2022-2023学年陕西省西安市蓝田县九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2022-2023学年陕西省西安市蓝田县九年级上学期物理期末试题及答案，共19页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 冬天，站在室外的人们经常搓手取暖，这一过程的能量转化与四冲程汽油机工作过程中的哪个冲程能量转化相同（ ）
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2. 关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A. 温度高的物体，内能一定大
B. 一切物体，不论温度高低，都具有内能
C. 物体内能增加，一定要从外界吸收热量
D. 热量只能从内能多的物体转移到内能少的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A．内能的大小与物体的质量、温度等因素有关，所以温度高的物体内能不一定大，故A错误；
B．物体的内能是指物体内部所有分子做无规则热运动所具有的动能和分子势能的总和，由于分子永不停息地做无规则运动，分子的动能不可能为零，所以物体的内能不可能为零，即不论温度高低，一切物体都具有内能，故B正确；
C．改变内能有两种方式：做功和热传递，所以物体内能增加，不一定要从外界吸收热量，也可以是外界对物体做功，故C错误；
D．热量能从内能多的物体转移到内能少的物体，也能从内能少的物体转移到内能多的物体，故D错误。
故选B
3. 有A、B、C三根相同材料的导线，在温度相同时，已知A和B一样长，但A比B粗；B和C一样粗，但B比C短，则它们的阻值大小关系是（ ）
A. RA>RB>RCB. RB>RC>RAC. RC>RA>RBD. RC>RB>RA
【答案】D
【解析】
【详解】导体的电阻和导体材料、长度、横截面积及温度有关，在材料、长度和温度相同时横截面积越大电阻越小，因为A和B长度、温度和材料都相同，但A比B粗，所以A导线的电阻小于B导线的电阻；在材料、横截面积及温度相同时，长度越长电阻越大，因为B和C材料、横截面积和温度相同，但B比C短，所以B的电阻小于C的电阻，因此A的电阻最小，C的电阻最大。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4. 下列数据符合生活逻辑的是（ ）
A. 热机效率可达100%B. 手机闪充充电电流为10A
C. 空调工作电流大约1AD. 一节新的干电池能提供1.5V电压
【答案】D
【解析】
【详解】A．热机在工作过程中，内能不可能全部转化为机械能，故效率不可能达到100%，故A不符合题意；
B．手机闪充充电的电流一般为1~2A，达不到10A，故B不符合题意；
C．空调的额定功率一般为1000W，正常工作电流约为
故C不符合题意；
D．一节新干电池能提供1.5V电压，故D符合题意。
故选D。
5. 如图所示电路，是一种声光报警电路的示意图，当电键S1和S2同时闭合时，会出现的现象是（ ）
A. 灯亮，铃响B. 灯亮，铃不响
C. 灯不亮，铃响D. 灯不亮，铃不响
【答案】B
【解析】
【详解】由图知道，当开关S1和S2都闭合时，电铃被导线短路，电路为灯泡的简单电路，所以只有灯泡可以发光，即灯亮、铃不响，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6. 智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，其原因可能是（ ）
A. 减小了电池的输出电流
B. 增大了电池的输出电压
C. 减小了电子线路的电阻
D. 增大了电池的输出功率
【答案】A
【解析】
【详解】ABD．智能手机耗电达到一定量时，剩余的电能也是定量，由W= Pt可知，要延长手机的工作时间，需要减小电池的输出功率，而手机工作的电压是不变的，由P=UI可知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故A正确，BD错误；
C．因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以电子线路的电阻不变，故C错误。
故选A。
7. 如图是小虎家中电路的一部分，下列说法中正确的是（ ）
A. 电冰箱接入三孔插座后，其外壳与大地相连
B. 断开开关时，站在地上的人接触A点或B点都不会触电
C. 可以用漏电保护器来代替保险丝
D. 为了用电安全，应在乙处安装开关，甲处安装电灯
【答案】A
【解析】
【详解】．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故，故A正确；
B．断开开关时，站在地上的人接触A点时，接触了火线，会触电，故B错误；
C．保险丝是防止线路短路或者超负荷用的，而漏电保护器只有漏电的时候会跳闸，所以漏电保护器和保险丝作用不相同，在电路中要同时安装，故C错误；
D．若在图中甲、乙两处分别装上电灯或开关，开关与火线连接，故甲处应装开关，乙处应装电灯，故D错误。
故选。
8. 如图所示电路，电源电压保持不变，其中R0、R1为定值电阻，闭合开关，当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 电流表A示数变小，电压表V2示数变大
B. 电压表V1示数变大，电压表V2示数不变
C. 电流表A示数变大，电压表V2示数变小
D. 电流表A示数变大，电压表V2示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关S后，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压变化，电压表V2测R1和R2两端的电压之和，电流表测电路中的电流；
A．当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律的计算公式可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故A错误；
BCD．由
U=IR
可知，定值电阻R0和R1两端的电压变大，即电压表V1的示数变大；因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，且R0两端的电压变大，V2等于电源电压减去R0两端的电压，所以电压表V2的示数变小，故BD错误，C正确。
故选C。
9. 如图是“研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，下列分析不正确的是（ ）
A. 实验应用了控制变量法和转换法
B. 实验是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D. 实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
【答案】C
【解析】
【详解】A．实验中控制电阻相同，采用是控制变量法，通过观察液面的高度来表示放热的多少，是转换法，故A正确，不符合题意；
BC．右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故B正确，不符合题意；C错误，符合题意；
D．由焦耳定律可知，左侧电阻产生热量多；则左侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，即右侧U形管中液面的高度差比左侧的小，故D正确，不符合题意。
故选C。
10. 如图甲所示的电路中，电源电压为16 V恒定不变．R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断不正确的是( )
A. R0的阻值是10 Ω
B. 电路的最大总功率是25.6 W
C. R0的最小功率是3.2 W
D. 滑动变阻器的最大阻值是70 Ω
【答案】C
【解析】
【详解】当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，
由乙图可知，电路中的最大电流I大=1.6A，由可得，电源电压：
U=I大R0=1.6A×R0，
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，
由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.2A，R两端的电压UR=14V，
则滑动变阻器的最大阻值：，故D正确；
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=I最小R0+UR=0.2A×R0+14V，
因电源的电压不变，
所以，1.6A×R0=0.2A×R0+14V，
解得：R0=10Ω，故A正确；
电源电压U=I大R0=1.6A×10Ω=16V；
电路的最大总功率是：P最大=UI最大=16V×1.6A=25.6W，故B正确；
R0的最小功率：P最小=I最小2R0=（0.2A）2×10Ω=0.4W，故C错误．
故选C．
第二部分（非选择题共60分）
二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计22分）
11. 如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，魔方内部会有电流产生，这个过程中______能转化为电能。魔方的塑料外壳是______（选填“导”或“绝缘”）体。魔方能通过USB接口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的______（选填“电源”或“用电器”）。
【答案】 ①. 机械 ②. 绝缘 ③. 电源
【解析】
【详解】[1]转动魔方时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象，产生电流的过程中，机械能转化为电能。
[2]魔方的塑料外壳不容易导电，属于是绝缘体。
[3]魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
12. 小丽在人工湖边散步时闻到阵阵花香，这是 _____现象，同时她感觉到湖边比周边更凉爽，这是因为水的 _____较大，且在蒸发时会吸热；她对着手轻轻地哈气，感到手热热的，这是通过 _____的方法增加内能的。
【答案】 ①. 扩散 ②. 比热容 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1]小丽在人工湖边散步时闻到阵阵花香，属于扩散现象，说明一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动。
[2]之所以感觉到湖边比周边更凉爽，这是因为水的比热容较大，温度变化比周边要慢，且湖边的水蒸发会吸热。
[3]她对着手轻轻地哈气，感到手热热的，是因为从嘴里呼出的热空气具有热量传递到了手上，这是通过热传递的方式增加的内能。
13. 如图所示是威威家的电能表，由表盘信息可知，他家同时使用的用电器总功率不能超______W。其中10（20）A的10A表示的是______。威威家有一台烤面包机，铭牌上标有“220V 900W”字样，某次烤面包机单独正常工作时，电能表的转盘转了45转，则此次烤面包机工作了______min。
【答案】 ①. 4400 ②. 电能表的标定电流为10A ③. 5
【解析】
【详解】[1][2]220V表示电能表的工作电压为220V，10（20）A表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A；威威家同时使用的用电器最大总功率为
[3]表示电路中用电器每消耗电能，电能表的转盘转过600转，电能表的转盘转了45转，烤面包机消耗的电能为
由可知，此次烤面包机工作的时间
14. 晓强按图甲所示的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则电压表V2测量的______（选填“R1”“R2”或“电源”）两端的电压，R1两端的电压为_____V，R2两端的电压为______V。
【答案】 ①. R2 ②. 4.8 ③. 1.2
【解析】
【详解】[1]由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测R2两端电压。
[2][3]因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以V1示数应大于V2的示数，但两电压表的指针位置完全一样，说明V1选用的是015V量程，V2选用的是03V量程，所以根据图乙可知V1的示数为6V（即电源电压为6V），V2示数为1.2V，即R2两端电压为1.2V，由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压为
U1＝UU2＝6V1.2V＝4.8V
15. 甲和乙两个灯泡分别标有“220V 40W”与“220V 100W”的字样，___________灯电阻更大，将它们并联接在家庭电路中，___________灯更亮一些，将它们串联在家庭电路中，___________灯更亮一些。
【答案】 ①. 甲 ②. 乙 ③. 甲
【解析】
【详解】[1]两灯的额定电压均为220V，两灯的额定功率分别为40W和100W，由的变形式可知，两灯泡的电阻关系为。
[2]两灯泡并联接在家庭电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且家庭电路的电压为220V，所以两灯泡的实际功率和额定功率相等
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，且乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率，所以乙灯更亮。
[3]将两灯泡串联接在家庭电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以由可知，甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，甲灯更亮。
16. 如图是小明自制的电子秤电路（不考虑弹簧的电阻，且弹簧形变量与外力成正比），已知电源电压恒为6V，滑动变阻器R1的规格为“20Ω 1A”，电子秤的测量范围是0~30kg；当电子秤达到最大测量值时，R1的金属滑片在最下端，改装成电子秤的电表正好满偏，则R2的阻值为 _____Ω，轻质托盘上物体的质量为10kg时，该电表示数为 _____，电子秤刻度板上质量的刻度 _____（“均匀分布”、“左疏右密”或“右疏左密”）。
【答案】 ①. 20 ②. 1.5 ③. 左疏右密
【解析】
【详解】[1]由图知滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测量滑动变阻器电压，当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端，此时滑动变阻器接入电阻为0，那么电压表示数为0；滑动变阻器最大阻值20Ω，电子秤的测量范围是0~30kg，当电子秤达到最大测量值时，R1的金属滑片在最下端，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，由串联分压原理可知电压表的示数达到最大，由欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，此时改装成电子秤的电表正好满偏，所以电压表示数可表示被测物体的质量，电源电压为6V，所以电压表选择小量程接入电路，串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得
即
解得，R2＝20Ω。
[2]电子秤的测量范围是0~30kg，当被测物的质量为10kg时，滑动变阻器接入电阻为最大电阻的，此时，此时串联电路中的电流为
滑动变阻器此时两端的电压
所以电压表的示数为1.5V。
[3]比较质量和电压的变化可知电子秤刻度板上质量的刻度不均匀，0~10kg对应0~1.5V，10~30kg对应1.5~3V，故电子秤刻度板上质量的刻度左疏右密。
17. 闭合开关S后，使两个小灯泡都正常工作，请在图中恰当位置填入电流表或电压表。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知，左边的电表与灯并联在一起，应为电压表；右边的电表与右边的灯串联在一起，为电流表，如图所示：
18. 根据图中实物图，在方框内画出相应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据实物图可知，电流从电源正极流出，经开关后出现分支，一支经过灯泡L2，另一支路经滑动变阻器、灯泡L1，然后共同汇合到电流表回到电源负极，如图所示：
三、实验与探究题（共4小题，每空1分，计22分）
19. 按要求填空。
（1）如图甲所示，为了比较酒精和碎纸片的热值，两个相同规格的烧杯中装有质量相等的水，取质量______（选填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较______，从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系；
（2）如图乙所示是“探究并联电路电流规律”的实验电路图，该实验中应该选择规格______的灯泡多次实验，得出的普遍性结论是I＝______（用公式表示）。
【答案】 ①. 相等 ②. 水升高的温度 ③. 不同 ④. I1+I2
【解析】
【详解】（1）[1][2]本实验是比较不同物质的热值，应在燃烧相等质量燃料的情况下比较放出热量的多少。故两个燃烧皿中的燃料的质量应该是相等的。在相同加热装置中，通过质量相同的水升高的温度间接地反映燃料燃烧放出热量的多少。
（2）[3]为了使结论具有普遍性，应该选择规格不同的小灯泡进行实验。
[4]并联电路中，干路电路等于各支路电流之和，表达式为
20. 同学们在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表所示，小兵、小红两位同学做出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关；为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路：
（1）在M、N之间分别接不同的导体，通过观察 _________来比较导体电阻的大小更精准；
（2）为了验证上述猜想③，应该选用编号 _________两根电阻丝进行实验；
（3）一个同学探究猜想②时将电阻丝D接入电路，读出电流表示数，然后再将电阻丝D对折后接入电路中，发现电流表示数变大。据此，他得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。他的这种实验方法是 _________（选填“正确”或“错误”）的，理由是 _________。
【答案】 ①. 电流表示数 ②. A、D ③. 错误 ④. 没控制电阻丝的长度相等
【解析】
【详解】（1）[1]电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，所以在M、N之间分别接上不同的导体，可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
（2）[2]要验证猜想③：导体的电阻与导体的材料有关，根据控制变量法的思想可知，应控制导体长度与横截面积相同而材料不同，由表中数据可知，应选编号为A、D的两根电阻丝进行实验。
（3）[3][4]一个同学探究猜想②时，将电阻丝D接入电路，读出电流表示数，然后再将电阻丝D对折后接入电路中，此时导体的横截面积发生了变化，但长度也发生了变化，这不符合控制变量法的要求，所以无法完全实验探究，故这种方法是错误的。
21. 如图所示是初中电学中一个经典电路，悦悦利用如图电路探究“电流与电压的关系”实验时：
（1）连接电路时，开关应处于______状态。闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端；
（2）闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表指针偏转较大且几乎不变，其故障可能是电阻R______（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障，闭合开关，通过调节滑动变阻器滑P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示。由表中数据可得到的结论是：______；
（4）本实验中滑动变阻器作用：一是保护电路，二是______；
（5）本实验不能用小灯泡替代电阻R的原因是______。
【答案】 ①. 断开 ②. A ③. 断路 ④. 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ⑤. 改变定值电阻两端的电压 ⑥. 灯丝的电阻随温度的变化而变化
【解析】
【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路时开关应断开。
[2]闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的A端。
（2）[3]电流表无示数，说明电路可能断路；电压表指针偏转较大，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻R断路了。
（3）[4]根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）[5]探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，因此本实验中滑动变阻器作用：一是保护电路，二是改变定值电阻两端的电压。
（5）[6]探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不能用小灯泡做此实验。
22. 在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻”的实验中：
（1）实验小组连接了如图甲所示的电路，同组的小明发现电路有一根导线连接有误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线；（ ）
（2）排除故障后，移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向___________（选填“左”或“右”）移动；
（3）小明根据测出的数据在图乙中画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像。小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω。小明分别求出不同电压下小灯泡的电阻，然后求出电阻的平均值，他的这种做法___________（选填“合理”或“不合理”）；
（4）小明发现，还可以利用这些实验器材测量小灯泡的电功率，经过以上实验测得小灯泡的额定功率为___________W，小灯泡的亮度与___________有关；
（5） 另一组小雨在没有电流表的情况下用图丙所示的电路测R2的阻值，其中R是电阻箱（阻值可调、可读），请帮助她完成实验步骤：
①只闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出电压表读数为U1，读出电阻箱的读数为R；
②只闭合开关___________，保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变，读出电压表读数为U2；
③则R2=___________（用U1、U2、R表示）。若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，其它操作正确，则测得R2的阻值比真实值偏___________（选填“大”或“小”）。
【答案】 ①. ②. 左 ③. 12.5 ④. 不合理 ⑤. 0.5 ⑥. 实际功率 ⑦. S1、S2 ⑧. ⑨. 大
【解析】
【详解】（1）[1]图中电压表与灯泡串联，电流表与灯泡并联了，应该是电压表与灯泡并联，电流表与电阻串联，如图所示：
（2）[2]电压表的示数为2.2V低于小灯泡的额定电压，所以应该增大小灯泡两端的电压，小灯泡才能正常发光，根据串联分压的规律可知则应减小滑动变阻器连入电路的电阻从而减小滑动变阻器两端的电压，所以应将滑片向左移动。
（3）[3]由图乙知小灯泡正常发光时的电流为0.2A，小灯泡正常发光时的电阻
[4]小灯泡在不同电压下的电阻不同，分别求出不同电压下小灯泡的电阻，然后求出电阻的平均值，他的这种做法不合理。
（4）[5]小灯泡正常发光时的电压是2.5V，此时通过小灯泡的电流为0.2A，则小灯泡正常发光时的电功率
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
[6]由实验可知，小灯泡两端的电压越大，流过小灯泡的电流越大，小灯泡越亮，根据P=UI可知，小灯泡的实际功率越大。
（5）[7][8]只闭合开关S1、S3，电压表测量定值电阻R2两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出定值电阻R2两端电压为U1，读出电阻箱的读数为R；②只闭合开关S1、S2，保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变，用电压表测量电阻箱和定值电阻R2两端的总电压为U2；根据串联电路电压特点得，电阻箱两端的电压为
U箱=U2-U1
根据串联电路电流特点得
定值电阻R2的阻值
[9]若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，分担的电压变大，则电阻箱和定值电阻R2分担的电压变小，则U2变小，其它测量准确，由
得，R2测量值会变大。
四、综合题（共2小题，计16分）
23. 小明观察到自家天然气热水器铭牌上标有加热效率为84%，在物理实践活动中，小明想验证热水器的实际加热效率是否与铭牌标识的加热效率一致。他测得自来水流入热水器时的温度为15℃，出热水器的热水温度为40℃，放出40L的热水后，观察到天然气表消耗了天然气0.2m3。[ρ水=1.0×103kg/m3，1L=10﹣3m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），q天然气=3.2×107J/m3]求：
（1）热水的质量；
（2）水吸收的热量；
（3）热水器的实际加热效率。
【答案】（1）40kg；（2）4.2×106J；（3）65.625%
【解析】
【详解】解：（1）由得，热水的质量：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg
（2）水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(40℃﹣15℃)=4.2×106J
（3）天然气完全燃烧释放的热量
Q放=Vq天然气=0.2m3×3.2×107J/m3=6.4×106J
该热水器的实际效率
答：（1）热水的质量为40kg；
（2）水吸收的热量为4.2×106J；
（3）热水器的实际加热效率为65.625%。
24. 如图所示为某养生壶的电路原理图，有加热和保温两挡。R1和R2都是发热电阻，其中R1＝44Ω，养生壶的保温功率为200W。求：
（1）R2的电阻；
（2）加热时电路中的电流；
（3）养生壶的额定加热功率；
（4）加热5min消耗的电能。
【答案】（1）198Ω；（2）5A；（3）1100W；（4）3.3×105J
【解析】
【详解】解：（1）由电路图可知，S1、S2闭合后，电路为R1的简单电路，电阻较小，根据知功率较大，养生壶处于加热状态，S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电阻较大，根据知功率较小，养生壶处于低温挡，低温挡时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律知，R2的电阻为
（2）根据可知，加热时电路中电流为
（3）养生壶的额定加热功率为
（4）根据得加热5min消耗的电能为
答：（1）R2的电阻为198Ω；
（2）加热时电路中的电流为5A；
（3）养生壶的额定加热功率1100W；
（4）加热5min消耗的电能为3.3×105J。编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
实验次数
1
2
3
4
电压
电流