2022-2023学年陕西省西安市未央区九年级上学期物理期末试题及答案

这是一份2022-2023学年陕西省西安市未央区九年级上学期物理期末试题及答案，共22页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1. 如图所示，下列日常生活中的用电器，正常工作时的功率最接近1kW的是（ ）
A. LED台灯B. 笔记本电脑
C. 电饭煲D. 电视机
【答案】C
【解析】
【详解】A．LED台灯正常工作时的功率在10W左右，故A不符合题意；
B．笔记本电脑正常工作时的功率在60W左右，故B不符合题意；
C．电饭煲正常工作时的功率约为1000W，故C符合题意；
D．电视机正常工作时功率约为100W，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示，下列生活情景中，所使用的简单机械属于省力杠杆的是（ ）
A. 用钉锤拔钉子B. 用筷子夹食物
C. 用船桨划水D. 用笤帚扫地
【答案】A
【解析】
【详解】A．用钉锤拔钉子过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意；
B．用筷子夹食物时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；
C．用船桨划水时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．用笤帚扫地过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
3. 小华家种植的猕猴桃丰收了，在小华采摘猕猴桃的几个过程中，小华对猕猴桃做了功的过程是（ ）
A. 挑着两筐猕猴桃站立不动的过程
B. 弯腰从树下捡起猕猴桃的过程
C. 抛出猕猴桃后，猕猴桃在空中运动的过程
D. 熟透的猕猴桃从树上下落的过程
【答案】B
【解析】
【详解】A．挑着两筐猕猴桃站立不动的过程中，但物体没有通过距离，故A不符合题意；
B．弯腰从树下捡起猕猴桃的过程中，物体在力的方向上通过了距离，故B符合题意；
C．抛出猕猴桃后，物体由于惯性向前运动，所以不做功，故C不符合题意；
D．熟透的猕猴桃从树上下落的过程，人没有对猕猴桃做功，故D不符合题意。
故选B。
4. 如图所示的各种做法中，符合安全用电原则的是
A. 将手指塞进插座B. 在高压线下放风筝
C. 用湿手拔插头D. 冰箱的金属壳接地
【答案】D
【解析】
【分析】根据安全用电原则知识去分析：
（1）安全用电的基本原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（2）水是导体；
（3）有金属外壳的家用电器外壳必须接地
【详解】A、将手指塞进插座，会造成触电，不符合安全用电的原则，故A错误；
B、高压线的电压很高，在其旁边放风筝，风筝容易挂到高压线上，很有可能会发生导电，使得放风筝的人触电，不符合安全用电原则，故B错误；
C、水是电的导体，用湿手拔插头，可能会因水导电而发生触电事故，不符合安全用电原则，故C错误；
D、冰箱的金属壳接地，家用电器外壳加接地保护，是为了防止外壳带电而发生触电事故，符合安全用电的原则，故D正确．
故选D．
【点睛】本题考查了安全用电的常识，注意不要同时将大功率的用电器同时工作，不要将导体与电源接触或靠近．
5. 我国航天事业高速发展！2022年12月4日，“神舟十四号”载人飞船返回舱成功着陆东风着陆场。“神舟十四号”载人飞船返回舱使用氢气作为燃料，在返回时提供动力是因为其（ ）
A. 热值高B. 热量多C. 内能小D. 密度大
【答案】A
【解析】
【详解】氢气的热值高，质量相同的氢气与其它燃料相比，燃烧时可以释放更多的热量，所以载人飞船返回舱使用氢气作为燃料。
故选A。
6. 下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（ ）
A. 冬天用电暖器取暖
B. 电脑使用微型风扇散热
C. 用电饭锅煮饭
D. 用电熨斗熨衣服
【答案】B
【解析】
【详解】A．冬天用电暖器取暖，属于利用电流的热效应，故A不符合题意；
B．电脑使用微型风扇散热，防止电热产生危害，故B 符合题意；
C．家里使用电饭锅煮饭，属于利用电流的热效应，故C 不符合题意；
D．使用电熨斗熨衣服，属于利用电流的热效应，故D 不符合题意。
故选B。
7. 在2022年北京冬奥会自由式滑雪比赛中，我国选手苏翊鸣获得冠军。如图所示，苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点C的过程中（ ）

A. 重力势能增大，动能减小
B. 重力势能减小，动能增大
C. 重力势能减小，动能减小
D. 重力势能增大，动能增大
【答案】B
【解析】
【详解】苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点C的过程中，质量不变，重力势能减小，动能增大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8. 为保护视力，防止近视！妈妈给小华购买了如图所示的充电式可调亮度的LED小台灯。下列说法不正确的是（ ）

A. 制成LED小台灯的主要材料是半导体
B. 控制亮度的电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻的
C. LED小台灯工作时主要将电能转化为内能
D. LED小台灯的充电线插入家庭电路充电时，小台灯与其他用电器并联
【答案】C
【解析】
【详解】A．LED灯是利用半导体材料制成的，具有单向导电性，故A正确，不符合题意；
B．电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，故B正确，不符合题意；
C．LED小台灯工作时主要将电能转化为内能和光能，故C 错误，符合题意；
D．LED小台灯的充电线插入家庭电路充电时，与其他用电器互不影响，是并联电路，故D 正确，不符合题意。
故选C。
9. 在实施乡村振兴，加快建设现代农业产业过程中，工人师傅常用如图所示的简易滑轮组提升建筑材料。在某次提升重物时，工人用250N的拉力将重为400N的物体在20s内匀速提升4m。下列分析和计算正确的是（ ）

A. 上端的定滑轮可以省力
B. 工人做的总功的功率为40W
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 加大提升建筑材料的质量，滑轮组的机械效率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．使用定滑轮不能省力，只能改变力的方向，故A错误；
B．由图可知n＝2，则拉力做的总功为
拉力做功的功率为
故B错误；
C．拉力做的有用功为
滑轮组的机械效率为
故C正确；
D．如果加大提升建筑材料的质量，建筑材料的重力增大，则有用功增大，额外功不变；有用功占总功的比例增大，则滑轮组的机械效率增大，故D错误。
故选C。
10. “开车不饮酒，饮酒不开车。遵守交通规则，保障人身安全！”图﹣1是交警经常使用的“气体中酒精浓度测试仪”的原理图，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化关系如图﹣2所示。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，使电压表示数U1＝8V，调零后R2的滑片位置保持不变。下列分析和计算正确的是（我国标准：20mg/100mL≤P＜80mg/100mL为饮酒驾驶；P≥80mg/100mL为醉酒驾驶）（ ）
A. 气体中酒精浓度越大，气敏电阻R1的阻值越大
B. 检测时，气体中酒精浓度越小，电压表的示数越小
C. 调零后，R2接入电路中的电阻为50Ω
D. 某次检测时，电流表的示数为0.2A，则可判定被检测驾驶员饮酒驾驶
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙可知，气敏电阻R1随着酒精气体浓度的增大而减小，故A错误；
B．由甲图可知，两电阻串联，电压表测R1电压，电流表测电路的电流，根据串联分压原理可知气敏电阻接入电路的阻值越小，电压表的示数越小，气体中酒精浓度越小，故B错误；
C．由乙图可知，当气体中的酒精浓度为0时，R1＝100Ω，此时电路中的电流
根据串联电路电压的规律及欧姆定律得，R2接入电路中的阻值为
故C错误；
D．当电流表示数为0.2A时，由欧姆定律可知，电路的总电阻
根据串联电路电阻的规律，气敏电阻的阻值为
R1′＝R′﹣R2＝50Ω﹣25Ω＝25Ω
由图乙知，当气敏电阻的阻值为25Ω时，即该司机属于饮酒驾驶。
故选D。
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11. 为了纪念英国物理学家__________最早精确测定电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，将他的名字命名为能量的单位。为了纪念欧姆发现电流与电压、电阻的关系，将他的名字命名为__________的单位。
【答案】 ①. 焦耳 ②. 电阻
【解析】
【详解】[1]英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流，得出Q＝I2Rt，为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为功和能（能量）以及热量的单位。
[2]为了纪念欧姆发现电流与电压、电阻的关系，将他的名字命名为电阻的单位。
12. 西安汉城湖水利风景区里，湖水如镜。湖水能调节周边气温，主要是利用水的__________大的特性。湖水在阳光照射下温度升高，内能__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 比热容 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]因为水的比热容较大，白天，吸收相同的热量；夜晚，水的温度降低的少，能有效调节湖周边气温。
[2]一定质量的湖水在阳光照射下吸收热量，温度升高，内能增大。
13. 正确使用测电笔的方法是图__________（选填“﹣1”或“﹣2”）。家庭电路中造成保险丝熔断的两种常见情况是用电器的总功率过大和__________。如图﹣3，大功率家用电器的三脚插头，其上端较长的脚是用来接__________（选填“火线”、“零线”或“地线”）的。

【答案】 ①. ﹣1 ②. 短路 ③. 地线
【解析】
【详解】[1]在使用测电笔时，手必须与笔尾的金属体接触，图﹣1持笔方式是正确的，手处于测电笔上的绝缘部分，笔尖接触火线时，导致误判。
[2]家庭电路中造成保险丝熔断的两种常见情况是用电器的总功率过大和短路。
[3]有金属外壳的用电器的三脚插头，较长的脚与该用电器的外壳相连，可防止因外壳漏电而触电。
14. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“6V；1.8W”字样（灯丝的电阻不变）只闭合开关S1时，灯L正常发光；闭合开关S1、S3，断开开关S2时，电流表的示数为0.9A。则电源电压为__________V，定值电阻R的阻值为__________Ω。只闭合开关S2时，定值电阻R在5min内产生的热量是__________J。
【答案】 ①. 6 ②. 10 ③. 120
【解析】
【详解】[1]由图可知，只闭合S1，只有灯泡L工作，此时灯泡L正常发光VL=6V；闭合开关S1、S3，断开开关S2时，灯泡L与R并联，根据并联电路的电压特点可知，灯泡L与R两端的电压为
UR=UL=U=6V
[2]由P=UI可知，通过灯泡L的电流为
根据并联电路的电流特点可知，通过R的电流为
由可知，定值电阻R的阻值为
[3]只闭合开关S2时，灯泡L与R串联，由可知
根据串联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻为
R总=R+RL=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流为
定值电阻R在5min内产生的热量为
15. 为规范停车秩序，西安市交警对违停车辆拖移，其工作原理图如图所示。当钢绳对车辆施加沿斜面的拉力F＝5×103N时，在100s内可将质量为1.5t的小车A沿斜面底端匀速拉至斜面顶端，已知斜面高为1m，长为5m。滑轮B的作用是__________（选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）；在小车A由斜面底端被拖上斜面顶端的过程中，拉力F所做的有用功为__________J；整个装置的机械效率为__________；利用该装置拖小车__________（选填“能”或“不能”）省功。（不计车长、钢绳重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg）

【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 1.8×104 ③. 60% ④. 不能
【解析】
【详解】[1]滑轮B的轴的位置固定不动，为定滑轮，定滑轮不省力，但可以改变力的方向。
[2]小车质量为
m＝1.5t＝1500kg
其重力为
G＝mg＝1500kg×10N/kg＝1.5×104N
拉力使物体上升了1m，做的有用功为
W有用＝Gh＝1.5×104N×1m＝1.5×104J
[3]拉力做的总功为
W总＝Fs＝5×103N×5m＝2.5×104J
整个装置的机械效率为
[4]通过上面计算可知，使用机械就会产生无用功，即
W总>W有用
即使用该装置不能省功。
16. 如图所示，这是一种家用电热水龙头的实物图和电路原理图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。则当开关S同时接触3、4触点时__________（选填“冷水”、“温水”或“热水”）。电热丝R1=55Ω、R2=88Ω（阻值不变），则水龙头流出温水时的额定功率为__________W；水龙头流出热水时，通过水龙头的电流为__________A，此时正常工作10s放出的热量是__________J。

【答案】 ①. 热水 ②. 880 ③. 6.5 ④. 14300
【解析】
【详解】[1]由电路图可知，当开关S同时接触3，4触点，R1、R3并联，根据并联电路的特点可知，此时电路中的总电阻最小，据可知，电热水龙头流出的是热水；当开关S同时接触2、3触点时R1工作，此时电路中的电阻较小，据知，水龙头流出的是温水；开关与1、2触点接触时，两个电阻不工作，水龙头流出的是冷水。
[2]流出温水的额定功率
[3]水龙头流出热水时，通过R1的电流
通过R2的电流
根据并联电路的电流特点可知，通过水龙头的电流为
I热=I1+I4=4A+2.4A=6.5A
[4]此时正常工作10s放出的热量
Q=W=UI热t=220V×6.5A×10s=14300J
17. 如图所示，在遵守安全用电原则的前提下，请用笔画线代替导线将控制灯泡的开关和灯泡正确连入家庭电路。

【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，这样在断开开关能切断火线，既能控制灯泡，又能防止人触电，如图所示：

18. 如图所示，OAB是轻质杠杆，在OA的中点挂一个重物。请在B点画出使OA在水平位置保持静止的最小动力F（保留作图痕迹）。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OB作为动力臂l是最长的；动力的方向应该向上，过点B垂直于OB向上作出最小动力F的示意图，如下图所示。
三、实验探究题（共4小题，计22分）
19. 请完成与下列实验有关的填空。

（1）如图﹣1，电压表的读数为__________V。
（2）如图﹣2，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，将平衡螺母向右调节使杠杆在水平位置平衡__________和消除杠杆自重对实验的影响。
（3）小明家11月底电能表的示数为 ，12月底电能表的表盘如图﹣3所示，若电费标准为0.6元/（kW•h），则12月需交电费__________元。周末小明在家看电视时，将家中其他用电器关闭，只让电视机单独接入电路，电能表转盘转6转，观察到电视机工作6min，则电视机的实际功率为__________W。
【答案】 ①. 11.5 ②. 测量力臂 ③. 90 ④. 100
【解析】
【详解】（1）[1]图中电压表所选量程为0～15V量程，分度值为0.5V，因此电压表的读数为11.5V。
（2）[2]在“探究杠杆的平衡条件”实验中，调节平衡螺母，其目的是消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂。
（3）[3]12月消耗电能为
W＝376.5kW•h﹣226.5kW•h＝150kW•h
12月需交电费为
0.6元/（kW•h）×150kW•h＝90元
[4]电能表转盘转6转，消耗电能为
又因为
t＝6min＝0.1h
电视机的实际功率为
20. 高空抛物不仅是一种不文明行为，还会带来很大的安全隐患。小华设计了如图所示的实验：让三个体积相同的实心铁球A、铁球B和铝球C同时由静止释放落到沙地上，其中A、C球离沙地的高度相同。实验数据记录如表。（ρ铁>ρ铝）
（1）本实验中，球的重力势能大小是通过__________来反映的；
（2）比较A、C两球，得出的结论是__________；
（3）B球落入沙中后，速度不断减小直至静止，B球的机械能转化为__________能；
（4）请你给高空抛物者提出一条警示语：__________（合理即可）。
【答案】 ①. 小球陷进沙坑的深度 ②. 见解析 ③. 内 ④. 禁止高空抛物
【解析】
【详解】（1）[1]本实验中把小球的重力势能转化成小球陷进沙坑的深度来比较各小球重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）[2]比较A、C两球可知，A是铁球，C是铝球，它们的体积相同，由于铁的密度大于铝的密度，由m=ρV可知A的质量大于C的质量，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。
（3）[3]B球落入沙中后，速度不断减小直至静止，B球掉落过程中摩擦阻力做功，因此内能增加，B球的机械能转化为内能。
（4）[4]高处的物体具有重力势能，落下时容易砸伤下面的人或砸坏下面的物体。因此禁止高空抛物。
21. 实验小组做“测量小灯泡的额定功率”实验。实验器材：两节新干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为8Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。

（1）请用笔画线代替导线将如图甲所示的实物电路连接完整_________；（要求滑片向左移动时，灯泡变亮）
（2）连接好电路，将滑动变阻器的滑片P移至最大阻值处。然后闭合开关，同学们观察到小灯泡不发光，电压表的示数接近3V，则电路故障可能是__________（选填序号）；
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）排除故障继续实验，调节滑片P使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示__________A，待测小灯泡的额定电功率是__________W；
（4）同学们记录实验数据如表所示，分析表格数据可知：①小灯泡的实际功率越大，发光越__________（选填“亮”或“暗”）；②小灯泡灯丝的电阻随两端电压的增大而__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）小明用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整。（假设电源电压保持不变）
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为；
②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定电功率的表达式：P额＝__________（用U额、R0、I表示）。
【答案】 ①. ②. B ③. 0.3 ④. 0.75 ⑤. 亮 ⑥. 增大 ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]滑片P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与灯串联，如下所示：

（2）[2]小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数且接近3V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了。故可能是小灯泡断路。
故选B。
（3）[3][4]由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，该电流表示数为0.3A；由P＝UI可得，小灯泡的额定电功率为
（4）①[5]由表格数据知小灯泡的实际功率越大，发光越亮。
②[6]根据知，三次实验中小灯泡电阻分别为
故可以得出当小灯泡两端的电压增大时，其电阻将增大。
（5）[7]根据题意可知，干路中的的电流为I，通过滑动变阻器的电流为，根据并联电路的电流规律可知通过灯泡的电流为
则灯泡的额定功率为
22. 在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，小明设计的实验电路如图所示，两个完全相同的玻璃瓶甲、乙内，瓶中插入温度计a、b。
（1）小明观察到电阻丝R甲的长度大于R乙的长度，则电阻丝的阻值R甲__________（选填“＞”、“＜”或“＝”）R乙；
（2）为了让实验效果更显著，小明应在甲、乙两瓶中加入质量、初温均相同__________（选填“煤油”或“水”）；
（3）实验中，通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少，下列实验应用了该研究方法的是__________（选填序号）；
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.探究导体电阻的大小与哪些因素有关
C.“伏安法”测电阻
（4）小明将两电阻丝串联在电路中的目的是控制通电时间和__________相同。闭合开关，保持滑片在某一位置不动，一段时间后小明观察到玻璃瓶__________（选填“甲”或“乙”）中温度计的示数更大；
（5）爱思考的小明，还利用该实验装置比较不同物质的吸热能力，在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且换用两根电阻丝的阻值R甲'__________R乙'。闭合开关，一段时间后，若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容的关系为c甲__________c乙。（均选填“＞”、“＜”或“＝”）

【答案】 ①. ＞ ②. 煤油 ③. B ④. 通过的电流 ⑤. 甲 ⑥. ＝ ⑦. ＜
【解析】
【详解】（1）[1]在导线的横截面积、材料及温度相同的条件下，导线长度越大，电阻越大，小明观察到电阻丝R甲的长度大于R乙的长度，则电阻丝的阻值R甲＞R乙。
（2）[2]水的比热容大于煤油的比热容，质量相同的水和煤油吸热相同，根据可知煤油的温度升高得多，未来让实验效果更显著，小明应在甲、乙两瓶中加入质量、初温均相同的油。
（3）[3]实验中，通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少，采用了转换法；
A.探究电流与电压、电阻的关系，采用了控制变量法；
B.探究导体电阻的大小与哪些因素有关，根据电流表示数大小比较电阻的大小，采用了转换法；
C.“伏安法”测电阻，为减小误差要多次测量取平均值，没有采用转换法；
故选B。
（4）[4][5]串联电路各处的电流相等，小明将两电阻丝串联在电路中的目的是控制通电时间和通过的电流相同，保持滑片在某一位置不动，根据，甲电阻丝产生的热量多，根据转换法，一段时间后小明观察到玻璃瓶甲中温度计的示数更大。
（5）[6][7]在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，根据Q＝I2Rt，为控制相同时间不同物质吸热相同，故换用两根电阻丝的阻值R甲'＝R乙'，闭合开关，一段时间后,若温度计a比温度计b温度升高得快，根据比较吸热能力的方法，则甲、乙两瓶内液体比热容的关系为c甲＜c乙。
四、综合题（共2小题，计16分）
23. 节碳减排，保护我们生存的环境！我省用以天然气为燃料的公交车取代以传统燃油为燃料的公交车。一总质量为18t的天然气公交车在平直路面上匀速行驶过程中，所受的阻力为车总重的，在40s内行驶了400m，发动机的热机效率为45%。（g取10N/kg，）
（1）内燃机在压缩冲程中将__________能转化为内能；
（2）公交车牵引力做功的功率是多少________？
（3）该过程中公交车消耗天然气的质量是多少千克_________？
【答案】 ①. 机械 ②. ③. 0.004kg
【解析】
【详解】（1）[1]内燃机压缩冲程中，活塞压缩气缸内的气体做功，使气体的内能增加，将活塞的机械能转化为气体内能。
（2）[2]因为公交车匀速行驶时，受力平衡，则牵引力
公交车行驶400m时，牵引力做的功
公交车牵引力做功的功率
（3）[3]该过程中公交车消耗的天然气完全燃烧放出的热量
消耗天然气的质量
24. 小华家的电饮水机的简化电路图如图﹣1所示，R1和R2均为阻值不变的发热电阻，S1为总开关，S2为温度开关，有1、2两个触点，控制电饮水机的“加热”和“保温”两挡水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

（1）电饮水机是利用电流的__________效应工作的。开关S1闭合、S2接1时，电饮水机处于__________（选填“加热”或“保温”）挡；
（2）发热电阻R2的阻值及电饮水机的保温功率各是多少________？
（3）某次烧开水时，小华在电饮水机中装满水，让其正常工作，则2～4min内电饮水机的加热效率是多少_________？
【答案】 ①. 热 ②. 加热 ③. 发热电阻R2的阻值为48.4Ω，电饮水机的保温功率为200W ④. 70%
【解析】
【详解】（1）[1]电流通过电阻丝时，会产生热量，电饮水机是利用电流的热效应工作的。
[2]由图1可知，当开关S1闭合、S2接1时，只有R2工作，当开关S1闭合、S2接2时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，R2工作时，电路中的电阻最小，由可知，电水壶处于加热挡；R1、R2串联时，电路中的总电阻最大，电水壶处于保温挡；因此当开关S1闭合、S2接1时，电饮水机处于加热挡。
（2）[3]由表格数据可知，电水壶加热挡的功率P加＝1000W，由可知，R2的阻值
电水壶处于保温挡时，R1、R2串联，串联的总电阻
R＝R1+R2＝193.6Ω+48.4Ω＝242Ω
电水壶的保温功率
（3）[4]水的体积
V＝1L＝1×10﹣3m3
由可知，水的质量
m=ρV = 1.0×103kg/m3×1×10-3 m3=1kg
由图2可知，2～7min内0＝50℃，末温t＝70℃，则2～5min内水吸收热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×108J/（kg•℃）×1kg×（70℃﹣50℃）＝8.4×104J
由可知，消耗的电能
W=P加t＝1000W×2×60s＝1.2×105J
这段时间内电水壶加热效率
球的种类
铁球A
铝球C
铁球B
高度/cm
10
10
15
球陷入沙中的深度/cm
3
2
9
实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的电功率P/W
小灯泡的亮度
1
2
0.26
0.52
较暗
2
2.5
正常
3
3
0.32
0.96
较亮
容量
1L
额定电压
220V
额定加热功率
1000W
发热电阻R1阻值
193.6Ω