广西百色市靖西市2020-2021学年九年级上学期期末物理试题

这是一份广西百色市靖西市2020-2021学年九年级上学期期末物理试题，共17页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年广西百色市靖西市九年级（上）期末物理试卷
一、选择题（每小题3分，共36分。每小题给出的四个选项中，只有一个正确，选对的得3分，不选、多选或错选的均得0分）
1．（3分）炎热的夏天，小玥与家人到湄洲岛度假，她站在沙滩上脚感到烫，而当他站在海水中时脚却感到凉，这主要是因为水和沙子具有不同的（　　）
A．热量 B．热值 C．内能 D．比热容
2．（3分）如图所示，用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电的原因是摩擦过程中玻璃棒（　　）

A．失去电子 B．失去质子 C．失去中子 D．得到电子
3．（3分）一种声光报警器的电路如图所示。闭合开关S1和S2后，会出现的现象是（　　）

A．灯亮，铃不响 B．灯不亮，铃不响
C．灯亮，铃响 D．灯不亮，铃响
4．（3分）如图所示，用滑动变阻器控制灯泡的亮暗，要求滑动变阻器的滑片P向左移动，灯泡亮度增大，则滑动变阻器接入电路的方式是（　　）

A．A接M点，B接N点 B．C接M点，B接N点
C．C接M点，D接N点 D．D接M点，A接N点
5．（3分）关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．只要低于220V的电压，人接触了就不会触电，是安全的
B．用试电笔辨别火线与零线时，手不能接触试电笔笔尾的金属体
C．保险丝熔断了，可以用铁丝代替使用
D．使用金属外壳的家用电器，其外壳必须接地
6．（3分）下列物态变化中，属于凝华的是（　　）
A．早春，冰雪消融 B．初夏，晨雾弥漫
C．深秋，树枝凝霜 D．寒冬，湖水结冰
7．（3分）新冠肺炎防控期间常用酒精来消毒，擦酒精的部位会感觉凉，这主要是因为酒精（　　）
A．熔化吸热 B．汽化吸热 C．液化放热 D．升华放热
8．（3分）下列关于热现象、内能的说法中，正确的是（　　）
A．1kg汽油燃烧放出的热量就是汽油的热值
B．0℃的冰不具有内能
C．某物体温度升高，内能增加
D．一个物体内能越多，它具有的热量越多
9．（3分）把一台电动机接入电压为220V的电路中，通过电动机的电流为4A，电动机线圈的电阻为3Ω，100s电动机输出的机械能为（　　）
A．88000J B．4800J C．83200J D．66000J
10．（3分）甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“110V 40W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能（　　）
A．甲灯的多 B．乙灯的多 C．一样多 D．不能确定
11．（3分）甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据图所示的小磁针静止时的指向，可以判断（　　）

A．甲是N极，乙是S极 B．甲、乙都是N极
C．甲、乙都是S极 D．甲是S极，乙是N极
12．（3分）一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题（每空1分，共22分）
13．（2分）寒冬，坐满人的汽车门窗紧闭，水蒸气　 　成小水珠附着在玻璃车窗　 　侧，使玻璃变模糊，水蒸气变成水珠会　 　热量。
14．（2分）如图所示，这是小明在做“探究物质熔化规律”实验时，根据实验数据绘制的温度随时间变化的关系图象。根据图象的特征可以判断这种物质是一种 　 　（选填“晶体”或“非晶体”），其熔点是 　 　℃。

15．（2分）如图所示，是汽油机工作时的 　 　冲程，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功 　 　次。

16．（2分）验电器A带负电，B不带电，现用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来，观察到的现象如图所示，此时金属棒中电流方向由 　 　（选填“A到B”或“B到A”），验电器的金属箔张开，是因为 　 　（选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥。

17．（2分）在古代，人类就掌握了钻木取火的方法，这是用　 　的方法来改变木头的内能；烧红的铁块放进凉水里，水的温度升高了，这是用　 　的方法来改变水的内能。
18．（2分）眼保健操时，各班有线扬声器是同时开播，也是同时停播的，它们的连接方式是 　 　联，如果有一个教室的扬声器坏了，其他教室的扬声器 　 　（选填“能”或“不能”）独立工作。
19．（2分）如图甲所示的电路，电源电压为6V，当开关闭合后，电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示，则通过L2的电流为 　 　A，灯泡L1的电阻是 　 　Ω。

20．（2分）如图所示，灯L标有“6V 3W”，R＝20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光（灯丝的电阻不受温度影响），电流表示数为 　 　A，通电1min电阻R产生的热量为 　 　J。

21．（2分）如图所示，小灯泡标有“3V 3W”字样，与阻值为15Ω的电阻串联，此时小灯泡正常发光。则通过小灯泡的电流为 　 　A，电阻消耗的功率为 　 　W。

22．（2分）阻值为R1＝20Ω，R2＝10Ω的两个电阻，串联在电路中，则通过它们的电流之比I1：I2＝　 　；它们消耗的电能之比W1：W2＝　 　。
23．（2分）“指南针”是我国古代四大发明之一，利用指南针能辨别方向，是因为指南针受到了　 　的作用，它的南极指向地理的　 　方。
三、作图题（每题2分，共4分）
24．（2分）请按照图甲的电路图，在图乙中连接实物电路，要求选择正确的量程，导线不得交叉。
25．（2分）请将图所示家庭电路元件正确接入电路中，其中开关只控制电灯。

四、实验探究题（26题8分，27题6分，28题6分，共20分）
26．（8分）如图所示，在观察水沸腾的实验中：
（1）常用温度计是根据液体的 　 　性质制成的，本次实验不能使用 　 　（选填“水银”“煤油”或“酒精”）温度计（水银的沸点为357℃，煤油的沸点为150℃，酒精的沸点为78℃）。
（2）如图甲所示用温度计测量水的温度，其中操作正确的是 　 　，若温度计中的液柱稳定后的示数如图乙所示，则此时水温是 　 　。
（3）下表是在实验中观察记录的数据，当水温升到90℃时开始每分钟记录一次温度，有关数据如下。根据表中数据可知实验测得水的沸点是 　 　℃。
时间
（min）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
...
温度（℃）
90
92
94
96
98
99
99
99
99
99
...
（4）如图丙所示，小试管中装有热水，悬放在正在加热的沸水的烧杯中，小试管中的水 　 　（选填“能”或“不能”）沸腾。
（5）实验中发现加热使水沸腾的时间过长，出现这一现象的原因可能是 　 　（写出一种即可）；解决方法是 　 　。

27．（6分）用如图所示的电路来“探究电流与电压的关系”，电源电压为3V，R1的规格为“20Ω 2A”，R的阻值约为5Ω。

（1）连接好电路后，开关闭合前，应将滑片移至滑动变阻器的 　 　（选填“a”或“b”）端，闭合开关，缓慢移动滑片的位置，发现电压表有示数且始终为3V，电流表示数始终为零，可能是定值电阻R处发生了 　 　（选填“断路”或“短路”）故障。
（2）排除故障后，改变滑片位置，记录数据，如表所示，第5次实验时，电流表示数如图乙所示，为 　 　A。
次数
U（V）
I（A）
1
1.0
0.20
2
1.2
0.24
3
1.8
0.36
4
2.0
0.40
5
2.4

（3）分析数据可得：当电阻不变时，电路中的电流与它两端的电压成 　 　；该电阻的阻值为 　 　Ω。
（4）继续用图中电路来“探究电流与电阻的关系”。先用5Ω的定值电阻进行实验，移动滑片，使电压表示数为2V，记录电流表的示数；保持滑片的位置不变，断开开关，用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻；闭合开关，发现电压表的示数大于2V，应将滑片向 　 　（选填“a”或“b”）端移动，直至电压表示数为2V。
28．（6分）测量小灯泡额定功率的实验电路如图甲所示，实验器材有：标有“2.5V”字样的待测小灯泡、电压恒为4.5V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0﹣0.6A、0﹣3A）、电压表（量程为0﹣3V、0﹣15V）、开关及导线若干。

（1）连接电路时开关应 　 　；闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器连入电路的电阻值达到最大值，这样做的目的就是为了 　 　。
（2）向左移动变阻器滑片P，会看到灯泡变 　 　（填“暗”或“亮”）一些。
（3）实验中电压表示数如图乙所示，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 　 　（选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数为 　 　时为止。
（4）当小灯泡两端的电压为额定电压时，电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 　 　W。
五、综合应用题（29题4分，30题6分，31题8分，共18分）
29．（4分）小星家用的太阳能热水器，水箱中装有质量是200kg的水。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50℃。求（不考虑热量损失）：
（1）水箱中水吸收的热量；
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧天然气来提供，而天然气放出的热量有40%被吸收，则需要完全燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值为3.0×107J/m3）
30．（6分）如图所示，R2＝10Ω，闭合开关S后，电压表V1的示数U1＝3V，电流表A的示数I＝0.5A。求：
（1）电压表V2的示数；
（2）电阻R1的阻值；
（3）通电2min整个电路消耗的电能。

31．（8分）如图所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压为9V且保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，电流表的量程为0～3A，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”（不计灯丝电阻随温度的变化）。求：
（1）只闭合开关S1时，灯泡L正常发光，则R1的阻值为多少Ω？
（2）只闭合开关S2，当滑动变阻器R2连入的电阻为10.5Ω时，灯泡的实际功率是多少W？
（3）电路的最大功率是多少W？


2020-2021学年广西百色市靖西市九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题3分，共36分。每小题给出的四个选项中，只有一个正确，选对的得3分，不选、多选或错选的均得0分）
1．【解答】解：沙子烫，海水凉，它们的比热容有关，水的比热容较大，相同质量的水和沙子，在同样的日照条件下，吸收相同的热量，水的温度变化小，沙子的温度变化大，所以海水凉，砂子烫。
故选：D。
2．【解答】解：用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的原子核束缚电子的能力弱，使一部分电子从玻璃棒上转移到丝绸上，使玻璃棒因失去电子而带正电。
故选：A。
3．【解答】解：（1）当只闭合开关S1时，灯泡和电铃串联在一起，能够工作，灯亮铃也响；
（2）当只闭合开关S2时，电路中没有电源，灯泡和电铃都不能工作，灯不亮，铃也不响；
（3）当开关S1和S2都闭合时，电铃由于被导线短路没有电流通过，所以只有灯泡可以发光，灯亮，铃不响。
故选：A。
4．【解答】解：因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝I2R可知，灯泡亮度增大时电路中的电流变大，
由I＝可知，电路中的总电阻变小，变阻器接入电路中的电阻变小，
由题意可知，滑片P向左移动时变阻器接入电路中的电阻变小，
因滑动变阻器接入电路中电阻的大小是由下方接线柱决定的，
所以，要满足题中要求，滑动变阻器的左下方接线柱C必须接入电路中，故AD错误；
由滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中可知，上方接线柱A或B应接入电路中，故B正确、C错误。
故选：B。
5．【解答】解：
A、人体安全电压不高于36V，低于220V的电压对人体仍然是危险的，故A错误；
B、使用测电笔时，手不能碰到笔尖金属体，是为了防止触电，但必须接触笔尾金属体才能正确辨别火线和零线，故B错误；
C、用铜丝或铁丝代替保险丝，当电路中的电流过大时，不能自动切断电路，起不到保险的作用，故C错误；
D、家用电器的金属外壳必须接地线，能防止外壳漏电时发生触电事故，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A、冰雪消融属于熔化现象，故A错误；
B、晨雾弥漫，雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故B错误；
C、树枝凝霜，霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故C正确；
D、湖水结冰属于凝固现象，故D错误。
故选：C。
7．【解答】解：新冠肺炎防控期间常用酒精来消毒，擦酒精的部位会感觉凉，这主要是因为酒精汽化吸热，所以擦酒精的部位会感觉凉，故ACD错误，B正确。
故选：B。
8．【解答】解：A、1kg汽油完全燃烧放出的热量叫做汽油的热值，强调是完全燃烧，故A错误；
B、一切物体在任何情况下都有内能，即0℃的冰块也有内能，故B错误；
C、当物体的温度升高时，内部分子的无规则运动加快，其内能一定增大，故C正确。
D、热量是过程量，只能说“吸收”或“放出”不能说“含有”或“具有”，故D错误；
故选：C。
9．【解答】解：电动机消耗的电能为：
W电＝UIt＝220V×4A×100s＝88000J，
电动机工作时发热损失的电能为：
W热＝Q＝I2Rt＝（4A）2×3Ω×100s＝4800J，
电动机获得机械能为：
W机械＝W电﹣W热＝88000J﹣4800J＝83200J，故C正确，ABD错误。
故选：C。
10．【解答】解：用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率，
由灯泡的铭牌可知，两个白炽灯的额定功率相等，
则它们正常发光时的实际功率P相等，
由W＝Pt可知，在相等时间t内它们消耗的电能相等。
故选：C。
11．【解答】解：由磁感线可知两磁极相互排斥，且磁感线均指由磁极向外，故两磁极均为N极，小磁针所在处磁场向下，故小磁针S极在上、N极在下。
故选：B。
12．【解答】解：A、据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故错误；
B、据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，且磁感线的方向正确，故正确；
C、据安培定则判断，该螺线管的右端是N极，左端是S极，故磁感线的方向错误，故错误；
D、据安培定则判断，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故磁感线的方向错误，故错误；
故选：B。
二、填空题（每空1分，共22分）
13．【解答】解：汽车内人很多，会呼出很多水蒸气，而玻璃的温度较低，水蒸气遇到温度较低的玻璃会液化成小水珠附着在玻璃上，使玻璃变模糊，所以小水珠在玻璃的内侧，此过程放出热量。
故答案为：液化，内，放出。
14．【解答】解：无论是晶体还是非晶体，熔化都是要吸热的，只是在熔化的过程中，晶体温度不变，非晶体熔化过程中，吸热温度不断升高，根据图像的特征可以判断这种物质是一种晶体；
图像中变化曲线呈水平方向的一段，就是晶体的熔化过程，它对应的纵坐标的值80℃，就是晶体的熔点。
故答案为：晶体；80。
15．【解答】解：两个气门都关闭、活塞上行，为压缩冲程；
汽油机飞轮转速是4800r/min＝80r/s，所以此汽油机每秒钟转80圈，可完成40个工作循环，80个冲程，对外做40次功。
故答案为：压缩；40。
16．【解答】解：A带负电，B不带电，用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来，自由电子由A到B；自由电子的定向移动方向与电流方向相反；故电流方向由B到A；
电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。验电器的金属箔张开，是因为同种电荷相互排斥。
故答案为：B到A 同种
17．【解答】解：钻木取火时钻与木头相互摩擦做功，机械能转化为木头的内能，是通过做功的方式改变物体的内能；
烧红的铁块放进凉水里，是利用热传递的方式把热量转移给了水，使水的内能增大，温度升高；
故答案为：做功，热传递。
18．【解答】解：各班有线扬声器虽然是同时开播，也是同时停播的，但它们之间互不影响，能够独立工作，因此它们之间的连接方式是并联。
故答案为：并；能。
19．【解答】解：（1）分析电路可知：两灯并联，电流表A1测的是L1所在支路的电流，电流表A2测的是干路电流；
由于并联电路中，干路中的电流等于各支路电流之和，所以电流表A2选择的量程是0～3A，分度值为0.1A，所以电流表A2的示数为I总＝1.5A，即干路电流为1.5A；
电流表A1选择的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，所以电流表的示数为I1＝0.3A，即通过灯L1的电流为0.3A；
则通过灯L2的电流大小为：I2＝I总﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A；
（2）由于并联电路中，各支路两端电压相等，都等于电源电压，即U＝U1＝U2＝6V
由I＝可得灯泡L1电阻为：
R1＝＝＝20Ω。
故答案为：1.2；20。
20．【解答】解：由图知，S闭合时，R与L并联，电流表测干路中的电流。
由题知，灯泡L正常发光，根据并联电路的电压规律知：
U＝UR＝U额＝6V，
由P＝UI可得，通过灯泡L的电流：IL＝＝0.5A，
通过R的电流：IR＝＝0.3A，
由并联电路的电流规律可得电流表示数：I＝IL+IR＝0.5A+0.3A＝0.8A，
通电1min电路中产生的热量：Q＝I2Rt＝UIt＝6V×0.8A×60s＝288J。
故答案为：0.8；288。
21．【解答】解：
已知灯泡的额定电压为3V，额定功率为3W，
由P＝UI可知，灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝1A；
因串联电路处处电流相等，所以电阻消耗的功率：PR＝IR＝（1A）2×15Ω＝15W。
故答案为：1；15。
22．【解答】解：因为串联电路中电流处处相等，所以两电阻串联时，通过它们的电流之比I1：I2＝1：1；
因为两电阻串联在一起，所以两电阻的通电时间始终相等，
由W＝UIt＝I2Rt可知，它们消耗的电能之比W1：W2＝I12R1t：I22R2t＝R1：R2＝20Ω：10Ω＝2：1。
故答案为：1：1；2：1。
23．【解答】解：“指南针”是我国的四大发明之一，指南针之所以能够指方向就是因为受到了地磁场的作用；指南针静止时南极指南，北极指北。
故答案为：地磁场；南。
三、作图题（每题2分，共4分）
24．【解答】解：从正极依次连接开关、L2、L1回到电源负极，并将电压表并联灯泡L1的两端；因为电源电压为3V，故电压表量程选择0～3V，如图所示：

25．【解答】解：对于灯泡来说：火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属块，零线直接进入螺旋套；
对于三孔插座来说：三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，如图所示：

四、实验探究题（26题8分，27题6分，28题6分，共20分）
26．【解答】解：（1）实验使用的温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的；
水的沸点一般为100℃，所以温度计内液体的沸点需要高于100℃，酒精的沸点是78℃，所以不能用酒精温度计测量水的沸点；
（2）A图温度计玻璃泡碰到了容器底；B图温度计玻璃泡碰到了容器壁；C图符合温度计的正确使用；
温度计每一个大格代表10℃，每一个小格代表1℃，示数是77℃；
（3）实验过程中，水达到99℃，不断吸收热量，温度保持不变，所以水的沸点是99℃；
（4）水沸腾的条件：达到沸点，不断吸收热量，小试管中的水能达到沸点，大烧杯中水也达到沸点，小试管中的水和大烧杯中水温度相同，不能发生热传递，小试管中的水只能达到沸点，但是不能继续吸收热量，不能沸腾；
（5）加热时间比较长，可能是水太多，可能是水的初温太低，可能是火力较小，为了缩短加热时间可以少用一些水，可以提高水的初温，可以增大火力。
故答案为：（1）热胀冷缩；酒精；（2）C；77℃；（3）99；（4）不能；（5）水的初温太低；用初温高的水进行实验。
27．【解答】解：（1）为了保护电路，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b端；
电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，与电压表并联的定值电阻断路了；
（2）由表中数据可知，电流表选用0～0.6A的量程，由图乙可知，分度值为0.02A，示数为0.48A；
（3）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；
由欧姆定律可知，电阻的阻值：R＝＝＝…＝＝5Ω；
（4）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向b端移动，使电压表的示数为2V不变。
故答案为：（1）b；断路；（2）0.48；（3）正比；5；（4）b。
28．【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器连入电路的电阻值达到最大值；
（2）滑片左移，滑动变阻器接入电路的长度变短，电阻变小，根据分压原理可知，变阻器两端电压减小，根据串联电路电压规律，灯泡两端的电压变大，电路电流变大，根据P＝UI可知，灯泡的功率变大，故会看到灯泡变亮一些；
（3）实验中电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为测量灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片P向左移动，直到电压表示数为2.5V时为止；
（4）当小灯泡两端的电压为额定电压时，电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W。
故答案为：（1）断开；保护电路；（2）亮；（3）左；2.5V；（4）1.25。
五、综合应用题（29题4分，30题6分，31题8分，共18分）
29．【解答】解：
（1）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（50℃﹣20℃）＝2.52×107J；
（2）由η＝×100%可得天然气完全燃烧释放的热量：Q放＝＝＝6.3×107J，
由Q放＝Vq可得，需要天然气的体积：
V＝＝＝2.1m3。
答：（1）水吸收的热量是2.52×107J；
（2）至少需要完全燃烧天然气的体积是2.1m3。
30．【解答】解：由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）由串联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I1＝I＝0.5A，
由欧姆定律可知，R2两端的电压：U2＝I2R2＝0.5A×10Ω＝5V，
即电压表V2的示数为5V；
（2）由欧姆定律可知，R1的阻值：R1＝＝＝6Ω；
（3）由串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U1+U2＝3V+5V＝8V，
则通电2min整个电路消耗的电能：W＝UIt＝8V×0.5A×2×60s＝480J。
答：（1）电压表V2的示数为5V；
（2）电阻R1的阻值为6Ω；
（3）通电2min整个电路消耗的电能为480J。
31．【解答】解：（1）由P＝UI可知，小灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A，
由欧姆定律可知，小灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω；
只闭合开关S1时，R1与小灯泡串联，
因为此时小灯泡正常发光，所以通过小灯泡的电流：IL＝I额＝0.5A，小灯泡两端的电压：UL＝U额＝6V，
由串联电路的电流特点可知，通过R1的电流：I1＝IL＝0.5A，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V，
则R1的阻值：R1＝＝＝6Ω；
（2）只闭合开关S2，R2与小灯泡串联，
由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R＝RL+R2＝12Ω+10.5Ω＝22.5Ω，
则电路中的电流：I＝＝＝0.4A，
因此灯泡的实际功率：PL实＝I2RL＝（0.4A）2×12Ω＝1.92W；
（3）由P＝UI可知，电源电压一定时，电路中的电流最大时，电路的电功率最大，
由串并联电路的特点可知，当S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联，灯泡L被短路，电流表测干路电流，
此时通过R1的电流：I1'＝＝＝1.5A，
因为电流表的量程为0～3A，所以干路中的最大电流：I最大＝3A，
由并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I最大﹣I1'＝3A﹣1.5A＝1.5A＜2A，因此干路中的最大电流可达3A，
则电路的最大功率：P最大＝UI最大＝9V×3A＝27W。
答：（1）R1的阻值为6Ω；
（2）灯泡的实际功率是1.92W；
（3）电路的最大功率是27W。
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