江苏省扬州市梅岭中学教育集团2020-2021学年九年级(上)期末考试物理试题

江苏省扬州市梅岭中学教育集团2020-2021学年九年级（上）

期末考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．煤炭是一种重要能源，区别煤炭优劣的最主要指标是检测它的（）

A．比热容B．热值C．密度D．导电性

2．如图所示，力对物体做功的是

A．用力搬石头，搬而末动

B．提着桶在水平路面上前进

C．用力将鸡蛋举高

D．手举杠铃静止不动

3．如图所示，不计绳重和摩擦，沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则

A．F1最大B．F2最大C．F3最大D．三个力一样大4．如图所示，小强乘坐自动扶梯匀速上升的过程中，他的

A．动能不变，重力势能增大，机械能增大

B．动能减小，重力势能增大，机械能不变

C．动能增大，重力势能减小，机械能不变

D．动能不变，重力势能减小，机械能减小

5．如图所示，相同质量的水和煤油，用功率相同的电热器加热相同的时间后(都未沸腾)，以下说法正确的是（）

A．水的末温一定高

B．煤油的末温一定高

C．水吸收的热量一定多

D．煤油的温度变化量一定大

6．随着生活水平的提高，人们外出旅游住宿宾馆司空见惯．如图为某宾馆房间取电装置，房卡插入槽中后，房间内的电灯、电视、空调等用电器才能工作，房卡的作用相当于房间电路的（）

A．总开关B．电源C．用电器D．电能表

7．如图所示的电路中，当开关S闭合时，灯L1和L2均不亮。某同学用一根导线检查电路的故障，他将导线先并接在灯L1两端时，发现灯L2亮，L1不亮，然后并接在灯L2两端时，发现两灯均不亮。由此可判断（）

A．灯L1短路B．灯L1断路C．灯L2短路D．灯L2断路8．如图所示，选取一根自动铅笔芯，固定夹子A，夹子B向右移动，下列说法正确的是（）

A．电路中的电阻变大，灯泡变亮

B．电路中的电阻变小，灯泡变亮

C．电路中的电阻变大，灯泡变暗

D．电路中的电阻变小，灯泡变暗

9．智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是

A．降低了电池的输出电压B．减小了电池的输出电流

C．减小了电子线路的电阻D．增大了电池的输出功率

10．导体甲、乙、丙分别连接成三个电装置，如图所示．三個导体均由相同的材质组成，导体甲的长度为Lcm，截面积为Acm2；导体乙的长度为2Lcm，截面积为Acm2；导体丙的长度为Lcm，截面积为2Acm2．若电路中连线及安培计的电阻、电池內电阻忽略不计，导体甲、乙、丙所连接的电路装置中，流经三导体的电流值分别为I甲、I乙、I丙，其大小关系为下列何者

A．I甲＞I乙＞I丙B．I乙＞I甲＞I丙

C．I丙＞I甲＞I乙D．I丙＞I乙＞I甲

11．如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图象，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图象③。则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（）

A．R1和ⅠB．R1和ⅢC．R2和ⅠD．R2和Ⅲ12．图甲是模拟调光灯．电源电压为4.0V；小灯泡额定电压为2.5V，电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示，小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比．回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（）

A．闭合开关，移动P能连续调光

B．闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15W

C．在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全

D．小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W

二、填空题

13．我国北方地区房间中的“暖气”用水作为介质，是因为水的比热容比较_____(填“大”或“小”)．冬天用热水袋来暖手，这是通过__的方法来增加手的内能．14．如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为______N，图乙中人对绳子的拉力为______N．

15．重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯，它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备。如图所示，已知沙袋重力为200N，用滑轮系统将它提升到2m高处，然后放手让沙袋下降到地面，此过程中重力所做的功是____J。已知重力灯功率为0.5W，重力势能转化为电能效率为50%，则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明__s。

16．小明新购了一批书，将书从一楼搬到三楼，小红想测定小明一次全部搬完书的过程中对书做功的功率。于是小红进行了如下的实验步骤：（A）测出所有书的总质量m；（B）测出楼梯的总长度L；（C）测出一楼到三楼的竖直高度h；（D）测出小明搬书上楼所用的时间t；（E）计算出小明搬书的功率P．小红的实验步骤中多余的是：____。（填写步骤前的字母即可）实际中由于书较多，小明采用分两批将书搬上三楼的办法搬完了书，两种搬书的方法：①是把所有书一次搬上楼；②是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设小明搬书上楼的速度相同，两种方法中功率大的是__；机械效率高的是__。（填序号①或②）

17．（1）教室里的日光灯之间是____联连接的，它们正常工作时的两端电压为____V；（2）小彩灯扮靓了我们城市的夜景。细心的同学发现：一串小彩灯中若有一个熄灭后，其他灯依然发光，但若取下一个彩灯，则整串灯都会熄灭，小彩灯的连接方式是__；（3）LED灯具有节能、环保等特点，额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是____A，与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED 灯可以节约90%的电能，则这个LED灯与功率为____W的白炽灯亮度相当。

18．如图所示电路，若L1和L2串联，应闭合开关_____；若L1和L2并联，应闭合开关_____；开关_____不能同时闭合，否则会短路。

19．某电热水壶的铭牌如表所示，当此电热水壶正常工作时，用时8分钟将额定容量的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾，水吸收的热量为__ J，消耗的电能为__J．此电热水壶的效率为__。（c水＝4.2×103J/（kg?℃））

20．如图所示用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是______kW?h，当电路中只有一只电饭煲接入电路，正常工作0.5h，发现此电能表的转盘转过1500转，则这只电饭煲的额定功率是______W．

21．两个定值电阻的规格分别为“10Ω1A”和“25Ω3A”：如果把它们串联起来使用，电路两端允许加的最大电压为_____V；如将它们并联起来使用，干路中允许通过的最大电流为_____A。

22．如图是小明购买的干鞋器，将其放入鞋内，通电后发热能起到干燥杀菌除臭的作用。这是利用电流的_____作的。干鞋器的电阻为2200Ω，额定电流为0.1A．通电后正常工作100s产生的热量是____J。

23．在科技制作中，某同学设计了如图甲所示的喷泉控制电路，可变电源EF两端提供的电压随时间的周期性变化关系如图乙所示。R为5Ω的定值电阻，A为一特殊电子元

件，其两端的电压恒为电源电压的1/3。当R的电功率满足P R≥5W时，水泵启动喷水。则t=9s时电阻R的电功率为____W；该电路持续工作3min，喷水时间共为____s。

24．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．闭合开关S后，在移动滑片P的过程中，电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示，电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示，则R0的阻值为______Ω，电源电压为______V．

三、作图题

25．如图甲所示，一轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态。l2是力F2的力臂，请在图中画出F1的力臂l1和力F2的示意图。___

在图乙中，补上适当的导线，使L1和L2并联，开关控制L1和L2，电流表测量L2中的电流。___

图丙是某油量表的部分电路，若油量表由电压表改装而成，且油量增加时电压表读数增大，请在图丙中补画出电压表在电路中接线情况，并标注电压表的正、负接线柱。_____

四、计算题

26．如图,使用杠杆提升重物,拉力F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求

（1）拉力所做的功

（2）拉力做功的功率

（3）此过程中,该杠杆的机械效率

27．如图甲所示是小明家新购买的店热水壶，他发现水壶有一铭牌如图乙所示．待店热水壶注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘1min转了50圈，能使壶中水的温度从25℃升高到35℃．请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息，忽略温度对电阻的影响．求：

（1）电热水壶正常工作的电阻；

（2）电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg?℃）] （3）此时电路的实际电压．

五、实验题

28．在探究杠杆平衡条件的实验中:

（1）开始时杠杆右高左低，则可将左侧的平衡螺母向____调节，使其在水平位置平衡。

（2）如图所示，在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂____个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。若此时用外力使杠杆旋转一个角度，松手后，杠杆____（能/不能）保持静止。

（3）如图所示，若在杠杆B点用弹簧测力计拉动，再将弹簧测力计逐渐向右倾斜使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将____（变大/变小/不变）。用弹簧测力计取代一侧的钩码继续进行以上探究活动的最终目的是____。

A．便于正确认识力臂B．便于测量力臂的大小

C．便于直接读出拉力的大小D．便于得出杠杆平衡条件

29．如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”：

（1）实验中是通过____比较来比较动能大小。

（2）本实验研究的动能是指____（填序号）。

A．小球在斜面上时的动能B．小球撞击木块时的动能C．小球撞击木块后木块的动能

（3）比较图甲、乙是为了研究动能大小与____的关系。

（4）如图丙所示，小赵在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，撞击放在A处木块，测出木块被撞击的距离AB为S1，保持木块在位置B不变，让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被二次撞击的距离BC为S2，则可能出现S1____S2（＞/=/＜），你判断的依据是____。

30．小明利用如下电路图探究电流和电阻的关系．实验器材有：学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、不同阻值的定值电阻若干，导线若干．

（1）连接电路时，开关应该_____；滑片P应置于_____端．

（2）闭合开关后无论怎么移动滑动变阻器，电流表无示数，电压表有较大示数．经检查，发现是某根导线出现了断路，出现故障的导线是_____．（填写导线的序号）

（3）实验结束后，小明绘制的图象如图乙所示，阴影部分的面积表示的物理量是

_____．在分析交流环节，小明发现邻组在相同坐标系中画出的图象如图丙所示，你认为这两组图象不同的原因是：_____．

31．小明在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了如图甲所示的实物图。

（1）闭合开关前，应向____端（A/B）调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小。

（2）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是____（填序号）。

A．检查电路是否断路

B．检查电路是否短路

C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光

（3）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是___ A。这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数____（变大/变小/不变）。换相同规格的灯泡，重新实验，并绘出I ﹣U图象如图丙的A所示，是一条曲线，而不是一条直线，是因为____。

（4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丙的B所示。你认为错误的原因可能是____。

（5）小明同时利用器材测出定值电阻与小灯泡的阻值并绘制出I﹣U图象，如图丁中a、b所示，试分析图象中A、B、C三点阻R A、R B、R C大小关系为____。

32．某同学要分别测量额定电压为2.5V的小灯泡L1 和3.8V的小灯泡L2的额定功率，电路图如图甲所示，使用的电源电压为6V，滑动变阻器的规格是“5Ω 2A”。

（1）小明在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。请在图乙中找出来并打上“×”，再画线把它改到正确的位置上。__

（2）正确连线后，闭合开关后，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，小红的操作不当之处是：____。

（3）该同学先准备测量L2的额定功率（额定电压3.8V），将滑片移至阻值最大位置后，闭合开关S，观察到电压表的示数如图丙所示，此时小灯泡两端的电压为____V。断开S后，接下来应该进行的操作是：____。正确操作后，移动滑片，当电压表的示数为_________V时，小灯泡正常工作，若小灯泡正常发光时的电流示数是0.25A，则该灯泡的额定功率是__W。

（4）该同学断开S，重新将滑片移至初始位置，接入小灯泡L1（额定电压2.5V），并调整电压表量程，闭合开关S，观察到电压表的示数仍为如图丙所示，此时为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是：___。

（5）为了能测出小灯泡L1的额定功率，请你写出一条改进措施：__。

参考答案

1．B

【解析】

【详解】

单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大，说明该煤的热值越大，即是优质煤炭，所以，区别煤炭优劣的最主要指标是检测它的热值。故选B。

2．C

【详解】

A．用力搬石头，搬而末动，有力作用在石头上，石头在力的作用下没有通过距离，所以力对物体没有做功，故A不符合题意．

B．提着桶在水平路面上前进，人给水桶的力向上，水桶向上没有通过距离，所以力对物体没有做功，故B不符合题意．

C．用力将鸡蛋举高，人给鸡蛋的力向上，鸡蛋向上移动了距离，所以力对物体做功，故C 符合题意．

D．手举杠铃静止不动，手给杠铃的力向上，杠铃没有移动距离，所以力对物体没有做功，故D不符合题意．

3．D

【详解】

滑轮根据在使用过程中轴心的位置是否发生改变分为定滑轮和动滑轮，定滑轮实质是一个等臂杠杆，在使用过程中既不省力，也不省距离，但能改变力的方向；动滑轮实质是一个省力杠杆，在使用过程中能省力，但不能改变用力方向．由题意知，该滑轮为定滑轮，不能省力，故本题正确选项是D．

4．A

【分析】

（1）动能大小的影响因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．

（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（3）机械能=动能+势能，物体没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，只考虑重力势能和动能．

【详解】

小强乘商场的自动扶梯上升过程中，小强的质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重

力势能增大；机械能=动能+重力势能，动能不变，重力势能增大，机械能增大，故B正确，D错误．此过程中，动能不变，动能没有和重力势能相互转化，故AC错误；

故选A.

5．D

【详解】

AB．因为不知道水和煤油的初温，所以无法判断水和煤油的末温高低，故AB都错误；C．用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间，水和煤油吸收的热量相同，故C错误；D．质量相同的水和煤油,因为水的比热容大于煤油的比热容,吸收相同的热量后，由Q吸=cm△t 可知，水的温度升高的少，煤油的温度升高的多，故D正确。

6．A

【详解】

房卡可以控制用电器的工作，不插入插槽中，所有房间内的用电器都不工作，所以房卡相当家庭电路的总开关，故A正确．

7．B

【详解】

由图知，两灯串联；闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路；若电路中只有灯L1短路或只有灯L2短路，则另一盏灯会发光，不符合题意，故AC错误；用导线先并联在L1两端时，发现L2亮，灯L1不亮，说明L2是完好的；然后并接在灯L2两端时，发现两灯均不亮，由此可知灯L1发生了断路，故B正确，D错误。故选B。

8．C

【详解】

由图示可知，两个夹子与铅笔芯构成了滑动变阻器，当固定夹子A，夹子B向右移动时，AB间的长度变长，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故应选C．

9．B

【详解】

A.手机工作电压是一定的，如果降低了电池的输出电压，手机将不能正常工作，故A不符合题意；

B.手机电池储存的电能是一定的，由公式W＝Pt知，要延长手机工作时间，需要减小输出功率，而手机工作电压是不变的，由P＝UI知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故B符合题意；

C.手机内部电子线路的结构是不变的，所以电阻也是一定的，故C不符合题意；

D.由公式W＝Pt知，增大电池的输出功率，手机的工作时间会缩短，故D不符合题意．【点睛】

省电模式通常降低显示屏亮度，关小媒体声音等措施，这些通过减少了电池的输出电流来减小了输出功率．

10．C

【详解】

影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积，在材料和横截面积相同时，导体的电阻与长度成正比，在材料和长度一定时，导体的电阻与横截面积成反比，即长度越小，横截面积越大，电阻越小．由图知道，导体甲和丙长度相同，丙的横截面积是甲的2倍，所以R甲＞R丙，导体甲和乙的横截面积相同，乙的长度是甲的2倍，所以R乙＞R甲，故R乙＞R甲＞R丙，

由

U

I

R

=知道，在电源电压相同时，I丙＞I甲＞I乙，故C正确．

11．C 【详解】

根据题意得：AB间电阻的功率为：P=

2

U

R

，因为R1>R2，所以当电压相等时：P1

以图像①对应的电阻是R2；当R1和R2并联后接入A、B之间进行实验时，R并

12．B

【解析】

【分析】

（1）当铅笔芯电阻全部接入电路中时，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据图象读出符合要求的电流和电压，然后判断灯泡是否能发光，然后判断移动P时能否连续调光；

（2）铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比，据此求出P滑到距A点10cm处和P滑到距A点2.5cm处接入电路中的电阻，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据图乙读出符合要求的电流和电压，根据P UI

=求出小灯泡的实际功率，灯泡两端的电压大于额定电压下时将不会安全；

（3）根据P UI

=求出小灯泡“刚亮”和正常发光时的功率，然后得出小灯泡工作时，从“刚

亮”到正常发光时的实际功率变化范围．

【详解】

A 、当铅笔芯电阻全部接入电路中时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，其各处的电流相等，由U I R

=可知，电源的电压：L L P U U I R =+，即4.0V 30ΩL L U I =+?， 由图乙可知，灯泡两端的电压U L =0.4V ，通过灯泡的电流I L =0.12A ，即电阻全部接入电路中时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”，所以，闭合开关，移动P 能连续调光，故A 正确，不符合题意；

B 、因铅笔芯长15cm 、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比，所以P 滑到距A 点10cm 处，接入电路中的电阻：30Ω'10cm 20Ω15cm

P R =?=， 则电源的电压：'''L L P U U I R =+，即4.0V ''20ΩL L U I =+?，

由图象可知，此时灯泡两端的电压U L ′=0.8V ，通过灯泡的电流I L ′=0.16A ，则此时小灯泡的实际功率：''0.8V 0.16A 0.128W L L L P U I ==?=，故B 错误，符合题意；

C ．P 滑到距A 点2.5cm 处，接入电路中的电阻：30Ω 2.5cm 5Ω15cm

P R "=?=， 则电源的电压：L L P U U I R ="+""，即4.0V 5ΩL L U I ="+"?，

由图象可知，灯泡两端的电压U L ″=2.5V ，通过灯泡的电流I L ′=0.3A ，此时灯泡正常发光，所以，在距A 点2.5cm 处做标记，可以提醒P 向A 滑过此处，小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全，故C 正确，不符合题意；

D ．小灯泡“刚亮”时的实际功率：'0.4V 0.12A 0.048W L L L P U I ==?=，

小灯泡正常发光时的实际功率： 2.5V 0.3A 0.75W L L L P U I "=""=?=，

所以，小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W ～0.75W ，故D 正确，不符合题意．

故选B ．

13．大 热传递

【详解】

[1]我国北方地区房间中的“暖气”用水作为介质，是因为水的比热容比较大，相同质量的水，在温度变化相同时，其吸收或放出的热量多

[2]冬天用热水袋来暖手，是能量发生了转移，这是通过热传递的方法来增加手的内能．

14．400 210

【解析】

【详解】

由于图甲中使用的是两个定滑轮，所以忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦时，车对绳子

的拉力是：F 甲=G =400N ；图乙中使用的是一动一定的滑轮组，承担物重的绳子股数是：

n =2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力是：

()1400N 20N ==22

F G G ++乙动 =210N ． 15．400 400

【详解】

[1]重力所做的功：

W =Gh =200N×2m=400J ；

[2]由η=W W

电得重物重力做的功转化的电能为： W 电=W η=400J×50%=200J ，

由P =W t

得每举高一次重物能使该灯正常照明的时间： t =200J 0.5W

W P =电 =400s 。 16．B 第一种方法 第一种方法

【详解】

[1]测量小红同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式P =mgh t

； m 为箱子的质量，h 为一楼到三楼的竖直高度，t 为上楼所用的时间。所以需要台秤测量箱子的质量m 、用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h ，用秒表测量上楼所用的时间t ，由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度，即步骤B 是多余的；

[2]这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh 可知，两次所做的有用功相等，即W 1=W 2；方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，故方法二的总功（W 书+2W 人）大于方法一的总功（W 书+W 人）；

因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间是第一次的两倍，由P =W

t

可知P 1＞P 2，即第一种方法功率大；

[3]两次所做的有用功相等，方法一做的总功较少，由η=

W W 有总可知，η1＞η2即机械效率高的是第一种方法。

17．并 220 串联 0.02 44

【详解】

(1)[1][2]教室里的日光灯工作时互不影响，所以它们之间是并联连接的，它们正常工作时的两端电压为家庭电路的电压220V ；

(2)[3]由文中：取下一个彩灯，则整串灯都会熄灭可知它们之间互相影响，所以小彩灯的连接方式是串联；

(3)[4]该灯泡的额定电流是：

I =P U =4.4W 220V

=0.02A ； [5]设两种灯泡正常发光的时间为t ，

因为P =W t

，所以LED 消耗的电能为W 1=P 1t =0.0044kW ?t ，白炽灯消耗的电能为W 2=P 2t ， 因为在达到相同亮度的条件下，LED 灯可以节约90%的电能，

所以：

220.0044P t kWt P t

=90%， 得：P 2=0.044kW=44W 。

18．S 1 S 2、S 3 S 1、S 2

【详解】

[1] 若L 1和L 2串联，电流从正极流出，经L 1、L 2、S 1回到电源负极，因此需要闭合开关S 1；

[2] 若L 1和L 2并联，电流从正极流出分支，一支流经L 1，一支流经L 2、S 2，最后流经开关S 3回到电源负极，因此需闭合开关S 2、S 3；

[3]开关S 1、S 2同时闭合，电流从正极流出，流经S 1、S 2便流回负极，将不经过L 1、L 2，造成短路。

19．4.032×105 5.76×105 70%

【详解】

[1]水的质量：

m =ρV =1000kg/m 3×1.2×10?3m 3=1.2kg ，

水吸收的热量：

Q 吸=cm (t ?t 0)=4.2×103J/(kg ?℃)×1.2kg×(100℃?20℃)=4.032×105J ，

[2]消耗的电能：

W =Pt =1200W×8×60s=5.76×105J ；

[3]电热水壶的热效率：

η=554.03210J 5.7610J

Q W ?=?吸 =70%。 20．107.0 1000

【详解】

由图示可以看出此时的读数为107.0kW?h ，电表的转盘在0.5h 内消耗的电能为：

W=1500/3000kW?h=0.5kW?h ，该取暖器的电功率：P=W/t=0.5kW?h/0.5h=1kW=1000W ，由于此时用电器正常工作，所以P 额=P=1000W ．

21．35 1.4

【解析】

【详解】

∵串联电路中各处的电流相等，

∴当把它们串联起来时，电路中的电流只能取I =1A ，

∵串联电阻中总电阻等于各分电阻之和，

∴根据欧姆定律可得，电路两端允许加的最大电压：

U =I (R 1+R 2)=1A ×(10Ω+25Ω)=35V ，

两电阻两端允许所加的最大电压分别为：

U 1=I 1R 1=1A ×10Ω=10V ，

U 2=I 2R 2=3A ×25Ω=75V ，

∵并联电路中各支路两端的电压相等，

∴当把它们并联起来时，电路中的电源电压只能取两电阻允许所加最小电压U ′=10V ， 则通过两定值电阻的电流分别为：

I ′1=I 1=1A ，I ′2=2U R '=1025Ω

V =0.4A ， ∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

∴干路中允许的最大电流：

I =I ′1+I ′2=1A +0.4A =1.4A ，

22．热效应 2200

【详解】

[1]干鞋器通电时，能产生热量，把电能转化为内能，利用的是电流的热效应；

[2]根据焦耳定律可知干鞋器产生的热量

Q =I 2Rt=()20.1A 2200Ω??100s=2200J 。

23．20 90

【详解】

[1]由电路图可知，定值电阻R 与电子元件A 串联。由图乙可知，t =9s 时,U EF =15V ，因电子元件A 两端的电压恒为电源电压的13

，所以，此时R 两端的电压： U R =(1?13)U EF =23

×15V=10V ， 此时电阻R 的电功率：

P R =()22

10V 5ΩR U R = =20W ；

[2]当R 的电功率满足P R ?5W 时，R 两端的电压：

U ′R ?=5V ，

此时电源的电压：

U ′EF ?32U ′R =32

×5V=7.5V ， 由图乙可知，0～3s 内U EF AB 均匀增加，大于7.5V 电压的时间为1.5s ，由对称性可知，

3s ～6s 内U EF 大于7.5V 电压的时间也为1.5s ，所以，该电路持续工作3min ，喷水时间共为：

360s 3s

?×1.5s=90s 24．10 12

【详解】

由电路图可知，R 与R 0串联，电压表测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，滑动变阻器接入电路中的阻值R 1=20Ω时，电路中的电流I 1=0.4A ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I =U /R 可得，电源的电压：

U =I 1（R 0+R 1）=0.4A×（R 0+20Ω），