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2020-2021学年河南省焦作市九年级（上）期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年河南省焦作市九年级（上）期末物理试卷，共23页。试卷主要包含了【答案】扩散 引，【答案】同种 正，【答案】B，【答案】C等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年河南省焦作市九年级（上）期末物理试卷
1. 2020年12月17日，“嫦娥五号”探测器的返回器携带月球样品返同地球，在内蒙古着陆。在返回器进入大气层后，加速下落，返回器温度升高，内能______ (选填“增大”或“减少”)，这是通过______ 的方式改变内能的。
2. 热熔胶是一种在常温下为固态的粘合剂，使用时先用热熔胶枪加热使其熔化，再凝固来粘合物体。用如图所示的一款热熔胶枪给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是______现象。热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在______力。
3. 小明用干燥的毯子将家中的长毛狗包裹起来并来回摩擦，结果小狗的长毛竖了起来，像一只可爱的刺猬，如图所示，这是因为狗毛摩擦带上了______ (选填“同种”或“异种”)电荷而互相排斥，若毯子对电子的束缚能力强于狗毛，则狗毛经摩擦带上______ (选填“正”或“负”)电。
4. 如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，若当地电价为每度电0.5元，小明家上月应交电费为______ 元。若只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为______ W。小明家用电器的总功率不应超过______ W。
5. 如图，电源电压不变，当只闭合S1时，电流表示数为0.4A，再闭合S2时，电流表示数变化了0.2A，若断开S1，闭合S2、S3，电流表的示数为______ A，R1：R2=______ 。
6. 生活中很多物体在制作时，出于导电性考虑，往往要选择特定的材料，例如：汽油桶常用铁制作，这种材料是导体，目的是可避免静电产生电火花，从而引起爆炸。请你仿照例子，再写一例：______ ，这种材料是______ ，目的是______ 。
7. 上课做笔记是很好的学习习惯，下面是小明同学部分课堂笔记内容，其中不正确的是( )
A. 固体与固体之间也会发生扩散
B. 某种燃料燃烧不完全，其热值大小不会变
C. 只有正电荷的定向移动才会产生电流
D. 一般情况下零线与大地之间的电压为0
8. 对下列物理量数值的估计，最接近实际的是( )
A. 教室内一盏日光灯正常工作时的电流约为1A
B. 电饭煲的发热电阻约为55Ω
C. 电视机工作一小时消耗的电能约为1kW⋅h
D. 对人体的安全电压为36V
9. 如图所示为四冲程汽油机的某一冲程，下列说法正确的是( )
A. 该冲程为压缩冲程
B. 四个冲程中，只有该冲程发生了能量转化
C. 该冲程将内能转化为机械能，气缸内气体内能减少
D. 若此时汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s对外做功50次
10. 下列关于家庭电路和安全用电的说法中，正确的是( )
A. 使用测电笔，手不能接触任何金属
B. 更换灯泡或搬动电器前不必断开电源开关
C. 发生触电事故时，漏电保护器一定会自动切断电路
D. 输电线进户后，依次连接电能表、总开关、保险装置
11. 在探究“电流产生的热量与什么因素有关”时，小李设计了如图的实验装置。甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放有一根5Ω的电阻丝，其中乙容器将一个5Ω的电阻丝与容器内5Ω电阻丝并联，两个U形管中装有等量的水，接通电源后，下列说法正确的是( )
A. 乙容器上方的电阻主要作用是分压
B. 通电一段时间后右边U形管高度差较大
C. 此装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系
D. 此装置可以保证甲乙两容器中电阻的通电时间相同
12. 如图所示为一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，关于充电宝下列说法正确的是( )
A. 当给充电宝充电时，电能主要转化为了化学能
B. 当充电宝充满电时，储存了0.5kW⋅h的电能
C. 当充电宝给手机充电时，手机电池相当于电源
D. 充电宝的两个插孔是串联的连接关系
13. 在课外科技实践活动中，某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后，设计了一种电子秤。原理如图所示，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，当物体放在秤盘上时，滑片下移。下列说法正确的是( )
A. 电子秤的表盘一定是电压表改装而成
B. 电子秤的表盘可以是电流表改装而成
C. 电压表改装的电子秤表盘刻度是均匀的
D. 当在秤盘上增加重物后，电路消耗的总功率变小
14. 如图甲所示，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为10V B. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C. 灯泡正常发光时的电阻为10Ω D. 灯泡功率的变化量为4W
15. 高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品(5G高铁轨道螺丝警报器)，设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻很小，可忽略不计)连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理。请在虚线框内画出符合实际的电路图。
16. 随着家庭的各种电子设备的增加，很多插排增加了为电子设备充电的USB接口，减少了日常给电子设备找“充电器”的现象。通过拆解发现，插排内部除了提供普通三孔插座外，还内置了一个USB供电模块，通过两根线和家庭电路相连，三孔插座和供电模块由总开关控制，并且可以独立工作，请在图中用笔画线代替导线将图补充完整。
17. 为了比较“水和煤油吸热本领的大小”，小明做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间，记录的数据如下表所示。
物质
质量/g
初温/℃
水温/℃
加热时间/min
水
60
20
45
6
煤油
60
20
70
6
(1)实验中选用相同的电热器对质量相等的水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)煤油吸收的热量；
(2)对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)煤油升高的温度；
(3)实验表明，______ (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。若水的比热容是c=4.2×103J/(kg⋅℃)，煤油的比热容为______ J/(kg⋅℃)。
18. 在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中：小明的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关；小亮的猜想是：②电阻可能与导体的长度有关；小敏的猜想是：③电阻可能与导体的横截面积有关；三位同学为上述探究活动准备了四条材料、长度、粗细如图甲所示的电阻线，他们已经完成了乙图的部分实物连接(接点A、B待接入电阻线)。
(1)该实验是通过观察______ 来比较接入A、B间的电阻大小；
(2)选用a、b两条电阻线进行对比实验，是为了探究猜想______ 是否正确；(只填序号)
(3)要探究猜想②应该选用______ 两条电阻线(填电阻线的代号字母分别接入A、B进行对比，实验时，发现灯泡亮度变化不明显，原因可能是______ ；
(4)经讨论同学们对以上实验电路提出了两种改进方案，甲：把灯泡更换为电流表，乙：在原电路中串联接入电流表，你认为______ 种方案的改进更好一些，理由是______ 。
19. 在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压。
(1)图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图。图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正；
(2)闭合开关前，滑片P应位于______ (选填“A”或“B”)端；
(3)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是______ ；
(4)排除故障后，闭合开关S，电压表示数为1.5V，将滑片P向______ (选填“左”或“右”)端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______ W；
(5)小华设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电流为，请完成下列填空(电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0)
①只闭合开关S，S1，调节R2使电流表的示数为；
②再断开S1，闭合S2，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为______ ；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P=______ (用、R0、I1、I2表示)。
20. 如图甲所示，小明家新装了一台智能电热马桶盖，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温挡、中温挡的额定功率为22W和44W。利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝，开关S2可分别接a、b或c触点，电路接入家庭电路中时均能正常工作。
(1)分析电路可知，要使加热电路处于高挡位，开关S1______ (选填“断开”或“闭合”)，开关S2接______ (选填“a”或“b”)；
(2)计算R1和R2的电阻；
(3)计算高挡位工作10min消耗的电能。
21. 如图所示是小强家新装的天然气热水器，铭牌上标注的能效等级为二级，国家规定能效等级为二级的，其热效率值不低于88%，他想通过洗澡估测一下这款燃气热水器的能效等级是否能达到标定的二级，于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度)，他家所用的花洒出水量为6L/min，洗澡用时15min，洗澡前查看了燃气表上显示的余气量为165.5m3，洗澡后查看了燃气表上显示的余气量为165.3m3，已知进入热水器的冷水温度为5℃，水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃)，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，天然气的热值q=7.0×107J/m3。求：
(1)洗澡用了多少质量的水；
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
(3)这款天然气热水器是否达到能效二级标准；
(4)已知这款热水器的额定产热水能力为12kg/min(温升25℃)，即每分钟最多让12kg的水升高25℃。当水的初温和出水量与测试相同时，水从热水器中流出的最高温度能达到______ ℃。
答案和解析
1.【答案】增大 做功
【解析】解：
嫦娥五号返回器返回时，返回器进入大气层后与大气剧烈摩擦温度升高，内能增加，机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体内能。
故答案为：增大；做功。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
本题主要考查学生对改变物体内能的方式的理解和掌握，属于基础知识的考查。
2.【答案】扩散 引
【解析】解：热熔胶枪给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果，属于扩散现象；
热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在引力；
故答案为：扩散；引。
扩散现象是分子无规则运动的结果；
分子间存在相互作用的引力和斥力。
此题结合实际考查了扩散现象和分子间的作用力，体现了物理来源于生活的特点。
3.【答案】同种 正
【解析】解：狗毛是因为摩擦带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，所以小狗的长毛竖了起来，像一只可爱的刺猬；若毯子对电子的束缚能力强于狗毛，则毯子与狗毛摩擦时，毯子得到电子，带负电，狗毛失去电子，带正电。
故答案为：同种；正。
摩擦可使物体带电，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
摩擦起电的实质是电子发生了转移，束缚电子能力强的物体容易得到电子，带负电；束缚电子能力弱的物体容易失去电子，带正电。
本题考查摩擦起电和电荷间的相互作用、以及摩擦起电的实质，本题是一道基础题，熟练掌握基础知识是正确解题的关键。
4.【答案】45.56004400
【解析】解：
(1)小明家上月底电能表的示数为5637.8kW⋅h，上月初电能表5546.8kW⋅h，
小明家上月消耗的电能：5637.8kW⋅h−5546.8kW⋅h=91kW⋅h，
小明家上月应交电费：0.5元/kW⋅h×91kW⋅h=45.5元；
(2)1600imp/kW⋅h表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁1600次，
指示灯闪烁32次，电饭锅消耗的电能：
W=321600kW⋅h=0.02kW⋅h；
电饭锅的功率：
P=Wt=0.02kW⋅h260h=0.6kW=600W；
(3)10(20A)中，20A是指电能表平时工作时允许通过的最大电流，220V是指电能表的工作电压，
小明家用电器的最大总功率：
。
故答案为：45.5；600；4400。
(1)小明家上月消耗电能的计算方法：上月底电能表的示数与上月初电能表的示数之差；电能表读数时注意：最后一位是小数，单位kW⋅h；
(2)1600imp/kW⋅h表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁32次消耗的电能，然后根据P=Wt求出电饭锅的功率；
(3)10(20A)中，10A是指电能表的标定电流，20A是指电能表平时工作时允许通过的最大电流，220V是指电能表的工作电压，利用P=UI求小明家用电器的最大总功率。
本题考查了消耗电能、电功率的计算，关键是要明白各参数的物理意义。
5.【答案】1.82：1
【解析】解：当只闭合S1时，两电阻串联，电流表测量电路的电流，
由I=UR可得，R1和R2的总阻值为：
；
再闭合S2时，电阻R2被短路，只有电阻R1工作，总电阻减小，电流表示数增大了0.2A，变成了0.4A+0.2A=0.6A，
由I=UR可得，R1的阻值为：
R1=UI2=U0.6A，
根据串联电路电阻的规律知，
R2的电阻为：
，
由R2的表达式知，若把R2接在电压为U的电路中时，通过R2的电流为1.2A，
若断开S1，闭合S2、S3，两电阻并联，电流表测量干路电流，
由于R1和R2两端的电压不变，所以通过R1和R2的电流仍为0.6A和1.2A，
根据并联电路电流的规律知，
干路的电流为：
I=I1′+I2′=0.6A+1.2A=1.8A；
R1R2=U0.6AU1.2A=21。
故答案为：1.8；2：1。
当只闭合S1时，两电阻串联，电流表测量电路的电流，根据欧姆定律表示出R1和R2的总阻值；
再闭合S2时，电阻R2被短路，只有电阻R1工作，电阻减小，电流表示数增大了0.2A，根据欧姆定律表示出R1的阻值；
根据串联电路电阻的规律表示出R1的阻值；
若断开S1，闭合S2、S3，两电阻并联，电流表测量干路电流，根据并联电路电流的规律算出电流表的示数；
根据R1和R1的表达式算出两电阻之比。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，会表示出两端的阻值是解决问题的关键。
6.【答案】导线常用铜或铝制作 导体 传输电时，减少能量损失
【解析】解：电路中的导线通常用铜或铝制作，它们都是导体，在长度和横截面积相同时，它们的电阻阻值较小，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，铜或铝消耗的能量较小，即为了传输电时，减少能量损失。
故答案为：导线常用铜或铝制作；导体；传输电时，减少能量损失。
电路中的导线通常用铜或铝制作，它们都是导体，在长度和横截面积相同时，它们的电阻阻值较小，根据焦耳定律判断出目的。
该题要结合生活实际判断，还要利用焦耳定律分析。
7.【答案】C
【解析】解：A、固体、液体、气体都能发生扩散现象，因此，扩散现象能在固体之间发生，故A正确；
B、热值是燃料的一种特性，不同的燃料，其热值一般不同，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关，当燃料不完全燃烧时，热值不变，故B正确；
C、正电荷定向移动可以形成电流，负电荷定向移动也可以形成电流，正负电荷向相反方向移动也可以形成电流，故C错误；
D、家庭电路的两根导线，正常情况下，零线与大地之间电压0V，故D正确。
故选：C。
(1)固体、液体、气体都能发生扩散现象；
(2)单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，热值是燃料的一种特性，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关；
(3)正电荷和负电荷的定向移动都可以形成电流；
(4)正常情况下火线和零线之间的电压是220V，火线和地线之间的电压是220V，零线和地线之间的电压是0V。
本题考查了扩散现象、热值的定义、电流产生的原因以及电压，是一道综合题，但是难度不大。
8.【答案】B
【解析】解：A、教室中日光灯的功率为40W，正常工作时通过的电流I=PU=40W220V≈0.2A，故A不符合实际；
B、电饭煲的电功率约900W，根据P=U2R=(220V)2900W≈54Ω，所以电饭煲的发热电阻约为55Ω符合，故B符合实际；
C、电视机的功率约为120W，所以电视机工作一小时消耗的电能约为0.12kW⋅h，故C不符合实际；
D、对人体的安全电压应该是不高于36V，故D不符合实际。
故选：B。
不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
9.【答案】C
【解析】解：
A、图中四冲程汽油机的进气门和排气门关闭，火花塞点火，活塞下行，气缸容积变大，所以是做功冲程，故A错误。
B、内燃机的四个冲程中有两个冲程发生了能量转化，在压缩冲程中机械能转化为内能，在做功冲程中内能转化为机械能，故B错误。
C、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，气缸内气体内能减少，故C正确。
D、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮每秒钟转50圈，完成了100个冲程，对外做功25次，故D错误。
故选：C。
(1)判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况，结合规律总结进行判断内燃机的冲程。
(2)内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，即压缩冲程和做功冲程。
(3)四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，活塞往复1次，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
此题是关于内燃机的综合题目，知道四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈、飞轮转2周、做功一次是解决该题的关键。
10.【答案】D
【解析】解：A、使用测电笔辨别火线、零线时，一定要用手指接触笔尾金属体，但不能用手接触测电笔前端的金属体，故A错误；
B、更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关，以防止人接触用电器时触电，故B错误；
C、漏电保护器在电路发生漏电现象时会自动跳闸，所以由于漏电而发生触电事故时，漏电保护器会自动切断电路，若触电不是因为漏电发生的，则漏电保护器不会断开电路，故C错误；
D、输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保险装置、插座等，故D正确。
故选：D。
(1)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，是十分危险的；使用测电笔时，不能用手接触测电笔前端的金属体，这样会造成人身触电事故；
(2)更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关，以防止触电；
(3)漏电保护器：漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路或漏电时防人身触电和电气火灾的保护电器；
(4)输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保险装置。
此题考查的是安全用电常识，需要清楚的是，空气开关和漏电保护器的工作原理是不同的，两者不能相互代替。
11.【答案】D
【解析】解：由图可知，装置右面的两个电阻并联后再与左面的电阻串联，通过左面电阻的电流等于右面两个电阻的电流的和，所以乙容器上方的电阻主要作用是改变电流的大小，故该装置是研究电流产生的热量与电流的关系，此装置可以可知甲乙两容器中电阻的通电时间相同，故AC错误，D正确；
左右两容器中的电阻相同，而通过左侧电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，通电时间相同，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，左边U形管内液面的高度差比右边U形管内液面的高度差大，故B错误。
故选：D。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，实验中采用的是控制变量法；
(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，属于转换法。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握，难度较大。
12.【答案】A
【解析】解：A、给充电宝充电时将电能转化为化学能，故A正确；
B、此充电宝自身充电时的功率为：P=UI=5V×1000×10−3A=5W=0.005kW，则当充电宝充满电时，储存的电能为：W=Pt=0.005kW×1h=0.005kW⋅h，故B错误；
C、在给手机电池充电的过程中，在电路中手机电池消耗电能，所以手机电池相当于用电器，故C错误；
D、充电宝给手机充电过程中，各手机间互不影响，所以输出端的连接方式是并联，故D错误；
故选：A。
(1)判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
(2)根据P=UI求出充电功率，然后利用W=Pt求出储存的电能；
(3)用电器是将电能转化为其他形式能的装置；
(4)充电宝的两个插孔给手机充电过程中，各手机应互不影响，根据串、并联电路特点分析各输出端的连接方式。
此题考查的是我们对“充电宝”有关信息的掌握和应用，体现了物理与日常生活的密切联系。
13.【答案】AC
【解析】
【分析】
本题考查串联电路特点、欧姆定律和电功率公式的灵活运用，题目难度不大。
由电路图可知，R与R0串联，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片移动时，R接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，由欧姆定律可知通过电路的电流不变，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，分析电压表示数与的函数关系可判断；
在秤盘上增加重物后，电源电压不变，通过电路的电流不变，由P=UI可得电路消耗的总功率不变。
【解答】
ABC.由电路图可知，R与R0串联，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，滑片移动时，R接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，由欧姆定律可知通过电路的电流不变，不可以使用电流表改装成电子秤的表盘；电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，则，即电压表示数与为正比关系，所以电压表改装的电子秤表盘刻度是均匀的；故AC正确，B错误；
D.在秤盘上增加重物后，电源电压不变，通过电路的电流不变，由P=UI可得电路消耗的总功率不变，故D错误。
14.【答案】BD
【解析】解：灯与变阻器串联，电压表V1测灯的电压，V2测变阻器的电压，电流表测电路的电流。
调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电流变大，根据U=IR可知，灯的电压变大，
故左边图像为电流随V1的示数的变化关系，右边图像为为电流随V2的示数变化关系，
当电路电流最小为0.2A时，由图中两电压表示数，根据串联电路电压的规律，
两电压表示数之和为电源电压：
，故A错误；
滑动变阻器的最大阻值为：，故B正确；
变阻器连入电路的电阻最大时，电路电流最小为0.2A，由图知，灯的电压为1V，灯的最小功率：
；
灯正常发光时，电路的电流为0.6A，由图可知，变阻器的电压为2V，由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：
，
灯的额定功率为：
P2=ULIL=7V×0.6A=4.2W，
灯泡正常发光时的电阻：RL=ULIL=7V0.6A≈11.7Ω，故C错误；
故灯的功率变化量为：
△P=4.2W−0.2W=4W，故D正确。
故选：BD。
(1)灯与变阻器串联，电压表V1测灯的电压，V2测变阻器的电压，电流表测电路的电流，
根据已知条件和U=IR分别确定左、右边图像为电流随哪个电压表示数的变化关系；当电路电流最小为0.2A时，由图中两电压表示数，根据串联电路电压的规律得出两电源电压；
(2)变阻器连入电路的电阻最大时，电路电流最小为0.2A，根据欧姆定律可计算滑动变阻器的最大阻值，根据P=UI求出灯的最小功率；
灯正常发光时，电路的电流为0.6A，由图知变阻器的电压，由串联电路电压的规律得出灯的额定电压，根据P=UI得出灯的额定功率，从而得出灯的功率变化量，根据欧姆定律计算灯泡正常发光时的电阻。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是电路结构的分析和从图中获取有效的信息。
15.【答案】解：根据题意可知，螺丝连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，螺丝不接入电路中，即螺丝所在电路部分发生了断路，指示灯会发光，这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的，由于螺丝的电阻很小，能将灯泡短路；为了保护电路，防止电源短路，在电路中串联一个保护电阻，电路图如图所示：
【解析】螺丝连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，螺丝不接入电路中，指示灯会发光，据此分析电路的连接方式。
本题考查了电路图的设计，明确螺丝与灯泡的连接方式是解题的关键。
16.【答案】解：
由题知，三孔插座和供电模块可以独立工作，即两者是并联的，而三孔插座和供电模块由总开关控制，说明开关在干路上，由此按家庭电路连接的要求补画电路如图所示：
【解析】灯泡的接法：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；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
家庭电路的连接，要掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
17.【答案】等于 小于 水 2.1×103
【解析】解：(1)根据转换法，实验中选用相同的电热器对质量相等的水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；
(2)由表中数据，对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度小于煤油升高的温度；
(3)因质量相同的水和煤油，加热相同的时间后，水升高的温度小于煤油升高的温度，根据比较吸热能力的方法，水的吸热能力更强；
由表中数据，加热6钟，水升高的温度为：
45∘C−20℃=25℃；
煤油升高的温度为：
70℃−20℃=50℃，根据Q=cm△t，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，故煤油的比热容为c′=25℃50℃×c==25℃50℃×4.2×103J/(kg⋅℃)=2.1×103J/(kg⋅℃)。
故答案为：(1)等于；(2)小于；(3)水；2.1×103。
(1)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，这种方法叫转换法；
(2)根据表中数据分析回答；
(3)使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
由表中数据得出加热6钟水和煤油升高的温度，根据Q=cm△t，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，据此得出煤油的比热容。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及Q=cm△t的运用，为热学中的重要实验。
18.【答案】灯泡的亮度 ③ a、c 电阻丝的阻值相差太小 乙 乙的方法除了可以精确反映电阻值大小外，小灯泡可以起到保护电路的作用
【解析】解：
(1)不同的电阻丝电阻不同，将电阻丝分别接入A、B间时，电路电流不同、灯泡的亮度不同，可观察灯泡的亮暗来比较电阻丝电阻的大小，这是转换法的应用；
(2)选用a、b两条电阻线进行对比实验，a、b的材料、长度相同，横截面积不同，是为了探究猜想③是否正确；
(3)要探究猜想②，应选取材料相同、横截面积相等、长度不同的电阻线，所以可用a、c电阻线，用到了控制变量法；电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，根据P=U2R可知，灯泡的功率变化较小，则灯泡亮度变化不明显；
(4)将灯泡换为电流表，A、B间的电阻决定电路中的电流，因此，当A、B间电阻过小时，电流会过大，电流表可能会被烧坏；
在原电路中串联一个电流表，可以精确反映电阻值大小外，小灯泡可以起到保护电路的作用，因此乙同学的方案更好。
故答案为：(1)灯泡的亮度；(2)③；(3)a、c；电阻丝的阻值相差太小；(4)乙；乙的方法除了可以精确反映电阻值大小外，小灯泡可以起到保护电路的作用。
(1)电源电压不变、灯泡电阻不变，接入电路的电阻不同，电路中电流变化，灯泡亮度不同，可观察灯泡的亮暗来比较电阻的大小；
(2)(3)导体的电阻跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关，实验中采用的是控制变量法；电压一定时，由P=U2R可知，导体电阻变化不大时，灯泡的功率变化不大，灯泡的亮暗变化不明显，不能反映电阻变化情况；
(4)电路的总电阻越大，电路中的电流会越小，电路以及电路中的各元件越安全，因此根据保护电路的思路进行分析。
本题主要考查影响电阻大小的因素以及学生对控制变量法的掌握，是一道比较好的实验探究题。控制变量法是初中物理实验中比较常用的研究方法之一，例如欧姆定律，焦耳定律等，只要某个物理量跟几个因素有关，就要采用控制变量法。
19.【答案】B 小灯泡断路 左
【解析】解：(1)小灯泡需串联在电路中，电压表需并联在小灯泡两端，据此分析，找到错误的导线，在这根线上打“×”，并在图中改正，如下图所示：
(2)滑动变阻器有保护电路的作用，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处，即位于B端；
(3)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路断路，电压表有较大的示数，说明电压表和电源已连成接通的闭合回路，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡断路；
(4)排除故障后，闭合开关S，电压表示数为1.5V，电压表测量小灯泡的电压，而小灯泡的额定电压，故应让电压表的示数变大。串联电路中，元件的电阻越大，所芬的电压越大，故应让滑动变阻器的电压变小，应调节滑片让滑动变阻器的电阻变小，滑片需向左端移动；小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表选择“0−0.6A”的量程，分度值为0.02A，读数为0.26A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=0.26A×2.5V=0.65W；
(5)①只闭合开关S，S1，此时灯泡和滑动变阻器R2串联，调节R2使电流表的示数为；
②再断开S1，闭合S2，此时两滑动变阻器R1、R2串联，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为为，根据等效替代的方法，此时R1=RL；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1，此时R2连入电路中的电阻为0，设电源电压为U，则：U=I1R1…Ⅰ，
再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，此时R2连入电路中的电阻为R0，则：U=I2R0+I2R1…Ⅱ，
由Ⅰ、Ⅱ两式可得，U=I1R1=I2R0+I2R1，即，RL=R1=I2R0I1−I2，故小灯泡额定功率为：。
故答案为：(1)如上图所示；(2)B；(3)小灯泡断路；(4)左；0.65；；。
(1)小灯泡需串联在电路中，电压表需并联在小灯泡两端，据此分析，找到错误的导线，并在图中改正；
(2)滑动变阻器有保护电路的作用，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处；
(3)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路断路，电压表有较大的示数，说明电压表和电源已连成接通的闭合回路，据此分析；
(4)排除故障后，闭合开关S，电压表示数为1.5V，电压表测量小灯泡的电压，而小灯泡的额定电压，故应让电压表的示数变大。根据串联电路分电压，元件的电阻越大，所分电压越大来分析滑片的移动方向；读出小灯泡正常发光时电流表的示数，已知灯泡的额定电压，根据P=UI计算额定功率；
(5)根据P=I2R，在只有电流表的情况下，测量出灯正常发光的电阻即可；
①只闭合开关S，S1，此时灯泡和滑动变阻器R2串联，调节R2使电流表的示数为，即小灯泡正常发光；
②再断开S1，闭合S2，此时两滑动变阻器R1、R2串联，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为小灯泡的额定电流，根据等效法，此时滑动变阻器R1连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻大小；
③为求出此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻，接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，根据串联电路的规律和欧姆定律求出R1的大小，即小灯泡电阻的大小，再利用P=I2R，求出小灯泡额定功率。
本题考查“测量小灯泡额定功率”实验中，重点考查了器材的选择、故障分析、电功率的计算等问题，同时也考查利用等效替代法求电阻和设计实验方案测电功率的能力，综合性强，难度较大。
20.【答案】闭合 a
【解析】解：(1)根据P=UI=U2R可知，在电压一定的条件下，电阻最小时，功率最大，要使加热电路处于高挡位，则电路中的电阻最小，根据电阻的串并联特点可知：R1与R2并联时电路中的总电阻最小，所以，应闭合开关S1、S2接a；
当开关S1断开、S2接c时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，电路的功率最小，处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，电路处于中温挡；
(2)当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，此时电热器处于中温挡，已知中温挡的额定功率为44W，
根据P=UI=U2R可得R1的阻值：；
当开关S1断开、S2接c时，两电热丝串联，电热器处于低温挡；
根据P=UI=U2R可得此时的总电阻：
；
由串联电路的电阻特点可得：；
(3)电热器处于高温挡时，两电热丝并联，则高温挡的加热功率为：
，
则高挡位工作10min消耗的电能。
答：(1)闭合；a；
(2)R1和R2的电阻分别为1100Ω、1100Ω；
(3)高挡位工作10min消耗的电能为5.28×104J。
(1)根据P=UI=U2R可知，在电压一定的条件下，电阻最小时，功率最大，要使加热电路处于高挡位，则电路中的电阻最小，根据电阻的连接方式得出开关所处的状态；
(2)中温挡的额定功率为44W，根据P=UI=U2R可求出此时R1的阻值；利用低温挡的额定功率，根据P=UI=U2R求出串联电路的总电阻；由串联电路的电阻特点可得R2的阻值；
(3)电热器处于高温挡时，两电热丝并联，根据并联电路的特点和P=U2R求出高温挡的加热功率，然后利用W=Pt求出消耗的电能。
本题考查了电热器工作状态的判断和电功率的计算，解题的关键是分析出电阻串联时电功率最小，电阻并联时电功率最大。
21.【答案】55
【解析】解：(1)由题知，洗澡时花洒出水量6L/min，用时15min，所以洗澡用水的体积：
，
由密度公式可得，洗澡用水的质量：
；
(2)由洗澡前后燃气表显示的余气量可得，消耗天然气的体积：
V=165.5m3−165.3m3=0.2m3，
所以消耗的天然气完全燃烧放出的热量：
Q=Vq=0.2m3×7.0×107J/m3=1.4×107J；
(3)洗澡时进入热水器的水吸收的热量：
，
热水器的热效率：
，
所以这款天然气热水器达到能效二级标准；
(4)热水器的额定产热水能力为12kg/min，即每分钟流出热水质量，
当热水器在额定出水时，水吸收的热量：
，
测试时，出水量为6L/min，则每分钟流出热水质量，
当热水器在额定出水情况下水吸收的热量全部用来给测试时水吸收热量时，流出水温最高，
由Q=cm(t−t0)可得测试时，水从热水器中流出的最高温度：
。
故答案为：(1)洗澡用了90kg质量的水；
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.4×107J；
(3)这款天然气热水器达到能效二级标准；
(4)55。
(1)他家所用的花洒出水量为6L/min，洗澡用时15min，由此计算出用水体积，由密度公式计算用水的质量；
(2)根据洗澡前后燃气表的余气量计算消耗燃气的体积，由Q=Vq计算天然气完全燃烧放出的热量；
(3)先计算洗澡水吸收的热量，再由效率公式计算天然气的热效率，与二级标准比较判断；
(4)根据题意额定产热水能力时水吸收热量等于测试时水吸收热量时流出水温最高，由此根据吸热公式计算从热水器中流出水的最高温度。
本题以天然气热水器为情景考查了密度、燃料放热、吸热以及效率公式的应用，考查知识点多，综合性强，有一定难度。
2020-2021学年河南省焦作市九年级（上）期末物理试卷
1. 2020年12月17日，“嫦娥五号”探测器的返回器携带月球样品返同地球，在内蒙古着陆。在返回器进入大气层后，加速下落，返回器温度升高，内能______ (选填“增大”或“减少”)，这是通过______ 的方式改变内能的。
2. 热熔胶是一种在常温下为固态的粘合剂，使用时先用热熔胶枪加热使其熔化，再凝固来粘合物体。用如图所示的一款热熔胶枪给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是______现象。热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在______力。
3. 小明用干燥的毯子将家中的长毛狗包裹起来并来回摩擦，结果小狗的长毛竖了起来，像一只可爱的刺猬，如图所示，这是因为狗毛摩擦带上了______ (选填“同种”或“异种”)电荷而互相排斥，若毯子对电子的束缚能力强于狗毛，则狗毛经摩擦带上______ (选填“正”或“负”)电。
4. 如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，若当地电价为每度电0.5元，小明家上月应交电费为______ 元。若只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为______ W。小明家用电器的总功率不应超过______ W。
5. 如图，电源电压不变，当只闭合S1时，电流表示数为0.4A，再闭合S2时，电流表示数变化了0.2A，若断开S1，闭合S2、S3，电流表的示数为______ A，R1：R2=______ 。
6. 生活中很多物体在制作时，出于导电性考虑，往往要选择特定的材料，例如：汽油桶常用铁制作，这种材料是导体，目的是可避免静电产生电火花，从而引起爆炸。请你仿照例子，再写一例：______ ，这种材料是______ ，目的是______ 。
7. 上课做笔记是很好的学习习惯，下面是小明同学部分课堂笔记内容，其中不正确的是( )
A. 固体与固体之间也会发生扩散
B. 某种燃料燃烧不完全，其热值大小不会变
C. 只有正电荷的定向移动才会产生电流
D. 一般情况下零线与大地之间的电压为0
8. 对下列物理量数值的估计，最接近实际的是( )
A. 教室内一盏日光灯正常工作时的电流约为1A
B. 电饭煲的发热电阻约为55Ω
C. 电视机工作一小时消耗的电能约为1kW⋅h
D. 对人体的安全电压为36V
9. 如图所示为四冲程汽油机的某一冲程，下列说法正确的是( )
A. 该冲程为压缩冲程
B. 四个冲程中，只有该冲程发生了能量转化
C. 该冲程将内能转化为机械能，气缸内气体内能减少
D. 若此时汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s对外做功50次
10. 下列关于家庭电路和安全用电的说法中，正确的是( )
A. 使用测电笔，手不能接触任何金属
B. 更换灯泡或搬动电器前不必断开电源开关
C. 发生触电事故时，漏电保护器一定会自动切断电路
D. 输电线进户后，依次连接电能表、总开关、保险装置
11. 在探究“电流产生的热量与什么因素有关”时，小李设计了如图的实验装置。甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，里面各放有一根5Ω的电阻丝，其中乙容器将一个5Ω的电阻丝与容器内5Ω电阻丝并联，两个U形管中装有等量的水，接通电源后，下列说法正确的是( )
A. 乙容器上方的电阻主要作用是分压
B. 通电一段时间后右边U形管高度差较大
C. 此装置探究的是电流产生的热量与电阻的关系
D. 此装置可以保证甲乙两容器中电阻的通电时间相同
12. 如图所示为一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，关于充电宝下列说法正确的是( )
A. 当给充电宝充电时，电能主要转化为了化学能
B. 当充电宝充满电时，储存了0.5kW⋅h的电能
C. 当充电宝给手机充电时，手机电池相当于电源
D. 充电宝的两个插孔是串联的连接关系
13. 在课外科技实践活动中，某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后，设计了一种电子秤。原理如图所示，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，当物体放在秤盘上时，滑片下移。下列说法正确的是( )
A. 电子秤的表盘一定是电压表改装而成
B. 电子秤的表盘可以是电流表改装而成
C. 电压表改装的电子秤表盘刻度是均匀的
D. 当在秤盘上增加重物后，电路消耗的总功率变小
14. 如图甲所示，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为10V B. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
C. 灯泡正常发光时的电阻为10Ω D. 灯泡功率的变化量为4W
15. 高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品(5G高铁轨道螺丝警报器)，设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻很小，可忽略不计)连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理。请在虚线框内画出符合实际的电路图。
16. 随着家庭的各种电子设备的增加，很多插排增加了为电子设备充电的USB接口，减少了日常给电子设备找“充电器”的现象。通过拆解发现，插排内部除了提供普通三孔插座外，还内置了一个USB供电模块，通过两根线和家庭电路相连，三孔插座和供电模块由总开关控制，并且可以独立工作，请在图中用笔画线代替导线将图补充完整。
17. 为了比较“水和煤油吸热本领的大小”，小明做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间，记录的数据如下表所示。
物质
质量/g
初温/℃
水温/℃
加热时间/min
水
60
20
45
6
煤油
60
20
70
6
(1)实验中选用相同的电热器对质量相等的水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)煤油吸收的热量；
(2)对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)煤油升高的温度；
(3)实验表明，______ (选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。若水的比热容是c=4.2×103J/(kg⋅℃)，煤油的比热容为______ J/(kg⋅℃)。
18. 在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中：小明的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关；小亮的猜想是：②电阻可能与导体的长度有关；小敏的猜想是：③电阻可能与导体的横截面积有关；三位同学为上述探究活动准备了四条材料、长度、粗细如图甲所示的电阻线，他们已经完成了乙图的部分实物连接(接点A、B待接入电阻线)。
(1)该实验是通过观察______ 来比较接入A、B间的电阻大小；
(2)选用a、b两条电阻线进行对比实验，是为了探究猜想______ 是否正确；(只填序号)
(3)要探究猜想②应该选用______ 两条电阻线(填电阻线的代号字母分别接入A、B进行对比，实验时，发现灯泡亮度变化不明显，原因可能是______ ；
(4)经讨论同学们对以上实验电路提出了两种改进方案，甲：把灯泡更换为电流表，乙：在原电路中串联接入电流表，你认为______ 种方案的改进更好一些，理由是______ 。
19. 在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压。
(1)图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图。图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正；
(2)闭合开关前，滑片P应位于______ (选填“A”或“B”)端；
(3)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是______ ；
(4)排除故障后，闭合开关S，电压表示数为1.5V，将滑片P向______ (选填“左”或“右”)端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______ W；
(5)小华设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电流为，请完成下列填空(电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0)
①只闭合开关S，S1，调节R2使电流表的示数为；
②再断开S1，闭合S2，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为______ ；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P=______ (用、R0、I1、I2表示)。
20. 如图甲所示，小明家新装了一台智能电热马桶盖，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温挡、中温挡的额定功率为22W和44W。利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝，开关S2可分别接a、b或c触点，电路接入家庭电路中时均能正常工作。
(1)分析电路可知，要使加热电路处于高挡位，开关S1______ (选填“断开”或“闭合”)，开关S2接______ (选填“a”或“b”)；
(2)计算R1和R2的电阻；
(3)计算高挡位工作10min消耗的电能。
21. 如图所示是小强家新装的天然气热水器，铭牌上标注的能效等级为二级，国家规定能效等级为二级的，其热效率值不低于88%，他想通过洗澡估测一下这款燃气热水器的能效等级是否能达到标定的二级，于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度)，他家所用的花洒出水量为6L/min，洗澡用时15min，洗澡前查看了燃气表上显示的余气量为165.5m3，洗澡后查看了燃气表上显示的余气量为165.3m3，已知进入热水器的冷水温度为5℃，水的比热容c=4.2×103J/(kg⋅℃)，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，天然气的热值q=7.0×107J/m3。求：
(1)洗澡用了多少质量的水；
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
(3)这款天然气热水器是否达到能效二级标准；
(4)已知这款热水器的额定产热水能力为12kg/min(温升25℃)，即每分钟最多让12kg的水升高25℃。当水的初温和出水量与测试相同时，水从热水器中流出的最高温度能达到______ ℃。
答案和解析
1.【答案】增大 做功
【解析】解：
嫦娥五号返回器返回时，返回器进入大气层后与大气剧烈摩擦温度升高，内能增加，机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体内能。
故答案为：增大；做功。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
本题主要考查学生对改变物体内能的方式的理解和掌握，属于基础知识的考查。
2.【答案】扩散 引
【解析】解：热熔胶枪给热熔胶加热时，会闻到熔胶的气味，这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果，属于扩散现象；
热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体本上，说明分子间存在引力；
故答案为：扩散；引。
扩散现象是分子无规则运动的结果；
分子间存在相互作用的引力和斥力。
此题结合实际考查了扩散现象和分子间的作用力，体现了物理来源于生活的特点。
3.【答案】同种 正
【解析】解：狗毛是因为摩擦带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，所以小狗的长毛竖了起来，像一只可爱的刺猬；若毯子对电子的束缚能力强于狗毛，则毯子与狗毛摩擦时，毯子得到电子，带负电，狗毛失去电子，带正电。
故答案为：同种；正。
摩擦可使物体带电，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
摩擦起电的实质是电子发生了转移，束缚电子能力强的物体容易得到电子，带负电；束缚电子能力弱的物体容易失去电子，带正电。
本题考查摩擦起电和电荷间的相互作用、以及摩擦起电的实质，本题是一道基础题，熟练掌握基础知识是正确解题的关键。
4.【答案】45.56004400
【解析】解：
(1)小明家上月底电能表的示数为5637.8kW⋅h，上月初电能表5546.8kW⋅h，
小明家上月消耗的电能：5637.8kW⋅h−5546.8kW⋅h=91kW⋅h，
小明家上月应交电费：0.5元/kW⋅h×91kW⋅h=45.5元；
(2)1600imp/kW⋅h表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁1600次，
指示灯闪烁32次，电饭锅消耗的电能：
W=321600kW⋅h=0.02kW⋅h；
电饭锅的功率：
P=Wt=0.02kW⋅h260h=0.6kW=600W；
(3)10(20A)中，20A是指电能表平时工作时允许通过的最大电流，220V是指电能表的工作电压，
小明家用电器的最大总功率：
。
故答案为：45.5；600；4400。
(1)小明家上月消耗电能的计算方法：上月底电能表的示数与上月初电能表的示数之差；电能表读数时注意：最后一位是小数，单位kW⋅h；
(2)1600imp/kW⋅h表示电路中每消耗1kW⋅h的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁32次消耗的电能，然后根据P=Wt求出电饭锅的功率；
(3)10(20A)中，10A是指电能表的标定电流，20A是指电能表平时工作时允许通过的最大电流，220V是指电能表的工作电压，利用P=UI求小明家用电器的最大总功率。
本题考查了消耗电能、电功率的计算，关键是要明白各参数的物理意义。
5.【答案】1.82：1
【解析】解：当只闭合S1时，两电阻串联，电流表测量电路的电流，
由I=UR可得，R1和R2的总阻值为：
；
再闭合S2时，电阻R2被短路，只有电阻R1工作，总电阻减小，电流表示数增大了0.2A，变成了0.4A+0.2A=0.6A，
由I=UR可得，R1的阻值为：
R1=UI2=U0.6A，
根据串联电路电阻的规律知，
R2的电阻为：
，
由R2的表达式知，若把R2接在电压为U的电路中时，通过R2的电流为1.2A，
若断开S1，闭合S2、S3，两电阻并联，电流表测量干路电流，
由于R1和R2两端的电压不变，所以通过R1和R2的电流仍为0.6A和1.2A，
根据并联电路电流的规律知，
干路的电流为：
I=I1′+I2′=0.6A+1.2A=1.8A；
R1R2=U0.6AU1.2A=21。
故答案为：1.8；2：1。
当只闭合S1时，两电阻串联，电流表测量电路的电流，根据欧姆定律表示出R1和R2的总阻值；
再闭合S2时，电阻R2被短路，只有电阻R1工作，电阻减小，电流表示数增大了0.2A，根据欧姆定律表示出R1的阻值；
根据串联电路电阻的规律表示出R1的阻值；
若断开S1，闭合S2、S3，两电阻并联，电流表测量干路电流，根据并联电路电流的规律算出电流表的示数；
根据R1和R1的表达式算出两电阻之比。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，会表示出两端的阻值是解决问题的关键。
6.【答案】导线常用铜或铝制作 导体 传输电时，减少能量损失
【解析】解：电路中的导线通常用铜或铝制作，它们都是导体，在长度和横截面积相同时，它们的电阻阻值较小，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，铜或铝消耗的能量较小，即为了传输电时，减少能量损失。
故答案为：导线常用铜或铝制作；导体；传输电时，减少能量损失。
电路中的导线通常用铜或铝制作，它们都是导体，在长度和横截面积相同时，它们的电阻阻值较小，根据焦耳定律判断出目的。
该题要结合生活实际判断，还要利用焦耳定律分析。
7.【答案】C
【解析】解：A、固体、液体、气体都能发生扩散现象，因此，扩散现象能在固体之间发生，故A正确；
B、热值是燃料的一种特性，不同的燃料，其热值一般不同，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关，当燃料不完全燃烧时，热值不变，故B正确；
C、正电荷定向移动可以形成电流，负电荷定向移动也可以形成电流，正负电荷向相反方向移动也可以形成电流，故C错误；
D、家庭电路的两根导线，正常情况下，零线与大地之间电压0V，故D正确。
故选：C。
(1)固体、液体、气体都能发生扩散现象；
(2)单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，热值是燃料的一种特性，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关；
(3)正电荷和负电荷的定向移动都可以形成电流；
(4)正常情况下火线和零线之间的电压是220V，火线和地线之间的电压是220V，零线和地线之间的电压是0V。
本题考查了扩散现象、热值的定义、电流产生的原因以及电压，是一道综合题，但是难度不大。
8.【答案】B
【解析】解：A、教室中日光灯的功率为40W，正常工作时通过的电流I=PU=40W220V≈0.2A，故A不符合实际；
B、电饭煲的电功率约900W，根据P=U2R=(220V)2900W≈54Ω，所以电饭煲的发热电阻约为55Ω符合，故B符合实际；
C、电视机的功率约为120W，所以电视机工作一小时消耗的电能约为0.12kW⋅h，故C不符合实际；
D、对人体的安全电压应该是不高于36V，故D不符合实际。
故选：B。
不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
9.【答案】C
【解析】解：
A、图中四冲程汽油机的进气门和排气门关闭，火花塞点火，活塞下行，气缸容积变大，所以是做功冲程，故A错误。
B、内燃机的四个冲程中有两个冲程发生了能量转化，在压缩冲程中机械能转化为内能，在做功冲程中内能转化为机械能，故B错误。
C、汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，气缸内气体内能减少，故C正确。
D、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮每秒钟转50圈，完成了100个冲程，对外做功25次，故D错误。
故选：C。
(1)判断冲程可以看气阀门的开关情况和活塞运动情况，结合规律总结进行判断内燃机的冲程。
(2)内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，即压缩冲程和做功冲程。
(3)四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，活塞往复1次，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
此题是关于内燃机的综合题目，知道四冲程汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈、飞轮转2周、做功一次是解决该题的关键。
10.【答案】D
【解析】解：A、使用测电笔辨别火线、零线时，一定要用手指接触笔尾金属体，但不能用手接触测电笔前端的金属体，故A错误；
B、更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关，以防止人接触用电器时触电，故B错误；
C、漏电保护器在电路发生漏电现象时会自动跳闸，所以由于漏电而发生触电事故时，漏电保护器会自动切断电路，若触电不是因为漏电发生的，则漏电保护器不会断开电路，故C错误；
D、输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保险装置、插座等，故D正确。
故选：D。
(1)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，是十分危险的；使用测电笔时，不能用手接触测电笔前端的金属体，这样会造成人身触电事故；
(2)更换灯泡、搬动用电器前，应断开电源开关，以防止触电；
(3)漏电保护器：漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路或漏电时防人身触电和电气火灾的保护电器；
(4)输电线进户后首先接到电能表上，后面依次是总开关、保险装置。
此题考查的是安全用电常识，需要清楚的是，空气开关和漏电保护器的工作原理是不同的，两者不能相互代替。
11.【答案】D
【解析】解：由图可知，装置右面的两个电阻并联后再与左面的电阻串联，通过左面电阻的电流等于右面两个电阻的电流的和，所以乙容器上方的电阻主要作用是改变电流的大小，故该装置是研究电流产生的热量与电流的关系，此装置可以可知甲乙两容器中电阻的通电时间相同，故AC错误，D正确；
左右两容器中的电阻相同，而通过左侧电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，通电时间相同，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，左边U形管内液面的高度差比右边U形管内液面的高度差大，故B错误。
故选：D。
(1)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，实验中采用的是控制变量法；
(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，属于转换法。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律变形公式的理解和掌握，难度较大。
12.【答案】A
【解析】解：A、给充电宝充电时将电能转化为化学能，故A正确；
B、此充电宝自身充电时的功率为：P=UI=5V×1000×10−3A=5W=0.005kW，则当充电宝充满电时，储存的电能为：W=Pt=0.005kW×1h=0.005kW⋅h，故B错误；
C、在给手机电池充电的过程中，在电路中手机电池消耗电能，所以手机电池相当于用电器，故C错误；
D、充电宝给手机充电过程中，各手机间互不影响，所以输出端的连接方式是并联，故D错误；
故选：A。
(1)判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。
(2)根据P=UI求出充电功率，然后利用W=Pt求出储存的电能；
(3)用电器是将电能转化为其他形式能的装置；
(4)充电宝的两个插孔给手机充电过程中，各手机应互不影响，根据串、并联电路特点分析各输出端的连接方式。
此题考查的是我们对“充电宝”有关信息的掌握和应用，体现了物理与日常生活的密切联系。
13.【答案】AC
【解析】
【分析】
本题考查串联电路特点、欧姆定律和电功率公式的灵活运用，题目难度不大。
由电路图可知，R与R0串联，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片移动时，R接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，由欧姆定律可知通过电路的电流不变，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，分析电压表示数与的函数关系可判断；
在秤盘上增加重物后，电源电压不变，通过电路的电流不变，由P=UI可得电路消耗的总功率不变。
【解答】
ABC.由电路图可知，R与R0串联，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，滑片移动时，R接入电路中的电阻不变，电路中的总电阻不变，由欧姆定律可知通过电路的电流不变，不可以使用电流表改装成电子秤的表盘；电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，则，即电压表示数与为正比关系，所以电压表改装的电子秤表盘刻度是均匀的；故AC正确，B错误；
D.在秤盘上增加重物后，电源电压不变，通过电路的电流不变，由P=UI可得电路消耗的总功率不变，故D错误。
14.【答案】BD
【解析】解：灯与变阻器串联，电压表V1测灯的电压，V2测变阻器的电压，电流表测电路的电流。
调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电流变大，根据U=IR可知，灯的电压变大，
故左边图像为电流随V1的示数的变化关系，右边图像为为电流随V2的示数变化关系，
当电路电流最小为0.2A时，由图中两电压表示数，根据串联电路电压的规律，
两电压表示数之和为电源电压：
，故A错误；
滑动变阻器的最大阻值为：，故B正确；
变阻器连入电路的电阻最大时，电路电流最小为0.2A，由图知，灯的电压为1V，灯的最小功率：
；
灯正常发光时，电路的电流为0.6A，由图可知，变阻器的电压为2V，由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：
，
灯的额定功率为：
P2=ULIL=7V×0.6A=4.2W，
灯泡正常发光时的电阻：RL=ULIL=7V0.6A≈11.7Ω，故C错误；
故灯的功率变化量为：
△P=4.2W−0.2W=4W，故D正确。
故选：BD。
(1)灯与变阻器串联，电压表V1测灯的电压，V2测变阻器的电压，电流表测电路的电流，
根据已知条件和U=IR分别确定左、右边图像为电流随哪个电压表示数的变化关系；当电路电流最小为0.2A时，由图中两电压表示数，根据串联电路电压的规律得出两电源电压；
(2)变阻器连入电路的电阻最大时，电路电流最小为0.2A，根据欧姆定律可计算滑动变阻器的最大阻值，根据P=UI求出灯的最小功率；
灯正常发光时，电路的电流为0.6A，由图知变阻器的电压，由串联电路电压的规律得出灯的额定电压，根据P=UI得出灯的额定功率，从而得出灯的功率变化量，根据欧姆定律计算灯泡正常发光时的电阻。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是电路结构的分析和从图中获取有效的信息。
15.【答案】解：根据题意可知，螺丝连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，螺丝不接入电路中，即螺丝所在电路部分发生了断路，指示灯会发光，这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的，由于螺丝的电阻很小，能将灯泡短路；为了保护电路，防止电源短路，在电路中串联一个保护电阻，电路图如图所示：
【解析】螺丝连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，螺丝不接入电路中，指示灯会发光，据此分析电路的连接方式。
本题考查了电路图的设计，明确螺丝与灯泡的连接方式是解题的关键。
16.【答案】解：
由题知，三孔插座和供电模块可以独立工作，即两者是并联的，而三孔插座和供电模块由总开关控制，说明开关在干路上，由此按家庭电路连接的要求补画电路如图所示：
【解析】灯泡的接法：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；三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
家庭电路的连接，要掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
17.【答案】等于 小于 水 2.1×103
【解析】解：(1)根据转换法，实验中选用相同的电热器对质量相等的水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；
(2)由表中数据，对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度小于煤油升高的温度；
(3)因质量相同的水和煤油，加热相同的时间后，水升高的温度小于煤油升高的温度，根据比较吸热能力的方法，水的吸热能力更强；
由表中数据，加热6钟，水升高的温度为：
45∘C−20℃=25℃；
煤油升高的温度为：
70℃−20℃=50℃，根据Q=cm△t，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，故煤油的比热容为c′=25℃50℃×c==25℃50℃×4.2×103J/(kg⋅℃)=2.1×103J/(kg⋅℃)。
故答案为：(1)等于；(2)小于；(3)水；2.1×103。
(1)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，这种方法叫转换法；
(2)根据表中数据分析回答；
(3)使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
由表中数据得出加热6钟水和煤油升高的温度，根据Q=cm△t，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，据此得出煤油的比热容。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及Q=cm△t的运用，为热学中的重要实验。
18.【答案】灯泡的亮度 ③ a、c 电阻丝的阻值相差太小 乙 乙的方法除了可以精确反映电阻值大小外，小灯泡可以起到保护电路的作用
【解析】解：
(1)不同的电阻丝电阻不同，将电阻丝分别接入A、B间时，电路电流不同、灯泡的亮度不同，可观察灯泡的亮暗来比较电阻丝电阻的大小，这是转换法的应用；
(2)选用a、b两条电阻线进行对比实验，a、b的材料、长度相同，横截面积不同，是为了探究猜想③是否正确；
(3)要探究猜想②，应选取材料相同、横截面积相等、长度不同的电阻线，所以可用a、c电阻线，用到了控制变量法；电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，根据P=U2R可知，灯泡的功率变化较小，则灯泡亮度变化不明显；
(4)将灯泡换为电流表，A、B间的电阻决定电路中的电流，因此，当A、B间电阻过小时，电流会过大，电流表可能会被烧坏；
在原电路中串联一个电流表，可以精确反映电阻值大小外，小灯泡可以起到保护电路的作用，因此乙同学的方案更好。
故答案为：(1)灯泡的亮度；(2)③；(3)a、c；电阻丝的阻值相差太小；(4)乙；乙的方法除了可以精确反映电阻值大小外，小灯泡可以起到保护电路的作用。
(1)电源电压不变、灯泡电阻不变，接入电路的电阻不同，电路中电流变化，灯泡亮度不同，可观察灯泡的亮暗来比较电阻的大小；
(2)(3)导体的电阻跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关，实验中采用的是控制变量法；电压一定时，由P=U2R可知，导体电阻变化不大时，灯泡的功率变化不大，灯泡的亮暗变化不明显，不能反映电阻变化情况；
(4)电路的总电阻越大，电路中的电流会越小，电路以及电路中的各元件越安全，因此根据保护电路的思路进行分析。
本题主要考查影响电阻大小的因素以及学生对控制变量法的掌握，是一道比较好的实验探究题。控制变量法是初中物理实验中比较常用的研究方法之一，例如欧姆定律，焦耳定律等，只要某个物理量跟几个因素有关，就要采用控制变量法。
19.【答案】B 小灯泡断路 左
【解析】解：(1)小灯泡需串联在电路中，电压表需并联在小灯泡两端，据此分析，找到错误的导线，在这根线上打“×”，并在图中改正，如下图所示：
(2)滑动变阻器有保护电路的作用，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处，即位于B端；
(3)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路断路，电压表有较大的示数，说明电压表和电源已连成接通的闭合回路，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡断路；
(4)排除故障后，闭合开关S，电压表示数为1.5V，电压表测量小灯泡的电压，而小灯泡的额定电压，故应让电压表的示数变大。串联电路中，元件的电阻越大，所芬的电压越大，故应让滑动变阻器的电压变小，应调节滑片让滑动变阻器的电阻变小，滑片需向左端移动；小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表选择“0−0.6A”的量程，分度值为0.02A，读数为0.26A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=0.26A×2.5V=0.65W；
(5)①只闭合开关S，S1，此时灯泡和滑动变阻器R2串联，调节R2使电流表的示数为；
②再断开S1，闭合S2，此时两滑动变阻器R1、R2串联，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为为，根据等效替代的方法，此时R1=RL；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1，此时R2连入电路中的电阻为0，设电源电压为U，则：U=I1R1…Ⅰ，
再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，此时R2连入电路中的电阻为R0，则：U=I2R0+I2R1…Ⅱ，
由Ⅰ、Ⅱ两式可得，U=I1R1=I2R0+I2R1，即，RL=R1=I2R0I1−I2，故小灯泡额定功率为：。
故答案为：(1)如上图所示；(2)B；(3)小灯泡断路；(4)左；0.65；；。
(1)小灯泡需串联在电路中，电压表需并联在小灯泡两端，据此分析，找到错误的导线，并在图中改正；
(2)滑动变阻器有保护电路的作用，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处；
(3)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路断路，电压表有较大的示数，说明电压表和电源已连成接通的闭合回路，据此分析；
(4)排除故障后，闭合开关S，电压表示数为1.5V，电压表测量小灯泡的电压，而小灯泡的额定电压，故应让电压表的示数变大。根据串联电路分电压，元件的电阻越大，所分电压越大来分析滑片的移动方向；读出小灯泡正常发光时电流表的示数，已知灯泡的额定电压，根据P=UI计算额定功率；
(5)根据P=I2R，在只有电流表的情况下，测量出灯正常发光的电阻即可；
①只闭合开关S，S1，此时灯泡和滑动变阻器R2串联，调节R2使电流表的示数为，即小灯泡正常发光；
②再断开S1，闭合S2，此时两滑动变阻器R1、R2串联，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为小灯泡的额定电流，根据等效法，此时滑动变阻器R1连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻大小；
③为求出此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻，接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，根据串联电路的规律和欧姆定律求出R1的大小，即小灯泡电阻的大小，再利用P=I2R，求出小灯泡额定功率。
本题考查“测量小灯泡额定功率”实验中，重点考查了器材的选择、故障分析、电功率的计算等问题，同时也考查利用等效替代法求电阻和设计实验方案测电功率的能力，综合性强，难度较大。
20.【答案】闭合 a
【解析】解：(1)根据P=UI=U2R可知，在电压一定的条件下，电阻最小时，功率最大，要使加热电路处于高挡位，则电路中的电阻最小，根据电阻的串并联特点可知：R1与R2并联时电路中的总电阻最小，所以，应闭合开关S1、S2接a；
当开关S1断开、S2接c时，R1与R2串联，电路中的总电阻最大，电路的功率最小，处于低温挡；
当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，电路处于中温挡；
(2)当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，此时电热器处于中温挡，已知中温挡的额定功率为44W，
根据P=UI=U2R可得R1的阻值：；
当开关S1断开、S2接c时，两电热丝串联，电热器处于低温挡；
根据P=UI=U2R可得此时的总电阻：
；
由串联电路的电阻特点可得：；
(3)电热器处于高温挡时，两电热丝并联，则高温挡的加热功率为：
，
则高挡位工作10min消耗的电能。
答：(1)闭合；a；
(2)R1和R2的电阻分别为1100Ω、1100Ω；
(3)高挡位工作10min消耗的电能为5.28×104J。
(1)根据P=UI=U2R可知，在电压一定的条件下，电阻最小时，功率最大，要使加热电路处于高挡位，则电路中的电阻最小，根据电阻的连接方式得出开关所处的状态；
(2)中温挡的额定功率为44W，根据P=UI=U2R可求出此时R1的阻值；利用低温挡的额定功率，根据P=UI=U2R求出串联电路的总电阻；由串联电路的电阻特点可得R2的阻值；
(3)电热器处于高温挡时，两电热丝并联，根据并联电路的特点和P=U2R求出高温挡的加热功率，然后利用W=Pt求出消耗的电能。
本题考查了电热器工作状态的判断和电功率的计算，解题的关键是分析出电阻串联时电功率最小，电阻并联时电功率最大。
21.【答案】55
【解析】解：(1)由题知，洗澡时花洒出水量6L/min，用时15min，所以洗澡用水的体积：
，
由密度公式可得，洗澡用水的质量：
；
(2)由洗澡前后燃气表显示的余气量可得，消耗天然气的体积：
V=165.5m3−165.3m3=0.2m3，
所以消耗的天然气完全燃烧放出的热量：
Q=Vq=0.2m3×7.0×107J/m3=1.4×107J；
(3)洗澡时进入热水器的水吸收的热量：
，
热水器的热效率：
，
所以这款天然气热水器达到能效二级标准；
(4)热水器的额定产热水能力为12kg/min，即每分钟流出热水质量，
当热水器在额定出水时，水吸收的热量：
，
测试时，出水量为6L/min，则每分钟流出热水质量，
当热水器在额定出水情况下水吸收的热量全部用来给测试时水吸收热量时，流出水温最高，
由Q=cm(t−t0)可得测试时，水从热水器中流出的最高温度：
。
故答案为：(1)洗澡用了90kg质量的水；
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.4×107J；
(3)这款天然气热水器达到能效二级标准；
(4)55。
(1)他家所用的花洒出水量为6L/min，洗澡用时15min，由此计算出用水体积，由密度公式计算用水的质量；
(2)根据洗澡前后燃气表的余气量计算消耗燃气的体积，由Q=Vq计算天然气完全燃烧放出的热量；
(3)先计算洗澡水吸收的热量，再由效率公式计算天然气的热效率，与二级标准比较判断；
(4)根据题意额定产热水能力时水吸收热量等于测试时水吸收热量时流出水温最高，由此根据吸热公式计算从热水器中流出水的最高温度。
本题以天然气热水器为情景考查了密度、燃料放热、吸热以及效率公式的应用，考查知识点多，综合性强，有一定难度。
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