精品解析:安徽省淮北市二中联考2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
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内容正文:
九年级第三次素质测评
物理
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 冬天,小明利用俗称“小太阳”的电暖气取暖,使房内气温升高。电暖气前放一小碟醋,一会整个房间内都飘着醋味,这是因为温度越高,______。
2. 与尼龙摩擦过的石棉带正电,说明尼龙对电子的束缚能力比石棉______(选填“强”或“弱”)。
3. 如图,为闭合电路中某段金属导体内负电荷定向移动的示意图,则此时通过导体的电流方向向______(选填“左”或“右”)。
4. 在实验中使用电流表测量电路中的电流时,闭合开关前,发现电流表指针向左偏转了一个角度,如图所示,则下一步应该______。
5. 如图所示是探究“并联电路中的电流规律”实验,只闭合开关S1,电流表A2的示数为0.5A,再闭合开关S2,则电流表A1的示数将______(选填“变小”“不变”或“变大”)
6. 如图是电解水系统,用来获取氢气和氧气,只适当减小电极A、B(电阻不计)插入电解液的深度,电流大小将______。
7. 两个定值电阻上分别标有“10Ω,1A”和“20Ω,0.8A”字样,将两定值电阻并联起来接在某一电路中,干路上允许通过的最大电流是______A。
8. 如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R的阻值为15Ω,只闭合开关S时,电流表A的示数为0.3A;开关S和S1均闭合时,电流表的示数为0.5A,则电源电压为_______V。
9. 甲、乙为两个电学元件,它们的I-U图像如图所示,现将甲、乙串联在3V的电路中,则电路中的电流为______A。
10. 某兴趣小组在缺少电流表的情况下,设计了如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0的阻值已知。先闭合开关S,记下电压表的示数为U1;再闭合开关S1,记下电压表的示数为U2。请利用R0、U1、U2写出未知电阻的表达式Rx=______。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 将一杯热水放入冰箱的冷冻室,下列说法正确的是( )
A. 热水温度降到0℃时就没有内能了
B. 热水温度降低,内能减少
C. 热水含有的热量减少
D. 热水是通过做功的方式改变内能的
12. 如图所示,2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。神舟十九号返回舱进入地球时,看上去像一个大火球,下列关于返回舱着陆过程中的能量转化说法正确的是( )
A. 内能转化为机械能 B. 机械能不变
C. 动能不断增大 D. 重力势能不断减小
13. 如图,甲为某调光台灯,可通过电位器改变灯泡的亮度,其电位器构造如图乙所示,A、B、C为三个接线柱,通过转动旋钮可带动滑片自由转动,下列说法错误的是( )
A. 电位器的工作原理与滑动变阻器相同
B. 想要顺时针转动旋钮时灯泡变亮,应将A、B接入电路
C. 若将A、C接入电路,电位器将不能改变灯泡亮度
D. 电风扇调速器与该电位器原理相同
14. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开S2后,电压表示数变为2V,则此时R1的电压和R2的电压分别是( )
A. 2V 6V B. 4V 6V C. 2V 4V D. 6V 2V
15. 汽车的安全带指示灯,会提醒驾驶员系好安全带。当安全带系好时,相当于闭合开关S,指示灯L不亮;安全带未系好时,相当于断开开关S,指示灯L亮。下列符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
16. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关后,两灯均发光,电表均有示数。一段时间后,由于电路故障,两灯均熄灭,两电表示数均变为零,则故障原因可能是( )
A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路
17. 如图所示电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随着温度的升高而减小。闭合开关,当温度升高时,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数减小
B. 电流表示数减小
C. 电压表与电流表的示数之比变大
D. 电压表与电流表的示数之比变小
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 为了探究煤油和水的吸热能力大小,小新同学利用如图甲所示的实验装置进行探究。
(1)实验中小新同学用两个相同的烧杯分别装有两种液体,再用相同的燃料和加热方式给初温相同的两种液体加热,由图甲可知,实验中有一处明显的错误是______;
(2)改正错误后,小新同学记录了两种液体温度随时间变化的关系如图乙所示,则A为______温度随时间变化的图像。
19. 实验小组利用以下器材探究“电流与电阻的关系”:学生电源(调至4V进行实验),电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,实验电路如图甲所示。
(1)将定值电阻由5Ω更换为10Ω,则接下来应向______(选填“左”或“右”)适当调节滑片P,使电压表示数保持不变;
(2)实验中将五个定值电阻分别接入电路中,多次实验后得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:______。
20. 为了测量小灯泡在不同电压下的电阻,小红同学设计了如图甲所示的实验电路(电路未连接完整),其中小灯泡正常工作时的电压为2.5V。
(1)请在甲图中用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑片向右移动时灯变亮______;
(2)连接电路的过程中,开关应该处于______状态;实验过程中,小红同学通过改变滑动变阻器滑片的位置,测量出了多组电流和电压的数值,并在I-U图像中进行了描点,请用平滑的曲线绘制出小灯泡的I-U图像_______;
电压U/V
0.2
0.5
0.9
1.5
2
2.5
电流I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.23
0.25
(3)通过实验可知,小灯泡正常工作时的电阻为______Ω。
四、计算题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和解答过程,只有最后答案的不能得分)
21. 卡式炉,又称便携式丁烷气炉,是一种以灌装丁烷气为主要燃气,用火进行直接加热的非固定烹饪厨具。小洛同学利用卡式炉烧水,在一个标准大气压下,他将3kg的水从20℃烧至沸腾,他在网上查询得知,该卡式炉烧水的效率大约为50%,已知水的比热容为,丁烷气的热值为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)此次烧水过程中大约消耗丁烷的质量。
22. 某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,R0是定值电阻阻值为20Ω,R1是热敏电阻,R1阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为3V时,电路中的电流多大;
(2)当电压表示数为2V时,环境温度为多少℃;
(3)如果将、并联接在该电源上,测得干路中的电流为0.6A,请计算此时的环境温度。
23. 如图所示,电源电压恒定,、是定值电阻,,,滑动变阻器标有“30Ω,0.5A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,当同时闭合开关、,电流表的示数为0.15A,求:
(1)电源电压;
(2)只闭合开关、、,滑动变阻器允许接入的最小阻值;
(3)只闭合开关,调整电压表量程为0~3V,滑动变阻器允许接入的最大变化量。
(最大变化量为滑动变阻器允许接入的最大阻值减去滑动变阻器允许接入的最小阻值)
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九年级第三次素质测评
物理
一、填空题(每小题2分,共20分)
1. 冬天,小明利用俗称“小太阳”的电暖气取暖,使房内气温升高。电暖气前放一小碟醋,一会整个房间内都飘着醋味,这是因为温度越高,______。
【答案】分子运动越剧烈
【解析】
【详解】冬天,小明利用俗称“小太阳”的电暖气取暖,这是通过热传递方式使房内气温升高。电暖气前放一小碟醋,一会整个房间内都飘着醋味,这是由于分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
2. 与尼龙摩擦过的石棉带正电,说明尼龙对电子的束缚能力比石棉______(选填“强”或“弱”)。
【答案】强
【解析】
【详解】用尼龙摩擦过的石棉由于失去电子带正电,则尼龙带负电,说明石棉束缚电子能力弱,失电子;尼龙束缚电子能力强,得电子,带负电。
3. 如图,为闭合电路中某段金属导体内负电荷定向移动的示意图,则此时通过导体的电流方向向______(选填“左”或“右”)。
【答案】左
【解析】
【详解】规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,导体中的负电荷定向移动的方向与电流方向相反,所以当金属导体中负电荷由左向右定向移动,导体中电流的方向是由右向左。
4. 在实验中使用电流表测量电路中的电流时,闭合开关前,发现电流表指针向左偏转了一个角度,如图所示,则下一步应该______。
【答案】对电流表进行调零
【解析】
【详解】闭合开关前,发现电流表指针向左偏转了一个角度,即指针没有指在零刻度线,为测量准确,下一步应该对电流表进行调零。
5. 如图所示是探究“并联电路中的电流规律”实验,只闭合开关S1,电流表A2的示数为0.5A,再闭合开关S2,则电流表A1的示数将______(选填“变小”“不变”或“变大”)
【答案】变大
【解析】
【详解】只闭合开关S1时,电路为L1的简单电路,电流表A1和A2都测量通过L1的电流。串联电路中各处电流相等,故电流表A1的示数等于A2的示数,为0.5A。再闭合开关S2,两灯并联。电流表A2测量通过L1的电流,电流表A1测量干路电流,干路电流等于各支路电流之和,支路数量增加,总电流变大,所以电流表A1的示数将变大。
6. 如图是电解水系统,用来获取氢气和氧气,只适当减小电极A、B(电阻不计)插入电解液的深度,电流大小将______。
【答案】变小
【解析】
【详解】在电解水系统中,电极插入电解液的深度会影响电极与电解液的接触面积。当适当减小电极A、B插入电解液的深度时,电极与电解液的接触面积变小。根据电阻的相关知识,在其他条件不变的情况下,接触面积变小,电阻会增大。又因为电源电压不变,根据欧姆定律可知电阻增大时,电流会变小。
7. 两个定值电阻上分别标有“10Ω,1A”和“20Ω,0.8A”字样,将两定值电阻并联起来接在某一电路中,干路上允许通过的最大电流是______A。
【答案】1.5
【解析】
【详解】根据欧姆定律可知,标有“10Ω,1A”的定值电阻两端允许所加的最大电压为
标有“20Ω,0.8A”的定值电阻两端允许所加的最大电压为
并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压,故若将这两只电阻并联,电路两端允许所加的最大电压为
此时通过标有“10Ω,1A”的电阻的电流为,通过标有“20Ω,0.8A”的电阻的电流为
则干路上允许通过的最大电流是
8. 如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R的阻值为15Ω,只闭合开关S时,电流表A的示数为0.3A;开关S和S1均闭合时,电流表的示数为0.5A,则电源电压为_______V。
【答案】3
【解析】
【详解】开关S闭合时,电路为小灯泡L的简单电路。开关S和S1闭合时,小灯泡L与电阻R并联,则根据并联电路的电流关系可知,通过R的电流为
根据欧姆定律及并联电路中电压的规律知,电源电压为
9. 甲、乙为两个电学元件,它们的I-U图像如图所示,现将甲、乙串联在3V的电路中,则电路中的电流为______A。
【答案】0.2
【解析】
【详解】两元件串联在3V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各用电器两端电压之和,由图可知,当电流为0.2A时,它们两端的电压分别为,,总电压为3V。
10. 某兴趣小组在缺少电流表的情况下,设计了如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0的阻值已知。先闭合开关S,记下电压表的示数为U1;再闭合开关S1,记下电压表的示数为U2。请利用R0、U1、U2写出未知电阻的表达式Rx=______。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关S和S1时,电路为R0的简单电路,此时电压表示数即为电源电压,即U电=U2;
只闭合开关S时,电路为R0和Rx的串联电路,此时电压表测量的是R0两端的电压,即U0=U1,则通过R0的电流为
根据串联电路电压关系,可得Rx两端电压
则未知电阻为
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 将一杯热水放入冰箱的冷冻室,下列说法正确的是( )
A. 热水温度降到0℃时就没有内能了
B. 热水温度降低,内能减少
C. 热水含有的热量减少
D. 热水是通过做功的方式改变内能的
【答案】B
【解析】
【详解】A.内能是分子总动能和势能之和,当热水温度降到0℃时,其分子仍然在做无规则运动,具有分子动能,因此热水温度降到0℃时仍有内能,故A错误;
B.内能与温度有关,同一物体温度越低,内能越少,所以热水温度降低内能减少,故B正确;
C.热量是热传递过程中传递热的多少,不能说物体含有热量,故C错误;
D.热水放出热量,温度降低,内能减少,是通过热传递改变内能的,故D错误。
故选B。
12. 如图所示,2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。神舟十九号返回舱进入地球时,看上去像一个大火球,下列关于返回舱着陆过程中的能量转化说法正确的是( )
A. 内能转化为机械能 B. 机械能不变
C. 动能不断增大 D. 重力势能不断减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.返回舱着陆过程中,与大气不断摩擦,此过程中将机械能转化为内能,因此机械能减小,故AB错误;
CD.从大气层外进入时速度很大,空气阻力使其动能先减小;到开伞后动能大幅下降;但在开伞前的一段时间如果阻力与重力接近平衡,可能匀速下降,动能不变。然而着陆过程整体看,最终落地时动能几乎为零,所以不能说动能“不断增大”。高度不断下降,故重力势能不断减小,故C错误,D正确。
故选D。
13. 如图,甲为某调光台灯,可通过电位器改变灯泡的亮度,其电位器构造如图乙所示,A、B、C为三个接线柱,通过转动旋钮可带动滑片自由转动,下列说法错误的是( )
A. 电位器的工作原理与滑动变阻器相同
B. 想要顺时针转动旋钮时灯泡变亮,应将A、B接入电路
C. 若将A、C接入电路,电位器将不能改变灯泡亮度
D. 电风扇调速器与该电位器原理相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.电位器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻大小的,与滑动变阻器原理相同,故A正确,不符合题意;
B.若将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时,AB之间接入电路中的电阻丝变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,故B错误,符合题意;
C.若将A、C接入电路,电阻丝将全部接入电路,接入电路中的电阻不能改变,电位器将不能改变灯泡亮度,故C正确,不符合题意;
D.电风扇调速器与该电位器原理相同,也是通过改变接入电路中的电阻大小来改变电流的,故D正确,不符合题意。
故选B。
14. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开S2后,电压表示数变为2V,则此时R1的电压和R2的电压分别是( )
A. 2V 6V B. 4V 6V C. 2V 4V D. 6V 2V
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,闭合开关S1、S2,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路,此时电压表示数为6V,即电源电压为;再断开S2后,R1与R2串联,电压表测量R1两端的电压,电压表示数为2V,即R1两端的电压,根据串联电路电压的特点可知,R2两端的电压为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15. 汽车的安全带指示灯,会提醒驾驶员系好安全带。当安全带系好时,相当于闭合开关S,指示灯L不亮;安全带未系好时,相当于断开开关S,指示灯L亮。下列符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由于闭合开关S指示灯L不亮;断开开关S指示灯L亮,所以灯泡的亮与L不亮是利用对用电器短路来实现的,则指示灯应与S并联;但电路不会出现短路,即电路中必须串联一个保护电阻,故C符合题意,ABD不符合。
故选C。
16. 如图所示电路,电源电压不变,闭合开关后,两灯均发光,电表均有示数。一段时间后,由于电路故障,两灯均熄灭,两电表示数均变为零,则故障原因可能是( )
A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路
【答案】C
【解析】
【详解】如图,和串联,电压表测两端电压,电流表测电路中电流。
A.若断路,两灯均不发光,电流表无示数,电压表示数等于电源电压,故A不符合题意;
B.若短路,发光会更亮,电流表示数变大,电压表无示数,故B不符合题意;
C.若断路,两灯均不发光,电流表无示数,电压表也无示数,故C符合题意;
D.若短路,发光会更亮,电流表示数变大,电压表示数变大,故D不符合题意。
故选C。
17. 如图所示电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随着温度的升高而减小。闭合开关,当温度升高时,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数减小
B. 电流表示数减小
C. 电压表与电流表的示数之比变大
D. 电压表与电流表的示数之比变小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,定值电阻与热敏电阻R并联,电流表测量的是干路电流,电压表测量的是电源两端电压,电压表示数不变,当温度升高时,热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小,通过R支路的电流增大,通过支路的电流不变,因此干路电流增大,电流表示数增大,故AB错误;
CD.电压表测量的是电源电压,电压表示数不变,电压表与电流表示数之比变小,故C错误,D正确。
故选D。
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 为了探究煤油和水的吸热能力大小,小新同学利用如图甲所示的实验装置进行探究。
(1)实验中小新同学用两个相同的烧杯分别装有两种液体,再用相同的燃料和加热方式给初温相同的两种液体加热,由图甲可知,实验中有一处明显的错误是______;
(2)改正错误后,小新同学记录了两种液体温度随时间变化的关系如图乙所示,则A为______温度随时间变化的图像。
【答案】(1)煤油和水的质量不相等
(2)煤油
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质吸热本领的实验中,需要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量相同、初温都相同的水和煤油。
【小问2详解】
水的比热容大于煤油,相同质量的水和煤油吸收相同热量时,水的温度升高较慢。图乙中A的温度变化更快,因此A对应的是煤油的温度随时间变化的图像。
19. 实验小组利用以下器材探究“电流与电阻的关系”:学生电源(调至4V进行实验),电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,实验电路如图甲所示。
(1)将定值电阻由5Ω更换为10Ω,则接下来应向______(选填“左”或“右”)适当调节滑片P,使电压表示数保持不变;
(2)实验中将五个定值电阻分别接入电路中,多次实验后得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:______。
【答案】(1)左 (2)当电压一定时,电流与电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端的电压不变。将定值电阻由5Ω更换为10Ω,根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压变大,为保持定值电阻两端的电压不变,根据串联电路的电压特点可知,可增大滑动变阻器两端的电压,结合串联分压特点可知,接下来应向左适当调节滑片P,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,使电压表示数保持不变。
【小问2详解】
由图像数据可知,当电压一定时,电流与电阻的乘积一定,由此可得结论:当电压一定时,电流与电阻成反比。
20. 为了测量小灯泡在不同电压下的电阻,小红同学设计了如图甲所示的实验电路(电路未连接完整),其中小灯泡正常工作时的电压为2.5V。
(1)请在甲图中用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑片向右移动时灯变亮______;
(2)连接电路的过程中,开关应该处于______状态;实验过程中,小红同学通过改变滑动变阻器滑片的位置,测量出了多组电流和电压的数值,并在I-U图像中进行了描点,请用平滑的曲线绘制出小灯泡的I-U图像_______;
电压U/V
0.2
0.5
0.9
1.5
2
2.5
电流I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.23
0.25
(3)通过实验可知,小灯泡正常工作时的电阻为______Ω。
【答案】(1) (2) ①. 断开 ②.
(3)10
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器连线时要“一上一下”,滑片向右移动时小灯泡变亮,电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示:
【小问2详解】
[1]为保护电路,在连接电路时开关应处于断开状态。
[2] 根据表中数据在图丙中描点,利用描点法作出图像,如图所示:
【小问3详解】
由图像知,小灯泡正常发光时的电流为0.25A,由得,小灯泡正常发光时的电阻
四、计算题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和解答过程,只有最后答案的不能得分)
21. 卡式炉,又称便携式丁烷气炉,是一种以灌装丁烷气为主要燃气,用火进行直接加热的非固定烹饪厨具。小洛同学利用卡式炉烧水,在一个标准大气压下,他将3kg的水从20℃烧至沸腾,他在网上查询得知,该卡式炉烧水的效率大约为50%,已知水的比热容为,丁烷气的热值为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)此次烧水过程中大约消耗丁烷的质量。
【答案】(1)
(2)42g
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
消耗的丁烷完全燃烧时放出的热量
消耗丁烷的质量
22. 某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,R0是定值电阻阻值为20Ω,R1是热敏电阻,R1阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为3V时,电路中的电流多大;
(2)当电压表示数为2V时,环境温度为多少℃;
(3)如果将、并联接在该电源上,测得干路中的电流为0.6A,请计算此时的环境温度。
【答案】(1)
(2)20℃ (3)40℃
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,电阻和串联,电压表测量两端的电压,,时,根据欧姆定律,电路中的电流
【小问2详解】
当电压表示数时,根据欧姆定律,电路中的电流
根据串联电路的特点,热敏电阻两端的电压
根据欧姆定律,此时热敏电阻的阻值为
由图乙可知,当热敏电阻的阻值为40Ω时,对应的环境温度为20℃。
【小问3详解】
当、并联接在该电源上时,根据并联电路电压的特点,和两端的电压均等于电源电压。通过定值电阻的电流
已知干路电流,根据并联电路电流的特点,通过热敏电阻的电流
根据欧姆定律,此时热敏电阻的阻值
由图乙可知,当热敏电阻的阻值为20Ω时,对应的环境温度为40℃。
23. 如图所示,电源电压恒定,、是定值电阻,,,滑动变阻器标有“30Ω,0.5A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,当同时闭合开关、,电流表的示数为0.15A,求:
(1)电源电压;
(2)只闭合开关、、,滑动变阻器允许接入的最小阻值;
(3)只闭合开关,调整电压表量程为0~3V,滑动变阻器允许接入的最大变化量。
(最大变化量为滑动变阻器允许接入的最大阻值减去滑动变阻器允许接入的最小阻值)
【答案】(1)4.5V
(2)10Ω (3)6Ω
【解析】
【小问1详解】
当同时闭合开关S1、S3时,电阻R2被S3开关短路,电路为只有电阻R1工作的简单电路,电流表测量通过R1的电流,根据欧姆定律可得,电源电压
【小问2详解】
当开关S1、S2、S3都闭合时,电阻R2被S3开关短路,电阻R1与滑动变阻器R3并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,通过电阻R1的电流
为保证电路安全,干路电流不能超过电流表测量的最大值0.6A,通过滑动变阻器的电流不能超过其允许的最大电流0.5A。根据并联电路电流规律可得,通过R3的最大电流为
所以,滑动变阻器允许接入的最小阻值
【小问3详解】
只闭合开关S2时,电阻R2与滑动变阻器R3串联,电压表测量R3两端的电压。为保证电路安全,需满足电压表示数小于等于3V;电路中电流小于等于0.5A(滑动变阻器允许的最大电流小于电流表量程)。
①当电压表示数达到最大值时,R3的阻值最大,此时R2两端的电压
电路中的电流
滑动变阻器接入电路的最大阻值
②当电路中电流达到允许的最大值时,R3的阻值最小,此时电路的总电阻
滑动变阻器接入电路的最小阻值
因此,滑动变阻器允许接入的最大变化量
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