2020-2021学年安徽省合肥市庐阳区九年级（上）期末物理试卷+答案解析

这是一份2020-2021学年安徽省合肥市庐阳区九年级（上）期末物理试卷+答案解析，共23页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算推导题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）当液体温度升高时，其分子无规则运动加剧，以致于表层中有更多的分子脱离液体分子的束缚跑到空气中去，从而发生了物态变化。这一物态变化是 。
2．（2分）取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量其电压如图所示，则水果电池中 片为正极。
3．（2分）如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用测电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是 之间断路（选填“ab”、“bc”或“cd”）。
4．（2分）某家庭电能表如图所示，若单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调的实际电功率是 W。
5．（2分）如图所示，电源电压U保持不变，闭合开关S，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，则U U1+U2（选填“＞”“＜”或“＝”）。
6．（2分）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输出的动能为300J，小轿车正常工作时的效率为20%，则输出的其他形式的能共计 J。
7．（2分）如图所示装置是某同学在小于一个标准大气压下做观察水的沸腾实验，并将水的温度随时间变化绘制成如图乙的图象。通过分析可知：第10min时杯内水的内能 第15min时杯内水的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）。
8．（2分）如图所示的电路中，电源电压恒定，R0是定值电阻。闭合开关S，向某一方向移动滑动变阻器滑片P的过程中，发现电流表A1的示数变小，则电流表A2的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
9．（2分）如图所示是一个灯泡和一个定值电阻的I﹣U图象，根据图象所给信息计算：如果将灯泡和定值电阻串联，接在恒定电压为6V的电源两端，此时灯泡的电阻为 Ω。
10．（2分）某电加热器工作电路如图所示，其额定电压为220V，R1、R2均为电热丝。加热功率为1100W，保温功率为44W。电路中电热丝R1的阻值为 Ω。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11．（2分）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的是（ ）
A．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是凝固现象
C．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是熔化现象
12．（2分）如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中，哪一个冲程的能量转化过程是相同的（ ）
A．B．
C．D．
13．（2分）质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后，甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知（ ）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．甲、乙两种液体相比较，乙液体更适合作冷却剂
C．降低相同的温度，质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
D．甲物质的熔点高于乙物质的熔点
14．（2分）当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫做静电感应如图所示，把两个紧靠在一起的枕形金属导体A、B靠近与丝绸摩擦后的带电体玻璃棒C，则（ ）
A．与玻璃棒摩擦后的丝绸带正电荷
B．枕形金属导体A、B靠近玻璃棒C时有部分负电荷从C转移到A
C．枕形金属导体A、B靠近带电体C的瞬间，瞬时电流方向A→B
D．把A、B分开之后再移去C，B端带负电荷
15．（2分）下列操作能使图中的小灯泡L1和L2组成串联电路的是（ ）
A．闭合开关S1、S2和S3B．只闭合开关S1和S2
C．只闭合开关S2和S3D．只闭合开关S3
16．（2分）如图所示电路，探究并联电路中电流的关系。L1与L2是两个不同规格的小灯泡，闭合开关后，用电流表测得通过a、b、c、d四处电流的大小分别为Ia、Ib、Ic、Id。则电流大小关系正确的是（ ）
A．Ia＝IbB．Ia＝IcC．Ib＝IcD．Ia＝ld
17．（2分）在图甲电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。在滑片P从最右端向最左端滑动过程中，电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为5V
B．R0消耗的最小功率为0.4W
C．定值电阻R0为8Ω
D．滑片P在中点时，电流为0.4A
三、实验题（每空2分，共18分）
18．（6分）在探究“冰熔化时温度随时间变化规律”的实验中，将装有少量碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中，实验装置如图甲所示。
（1）观察图乙，温度计的示数为 ℃。
（2）某同学根据记录的数据绘制了温度随时间变化的图象（如图丙所示）。由图象可知：冰熔化过程为 （填“吸热”或“放热”）过程。
（3）若不考虑热量损失，由图象丙推知，冰块从﹣4℃升高到0℃吸收的热量 水从0℃升高到2℃吸收的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）。
19．（6分）在“用电流表和电压表测电阻”的实验中，电路如图甲所示。
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P要移动到 （选填“a”或“b”）端；
（2）闭合开关，发现电流表示数为零，但电压表指针发生明显偏转，则电路发生的故障可能是以下四种中的 ；
A．Rx发生断路 B．滑动变阻器断路
C．Rx发生短路 D．电流表处断路
（3）排除故障后，闭合开关，调整滑片P到某一位置后，若两表的示数分别如图乙、丙所示，其中电流表的示数为 A，此次测得的结果为Rx＝ Ω．
20．（6分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（25Ω、1A）、导线若干。
（1）以笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 ；
（3）问题解决后，某小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
四、计算推导题（第21小题6分，第22小题5分，第23小题7分，共18分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
21．（6分）如图甲所示，是小明妈妈为妹妹准备的暖奶器内部电路的结构示意图和铭牌。暖奶器具有加热、保温双重功能。（最适合婴幼儿饮用的牛奶温度为40℃）
（1）把440g牛奶从20℃加热到40℃，求牛奶所吸收的热量：[c牛奶＝4.0×103J/（kg•℃）]
（2）如图乙所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象，求暖奶器在加热过程中的热效率。
22．（5分）小明在探究“电流与电阻的关系”实验中，采用如图甲所示电路，选用电压恒为4V的电源。多次改变电阻R的阻值，并记录对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。求：
（1）实验过程中，电压表示数；
（2）当电阻R＝25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值为多少？
23．（7分）如图所示，电源电压是12V保持不变，灯泡L上标有“12V1.5A”字样，先将滑动变阻器的滑片P滑到a端，断开S2，闭合S1，此时电压表读数为8V，（不计温度对灯泡电阻的影响）求：
（1）滑动变阻器的最大阻值是多少？
（2）若将P滑到b端并同时闭合S1、S2，此时整个电路100秒消耗的电能为多少？
2020-2021学年安徽省合肥市庐阳区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空2分，共20分）
1．（2分）当液体温度升高时，其分子无规则运动加剧，以致于表层中有更多的分子脱离液体分子的束缚跑到空气中去，从而发生了物态变化。这一物态变化是 汽化 。
【解答】解：当液体温度升高时，所以液体分子要脱离液体跑到空气中去，该过程物质从液体变为了气体，因此液体发生了汽化现象。
故答案为：汽化。
2．（2分）取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量其电压如图所示，则水果电池中 铜 片为正极。
【解答】解：由图可知，图中和电压表的“3”即正接线柱靠近的是水果电池的铜片，故铜片是电源的正极。
故答案为：铜。
3．（2分）如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用测电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是 ab 之间断路（选填“ab”、“bc”或“cd”）。
【解答】解：用试电笔测试b、c、d三点，氖管都发光，这说明从火线到b点之间的电路都是完好的，没有断路；而试电笔测试a点时，氖管不发光，这说明b点到零线之间的导线出现断路，由此可以判断出是a、b之间某处断路。
故答案为：ab。
4．（2分）某家庭电能表如图所示，若单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调的实际电功率是 1200 W。
【解答】解：已知每消耗1kW•h的电能电能表的表盘就转过3000r，
则空调消耗的电能W＝＝0.02kW•h；
空调的功率P＝＝＝1.2kW＝1200W。
故答案为：1200。
5．（2分）如图所示，电源电压U保持不变，闭合开关S，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，则U ＜ U1+U2（选填“＞”“＜”或“＝”）。
【解答】解：由图可知，R1、R2、R3串联，电压表V1测R2和R3两端的电压，电压表V2测测R1和R3两端的电压，
则电压表V1示数U1为R2和R3两端的电压之和，
电压表V2示数U2为R1和R3两端的电压之和，
因为串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和，所以电源电压U＜U1+U2。
故答案为：＜。
6．（2分）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输出的动能为300J，小轿车正常工作时的效率为20%，则输出的其他形式的能共计 1200 J。
【解答】解：化学能为：W＝＝＝1500J，
输出的其他形式的能共计：W′＝W（1﹣η）＝1500J×（1﹣20%）＝1200J。
故答案为：1200。
7．（2分）如图所示装置是某同学在小于一个标准大气压下做观察水的沸腾实验，并将水的温度随时间变化绘制成如图乙的图象。通过分析可知：第10min时杯内水的内能 大于 第15min时杯内水的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【解答】解：物体的内能与温度、质量和状态都有关，水沸腾时质量减小，温度不变，内能减小，故第10min时杯内水的内能大于第15min时杯内水的内能。
故答案为：大于。
8．（2分）如图所示的电路中，电源电压恒定，R0是定值电阻。闭合开关S，向某一方向移动滑动变阻器滑片P的过程中，发现电流表A1的示数变小，则电流表A2的示数 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【解答】解：R0和滑动变阻器并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量滑动变阻器电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
闭合开关S，向某一方向移动滑动变阻器滑片P的过程中，发现电流表A1的示数变小，而通过定值电阻R0的电流不变，所以通过滑动变阻器的电流变小，
即电流表A2的示数变小。
故答案是：变小。
9．（2分）如图所示是一个灯泡和一个定值电阻的I﹣U图象，根据图象所给信息计算：如果将灯泡和定值电阻串联，接在恒定电压为6V的电源两端，此时灯泡的电阻为 6 Ω。
【解答】解：小灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以其电阻是变化的，其电流与电压不成正比，其图象不是直线，而定值电阻的阻值为一定值，其电流与电压成正比，其图象是直线；
如果将灯泡和定值电阻串联，接在恒定电压为6V的电源两端，
根据串联电路电压和电流的规律知，当电流为0.2A时，小灯泡两端的电压（UL＝1.2V）与定值电阻两端的电压（UR＝4.8V）和为6V，即UL+UR＝1.2V+4.8V＝6V，
此时灯泡的电阻为：RL＝＝＝6Ω。
故答案为：6。
10．（2分）某电加热器工作电路如图所示，其额定电压为220V，R1、R2均为电热丝。加热功率为1100W，保温功率为44W。电路中电热丝R1的阻值为 44 Ω。
【解答】解：开关处于位置a时，R1、R2串联；开关处于位置b时，电路为R1的简单电路；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以开关处于位置a时总电阻最大，
由于电源电压不变，所以由P＝UI＝可知，开关处于位置a时，电路中总电阻最大，功率最小，加热器处于保温挡；
则开关处于位置b时，功率较大，加热器处于加热档；
由P＝可知，电阻R1的阻值：R1＝＝＝44Ω。
故答案为：44。
二、选择题（每小题2分，共14分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
11．（2分）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的是（ ）
A．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是凝固现象
C．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是熔化现象
【解答】解：
A、云是空气中的水蒸气变成的小水珠，由气态变为液态，属于液化现象；故A错误。
B、雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象；故B错误。
C、霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶，是凝华现象；故C正确。
D、河水结冰是由液态变为固态，是凝固现象；故D错误。
故选：C。
12．（2分）如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中，哪一个冲程的能量转化过程是相同的（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，是水蒸气的内能转化为机械能，与做功冲程中的能量转化相同；
A、图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；
B、图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
C、图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
D、图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程。
故C符合题意，ABD不合题意。
故选：C。
13．（2分）质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后，甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知（ ）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．甲、乙两种液体相比较，乙液体更适合作冷却剂
C．降低相同的温度，质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多
D．甲物质的熔点高于乙物质的熔点
【解答】解：A、质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后，甲升高的温度高于乙升高的温度，根据c＝可知，甲的比热容小，故A错误；
B、甲、乙两种液体相比较，乙的比热容大，故乙液体更适合作冷却剂，故B正确；
C、Q放＝cm△t，因甲的比热容小，降低相同的温度，质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量少，故C错误；
D、比热容跟物质的熔点没有关系，根据比热容关系不能判熔点高低，故D错误。
故选：B。
14．（2分）当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异种电荷，远离带电体的一端带同种电荷，这种现象叫做静电感应如图所示，把两个紧靠在一起的枕形金属导体A、B靠近与丝绸摩擦后的带电体玻璃棒C，则（ ）
A．与玻璃棒摩擦后的丝绸带正电荷
B．枕形金属导体A、B靠近玻璃棒C时有部分负电荷从C转移到A
C．枕形金属导体A、B靠近带电体C的瞬间，瞬时电流方向A→B
D．把A、B分开之后再移去C，B端带负电荷
【解答】解：A、丝绸和玻璃棒相互摩擦，玻璃棒失去电子带正电，丝绸夺得电子带等量的负电荷，故A错误。
B、静电感应是在外电场的作用下导体中电荷在导体中进行重新分布，没有电子的得失，故B错误。
C、把两个紧靠在一起的枕形金属导体A、B靠近带负电的玻璃棒C，出现静电感应现象，外电场的作用下导体中电荷在导体中重新分布的现象，导体A端带负电，导体B端带正电，导体AB中自由电子从B到A，电流方向从A到B，故C正确。
D、由于静电感应A和B带电后，把A和B分开，则A和B所带电荷不变，A带负电，B带正电，故D错误。
故选：C。
15．（2分）下列操作能使图中的小灯泡L1和L2组成串联电路的是（ ）
A．闭合开关S1、S2和S3B．只闭合开关S1和S2
C．只闭合开关S2和S3D．只闭合开关S3
【解答】解：
要使灯泡L1和L2组成串联电路，应将灯L1和L2首尾相连接到电源两端，则由图可知只要闭合S3，断开S1、S2，故D 符合题意；
若闭合开关S1、S2和S3，电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极，从而形成电源短路，故A不符合题意；
若只闭合开关S1和S2，灯泡L1和L2组成并联电路，故B不符合题意；
若只闭合开关S2和S3，灯L2短路，电流不经过灯L2，只有灯L1连入电路，则灯L1发光，故C不符合题意。
故选：D。
16．（2分）如图所示电路，探究并联电路中电流的关系。L1与L2是两个不同规格的小灯泡，闭合开关后，用电流表测得通过a、b、c、d四处电流的大小分别为Ia、Ib、Ic、Id。则电流大小关系正确的是（ ）
A．Ia＝IbB．Ia＝IcC．Ib＝IcD．Ia＝ld
【解答】解：根据电路图可知，两灯并联，Ia、Id为干路电流，Ib、Ic是两条支路的电流；
AB、根据干路电流等于各支路电流之和可得：Ia＝Ib+Ic；故AB错误；
C、由于两个小灯泡是不同的规格，根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可得：Ib≠Ic；故C错误；
D、由于a、d点都在干路上，则：Ia＝Id，故D正确。
故选：D。
17．（2分）在图甲电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。在滑片P从最右端向最左端滑动过程中，电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为5V
B．R0消耗的最小功率为0.4W
C．定值电阻R0为8Ω
D．滑片P在中点时，电流为0.4A
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于最左端时，电路电流最大，根据图乙可知：Imax＝0.6A，
由I＝可得，电源电压：U＝ImaxR0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时，电路电流最小，电压表示数最大，根据图乙可知：Imin＝0.2A，UR＝4V，
根据串联电路电压规律和I＝可得，电源电压：U＝UR+IminR0＝4V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得，R0＝10Ω，U＝6V，故AC错误；
（2）R0消耗的最小功率：P0min＝（Imin）2R0＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W，故B正确；
（3）由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝20Ω，
滑片P在中点时，电路电流：I＝＝＝0.3A，故D错误。
故选：B。
三、实验题（每空2分，共18分）
18．（6分）在探究“冰熔化时温度随时间变化规律”的实验中，将装有少量碎冰的试管放入装有适量水的烧杯中，实验装置如图甲所示。
（1）观察图乙，温度计的示数为 ﹣2 ℃。
（2）某同学根据记录的数据绘制了温度随时间变化的图象（如图丙所示）。由图象可知：冰熔化过程为 吸热 （填“吸热”或“放热”）过程。
（3）若不考虑热量损失，由图象丙推知，冰块从﹣4℃升高到0℃吸收的热量 等于 水从0℃升高到2℃吸收的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【解答】解：（1）温度计读数时，视线应与液柱的上表面齐平，不能俯视或仰视，故其中正确的是B，此时温度计的示数在0℃以下，分度值是1℃，其示数是﹣2℃；
（2）由图可知冰熔化过程为吸热过程；
（3）由图象可知，冰块从﹣4℃升高到0℃所用的时间与水从0℃升高到2℃所用的时间相同，所以冰块从﹣4℃升高到0℃吸收的热量等于水从0℃升高到2℃吸收的热量。
故答案为：（1）﹣2；（2）吸热；（3）等于。
19．（6分）在“用电流表和电压表测电阻”的实验中，电路如图甲所示。
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P要移动到 （选填“a”或“b”）端；
（2）闭合开关，发现电流表示数为零，但电压表指针发生明显偏转，则电路发生的故障可能是以下四种中的 A ；
A．Rx发生断路 B．滑动变阻器断路
C．Rx发生短路 D．电流表处断路
（3）排除故障后，闭合开关，调整滑片P到某一位置后，若两表的示数分别如图乙、丙所示，其中电流表的示数为 0.4 A，此次测得的结果为Rx＝ 5 Ω．
【解答】解：（1）由电路图可知，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于b端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（2）A、如果Rx 发生断路，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源连接相连，电压表指针明显偏转，故A符合题意；
B、如果滑动变阻器断路，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两极不相连，电压表指针不偏转，故B不符合题意；
C、Rx发生短路，电路是通路，电流表有示数，电压表指针不偏转，故C不符合题意；
D、电流表断路，电路断路，电流表示数为零，电压表与电源两极不相连，电压表指针不偏转，故D不符合题意；
（3）由图乙可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表读数是2V；
由图丙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.4A；
根据欧姆定律I＝知，
电阻RX的阻值为：RX＝＝＝5Ω。
故答案为：（1）b；（2）A；（3）0.4；5。
20．（6分）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（25Ω、1A）、导线若干。
（1）以笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 没有将电流表的指针调零 ；
（3）问题解决后，某小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 0.625 W。
【解答】解：（1）因滑片向左移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是：没有将电流表的指针调零；
（3）根据图丙小灯泡的电流随其两端电压变化的图象知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）如上所示；（2）没有将电流表的指针调零；（3）0.625。
四、计算推导题（第21小题6分，第22小题5分，第23小题7分，共18分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
21．（6分）如图甲所示，是小明妈妈为妹妹准备的暖奶器内部电路的结构示意图和铭牌。暖奶器具有加热、保温双重功能。（最适合婴幼儿饮用的牛奶温度为40℃）
（1）把440g牛奶从20℃加热到40℃，求牛奶所吸收的热量：[c牛奶＝4.0×103J/（kg•℃）]
（2）如图乙所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象，求暖奶器在加热过程中的热效率。
【解答】解：
（1）把440g牛奶从20℃加热到40℃，牛奶所吸收的热量：Q吸＝c牛奶m（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×0.44kg×（40℃﹣20℃）＝3.52×104J；
（2）由图乙可知，暖奶器在加热过程中的工作时间t＝200s，
由P＝可得，加热过程消耗的电能：W＝P加热t＝220W×200s＝4.4×104J，
暖奶器在加热过程中的热效率：η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）牛奶所吸收的热量为3.52×104J；
（2）暖奶器在加热过程中的热效率为80%。
22．（5分）小明在探究“电流与电阻的关系”实验中，采用如图甲所示电路，选用电压恒为4V的电源。多次改变电阻R的阻值，并记录对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。求：
（1）实验过程中，电压表示数；
（2）当电阻R＝25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值为多少？
【解答】解：（1）由乙图可知电阻两端的电压始终保持UR＝IR＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.5A×5Ω＝2.5V；
（2）电阻两端的电压保持不变，通过电阻的电流I′＝＝＝0.1A，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压
U′＝U﹣UR＝4V﹣2.5V＝1.5V，
则滑动变阻器接入电路的阻值R′＝＝＝15Ω。
答：（1）实验过程中，电压表示数为2.5V；
（2）当电阻R＝25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω。
23．（7分）如图所示，电源电压是12V保持不变，灯泡L上标有“12V1.5A”字样，先将滑动变阻器的滑片P滑到a端，断开S2，闭合S1，此时电压表读数为8V，（不计温度对灯泡电阻的影响）求：
（1）滑动变阻器的最大阻值是多少？
（2）若将P滑到b端并同时闭合S1、S2，此时整个电路100秒消耗的电能为多少？
【解答】解：（1）将滑动变阻器的滑片P滑到a端，断开S2，闭合S1，此时灯L与滑动变阻器串联，滑动变阻器接入的阻值最大，电压表测滑动变阻器电压，即，U滑＝8V，
则灯两端电压为：UL＝12V﹣8V＝4V，
灯的电阻为：RL＝＝＝8Ω，
此时电路中电流为：I＝＝＝0.5A，
滑动变阻器的最大阻值为：R滑＝＝＝16Ω；
（2）将P滑到b端并同时闭合S1、S2，此时灯和滑动变阻器并联，滑动变阻器接入阻值最大，
总电流为：I总＝+＝+＝2.25A，
整个电路100秒消耗的电能为：W＝UI总t＝12V×2.25A×100s＝2700J。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值是16Ω；
（2）若将P滑到b端并同时闭合S1、S2，此时整个电路100秒消耗的电能为2700J。
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日期：2021/5/20 17:44:42；用户：18727515989；邮箱：18727515989；学号：22506600型号
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额定电压
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加热功率
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保温功率
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