2023-2024学年河南省南阳市南召县九年级（下）开学物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年河南省南阳市南召县九年级（下）开学物理试卷（含解析），共17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.如图所示，关于水的三态之间转化过程所对应的物态变化名称，标注都正确的是( )
A. B.
C. D.
2.下列说法正确的是( )
A. 物体具有的热量随温度的升高而变多
B. 只要物体吸热，物体的温度就一定会升高
C. 两物体相比，分子动能越大的物体，其内能越大
D. 扩散现象中，分子可以从低温物体运动到高温物体
3.若空中飘浮着甲、乙、丙三个质量很小的氢气球，甲球排斥乙球，乙球吸引丙球，下列有关它们带电情况的判断正确的是( )
A. 甲、乙两球一定带同种电荷B. 甲、乙两球一定带异种电荷
C. 乙、丙两球一定带异种电荷D. 乙、丙两球一定带同种电荷
4.如图所示电路中，电源电压保持不变，已知R1：R2=2：1，则下列说法正确的是( )
A. 通过R1、R2的电流之比为2：1B. 电流表A1、A2的示数之比为2：1
C. 电阻R1、R2两端的电压之比为2：1D. 电流表A1、A2的示数之比为3：2
5.如图所示的四种用电器中，利用电流热效应工作的是( )
A. 电风扇B. 电视机
C. 电熨斗D. 洗衣机
6.如图所示的是一般住宅户内配电系统方框图，下列说法中正确的是( )
A. E处应接入空气开关，F处接入电能表
B. 若空气开关自动跳闸，一定是发生了短路
C. 控制电灯的开关连接错误
D. 当干路中的电流过大时，漏电保护器就会自动切断电路
二、多选题：本大题共2小题，共4分。
7.在生活和工作中，应注意安全用电和科学防雷。图中做法中符合要求的是( )
A. 电动机金属外壳接地
B. 雷雨时树下避雨
C. 不靠近高压线掉落区
D. 用湿手拨动开关
8.如图甲所示有两个灯泡L1、L2，它们的额定电压分别是3V、6V，忽略温度对灯泡电阻的影响，将它们串联到6V电源上时，它们的实际功率相同。若将它们并联到3V电源上时，如图乙所示，下列说法中正确的是( )
A. 两个灯泡的电阻相同B. 两个灯泡额定功率相同
C. 乙图中两个灯泡都能正常发光D. 乙图中两个灯泡的实际功率仍然相等
三、填空题：本大题共6小题，共14分。
9.如图所示，试管中装入适量的水，塞紧塞子，用酒精灯加热，过一会儿会看到塞子被冲出去，同时在试管口有“白气”出现。这是因为试管内的水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的______能转化为塞子的______能，水蒸气______(填物态变化名称)成“白气”。
10.如图所示是四冲程汽油机的______冲程，若该汽油机每分钟内做功600次，则汽油机飞轮的转速是______r/min。
11.学习过九年级物理后我们知道，对人体的安全电压一般不高于______V；使用冰箱时，要将其金属外壳接______(选填“火”、“零”或“地”)线。
12.明代《读书录》称“节俭”是“人之美德”。教室不需要使用黑板和显示屏时，应及时断开讲台前的灯和显示屏，这样会使该教室电路的总电阻______，总功率将______，以达到节能目的。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
13.如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，______(选填“甲”或“乙”)容器连接的U形管两侧液面的高度差较大。实验表明：电流通过导体产生的热量跟______(选填“电流”或“电阻”)的大小有关；当电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是______J。
14.如图所示，这是一款新型的磁吸式数据线，线体和充电头吸附的原理是______(选填“同”或“异”)名磁极相互吸引；指南针的工作原理与此相同，当指针静止时受地磁场作用，其N极指向地理的______(选填“南”或“北”)极附近。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
15.在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：
①电压表测小灯泡两端电压；
②闭合开关S，向左端移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡变亮。
16.一小磁针放在通电螺线管周围，静止时N极指向如图所示．请用箭头标出磁感应的方向，并用“+”、“−”符合在括号内标出电源正、负极．
五、实验探究题：本大题共3小题，共18分。
17.学好物理要重视观察与实验，你会使用以下实验仪器吗？
(1)如图甲是一支汞体温计，它是利用汞______的性质制成的，该体温计的量程是______℃，此时的读数是______℃。

(2)电流表应______联接入电路，接入电路后，闭合开关前，若发现指针指在如图乙所示的位置，则下一步的操作应是______；闭合开关后，若发现指针指在如图乙所示的位置，则下一步的操作应是______。
18.如图甲所示是小明做“探究某种固体物质熔化规律”的实验装置，图乙是根据实验数据描绘出的该固体物质温度随时间变化的图像。
(1)安装实验器材时，应按照______(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。
(2)实验中，将试管放入水中加热的好处是使物质______；由图乙可知，该固体是______(选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)图乙中，物质在A点时具有的内能______(选填“大于”、“等于”或“小于”)在B点时具有的内能。
(4)物体熔化后其比热容______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.“测量小灯泡的电功率”的实验电路图如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。

(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整。
(2)现有滑动变阻器R1(5Ω 0.3A)和R2(50Ω 1A)，实验时应选用滑动变阻器______。
(3)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他首先应该进行的操作是______(填序号)。
A.检查电路是否开路
B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
(4)实验过程中，移动滑动变阻器的滑片P的同时，眼睛应注视______(填序号)。
A.电压表示数
B.电流表示数
C.滑动变阻器滑片
(5)调节滑片P至某位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
六、计算题：本大题共2小题，共18分。
20.如图所示，小灯泡L的额定电压为2.5V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关S后，通过定值电阻R的电流为0.1A，通过小灯泡L的电流为0.2A。求：
(1)此时小灯泡L的电阻是多少？
(2)此时小灯泡L的实际功率是多少？
(3)通电10s，小灯泡L和电阻R共消耗的电能是多少？(不考虑小灯泡电阻的变化)
21.如图所示为某电热饮水机电路原理图，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，当S断开时，处于保温状态，从其说明书上的收集到的信息如下表，为了测量它加热时的实际功率，小明断开家中其它所用电器，只将该饮水机接入家庭电路，闭合开关S，测得水箱装满时水从20℃升高到100℃所用时间为15分钟，同时观察到家中标有“3000r/(KW⋅h)“字样的电能表转盘转过600转(r)。
根据以上信息，求：
(1)加热电阻R1的阻值(不考虑温度对阻值的影响)；
(2)水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]；
(3)饮水机加热时实际功率。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、水由液态水变成水蒸气，叫汽化；冰变成水叫熔化；故A错；
BC、水蒸气直接变成冰，叫凝华；冰变成水叫熔化；水由液态水变成水蒸气，叫汽化，故B正确、C错；
D、水由液态水变成水蒸气，叫汽化；冰变成水叫熔化；故D错。
故选：B。
水的循环过程实际就是水不断发生物态变化的过程，结合水的物态变化进行解答。
物质由液态变为固态是凝固，变为气态是汽化，物质由固态变为液态是熔化，直接变为气态是升华，物质由气态变为液态是液化，直接变为固态是凝华。
本题通过生活中的现象考查了物态变化的相关知识，知道物态变化的概念，知道变化前后物质的状态，是解题的关键。
2.【答案】D
【解析】解：A、热量是过程量，不能说物体具有热量或含有热量，故A错误；
B、物体吸收热量，温度不一定升高，如冰块熔化过程中，冰块不断吸收热量，但其温度一直保持0℃不变，故B错误；
C、内能的大小与温度、质量以及它所处的状态都有关系，两物体相比，分子动能越大，其内能不一定大，故C错误；
D、扩散现象说明分子在不停地做无规则运动，所以分子可以从低温物体运动到在高温物体，故D正确。
故选：D。
(1)热量是物体通过热传递方式改变的内能，是一个过程量；
(2)晶体熔化时吸热，内能增加，但温度不变；
(3)物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能，内能的大小与温度、质量以及它所处的状态都有关系；
(4)扩散现象反映了组成物质的分子在不停地做无规则运动。
本题考查内能、热量、和温度的关系，难度不大。
3.【答案】A
【解析】解：
AB、甲球排斥乙球，则甲、乙带同种电荷，故A正确，B错误；
CD、乙球吸引丙球，丙有可能带异种电荷，也有可能不带电，故CD错误。
故选：A。
根据带电体的性质和电荷间的作用规律可知：两个物体相互吸引，有三种带电情况：一个带正电，一个带负电；一个带正电，一个不带电；一个带负电，一个不带电；两个物体相互排斥，则都带同种电荷。由此入手分析即可确定甲、乙、丙三者的带电情况。
在根据物体间的作用规律判定物体带电情况时，要注意两者相互吸引有两种可能：异种电荷相互吸引；带电体具有吸引轻小物体的性质。因此考虑问题要全面。
4.【答案】D
【解析】解：如图所示，R1和R2并联，电流表A1测干路电流，A2测流过R2的电流。
AC、根据并联电路电压规律可知，电阻R1、R2两端的电压相等，即电阻R1、R2两端的电压之比为1：1，故C错误；
已知R1：R2=2：1，根据欧姆定律I=UR可知，通过R1、R2的电流之比为I1：I2=R2：R1=1：2，故A错误；
BD、通过R1、R2的电流之比为1：2，电流表A1测干路电流，A2测流过R2的电流，因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，则电流表A1、A2的示数之比为I：I2=(I1+I2)：I2=(1+2)：2=3：2，故B错误，D正确。
故选：D。
(1)如图所示，R1和R2并联，电流表A1测干路电流，A2测流过R2的电流，根据并联电路电压规律可知电阻R1、R2两端的电压之比；
(2)已知R1：R2=2：1，根据欧姆定律可得通过R1、R2的电流之比；
(3)根据并联电路电流规律可得两电流表示数之比。
本题考查了并联电路电压、电流规律，欧姆定律的应用，属于电学常见题型，要求学生掌握。
5.【答案】C
【解析】解：
电风扇、洗衣机的原理是利用通电线圈在磁场中受到磁场力而转动，电能转化为动能；
电视机工作时电能转化为光和声音，并不是主要转化为内能，不是利用电流的热效应来工作的；
电流的热效应工作的是电熨斗．
故选C．
电流的热效应工作的是电熨斗；
电风扇和洗衣机的原理是利用通电线圈在磁场中受到磁场力而转动，电能转化为动能；
电视机工作时把电能转化为光和声音．
本题考查对家用电器工作原理的理解能力，比较简单．
6.【答案】C
【解析】解：
A、为了计量整个家庭电路消耗电能的多少，家庭电路中电能表要安装在总开关前面，所以E处为电能表，F处为总开关，故A错误；
B、若空气开关自动跳闸，是因为电路中的电流过大，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故B错误；
C、家庭电路中，控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，断开时用电器不带电；由图可知，此时的开关接在了零线与用电器之间，接法是错误的，故C正确；
D、当干路中的电流过大时，空气开关跳闸，但漏电保护器不会自动切断电路，故D错误。
故选：C。
(1)家庭电路中各组成的先后顺序为：进户线、电能表、总开关、保险装置、开关、用电器、插座等；
(2)电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是接入电路中用电器的总功率过大；
(3)控制用电器的开关应接在火线和用电器之间；
(4)当电路漏电时，漏电保护器能自动“跳闸”对人或电路起到保护作用；当电路中的电流过大时，空气开关会断开电路。
本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
7.【答案】AC
【解析】解：A、带有金属外壳的用电器，外壳必须接地，故A符合要求；
B、雷雨天里，大树也是很好的导体，电流会沿大树传到大地，所以雷雨天千万不要在大树下避雨，故B不符合要求；
C、如果高压线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称做“跨步电压”。这时电流从一条腿流入，另一条腿流出，会发生触电事故，故C符合要求；
D、生活用水是导体，用湿手拨动开关，容易发生触电事故，故D不符合要求。
故选：AC。
(1)带有金属外壳的用电器，外壳必须接地；
(2)当雷雨天，树作为地面上的“凸出物”，雷电电流通过树干就会传下来。在传下来的过程中电弧放电打在人的头上，又通过人体一直传到地下去，而这样就造成了雷电灾害；
(3)安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
(4)生活用水是导体。
本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反。
8.【答案】AD
【解析】解：AB、灯Ll的额定电压是3V，灯L2的额定电压是6V，将它们串联到6V电源上时，它们的实际功率相同，
在串联电路中，电流处处相等，根据P=I2R可知，其电阻相同，根据P=UI=U2R可知，L2的额定电压大，故灯L2的额定功率较大，故A正确，B错误；
C、将它们并联到3V电源上时，因为灯Ll的额定电压是3V，灯L2的额定电压是6V，则灯Ll能正常发光，L2不能正常发光，故C错误；
D、两灯电阻相同，根据P=UI=U2R可知，两灯并联时，实际功率相同，故D正确。
故选：AD。
(1)根据将它们串联到6V电源上时，它们的实际功率相同，利用P=I2R可以判断出电阻之间的关系；
(2)再利用P=UI=U2R可分析并联后的实际功率；
(3)在额定电压下的功率为额定功率，小灯泡正常发光。
本题考查了串联电路和并联电路的特点，以及电功率公式的应用，关键是灵活的应用相关知识，对学生来说这种题目具有一定的难度。
9.【答案】内 机械 液化
【解析】解：试管内的水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成“白气”。
故答案为：内；机械；液化。
改变物体内能的两种方法：对物体做功、热传递，对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少。
本题考查内能的改变，属于基础题。
10.【答案】做功 1200
【解析】解：图中所示汽油机该冲程两气门关闭，活塞下行，是做功冲程；
汽油机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次：汽油机每分钟内对外做功600次，则飞轮的转速是1200r/min。
故答案为：做功；1200。
汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据进气门和排气门的开关情况和活塞的运动方向来判断冲程的类型；在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能；在做功冲程中，内能转化为机械能；热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，燃气对外做功1次。
本题考查了内燃机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
11.【答案】36 地
【解析】解：由物理常识可知，对人体的安全电压一般不高于36V；家庭电路中，有金属外壳的用电器应接地线，因此，电冰箱的金属外壳要接地线。
故答案为：36；地。
对人体的安全电压是不高于36V；家庭电路中，有金属外壳的用电器应接地线。
本题主要考查了对安全电压的了解，对家庭电路中接线要求的认识，属基础题。
12.【答案】变大 变小
【解析】解：教室的用电器是并联的，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小、小于任何一个分电阻，当断开讲台前的灯和显示屏时，电路中的总电阻变大，根据P=U2R可知电路总功率变小。
故答案为：变大；变小。
教室的用电器是并联的，根据电阻的并联特点可知断开讲台前的灯和显示屏时电路中总电阻的变化，根据P=U2R可知电路总功率的变化。
本题考查了家庭电路各用电器的连接方式、电阻的并联和电功率的应用，是一道较为简单的题目。
13.【答案】甲 电阻 4
【解析】解：电流通过导体时产生的热量跟电流大小、电阻大小以及通电时间有关，
由图可知，甲、乙中的电阻串联在电路中，电流大小和通电时间相同，甲容器内的电阻较大，则产生的热量较大，U形管液面高度较大，说明电流通过导体产生的热量跟电阻大小有关；
通电10s甲容器中的电阻产生的热量：Q甲=I2R甲t=(0.2A)2×10Ω×10s=4J。
故答案为：甲；电阻；4。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小以及通电时间有关；探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液体的热胀冷缩引起的液面高度差的变化来反映，应用了转换法的思想；
(2)根据Q=I2Rt求出通电10s甲容器中的电阻产生的热量。
此题主要考查学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验以及焦耳定律计算公式的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。
14.【答案】异 北
【解析】解：线体和充电头吸附的原理是异名磁极相互吸引；
指南针的工作原理也是因为异名磁极相互吸引，由于地磁南极在地理北极附近，故当指针静止时受地磁场作用N极指向地理的北极。
故答案为：异；北。
同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引；
地磁南极在地理北极附近，据此分析指南针静止时受地磁场作用N极应指向地磁南极，即地理的北极。
本题考查了磁极间的相互作用和指南针的原理，属于基础题。
15.【答案】解：由题知，调节变阻器的滑片能改变灯泡的亮度，则灯泡与滑动变阻器串联，滑片向左端移动，灯泡变亮，说明电路中电流变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以可将变阻器的左下接线柱与电压表的“3”接线柱相连，并将电压表并联在灯泡两端；如下图所示：

【解析】开关S闭合后，电压表测量灯泡两端电压，向左端移动滑动变阻器的滑片时，小灯泡变亮说明电路电流变大，即滑动变阻器接入电路的电阻减小，因此滑片向左移动滑动变阻器接入电路的电阻减小，再按一上一下的原则串联在电路中。
本题考查实物电路连接，关键是分析出实物图中各个元件的连接情况，这是本题的重点也是难点。
16.【答案】解：磁极间的作用规律可以确定螺线管左端为N极，右端为S极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入，左端流出，因此电源的右端为正极，左端为负极．磁感线方向从N极指向S极．答案如下图所示：

【解析】根据小磁针的NS极指向，利用磁极间的作用规律可以确定螺线管的NS极；根据磁感线特点可确定磁感线方向；根据螺线管的NS极和线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源正负极．
安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个可以确定第三个．
17.【答案】热胀冷缩 35～42 37.8 串 将指针对准零刻度线 将正接线柱接0.6
【解析】解：(1)体温计是利用汞热胀冷缩的性质制成的；甲图所示的体温计的量程是35～42℃，对应的读数为37.8℃；
(2)电流表应用串联在电路中，接入电路后，闭合开关前，若发现指针指在如图乙所示的位置，则下一步的操作应是将指针对准零刻度线；闭合开关后，若发现指针指在如图乙所示的位置，说明所选量程太大了，则下一步的操作应是将正接线柱接0.6。
故答案为：(1)热胀冷缩；35～42；37.8；(2)串；将指针对准零刻度线；将正接线柱接0.6。
(1)液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的；体温计的读数：首先确定每一个大格和每一个小格各代表的示数，从小数字读向大数字。
(2)电流表应用串联在电路中，使用前要调零，使用时要试触。
本题考查了体温计和电流表的使用，属于基础题。
18.【答案】自下而上 受热均匀 晶体 小于 变大
【解析】解：(1)因用酒精灯的外焰加热，安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行，确保一次调整到位；
(2)将试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，使物质受热均匀，物质的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度；由图可知，该物质在熔化过程中，温度不变，故为晶体；
(3)晶体熔化过程中，继续吸热，但温度不变，内能增加，所以物质在A点时具有的内能小于在B点时的内能；
(4)由Q=cmΔt可知，当吸收的热量和质量都相同时，Δt越大、比热容c就越小，所以这种物质固态时的比热容小于液态时的比热容，则该物体熔化后比热容变大。
故答案为：(1)自下而上；(2)受热均匀；晶体；(3)小于；(4)变大。
(1)安装实验器材时，应按照自下而上的顺序安装；
(2)探究晶体和非晶体的熔化和凝固实验时，一般都采用水浴法，物体的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度；
(3)物质吸收热量，内能增大；
(4)相同时间内，吸收相同的热量，但温度变化不同，温度变化大的比热容小，温度变化小的比热容大。
根据图象是否有不变的温度判断是晶体还是非晶体，要学会从图象中找出与晶体有关的信息，解题的关键是理解图象中每一阶段表示的含义及物质的状态。
19.【答案】R2 右 C A 0.95
【解析】解：(1)电压表与灯泡并联，根据小灯泡的额定电压为2.5V知电压表选用小量程，如下图所示：
(2)由图知电流表选用0−0.6A的量程，最大电流不超过0.6A，电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为“2.5V”，
根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻约为：
R滑=U滑I=6V−≈5.83Ω，故选用变阻器R2；
(3)为保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端；
因为电流表，电压表都有示数，说明电路是通路，灯泡未短路，就应该考虑是灯泡实际功率太小，所以应该移动滑动变阻器，观察小灯泡是否发光，故选C；
(4)额定电压下测得的功率才是额定功率，故实验过程中，移动滑动变阻器的滑片P的同时，眼睛应注视电压表示数，直至电压表示数为2.5V，故选A；
(5)调节滑片P至某位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.38A，则小灯泡的额定功率为：
P=ULIL=2.5V×0.38A=0.95W。
故答案为：(1)见解答图；(2)R2；(3)右；C；(4)A；(5)0.95。
(1)电压表与灯泡并联，根据小灯泡的额定电压判断出电压表的量程；
(2)根据电流表的量程判断出电路的最大电流，根据串联电路电压的规律和欧姆定律算出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻，进而判断出选用的变阻器；
(3)为保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；
灯泡不发光时，首先看电流表，再看电压表，最后移动滑动变阻器；
(4)实验过程中，移动滑动变阻器的滑片P的同时，眼睛应注视电压表；
(5)根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求出小灯泡的额定功率。
本题“测量小灯泡的电功率”，考查电路连接、器材选择额定功率的计算，考查知识点多，综合性强。
20.【答案】解：(1)因为并联电路中各支路两端的电压相等，
由图可知，L、R并联，R两端的电压为：U=UR=IRR=0.1A×20Ω=2V；
由并联电路电压特点和欧姆定律得，此时L的电阻：
RL=UIL=2V0.2A=10Ω；
(2)小灯泡L的实际功率为：
PL′=UIL=2V×0.2A=0.4W；
(3)干路电流为：
I=IR+IL=0.1A+0.2A=0.3A，
通电10s，L、R共消耗的电能为：
W=UIt=2V×0.3A×10s=6J。
答：(1)小灯泡L的电阻为10Ω；
(2)此时小灯泡L的实际功率为0.4W；
(3)通电10s，小灯泡L和电阻R共消耗的电能6J。
【解析】(1)由图可知：L、R并联，根据I=UR求出R两端的电压即为电源电压，再根据I=UR求出小灯泡的电阻；
(2)已知L两端的实际电压和流过的实际电流，根据公式P=UI计算出小灯泡L的实际功率；
(3)根据公式W=UIt计算出小灯泡L和电阻R共消耗的电能。
本题考查了电能的计算、实际功率的计算以及欧姆定律的应用问题，有一定的难度。
21.【答案】解：(1)当开关S闭合时，电路为R1的简单电路，饮水机处于加热状态，
由P=UI=U2R可得，加热电阻R1的阻值：
R1=U2P加热=(220V)2880W=55Ω；
(2)水箱装满时水的体积：
V=2L=2dm3=2×10−3m3，
由ρ=mV可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10−3m3=2kg，
水吸收的热量：
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃−20℃)=6.72×105J；
(3)因“3000r/(kW⋅h)”表示每转3000转，用电器消耗1kW⋅h的电能，
所以，饮水机消耗的电能：
W=6003000kW⋅h=0.2kW⋅h=7.2×105J，
饮水机加热时的实际功率：
P=Wt′=7.2×105J15×60s=800W。
答：(1)加热电阻R1的阻值为55Ω；
(2)水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量为6.72×105J；
(3)饮水机加热时实际功率为800W。
【解析】本题考查了电功率公式和密度公式、吸热公式的灵活应用，明白电能表参数的含义是关键。
(1)当开关S闭合时，电路为R1的简单电路，饮水机处于加热状态，根据P=UI=U2R求出加热电阻R1的阻值：
(2)水箱装满时水的体积和其容积相等，根据ρ=mV求出水的质量，利用Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(3)“3000r/kW⋅h”表示每转3000转，用电器消耗1kW⋅h的电能，据此求出饮水机消耗的电能，利用P=Wt求出饮水机加热时的实际功率。热水箱容量
2L
额定电压
220V
加热时的额定功率
880W