2022-2023学年贵州省黔东南州九年级上学期物理期末试卷及答案

这是一份2022-2023学年贵州省黔东南州九年级上学期物理期末试卷及答案，共21页。
1．答题时，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2．答选择题，必须使用 2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
一、选择题（每小题3分，共30分。每小题只有一个符合题意的答案，请用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑）
1. 汽车紧急刹车时，轮胎温度急剧升高，内能增大，图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是（ ）
A. 钻木取火B. 金属勺放在热汤中
C. 食品放入冰箱内D. 物体放在取暖器旁
【答案】A
【解析】
【详解】改变内能的方式有两种：做功和热传递。由题可知，汽车紧急刹车时，轮胎温度急剧升高，内能增大，是通过做功的方式改变内能的。钻木取火是克服摩擦做功，是通过做功改变物体的内能；金属勺放在热汤中，金属勺吸收热量，是通过热传递改变物体内能；食品放入冰箱内，食品放出热量，是通过热传递改变物体内能；物体放在取暖器旁边，会吸收热量，是通过热传递改变物体内能。
故选A。
2. 为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A. 让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B. 尽量增加热机的工作时间
C. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D. 在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
【答案】B
【解析】
【详解】ACD．热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故ACD不符合题意。
B．增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故B符合题意。
故选B。
3. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 仅在两物体之间发生热传递时，高温物体内能一定减少，低温物体内能一定增加
B. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为温度越高，汤含有的热量较多
C. 0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，内能不变
D. 对物体做功，物体的内能一定增加
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．仅在两物体之间发生热传递时，热量从高温物体转移到低温物体，高温物体转移了部分热量，内能减少，低温物体吸收部分热量，内能增加，故A正确；
B．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故B错误；
C．0℃的冰熔化成0℃的水，属于熔化现象，吸收热量，内能变大，故C错误；
D．对物体做功，如果是改变其形状、位置、高度等，物体的内能不一定增加，故D错误。
故选A。
4. 如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能．当开关S1闭合，S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明的作用．下列电路设计符合这种要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据题意可以知道，灭蚊网和灯泡工作时互不影响，因此属于并联，AB选项中灭蚊网和灯串联，故AB不符合题意；
C．图中S1闭合,S2断开时，灯泡亮，灭蚊网不工作，不符合题意；
D．图中S1闭合,S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时工作，符合题意．
【点睛】串联电路的特点是各用电器之间相互影响，并联电路的特点是互不影响．再根据开关的作用来判断符合要求的电路图．
5. 如图所示的做法中符合安全原则的是（ ）
A. 雷雨天站在大树下避雨B. 将冰箱的金属外壳接地
C. 用湿抹布擦发光的灯泡D. 用手指触碰插座的插孔
【答案】B
【解析】
【详解】A．雷雨天站在大树下避雨时，由于大树是导体，且较高，有可能将雷电传导下来，可能会发生触电，故A不符合题意；
B．将冰箱的金属外壳接地，可防止因外壳漏电而使人触电，故B符合题意；
C．用湿抹布擦发光的灯泡，湿布是导体，容易造成触电，故C不符合题意；
D．用手指触碰插座的插孔，一旦碰到火线，会造成触电事故，故D不符合题意。
故选B。
6. A、B是两个轻质泡沫小球，C是用毛皮摩擦过的橡胶棒，A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示。由此可以判断
A. 小球A带正电B. 小球B带正电
C. 小球B可能不带电D. 小球A可能不带电
【答案】D
【解析】
【详解】A．经毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，具有吸引轻小物体的特性，故A球可能不带电，故A选项不符合题意；
B．经毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，接触B球，与B球发生排斥现象，故B球带负电，故B选项不符合题意；
C．小球B一定带负电，故C选项错误；
D．小球A可能带正电，相互吸引，也可能不带电，故D选项正确。
故选D。
7. 在做电学实验时，有时会遇到电路元件接触不良的现象，可以利用电压表来检测故障发生的位置．小明同学连接了如图所示电路，开关闭合后灯泡不亮，电流表的示数为零，此时用电压表测得a、d间电压不为零，a、b间电压为零，a、c间的电压不为零，这说明
A. 电源接线柱接触不良
B. 开关的触片或接线柱接触不良
C. 电流表连接柱接触不良
D. 灯泡灯丝断了或灯座接触不良
【答案】C
【解析】
【详解】开关闭合后，电灯不亮，电流表无示数，说明电路出现断路现象．用电压表检测时，发现a、c间电压不为零，说明电源完好；a、c间的电压不为零，而a、b两点间的电压为零，说明灯泡完好，因此可以判断出是电流表处出现断路，故C正确．
8. 假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h
B. 冰箱每天平均工作的时间为0.5h
C. 冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转
D. 再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．电能表原来的示数为2021.6kW·h，7天电能表的示数为2028.6kW·h，则这段时间冰箱消耗的电能是
W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h
故A正确；
B．冰箱功率为200W，合0.2kW，电冰箱在这7天内工作的总时间为
t=
则冰箱每天平均工作的时间为
t'=5h
故B错误；
C．冰箱正常工作1min消耗的电能为
W'=Pt''=0.2kW×h=
电能表的转盘转的圈数为
n==2r
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转，故C错误；
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电路中消耗电能变快，电能表转盘的转速变快，故D错误。
故选A。
9. 某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处装用电器或开关。对此电路，下列说法正确的是（ ）
A. 当电路总功率增大时，通过保险丝的电流就增大
B. 甲处应装用电器，乙处应装开关
C. 保险丝烧断一定是由用电器短路造成的
D. 当保险丝熔断后，可以用铜丝代替
【答案】A
【解析】
【详解】A．保险丝是接在干路上的，当电路中的总功率增大时，据P=UI知，电路中的电流增大，所以通过保险丝的电流增大，故A正确；
B．由图示知，甲接在火线与乙之间，则甲处装的是开关，乙处装的是用电器，因为开关应接在火线与用电器之间，在断开时，才能切断用电器与火线的连接，故B错误；
C．保险丝烧断是由于电路中电流过大，而引起电流过大的原因有：电路的总功率过大或短路，故C错误；
D．保险丝是用熔点低，电阻大材料制成的，而铜丝不符合这些特点，所以不能用铜丝代替保险丝接在电路中，故D错误。
故选A。
10. 图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 被测者体温越高，电路中的电流越小
B. 被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C. 被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D. 将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由图可知定值电阻R0与热敏电阻R串联，显示仪并联在定值电阻R0两端。
AB．因为R的阻值随温度的升高而减小，被测者体温越高，则R的阻值越小，则电路总电阻越小，根据可知电路中的电流越大，由可知定值电阻R0两端电压越大，故A错误，B正确；
C．因为R的阻值随温度的升高而减小，故被测者体温越低，则R的阻值越大，则电路总电阻越大，根据可知电路中的电流越小，根据P=UI可知整个电路消耗的功率越小，故C错误；
D．将R0换为阻值更大的电阻，则电路总电阻变大，根据可知电路中的电流变小；而测相同温度时，即热敏电阻R的电阻不变，根据可知热敏电阻R两端的电压变小，根据串联分压可知定值电阻R0两端电压越大，即显示仪示数变大，故D错误。
故选B。
二、填空题（每空1分，共15分。请将下列各题中的正确答案填写在答题卡对应的空格内）
11. 新冠肺炎是由新冠病毒引起的传染病。新冠病毒是直径仅为0.3μm的颗粒物，可通过飞沫传播，飞沫传播的方式______（选填：“是”或“不是”）扩散现象。在做好各项防控工作中，其中重要的一种方法是用酒精消毒，在使用酒精前要进行稀释，在稀释过程中发现等体积的酒精和水混合后总体积小于混合前的体积之和，这说明分子间存在______。
【答案】 ①. 不是 ②. 间隙
【解析】
【详解】[1]扩散现象是分子不停地做无规则运动的结果，飞沫传播的方式不是扩散现象，飞沫是多数分子聚在一起形成的颗粒物，飞沫传播是物体的机械运动。
[2]防控工作中重要的一种方法是用酒精消毒，在使用酒精前要进行稀释，在稀释过程中发现等体积的酒精和水放在一起时，总体积小于酒精和水的体积之和，原因是分子间存在间隙。
12. 如图所示的电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R 1=10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6A，则电源电压为______V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数增大了0.5A，则R 2的阻值是______Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 12
【解析】
【分析】
【详解】[1]只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，由可得电源电压
[2]当同时闭合开关S1、S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以通过R1的电流不变，仍为0.6A，而电流表的示数增大了0.5A，即通过R2的电流
因为并联电路各支路两端的电压相等，由可得R2的电阻
13. 如图所示，将活塞迅速下压，玻璃筒底的棉花被点燃｡此过程是通过____的方式增加了筒内空气的内能，能量转化方式与汽油机的____冲程相同｡某汽油机在一次工作中消耗了2kg汽油，对外做功为2.3×107J，则汽油机的效率是____（汽油热值为4.6×107J/kg）
【答案】 ①. 做功 ②. 压缩 ③. 25%
【解析】
【详解】[1] 将活塞迅速下压，活塞对桶内空气做功，使筒内空气的内能增加。
[2] 压缩过程中，活塞机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同。
[3] 汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J
汽油机的效率是
14. 有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为2000mA•h，当给它充电时，锂电池相当于电路中的_____（选填“电源”或“用电器”），把电能转化为_____能，充满电后，手机锂电池大约储藏的电能是_____J。
【答案】 ①. 用电器 ②. 化学能 ③. 26640
【解析】
【详解】[1][2]电池充电和供电是相反的过程，充电时是把电能转化为化学能，电池相当于电路中的用电器。
[3]手机锂电池充满电后，存储的电能
15. 如图所示，用细线将吸管悬挂起来．小明用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将某一物体放在吸管的一端，发现吸管 向该物体靠近，由此____（选填“能”或“不能”）判断该物体为带电体；小明用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近该 吸管时，观察到玻璃棒吸引吸管，由此可知吸管带_____ 电，在与吸管摩擦的过程中餐巾纸_____ （选填“失 去”或“得到”）电子．
【答案】 ①. 不能 ②. 负 ③. 失去
【解析】
【详解】第一空．带电体除了吸引带有异种电荷的物体外，还可以吸引不带电的物体，所以不能判定物体是否带电；
第二空．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，玻璃棒放在用纸巾摩擦过的吸管一端的附近，吸管被吸引，根据电荷间的相互作用可以判断：吸管带负电；
第三空．由于吸管带负电故餐巾纸带正电，所以在与吸管摩擦的过程中餐巾纸失去电子．
16. 如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R2的最大阻值为___________Ω，电路的最大总功率为___________W。
【答案】 ①. 20 ②. 3.6
【解析】
【详解】[1]由电路图知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙知，电路中的最小电流为0.2A，电压表的示数为4V，此时变阻器接入电路的阻值最大为
[2]由图乙知，电路中的电流最大为0.6A，此时电压表示数为0，说明变阻器接入电路的阻值为0。据串联电路的特点有
U=0.6A×R1，U=0.2A×R1+4V
解得，电源电压
U=6V
则电路的最大总功率
P=UImax=6V×0.6A=3.6W
三、作图题（每小题3分，共6分。请将下列各题中的正确答案填写在答题卡对应的区域内）
17. 如图是常用的插线板电路简化图，开关断开时指示灯不发光，插孔不提供工作电压；开关闭合时指示灯发光，插孔提供工作电压；若指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，请在图中画出开关、指示灯、插孔的连接方式。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】在串联电路中，用电器之间相互影响，在并联电路中，用电器之间相互不受影响；根据题意可知指示灯和插孔的连接方式为并联，各自独立工作，互不影响；在连接电路时，开关串联在干路上，靠近火线；发光二极管长脚接火线，短脚接零线，插座的连接方式为“左零右火中接地”，如图所示：
18. 请根据图甲电路图，用笔画线代替导线（导线不能交叉），连接好图乙实物图。
【答案】
【解析】
【详解】由电路图知，两灯并联，开关S1在L1支路上，S2在干路上，实物连接如图所示：
四、实验探究题（标注除外，每空1分，共23分。请将下列各题中的正确答案填写在答题卡对应的区域内）
19. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线框表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热：

（1）从实验效果考虑，本实验选择______（选填：“相同”或“不同”）易拉罐作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是______；
（2）两种液体吸收热量的多少可通过______（选填：“液体升高的温度”或“加热时间”）比较；
（3）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，______（选填：“A”或“B”）吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，______（选填：“A”或“B”）升温较高；
（4）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择______（选填：“A”或“B”）。
【答案】 ①. 相同 ②. 使被加热物受热均匀 ③. 加热时间 ④. A ⑤. B ⑥. A
【解析】
【详解】（1）[1][2]因金属导热性能好，为了控制两种液体相同时间吸收的热量相同，本实验选择两个相同的易拉罐作为盛放液体的容器，实验装置相同，可以认为液体相同时间吸收的热量相同；实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀，便于准确测量温度。
（2）[3]根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较，加热时间越长液体吸收的热量越多。
（3）[4][5]根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A加热时间长，故A吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量，即加热时间相同时，B升温较高。
（4）[6]因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力强，比热容大，根据可知，质量相同的A、B液体降低相同的温度，A放出的热量多，A的取暖效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
20. 探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关？实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
（1）选用______组合，并将它们______联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻关系；
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与______的关系，其中15Ω电阻的作用是______。
【答案】 ①. 甲乙 ②. 串 ③. 电流 ④. 分去通过5Ω电阻的一部分电流
【解析】
【详解】（1）[1][2]要探究电热与电阻的关系，需要控制通过电阻的电流与通电时间相同，而电阻的阻值不同，因此选用甲和乙组合，将它们串联接到电源两端进行实验。
（2）[3][4]选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，则通过容器中电阻的电流不同，而电阻大小和通电时间相同，因此可以探究电热与电流的关系；丙装置中两个电阻并联，其中15Ω电阻的作用是分流，使通过容器中两个5Ω电阻的电流不同。
21. 在“探究串联电路的电压”实验中，小涵同学设计了如图所示的电路。
（1）在连接电路中，开关应处于______（选填“闭合”或“断开”）状态；
（2）根据电路图连接好电路，闭合开关后，她发现两只灯泡都不亮，且电压表示数为0，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障是______。（“L1断路”、“L1短路”、“L2断路”、“L2短路”）；
（3）为了使探究得出的结论具有普遍意义，L1、L2应该选择______（选填“相同”或“不同”）的小灯泡，实验时还要对各部分电压及总电压进行多次测量，其目的是______；
（4）小明根据图甲连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该______；
（5）测出L1两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改接在B、C之间测L2两端电压。小聪认为小明的操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确？答：______，理由是______。
【答案】 ①. 断开 ②. L2断路 ③. 不同 ④. 多次测量寻找普遍规律，避免偶然性 ⑤. 断开开关，将电压表改接0～3V的量程 ⑥. 不正确 ⑦. 电压表的正、负接线柱接反了
【解析】
【详解】（1）[1]在连接电路时，为了保护电路，要将开关处于断开状态。
（2）[2]闭合开关，两只灯泡都不亮，只有L1或 L2中的一处发生故障，可能其中一个灯泡出现断路，电压表示数为零，应该是L2断路。
（3）[3][4]为了避免偶然性，寻找普遍规律，应该选择不同规格的灯泡进行多次实验；为了使探究得出的结论具有普遍意义，实验时还要对各部分电压及总电压进行多次测量。
（4）[5]小明根据图甲连接好电路，闭合开关，电压表示数为2V，所用电压表量程太大，所以为了使实验结果更准确，可以换成0～3V的量程。
（5）[6][7]在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，这样电压表正负接线柱接反，所以不能测出L2两端的电压。
22. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）如图甲所示，为确保电路安全，连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片P应滑到______（选填：“A”或“B”）端；
（2）实验中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向______（选填：“左”或“右”）滑动；
（3）图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象，根据图象可知，小灯泡的额定功率为______W；
（4）测量小灯泡的电功率______（选填：“需要”或“不需要”）多次测量求平均值；原因是：______。
【答案】 ①. B ②. 左 ③. 0.625 ④. 不需要 ⑤. 小灯泡的实际功率随实际电压变化而变化
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即B端。
（2）[2]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知，应减小变阻器两端的电压，即减小变阻器接入电路的阻值，故应将滑片适当向左滑动。
（3）[3]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0.25A，小灯泡额定功率为
（4）[4][5]由图丙可知，小灯泡在不同电压下的电功率是不同的，多次测量小灯泡的电功率的原因是：探究灯泡实际功率与灯泡亮度的关系，因此测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值；原因是小灯泡的实际功率随实际电压变化而变化。
五、简答题（本题4分。请将正确答案填写在答题卡对应的区域内）
23. 用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住测力计的示数，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板．弹簧测力计的示数有什么变化？解释产生这个现象的原因。
【答案】见解析
【解析】
【分析】
【详解】因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。
六、计算题（第23题5分，第24题7分，第25题10分，共22分。请将各题的计算过程及结果写在答题卡对应的区域内）
24. 如图所示，电源两端的电压U保持不变。闭合开关S、S1，电压表示数为8V，电流表示数为2A。闭合开关S，断开开关S1，电压表示数为2V。求：
（1）电阻R2的阻值；
（2）电阻R1的阻值。
【答案】（1）4Ω；（2）12Ω
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，当闭合开关S、S1，只有R2接入电路中，R1被短路，电压表测R2两端的电压，即电源两端的电压，所以电源电压； R2的电阻
（2）当闭合开关S，断开开关S1时，两电阻串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路的电流特点和欧姆定律可得，电路中的电流
由串联电路的电压特点可知，电阻R1两端的电压
R1的阻值
答：（1）（1）电阻R2的阻值为4Ω；
（2）电阻R1的阻值为12Ω。
25. 小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为40℃后，开始加热。当水温达到40℃时，自动停止加热。已知当时自来水的温度是20℃，加热前天然气表的示数，停止加热后变为。（天然气的热值，水的比热容。求：
（1）水箱中水的质量；
（2）水箱中水吸收的热量；
（3）该热水器的热效率。
【答案】（1）40kg；（2）；（3）80%
【解析】
【详解】解：（1）水箱中水的质量

（2）水箱中水吸收的热量
（3）天然气放出的热量
该热水器的热效率
答：（1）水箱中水的质量为40kg；
（2）水箱中水吸收的热量为；
（3）该热水器的热效率为80%。
26. 重庆实验外国语学校教学楼更换了新饮水机，加热水槽部分工作原理电路图如图所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，R2为限流电阻，A、B为不计阻值的指示灯当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热。达到预定温度时，S自动切换到另一处，使饮水机处于保温状态。饮水机的铭牌如表所示，正常工作时加热管R1的保温功率和加热功率之比为1:100；不计热损失，不考虑温度对阻值的影响。（已知水的比热容为4.2108J/（kg ·℃），大气压值为一个标准大气压）
求：（1）该饮水机装满水后将水从12℃加热到沸腾，水吸收的热量；
（2）该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾需要加热的时间；
（3）限流电阻R2的阻值。
【答案】（1）1.848×106J；（2）840s；（3）2178Ω
【解析】
【详解】解：（1）由得，该饮水机装满水时，水的质量为
一个标准大气压水的沸点为100℃，该饮水机装满水后将水从12℃加热到沸腾，水吸收的热量
（2）不计热损失，该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾放出的热量
由得，该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾需要加热的时间
（3）由图得，当开关S接左边接线柱时，指示灯A和加热电管R1串联，此时饮水机处于加热状态，此时电路中的电阻为
由 得，加热电管R1的阻值为
当开关S接右边接线柱时，指示灯B、R2为限流电阻、加热电管R1串联，此时饮水机处于保温状态，此时电路中的电阻为
加热状态的电压和保温状态的电压相等，由 得
解得
答：（1）该饮水机装满水后将水从12℃加热到沸腾，水吸收的热量为1.848×106J；
（2）该饮水机装满水后正常工作将水从12℃加热到沸腾需要加热时间为840s；
（3）限流电阻R2的阻值为2178Ω。××牌饮水机
额定电压
220V
加热时加热管功率
2200W
保温时加热管功率
水箱容积
5L