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安徽省固镇县2017-2018学年度第一学期期末教学质量监测物理试卷（解析版）
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这是一份安徽省固镇县2017-2018学年度第一学期期末教学质量监测物理试卷（解析版），共26页。
固镇县2017-2018学年度第一学期期末教学质量监测物理试卷
一．填空题（共7小题）
1．开启啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是由于瓶内的气体冲出时，内能转化为 能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象．这个现象说明 可以改变物体的内能．
2．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率 （选填“升高”、“不变”或“降低”）．发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的 大．发动机（内燃机）工作时， 冲程使汽车获得动力．
3．如图所示的是四冲程汽油机的冲程，若该汽油机的飞轮转速为3600转/分，则该汽油机活塞1s内对外做功 次．
4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电流表示数变化了0.1A，电阻R= Ω．
5．如图所示电路，标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，闭合开关后，只有一只灯泡能够正常发光，则不能正常发光灯泡的实际功率是 W，这个电路通电1分钟共消耗电能 J．
6．如图所示，手机已经越来越成为人们日常生活中必需的通讯工具．某品牌手机的充电电池上标有“电压：3.6V；容量：1000mAh（毫安时）；”二个技术参数，充电一次可待机3天，由此可知此充电电池所储存的电能为 J，待机功率为 W．
7．如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻的阻值？小红设计了如图所示的电路，实验时，已知R1为40Ω．在闭合开关S的情况下，断开S1时电压表的读数是2V，再闭合S1时电压表的示数是3V．整个实验过程中电源电压不变，则通过计算得到被测电阻R2的阻值是 ；利用该实验不仅能够测出R2的阻值，同时也能得到R2此时的实际功率P2是 ．
二．选择题（共7小题）
8．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，放出的热量越多
B．升温不同的物体，增加的内能可能相等
C．冰熔化时温度不变，其内能也不变
D．如果物体的内能增加，一定要吸收热量
9．如图在探究“不同物质的吸热能力”的实验时，同学们使用的器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油．关于实验，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量的多少是由它的物质种类决定的
B．食用油吸热升温快，说明食用油的吸热能力强
C．加热相同的时间，水升温慢说明水的吸热能力强
D．将食用油和水加热到相同的温度时，它们吸收的热量相同
10．新交通法规于2013年1月1日施行，驾驶员不系安全带记3分，罚100元．汽车上设置了“安全带指示灯”，提醒驾驶员系好安全带．当安全带系好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；安全带未系好时，相当于断开开关，指示灯发光．（R是防止电源短路的电阻元件）图中符合上述要求的电路图是（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示的电路中，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表示数变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表和电流表的示数的比值不变
D．电路消耗的总功率变小
12．如图所示的电路中，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从6V变为5V，电流表的示数变化了0.2A，则该定值电阻所消耗功率的变化量为（ ）
A．0.2W B．1.0W C．1.2W D．2.2W
13．小灯泡L的额定电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示．把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中，将标有“10Ω 2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V．下列说法错误的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0.45W
14．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置．已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等．下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（ ）
A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C．比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关
D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
三． 实验题（共2小题）
15．小光同学学习做饭的过程中，经常加热油和水，他猜想①油的沸点比水高；②油的比热容比水小．
（1）能够支持他的猜想①的事实是
A．同样情况下，油升温比水快
B．油能把食物炸黄，而水不能
C．油能漂在水面上
D．油比水难蒸发
（2）为了验证猜想②，小光向两个同样的烧杯里分别倒入 相同的水和油，并测量它们的初始温度，两温度计的示数相同，如图所示，它们的初始温度为 ℃．
（3）在同样条件下加热相同时间后，水的温度达到25℃，油的温度达到30℃，由此可得油的比热容为 J/（kg•℃）．〔水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）〕
16．小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡．她想知道小灯泡正常工作时的电阻．于是在学校实验室找来一些器材连接了如图所示的实验电路，电源电压恒定不变．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮）
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表指针有明显偏转，其故障原因是 ．
（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常工作时的电阻是 Ω．
（4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V
②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U
③小灯泡额定功率的表达式为P额= （用已知量和测量量表示）
④若将小灯泡换成发光二极管．测量发光二极管的电功率．发现在亮度相当的情况下．每次所测得的电功率都比小灯泡的小．从能量转化角度来分析．其原因是 ．
四．解答题（共3小题）
17．汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．
[汽油热值为4.6×107 J/kg，汽油密度为0.7×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）]
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×104 W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%）
18．如图所示，R1是0～20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求：
（1）R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻？
（2）电流表A1的量程是0～3A，电流表A2的量程是0～0.6A，为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？
19．CFXB型热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0、R为电热丝．当开关S接加热档时，电路的功率为1000W，当开关S接保温档时，电路的总功率为44W，R0、R阻值恒定不变．
整壶水的质量
2kg
额定电压
220V
加热时的总功率
1000W
保温时的功率
44W
（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R0、R的阻值多大？
（3）在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要14分钟，求这个热水壶的效率是多少？（c水=4.2×103J/（㎏•℃）
固镇县2017-2018学年度第一学期期末教学质量监测
参考答案与试题解析
一．填空题（共7小题）
1．开启啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是由于瓶内的气体冲出时，内能转化为 机械 能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象．这个现象说明 做功 可以改变物体的内能．
【考点】G9：做功改变物体内能．菁优网版权所有
【分析】改变物体内能的两种方法：做功、热传递．对物体做功，物体的内能增加，机械能转化为内能；物体对外做功，物体的内能减少，内能转化为机械能．
【解答】解：开启啤酒时，瓶子内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低，水蒸气液化成“白雾”，这个现象说明做功可改变物体的内能．
故答案为：机械；做功．
2．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率 降低 （选填“升高”、“不变”或“降低”）．发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的 比热容 大．发动机（内燃机）工作时， 做功 冲程使汽车获得动力．
【考点】GL：热机的效率；GE：水的比热容的特点及应用；GM：内燃机的四个冲程．菁优网版权所有
【分析】（1）热机工作的过程中内能转化为机械能；热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响；
（2）水具有比热容较大的特性，这是常被选做冷却剂的原因；
（3）在内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能，在此冲程汽车获得动力．
【解答】解：
（1）汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低；
（2）用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，在相同质量的情况下，升高相同的温度是，水能吸收更多的热量；
（3）发动机（内燃机）工作时，在做功冲程中的能量转化关系是内能转化为机械能，使汽车获得动力．
故答案为：降低；比热容；做功．
3．如图所示的是四冲程汽油机的冲程，若该汽油机的飞轮转速为3600转/分，则该汽油机活塞1s内对外做功 30 次．
【考点】GN：有关热机的计算．菁优网版权所有
【分析】在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次．
【解答】解：
单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min=60r/s，即每秒钟转60圈；而飞轮每转2圈，对外做功1次；
所以，该汽油机活塞1s内对外做功×60=30次；
故答案为：30；
4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电流表示数变化了0.1A，电阻R= 60 Ω．
【考点】IH：欧姆定律的应用．菁优网版权所有
【分析】此题在开关变化引起的电路变化这一物理情景中考查欧姆定律的应用，关键要抓住变化时不变的量是什么．
【解答】解：开关闭合后，L和R并联，闭合前后，灯L的电压始终等于电源电压，电阻也不变，所以通过灯L的电流不变，则电流表示数变化了0.1A就是通过电阻R的电流，而电阻两端的电压为6V，所以，R=．
故答案为：60．
5．如图所示电路，标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，闭合开关后，只有一只灯泡能够正常发光，则不能正常发光灯泡的实际功率是 1.5 W，这个电路通电1分钟共消耗电能 270 J．
【考点】JE：实际功率；J3：电功的计算．菁优网版权所有
【分析】已知两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI可求额定功率，再根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；两灯泡串联时电路中的最大电流为两者额定电流最小的那个，根据P=I2R求出不能正常发光灯泡的实际功率，再根据W=UIt=I2Rt和电阻的串联特点求出电路通电1分钟共消耗的电能．
【解答】解：根据P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1===1A，I2===0.5A，
根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为：
R1===6Ω，R2===12Ω，
因为串联电路中各处的电流相等，且只有一只灯泡能够正常发光，
所以L1不能正常发光，L2正常发光，此时电路中的电流I=0.5A，
则不能正常发光灯泡的实际功率：
P1′=I2R1=（0.5A）2×6Ω=1.5W，
串联电路中总电阻等于分电阻之和，
这个电路通电1分钟共消耗电能：
W=I2（R1+R2）t=（0.5A）2×（6Ω+12Ω）×60s=270J．
故答案为：1.5；270．
6．如图所示，手机已经越来越成为人们日常生活中必需的通讯工具．某品牌手机的充电电池上标有“电压：3.6V；容量：1000mAh（毫安时）；”二个技术参数，充电一次可待机3天，由此可知此充电电池所储存的电能为 12960 J，待机功率为 0.05 W．
【考点】J3：电功的计算；JA：电功率的计算．菁优网版权所有
【分析】（1）从手机的铭牌上可以看出该手机的工作电压；已知充电电压，和手机的容量；根据公式W=UIt可求此充电电池所能储存的电能．
（2）已知电能及放电时间，由P=可求出手机待机时的功率．
【解答】解：（1）该手机的工作电压为3.6V；
此充电电池所能储存的电能为W=UIt=3.6V×1A×3600s=12960J
（2）手机待机时的功率：P===0.05W；
故答案为：12960；0.05．
7．如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻的阻值？小红设计了如图所示的电路，实验时，已知R1为40Ω．在闭合开关S的情况下，断开S1时电压表的读数是2V，再闭合S1时电压表的示数是3V．整个实验过程中电源电压不变，则通过计算得到被测电阻R2的阻值是 20Ω ；利用该实验不仅能够测出R2的阻值，同时也能得到R2此时的实际功率P2是 0.05W ．
【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算．菁优网版权所有
【分析】（1）当开关S闭合、S1断开时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出的电流；
（2）当两个开关都闭合时，R2处于短路状态，电路中只有R1，电压表测电源的电压；根据串联电路的电压特点求出当开关S闭合、S1断开时R2两端的电压，利用欧姆定律求出R2的阻值，利用P=UI可求功率．
【解答】解：
当开关S闭合、S1断开时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I=I2=I1===0.05A；
当两个开关都闭合时，R2处于短路状态，电路中只有R1，电压表测电源的电压，
∴电源的电源的电压U=3V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴当开关S闭合、S1断开时，R2两端的电压：
U2=U﹣U1=3V﹣2V=1V，
则R===20Ω．
P2=U2I2=1V×0.05A=0.05W．
故答案为：20Ω；0.05W．
二．选择题（共7小题）
8．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，放出的热量越多
B．升温不同的物体，增加的内能可能相等
C．冰熔化时温度不变，其内能也不变
D．如果物体的内能增加，一定要吸收热量
【考点】G6：温度、热量与内能的关系．菁优网版权所有
【分析】（1）根据Q放=cm△t分析放出热量与温度的关系．
（2）物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化．
（3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递．
【解答】解：A、由Q放=cm△t可知，放出热量与物质的比热容、质量和降低的温度有关，因此温度高的物体，放出的热量不一定多，故A错误；
B、由吸热公式：Q=Cm△t可知，物体吸收的热量跟物体质量、温度的变化以及物质的比热容有关，所以升温不同的物体，增加的内能可能相等；故B正确；
C、冰熔化时温度不变，其内能增加，故C错误；
D、物体内能增加，也可能是因为对物体做功，故D错误．
故选B．
9．如图在探究“不同物质的吸热能力”的实验时，同学们使用的器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油．关于实验，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量的多少是由它的物质种类决定的
B．食用油吸热升温快，说明食用油的吸热能力强
C．加热相同的时间，水升温慢说明水的吸热能力强
D．将食用油和水加热到相同的温度时，它们吸收的热量相同
【考点】GX：探究比热容的实验．菁优网版权所有
【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法．
比较物质吸热能力的2种方法：
1使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强
2使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
【解答】解：A、物体吸收热量的多少是由加热时间决定的，A错误；
B、食用油吸热升温快，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力强，B错误；
C、加热相同的时间，水升温慢说明水的吸热能力强，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力强，C正确；
D、加热相同的时间，水升温慢，故将将食用油和水加热到相同的温度时，水加热时间长，水吸收的热量多相，D错误．
故选C．
10．新交通法规于2013年1月1日施行，驾驶员不系安全带记3分，罚100元．汽车上设置了“安全带指示灯”，提醒驾驶员系好安全带．当安全带系好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；安全带未系好时，相当于断开开关，指示灯发光．（R是防止电源短路的电阻元件）图中符合上述要求的电路图是（ ）
A． B． C． D．
【考点】HU：串、并联电路的设计．菁优网版权所有
【分析】由题意知，系好安全带灯泡不亮，未系好安全带时指示灯亮，说明开关断开时指示灯亮，否则灯泡不亮即被短路了．
【解答】解：由题意知，指示灯与S并联，但电路不会出现短路，即电路中有保护电阻；结合选项可知C符合题意，ABD不符合题意．
故选C．
11．如图所示的电路中，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表示数变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表和电流表的示数的比值不变
D．电路消耗的总功率变小
【考点】IZ：电路的动态分析；IH：欧姆定律的应用．菁优网版权所有
【分析】由电路图可知，开关S2断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关S2闭合时，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，根据欧姆定律结合R1的阻值可知电压表和电流表的示数的比值变化，根据P=UI可知电路消耗总功率的变化．
【解答】解：由电路图可知，开关S2断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
当开关S2闭合时，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，开关S2由断开到闭合的过程中，电路中的电阻变小，
由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故B错误；
由U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；
由R=可知，电压表和电流表的示数的比值等于R1的阻值，
所以，电压表和电流表的示数的比值不变，故C正确；
由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D错误．
故选C．
12．如图所示的电路中，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从6V变为5V，电流表的示数变化了0.2A，则该定值电阻所消耗功率的变化量为（ ）
A．0.2W B．1.0W C．1.2W D．2.2W
【考点】JA：电功率的计算；IH：欧姆定律的应用．菁优网版权所有
【分析】由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律分别表示出电压表的示数从6V 变为5V时电路中的电流，利用电流表示数的变化求出R的阻值和两种电路中的电流；根据P=UI求出该定值电阻所消耗功率，进一步求出其变化量．
【解答】解：由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
当电压表的示数U1=6V时，
电路中的电流I1==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表的示数U2=5V时，
电路中的电流I2==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由题意可知：I1﹣I2=0.2A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：R=5Ω，
I1===1.2A，I2===1A，
根据P=UI可得：
该定值电阻所消耗功率的变化量△P=P1﹣P2=U1I1﹣U2I2=6V×1.2A﹣5V×1A=2.2W．
故选D．
13．小灯泡L的额定电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示．把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中，将标有“10Ω 2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V．下列说法错误的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0.45W
【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算．菁优网版权所有
【分析】（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由图象可知电压表的示数为3V时对应的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，利用P=UI求出此时滑动变阻器消耗的电功率．
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，
由图象可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I=0.3A，
由I=可得，滑动变阻器两端的电压：
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V，
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=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V，故A正确；
（2）由图象可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′=0.5A，
因额定电压下灯泡正常发光，
所以，灯泡的额定功率：
PL额=UL额I′=3V×0.5A=1.5W，故B正确；
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣3V=1.5V，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑′===3Ω，故C正确；
滑动变阻器消耗的电功率：
P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W，故D错误．
故选D．
14．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置．已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等．下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（ ）
A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C．比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关
D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
【考点】JH：焦耳定律．菁优网版权所有
【分析】（1）由焦耳定律可知，瓶中电阻丝发热后放出热量，使瓶内液体温度升高，根据温度计示数变化的大小体现出来；转换法在物理学中有很多应用，主要用来演示一些不易直接观察的物理量的变化；
（2）由甲图可知，两电阻串联，则可知电路中电流一定相等，由焦耳定律可知两瓶中产生的热量应与电阻有关，故可探究电流产生的热量与电阻的关系；
（3）在电阻和通电时间相同的条件下，观察两只温度计示数变化情况，可以探究电流产生的热量与电流的关系；
（4）根据串并联电路的电压特点，分析两电阻在串联和并联时通过的电流大小，再根据焦耳定律判断产生热量的多少．
【解答】解：
A、当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此可根据温度计示数的大小可知温度升高的多少；故A正确；
B、甲中两电阻串联，则两电阻中的电流相等，则可知热量应由电阻有关，根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少，则可知热量与电阻大小的关系；故B正确；
C、甲乙两图中，通过电阻R1的电流不同，比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关；故C正确；
D、在电源电压和通电时间相同的条件下：
由串并联电路的电压关系可知，串联使用时各电阻两端电压小于电源电压，并联使用时各电阻两端电压等于电源电压，由Q=I2Rt，I=得，Q=，可知各电阻并联时产生的热量多；
两电阻并联时，由Q=可知，电压相等，R1＜R2，电阻R1产生的热量多；故D错误．
故选D．
三． 实验题（共2小题）
15．小光同学学习做饭的过程中，经常加热油和水，他猜想①油的沸点比水高；②油的比热容比水小．
（1）能够支持他的猜想①的事实是 B
A．同样情况下，油升温比水快
B．油能把食物炸黄，而水不能
C．油能漂在水面上
D．油比水难蒸发
（2）为了验证猜想②，小光向两个同样的烧杯里分别倒入 质量 相同的水和油，并测量它们的初始温度，两温度计的示数相同，如图所示，它们的初始温度为 20 ℃．
（3）在同样条件下加热相同时间后，水的温度达到25℃，油的温度达到30℃，由此可得油的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）．〔水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）〕
【考点】1I：沸腾及沸腾条件；2Q：物理学方法；GD：比热容的概念．菁优网版权所有
【分析】（1）饺子在水中煮，怎么煮也不会发黄变焦，而在油中炸，过一会儿就会发黄变焦，主要是因为油的沸点大于水的沸点，且油沸腾后，会保持沸点温度（远大于水的沸点100℃）不变，饺子内的水分会很快蒸发掉，而变黄变焦．
（2）温度计读数要先判断零上还是零下，读数时，视线和液柱上表面相平．
（3）相同条件加热相同时间，表示水和油吸收的热量相同，水的比热是已知的，
根据公式c水m水（t水﹣t0）=c油m油（t油﹣t0）解方程得出油的比热容．
【解答】解：（1）平时生活中，将饺子放在水中煮不会变黄变焦，而放在油中煎就会变黄变焦，说明油的沸点比水的沸点高，高温把饺子炸黄．
（2）通过温度计的数据可以判断玻璃泡在下方，现在是零上的温度，液柱上表面对应20℃，所以度数是20℃．
（3）∵Q水吸=Q油吸
∴c水m水（t水﹣t0）=c油m油（t油﹣t0），代入数据得，
4.2×103 J/（kg•℃）×m水×（25℃﹣20℃）=c油m油×（30℃﹣20℃），
其中m水=m油，可以约掉，
解得c油=2.1×103J/（kg•℃）；
故答案为：（1）B；（2）质量；20；（3）2.1×103．
16．小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡．她想知道小灯泡正常工作时的电阻．于是在学校实验室找来一些器材连接了如图所示的实验电路，电源电压恒定不变．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮）
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表指针有明显偏转，其故障原因是 小灯泡断路 ．
（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常工作时的电阻是 10 Ω．
（4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 2 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 3.8 V
②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点 1 （选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U
③小灯泡额定功率的表达式为P额= （用已知量和测量量表示）
④若将小灯泡换成发光二极管．测量发光二极管的电功率．发现在亮度相当的情况下．每次所测得的电功率都比小灯泡的小．从能量转化角度来分析．其原因是 发光二极管将电能转换成光能的效率更高 ．
【考点】IM：伏安法测电阻的探究实验．菁优网版权所有
【分析】（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，向左移灯泡变亮，说明滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中；
根据电流流向法，从电源的正极出发依次串联各电路元件，然后把电压表并联在灯泡两端即可；
（2）电流表无示数说明电路断路，电压表有示数且灯泡不亮，说明电压表并联部分断路；
（3）根据电流表的量程和分度值读出示数，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律的变形公式求出灯泡正常发光时的电阻；
（4）由丙图可知，没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于3.8V，
然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率．
（5）据能量的转化的特点分析即可．
【解答】解：（1）滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，要滑片向左移时灯泡变亮，此时电路中的电流变大，
滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的A接线柱与小灯泡的右接线柱连接，如下图所示：
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，说明电压表并联部分断路，即小灯泡断路．
（3）灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A，
由I=得，小灯泡正常工作时的电阻：
R===10Ω．
（4）①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为3.8V；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，读出电压表示数U；
③此时定值电阻R0两端的电压：U0=U﹣U额=U﹣3.8V，
通过灯泡的电流：I额=I0==，
则小灯泡额定功率：P额=U额I额=3.8V×=．
④将小灯泡换成发光二极管，测量发光二极管的电功率，发现在亮度相当的情况下，每次所测得的电功率都比小灯泡的小，这是由于：发光二极管将电能转换成光能的效率更高导致的．
故答案为：（1）实物图的连接如上图所示；（2）小灯泡断路； （3）10；（4）①2；3.8；②1；③；④发光二极管将电能转换成光能的效率更高．
四．解答题（共3小题）
17．汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．
[汽油热值为4.6×107 J/kg，汽油密度为0.7×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）]
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×104 W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%）
【考点】GG：热量的计算；EC：功的计算；GJ：燃料的热值；GL：热机的效率．菁优网版权所有
【分析】（1）知道水的质量、水温度的升高值和水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）知道汽油的体积，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧放热公式求汽油燃烧可以释放的能量（总能量）；
知道发动机的输出功率和工作时间，利用W=Pt可求有用功，再利用效率公式求发动机的效率，
【解答】解：（1）Q吸=cm△t=4.2×103 J/（kg•℃）×5 kg×50℃=1.05×106J；
（2）V=10L=0.01m3，
m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01 m3=7kg，
Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J，
t=30min=1800s，
W=Pt=6×104W×1800s=1.08×108J，
η==≈34%．
答：（1）水吸收的热量是1.05×106J；
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧可以释放出3.22×108J的能量，此汽车发动机的效率是34%．
18．如图所示，R1是0～20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求：
（1）R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻？
（2）电流表A1的量程是0～3A，电流表A2的量程是0～0.6A，为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？
【考点】IH：欧姆定律的应用；H@：并联电路的电流规律；I7：并联电路的电压规律．菁优网版权所有
【分析】由电路图可知，电阻R2与滑动变阻器的R1并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流．
（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值，根据并联电路的电流特点求出通过变阻器R1的电流，利用欧姆定律求出接入电路的电阻；
（2）根据并联电路独立工作、互不影响可知移动滑片时通过R2的电流不变，根据并联电路的电流特点求出电流表A1最大示数时通过滑动变阻器的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小电阻值．
【解答】解：由电路图可知，电阻R2与滑动变阻器的R1并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流．
（1）∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴根据欧姆定律可得，R2的阻值：
R2===12Ω，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过变阻器R1的电流：
I1=I﹣I2=1.5A﹣0.5A=1A，
变阻器R1接入电路的电阻：
R1===6Ω；
（2）∵并联电路中各支路独立工作、互不影响，
∴移动滑片时，通过R2的电流不变，即I2=0.5A，
当电流表A1的示数为3A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时通过变阻器R1的电流：
I1max=Imax﹣I2=3A﹣0.5A=2.5A，
滑动变阻器接入电路电阻的最小值：
R1min===2.4Ω．
答：（1）R2的阻值为12Ω，变阻器R1接入电路的电阻为6Ω；
（2）为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少为2.4Ω．
19．CFXB型热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0、R为电热丝．当开关S接加热档时，电路的功率为1000W，当开关S接保温档时，电路的总功率为44W，R0、R阻值恒定不变．
整壶水的质量
2kg
额定电压
220V
加热时的总功率
1000W
保温时的功率
44W
（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R0、R的阻值多大？
（3）在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要14分钟，求这个热水壶的效率是多少？（c水=4.2×103J/（㎏•℃）
【考点】JK：电功与热量的综合计算．菁优网版权所有
【分析】（1）由表格数据，根据P=UI计算在保温档正常工作时，电路中的电流；
（2）由电路图知S接1时两电阻串联，为保温状态；S接2时只有R0接入电路，为加热状态，根据电路特点和P=计算两电阻的阻值；
（3）利用吸热公式Q吸=cm△t来计算热量；消耗的电能可利用公式W=Pt来计算，热水壶的效率则是吸收的热量与消耗的总电能的比．
【解答】解：
（1）由表格数据可知，保温时的功率为44W，
由P=UI可得保温档正常工作时，电路中的电流：
I保温===0.2A；
（2）由图知S接2时只有R0接入电路，为加热状态，
由P=可得R0的电阻：
R0===48.4Ω，
S接1时两电阻串联，为保温状态，
总电阻：R总=R0+R===1100Ω，
所以R=R总﹣R0=1100Ω﹣48.4Ω=1051.6Ω；
（3）水吸收的热量：Q吸=cm（t2﹣t1）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣30℃）=5.88×105J；
热水壶消耗的电能：W=Pt=1000W×14×60s=8.4×105J，
热水壶的效率：η=×100%=×100%=70%．
答：（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是0.2A；
（2）电热丝R0、R的阻值分别是48.4Ω和1051.6Ω；
（3）热水壶的效率是70%．
固镇县2017-2018学年度第一学期期末教学质量监测物理试卷
一．填空题（共7小题）
1．开启啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是由于瓶内的气体冲出时，内能转化为 能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象．这个现象说明 可以改变物体的内能．
2．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率 （选填“升高”、“不变”或“降低”）．发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的 大．发动机（内燃机）工作时， 冲程使汽车获得动力．
3．如图所示的是四冲程汽油机的冲程，若该汽油机的飞轮转速为3600转/分，则该汽油机活塞1s内对外做功 次．
4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电流表示数变化了0.1A，电阻R= Ω．
5．如图所示电路，标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，闭合开关后，只有一只灯泡能够正常发光，则不能正常发光灯泡的实际功率是 W，这个电路通电1分钟共消耗电能 J．
6．如图所示，手机已经越来越成为人们日常生活中必需的通讯工具．某品牌手机的充电电池上标有“电压：3.6V；容量：1000mAh（毫安时）；”二个技术参数，充电一次可待机3天，由此可知此充电电池所储存的电能为 J，待机功率为 W．
7．如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻的阻值？小红设计了如图所示的电路，实验时，已知R1为40Ω．在闭合开关S的情况下，断开S1时电压表的读数是2V，再闭合S1时电压表的示数是3V．整个实验过程中电源电压不变，则通过计算得到被测电阻R2的阻值是 ；利用该实验不仅能够测出R2的阻值，同时也能得到R2此时的实际功率P2是 ．
二．选择题（共7小题）
8．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，放出的热量越多
B．升温不同的物体，增加的内能可能相等
C．冰熔化时温度不变，其内能也不变
D．如果物体的内能增加，一定要吸收热量
9．如图在探究“不同物质的吸热能力”的实验时，同学们使用的器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油．关于实验，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量的多少是由它的物质种类决定的
B．食用油吸热升温快，说明食用油的吸热能力强
C．加热相同的时间，水升温慢说明水的吸热能力强
D．将食用油和水加热到相同的温度时，它们吸收的热量相同
10．新交通法规于2013年1月1日施行，驾驶员不系安全带记3分，罚100元．汽车上设置了“安全带指示灯”，提醒驾驶员系好安全带．当安全带系好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；安全带未系好时，相当于断开开关，指示灯发光．（R是防止电源短路的电阻元件）图中符合上述要求的电路图是（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示的电路中，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表示数变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表和电流表的示数的比值不变
D．电路消耗的总功率变小
12．如图所示的电路中，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从6V变为5V，电流表的示数变化了0.2A，则该定值电阻所消耗功率的变化量为（ ）
A．0.2W B．1.0W C．1.2W D．2.2W
13．小灯泡L的额定电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示．把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中，将标有“10Ω 2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V．下列说法错误的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0.45W
14．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置．已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等．下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（ ）
A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C．比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关
D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
三． 实验题（共2小题）
15．小光同学学习做饭的过程中，经常加热油和水，他猜想①油的沸点比水高；②油的比热容比水小．
（1）能够支持他的猜想①的事实是
A．同样情况下，油升温比水快
B．油能把食物炸黄，而水不能
C．油能漂在水面上
D．油比水难蒸发
（2）为了验证猜想②，小光向两个同样的烧杯里分别倒入 相同的水和油，并测量它们的初始温度，两温度计的示数相同，如图所示，它们的初始温度为 ℃．
（3）在同样条件下加热相同时间后，水的温度达到25℃，油的温度达到30℃，由此可得油的比热容为 J/（kg•℃）．〔水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）〕
16．小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡．她想知道小灯泡正常工作时的电阻．于是在学校实验室找来一些器材连接了如图所示的实验电路，电源电压恒定不变．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮）
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表指针有明显偏转，其故障原因是 ．
（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常工作时的电阻是 Ω．
（4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V
②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U
③小灯泡额定功率的表达式为P额= （用已知量和测量量表示）
④若将小灯泡换成发光二极管．测量发光二极管的电功率．发现在亮度相当的情况下．每次所测得的电功率都比小灯泡的小．从能量转化角度来分析．其原因是 ．
四．解答题（共3小题）
17．汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．
[汽油热值为4.6×107 J/kg，汽油密度为0.7×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）]
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×104 W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%）
18．如图所示，R1是0～20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求：
（1）R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻？
（2）电流表A1的量程是0～3A，电流表A2的量程是0～0.6A，为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？
19．CFXB型热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0、R为电热丝．当开关S接加热档时，电路的功率为1000W，当开关S接保温档时，电路的总功率为44W，R0、R阻值恒定不变．
整壶水的质量
2kg
额定电压
220V
加热时的总功率
1000W
保温时的功率
44W
（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R0、R的阻值多大？
（3）在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要14分钟，求这个热水壶的效率是多少？（c水=4.2×103J/（㎏•℃）
固镇县2017-2018学年度第一学期期末教学质量监测
参考答案与试题解析
一．填空题（共7小题）
1．开启啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是由于瓶内的气体冲出时，内能转化为 机械 能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象．这个现象说明 做功 可以改变物体的内能．
【考点】G9：做功改变物体内能．菁优网版权所有
【分析】改变物体内能的两种方法：做功、热传递．对物体做功，物体的内能增加，机械能转化为内能；物体对外做功，物体的内能减少，内能转化为机械能．
【解答】解：开启啤酒时，瓶子内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低，水蒸气液化成“白雾”，这个现象说明做功可改变物体的内能．
故答案为：机械；做功．
2．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率 降低 （选填“升高”、“不变”或“降低”）．发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的 比热容 大．发动机（内燃机）工作时， 做功 冲程使汽车获得动力．
【考点】GL：热机的效率；GE：水的比热容的特点及应用；GM：内燃机的四个冲程．菁优网版权所有
【分析】（1）热机工作的过程中内能转化为机械能；热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响；
（2）水具有比热容较大的特性，这是常被选做冷却剂的原因；
（3）在内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能，在此冲程汽车获得动力．
【解答】解：
（1）汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低；
（2）用水做冷却剂，是因为水的比热容较大，在相同质量的情况下，升高相同的温度是，水能吸收更多的热量；
（3）发动机（内燃机）工作时，在做功冲程中的能量转化关系是内能转化为机械能，使汽车获得动力．
故答案为：降低；比热容；做功．
3．如图所示的是四冲程汽油机的冲程，若该汽油机的飞轮转速为3600转/分，则该汽油机活塞1s内对外做功 30 次．
【考点】GN：有关热机的计算．菁优网版权所有
【分析】在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次．
【解答】解：
单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min=60r/s，即每秒钟转60圈；而飞轮每转2圈，对外做功1次；
所以，该汽油机活塞1s内对外做功×60=30次；
故答案为：30；
4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电流表示数变化了0.1A，电阻R= 60 Ω．
【考点】IH：欧姆定律的应用．菁优网版权所有
【分析】此题在开关变化引起的电路变化这一物理情景中考查欧姆定律的应用，关键要抓住变化时不变的量是什么．
【解答】解：开关闭合后，L和R并联，闭合前后，灯L的电压始终等于电源电压，电阻也不变，所以通过灯L的电流不变，则电流表示数变化了0.1A就是通过电阻R的电流，而电阻两端的电压为6V，所以，R=．
故答案为：60．
5．如图所示电路，标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，闭合开关后，只有一只灯泡能够正常发光，则不能正常发光灯泡的实际功率是 1.5 W，这个电路通电1分钟共消耗电能 270 J．
【考点】JE：实际功率；J3：电功的计算．菁优网版权所有
【分析】已知两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI可求额定功率，再根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；两灯泡串联时电路中的最大电流为两者额定电流最小的那个，根据P=I2R求出不能正常发光灯泡的实际功率，再根据W=UIt=I2Rt和电阻的串联特点求出电路通电1分钟共消耗的电能．
【解答】解：根据P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1===1A，I2===0.5A，
根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为：
R1===6Ω，R2===12Ω，
因为串联电路中各处的电流相等，且只有一只灯泡能够正常发光，
所以L1不能正常发光，L2正常发光，此时电路中的电流I=0.5A，
则不能正常发光灯泡的实际功率：
P1′=I2R1=（0.5A）2×6Ω=1.5W，
串联电路中总电阻等于分电阻之和，
这个电路通电1分钟共消耗电能：
W=I2（R1+R2）t=（0.5A）2×（6Ω+12Ω）×60s=270J．
故答案为：1.5；270．
6．如图所示，手机已经越来越成为人们日常生活中必需的通讯工具．某品牌手机的充电电池上标有“电压：3.6V；容量：1000mAh（毫安时）；”二个技术参数，充电一次可待机3天，由此可知此充电电池所储存的电能为 12960 J，待机功率为 0.05 W．
【考点】J3：电功的计算；JA：电功率的计算．菁优网版权所有
【分析】（1）从手机的铭牌上可以看出该手机的工作电压；已知充电电压，和手机的容量；根据公式W=UIt可求此充电电池所能储存的电能．
（2）已知电能及放电时间，由P=可求出手机待机时的功率．
【解答】解：（1）该手机的工作电压为3.6V；
此充电电池所能储存的电能为W=UIt=3.6V×1A×3600s=12960J
（2）手机待机时的功率：P===0.05W；
故答案为：12960；0.05．
7．如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻的阻值？小红设计了如图所示的电路，实验时，已知R1为40Ω．在闭合开关S的情况下，断开S1时电压表的读数是2V，再闭合S1时电压表的示数是3V．整个实验过程中电源电压不变，则通过计算得到被测电阻R2的阻值是 20Ω ；利用该实验不仅能够测出R2的阻值，同时也能得到R2此时的实际功率P2是 0.05W ．
【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算．菁优网版权所有
【分析】（1）当开关S闭合、S1断开时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出的电流；
（2）当两个开关都闭合时，R2处于短路状态，电路中只有R1，电压表测电源的电压；根据串联电路的电压特点求出当开关S闭合、S1断开时R2两端的电压，利用欧姆定律求出R2的阻值，利用P=UI可求功率．
【解答】解：
当开关S闭合、S1断开时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I=I2=I1===0.05A；
当两个开关都闭合时，R2处于短路状态，电路中只有R1，电压表测电源的电压，
∴电源的电源的电压U=3V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴当开关S闭合、S1断开时，R2两端的电压：
U2=U﹣U1=3V﹣2V=1V，
则R===20Ω．
P2=U2I2=1V×0.05A=0.05W．
故答案为：20Ω；0.05W．
二．选择题（共7小题）
8．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，放出的热量越多
B．升温不同的物体，增加的内能可能相等
C．冰熔化时温度不变，其内能也不变
D．如果物体的内能增加，一定要吸收热量
【考点】G6：温度、热量与内能的关系．菁优网版权所有
【分析】（1）根据Q放=cm△t分析放出热量与温度的关系．
（2）物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化．
（3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递．
【解答】解：A、由Q放=cm△t可知，放出热量与物质的比热容、质量和降低的温度有关，因此温度高的物体，放出的热量不一定多，故A错误；
B、由吸热公式：Q=Cm△t可知，物体吸收的热量跟物体质量、温度的变化以及物质的比热容有关，所以升温不同的物体，增加的内能可能相等；故B正确；
C、冰熔化时温度不变，其内能增加，故C错误；
D、物体内能增加，也可能是因为对物体做功，故D错误．
故选B．
9．如图在探究“不同物质的吸热能力”的实验时，同学们使用的器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油．关于实验，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量的多少是由它的物质种类决定的
B．食用油吸热升温快，说明食用油的吸热能力强
C．加热相同的时间，水升温慢说明水的吸热能力强
D．将食用油和水加热到相同的温度时，它们吸收的热量相同
【考点】GX：探究比热容的实验．菁优网版权所有
【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法．
比较物质吸热能力的2种方法：
1使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强
2使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
【解答】解：A、物体吸收热量的多少是由加热时间决定的，A错误；
B、食用油吸热升温快，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力强，B错误；
C、加热相同的时间，水升温慢说明水的吸热能力强，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力强，C正确；
D、加热相同的时间，水升温慢，故将将食用油和水加热到相同的温度时，水加热时间长，水吸收的热量多相，D错误．
故选C．
10．新交通法规于2013年1月1日施行，驾驶员不系安全带记3分，罚100元．汽车上设置了“安全带指示灯”，提醒驾驶员系好安全带．当安全带系好时，相当于闭合开关，指示灯不亮；安全带未系好时，相当于断开开关，指示灯发光．（R是防止电源短路的电阻元件）图中符合上述要求的电路图是（ ）
A． B． C． D．
【考点】HU：串、并联电路的设计．菁优网版权所有
【分析】由题意知，系好安全带灯泡不亮，未系好安全带时指示灯亮，说明开关断开时指示灯亮，否则灯泡不亮即被短路了．
【解答】解：由题意知，指示灯与S并联，但电路不会出现短路，即电路中有保护电阻；结合选项可知C符合题意，ABD不符合题意．
故选C．
11．如图所示的电路中，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表示数变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表和电流表的示数的比值不变
D．电路消耗的总功率变小
【考点】IZ：电路的动态分析；IH：欧姆定律的应用．菁优网版权所有
【分析】由电路图可知，开关S2断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关S2闭合时，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，根据欧姆定律结合R1的阻值可知电压表和电流表的示数的比值变化，根据P=UI可知电路消耗总功率的变化．
【解答】解：由电路图可知，开关S2断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
当开关S2闭合时，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，开关S2由断开到闭合的过程中，电路中的电阻变小，
由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故B错误；
由U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；
由R=可知，电压表和电流表的示数的比值等于R1的阻值，
所以，电压表和电流表的示数的比值不变，故C正确；
由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D错误．
故选C．
12．如图所示的电路中，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从6V变为5V，电流表的示数变化了0.2A，则该定值电阻所消耗功率的变化量为（ ）
A．0.2W B．1.0W C．1.2W D．2.2W
【考点】JA：电功率的计算；IH：欧姆定律的应用．菁优网版权所有
【分析】由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律分别表示出电压表的示数从6V 变为5V时电路中的电流，利用电流表示数的变化求出R的阻值和两种电路中的电流；根据P=UI求出该定值电阻所消耗功率，进一步求出其变化量．
【解答】解：由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
当电压表的示数U1=6V时，
电路中的电流I1==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表的示数U2=5V时，
电路中的电流I2==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由题意可知：I1﹣I2=0.2A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：R=5Ω，
I1===1.2A，I2===1A，
根据P=UI可得：
该定值电阻所消耗功率的变化量△P=P1﹣P2=U1I1﹣U2I2=6V×1.2A﹣5V×1A=2.2W．
故选D．
13．小灯泡L的额定电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示．把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中，将标有“10Ω 2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V．下列说法错误的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0.45W
【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算．菁优网版权所有
【分析】（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，由图象可知电压表的示数为3V时对应的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，利用P=UI求出此时滑动变阻器消耗的电功率．
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，
由图象可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I=0.3A，
由I=可得，滑动变阻器两端的电压：
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V，
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=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V，故A正确；
（2）由图象可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′=0.5A，
因额定电压下灯泡正常发光，
所以，灯泡的额定功率：
PL额=UL额I′=3V×0.5A=1.5W，故B正确；
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣3V=1.5V，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑′===3Ω，故C正确；
滑动变阻器消耗的电功率：
P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W，故D错误．
故选D．
14．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置．已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等．下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（ ）
A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C．比较相同通电时间内a、c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关
D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
【考点】JH：焦耳定律．菁优网版权所有
【分析】（1）由焦耳定律可知，瓶中电阻丝发热后放出热量，使瓶内液体温度升高，根据温度计示数变化的大小体现出来；转换法在物理学中有很多应用，主要用来演示一些不易直接观察的物理量的变化；
（2）由甲图可知，两电阻串联，则可知电路中电流一定相等，由焦耳定律可知两瓶中产生的热量应与电阻有关，故可探究电流产生的热量与电阻的关系；
（3）在电阻和通电时间相同的条件下，观察两只温度计示数变化情况，可以探究电流产生的热量与电流的关系；
（4）根据串并联电路的电压特点，分析两电阻在串联和并联时通过的电流大小，再根据焦耳定律判断产生热量的多少．
【解答】解：
A、当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此可根据温度计示数的大小可知温度升高的多少；故A正确；
B、甲中两电阻串联，则两电阻中的电流相等，则可知热量应由电阻有关，根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少，则可知热量与电阻大小的关系；故B正确；
C、甲乙两图中，通过电阻R1的电流不同，比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关；故C正确；
D、在电源电压和通电时间相同的条件下：
由串并联电路的电压关系可知，串联使用时各电阻两端电压小于电源电压，并联使用时各电阻两端电压等于电源电压，由Q=I2Rt，I=得，Q=，可知各电阻并联时产生的热量多；
两电阻并联时，由Q=可知，电压相等，R1＜R2，电阻R1产生的热量多；故D错误．
故选D．
三． 实验题（共2小题）
15．小光同学学习做饭的过程中，经常加热油和水，他猜想①油的沸点比水高；②油的比热容比水小．
（1）能够支持他的猜想①的事实是 B
A．同样情况下，油升温比水快
B．油能把食物炸黄，而水不能
C．油能漂在水面上
D．油比水难蒸发
（2）为了验证猜想②，小光向两个同样的烧杯里分别倒入 质量 相同的水和油，并测量它们的初始温度，两温度计的示数相同，如图所示，它们的初始温度为 20 ℃．
（3）在同样条件下加热相同时间后，水的温度达到25℃，油的温度达到30℃，由此可得油的比热容为 2.1×103 J/（kg•℃）．〔水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）〕
【考点】1I：沸腾及沸腾条件；2Q：物理学方法；GD：比热容的概念．菁优网版权所有
【分析】（1）饺子在水中煮，怎么煮也不会发黄变焦，而在油中炸，过一会儿就会发黄变焦，主要是因为油的沸点大于水的沸点，且油沸腾后，会保持沸点温度（远大于水的沸点100℃）不变，饺子内的水分会很快蒸发掉，而变黄变焦．
（2）温度计读数要先判断零上还是零下，读数时，视线和液柱上表面相平．
（3）相同条件加热相同时间，表示水和油吸收的热量相同，水的比热是已知的，
根据公式c水m水（t水﹣t0）=c油m油（t油﹣t0）解方程得出油的比热容．
【解答】解：（1）平时生活中，将饺子放在水中煮不会变黄变焦，而放在油中煎就会变黄变焦，说明油的沸点比水的沸点高，高温把饺子炸黄．
（2）通过温度计的数据可以判断玻璃泡在下方，现在是零上的温度，液柱上表面对应20℃，所以度数是20℃．
（3）∵Q水吸=Q油吸
∴c水m水（t水﹣t0）=c油m油（t油﹣t0），代入数据得，
4.2×103 J/（kg•℃）×m水×（25℃﹣20℃）=c油m油×（30℃﹣20℃），
其中m水=m油，可以约掉，
解得c油=2.1×103J/（kg•℃）；
故答案为：（1）B；（2）质量；20；（3）2.1×103．
16．小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡．她想知道小灯泡正常工作时的电阻．于是在学校实验室找来一些器材连接了如图所示的实验电路，电源电压恒定不变．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移灯泡变亮）
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表指针有明显偏转，其故障原因是 小灯泡断路 ．
（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常工作时的电阻是 10 Ω．
（4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 2 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 3.8 V
②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点 1 （选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U
③小灯泡额定功率的表达式为P额= （用已知量和测量量表示）
④若将小灯泡换成发光二极管．测量发光二极管的电功率．发现在亮度相当的情况下．每次所测得的电功率都比小灯泡的小．从能量转化角度来分析．其原因是 发光二极管将电能转换成光能的效率更高 ．
【考点】IM：伏安法测电阻的探究实验．菁优网版权所有
【分析】（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，向左移灯泡变亮，说明滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中；
根据电流流向法，从电源的正极出发依次串联各电路元件，然后把电压表并联在灯泡两端即可；
（2）电流表无示数说明电路断路，电压表有示数且灯泡不亮，说明电压表并联部分断路；
（3）根据电流表的量程和分度值读出示数，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据欧姆定律的变形公式求出灯泡正常发光时的电阻；
（4）由丙图可知，没有电流表的情况下，利用定值电阻和电压表代替电流表与灯泡串联，首先使灯泡两端的电压等于3.8V，
然后测出此时定值电阻两端的电压，便可求出电路中的电流，根据P=UI计算出灯泡的额定电功率．
（5）据能量的转化的特点分析即可．
【解答】解：（1）滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，要滑片向左移时灯泡变亮，此时电路中的电流变大，
滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的A接线柱与小灯泡的右接线柱连接，如下图所示：
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，说明电压表并联部分断路，即小灯泡断路．
（3）灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A，
由I=得，小灯泡正常工作时的电阻：
R===10Ω．
（4）①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为3.8V；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，读出电压表示数U；
③此时定值电阻R0两端的电压：U0=U﹣U额=U﹣3.8V，
通过灯泡的电流：I额=I0==，
则小灯泡额定功率：P额=U额I额=3.8V×=．
④将小灯泡换成发光二极管，测量发光二极管的电功率，发现在亮度相当的情况下，每次所测得的电功率都比小灯泡的小，这是由于：发光二极管将电能转换成光能的效率更高导致的．
故答案为：（1）实物图的连接如上图所示；（2）小灯泡断路； （3）10；（4）①2；3.8；②1；③；④发光二极管将电能转换成光能的效率更高．
四．解答题（共3小题）
17．汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．
[汽油热值为4.6×107 J/kg，汽油密度为0.7×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）]
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×104 W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%）
【考点】GG：热量的计算；EC：功的计算；GJ：燃料的热值；GL：热机的效率．菁优网版权所有
【分析】（1）知道水的质量、水温度的升高值和水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）知道汽油的体积，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧放热公式求汽油燃烧可以释放的能量（总能量）；
知道发动机的输出功率和工作时间，利用W=Pt可求有用功，再利用效率公式求发动机的效率，
【解答】解：（1）Q吸=cm△t=4.2×103 J/（kg•℃）×5 kg×50℃=1.05×106J；
（2）V=10L=0.01m3，
m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01 m3=7kg，
Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J，
t=30min=1800s，
W=Pt=6×104W×1800s=1.08×108J，
η==≈34%．
答：（1）水吸收的热量是1.05×106J；
（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧可以释放出3.22×108J的能量，此汽车发动机的效率是34%．
18．如图所示，R1是0～20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求：
（1）R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻？
（2）电流表A1的量程是0～3A，电流表A2的量程是0～0.6A，为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？
【考点】IH：欧姆定律的应用；H@：并联电路的电流规律；I7：并联电路的电压规律．菁优网版权所有
【分析】由电路图可知，电阻R2与滑动变阻器的R1并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流．
（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值，根据并联电路的电流特点求出通过变阻器R1的电流，利用欧姆定律求出接入电路的电阻；
（2）根据并联电路独立工作、互不影响可知移动滑片时通过R2的电流不变，根据并联电路的电流特点求出电流表A1最大示数时通过滑动变阻器的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小电阻值．
【解答】解：由电路图可知，电阻R2与滑动变阻器的R1并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流．
（1）∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴根据欧姆定律可得，R2的阻值：
R2===12Ω，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过变阻器R1的电流：
I1=I﹣I2=1.5A﹣0.5A=1A，
变阻器R1接入电路的电阻：
R1===6Ω；
（2）∵并联电路中各支路独立工作、互不影响，
∴移动滑片时，通过R2的电流不变，即I2=0.5A，
当电流表A1的示数为3A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时通过变阻器R1的电流：
I1max=Imax﹣I2=3A﹣0.5A=2.5A，
滑动变阻器接入电路电阻的最小值：
R1min===2.4Ω．
答：（1）R2的阻值为12Ω，变阻器R1接入电路的电阻为6Ω；
（2）为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少为2.4Ω．
19．CFXB型热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0、R为电热丝．当开关S接加热档时，电路的功率为1000W，当开关S接保温档时，电路的总功率为44W，R0、R阻值恒定不变．
整壶水的质量
2kg
额定电压
220V
加热时的总功率
1000W
保温时的功率
44W
（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R0、R的阻值多大？
（3）在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要14分钟，求这个热水壶的效率是多少？（c水=4.2×103J/（㎏•℃）
【考点】JK：电功与热量的综合计算．菁优网版权所有
【分析】（1）由表格数据，根据P=UI计算在保温档正常工作时，电路中的电流；
（2）由电路图知S接1时两电阻串联，为保温状态；S接2时只有R0接入电路，为加热状态，根据电路特点和P=计算两电阻的阻值；
（3）利用吸热公式Q吸=cm△t来计算热量；消耗的电能可利用公式W=Pt来计算，热水壶的效率则是吸收的热量与消耗的总电能的比．
【解答】解：
（1）由表格数据可知，保温时的功率为44W，
由P=UI可得保温档正常工作时，电路中的电流：
I保温===0.2A；
（2）由图知S接2时只有R0接入电路，为加热状态，
由P=可得R0的电阻：
R0===48.4Ω，
S接1时两电阻串联，为保温状态，
总电阻：R总=R0+R===1100Ω，
所以R=R总﹣R0=1100Ω﹣48.4Ω=1051.6Ω；
（3）水吸收的热量：Q吸=cm（t2﹣t1）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣30℃）=5.88×105J；
热水壶消耗的电能：W=Pt=1000W×14×60s=8.4×105J，
热水壶的效率：η=×100%=×100%=70%．
答：（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是0.2A；
（2）电热丝R0、R的阻值分别是48.4Ω和1051.6Ω；
（3）热水壶的效率是70%．
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