河北省石家庄市第二十八中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)

这是一份河北省石家庄市第二十八中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试卷(含答案)，共38页。试卷主要包含了单项选择题，多选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年河北省石家庄市第二十八中学九年级（上）期末物理试卷
一、单项选择题（共13小题，每小题3分，共39分）
1．下列数据不符合实际的是（　　）
A．我国家庭电路的电压为220V
B．家用空调的电流约为5A
C．人体的安全电压为不高于36V
D．家用液晶电视机的电功率约1000W
2．如图为“预防新冠肺炎”的宣传图片，下列相关说法中正确的是（　　）

A．新冠病毒随飞沫传播是一种分子运动
B．因为制作口罩的材料分子间没有空隙，所以戴口罩是一个有效的预防措施
C．使用酒精消毒后，可以在附近闻到酒精气味，是分子热运动的结果
D．开窗通风是为了加速分子的热运动
3．一些物质的比热容[J/（kg•℃）]如表：
水
4.2×103
铅
0.88×103
酒精
2.4×103
干泥土
0.84×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
小明阅读了表后，得出了如下结论，正确的是（　　）
A．同种物质升高相同温度，吸收的热量一定相等
B．在太阳光照射下，湿泥土比干泥土升温慢
C．不同物质的比热容一定不同
D．物质的比热容与物质的状态无关
4．在物理学中，当需要准确的描述一些物理问题时难免会提到一些专业的物理词汇。下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．30℃的水可能比90℃的水含有的热量多
C．热传递过程中，热量由高温物体传向低温物体
D．物体的内能增加，一定从外界吸收了热量
5．图中有关电现象的四幅图的说法，正确的是（　　）
A．图中，玻璃棒和丝绸摩擦时，玻璃棒带负电
B．图中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互排斥
C．图中，两个小灯泡属于同一条电路，是串联关系
D．图中，在闭合电路中电源的外部电流总是从电源正极流向负极
6．下列四组物质中，通常情况下都属于导体的是（　　）
A．水银、锡箔、干木块、矿泉水
B．黄金、玻璃、石墨、镍
C．石墨、油、钢、人体
D．金属、酸碱盐溶液、大地、潮湿的空气
7．如图是某品牌榨汁机，为保障安全，该榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2，当杯体倒扣在主机上时，S2自动闭合，此时再闭合S1，电动机才能启动，开始榨汁，下列电路图符合上述要求的是（　　）

A． B．
C． D．
8．如图所示，所有电路元件都能正常工作，下列说法正确的是（　　）

A．只闭合开关S1和S2时，电灯L1和L2并联，电流表测干路电流
B．只闭合开关S1和S2时，电流表测通过L1的电流
C．只闭合开关S3时，两灯都亮，电灯L1和L2串联
D．开关S1、S2和S3都闭合时，灯L1发光，L2短路
9．如图所示电路中，电源电压保持不变，开关S始终闭合。开关S1闭合前后电流表示数之比为3：5，则闭合开关S1后（忽略灯丝电阻的变化），则下列说法正确的是（　　）

A．L1和L2的电流之比是3：2
B．L1和L2的电阻之比是2：3
C．L1和L2的电功率之比是2：3
D．L1和L2两端电压之比是3：5
10．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．甲灯的实际功率一定是25W
B．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D．两灯串联，在安全发光时，甲灯比乙灯亮
11．下列做法符合安全用电原则的是（　　）
A．如图方式连接灯泡 B．手接触试电笔笔尾金属
C．水壶接两脚插头 D．湿手拔插头
12．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　）

A．该实验装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．将左边容器中的电阻丝换成 10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
13．关于磁体，下列说法正确的是（　　）
A．地球是个巨大的磁体，它的N极在地理的北极附近
B．有磁性的甲物体吸引乙物体，则乙物体原来一定是磁体
C．磁体周围的磁场是有方向的，磁感线是磁场中实际存在的曲线
D．将小磁针放在磁场中的某一点，静止时磁针的N极的指向为该点的磁场方向
二、多选题（共3小题，每题3分，共9分。选对但不全得2分，有错选或不选的不得分）
（多选）14．关于如图所示的四个电磁实验，下列说法中正确的是（　　）
A．如图实验：开关S闭合，只要导体ab在磁场中运动，导体中就有电流产生
B．如图实验：开关S闭合，电动机独立工作；开关S断开，电热器独立工作
C．如图实验：开关S闭合，小磁针发生偏转，表明通电导线的周围存在磁场
D．如图实验：开关S闭合，导体ab在磁场中运动，发电机是利用这一原理制成
（多选）15．如图所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2，的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”。小灯泡的额定电压为2.5V．滑动变阻器的滑片P在某点时，电压表V1、V2的示数之和为4V．保证电路安全，其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为4V
B．滑动变阻器取值范围为3Ω﹣30Ω
C．小灯泡的额定功率为0.75W
D．整个电路消耗的最大功率为2W
（多选）16．如图所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值R3＝R1＝R2，a、b为电流表或电压表，且不相同。当闭合开关S2、S3、S4时，两个电表中只有一个电表有示数。此时断开S3，电路中的两个电表示数没有变化。下列有关说法正确的是（　　）

A．a一定是电流表，b一定是电压表
B．当开关全部闭合，R3的滑片向左移动时，b表示数变小
C．当闭合开关S2、S3时，R3的滑片向左移动时，电表b的示数变化量与电表a的示数变化量之比不变
D．若将a、b两表互换，此电路的最大功率与最小功率之比为4：1
三、填空题（共4小题。每空2分，共24分）
17．如图所示，瓶子里装有少量的水，用力打气，瓶塞向上跳起，瓶内有白雾产生，瓶塞向上跳起过程中，瓶内气体膨胀对外做功，温度　 　，内能　 　，其能量转化情况与四冲程汽油机的　 　冲程相同。

18．家庭电路中，各用电器应 　 　联接在电路中；小林家中的四盏灯突然全部熄灭了，经检查，保险丝完好，用测电笔测试室内各处电路时氖管均发光，可能是 　 　（选填“灯全部烧坏”“进户线零线断路”或“室内某处短路”）；排除故障后，若如图所示电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小林家中用电器的总功率为 　 　W。

19．受到地磁场的作用，指南针静止时 　 　（选填“N”或“S”）极指向南方；如图所示，磁悬浮地球仪应用了 　 　（选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规律；我们用 　 　形象、直观的描述磁场。

20．如图所示家庭电路中，各元件均正常，洗衣机接入三孔插座后电灯与洗衣机是　 　联的，洗衣机接入三孔插座能使洗衣机　 　接地；闭合开关时人接触C点　 　（选填“会”或“不会”）引起触电；断开开关时　 　点能使测电笔氖管发光。

21．小明在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验，如图所示，电源（电压恒为4.5V），小灯泡（额定电压为2.5V），电流表、电压表各一个，一个滑动变阻器（20Ω 3A），开关，导线若干。

（1）甲图是小明连接的错误电路，在应改动的一根导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（2）正确连线后，应将滑片移到最 　 　（选填“左”或“右”）端。闭合开关，小灯泡发光，当滑片移动到某一位置时，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，电压表的示数大于小灯泡的额定电压，电路中出现的故障可能是小灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，逐步移动滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使灯泡正常发光，应向 　 　（选填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的I﹣U图象，可知灯泡正常发光时的电阻为 　 　；
（4）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小明认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是 　 　的。（选填“正确”或“错误”）
（5）为进一步探究电流与电阻的关系，小明找来四个定值电阻（10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），将灯泡依次换成以上定值电阻，并设定其两端电压恒为2.5V，在将30Ω电阻接入电路时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数变为2.5V，于是小明想在前面已使用的三个电阻中选一个串联接入电路来继续实验，下列说法正确的是 　 　。
A.只能选10Ω的
B.只能在10Ω或15Ω中任选一个
C.在10Ω、15Ω、25Ω中任选一个
D.无论选哪一个接入电路都无法完成实验
（6）同组的小西同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率，于是他找来一个阻值为5Ω的定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。正确连接电路后，其操作如下：
①闭合开关S和S2，断开S1，移动滑片P使电压表的示数为3.8V；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S和S1，断开S2，记下电压表的示数为4.8V；
③小灯泡的额定功率P额＝　 　W。
22．如表是某款两挡位电火锅的有关参数，如图甲是其简化电路图，R1和R2为阻值不变的电热丝，单刀双掷开关S可接1或2，实现不同挡位的切换。

额定电压
U/V
电火锅挡位
额定功率
P/W
220
低温
250
高温
880
（1）当S接到 　 　（选填“1”或“2”）时，电火锅处于高温挡。
（2）求R1电热丝的阻值。
（3）电火锅正常工作时，用低温挡将2kg的水从60℃加热到70℃，求此过程中水吸收的热量。[c水＝4.2×103J/（kg・℃）]
（4）电火锅正常工作时，分别用低温挡和高温挡将质量为2kg的水加热，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。请通过计算比较使用高温挡还是低温挡更节能。
23．如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0～3A，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
（1）L2正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S1，电源电压调节为10V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值；
（3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，求电源电压的变化范围。


答案与解析
1．下列数据不符合实际的是（　　）
A．我国家庭电路的电压为220V
B．家用空调的电流约为5A
C．人体的安全电压为不高于36V
D．家用液晶电视机的电功率约1000W
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A．在我国的家庭电路电压是220V，故A符合实际；
B．家用空调的功率在1100W左右，其工作电流在I＝＝5A左右，故B符合实际；
C．经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故C符合实际；
D．家用液晶电视机的功率在150W左右，故D不符合实际。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对日常生活中的物体物理量的估测的理解和掌握，要求学生加强这方面的锻炼，对身边常见物体具有一定的估测能力。
2．如图为“预防新冠肺炎”的宣传图片，下列相关说法中正确的是（　　）

A．新冠病毒随飞沫传播是一种分子运动
B．因为制作口罩的材料分子间没有空隙，所以戴口罩是一个有效的预防措施
C．使用酒精消毒后，可以在附近闻到酒精气味，是分子热运动的结果
D．开窗通风是为了加速分子的热运动
【分析】（1）物质是由分子组成的，直接用肉眼看不到，飞沫是肉眼可以看到的，不是分子；
（2）分子间有空隙；
（3）一切物体都在不停地做无规则运动；
（4）开窗通风是为了切断传播途径。
【解答】解：A、分子很小，直接用肉眼看不到，飞沫是肉眼可以看到的，所以新冠病毒随飞沫传播是机械运动，不是分子运动，故A错误；
B、由分子热运动可知分子之间存在间隙，所以口罩材料分子之间也有空隙，故B错误；
C、可以闻到酒精味，是由于酒精分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D、开窗通风是为了切断传播途径，故D错误。
故选：C。
【点评】本题结合分子动理论的观点解释生活中的现象，属于基础题。
3．一些物质的比热容[J/（kg•℃）]如表：
水
4.2×103
铅
0.88×103
酒精
2.4×103
干泥土
0.84×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
小明阅读了表后，得出了如下结论，正确的是（　　）
A．同种物质升高相同温度，吸收的热量一定相等
B．在太阳光照射下，湿泥土比干泥土升温慢
C．不同物质的比热容一定不同
D．物质的比热容与物质的状态无关
【分析】（1）同种物质升高相同温度，吸收的热量多少用公式Q＝cmΔt分析；
（2）质量相同的不同物质，吸收相同热量时，温度变化用公式Δt＝比较；
（3）根据表中的数据分析即可知道不同物质的比热容是否一定不同；
（4）根据表中的数据分析即可知道，比热容与物质的状态有关。
【解答】解：A、根据Q＝cmΔt知，质量相同的同种物质升高相同的温度，吸收的热量相等，题中没有说明质量的关系，不能比较出吸收热量的多少，故A错误；
B、水的比热容较大，所以湿泥土的比热容比干泥土要大一些，质量相同的干湿泥土在阳光照射下吸热相同，由Δt＝可知，湿泥土升温慢一些，干泥土的温度升高得更快，故B正确；
C、由表中数据可知煤油和冰的比热容相同，因此不同物质的比热容可能相同，故C错误；
D、由表中数据可知水和冰的比热容不同，因此物质的比热容与物质的状态有关，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查了对比热容概念及计算公式的理解，属于基础题，难度不大。
4．在物理学中，当需要准确的描述一些物理问题时难免会提到一些专业的物理词汇。下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．30℃的水可能比90℃的水含有的热量多
C．热传递过程中，热量由高温物体传向低温物体
D．物体的内能增加，一定从外界吸收了热量
【分析】（1）晶体熔化过程中，吸收热量，但温度不变；
（2）内能的大小与物体的质量、温度、状态有关；
（3）热量是过程量，只能说“吸收或放出”，不能说“具有或含有”；
（4）改变内能的方法有两个：做功和热传递。
【解答】解：A、物体吸收热量，温度不一定升高；比如，晶体在熔化过程中，吸收热量，但温度不变，故A错误；
B、热量是过程量，只能说“吸收或放出”，不能说“具有或含有”，故B错误；
C、热传递过程中，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，即热量由高温物体传向低温物体，故C正确；
D、物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是学生对影响物体内能大小的因素的理解，内能、温度与热量三者之间的关系以及改变内能的方式，是一道热学综合题。
5．图中有关电现象的四幅图的说法，正确的是（　　）
A．图中，玻璃棒和丝绸摩擦时，玻璃棒带负电
B．图中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互排斥
C．图中，两个小灯泡属于同一条电路，是串联关系
D．图中，在闭合电路中电源的外部电流总是从电源正极流向负极
【分析】（1）玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒所带的电荷为正电荷，据此分析作答；
（2）电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。验电器的工作原理为：同种电荷相互排斥，据此分析作答；
（3）串联是指各用电器首尾相连，依次连入电路的电路连接方式；并联是指各用电器首首、尾尾相连，并列连入电路的连接方式。据此分析作答；
（4）闭合电路中，电源外部的电流总是从电源的正极出发，经过用电器、开关等，流回负极，据此分析作答。
【解答】解：A、物理学中规定，玻璃棒与丝绸摩擦时，玻璃棒所带的电荷为正电荷，故A错误；
B、验电器的工作原理为：同种电荷相互排斥，所以验电器的金属箔片张开，是因为金属箔片带同种电荷相互排斥的结果，故B错误；
C、图中所示电路，闭合开关时，两灯首首相连、尾尾相连，是并联的关系，故C错误；
D、闭合电路中，电源外部的电流总是从电源的正极出发，经过用电器、开关等，流回负极，故D正确。
故选：D。
【点评】本题综合考查正、负电荷及电荷间相互作用规律的应用、简单电路的辨别及电流方向的判断，难度不大。
6．下列四组物质中，通常情况下都属于导体的是（　　）
A．水银、锡箔、干木块、矿泉水
B．黄金、玻璃、石墨、镍
C．石墨、油、钢、人体
D．金属、酸碱盐溶液、大地、潮湿的空气
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解：A．水银、锡箔、矿泉水都容易导电，属于导体，干木块是绝缘体，故A错误；
B．黄金、石墨、镍都属于导体，玻璃是绝缘体，故B错误；
C．石墨、钢、人体都属于导体，油是绝缘体，故C错误；
D．金属、酸碱盐溶液、大地、潮湿的空气都属于导体，故D正确。
故选：D。
【点评】常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体包括：干木材、塑料、橡胶、陶瓷等。导体和绝缘体没有明显的界线，在条件改变时是可以相互转化的。
7．如图是某品牌榨汁机，为保障安全，该榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2，当杯体倒扣在主机上时，S2自动闭合，此时再闭合S1，电动机才能启动，开始榨汁，下列电路图符合上述要求的是（　　）

A． B．
C． D．
【分析】串联电路中各元件相互影响，不能独立工作；并联电路中各元件互不影响，能独立工作；根据题意确定两开关与电动机的连接方式，然后分析电路图答题。
【解答】解：
由题意可知，只有开关S1、S2都闭合后，电动机才开始工作（即才开始榨汁），说明两开关相互影响，一个开关不能单独控制电动机，则两开关是串联的，两开关、电动机与电源组成串联电路，由图示电路图可知，只有A正确。
故选：A。
【点评】本题考查了串并联电路的设计，根据题意得出两开关的连接方式是关键。
8．如图所示，所有电路元件都能正常工作，下列说法正确的是（　　）

A．只闭合开关S1和S2时，电灯L1和L2并联，电流表测干路电流
B．只闭合开关S1和S2时，电流表测通过L1的电流
C．只闭合开关S3时，两灯都亮，电灯L1和L2串联
D．开关S1、S2和S3都闭合时，灯L1发光，L2短路
【分析】串联电路是指将所有用电器逐个顺次连接在电路的两点间而组成的电路；
并联电路是指将所有用电器并列连接起来的电路；
电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路，该电路是绝对不允许的；
电流表与待测电路串联。
【解答】解：AB、只闭合开关S1和S2时，L2被短路，电流表测通过L1的电流，故A错误，B正确；
C、只闭合开关S3时，电路是断路，两灯都不亮，故C错误；
D、开关S1、S2、S3都闭合时，电源短路，两灯都不亮，电流表和电源会被损坏，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了并联、串联的连接和开关的状态对电灯的连接方式的影响。同时要注意理解电路的三种状态。
9．如图所示电路中，电源电压保持不变，开关S始终闭合。开关S1闭合前后电流表示数之比为3：5，则闭合开关S1后（忽略灯丝电阻的变化），则下列说法正确的是（　　）

A．L1和L2的电流之比是3：2
B．L1和L2的电阻之比是2：3
C．L1和L2的电功率之比是2：3
D．L1和L2两端电压之比是3：5
【分析】只闭合开关S，电路为L2的简单电路，电流表测量电路电流，再闭合开关S1后，L1、L2并联，电流表测量干路电流，根据并联电路的特点可知通过L2的电流不变。闭合开关S1后：
D、设电源电压为U，根据并联电路的电压特点可知L1和L2两端电压都为U，据此得出则L1和L2两端电压之比之比；
A、开关S1闭合前后电流表示数之比为3：5，可设开关S1闭合前后电流表示数分别为3I、5I，则通过L2的电流I2＝3I，通过L1的电流I1＝5I﹣3I＝2I，据此得出L1和L2的电流之比；
B、根据欧姆定律可知L1和L2的电阻之比；
C、根据P＝UI可知L1和L2的电功率之比。
【解答】解：只闭合开关S，电路为L2的简单电路，电流表测量电路电流，再闭合开关S1后，L1、L2并联，电流表测量干路电流，根据并联电路的特点可知通过L2的电流不变。闭合开关S1后：
D、设电源电压为U，根据并联电路的电压特点可知L1和L2两端电压都为U，则L1和L2两端电压之比之比为：1：1，故D错误；
A、开关S1闭合前后电流表示数之比为3：5，可设开关S1闭合前后电流表示数分别为3I、5I，则通过L2的电流I2＝3I，通过L1的电流I1＝5I﹣3I＝2I，L1和L2的电流之比为：＝＝，故A错误；
B、根据欧姆定律可知L1和L2的电阻之比为：＝＝＝，故B错误；
C、根据P＝UI可知L1和L2的电功率之比为：＝＝＝，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查并联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是公式的灵活运用。
10．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．甲灯的实际功率一定是25W
B．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D．两灯串联，在安全发光时，甲灯比乙灯亮
【分析】（1）实际功率是指用电器实际电压下的功率；
（2）根据P＝，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，求乙灯的实际功率。
（3）由W＝Pt比较消耗电能的多少；
（4）根据P＝比较灯泡的电阻大小；根据P＝I2R比较串联时的实际功率，实际功率越大，灯越亮。
【解答】解：
A、不同电压下灯泡的实际功率不同，所以甲灯的实际功率不一定是25W，故A错误；
B、根据P＝可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，所以，若将乙灯接入110伏电路中，实际功率为额定功率的＝倍，即此时乙灯的实际功率为×100W＝25W，故B错误；
C、两灯均正常发光时，因工作时间未知，由W＝Pt可知，无法判断两灯消耗的电能，故C错误；
D、由灯泡的铭牌可知，两灯的额定电压相同，甲灯的额定功率较小，由P＝可知，甲灯电阻大于乙灯电阻；两灯串联（通过的电流相等），在安全发光时，由P＝I2R可知，甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对实际功率和额定功率、电功公式、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。
11．下列做法符合安全用电原则的是（　　）
A．如图方式连接灯泡 B．手接触试电笔笔尾金属
C．水壶接两脚插头 D．湿手拔插头
【分析】（1）家庭电路中，开关接在用电器和火线之间；
（2）使用试电笔辨别火线时，一定要用手接触笔尾金属体，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的，使用测电笔时，手不能接触笔尖金属体，这样会发生触电事故；
（3）有金属外壳的用电器，其外壳要接地；
（4）生活用水属于导体，有可能使电流通过生活用水传到人体上，使人体触电。
【解答】解：
A、图中的开关接在了用电器和零线之间，接法错误，故A不符合安全用电原则；
B、使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，才能辨别出火线或零线，但手不能接触笔尖金属体，否则会发生触电事故，故B符合安全用电原则；
C、电水壶的金属外壳必须接地，应采用三脚插头及三孔插座，可以防止外壳漏电时发生触电事故，故C不符合安全用电原则；
D、生活用水属于导体，湿手拔插头，容易发生触电事故，故D不符合安全用电原则。
故选：B。
【点评】本题是对安全用电常识的考查，要求能运用物理知识解决实际问题。
12．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　）

A．该实验装置是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．将左边容器中的电阻丝换成 10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少的
【分析】（1）由焦耳定律Q＝I2Rt可知，Q与I、R及t有关，故应采用控制变量法进行分析；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
【解答】解：A、分析该题可知，密封盒中的电阻是相同的，但电阻通过的电流是不同的，所以此实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、将左边容器中的电阻丝换成 10Ω的电阻丝后，电阻不同，且通过盒中电阻丝的电流也是不同的，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误；
C、由于左侧电阻中的电流大于右侧盒中电阻的电流，在电阻相同的情况下，左侧盒中的电热多，所以左侧U形管中液面的高度差大，故C正确；
D、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但盒中空气的温度的变化导致盒中空气体积的变化，即可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律的认识，并可以通过巧妙的实验来验证一些结论，同时在该实验中利用了控制变量法，该实验方法在实验探究中经常用到。
13．关于磁体，下列说法正确的是（　　）
A．地球是个巨大的磁体，它的N极在地理的北极附近
B．有磁性的甲物体吸引乙物体，则乙物体原来一定是磁体
C．磁体周围的磁场是有方向的，磁感线是磁场中实际存在的曲线
D．将小磁针放在磁场中的某一点，静止时磁针的N极的指向为该点的磁场方向
【分析】（1）地球本身是一个巨大的磁体，它的N极在地理的南极附近，它的S极在地理的北极附近；
（2）一切磁体都有吸引铁钴镍的性质；
（3）磁场是有方向的，在磁体外部，磁感线是由北极发出回到南极的，磁感线不是真实存在的；
（4）将小磁针放在磁场中的某一点，小磁针静止时北极（N极）所指的方向为该点磁场的方向。
【解答】解：A、地球是个巨大的磁体，它的N极在地理的南极附近，故A错误；
B、有磁性的甲物体吸引乙物体，则乙物体原来可以是磁体，也可以是没有磁性的铁钴镍等物质，故B错误；
C、磁体周围的磁场是有方向的，磁感线并不是真实存在的，故C错误；
D、将小磁针放在磁场中的某一点，静止时磁针的N极的指向为该点的磁场方向，故D正确。
故选：D。
【点评】此题主要考查的是学生对地磁场、磁体的性质、磁场方向的理解和掌握，基础性题目。
（多选）14．关于如图所示的四个电磁实验，下列说法中正确的是（　　）
A．如图实验：开关S闭合，只要导体ab在磁场中运动，导体中就有电流产生
B．如图实验：开关S闭合，电动机独立工作；开关S断开，电热器独立工作
C．如图实验：开关S闭合，小磁针发生偏转，表明通电导线的周围存在磁场
D．如图实验：开关S闭合，导体ab在磁场中运动，发电机是利用这一原理制成
【分析】认真读图可行分辨，再结合相关的物理知识或原理做出判断；A为电磁感应实验、B为电流的磁效应、C为电流的磁效应、D为磁场对电流的作用。
【解答】解：
A、图中闭合开关后，只有导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会有感应电流，故A错误；
B、图中开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电动机电路接通，独立工作；开关S断开，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧拉力作用下上移，电热器电路接通，独立工作，故B正确；
C、图中闭合开关，通电导线周围存在磁场，小磁针受到磁场的作用发生偏转，表明通电导线的周围存在磁场，故C正确；
D、图中开关S闭合，导体ab在磁场中运动，其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是利用这一原理制成的，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了有关磁现象、电与磁的几个常见的小实验，熟知电与磁的联系，对电生磁、磁生电、磁场对电流的作用等有一个清晰的认识，是解答的关键。
（多选）15．如图所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2，的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”。小灯泡的额定电压为2.5V．滑动变阻器的滑片P在某点时，电压表V1、V2的示数之和为4V．保证电路安全，其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为4V
B．滑动变阻器取值范围为3Ω﹣30Ω
C．小灯泡的额定功率为0.75W
D．整个电路消耗的最大功率为2W
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）滑动变阻器的滑片P在某点时，电压表V1、V2的示数之和为4V，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）当R接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，电路中的电流变小，据此判断出图乙对应的电压表为V2，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻；由图乙可知电路中的电流最大时电压表V2的示数，根据串联电路的电压特点求出V1的示数，然后与电压表的量程判断出此时灯泡应正常发光达到额定功率，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值，根据P＝UI求出灯泡的额定功率和整个电路消耗的最大功率。
【解答】解：
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）滑动变阻器的滑片P在某点时，电压表V1、V2的示数之和为4V，
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＝4V，故A正确；
（2）当变阻器R接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大，
此时电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，即电流表示数变小，
由题知，其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示，
所以，该图像为电压表V2与电流表示数的变化图像，即滑动变阻器R的I﹣U图像，
由图乙可知，电路中的电流最小为I小＝0.1A时，电压表V2的示数最大为3V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R2大＝＝＝30Ω；
由图乙可知，电路中的电流最大为I大＝0.5A时，电压表V2的示数U2小＝1.5V，
此时灯泡两端的电压：UL＝U﹣U2小＝4V﹣1.5V＝2.5V，
已知灯泡的额定电压为2.5V，则此时灯泡正常发光恰好达到额定功率，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，
滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝＝＝3Ω，
所以，滑动变阻器取值范围是3Ω～30Ω，故B正确；
灯泡的额定功率：PL＝ULI大＝2.5V×0.5A＝1.25W，故C错误；
电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝4V×0.5A＝2W，故D正确。
故选：ABD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断出图乙对应的电压表和判断出灯泡正常发光时的电压是关键。
（多选）16．如图所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值R3＝R1＝R2，a、b为电流表或电压表，且不相同。当闭合开关S2、S3、S4时，两个电表中只有一个电表有示数。此时断开S3，电路中的两个电表示数没有变化。下列有关说法正确的是（　　）

A．a一定是电流表，b一定是电压表
B．当开关全部闭合，R3的滑片向左移动时，b表示数变小
C．当闭合开关S2、S3时，R3的滑片向左移动时，电表b的示数变化量与电表a的示数变化量之比不变
D．若将a、b两表互换，此电路的最大功率与最小功率之比为4：1
【分析】（1）当闭合开关S2、S3、S4时，两个电表中只有一个电表有示数。此时断开S3，电路中的两个电表示数没有变化，据此分析a、b电表的类型；
（2）当开关全部闭合，R1与R2并联，R3短路，据此分析解答；
（3）当闭合开关S2、S3时，R1与R3串联，电表a（电流表）测电路中电流，电表b（电压表）测R3两端的电压，由串联电路特点和欧姆定律表示出两电表示数变化量的比值，从而判断其比值的变化情况；
（4）将两电表互换，由P＝分析并表示出电路的最大和最小功率，从而得到最大和最小功率比。
【解答】解：
A、当闭合开关S2、S3、S4时，两个电表中只有一个电表有示数，R3短路，电路为R1的简单电路，若a为电流表，有示数，b为电压表，无示数；若a为电压表，无示数，b为电流表有示数；
此时断开S3，若a为电流表，R3短路，电路仍为R1的简单电路，则a表示数不变，b表仍无示数，符合电路中的两个电表示数没有变化的条件；
若b为电流表，a为电压表，此时R1、R3串联，电压表测R3两端电压，则两表都有示数，不符合电路中的两个电表示数没有变化的条件。
综上分析可知，a一定是电流表，b一定是电压表，如图所示：
，故A正确；
B、当开关全部闭合，R1与R2并联，R3短路，所以移动R3的滑片，电表的示数都不会发生变化，故B错误；
C、当闭合开关S2、S3时，R1与R3串联，电表a（电流表）测电路中电流，电表b（电压表）测R3两端的电压，
由串联电路特点知，电表b（电压表）的示数变化量ΔU3＝ΔU1，
所以，＝＝R1，即电表b的示数变化量与电表a的示数变化量之比不变，故C错误；
D、由题知，滑动变阻器的最大阻值R3＝R1＝R2，若将a、b两表互换，如图所示：

当开关都闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电源电压一定，由P＝知，此时电路的总功率最大，P最大＝＝，
当只S2、S4闭合，R1与R3串联，滑片在右端（或只闭合S1，R2与R3串联，滑片在右端），电路的总电阻最大，电路的总功率最小，P最小＝，
所以P最大：P最小＝：＝4：1，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题是动态电路的分析，考查了串、并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，正确分析两电表的类型是关键。
17．如图所示，瓶子里装有少量的水，用力打气，瓶塞向上跳起，瓶内有白雾产生，瓶塞向上跳起过程中，瓶内气体膨胀对外做功，温度　降低　，内能　减小　，其能量转化情况与四冲程汽油机的　做功　冲程相同。

【分析】（1）做功改变内能实质是能量的转化过程，故分析清楚该过程中消耗了什么能，产生了什么能即可；
（2）内燃机做功冲程是将内能转化为机械能，在压缩冲程是将机械能转化为内能。
【解答】解：
做功可以改变物体的内能；对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，内能会减小；
用力打气，当瓶内气体压强大于大气压强，瓶塞跳起，瓶内气体对塞子做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成小液滴，出现水雾。
瓶塞跳起的过程中，是将内能转化为机械能的过程，这一过程的能量转化情况与内燃机的做功冲程相同。
故答案为：降低；减小；做功。
【点评】本题考查了做功改变物体内能。对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减小。
18．家庭电路中，各用电器应 　并　联接在电路中；小林家中的四盏灯突然全部熄灭了，经检查，保险丝完好，用测电笔测试室内各处电路时氖管均发光，可能是 　进户线零线断路　（选填“灯全部烧坏”“进户线零线断路”或“室内某处短路”）；排除故障后，若如图所示电能表的转盘在5min内转了300转，则这段时间内小林家中用电器的总功率为 　1200　W。

【分析】家庭电路中，用电器是并联的；
所有的灯突然全熄灭而检查保险装置发现没有跳闸，说明保险丝未熔断，不能是短路（短路会使电路中电流过大，烧断保险丝），只能是发生了断路，测电笔测室内火线与零线氖管都发光，说明各点与火线是连通的，故只可能是零线断了；
3000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，据此求出这段时间内小明家中用电器消耗的电能，再利用P＝求该用电器的电功率。
【解答】解：在家庭电路中，各个用电器之间互不影响，是并联的；
四盏灯突然全部熄灭了，经检查，保险丝完好，这说明电路出现了断路现象；用测电笔测试室内各处电路时氖管均发光，这说明室内各处电路与火线之间是接通的，所以故障可能是进户线零线断路；
电能表转盘转300r时，用电器消耗的电能：W＝kW•h＝0.1kW•h；
该用电器的电功率：P＝＝＝1.2kW＝1200W。
故答案为：并；进户线零线断路；1200。
【点评】本题考查了用测电笔检修家庭电路的故障的方法、电功率的计算，难度不大。
19．受到地磁场的作用，指南针静止时 　S　（选填“N”或“S”）极指向南方；如图所示，磁悬浮地球仪应用了 　同　（选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规律；我们用 　磁感线　形象、直观的描述磁场。

【分析】（1）地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近；
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（3）在磁场中画一些曲线，使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同（且互不交叉），这些曲线叫磁感线。
【解答】解：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，受到地磁场的作用，指南针静止时S极指向南方；如图所示，磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互排斥的规律；我们用磁感线形象、直观的描述磁场。
故答案为：S；同；磁感线。
【点评】此题考查了地磁场、磁极间的相互作用规律、磁感线，属基础题目。
20．如图所示家庭电路中，各元件均正常，洗衣机接入三孔插座后电灯与洗衣机是　并　联的，洗衣机接入三孔插座能使洗衣机　外壳　接地；闭合开关时人接触C点　不会　（选填“会”或“不会”）引起触电；断开开关时　A　点能使测电笔氖管发光。

【分析】（1）家用电器和三孔插座之间都是并联的，当用电器插入插座时，各用电器之间互不影响，而且能正常工作。
（2）家庭电路中，金属外壳的用电器都采用三脚插头，当金属外壳的用电器插入三孔插座时，金属外壳接地，防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故。
（3）触电是人体直接或间接接触火线。
（4）用测电笔接触导线，接触火线能使氖管发光。
【解答】解：（1）洗衣机接入三孔插座后电灯与洗衣机是并联的，洗衣机和电灯都能正常工作，并且互不影响。
（2）洗衣机接入三孔插座能使洗衣机金属外壳接地，防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故。
（3）闭合开关时人接触C点，人体和CD间的导线并联在电路中，人体的电阻很大，人体被短路，几乎没有电流从人体通过，不会发生触电事故。
（4）断开开关时，测电笔接触A时，测电笔接触火线，氖管发光。
故答案为：并；外壳；不会；A。
【点评】掌握家用电器的连接方法和三孔插座的连接方法，以及掌握这样连接的原因。
掌握测电笔检测导线时，开关的闭合和断开，影响测电笔的氖管发光情况。
人体接触家庭电路的同一部分，发生触电事故的情况受开关的闭合和断开的影响。
21．小明在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验，如图所示，电源（电压恒为4.5V），小灯泡（额定电压为2.5V），电流表、电压表各一个，一个滑动变阻器（20Ω 3A），开关，导线若干。

（1）甲图是小明连接的错误电路，在应改动的一根导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（2）正确连线后，应将滑片移到最 　左　（选填“左”或“右”）端。闭合开关，小灯泡发光，当滑片移动到某一位置时，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，电压表的示数大于小灯泡的额定电压，电路中出现的故障可能是小灯泡 　断路　（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，逐步移动滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使灯泡正常发光，应向 　右　（选填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的I﹣U图象，可知灯泡正常发光时的电阻为 　12.5Ω　；
（4）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小明认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是 　错误　的。（选填“正确”或“错误”）
（5）为进一步探究电流与电阻的关系，小明找来四个定值电阻（10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），将灯泡依次换成以上定值电阻，并设定其两端电压恒为2.5V，在将30Ω电阻接入电路时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数变为2.5V，于是小明想在前面已使用的三个电阻中选一个串联接入电路来继续实验，下列说法正确的是 　B　。
A.只能选10Ω的
B.只能在10Ω或15Ω中任选一个
C.在10Ω、15Ω、25Ω中任选一个
D.无论选哪一个接入电路都无法完成实验
（6）同组的小西同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率，于是他找来一个阻值为5Ω的定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。正确连接电路后，其操作如下：
①闭合开关S和S2，断开S1，移动滑片P使电压表的示数为3.8V；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S和S1，断开S2，记下电压表的示数为4.8V；
③小灯泡的额定功率P额＝　0.76　W。
【分析】（1）本实验中，电压表应与灯泡并联；
（2）为了保护电路，闭合开关前应将滑片移到阻值最大处；
电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两极相连，据此判断出故障位置；
（3）根据图示电压表读数，然后根据电表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向；
灯泡在额定电压下的功率是额定功率，由图中数据读出额定电压对应的电流，然后由R＝算出灯泡正常发光时的电阻；
（4）灯泡电阻是变化的，根据控制变量法分析原因；
（5）根据串联电路特点和欧姆定律计算串联电阻的范围；
（6）闭合开关S和S2，断开S1，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常工作，保持滑片P的位置不变，闭合开关S和S1，断开S2，电压表测出小灯泡和定值电阻两端电压，然后根据串联分压原理、欧姆定律和P＝UI计算小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）要测小灯泡功率，电压表应与灯泡并联，由图甲知，电压表测总电压，修改后电路如图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前应将滑片移到阻值最大处，即最左端；
电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两极相连，因此电路故障为与电压表并联的灯泡断路；
（3）电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.2V。
要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，就要减小变阻器的电压，根据分压原理，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，滑片向右端移动，使电压表的示数为2.5V；
从图像得知，灯泡在2.5V下的电流为0.2A，
灯泡正常发光时的电阻为：
R＝＝＝12.5Ω；
（4）由图象知，通过灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡电阻是变化的；
在探究电流与电压关系时应保持电阻不变，但灯泡在不同电压下电阻是不同的，所以不改变电路的情况下，无法探究电流与电压的关系；
（5）由题知，探究电流与电阻的关系，定值电阻两端电压恒为2.5V，
若将30Ω电阻连入电阻中，由串联电路特点和欧姆定律有：IR＝I，则：
＝，即＝，
解得R总＝54Ω，
变阻器连入电路的阻值和串联接入的电阻之和：R′＝R总﹣R＝54Ω﹣30Ω＝24Ω，
所以不能选用25Ω的定值电阻与滑动变阻器串联，
因为滑动变阻器的最大值为20Ω，所以需要再串联接入的电阻最小值为：
R串联＝R′﹣R滑大＝24Ω﹣20Ω＝4Ω，故能在10Ω或15Ω中任选一个，故B正确；
（6）闭合开关S和S2，断开S1，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常工作，U'L＝3.8V，保持滑片P的位置不变，闭合开关S和S1，断开S2，电压表测出小灯泡和定值电阻两端电压，U'＝4.8V，根据串联分压原理可知，定值电阻R0两端电压为：
UR0＝U'﹣U'L＝4.8V﹣3.8V＝1V，
根据欧姆定律可知，通过定值电阻的电流为：
I'＝＝＝0.2A，
故小灯泡的额定功率为：
P＝U'LI'＝3.8V×0.2A＝0.76W。
故答案为：（1）见上图；（2）左；断路；（3）右；12.5Ω；（4）错误；（5）B；（6）0.76。
【点评】本题考查了实物电路连接问题、电路故障、电表读数、实验的操作、欧姆定律的计算，还考查了对探究电流与电压和电阻关系的实验，考查知识点多，综合性强。
22．如表是某款两挡位电火锅的有关参数，如图甲是其简化电路图，R1和R2为阻值不变的电热丝，单刀双掷开关S可接1或2，实现不同挡位的切换。

额定电压
U/V
电火锅挡位
额定功率
P/W
220
低温
250
高温
880
（1）当S接到 　2　（选填“1”或“2”）时，电火锅处于高温挡。
（2）求R1电热丝的阻值。
（3）电火锅正常工作时，用低温挡将2kg的水从60℃加热到70℃，求此过程中水吸收的热量。[c水＝4.2×103J/（kg・℃）]
（4）电火锅正常工作时，分别用低温挡和高温挡将质量为2kg的水加热，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。请通过计算比较使用高温挡还是低温挡更节能。
【分析】（1）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，结合串联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
（2）根据表中数据可知高温挡的电功率，根据P＝UI＝求出高温挡电路中的电阻，即为R1电热丝的阻值；
（3）根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（4）根据图象可知，选用不同挡位加热的时间，根据W＝Pt分别求出高温挡和低温挡工作时消耗的电能，进行比较可知选用哪个挡为更节能。
【解答】解：（1）由电路图可知，当S接到1时，R1和R2串联；开关S接2时，R2短路，电路为R1的简单电路；
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电火锅处于低温挡；电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电火锅处于高温挡；
因此当S接到2时，电火锅处于高温挡；
（2）当S接到2时，电路为高温挡，只有R1在工作，由P＝UI＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝55Ω；
（3）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣60℃）＝8.4×104J；
（4）由图象可知，高温挡的加热时间为2min，低温挡的加热时间为8min，
则加热高温挡工作时消耗的电能：W高＝P高t高＝880W×2×60s＝1.056×105J，
低温挡工作时消耗的电能：W低＝P低t低＝250W×8×60s＝1.2×105J，
因W高＜W低，所以高温挡更节能。
答：（1）2；
（2）R1电热丝的阻值为55Ω。
（3）此过程中水吸收的热量为8.4×104J；
（4）使用高温挡更节能。
【点评】本题结合实际考查电功、电功率以及吸热公式的运用，关键能从表中和图象中得出有用信息。
23．如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0～3A，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
（1）L2正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S1，电源电压调节为10V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值；
（3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，求电源电压的变化范围。

【分析】（1）L2的额定电压为6V，由图乙可知，当灯泡L2正常发光时L2两端的电压和通过L2的电流，由欧姆定律求出L2正常发光时的电阻；
（2）若只闭合S1时，灯L2与变阻器串联，因滑片P滑至中点时灯L2正常发光，由图乙中的数据，根据串联电路电压的规律及欧姆定律求得变阻器连入电路中的电阻，从而得出滑动变阻器的最大阻值；
（3）由题意可知，移动滑片P同时调节电源电压，两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，分析电路结构可知，满足该条件可能有两种情况：
①闭合S1、S2时，灯L1与L2并联后再与变阻器串联，因两灯的额定电压均为6V，根据并联电路的电压特点可知，两灯均可正常发光，
根据并联电路的特点计算出干路电流，将干路电流与滑动变阻器允许通过的最大电流进行比较，判断当前情况的可能性；
②只闭合S3时，两灯串联后再与变阻器串联，因灯L1的额定电流大于灯L2的额定电流确定只能使L2正常发光；由串联电路的电流特点可知，电路中的电流I＝I2＝0.8A；由图象可知，当电路中电流为0.8A时L1两端的电压；
因滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处，则当变阻器接入电路的阻值最小为2Ω时，变阻器两端的电压最小，电源电压也最小，同理可知当变阻器接入电路的阻值最大为10Ω时，变阻器两端的电压最大，电源电压也最大；根据串联电路的电压特点和欧姆定律分别求出电源的最小电压和最大电压，即可求出电源电压的变化范围。
【解答】解：（1）当灯泡L2正常发光时，L2两端的电压U2＝6V，由图乙可知通过L2的电流I2＝0.8A，
由欧姆定律得，L2正常发光时的电阻为：R2＝＝＝7.5Ω；
（2）若只闭合S1时，灯L2与变阻器串联，因滑片P滑至中点时灯正常发光，
此时灯L2的电压仍为6V，电流仍为0.8A，
根据串联电路的电压、电流规律和欧姆定律可得，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑中＝＝＝5Ω，
所以滑动变阻器的最大阻值为：R滑大＝2R滑中＝2×5Ω＝10Ω；
（3）由题意可知，移动滑片P同时调节电源电压，两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，满足该条件可能有两种情况：
①闭合S1、S2时，灯L1与L2并联后再与变阻器串联，因两灯的额定电压均为6V，根据并联电路的电压特点可知，两灯均可正常发光，
由图乙可知，两灯正常发光时的电流分别为：1.2A、0.8A，
根据并联电路的电流特点可知，此时干路电流为：1.2A+0.8A＝2A＞1A，即电路中的电流大于滑动变阻器允许通过的最大电流，
因此该情况的电路不能正常工作，故排除；
②只闭合S3时，两灯串联后再与变阻器串联，通过两灯的电流相等，
因灯L1的额定电流大于灯L2的额定电流，所以只能使L2正常发光，此时电路中的电流：I＝I2＝0.8A；
由图象可知，当电路中电流为0.8A时L1两端的电压U1′＝2V，
因滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处，则当变阻器接入电路的阻值最小为2Ω时，变阻器两端的电压最小，电源电压也最小，
所以电源电压的最小值为：U小＝U1′+U2+IR滑小＝2V+6V+0.8A×2Ω＝9.6V；
当变阻器接入电路的阻值最大为10Ω时，变阻器两端的电压最大，电源电压也最大，
所以电源电压的最大值为：U大＝U1′+U2+IR滑大＝2V+6V+0.8A×10Ω＝16V，
即电源电压的变化范围为9.6V～16V。
答：（1）L2正常发光时的电阻为7.5Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
（3）只闭合S3时，两灯串联后再与变阻器串联，调节电源电压，能使L2正常发光，此时电源电压的变化范围为9.6V～16V。
【点评】本题考查了串联电路的规律及欧姆定律的运用，综合性强，有一定难度。