2020-2021学年新疆哈密十二中九年级（上）期末物理试卷（Word 答案）

这是一份2020-2021学年新疆哈密十二中九年级（上）期末物理试卷（Word 答案），共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验，探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年新疆哈密十二中九年级（上）期末物理试卷
一、选择题：（每题3分，共36分）
1．（3分）下列现象中不能用分子动理论的观点解释的是（　　）
A．疫情防控期间，在教室内喷洒消毒水后，我们会闻到消毒水的气味
B．车辆驶过，尘土飞起
C．酒香不怕巷子深
D．放到衣橱里的樟脑丸会逐渐变小
2．（3分）关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　）
A．1kg汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值
B．把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值
C．使燃料燃烧更充分，可提高热机的效率
D．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高
3．（3分）如图所示，下列说法正确的是（　　）
①只闭合S1时，R1、R2串联
②只闭合S3时，R1、R2串联
③只闭合S2、S3时，电源短路
④只闭合S1、S2时，R1、R2并联

A．只有②④正确 B．只有①②正确
C．只有②③④正确 D．只有①②③正确
4．（3分）在生活中，我们会遇到这些情况：（1）开关中的两个线头相碰；（2）插头中的两个线头相碰；（3）电路中增加了大功率的用电器；（4）户外输电线绝缘皮损坏。在上述情况中，可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是（　　）
A．（1）和（2） B．（2）和（3） C．（2）和（4） D．（1）和（4）
5．（3分）在家煮饺子时，有关煮饺子过程中的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．刚从冰箱冷冻室取出的速冻饺子没有内能
B．饺子内能增大是通过热传递方式来实现的
C．饺子在煮的过程中体积变大是因为分子间存在斥力
D．饺子煮熟关火后不再沸腾是因为水分子停止运动
6．（3分）用毛皮摩擦过的橡胶棒立刻去接触一个带电情况未知的小球，带电橡胶棒与小球相互排斥，则小球的带电情况是（　　）
A．带正电 B．带负电 C．不带电 D．不确定
7．（3分）某家用电器正常工作时的电流约为2A，则它可能是（　　）
A．洗衣机 B．白炽灯 C．空调 D．复读机
8．（3分）昼夜温差较小是海景房的卖点之一。昼夜温差小是因为（　　）
A．海水传热慢，砂石传热快
B．海水吸热少，砂石吸热多
C．海水的内能多，砂石的内能少
D．海水的比热容大，砂石的比热容小
9．（3分）塑料外壳的手电筒的构造如图所示，手电筒内装了两节干电池。关于手电筒的电路，下列说法正确的是（　　）

A．灯泡发光时，电能转化为化学能
B．干电池为用电器，按键为电路开关
C．金属弹簧为导体，不属于电路的一部分
D．灯泡发光时，灯丝中的电流是自由电子定向移动形成的
10．（3分）如图所示是灯泡L和电阻R的U﹣I图象，同学们对图象信息做出的判断如下，其中正确的是（　　）

A．将灯泡L与电阻R并联，若它们两端的电压为2V，则干路电流为0.7A
B．将灯泡L与电阻R串联，若通过它们的电流为0.2A，则它们两端的电压为2V
C．当电阻R两端的电压为3V时，通过它的电流为0.2A
D．当通过灯泡L的电流为0.5A时，它两端的电压为1.5V
11．（3分）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是（　　）

A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持2V不变
C．将Rx从10Ω换成15Ω后，应将滑片P向右移
D．滑动变阻器阻值变化范围为1～15Ω
12．（3分）在如图所示的电路中，闭合开关S，滑片位于a点时，R1消耗的功率为36W，现在把滑片向左移动2cm后，R1消耗的功率为16W，若再向左移动2cm，R1的功率为（　　）

A．4W B．9W C．16W D．25W
二、填空题：（每空1分，共23分）
13．（2分）给手机充电时，手机电池相当于　 　（选填“用电器”或“电源”，使用手机打电话时，手机电池将　 　能转化为电能。
14．（3分）保险丝通常是用电阻比较　 　、熔点比较　 　的铅锑合金制作的，不同粗细的保险丝有不同的额定电流，当通过保险丝的电流　 　其额定电流时，保险丝正常工作。
15．（4分）如图所示是热机工作冲程中的　 　冲程。某汽油机的飞轮转速为1800r/min，则
该汽油机1s对外做功　 　次。为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过　 　的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽油机汽缸是利用了水的　 　较大的物理属性。

16．（2分）当某导体两端电压是1.5V时，通过它的电流是0.1A，该导体的电阻是　 　Ω；当它两端电压为0时，该导体的电阻为　 　Ω.
17．（2分）已知R1＝1Ω，R2＝4Ω，若R1和R2串联，则总电阻R＝　 　Ω；若把它们并联接入电路中，则通过R1和R2的电流之比I1：I2＝　 　。
18．（2分）电阻R1＝20Ω，R2＝30Ω．则R1与R2并联的总电阻是　 　Ω．将R1和R2串联后接在电压为12V的电源两端，则R1、R2上的电压之比U1：U2＝　 　。
19．（3分）试电笔的主要作用是用来辨别火线和零线的。在两条进户线中，能使氖管发光的应该是　 　线。试电笔还可以用来检查电路故障，当试电笔接触两条进户线时，氖管都发光时，说明　 　线发生了　 　（填“短路”或“断路”）故障。
20．（3分）在如图甲所示的电路中，S闭合时，电流表A1与A2的示数分别为如图乙和图丙所示，则通过灯L1的电流是　 　A，通过灯L2的电流是　 　A.工作一段时间后，突然发现一灯熄灭，两电流表示数相等，出现此现象的原因可能是　 　。

21．（2分）如图所示，当开关S闭合后，电流表A1、A2、A3的示数分别为1.4A、1A、0.6A，则通过L1的电流是　 　A，通过L3的电流是　 　A。

三、作图题（每小题4分，共8分）
22．（4分）将图中的元件连成实物图。要求：L1与L2并联，电流表测L1的电流，电压表只测灯L2两端电压，滑动变阻器只用于改变灯L2的亮度，并且滑片左移时灯L2变亮。

23．（4分）家庭电路安装各个电路元件时，不但要考虑各元件能否正常工作，更要考虑使用的安全性。请用笔画线代替导线将图中开关和电灯、三孔插座接入电路，使其符合安全用电的要求。

四、实验，探究题（每空2分，26共）
24．（14分）为完成“探究电流与电阻的关系”实验，小海从实验室取得以下器材：电压恒为4.5V的电池组、电流表、电压表、开关，5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个，规格为“40Ω1A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）请根据所学知识，用笔画线代替导线，在1图中将实物连接完整；
（2）小海将10Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数如2图所示，记为　 　V，并记录电流表的示数；接着保持滑片位置不变，将电阻换为25Ω后，为保证　 　表的示数不变，应向　 　（选填“左”或“右”）移动滑片；
（3）通过实验得到电流随电阻变化的图象如3图所示，由此可知：　 　一定时，通过导体的电流与其电阻成　 　比；
（4）在小海实验基础上，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过　 　Ω。
25．（12分）在测量小灯泡的电功率时，电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V字样。
（1）在如图甲所示的电路中，闭合开关移动滑片，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路。
（2）电路连接正确后，从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据，得到小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W．由图可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而　 　，滑动变阻器的规格应为　 　。
A.10Ω 1A
B.15Ω 1A
C.25Ω 1A
D.30Ω 1A
（3）有同学认为利用该电路还可以探究出导体中电流和导体两端电压成正比的关系，你认为这种说法　 　（选填“合理”或“不合理”），理由是　 　。

五、计算题（写出必要的文字说明，每题5分，共10分）
26．（5分）据新华社报道，2020年4月8日，中国新疆塔里木盆地传来振奋人心的消息：人们新发现了储量达到2.28亿吨的石油，如图所示。这一发现进一步证实了塔里木盆地下方富含石油！石油燃烧时能释放出巨大的能量。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q石油按4.4×107J/kg计算]
求：（1）200g石油完全燃烧放出的热量多少J？
（2）若这些热量的42%被水吸收，可以使多少kg的水的温度升高40℃？

27．（5分）如图所示，是上蔡一高所用电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），电路图和说明书如图所示，求：
上蔡一高电热饮水机
额定容量
2L
额定电压
220V
加热功率
484W
保温功率
40W
（1）饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于　 　状态。
（2）R1和R2的电阻值各是多大？
（3）在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若将装满水箱20℃的水温度升高60℃，需要多长时间？[忽略温度对电阻的影响]


2020-2021学年新疆哈密十二中九年级（上）期末物理试卷
试题解析
一、选择题：（每题3分，共36分）
1．解：
A、消毒水分子在不停地运动到空气中，所以我们会闻到，属于分子的运动，但不符合题意。
B、尘土不属于分子，所以和分子动理论的内容无关，符合题意。
C、酒分子在不停地运动到空气中，很远的地方都能闻到，属于分子的运动，但不符合题意。
D、放到衣橱里的樟脑丸会逐渐变小，是樟脑分子不停地做无规则运动，运动到空气中造成的，能用分子动理论的观点解释，不符合题意。
故选：B。
2．解：
AB、1kg汽油完全燃烧放出的热量叫做汽油的热值，热值是燃料的一种特性，和燃料是否燃烧、是否完全燃烧、密度、存放时间的长短无关，故AB错误；
C、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故C正确；
D、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，与燃料的热值无关，故D错误。
故选：C。
3．解：由图知，①只闭合S1时，R2断路，电路为R1的简单电路，故①错误；
②只闭合S3时，电流从电源正极流出，依次通过R1、S3、R2回到电源负极，所以R1、R2串联，故②正确；
③只闭合S2、S3时，R1短路，电路为R2的简单电路，故③错误；
④只闭合S1、S2时，电流从电源正极流出，分成两支，分别通过两个电阻后汇合回到电源负极，所以R1、R2并联，故④正确。
故选：A。
4．解：（1）开关中的两个线头相碰，会导致开关无法控制用电器，用电器将一直工作，但不会导致电流过大；
（2）插头中的两个线头相碰，会造成电路短路；从而造成电流过大，烧毁保险丝；
（3）电路中增加了大功率用电器，会导致用电器的总功率过大，会导致电流过大。烧毁保险丝；
（4）户外线绝缘皮损坏，不会烧毁家庭电路中的保险丝。
故（2）（3）正确，
故选：B。
5．解：
A、任何物体都有内能，刚从冰箱冷冻室取出的速冻饺子具有内能，故A错误；
B、饺子内能增大是通过吸收热量来实现的，属于热传递改变物体内能，故B正确；
C、饺子在煮的过程中体积变大是因为分子间的距离变大了，故C错误；
D、分子都在不停地做无规则运动，关火后水不再沸腾是水不吸收热量，水要想沸腾必须要吸热，故D错误。
故选：B。
6．解：用毛皮摩擦过的橡胶带负电，带电橡胶棒与小球相互排斥，说明它们带同种电荷，因此小球带负电。
故选：B。
7．解：
A、洗衣机的电功率约为500W，工作电流约为2A；故A正确；
B、白炽灯工作时的功率约为40W，电流大约是0.2A，故B错误；
C、空调工作时的功率约为1000W，电流大约是5A，故C错误；
D、复读机工作时的功率约为10W，电流大约是0.05A，故D错误。
故选：A。
8．解：海边昼夜温差较小，是因为水的比热容大，一定质量的海水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，白天，阳光照在海面上，水的温度在升高的同时吸收大量的热，使海边附近的温度不致升得太高，晚上，气温降低，海水的温度在降低的同时放出大量的热，使海边附近的温度不致降得太低，所以海边昼夜温差较小，故D正确；
故选：D。
9．解：
A、手电筒工作时，灯泡将电能转化为光能，故A错误；
B、干电池是电源为小灯泡提供电能，手电筒的按键是电路开关，控制电路通断，故B错误；
C、手电筒底部的金属弹簧是导体，在这里是导线，属于电路的一部分，故C错误；
D、金属导体中的自由电荷是自由电子，灯泡发光时，通过灯丝的电流是自由电子定向移动形成的，故D正确。
故选：D。
10．解：A、灯泡L与电阻R并联在2V电源时，根据并联电路的电压特点可知灯泡L与电阻R两端的电压均为2V，由图象可知，IL＝0.5A，IR＝0.2A，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流I＝IL+IR＝0.5A+0.2A＝0.7A，故A正确；
B、灯泡L与电阻R串联在电路中，当电路电流为0.2A时，通过灯泡L与电阻R的电流均为0.2A，由图象可知，UL＝0.5V，UR＝2V，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，电源的电压U＝UL+UR＝0.5V+2V＝2.5V，故B错误；
C、根据图象可知，当电阻R两端的电压为3V时，通过它的电流为0.3A，故C错误；
D、根据图象可知，当通过灯泡L的电流为0.5A时，它两端的电压为2V，故D错误。
故选：A。
11．解：A、由图象可知，电流与电阻之积为：UV＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.1A×25Ω＝2.5V，即电压不变，根据控制变量法，故研究电流与电阻的关系，故A错误；
B、由A知，实验中电压表的示数保持2.5V不变，故B错误；
C、根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变，故C正确；
D、由图中数据，电流路的最大电流为0.5A，对应的定值电阻为5Ω，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的最小电阻为：R小＝﹣R1＝﹣5Ω＝1Ω；
同理，电流的最小电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的最大电阻为：R大＝﹣R1＝﹣25Ω＝5Ω；滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω，故D错误。
故选：C。
12．解：滑片在a点时，电路电流：I＝，R1消耗的功率：P1＝（）2R1＝36W﹣﹣﹣﹣﹣①
假设滑片变化2cm时，滑动变阻器的阻值变化量为R；
当滑片向左移动2cm后，电路电流：I′＝，R1消耗的功率：P1＝（）2R1＝16W﹣﹣﹣﹣﹣②
可得：＝，
化简后可得：R1+Ra＝2R；
故（）2R1＝36W
当滑片再向左移动2cm，滑动变阻器的功率P2＝（）2R1，即（）2R1＝×36W＝9W。
故选：B。
二、填空题：（每空1分，共23分）
13．解：给手机充电时，电能转化为手机电池的化学能，此时手机电池相当于用电器；
使用手机打电话时，手机电池将化学能转化为电能，此时手机电池是电源。
故答案为：用电器；化学。
14．解：因保险丝串联在电路中，当电路中有过大电流通过时，保险丝需产生的电热过多，根据电热定律，它的电阻较大；为了使熔丝的温度尽快达到的熔点而熔化，所以它的熔点应较低。这样当电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护作用。
不同粗细的保险丝它的电阻不同，熔断时所需的电流大小不同，即有不同的额定电流，过粗的保险丝，其电阻太小，需的较大的电流才能熔断，于是在规定值内不能熔断，就不能起到保险的作用。
保险丝额定电流是指保险丝正常工作是允许通过的最大电流值，并不是电路中的电流达到额定电流值就熔断。
故答案为：大；低；小于或等于。
15．解：
（1）由图可知，排气门打开，活塞上行，为排气冲程；
（2）四冲程内燃机的曲轴转2圈，完成4个冲程，并对外做功1次；汽油机的飞轮转速为1800r/min，汽油机每秒内转过30r，对外做功15次；
（3）为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽油机汽缸是利用了水的比热容较大的物理属性，质量相同的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多。
故答案为：排气；15； 热传递； 比热容。
16．解：由I＝可得，导体的电阻：R＝＝＝15Ω；
因导体的电阻与导体两端的电压、通过的电流无关，所以当它两端电压为0时，导体的电阻不变，仍为15Ω。
故答案为：15；15。
17．解；R1、R2串联接入电路的电阻为：R＝R1+R2＝1Ω+4Ω＝5Ω；
两个电阻的阻值之比为：R1：R2＝1Ω：4Ω＝1：4；两个电阻并联时，由于电阻两端的电压是相同的，根据I＝可知，电流之比为电阻之比的倒数，即I1：I2＝4：1.
故答案为：5；4：1。
18．解：
（1）已知R1＝20Ω，R2＝30Ω，若把它们并联起来，则总电阻R并＝＝＝12Ω；
（2）将R1和R2串联后，串联电路中电流处处相等
所以由U＝IR可得电压之比U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝20Ω：30Ω＝2：3。
故答案为：12；2：3。
19．解：试电笔可以辨别火线和零线，能使氖管发光的是火线；
若用试电笔接触两条进户线时，氖管都发光，说明火线正常，且另一条进户线（零线）与火线是接通的，但不能形成回路，所以发生的故障是零线断路。
故答案为：火；零；断路。
20．解：乙图电流表的量程为0﹣3A，分度值为0.1A，电流表A1的示数为1A，丙图电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，电流表A2的示数为0.52A；
由电路图可知，灯L1和L2组成并联电路，电流表A1测通过干路的电流，电流表A2测通过灯L2的电流，所以通过灯L2的电流为0.52A，
因为并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和，所以通过灯L1的电流大小：I1＝I﹣I2＝1A﹣0.52A＝0.48A；
因为并联电路中各支路互不影响，因此工作一段时间后，突然发现一灯熄灭，并且两电流表示数相等，说明电路故障为L1断路。
故答案为：0.48；0.52；L1断路。
21．解：由电路图可知，三灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2和L3支路的电流之和，电流表A3测L1和L2支路的电流之和；
根据并联电路的电流规律可得：
I1+I2+I3＝1.4A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
I2+I3＝1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
I1+I2＝0.6A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②可得：I1＝0.4A；
由①③可得：I3＝0.8A；
则通过灯泡L1的电流是0.4A，通过L3的电流是0.8A。
故答案为：0.4；0.8。
三、作图题（每小题4分，共8分）
22．解：经分析可知，L1与L2并联，电流表测L1的电流，电流表可选用小量程与L1串联；
滑动变阻器只用于改变灯L2的亮度，变阻器按一上一下接入电路中与灯L2串联，并且滑片左移时灯L2变亮，即变阻器左下接线柱连入电路中；
电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯L2并联，如下所示：

23．解：首先辨别上面三根线分别为火线、零线和地线。
（1）灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示：

四、实验，探究题（每空2分，26共）
24．解：（1）变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联，如下所示：

（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数如2图所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.5V，并记录电流表的示数；
根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成25Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2.5V；
（3）通过实验得到电流随电阻变化的图象如3图所示，电阻两端的电压始终保持：
UV＝IR＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣﹣＝0.5A×5Ω＝2.5V，为一定值，故得出：在电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
（4）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝4.5V﹣2.5V＝2V，定值电阻的电压为变阻器分得的电压的＝1.25倍，根据分压原理，当变阻器的最大电阻接40Ω连入电路中时，定值电阻的最大值为：R定＝1.25×40Ω＝50Ω，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω。
故答案为：（1）如上图；
（2）2.5；电压； 左；
（3）电压；反；
（4）50。
25．解：
（1）由图甲可知，灯与变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，在该实验中灯与变阻器应串联，电压表应与灯并联，如下所示：

（2）根据小灯泡的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.25A，
则小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
由图象可知，灯的电流随电压的变大而增大，根据P＝UI可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大；
由图象可知，当电压表示数最小为0.5V时，电路的最小电流为0.1A，此时变阻器接入电路的阻值最大，
由串联电路的规律及欧姆定律可得，滑动变阻器的最大电阻为：
R滑＝＝＝25Ω，故变阻器的规格应选择C；
（3）探究导体中电流和导体两端电压关系时，要控制电阻的阻值不变，因灯丝电阻会随温度的变化而变化，所以无法得到电流与电压成正比，则这种说法不合理。
故答案为：（1）如上图所示；
（2）0.625；增大； C；
（3）不合理；灯丝电阻会随温度的变化而变化。
五、计算题（写出必要的文字说明，每题5分，共10分）
26．解：（1）石油的质量：m＝200g＝0.2kg，
石油完全燃烧放出的热量：
Q放 ＝mq石油＝0.2kg×4.4×107J/kg＝8.8×106J；
（2）若这些热量的42%被水吸收，则有：
Q吸＝42%Q放＝42%×8.8×106J＝3.696×106J；
由Q吸＝cm△t可得：
m水＝＝＝22kg。
答：（1）200g石油完全燃烧放出的热量8.8×106J
（2）若这些热量的42%被水吸收，可以使22kg的水的温度升高40℃。
27．解：
（1）由电路图可知，开关S0断开时，两电阻串联，电路电阻较大；开关S0闭合时，只有电阻R1接入电路，电阻R2被短路，此时电路电阻较小；
电源电压U一定，由P＝可知，电阻越大，电路功率越小，反之饮水机功率越大，
所以，当开关S0断开时，饮水机处于保温状态；
（2）由P加＝可知，电阻R1＝＝＝100Ω，
由P保＝可得，总电阻R总＝＝＝1210Ω，
则电阻R2＝R总﹣R1＝1210Ω﹣100Ω＝1110Ω；
（3）由ρ＝可得，水箱中水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，
则水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×60℃＝5.04×105J，
由η＝得，饮水机消耗的电能：
W＝＝＝6.3×105J，
饮水机的实际功率为：
P′加＝＝＝400W，
加热时间为：
t＝＝＝1575s。
答：（1）断开；
（2）R1和R2的电阻值分别是100Ω与1110Ω。
（3）将装满水箱20℃的水温度升高60℃，需要1575s。