河南省驻马店市西平县2021-2022学年九年级上学期期末考试物理试题（word版 含答案）

这是一份河南省驻马店市西平县2021-2022学年九年级上学期期末考试物理试题（word版 含答案），共19页。试卷主要包含了填空题，选择题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）端午佳节，粽香万里。煮粽子是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式来增大粽子的内能。为了消杀新冠病毒，工作人员在教室喷洒酒精后，同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，这是 现象。
2．（2分）2020年12月2日，嫦娥五号探测器着陆器与上升器组合体抵达月球后完成月壤钻取采样及封装任务。这一系列工作都是由在北京的科学工作者通过 传达指令实现对着陆器与上升器组合体的精准控制的。组合体的电能来源是 能转化为电能。
3．（3分）如图所示的三个装置。图b可用来演示 现象，图a中将电池的正负极对调，将观察到的现象是 ，根据图c的原理，可以制作 。
4．（2分）如图，将一块有机玻璃板架在两本书之间，用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦后，看到玻璃板下方的小纸屑在玻璃板下“跳舞”。玻璃板由于摩擦带电，具有 的性质，小纸屑被玻璃板吸附后又弹开是因为 。
5．（3分）三个规格为“6V 3W”“6V 4.8W”“6V 6W”的小灯泡A、B、C，三个小灯泡的电流与电压关系如图所示。若它们并联接在6V电源两端，A、B、C三个小灯泡 小灯泡最亮，此并联电路的总电流为 A。此时电路的实际总功率是 W。
6．（2分）两盏白炽灯L1、L2分别标有“6V 3W”、“6V 6W”字样，将两灯串联接入电路，若使其中一盏灯正常发光，另一盏灯实际电压不超过其额定电压，则电源电压为 V，没有正常发光的那盏灯的实际功率为 W（不计灯丝电阻的变化）。
二、选择题（共8小题，每小题2分，共16分，7-12题为单选，13、14题为双选，全选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．（2分）下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多
B．集中供暖采用热水循环，是利用了水的比热容较大的性质
C．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
D．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，内能不变
8．（2分）如图甲是“奋斗”小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就可将其稳定地“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为N极
B．电源的左端为正极
C．地球仪是通过异名磁极互相排斥实现“漂浮”的
D．滑片P向左移动可增加地球仪“漂浮”的高度
9．（2分）“N95”型口罩对直径为0.075μm±0.020μm的非油性颗粒（如粉尘、PM2.5、飞沫、微生物等）具有95%以上的过滤效率.它由三层构成：内层吸水层，中间过滤层，外层疏水层。则下列说法正确的是（ ）
A．过滤效率高，是因为口罩材料分子之间没有空隙
B．内层吸水层能够有效吸收水蒸气，说明分子之间存在斥力
C．新冠病毒随飞沫传播是一种分子运动
D．中间过滤层通过工艺带上静电，可以增强对颗粒的吸附能力
10．（2分）小明用如图器材来探究“电阻的大小与什么因素有关”，三根金属线横截面积相同，其中①和③长度相等，②和③合金材料相同。下列说法不正确的是（ ）
A．电流表示数越大，表明接入电路中的金属线的电阻越小
B．选择①和②金属线能探究导体电阻大小与材料的关系
C．探究电阻的大小是否跟导线的长度有关应选择金属线②和③
D．利用该线路板不能探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
11．（2分）小灯泡L的额定电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示，把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中，将标有“10Ω 2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。下列说法错误的是（ ）
A．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω
B．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
C．电源电压为4.5V
D．小灯泡正常发光时候的电流为0.5A
12．（2分）如图所示的两只灯泡L1，L2分别标有“8V4W”和“4V1W”，将它们与滑动变阻器串联后加在8V的电源上，假设两灯的灯丝电阻不随温度变化，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B．灯L1始终比灯L2亮
C．两灯的功率始终相同
D．当滑动变阻器的滑片P移动到a端时，两灯都能正常发光
（多选）13．（2分）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划线字的元件，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——改变定值电阻两端电压
B．探究电流与电阻的关系——调节定值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．测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率
（多选）14．（2分）小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据，画出如图所示的图像。其中图线①表示电阻R1，图线②表示电阻R2。根据图像信息可判断（ ）
A．当R1和R2串联时，两个电阻的阻值不可能相等
B．当R1两端电压为9V时，通过它的电流为0.9A
C．当通过R1电流为0.5A时，1min内电阻R1产生的热量为150J
D．当R1和R2串联，R2的功率为0.2W时，R1的功率为1.6W
三、作图题
15．（2分）请在图中根据标出的电流方向，从电池组、电流表、电压表三个元件符号中选出两个，并分别填入电路的空缺处。填入后要求：①闭合开关，小灯泡L1和L2都能发光；②小灯泡L1和L2并联起来。
16．（2分）用笔画线代替导线，将图中的拉线开关、电灯、熔断器和插座接入家庭电路中。要求：符合安全用电原则；熔断器控制插座；拉线开关控制电灯。
四、实验探究题（共3小题，17题4分，18题4分，19题11分，共19分）
17．（4分）如图所示是某物理兴趣小组利用特制水银温度计、电磁继电器、小灯泡、电铃等元件自制的温度自动报警器示意图。
（1）控制电路接通时能吸引衔铁是因为电流具有 ；
（2）当环境温度低于设定的警戒温度时，工作电路中 （填写元件名称）通电工作；
（3）电磁铁通电后上端是 极，若衔铁右端受力向下移动距离过小，右侧工作电路未能正常接通，请说出一种改进方法： 。
18．（4分）为了比较两种液体的吸热能力，小华使用相同的电加热器分别给甲、乙两种液体加热，实验装置如图所示，实验器材还有天平和钟表。
（1）实验中应取 相同、初温相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。
（2）实验中是通过 来间接比较甲、乙两种液体吸收热量的多少。
（3）两液体的温度随时间变化的图像如图所示，分析图像可以看出 （填“甲”、“乙”）液体的吸热能力较强。由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察 的变化来比较比热容的大小的。
19．（11分）测量小灯泡电功率。
（1）小明在测量额定电压为2.5V小灯泡L1电功率时，选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。
①图甲中有一根导线尚未连接，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最 （填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转，则电路出现的故障可能是滑动变阻器 。
②排除故障闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值 （填“变大”或“变小”）。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示为 A，小灯泡的额定功率为 W。
③继续调节滑动变阻器的滑片，多次实验，小明发现灯的电阻是随功率变化的，当小灯泡的电阻为8Ω时，小灯泡的实际功率 （填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率。
（2）小明设计了如图丁所示的电路，用一个电压表或电流表，测量额定电压为U额的小灯泡L2额定功率，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤。
①将 （填“电压表并联在ab间”、“电流表串联在a点”或“电流表串联在b点”），只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为 ，灯泡正常发光；
②只闭合开关S和S2，变阻器滑片位置 （填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”），读出电表的示数U或者是I；
③小灯泡L2的额定功率表达式为：P额＝ 。
五、综合应用题（共2小题，20题6分，21题11分，共17分）
20．（6分）如图所示的电路中电源电压保持不变，R1＝R2＝R3＝20Ω，当S1、S2都断开，电流表示数是0.3A，求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2都闭合时，电流表的示数及通电1min电路消耗的总电能。
21．（11分）小明家某型号电热加湿器的原理图如图（甲）所示。R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。其部分技术参数如表所示。
（1）求电热加湿器中R1的阻值。
（2）加湿器处于低挡位置时的发热功率。
（3）某次使用电热加湿器在额定电压下工作，其工作30min的功率与时间的关系图象如图（乙）所示。请计算加湿器消耗的总电能。
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通电热加湿器在“低挡”加热，发现家中3000revs/（kW•h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电热加湿器在“低挡”加热时消耗的实际功率。
2021-2022学年河南省驻马店市西平县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题。（共6小题，每空1分，共14分）
1．【解答】解：（1）煮粽子时，粽子吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变物体内能的；
（2）同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，是因为酒精分子不停地做无规则运动，属于扩散现象；
故答案为：热传递；扩散。
2．【解答】解：电磁波可以在真空中传播，故科学工作者通过电磁波传达指令；在太空中，一般采用太阳能来给卫星或者其它空间设备提供电能，能量的转换形式为：太阳能转化为电能。
故答案为：电磁波；太阳能。
3．【解答】解：
（1）图b中，开关闭合时，若导体ab做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象；
（2）图a中将电池的正负极对调，此时导线中电流的方向发生变化，电流产生磁场的方向发生变化，小磁针的偏转方向发生了变化，则表明通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关；
（3）图c中，导体通电后会在磁场中受力而运动，根据该原理可以制成电动机。
故答案为：电磁感应；小磁针的偏转方向改变；电动机。
4．【解答】解：
有机玻璃与丝绸反复摩擦后，由于发生电子的转移，使有机玻璃带电荷；由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以小纸屑被吸引。
有的纸屑接触玻璃板后“弹开”，是因为这些纸屑也带上同种电荷，同种电荷相互排斥的缘故。
故答案为：吸引轻小物体；同种电荷相互排斥。
5．【解答】解：（1）三个规格为“6V 3W”“6V 4.8W”“6V 6W”的小灯泡，由灯泡的铭牌可知，3个灯泡的额定电压均为6V，将A、B、C并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以每个灯泡两端的实际电压均为6V，和额定电压相等，则三个灯泡都正常发光，它们实际功率等于它们各自的额定功率，因为灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，所以三个灯泡中实际功率最大的灯泡是C灯泡，即C小灯泡最亮；
由图像可知，当每个灯泡两端电压都为6V时，通过三个灯泡的电流分别为：IA＝0.5A，IB＝0.8A，IC＝1A，
因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I＝IA+IB+IC＝0.5A+0.8A+1A＝2.3A，
三个小灯泡消耗的总电功率：P＝P1+P2+P3＝3W+4.8W+6W＝13.8W。
故答案为：C；2.3；13.8。
6．【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1＝＝＝0.5A，I2＝＝＝1A，
由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝6Ω，
因串联电路中各处的电流相等，且其中一盏灯正常发光，另一盏灯的实际功率不超过额定功率，
所以，两灯泡串联时，该电路中的电流I＝0.5A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路两端的电压：
U＝I（R1+R2）＝0.5A×（12Ω+6Ω）＝9V，
没有正常发光的那盏灯的实际功率为：
P2′＝I2R2＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W。
故答案为：9；1.5。
二、选择题（共8小题，每小题2分，共16分，7-12题为单选，13、14题为双选，全选对得2分，选对但不全得1分，有错选的得0分）
7．【解答】解：A、火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢热值大，故A错误；
B、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖气中用水做传热介质，故B正确；
C、汽油机的压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能，故C错误；
D、0℃的水变成0℃的冰，属于凝固现象，此时温度不变，但需要放热，所以内能减小，故D错误。
故选：B。
8．【解答】解：AB、根据同名磁极相互排斥可知，图中电磁铁的上端应为S极，则由安培定则可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，电路中的电源的左端为正极，故A错误，B正确；
C、磁浮玩具稳定地“漂浮”起来，其利用的工作原理是同名磁极互相排斥，故C错误；
D、滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电流变小，电磁铁磁性减弱，可降低地球仪“漂浮”的高度，故D错误。
故选：B。
9．【解答】解：A、由分子热运动可知分子之间存在间隙，所以口罩材料分子之间也有空隙，故A错误；
B、内层吸水层能够有效吸收呼出的水蒸气分子，吸收作用体现的是分子间存在引力，而不是斥力，故B错误；
C、分子很小，直接用肉眼看不到，飞沫是肉眼可以看到的；所以新冠病毒随飞沫传播是机械运动，不是分子的运动，故C错误；
D、中间过滤层通过工艺带上静电，带电体具有吸引轻小物体的性质，所以可以增强对颗粒的吸附能力，故D正确。
故选：D。
10．【解答】解：
A、在导体两端的电压不变的条件下，导体的阻值越大通过导体的电流（电流表的示数）就越小，所以本实验可以通过电流表的示数比较导体电阻的大小，电流表示数越大，所接电阻阻值越小，故A正确；
B、在研究电阻与导体的材料的关系时，由于最上面的导线和最下面的导线是长度、横截面积相同；可以把最上面的导线和最下面的导线即①③单独连入电路，进行比较，故B错误；
C、长度、横截面积相同②③导线都是镍铬合金，且长度不同，所以可以研究电阻与导体长度的关系，故C正确；
D、在研究电阻与导体的横截面积的关系时，由于横截面积相同，在图示情况下，不能探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关，故D正确。
故选：B。
11．【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，
由图象可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I＝0.3A，
由I＝可得，滑动变阻器两端的电压：
U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UL+U滑＝1.5V+3V＝4.5V，故C正确；
（2）再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，已知灯泡的额定电压为3V，则小灯泡正常发光；
由图象可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′＝0.5A，故D正确；
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑′＝U﹣UL′＝4.5V﹣3V＝1.5V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑′＝＝＝3Ω，故A错误，B正确。
故选：A。
12．【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1＝＝＝0.5A，I2＝＝＝0.25A，
由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝16Ω，R2＝＝＝16Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑片位于a端时，电路中的电流：
I＝＝＝0.25A，
因I＝I2＜I1，
所以，当滑动变阻器的滑片P移动到a端时，L1不能正常发光、L2正常发光，故D错误；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，故A错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝I2R可知，两灯泡的实际功率始终相等，亮度始终相同，故B错误、C正确。
故选：C。
13．【解答】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正确；
B、根据控制变量法的思路，研究导体中的电流与电阻的关系时，要保持导体两端的电压不变，而电路中换用阻值不同的电阻时，电阻两端的电压就要改变，为了保持电阻两端的电压不变，故B错误；
C、测量导体的电阻时，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”测小灯泡电功率的实验中，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，可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系，不需要测量平均功率，故D错误。
故选：AC。
14．【解答】解：A、R1和R2串联时，串联电路电流处处相等，由图知两图线的交点处的电流和电压值都相等，根据公式R＝可知此时两个电阻的阻值相等，故A错误；
B、由图像可知，当R1两端的电压为8V时，通过的电流为0.8A，
由欧姆定律可得，此时电阻R1的阻值R1＝＝＝10Ω，
由于R1的I﹣U图线为一条倾斜的直线，所以可知R1为定值电阻，
则当R1两端的电压为9V时，通过它的电流为I′＝＝＝0.9A，故B正确；
C、由图知，当通过R1的电流为0.5A时，其两端的电压为5V，
在1min内电阻R1产生的热量为：Q1＝W1＝U1″I1″t＝5×0.5A×60s＝150J，故C正确；
D、当R1和R2串联，串联电路电流处处相等，当R2的功率为0.2W时，对应电流是0.2A，电压是1V的点，此时通过R1的电流同为0.2A，由图可知其两端的电压为2V，根据P＝UI可知R2的功率为0.4W，故D错误。
故选：BC。
三、作图题
15．【解答】解：要使灯泡发光，则电路中必须有电源；
（1）如果电源在左侧，根据电流方向可知，上端必须为正极；
若右端为电流表则灯泡L2短路、灯泡不发光，若右端为电压表则两灯泡串联，不符合题意。
（2）电源应位于右端，且上端为正极；
若左端为电压表则灯泡L1不发光、不符合题意；左端为电流表，两灯泡并联、且都发光，符合题意。
故答案如下图所示：
16．【解答】解：（1）灯泡接法：开关接在灯和火线之间，零线直接与灯泡的螺旋套相连：
（2）安装三孔插座的原则，左孔接零线，中间插孔与地线相连，右孔接火线，保险丝要接在火线上；
如下图所示：
四、实验探究题（共3小题，17题4分，18题4分，19题11分，共19分）
17．【解答】解：（1）控制电路接通时，通过电磁铁有电流，电磁铁会产生磁性，能吸引衔铁，这说明电流具有磁效应；
（2）当环境温度低于设定的警戒温度时，控制电路是断开的，电路中无电流，衔铁会被拉起，使得工作电路中灯泡接入电路中，灯泡工作；
（3）由图可知，电磁铁中的电流是从下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极；
若衔铁右端受力向下移动距离过小，这说明电磁铁的磁性较小，若要增大磁性，可以通过增大电源电压来增大电路中的电流，也可以增加电磁铁线圈的匝数；在电磁铁的吸引力不变的情况下，可以使用弹性较小的弹簧。
故答案为：（1）磁效应；（2）灯泡；（3）N；增大电源电压（增加电磁铁线圈的匝数或使用弹性较小的弹簧）。
18．【解答】解：（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（甲、乙两种液体密度不同，根据m＝ρV，体积相同的甲、乙质量不同），故实验中应取质量相同的甲、乙两种液体别倒入相同的烧杯中；
（2）根据转换法，分使用规格相同的电加热器加热，实验中通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；
（3）在此实验中，加热相同时间，甲液体升高的温度大，乙液体升高的温度小，根据比较吸热能力的第2种方法，乙的吸热能力更强；
由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过加热相同时间，通过观察升高的温度的变化来比较比热容的大小。
故答案为：（1）质量；（2）加热时间；（3）乙；升高的温度。
19．【解答】解：（1）①灯泡和电流表串联接入电路，电压表应与灯泡并联，如图：
；
闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，即最右端；
闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转，说明电路断路，则电路出现的故障可能是滑动变阻器断路；
②小灯泡L1的额定电压为2.5V，电压表接入电路的量程为0～3V，每一小格表示0.1V，读图可知此时灯泡两端电压为2V，灯泡两端电压小于额定电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压太大，由串联电路分压原理可知此时滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以应使滑动变阻器连入电路的阻值变小；
电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，读图可知小灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.4A；
小灯泡的额定功率为：P＝UI1＝2.5V×0.4A＝1W；
③小灯泡正常发光时的电阻：R1＝＝＝6.25Ω，灯泡的电阻随温度的升高而增大，灯泡的功率越大，灯泡的温度越高，当小灯泡的电阻为8Ω时，此时灯泡的电阻大于灯泡正常发光时的电阻，所以灯泡的实际功率大于额定功率；
（2）①将电流表串联在b点，只闭合开关S和S1，灯泡和定值电阻并联接入电路，电流表测通过定值电阻的电流，并联电路各支路两端电压相等，当灯泡两端的电压为U额时灯泡正常发光，此时定值电阻两端的电压等于灯泡的额定电压，通过定值电阻的电流：I0＝，所以应节滑动变阻器的滑片使电表的示数为，
②只闭合开关S和S2，变阻器滑片位置保持不动，此时电流表测干路电流，读出电流表的示数I，
③并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡的电流：I2＝I﹣I0＝I﹣，小灯泡L2的额定功率表达式为：P额＝U额I2＝U额（I﹣）。
故答案为：（1）①如上图；右；断路；②变小；0.4；1；③大于；（2）①电流表串联在b点；；②保持不动；③U额（I﹣）。
五、综合应用题（共2小题，20题6分，21题11分，共17分）
20．【解答】解：
（1）当S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝IR＝I（R1+R2）＝0.3A×（20Ω+20Ω）＝12V；
（2）当S1、S2都闭合时，R1与R3并联，R2短路，电流表测干路电流，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：R′＝＝＝10Ω，
则干路电流表的示数：I′＝＝＝1.2A；
通电1min电路消耗的总电能：W＝UI′t＝12V×1.2A×60s＝864J。
答：（1）电源电压为12V；
（2）S1、S2都闭合时，电流表示数是1.2A；
通电1min电路消耗的总电能864J。
21．【解答】（1）由图甲知，开关S接“1、2触点”时，电路断路，为关；接“2、3触点”时两电阻串联，接“3、4触点”时只有R1接入电路；
电源电压一定，由P＝可知，接“2、3触点”时电阻最大，总功率最小，为低挡；接“3、4触点”时电阻最小，总功率最大，为高挡；
由表格数据知，高挡功率：P高＝400W，由P＝可得R1的阻值：
R1＝＝＝121Ω；
（2）由题知，R2＝3R1＝3×121Ω＝363Ω，则低挡的发热功率：
P低＝＝＝＝100W；
（3）由图乙知，工作30min时，其中高挡工作时间为10min，低挡工作时间为20min，
则加湿器消耗的总电能：
W＝W高+W低＝P高t高+P低t低＝400W×10×60s+100W×20×60s＝3.6×105J；
（4）因3000revs/（kW•h）表示：每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过3000r，
则电能表的转盘转过27r时，加湿器在400s内消耗的电能：
W′＝kW•h＝0.009kW•h＝3.24×104J，
加湿器在低挡加热的实际功率：
P低′＝＝＝81W，
答：（1）电热加湿器中R1的阻值为121Ω；
（2）加湿器处于低挡位置时的发热功率为100W；
（3）加湿器消耗的总电能为3.6×105J；
（4）电热加湿器在“低挡”加热时消耗的实际功率为81W。
额定电压
220V
高挡发热功率
400W
水箱容积
3L
适用面积
20～40m2