2023年河南省周口市郸城实验中学联盟中考物理模拟试卷

2023年河南省周口市郸城实验中学联盟中考物理模拟试卷

1.  英国物理学家______ 在实验研究的基础上总结出力学中关于力与运动的关系的基本定律，该定律表明原来运动的物体在不受力时，要保持______ 状态。

2.  位于闹市，嘈杂的马路严重地影响了人们的学习、生活和工作，这些声音被称为噪声，噪声是由于物体______ 产生的，在路旁种树可以减弱噪声，这实际上是减小了声音到达人耳的______ 。

3.  如图，熊猫爬上竹子，竹子的______ 改变了，说明竹子受到力的作用，该力的施力物体是______ ，大小______ 选填“小于”、“等于”或“大于”熊猫受到的弹力大小。

4.  用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个轻质小球，发现小球被吸引后弹开，弹开后的小球带______ 电，从导电性来看，玻璃是______ 体。

5.  如图所示电路中，为，当S断开时，电流表的示数为，若闭合开关S，电流表的示数为，则电源电压______ V，______ ；断开开关S，通电，产生的热量是______ J。

 

6.  如图所示，是证明大气压存在的“覆杯实验”，若将塑料管缓慢旋转直到水平放置，塑料管中的水______ 选填“会”或“不会”流下来，原因是______ 。

7.  蔡记蒸饺是河南省传统的特色小吃，制作方法讲究，成品具有造型美观、色泽油亮、灌汤流油等特点。刚蒸熟的饺子冒“白气”是(    )

A. 汽化现象
B. 液化现象
C. 升华现象
D. 凝固现象

8.  生活中我们使用的一些工具属于简单机械，这些简单机械有的可以省力，有的可以省距离，下列既省距离又为人们提供方便的是(    )

A. 瓶盖起子 B. 食品夹
C. 旗杆上的定滑轮 D. 轮椅通道

9.  关于安全用电的做法正确的是(    )

A. 这个插线板可以用来接台灯、洗衣机等家用电器
B. 使用试电笔时，手指抵住笔尾金属体是很危险的
C. 这块电能表接入电路的用电器允许的最大功率为4400W
D. 用电器上的保险管烧断应立即换上一个新的保险管继续使用

10.  免电池自发电智能开关是采用微能量采集技术研发生产的，具有不布线和不用电池的特点，能有效减少能源浪费，又称为无线动能开关。下列装置能说明自发电智能开关原理的是(    )

A.  B.
C.  D.

11.  做“研究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏上恰好可以出现清晰完整的像，下列说法中正确的是(    )

 

A. 凸透镜的焦距大于20cm
B. 此时凸透镜成像原理与照相机的成像原理相同
C. 蜡烛燃烧变短、屏上像的位置会下降
D. 若将蜡烛从此位置向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成清晰的像将逐渐变小

12.  弹簧测力计下挂一个长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，使其逐渐浸入水中，如图甲所示。图乙是弹簧测力计示数与物体下降高度h的关系图象，，，则下列说法中不正确的是(    )

A. 物体受到的最大浮力是4N
B. 物体的体积是
C. 物体的密度是
D. 物体刚浸没时水对长方体下表面压强是800Pa

13.  关于物理知识在生活中的应用说法正确的是(    )

A. 捏紧车闸快速刹车是利用增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的
B. 用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压增大使水的沸点降低
C. 暖气中用热水来为房屋供暖而不是其他液体是因为水的比热容大
D. 太阳能热水器将太阳能转化为内能

14.  2022年9月9日，我国科学家通过X射线采用一系列高新技术手段，在十四万个月球样品颗粒中，分离出一颗粒径约10微米大小的单晶颗粒，命名为嫦娥石，使我国成为世界上第三个在月球发现新矿物的国家。下列说法正确的是(    )

A. X射线是一种电磁波
B. 嫦娥石粒径约
C. 嫦娥石从月球来到地球质量不变
D. 嫦娥石与地球上的其他物体一样都要受到惯性的作用

15.  “叠石平衡艺术”，每一个作品都是一个奇迹！图中是一件艺术品，请画出最上面的石块受力示意图点O为重心。

16.  反光板是摄影中常用的道具如图甲所示，它可以将光源的光线反射到被拍摄人物上，来增加人物的亮度，从而使拍摄的人物更明亮清晰。请在图乙中画出一束从太阳上S点发出的光，经反光板反射至人脸上的P点的光路图。

 

17.  用图甲装置“观察水的沸腾”，当地气压等于标准大气压。
图甲装置中有一个明显错误是______ 。
重新组装后，某时刻温度计的示数如图乙所示，则温度计的读数是______ ；继续给水加热至沸腾，并保持沸腾，发现水在沸腾时温度______ 。
取下温度计，将盛着热水的开口试管放到正在沸腾的水中，经过一段时间，试管中的水______ 选填“能”或“不能”沸腾。

18.  在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，实验小组的同学让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。
实验中是通过观察物块滑动的距离来判断______ 的动能大小。
要探究动能大小与速度的关系，应该选择______ 两图进行探究；通过对比乙、丙两图，______ 选填“能”或“不能”得到物体的动能大小与质量有关的结论。
金属球从斜槽的某一高度由静止滚下的过程中，______ 选填“重力势能”或“动能”在减小；物块在水平面上运动的过程中，物块的机械能______ 选填“变大”、“不变”或“变小”。如果水平面绝对光滑且不计空气阻力，则这套实验装置______ 选填“能”或“不能”达到实验探究的目的。

19.  如图甲所示是小明用两节新干电池做电源，测量未知电阻阻值的实验电路图。

请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到______ 端选填“A”或“B”。
该实验的原理是______ 。
闭合开关S后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能是______ 。电路仅有一处故障
排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，则此时的电流是______ A，此次测得的阻值为______ 。接着小明又测了两次的阻值，分别为和，则的阻值应为______ 。
另一同学不用电流表，利用一阻值已知的定值电阻也测出了阻值，电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，请你把以下测量步骤补充完整。
①只闭合S、两开关，读出并记录电压表示数；
②只闭合______ 两开关，读出并记录电压表示数；
③待测电阻______ 。用、、表示

20.  如图是某品牌双轮电动平衡车，如表是它的部分技术参数。电动平衡车行驶时受到的阻力为总重的倍，质量为60kg的小明站在该车上沿水平路面匀速行驶。取

不计空气阻力，小明行驶时车轮受到的摩擦力为多大？
小明骑着平衡车以最高时速在水平路面上匀速行驶5km，克服摩擦力做了多少功？牵引力的功率是多少？
如果电池报废后随便扔掉，有什么危害？写一条即可

21.  如图是某饮水机的电路原理简图，电热丝、绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态“断开”或“闭合”，可以选择出温水或开水.该饮水机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1100W。已知、电阻值不随温度变化，水的比热容。求：
饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流I和电热丝的电阻值；
需要的开水，已知水的初温是，水需要吸收多少热量；
如果电能转化为水的内能的效率是，饮水机实际电压为200V时，烧开这些水需要多少时间。

答案和解析

1.【答案】牛顿  匀速直线运动或静止 

【解析】解：英国物理学家牛顿总结笛卡尔、伽利略等人的研究成果，概括出牛顿第一定律：一切物体在不受外力时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
故答案为：牛顿；匀速直线运动或静止。
根据物理学史，以及牛顿第一定律的内容解答。
此题考查牛顿第一定律，属于基础知识考查，相对比较简单。
 

2.【答案】无规则振动  响度 

【解析】解：从物理学角度，噪声是由于物体无规则振动产生的；
在路旁种树可以减弱噪声，从声音的特性来说，这是减小声音到达人耳处的响度。
故答案为：无规则振动；响度。
从物理学的角度看，噪声是由于发声体的杂乱无章的振动而发出的声音；声音的产生是由于物体振动引起的。
减弱噪声的方法：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱；响度指声音的大小。
本题考查噪声以及防治噪声的方法，难度不大。
 

3.【答案】形状  熊猫  等于 

【解析】解：熊猫爬上竹子，竹子的形状改变了，说明竹子受到力的作用，该力的施力物体是熊猫，物体间力的作用是相互的，且大小相等；大小等于熊猫受到的弹力大小。
故答案为：形状；熊猫；等于。
力的作用效果是改变物体的运动状态和改变物体的形状；
物体间力的作用是相互的，一对相互作用力的大小相等。
本题考查力的作用效果以及力的相互性，难度不大。
 

4.【答案】正  绝缘 

【解析】解：与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷，用它去靠近用细线悬挂着的轻质小球时，发现小球被吸引后弹开，小球接触带电被排斥，同种电荷相互排斥，说明小球与玻璃棒带的是同种电荷，玻璃棒带正电，小球也带正电。从导电性来看，玻璃是绝缘体。
故答案为：正；绝缘。
与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷，用它去靠近用细线悬挂着的轻质小球时，小球被排斥，利用电荷间作用规律可以确定小球的带电情况。容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，据此分析。
带正电的玻璃棒接触小球，两者的相互作用情况是关键。还考查了导体与绝缘体。
 

5.【答案】 

【解析】解：闭合开关S，被短路，电路为的简单电路，电流表测量电路电流。
则电源电压：------①
当S断开时，、串联，电流表测量电路电流，则电源电压：-----②，
由①②得，
解得：，
电源电压为：；
断开开关S，两电阻串联，电路中的电流为，
通电产生的热量为：
。
故答案为：；8；。
闭合开关S，被短路，电路为的简单电路，电流表测量电路电流。根据欧姆定律表示出电源电压；当S断开时，、串联，电流表测量电路电流，根据欧姆定律表示出电路中的电流，根据电源电压相等算出电源电压和的电阻；
断开开关S，根据算出通电产生的热量。
本题考查电路分析和欧姆定律的应用以及焦耳定律公式的应用，难度不大。
 

6.【答案】不会  纸片受到向上的大气压强 

【解析】解：将塑料管缓慢旋转直到水平放置，塑料管中的水不会流下来；原因是纸片受到向上的大气压强。
故答案为：不会；纸片受到向上的大气压强。
空气受到重力作用，而且空气具有流动性，因此空气内部向各个方向都有压强，这个压强就叫大气压强，一个标准大气压可以支持大约10m高的水柱。
本题借助一个趣味实验，考查学生对大气压知识的理解和掌握，难度不大。
 

7.【答案】B 

【解析】解：刚蒸熟的饺子冒“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，属于液化现象。
故选：B。
物质由气态转变为液态的过程叫做液化，液化是放热过程。
本题考查了生活中的液化现象，属基础知识。
 

8.【答案】B 

【解析】解：A、瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故A不符合题意；
B、食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故B符合题意；
C、旗杆上的定滑轮可以改变力的方向，但不省力，也不省距离，属于等臂杠杆，故C不符合题意；
D、轮椅通道是一个斜面，斜面可以省力，但费距离，故D不符合题意。
故选：B。
结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；
定滑轮可以改变力的方向，但不省力，也不省距离；
斜面可以省力，但费距离。
此题考查的是杠杆的分类、定滑轮和斜面等简单机械的理解和应用，属于基础知识考查，难度不大。
 

9.【答案】C 

【解析】解：A、洗衣机有金属外壳需要用三孔插座接地线，故A错误；
B、使用试电笔时，笔尖接触待检测物体，手要接触笔尾的金属体，故B错误；
C、电能表允许通过的最大电流为20A，电能表的工作电压为220V，
允许接的用电器的最大功率：，故C正确；
D、保险管烧断后，应先检查电路再检修，不能立即换上一个新的保险管继续使用，故D错误。
故选：C。
对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
使用试电笔时，笔尖接触待检测物体，手要接触笔尾的金属体；
“20A”是指电能表平时工作允许通过的最大电流，220V是指电能表的工作电压，利用计算出接入电路中的用电器允许的最大功率；
保险管烧断后，应先检查电路再检修。
本题考查安全用电的有关知识，难度不大。
 

10.【答案】A 

【解析】解：免电池自发电智能开关不布线和不用电池，据此可知自发电智能开关原理是电磁感应现象；
A、图中装置闭合开关后，导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，故A正确；
B、图中导线中通过电流时，导线周围产生磁场，小磁针发生偏转，这是电流的磁效应，故B错误；
C、图中装置闭合开关后，导体棒在磁场中受力运动，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故C错误；
D、图中装置是电动机原理图，原理是通电线圈在磁场中受力运动，故D错误。
故选：A。
免电池自发电智能开关是采用微能量采集技术研发生产的，具有不布线和不用电池的特点，据此可知自发电智能开关原理是电磁感应现象，逐一分析选项中各装置的原理，选出正确选项。
此题考查了电磁感应现象、电流的磁效应、磁场对通电导体力的作用，难度不大，属基础题目。
 

11.【答案】D 

【解析】解：A、由图可知，，且成实像，说明，，即，故A错误；
B、将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏上恰好可以出现清晰完整的像，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的，故B错误；
C、蜡烛燃烧变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，屏上像的位置会向上移动，故C错误；
D、若将蜡烛从此位置向远离凸透镜方向移动，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，烛焰所成清晰的像将逐渐变小，故D正确。
故选：D。
，且成实像，说明，，由此可得焦距的范围；
根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的；
根据过光心的光线传播方向不变分析回答；
根据凸透镜成实像时，物远像近像变小分析回答。
此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
 

12.【答案】D 

【解析】解：AB、由图象知，，当物体完全浸没时，拉力，则完全浸没时的浮力为，此时物体完全浸没，所以浮力最大，故A正确；
由得，，故B正确；
C、物体的质量；
则，故C正确；
D、物体刚浸没时，下表面所处水的深度，则物体下表面受到的压强，故D错误。
故选：D。
根据图象，分析出物体的重力G，完全浸没时的拉力F，从而可根据求出完全浸没时的浮力，即最大浮力；由浮力公式计算出完全浸没时排开液体的体积；
由物体的重力求出质量，根据密度公式得出物体的密度；
根据图像判断物体刚浸没时下表面水的深度，根据压强公式计算下表面受到的压强。
本题用到的知识点有重力、质量、密度、阿基米德原理、压强的计算等，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，难度较大。
 

13.【答案】CD 

【解析】解：A、增大摩擦力的方法有增大压力和增大接触面的粗糙程度，捏紧车闸快速刹车是利用增大压力的方法来增大摩擦力的，A选项不正确；
B、水的沸点随大气压的升高而升高，高压锅工作时，内部气压高于外界大气压，水的沸点升高，B选项不正确；
C、比热容是指单位质量的某种物质温度升高或降低所吸收或放出的热量，水的比热容大，同样质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，冬天室内的暖气用热水循环供热，C选项正确；
D、太阳能热水器将太阳能转化为内能，D选项正确。
故选：CD。
A、增大摩擦力的方法有增大压力和增大接触面的粗糙程度；
B、水的沸点随大气压的升高而升高；
C、比热容是指单位质量的某种物质温度升高或降低所吸收或放出的热量；同样质量的不同物体，降低相同的温度，比热容大的物体放出的热量多；
D、太阳能热水器将太阳能转化为内能。
本题考查了增大摩擦力的方法、沸点与气压的关系、比热容、能量转化等知识。
 

14.【答案】AC 

【解析】解：A、X射线是一种电磁波，故A正确；
B、嫦娥石的直径是，故B错误；
C、物体的质量不会随着其状态、位置、形状、温度等的改变而改变，所以嫦娥石从月球带到地球质量不变，故C正确；
D、嫦娥石与地球上的其他物体一样都具有惯性，而不是受到惯性的作用，故D错误。
故选：AC。
射线、射线、无线电波、可见光等都是电磁波；
长度单位间的换算关系是：；
物体的质量是指物体所含物质的多少；物体的质量不会随着其状态、位置、形状、温度等的改变而改变；
物体都有保持原来的运动状态不变的性质叫惯性；
本题考查长度不同单位间的换算、质量、电磁波、惯性等知识，难度不大，属于基础题。
 

15.【答案】解：最上面的石块处于平衡状态，受到重力G和支持力F为一对平衡力，大小相等、方向相反，过石块重心O，分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段，注意两条线段长度要相等，如图所示：
 

【解析】物体静止在水平面上，受到重力G和支持力F，作用点在重心，重力的方向是竖直向下的，支持力的方向是竖直向上。
作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。
 

16.【答案】解：反光板相当于平面镜，过反光板作出点S的对称点，即为点S在平面镜中的像，连接与镜面交于O点，即为入射点反射点，连接SO就得到入射光线，如下图所示：
 

【解析】根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，作出射线，与镜面的交点为入射点，再完成光路。
本题考查光的反射光路图的画法，明确平面镜成像的实质，并把握好作图的顺序，是完成此题的关键，同时，还要注意实线、虚线的区别。
 

17.【答案】温度计玻璃泡碰到烧杯底  96 不变  不能 

【解析】解：图甲装置中有一个明显错误是，温度计玻璃泡碰到烧杯底；
由图可知，温度计的分度值为，故读数为；水沸腾时温度保持不变；
经过一段时间，试管中的水虽然温度能够达到沸点，但由于试管中的水的温度和烧杯内水的温度相等，试管中的水不能继续吸热，不满足水沸腾的条件，故试管中的水不能沸腾。
故答案为：温度计玻璃泡碰到烧杯底；；不变；不能。
温度计使用时，玻璃泡不能碰到容器壁和容器底；
根据温度计的分度值读出水的温度；水沸腾时，吸热，温度不变；
水沸腾的条件：温度达到沸点，继续吸热。
此题是探究水的沸腾实验，考查了实验装置的组装、沸腾特点以及温度计的读数，是一道综合题。
 

18.【答案】金属球  甲、乙  不能  重力势能  变小  不能 

【解析】解：
实验中通过观察物块移动的距离长短，来判断金属球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
要探究动能大小与速度的关系，应该控制金属球的质量相同，改变金属球下滑的速度，应选择甲、乙两图进行探究；
通过对比乙、丙两图知金属球的质量不同、下滑的高度不同，金属球到达斜面底端的速度不同，所以不能得到物体的动能大小与质量有关的结论；
金属球从斜槽的某一高度由静止滚下的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，所以重力势能在减小，动能在增加；
物块在水平面上运动的过程中，物块克服摩擦力做功，物块的一部分机械能转化为内能，使得机械能减小；
如果水平面绝对光滑且不计空气阻力，由牛顿第一定律，物体将一直匀速直线运动下去，无法比较物块移动的距离而无法比较动能的大小。
故答案为：金属球；甲、乙；不能；重力势能；变小；不能。
掌握转换法在实验中的应用，实验中通过观察物块被推动的距离来比较物体动能的大小；
动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟质量关系时，控制速度大小不变；在探究动能大小跟速度关系时，控制质量不变；
动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；机械能为动能、势能的和；
根据牛顿第一定律，若水平面绝对光滑，则木块不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，实验将不能达到探究目的。
本题考查了动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系。
 

19.【答案】  定值电阻断路  、  

【解析】解：由图知电源电压为3V，所以电压表选用的量程与定值电阻并联，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，如下图所示：
；
为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最B端；
测量电阻的原理为：；
电流表无示数可能是电路断路；电压表示数接近3V，等于电源电压，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两端相连，所以故障为定值电阻断路；
由图乙可知，电流表的量程为，分度值为，电流为，
由欧姆定律得未知电阻：
；
的平均阻值为：
；
图丙中，只闭合开关S、时，和串联，电压表测量的是电压，电压表示数为，即电压为：，
只闭合开关S、时，和串联，电压表测量的是电源电压，电压表示数为，则的电压为：，
串联电路中，由分压公式知，，
整理得，。
故答案为：见解答图；B；；定值电阻断路；；4；；②S、；③。
根据电源电压将电压表并联在定值电阻的两端，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中；为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
测量电阻的原理为：；
电流表无示数可能是电路断路；电压表示数接近3V，等于电源电压，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两端相连，电压表并联电路之外，不存在断路，据此判断出故障；
根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律得出未知电阻大小；多次测量求平均值可以减小误差；
只闭合开关S、时，和串联，电压表测量的是电压，只闭合开关S、时，电压表测量电源电压，根据串联电路中的电压规律求出的电压，根据串联电路分压公式求出的电阻。
此题是“测量未知电阻阻值”的实验，考查了电路连接、实验原理、注意事项、电路故障、电流表的读数、电阻的计算以及特殊的方法测量电阻等，考查的知识点多，综合性强，这些都是经常考查问题，需熟练掌握。
 

20.【答案】解：小明和车的总重力，
小明行驶时车轮受到的摩擦力；
小明行驶5km，克服摩擦力做的功；
小明匀速行驶时，受力平衡，根据二力平衡的知识可知牵引力为，
最高时速，
因为功率，
所以牵引力的功率。
如果电池报废后随便扔掉，会污染环境。
答：小明行驶时车轮受到的摩擦力为100N；
小明骑着平衡车以最高时速在水平路面上匀速行驶5km，克服摩擦力做的功为；牵引力的功率是500W；
如果电池报废后随便扔掉，会污染环境。 

【解析】根据计算电动平衡车的总重力，根据题意电动平衡车行驶时受到的阻力为总重的倍，计算摩擦力；
根据计算小明行驶5km，克服摩擦力做的功；
小明匀速行驶时，受力平衡，牵引力等于摩擦力，根据计算牵引力的功率；
废旧电池随便扔，会使土壤遭到污染。
本题考查了二力平衡知识的应用、功和功率的计算、保护环境的知识，属于基础题，要求掌握。
 

21.【答案】解：当“温、开水选择开关”处于断开状态时，与串联，电路中的总电阻最大，
由可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，饮水机放出的是温水；
当“温、开水选择开关”处于闭合状态时，电路为的简单电路，电路中的总电阻最小，
由可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，饮水机放出的是热水，
由可得，出开水时电热丝中的电流：，
电热丝的电阻：；
饮水机处于保温状态时，电路的总电阻：，
则；
水吸的热量：；
由可得，消耗的电能：，
由可知，加热时间：。
答：饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流为10A；电热丝的电阻值为；
水需要吸收的热量为；
如果电能转化为水的内能的效率是，饮水机实际电压为200V时，烧开这些水需要的时间为132s。 

【解析】当“温、开水选择开关”处于断开状态时，与串联，电路中的总电阻最大，根据可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小；
当“温、开水选择开关”处于闭合状态时，电路为的简单电路，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，饮水机放出的是热水，根据和电阻串联的特点求出和的阻值；
根据求出水吸收的热量；
根据求出饮水机消耗的电能，再利用求出烧开这些水需要的时间。
本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到电功率公式和欧姆定律、吸热公式、效率公式、电功公式的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。