四川省营山县城关初级中学校2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题

城关中学2025秋第三次月考九年级物理试题 班级 姓名 得分 一．选择题（1-10小题，为单选题，3分/题，11-12题为多选题，4分/题，共计38分） 1．中华古诗词是我国的瑰宝，下列关于诗词中物理知识的解释，说法正确的是（　　） A．“昔去雪如花，今来花似雪”，雪的温度低，其内能为零 B．“泥融飞燕子，沙暖睡鸳鸯”，春日沙子白天较暖是因为沙子比热容大 C．“夏荷轻摇，珠露合聚”，露珠聚在一起说明分子间存在引力 D．“春来雪化草庭湿，暖日冰融栅院池”，冰在熔化时持续吸热，其内能不变 2．沿海地区江苏的昼夜温差较小，而内陆新疆的戈壁地区的昼夜温差较大。在新疆的某些地区出现“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象。这主要是因为（　　） A．海水的密度小，沙石的密度大 B．海水的比热容大，沙石的比热容小 C．海水的内能多，沙石的内能少 D．海水吸收的热量少，沙石吸收的热量多 3．如图所示，这是煮茶时的情景，下列说法正确的是（　　） A．壶中的茶水在沸腾后继续加热，茶水的温度和内能都不变 B．从壶中刚倒入杯中的茶水烫口是因为其含有的热量多 C．沸腾后壶盖被顶起的能量转化情况与内燃机的排气冲程相同 D．喝茶时感觉身体变暖了，是通过热传递的方式改变了内能 4．对下列图中现象，解释错误的是（　　） A．甲图：被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，在这个过程中玻璃棒失去了电子 B．乙图：A 中正电荷可以通过金属棒流向 B，使B中的金属箔带同种电荷而张开 C．丙图：摩擦后的气球能够吸引细水流，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质 D．丁图：用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥，则两小球一定带有同种电荷 5．试卷在切割工序时，为保护人员安全，需将双手放在指定位置，此时开关S1和S2闭合，电动机才开始切割，同时警示灯L亮起；若仅有一只手放在指定位置，则电动机和警示灯均无法工作；若警示灯L损坏，电动机仍能工作。如图所示，符合上述要求的电路是（　　） A B C D 6．如图所示的电路中，闭合开关S，下列说法中正确的是（　　） A．V1测电源电压，V2测L1的电压 B．若L2短路，则V1的示数将变为0 C．若L1短路，此时电压表V2的示数与电压表V1的示数相同 D．断开开关S，则L1与L2并联，电压表V1和电压表V2都测的是电源电压 7．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列有关说法正确的是（　　） A．为了方便观察实验现象，可以将R1换成小灯泡 B．可调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数产生变化 C．实验开始前，滑动变阻器滑片应该移至最左端 D．实验的结论是：电阻一定时，电压与电流成正比 8．有“20Ω 0.5A”的定值电阻与“10Ω 0.8A”的定值电阻，若串联起来，电路两端允许加的最大电压为U；若并联起来，干路中允许通过的最大电流为I，则U和I分别为（　　） A．18V，1.2A B．18V，1.3A C．15V，1.2A D．15V，1.3A 9．如图甲所示，电源电压恒定，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，R1是定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”，闭合开关S，移动变阻器滑片P，电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．滑片P向a端移动电压表示数变大 B．定值电阻R1的阻值为5Ω C．电路消耗的最大功率为1.6W D．电流表示数的变化范围是0～0.4A 10．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．甲图通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 B．乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系 C．乙图中左右两容器中电阻丝产生的热量之比是4：1 D．将乙图右侧密闭容器中的5Ω电阻换成10Ω，即可探究电流产生的热量与电阻的关系 11．定值电阻R与灯泡L的电流随电压变化关系的图象如图所示，现将它们串联接在电压恒为6V的电源两端，则下列判断正确的是（　　） A．此时定值电阻两端电压为5V B．此时定值电阻的阻值和灯泡的阻值相等 C．此时定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为2：1 D．通电10min，灯泡消耗的电能是240J 12．如图所示，电源电压保持不变，且不考虑灯丝的阻值随温度变化。闭合开关S，滑动变阻器滑片P由图所示位置向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡L变暗 B．电流表A2示数变小 C．电流表A1和A2示数的差值变大 D．电压表V的示数与电流表A1示数的比值变大 二．填空题（共6小题，每空2分，共计24分） 13．胡辣汤是河南的特色美食，当人们喝上一碗热气腾腾的胡辣汤时，香飘四溢，这属于扩散现象，说明了 　 　 ；喝胡辣汤后胃暖暖的，它是通过的 　 　 方式改变了内能。 14．图　 　 是排气冲程，该冲程是靠飞轮转动的　 　 完成，若汽油机飞轮的转速为1200r/min，则1s内汽油机对外做功　 　 次。 15．如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则电压表V1的示数为 　 　 V，灯L1两端的电压为 　 　 V。 16．如图所示电路中，电源两端的电压保持不变。S1和S3闭合，S2断开，电压表V1的示数为U1；S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在R3中点，电压表V1的示数为U1'，R1消耗的电功率为2W；已知U1：U1'＝5：2，则前后两次状态，流过R1的电流之比为 　 　 。S2闭合，S1和S3断开，滑动变阻器的滑片P在R3右端，R3消耗的电功率为1.5W；则S1、S2和S3都闭合，电路消耗的总功率为 　 　 W。 17．如图所示电路中，电源电压恒定，R1、R2和R3是定值电阻。当X和Y均为电流表时，闭合开关，其示数之比为9：5，此时R1、R2、R3的连接方式是　 　 （选填“串联”或“并联”），若通电时间t，电路产生的总焦耳热为Q1；当X和Y均为电压表时，闭合开关，其示数之比为5：3，若通电相同时间t，电路产生的总焦耳热为Q2。则Q1　 　 Q2）。（填“大于”、“等于”或“小于”） 18．定值电阻R1和R2上分别标有“20Ω 1A”和“30Ω 0.5A”的字样，现将它们串联起来接到某电源两端，为了不损坏电阻，该电源的电压不能超过 　 　 V；若将它们并联起来，在不损坏电阻的情况下，电路的最大的电功率是 　 　 W。 三．作图与实验探究题（19题4分，20题2分，21、22题每空1分，共计18分） 19．现有两盏灯L1、L2，一只电流表，一个滑动变阻器，电源及开关各一只。要求：灯L1、L2并联；电流表测L2的电流；滑动变阻器只控制通过灯L1的电流，且滑片向左移，灯变亮；开关能控制灯L1、L2。（1）请在图甲虚线框中画出满足要求的电路图。（2）在如图乙所示的元件中，用笔画线代替导线按照电路图连接实物图。 20．测量小灯泡的电功率，通常采用“伏安法”，其测量依据为P＝UI，请你设计出该实验的电路图并连接如图所示的实物图。 第19题图 第20题图 21．小明为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入初温相同的液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 （1）除了图中给的器材外，本实验还需要的测量工具是秒表和　 　 ；实验中，应该向两个烧杯中加入　 　 （选填“质量”和“体积”）相同的两种不同液体； （2）本实验通过比较　 　 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少，此时用到的实验方法为　 　 ； （3）根据实验数据，小明作出了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体　 　 （选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。若液体A是水，则液体B的比热容为　 　 J/（kg•℃）。 22．LDC实验小组的同学在电学学习中，对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏，他们通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。 实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω，20Ω，25Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）正确连接电路，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数较大；移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化，可能是定值电阻发生　 　 （填“断路”或“短路”）； （2）更换正常电阻后，A，B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I﹣R图像，分析图像，你认为　 　 （选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是　 　 。另一组同学得到的正确实验结论是　 　 。 实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图丙、丁所示的实验装置（电源、开关未画出）。 （3） 其中图　 　 是探究电流大小对产生热量多少的影响的；另一幅图电路连接的目的是控制 相同，从而探究　 　 对产生热量多少的影响的。 四．计算题（共2小题,每小题10分，共计20分） 23．小明家新买一个电蒸锅，如图所示为其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。已知水的比热容）。求：（1）电蒸锅正常工作时，保温挡的功率； （2）电蒸锅正常工作时，电阻R2的阻值；（3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使2kg的水温度升高60℃需要多少时间？ 24．如图甲，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，定值电阻R2为20Ω，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。（1）求灯泡正常发光时的电阻；（2）求电源电压；（3）当开关S1、S2、S3均闭合时，求电路允许消耗的最大功率。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 城关中学九年级第三次月考物理试题答题卡 班级 姓名 得分 1． 选择题（1-10小题，为单选题，3分/题，11-12题为多选题，4分/题，共计38分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 2． 填空题（共6小题，每空2分，共计24分） 13、 14 14、 16 17、 18 三．作图与实验探究题（19题4分，20题2分，21、22题每空1分，共计18分） 第19题图 第20题图 21、（1） （2） （3） 22、（1） （2） （3） 、 四．计算题（共2小题,每小题10分，共计20分） 23．小明家新买一个电蒸锅，如图所示为其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。已知水的比热容）。求： （1）电蒸锅正常工作时，保温挡的功率； （2）电蒸锅正常工作时，电阻R2的阻值； （3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使2kg的水温度升高60℃需要多少时间？ 24． 如图甲，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，定值电阻R2为20Ω，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。 （1） 求灯泡正常发光时的电阻； （2） （2）求电源电压； （3） （3）当开关S1、S2、S3均闭合时，求电路允许消耗的最大功率。 学科网（北京）股份有限公司 $ 城关中学2025秋第三次月考九年级物理试题 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D B C C B C C C 二．多选题（共2小题） 题号 11 12 答案 CD BD 一．选择题（共10小题） 1．中华古诗词是我国的瑰宝，下列关于诗词中物理知识的解释，说法正确的是（　　） A．“昔去雪如花，今来花似雪”，雪的温度低，其内能为零 B．“泥融飞燕子，沙暖睡鸳鸯”，春日沙子白天较暖是因为沙子比热容大 C．“夏荷轻摇，珠露合聚”，露珠聚在一起说明分子间存在引力 D．“春来雪化草庭湿，暖日冰融栅院池”，冰在熔化时持续吸热，其内能不变 【分析】（1）一切物体都有内能； （2）沙土的比热容较小，与质量相同的其它物质相比，吸收相同的热量，升高的温度较高； （3）分子间存在相互作用的引力和斥力； （4）冰在熔化时，吸收热量，内能增加，温度不变。 【解答】解：A．一切物体，不论温度高低，都具有内能，故A错误； B．沙子白天较暖，是因为沙子的比热容较小，与其它相同质量的物质相比，吸收相同热量时，升温较明显，故B错误； C．露珠合聚是因为水分子之间的距离足够较小时，分子间表现的是引力，故C正确； D．冰在熔化时要不断地吸收热量，其内能增大，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查内能、分子作用力和比热容的知识，属于综合题。 2．沿海地区江苏的昼夜温差较小，而内陆新疆的戈壁地区的昼夜温差较大。在新疆的某些地区出现“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象。这主要是因为（　　） A．海水的密度小，沙石的密度大 B．海水的比热容大，沙石的比热容小 C．海水的内能多，沙石的内能少 D．海水吸收的热量少，沙石吸收的热量多 【分析】因为沙子的比热容比水的小，白天，相同质量的不同物质，吸收相同的热量后，比热容小的温度升高的多；夜晚，相同质量的不同物质放出相同的热量后，比热容小的温度下降的多，气温较低，据此回答产生这种气候的原因。 【解答】解： 因为沙子的比热容较小，白天，吸收热量后，沙子的温度升高的多，气温较高；夜晚，放出热量后，沙子的温度下降的多，气温较低；由此可知沙漠地区白天黑夜的温差大，产生了“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象，因此，只有选项B中的说法符合题意。 故选：B。 【点评】本题是“比热容知识”的一个应用。我们要学会使用所学物理知识来解释我们生活中的有关现象。 3．如图所示，这是煮茶时的情景，下列说法正确的是（　　） A．壶中的茶水在沸腾后继续加热，茶水的温度和内能都不变 B．从壶中刚倒入杯中的茶水烫口是因为其含有的热量多 C．沸腾后壶盖被顶起的能量转化情况与内燃机的排气冲程相同 D．喝茶时感觉身体变暖了，是通过热传递的方式改变了内能 【分析】壶中茶水在加热沸腾后继续加热，温度保持不变，但内能会增加。 热量是过程量不能描述为含有或具有。 内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能。 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。 【解答】解：A．壶中茶水在加热沸腾后继续加热，温度保持不变，但内能会增加，故A错误，不符合题意； B．热量是过程量不能描述为含有或具有，故B错误，不符合题意； C．沸腾后壶盖被顶起工作过程是通过做功的方式，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程原理相同，故C错误，不符合题意； D．喝茶时身体感觉变暖了，是由于身体吸收热量内能增加，通过热传递的方式改变身体的内能，故D正确，符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查四冲程能量的转化及改变内能的方法，温度、内能、热量的关系，属于基础题。 4．对下列图中现象，解释错误的是（　　） A．甲图：被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，在这个过程中玻璃棒失去了电子 B．乙图：A 中正电荷可以通过金属棒流向 B，使B中的金属箔带同种电荷而张开 C．丙图：摩擦后的气球能够吸引细水流，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质 D．丁图：用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥，则两小球一定带有同种电荷 【分析】（1）摩擦起电的实质是电子的转移； （2）金属导体中，能够移动的是自由电子，正电荷不能自由移动； （3）带电体可以吸引轻小物体。 【解答】解：A、丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，玻璃棒失去电子，丝绸得到电子而带上负电，故A正确； B、金属导体中，正电荷不能定向移动，故B错误； C、摩擦后的气球带了电，能够吸引轻小物体，所以气球能够吸引细水流，故C正确； D、用绝缘细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥，则两小球一定带有同种电荷，故D正确。 故选：B。 【点评】本题考查了电荷间的相互作用和摩擦起电的实质，是一道基础题。 5．试卷在切割工序时，为保护人员安全，需将双手放在指定位置，此时开关S1和S2闭合，电动机才开始切割，同时警示灯L亮起；若仅有一只手放在指定位置，则电动机和警示灯均无法工作；若警示灯L损坏，电动机仍能工作。如图所示，符合上述要求的电路是（　　） A． B． C． D． 【分析】将双手放在指定位置，此时开关S1和S2闭合，电动机才开始切割，说明两个开关是串联的，电动机工作，警示灯L亮起。若警示灯L损坏，电动机仍能工作。说明电动机和指示灯并联。 【解答】解：将双手放在指定位置，此时开关S1和S2闭合，电动机才开始切割，说明两个开关是串联的，电动机工作，警示灯L亮起。 若警示灯L损坏，电动机仍能工作。说明电动机和指示灯并联，故C正确。 故选：C。 【点评】本题考查电路的设计，正确判断用电器连接方式和开关的位置是关键。 6．如图所示的电路中，闭合开关S，下列说法中正确的是（　　） A．V1测电源电压，V2测L1的电压 B．若L2短路，则V1的示数将变为0 C．若L1短路，此时电压表V2的示数与电压表V1的示数相同 D．断开开关S，则L1与L2并联，电压表V1和电压表V2都测的是电源电压 【分析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测L2两端的电压。 【解答】解：A、由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测L2两端的电压，故A错误； B、若L2短路，V1仍测电源电压，所以V1的示数不变，故B错误； C、若L1短路，此时L2两端电压等于电源电压，所以电压表V2的示数与电压表V1的示数相同，故C正确； D、若断开开关S，V2串联在干路中测电源电压，所以V2示数为电源电压，而V1示数几乎为零，此时电路相当于断路，不能说L1与L2并联，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电压表的使用，关键要看电压表与哪段电路并联，难易程度适中。 7．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列有关说法正确的是（　　） A．为了方便观察实验现象，可以将R1换成小灯泡 B．可调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数产生变化 C．实验开始前，滑动变阻器滑片应该移至最左端 D．实验的结论是：电阻一定时，电压与电流成正比 【分析】（1）探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻受温度的影响； （2）探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压； （3）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处； （4）根据欧姆定律的内容结合实验目的分析实验结论。 【解答】解：A、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，所以不可以将R1换成小灯泡，故A错误； B、探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，因此可调节滑动变阻器得滑片，使电压表的示数产生变化，故B正确； C、为了保护电路，闭合开关前，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最右端，故C错误； D、由欧姆定律的内容可知，本实验的结论为：电阻一定时，电流与电压成正比，故D错误。 故选：B。 【点评】本题探究“电流与电压的关系”，考查控制变量法、实验操作、注意事项和欧姆定律的内容。 8．有“20Ω 0.5A”的定值电阻与“10Ω 0.8A”的定值电阻，若串联起来，电路两端允许加的最大电压为U；若并联起来，干路中允许通过的最大电流为I，则U和I分别为（　　） A．18V，1.2A B．18V，1.3A C．15V，1.2A D．15V，1.3A 【分析】根据串联电路电流特点确定两电阻串联时通过电路的最大电流，根据串联的电阻规律结合欧姆定律计算两电阻串联时的电源电压； 根据并联电路电压特点确定两电阻并联时的电源电压，根据并联电路电流规律结合欧姆定律计算干路电流。 【解答】解：两个电阻允许通过的最大电流分别为I1＝0.5A，I2＝0.8A，因串联电路中各处的电流相等，所以它们串联时电路中的最大电流为I大＝I1＝0.5A， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得电路两端允许加的最大电压U＝I大（R1+R2）＝0.5A×（20Ω+10Ω）＝15V； 根据欧姆定律可得两电阻两端允许加的最大电压分别为U1＝I1R1＝0.5A×20Ω＝10V，U2＝I2R2＝0.8A×10Ω＝8V， 并联电路中各支路两端的电压相等，所以两电阻并联时，该电路两端的最大电压为U′＝U2＝8V， 此时通过R2的电流为0.8A，此时通过R1的电流为， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路中允许通过的最大电流为I＝I′+I2＝0.4A+0.8A＝1.2A。 故选：C。 【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用。 9．如图甲所示，电源电压恒定，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，R1是定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”，闭合开关S，移动变阻器滑片P，电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．滑片P向a端移动电压表示数变大 B．定值电阻R1的阻值为5Ω C．电路消耗的最大功率为1.6W D．电流表示数的变化范围是0～0.4A 【分析】由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路电流。 （1）滑片P向a端移动时，R2的阻值减小，根据串联电路的分压判断出电压表示数的变化； （2）设电源电压为U，由串联电路电压规律U＝U1+U2＝IR1+U2，由图乙可知，当I＝0.2A时，U＝IR1+U2＝0.2A×R1+2V； 当I＝0.3A时，U＝IR1+U2＝0.3A×R1+1V，根据电源电压相等列等式算出R1的电阻和电源电压； （3）根据P＝U算出电路的最大电功率； （4）电阻R2的最大值为20Ω，根据算出电流的最小值，由图乙可知电流最大值，进而算出电流表示数的变化范围。 【解答】A．由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路电流。滑片P向a端移动时，R2的阻值减小，根据串联分压的规律，电阻越小，电压越小，则电压表示数变小，故A错误； B．由图乙可知，当I＝0.2A时，U＝IR1+U2＝0.2A×R1+2V 当I＝0.3A时，U＝IR1+U2＝0.3A×R1+1V 联合两式解得R1＝10Ω，故B错误； C．将R1＝10Ω代入公式得U＝IR1+U2+0.3A×10Ω+1V＝4V， 根据P＝UI可知，电流最大I＝0.4A时，电功率最大，则有P最大＝UI最大＝4V×0.4A＝1.6W，故C正确； D．电阻R2的最大值为20Ω，电流的最小值为， 由图乙可知电流最大值为0.4A，电流表示数的变化范围是0.13A～0.4A，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确确定电路中的最大电流和电压表的最大示数是关键。 10．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．甲图通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大 B．乙图实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系 C．乙图中左右两容器中电阻丝产生的热量之比是4：1 D．将乙图右侧密闭容器中的5Ω电阻换成10Ω，即可探究电流产生的热量与电阻的关系 【分析】A.串联电路中电流处处相同，电阻丝产生的热量Q＝I2Rt，由此判断； B.探究电流产生的热量与电阻大小关系，要控制电流相同； C.图乙中，右侧的两个5Ω的电阻并联之后与左侧5Ω电阻串联，电阻丝产生Q＝I2Rt，由此判断； D.探究电流产生的热量与电阻，要控制通过电阻的电流相同。 【解答】解：A.串联电路中电流处处相同，电阻丝产生的热量Q＝I2Rt，所以通电一段时间后，右侧的电阻大，右侧电阻丝产生的热量多，容器中气体的温度高，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大，故A错误； B.探究电流产生的热量与电阻大小关系，要控制电流相同，改变电阻的大小，图乙中通过左右容器中电阻丝的电流不相同，电阻相同，故B错误； C.图乙中，右侧的两个5Ω的电阻并联之后与左侧5Ω电阻串联，所以右侧两个支路中的电流相同，它们电流之和等于左侧电阻丝通过的电流，设通过左侧电阻丝的电流为2I，则通过右侧容器中电阻丝的电流为I，所以4；1，故C正确； D.探究电流产生的热量与电阻，要控制通过电阻的电流相同，将乙图右侧密闭容器中的5Ω电阻换成10Ω，左右容器中电阻丝通过的电流不相同，故D错误； 故选：C。 【点评】本题考查了控制变量法在探究影响电阻丝产生热量多少的实验中的应用。 二．多选题（共2小题） （多选）11．定值电阻R与灯泡L的电流随电压变化关系的图象如图所示，现将它们串联接在电压恒为6V的电源两端，则下列判断正确的是（　　） A．此时定值电阻两端电压为5V B．此时定值电阻的阻值和灯泡的阻值相等 C．此时定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为2：1 D．通电10min，灯泡消耗的电能是240J 【分析】（1）定值电阻R与灯泡L串联接在电压恒为6V的电源两端，根据串联电路电流特点、电压特点，结合图像读出符合的电流与电压值； （2）根据欧姆定律比较电阻大小； （3）根据题意知，定值电阻R与灯泡L的电流是0.2A，定值电阻R与灯泡L的两端电压分别是2V和4V，再利用P＝UI表示出各自的功率，即可求出电功率的比值； （4）由于已知灯泡的电流和电压值，再利用W＝UIt计算灯泡消耗的电能即可。 【解答】解：A、串联电路中电流处处相等，总电压6V等于各用电器两端电压的和，结合图像可知，当电路中电流I＝0.2A时，UL＝2V，UR＝4V，故A错误； B、此时定值电阻的阻值为R20Ω， 灯泡的阻值为：RL10Ω，定值电阻的阻值和灯泡的阻值不相等，故B错误； C、定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为： PR：PL＝URI：ULI＝UR：UL＝4V：2V＝2：1，故C正确； D、通电10min，灯泡消耗的电能为：W＝ULIt＝2V×0.2A×10×60s＝240J，故D正确； 故选：CD。 【点评】本题考查了串联电路的电流和电压的特点、电功率的计算等知识，难度不大。 （多选）12．如图所示，电源电压保持不变，且不考虑灯丝的阻值随温度变化。闭合开关S，滑动变阻器滑片P由图所示位置向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡L变暗 B．电流表A2示数变小 C．电流表A1和A2示数的差值变大 D．电压表V的示数与电流表A1示数的比值变大 【分析】分析清楚图示电路结构，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后应用并联电路特点与欧姆定律分析答题，根据电压表V的示数与电流表A1示数的变化情况判断出电压表V的示数与电流表A1示数的比值的变化。 【解答】解：由图可知，闭合开关后，灯泡和滑动变阻器并联，电流表A1测量通过滑动变阻器的电流，电流表A2测量干路的电流，电压表测量电源电压； A．由于两用电器并联，并联电路各支路用电器工作互不影响，所以滑动变阻器滑片P向右滑动时，灯泡亮度不变，故A错误； BC．由于两用电器并联，由并联电路电流规律，即IA2＝IA1+IL，当滑动变阻器滑片向右滑动时，变阻器接入电路的阻值增大，因为并联电路中各支路两端电压等于电源电压，所以电压不变，电阻增大，根据可知，所以通过滑动变阻器的电流减小，即电流表A1的示数变小，小灯泡所在支路不受影响，电流不变，所以干路电流减小，即A2的示数变小，两电流表的差值IL＝IA2﹣IA1不变，故B正确，C错误； D．电压表V的示数与电流表A1示数的比值为，由于滑动变阻器滑片向右滑动时，接入电路的阻值变大，所以比值变大，故D正确。 故选：BD。 【点评】本题考查了判断电表示数变化情况，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键，应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。 三．填空题（共6小题） 13．胡辣汤是河南的特色美食，当人们喝上一碗热气腾腾的胡辣汤时，香飘四溢，这属于扩散现象，说明了 　分子在不停地做无规则运动　 ；喝胡辣汤后胃暖暖的，它是通过的 　热传递　 方式改变了内能。 【分析】（1）扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动； （2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。 【解答】解：扩散现象的本质是分子自发地运动并混合，“香飘四溢”是香气分子扩散到了人的鼻子里，说明分子在不停地做无规则运动。 喝热汤时，热量从汤传递到胃，属于热传递改变内能。 故答案为：分子在不停地做无规则运动；热传递。 【点评】本题考查内能的改变和扩散现象，属于基础题。 14．图　丁　 是排气冲程，该冲程是靠飞轮转动的　惯性　 完成，若汽油机飞轮的转速为1200r/min，则1s内汽油机对外做功　10　 次。 【分析】汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程．吸气冲程进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下运动；压缩冲程两个气阀都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气阀都关闭，活塞向下运动；排气冲程排气阀打开，进气阀关闭，活塞向上运动； 汽油机的四个冲程，只有做功冲程，对外提供动力； 四冲程汽油机1个工作循环中，包括4个冲程，曲轴和飞轮转2圈，对外做功1次。 【解答】解：图丁中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。 汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是燃气主动推动活塞做功，将内能转化为机械能；其余三个冲程（吸气、压缩、排气冲程）没有燃气做功，是依靠飞轮在转动过程中具有的惯性来完成的。 若汽油机飞轮的转速为1200r/min＝20r/s 汽油机工作时，飞轮每转2圈完成1个工作循环，1个工作循环对外做功1次。因此1s内飞轮转20圈，完成10个工作循环，对外做功10次。 故答案为：丁；惯性；10。 【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，考查了汽油机的工作原理。 15．如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则电压表V1的示数为 　1.5　 V，灯L1两端的电压为 　6　 V。 【分析】由图甲可知，闭合开关后，两灯串联，电压表V1测灯泡L2两端的电压，电压表V2测量电源电压，根据串联电路的电压规律和两表指针位置情况求得两表的示数大小和L1两端的电压。 【解答】解：由图甲可知，闭合开关后，两灯串联，电压表V1测灯泡L2两端的电压，电压表V2测量电源电压。 因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，且两表指针位置相同， 所以电压表V2所选量程为0～15V，分度值为0.5V，其示数即电源电压为U＝7.5V，电压表V1所选0～3V，分度值为0.1V，其示数即灯泡L2两端的电压为U2＝1.5V， 则灯泡L1两端的电压为：U1＝U﹣U2＝7.5V﹣1.5V＝6V。 故答案为：1.5；6。 【点评】本题考查串联电路电压规律的应用，关键是能根据串联电路的电压规律确定两电压表的量程，难度不大。 16．如图所示电路中，电源两端的电压保持不变。S1和S3闭合，S2断开，电压表V1的示数为U1；S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在R3中点，电压表V1的示数为U1'，R1消耗的电功率为2W；已知U1：U1'＝5：2，则前后两次状态，流过R1的电流之比为 　5：2　 。S2闭合，S1和S3断开，滑动变阻器的滑片P在R3右端，R3消耗的电功率为1.5W；则S1、S2和S3都闭合，电路消耗的总功率为 　18.75　 W。 【分析】①S1和S3闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电压表测量R1两端的电压，也就是电源电压； ②S1闭合，S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在中点，R1和R3串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R3两端的电压； ③S2闭合，S1和S3断开，滑动变阻器的滑片P在右端时，R2和R3串联，电压表V2测量R3两端的电压； ④S1、S2和S3都闭合，R2和R1并联； 由①可知电源的电压，根据欧姆定律表示出电路中的电流和电压表V1的示数以及①②中电压表V1示数的关系得出流过R1的电流之比和电阻R1、R3之间的关系；由图2根据P＝I2R和R1消耗的电功率得出R3、U1之间的关系，根据R3消耗的电功率和P＝求出U2、U1之间的关系，进一步得出U1′与U 2的比值； 由图③根据欧姆定律表示出电源的电压和电压表V2的示数得出R2、R3的关系，根据P＝I2R和R3消耗的电功率求出R2消耗的电功率P2； 根据P结合②中R1上的功率得出U1和R1之间的关系；由③先根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据P和R2上消耗的电功率得出U1和R2之间的关系；进一步求出④中电路消耗的总功率P的大小。 【解答】解：S1和S3闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，电压表测量R1两端的电压，也就是电源电压，电源的电压为：U1＝I1R1； S1闭合，S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在中点，R1和R3串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R3两端的电压，电路中的电流I2①， 电压表V1的示数U1′＝I2R1， 由题意可知：U1：U1′＝5：2＝I1R1：I2R1＝I1：I2﹣﹣﹣﹣﹣﹣②； 所以，U1′U1R1， 解之得：R1R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ R1消耗的电功率P1R1＝2W﹣﹣﹣﹣④ 由①③④式可得：R3⑤ S2闭合，S1和S3断开，滑动变阻器的滑片P在右端时，R2和R3串联，电压表V2测量R3两端的电压，R3消耗的电功率可得： P31.5W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥ 由⑤⑥两式可得：U2U1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦， U1：U2＝5：3； 由②⑦两式可得：U1′：U2＝2：3； 电源的电压U1＝I3（R2+R3）， U2＝I3R3U1I3（R2+R3）， 解之得：R2R3，则R1R2； R3消耗的电功率P3R3＝1.5W， R2消耗的电功率P2R2R31.5W＝1W； S1闭合，S2和S3断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，R1上的功率： P12W，所以12.5W； S2闭合，S1和S3断开时，R2两端的电压UR2＝U1﹣U2＝U1U1U1， R2上消耗的电功率： P21W； 所以6.25W； 所以S1、S2和S3都闭合，R2和R1并联，电路消耗的总功率P12.5W+6.25W＝18.75W。 故答案为：5：2；18.75。 【点评】本题目难度很大，需要学生先化简电路，并且结合电功率公式及其相关的比例关系，利用数学知识解决相关知识点。 17．如图所示电路中，电源电压恒定，R1、R2和R3是定值电阻。当X和Y均为电流表时，闭合开关，其示数之比为9：5，此时R1、R2、R3的连接方式是　并联　 （选填“串联”或“并联”），若通电时间t，电路产生的总焦耳热为Q1；当X和Y均为电压表时，闭合开关，其示数之比为5：3，若通电相同时间t，电路产生的总焦耳热为Q2。则Q1　大于　 Q2。 【分析】如图所示，当X和Y均为电流表时，闭合开关，R1、R2、R3中每个电阻的一端连在一起，另一端连在一起，连接方式为并联；当X和Y均为电压表时，闭合开关，R1、R2、R3中顺次连接在同一电源上，为串联；若通电相同时间t，电源电压不变，利用Q＝Wt比较两种情况下电路产生的总焦耳热的大小。 【解答】解：如图所示，电源电压恒定，当X和Y均为电流表时，闭合开关，R1、R2、R3中每个电阻的一端连在一起，另一端连在一起，连接方式为并联；若通电时间t，电路产生的总焦耳热为Q1； 当X和Y均为电压表时，闭合开关，R1、R2、R3中顺次连接在同一电源上，为串联；若通电相同时间t，电路产生的总焦耳热为Q2。 因为电阻越串越大，大于其中任一个；电阻越并越小，小于其中任一个，所以三个电阻的并联总电阻小于串联总电阻，即R并＜R串， 电源电压不变，由Q＝Wt可知，在相同时间t内电路产生的总焦耳热：Q1＞Q2。 故答案为：并联；＞。 【点评】本题考查了串并联电路特点、公式Q＝Wt的应用，判断两种情况下的电路连接方式是关键。 18．定值电阻R1和R2上分别标有“20Ω 1A”和“30Ω 0.5A”的字样，现将它们串联起来接到某电源两端，为了不损坏电阻，该电源的电压不能超过 　25　 V；若将它们并联起来，在不损坏电阻的情况下，电路的最大的电功率是 　18.75　 W。 【分析】（1）串联电路处处电流相等；为了不损坏电阻，比较两电阻允许通过的最大电流，选其中较小的电流；然后根据串联电路电阻的特点求出总电阻，再利用U＝IR即可求出电源电压的最大值； （2）并联电路两端电压相等；为了不损坏电阻，根据U＝IR分别求出各电阻两端允许的最大电压，然后比较，选其中较小的电压，再利用I分别求出各支路电流，最后利用并联电路电流的特点求出干路上允许的最大电流，根据P＝UI算出电路的最大的电功率。 【解答】解：（1）I1＝1A，I2＝0.5A， 因为I1＞I2，所以串联电路中允许通过的最大电流为I＝I2＝0.5A； 因此串联电路两端的最大电压为： U大＝I（R1+R2）＝0.5A×（20Ω+30Ω）＝25V； （2）根据I得两电阻两端允许的最大电压分别为： U1＝I1R1＝1A×20Ω＝20V，U2＝I2R2＝0.5A×30Ω＝15V， 因为U1＞U2，所以并联电路两端允许的最大电压为U＝U2＝15V； 通过定值电阻R1的电流为： I′10.75A， 故并联电路中干路上允许的最大电流为： I′＝I′1+I2＝0.75A+0.5A＝1.25A， 电路的最大的电功率为： P＝U′I′＝15V×1.25A＝18.75W。 故答案为：25；18.75。 【点评】本题考查串并联电路电压和电流的特点以及欧姆定律计算公式的灵活应用情况。 四．作图题（共2小题） 19．现有两盏灯L1、L2，一只电流表，一个滑动变阻器，电源及开关各一只。要求：灯L1、L2并联；电流表测L2的电流；滑动变阻器只控制通过灯L1的电流，且滑片向左移，灯变亮；开关能控制灯L1、L2。 （1）请在图甲虚线框中画出满足要求的电路图。 （2）在如图乙所示的元件中，用笔画线代替导线按照电路图连接实物图。 【分析】用电器并列连接的电路叫并联电路，滑动变阻器应与被控制用电器串联，根据滑片左移，L1变亮确定变阻器的接线柱。据此画出电路图，再连接实物图。 【解答】解：（1）L1和L2并联，电流表测L2的电流，则电流表应与L2串联； 滑动变阻器只控制通过灯L1的电流，则变阻器与L1串联，因电源电压不变，且滑片左移时灯泡变亮，即这个支路的电流变大，故变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，开关同时控制L1和L2，开关接在干路上，如图所示： （2）连接实物图时，注意与电路图一一对应，由于不知道电路中电流的大小，所以电流表选用大量程。故电路图及实物连接如下： 。 【点评】本题考查根据要求设计电路图和根据电路图连接实物图，关键是明确电流表、开关及变阻器的连接。 20．测量小灯泡的电功率，通常采用“伏安法”，其测量依据为P＝UI，请你设计出该实验的电路图并连接如图所示的实物图。 【分析】测量小灯泡的电功率，通常采用“伏安法”，即用电流表测量通过小灯泡的电流，用电压表测量小灯泡两端的电压，画实物电路图时，应注意元件符号的位置应与元件实物位置一致。 【解答】解：测量小灯泡的电功率，通常采用“伏安法”，即用电流表测量通过小灯泡的电流，用电压表测量小灯泡两端的电压，串联一个滑动变阻器改变小灯泡两端的电压，电路图如图所示： ； 连接实物图时，从电源的正极开始，先串联连接开关、滑动变阻器、灯泡、电流表、最后回到负极，将电压表并联在小灯泡两端，如图所示： 。 【点评】本题考查了电路图的设计、实物图的连接，属于中档题。 五．实验探究题（共2小题） 21．小明为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入初温相同的液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 （1）除了图中给的器材外，本实验还需要的测量工具是秒表和　天平　 ；实验中，应该向两个烧杯中加入　质量　 （选填“质量”和“体积”）相同的两种不同液体； （2）本实验通过比较　加热时间　 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少，此时用到的实验方法为　控制变量法　 ； （3）根据实验数据，小明作出了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体　A　 （选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。若液体A是水，则液体B的比热容为　2.1×103 J/（kg•℃）。 【分析】实验需要测量液体的质量； 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：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；或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； 根据Q＝cmΔt可得液体B的比热容。 【解答】解：（1）探究不同物质的吸热能力时，需控制两种液体的质量相同，避免质量差异影响吸热效果的比较，则实验还需要测量液体的质量，所以本实验除了秒表，还需要天平。 （2）实验用相同装置加热，相同时间内两种液体吸收的热量相等，因此通过“加热时间”反映吸收热量的多少。 这种将不易直接测量的“吸收热量”转换为易测量的“加热时间”的方法，称为转换法。 （3）暖手袋内的液体需选择比热容大的物质，根据Q＝cmΔt，可知相同质量的液体，降温相同时，比热容大的液体放出的热量更多。由图乙可知，相同加热时间内，液体A的温度升高更慢，说明A的比热容更大，因此选A作为供暖物质。 加热相同时间，A、B吸收的热量相同，且质量相同， 根据Q＝cmΔt，有c水mΔt水＝cBmΔtB……① 由图丙，取加热5min，则Δt水＝30℃﹣10℃＝20℃……② ΔtB＝50℃﹣10℃＝40℃……③ 联立①②③可得液体B的比热容。 故答案为：（1）天平；质量；（2）加热时间；控制变量法；（3）A；2.1×103。 【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和Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。 22．LDC实验小组的同学在电学学习中，对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏，他们通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。 实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω，20Ω，25Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）正确连接电路，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数较大；移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化，可能是定值电阻发生　断路　 （填“断路”或“短路”）； （2）更换正常电阻后，A，B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I﹣R图像，分析图像，你认为　A　 （选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是　没有控制定值电阻两端电压不变　 。另一组同学得到的正确实验结论是　在电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比　 。 实验二：为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，设计了如图丙、丁所示的实验装置（电源、开关未画出）。 （3）其中图　丁　 是探究电流大小对产生热量多少的影响的；另一幅图电路连接的目的是控制　电流和通电时间　 相同，从而探究　电阻　 对产生热量多少的影响的。 【分析】（1）闭合开关，发现电流表无示数，电路可能断路，根据电压表示数较大、移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化分析； （2）研究电流与电阻关系实验中，要控制电阻的电压不变，据此分析； （3）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联、并联电路电流的规律分析。 【解答】解：（1）正确连接电路，闭合开关，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表示数较大；移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化，则可知电压表电源电压，可能是定值电阻发生断路； （2）研究电流与电阻关系实验中，要控制电阻的电压不变，根据A，B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I﹣R图像知，A同学的电流与电阻之积不相等，即没有控制定值电阻两端的电压不变，实验操作是错误的，B组同学电阻的电流与电阻之积为 UV＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V 为一定值，故得到的正确实验结论是在电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比。 （3）丁装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以探究电流大小对产生热量多少的影响的；另一幅图，即丙图，两不同的定值电阻串联，电路连接的目的是控制电流和通电时间相同，从而探究电阻对产生热量多少的影响的。 故答案为：（1）断路； （2）A；没有控制定值电阻两端电压不变；在电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比。 （3）丁；电流和通电时间；电阻。 【点评】本题“探究电流与电阻关系”的实验，考查故障、控制变量法和数据分析，同时探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律的运用。 六．计算题（共2小题） 23．小明家新买一个电蒸锅，如图所示为其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。已知水的比热容）。求： （1）电蒸锅正常工作时，保温挡的功率； （2）电蒸锅正常工作时，电阻R2的阻值； （3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使2kg的水温度升高60℃需要多少时间？ 【分析】由P＝UI可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合并联电路电阻规律和P＝UI可知电路的状态； （1）由P＝UI可计算出保温挡功率； （2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，则由功率关系可求出电阻R2的电功率，然后由P＝UI可得电阻R2的阻值； （3）利用Q吸＝cmΔt可以计算出水吸收的热量，利用效率公式可以计算出消耗的电能；根据P求出加热需要的时间。 【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P＝UI可知，电路的总功率最大，电蒸锅处于加热挡； 当S1闭合、S2断开时，只有R1工作，电路的总电阻最大，总功率最小，电蒸锅处于保温挡； 保温挡功率：P保100W； （2）电蒸锅加热挡工作时，R2的电功率：P2＝P加热﹣P保温＝1200W﹣100W＝1100W， 由P＝UI可知，电阻R2的阻值：R244Ω； （3）水需要吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×60℃＝5.04×105J； 由可知，电蒸锅消耗的电能：， 由P可知，所需时间为。 答：（1）电蒸锅正常工作时，保温挡的功率为100W； （2）电蒸锅正常工作时，电阻R2的阻值为44Ω； （3）某次电蒸锅对水加热时，加热效率为84%，要使2kg的水温度升高60℃需要的时间为500s。 【点评】本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式的应用，分清电蒸锅处于不同状态时电路的连接方式是关键。 24．如图甲，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，定值电阻R2为20Ω，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。 （1）求灯泡正常发光时的电阻； （2）求电源电压； （3）当开关S1、S2、S3均闭合时，求电路允许消耗的最大功率。 【分析】（1）由图乙知，当灯泡两端的电压为6V时通过灯的电流，由欧姆定律计算灯泡L正常发光时的电阻； （2）根据电路图可知，闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡与R2串联，由于灯泡正常发光，据此可知电路中的电流和灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出R2两端电压，再根据串联电路电压规律求出电源电压； （3）由电路图可知，当开关S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流；根据欧姆定律求出R2的电流，再根据电流表A的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流确定R1中的最大电流，然后求出干路的最大电流，根据P＝UI求出电路消耗的最大电功率。 【解答】解：（1）由图乙知，当灯泡两端的电压为6V时，通过灯的电流为0.5A，由欧姆定律可得泡L正常发光时的电阻为： RL12Ω； （2）根据电路图可知，闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡与R2串联，电流表A测量电路电流； 因灯泡正常发光，所以电路中的电流：I＝IL＝0.5A， 由I可得，定值电阻R2两端电压：U2＝IR2＝0.5A×20Ω＝10V， 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UL+U2＝6V+10V＝16V； （3）由电路图可知，当开关S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流； 通过R2的电流：I20.8A， 由于滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，所以，当通过R1的最大电流：I1大＝1A时， 干路电流：I＝I1大+I2＝1A+0.8A＝1.8A＜3A， 因电流表A的量程为0～3A，所以，干路电流最大为：I最大＝I＝1.8A， 则电路允许消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝16V×1.8A＝28.8W。 答：（1）灯泡正常工作时的电阻为12Ω； （2）电源电压为16V； （3）当开关S1、S2、S3均闭合时，电路允许消耗的最大功率为28.8W。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断电路的连接方式和电路的最小总功率是关键。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/12/24 10:05:02；用户：杨刚林；邮箱：18781731713；学号：58553268 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $