内蒙古赤峰市松山区2021-2022学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)

这是一份内蒙古赤峰市松山区2021-2022学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)，共35页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
内蒙古赤峰市松山区2021-2022学年九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（每小题给出的选项中只有一个正确选项，每小题3分，共30分）
1．根据生活经验，下列数据中不符合实际情况的是（　　）
A．一节干电池的电压是1.5V
B．家用电冰箱工作时的电流约1A
C．小灯泡的电阻约10Ω
D．家用电水壶的电功率约200W
2．如图所示，将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，则示数将变大。此现象间接说明（　　）

A．分子间存在引力
B．分子间存在斥力
C．分子间同时存在引力和斥力
D．分子之间没有作用力
3．下列热现象的描述，说法正确的是（　　）
A．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值
B．用锯条锯木板，锯条温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
C．质量、初温相同的水和冰，放出相同热量后放在一起，水会传热给冰
D．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低，此过程与汽油机的压缩冲程能量转化相同
4．下列关于各种材料的说法正确的是（　　）
A．二维码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B．用超导材料制成白炽灯的灯丝会更亮
C．导体的电阻由其两端的电压和通过的电流共同决定
D．用半导体材料可以制成性能优良的输电线
5．关于家庭电路和安全用电，下列说法或做法中正确的是（　　）
A．家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
B．空气开关和漏电保护开关都叫开关，所以它们的功能相同，可以互相代替
C．电能表是测量用电器消耗电能的仪表
D．使用试电笔时，手千万不要接触笔尾金属体
6．如图所示是一种新型照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法中不正确的是（　　）

A．蓄电池白天是将化学能转化为电能
B．照明灯晚上工作时将电能主要转化为光能
C．小风扇利用风力发电时，是将机械能转化为电能
D．太阳能电池板工作时是将太阳能转化为电能
7．如图，小刚在做“连接串联电路”的实验时，电路连好后，闭合开关，两灯均不亮。经检查，电路连接无误，老师告诉他有一个灯泡坏了，并且提供了如图的器材，下面各选项中的方法不能够检测出坏灯泡的是（　　）
A．用一根导线分别与两个灯泡并联，根据出现的现象就可以判断出是哪个灯泡坏了
B．用一个电流表分别串联在图中a、b、c三点，根据出现的现象就可以判断出是哪个灯泡坏了
C．用一个电压表分别与两个灯泡并联，根据出现的现象就可以判断出是哪个灯泡坏了
D．用一个小灯泡分别与两个灯泡并联，根据出现的现象就可以判断出是哪个灯泡坏了
8．新型冠状病毒肺炎在全球持续传播，在一些公共场所常用手持式电子测温枪来检测体温，如图是某款电子测温枪及其测温原理电路图，R是热敏电阻，热敏电阻R的阻值随被测者体温的升高而减小，定值电阻R0起到保护电路的作用，电源电压不变。关于此测温枪，下列说法正确的是（　　）

A．显示仪是由电流表改装而成
B．当被测者体温越高时，显示仪的示数会越小
C．将R0更换为阻值更大的电阻，测量相同体温时，显示仪示数变小
D．被测者体温越高，电路消耗的总功率越大
9．如图所示的电路中，电源电压不变，R1：R2＝2：1。当开关S闭合时，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2，电路消耗的总电功率为P。则下列选项中正确的是（　　）

A．U1：U2＝2：1 B．I1：I2＝2：1 C．P1：P＝2：1 D．P2：P＝2：3
10．灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图象如图甲所示。现将灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，电源电压保持不变，先闭合开关S，此时灯泡L的实际功率为1W；若再闭合开关S1，下列说法中正确的是（　　）
A．电流表示数变大，灯变亮
B．电阻R消耗的电功率是0.4W
C．电路消耗的总功率是2W
D．若将L和R并联在3V的电源上，电流表的示数是0.3A
二、填空题（请将正确答案填在答题卡对应的横线上，每空2分，共20分）
11．（8分）发动机是汽车的核心部件，小红家的汽车发动机是以92号汽油为燃料的汽油机，发动机的排气量为“1.8L”，最大功率为92kW，当该发动机以最大功率工作时，每分钟吸入气缸的汽油为0.5kg，已知92号汽油的热值为4.6×107J/kg。请回答：

（1）图四个冲程中将内能转化为机械能的是 　 　。（从甲、乙、丙、丁中选）
（2）每分钟吸入汽缸的汽油完全燃烧放出的热量是 　 　J。
（3）每分钟发动机最多输出的机械能是 　 　J。
（4）该汽油机以最大功率工作时的效率是 　 　。
12．（4分）目前，口罩是抗击新冠疫情的重要防护用品，普通医用外科口罩由内、中、外三层构成，口罩外层具有防水作用，可阻断部分病毒通过飞沫传播。口罩中间层熔喷布始终带有静电，熔喷布属于 　 　（选填“导体”或“绝缘体”），当不带电的病毒靠近熔喷布外表面时，会被熔喷布 　 　（选填“吸附”或“排斥”），从而阻断病毒的传播。
13．（4分）某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每度电的电费是0.6元，则本月他家应缴纳电费 　 　元；将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5min，电能表指示灯闪烁了160次（即160imp），该家用电器的额定功率是 　 　W。

14．（4分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化如图乙所示。则R1的阻值为 　 　Ω；电路消耗的最小功率为 　 　W。

三、实验探究题（15题2分，16至19题每空1分，共30分）
15．请用笔画线代替导线将螺口灯和开关接入电路，将三孔插座连入电路，要求符合安全用电原则。

16．（2分）请根据如图所示的实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。

17．（6分）在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，要求选取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别装入相同的烧杯中，用相同规格的电加热器加热。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
30
38
46
54
62
（1）实验时，除图中所示的器材外，还需要的测量工具有 　 　和 　 　。
（2）实验数据如表格所示，假设电加热器放出的热量全部被液体吸收，则前3min内，甲液体吸收的热量 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙液体吸收的热量，第4分钟时 　 　（选填“甲”或“乙”）液体分子运动更剧烈。
（3）甲液体的比热容 　 　乙液体的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”），两液体中更适合做汽车冷却剂的液体是 　 　（选填“甲”或“乙”）。

18．（7分）小强同学用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，图乙是小强未完成连接的实验电路。
（1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接（要求滑片向左滑动时灯泡变亮），连接电路时，开关应该 　 　。
（2）小强将电路连接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是 　 　A，此时小灯泡的阻值是 　 　Ω（结果保留一位小数）；小强通过实验发现灯泡的电阻是变化的，随着灯泡变亮，灯泡的电阻逐渐 　 　（选填“增大”“减小”“不变”），由此可以得出灯泡电阻的变化规律是 　 　。
（3）小强还尝试利用电压表和阻值已知的定值电阻R0来测量未知电阻Rx的阻值，他重新设计如图丁所示的电路，闭合开关S后，接下来的操作是：
①闭合开关S1，断开开关S2，测得电压表的示数为U1。
②闭合开关S2，断开开关S1，测得电压表的示数为U2。
请利用题中已知物理量符号写出未知电阻Rx的表达式：Rx＝　 　。

19．（7分）图甲为测量“小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）小刚连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 　 　。
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，电压表示数为 　 　V。
（3）小刚继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I﹣U图象，如图丙，根据图象可计算出小灯泡的额定功率是 　 　W。
（4）小刚根据灯泡亮度变化规律得出结论：灯泡的亮暗是由 　 　决定的。
（5）小强认为将原电路中的小灯泡先后换接为阻值分别为10Ω、20Ω和40Ω的定值电阻，还可以探究“电流与电阻关系”：
①先将10Ω的电阻接入电路，移动变阻器滑片，使电压表示数为2V，此时，电流表的示数为 　 　A，然后换接20Ω的电阻，为了保持电压表示数不变，此时滑动变阻器的滑片应向 　 　（选填“左”或“右”）移动。
②实验中为了保证接入40Ω的定值电阻时，仍能保持电压表示数不变，滑动变阻器的最大阻值应不小于 　 　Ω。
20．（6分）如图是探究“影响电流热效应的因素”实验装置，瓶中装有质量、初温相等的空气。
（1）通电一段时间，两电阻丝产生热量的多少可以通过U形管中液面高度的变化反映出来，这种实验方法叫 　 　；该实验中同时还用到的实验方法是 　 　。
（2）容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用 　 　（选填“甲”或“乙”）图的结论来解释。
（3）乙图可用来探究电热与 　 　的关系，相同时间内左、右容器内电阻丝产生的热量之比为 　 　。通过乙图可得出的结论是：　 　。
四、综合应用题（写出必要的文字说明和解题步骤，共20分）
21．（6分）阅读短文，回答问题。
无链条电动自行车
如图所示，无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它结合了电驱动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。因此使骑行者更省力，同时减少了对环境的污染。
图中所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah（电池容量是指放电电流与放电时间的乘积）、电压为30V。若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，即仅靠“电力驱动”可正常行驶1.8×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，即“混合动力驱动”可连续行驶3.2×104m。
（1）骑行者踩脚踏板的目的是把踩脚踏板的动能转化为　 　能；
（2）如图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为　 　J；
（3）正常行驶时，这款车“混合动力驱动”时　 　所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为　 　。

22．（6分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L2阻值为20Ω，闭合开关，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A。（假设灯泡电阻不随温度变化）求：
（1）电源电压U是多少？
（2）灯泡L1的阻值是多少？
（3）5min整个电路消耗的电能是多少？

23．（8分）小明家安装了一台即热式电热水器，小明通过阅读铭牌知道它具有低温、高温两挡加热功能，低温挡的功率是5500W，高温挡的功率是7700W，电热水器内部电路如图所示，R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴，水的初温是16℃，淋浴头的出水温度是36℃，小明淋浴20min共用水100kg[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求：
（1）开关S1和S2处于什么状态时，电热水器处于高温挡；高温挡工作时电流是多少？
（2）电热丝R1和R2的阻值各是多少？
（3）高温挡淋浴20min，100kg水所吸收的热量是多少？该热水器高温挡工作时的效率是多少？


内蒙古赤峰市松山区2021-2022学年九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题给出的选项中只有一个正确选项，每小题3分，共30分）
1．根据生活经验，下列数据中不符合实际情况的是（　　）
A．一节干电池的电压是1.5V
B．家用电冰箱工作时的电流约1A
C．小灯泡的电阻约10Ω
D．家用电水壶的电功率约200W
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、一节干电池的电压是1.5V，故A符合实际；
B、家用电冰箱工作时的电流约1A，故B符合实际；
C、小灯泡的电阻约10Ω，故C符合实际；
D、家用电水壶的电功率约1000W，故D不符实际。
故选：D。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2．如图所示，将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，则示数将变大。此现象间接说明（　　）

A．分子间存在引力
B．分子间存在斥力
C．分子间同时存在引力和斥力
D．分子之间没有作用力
【分析】分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃板和水分子之间存在引力。
【解答】解：根据分子动理论的内容知道，物质的分子之间存在着相互作用的引力和斥力，图中，弹簧测力计的示数变大，是因为玻璃板与水分子之间存在相互作用的引力。
故选：A。
【点评】本题考查物理规律在生产生活中的应用，要求学生能准确的用所学理论解释相关现象。
3．下列热现象的描述，说法正确的是（　　）
A．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值
B．用锯条锯木板，锯条温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
C．质量、初温相同的水和冰，放出相同热量后放在一起，水会传热给冰
D．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低，此过程与汽油机的压缩冲程能量转化相同
【分析】（1）热值的大小只与燃料的种类有关；
（2）改变内能的方法有两个：做功和热传递；
（3）根据Q＝cmΔt分析温度的变化；
（4）气体对外界做功，内能减小，温度降低；汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能。
【解答】解：A、热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误；
B、锯条锯木板，锯条克服摩擦做功，内能增加，温度升高，故B错误；
C、质量和初温相同的水和冰放出相同热量后，由于水的比热容大于冰的比热容，根据Q＝cmΔt可知，冰的温度降低得多，再混合在一起热量将从水传递给冰，故C正确；
D、自行车轮胎放气时，气体膨胀向外做功，内能减小，气门嘴处温度会降低，该过程内能转化为机械能。汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了热值、改变内能的方式、吸热公式的应用，难度不大，要求学生掌握。
4．下列关于各种材料的说法正确的是（　　）
A．二维码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B．用超导材料制成白炽灯的灯丝会更亮
C．导体的电阻由其两端的电压和通过的电流共同决定
D．用半导体材料可以制成性能优良的输电线
【分析】（1）光敏二极管使用的主要是半导体材料；
（2）超导体的电阻为零；
（3）导体的阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关；
（4）半导体材料的导电性能比金属差、比非金属强，不适合制作输电导线。
【解答】解：A、条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料，故A正确；
B、白炽灯是利用电流的热效应制成的，灯丝不能用超导体制成，因为超导体电阻为零，产生的热量为零，不能发光，故B错误；
C、导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过电流无关，故C错误；
D、半导体材料的导电性能比导体差，比绝缘体强，不适合制成性能优良的输电线，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查半导体的作用、超导体的特点、电阻的特点等知识，体现物理知识与生活的密切联系。
5．关于家庭电路和安全用电，下列说法或做法中正确的是（　　）
A．家庭电路中空气开关跳闸，一定是发生了短路
B．空气开关和漏电保护开关都叫开关，所以它们的功能相同，可以互相代替
C．电能表是测量用电器消耗电能的仪表
D．使用试电笔时，手千万不要接触笔尾金属体
【分析】（1）家庭电路中的空气开关跳闸可能是短路，也可能是用电器的总功率过大，即过载；
（2）漏电保护器跳闸是因为火线与零线电流不同；空气开关“跳闸”的原因：一是短路，二是用电器总功率过大；
（3）电能表是测量用电器消耗电能的仪表，使用时串联在电路里；
（4）试电笔的正确使用方法：手需要接触笔尾金属体，一定不能接触笔尖金属体。
【解答】解：A、家庭电路若是短路、或用电器的总功率过大都会使空气开关跳闸，故A错误；
B、家庭电路安装漏电保护器是防止漏电而采取的安全措施，空气开关是为了防止电路中的电流过大而采取的安全措施，故B错误；
C、电能表盘上的单位是kW•h，是测量用电器消耗电能的仪表，故C正确；
D、使用试电笔时，手要与笔尾金属体接触，试电笔才能区分火线或零线，手千万不要接触笔尖金属体，否则会引起触电事故，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了常见的安全用电的知识，要将所学的知识应用到日常生活中。
6．如图所示是一种新型照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法中不正确的是（　　）

A．蓄电池白天是将化学能转化为电能
B．照明灯晚上工作时将电能主要转化为光能
C．小风扇利用风力发电时，是将机械能转化为电能
D．太阳能电池板工作时是将太阳能转化为电能
【分析】分析电池板、照明灯、小风扇、蓄电池工作时消耗和获得的能量是什么，可逐一做出判断。
【解答】解：AD、蓄电池白天充电，光电池板是将太阳能转化为电能，电能转化为化学能，故A错误，D正确；
B、照明灯工作时，将电能主要转化为光能，故B正确；
C、利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能，故C正确。
故选：A。
【点评】本题重点掌握其能量的转化，难度不大。风能和太阳能都是清洁能源，且能量取之不尽用之不竭，能够巧妙的设计利用是关键。
7．如图，小刚在做“连接串联电路”的实验时，电路连好后，闭合开关，两灯均不亮。经检查，电路连接无误，老师告诉他有一个灯泡坏了，并且提供了如图的器材，下面各选项中的方法不能够检测出坏灯泡的是（　　）
A．用一根导线分别与两个灯泡并联，根据出现的现象就可以判断出是哪个灯泡坏了
B．用一个电流表分别串联在图中a、b、c三点，根据出现的现象就可以判断出是哪个灯泡坏了
C．用一个电压表分别与两个灯泡并联，根据出现的现象就可以判断出是哪个灯泡坏了
D．用一个小灯泡分别与两个灯泡并联，根据出现的现象就可以判断出是哪个灯泡坏了
【分析】闭合开关，两灯均不亮，这说明其中一个小灯泡发生了断路；根据导线、电流表、电压表、小灯泡在电路中的作用和特点分析。
【解答】解：
闭合开关，两灯均不亮，经检查，电路连接无误，老师告诉她是其中有一个小灯泡坏了，这说明小灯泡发生了断路：
A、用一根导线分别与两个灯泡并联，则断路的地方会接通，另一个灯泡会发光，该方法能检测出坏灯泡，故A不符合题意；
B、用一个电流表分别串联在图中的a、b、c三点，由于电流表相当于导线，串联时对电路无影响，则无法测出故障，该方法不能检测出坏灯泡，故B符合题意；
C、用一个电压表分别与两个灯泡并联，其中一个灯泡断路时，若电压表并联在断路的灯泡两端，电压表会有示数，能测出故障，该方法能检测出坏灯泡，故C不符合题意；
D、用一个小灯泡分别与两个灯泡并联，其中一个灯泡断路时，与其并联的灯泡会发光，能测出故障，该方法能检测出坏灯泡，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】此通过导线、电流表、电压表来检测电路中的故障，要知道各仪器并联后的现象，学会从现象来推导结论。
8．新型冠状病毒肺炎在全球持续传播，在一些公共场所常用手持式电子测温枪来检测体温，如图是某款电子测温枪及其测温原理电路图，R是热敏电阻，热敏电阻R的阻值随被测者体温的升高而减小，定值电阻R0起到保护电路的作用，电源电压不变。关于此测温枪，下列说法正确的是（　　）

A．显示仪是由电流表改装而成
B．当被测者体温越高时，显示仪的示数会越小
C．将R0更换为阻值更大的电阻，测量相同体温时，显示仪示数变小
D．被测者体温越高，电路消耗的总功率越大
【分析】根据电路图可知，R与R0串联，显示仪与R0并联；
（1）根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表；
（2）当被测者体温越高时，根据热敏电阻阻值的变化分析电路中总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化和电压表示数的变化，根据P＝UI可知电路消耗电功率的变化；
（3）当温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，若将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
【解答】解：A、因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
BD、被测温者温度越高，热敏电阻R的阻值越小，总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大，根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压越大，电压表示数越大；电源电压不变，由P＝UI可得，电路消耗的总功率越大，故B错误、D正确；
C、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律公式的运用，关键是题干中获取有效的信息，难度不大。
9．如图所示的电路中，电源电压不变，R1：R2＝2：1。当开关S闭合时，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2，电路消耗的总电功率为P。则下列选项中正确的是（　　）

A．U1：U2＝2：1 B．I1：I2＝2：1 C．P1：P＝2：1 D．P2：P＝2：3
【分析】根据并联电路的电压特点可知两电阻并联时两端的电压关系；根据欧姆定律可知通过它们的电流关系，根据P＝UI求出两电阻的功率之比，最后根据并联电路电功率的关系求出R1R2的功率和总功率之比。
【解答】解：因为R1、R2并联，
所以两电阻两端的电压相等，即U1：U2＝1：1，故A错误；
因为I＝，
所以I1：I2＝：＝R2：R1＝1：2，故B错误；
根据P＝UI知，
R1和R2的电功率之比为：P1：P2＝UI1：UI2＝I1：I2＝1：2，
总功率为两电阻功率之和P总＝P1+P2，
R1消耗的电功率P1与电路消耗的总功率为P总之比为：P1：P＝P1：（P1+P2）＝1：（2+1）＝1：3，故C错误；
R2消耗的电功率P2与电路消耗的总功率为P总之比为：P2：P＝P2：（P1+P2）＝2：（2+1）＝2：3，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了并联电路的电压特点、欧姆定律的应用以及电功率公式的应用，是一道较为简单的应用题。
10．灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图象如图甲所示。现将灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，电源电压保持不变，先闭合开关S，此时灯泡L的实际功率为1W；若再闭合开关S1，下列说法中正确的是（　　）
A．电流表示数变大，灯变亮
B．电阻R消耗的电功率是0.4W
C．电路消耗的总功率是2W
D．若将L和R并联在3V的电源上，电流表的示数是0.3A
【分析】（1）只闭合开关S时，电路为小灯泡L的简单电路，此时小灯泡L的实际功率为1W，根据图像读出符合要求的电压和电流，据此得出电源的电压；
（2）再闭合S1后，R与L并联，电流表测干路电流，根据并联电路的特点可知电流表示数变大时灯泡功率是否变化，根据并联电路电压特点结合图像读出通过R的电流，根据电功率公式计算电阻R消耗的电功率；
（3）根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据P＝UI求出电路消耗的总功率；
（4）将L和R并联在3V的电源上，由图可知通过灯泡和定值电阻的电流，进一步确定电流表示数。
【解答】解：（1）由电路图知，只闭合开关S时，电路为小灯泡L的简单电路，此时小灯泡L的实际功率为1W，
由图像可知，当UL＝2V时，IL＝0.5A，其实际功率为：PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W，
则电源的电压U＝UL＝2V，
再闭合开关S1，R与L并联，电流表测干路电流，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，再闭合开关S1，电流表示数变大，因并联电路中各支路互不影响，所以小灯泡的功率不变，灯泡亮度不变，故A错误；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R两端的电压也为2V，由图像可知，此时通过R的电流为0.2A，
电阻R消耗的电功率是：PR＝UIR＝2V×0.2A＝0.4W，故B正确；
（3）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流为：I＝IR+IL＝0.2A+0.5A＝0.7A，
电路消耗的总功率为：P＝UI＝2V×0.7A＝1.4W，故C错误；
（4）将L和R并联在3V的电源上，由图可知只闭合开关S时，电流表示数约为0.58A，再闭合开关S1，电流表示数为0.58A+0.3A＝0.88A，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率计算公式的应用，能从图像中获取有用的信息是解题的关键。
二、填空题（请将正确答案填在答题卡对应的横线上，每空2分，共20分）
11．（8分）发动机是汽车的核心部件，小红家的汽车发动机是以92号汽油为燃料的汽油机，发动机的排气量为“1.8L”，最大功率为92kW，当该发动机以最大功率工作时，每分钟吸入气缸的汽油为0.5kg，已知92号汽油的热值为4.6×107J/kg。请回答：

（1）图四个冲程中将内能转化为机械能的是 　丁　。（从甲、乙、丙、丁中选）
（2）每分钟吸入汽缸的汽油完全燃烧放出的热量是 　2.3×107　J。
（3）每分钟发动机最多输出的机械能是 　5.52×106　J。
（4）该汽油机以最大功率工作时的效率是 　24%　。
【分析】（1）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握内燃机四冲程的特点；由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
（2）利用放热公式求出每分钟汽油放出的热量。
（3）根据W＝Pt计算每分钟发动机输出的机械能。
（4）根据η＝求发动机在最大功率时的效率。
【解答】解：（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；
乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；
其中做功冲程提供动力，将内能转化为机械能；
（2）每分钟汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝m汽油q＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J；
（3）最大功率为P＝92kW＝9.2×104W，
每分钟发动机输出的机械能：
W＝Pt＝9.2×104W×60s＝5.52×106J；
（4）发动机在最大功率时的效率：
η＝×100%＝×100%＝24%。
故答案为：（1）丁；（2）2.3×107；（3）5.52×106；（4）24%。
【点评】本题考查了内燃机的工作过程，热量、机械能和热机效率等知识的理解和应用，考查面比较广，容易出错的是物理量的单位和单位的换算。
12．（4分）目前，口罩是抗击新冠疫情的重要防护用品，普通医用外科口罩由内、中、外三层构成，口罩外层具有防水作用，可阻断部分病毒通过飞沫传播。口罩中间层熔喷布始终带有静电，熔喷布属于 　绝缘体　（选填“导体”或“绝缘体”），当不带电的病毒靠近熔喷布外表面时，会被熔喷布 　吸附　（选填“吸附”或“排斥”），从而阻断病毒的传播。
【分析】容易导电的物体叫做导体，不容易导电的叫绝缘体；带电体会吸引轻小物质。
【解答】解：人体是导体，因为口罩接触人体，口罩中间层熔喷布始终带有静电，说明熔喷布是绝缘体，电不容易导走；带电的熔喷布能吸引轻小物体，所以当不带电的病毒靠近熔喷布外表面时，会被熔喷布吸附。
故答案为：绝缘体；吸附。
【点评】本题考查了学生对绝缘体的理解和电电体吸引轻小物质特点的运用，属于基础题。
13．（4分）某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每度电的电费是0.6元，则本月他家应缴纳电费 　54　元；将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5min，电能表指示灯闪烁了160次（即160imp），该家用电器的额定功率是 　600　W。

【分析】电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW•h，两次示数只差即为本月消耗的电能，根据每度电的费用计算出总的电费；
3200imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，据此可求出闪烁160次消耗的电能，根据公式P＝求出该用电器正常工作时消耗的功率（额定功率）。
【解答】解：
由图知某月消耗的电能为：W＝1717.2kW•h﹣1627.2kW•h＝90kW•h，应缴纳电费：0.6元/kW•h×90kW•h＝54元；
用电器消耗的电能：W＝kW•h＝0.05kW•h；
用电器正常工作的电功率，即额定功率：P＝＝＝0.6kW＝600W。
故答案为：54；600。
【点评】本题考查电功率和电功的计算以及电能表的读数，明白电能表参数的含义是解题的关键。
14．（4分）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化如图乙所示。则R1的阻值为 　10　Ω；电路消耗的最小功率为 　0.6　W。

【分析】由甲电路图可知，当开关S闭合后，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。
（1）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为0，电压表测电源两端电压，根据图乙读出电源的电压；
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最小，根据图像读出滑动变阻器的最大阻值和此时电压表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出通过R1的电流，再根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值；
（2）电源电压保持不变，根据P＝UI＝可知，电路中总电阻最大时，总功最小。
滑动变阻器R2的滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路总电阻最大，根据P＝UI＝可求出电路消耗的最小功率。
【解答】解：由甲电路图可知，当开关S闭合后，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。
（1）当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为0，电压表测电源两端电压，
由图乙可知，电源的电压U＝6V；
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最小，
由图乙可知，滑动变阻器的最大阻值R2＝50Ω，此时电压表的示数U1＝1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过R1的电流：
I1＝I2＝＝＝0.1A，
由I＝可得，定值电阻R1的阻值：
R1＝＝＝10Ω；
（2）电源电压保持不变，根据P＝UI＝可知，电路中总电阻最大时，总功最小。
滑动变阻器R2的滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路总电阻最大，
电路消耗的最小功率为P＝＝＝0.6W。
故答案为：10；0.6。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
三、实验探究题（15题2分，16至19题每空1分，共30分）
15．（2分）请用笔画线代替导线将螺口灯和开关接入电路，将三孔插座连入电路，要求符合安全用电原则。

【分析】（1）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。
【解答】解：（1）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；
（2）三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。如图所示：

【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座的接法，同时考虑使用性和安全性。
16．（2分）请根据如图所示的实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。

【分析】由实物图分析电路的连接情况，再画出电路图。
【解答】解：
由实物图知，两灯并联在电路中，电流表测L1支路的电流，开关控制整个电路，由此画出电路图如图所示：

【点评】本题考查根据实物图画电路图，解题的关系是正确分析两灯的连接方式以及电流表作用。
17．（6分）在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，要求选取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别装入相同的烧杯中，用相同规格的电加热器加热。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
30
38
46
54
62
（1）实验时，除图中所示的器材外，还需要的测量工具有 　秒表　和 　天平　。
（2）实验数据如表格所示，假设电加热器放出的热量全部被液体吸收，则前3min内，甲液体吸收的热量 　等于　（选填“大于”“小于”或“等于”）乙液体吸收的热量，第4分钟时 　乙　（选填“甲”或“乙”）液体分子运动更剧烈。
（3）甲液体的比热容 　大于　乙液体的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”），两液体中更适合做汽车冷却剂的液体是 　甲　（选填“甲”或“乙”）。

【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
【解答】解：（1）根据转换法，用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，故要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表；
（2）用相同的加热器加热相同的时间，两种液体吸收的热量相同，所以从开始加热到第3min时，两液体的加热时间相同，故甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量；
温度越高，分子无规则运动越剧烈，在第4min时，乙液体的温度高于甲液体的温度，故乙液体分子运动越剧烈；
（3）由表格可知，相同时间内，质量相同的甲乙吸收相同的热量，甲升高的温度小于乙升高的温度，根据c＝可知，甲的吸热能力大于乙的吸热能力，甲的比热容大于乙的比热容；
根据Q＝cmΔt，升高相同的温度，质量相同的甲、乙两液体，甲吸热多，两液体中更适合做汽车冷却剂的液体是甲。
故答案为：（1）秒表；天平；（2）等于；乙；（3）大于；甲。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
18．（7分）小强同学用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，图乙是小强未完成连接的实验电路。
（1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路的连接（要求滑片向左滑动时灯泡变亮），连接电路时，开关应该 　断开　。
（2）小强将电路连接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是 　0.3　A，此时小灯泡的阻值是 　8.3　Ω（结果保留一位小数）；小强通过实验发现灯泡的电阻是变化的，随着灯泡变亮，灯泡的电阻逐渐 　增大　（选填“增大”“减小”“不变”），由此可以得出灯泡电阻的变化规律是 　随温度的升高而增大　。
（3）小强还尝试利用电压表和阻值已知的定值电阻R0来测量未知电阻Rx的阻值，他重新设计如图丁所示的电路，闭合开关S后，接下来的操作是：
①闭合开关S1，断开开关S2，测得电压表的示数为U1。
②闭合开关S2，断开开关S1，测得电压表的示数为U2。
请利用题中已知物理量符号写出未知电阻Rx的表达式：Rx＝　　。

【分析】（1）根据灯泡额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；根据电路图确定变阻器连接方式，连接电路时，开关应该断开；
（2）根据电流表选用量程确定分度值读数，根据R＝算出小灯泡的阻值；灯泡的电阻受温度的影响；
（3）在①中，Rx和R0串联，电压表测待测Rx两端的电压，通过开关的转换使电压表测电源两端的电压，根据串联电路电压的规律及串联分压原理可得出待测电阻的表达式。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；由电路图可知，变阻器选用左下接线柱与灯泡串联接入电路中，滑片向左滑动时灯泡变亮，如下图所示：

连接电路时，开关应该断开；
（2）此时电流表的示数如丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，小灯泡的阻值为：
R＝＝≈8.3Ω；
通过实验发现灯泡的电阻是变化的，随着灯泡变亮，灯泡的电阻逐渐增大，由此可知，灯丝的阻值随温度的升高而增大；
（3）闭合开关S后，接下来的操作是：
①闭合开关S1，断开开关S2时，测得电压表的示数为U1；
②闭合开关S2，断开开关S1，测得电压表的示数为U2；
③在①中，Rx和R0串联，电压表测待测Rx两端的电压；
在②中，Rx和R0串联，电压表测电源两端的电压，电压表示数为U2；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压U0＝U2﹣U1，
由串联分压原理可得：
＝＝，
解得：Rx＝。
故答案为：（1）如上图所示；断开；（2）0.3；8.3；随温度的升高而增大；（3）。
【点评】本题是测量小灯泡正常发光时的电阻的实验，考查了电路连接、电流表读数、电阻的计算以及设计方案测电阻的能力。
19．（7分）图甲为测量“小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）小刚连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 　灯泡断路　。
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，电压表示数为 　2.2　V。
（3）小刚继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I﹣U图象，如图丙，根据图象可计算出小灯泡的额定功率是 　0.5　W。
（4）小刚根据灯泡亮度变化规律得出结论：灯泡的亮暗是由 　灯泡的实际功率　决定的。
（5）小强认为将原电路中的小灯泡先后换接为阻值分别为10Ω、20Ω和40Ω的定值电阻，还可以探究“电流与电阻关系”：
①先将10Ω的电阻接入电路，移动变阻器滑片，使电压表示数为2V，此时，电流表的示数为 　0.2　A，然后换接20Ω的电阻，为了保持电压表示数不变，此时滑动变阻器的滑片应向 　右　（选填“左”或“右”）移动。
②实验中为了保证接入40Ω的定值电阻时，仍能保持电压表示数不变，滑动变阻器的最大阻值应不小于 　50　Ω。
【分析】（1）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的部分断路了；
（2）根据电压表选用的量程确定分度值读数；
（3）根据绘制成的I～U图象可知灯在额定电压下的电流大小，根据P＝UI求了灯泡的额定功率；
（4）灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定；
（5）①由欧姆定律得出电流表的示数；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
②探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律、串联电路电流特点结合欧姆定律求出当接入40Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解：（1）闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电路可能断路，且电压表有示数，则电压表与电源连通，则故障原因可能是灯泡断路；
（2）由图乙可知，电压表使用0﹣3V量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V；
（3）由图丙可知，灯泡正常发光时（电压为2.5V），通过灯泡的电流为0.2A，所以灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定；
（5）①10Ω的电阻接入电路，电压表示数为2V，此时电流表的示数为：I′＝＝＝0.2A；
将10Ω的电阻换成了20Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，定值电阻分得的电压变大；
探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变，所以应调节滑片向右移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数仍为2V；
②当接入40Ω电阻时，串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，由欧姆定律可得＝，即＝，
解得：RH＝50Ω，即变阻器最大阻值应不小于50Ω。
故答案为：（1）灯泡断路；（2）2.2；（3）0.5；（4）灯泡的实际功率；（5）①0.2；右；②50。
【点评】本题测定小灯泡电功率的实验，考查故障分析、电压表读数、功率计算，同时探究“电流与电阻关系“，考查控制变量法、欧姆定律的运用、操作过程和对器材的要求。
20．（6分）如图是探究“影响电流热效应的因素”实验装置，瓶中装有质量、初温相等的空气。
（1）通电一段时间，两电阻丝产生热量的多少可以通过U形管中液面高度的变化反映出来，这种实验方法叫 　转换法　；该实验中同时还用到的实验方法是 　控制变量法　。
（2）容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，这个问题可以用 　甲　（选填“甲”或“乙”）图的结论来解释。
（3）乙图可用来探究电热与 　电流　的关系，相同时间内左、右容器内电阻丝产生的热量之比为 　4：1　。通过乙图可得出的结论是：　相同时间内，电阻相同时，电流越大，电阻丝产生的热量越大　。
【分析】（1）容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热，要探究这个问题，要明白改变的是电阻丝和导线，其它的条件应该保持不变；
（2）乙图中，根据串并联电路的特点，以及焦耳定律可以计算左、右容器内电阻丝产生的热量之比。
【解答】解：（1）通过U形管中液面高度的变化来反映两电阻丝产生热量的多少，这属于转换法。
甲图中是串联电路，流过两个电阻丝的电流相同，但这两个电阻丝的电阻不同。乙图中右边瓶中的是并联电路，与左边瓶子中电阻丝串联，致使流过两个瓶子中的电阻丝的电流不同，但瓶子中的电阻丝的电阻形同，这属于控制变量法。
（2）甲图中流过导线和电阻丝的电流一样，只是构成它们的材料不同。由于电阻丝的电阻远远大于导线的电阻，根据焦耳定律，电阻丝上产生的热量多，所以容器内电阻丝热得发红时，而与之连接的导线却不怎么热。乙图中不但改变了材料的种类，还改变了电流的大小，不符合控制变量法。所以是可用甲图的结论来解释。
（3）乙图改变的是电流的大小，所以，乙图可用来探究电热与电流的关系。设流过左瓶电阻丝的电流为I，由于右瓶是两个电阻相等的电阻丝并联而成，根据并联电路中电流的特点，流过右瓶中电阻丝的电流为I，根据焦耳定律Q≡I2Rt得，乙图中相同时间内左、右容器内电阻丝产生的热量之比为4：1。通过乙图可得出的结论是：。
故答案为：（1）转换法；控制变量法；
（2）甲；
（3）电流；4：1；相同时间内，电阻相同时，电流越大，电阻丝产生的热量越大。
【点评】本题考查了物体实验的转换法和控制变量法，以及电流热效应等相关知识，题目难度适中，对分析问题的能力要求要强。
四、综合应用题（写出必要的文字说明和解题步骤，共20分）
21．（6分）阅读短文，回答问题。
无链条电动自行车
如图所示，无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它结合了电驱动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。因此使骑行者更省力，同时减少了对环境的污染。
图中所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah（电池容量是指放电电流与放电时间的乘积）、电压为30V。若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，即仅靠“电力驱动”可正常行驶1.8×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，即“混合动力驱动”可连续行驶3.2×104m。
（1）骑行者踩脚踏板的目的是把踩脚踏板的动能转化为　电　能；
（2）如图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为　1.08×106　J；
（3）正常行驶时，这款车“混合动力驱动”时　人　所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为　7：9　。

【分析】（1）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，其电路特点是有电源；电动机将电能转化为机械能；发电机的工作原理是电磁感应现象，其特点是电路中无电源；发电机将机械能转化为电能。
（2）从材料中可以看出，该电池的电压和电量，根据公式W＝UIt可求它充足电后所储存的电能；
（3）根据“混合动力驱动”时人所提供的能量等于总能量减去“电力驱动”时锂电池提供的能量，然后即可求二者之比。
【解答】解：（1）“发电机”实现“自发电”的发电原理是电磁感应现象，无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为电能；
（2）所储存的电能是W＝UIt＝30V×10A×3600s＝1.08×106J；
（3）“混合动力驱动”时所提供的能量总W1＝Fs1＝F×3.2×104m，
仅靠锂电池驱动所提供的能量W2＝Fs2＝F×1.8×104m，
“混合动力驱动”时人所提供的能量W3＝W1﹣W2＝F×3.2×104m﹣F×1.8×104m＝F×1.4×104m，
则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比：＝＝7：9。
故答案为：（1）电；（2）1.08×106；（3）人；7：9。
【点评】本题考查能量的转化、功的计算，关键是公式的应用，要学会根据题中信息分析解答问题是关键。
22．（6分）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L2阻值为20Ω，闭合开关，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A。（假设灯泡电阻不随温度变化）求：
（1）电源电压U是多少？
（2）灯泡L1的阻值是多少？
（3）5min整个电路消耗的电能是多少？

【分析】（1）由电路图可知，两灯泡并联在电源两端，电流表A1测干路电流，电流表A2测灯泡L2所在支路电流，根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算电源电压；
（2）根据并联电路电流的规律计算通过灯泡L1的电流，根据欧姆定律计算灯泡L1的阻值；
（3）根据电功公式计算5min整个电路消耗的电能。
【解答】解：（1）由电路图可知，两灯泡并联在电源两端，电流表A1测干路电流，电流表A2测灯泡L2所在支路电流；
并联电路各支路两端电压相等，所以电源电压U＝I2R2＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据并联电路电流的规律可知通过灯泡L1的电流：I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.3A＝0.2A；
灯泡L1的阻值：R1＝＝＝30Ω；
（3）5min整个电路消耗的电能：W＝UIt＝6V×0.5A×5×60s＝900J。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）灯泡L1的阻值为30Ω；
（3）5min整个电路消耗的电能为900J。
【点评】本题考查并联电路特点、欧姆定律、电功公式的灵活运用，属于常考题。
23．（8分）小明家安装了一台即热式电热水器，小明通过阅读铭牌知道它具有低温、高温两挡加热功能，低温挡的功率是5500W，高温挡的功率是7700W，电热水器内部电路如图所示，R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴，水的初温是16℃，淋浴头的出水温度是36℃，小明淋浴20min共用水100kg[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求：
（1）开关S1和S2处于什么状态时，电热水器处于高温挡；高温挡工作时电流是多少？
（2）电热丝R1和R2的阻值各是多少？
（3）高温挡淋浴20min，100kg水所吸收的热量是多少？该热水器高温挡工作时的效率是多少？

【分析】（1）由图可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联；当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；根据并联电路特点和P＝可知高温挡和低温挡的电路连接；利用P＝UI求出高温挡工作时的电流；
（2）利用P＝和低温挡的功率求出R1的阻值；根据并联电路特点求出电热丝R2的功率，利用P＝求出R2的阻值；
（3）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；利用P＝求出高温挡淋浴20min消耗的电能，利用效率公式求出该热水器高温挡工作时的效率。
【解答】解：由图可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联；当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；
根据并联电路的电阻特点可知，并联电路的总电阻小于任一分电阻，
所以当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据P＝可知，此时电路中的电功率最大，热水器处于高温挡；
由P＝UI可知，高温挡工作时的电流：I＝＝＝35A；
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，此时热水器处于低温挡，
由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝8.8Ω；
根据并联电路特点可知，电热丝R2的功率：P2＝P高﹣P低＝7700W﹣5500W＝2200W，
由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝22Ω；
（3）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（36℃﹣16℃）＝8.4×106J；
由P＝可知，高温挡淋浴20min消耗的电能：W＝P高t′＝7700W×20×60s＝9.24×106J，
该热水器高温挡工作时的效率：η＝×100%＝×100%≈90.9%。
答：（1）当开关S1、S2都闭合时，电热水器处于高温挡；高温挡工作时电流是35A；
（2）电热丝R1为8.8Ω；R2的阻值为22Ω；
（3）高温挡淋浴20min，100kg水所吸收的热量是8.4×106J；该热水器高温挡工作时的效率是90.9%。
【点评】本题为电热综合题，考查并联电路的规律、电功率公式、吸热公式以及效率公式的运用，能分析清楚各种状态的电路连接是解题的关键。