2021年山东省德州市夏津县中考物理一模试卷(解析版及原卷版)

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1．下列估测最接近实际的是（ ）。
A．人体正常体温39℃；
B．雾霾颗粒的直径约为1cm；
C．一颗鸡蛋质量约为500mg；
D．空调正常工作时的电流大约为5A
【答案】D。
【解析】A、人体正常体温37℃，故A错误。
B、雾霾颗粒的直径约为2.5μm，故B错误。
C、一颗鸡蛋质量约为50g，故C错误。
D、空调正常工作时的电功率约1000W，故工作电流大约为：I＝＝≈5A，故D正确。故选：D。
2．关于图中的声现象，下列分析正确的是（ ）。
A．汽车的倒车雷达利用次声波来探测障碍物，帮助司机倒车；
B．演奏小提琴者通过手指在弦上按压位置的变化来改变声音的响度；
C．听诊器通过减少声音的分散来增大响度；
D．安装噪声监测仪可以从声源处控制噪声
【答案】C。
【解析】A、汽车的倒车雷达是利用超声波的传播和反射，超声波在真空中无法传播，所以在月球上不能够发挥作用，故A错误；
B、弦乐器是通过琴弦的振动发声的，琴弦的粗细、长短、松紧会影响声音的音调。手指在弦上按压位置的变化，可以改变琴弦的长短，从而改变琴弦振动的频率，则改变了发声的音调，故B错误；
C、医生通过听诊器来了解患者心肺的工作情况，是因为声音能传递信息，来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵，橡胶管减少了声音的分散，提高了响度，故C正确；
D、噪声监测仪只能监测噪声，不能减弱噪声，故D错误。
故选：C。
3．下列说法与其物理知识相符合的是（ ）。
A．潭清疑水浅﹣﹣光的直线传播；
B．池水映明月﹣﹣光的折射；
C．“井底之蛙”﹣﹣光的反射；
D．影子的形成﹣﹣光的直线传播
【答案】D。
【解析】A、潭清疑水浅是由于光的折射造成的，故A错误；
B、池水映明月，水中的月亮是平面镜成像，利用了光的反射，故B错误；
C、井底之蛙，坐井观天，这是由于光是沿直线传播的，只能看到井口大的一片天，故C错误；
D、影子是沿直线传播的光被不透明的物体挡住而形成的，是光的直线传播现象，故D正确。故选：D。
4．寒冷的冬天，戴眼镜的小明从室外进入温暖的室内，镜片会蒙上一层小水珠。与镜片上小水珠形成过程相同的自然现象是（ ）。
A．初春，湖面上冰化成“水”；
B．盛夏，草叶上形成“露珠”；
C．深秋，枫叶上形成“霜”；
D．严冬，树枝上形成“雾凇”
【答案】B。
【解析】镜片上蒙上一层水珠是室内空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠，是液化现象；
A、湖面上冰化成“水”，固态冰变为液态水，是熔化现象，故A错误；
B、草叶上形成的“露珠”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液态小水滴，故B正确；
C、霜是由空气中的水蒸气凝华形成的，故C错误；
D、树枝上形成的“雾凇”是空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶，故D错误；
故选：B。
5．学校校园有前后两道门，为了加强校内安全，学校给值班室安上了指示灯，只有当两道门都关上时（关上一道门相当于闭合一个开关），值班室内的指示灯才会发光，表明门都关上了。如图所示电路中符合要求的是（ ）。
A． B． C． D．
【答案】A。
【解析】A、两个开关和灯串联，只有两个开关都闭合时，指示灯才会发光，符合要求；
B、两个开关都闭合时，灯泡和电源都被短路，不符合要求；
C、两个开关并联，闭合任何一个开关，指示灯都会发光，不符合要求；
D、当S1闭合时，电源被短路，不符合要求。故选：A。
6．如图所示，解释正确的是（ ）。
A．图实验与热机的压缩冲程原理相同；
B．图实验说明大气压强的存在；
C．图实验说明分子在做无规则运动；
D．图实验说明分子间只存在引力
【答案】B。
【解析】A、图中水沸腾时，水蒸气将木塞冲出，内能转化为机械能；热机的压缩冲程中机械能转化为内能，二者的原理不同，故A错误；
B、图中是覆杯实验，说明了大气压的存在，故B正确；
C、该实验中，来回拉动绳子，克服摩擦做功，内能变大，温度升高，金属筒内的气体受热膨胀时对外做功，内能转化为塞子的机械能，说明做功可以改变物体的内能，但不能说明分子在做无规则运动，故C错误；
D、分子之间存在相互作用的引力和斥力，故D错误。
故选：B。
7．如图是课本上的一个实验，把鸡蛋放入清水中会下沉，然后逐渐向杯中加盐并轻轻搅拌，随着盐的溶解，可以看到鸡蛋会上浮，直至浮至液面。之所以会上浮，是因为（ ）。
A．鸡蛋排开盐水的体积增大，导致浮力增大
B．液体密度变大，鸡蛋所受的浮力大于重力
C．鸡蛋的密度减小了，导致了重力小于浮力
D．鸡蛋的质量减少了，同时所受的浮力增大
【答案】B。
【解析】加盐后盐水的密度增大，而鸡蛋排开液体的体积不变，因此由F浮＝ρ液gV排可知，鸡蛋所受浮力增大，当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮。
故选：B。
8．很快我们就要迎来端午节了，到时候中国很多地方会举办龙舟赛来庆祝端午节，下列表述正确的是（ ）。
A．划龙舟时所用的桨是省力杠杆
B．运动员向后划桨，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的
C．甲、乙两龙舟并排滑行，以乙为参照物，甲龙舟是运动的
D．冲过终点后，龙舟慢慢停下来，说明龙舟的惯性在减小
【答案】B。
【解析】A、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，好处是省距离，故A错误；
B、运动员向后划桨时，给水一个向后的作用力，同时也受到水向前的反作用力，所以龙舟向前运动，说明物体间力的作用是相互的，故B正确；
C、甲、乙两龙舟并排滑行，以乙为参照物，甲龙舟相对于乙的位置不变，所以甲龙舟是静止的，故C错误。
D、冲过终点后，龙舟慢慢停下来，原因是龙舟受到水的阻力作用；惯性大小只跟物体的质量大小有关，龙舟的质量不变，其惯性大小不变，故D错误。故选：B。
9．如图所示的家庭电路中，有两个器件链接错误，它们是（ ）。
A．闸刀开关和带开关的灯泡
B．带开关的灯泡和三线插座
C．带开关的灯泡和带熔丝的二线插座
D．闸刀开关和三线插座
【答案】B。
【解析】（1）进户线进入用户，首先接入总开关，总开关的后面接入保险丝，保险丝只在火线上接一根，不是为了节省，而是为了更安全。当保险丝熔断后，家庭电路和火线断开，防止触电事故的发生。图中总开关和保险丝连接正确。
（2）开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套。开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏后，断开开关，切断火线，安全的更换灯泡。图中带开关的灯泡连接错误。
（3）两孔插座左孔接零线，右孔接火线。当插座上进入大功率的用电器时，还要在火线上串联一根保险丝。这样在电流过大时，能自动切断电源，起到保险作用。图中连接正确，不符合题意。
（4）三孔插座的三孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。当金属外壳的用电器插入三孔插座时，金属外壳的用电器漏电时，接触用电器防止触电事故的发生。图中连接错误。
故错误的是带开关的灯泡和三线插座；
故选：B。
10．2020年虽然是波折的一年，但仍然没有阻止我们中国人在科学上的进步。“北斗三号”全球系统建成、“奋斗者”下海、“嫦娥五号”挖土归来、“天问一号”探测器开启火星之旅……其中从物理角度分析不正确的是（ ）。
A．“天问一号”经火箭发射上升的过程中，其重力势能变大
B．“奋斗者”潜入万米深海的过程中，所受海水的压强不断变大
C．“嫦娥五号”从地球出发，到达月球表面时，其质量不会发生改变
D．如果“北斗卫星导航系统”中某颗绕地球飞行的卫星所受的力全部消失，将会一直绕地球做匀速圆周运动
【答案】D。
【解析】A、当质量一定时，重力势能随高度的增加而增大。“天问一号”经火箭发射上升的过程中，高度增加其重力势能变大，故A正确；
B、液体中压强随深度的增加而增大，所以“奋斗者”潜入万米深海的过程中，所受海水的压强不断变大，故B正确。
C、质量是物质的一种特性，不随位置的改变而改变，“嫦娥五号”从地球出发，到达月球表面时，其质量不会发生改变，故C正确；
D、在不受力或者受到平衡力的时候，只有静止和匀速直线运动两种状态。如果北斗卫星导航系统中某颗绕地球飞行的卫星所受的力全部消失，将会一直做匀速直线运动，故D错误。
故选：D。
11．有关“能源与可持续发展”的说法中正确的是（ ）。
A．电能可以由风能、水能、太阳能等可再生能源转化而来，故电能是可再生能源
B．能量是守恒的，故不会有能源危机
C．能量的转移与转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来再利用，因此要节约能源
D．能量在转化或转移的过程中，总量会增加
【答案】C。
【解析】A、电能不可以从自然界直接获得，依赖于其他能源转化而来，属于二次能源，故A错误；
B、能量在使用中发生转化和转移，总量是不会变化的，但能源不是取之不尽用之不竭的，也会发生危机，故B错误；
C、能量的转移与转化具有方向性，如消耗掉的内能不能收集起来再利用，因此要节约能源，故C正确。
D、在能的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律，故D错误；
故选：C。
12．生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理，下列有关“不变”的判断正确的是（ ）。
A．一瓶煤油燃烧一半前后﹣﹣煤油热值不变
B．声音向远处传播过程中﹣﹣声音响度不变
C．酒精与水充分混合前后﹣﹣体积之和不变
D．物体远离平面镜过程中﹣﹣物像间距不变
【答案】A。
【解析】A、因为热值是煤油的特性，将一瓶煤油倒掉一半热值不变，故A正确；
B、声音在向远处传播的过程中，响度越来越小，故B错误；
C、酒精与水充分混合，水分子和酒精分子进入彼此的间隙中，混合后体积变小，故C错误；
D、物体远离平面镜时像距增加，物距增加，故物像间距增加，故D错误。
故选：A。
二、填空题（本大题共包括6个小题，每空1分，共14分）
13．体育运动中的射箭，在射箭前先将弦往后拉，弓的弧度将变大，这说明：力可以改变物体的 ，弓弦对箭的力使箭由静止变为运动，这说明：力可以改变物体的 ，箭在离开弦后，由于 而继续往前运动。
【答案】形状；运动状态；惯性。
【解析】力可以改变物体的形状，所以将弦往后拉，弓的弧度将变大；
力可以改变物体的运动状态，所以弓弦对箭的力使箭由静止变为运动；
箭在离开弦后，由于惯性，要保持原来的运动状态，所以继续向前运动。
故答案为：形状；运动状态；惯性。
14．如图所示，小华在实验室做“观察水的沸腾”实验，每隔30s记录一次温度计的示数，并据此作出图像。由图像可知，水的沸点为 ℃，若其它条件不变，沸腾后继续对水加热1min，则水的温度将 （选填“升高”“降低”或“不变”）。
【答案】96；不变。
【解析】由图可见，水从2min开始，继续吸收热量，温度保持在96℃不变，所以水的沸点为96℃；其它条件不变，沸腾后继续对水加热1min，则水的温度将继续保持96℃不变。
故答案为：96；不变。
15．小红家新购买了一台标有“220V 1000W”字样的电热器，她想借助家中的电能表测一测该电热器的实际功率，她关闭了其它用电器，让电热器单独工作了2min，电能表转盘转过了90圈，电能表的铭牌如图所示，电热器在2min内消耗的电能是 kW•h，实际功率是 W。
【答案】1.08×105；900。
【解析】（1）由“3000r/（kW•h）”可知电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3000r。
当电能表转盘转过90r时，消耗的电能为W＝＝0.03kW•h＝0.03×3.6×106J＝1.08×105J；
（2）t＝2min＝h，
电热器的实际功率：P＝＝＝0.9kW＝900W。
故答案为：1.08×105；900。
16．如图所示，闭合开关，则通电螺线管的a端是 极；在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，通电螺线管的磁性 （选填：“增强”，“减弱”或“不变”）。
【答案】N，减弱。
【解析】（1）伸出右手，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的A端为通电螺线管的N极，如图：电流从右端流入，所以a为N极；
（2）滑动变阻器P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电流变小，通电螺线管的磁性将减弱。
故答案为：N，减弱。
17．将电阻R1和R2串联后接在6V的电源上，R1＝40Ω，R2＝20Ω，则通过R1的电流为 A，通电1min后，R2所产生的热量为 J。
【答案】0.1；12。
【解析】由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电路中的总电阻：
R＝R1+R2＝40Ω+20Ω＝60Ω，
由欧姆定律可得，电路中的电流：I＝＝＝0.1A，
因为串联电路电流处处相等，所以通过R1和R2的电流都为0.1A。
通电1min后，R2所产生的热量：Q＝I2R2t＝（0.1A）2×20×60s＝12J。
故答案为：0.1；12。
18．小华在燃烧皿中放入5g酒精，对300g水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg此过程中，酒精燃烧放出的热量为 J，水吸收的热量为 J，水的内能是通过 方式增加的。
【答案】1.5×105；6.3×104；热传递。
【解析】（1）酒精燃烧放出的热量：Q放＝mq＝5×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.5×105J；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.3kg×50℃＝6.3×104J；
（3）此过程中，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能。
故答案为：1.5×105；6.3×104；热传递。
三、作图与实验探究题（共6题，25分）
19．如图所示，为凸透镜的两条折射光线，请在图中画出对应的入射光线。
【解析】根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，画出对应的入射光线，如图所示：
20．如图所示，杠杆在拉力F的作用下处于平衡状态，请在图中作出拉力F的力臂L。
【解析】延长力F的作用线，再由O向其做垂线，图中L表示的就是该力的力臂，如图所示：
21．（4分）在“探究平面镜成像的特点”实验中，实验装置如图甲所示。A、B是两支相同的蜡烛，C是3mm厚的玻璃板。
（1）图乙是小明某次测量蜡烛A到平面镜的距离L为 cm，将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）实验中，用两只相同蜡烛的目的是便于比较像与物的 。
（3）为了让坐在右侧的小亮也看到蜡烛A的像，小明把玻璃板如图甲沿向右平移了一段距离，在此过程中，蜡烛A的像 （选填“会”或“不会”）向右平移。
【答案】（1）3.50；不变；（2）大小关系；（3）不会。
【解析】（1）由图乙知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与0刻度线对齐，右侧与3.5cm对齐，估读为3.50cm；
平面镜成像所成的像与物的大小相同，将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板，它的像将不变；
（2）实验中，用两只相同蜡烛的目的是便于比较像与物的大小关系；
（3）在实验过程中，小明把玻璃板沿直线向右移动了一段距离，根据平面镜成像特点中的像与物关于平面镜对称，蜡烛A的位置不变，所以蜡烛A的像的位置也不会变化，即蜡烛A的像不会向右平移。
故答案为：（1）3.50；不变；（2）大小关系；（3）不会。
22．（7分）小明在探究浮力的实验中，测量浸在水中的物体所受浮力大小过程如图1所示。
（1）由甲图可知，物体的重力为 N。
（2）由甲图和丁图可知，物体完全浸没在水中时，所受的浮力为 N，物体的密度为 kg/m3（水的密度是1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（3）根据图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开水的体积越大，所受的浮力越 。
（4）在上述实验的基础上，小明若想探究浮力大小与液体密度的关系，则应该换用一杯 （选填“质量”或“密度”）不同的液体，将金属圆柱体浸没在液体中，观察弹簧测力计的示数，与 图比较得出结论（选填“乙”、“丙”或“丁”）。
（5）如图2所示，图线 （选填“a”或“b”）能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
【答案】（1）4；（2）2；2×103；（3）大；（4）密度；丁；（5）b。
【解析】（1）由甲图可知，测力计分度值为0.2N，物体的重力为4N。
（2）根据称重法F浮＝G﹣F示，由甲图和丁图可知，物体完全浸没在水中时，所受的浮力为：F浮＝G﹣F示＝4N﹣2N＝2N；
根据阿基米德原理，F浮＝ρ水gV排可知，
小石块的体积：V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；
由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4N，小石块的重力为：G＝4N；
小石块的密度是：ρ＝＝＝＝2×103kg/m3。
（3）由乙丙丁知，弹簧测力计示数的逐渐变小，根据F浮＝G﹣F示可知，物体排开水的体积越大，所受的浮力越大；
（4）在上述实验的基础上，小明若想探究浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，只改变排开液体的密度，则应该换用一杯密度不同的液体，将金属圆柱体浸没在液体中，观察弹簧测力计的示数，与丁图比较得出结论；
（5）根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，在浸没前，物体受到的浮力随排开液体体积的增大而增大，浸没后，排开液体的体积不变，受到的浮力不变，故图线b能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
故答案为：（1）4；（2）2；2×103；（3）大；（4）密度；丁；（5）b。
23．（4分）如图是探究物质吸热性质的实验装置图。
（1）在两容器内分别装入 相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯加热；
（2）当水和煤油吸收相同的热量时， （选填“水”或“煤油”）的温度升高较快，说明 吸收热量能力强；
（3）水和煤油吸收热量多少无法直接测量，本实验是通过比较酒精灯的加热时间来间接比较吸收热量多少的。这种研究方法与下面（填字母）事例中 的方法是相同的。
A.在研究平面镜成像特点时，用未点燃蜡烛替代点燃蜡烛的像
B.在比较液体压强时，用U形管两端液面高度差来判断
C.用光线表示光的传播路径和方向
【答案】（1）质量；（2）煤油；水；（3）B。
【解析】（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故在两容器内分别装入质量相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯加热；
（2）根据转换法，加热相同时间，吸收热量相同，煤油的温度升高较快，水升温慢，说明水吸收热量能力强；
（3）水和煤油吸收热量多少无法直接测量，本实验是通过比较加热时间来间接比较吸收热量多少的。这种研究方法叫转换法：
A．在研究平面镜成像特点时，用未点燃蜡烛替代点燃蜡烛的像，采用了等效替代法；
B．比较液体压强大小时，用U形管两端液面高度差来判断，采用了转换法；
C．用光线表示光的传播路径和方向，采用了模型法。
故选B。
故答案为：（1）质量；（2）煤油；水；（3）B。
（6分）某小组在探究“通过导体的电流与电压关系”实验的电路图如图所示。
（1）用笔画线代替导线将图中实物图连接完整。（要求：滑片往右移动时，电流表示数变小）；
（2）接线时，先要把开关 ，滑动变阻器的滑片移至阻值最 （选填“大”或“小”）的位置；
（3）在探究“通过导体的电流与电压关系”实验时，移动滑动变阻器滑片，此时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的 ；
（4）探究“通过导体的电流与电压关系”时，得到实验数据记录表如表：实验完成后，小明发现有一组读数错误，错误数据是实验次数中的第 次；
（5）实验数据改正后，根据表格数据可得出实验结论： 。
【答案】（1）如图所示；（2）断开；大；（3）保护电路；电压；（4）5；（5）在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【解析】（1）滑片往右移动时，电流表示数变小，即电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示：
（2）连接电路时为保护电路安全，开关应断开，滑动变阻器滑片应移动最大阻值处；
（3）实验开始前滑动变阻器的作用是：保护电路；
在探究“通过导体的电流与电压关系”实验时，为得出普遍性的规律要多次测量，故移动滑动变阻器滑片，此时滑动变阻器的作用是：改变电阻的电压，使定值电阻两端的电压成倍改变；
（4）由表中数据，除第5组数据外，电压与电阻之比为：R＝＝＝＝＝＝5Ω，而第5组R＝＝1Ω，故第5组读数错误；
（5）实验数据改正后，因电压与电流之比为一定值，故可得出实验结论：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：（1）如上所示；（2）断开；大；（3）保护电路；电压；（4）5；（5）在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
四、计算题（共3个小题，其中25题6分，26题9分，27题10分，共25分。解答时写出必要的文字说明、公式和重要步骤，只写出答案不给分）
25．（6分）用如图所示的滑轮组提升重物，物体重为150N，拉动物体匀速上升2m，所用的时间是5s，拉力做的功是400J，求：
（1）提升过程中拉力的大小；
（2）提升装置做的有用功；
（3）滑轮组的机械效率。
【解析】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2，则绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝2×2m＝4m，
由W＝Fs可得，提升过程中拉力的大小：F＝＝＝100N；
（2）提升装置做的有用功：W有＝Gh＝150N×2m＝300J；
（3）滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝75%。
答：（1）提升过程中拉力的大小为100N；（2）提升装置做的有用功为300J；（3）滑轮组的机械效率为75%。
26．（9分）某种型号纯电动汽车的部分参数如表所示：
小明一家三口乘坐该电动汽车，以72km/h的速度匀速行驶40km到达某景区，汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍，人均质量按60kg，取g＝10N/kg，试问：
（1）空车静止时对水平地面的压强是多少？
（2）行驶过程中电动汽车牵引力是多大？
（3）行驶过程中电动汽车牵引力的功率是多大？
【解析】（1）电动汽车空载时对水平地面的压力为：F＝G＝m车g＝1320kg×10N/kg＝13200N，
电动汽车对地面的压强为：p＝＝＝3.3×105Pa；
（2）电动汽车匀速行驶，所以牵引力与阻力平衡，
则电动汽车受到的牵引力为：
F＝f＝0.05G′＝0.05×（m车+3m人）g＝0.05×（1320kg+3×60kg）×10N/kg＝750N；
（3）电动车的速度为：v＝72km/h＝20m/s，
行驶过程中电动汽车牵引力的功率为：P＝＝＝Fv＝750N×20m/s＝15000W。
答：（1）空车静止时对水平地面的压强是3.3×105Pa；（2）行驶过程中电动汽车牵引力是750N；（3）行驶过程中电动汽车牵引力的功率是15000W。
27．（10分）有一种型号的电养生壶的铭牌如下表，右图是它的电路原理图，R为加热器，温控器S是一个温控开关，当温度较低时，处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制。若加热器R的电阻阻值不受温度的影响，问：
（1）养生壶正常工作时，其加热电阻R的阻值是多大？
（2）当养生壶正常工作时，加热过程中热损失忽略不计，在标准大气压下，将初温是12℃的一壶水烧开，需要多长时间？[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）当养生壶处于保温状态时，通过加热器R的电流是0.2A，此时电阻R0的电功率多大？
【解析】（1）由题意可知，养生壶加热时电路为R的简单电路，
由P＝UI＝可得，加热电阻R的阻值：R＝＝＝44Ω；
（2）一壶水的体积：V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可得，一壶水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
在标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
由题意可知，消耗的电能：W＝Q吸＝6.468×105J，
由P＝可得，需要的加热时间：t′＝＝＝336s；
（3）当电水壶处于保温状态时，
由I＝可得，电路中的总电阻：R串＝＝＝1100Ω，
因串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，
所以，保温电阻：R0＝R串﹣R＝1100Ω﹣44Ω＝1056Ω，
R0的电功率：P0＝I2R0＝（0.2A）2×1056Ω＝42.24W。
答：（1）养生壶正常工作时，其加热电阻R的阻值是44Ω；（2）在标准大气压下，将初温是12℃的一壶水烧开，需要336s；（3）当养生壶处于保温状态时，电阻R0的电功率是42.24W。实验次数
1
2
3
4
5
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
2.5
电压/V
0.5
1
1.5
2
2.5
空车质量
1320kg
最大功率
100kW
轮胎与地面总接触面积
0.04m2
最高时速
120km/h
电池容量
40kW•h
最大续行里程
250km
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1100W
容量
1L