育英学校2023-2024学年度上学期九年级物理期末模拟卷
考试范围:十三章~十八章 时间:60分钟 满分:100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
评卷人得分
一、选择题
1.下列单个用电器正常工作时,相同时间内耗电量最小的是( )
A.电饭煲 B.电暖器 C.小台灯 D.电热水器
2.关于内能和内能的利用。下列说法中正确的是( )
A.5月的街头,杨花飞絮随风舞,好似雪花满天飞,说明分子在不停地做热运动
B.新能源汽车实现了“零排放”,其效率达到了100%
C.我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料,是因为氢的密度小
D.内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
3.如图所示,小杜同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开,在这个过程中( )
A.金属箔张开是因为同种电荷相排斥
B.玻璃棒带正电荷,验电器带负电荷
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷
D.玻璃棒和验电器都带负电荷
4.以下说法正确的是( )
A.只有正电荷的定向移动才能形成电流
B.金属容易导电是因为内部有大量电子
C.导体的电阻越大,导体对电流的阻碍作用越大
D.电流通过用电器产生的热量等于消耗的电能
5.用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出( )
A.液体A的比热容大
B.两种液体的比热容相等
C.液体B的比热容大
D.无法比较
6.某人习惯晚上睡觉前开始为手机充电,第二天早晨拔掉充电线插头。手机充满电后,会自动停止充电并处于待机状态,当电能消耗到一定程度后,又会自动充满……在待机和自动充电的循环过程中,待机时间为自动充电时间的50倍。已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W,充电器的充电电流为2.0A,则充电器的充电电压为( )
A.2V B.3V C.4V D.5V
7.如图所示是某校科技小组的四位同学设计的天然气泄漏检测电路,其中R为气敏电阻,它的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示,R0为定值电阻,电源两端的电压恒定不变。电路设计要求当天然气浓度增大时,电路中电表示数增大。图中电路图符合设计要求的是( )
A.B.C.D.
8.关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
B.一块0℃的冰没有内能,它的分子不会运动
C.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容较小
D.一个物体的温度升高了,它的内能一定增加
9.在图示电路中,开关闭合后,无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表示数为零,电压表有示数且不变.图中除标有序号的四根导线外其他元件正常,则出现断路的导线一定是
A.① B.② C.③ D.④
(9题) (10题)
10.如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,求平均值,减小误差
11.学了电路后,小明设计了四个体重计原理图,你认为可行的是
A. B.
C. D.
12.如图是九年级教科书上的插图:探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关 的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,右侧 U 形管中液面高度差比左侧的大。下列说法正确的是( )
A.该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟电阻大小的关系
B.该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C.左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
D.U 形管中液面高度发生变化是由 U 形管中液体的热胀冷缩造成的
13.图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将R2滑片从位置1移到位置2,根据两表示数作出的U-I图像如图乙中AB所示,其中A点的数据与滑片在位置1时对应,下列判断正确的是( )
A.电源电压为3V
B.滑片移动过程中,R2接入电路阻值变大
C.电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交
D.滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小
14.【双选】如图所示电源电压恒定,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.电流表与的示数之差变大
B.电流表的示数变大,电压表V的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表V的示数变大
D.电压表V与电流表的示数之比变小
15.【双选】如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都增大,电路总功率变大
B.电流表示数减小,电压表示数不变,变阻器功率变小
C.电流表和电压表的示数都减小,电路总功率变小
D.电流表示数减小,电压表示数不变,灯泡功率不变
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二、填空题
16.有些绒毛玩具的外衣是采用“静电植绒”技术制作的:事先给布面上涂上带电的胶,再给绒毛带上电,线毛就会飞向胶布,这是因为胶布和绒毛上带 种电荷互相 。如果绒毛运动方向与电流的方向相反,则说明绒毛带的是 电荷。
17.劳动课上小玉学习了一道中国传统美食“拔丝地瓜”的做法。刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,这是 现象;制作“拔丝”用的糖浆,需要不断地加热、搅拌,主要通过 的方式改变糖浆内能;咀嚼时感觉糖粘牙,因为分子间存在 。
18.如图所示汽油机正在进行的是 冲程,活塞向 运动。已知汽油的热值为4.6×107J/kg,则完全燃烧100g汽油放出的热量为 J。
(18题) (20题)
19.电子式电能表表盘上标有“3200imp/(kW h)”字样,将标有“220V 1210W”的电热器单独接在该电能表上正常工作6min,电能表指示灯闪烁了320次.该电热器在上述时间内消耗的电能为 J,它的实际电功率是 W,实际电压是 V.(不考虑温度对电阻的影响)
20.如图所示电路图,=20Ω,U=6V。若只闭合开关S1、S3,则、的连接方式是 联,此时电流表示数为0.5A,则= Ω,消耗的功率P1= W。
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三、实验题
21.用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20 Ω的定值电阻R0,导线若干,测量未知电阻Rx的阻值,电路实物图如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端 ;
(2)正确连接电路,闭合开关S1和S。电压表示数如图乙,为 V;
(3)断开S1,闭合S,电压表示数为1.4 V,则Rx= Ω;
(4)若没有电压表,只有一个电流表,其余元件不变,设计并在方框内丽出测量Rx阻值的电路图 (要求电路连接后不能再拆接)。
22.实验课上,同学们用图甲所示的实验器材来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,并连接了部分实验电路。
(1)请你根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线,将图乙中未完成的电路连接成完整的实验电路;
(2)闭合开关S后,发现电流表指针几乎不动,而电压表示数较大,如果电路中仅有一处故障,则可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移至某处时,电压表示数为0.5V,若想测量小灯泡的额定功率,滑动变阻器的滑片P应向 (填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为 V;
(4)实验后,某组同学根据测量的数据利用描点作图法描绘出小灯泡的电流与电压的关系图象,如图丙所示。通过分析丙图可知他们组小灯泡的额定电功率为 W。
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四、计算题
23.“垃圾分类,绿色环保”,合理分类并利用垃圾可以变废为宝。某垃圾处理厂处理垃圾时,在一定条件下,1t分类后的垃圾能“榨”出140kg燃料油。若某小区每天产生3t垃圾,[该燃料油的热值q =4.0×107J/kg,q煤 =3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)]。求:
(1)这3t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放多少热量;
(2)这些热量相当于完全燃烧多少煤;
(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105 kg的水吸收,则水的温度升高多少。
24.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求:
(1)小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路总功率的最大值和最小值。
参考答案:
1.C
【详解】耗电量指消耗的电能,由W=Pt可知,单个用电器正常工作时,相同时间内,功率大的,耗电量大;功率最小的,耗电量最小。电饭煲的的功率约为1000W,电暖器的功率约为1200W,小台灯的功率约为20W,电热水器的功率约为1000W,由于所给的四个用电器中,小台灯的功率最小,故耗电量最小的是小台灯。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.杨花飞絮随风舞,杨花飞絮不是分子,故其运动也不是分子运动,故A错误;
B.新能源汽车实现了“零排放”,其效率不可能达到了100%,因为必然有克服摩擦力的做功而损失的内能,故B错误;
C.我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料,是因为氢的热值大,相同质量的燃烧,氢燃烧放出的热量多,故C错误;
D.内燃机的压缩冲程,对气体做功,气体的内能增大,机械能转化为内能,故D正确。
故选D。
3.A
【详解】A.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,根据验电器的原理可知,金属箔张开是因为同种电荷相互排斥,故A正确;
BD.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当其与验电器接触时,验电器也带正电,故BD错误;
C.摩擦起电是电荷的转移,不是创造了电荷,故用丝绸摩擦过的玻璃棒显正电性,是由于一部分电子转移到丝绸上的缘故,故C错误。
故选A。
4.C
【详解】A.电荷的定向移动形成电流,不管是正电荷还是负电荷只要是发生定向移动都能形成电流,故A错误;
B.金属容易导电,是因为金属内部有大量的自由电子,自由电子定向移动时可以形成电流,故B错误;
C.电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大,故C正确;
D.用电器把电能转化成了各种形式的能,而内能只是其中的一种,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】根据可知,质量相同时,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的较少,比热容小的,温度升高的多。根据题意,两种液体质量相等,使用完全相同的电加热器加热两分钟,两种液体吸收的热量相等,从图像中可以看出,A液体温度升高的较多,液体B的较少,所以液体A的比热容较小,B的比热容较大。
故选C。
6.D
【详解】设充电器的充电电压为U,充电时间为t,则由W=UIt可得,充电过程中消耗的电能为
W充=UIt=U×2.0A×t
因待机时间为充电时间为50倍,则待机时间为50t,故由W=Pt可得,待机过程中消耗的电能为
W待=P待50t=0.2W×50t
因手机最终为充满电状态,故可得W充=W待,即
U×2.0A×t=0.2W×50t
解得充电器的充电电压为U=5V,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.C
【详解】A.由图像可知,当天然气浓度增大时,气敏电阻的阻值减小;由图可知,R与R0并联,电压表测电源的电压;因电源的电压不变,所以当天然气浓度增大时,电压表的示数不变,故A不符合题意;
B.由图可知,R与R0并联,电流表测R0支路的电流;根据并联电路独立工作互不影响可知,当天然气浓度增大时,通过R0支路的电流不变,即电流表的示数不变,故B不符合题意;
C.由图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流;当天然气浓度增大时,气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故C符合题意;
D.由图可知,R与R0串联,电压表测气敏电阻R两端的电压;当天然气浓度增大时,气敏电阻的阻值减小,由串联电路的分压特点可知R两端分得的电压减小,即电压表的示数减小,故D不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A.一个物体吸收了热量,温度不一定会升高,如晶体熔化,需要吸收热量,但温度保持不变,故A错误;
B.因为物体的分子永不停息地做无规则的运动,0℃的冰仍具有内能,故B错误;
C.因为水的比热容较大,升高相同的温度,水能吸收更多的热量,所以适合用作冷却剂,故C错误;
D.一个物体的温度升高了,可能是外界对物体做功或物体吸收了热量,使物体的内能增加,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】A.若①导线断了,电路断路,灯泡不亮,电流表和电压表无法测量,电压表和电流表都无示数,不符合题意.
B.若②导线断了,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测电源电压有示数,符合题意.
CD.若③④导线断了,电流表有示数,电压表示数为零,不符合题意.
10.C
【详解】A.探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压,故A错误;
B.探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍规律,故B错误;
C.测量定值电阻的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确;
D.在“伏安法”测量小灯泡的电阻的实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,根据欧姆定律求出小灯泡的电阻,得出温度对电阻的影响,不是为了求平均值,故D错误。
故选C。
11.C
【详解】①A图电压表测量的是电源电压,电压表示数也不会随人体重的改变而改变;故A图错误,不符合题意.
②B图电压表与被测用电器串联,不符合电压表的使用规则;故B图错误,不符合题意.
③C图中电流表串联在电路中,电流表的示数会随着滑动变阻器连入电路中的电阻的改变而改变;故C图正确,符合题意.
④电流表与被测用电器串联,而D图中电流表将滑动变阻器短路,并且电流表示数不随人体重的改变而改变;故D图错误,不符合题意.
故选C.
12.A
【详解】ABC.由图示知,两个导体串联在电路中,则通过两个导体的电流相等,而在相同时间内,右侧U形管中液面高度差比左侧的大,说明右侧密封容器中导体的产生的热量比左侧密封容器中是导体产生的热量多,即右侧导体的电阻大于左侧是导体的电阻,所以该装置可用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻的大小有关,故A正确,BC错误;
D.U形管中液面高度发生变化是由密封容器中空气的热胀冷缩造成的,故D错误。
故选A。
13.C
【详解】由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图乙可知,其中A点的数据与滑片在位置1时对应,此时电压表示数为2V,电流表示数为0.1A,电源电压
①
滑片在2位置时,电压表示数为1V,电流表示数为0.3A,电源电压
②
由①②可得
故A错误;
B.如图乙所示,滑片在移动的过程中,电压表的示数减小,电流表的示数增大,由可知,在电源电压一定时,电路中的总电阻变小,电路中的变大,滑动变阻器与定值电阻串联,滑片移动过程中,R2接入电路阻值变小,故B错误;
C.定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器的滑片在位置1时连入电路中的电阻
所以当滑动变阻器连入电路中的电阻也为5Ω时,定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压相等,电流相等,此时电路中的电流
电压表的示数
即电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交的U-I图像,故C正确;
D.由图乙可知,滑片移动过程中电路中的电流变大,在电源电压一定时,由可知,电路中的电流变大,电路消耗的总功率变大,故D错误。
故选C。
14.AD
【详解】ABC.由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测R2支路的电流,电流表测干路电流。因电源电压恒定,所以滑片移动时,电压表的示数不变;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R2的电流不变,即电流表的示数不变,将滑动变阻器的滑片P向右移动,接入电路中的电阻变小,由可知,通过R1的电流变大,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表的示数变大;电流表与的示数之差等于通过R1的电流可知,两电流表的示数之差变大,故A正确,BC错误;
D.电压表示数不变,电流表的示数变大,电压表V与电流表的示数之比变小,故D正确。
故选AD。
15.BD
【详解】AC.由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测电源两端的电压,电流表测变阻器支路的电流。因电源的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故AC错误;
BD.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,灯泡的实际功率不变,当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可知,变阻器支路的电流变小,即电流表的示数减小,由P=UI可知,变阻器的电功率变小,故BD正确。
故选BD。
16. 异 吸引 负
【详解】[1][2][3]给绒毛带上电,线毛就会飞向胶布,说明绒毛和胶布带异种电荷,异种电荷相互吸引。绒毛运动方向与电流的方向相反,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,所以绒毛带的是负电荷。
17. 扩散 热传递 引力
【详解】[1]刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,是分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象。
[2]制作“拔丝”用的糖浆,需要不断地加热,糖浆吸收热量,温度升高,内能增加,属于热传递改变糖浆的内能。
[3]咀嚼时感觉糖粘牙,因为分子间存在引力。
18. 压缩 上 4.6×106
【详解】[1][2]由图可知,两个气门关闭,活塞上行,此时为压缩冲程。
[3]完全燃烧100g汽油放出的热量为
Q=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J
19. 3.6×105 1000 200
【详解】试题分析:根据题意知道,电路中每消耗1kW h的电能,指示灯闪烁3200次,所以当指示灯闪烁320次时,消耗的电能为W=320imp/3200imp/(kW h)=0.1kW h=3.6×105J;当工作时间为t=6min=0.1h时,用电器的额定功率P=W/t=0.1kW h/0.1h=1kW=1000W;由“220V1210W”知道电容器的电阻R=U2/P=40Ω,实际电压由P=U2/R得U实=200V.
考点:会计算电能、功率
20. 并联 30 1.8
【详解】[1]只闭合开关S1、S3,电路中有电流分别经过R1、R2两个支路,两个电阻并列连接,因此R1与R2的连接方式是并联。
[2]此时电流表测量干路电流,即干路电流为0.5A;则通过R1的电流为
根据并联电路的电流特点,通过R2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
根据欧姆定律可得,R2的阻值为
[3]由并联电路的电压特点知U1=U=6V,则R1消耗的功率为
21. 2.8 20
【详解】(1)[1]电压表接入电路使用时,应并联在被测用电器两端,且电流要从电压表的“+”接线柱流进,“—”接线柱流出。该电源由两节干电池组成,所以电压表选0~3V量程接入电路,如图所示:
(2)[2]电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,读出其读数为2.8V。
(3)[3]闭合开关S1和S,电路中只有R0接入电路,电压表测电源电压U=2.8V;断开S1,闭合S,R0和Rx串联接入电路,电压表测R0两端电压U0=1.4V,此时电路中电流
Rx两端电压
Rx的电阻
(4)[4]用电流表测流过R0的电流,计算出R0两端电压,将未知电阻Rx与R0并联,因为并联电路各支路两端电压都相等。设计如图所示电路:
22. 小灯泡断路 A 2.5 0.75
【详解】(1)[1]由图丙可知,电路中最大电流为0.3A,故电流表选用小量程串联在电路中;灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端;由图甲可知,滑动变阻器滑片向右移动电阻变大;故滑动变阻器选用左下接线柱与电流表串联在电路中,如下图所示:
(2)[2]闭合开关S后发现电流表指针几乎不动,说明电路可能断路;电压表示数较大,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,如果电路中仅有一处故障,则可能是小灯泡断路。
(3)[3][4]闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移至某处时,电压表示数为0.5V,小于灯泡额定电压2.5V,若想测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,直到电压表示数为2.5V。
(4)[5]由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,则小灯泡额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
23.(1)1.68 1010J;(2)560kg;(3)12
【详解】(1)这3t垃圾“榨”出的燃料油质量为
完全燃烧能释放的热量为
(2)根据热值计算公式可知,这些热量相当于完全燃烧煤的质量为
(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105kg的水吸收,则水吸热的热量为
根据吸热公式可知
且有
答:(1)这3t垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧能释放1.68 1010J热量;
(2)这些热量相当于完全燃烧560kg煤;
(3)若这些热量有30%被初温为20℃、质量为105 kg的水吸收,则水的温度升高12。
24.(1)1.6W,10Ω;(2)25Ω;(3)3.2W,1.6W
【详解】解:(1)当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在a端时,滑动变阻器阻值最大,此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中,此时电路中电流最小,电压表V1测量L的电压,示数为1V,电压表V2测量R0和L的总电压,示数为3V,串联电路电流处处相等,所以此时电路中的电流为I=0.2A,L的电压为UL=1V,R0的电压为U0=2V,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路阻值为0,此时R0和灯泡串联接入电路,根据欧姆定律可知,此时电路中电流最大,根据乙图可知此时电流为0.4A,电压表V1测量L的电压,示数为4V,电压表V2测量R0和L的总电压,示数为8V;所以此时电路中的电流为I'=0.4A,L的电压为UL'=4V,R0的电压为U0'=4V,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在b端时,根据欧姆定律可知此时灯泡L的电阻为
根据题意,此时灯泡正常发光,所以灯泡的额定功率为
P额=UL'I'=4V×0.4A=1.6W
定值电阻R0的阻值为
(2)当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在b端时,此时滑动变阻器接入阻值为0,此时R0和灯泡串联接入电路中,电源电压
U电=UL'+U0'=4V+4V=8V
滑片在a时,变阻器分压
U滑=U电-U0-UL=8V-2V-1V=5V
滑动变阻器的最大阻值
(3)电路总功率的最大值为
P大=U电I'=8V×0.4A=3.2W
电路总功率的最小值为
P小=U电I=8V×0.2A=1.6W
答:1)小灯泡的额定功率为1.6W,定值电阻R0的阻值为10Ω;
(2)滑动变阻器的最大阻值为25Ω;
(3)电路总功率的最大值为3.2W,电路总功率的最小值为1.6W。
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