湖南省郴州市2023年中考物理三模试卷
一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的选项中，只有一项符合题要求。）
1．（2020八下·夏津月考）下列措施中，为了减小摩擦力的是 （ ）
A．浴室脚垫做得凸凹不平 B．下坡时，捏紧刹车闸
C．汽车轮子上加防滑链 D．旱冰鞋装有滚轮
2．（2020·石家庄模拟）在科学探索的道路上，有众多的科学巨人披荆斩棘，铺路架桥，为后人留下了丰硕的知识、科学的探究方法及不朽的科学精神。下列关于物理学家的贡献说法正确的是（ ）
A．亚里士多德提出力是改变物体运动状态的原因
B．沈括最早发现了电和磁之间的联系
C．托里拆利最先通过实验测出大气压的值
D．奥斯特最早发现了电磁感应现象
3．（2018·普陀模拟）注射器针头做的尖细是为了（ ）
A．增大压力 B．减小压力 C．增大压强 D．减小压强
4．（2023·郴州模拟）如图所示的四种情景，属于光的反射现象的是（ ）
A．叉鱼
B．手影
C．看到地上的书
D．凸透镜使光线会聚
5．（2023·郴州模拟）下列现象不属于机械运动的是（ ）
A．微小的灰尘满天飞扬
B．特快列车飞驰而过
C．在影剧院观看的银幕上的活动画面
D．“神舟七号”绕地球运转
6．（2023·郴州模拟）2021年3月12日凌晨，长征七号改遥二运载火箭成功将试验九号卫星送入预定轨道，“长七改”将填补我国运载火箭高轨轨道运载能力的空白。下列说法不正确的是（ ）
A．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将机械能转化为内能
B．卫星脱离火箭时，由于具有惯性，能保持原有运动状态
C．火箭加速升空的过程中，机械能变大
D．火箭加速升空时，火箭推力大于重力
7．（2023·郴州模拟）下列选项可能符合汽车热机能量流向的是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．（2023·郴州模拟）为了有效防范疫情，我市所有学校对人校全体师生进行体温监测。下列对卫生防疫的有关说法正确的是（ ）
A．引起新冠肺炎的冠状病毒直径约为100 nm
B．一件医用防护服的质量约为20 kg
C．人体的正常体温约为35℃
D．非接触式测温枪是通过紫外线来测温的
9．（2023·郴州模拟）雾都重庆名不虚传。如图，宛如置身仙境之中。雾的形成属于（ ）
A．汽化现象 B．液化现象 C．升华现象 D．凝华现象
10．（2023·郴州模拟）下列说法正确的是（ ）
A．N95口罩能有效阻止分子无规则运动
B．刚从冰箱拿出的医疗用品周围的“白气”是水蒸气
C．同一物体温度升高内能增大
D．医院喷洒的消毒液很快变干是升华现象
11．如图所示电路中，电源电压不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，开关S闭合后，当滑片P在变阻器的两端A，B之间滑动的过程中，电压表的最大示数为4V，电流表的示数变化范围是0.4A﹣1.2A，则下列结论正确的是（ ）
A．R2=10Ω
B．R1的最大电阻为5Ω
C．电源电压为6V
D．电阻R2的电功率变化范围是1.6W至4.8W
12．（2023·郴州模拟）灯泡L1（标有“6V 6W”）和灯泡L2（标有“6V 3W”）的电流随两端电压变化的关系曲线如图甲所示。现将其分别与不同的电源连接成如图乙、丙所示的电路，其中图乙中电源电压为U＝3V，图丙中恰好有一盏灯正常发光。以下结果正确的是（ ）
A．图乙中电流表示数为0.75A
B．图乙中灯泡L2的实际功率为3W
C．图丙中电压表示数为6V
D．图丙中电路消耗的总功率约为4W
13．（2023·郴州模拟）如图甲所示的电路，电源电压U＝10V（恒定不变），R2＝8Ω，闭合开关S后，V2表的示数为7V；把甲电路中的两个电压表换成两个电流表，如图乙所示，闭合开关S后，A1表的示数为1.75A．下列说法正确的是（ ）
A．甲电路中V1表的示数为6V B．乙电路中A2表的示数为2.25A
C．甲电路消耗的总功率为2.5W D．乙电路中R1消耗的功率为10W
二、填空题（本题共3小题，每空2分.共12分）
14．（2020·榕城模拟）如图所示，电能表的示数为 kW h；
15．（2023·郴州模拟）在电磁波谱中，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，其中，波长最长的是 ，频率最高的电磁波在真空中传播的速度为 m/s。
16．（2021·铁岭模拟）如图所示，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P 在左端时，电压表V1 的示数为 3V，V2 的示数为 6V，电流表的示数为 0.5A，小灯泡正常发光（灯丝电阻不变），则小灯泡的额定功率为 W，R0 的阻值为 Ω；在确保元件安全的前提下，滑片P 向右滑到某点时，电压表V1 的示数变化了 3V，则变阻器接入电路中的阻值为 Ω。
三、作图与实验探究题（本题共4小题，17题3分.18题3分，19题12分20题10分）
17．（2023·郴州模拟）在图中，F是透镜的焦点，请作出烛焰发出的两条光线a、b通过透镜之后的光路图（a与两焦点连线平行，b经过透镜中心）。
18．（2023·郴州模拟）如图所示，在圆圈内填入电压表或电流表的电路元件符号，使开关S闭合灯L能发光，且电表都有示数。
19．（2023·郴州模拟）实验课上探究串联电路电压的规律。
实验次数 U1/V U2/V U/V
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
（1）实验前，发现电压表指针指向“0”刻度的左侧，如乙图。小丽接下来应该 。
（2）实验中应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的灯泡；连接电路时开关应处于 （选填“闭合”或“断开”）状态；
（3）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联电路两端的总电压的值分别为U1、U2、U，经过多次实验得到的数据记录在如表中。分析实验数据，可得到串联电路的电压规律是 （用公式写出）；
（4）进行多次实验的主要目的是 。
四、计算题（本题共2小题，20题10分，21题11分，共21分。要求写出必要的文字说明）
20．（2023·郴州模拟）图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t。有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面，图乙是起重机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s﹣t图象如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg）求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
21．（2023·郴州模拟）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R2，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，L上标有“6V 12W”字样。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至A端时，电压表V1的示数为U1，R1消耗的功率为P1，电路中的电流为I1；若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B端，电压表V1的示数变为U1′，R1消耗的功率为P1′，此时电路中的电流为I2．已知U1：U1′＝1：2，P1：P1′＝9：1，通过开关的通或断及滑片的移动可知定值电阻R1的最大功率为18W（设灯丝电阻不随温度改变）。求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）I1与I2的比值；
（3）只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至B端时，电压表V2的示数。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】A、浴室脚垫做得凸凹不平的花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，不符合题意．
B、下坡时，捏紧刹车闸，是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力增大摩擦，不符合题意．
C、汽车轮子上加防滑链，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，不符合题意．
D、旱冰鞋装有滚轮，是用滚动代替滑动减小摩擦力，符合题意；
故选D．
2．【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法；地磁场；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A．亚里士多德最早提出力是维持物体运动的原因，伽种略最早提出力不是维持物体运动的原因，A不符合题意；
BD．奥斯特最早发现电和磁之间的联系，法拉第最早发现电磁感应现象，BD不符合题意；
C．托里拆利第一次通过实验准确测出大气压的值，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据对物理学家及其成就的了解作答。
3．【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】注射器针头做得很尖细，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，C符合题意，ABD不符合题意.
故答案为：C.
【分析】减小受力面积可以增大压强.
4．【答案】C
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A.叉鱼时，鱼叉必须对准看到鱼的下方才可能抓到鱼，因为水中的鱼发出的光在水面发生折射时，会导致我们看到的像成在实际位置上方，故A不合题意；
B.手影是由光的直线传播形成的，故B不合题意；
C.太阳发出光在书上发生反射，反射光线射入眼睛后我们就能看到地面上的书本，故C符合题意；
D.太阳光通过凸透镜后在白纸上形成一个很小很亮的点，说明凸透镜使光线会聚，故D不合题意。
故选C。
【分析】分析各个图片中包含的光学原理即可。
5．【答案】C
【知识点】速度与物体运动
【解析】【解答】A.微小的灰尘满天飞扬，即灰尘相对地面的位置不断改变，属于机械运动，故A不合题意；
B.特快列车飞驰而过，列车相对地面的位置不断改变，属于机械运动，故B不合题意；
C.在影剧院观看的银幕上的活动画面，只是图片的切换，与机械运动无关，故C符合题意；
D.“神舟七号”绕地球运转，飞船相对地球的位置不断改变，属于机械运动，故D不合题意。
故选C。
【分析】在物理学中，将一个物体相对另一个物体的位置变化叫做机械运动。
6．【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；热机；惯性及其现象；力与运动的关系
【解析】【解答】A.火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将内能转化为机械能， 故A错误符合题意；
B.卫星脱离火箭时，由于具有惯性，能保持原有运动状态，故B正确不合题意；
C.火箭加速升空的过程中，质量不变，高度增大，则重力势能增大；质量不变，速度增大，则动能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，机械能变大，故C正确不合题意；
D.火箭加速升空时，合力的方向向上，即F-G>0，那么F>G，即火箭推力大于重力，故D正确不合题意。
故选A。
【分析】（1）根据热机的能量转化过程判断；
（2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能；
（4）根据力与运动的关系判断。
7．【答案】D
【知识点】热机
【解析】【解答】热机将燃料的内能转化为机械能，因此输入的应该是1000J的内能。热机输出部分机械能，散失大部分能量。由于热机的效率大约在30%左右，因此转化成的机械能大约300J，而散失的热量大约为700J，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据热机的能量转化，结合热机的效率的知识分析判断。
8．【答案】A
【知识点】温度及温度计的使用与读数；质量及其特性；红外线；长度的估测
【解析】【解答】A.引起新冠肺炎的冠状病毒直径约为100 nm，故A正确；
B.一件医用防护服的质量约为600~80g，故B错误；
C.人体的正常体温约为37℃左右，故C错误；
D.非接触式测温枪是通过红外线来测温的，故D错误。
故选A。
【分析】根据对长度、指零、温度和紫外线的认识判断。
9．【答案】B
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】空气中的水蒸气遇冷，从气态变成液态发生液化现象，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
10．【答案】C
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；液化及液化放热；温度、热量与内能的关系；分子热运动
【解析】【解答】A.一切分子都在运动，则N95口罩不能阻止分子运动，故A错误；
B.刚从冰箱拿出的医疗用品周围的“白气”是水蒸气液化而成的小水珠，故B错误；
C.同一物体，温度越高，内能越大，故C正确；
D.医院喷洒的消毒液很快变干它从液态变成气态发生汽化现象，故D错误。
故选C。
【分析】（1）根据分子运动的知识判断；
（2）水蒸气是无色、透明的气体；
（3）根据温度和内能的关系判断；
（4）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
11．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】当滑片位于A端时，R1、R2串联，电路中的电流最小即I=0.4A，电压表的示数最大U1=4V，
由I= 可知，R1的最大电阻：R1= = =10Ω；B不符合题意；则电源的电压U=U1+IR2=4V+0.4×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； 当滑片位于b端时，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，即I′=1.2A，则电源的电压U=I′R2=1.2A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②；因为电源的电压不变，联立①②可得：R2=5Ω，U=6V，A不符合题意，C符合题意；电阻R2消耗的最大电功率：P2max=（I′）2R2=（1.2A）2×5Ω=7.2W，电阻R2消耗的最小电功率：P2min=I2R2=（0.4A）2×5Ω=0.8W，故电阻R2的电功率变化范围是0.8～7.2W，D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】在串联电路中电阻较大时，对应的电流较小，结合不同的电压和电流计算电阻的大小，根据电流和电阻可以计算电功率的大小。
12．【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据乙图可知，两个灯泡并联，电流表测总电流。
AB.电源电压为3V，那么乙图中两个灯泡的电压都是3V。根据甲图可知，通过L1的电流大约为0.68A，通过L2的电流大约为0.3A，那么电流表的示数大约为I总=I1+I2=0.68A+0.3A=0.98A。此时灯泡L2的电功率为：P2=U2I2=3V×0.3A=0.9W，故A、B错误；
CD.丙图中，两个灯泡串联，电压表测L1的电压。
灯泡L1的额定电流为：；
灯泡L2的额定电流为：；
那么灯泡L2额定电流小，它可以正常发光；
根据甲图可知，当电流为0.5A时，灯泡L1的电压为2V，
即此时电压表的示数为2V。
此时的总电压为：U总=U1+U2=2V+6V=8V；
则此时总功率为：P总=U总I总=8V×0.5A=4W，
故C错误，D正确。
故选D。
【分析】（1）首先根据甲图确定电压为3V时通过两个灯泡的电流，然后根据并联电路的电流规律计算电流表的示数；
（2）根据P2=U2I2计算图乙中灯泡L2的电功率；
（3）根据分别计算通过灯泡的额定电流大小，然后比较确定哪个灯泡正常发光，据此根据甲图确定对应的电压即可；
（4）根据U总=U1+U2计算丙中总电压，根据P总=U总I总计算总功率。
13．【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据乙图可知，当两个都是电流表时，三个电阻并联，电流表A1测R2和R3的电流和，A2测R1和R2的电流和。
通过R2的电流；
通过R3的电流为：I3=I总1-I2=1.75A-0.25A=0.5A；
则R3的阻值为：；
在甲图中，三个电阻串联，电压表V1测R1和R2的电压和，电压表V2测R2和R3的电压和。
R1的电压U1=U总-UV1=10V-7V=3V；
在串联电路中，电压与电阻成正比，即：；
解得：R1=12Ω；
A.甲图中，根据串联电路的分压规律得到：；
；
解得：V1=5V，故A错误；
B.乙图中，电流与电阻成反比，即；
；
解得：I1=；
那么电流表A2的示数为：I总2=I1+I2=+1.25A≈2.08A，故B错误；
C.甲电路的总功率为：P总=，故C正确；
D.乙电路中R1消耗的功率：P1=U1I1=10V×=，故D错误。
故选C。
【分析】根据乙图可知，当两个都是电流表时，三个电阻并联，电流表A1测R2和R3的电流和，A2测R1和R2的电流和。首先根据计算通过R2的电流，再根据I3=I总1-I2计算通过R3的电流，根据计算R3的阻值。
在甲图中，三个电阻串联，电压表V1测R1和R2的电压和，电压表V2测R2和R3的电压和。首先根据U1=U总-UV1计算出R1的电压，再根据串联电路的分压规律列出比例式，代入前面计算出R2和R3的数值，从而计算出R1的阻值。
（1）根据串联电路的分压规律计算出V1的示数；
（2）根据并联电路的分流规律计算出通过R1的电流，然后根据I总2=I1+I2计算电流表A2的示数；
（3）根据P总=计算甲中总功率；
（4）根据P1=U1I1计算乙中R1的电功率。
14．【答案】2018.5
【知识点】电功的测量
【解析】【解答】从电能表上可以看出电能表的示数为20185，最后一位是小数，单位是kW h，故电能表的读数为2018.5kW h.
【分析】电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表，上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW h．
15．【答案】无线电波；3×108
【知识点】电磁波的产生
【解析】【解答】在电磁波谱中，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，其中，波长最长的是无线电波，频率最高的电磁波在真空中传播的速度为3×108m/s。
【分析】所有的电磁波的传播速度都相同，都与光速相同，只是频率不同导致波长不同，据此分析解答。
16．【答案】1.5；12；18
【知识点】串、并联电路的设计；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】闭合开关S，滑动变阻器的滑片P 在左端时接入阻值为零，电阻R0与灯泡串联，电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V1 的示数为 3V，电压表V2测量电阻R0两端电压，V2 的示数为 6V，电流表的示数为 0.5A，小灯泡正常发光（灯丝电阻不变），则小灯泡的额定功率为 电阻R0的阻值为 灯泡的阻值为
电源电压为
在确保元件安全的前提下，滑片P向右滑到某点时，电压表V1测量灯泡和滑动变阻器接入阻值的两端电压，电压表V1的示数变化了3V，由串联电路电阻分压特点可知，此时电压表V1的示数为6V，则
代入数据可知
则变阻器接入电路中的阻值为
【分析】 首先分析电路，L、R和R0串联，电压表V1测L和R两端的电压之和，电压表V2测R和R0两端的电压之和，电流表测干路中的电流。
（1）当滑动变阻器的滑片P在最左端时，接入电路中的电阻为0，电路为R0与L串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R0两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源两端的电压，小灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率，最后根据欧姆定律求出灯泡和R0的阻值；
（2）在确保元件安全的前提下，滑片P向右滑到某点时，R接入电路中的电阻变大，电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和R0两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知L和R两端的电压之和变化，进一步求出电压表V1的示数和R0两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出滑动变阻器接入电路中的阻值。
17．【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】①与主轴平行的光，经过凸透镜后，折射光线通过另一侧的焦点；
②射向凸透镜光心的光线，经过凸透镜后，折射光线的传播方向保持不变，如下图所示：
【分析】根据凸透镜的特殊光线完成作图。
18．【答案】
【知识点】电流表的连接；电压表的连接
【解析】【解答】根据图片可知，下面的电表与电源并联，那么它应该为电压表。而右边的电表与灯泡串联，那么它应该为电流表，如下图所示：
【分析】根据电流表和电压表的使用方法分析解答。
19．【答案】（1）对电压表进行校零
（2）不同；断开
（3）U＝U1+U2
（4）寻找普遍规律
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】（1）实验前，发现电压表指针指向“0”刻度的左侧，如乙图，此时指针不指零，则小丽接下来应该对电压表进行校零；
（2）实验中应选择规不同的灯泡；连接电路时开关应处于断开状态；
（3）格中前两个电压相加，然后与第三个电压进行比较，发现前两个电压和等于第三个电压，那么得到结论：U=U1+U2；
（4）进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律。
【分析】（1）在使用电流表之前要观察指针是否指零，如果不指零，那么要进行调整；
（2）在实验中，为了得到具有普遍意义的数据，避免出现特殊性而得到错误的结论，要求灯泡的规格应该不同。在闭合开关前，为了避免电路时通时断造成短路，要求开关必须断开；
（3）将表格中前两个电压相加，然后与第三个电压进行比较，从而确定串联电路的电压规律；
（4）根据实验设计中多次实验的目的解答。
20．【答案】（1）解：提升货物过程中起重车对水平地面的压力：
F压＝G总＝（m车+m货物）g＝（9.6×103kg+1200kg）×10N/kg＝1.08×105N，
受力面积：S＝4×0.3m2＝1.2m2，
提升货物过程中起重车对水平地面的压强：；
答：提升货物过程中起重车对水平地面的压强为9×104Pa；
（2）解：由图乙可知，滑轮组钢丝绳的有效股数n＝3，
由图丙可知，货物在t＝10s内上升的高度h＝s＝2.5m，则钢丝绳移动的距离：s绳＝nh＝3×2.5m＝7.5m，
拉力F做的功：W总＝Fs绳＝5000N×7.5m＝3.75×104J，
拉力F的功率：；
答：拉力F的功率为3.75×103W；
（3）解：拉力F在10s内所做的有用功：W有＝G货物h＝m货物gh＝1200kg×10N/kg×2.5m＝3×104J，
提升货物过程中滑轮组的机械效率：。
答：提升货物过程中滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】功率的计算；压强的大小及其计算；滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）首先根据 F压＝G总＝（m车+m货物）g 计算起重车对地面的压力，再根据计算S=nS轮计算出与地面的接触面积，最后根据 计算起重车对地面的压强。
（2）首先根据图乙确定承担重力的绳子段数n，然后根据 s绳＝nh 计算钢丝绳移动的距离，根据 W总＝Fs绳 计算拉力做的功，最后根据 计算拉力的功率。
（3）首先根据 W有＝G货物h 计算拉力做的有用功，再根据 计算滑轮组的机械效率。
21．【答案】（1）解：由得，灯泡L的电阻：。
答：灯泡L的电阻为3Ω；
（2）解：若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P 滑至A端时，等效电路图如图甲所示，
若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B 端，等效电路图如图乙所示：
由P＝I2R得，R1两次消耗消耗的功率之比：，
解得：。
答：I1与I2的比值为3；
（3）解：由欧姆定律得，电压表V1两次的示数示数之比：，
即
解得：R2＝5R1﹣﹣﹣①
又因为﹣﹣﹣②
联立①②可解得：R1＝2Ω，R2＝10Ω，
当所有开关都闭合或同时闭合开关S1和S3时，定值电阻R1的功率最大，，
解得电源电压U＝6V，
在图乙中，电路中的电流：，
由欧姆定律得，电压表V2的示数：
U2＝I2RL＝0.4A×3Ω＝1.2V。
答：只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P 滑至B端时，电压表V2的示数为1.2V。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据 计算灯泡的电阻；
（2）根据题目的描述，对电路图进行简化，分别得到两种情况下的等效电路图。
若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P 滑至A端时时，变阻器的阻值为零，此时R1与灯泡串联，电压表测R1的电压，电流表A2测此时的总电流。
若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B 端，那么R1、R2和灯泡串联，电压表测R1和R2的总电压，电流表测总电流。
已知R1在两个状态下的电功率之比，可根据P=I2R计算对应的电流之比；
（3） 已知电压表V1在两种状态下的示数之比， 结合两个状态下电流之比，可根据U=IR列式计算出R1和R2的比值。再根据电压相等时，总电流与总电阻成反比列出一个关系式，然后二者联立计算出R1和R2的阻值。
当所有开关都闭合或同时闭合开关S1和S3时，定值电阻R1的功率最大，可根据 计算电源电压。
在第二个简化电路图中，三个电阻串联，根据R总=R1+R2+RL计算出总电阻，再根据 ： 计算出总电流I2，最后根据 U2＝I2RL 计算电压表V2的示数。
湖南省郴州市2023年中考物理三模试卷
一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的选项中，只有一项符合题要求。）
1．（2020八下·夏津月考）下列措施中，为了减小摩擦力的是 （ ）
A．浴室脚垫做得凸凹不平 B．下坡时，捏紧刹车闸
C．汽车轮子上加防滑链 D．旱冰鞋装有滚轮
【答案】D
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】A、浴室脚垫做得凸凹不平的花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，不符合题意．
B、下坡时，捏紧刹车闸，是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力增大摩擦，不符合题意．
C、汽车轮子上加防滑链，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，不符合题意．
D、旱冰鞋装有滚轮，是用滚动代替滑动减小摩擦力，符合题意；
故选D．
2．（2020·石家庄模拟）在科学探索的道路上，有众多的科学巨人披荆斩棘，铺路架桥，为后人留下了丰硕的知识、科学的探究方法及不朽的科学精神。下列关于物理学家的贡献说法正确的是（ ）
A．亚里士多德提出力是改变物体运动状态的原因
B．沈括最早发现了电和磁之间的联系
C．托里拆利最先通过实验测出大气压的值
D．奥斯特最早发现了电磁感应现象
【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法；地磁场；通电直导线周围的磁场
【解析】【解答】A．亚里士多德最早提出力是维持物体运动的原因，伽种略最早提出力不是维持物体运动的原因，A不符合题意；
BD．奥斯特最早发现电和磁之间的联系，法拉第最早发现电磁感应现象，BD不符合题意；
C．托里拆利第一次通过实验准确测出大气压的值，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据对物理学家及其成就的了解作答。
3．（2018·普陀模拟）注射器针头做的尖细是为了（ ）
A．增大压力 B．减小压力 C．增大压强 D．减小压强
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】注射器针头做得很尖细，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，C符合题意，ABD不符合题意.
故答案为：C.
【分析】减小受力面积可以增大压强.
4．（2023·郴州模拟）如图所示的四种情景，属于光的反射现象的是（ ）
A．叉鱼
B．手影
C．看到地上的书
D．凸透镜使光线会聚
【答案】C
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A.叉鱼时，鱼叉必须对准看到鱼的下方才可能抓到鱼，因为水中的鱼发出的光在水面发生折射时，会导致我们看到的像成在实际位置上方，故A不合题意；
B.手影是由光的直线传播形成的，故B不合题意；
C.太阳发出光在书上发生反射，反射光线射入眼睛后我们就能看到地面上的书本，故C符合题意；
D.太阳光通过凸透镜后在白纸上形成一个很小很亮的点，说明凸透镜使光线会聚，故D不合题意。
故选C。
【分析】分析各个图片中包含的光学原理即可。
5．（2023·郴州模拟）下列现象不属于机械运动的是（ ）
A．微小的灰尘满天飞扬
B．特快列车飞驰而过
C．在影剧院观看的银幕上的活动画面
D．“神舟七号”绕地球运转
【答案】C
【知识点】速度与物体运动
【解析】【解答】A.微小的灰尘满天飞扬，即灰尘相对地面的位置不断改变，属于机械运动，故A不合题意；
B.特快列车飞驰而过，列车相对地面的位置不断改变，属于机械运动，故B不合题意；
C.在影剧院观看的银幕上的活动画面，只是图片的切换，与机械运动无关，故C符合题意；
D.“神舟七号”绕地球运转，飞船相对地球的位置不断改变，属于机械运动，故D不合题意。
故选C。
【分析】在物理学中，将一个物体相对另一个物体的位置变化叫做机械运动。
6．（2023·郴州模拟）2021年3月12日凌晨，长征七号改遥二运载火箭成功将试验九号卫星送入预定轨道，“长七改”将填补我国运载火箭高轨轨道运载能力的空白。下列说法不正确的是（ ）
A．火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将机械能转化为内能
B．卫星脱离火箭时，由于具有惯性，能保持原有运动状态
C．火箭加速升空的过程中，机械能变大
D．火箭加速升空时，火箭推力大于重力
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化；热机；惯性及其现象；力与运动的关系
【解析】【解答】A.火箭点火升空时相当于热机的做功冲程，将内能转化为机械能， 故A错误符合题意；
B.卫星脱离火箭时，由于具有惯性，能保持原有运动状态，故B正确不合题意；
C.火箭加速升空的过程中，质量不变，高度增大，则重力势能增大；质量不变，速度增大，则动能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知，机械能变大，故C正确不合题意；
D.火箭加速升空时，合力的方向向上，即F-G>0，那么F>G，即火箭推力大于重力，故D正确不合题意。
故选A。
【分析】（1）根据热机的能量转化过程判断；
（2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性；
（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而机械能=动能+重力势能；
（4）根据力与运动的关系判断。
7．（2023·郴州模拟）下列选项可能符合汽车热机能量流向的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【知识点】热机
【解析】【解答】热机将燃料的内能转化为机械能，因此输入的应该是1000J的内能。热机输出部分机械能，散失大部分能量。由于热机的效率大约在30%左右，因此转化成的机械能大约300J，而散失的热量大约为700J，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据热机的能量转化，结合热机的效率的知识分析判断。
8．（2023·郴州模拟）为了有效防范疫情，我市所有学校对人校全体师生进行体温监测。下列对卫生防疫的有关说法正确的是（ ）
A．引起新冠肺炎的冠状病毒直径约为100 nm
B．一件医用防护服的质量约为20 kg
C．人体的正常体温约为35℃
D．非接触式测温枪是通过紫外线来测温的
【答案】A
【知识点】温度及温度计的使用与读数；质量及其特性；红外线；长度的估测
【解析】【解答】A.引起新冠肺炎的冠状病毒直径约为100 nm，故A正确；
B.一件医用防护服的质量约为600~80g，故B错误；
C.人体的正常体温约为37℃左右，故C错误；
D.非接触式测温枪是通过红外线来测温的，故D错误。
故选A。
【分析】根据对长度、指零、温度和紫外线的认识判断。
9．（2023·郴州模拟）雾都重庆名不虚传。如图，宛如置身仙境之中。雾的形成属于（ ）
A．汽化现象 B．液化现象 C．升华现象 D．凝华现象
【答案】B
【知识点】液化及液化放热
【解析】【解答】空气中的水蒸气遇冷，从气态变成液态发生液化现象，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
10．（2023·郴州模拟）下列说法正确的是（ ）
A．N95口罩能有效阻止分子无规则运动
B．刚从冰箱拿出的医疗用品周围的“白气”是水蒸气
C．同一物体温度升高内能增大
D．医院喷洒的消毒液很快变干是升华现象
【答案】C
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；液化及液化放热；温度、热量与内能的关系；分子热运动
【解析】【解答】A.一切分子都在运动，则N95口罩不能阻止分子运动，故A错误；
B.刚从冰箱拿出的医疗用品周围的“白气”是水蒸气液化而成的小水珠，故B错误；
C.同一物体，温度越高，内能越大，故C正确；
D.医院喷洒的消毒液很快变干它从液态变成气态发生汽化现象，故D错误。
故选C。
【分析】（1）根据分子运动的知识判断；
（2）水蒸气是无色、透明的气体；
（3）根据温度和内能的关系判断；
（4）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
11．如图所示电路中，电源电压不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，开关S闭合后，当滑片P在变阻器的两端A，B之间滑动的过程中，电压表的最大示数为4V，电流表的示数变化范围是0.4A﹣1.2A，则下列结论正确的是（ ）
A．R2=10Ω
B．R1的最大电阻为5Ω
C．电源电压为6V
D．电阻R2的电功率变化范围是1.6W至4.8W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】当滑片位于A端时，R1、R2串联，电路中的电流最小即I=0.4A，电压表的示数最大U1=4V，
由I= 可知，R1的最大电阻：R1= = =10Ω；B不符合题意；则电源的电压U=U1+IR2=4V+0.4×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； 当滑片位于b端时，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，即I′=1.2A，则电源的电压U=I′R2=1.2A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②；因为电源的电压不变，联立①②可得：R2=5Ω，U=6V，A不符合题意，C符合题意；电阻R2消耗的最大电功率：P2max=（I′）2R2=（1.2A）2×5Ω=7.2W，电阻R2消耗的最小电功率：P2min=I2R2=（0.4A）2×5Ω=0.8W，故电阻R2的电功率变化范围是0.8～7.2W，D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】在串联电路中电阻较大时，对应的电流较小，结合不同的电压和电流计算电阻的大小，根据电流和电阻可以计算电功率的大小。
12．（2023·郴州模拟）灯泡L1（标有“6V 6W”）和灯泡L2（标有“6V 3W”）的电流随两端电压变化的关系曲线如图甲所示。现将其分别与不同的电源连接成如图乙、丙所示的电路，其中图乙中电源电压为U＝3V，图丙中恰好有一盏灯正常发光。以下结果正确的是（ ）
A．图乙中电流表示数为0.75A
B．图乙中灯泡L2的实际功率为3W
C．图丙中电压表示数为6V
D．图丙中电路消耗的总功率约为4W
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据乙图可知，两个灯泡并联，电流表测总电流。
AB.电源电压为3V，那么乙图中两个灯泡的电压都是3V。根据甲图可知，通过L1的电流大约为0.68A，通过L2的电流大约为0.3A，那么电流表的示数大约为I总=I1+I2=0.68A+0.3A=0.98A。此时灯泡L2的电功率为：P2=U2I2=3V×0.3A=0.9W，故A、B错误；
CD.丙图中，两个灯泡串联，电压表测L1的电压。
灯泡L1的额定电流为：；
灯泡L2的额定电流为：；
那么灯泡L2额定电流小，它可以正常发光；
根据甲图可知，当电流为0.5A时，灯泡L1的电压为2V，
即此时电压表的示数为2V。
此时的总电压为：U总=U1+U2=2V+6V=8V；
则此时总功率为：P总=U总I总=8V×0.5A=4W，
故C错误，D正确。
故选D。
【分析】（1）首先根据甲图确定电压为3V时通过两个灯泡的电流，然后根据并联电路的电流规律计算电流表的示数；
（2）根据P2=U2I2计算图乙中灯泡L2的电功率；
（3）根据分别计算通过灯泡的额定电流大小，然后比较确定哪个灯泡正常发光，据此根据甲图确定对应的电压即可；
（4）根据U总=U1+U2计算丙中总电压，根据P总=U总I总计算总功率。
13．（2023·郴州模拟）如图甲所示的电路，电源电压U＝10V（恒定不变），R2＝8Ω，闭合开关S后，V2表的示数为7V；把甲电路中的两个电压表换成两个电流表，如图乙所示，闭合开关S后，A1表的示数为1.75A．下列说法正确的是（ ）
A．甲电路中V1表的示数为6V B．乙电路中A2表的示数为2.25A
C．甲电路消耗的总功率为2.5W D．乙电路中R1消耗的功率为10W
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据乙图可知，当两个都是电流表时，三个电阻并联，电流表A1测R2和R3的电流和，A2测R1和R2的电流和。
通过R2的电流；
通过R3的电流为：I3=I总1-I2=1.75A-0.25A=0.5A；
则R3的阻值为：；
在甲图中，三个电阻串联，电压表V1测R1和R2的电压和，电压表V2测R2和R3的电压和。
R1的电压U1=U总-UV1=10V-7V=3V；
在串联电路中，电压与电阻成正比，即：；
解得：R1=12Ω；
A.甲图中，根据串联电路的分压规律得到：；
；
解得：V1=5V，故A错误；
B.乙图中，电流与电阻成反比，即；
；
解得：I1=；
那么电流表A2的示数为：I总2=I1+I2=+1.25A≈2.08A，故B错误；
C.甲电路的总功率为：P总=，故C正确；
D.乙电路中R1消耗的功率：P1=U1I1=10V×=，故D错误。
故选C。
【分析】根据乙图可知，当两个都是电流表时，三个电阻并联，电流表A1测R2和R3的电流和，A2测R1和R2的电流和。首先根据计算通过R2的电流，再根据I3=I总1-I2计算通过R3的电流，根据计算R3的阻值。
在甲图中，三个电阻串联，电压表V1测R1和R2的电压和，电压表V2测R2和R3的电压和。首先根据U1=U总-UV1计算出R1的电压，再根据串联电路的分压规律列出比例式，代入前面计算出R2和R3的数值，从而计算出R1的阻值。
（1）根据串联电路的分压规律计算出V1的示数；
（2）根据并联电路的分流规律计算出通过R1的电流，然后根据I总2=I1+I2计算电流表A2的示数；
（3）根据P总=计算甲中总功率；
（4）根据P1=U1I1计算乙中R1的电功率。
二、填空题（本题共3小题，每空2分.共12分）
14．（2020·榕城模拟）如图所示，电能表的示数为 kW h；
【答案】2018.5
【知识点】电功的测量
【解析】【解答】从电能表上可以看出电能表的示数为20185，最后一位是小数，单位是kW h，故电能表的读数为2018.5kW h.
【分析】电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表，上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW h．
15．（2023·郴州模拟）在电磁波谱中，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，其中，波长最长的是 ，频率最高的电磁波在真空中传播的速度为 m/s。
【答案】无线电波；3×108
【知识点】电磁波的产生
【解析】【解答】在电磁波谱中，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，其中，波长最长的是无线电波，频率最高的电磁波在真空中传播的速度为3×108m/s。
【分析】所有的电磁波的传播速度都相同，都与光速相同，只是频率不同导致波长不同，据此分析解答。
16．（2021·铁岭模拟）如图所示，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P 在左端时，电压表V1 的示数为 3V，V2 的示数为 6V，电流表的示数为 0.5A，小灯泡正常发光（灯丝电阻不变），则小灯泡的额定功率为 W，R0 的阻值为 Ω；在确保元件安全的前提下，滑片P 向右滑到某点时，电压表V1 的示数变化了 3V，则变阻器接入电路中的阻值为 Ω。
【答案】1.5；12；18
【知识点】串、并联电路的设计；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】闭合开关S，滑动变阻器的滑片P 在左端时接入阻值为零，电阻R0与灯泡串联，电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V1 的示数为 3V，电压表V2测量电阻R0两端电压，V2 的示数为 6V，电流表的示数为 0.5A，小灯泡正常发光（灯丝电阻不变），则小灯泡的额定功率为 电阻R0的阻值为 灯泡的阻值为
电源电压为
在确保元件安全的前提下，滑片P向右滑到某点时，电压表V1测量灯泡和滑动变阻器接入阻值的两端电压，电压表V1的示数变化了3V，由串联电路电阻分压特点可知，此时电压表V1的示数为6V，则
代入数据可知
则变阻器接入电路中的阻值为
【分析】 首先分析电路，L、R和R0串联，电压表V1测L和R两端的电压之和，电压表V2测R和R0两端的电压之和，电流表测干路中的电流。
（1）当滑动变阻器的滑片P在最左端时，接入电路中的电阻为0，电路为R0与L串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R0两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源两端的电压，小灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出灯泡的额定功率，最后根据欧姆定律求出灯泡和R0的阻值；
（2）在确保元件安全的前提下，滑片P向右滑到某点时，R接入电路中的电阻变大，电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和R0两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知L和R两端的电压之和变化，进一步求出电压表V1的示数和R0两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出滑动变阻器接入电路中的阻值。
三、作图与实验探究题（本题共4小题，17题3分.18题3分，19题12分20题10分）
17．（2023·郴州模拟）在图中，F是透镜的焦点，请作出烛焰发出的两条光线a、b通过透镜之后的光路图（a与两焦点连线平行，b经过透镜中心）。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】①与主轴平行的光，经过凸透镜后，折射光线通过另一侧的焦点；
②射向凸透镜光心的光线，经过凸透镜后，折射光线的传播方向保持不变，如下图所示：
【分析】根据凸透镜的特殊光线完成作图。
18．（2023·郴州模拟）如图所示，在圆圈内填入电压表或电流表的电路元件符号，使开关S闭合灯L能发光，且电表都有示数。
【答案】
【知识点】电流表的连接；电压表的连接
【解析】【解答】根据图片可知，下面的电表与电源并联，那么它应该为电压表。而右边的电表与灯泡串联，那么它应该为电流表，如下图所示：
【分析】根据电流表和电压表的使用方法分析解答。
19．（2023·郴州模拟）实验课上探究串联电路电压的规律。
实验次数 U1/V U2/V U/V
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
（1）实验前，发现电压表指针指向“0”刻度的左侧，如乙图。小丽接下来应该 。
（2）实验中应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的灯泡；连接电路时开关应处于 （选填“闭合”或“断开”）状态；
（3）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联电路两端的总电压的值分别为U1、U2、U，经过多次实验得到的数据记录在如表中。分析实验数据，可得到串联电路的电压规律是 （用公式写出）；
（4）进行多次实验的主要目的是 。
【答案】（1）对电压表进行校零
（2）不同；断开
（3）U＝U1+U2
（4）寻找普遍规律
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】（1）实验前，发现电压表指针指向“0”刻度的左侧，如乙图，此时指针不指零，则小丽接下来应该对电压表进行校零；
（2）实验中应选择规不同的灯泡；连接电路时开关应处于断开状态；
（3）格中前两个电压相加，然后与第三个电压进行比较，发现前两个电压和等于第三个电压，那么得到结论：U=U1+U2；
（4）进行多次实验的主要目的是寻找普遍规律。
【分析】（1）在使用电流表之前要观察指针是否指零，如果不指零，那么要进行调整；
（2）在实验中，为了得到具有普遍意义的数据，避免出现特殊性而得到错误的结论，要求灯泡的规格应该不同。在闭合开关前，为了避免电路时通时断造成短路，要求开关必须断开；
（3）将表格中前两个电压相加，然后与第三个电压进行比较，从而确定串联电路的电压规律；
（4）根据实验设计中多次实验的目的解答。
四、计算题（本题共2小题，20题10分，21题11分，共21分。要求写出必要的文字说明）
20．（2023·郴州模拟）图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t。有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面，图乙是起重机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s﹣t图象如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg）求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
【答案】（1）解：提升货物过程中起重车对水平地面的压力：
F压＝G总＝（m车+m货物）g＝（9.6×103kg+1200kg）×10N/kg＝1.08×105N，
受力面积：S＝4×0.3m2＝1.2m2，
提升货物过程中起重车对水平地面的压强：；
答：提升货物过程中起重车对水平地面的压强为9×104Pa；
（2）解：由图乙可知，滑轮组钢丝绳的有效股数n＝3，
由图丙可知，货物在t＝10s内上升的高度h＝s＝2.5m，则钢丝绳移动的距离：s绳＝nh＝3×2.5m＝7.5m，
拉力F做的功：W总＝Fs绳＝5000N×7.5m＝3.75×104J，
拉力F的功率：；
答：拉力F的功率为3.75×103W；
（3）解：拉力F在10s内所做的有用功：W有＝G货物h＝m货物gh＝1200kg×10N/kg×2.5m＝3×104J，
提升货物过程中滑轮组的机械效率：。
答：提升货物过程中滑轮组的机械效率为80%。
【知识点】功率的计算；压强的大小及其计算；滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）首先根据 F压＝G总＝（m车+m货物）g 计算起重车对地面的压力，再根据计算S=nS轮计算出与地面的接触面积，最后根据 计算起重车对地面的压强。
（2）首先根据图乙确定承担重力的绳子段数n，然后根据 s绳＝nh 计算钢丝绳移动的距离，根据 W总＝Fs绳 计算拉力做的功，最后根据 计算拉力的功率。
（3）首先根据 W有＝G货物h 计算拉力做的有用功，再根据 计算滑轮组的机械效率。
21．（2023·郴州模拟）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R2，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，L上标有“6V 12W”字样。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至A端时，电压表V1的示数为U1，R1消耗的功率为P1，电路中的电流为I1；若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B端，电压表V1的示数变为U1′，R1消耗的功率为P1′，此时电路中的电流为I2．已知U1：U1′＝1：2，P1：P1′＝9：1，通过开关的通或断及滑片的移动可知定值电阻R1的最大功率为18W（设灯丝电阻不随温度改变）。求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）I1与I2的比值；
（3）只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至B端时，电压表V2的示数。
【答案】（1）解：由得，灯泡L的电阻：。
答：灯泡L的电阻为3Ω；
（2）解：若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P 滑至A端时，等效电路图如图甲所示，
若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B 端，等效电路图如图乙所示：
由P＝I2R得，R1两次消耗消耗的功率之比：，
解得：。
答：I1与I2的比值为3；
（3）解：由欧姆定律得，电压表V1两次的示数示数之比：，
即
解得：R2＝5R1﹣﹣﹣①
又因为﹣﹣﹣②
联立①②可解得：R1＝2Ω，R2＝10Ω，
当所有开关都闭合或同时闭合开关S1和S3时，定值电阻R1的功率最大，，
解得电源电压U＝6V，
在图乙中，电路中的电流：，
由欧姆定律得，电压表V2的示数：
U2＝I2RL＝0.4A×3Ω＝1.2V。
答：只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P 滑至B端时，电压表V2的示数为1.2V。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据 计算灯泡的电阻；
（2）根据题目的描述，对电路图进行简化，分别得到两种情况下的等效电路图。
若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P 滑至A端时时，变阻器的阻值为零，此时R1与灯泡串联，电压表测R1的电压，电流表A2测此时的总电流。
若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B 端，那么R1、R2和灯泡串联，电压表测R1和R2的总电压，电流表测总电流。
已知R1在两个状态下的电功率之比，可根据P=I2R计算对应的电流之比；
（3） 已知电压表V1在两种状态下的示数之比， 结合两个状态下电流之比，可根据U=IR列式计算出R1和R2的比值。再根据电压相等时，总电流与总电阻成反比列出一个关系式，然后二者联立计算出R1和R2的阻值。
当所有开关都闭合或同时闭合开关S1和S3时，定值电阻R1的功率最大，可根据 计算电源电压。
在第二个简化电路图中，三个电阻串联，根据R总=R1+R2+RL计算出总电阻，再根据 ： 计算出总电流I2，最后根据 U2＝I2RL 计算电压表V2的示数。
