2023-2024学年江苏省物理九上期末教学质量检测试题

这是一份2023-2024学年江苏省物理九上期末教学质量检测试题，共17页。试卷主要包含了关于安全用电，下列说法正确的是，一种声光报警器的电路如图所示等内容，欢迎下载使用。
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题
1．如图所示是一种环保型手电筒。使用它时只要将它来回摇晃，就能使灯泡发光。下列四幅图中能反映这种手电筒的工作原理的是（ ）
A．B．C．D．
2．如图所示，是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法不正确的是（ ）
A．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B．该条形磁体的右端为N极，左端为S极
C．将一小磁针置于b点，其静止时N极指向左侧
D．由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱
3．做功和热传递都能改变物体的内能，下列实例中，属于通过热传递改变物体内能的是
A．锯木板时锯条发烫 B．用火烧水时水温升高 C．双手因摩擦而发热 D．古人钻木取火
4．下列现象中，能用分子热运动知识来解释的是（ ）
A．春天，柳絮飞扬B．夏天，槐花飘香C．秋天，落叶飘零D．冬天，雪花飘飘
5．关于安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．电水壶的金属外壳不需要接地
B．在户外遇到雷雨天气时躲在树下更安全
C．控制电灯的开关应该接在火线与电灯之间
D．使用试电笔时手不能接触笔尾金属体
6．如果一桶汽油用掉了一部分，对剩下的汽油而言，不变的物理量是
A．密度、比热容、热值B．质量、体积、密度
C．质量、体积、比热容D．质量、体积、热值
7．如图所示，电源电压、灯丝电阻都保持不变，灯L标有“6V、3W”字样。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P在a、b两点间移动时，电压表示数的变化范围是5～8V，且滑片P位于b点时灯L的功率是滑片位于a点时灯L功率的16倍。下列数据错误的是______。
A．灯泡的电阻是12Ω
B．电源电压是18V
C．滑动变阻器的滑片P在a点时，其接入电路的电阻为Ra=96Ω
D．滑动变阻器的滑片P在b点时，其接入电路的电阻为Rb=15Ω
8．如图所示，在如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从一端向另一端滑动过程中，电压表V2与电流表A示数变化情况如图乙所示，以下说法错误的是
A．电阻R1为5Ω
B．电源电压为8V
C．滑动变阻器的最大阻值为35Ω
D．电路的总功率最大为11.2W
9．如图所示，电源电压为9V保持不变，闭合开关S，为保证电流表的示数为0.75A。现有5Ω、20Ω、30Ω电阻各一个，若在其中选择两个电阻在图中虚线框内连成电路，则下列做法可行的是
A．5Ω和2Ω串联B．2Ω和3Ω串联
C．20Ω和30Ω并联D．5Ω和3Ω并联
10．一种声光报警器的电路如图所示。闭合开关S1和S2后，会出现的现象是（ ）
A．灯亮，铃不响B．灯不亮，铃不响C．灯亮，铃响D．灯不亮，铃响
11．某家庭电路中，已有两盏灯正常发光，如果再使用一个电熨斗，则该电路的（ ）
A．总电流变大B．总电压变大C．总电阻变大D．总功率变小
12．下列关于能量转化现象的说法中，正确的是（ ）
A．给蓄电池充电时化学能转化为电能
B．太阳能电池可以将太阳能转化为电能
C．发电机工作将电能转化为机械能
D．电风扇工作主要是将机械能转化为电能
二、填空题
13．小明家电能表本月底的示数为，本月初的示数如图所示，小明家本月消耗的电能为_____kW·h，小明认真观察了一段时间，发现该电能表的转盘转过1200转，则这一段时间内他家的用电器消耗的电能为_____J，由表盘信息可知，小明家中所有用电器的总功率不得超过_____W。
14．在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是__________冲程；如图所示汽油机正在进行的是__________冲程．
15．小华用一根阻值为10Ω、额定电压为6V的电热丝，制作一台加热器，所用电源的电压为9V，为使加热器正常工作，电路中需_______联一个电阻，其阻值是___________。
16．阅读短文，回答问题。
超级镜子发电站
中新社敦煌2018年12月27日电 (记者 冯志军 杨艳敏) 中国首个百兆瓦级熔盐塔式光热电站27日在甘肃敦煌建成，这是全球聚光规模最大、吸热塔最高、储热罐最大、可24小时连续发电的100兆瓦级熔盐塔式光热电站，标志着中国成为世界上少数掌握百兆瓦级光热电站技术的国家之一（如图所示）。
该电站年发电量将达3.9亿度，每年可减排二氧化碳35万吨，释放相当于1万亩森林的环保效益，同时可创造经济效益3至4亿元。
中新社记者在现场看到，在占地7.8平方公里的场区内，逾1.2万面定日镜以同心圆状围绕260米高的吸热塔，如同盛开在戈壁上的巨大“向日葵”。白天，电站吸热塔顶部形成的璀璨光点在数十公里外可见，成为当地一景。电站镜场总反射面积达140多万平方米，每当阳光普照大地，定日镜就会将万束光线反射集中到吸热塔顶部，对熔盐进行加热，部分热熔盐进入蒸汽发生器系统产生过热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电，为千家万户送去清洁能源，部分热量存储在熔盐罐中，为日落后满负荷发电积蓄能量。
(1)塔式太阳能发电系统主要是把______能转化为______能；
(2)定日镜的作用是将太阳光经凹面镜______后会聚在集热器上；
(3)光热发电的优点是（说出一条即可）______。
三、实验题
17．（8分）测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）用笔画线代替导线，连接完整如图a所示的实物电路；________
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是_______________________（写出一种即可）；
（3）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示，要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向_______（选填“A”或“B”）移动；
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图c所示的I – U图象。由图象可知，小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是______Ω，额定功率是________W；
（5）小明完成上述实验后，小红发现电流表已坏，她利用剩余器材和老师又给的两个开关S1、S2及定值电阻R0和导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量。请你在图d的虚线框内画出小红完成实验设计的电路图。 ________
18．（8分）如图，是某学习小组同学设计的“研究电磁铁磁性强弱”的实验电路图。
（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过_____来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察_____来确定。
（2）表是该同学所做实验的记录：
①比较实验表格中的1、2、3（或4、5、6）可得出的结论是_____。
②比较实验中的（1和4或2和5或3和6），可得出的结论是_____。
19．（8分）在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”，小灯泡的额定电压U额＝2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
（__________）
（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_____W。
（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而_____。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0＝________Ω的定值电阻。
（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为_____V；
②滑片不动，再将开关S1，拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率：P额＝_________。（用U额、U0、R0表示）
四、作图题
20．（8分）如图所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F为凸透镜的焦点．请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线．
21．（8分）如图是发光二极管与通电螺线管串联的部分电路，闭合开关后，发光二极管可以发光．请在图中标出通电螺线管的N极及导线中电流的方向．
（_________）
五、计算题
22．（10分）如图甲所示的电路中，为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求：
（1）电路中电流最小时，30s内电流通过电阻R做的功；
（2）电源电压和定值电阻；
（3）电路中电流最大时，电阻消耗的功率。
23．（12分）某电热水壶内部电热丝的阻值为40 Ω，接在电路中后通过的电流为5 A，通电8 min，能够将2 kg水从20℃加热到70℃.不计温度对电阻的影响，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求：
（1）这壶水吸收的热量；
（2）此电热水壶的热效率.
参考答案
一、选择题
1、A
【详解】如图所示是一种环保型手电筒，使用它时只要将它来回摇晃，就能使灯泡发光，能产生电，是利用电磁感应现象的原理工作的；故
A．该装置横纵没有电源，所以金属棒在磁场中做切割磁感应运动，电路中就会产生电流，故是电磁感应现象原理，故符合题意；
B．该装置是奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，与手电筒工作原理不同，故不符合题意；
C．该装置是探究电磁铁磁性强弱与电流关系的，故与手电筒工作原理不同，故不符合题意；
D．该装置是电动机原理实验，即说明通电导线在磁场中受力的作用，故与手电筒工作原理不同，故不符合题意；
故选A。
2、D
【详解】A．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线，不是真实存在的，故A正确，不符合题意；
B．由于在磁体的外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，所以该条形磁体的右端为N极，左端为S极，故B正确，不符合题意；
C．小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，所以将一小磁针置于b点，其静止时N极指向左侧，故C正确，不符合题意；
D．磁体周围，越靠近两极的位置其磁感线越密集，磁场越强，所以a处的磁场比b处强，故D错误，符合题意。
故选D。
3、B
【详解】A. 锯木板时锯条发烫，是克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故A不符合题意；B. 用火烧水时，水从火焰吸收热量水温升高，属于热传递改变物体的内能，故B符合题意；C. 双手因摩擦而发热，是克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故C不符合题意；D. 钻木取火，是克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故D不符合题意．故选B.
【点睛】
本题抓住改变物体内能有两种方式：做功和热传递．做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，有传导、对流和辐射三种方式．
4、B
【详解】夏天，槐花飘香是槐花内花粉分子的微观运动，能用分子热运动知识来解释；春天，柳絮飞扬、秋天，落叶飘零和冬天，雪花飘飘是物体的宏观运动，不能用分子热运动知识来解释，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5、C
【详解】A．带金属外壳的用电器使用时外壳都要接地，避免发生触电事故，故A错误；
B．雷雨天气不能在大树下避雨，因为树比较高，而且树上带有水，树木就成了导体，容易将雷电引下来，人在树下避雨就可能会触电，故B错误；
C．家庭电路中，控制各个灯具的开关都应安装火线上，断开开关，保证用电安全，故C正确；
D．使用试电笔时手指必须要接触金属笔尾，笔尖接触电线，可辨别火线与零线，故D错误。
故选C。
6、A
【详解】将一桶汽油用掉了一部分，剩下汽油的质量和体积均减小，但密度、比热容、热值是物质（燃料）的一种特性，不随物体的多少而变化，所以汽油用掉了一部分，密度、比热容和热值都不变．
故选A．
7、B
【详解】A．由可得，灯泡的电阻：
；
故A正确，不符合题意；
B．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。由串联电路的分压特点可知，滑片位于a端时电压表的示数Ua=8V，滑片位于b端时电压表的示数Ub=5V，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知，灯泡两端的电压分别为：；
；
已知：，则：
；
即：，所以：
；
解得U=9V，故B错误，符合题意；
C．滑动变阻器的滑片P在a点时电路中的电流：
；
则滑动变阻器接入电路的电阻为：
；
故C正确，不符合题意；
D．滑动变阻器的滑片P在b点时电路中的电流：
；
则滑动变阻器接入电路的电阻为：
；
故D正确，不符合题意。
8、D
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为0，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流Ia＝1.6A，电源的电压：U＝IaR1＝1.6A×R1，
当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图象可知，电路中的电流Ib＝0.2A，电压表V2的示数U2＝7V，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＝IbR1+U2＝0.2A×R1+7V，因电源的电压不变，所以，1.6A×R1＝0.2A×R1+7V，解得：R1＝5Ω，故A正确，不符合题意；
电源电压U＝IaR1＝1.6A×R1＝1.6A×5Ω＝8V，故B正确，不符合题意；
当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，滑动变阻器的最大阻值为：R滑大＝＝35Ω，故C正确，不符合题意；
当滑片位于a端时，电路中的电流最大，电路中的最大电流Ia＝1.6A，电路总功率最大为：P大＝UIa＝8V×1.6A＝12.8W，故D错误，符合题意。
9、C
【详解】电源电压U=9V，电路中电流I=0.75A，因此图中虚线框内电路的总电阻为
；
A．5Ω和2Ω串联，总电阻
，
不符合要求；
B．2Ω和3Ω串联，总电阻
，
不符合要求；
C．20Ω、30Ω两个并联时，总电阻为
；
符合要求；
D．5Ω、3Ω两个并联时，总电阻为
；
不符合要求。
10、A
【详解】由图可知，当开关S1和S2都闭合时，电铃被导线短路，电路为灯泡的简单电路，所以只有灯泡可以发光，即灯亮、铃不响。
故选A。
11、A
【详解】A．由并联电路电流的特点可知，总电流等于两盏灯中电流加上电熨斗中的电流，故总电流变大，A符合题意；
B．两盏灯正常发光，而使用电熨斗时应并联在电路中，则电熨斗上的电压为220V，即电路两端的总电压不变，B不符合题意；
C．知道电路中的总电流变大，则由欧姆定律的公式变形R 可知，电路中的总电阻变小，C不符合题意；
D．电路两端的总电压不变，而总电流变大，则由电功率的计算公式P＝UI可知，总功率变大，D不符合题意。
故选A。
12、B
【详解】A．给蓄电池充电时把电能转化为化学能，故A错误；
B．太阳能电池，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故B正确；
C．发电机工作时是用来发电，是将机械能能转化为电能，故C错误；
D．电风扇正常工作时，电能主要转化为扇叶的机械能，只有少部分转化为内能，故D错误。
故选B。
二、填空题
13、150 2200
【详解】[1]由题意可知，小明家本月消耗的电能为
[2]从该电能表能够看到，每消耗的电能，转盘转过3000转，那么转盘转过1200转时，用电器消耗的电能符合关系式
可得
[3]由表盘信息可知，电压最大只能是220V，电流最大只能是10A，可以知道小明家中所有用电器的总功率不得超过
14、压缩 做功
【详解】[1]在内燃机的工作过程中，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程；
[2]图中的冲程中，进气门和排气门关闭，火花塞点燃，活塞向下运动，所以是做功冲程。
15、串 5
【详解】[1]电源电压大于电热丝的额定电压，所以需串联一个电阻；
[2]根据串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，所以串联电阻两端电压为：
U2=U−U1=9V−6V=3V，
串联电阻电流为：
I== =0.6A，
∴根据欧姆定律可得，串联一个电阻：
R2===5Ω。
16、光能 电能 反射 清洁无污染/可储能 /可调峰/实现连续发电
【详解】(1)[1][2]由图可得，塔式太阳能发电系统先接收太阳光，接收器再将所吸收的热能转换成蒸气驱动汽轮机发电。所以塔式太阳能发电系统主要是把光能转化为电能。
(2)[3]由图可得，定日镜的作用是将太阳光经凹面镜反射后会聚在集热器上。
(3)[4]光热发电利用太阳能发电，生产与发电均清洁无污染；电网的负荷曲线形状在白天与太阳能发电自然曲线相似，上午负荷随时间上升，下午随时间下降，因此太阳能发电是天然的电网调峰负荷，可根据电网白天和晚上的最大负荷差确定负荷比例，一般可占1020%的比例；受益于热能的易储存性，所有太阳能光热发电电站都有一定程度的调峰、调度能力，即通过热的转换实现发电的缓冲和平滑，并可应对太阳能短暂的不稳定状况；储能是可再生能源发展的一大瓶颈，实践证明储热的效率和经济性显著优于储电和抽水蓄能。配备专门蓄热装置的太阳能光热发电电站，不仅在启动时和少云到多云状态时可以补充能量，保证机组的稳定运行，甚至可以实现日落后24小时不间断发电，同时可根据负载、电网需求进行电力调峰、调度。（说出一条即可）
三、实验题
17、 灯炮处开路 B 10 0.5
【详解】(1)[1]电流表的量程选0∼0.6A与灯串联，如下所示；
(2)[2]连好电路后闭合开关，移动滑片变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路出现断路，电压表有示数，说明电压表到电源间是通路，所以故障可能是小灯泡断路。
(3)[3]灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为额定电压。
(4)[4]由绘制得如图丙所示的I−U图象知，小灯泡两端电压是1.5V时，电流为0.15A，由欧姆定律，其电阻是
R′===10Ω
小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是10Ω。
[5]灯在额定电压下的电流为0.2A，故小灯泡的额定功率是
P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W
小灯泡的额定功率是0.5W。
(5)[6]如图，灯泡与已知电阻、滑动变阻器串联，移动滑动变阻器滑片，当灯泡并联的电压表示数为2.5V时，灯泡正常工作。滑动变阻器滑片位置不变，闭合S2、断开S1，使电压表并联在灯泡与R0两端。根据串联电路电压规律求出R0电压，利用欧姆定律求R0电流，即灯泡额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率。
18、（1）调节滑动变阻器，吸引大头针的数量；（2）①匝数一定时，电流越大，磁性越强； ②电流一定时，匝数越多，磁性越强．
【解析】解：（1）移动滑动变阻器的滑片，改变连入电路电阻丝的长度，改变连入电路的电阻，改变电路中的电流；电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察，通过吸引铁钉的多少来反映磁性的强弱．
（2）①实验1、2、3得到：电磁铁的线圈的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强．
②比较实验中的（1和4或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强．
故答案为：（1）调节滑动变阻器，吸引大头针的数量；（2）①匝数一定时，电流越大，磁性越强； ②电流一定时，匝数越多，磁性越强．
【点评】（1）掌握电磁铁的磁性强弱的影响因素．
（2）用控制变量法研究电磁铁的磁性强弱的影响因素．
（3）移动滑动变阻器的滑片能改变电路中的电流．
19、 1.05 增大 10 5.5 U额·
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电流约为：
I==0.48A＜0.6A，
所以，电流表选择0-0.6A的量程；灯泡、R0及滑动变阻器串联，故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“+”极连接，小灯泡的左接线柱与R0的左接线柱连接，如图所示：

(2)[2]由图丙可知，电流表选择0-0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率：
P额=U额I额=2.5V×0.42A=1.05W；
(3)[3]由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P=UI可知，小灯泡消耗的电功率增大，即小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大；
[4]由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，第5次实验时电路总电阻：
R总=≈18.2Ω＜20Ω，
因
R总=RL+R0+R滑，
已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω，在实验中选用的是R0=10Ω；
(4)①[5]要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压；闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，灯泡正常发光时，电压表的示数：
UV=U-U额=8V-2.5V=5.5V；
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：
I额=，
③[6]小灯泡的额定功率：
P额=U额I额=U额·。
四、作图题
20、
【详解】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条折射光线对应的入射光线．过入射点垂直界面作出法线，根据反射定律的内容在空气中法线的另一侧作出反射光线，在水中法线的另一侧作出折射光线，
21、
【解析】二极管是由半导体材料制成的，且发光二极管具有单向导电的特性；二极管在接入电路时，应使电流从较长的接线脚（二极管的正极）流入，从较短接线脚（二极管的负极）流出，否则电路处于开路，无法正常工作；已知闭合开关后，发光二极管可以发光，所以，电流从通电螺线管的右端流入、左端流出，由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，如图所示：
五、计算题
22、（1）120J；（2）24V、20Ω；（3）28.8W。
【详解】(1)由电路图可知，与R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，电路中最小电流，此时R两端电压，则30s 内电流通过电阻R做的功：
(2)滑动变阻器滑片P在b端时，电路为的简单电路，由图象乙可知最大电流为1.2A，由欧姆定律可得电源电压：
①
滑动变阻器滑片P在a端时，与R的最大阻值串联，此时，，由欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压：
②
由①②解得，，；
(3)由图乙得，电路中的电流最大值是，此时消耗的功率最大，则：
答：(1)电路中电流最小时，30s内电流通过电阻R做的功为120J；
(2)电源电压、定值电阻分别为24V、20Ω；
(3)电路中电流最大时，电阻消耗的功率为28.8W。
23、（1）4.2×105J （2）87.5%
【解析】根据题中“电热水壶内部电热丝的阻值为40Ω，接在电路中后通过的电流为5A，通电8min，及求水吸收的热量和电热水壶的热效率”可知，本题考查热量的计算和加热的效率．根据吸热公式求出水吸收的热量；根据焦耳定律求出电热水壶所消耗的电能，利用求出此过程中电热水壶的热效率．
【详解】（1）水吸收的热量
．
（2）电热丝产生的热量，
则电热壶的效率是
．
答：（1）这壶水吸收的热量为；（2）此电热水壶的热效率为87.5%；
电磁铁线圈匝数
50匝
100匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引铁钉的最多数目/枚
5
8
10
7
11
14
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W