云南省昆明市嵩明县2024-2025学年九年级(上)期末物理试卷（解析版）

这是一份云南省昆明市嵩明县2024-2025学年九年级(上)期末物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
1．（3分）下列有关温度的估测最接近实际的是（ ）
A．刚从冰箱冷藏室拿出的鸡蛋温度约为3℃
B．人体的正常体温约为26.7℃
C．嵩明冬天早晨的气温约为40℃
D．洗澡水的温度约为70℃
【答案】A
【解析】A．刚从冰箱冷藏室拿出的鸡蛋温度约为3℃，故A正确；
B．人体的正常体温约为37℃且变化幅度很小，故B错误；
C．嵩明冬天早晨的气温约为5℃，故C错误；
D．洗澡水的温度约为40℃，故D错误。故选：A。
2．（3分）据统计，2023年全国因家庭用电不当造成的事故约十万起，可见用电安全关乎民生。下列做法符合安全用电的是（ ）
A．更换灯泡时不需要断开开关
B．电冰箱的金属外壳需接地线
C．电路着火可以立即用水扑灭
D．湿抹布可擦拭工作中的台灯
【答案】B
【解析】A．更换灯泡时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电，故A不符合安全用电原则；
B．电冰箱使用三孔插座，是由于这些用电器的外壳是金属，金属是导体，当用电器漏电时，会使金属外壳带电，若接上地线，电流就通过地线，流入大地，而防止了触电事故的发生，故B符合安全用电原则；
C．发现电路着火时，由于生活用水是导体，所以不能用水扑灭，否则容易发生触电事故，故C不符合安全用电原则；
D．湿抹布容易导电，用湿抹布擦拭工作中的台灯容易会发生触电事故，故D不符合安全用电原则。故选：B。
3．（3分）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
【答案】C
【解析】当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。故选：C。
4．（3分）去年冬天冰雪大世界火爆全网，吸引了众多南方“小土豆”前去“尔滨”，下列图中说法正确的是（ ）
A．如图甲，冰雕原材料采自于松花江面，江水结冰是凝华现象
B．如图乙，气温低于0℃时雪人变小，属于升华现象，需要放热
C．如图丙，游客交谈时嘴边会出现“白气”，是水蒸气遇冷液化形成的
D．如图丁，“泼水成冰”的原理是水蒸气在极寒环境下凝固成小冰晶
【答案】C
【解析】A．江水结冰，这是水的凝固现象，故A错误；
B．雪人变小，这是雪的升华现象，升华吸热，故B错误；
C．“白气”是口中的水蒸气遇冷形成的小水珠，属于液化现象，液化放热，故C正确；
D．“泼水成冰”的原理是水蒸气在极寒环境下凝华成小冰晶，故D错误。故选：C。
5．（3分）在如图所示的家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A．电熨斗B．台式电风扇
C．电视机D．笔记本电脑
【答案】A
【解析】A．电熨斗是将电能转化为热能，利用的是电流的热效应，故A正确；
B．台式电风扇主要将电能转化为机械能，故B错误；
CD．电视机和笔记本电脑主要将电能转化光能和声能，故CD错误。故选：A。
6．（3分）两个相同的小灯泡，单独接在两节干电池组成的电源两端，都能发光，只是亮度有所不同。当其连接成如图所示的电路时，闭合开关后，小灯泡L1和L2也都发光。用一根导线接在小灯泡L2的两端，你会看到的现象是（ ）
A．小灯泡L1和L2仍都发光
B．小灯泡L1和L2都熄灭
C．小灯泡L1仍发光，小灯泡L2熄灭
D．小灯泡L2仍发光，小灯泡L1熄灭
【答案】C
【解析】由图和题意可知，闭合开关，两只灯泡串联，都发光；
图中用一根导线接在小灯泡L2的两端，L2被短路不能发光，但L1仍然有电流通过，照常发光；同时电源电压全部加在L1两端，所以L1亮度增大。故选：C。
7．（3分）在“比较不同物质吸热的能力”实验中，同学们用酒精灯同时加热沙子和水，如图所示，关于此实验的说法正确的是（ ）
A．实验中只需控制沙子和水的初温相同
B．物质吸收热量的多少是通过升高的温度来反映的
C．物质吸热的能力是由物质本身决定的
D．加热相同的时间，升高温度低的物质吸热能力弱
【答案】C
【解析】A．根据比较吸热能力的方法，还要控制不同物质的质量相同，A错误；
B．根据转换法，物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，B错误；
C．根据Q＝cmΔt，物质吸收热量的多少是由其种类、质量和升高的温度决定，C正确；
D．加热相同的时间，吸热相同，因物质质量相同，根据c＝，升高温度低的物质吸热能力强，D错误。故选：C。
（多选）8．（3分）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程。下列说法正确的是（ ）
A．晒制时泥坯温度越高含有的热量越多
B．高温烧制时是通过做功改变砖块内能
C．烧制时燃料燃烧不充分其热值也不变
D．烧制结束冷却之后的红砖内能不为零
【答案】CD
【解析】A．热量是一个过程量，只能说吸收（或者放出）了多少热量，不能说某物体含有多少热量，故A错误；
B．高温烧制时，砖块吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变砖块的内能，故B错误；
C．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，烧制时燃料燃烧不充分其热值也不变，故C正确；
D．一切物体都有内能，烧制结束冷却之后的红砖内能不为零，故D正确。故选：CD。
（多选）9．（3分）两只小灯泡L1和L2的额定电压均为6V，它们的U﹣I图象分别如图中A、B两条曲线所示。根据图象信息下列判断正确的是（ ）
A．L1的阻值为12Ω且不变
B．L2的额定功率为6W
C．若将它们并联在电压为6V的电源两端，电路的总电阻等于4Ω
D．若将它们串联在电压为8V的电源两端，整个电路10s时间内消耗的电能为40J
【答案】BCD
【解析】A．由图可知，灯泡L1的电阻是变化，故A错误；
B．由图可知当L2两端电压为6V时，通过L2的电流为1A，则L2的额定功率P2＝U2I2＝6V×1A＝6W，故B正确；
C．由图可知，当L1、L2两端电压为6V时，通过L1、L2的电流分别为0.5A、1A，根据并联电路的电流特点可知，干路的总电流I＝I1+I2＝0.5A+1A＝1.5A，
由欧姆定律可知，电路的总电阻：R＝＝＝4Ω，故C正确；
D．根据串联电路的特点，结合图像信息可知若将它们串联在电压为8V的电源两端，当电路中的电流为0.5A时，L1两端的电压为6V，L2两端的电压为2V，符合要求，
此时整个电路10s时间内消耗的电能：W＝UI′t＝8V×0.5A×10s＝40J，故D正确。
故选：BCD。
（多选）10．（3分）如图是创新小组自制的肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。检测时，向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，显示仪（由图中两电表之一改装而成）的示数将会变大。下列有关说法正确的是（ ）
A．该装置的显示仪是电流表改装而成的
B．定值电阻R1在电路中不起作用，可以去除
C．向气球中吹气时，电压表示数变小
D．向气球中吹气时，电路消耗的总功率变小
【答案】AC
【解析】AC．由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；吹气时，气球胀大，隔板向上运动，滑动变阻器R2接入电路中的电阻变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流的变大，电流表示数变大；根据U＝IR知，定值电阻R1两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器R2两端的电压变小，即电压表的示数变小，肺活量检测装置的显示仪是电流表改装而成的，故AC正确；
B．当R2的电阻很小时，R1可以起到保护电路的作用，所以电路中的R1不能去除，故B错误；
D．向气球中吹气时，电路中电流的变大，电源电压不变，根据P＝UI知，电路消耗的电功率变大，故D错误。故选：AC。
二、填空题（本大题共6小题，11～15题每小题2分，16题4分，共14分）
11．（2分）如图是一排新能源汽车充电桩，各充电桩可以独立工作，它们是 （选填“串联”或“并联”）的。给汽车充电时，汽车电池相当于简单电路中的 （选填“用电器”或“电源”）。
【答案】并联；用电器。
【解析】如图是一排新能源汽车充电桩，各充电桩可以独立工作，互不影响，它们是并联的。给汽车充电时，汽车电池要消耗电能，相当于简单电路中的用电器。
12．（2分）已知碘的熔点为114℃、沸点为184℃，水的沸点为100℃，酒精火焰温度约为500℃。在“观察碘的物态变化”实验中，应使用图中 （选填“甲”或“乙”）种加热方式，使用该种加热方式的主要目的 （选填“是”或“不是”）使碘锤受热均匀。
【答案】乙；不是。
【解析】已知碘的熔点为114℃、沸点为184℃，水的沸点为100℃，酒精火焰温度约为500℃。在“观察碘的物态变化”实验中，甲实验中酒精灯火焰温度约为500℃，在加热过程中，温度超过了碘的熔点，碘可能先熔化，由固态变成液态，再汽化，因此不一定是由固态直接变为气态的升华现象，乙实验中，烧杯中水的温度最高为100℃，达不到碘的熔点，不会发生熔化现象，碘一直处于固态，出现的碘蒸气，应使用图中乙种加热方式能更好的说明碘的升华，使用该种加热方式的主要目的不是使碘锤受热均匀。
13．（2分）高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置，这是通过增大导体的横截面积从而 （选填“增大”或“减小”）导体的电阻。维修线路时有时需要断电，此时导体的电阻将 （选填“不变”或“变为零”）。
【答案】减小；不变。
【解析】在导线材料与长度一定的情况下，导线的横截面积越大，导线电阻越小；导线电阻变小，可以减少输电线上电能的损失。将图中四根导线并联起来，增大了导线的横截面积，从而减小了输电导线的电阻。
导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，因此断电后导体的电阻不变。故答案为：减小；不变。
14．（2分）如图所示，闭合开关后，电灯正常发光，用测电笔测试图中的a、b两点，能使氖管发光的点为 （选填“a”、“b”或“a和b”）；电灯工作一段时间后，进户线零线断路，用测电笔测试图中的a、b两点，能使氖管发光的点为 （选填“a”、“b”或“a和b”）。
【答案】b；a和b。
【解析】若开关闭合后，电灯正常发光，用测电笔分别接触a、b两点时，b点与火线接触，能使测电笔发光；若进户线的零线发生断路，a、b两点都与火线相连，则这两点都会使氖管发光。故答案为：b；a和b。
15．（2分）小明家电能表上个月底表盘数字是，这个月底表数字如图所示，可知他家本月用电 度；他只让某电水壶工作，发现在10min内该电能表转盘转过了600转，则该电水壶的实际功率为 W。
【答案】100；1200。
【解析】（1）上月底电能表示数W1＝1262.5kW•h，本月底电能表示数W2＝1362.5kW•h，
小明家本月用电：W＝W2﹣W1＝1362.5kW•h﹣1262.5kW•h＝100kW•h＝100度。
（2）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3000r，
电能表转盘转动600r时，电水壶消耗的电能：W'＝kW•h＝0.2kW•h，
电水壶单独工作时间；t＝10min＝h，
电水壶的实际功率：P＝＝＝1.2kW＝1200W。
故答案为：100；1200。
16．（4分）阅读以下材料，回答下列问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q＝k（t物﹣t环），其中t物是物体的温度，t环是环境的温度，k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容大小的比较。
（1）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做 ；
（2）散热快慢和下列概念中描述物理意义方式最相似的是 （选填选项）；
A.热值
B.密度
C.功率
D.效率
（3）一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q1，当物体温度降低到25℃时，散热快慢为q2，则q1：q2＝ ；
（4）如图甲所示，两个相同的保温杯分别装入质量相等的水和盐水，水和盐水的初温都是30℃，周围环境温度保持20℃不变，保温杯敞开口，水和盐水温度随时间变化的图象如图乙所示。由材料信息可知，盐水的比热容与水的比热容大小关系是c盐水 c水（选填“＜”、“＞”或“＝”）。
【答案】（1）热传递；（2）C；（3）2：1；（4）＜。
【解析】（1）物体向周围散热，内能减少，周围环境的内能增加，能量的形式没有发生变化，因此物体向周围散热属于热传递；
（2）由题目提供的信息可知，散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少；
A、热值的定义是燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量的比，故A不符合题意；
B、密度的定义是单位体积某种物质的质量，故B不符合题意；
C、功率的定义是单位时间内做的功，与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量，故C符合题意；
D、效率的定义是有用的能量与总能量之比，故D不符合题意；故选：C；
（3）由题意可知，q1＝k（t物﹣t环）＝k（30℃﹣20℃）＝10℃k；
由于散热系数k与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，因此当物体温度降低到25℃时，散热系数k不变，
当物体温度降低到25℃时，散热快慢：q2＝k（t'物﹣t环）＝k（25℃﹣20℃）＝5℃k，
则q1：q2＝10℃k：5℃k＝2：1；
（4）因为水和盐水的初温和末温都相同，即Δt水＝Δt盐水，所以此时水和盐水的散热快慢相同，则水和盐水放出热量之比：＝＝，
由题可知，水和盐水的质量相同，因为Q放＝cmΔt，所以有：
＝＝＝＞1，即c水＞c盐水。
故答案为：（1）热传递；（2）C；（3）2：1；（4）＜。
三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分）。请考生用黑色碳素笔在答题卡上作图和解答，答题中需要文字说明的应简明扼要。
17．（2分）用笔画线代替导线，将图中灯泡、开关正确接入家庭电路中。
【答案】见解析
【解析】火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。如图所示：
18．（2分）请将图所示电路连接完整。要求：闭合开关后，滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡亮度增加。
【答案】见解析
【解析】当闭合开关后，滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡亮度增加，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，则应接入左下接线柱，如图所示：
四、实验探究题（本大题共4小题，第18题8分，第19题4分，第20题8分，第21题4分，共24分）
19．（8分）小明用如图甲所示的装置对冰加热，根据实验数据分别绘制了冰熔化时和水沸腾时温度随时间变化的图象（如图丙、丁所示）。请你回答：
（1）图乙中，温度计的示数为 ℃。
（2）图丙中， （选填“AB”、“BC”或“CD”）段表示冰的熔化过程，根据图象可知冰是
（选填“晶体”或“非晶体”）。
（3）由图丁可知，水的沸点是 ℃，由此可判断出当时水面上方的气压 （选填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。同桌评估小明所画的图象丁时指出图象不完全是根据实验数据画出来的，图象中错误的部分是 （选填“EF”、“FG”或“GH”），你判断的理由是 。
（4）小明在水沸腾后撤掉酒精灯，发现有一段时间水温依然保持不变，则这段时间内烧杯底部的温度 （选填“高于”、“低于”或“等于”）杯内水的温度。
【答案】（1）92；（2）BC；晶体；（3）98；小于；水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变；（4）高于。
【解析】（1）图乙中零刻度在温度计的下方，液柱远离零刻度，是零上，每一个大格代表10℃，每一个小格代表1℃，示数是92℃；
（2）如丙图，冰在BC段吸收热量，温度保持不变，所以BC段冰处于熔化过程；根据图象可知冰是晶体；
（3）如丁图，水在FG段，不断吸收热量，温度保持98℃不变，所以此时水的沸点是98℃。一标准大气压下水的沸点是100℃。又因为气压越低，沸点越低，所以此时大气压低于一标准大气压；因为水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变，不会出现升高的现象，所以GH段不是根据实验的测量数据画出来的；
（4）小明在水沸腾后撤掉酒精灯，发现有一段时间水温依然保持不变，则这段时间内烧杯底部的温度高于杯内水的温度。
故答案为：（1）92；（2）BC；晶体；（3）98；小于；水沸腾时，不断吸收热量，温度保持不变；（4）高于。
20．（4分）在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，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。
（1）要探究电热与电阻的关系。应选用 组合，并将它们 （选填“串联”或“并联”）接到电源两端进行实验。
（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻、通电时间相同的情况下， ，电流通过导体产生的热量越多。
（3）实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是 。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.通过激起的水花来显示发声音叉的振动
C.研究光的传播时，引入“光线”
D.探究平面镜成像的特点
【答案】（1）甲、乙；串联；（2）电流越大；（3）B。
【解析】（1）要探究电热与电阻的关系，要控制电流和通电时间相等，改变电阻大小，根据串联电路电流的特点，故应选用甲、乙组合，并将它们串联接到电源两端进行实验；
（2）选用乙、丙组合，串联接到电路中进行实验，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，在通电时间相同的情况下，乙装置U形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，产生的热量多；
（3）实验通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，采用了转换法：A.探究电流与电压的关系，采用了控制变量法；
B.探究扩散快慢与分子热运动的关系，采用了转换法；
C.探究电流与电阻的关系，采用了控制变量法；
D.探究影响导体电阻大小的因素，采用了控制变量法；
21．（8分）小明在做测定“小灯泡的电阻”实验中，用到的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路图连接完整。
（2）连接电路时，开关应处于 状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，这是为了 。
（3）闭合开关，小明发现电压表无示数，电流表有示数，产生这一现象的原因可能是
（选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”）。
（4）排除故障后，移动滑片至某一位置，电压表示数为2.1V，若要使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（5）多次改变滑片的位置，记录多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙的I﹣U图象，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω，正常发光时的功率 W。根据图象可知小灯泡的实际功率在实验过程中随电压增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】（1）见解析；（2）断开；保护电路；（3）小灯泡断路；
（4）B；（5）10；0.625；增大。
【解析】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电压表测量小灯泡两端的电压，电压表选用0﹣3V量程并联在小灯泡两端，如图所示：
（2）连接电路时，开关应处于断开状态；为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处。
（3）闭合开关，小明发现电压表无示数，电流表有示数，不能是断路，而是发生了短路，即小灯泡短路。
（4）移动滑片至某一位置，电压表示数为2.1V，若要使小灯泡正常发光，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，将滑动变阻器的滑片向B端移动。
（5）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，小灯泡正常发光时的电阻为R＝＝10Ω，小灯泡额定功率为P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.625W；由I﹣U关系图象可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，故小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大。
22．（4分）如图所示，用一段细铁丝做一个支架，竖直部分作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的塑料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动。学习过摩擦起电知识的小明知道，用餐巾纸摩擦吸管可以使其带电，他很想知道用餐巾纸摩擦后的吸管所带的电是正电还是负电。
现从实验室中为你提供以下器材：丝绸、毛皮、玻璃棒、橡胶棒，请你从提供的器材中选取合适的器材进行适当的操作，利用教材上已学知识，帮助小明判断吸管的电性。你选取的器材是： ；接下来进行的操作是 ；若出现 现象，则说明吸管所带电为 电。
【答案】玻璃棒、丝绸、塑料吸管、纸巾和细线；先用细线将纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，再用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近塑料吸管；塑料吸管和玻璃棒相互吸引；负。
【解析】（1）选用的器材：玻璃棒、丝绸、塑料吸管、纸巾和细线。
（2）步骤：1．先用细线将纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来，再用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近塑料吸管；2．若塑料吸管和玻璃棒相互吸引，说明塑料吸管带负电。
五、综合题（本大题共2小题，每小题9分，共18分）
23．（9分）如图所示，电源电压不变，R1的阻值为36Ω，当S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.25A；当开关S1、S2都闭合时。电流表示数为1A；求：
（1）电源电压。
（2）电阻R2的阻值。
（3）通电1min电流通过整个电路做的功。
【答案】（1）9V；（2）12Ω；（3）540J。
【解析】（1）由图可知，当S1闭合，S2断开时，只有R1工作，
由I＝可知，电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.25A×36Ω＝9V；
（2）当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路的总电流，
根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1A﹣0.25A＝0.75A，
根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压：U2＝U＝9V，
由I＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝12Ω；
（3）通电1min电流通过整个电路做的功：W＝UIt＝9V×1A×60s＝540J。
答：（1）电源电压为9V；
（2）电阻R2的阻值为12Ω；
（3）通电1min电流通过整个电路做的功为540J。
24．（9分）小明买了一支3D打印笔，它通过加热，挤出热熔的塑料，然后在空气中迅速冷却，最后凝固成形，就可以制成各种精美的艺术品，如图甲所示。此打印笔有快慢两挡，内部电路如图乙所示，相关参数如表。在某次快挡打印中，200s就将33g的塑料条从20℃加热到220℃，塑料条的比热容为1.6×103J/（kg•℃）。求：
（1）塑料条吸收的热量。
（2）快挡打印时，打印笔加热塑料的效率。
（3）R2的电阻大小（结果保留整数）。
【答案】（1）10560J；（2）80%；（3）1467Ω。
【解析】（1）塑料条从20℃加热到220℃吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝1.6×103J/（kg•℃）×33×10﹣3kg×（220℃﹣20℃）＝10560J；
（2）打印笔消耗的电能：W＝P快t＝66W×200s＝132000J，
快挡打印时，打印笔加热塑料的效率：η＝×100%＝×100%＝80%；
（3）由图可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，打印笔处于慢挡打印；当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路中的电阻最小，总功率最大，打印笔处于快挡打印；由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝Ω，
R1、R2的串联总电阻：R＝＝＝2200Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣Ω≈1467Ω。
答：（1）塑料条吸收的热量为10560J；
（2）快挡打印时，打印笔加热塑料的效率为80%；
（3）R2的电阻大小为1467Ω。额定电压
220V
慢挡打印功率
22W
快挡打印功率
66W