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重庆市第一中学2023-2024学年九年级下学期开学定时作业物理试题
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这是一份重庆市第一中学2023-2024学年九年级下学期开学定时作业物理试题，共21页。试卷主要包含了0×103kg/m3，C水=4，3～1等内容，欢迎下载使用。
（全卷共四个大题，满分80分与化学共用120分钟）
g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，C水=4.2×103J（kg·℃）。
一、选择题（每小题只有一个选项最符合题意，共8小题，每小题3分，共24分）
1. “估测”是物理学中常用的一种方法，小瀚艺同学对自己家里相关物理量的估测合理的是（ ）
A. 冬天，洗澡水的温度约90℃
B. 空调正常工作的功率约为1000W
C. 电视机正常工作时的电流约为5A
D. 他在使用电器时需注意用电安全，因为人体的安全电压是36V
【答案】B
【解析】
【详解】A．冬天，洗澡水的温度略高于体温，约为40℃，故A不符合题意；
B．空调的工作电流在4.5A左右，其电功率约为
左右，故B符合题意；
C．电视机正常工作时的功率约为200W，电流约为
故C不符合题意；
D．经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故D不符合题意。
故选B。
2. 晚自习期间，正在整理古诗句的小兰发现，有些诗句中对应着自然现象，下列诗句中对自然现象的分析正确的是（ ）
A. 胡天八月即飞雪——雪的形成是升华现象
B. 天接云涛连晓雾——雾的形成是液化现象
C. 羌管悠悠霜满地——霜的形成是凝固现象
D. 欲渡黄河冰塞川——冰的形成是凝华现象
【答案】B
【解析】您看到的资料都源自我们平台，20多万份最新小初高试卷，家威鑫 MXSJ663 性价比最高 【详解】A．胡天八月即飞雪——雪的形成是水蒸气遇很冷产生凝华现象，故A错误；
B．天接云涛连晓雾——雾的形成是水蒸气遇冷产生液化现象，故B正确；
C．羌管悠悠霜满地——霜的形成是水蒸气遇很冷产生凝华现象，故C错误；
D．欲渡黄河冰塞川——冰的形成是水结冰产生的凝固现象，故D错误。
故选B。
3. 关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A. 0°C的冰没有内能，也没有机械能
B. 冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C. 物体的温度越高，所含的热量越多
D. 只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．一切物体都具有内能，故0°C的冰是具有内能的，同时如果冰块是运动的或者被举高就会具有机械能，故A错误；
B．冰熔化时温度保持不变，但熔化过程中，冰不断吸收热量，内能也随之增加，故B正确；
C．质量不变，物体的温度越高则内能越多，而不是热量越多，热量是在热传递过程中，不能说物体具有热量，故C错误；
D．冰熔化时温度虽然保持不变，但其内能是不断增加的，故D错误。
故选B。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 电路中有电流，就一定有电压
B. 额定功率越大的用电器，做功越多
C. 家庭电路中空气开关跳闸，一定是用电器短路
D. 用毛皮摩擦过的橡胶棒因为失去了正电荷而带上了负电
【答案】A
【解析】
【详解】A．由于电压是电流的形成原因，电路中有电流，电路两端一定有电压，故A正确；
B．额定功率越大的用电器，因为时间不确定，所以消耗的电能不一定越多，故B错误；
C．家庭电路中空气开关跳闸，可能是用电器短路，也可能是总功率过大，故C错误；
D．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒得到了电子，故D错误。
故选A。
5. 第22届世界杯在炎热的卡塔尔进行，所有场地周边都配备有一种“ElPalm凉亭”，如图所示，它装有风力涡轮机，其内部有磁铁，风进入装置带动线圈摆动可提供电能。下列实验能解释“EIPalm凉亭”发电原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，风力涡轮机是利用风力带动线圈切割磁场线，从而产生电流，与发电机原理相同。
A．图中有电源，是电动机工作原理，故A不符合题意；
B．利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．导体切割磁场产生电流，是发电机原理，故C符合题意；
D．利用的是同种电荷相互排斥的原理，故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示是某中学智慧校园门禁系统，可以使用刷脸（S1）、校园卡（S2）或保卫室控制（S3）作为钥匙。使用时，三者单独闭合都可以使电机转动打开门锁，下列电路中符合设计要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，密码（S1）、特定指纹（S2）、应急钥匙（S3）是三个开关，三者都可以单独使电动机M工作而打开门锁，所以开关S1、S2、S3为并联，且电动机M位于干路； 故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7. 如图﹣1所示为一种电子握力计，它的工作原理示意图如图﹣2所示，电源电压不变，握力显示表由电流表改装而成，定值电阻R2阻值为6Ω；不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.5A，则下列说法正确的是（ ）
A. 施加的力越大，电路中电流越大
B. 施加的力越小，R2消耗的功率越小
C. R1连入电路的阻值变化范围是0～30Ω
D. 电路消耗的总功率变化范围是0.3～1.5W
【答案】D
【解析】
【详解】A．施加握力时，变阻器滑片向下移动。用的力越大，滑片向下移动的距离越大，变阻器连入电路的越大，电路中的电流越小。故A错误；
B．施加的握力越小，电路中的电流越大，定值电阻的阻值不变，根据可知，定值电阻的功率越大。故B错误；
CD．当不施加握力时，变阻器连入电路的阻值为0，电路中电流最大，为0.5A，此时电源电压为
电路总功率为
当握力最大，变阻器全部连入电路，此时电路中电流最小，为0.1A，则电路总电阻为
变阻器此时连入电路的阻值为
此时电路总功率为
故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是最大值为的滑动变阻器，灯泡L的额定电压为6V，其图像如图乙所示。闭合开关S后，将的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡正常发光，此过程中，两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数分别对应的、图像如图丙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为18V
B. 定值电阻的阻值是
C. 当滑动变阻器的滑片处于最右端时，定值电阻与灯泡的功率之比为2:3
D. 当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路阻值为3Ω
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻与灯泡L、变阻器串联，电压表V1测两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表V2未画出；
B．将的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡正常发光的过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，由串联电路的电压特点可知，两端分得的电压变小，灯泡L和两端的电压均变大；由图丙可知，电压表V1的示数变大时，电压表V2的示数变大，当时灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压为6V，R1两端的电压也是6V，所以，电压表V2并联在灯泡L和两端测两者电压之和；当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压，此时两电压表的示数最大，由图乙可知，此时电路中的电流
由图丙可知，电压表V1的示数，电压表V2的示数，由可知，定值电阻的阻值
故B错误；
A．当的滑片P位于最右端时，两电压表的示数最小，由图丙可知，电压表的示数，电压表的示数
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
此时滑动变阻器两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压
故A错误；
C．当滑动变阻器的滑片处于最右端时，电压表V1的示数，电压表V2的示数，此时灯泡两端的电压
定值电阻与灯泡的功率之比
，
故C错误；
D．当灯泡正常发光时，电压表V1的示数，电压表V2的示数，此时电路中的电流
此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入电路阻值
故D正确。
故选D。
二、填空作图题（共6个小题，第14小题作图共2分，其余每空1分，共12分）
9. 科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。1820年丹麦物理学家___发现通电导体周围存在 _______，揭示了电和磁之间的联系。
【答案】 ①. 奥斯特 ②. 磁场
【解析】
【详解】[1]据课本知识可知，丹麦物理学家奥斯特经过多年实验研究，于1820年4月首先发现了电流的磁效应，打开了通向电与磁联系的大门。
[2]奥斯特实验说明通电导体跟磁体一样，周围也存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
10. 在一个标准大气压下，某种燃料的热值为4.2×107Jkg，完全燃烧20g该燃料，能释放出热量___________J。若这些热量的80%被质量为2kg，初温为22℃的水吸收，则水的温度将升高___________℃。（c水＝4.2×103J/(kg·℃）
【答案】 ①. ②. 78
【解析】
【详解】[1]燃料燃烧完全放出的热量为
[2]升高的温度为
在标准大气压下，水的沸点为100℃，故水的温度将升高
11. 小南经常用物理知识来解决生活中的问题，他本月月初拍下电能表读数如图甲，本月月底电能表读数如图乙，若当地电价为0.5元/(kW·h），则他家本月应交电费____元；小南让某个家用电器单独工作10min，电能表转盘转了360转，则这个家用电器的电功率为_______W（忽略电路中的损耗）
【答案】 ①. 158.5 ②. 3000
【解析】
【详解】[1]由图知小南家本月消耗的电能为
应交电费
[2] 他家某用电器单独接在该电能表上正常工作10min，电能表转盘转了360转，则这个家用电器消耗电能为
这个家用电器的电功率
12. 如图，将标有“24V、12W”的小灯泡L1和“12V、12W”的小灯泡L2串联接入电路中，让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则允许加在它们两端的最高电压是________V（忽略灯丝电阻的变化），两灯实际消耗的总功率是________W。
【答案】 ①. 30 ②. 15
【解析】
【详解】[1]由可得，灯L1的电阻为
灯L2的电阻为
灯L1的额定电流为
灯L2的额定电流为
因为I额1I大=I额1=0.5A
此时灯泡L1正常发光，灯泡L2的发光较暗，则允许加在它们两端的最高电压为
U大=I大（R1+R2）=0.5A×（48Ω+12Ω）=30V
[2]因为忽略灯丝电阻的变化，则此时两灯实际消耗的总功率为
P=UI=30V×0.5A=15W
13. 如图甲所示，定值电阻的阻值，灯泡L标着“6V”字样，只闭合S1和S3时，电路消耗的功率为6.4W；若S1，S2和S3都闭合，滑片在b端处，电流表示数为0．96A，滑动变阻器的最大阻值为______。改变电源电压后，只闭合S2时，小灯泡L的图像如图乙所示，当电路的功率最大时，滑动变阻器的电阻为R2；当灯两端电压为4V时，滑动变阻器的电阻为R2′，已知：R2:R2′=8:15，若电流表的量程为，电压表量程为。只闭合S2，在保证电路元件安全的情况下，电路总功率的变化范围为______W。
【答案】 ①. 50 ②.
【解析】
【详解】[1]只闭合S1和S3时，电路为只有R1的简单电路，电路消耗的功率为6.4W，根据可得，电源电压，即电阻R1两端的电压
若S1，S2和S3都闭合，电阻R1、R2并联，灯泡被短路，滑片在b端处，电阻R2全部用如电路，电流表测干路电流，通过R1的电流
通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器的最大阻值为
[2]只闭合S2时，小灯泡L与滑动变阻器串联，当小灯泡正常发光时，电路的功率最大时，滑动变阻器的电阻为R2；由小灯泡L的图像可知，电路中的电流为0.5A，则电源电压为
①
当灯两端电压为4V时，电路中的电流为0.4A，滑动变阻器的电阻为R2′电源电压
②
③
联立①②③解得
， ，
电路的最大功率
由电压表量程为可知，当滑动变阻器两端的电压为9V时，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压为1V，电路中的电流为0.2A，电路的最小功率
电路总功率的变化范围为。
14. 请根据小磁针的方向在图乙中的虚线框内用箭头标出电流方向。
【答案】
【解析】
【详解】因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管右侧为S极、左侧为N极；由安培定则可知螺线管中电流由右侧流入、左侧流出，则虚线框内导线中电流的方向是向上的，如图所示：
<>
15. 请用笔画线代替导线，将如图所示的插座、电灯和开关正确接入家庭电路中，要求开关能控制电灯。
【答案】
【解析】
【详解】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，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。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：
三、实验探究题（本题共3小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分）
16. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时，两组同学从图甲、乙所示的实验装置中各选一套来完成实验。
（1）图丙中a、b是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度﹣时间”图象，其中图象_________是根据乙实验装置的数据绘制的；
（2）同学们观察到烧杯中出现如图丁所示的现象时，温度计示数将_________，这时气泡内的气体是_________（选填“空气”或“水蒸气”）。
【答案】 ① a ②. 不变 ③. 水蒸气
【解析】
【详解】（1）[1]图乙实验中烧杯上方有盖子，烧杯内气体压强比图甲烧杯中的气体压强大，图乙中水的沸点比甲中水的沸点高，加盖子后能减少热量的散失，所以从加热到沸腾所需的时间比甲实验少，所以图a是根据乙实验装置的数据绘制的。
（2）[2]水沸腾时，烧杯中水各部分温度趋于一致，气泡在上升时一方面随着高度增加，压强减小，体积增大；因此图戊是水沸腾时的情景，水沸腾时继续吸热，温度不变，故温度示数保持不变。
[3]沸腾过程中不断有水汽化成水蒸气，气泡上升过程中气泡内水蒸气越来越多，外界水的压强变小，气泡内压强大于外界压强，气泡体积变大。
17. 小东在探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”时，猜想因素有电流、电阻和通电时间。
（1）如图甲所示，密封着空气的透明容器中接入电阻丝，将导线A、B分别接到电源两端，密封在容器中的电阻丝通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式对容器中的空气加热。通电时间越长，U形管左右两侧液面高度差越大，表明在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，电流通过这个电阻产生的热量越___________；
（2）现有阻值为5Ω和10Ω的电阻丝若干，利用如图乙所示装置探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系时，R1应选___________Ω的电阻丝。
【答案】 ①. 热传递 ②. 多 ③. 10
【解析】
【详解】（1）[1][2]将导线A、B分别接到电源两端，电热丝有电流通过，电热丝产生热量，容器内空气吸收热量，内能增大，温度升高，通过热传递的方式改变空气的内能；空气受热后膨胀推动U形管内液面发生变化；电阻和电流不变，通电时间越长，U形管左右两侧液面高度差越大，电阻产生的热量越多。
（2）[3]探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系时，保持电流和通电时间相同，电阻不同，R1应选10Ω的电阻丝。
18. 实验室购买了一批小灯泡，同学们发现其中有一只小灯泡上标有“2.5V”字样，小明想知道其额定功率。老师告诉他灯泡的电阻约8~15Ω，滑动变阻器有两种规格，分别是R1“10Ω；1A”、 R2“50Ω；2A”，电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。
（1）按如图甲的电路图连接实物，为了防止小灯泡被烧坏，应选用滑动变阻器__________（选填“R1”或“R2”）连入电路，电压表的量程选择__________（选填“0~3V”或“0~15V”）；
（2）将滑动变阻器的滑片P移到最__________（选填“左”或“右”）端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，并读出对应的电流值，绘制出了如图乙所示的I﹣U曲线。由图乙可知小灯泡的额定功率为__________W，通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是__________；
（3）小强也想测灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻R0，电源电压未知。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为__________A；
②保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为__________V；
③小灯泡的额定功率：P额＝__________W。
【答案】 ①. R2 ②. 0~3V ③. 右 ④. 0.625 ⑤. 灯泡的电阻是变化的 ⑥. 0.3 ⑦. 6 ⑧. 0.9
【解析】
【详解】（1）[1]图甲中灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电源电压恒为6V，灯丝电阻的最小值约为8Ω，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可知
代入数据得
解得
RP＝11.5Ω＞10Ω
所以为了防止小灯泡被烧坏，应将R2连入电路。
[2]灯泡的额定电压为2.5V，电压表与灯泡并联接入电路，电压表的量程选择0~3V。
（2）[3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应位于阻值最大处，由图甲可知应将滑片移到最右端。
[4]由图乙可知灯泡正常发光时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W
[5]由图乙可知通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（3）用图丙所示电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，步骤如下：
①[6]闭合开关S、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，使电流表的示数为0.3A；
②[7]保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为0.2A（如下面图3）；
将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电路为定值电阻R0的简单电路（如下面图3），电流表的示数为0.3A，则电源电压为
U＝0.3A×20Ω＝6V
图2中定值电阻两端的电压为
UP＝I′R0＝0.2A×20Ω＝4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压为
U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压为
UL＝U﹣U滑＝6V﹣3V＝3V
③[8]小灯泡的额定功率为
PL＝ULI＝3V×0.3A＝0.9W
19. 疯狂物理第二小组的三位同学小王，小傅，小陈用如图所示装置探究电流与电压的关系，电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）小王在连接电路时，开关应处于__________状态。连接好的电路如图甲所示，电路中部分连接不合理，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法______；
（2）正确连接电路后，闭合开关，改变滑片位置，小陈记录实验数据如下表所示，第三次实验的电流如图乙所示，示数为__________A。根据表中数据可归纳得出结论______________________________；
（3）同组的小傅在检查数据时发现有一组数据有拼凑的嫌疑，无法由当前的电路测量得出，则这组数据是第__________次的实验数据，由表可知实验中所使用定值电阻的阻值为__________Ω；
（4）小傅还想探究“电流与电阻的关系”，于是完成表格第二次探究后仅将电阻更换成原电阻的两倍，闭合开关后电路中的电流将变成__________A，此时电压表示数为U，接下来小傅将电阻换成25Ω进行实验，发现无论怎样移动滑片P都无法使电压表示数为U，则小傅可以更换一个不高于__________V的电源电压。
【答案】 ①. 断开 ②. ③. 0.3 ④. 在导体电阻不变时，导体中的电流与导体两端电压成正比 ⑤. 一 ⑥. 5 ⑦. 0.15 ⑧. 2.7
【解析】
【详解】（1）[1]为保护电路，在连接电路过程中，开关应该是断开的。
[2]此时，电压表测量一段导线两端电压，未测量定值电阻两端电压。故应改为并联在定值电阻两端，如图所示：
（2）[3]电流表使用0~0.6A量程，分度值为0.02A，此时示数为0.3A。
[4]表中数据具有以下特点
即对应的电压与电流的比值相同，故结论是：导体电阻不变时，导体中的电流与电压成正比。
（3）[5][6]根据第二次数据可以计算出定值电阻的阻值为
当变阻器全部连入电路时，变阻器两端分担的电压最大，定值电阻两端电压最小，为
即在调节过程中，定值电阻两端电压最小为0.6V，不可能调节为0.5V。故第一次是拼凑的。
（4）[7][8]第二次实验时，变阻器连入电路的电阻为
当将定值电阻阻值更换为
此时，电路中电流为
定值电阻两端电压为
在探究过程中，应该保持定值电阻两端电压为1.5V不变。定值电阻阻值越大，分担的电压就越高，为了保持其两端电压不变，有两种方法，一是增大变阻器的最大阻值，以分担更多的电压；二是减小电源电压。当变阻器全部连入电路时（此时变阻器分担电压最大），如果定值电阻两端电压为1.5V，电源电压为
即将25Ω电阻连入电路进行探究，即使变阻器阻值调到最大，电源电压也不能高于2.7V，否则，定值电阻两端电压就会高于1.5V。
四、论述与计算题（本题共3小题，18题6分，19题8分，20题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式，只写出最后答案的不能得分。）
20. 小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5kg水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，[]，当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气灶的效率η。
【答案】（1）；（2）52.5%
【解析】
【详解】解：（1）水吸收热量
（2）天然气放出的热量
天然气灶的效率
答：（1）水吸收的热量是；
（2）天然气灶的效率是52.5%。
21. 小王家买了一个三挡位的电烤炉，电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示，R1、R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示，求：
（1）电烤炉在中温挡正常工作时的电流？
（2）电烤炉高温挡的功率？
（3）若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，电烤炉在中温挡工作30min能使图乙中的电能表表盘转动多少圈？
【答案】（1）2.75A；（2）1210W；（3）750圈
【解析】
【详解】解：由图甲分析：旋转开关连接1时，R1、R2串联总电阻最大，据知，此时为低温挡；旋转开关连接3时，R1，R2并联总电阻最小，同理知，此时为高温挡；旋转开关连接2时，电路只连接R1，同理知，此时为中温挡；故中温挡时电阻
低温挡时电阻
故
R2=R低-R中=160Ω-80Ω=80Ω
因为R1=R2，所以并联总电阻
高温挡时电阻R1、R2并联，所以
R高=R并=40Ω
（1）据表格丙可知中温挡功率P中=605W；电烤炉在中温挡正常工作时的电流
（2）电烤炉高温挡时的功率
（3）电烤炉在中温挡工作的时间
t=30min=1800s
电路的实际电压为200V，电烤炉在中温挡工作30min所做的电功
据乙图铭牌可知电能表每转一周的电能
故电能表转的圈数
答：（1）电烤炉在中温挡正常工作时的电流为2.75A；
（2）电烤炉高温挡的功率为1210W；
（3）电烤炉在中温挡 作30min能使图乙中的电能表表盘转动750圈。
22. 如图甲，电源两端的电压恒为4V，R1为阻值等于5Ω的定值电阻，R2为滑动变阻器，灯L上标有“2.5V”字样，灯电功率随电压变化的关系如图乙。电压表、电流表量程足够大，求：
（1）灯正常工作时的电阻多大？
（2）开关S1闭合、S2断开，当滑片P位于R2的最右端b时，电压表示数为3V，则R2在10s内产生的热量为多大？
（3）开关S1断开、S2闭合，改变滑片P的位置，电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为多大？
【答案】（1）；（2）6J；（3）4∶1
【解析】
【详解】解：（1）由图象知，灯泡两端电压为2.5V时正常工作，所以灯泡的额定电功率为0.75W，由可得，灯泡正常工作时的电阻
（2）由电路图知，开关S1闭合、S2断开，当滑片P位于R2的最右端b时，L与R2串联，且R2连入的阻值为其最大值，电压表测R2两端电压，串联电路电压规律可知灯泡两端电压
由图象知，此时通过灯泡的实际功率P实＝0.2W，由可得，通过灯泡的电流
由串联电路电流特点可知通过R2的电流
所以R2在10s内产生的热量
（3）R2的最大值
由电路图知，开关S1断开、S2闭合时，电压表、电流表量程足够大，当滑片在左端时，只有R1连入电路，此时电路的总电阻最小，功率最大
当滑片在右端时，R1与R2串联，且R2连入的阻值为其最大值，此时电路的总电阻最大，功率最小
由此可以得出，电路消耗的最大总功率与最小总功率之比
答：（1）灯正常工作时的电阻8.3Ω。
（2）开关S1闭合、S2断开，当滑片P位于于R2的最右端b时，R2在10s内产生的热量为6J。
（3）电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为4∶1。实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.10
0.20
0.40
0.50
额定电压
220V
高温挡功率
中温挡功率
605W
低温挡功率
302.5W
（全卷共四个大题，满分80分与化学共用120分钟）
g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，C水=4.2×103J（kg·℃）。
一、选择题（每小题只有一个选项最符合题意，共8小题，每小题3分，共24分）
1. “估测”是物理学中常用的一种方法，小瀚艺同学对自己家里相关物理量的估测合理的是（ ）
A. 冬天，洗澡水的温度约90℃
B. 空调正常工作的功率约为1000W
C. 电视机正常工作时的电流约为5A
D. 他在使用电器时需注意用电安全，因为人体的安全电压是36V
【答案】B
【解析】
【详解】A．冬天，洗澡水的温度略高于体温，约为40℃，故A不符合题意；
B．空调的工作电流在4.5A左右，其电功率约为
左右，故B符合题意；
C．电视机正常工作时的功率约为200W，电流约为
故C不符合题意；
D．经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故D不符合题意。
故选B。
2. 晚自习期间，正在整理古诗句的小兰发现，有些诗句中对应着自然现象，下列诗句中对自然现象的分析正确的是（ ）
A. 胡天八月即飞雪——雪的形成是升华现象
B. 天接云涛连晓雾——雾的形成是液化现象
C. 羌管悠悠霜满地——霜的形成是凝固现象
D. 欲渡黄河冰塞川——冰的形成是凝华现象
【答案】B
【解析】您看到的资料都源自我们平台，20多万份最新小初高试卷，家威鑫 MXSJ663 性价比最高 【详解】A．胡天八月即飞雪——雪的形成是水蒸气遇很冷产生凝华现象，故A错误；
B．天接云涛连晓雾——雾的形成是水蒸气遇冷产生液化现象，故B正确；
C．羌管悠悠霜满地——霜的形成是水蒸气遇很冷产生凝华现象，故C错误；
D．欲渡黄河冰塞川——冰的形成是水结冰产生的凝固现象，故D错误。
故选B。
3. 关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A. 0°C的冰没有内能，也没有机械能
B. 冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C. 物体的温度越高，所含的热量越多
D. 只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．一切物体都具有内能，故0°C的冰是具有内能的，同时如果冰块是运动的或者被举高就会具有机械能，故A错误；
B．冰熔化时温度保持不变，但熔化过程中，冰不断吸收热量，内能也随之增加，故B正确；
C．质量不变，物体的温度越高则内能越多，而不是热量越多，热量是在热传递过程中，不能说物体具有热量，故C错误；
D．冰熔化时温度虽然保持不变，但其内能是不断增加的，故D错误。
故选B。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 电路中有电流，就一定有电压
B. 额定功率越大的用电器，做功越多
C. 家庭电路中空气开关跳闸，一定是用电器短路
D. 用毛皮摩擦过的橡胶棒因为失去了正电荷而带上了负电
【答案】A
【解析】
【详解】A．由于电压是电流的形成原因，电路中有电流，电路两端一定有电压，故A正确；
B．额定功率越大的用电器，因为时间不确定，所以消耗的电能不一定越多，故B错误；
C．家庭电路中空气开关跳闸，可能是用电器短路，也可能是总功率过大，故C错误；
D．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是因为橡胶棒得到了电子，故D错误。
故选A。
5. 第22届世界杯在炎热的卡塔尔进行，所有场地周边都配备有一种“ElPalm凉亭”，如图所示，它装有风力涡轮机，其内部有磁铁，风进入装置带动线圈摆动可提供电能。下列实验能解释“EIPalm凉亭”发电原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，风力涡轮机是利用风力带动线圈切割磁场线，从而产生电流，与发电机原理相同。
A．图中有电源，是电动机工作原理，故A不符合题意；
B．利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C．导体切割磁场产生电流，是发电机原理，故C符合题意；
D．利用的是同种电荷相互排斥的原理，故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示是某中学智慧校园门禁系统，可以使用刷脸（S1）、校园卡（S2）或保卫室控制（S3）作为钥匙。使用时，三者单独闭合都可以使电机转动打开门锁，下列电路中符合设计要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，密码（S1）、特定指纹（S2）、应急钥匙（S3）是三个开关，三者都可以单独使电动机M工作而打开门锁，所以开关S1、S2、S3为并联，且电动机M位于干路； 故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7. 如图﹣1所示为一种电子握力计，它的工作原理示意图如图﹣2所示，电源电压不变，握力显示表由电流表改装而成，定值电阻R2阻值为6Ω；不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.5A，则下列说法正确的是（ ）
A. 施加的力越大，电路中电流越大
B. 施加的力越小，R2消耗的功率越小
C. R1连入电路的阻值变化范围是0～30Ω
D. 电路消耗的总功率变化范围是0.3～1.5W
【答案】D
【解析】
【详解】A．施加握力时，变阻器滑片向下移动。用的力越大，滑片向下移动的距离越大，变阻器连入电路的越大，电路中的电流越小。故A错误；
B．施加的握力越小，电路中的电流越大，定值电阻的阻值不变，根据可知，定值电阻的功率越大。故B错误；
CD．当不施加握力时，变阻器连入电路的阻值为0，电路中电流最大，为0.5A，此时电源电压为
电路总功率为
当握力最大，变阻器全部连入电路，此时电路中电流最小，为0.1A，则电路总电阻为
变阻器此时连入电路的阻值为
此时电路总功率为
故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是最大值为的滑动变阻器，灯泡L的额定电压为6V，其图像如图乙所示。闭合开关S后，将的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡正常发光，此过程中，两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数分别对应的、图像如图丙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为18V
B. 定值电阻的阻值是
C. 当滑动变阻器的滑片处于最右端时，定值电阻与灯泡的功率之比为2:3
D. 当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路阻值为3Ω
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻与灯泡L、变阻器串联，电压表V1测两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表V2未画出；
B．将的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡正常发光的过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，由串联电路的电压特点可知，两端分得的电压变小，灯泡L和两端的电压均变大；由图丙可知，电压表V1的示数变大时，电压表V2的示数变大，当时灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压为6V，R1两端的电压也是6V，所以，电压表V2并联在灯泡L和两端测两者电压之和；当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压，此时两电压表的示数最大，由图乙可知，此时电路中的电流
由图丙可知，电压表V1的示数，电压表V2的示数，由可知，定值电阻的阻值
故B错误；
A．当的滑片P位于最右端时，两电压表的示数最小，由图丙可知，电压表的示数，电压表的示数
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
此时滑动变阻器两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压
故A错误；
C．当滑动变阻器的滑片处于最右端时，电压表V1的示数，电压表V2的示数，此时灯泡两端的电压
定值电阻与灯泡的功率之比
，
故C错误；
D．当灯泡正常发光时，电压表V1的示数，电压表V2的示数，此时电路中的电流
此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入电路阻值
故D正确。
故选D。
二、填空作图题（共6个小题，第14小题作图共2分，其余每空1分，共12分）
9. 科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。1820年丹麦物理学家___发现通电导体周围存在 _______，揭示了电和磁之间的联系。
【答案】 ①. 奥斯特 ②. 磁场
【解析】
【详解】[1]据课本知识可知，丹麦物理学家奥斯特经过多年实验研究，于1820年4月首先发现了电流的磁效应，打开了通向电与磁联系的大门。
[2]奥斯特实验说明通电导体跟磁体一样，周围也存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
10. 在一个标准大气压下，某种燃料的热值为4.2×107Jkg，完全燃烧20g该燃料，能释放出热量___________J。若这些热量的80%被质量为2kg，初温为22℃的水吸收，则水的温度将升高___________℃。（c水＝4.2×103J/(kg·℃）
【答案】 ①. ②. 78
【解析】
【详解】[1]燃料燃烧完全放出的热量为
[2]升高的温度为
在标准大气压下，水的沸点为100℃，故水的温度将升高
11. 小南经常用物理知识来解决生活中的问题，他本月月初拍下电能表读数如图甲，本月月底电能表读数如图乙，若当地电价为0.5元/(kW·h），则他家本月应交电费____元；小南让某个家用电器单独工作10min，电能表转盘转了360转，则这个家用电器的电功率为_______W（忽略电路中的损耗）
【答案】 ①. 158.5 ②. 3000
【解析】
【详解】[1]由图知小南家本月消耗的电能为
应交电费
[2] 他家某用电器单独接在该电能表上正常工作10min，电能表转盘转了360转，则这个家用电器消耗电能为
这个家用电器的电功率
12. 如图，将标有“24V、12W”的小灯泡L1和“12V、12W”的小灯泡L2串联接入电路中，让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则允许加在它们两端的最高电压是________V（忽略灯丝电阻的变化），两灯实际消耗的总功率是________W。
【答案】 ①. 30 ②. 15
【解析】
【详解】[1]由可得，灯L1的电阻为
灯L2的电阻为
灯L1的额定电流为
灯L2的额定电流为
因为I额1
此时灯泡L1正常发光，灯泡L2的发光较暗，则允许加在它们两端的最高电压为
U大=I大（R1+R2）=0.5A×（48Ω+12Ω）=30V
[2]因为忽略灯丝电阻的变化，则此时两灯实际消耗的总功率为
P=UI=30V×0.5A=15W
13. 如图甲所示，定值电阻的阻值，灯泡L标着“6V”字样，只闭合S1和S3时，电路消耗的功率为6.4W；若S1，S2和S3都闭合，滑片在b端处，电流表示数为0．96A，滑动变阻器的最大阻值为______。改变电源电压后，只闭合S2时，小灯泡L的图像如图乙所示，当电路的功率最大时，滑动变阻器的电阻为R2；当灯两端电压为4V时，滑动变阻器的电阻为R2′，已知：R2:R2′=8:15，若电流表的量程为，电压表量程为。只闭合S2，在保证电路元件安全的情况下，电路总功率的变化范围为______W。
【答案】 ①. 50 ②.
【解析】
【详解】[1]只闭合S1和S3时，电路为只有R1的简单电路，电路消耗的功率为6.4W，根据可得，电源电压，即电阻R1两端的电压
若S1，S2和S3都闭合，电阻R1、R2并联，灯泡被短路，滑片在b端处，电阻R2全部用如电路，电流表测干路电流，通过R1的电流
通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器的最大阻值为
[2]只闭合S2时，小灯泡L与滑动变阻器串联，当小灯泡正常发光时，电路的功率最大时，滑动变阻器的电阻为R2；由小灯泡L的图像可知，电路中的电流为0.5A，则电源电压为
①
当灯两端电压为4V时，电路中的电流为0.4A，滑动变阻器的电阻为R2′电源电压
②
③
联立①②③解得
， ，
电路的最大功率
由电压表量程为可知，当滑动变阻器两端的电压为9V时，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压为1V，电路中的电流为0.2A，电路的最小功率
电路总功率的变化范围为。
14. 请根据小磁针的方向在图乙中的虚线框内用箭头标出电流方向。
【答案】
【解析】
【详解】因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管右侧为S极、左侧为N极；由安培定则可知螺线管中电流由右侧流入、左侧流出，则虚线框内导线中电流的方向是向上的，如图所示：
<>
15. 请用笔画线代替导线，将如图所示的插座、电灯和开关正确接入家庭电路中，要求开关能控制电灯。
【答案】
【解析】
【详解】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，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。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：
三、实验探究题（本题共3小题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分）
16. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时，两组同学从图甲、乙所示的实验装置中各选一套来完成实验。
（1）图丙中a、b是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度﹣时间”图象，其中图象_________是根据乙实验装置的数据绘制的；
（2）同学们观察到烧杯中出现如图丁所示的现象时，温度计示数将_________，这时气泡内的气体是_________（选填“空气”或“水蒸气”）。
【答案】 ① a ②. 不变 ③. 水蒸气
【解析】
【详解】（1）[1]图乙实验中烧杯上方有盖子，烧杯内气体压强比图甲烧杯中的气体压强大，图乙中水的沸点比甲中水的沸点高，加盖子后能减少热量的散失，所以从加热到沸腾所需的时间比甲实验少，所以图a是根据乙实验装置的数据绘制的。
（2）[2]水沸腾时，烧杯中水各部分温度趋于一致，气泡在上升时一方面随着高度增加，压强减小，体积增大；因此图戊是水沸腾时的情景，水沸腾时继续吸热，温度不变，故温度示数保持不变。
[3]沸腾过程中不断有水汽化成水蒸气，气泡上升过程中气泡内水蒸气越来越多，外界水的压强变小，气泡内压强大于外界压强，气泡体积变大。
17. 小东在探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”时，猜想因素有电流、电阻和通电时间。
（1）如图甲所示，密封着空气的透明容器中接入电阻丝，将导线A、B分别接到电源两端，密封在容器中的电阻丝通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式对容器中的空气加热。通电时间越长，U形管左右两侧液面高度差越大，表明在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，电流通过这个电阻产生的热量越___________；
（2）现有阻值为5Ω和10Ω的电阻丝若干，利用如图乙所示装置探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系时，R1应选___________Ω的电阻丝。
【答案】 ①. 热传递 ②. 多 ③. 10
【解析】
【详解】（1）[1][2]将导线A、B分别接到电源两端，电热丝有电流通过，电热丝产生热量，容器内空气吸收热量，内能增大，温度升高，通过热传递的方式改变空气的内能；空气受热后膨胀推动U形管内液面发生变化；电阻和电流不变，通电时间越长，U形管左右两侧液面高度差越大，电阻产生的热量越多。
（2）[3]探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系时，保持电流和通电时间相同，电阻不同，R1应选10Ω的电阻丝。
18. 实验室购买了一批小灯泡，同学们发现其中有一只小灯泡上标有“2.5V”字样，小明想知道其额定功率。老师告诉他灯泡的电阻约8~15Ω，滑动变阻器有两种规格，分别是R1“10Ω；1A”、 R2“50Ω；2A”，电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。
（1）按如图甲的电路图连接实物，为了防止小灯泡被烧坏，应选用滑动变阻器__________（选填“R1”或“R2”）连入电路，电压表的量程选择__________（选填“0~3V”或“0~15V”）；
（2）将滑动变阻器的滑片P移到最__________（选填“左”或“右”）端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，并读出对应的电流值，绘制出了如图乙所示的I﹣U曲线。由图乙可知小灯泡的额定功率为__________W，通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是__________；
（3）小强也想测灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻R0，电源电压未知。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为__________A；
②保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为__________V；
③小灯泡的额定功率：P额＝__________W。
【答案】 ①. R2 ②. 0~3V ③. 右 ④. 0.625 ⑤. 灯泡的电阻是变化的 ⑥. 0.3 ⑦. 6 ⑧. 0.9
【解析】
【详解】（1）[1]图甲中灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电源电压恒为6V，灯丝电阻的最小值约为8Ω，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可知
代入数据得
解得
RP＝11.5Ω＞10Ω
所以为了防止小灯泡被烧坏，应将R2连入电路。
[2]灯泡的额定电压为2.5V，电压表与灯泡并联接入电路，电压表的量程选择0~3V。
（2）[3]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应位于阻值最大处，由图甲可知应将滑片移到最右端。
[4]由图乙可知灯泡正常发光时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W
[5]由图乙可知通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（3）用图丙所示电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，步骤如下：
①[6]闭合开关S、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，使电流表的示数为0.3A；
②[7]保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为0.2A（如下面图3）；
将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电路为定值电阻R0的简单电路（如下面图3），电流表的示数为0.3A，则电源电压为
U＝0.3A×20Ω＝6V
图2中定值电阻两端的电压为
UP＝I′R0＝0.2A×20Ω＝4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压为
U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压为
UL＝U﹣U滑＝6V﹣3V＝3V
③[8]小灯泡的额定功率为
PL＝ULI＝3V×0.3A＝0.9W
19. 疯狂物理第二小组的三位同学小王，小傅，小陈用如图所示装置探究电流与电压的关系，电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）小王在连接电路时，开关应处于__________状态。连接好的电路如图甲所示，电路中部分连接不合理，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法______；
（2）正确连接电路后，闭合开关，改变滑片位置，小陈记录实验数据如下表所示，第三次实验的电流如图乙所示，示数为__________A。根据表中数据可归纳得出结论______________________________；
（3）同组的小傅在检查数据时发现有一组数据有拼凑的嫌疑，无法由当前的电路测量得出，则这组数据是第__________次的实验数据，由表可知实验中所使用定值电阻的阻值为__________Ω；
（4）小傅还想探究“电流与电阻的关系”，于是完成表格第二次探究后仅将电阻更换成原电阻的两倍，闭合开关后电路中的电流将变成__________A，此时电压表示数为U，接下来小傅将电阻换成25Ω进行实验，发现无论怎样移动滑片P都无法使电压表示数为U，则小傅可以更换一个不高于__________V的电源电压。
【答案】 ①. 断开 ②. ③. 0.3 ④. 在导体电阻不变时，导体中的电流与导体两端电压成正比 ⑤. 一 ⑥. 5 ⑦. 0.15 ⑧. 2.7
【解析】
【详解】（1）[1]为保护电路，在连接电路过程中，开关应该是断开的。
[2]此时，电压表测量一段导线两端电压，未测量定值电阻两端电压。故应改为并联在定值电阻两端，如图所示：
（2）[3]电流表使用0~0.6A量程，分度值为0.02A，此时示数为0.3A。
[4]表中数据具有以下特点
即对应的电压与电流的比值相同，故结论是：导体电阻不变时，导体中的电流与电压成正比。
（3）[5][6]根据第二次数据可以计算出定值电阻的阻值为
当变阻器全部连入电路时，变阻器两端分担的电压最大，定值电阻两端电压最小，为
即在调节过程中，定值电阻两端电压最小为0.6V，不可能调节为0.5V。故第一次是拼凑的。
（4）[7][8]第二次实验时，变阻器连入电路的电阻为
当将定值电阻阻值更换为
此时，电路中电流为
定值电阻两端电压为
在探究过程中，应该保持定值电阻两端电压为1.5V不变。定值电阻阻值越大，分担的电压就越高，为了保持其两端电压不变，有两种方法，一是增大变阻器的最大阻值，以分担更多的电压；二是减小电源电压。当变阻器全部连入电路时（此时变阻器分担电压最大），如果定值电阻两端电压为1.5V，电源电压为
即将25Ω电阻连入电路进行探究，即使变阻器阻值调到最大，电源电压也不能高于2.7V，否则，定值电阻两端电压就会高于1.5V。
四、论述与计算题（本题共3小题，18题6分，19题8分，20题8分，共22分。解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式，只写出最后答案的不能得分。）
20. 小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入5kg水，水的初温是20℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用了0.1m3天然气，天然气的热值为3.2×107J/m3，[]，当地大气压为标准大气压。求：
（1）水吸收的热量Q吸（不计水的热量损失）；
（2）天然气灶的效率η。
【答案】（1）；（2）52.5%
【解析】
【详解】解：（1）水吸收热量
（2）天然气放出的热量
天然气灶的效率
答：（1）水吸收的热量是；
（2）天然气灶的效率是52.5%。
21. 小王家买了一个三挡位的电烤炉，电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示，R1、R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示，求：
（1）电烤炉在中温挡正常工作时的电流？
（2）电烤炉高温挡的功率？
（3）若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，电烤炉在中温挡工作30min能使图乙中的电能表表盘转动多少圈？
【答案】（1）2.75A；（2）1210W；（3）750圈
【解析】
【详解】解：由图甲分析：旋转开关连接1时，R1、R2串联总电阻最大，据知，此时为低温挡；旋转开关连接3时，R1，R2并联总电阻最小，同理知，此时为高温挡；旋转开关连接2时，电路只连接R1，同理知，此时为中温挡；故中温挡时电阻
低温挡时电阻
故
R2=R低-R中=160Ω-80Ω=80Ω
因为R1=R2，所以并联总电阻
高温挡时电阻R1、R2并联，所以
R高=R并=40Ω
（1）据表格丙可知中温挡功率P中=605W；电烤炉在中温挡正常工作时的电流
（2）电烤炉高温挡时的功率
（3）电烤炉在中温挡工作的时间
t=30min=1800s
电路的实际电压为200V，电烤炉在中温挡工作30min所做的电功
据乙图铭牌可知电能表每转一周的电能
故电能表转的圈数
答：（1）电烤炉在中温挡正常工作时的电流为2.75A；
（2）电烤炉高温挡的功率为1210W；
（3）电烤炉在中温挡 作30min能使图乙中的电能表表盘转动750圈。
22. 如图甲，电源两端的电压恒为4V，R1为阻值等于5Ω的定值电阻，R2为滑动变阻器，灯L上标有“2.5V”字样，灯电功率随电压变化的关系如图乙。电压表、电流表量程足够大，求：
（1）灯正常工作时的电阻多大？
（2）开关S1闭合、S2断开，当滑片P位于R2的最右端b时，电压表示数为3V，则R2在10s内产生的热量为多大？
（3）开关S1断开、S2闭合，改变滑片P的位置，电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为多大？
【答案】（1）；（2）6J；（3）4∶1
【解析】
【详解】解：（1）由图象知，灯泡两端电压为2.5V时正常工作，所以灯泡的额定电功率为0.75W，由可得，灯泡正常工作时的电阻
（2）由电路图知，开关S1闭合、S2断开，当滑片P位于R2的最右端b时，L与R2串联，且R2连入的阻值为其最大值，电压表测R2两端电压，串联电路电压规律可知灯泡两端电压
由图象知，此时通过灯泡的实际功率P实＝0.2W，由可得，通过灯泡的电流
由串联电路电流特点可知通过R2的电流
所以R2在10s内产生的热量
（3）R2的最大值
由电路图知，开关S1断开、S2闭合时，电压表、电流表量程足够大，当滑片在左端时，只有R1连入电路，此时电路的总电阻最小，功率最大
当滑片在右端时，R1与R2串联，且R2连入的阻值为其最大值，此时电路的总电阻最大，功率最小
由此可以得出，电路消耗的最大总功率与最小总功率之比
答：（1）灯正常工作时的电阻8.3Ω。
（2）开关S1闭合、S2断开，当滑片P位于于R2的最右端b时，R2在10s内产生的热量为6J。
（3）电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为4∶1。实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.10
0.20
0.40
0.50
额定电压
220V
高温挡功率
中温挡功率
605W
低温挡功率
302.5W
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