机，将机械能转化为电能，“乙电机”相当于电动机，将电能转化为机械能，“甲电机”相当于发电机，利用电磁感应工作。
13. 如图所示，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电压表 V1 示数与电流表 A 示数比值___________。（选填“变大”“变小” “不变”）
【答案】变小
【解析】
【详解】由电路图可知，R1和R2串联，V1测R1两端的电压，电流表A测电路的电流，根据欧姆定律可知，电压表 V1 示数与流表A示数比值为R1接入电路的阻值，当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，R1接入电路的阻值变小，则电压表 V1 示数与流表A示数比值变小。
14. 灯 L1 标有“12 V 12 W”的字样，灯 L2 标有“6 V 3 W”的字样，为保证灯泡安全，若将两灯并联，则干路中的电流最大为______A。（不考虑灯丝电阻变化）
【答案】1
【解析】
【详解】因为并联电路中各支路两端的电压相等，都等于电源电压，所以，两灯泡并联时，电源的最大电压为6V。此时灯 L2正常发光，电流为
根据，灯 L1电阻为
则此时灯 L1电流为
根据并联电路电流规律，则干路中的电流最大为
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
15. 如图，闭合电路开关 S 后，发光二极管正常发光，水平桌面上条形磁铁受到向右的摩擦力。请标出：
（1）条形磁铁右端的磁极（用“N”或“S”表示）；
（2）图中曲线上标注磁感线的方向。
【答案】
【解析】
【详解】二极管具有单向导电性，电流必须从二极管的正极流入，故电源的左端为正极，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极；磁感线是从N极出来，回到S极，方向向右；水平桌面上的条形磁铁受到向右的摩擦力，这说明条形磁体受到磁力的方向是向左的，条形磁体受到了一个向左的排斥力，已知螺线管的左端为N极，根据同名磁极相互排斥可确定条形磁铁的右端是N极，如图所示：
16. 投影仪灯泡功率很大，所以需要风扇散热，使用后，应先关闭灯泡L，再关闭风扇M；请用笔画线表示导线在如图中把电路连接完整，要求实现：先断开开关S1，灯泡熄灭，风扇继续转动，再断开开关S2，风扇才停止转动：若只闭合开关S1，灯泡不亮．
【答案】
【解析】
【详解】解：由题知，先断开开关S1，灯泡熄灭，说明S1与灯泡串联控制灯泡，风扇继续转动，说明灯泡和风扇并联；只闭合开关S1，灯泡不亮．可知S1在灯所在支路上，S2在干路上同时控制灯泡和风扇，所以连接电路如下：
点睛：先分析题意，得出灯、电风扇的连接方式，以及两个开关的位置，据此连接电路，注意开关要接在火线和用电器之间．
五、实验探究题：本大题共3小题，共16分。
17. 小华同学设计了如图所示的实验，其中甲、乙、丙三个装置完全相同，液体的质量相同。
（1）要比较不同液体的比热容，应选择___________两个装置进行实验。实验中， 加热相同一段时间后，液体 b 上升的温度较高，说明液体___________（填“a”或“b”）的吸热能力强；
（2）为比较两种燃料的热值，必须控制相同的是___________（可多选）：
A．燃料的质量 B．燃料燃烧的时间
C．烧杯内液体的质量 D．烧杯内液体的种类
（3）通过比较___________来判断两种燃料热值的大小；
（4）小雨完成实验后，经过分析思考，将实验装置加以改进，如图所示。与图甲的实验装置相比，该装置的优点是同一热源，更容易控制相同时间内水和食用油吸收热量相同。但此实验操作中存在一处错误：___________。
【答案】 ①. 甲和丙 ②. a ③. ACD ④. 温度计示数的变化 ⑤. 没有控制食用油和水的质量相同
【解析】
【详解】（1）[1]为了比较两种液体的比热容，需要完全燃烧相同的燃料（即热源相同），加热不同的液体，同时让液体的质量相同，所以应选择甲和丙两图进行实验。
[2]使用相同的热源加热，则相同时间烧杯内液体吸收的热量相同，由题意知液体b升温多，根据可知，液体a吸热能力更强，比热容更大。
（2）[3]A ．比较两种燃料的热值，必须控制燃料质量相同才有可比性，故A符合题意；
B． 燃料的热值是燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比，与燃料燃烧时间无关，故B不符合题意；
CD．由Q=cmΔt可知，用质量相同的不同燃料给相同质量的同种液体加热，升温高的液体吸收热量多，说明给该烧杯加热的燃料完全燃烧放出的热量多，因此热值大，故必控制相同的是燃料的质量、烧杯内液体的质量、烧杯内液体的种类，这里运用了转换法和控制变量法，故CD符合题意。
故选ACD。
（3）[4]质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收，根据可知，可以通过液体温度变化（温度计示数的变化）来反应放出热量多少，从而判断两种燃料热值的大小。
（4）[5]由图可知，水和食用油的体积相同，由于水和食用油的密度不同，则水和食用油的质量不同；所以小雨忘记了一关键的因素，就是保证：水和食用油的质量不变。
18. 在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时， 小雨采用了如图所示的实验装置。（两个透明容器中封闭着等量气体）
（1）给甲图所示装置通电相同时间，发现右侧玻璃管内液面上升较高，这表明，在通过导体的电流和通电时间相同的情况下，导体的___________越大，产生的热量越多；
（2）将图乙装置连入电路中，是用来研究电流产生的热量与___________的关系，图乙中 B 容器外边并联的电阻可以起到___________（填“分流”或“分压”）的作用；
（3）理想情况下，乙实验装置中A容器中电阻丝产生热量为 6000J，则B容器中电阻丝产生的热量为___________J。
【答案】 ①. 电阻 ②. 电流 ③. 分流 ④. 1500
【解析】
【详解】（1）[1]甲图中两电阻串联，所以通过它们的电流相等；通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。
（2）[2]装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，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, 通电相同时间，发现A玻璃管液面上升较高，这表明：在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
[3]两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知
所以图乙中B容器外边并联的电阻可以起分流的作用。
（3）[4]乙实验装置中通过A容器中电阻丝的电流是通过B容器中电阻丝电流的2倍，电阻大小相同，通电时间相同，根据可知, A容器中电阻丝产生热量为B容器中电阻丝产生热量的4倍，则B容器中电阻丝产生热量
19. 小明在电学实验室进行了如下实验。
（1）在“探究电流和电阻的关系”实验中所用器材：电源为学生电源（U=4.5V）、定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω各一个）、滑动变阻器（30 Ω 0.5A ）、电流表所用量程为（0～0.6 A）、电压表所用量程为（0～3 V）、开关一个、导线若干。设计电路如下图所示：
①如图甲所示，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；（ ）
②改正后，小明先把 5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为 1.5V，记录电流表示数。然后把 5Ω的电阻换成 10Ω的电阻，闭合开关，应向______（选填“左”或“右”）调节滑片，使电压表的示数保持不变，读取电流表示数。想要完成全部实验，需更换滑动变阻器，则更换后，滑动变阻器的规格至少为______Ω；
③不改变器材并且安全使用情况下，要完成全部 4 次测量实验，定值电阻两端所控制电压范围为______V至______V。
（2）测量“小灯泡额定功率”。
小明想测U额=2.5 V小灯泡的额定功率。设计电路如图丙所示，电源电压未知、变阻器最大阻值 R1=50 Ω。请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关 S2，调节滑动变阻器 R1 使电压表示数为 2.5 V；
②保持变阻器滑片位置不动，只闭合开关 S3，此时电压表示数为 4.5 V；
③当闭合开关______，把变阻器的滑片调至最左端时，电压表示数为 6 V，再调至最右端电压表示数为1 V；
④小灯泡额定功率 P额=______W。
【答案】 ①. ②. 右 ③. 40 ④. 1.8 ⑤. 2.5 ⑥. 、 ⑦. 0.5
【解析】
【详解】（1）①[1]在探究电流和电阻的关系实验中，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，图甲中将电流表并联到了电阻的两端，将电压表串联到了电路中，故应将电阻右端导线的下端改接到电源的负极，如下图所示：
②[2]在探究电流和电阻的关系实验中，要控制定制电阻两端的电压不变。把 5Ω的电阻换成 10Ω的电阻后，根据串联电路分压规律可知，电阻两端的电压变大，为使电压表的示数保持不变，应该增大变阻器的电压，即增大变阻器的阻值，所以应将滑片向右调节。
[3]实验中电压表示数保持在1.5V不变，则滑动变阻器的电压为
则根据串联电路分压规律，则有
即，所以当定值电阻最大为时，滑动变阻器阻值最大为，则滑动变阻器的规格至少为。
③[4][5]根据串联电路的规律及分压原理有
上式左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应定值电阻也最大，这时定值电阻两端所控制电压最小， 即
解得，故定值电阻两端所控制电压最小为1.8V。电流表所用量程为0～0.6 A，滑动变阻器允许通过最大电流为0.5A，则电路中电流最大为0.5A，则当定值电阻阻值为时，定值电阻两端所控制电压最大，定值电阻两端所控制电压最大为
所以不改变器材并且安全使用情况下，要完成全部 4 次测量实验，定值电阻两端所控制电压范围为1.8V至2.5V。
（2）①只闭合开关 S2，此时灯泡、电阻和变阻器串联，电压表测灯泡电压，调节滑动变阻器 R1 使电压表示数为 2.5 V，则灯泡正常发光；
②保持变阻器滑片位置不动，只闭合开关 S3，此时电压表测灯泡和电阻的总电压，此时电压表示数为 4.5 V，则电阻的电压为
③[6]当闭合开关、，此时灯泡被短路，电阻和变阻器串联，电压表测电阻电压。把变阻器的滑片调至最左端时，电路中只有电阻，电压表示数为 6 V，则电源电压为6V；再调至最右端，则此时变阻器阻值为，电压表示数为1 V，则变阻器电压为
则根据串联分压规律有，即，解得。
④[7]则当只闭合开关 S2，灯泡、电阻和变阻器串联，灯泡正常发光时，电路中电流为
所以小灯泡额定功率为
六、计算题：本大题共2小题，共12分。
20. 图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2，实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如下表所示，求：
（1）低温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）已知粥的比热容，将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃，加热效率为75%，求需要工作的时间？
【答案】（1）2A；（2）55Ω；（3）480s
【解析】
【详解】解：（1）由可得，低温挡加热时的电流
（2）由电路图可知，只闭合S1时电路为R1的简单电路，只闭合S2时电路为R2的简单电路，同时闭合S1、S2时R1与R2并联，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，同时闭合S1、S2时，电路的总电阻最小，由可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，处于高温挡，则只闭合S1或只闭合S2时，电饭锅处于低温挡或高温挡，对应的电阻分别为
由R1的阻值为110Ω可知，则电热丝R2的阻值为55Ω。
（3）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电饭锅高温挡的功率为
将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃时粥吸收的热量
由表格数据可知，电饭锅的加热效率为75%，消耗的电能为
由可得，需要用高温挡工作的时间
答：（1）低温挡加热时电流的大小为2A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω；
（3）将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃，加热效率为75%，则需要工作的时间为480s。
21. 如图所示的电路中，电源电压 U=4.5V 且保持不变，灯泡 L 标有“6V 6W”字样。电压表的量程为 0~3V，电流表的量程为 0~0.6 A，滑动变阻器 R2 标有“20Ω 1A”字样。已知只闭合开关 S1 和 S3 时，电流表的示数为 0.45 A， 不考虑灯丝电阻随温度的变化。
（1）求定值电阻 R1 的阻值；
（2）只闭合开关 S1，滑动变阻器的滑片 P 移至最右端时，求电流表和电压表的示数；
（3）只闭合开关 S2，在保证电表安全的情况下，求灯泡 L 消耗的电功率的变化范围。
【答案】（1）；（2），3V；（3）
【解析】
【详解】解：（1）只闭合开关 S1 和 S3 时，电路为只有的简单电路，电流表的示数为 0.45 A，则定值电阻 R1 的阻值为
（2）只闭合开关 S1，滑动变阻器的滑片 P 移至最右端时，和滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中电流，电压表测的电压，则电流表示数为
电压表的示数为
（3）只闭合开关 S2，则灯泡L和滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测的电压。电流表的量程为 0~0.6 A，灯泡的额定电流为
所以电路中电流最大值。根据串联电路的分压规律，滑动变阻器的阻值越大，则的电压越大，电压表的量程为 0~3V，所以的电压最大为3V，则此时灯泡的电压最小，为
灯泡的电阻为
根据，灯泡 L 消耗的电功率的最大值为
根据，灯泡 L 消耗的电功率的最小值为
所以在保证电表安全的情况下，灯泡 L 消耗的电功率的变化范围为。
答：（1）定值电阻 R1 的阻值为；
（2）只闭合开关 S1，滑动变阻器的滑片 P 移至最右端时，电流表的示数为，电压表的示数为3V；
（3）只闭合开关 S2，在保证电表安全的情况下，灯泡 L 消耗的电功率的变化范围为。加热效率
75%
额定电压
220V
电功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡