精品解析：山东省烟台市莱阳市2025-2026学年九年级上学期1月期末物理试题

2025－2026学年度第一学期期末学业水平检测 初四物理 注意事项：本试题共100分，时间90分钟；写在答题卡指定区域外的答案无效！ 一、单项选择题（本题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 电器安全要牢记在心，对于下列家用电器，估测最符合实际情况的是（　　） A. 家用空调1小时耗电约为1 B. 家庭电路电压约为380V C. 家用电视机的电流大约5A D. 家用抽油烟机低挡位功率约为2000W 2. 如下图所示，油糕深受大众的青睐，关于它的制作，下列说法正确的是（　　） A. 刚入锅时，油将温度传递给油糕 B. 油炸油糕是通过热传递的方式使其内能增加 C. 刚出锅的油糕很烫，因为它含有的热量很多 D. 刚出锅的油糕香气四溢，是因为分子间存在斥力 3. 二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　） A. 高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低 B. 高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高 C. 高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高 D. 高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 4. 在物理课上，老师分别将金属电极插在柠檬和西红柿上并用导线连接一个小液晶显示器，液晶显示器就能显示数字了。如图所示关于这个实验，下列说法正确的是（ ） A. 此实验能够说明水果电池产生电流大小与水果种类有关 B. 电路中自由电子定向移动的方向是“+”→“a”→“b”→“-” C. 柠檬能够作为电源是因为创造了电荷 D. 水果电池工作时是将化学能转换成电能 5. 某科创小组想设计一个简易电路来模拟火车站安检门的功能。该电路能实现：只要开关断开，整个电路不工作；开关闭合，电路工作，指示灯L亮起，检测到金属时才闭合，电铃响起。符合要求的电路图是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，图甲是研究“冰熔化时的温度变化规律”的实验装置，图乙是冰熔化过程中温度随时间变化的图象。下列说法正确的是（ ） A. 实验中冰的熔化时间是 B. 冰在时一定是固液共存状态 C. 图乙中图像BC段时，甲图中温度计a和b的示数相等 D. 图乙中冰在熔化过程中温度不变但需要吸热 7. 金沙江白鹤滩水电站是世界技术难度最高、单机容量最大、装机规模第二大的水电站，现已投产使用。下列四个装置中与发电机工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 8. 为了增强学生体质，潍坊市将坐位体前屈作为中考体育考试项目之一。坐位体前屈测试仪原理如图所示，已知电源电压6V，的电阻为30Ω，其中电阻丝粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表的示数为0.05A；推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。则（　　） A. 电流表示数的大小能反映被测试者的成绩 B. 电阻丝的最大阻值为120Ω C. 挡板P在A端时电压表的示数为1.5V D. 电压表示数为3V时，被测试者成绩是20cm 9. 小伟设计了一个如图所示的家庭模拟电路，电路符合安全用电标准。将模拟电路的插头插入家庭电路中，闭合开关S，灯泡发光；家用电器插入模拟电路插座时均不能工作，用试电笔检测模拟电路插座的两孔，氖管均不发光。若电路中只有一处故障，则关于模拟电路的说法正确的是（　　） A. 插脚E应连接火线 B. 可能是插座出现短路 C. 可能是bc间断路 D. 可能是gd间断路 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 D. 将乙图右侧密闭容器中的电阻换成，即可探究电流产生的热量与电阻的关系 二、多项选择题（本题共4个小题，每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分。） 11. 根据欧姆定律，可以推导出和，根据这些公式，下列说法正确的是（ ） A. 导体中的电流越大，导体的电阻就越小 B. 导体电阻的阻值，可以通过测量导体两端的电压和通过它的电流来间接测量 C. 导体两端的电压为零时，因为没有电流通过，此时导体的电阻也为零 D. 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 12. 以下所示的四幅图，说法正确的是（　　） A. 如图1，地理的两极和地磁两极并不重合，地磁南极在地理北极附近 B. 如图2，安培定则只适用于已知电流方向判断通电螺线管的N、S极 C. 如图3，通电线圈ab边与cd边受力方向相反，大小相等，此时线圈处于平衡位置 D. 如图4，扬声器是把电信号转换成声信号的装置，输入线圈的电流方向不变 13. 小丽用相同的电加热器分别对质量相同的水和另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 另一种液体的比热容大于水的比热容 B. 传统燃油汽车用水冷却汽车发动机效果更好 C. 加热相同时间，水吸收的热量更多 D. 另一种液体的比热容为 14. 如图所示电路，电源电压为4.5V保持不变，定值电阻为10Ω，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样，两个电压表的量程均为0~3V，电流表的量程为0~0.6A。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） A. 电流表A的示数变化范围为0.15~0.6A B. 滑动变阻器的阻值的取值范围为5Ω~20Ω C. 电压表的示数变化范围为0~3V D. 定值电阻的电功率的变化范围为0.225W~0.9W 三、填空题（本题共5个小题，每小题3分，共15分） 15. 课本中有许多包含“热”字的物理名词，但其含义各不相同，主要有温度、热量、内能等含义。请写出下面几种情形中“热”字的含义：（选填“温度”“热量”或“内能”） （1）“热传递”，其中的“热”是指______； （2）“今天真热”，其中的“热”是指______； （3）“热机”，其中的“热”是指______。 16. 小明在妈妈帮助下为家人精心准备了一顿丰盛的午餐，他惊喜地发现厨房就是一个充满物理知识的“实验室”。当小明拿起锅盖时，一阵热浪袭来，妈妈说“小心！被水蒸气烫着可比开水厉害”，这主要是因为水蒸气遇冷会______（填物态变化）放热；小明关掉燃气灶后，水还可以继续沸腾一段时间，这是因为短时间内锅体的温度仍高于水温，水可以继续从锅体______；煲汤时，水开之后妈妈让他把燃气灶的火力调小一点，是因为小火力下水只要在沸腾，温度会______（选填“保持不变”“升高”或“下降”），可更好地节省燃料。 17. 小刚将“220V40W”的灯泡接在家庭电路上，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡，如题图所示，他发现发光的灯丝来回振动，这一现象的产生原因跟________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理一致；灯丝来回振动而不是偏向一侧的原因和________一直在改变有关；当用久了之后，灯丝会变细，其电阻阻值________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 18. 噪声污染是当代社会四大污染之一，小初设计了一个如甲图所示检测噪声强弱的电路。电源电压恒定，R0为定值电阻，声敏电阻R的阻值随声音强弱变化的关系如乙图所示。在某次检测中，当噪声为80dB时，电流表示数为0.4A；当噪声为50dB时，电流表示数为0.2A。当噪声为80dB时，声敏电阻 R 的阻值为___________Ω，电源电压是___________V，若电流表的测量范围为0~0.6A，则此电路能检测的最强声音为___________dB。 19. 如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，则R1的阻值为______，R2的最大阻值为______，该电路消耗的最大电功率为______W。 四、作图简答题（本题共3个小题，20、21题各2分，22题6分，共10分） 20. 轻质通电导线中的电流方向向右时，它在磁场中的受力情况如图甲所示。若只将导线中电流方向变成向左，请在图乙中画出通电导线在磁场中的受力F。 21. 如图所示，两灯泡的额定电压均为220V。要求开关只控制两灯泡，且闭合开关后两灯泡都能正常发光，请将电路连接完整。 22. 阅读短文，回答问题。 电磁炉又名电磁灶，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大提高。图甲为电磁炉的实物图，图乙是原理示意图。 它主要由线圈、陶瓷面板、金属锅体、工作电路和控制电路等组成。电磁炉工作时，工作电路产生高频交流电（交流电是指电流大小和方向作周期性变化的电流）通过线圈，线圈产生变化的磁场，电能转化为磁能，当磁场内的磁感线通过锅的底部时，锅底会产生感应电流，这种感应电流叫做涡流，此时磁能转化为电能，涡流同其它电流一样，通过电阻时要产生热，由于锅底存在电阻，所以锅底本身自行高速发热，电能转化为内能，在电磁炉上使用的锅体要求是铁质炊具，其他材质的炊具会造成电磁炉负荷异常而启动自动保护，不能正常工作。 （1）下列材料中适合做电磁炉上使用的锅具的是（　　） A. 陶瓷 B. 铁 C. 铝 D. 铜 （2）线圈中产生的磁场方向是否变化？______（选填“变化”或“不变化”）； （3）电磁炉在使用时，锅体内能增大是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式实现的； （4）下列与电磁炉相关说法中正确的是（　　） A. 电磁炉利用了电磁感应原理 B. 电磁炉中将磁能转化为电能部件是锅体 C. 电磁炉工作时将灶面的内能传递给锅体 D. 电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗 （5）用某品牌电磁炉（其效率为91%）给水加热，如果消耗了的电能，可以将质量为5kg的水在标准大气压下从加热到______。 五、实验探究题（本题共3个小题，23题6分，24题7分，25题8分，共21分） 23. 某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。 （1）请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大。 （2）连接电路时，把某定值电阻接入电路，将滑动变阻器的滑片调至最______（选填“左”或“右”）端。 （3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为时，电流表示数如图丙所示，则此时通过定值电阻的电流为______A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在表中。 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压 3 电流 小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。这组数据是第______组。（填序号） （4）分析数据得出结论______。 （5）小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值，设计了如图丁所示的电路图，电源电压未知且保持不变，实验操作如下： ①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点，记录此时电流表示数为； ②将滑动变阻器滑片P移动到最左端a点，记录此时电流表示数为； ③则______。（用已知和测出的物理量、、表示） 24. 鞋子面料的透水汽性会影响脚的舒适感，透水汽性是指单位时间内透过单位面积的水蒸气质量。为比较两款鞋子面料的透水汽性，小明用如图所示的两个装置进行实验。在相同规格的容器中盛放等质量的水，用恒温装置维持水温不变，面料与容器口紧密贴合。容器口的面积为，装置甲中的水温为，实验室温度为。 （1）实验中，装置乙中水温应当为______； （2）分别测出两装置中容器、水和面料的总质量；30min后，再次测出相应的总质量，数据记录如表所示。分析数据可得： ①装置甲中透过面料1的水蒸气质量为______g； ②面料______的透水汽性更大；（选填“1”或“2”） ③两种面料的透水汽性之差为______； 实验装置 总质量 总质量 甲 225.00 223.12 乙 235.00 232.68 （3）实验过程中，容器的______（选填“内”或“外”）侧表面会有小水珠形成，这是由于水蒸气遇冷后发生了______现象； （4）请举出1个生活中选用透水汽性大的材料而增强舒适感的实例______。 25. 如图是“探究磁场对通电导线的作用”实验。 （1）为了使实验顺利进行，装置中的导体ab应选用轻质的______（选填“铁棒”或“铝棒”），这是因为______； （2）接通电源后，发现导体ab向左运动，这说明______，______（选填“电动机”或“发电机”）是利用这一原理工作的； （3）若要探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系，接下来的操作应该是______； （4）若将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab做______运动，会发现电流表指针偏转，这说明该闭合电路中有电流通过，则此过程中能量的转化是______能转化为______能。 六、计算题（本大题共2个小题，26题10分，27题12分，共22分） 26. 电梯为居民出入带来很大的便利。出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统。其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发声报警，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压为6V，保护电阻R1为，置于电梯底架下方的压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重3000N，电磁铁线圈的阻值为。求： （1）电梯空载时，通过电磁铁线圈的电流大小为多少A？ （2）若电磁铁线圈电流为20mA时，衔铁刚好被吸下使K与B接触，电铃发出警报，则该电梯内最多可乘质量为60kg的乘客几人？ 27. 小红发现学校的饮水机储水量小，且加热时间过长，于是便想利用所学的物理知识对饮水机进行改进。改进后的电路图如图甲所示，它有“加热”和“保温”两挡，其中为发热电阻，为定值电阻。饮水机在保温和加热时，发热电阻的电功率之比为1：121.图乙是改进后饮水机的参数，储水罐的容积从以前的0.8L扩大到8L。图丙是小红在进行实验测试时所用的电能表。[已知，，不考虑温度对电阻的影响]求： （1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时，要使水温度升高20℃，需要吸收多少热量？ （2）饮水机保温时的发热功率和的电阻。 （3）在对改进的饮水机进行测试时，只将饮水机接入电路，电能表记录饮水机消耗的电能，饮水机在加热时，发现电能表的指示灯在6min闪烁了162次，饮水机的实际电压是多少？（取7） （4）通过简单的计算，你对小红的饮水机改进方案，有什么评价？（写一条即可） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025－2026学年度第一学期期末学业水平检测 初四物理 注意事项：本试题共100分，时间90分钟；写在答题卡指定区域外的答案无效！ 一、单项选择题（本题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 电器安全要牢记在心，对于下列家用电器，估测最符合实际情况的是（　　） A. 家用空调1小时耗电约为1 B. 家庭电路电压约为380V C. 家用电视机的电流大约5A D. 家用抽油烟机低挡位功率约为2000W 【答案】A 【解析】 【详解】A．家用空调的额定功率通常在1000W左右，空调1小时耗电约为 故A符合题意； B．我国家庭电路标准电压为220V，380V一般为工业用电电压，故B不符合题意； C． 家用电视机功率约为100W，电流约为 远小于5A，故C不符合题意； D．家用抽油烟机低挡位功率通常为100W~300W，2000W过大，故D不符合题意。 故选A。 2. 如下图所示，油糕深受大众的青睐，关于它的制作，下列说法正确的是（　　） A. 刚入锅时，油将温度传递给油糕 B. 油炸油糕是通过热传递的方式使其内能增加 C. 刚出锅的油糕很烫，因为它含有的热量很多 D. 刚出锅的油糕香气四溢，是因为分子间存在斥力 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度表示物体的冷热程度，不能传递，传递的是热量，油是通过热传递将热量传给油糕，故A错误； B．油炸油糕时，油的热量通过热传递传递到油糕上，使油糕的内能增加，故B正确； C．热量是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”热量，不能说物体“含有”热量，故C错误； D．刚出锅的油糕香气四溢，是因为分子在永不停息地做无规则运动，是扩散现象，与分子间的斥力无关，故D错误。 故选B。 3. 二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（　　） A. 高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低 B. 高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高 C. 高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高 D. 高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 【答案】D 【解析】 【详解】AB．高压泵压缩CO2，此时对气体做功，因此气体内能增大，温度升高，故AB错误； CD．高压CO2气体喷出时，气体对外做功，内能减小，温度降低，故C错误，D正确。 故选D。 4. 在物理课上，老师分别将金属电极插在柠檬和西红柿上并用导线连接一个小液晶显示器，液晶显示器就能显示数字了。如图所示关于这个实验，下列说法正确的是（ ） A. 此实验能够说明水果电池产生电流大小与水果种类有关 B. 电路中自由电子定向移动的方向是“+”→“a”→“b”→“-” C. 柠檬能够作为电源是因为创造了电荷 D. 水果电池工作时是将化学能转换成电能 【答案】D 【解析】 【详解】A．水果电池产生的电流大小可能与水果的种类、大小、金属片的距离等多个因素有关，此实验中并没有保持水果的大小、金属片之间的距离等因素相同，根据控制变量法，不能够说明水果电池产生电流大小与水果种类有关，故A错误； B．根据电流方向的规律，电路中电流方向是“+”→“a”→“b”→“-” ，自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故B错误； CD．柠檬能够作为电源是水果电池工作时是通过化学反应，将化学能转换成电能，属于能量的转化过程，电荷只能发生转移，不能被创造。故C错误，D正确。 故选D。 5. 某科创小组想设计一个简易电路来模拟火车站安检门的功能。该电路能实现：只要开关断开，整个电路不工作；开关闭合，电路工作，指示灯L亮起，检测到金属时才闭合，电铃响起。符合要求的电路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】开关断开，整个电路不工作；开关闭合，电路工作，说明在干路 。指示灯L亮起，检测到金属时才闭合，电铃响起，说明L与电铃并联，控制电铃。 A．电铃与L串联，、均闭合时，指示灯和电铃才同时工作， 不符合L先亮、电铃后响的要求，故A不符合题意； B．B图中，在干路，控制整个电路；L与电铃并联，控制电铃，故B符合题意； C．C图中，闭合时，电铃被短路，不会响，故C不符合题意； D．只控制L，不能控制整个电路，故D不符合题意。 故选B。 6. 如图所示，图甲是研究“冰熔化时的温度变化规律”的实验装置，图乙是冰熔化过程中温度随时间变化的图象。下列说法正确的是（ ） A. 实验中冰的熔化时间是 B. 冰在时一定是固液共存状态 C. 图乙中图像BC段时，甲图中温度计a和b的示数相等 D. 图乙中冰在熔化过程中温度不变但需要吸热 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，在第5~15min是冰的熔化过程，因此冰的熔化时间为10min，故A错误； B．冰在0℃时，有可能是在第5min刚达到熔点，还没有开始熔化，为固态，也可能在熔化过程中，处于固液共存状态，也可能是第15min时，刚完成熔化，为液态，故B错误； C．BC段为冰的熔化过程，熔化过程中需要吸热，则热水的温度大于冰的温度，即甲图中温度计a和b的示数不相等，故C错误； D．BC段为冰的熔化过程，熔化过程中，吸热温度保持不变，故D正确。 故选D。 7. 金沙江白鹤滩水电站是世界技术难度最高、单机容量最大、装机规模第二大的水电站，现已投产使用。下列四个装置中与发电机工作原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，叫电磁感应现象，发电机的工作原理是电磁感应现象。 A．线圈在磁场中转动时，切割磁感线而产生感应电流，灯泡发光，是电磁感应现象，故A符合题意； B．图中给导线通电，小磁针发生转动，是奥斯特实验，表明了电流的磁效应，故B不符合题意； C．闭合开关，通电导体棒在磁场中受力运动，是电动机的原理，故C不符合题意； D．闭合开关，电磁铁有磁性，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。 故选A。 8. 为了增强学生体质，潍坊市将坐位体前屈作为中考体育考试项目之一。坐位体前屈测试仪原理如图所示，已知电源电压6V，的电阻为30Ω，其中电阻丝粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表的示数为0.05A；推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。则（　　） A. 电流表示数的大小能反映被测试者的成绩 B. 电阻丝的最大阻值为120Ω C. 挡板P在A端时电压表的示数为1.5V D. 电压表示数为3V时，被测试者的成绩是20cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于移动滑片无法改变滑动变阻器接入的阻值，根据欧姆定律，电路中的电流是一定的，没有变化，故A不符合题意； B．根据题意，如图所示，由于电压表接在滑片上，所以电流经过整个滑动变阻器，电压表测滑动变阻器右侧的电压，滑动变阻器相当于接入了最大阻值，电路中的总电阻为 由串联电路电阻的关系可得滑动变阻器的最大电阻为 故B不符合题意； C．当挡板P在A端时电压表测整个滑动变阻器两端的电压，其示数为 故C不符合题意； D．电压表示数为3V时，则电压表测量的电阻为 则PB的长度为 故D符合题意。 故选D。 9. 小伟设计了一个如图所示的家庭模拟电路，电路符合安全用电标准。将模拟电路的插头插入家庭电路中，闭合开关S，灯泡发光；家用电器插入模拟电路插座时均不能工作，用试电笔检测模拟电路插座的两孔，氖管均不发光。若电路中只有一处故障，则关于模拟电路的说法正确的是（　　） A. 插脚E应连接火线 B. 可能是插座出现短路 C. 可能是bc间断路 D. 可能是gd间断路 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据安全用电原则，插座的左孔应接零线，右孔接火线，右孔最后连接到了F，故F为火线，故A错误； B．若插座短路，会导致保险丝熔断或空气开关跳闸，整个电路都会断电，一开始灯泡发光是不可能的，故B错误； C．若bc间断路，右孔仍与火线相连，试电笔插入后氖管发光。灯泡所处电路完整，未断开，bc间断路不影响灯泡的发光，故C错误； D．若gd间断路，会导致插座右孔与火电断开、不带电（试电笔插入后氖管不发光），左孔与零线相连（试电笔插入后氖管不发光），灯泡所处电路完整，未断开，gd间断路不影响灯泡的发光，故D正确。 故选D。 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 D. 将乙图右侧密闭容器中的电阻换成，即可探究电流产生的热量与电阻的关系 【答案】C 【解析】 【详解】A．串联电路中电流处处相同，电阻丝产生的热量，所以通电一段时间后，甲图中右侧的电阻大，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，所以图乙左右容器，探究电流产生的热量与电流大小关系，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 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。 二、多项选择题（本题共4个小题，每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分。） 11. 根据欧姆定律，可以推导出和，根据这些公式，下列说法正确的是（ ） A. 导体中的电流越大，导体的电阻就越小 B. 导体电阻的阻值，可以通过测量导体两端的电压和通过它的电流来间接测量 C. 导体两端的电压为零时，因为没有电流通过，此时导体的电阻也为零 D. 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 【答案】BD 【解析】 【详解】A．导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度和横截面积有关，与电压和电流无关，故A错误； B．根据欧姆定律，导体电阻的大小，可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来计算，故B正确； C．加在导体两端的电压为零时，通过导体的电流为零，但是导体的电阻不为零，故C错误； D．根据欧姆定律可知，在电阻一定时，通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比，故D正确。 故选BD。 12. 以下所示的四幅图，说法正确的是（　　） A. 如图1，地理的两极和地磁两极并不重合，地磁南极在地理北极附近 B. 如图2，安培定则只适用于已知电流方向判断通电螺线管的N、S极 C. 如图3，通电线圈ab边与cd边受力方向相反，大小相等，此时线圈处于平衡位置 D. 如图4，扬声器是把电信号转换成声信号的装置，输入线圈的电流方向不变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．地理的两极和地磁两极并不重合，地磁南极在地理北极附近，这是地磁场的基本特点，故A正确； B．安培定则既可以由电流方向判断通电螺线管的N、S极，也可以由N、S极反推电流方向，并非只适用于已知电流方向的情况，故B错误； C．通电线圈ab边与cd边受力方向相反、大小相等，此时线圈处于平衡位置，这是电动机原理中的关键状态，故C正确； D．扬声器是把电信号转换成声信号的装置，其工作原理是通电线圈在磁场中受力运动，若输入线圈的电流方向不变，线圈只会向一个方向运动，无法振动发声，因此输入的必须是变化的电流，故D错误。 故选AC。 13. 小丽用相同的电加热器分别对质量相同的水和另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 另一种液体的比热容大于水的比热容 B. 传统燃油汽车用水冷却汽车发动机效果更好 C. 加热相同时间，水吸收的热量更多 D. 另一种液体的比热容为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图像可知，水从10℃升高到40℃（即升高了30℃），加热时间为16min，另一种液体从20℃加热到50℃（即升高了30℃），加热时间为8min，在质量和升高的温度相同时，水的加热时间较长，则水吸收的热量较多，则水的比热容较大，故A错误； B．水的比热容较大，在质量和升高相同的温度时，水吸收的热量较多，故用水来冷却汽车发动机效果较好，故B正确； C．由于使用的加热器的规格相同，则在相同的加热时间内，水和另一种液体吸收的热量相同，故C错误； D．由A选项的分析可知，在质量和升高相同的温度时，水的加热时间是另一种液体的2倍，即 根据可得， 则，故D正确。 故选BD。 14. 如图所示电路，电源电压为4.5V保持不变，定值电阻为10Ω，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样，两个电压表的量程均为0~3V，电流表的量程为0~0.6A。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） A. 电流表A的示数变化范围为0.15~0.6A B. 滑动变阻器的阻值的取值范围为5Ω~20Ω C. 电压表的示数变化范围为0~3V D. 定值电阻的电功率的变化范围为0.225W~0.9W 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当电压表V1的示数达到3V时，电路中最大电流 故A错误； BC．电路中电流最大时，电压表V2的最小示数 此时R2接入电路的最小电阻 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大（R 2max =20Ω）时，电路中的最小电流 此时电压表V2的最大示数 故B正确，C错误； D．定值电阻R1 的最小电功率 定值电阻R1 最大电功率 故D正确。 故选BD。 三、填空题（本题共5个小题，每小题3分，共15分） 15. 课本中有许多包含“热”字的物理名词，但其含义各不相同，主要有温度、热量、内能等含义。请写出下面几种情形中“热”字的含义：（选填“温度”“热量”或“内能”） （1）“热传递”，其中的“热”是指______； （2）“今天真热”，其中的“热”是指______； （3）“热机”，其中的“热”是指______。 【答案】（1）热量 （2）温度 （3）内能 【解析】 【小问1详解】 “热传递”中的“热”指‌热量‌，指热传递过程中内能的转移量，是过程量。 【小问2详解】 “今天真热”中的“热”指‌温度‌，是描述物体冷热程度的状态量。 【小问3详解】 “热机”中的“热”指‌内能‌，是热机工作时将内能转化为机械能的能量基础。 16. 小明在妈妈帮助下为家人精心准备了一顿丰盛的午餐，他惊喜地发现厨房就是一个充满物理知识的“实验室”。当小明拿起锅盖时，一阵热浪袭来，妈妈说“小心！被水蒸气烫着可比开水厉害”，这主要是因为水蒸气遇冷会______（填物态变化）放热；小明关掉燃气灶后，水还可以继续沸腾一段时间，这是因为短时间内锅体的温度仍高于水温，水可以继续从锅体______；煲汤时，水开之后妈妈让他把燃气灶的火力调小一点，是因为小火力下水只要在沸腾，温度会______（选填“保持不变”“升高”或“下降”），可更好地节省燃料。 【答案】 ①. 液化 ②. 吸热 ③. 保持不变 【解析】 【详解】[1]水蒸气遇冷会由气态变为液态，发生液化现象，同时放出大量的热，因此被水蒸气烫伤比开水烫伤更严重。 [2]水沸腾的条件是达到沸点并持续吸热。关掉燃气灶后，锅体温度仍高于水温，水可以继续从锅体吸收热量，因此还能沸腾一段时间。 [3]水沸腾时的特点是持续吸热，但温度保持不变。因此，调小火力只要能维持水沸腾，温度就不会升高，还能节省燃料。 17. 小刚将“220V40W”的灯泡接在家庭电路上，闭合开关，用一蹄形磁铁去靠近灯泡的玻璃泡，如题图所示，他发现发光的灯丝来回振动，这一现象的产生原因跟________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理一致；灯丝来回振动而不是偏向一侧的原因和________一直在改变有关；当用久了之后，灯丝会变细，其电阻阻值________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 电动机 ②. 电流方向 ③. 变大 【解析】 【详解】[1]家庭电路中电流是交流电，当蹄形磁铁靠近发光的灯泡时，灯丝中有电流通过，在磁场中受到力的作用而振动。电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的，所以这一现象的产生原因跟电动机的工作原理一致。 [2]因为家庭电路使用的是交流电，电流方向周期性改变，所以灯丝在磁场中受力方向也不断改变，导致灯丝来回振动而不是偏向一侧。 [3]灯丝用久变细，其材料、长度不变，横截面积变小。根据电阻的影响因素，在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，所以灯丝电阻阻值变大。 18. 噪声污染是当代社会四大污染之一，小初设计了一个如甲图所示检测噪声强弱的电路。电源电压恒定，R0为定值电阻，声敏电阻R的阻值随声音强弱变化的关系如乙图所示。在某次检测中，当噪声为80dB时，电流表示数为0.4A；当噪声为50dB时，电流表示数为0.2A。当噪声为80dB时，声敏电阻 R 的阻值为___________Ω，电源电压是___________V，若电流表的测量范围为0~0.6A，则此电路能检测的最强声音为___________dB。 【答案】 ①. 10 ②. 6 ③. 120 【解析】 【详解】[1][2]分析电路可知，定值电阻和声敏电阻串联，电流表测电路电流。由乙图可知，当噪声为80dB时，从图中可知，声敏电阻阻值为10Ω，此时电流表示数为0.4A，则电源电压为  当噪声为50dB时，声敏电阻阻值为25Ω，此时电流表示数为0.2A，则电源电压为  联立两式，解得定值电阻 电源电压 [3]从图中可知，声音越强，声敏电阻的阻值越小，总电阻越小，根据欧姆定律可知电路电流越大，若电流表的测量范围为0~0.6A，则电流最大值为0.6A，根据欧姆定律可知总电阻 根据电阻串联的特点可知，声敏电阻的阻值 从图中可知此电路能检测的最强声音为120dB。 19. 如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，则R1的阻值为______，R2的最大阻值为______，该电路消耗的最大电功率为______W。 【答案】 ①. 10 ②. 50 ③. 3.6 【解析】 【详解】[1][2][3]由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V， 由P=UI可得，此时电路中的电流为 电源的电压 当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，此时电路中的电流为 根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知电源的电压 电源电压不变，则 可得 电源电压为 由图乙可知，当变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为 则滑动变阻器的最大阻值为 当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大， 则电路中的最大电流为 该电路消耗的最大电功率 四、作图简答题（本题共3个小题，20、21题各2分，22题6分，共10分） 20. 轻质通电导线中的电流方向向右时，它在磁场中的受力情况如图甲所示。若只将导线中电流方向变成向左，请在图乙中画出通电导线在磁场中的受力F。 【答案】 【解析】 【详解】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。只将导线中电流方向改变，磁场方向不变，则导体受力方向改变，原来通电导体受力水平向右，现在通电导体受力水平向左；如图所示： 。 21. 如图所示，两灯泡的额定电压均为220V。要求开关只控制两灯泡，且闭合开关后两灯泡都能正常发光，请将电路连接完整。 【答案】 【解析】 【详解】家庭电路电压为220V，两灯泡的额定电压均为220V，因两灯都能正常工作，则两灯应并联；开关S控制两灯，则S接在干路上，根据安全用电原则，S要控制火线。据此作图如下： 22. 阅读短文，回答问题。 电磁炉又名电磁灶，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大提高。图甲为电磁炉的实物图，图乙是原理示意图。 它主要由线圈、陶瓷面板、金属锅体、工作电路和控制电路等组成。电磁炉工作时，工作电路产生高频交流电（交流电是指电流大小和方向作周期性变化的电流）通过线圈，线圈产生变化的磁场，电能转化为磁能，当磁场内的磁感线通过锅的底部时，锅底会产生感应电流，这种感应电流叫做涡流，此时磁能转化为电能，涡流同其它电流一样，通过电阻时要产生热，由于锅底存在电阻，所以锅底本身自行高速发热，电能转化为内能，在电磁炉上使用的锅体要求是铁质炊具，其他材质的炊具会造成电磁炉负荷异常而启动自动保护，不能正常工作。 （1）下列材料中适合做电磁炉上使用的锅具的是（　　） A. 陶瓷 B. 铁 C. 铝 D. 铜 （2）线圈中产生的磁场方向是否变化？______（选填“变化”或“不变化”）； （3）电磁炉在使用时，锅体内能增大是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式实现的； （4）下列与电磁炉相关的说法中正确的是（　　） A. 电磁炉利用了电磁感应原理 B. 电磁炉中将磁能转化为电能的部件是锅体 C. 电磁炉工作时将灶面内能传递给锅体 D. 电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗 （5）用某品牌电磁炉（其效率为91%）给水加热，如果消耗了的电能，可以将质量为5kg的水在标准大气压下从加热到______。 【答案】（1）B （2）变化 （3）做功 （4）AB （5）59 【解析】 【分析】 【小问1详解】 由题目原句“在电磁炉上使用的锅体要求是铁质炊具，其他材质的炊具会造成电磁炉负荷异常而启动自动保护，不能正常工作”可知，适合做电磁炉上使用的锅具的是铁，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 由题目原句“工作电路产生高频交流电（交流电是指电流大小和方向作周期性变化的电流）通过线圈，线圈产生变化的磁场”可知，线圈中产生的磁场方向是变化的。 【小问3详解】 由题目原句“当磁场内的磁感线通过锅的底部时，锅底会产生感应电流，这种感应电流叫做涡流，此时磁能转化为电能，涡流同其它电流一样，通过电阻时要产生热，由于锅底存在电阻，所以锅底本身自行高速发热，电能转化为内能”可知，电磁炉在使用时，锅体内能的增加是通过电流做功，由电能转化为锅体内能的。 【小问4详解】 A．由题目原句“当磁场内的磁感线通过锅的底部时，锅底会产生感应电流”可知，电磁炉的工作原理是利用了电磁感应原理，故A正确； B．由题目原句“当磁场内的磁感线通过锅的底部时，锅底会产生感应电流，这种感应电流叫做涡流，此时磁能转化为电能”可知，电磁炉中将磁能转化为电能的部件是锅体，故B正确； C．由题目原句“当磁场内的磁感线通过锅的底部时，锅底会产生感应电流，这种感应电流叫做涡流，此时磁能转化为电能，涡流同其它电流一样，通过电阻时要产生热，由于锅底存在电阻，所以锅底本身自行高速发热，电能转化为内能”可知，电磁炉在使用时，锅体内能的增加是通过电流做功，由电能转化为锅体内能的，而不是由灶面的内能转化而来的，此外内能是状态量，不能传递，故C错误； D．由题目原句“它主要由线圈、陶瓷面板、金属锅体、工作电路和控制电路等组成”和图乙，可知电磁炉的上表面是陶瓷面板，而不是金属材料制成的，故D错误。 故选AB。 【小问5详解】 已知电磁炉的效率为91%，当给水加热，消耗电能为0.25kW·h时，根据加热效率公式，可得此时水吸收的热量为 根据热量计算公式，可得质量为5kg的水吸收温度从可以升高到的温度为 五、实验探究题（本题共3个小题，23题6分，24题7分，25题8分，共21分） 23. 某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。 （1）请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大。 （2）连接电路时，把某定值电阻接入电路，将滑动变阻器的滑片调至最______（选填“左”或“右”）端。 （3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为时，电流表示数如图丙所示，则此时通过定值电阻的电流为______A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在表中。 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压 3 电流 小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。这组数据是第______组。（填序号） （4）分析数据得出结论______。 （5）小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值，设计了如图丁所示的电路图，电源电压未知且保持不变，实验操作如下： ①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点，记录此时电流表示数为； ②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点，记录此时电流表示数为； ③则______。（用已知和测出物理量、、表示） 【答案】（1）右 （2） ①. 0.24 ②. 4 （3）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） 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如图所示： 【小问2详解】 为了保护电路，在连接电路时，应就将开关断开且将滑动变阻器滑片置于阻值最大端，即最右端。 【小问3详解】 [1]图丙电流表选用的是的小量程，对应的分度值为，读数为。 [2]本实验探究“电流与电压的关系”，需控制电阻不变，因此电阻应为定值。分析表格数据有 据此分析只有根据第4次实验数据算出来的电阻阻值不同，因此可知第4组数据有误。 【小问4详解】 分析表格数据可知，当电阻一定时，电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流就增大为原来的几倍，由此可得出实验结论为：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【小问5详解】 结合实验操作：①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点，记录此时电流表示数为；②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点，记录此时电流表示数为。在②中为的简单电路，由欧姆定律得电源电压，在①中，两电阻串联，由电阻的串联和欧姆定律得电源电压，因电源电压不变，故 解得的表达式为 24. 鞋子面料的透水汽性会影响脚的舒适感，透水汽性是指单位时间内透过单位面积的水蒸气质量。为比较两款鞋子面料的透水汽性，小明用如图所示的两个装置进行实验。在相同规格的容器中盛放等质量的水，用恒温装置维持水温不变，面料与容器口紧密贴合。容器口的面积为，装置甲中的水温为，实验室温度为。 （1）实验中，装置乙中的水温应当为______； （2）分别测出两装置中容器、水和面料的总质量；30min后，再次测出相应的总质量，数据记录如表所示。分析数据可得： ①装置甲中透过面料1水蒸气质量为______g； ②面料______的透水汽性更大；（选填“1”或“2”） ③两种面料的透水汽性之差为______； 实验装置 总质量 总质量 甲 225.00 223.12 乙 235.00 232.68 （3）实验过程中，容器的______（选填“内”或“外”）侧表面会有小水珠形成，这是由于水蒸气遇冷后发生了______现象； （4）请举出1个生活中选用透水汽性大的材料而增强舒适感的实例______。 【答案】（1）37 （2） ①. 1.88 ②. 2 ③. 22 （3） ①. 内 ②. 液化 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法，要比较两款鞋子面料的透水汽性，除面料不同外，其他条件应相同，所以装置乙中的水温应当为37°C。 【小问2详解】 [1]已知装置甲中容器、水和面料的总质量 30min后相应的总质量 则透过面料1水蒸气质量为 [2]装置乙中容器、水和面料的总质量 后相应的总质量 则透过面料的水蒸气质量为 因为 在相同时间内透过面料的水蒸气质量更大，所以面料的透水汽性更大。 [3]已知容器口的面积 时间 面料1单位时间内透过单位面积的水蒸气质量 面料2单位时间内透过单位面积的水蒸气质量 两种面料的透水汽性之差为 【小问3详解】 实验过程中，由于水蒸气集中在容器内，小水珠是水蒸气遇冷液化形成的，故在容器的内表面会有小水珠形成。 【小问4详解】 夏季的透气运动鞋，采用透水汽性大的面料制作鞋面，能让脚部产生的水蒸气及时透出，保持脚部干爽，增强舒适感。 25. 如图是“探究磁场对通电导线的作用”实验。 （1）为了使实验顺利进行，装置中的导体ab应选用轻质的______（选填“铁棒”或“铝棒”），这是因为______； （2）接通电源后，发现导体ab向左运动，这说明______，______（选填“电动机”或“发电机”）是利用这一原理工作的； （3）若要探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系，接下来的操作应该是______； （4）若将图中的电源换成电流表，闭合开关，让导体ab做______运动，会发现电流表指针偏转，这说明该闭合电路中有电流通过，则此过程中能量的转化是______能转化为______能。 【答案】（1） ①. 铝棒 ②. 铁棒会被磁铁磁化影响实验效果 （2） ①. 磁场对电流有力的作用 ②. 电动机 （3）断开开关，只对调电源正负极 （4） ①. 切割磁感线 ②. 机械 ③. 电 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在实验中，应选择铝棒进行实验，因为铁是磁性材料，铁棒在磁场中受到磁力作用，磁体会吸引铁棒，铁棒不能运动，会影响实验效果，所以需要选择不是磁性材料的铝棒。 【小问2详解】 [1]原来静止的导体，接通电源后，导体中有电流通过，导体ab向左运动是受到力的作用，说明磁场对电流有力的作用。 [2]通电导体在磁场中受到力的作用，从而开始运动，电动机是利用这一原理工作的，而发电机是利用电磁感应现象工作的。 【小问3详解】 若要探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系，根据控制变量法，磁场的方向不变，只需改变电流方向，所以接下来的操作应该是断开开关，只对调电源正负极。 【小问4详解】 [1][2][3]产生感应电流的条件是闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，所以将图中的电源换成电流表，闭合开关，导体ab做切割磁感线运动，此时电路中有感应电流产生，获得了电能，所以此过程的能量转化是机械能转化为电能。 六、计算题（本大题共2个小题，26题10分，27题12分，共22分） 26. 电梯为居民出入带来很大的便利。出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统。其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发声报警，即使闭合开关S，电动机也不工作。在控制电路中，已知电源电压为6V，保护电阻R1为，置于电梯底架下方的压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重3000N，电磁铁线圈的阻值为。求： （1）电梯空载时，通过电磁铁线圈的电流大小为多少A？ （2）若电磁铁线圈电流为20mA时，衔铁刚好被吸下使K与B接触，电铃发出警报，则该电梯内最多可乘质量为60kg的乘客几人？ 【答案】（1）0.005A （2）11 【解析】 【小问1详解】 电梯空载时，压敏电阻R2受到的压力F等于电梯的自重， 由图乙可知，当压力为3000N时，压敏电阻的阻值，控制电路的总电阻R总由保护电阻R1、电磁铁线圈电阻R线圈和压敏电阻R2串联而成，总电阻为 根据欧姆定律可知，通过电磁铁线圈的电流为 【小问2详解】 当电铃报警时，控制电路中的电流 此时控制电路的总电阻为 此时压敏电阻R₂的阻值为 当时，根据图乙可知，此时压敏电阻所受的总压力为 该总压力是电梯自重和乘客总重之和，所以乘客的总重力为 则乘客的总质量为 则最多可乘的乘客人数为 因为人数必须为整数，所以该电梯内最多可乘11人。 27. 小红发现学校的饮水机储水量小，且加热时间过长，于是便想利用所学的物理知识对饮水机进行改进。改进后的电路图如图甲所示，它有“加热”和“保温”两挡，其中为发热电阻，为定值电阻。饮水机在保温和加热时，发热电阻的电功率之比为1：121.图乙是改进后饮水机的参数，储水罐的容积从以前的0.8L扩大到8L。图丙是小红在进行实验测试时所用的电能表。[已知，，不考虑温度对电阻的影响]求： （1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时，要使水温度升高20℃，需要吸收多少热量？ （2）饮水机保温时的发热功率和的电阻。 （3）在对改进的饮水机进行测试时，只将饮水机接入电路，电能表记录饮水机消耗的电能，饮水机在加热时，发现电能表的指示灯在6min闪烁了162次，饮水机的实际电压是多少？（取7） （4）通过简单的计算，你对小红的饮水机改进方案，有什么评价？（写一条即可） 【答案】（1）；（2）5W，；（3）210V；（4）见解析 【解析】 【详解】解：（1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时水的体积为 此时水的质量为 要使水温度升高20℃，需要吸收热量 （2）由题可知，保温时发热功率 当S和“1”接触时，电路中只有接入，此时为加热挡，电阻为 当S和“2”接触时，电路中有和接入，此时为保温挡，则的电压为 电路的电流为 所以电阻的阻值为 （3）电能表的指示灯在6min闪烁了162次消耗的电能 实际电功率为 此时实验室电路的实际电压是 （4）由第1问的答案可知，饮水机的储水罐里只剩一半的水量时，要使水温度升20℃，需吸热，需要加热时间 如果根据实际，储水罐装满水，使水温升高80℃，则加热时间为36min，加热时间过长。所以小红的饮水机改进方案只考虑了储水量过小的问题，没有考虑加热时间过长的问题，经分析，需要同时提升加热挡的功率。另外，保温时的加热功率只有5W，在相同时间内，电阻的发热量远小于储水罐的水的散热量，起不到保温作用。 答：（1）饮水机的储水罐里只剩一半的水量时，要使水温度升高20℃，需要吸收热量； （2）饮水机保温时的功率5W和的电阻； （3）饮水机的实际电压是210V； （4）见解析。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $