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山东省泰安市新泰市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（五四学制）(含答案)
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这是一份山东省泰安市新泰市2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷（五四学制）(含答案)，共26页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省泰安市新泰市九年级（上）期末物理试卷（五四学制）
第Ⅰ卷（选择题共45分）一、选择题（本题共15小题，共45分。以下各题只有一个正确答案，选对得3分；多选、错选均不得分；请把正确答案的序号用2B铅笔涂在答题纸的规定位置）
1．（3分）以下估测符合实际的是（ ）
A．电冰箱正常工作的电流约为10A
B．对人体的安全电压是36V
C．泰安夏天最高气温约为60℃
D．一盏节能灯的电功率约为20W
2．（3分）下列现象中，属于扩散现象的是（ ）
A．下雪时，漫天的雪花飞舞
B．擦黑板时，粉笔末飞扬
C．煮稀饭时，看到锅中米粒翻滚
D．玫瑰花盛开时，香气袭人
3．（3分）生活处处有物理。留心观察皆学问。对以下热现象解释不正确的是（ ）
A．放在衣柜里的樟脑丸，时间久了会明显变小，是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
B．在冬天，戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内镜片变模糊是液化现象
C．初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是小水珠
D．冻豆腐解冻后，发现里面有许多小孔，这是豆腐中的水凝固后又熔化形成的
4．（3分）如图所示为汽油机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是吸气冲程，吸入的成分只有空气
B．乙图是做功冲程，当飞轮转速是1800r/min时，汽油机1秒对外做功15次
C．丙图是排气冲程，将机械能转化为内能的过程
D．丁图是压缩冲程，将内能转化为机械能的过程
5．（3分）用相同的电加热器加热相同质量的水和煤油的过程中，水和煤油的温度随时间变化的图象如图所示，关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．煤油的温度高于水的温度，所以煤油的比热容大
B．20min后水的温度不变的过程中将不再吸收热量
C．煤油的温度升高的较快，说明煤油比热容比水比热容小
D．8min时间内煤油吸收的热量比水吸收的热量多
6．（3分）以下措施可以减慢水的蒸发的是（ ）
A．用电热吹风机将湿头发吹干
B．将水果用保鲜膜包好后再放入冰箱的冷藏室内
C．用扫帚把地面的积水向周围扫开
D．将湿衣服撑开晾到向阳、通风的地方
7．（3分）“关爱生命，快乐成长”，下列关于安全用电的说法正确的是（ ）
A．电灯的开关可以接在零线和灯座之间
B．使用测电笔时，手指不能接触笔尾金属体
C．选用插座时，所有家用电器都使用两孔插座
D．一旦发生触电事故，应先切断电源再进行抢救
8．（3分）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，灯L1和L2均发光。一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是（ ）
A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
9．（3分）热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的。要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，以下电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（3分）在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关S当滑动变阻器的滑片
P由中点向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D．电流表示数减小，电压表示数不变，灯泡功率变小
11．（3分）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①热机在压缩冲程中将机械能转化为内能
②物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
A．①③④ B．②③ C．③④ D．①④
12．（3分）在电学中，有四个同学们非常熟悉的实验：关于这四个电学实验，下列说法中正确的是（ ）
①“探究电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
②“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中，滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
③“探究电流与电压的关系”的实验中，可用小灯泡替代定值电阻
④“探究影响电阻大小的因素”的实验中，需要采用控制变量法
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
13．（3分）利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（ ）
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J
②水吸收的热量是2.1×106J
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
14．（3分）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都可以
15．（3分）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W～3W
A．只有①和③ B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
第II卷（非选择题，共55分）二、填空题（每空2分，共8分）
16．（2分）如图所示，用跟丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，金属箔片张开一定的角度。此时金属箔片 了电子（填“失去”或“得到”）。
17．（2分）如图所示是小明探究水的沸腾实验时，水 （填“沸腾前”或“沸腾时”）气泡的情形。
18．（2分）某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过300转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是 J。
19．（2分）如图所示，电源电压保持6V不变，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关S，通电30s，则电阻R1产生的热量为 J。
三、作图题（每题3分，共6分）
20．（3分）请将图中连接的实物电路的电路图画在方框内。
21．（3分）请将下列电路元件连入电路。要求：连接时符合安全用电原则。
四、实验探究题（22题10分，23题12分，共22分）
22．（10分）小华利用如图甲所示的实验装置。探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”，燃料的质量都是10g。操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ℃，根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图象可知， 的吸热能力更强，沙子的比热容为 J/（kg•℃）。
（5）小华在实验前用天平分别测出了烧杯中液体的质量以及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了液体吸收的热量，小华想通过这些数据计算出燃料的热值，你认为他的计算结果是 （可靠/不可靠），理由是 。
23．（12分）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）
（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 （选填“A”或“B”）
A．“10Ω 5A”的滑动变阻器
B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 。
（3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为 W。
（4）完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
① （填写S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ；
② （填写S、S1、S2的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝ 。
五、计算题（24题9分，25题10分，共19分。解答时，写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
24．（9分）如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V 0.5A”字样。假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：
（1）灯泡L的额定功率；
（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路在1min内消耗的总电能；
（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？
25．（10分）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c水＝4.2×103J/（kg•℃）。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1.2kg的水温度升高75℃需要消耗多少电能？
2022-2023学年山东省泰安市新泰市九年级（上）期末物理试卷（五四学制）
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷（选择题共45分）一、选择题（本题共15小题，共45分。以下各题只有一个正确答案，选对得3分；多选、错选均不得分；请把正确答案的序号用2B铅笔涂在答题纸的规定位置）
1．（3分）以下估测符合实际的是（ ）
A．电冰箱正常工作的电流约为10A
B．对人体的安全电压是36V
C．泰安夏天最高气温约为60℃
D．一盏节能灯的电功率约为20W
【解答】解：A．家用电冰箱工作时的功率约为200W，工作电流约为I=PU=200W220V≈1A，故A不符合实际；
B．经验证明，对人体的安全电压是不高于36V，故B不符合实际；
C．泰安夏天最高气温约为35℃，故C不符合实际；
D．一盏节能灯的电功率约为20W，故D符合实际。
故选：D。
2．（3分）下列现象中，属于扩散现象的是（ ）
A．下雪时，漫天的雪花飞舞
B．擦黑板时，粉笔末飞扬
C．煮稀饭时，看到锅中米粒翻滚
D．玫瑰花盛开时，香气袭人
【解答】解：A、下雪时，漫天飞舞的雪花，是雪花的运动，属于机械运动，不符合题意；
B、擦黑板时，粉笔灰四处飞扬，这是物质的运动，属于机械运动，不符合题意；
C、米粒在水中翻滚是米粒的运动，不是分子运动，不属于扩散现象，不符合题意；
D、花香四溢是香气分子在运动，属于扩散现象，符合题意；
故选：D。
3．（3分）生活处处有物理。留心观察皆学问。对以下热现象解释不正确的是（ ）
A．放在衣柜里的樟脑丸，时间久了会明显变小，是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
B．在冬天，戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内镜片变模糊是液化现象
C．初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是小水珠
D．冻豆腐解冻后，发现里面有许多小孔，这是豆腐中的水凝固后又熔化形成的
【解答】解：A、放在衣橱里的樟脑丸，时间久了会明显变小，是因为樟脑丸升华为气体跑掉了，而不是蒸发。此选项错误；
B、在冬天，戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片温度较低，空气中的水蒸气遇冷在镜片上液化成为小水珠。此选项正确；
C、初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是小液滴。此选项正确；
D、把冰箱里的冻豆腐取出，冰化后，发现豆腐里有许多小孔，这是豆腐里的水先遇冷凝固成冰，后冰又熔化成水，水流出后形成的。此选项正确。
故选：A。
4．（3分）如图所示为汽油机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是吸气冲程，吸入的成分只有空气
B．乙图是做功冲程，当飞轮转速是1800r/min时，汽油机1秒对外做功15次
C．丙图是排气冲程，将机械能转化为内能的过程
D．丁图是压缩冲程，将内能转化为机械能的过程
【解答】解：A、甲图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，所以是吸气冲程，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸，故A错误；
B、乙图中气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程，转速是1800r/min，所以此汽油机每秒钟转30圈，可完成15个工作循环，对外做功15次，故B正确；
C、丙图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，所以是排气冲程，没有能量的转化，故C错误；
D、丁图中气门关闭，活塞上行，所以是压缩冲程，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程，故D错误。
故选：B。
5．（3分）用相同的电加热器加热相同质量的水和煤油的过程中，水和煤油的温度随时间变化的图象如图所示，关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．煤油的温度高于水的温度，所以煤油的比热容大
B．20min后水的温度不变的过程中将不再吸收热量
C．煤油的温度升高的较快，说明煤油比热容比水比热容小
D．8min时间内煤油吸收的热量比水吸收的热量多
【解答】解：A、比热容的大小与温度无关，故A错误；
B、20min后，水已经沸腾，水沸腾过程中，吸热温度不变，故B错误；
C、通电相同时间，水和煤油吸收热量相同，煤油升高的温度比水快，说明水的吸热能力更强，煤油的比热容比水小，故C正确；
D、相同时间内，水和煤油吸收的热量相同，故D错误。
故选：C。
6．（3分）以下措施可以减慢水的蒸发的是（ ）
A．用电热吹风机将湿头发吹干
B．将水果用保鲜膜包好后再放入冰箱的冷藏室内
C．用扫帚把地面的积水向周围扫开
D．将湿衣服撑开晾到向阳、通风的地方
【解答】解：A、用电热吹风机将湿头发吹干，既加快了空气流动，也增加了液体温度，所以蒸发加快。故A不符合题意。
B、将水果用保鲜膜包好后再放入冰箱的冷藏室内，降低了液体温度和减慢了液体上方空气流动，故蒸发减慢。故B符合题意。
C、用扫帚把地面的积水向周围扫开增加了液体的表面积，加快了蒸发。故C不符合题意。
D、将湿衣服撑开晾到向阳。通风的地方，提高了液体温度，增加了液体表面积，加快了液体上方空气流动。故蒸发加快。故D不符合题意。
故选：B。
7．（3分）“关爱生命，快乐成长”，下列关于安全用电的说法正确的是（ ）
A．电灯的开关可以接在零线和灯座之间
B．使用测电笔时，手指不能接触笔尾金属体
C．选用插座时，所有家用电器都使用两孔插座
D．一旦发生触电事故，应先切断电源再进行抢救
【解答】解：
A、根据安全用电的原则，开关要连接在火线和用电器之间，故A错误；
B、使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的，故B错误；
C、有金属外壳的家用电器应使用三孔插座，当用电器的金属外壳漏电时，电流会通过地线流入大地，能防止触电事故的发生，所以，不是所有家用电器都使用两孔插座，故C错误；
D、发生触电事故时，千万不能用手去拉触电者，首先要立即切断电源再采取措施抢救触电者，故D正确。
故选：D。
8．（3分）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，灯L1和L2均发光。一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是（ ）
A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
【解答】解：A、灯L1断路，电流表测的是灯L2的电流，不受影响，示数不变；电压表测量灯L2两端的电压表示数不变，故该选项符合题意；
B、灯L2断路，电流表的示数会等于零，不符合“电流表和电压表的示数都不变”这一说法，故该选项不符合题意；
C、灯L1短路，同时发生电源短路，灯L2也不亮，电流表和电压表示数会都等于零，故该选项不符合题意；
D、灯L2短路，同时发生电源短路，灯L1也不亮，电压表示数会等于零，故该选项不符合题意。
故选：A。
9．（3分）热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的。要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，以下电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：AB．定值电阻R0与热敏电阻并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，温度变化时，通过R0的电流不变，
因热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的，
所以，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，
由I=UR可知，通过热敏电阻的电流增大，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流增大，
则A选项中电流表位于干路，B选项中电流表位于热敏电阻的支路，电流表的示数均增大，故AB不符合；
CD．定值电阻R0与热敏电阻串联，
因热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的，
所以，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，
由I=UR可知，电路中的电流增大，
由U＝IR可知，R0两端的电压增大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，热敏电阻两端的电压减小，
则C选择中电压表并联在R0两端其示数增大，D选择中电压表并联在热敏电阻两端其示数减小，故C不符合、D符合。
故选：D。
10．（3分）在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关S当滑动变阻器的滑片
P由中点向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D．电流表示数减小，电压表示数不变，灯泡功率变小
【解答】解：
（1）由图知，灯泡与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，所以滑片移动时电压表的示数不变，故AB错误；
（2）当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变小，即电流表示数减小；由P＝UI可知，变阻器功率变小，故C正确；
灯泡两端的电压（等于电源电压）不变，根据P=U2R可知，灯泡的功率不变，故D错误。
故选：C。
11．（3分）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①热机在压缩冲程中将机械能转化为内能
②物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
A．①③④ B．②③ C．③④ D．①④
【解答】解：
①压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，故①正确；
②一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故②错误；
③发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，故③错误；
④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，它们在改变内能能达到相同的效果，故④正确。
故选：D。
12．（3分）在电学中，有四个同学们非常熟悉的实验：关于这四个电学实验，下列说法中正确的是（ ）
①“探究电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
②“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中，滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
③“探究电流与电压的关系”的实验中，可用小灯泡替代定值电阻
④“探究影响电阻大小的因素”的实验中，需要采用控制变量法
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
【解答】解：①探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，实验中滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变，故①正确；
②用伏安法测小灯泡的电阻时，通过调节变阻器接入电路中的电阻来改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，然后根据欧姆定律求出不同电压下灯泡的电阻，从而得出灯泡电阻变化的普遍规律；而灯泡电阻受温度的影响，不是一个定值，求灯泡电阻的平均值无意义，故②错误；
③探究电流与电压的关系，需要保持电阻一定，改变电阻两端的电压，而灯泡的电阻会随温度发生变化，所以不能用小灯泡代替定值电阻，故③错误；
④电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积都有关，研究其中一个物理量对电阻的影响时，需要控制其它物理量不变，需要采用控制变量法，故④正确。
故选：A。
13．（3分）利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（ ）
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J
②水吸收的热量是2.1×106J
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
【解答】解：
①煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝0.105m3×4×107J/m3＝4.2×106J，故①错误；
②由η=Q吸Q放=50%得水吸收的热量：
Q吸＝Q放×50%＝4.2×106J×50%＝2.1×106J，故②正确；
③由Q吸＝cm△t得水温度升高值：
△t=Q吸cm=2.1×106J4.2×103J/(kg·℃)×10kg=50℃，故③正确；
④在加热过程中，水吸收热量，温度升高、内能增加，故④错误。
可见，只有②③正确。
故选：B。
14．（3分）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都可以
【解答】解：由图知，
①只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
②只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I0R0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式UR0+Rx=U0R0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电流从电压表的负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，不能测出Rx的电压，故不能测出Rx阻值。
故选：C。
15．（3分）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W～3W
A．只有①和③ B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
【解答】解：
①、电压表示数为3V时，电路电流为I1=U1R1=3V10Ω=0.3A；而电流表选择的是0﹣0.6A量程，所以电路最大电流为I＝0.3A。
此时R1消耗的功率为P1最大＝U1I1＝3V×0.3A＝0.9W；
当滑动变阻器全部串联在电路中时，R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，
此时电路电流为I′=UR=6V30Ω=0.2A，
此时R1消耗的功率为P1最小＝I′2R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W。
所以阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W．选项①正确；
②、由上知，电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.3A．选项②错误；
③、当电路电流最大为I＝0.3A时，电路总电阻为R最小=UI=6V0.3A=20Ω，
所以滑动变阻器接入电路电阻为R2最小＝R﹣R1＝20Ω﹣10Ω＝10Ω。
所以R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω．选项③正确；
④、整个电路消耗的最小功率为P总小＝UI最小＝6V×0.2A＝1.2W；
最大功率为P总大＝UI最大＝6V×0.3A＝1.8W。
所以电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～1.8W．选项④错误。
故选：A。
第II卷（非选择题，共55分）二、填空题（每空2分，共8分）
16．（2分）如图所示，用跟丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，金属箔片张开一定的角度。此时金属箔片 失去 了电子（填“失去”或“得到”）。
【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子带正电，接触验电器的金属球，金属箔上的电子会通过金属杆传给金属球，金属箔由于失去电子而带正电，所以金属箔失去电子。
故答案为：失去。
17．（2分）如图所示是小明探究水的沸腾实验时，水 沸腾时 （填“沸腾前”或“沸腾时”）气泡的情形。
【解答】解：由图可知，气泡在上升过程中，体积逐渐增大，说明烧杯中的水都在进行剧烈的汽化，不断有水蒸气进入气泡中，所以是沸腾时的现象。
故答案为：沸腾时。
18．（2分）某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过300转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是 1.8×106 J。
【解答】解：用电时电能表的铝盘每转过300转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是：
W=300r600r/(kW⋅h)=0.5kW•h＝1.8×106J。
答：用电时电能表的铝盘每转过300转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是1.8×106J。
19．（2分）如图所示，电源电压保持6V不变，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关S，通电30s，则电阻R1产生的热量为 12 J。
【解答】解：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=UR1+R2=6V10Ω+20Ω=0.2A，
则通电30s电阻R1产生的热量：
Q1＝I2R1t＝（0.2A）2×10Ω×30s＝12J。
故答案为：12。
三、作图题（每题3分，共6分）
20．（3分）请将图中连接的实物电路的电路图画在方框内。
【解答】解：
根据实物图可知，两灯泡并联，电流从正极出发经过S1后分支，一支经电流表、灯泡L2，另一支经开关S2、灯泡L1，然后共同回到负极，如图所示：
21．（3分）请将下列电路元件连入电路。要求：连接时符合安全用电原则。
【解答】解：插座的左端接零线，右端接火线，中间接地线，开关接在火线与灯之间，灯的中间的接线柱与开关相接，螺旋套与零线相接，如图所示：
四、实验探究题（22题10分，23题12分，共22分）
22．（10分）小华利用如图甲所示的实验装置。探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”，燃料的质量都是10g。操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温相同且 质量 相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 39 ℃，根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较 加热的时间 来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图象可知， 水 的吸热能力更强，沙子的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）。
（5）小华在实验前用天平分别测出了烧杯中液体的质量以及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了液体吸收的热量，小华想通过这些数据计算出燃料的热值，你认为他的计算结果是 不可靠 （可靠/不可靠），理由是 燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收 。
【解答】解：
（1）研究沙子和水的温度变化与吸热的关系，要控制质量相同，故在两烧杯中分别装入初温度相同且质量相等的沙子和水；
（2）某时刻的温度如图乙所示，温度计分度值为1℃，其示数为39℃；
（3）根据转换法，实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量的；
（4）由图知质量相等的沙子和水，加热相同时间，升温较快的是沙子，根据比较吸热能力的方法知水的吸热能力强；
根据表格数据可知，在5min内，水的温度变化为：30℃﹣10℃＝20℃，沙子的温度变化为：50℃﹣10℃＝40℃；
它们吸收的热量相等 即c水mΔt水＝c沙子mΔt沙子，即：4.2×103J/（kg•℃）×m×20℃＝c沙子×m×40℃；
解得：c沙子=20℃40℃×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；
（5）在实验过程中，燃料不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量，计算结果不准确。
故答案为：（1）质量；（2）39；（3）加热的时间；（4）水；2.1×103；（5）不可靠；燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收。
23．（12分）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）
（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 B （选填“A”或“B”）
A．“10Ω 5A”的滑动变阻器
B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 小灯泡断路 。
（3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为 0.625 W。
（4）完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
① 闭合开关S、S1 （填写S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 U﹣U额 ；
② 闭合开关S、S2 （填写S、S1、S2的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝ U1U额R0 。
【解答】解：（1）灯泡正常工作时电流为IL=ULRL=2.5V12Ω≈0.2A．测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由I=UR可得滑动变阻器电阻为：R滑=U滑IL=3.5V0.2A=17.5Ω．滑动变阻器应选“50Ω 0.5A”的滑动变阻器，故选B；
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数有示数，说明与电压表并联的灯泡断路；
（3）根据图乙知，当电压为额定电压U＝2.5V时，电流I＝0.25A，
小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W
（4）分析实验的原理可以得出其具体的步骤为：
①闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额；
②闭合开关S、S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电压表示数为U1；
③通过灯泡的电流：I＝IR0=U1R0，
灯泡的额定功率的表达式为P额＝U额I＝U额×U1R0=U1U额R0。
故答案为：（1）B；（2）小灯泡断路；（3）0.625；（4）①闭合开关S、S1；U﹣U额；②闭合开关S、S2；③U1U额R0。
五、计算题（24题9分，25题10分，共19分。解答时，写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
24．（9分）如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V 0.5A”字样。假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：
（1）灯泡L的额定功率；
（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路在1min内消耗的总电能；
（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？
【解答】解：（1）灯泡L的额定功率：P额＝U额×I额＝12V×0.5A＝6W；
（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，灯泡和R并联，通过R的电流：I=UR=12V12Ω=1A，
因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I＝I+IL＝1A+0.5A＝1.5A，
电路在1min内消耗的总电能：W＝UIt＝12V×1.5A×60s＝1080J；
（3）当开关S2闭合、S1和S3断开时，灯泡和R串联，电路的总电阻最大，电路消耗的总功率最小；
由I=UR可知，灯泡的阻值：RL=U额I额=12V0.5A=24Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以总电阻：R总＝RL+R＝24Ω+12Ω＝36Ω，
整个电路消耗的最小总功率：P最小=U2R总=(12V)236Ω=4W。
答：（1）灯泡L的额定功率为6W；
（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路在1min内消耗的总电能为1080J；
（3）当开关S2闭合、S1和S3断开时，灯泡和R串联，电路的总电阻最大，电路消耗的总功率最小；此时的总功率为4W。
25．（10分）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c水＝4.2×103J/（kg•℃）。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1.2kg的水温度升高75℃需要消耗多少电能？
【解答】解：只闭合S1时，电路为R1的简单电路；S1、S2都闭合时，R1、R2并联，
因并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以由P＝UI=U2R可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电路中电阻最大，电功率最小，电蒸锅为保温挡；
当S1、S2都闭合，R1、R2并联，电路中电阻最小，电功率最大，电蒸锅为加热挡；
（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，
由P＝UI=U2R可得保温挡功率：P保=U2R1=(220V)2484Ω=100W；
（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，
则电阻R2的电功率P2＝P热﹣P保＝1200W﹣100W＝1100W，
由P＝UI=U2R可知，电阻R2的阻值：R2=U2P2=(220V)21100W=44Ω；
（3）要使1.2kg的水温度升高75℃，水需要吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×75℃＝3.78×105J；
由η=Q吸W×100%可知，消耗的电能：W电=Q吸η=3.78×105J84%=4.5×105J。
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1.2kg的水温度升高75℃需要消耗的电能为4.5×105J。
2022-2023学年山东省泰安市新泰市九年级（上）期末物理试卷（五四学制）
第Ⅰ卷（选择题共45分）一、选择题（本题共15小题，共45分。以下各题只有一个正确答案，选对得3分；多选、错选均不得分；请把正确答案的序号用2B铅笔涂在答题纸的规定位置）
1．（3分）以下估测符合实际的是（ ）
A．电冰箱正常工作的电流约为10A
B．对人体的安全电压是36V
C．泰安夏天最高气温约为60℃
D．一盏节能灯的电功率约为20W
2．（3分）下列现象中，属于扩散现象的是（ ）
A．下雪时，漫天的雪花飞舞
B．擦黑板时，粉笔末飞扬
C．煮稀饭时，看到锅中米粒翻滚
D．玫瑰花盛开时，香气袭人
3．（3分）生活处处有物理。留心观察皆学问。对以下热现象解释不正确的是（ ）
A．放在衣柜里的樟脑丸，时间久了会明显变小，是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
B．在冬天，戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内镜片变模糊是液化现象
C．初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是小水珠
D．冻豆腐解冻后，发现里面有许多小孔，这是豆腐中的水凝固后又熔化形成的
4．（3分）如图所示为汽油机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是吸气冲程，吸入的成分只有空气
B．乙图是做功冲程，当飞轮转速是1800r/min时，汽油机1秒对外做功15次
C．丙图是排气冲程，将机械能转化为内能的过程
D．丁图是压缩冲程，将内能转化为机械能的过程
5．（3分）用相同的电加热器加热相同质量的水和煤油的过程中，水和煤油的温度随时间变化的图象如图所示，关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．煤油的温度高于水的温度，所以煤油的比热容大
B．20min后水的温度不变的过程中将不再吸收热量
C．煤油的温度升高的较快，说明煤油比热容比水比热容小
D．8min时间内煤油吸收的热量比水吸收的热量多
6．（3分）以下措施可以减慢水的蒸发的是（ ）
A．用电热吹风机将湿头发吹干
B．将水果用保鲜膜包好后再放入冰箱的冷藏室内
C．用扫帚把地面的积水向周围扫开
D．将湿衣服撑开晾到向阳、通风的地方
7．（3分）“关爱生命，快乐成长”，下列关于安全用电的说法正确的是（ ）
A．电灯的开关可以接在零线和灯座之间
B．使用测电笔时，手指不能接触笔尾金属体
C．选用插座时，所有家用电器都使用两孔插座
D．一旦发生触电事故，应先切断电源再进行抢救
8．（3分）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，灯L1和L2均发光。一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是（ ）
A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
9．（3分）热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的。要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，以下电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（3分）在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关S当滑动变阻器的滑片
P由中点向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D．电流表示数减小，电压表示数不变，灯泡功率变小
11．（3分）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①热机在压缩冲程中将机械能转化为内能
②物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
A．①③④ B．②③ C．③④ D．①④
12．（3分）在电学中，有四个同学们非常熟悉的实验：关于这四个电学实验，下列说法中正确的是（ ）
①“探究电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
②“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中，滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
③“探究电流与电压的关系”的实验中，可用小灯泡替代定值电阻
④“探究影响电阻大小的因素”的实验中，需要采用控制变量法
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
13．（3分）利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（ ）
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J
②水吸收的热量是2.1×106J
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
14．（3分）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都可以
15．（3分）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W～3W
A．只有①和③ B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
第II卷（非选择题，共55分）二、填空题（每空2分，共8分）
16．（2分）如图所示，用跟丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，金属箔片张开一定的角度。此时金属箔片 了电子（填“失去”或“得到”）。
17．（2分）如图所示是小明探究水的沸腾实验时，水 （填“沸腾前”或“沸腾时”）气泡的情形。
18．（2分）某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过300转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是 J。
19．（2分）如图所示，电源电压保持6V不变，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关S，通电30s，则电阻R1产生的热量为 J。
三、作图题（每题3分，共6分）
20．（3分）请将图中连接的实物电路的电路图画在方框内。
21．（3分）请将下列电路元件连入电路。要求：连接时符合安全用电原则。
四、实验探究题（22题10分，23题12分，共22分）
22．（10分）小华利用如图甲所示的实验装置。探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”，燃料的质量都是10g。操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 ℃，根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图象可知， 的吸热能力更强，沙子的比热容为 J/（kg•℃）。
（5）小华在实验前用天平分别测出了烧杯中液体的质量以及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了液体吸收的热量，小华想通过这些数据计算出燃料的热值，你认为他的计算结果是 （可靠/不可靠），理由是 。
23．（12分）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）
（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 （选填“A”或“B”）
A．“10Ω 5A”的滑动变阻器
B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 。
（3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为 W。
（4）完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
① （填写S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ；
② （填写S、S1、S2的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝ 。
五、计算题（24题9分，25题10分，共19分。解答时，写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
24．（9分）如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V 0.5A”字样。假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：
（1）灯泡L的额定功率；
（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路在1min内消耗的总电能；
（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？
25．（10分）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c水＝4.2×103J/（kg•℃）。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1.2kg的水温度升高75℃需要消耗多少电能？
2022-2023学年山东省泰安市新泰市九年级（上）期末物理试卷（五四学制）
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷（选择题共45分）一、选择题（本题共15小题，共45分。以下各题只有一个正确答案，选对得3分；多选、错选均不得分；请把正确答案的序号用2B铅笔涂在答题纸的规定位置）
1．（3分）以下估测符合实际的是（ ）
A．电冰箱正常工作的电流约为10A
B．对人体的安全电压是36V
C．泰安夏天最高气温约为60℃
D．一盏节能灯的电功率约为20W
【解答】解：A．家用电冰箱工作时的功率约为200W，工作电流约为I=PU=200W220V≈1A，故A不符合实际；
B．经验证明，对人体的安全电压是不高于36V，故B不符合实际；
C．泰安夏天最高气温约为35℃，故C不符合实际；
D．一盏节能灯的电功率约为20W，故D符合实际。
故选：D。
2．（3分）下列现象中，属于扩散现象的是（ ）
A．下雪时，漫天的雪花飞舞
B．擦黑板时，粉笔末飞扬
C．煮稀饭时，看到锅中米粒翻滚
D．玫瑰花盛开时，香气袭人
【解答】解：A、下雪时，漫天飞舞的雪花，是雪花的运动，属于机械运动，不符合题意；
B、擦黑板时，粉笔灰四处飞扬，这是物质的运动，属于机械运动，不符合题意；
C、米粒在水中翻滚是米粒的运动，不是分子运动，不属于扩散现象，不符合题意；
D、花香四溢是香气分子在运动，属于扩散现象，符合题意；
故选：D。
3．（3分）生活处处有物理。留心观察皆学问。对以下热现象解释不正确的是（ ）
A．放在衣柜里的樟脑丸，时间久了会明显变小，是因为樟脑丸蒸发为气体跑掉了
B．在冬天，戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内镜片变模糊是液化现象
C．初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是小水珠
D．冻豆腐解冻后，发现里面有许多小孔，这是豆腐中的水凝固后又熔化形成的
【解答】解：A、放在衣橱里的樟脑丸，时间久了会明显变小，是因为樟脑丸升华为气体跑掉了，而不是蒸发。此选项错误；
B、在冬天，戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内，镜片温度较低，空气中的水蒸气遇冷在镜片上液化成为小水珠。此选项正确；
C、初冬季节，在家里洗澡时发现房间里充满“白气”，这些“白气”是小液滴。此选项正确；
D、把冰箱里的冻豆腐取出，冰化后，发现豆腐里有许多小孔，这是豆腐里的水先遇冷凝固成冰，后冰又熔化成水，水流出后形成的。此选项正确。
故选：A。
4．（3分）如图所示为汽油机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是吸气冲程，吸入的成分只有空气
B．乙图是做功冲程，当飞轮转速是1800r/min时，汽油机1秒对外做功15次
C．丙图是排气冲程，将机械能转化为内能的过程
D．丁图是压缩冲程，将内能转化为机械能的过程
【解答】解：A、甲图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，所以是吸气冲程，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸，故A错误；
B、乙图中气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程，转速是1800r/min，所以此汽油机每秒钟转30圈，可完成15个工作循环，对外做功15次，故B正确；
C、丙图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，所以是排气冲程，没有能量的转化，故C错误；
D、丁图中气门关闭，活塞上行，所以是压缩冲程，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程，故D错误。
故选：B。
5．（3分）用相同的电加热器加热相同质量的水和煤油的过程中，水和煤油的温度随时间变化的图象如图所示，关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．煤油的温度高于水的温度，所以煤油的比热容大
B．20min后水的温度不变的过程中将不再吸收热量
C．煤油的温度升高的较快，说明煤油比热容比水比热容小
D．8min时间内煤油吸收的热量比水吸收的热量多
【解答】解：A、比热容的大小与温度无关，故A错误；
B、20min后，水已经沸腾，水沸腾过程中，吸热温度不变，故B错误；
C、通电相同时间，水和煤油吸收热量相同，煤油升高的温度比水快，说明水的吸热能力更强，煤油的比热容比水小，故C正确；
D、相同时间内，水和煤油吸收的热量相同，故D错误。
故选：C。
6．（3分）以下措施可以减慢水的蒸发的是（ ）
A．用电热吹风机将湿头发吹干
B．将水果用保鲜膜包好后再放入冰箱的冷藏室内
C．用扫帚把地面的积水向周围扫开
D．将湿衣服撑开晾到向阳、通风的地方
【解答】解：A、用电热吹风机将湿头发吹干，既加快了空气流动，也增加了液体温度，所以蒸发加快。故A不符合题意。
B、将水果用保鲜膜包好后再放入冰箱的冷藏室内，降低了液体温度和减慢了液体上方空气流动，故蒸发减慢。故B符合题意。
C、用扫帚把地面的积水向周围扫开增加了液体的表面积，加快了蒸发。故C不符合题意。
D、将湿衣服撑开晾到向阳。通风的地方，提高了液体温度，增加了液体表面积，加快了液体上方空气流动。故蒸发加快。故D不符合题意。
故选：B。
7．（3分）“关爱生命，快乐成长”，下列关于安全用电的说法正确的是（ ）
A．电灯的开关可以接在零线和灯座之间
B．使用测电笔时，手指不能接触笔尾金属体
C．选用插座时，所有家用电器都使用两孔插座
D．一旦发生触电事故，应先切断电源再进行抢救
【解答】解：
A、根据安全用电的原则，开关要连接在火线和用电器之间，故A错误；
B、使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的，故B错误；
C、有金属外壳的家用电器应使用三孔插座，当用电器的金属外壳漏电时，电流会通过地线流入大地，能防止触电事故的发生，所以，不是所有家用电器都使用两孔插座，故C错误；
D、发生触电事故时，千万不能用手去拉触电者，首先要立即切断电源再采取措施抢救触电者，故D正确。
故选：D。
8．（3分）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，灯L1和L2均发光。一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是（ ）
A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
【解答】解：A、灯L1断路，电流表测的是灯L2的电流，不受影响，示数不变；电压表测量灯L2两端的电压表示数不变，故该选项符合题意；
B、灯L2断路，电流表的示数会等于零，不符合“电流表和电压表的示数都不变”这一说法，故该选项不符合题意；
C、灯L1短路，同时发生电源短路，灯L2也不亮，电流表和电压表示数会都等于零，故该选项不符合题意；
D、灯L2短路，同时发生电源短路，灯L1也不亮，电压表示数会等于零，故该选项不符合题意。
故选：A。
9．（3分）热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的。要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，以下电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：AB．定值电阻R0与热敏电阻并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，温度变化时，通过R0的电流不变，
因热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的，
所以，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，
由I=UR可知，通过热敏电阻的电流增大，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流增大，
则A选项中电流表位于干路，B选项中电流表位于热敏电阻的支路，电流表的示数均增大，故AB不符合；
CD．定值电阻R0与热敏电阻串联，
因热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的，
所以，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，
由I=UR可知，电路中的电流增大，
由U＝IR可知，R0两端的电压增大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，热敏电阻两端的电压减小，
则C选择中电压表并联在R0两端其示数增大，D选择中电压表并联在热敏电阻两端其示数减小，故C不符合、D符合。
故选：D。
10．（3分）在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关S当滑动变阻器的滑片
P由中点向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D．电流表示数减小，电压表示数不变，灯泡功率变小
【解答】解：
（1）由图知，灯泡与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，所以滑片移动时电压表的示数不变，故AB错误；
（2）当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变小，即电流表示数减小；由P＝UI可知，变阻器功率变小，故C正确；
灯泡两端的电压（等于电源电压）不变，根据P=U2R可知，灯泡的功率不变，故D错误。
故选：C。
11．（3分）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①热机在压缩冲程中将机械能转化为内能
②物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
A．①③④ B．②③ C．③④ D．①④
【解答】解：
①压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，故①正确；
②一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故②错误；
③发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，故③错误；
④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，它们在改变内能能达到相同的效果，故④正确。
故选：D。
12．（3分）在电学中，有四个同学们非常熟悉的实验：关于这四个电学实验，下列说法中正确的是（ ）
①“探究电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
②“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中，滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
③“探究电流与电压的关系”的实验中，可用小灯泡替代定值电阻
④“探究影响电阻大小的因素”的实验中，需要采用控制变量法
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
【解答】解：①探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，实验中滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变，故①正确；
②用伏安法测小灯泡的电阻时，通过调节变阻器接入电路中的电阻来改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，然后根据欧姆定律求出不同电压下灯泡的电阻，从而得出灯泡电阻变化的普遍规律；而灯泡电阻受温度的影响，不是一个定值，求灯泡电阻的平均值无意义，故②错误；
③探究电流与电压的关系，需要保持电阻一定，改变电阻两端的电压，而灯泡的电阻会随温度发生变化，所以不能用小灯泡代替定值电阻，故③错误；
④电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积都有关，研究其中一个物理量对电阻的影响时，需要控制其它物理量不变，需要采用控制变量法，故④正确。
故选：A。
13．（3分）利用一燃气热水器对10kg、20℃的水进行加热时，完全燃烧了0.105m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（ ）
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103J
②水吸收的热量是2.1×106J
③水温升高了50℃
④加热过程中水的内能保持不变
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①②正确 D．只有②③④正确
【解答】解：
①煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝0.105m3×4×107J/m3＝4.2×106J，故①错误；
②由η=Q吸Q放=50%得水吸收的热量：
Q吸＝Q放×50%＝4.2×106J×50%＝2.1×106J，故②正确；
③由Q吸＝cm△t得水温度升高值：
△t=Q吸cm=2.1×106J4.2×103J/(kg·℃)×10kg=50℃，故③正确；
④在加热过程中，水吸收热量，温度升高、内能增加，故④错误。
可见，只有②③正确。
故选：B。
14．（3分）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都可以
【解答】解：由图知，
①只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
②只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I0R0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式UR0+Rx=U0R0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电流从电压表的负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，不能测出Rx的电压，故不能测出Rx阻值。
故选：C。
15．（3分）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W～3W
A．只有①和③ B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
【解答】解：
①、电压表示数为3V时，电路电流为I1=U1R1=3V10Ω=0.3A；而电流表选择的是0﹣0.6A量程，所以电路最大电流为I＝0.3A。
此时R1消耗的功率为P1最大＝U1I1＝3V×0.3A＝0.9W；
当滑动变阻器全部串联在电路中时，R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，
此时电路电流为I′=UR=6V30Ω=0.2A，
此时R1消耗的功率为P1最小＝I′2R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W。
所以阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W．选项①正确；
②、由上知，电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.3A．选项②错误；
③、当电路电流最大为I＝0.3A时，电路总电阻为R最小=UI=6V0.3A=20Ω，
所以滑动变阻器接入电路电阻为R2最小＝R﹣R1＝20Ω﹣10Ω＝10Ω。
所以R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω．选项③正确；
④、整个电路消耗的最小功率为P总小＝UI最小＝6V×0.2A＝1.2W；
最大功率为P总大＝UI最大＝6V×0.3A＝1.8W。
所以电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～1.8W．选项④错误。
故选：A。
第II卷（非选择题，共55分）二、填空题（每空2分，共8分）
16．（2分）如图所示，用跟丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，金属箔片张开一定的角度。此时金属箔片 失去 了电子（填“失去”或“得到”）。
【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子带正电，接触验电器的金属球，金属箔上的电子会通过金属杆传给金属球，金属箔由于失去电子而带正电，所以金属箔失去电子。
故答案为：失去。
17．（2分）如图所示是小明探究水的沸腾实验时，水 沸腾时 （填“沸腾前”或“沸腾时”）气泡的情形。
【解答】解：由图可知，气泡在上升过程中，体积逐渐增大，说明烧杯中的水都在进行剧烈的汽化，不断有水蒸气进入气泡中，所以是沸腾时的现象。
故答案为：沸腾时。
18．（2分）某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过300转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是 1.8×106 J。
【解答】解：用电时电能表的铝盘每转过300转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是：
W=300r600r/(kW⋅h)=0.5kW•h＝1.8×106J。
答：用电时电能表的铝盘每转过300转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是1.8×106J。
19．（2分）如图所示，电源电压保持6V不变，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关S，通电30s，则电阻R1产生的热量为 12 J。
【解答】解：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=UR1+R2=6V10Ω+20Ω=0.2A，
则通电30s电阻R1产生的热量：
Q1＝I2R1t＝（0.2A）2×10Ω×30s＝12J。
故答案为：12。
三、作图题（每题3分，共6分）
20．（3分）请将图中连接的实物电路的电路图画在方框内。
【解答】解：
根据实物图可知，两灯泡并联，电流从正极出发经过S1后分支，一支经电流表、灯泡L2，另一支经开关S2、灯泡L1，然后共同回到负极，如图所示：
21．（3分）请将下列电路元件连入电路。要求：连接时符合安全用电原则。
【解答】解：插座的左端接零线，右端接火线，中间接地线，开关接在火线与灯之间，灯的中间的接线柱与开关相接，螺旋套与零线相接，如图所示：
四、实验探究题（22题10分，23题12分，共22分）
22．（10分）小华利用如图甲所示的实验装置。探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”，燃料的质量都是10g。操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温相同且 质量 相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 39 ℃，根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较 加热的时间 来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图象可知， 水 的吸热能力更强，沙子的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）。
（5）小华在实验前用天平分别测出了烧杯中液体的质量以及燃料的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了液体吸收的热量，小华想通过这些数据计算出燃料的热值，你认为他的计算结果是 不可靠 （可靠/不可靠），理由是 燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收 。
【解答】解：
（1）研究沙子和水的温度变化与吸热的关系，要控制质量相同，故在两烧杯中分别装入初温度相同且质量相等的沙子和水；
（2）某时刻的温度如图乙所示，温度计分度值为1℃，其示数为39℃；
（3）根据转换法，实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量的；
（4）由图知质量相等的沙子和水，加热相同时间，升温较快的是沙子，根据比较吸热能力的方法知水的吸热能力强；
根据表格数据可知，在5min内，水的温度变化为：30℃﹣10℃＝20℃，沙子的温度变化为：50℃﹣10℃＝40℃；
它们吸收的热量相等 即c水mΔt水＝c沙子mΔt沙子，即：4.2×103J/（kg•℃）×m×20℃＝c沙子×m×40℃；
解得：c沙子=20℃40℃×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）；
（5）在实验过程中，燃料不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量，计算结果不准确。
故答案为：（1）质量；（2）39；（3）加热的时间；（4）水；2.1×103；（5）不可靠；燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收。
23．（12分）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）
（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 B （选填“A”或“B”）
A．“10Ω 5A”的滑动变阻器
B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是 小灯泡断路 。
（3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为 0.625 W。
（4）完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：
① 闭合开关S、S1 （填写S、S1、S2的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 U﹣U额 ；
② 闭合开关S、S2 （填写S、S1、S2的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝ U1U额R0 。
【解答】解：（1）灯泡正常工作时电流为IL=ULRL=2.5V12Ω≈0.2A．测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由I=UR可得滑动变阻器电阻为：R滑=U滑IL=3.5V0.2A=17.5Ω．滑动变阻器应选“50Ω 0.5A”的滑动变阻器，故选B；
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数有示数，说明与电压表并联的灯泡断路；
（3）根据图乙知，当电压为额定电压U＝2.5V时，电流I＝0.25A，
小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W
（4）分析实验的原理可以得出其具体的步骤为：
①闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额；
②闭合开关S、S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电压表示数为U1；
③通过灯泡的电流：I＝IR0=U1R0，
灯泡的额定功率的表达式为P额＝U额I＝U额×U1R0=U1U额R0。
故答案为：（1）B；（2）小灯泡断路；（3）0.625；（4）①闭合开关S、S1；U﹣U额；②闭合开关S、S2；③U1U额R0。
五、计算题（24题9分，25题10分，共19分。解答时，写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤，只写出最后答案的不能得分）
24．（9分）如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V 0.5A”字样。假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：
（1）灯泡L的额定功率；
（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路在1min内消耗的总电能；
（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？
【解答】解：（1）灯泡L的额定功率：P额＝U额×I额＝12V×0.5A＝6W；
（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，灯泡和R并联，通过R的电流：I=UR=12V12Ω=1A，
因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I＝I+IL＝1A+0.5A＝1.5A，
电路在1min内消耗的总电能：W＝UIt＝12V×1.5A×60s＝1080J；
（3）当开关S2闭合、S1和S3断开时，灯泡和R串联，电路的总电阻最大，电路消耗的总功率最小；
由I=UR可知，灯泡的阻值：RL=U额I额=12V0.5A=24Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以总电阻：R总＝RL+R＝24Ω+12Ω＝36Ω，
整个电路消耗的最小总功率：P最小=U2R总=(12V)236Ω=4W。
答：（1）灯泡L的额定功率为6W；
（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路在1min内消耗的总电能为1080J；
（3）当开关S2闭合、S1和S3断开时，灯泡和R串联，电路的总电阻最大，电路消耗的总功率最小；此时的总功率为4W。
25．（10分）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c水＝4.2×103J/（kg•℃）。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1.2kg的水温度升高75℃需要消耗多少电能？
【解答】解：只闭合S1时，电路为R1的简单电路；S1、S2都闭合时，R1、R2并联，
因并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以由P＝UI=U2R可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电路中电阻最大，电功率最小，电蒸锅为保温挡；
当S1、S2都闭合，R1、R2并联，电路中电阻最小，电功率最大，电蒸锅为加热挡；
（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电蒸锅处于保温挡，
由P＝UI=U2R可得保温挡功率：P保=U2R1=(220V)2484Ω=100W；
（2）当S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电蒸锅处于加热挡，
则电阻R2的电功率P2＝P热﹣P保＝1200W﹣100W＝1100W，
由P＝UI=U2R可知，电阻R2的阻值：R2=U2P2=(220V)21100W=44Ω；
（3）要使1.2kg的水温度升高75℃，水需要吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×75℃＝3.78×105J；
由η=Q吸W×100%可知，消耗的电能：W电=Q吸η=3.78×105J84%=4.5×105J。
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1.2kg的水温度升高75℃需要消耗的电能为4.5×105J。
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