安徽省合肥市包河区西递中学2023-2024学年九上物理期末试卷
沪科版12.1~18.3、共4页四大题23小题70分，时间60分钟
一、填空题（每空2分，共20分）
1. 先进战机机身会采用一种微胶囊自修复材料。其原理是在金属内部埋植固态合金，当机身出现裂纹，系统会控制加热装置工作，使微胶囊内的合金变成液态流出并填充裂纹，然后___________（填物态变化名称）形成固态合金从而实现损伤修复。
2. 如图，与毛皮摩擦后的橡胶棒与原来不带电的验电器金属球接触，验电器的金属箔张开，若橡胶棒为A，验电器为B，接触瞬间电流方向是___________ （选填“从A到B”或“从B到A”）。
3. 如图所示的电路中，电压U保持不变，电阻R1＝R2，开关S断开时，电流表的示数为I1；开关S闭合时，电流表的示数为I2，则I1∶I2＝________。
4. 如图所示，测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与___________（选填“火线”或“零线”）相连。
5. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L1标有“2V 0.6W”、灯L2标有“2V 0.4W”字样。先只闭合开关S1，灯L1正常发光；再闭合开关S2，电流表应选择___________（选填“0~0.6A”或“0~3A”）的量程。
6. 如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，若将它们串联后连入电路中。则加在导体AB的电压UAB___________加在导体BC的电压UBC（选填“>”“＜”或“=”）。
7. 如图，R1=5Ω、R2=10Ω，电源电压为6V，闭合开关，通电1min电阻R1产生的热量为______J。
8. 如图是某家庭电能表的表盘，将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，则干衣机的实际功率是________W。
9. 如图所示是未完成连接的实物电路，请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求：开关S同时控制两灯，电流表既能测L1的电流又能测L2电流，导线不能交叉。
10. 如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则滑动变阻器的最大值为 _____Ω。
二、选择题（本大题7小题，每小题2分，满分14分）
11. 关于热和能，正确的说法是
A. 热传递过程中，内能大的物体放出热量
B. 热机做功冲程中，内能转化为机械能
C. 物体内能减少，温度一定降低
D. 燃料热值越大，燃烧时放出的热量越多
12. 某市利用如图所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大。某同学设计了四种电路（如图所示）模拟测试，并要求电路中滑动变阻器的滑片向左滑动时，电表示数减小。其中符合要求的电路是（ ）
A. B.
C. D.
13. 如图所示的电路中，小灯泡L1、L2的额定电压均为2.5V，闭合开关S，小灯泡L1、L2均发光。若把导线接在小灯泡L2的两端，则不可能出现的情况是（ ）
A. 电流表的示数变大 B. 小灯泡L1仍发光且变亮
C. 小灯泡L2熄灭且已烧毁 D. 小灯泡L2熄灭但仍完好
14. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，向左移动滑动变阻器的滑片。在移动滑片的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变大，电压表的示数变大 B. 电流表的示数变小，电压表的示数变大
C. 电流表的示数变小，电压表的示数变小 D. 电流表的示数变大，电压表的示数变小
15. 如图是电阻甲和乙的I—U图像，小致对图像信息作出的判断中正确的是（ ）
A. 当乙两端电压为2.5V，其电阻值为5Ω
B. 甲和乙均定值电阻
C. 将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为3V
D. 将甲和乙并联，若电压为1V，则它们干路电流为0.4A
16. 将两个分别标有“6V 3W”和“6V 2W”的小灯泡串联后接入电路，在确保两个小灯泡都不超过额定值工作的前提下，不计灯丝电阻随温度的变化，下列说法中正确的是（ ）
A. 规格为“6V 3W”的小灯泡更亮 B. 通过两个小灯泡的电流的最大值为0.5A
C. 加在两个小灯泡两端的电压的最大值为10V D. 两个小灯泡总功率的最大值为5W
17. 如图所示的是我国生产的某种电动式无针注射器工作示意图，通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤，下列能反映该注射器工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
三、实验探究题（本大题3小题，每空2分，满分16分）
18. 某学习小组在学习了电与磁以后用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件。
（1）实验中，通过观察灵敏电流计___________来判断电路中是否有感应电流；
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁体，电路中___________（选填“有”或“无”）感应电流；
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，另一学习小组的想将电流表换成___________还可以继续探究电动机的工作原理。
19. 在物理实验课上，同学们要探究“电流与电压关系”。实验室提供的器材有：两节干电池、电压表（0~3V~15V）、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关和导线若干。
（1）请用笔划线代替导线将图甲中的电路连接完整；___________
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表示数为零，经检查两电表均完好，则电路中出现的故障是___________；
（3）正确进行实验，得到实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 12 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30
0.40 0.48
当电压表示数为1.8V时，电流表示数如乙图所示，则电路中定值电阻的阻值为___________；
（4）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成___________。
20. 如图甲所示，是“测量小灯泡的电功率”的电路图，其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压2.5V，正常工作时的电阻约为10Ω。
（1）按甲图连接好电路，闭合开关，当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，要测小灯泡的额定功率，接下来的操作是向___________（填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为___________W；
（2）另一小组同学多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丁所示的图像；由图像可知灯丝的电阻是变化的，原因是：___________。
四、计算题（第21小题6分，第22小题6分，第23题8分，共20分）
21. 为建设绿水青山的良好生态，合肥市多地用上了天然气。如图是用某型号天然气灶在烧水，完全燃烧0.1kg 天然气，可使10kg的水温度升高44℃。[c水=，q天热气=]。求：
（1）0.1kg 天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）该天然气灶的烧水热效率。
22. 如图所示的电路中电源电压保持不变，R1=R2=R3=30Ω，当S1、S2都断开，电流表示数是0.2A，求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2都闭合时，电流表示数是多少？
（3）当S1、S2都断开时，通电1min电阻R2消耗的电能。
23. 空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，工作时有高、低两个挡位，其内部电路可简化为图乙所示电路。
（1）低温挡正常工作时，求电路中的电流；
（2）高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率；
（3）若使用空气炸锅高温挡（电能转化为热能效率为75%），将200g，初温为20℃原料薯条加热到170℃，需要多长时间？[c薯条=3.63×103J/(kg·℃)]安徽省合肥市包河区西递中学2023-2024学年九上物理期末试卷
沪科版12.1~18.3、共4页四大题23小题70分，时间60分钟
一、填空题（每空2分，共20分）
1. 先进战机机身会采用一种微胶囊自修复材料。其原理是在金属内部埋植固态合金，当机身出现裂纹，系统会控制加热装置工作，使微胶囊内合金变成液态流出并填充裂纹，然后___________（填物态变化名称）形成固态合金从而实现损伤修复。
【答案】凝固
【解析】
【详解】由题意，微胶囊内的合金变成液态流出并填充裂纹，形成固态合金，是物质由液态变为固态，故为凝固。
2. 如图，与毛皮摩擦后的橡胶棒与原来不带电的验电器金属球接触，验电器的金属箔张开，若橡胶棒为A，验电器为B，接触瞬间电流方向是___________ （选填“从A到B”或“从B到A”）。
【答案】从B到A
【解析】
【详解】毛皮摩擦过的橡胶棒A带负电，与验电器B接触后，电子从A移动到B，电流的方向规定为正电荷的移动方向，与电子的方向相反，从B到A。
3. 如图所示的电路中，电压U保持不变，电阻R1＝R2，开关S断开时，电流表的示数为I1；开关S闭合时，电流表的示数为I2，则I1∶I2＝________。
【答案】1:2
【解析】
【详解】观察电路图可见，闭合开关时电阻R1与R2并联，电压U不变，此时电阻R1与R2两端电压均为U；通过电阻R2的电流仍然为I1（闭合开关前后不变），因为R1=R2，所以流过电阻R1的电流也为I1；并联电路干路上电流等于各支路上电流的和，所以
I2=2 I1，
I1：I2= I1:2 I1=1:2。
4. 如图所示，测电笔的氖管发光，说明被检测的插孔与___________（选填“火线”或“零线”）相连。
【答案】火线
【解析】
【详解】使用测电笔通过氖管是否发光判断火线、零线，发光接触的是火线，不发光接触的是零线。
5. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L1标有“2V 0.6W”、灯L2标有“2V 0.4W”字样。先只闭合开关S1，灯L1正常发光；再闭合开关S2，电流表应选择___________（选填“0~0.6A”或“0~3A”）的量程。
【答案】0~0.6A
【解析】
【详解】由图知道，灯L1和灯L2并联，电流表在干路上，测干路电流，先闭合开关S1，灯L1正常发光，说明电源电压
L1支路电流
当闭合开关S2，由于U总=U2额，故灯L2也正常发光，L2支路电流
此时干路电流
由于0.5A＜0.6A，故电流表应选择0～0.6A的量程。
6. 如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，若将它们串联后连入电路中。则加在导体AB的电压UAB___________加在导体BC的电压UBC（选填“>”“＜”或“=”）。
【答案】>
【解析】
【详解】因导体AB和BC由同种材料制成、长度相同，由图可知导体AB的横截面积比BC的小，所以，RAB＞RBC，因两段导体串联，串联电路中各处的电流相等，所以通过两导体的电流相等，即IAB=IBC，根据U=IR可知，UAB＞UBC。
7. 如图，R1=5Ω、R2=10Ω，电源电压为6V，闭合开关，通电1min电阻R1产生的热量为______J。
【答案】48
【解析】
【详解】电源电压为6V，R1=5Ω，R2=10Ω，由电路图可知，两电阻串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流
通电1min电阻R1产生的热量
8. 如图是某家庭电能表的表盘，将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，则干衣机的实际功率是________W。
【答案】1000
【解析】
【详解】根据题意可知，6min内电能表指示灯闪烁了160次，此时干衣机消耗的电能为
又
t=6min=0.1h
干衣机的电功率为
9. 如图所示是未完成连接的实物电路，请用笔画线代替导线完成该电路连接。要求：开关S同时控制两灯，电流表既能测L1的电流又能测L2电流，导线不能交叉。
【答案】
【解析】
【详解】由题知，两灯并联，则电流的路径有两条；开关控制干路，开关接在干路上，电流表测量干路电流，电流表串联在干路上，实物连接如图所示：
10. 如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则滑动变阻器的最大值为 _____Ω。
【答案】20
【解析】
【详解】由甲图可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，当滑片P在a端时，滑动变阻器接入的电阻最大，由串联电路的电阻规律可知，电路中的总电阻最大，电源电压不变，根据欧姆定律，电路中的电流最小，由图乙可知，电流表最小为
此时电压表的示数为
根据欧姆定律可知，滑动变阻器的最大接入电阻
二、选择题（本大题7小题，每小题2分，满分14分）
11. 关于热和能，正确的说法是
A. 热传递过程中，内能大的物体放出热量
B. 热机做功冲程中，内能转化为机械能
C. 物体内能减少，温度一定降低
D. 燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
【答案】B
【解析】
【分析】（1）热传递的条件是存在温度差；
（2）热机做功冲程中，内能转化为机械能；
（3）内能的大小与温度、状态等因素有关；
（4）燃料放出热量多少与燃料的热值和质量有关．
【详解】A、热传递过程中，温度高的物体放出热量，故A错误；
B、热机做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞运动，内能转化为机械能，故B正确；
C、晶体在凝固的过程中，放出热量，但温度不变，故C错误；
D、燃料放出热量的多少与燃料的热值和质量有关，燃料的热值越大，燃烧时放出的热量不一定多，故D错误．
故选B．
【点睛】本题考查了改变内能方法、内燃机的冲程、热量的多少，属于基础知识．
12. 某市利用如图所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大。某同学设计了四种电路（如图所示）模拟测试，并要求电路中滑动变阻器的滑片向左滑动时，电表示数减小。其中符合要求的电路是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．图中电路为并联电路，电流表测量定值电阻的电流，电流表的示数不变，故A不符合题意；
B．图中电路为并联电路，电流表测量通过滑动变阻器的电流，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，两端电压一定，由知道，电流表的示数变大，故B不符合题意；
C．图中电路为串联电路，电压表测量定值电阻两端电压，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，两端电压减小；电源电压一定，所以定值电阻两端电压增大，电压表示数增大，故C不符合题意；
D．图中电路为串联电路，电压表测量变阻器两端电压，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，串联电路起分压作用，所以变阻器分得的电压变小，电压表的示数变小，故D符合题意。
故选D。
13. 如图所示的电路中，小灯泡L1、L2的额定电压均为2.5V，闭合开关S，小灯泡L1、L2均发光。若把导线接在小灯泡L2的两端，则不可能出现的情况是（ ）
A. 电流表的示数变大 B. 小灯泡L1仍发光且变亮
C. 小灯泡L2熄灭且已烧毁 D. 小灯泡L2熄灭但仍完好
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关S后，两灯串联均发光，说明电路中有电流，若把导线接在小灯泡L2的两端使其短路，小灯泡L2熄灭但仍完好，电路中的电阻变小，电流表的示数变大，此时小灯泡L1仍发光且变亮。
故选C。
14. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，向左移动滑动变阻器的滑片。在移动滑片的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变大，电压表的示数变大 B. 电流表的示数变小，电压表的示数变大
C. 电流表的示数变小，电压表的示数变小 D. 电流表的示数变大，电压表的示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路中的电流，当向左移动滑动变阻器的滑片时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，根据串联电路分压原理可知，滑动变阻器两端电压变小，则电压表示数变小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流变大，故电流表示数变大。故ABC错误，D正确。
故选D。
15. 如图是电阻甲和乙的I—U图像，小致对图像信息作出的判断中正确的是（ ）
A. 当乙两端电压为2.5V，其电阻值为5Ω
B. 甲和乙均是定值电阻
C. 将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为3V
D. 将甲和乙并联，若电压为1V，则它们干路电流为0.4A
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图象可知，当乙两端电压为2.5V时通过甲的电流为0.5A，则
故A正确；
B．由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知甲为定值电阻，乙电阻的阻值变化，故B错误；
C．甲、乙串联在电路中当电路电流为0.3A时，通过甲、乙的电流均为0.3A，由图象可知
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，电源的电压
故C错误；
D．甲、乙并联在1V电源时，根据并联电路的电压特点可知甲乙两端的电压各自为1 V，由图象可知
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
故D错误。
故选A。
16. 将两个分别标有“6V 3W”和“6V 2W”的小灯泡串联后接入电路，在确保两个小灯泡都不超过额定值工作的前提下，不计灯丝电阻随温度的变化，下列说法中正确的是（ ）
A. 规格为“6V 3W”的小灯泡更亮 B. 通过两个小灯泡的电流的最大值为0.5A
C. 加在两个小灯泡两端的电压的最大值为10V D. 两个小灯泡总功率的最大值为5W
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意知，在确保两个小灯泡都不超过额定值工作的前提下，不计灯丝电阻随温度的变化，由公式
可知，可知规格为“6V 3W”的灯泡电阻为
规格为“6V 2W”的灯泡电阻为
将两个小灯泡串联后接入电路，根据串联电路特点可知，串联电路电流处处相等，小灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，根据公式
可知，串联电路电流相等，电阻大的实际功率大，所以规格为“6V 2W”的小灯泡更亮，故A错误；
B．根据公式
可知，规格为“6V 3W”的灯泡的额定电流为
规格为“6V 2W”的灯泡的额定电流为
根据串联电路特点可知，在串联电路中，电流处处相等，所以通过两个小灯泡的电流的最大值为0.33A，故B错误；
CD．由A选项可知，串联电路的总电阻为
由B选项可知，电路中最大电流为，加在两个小灯泡两端电压的最大值为
两个小灯泡总功率的最大值为
故C正确，故D错误。
故选C。
17. 如图所示的是我国生产的某种电动式无针注射器工作示意图，通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤，下列能反映该注射器工作原理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知，电动式无针注射器是依靠磁场对通电线圈有力的作用，利用了药液的惯性，将药液快速“注入”皮肤的，这与电动机的原理相同；
A．该实验奥斯特实验，说明了电流的周围存在磁场，与注射器工作原理不相同；故A不符合题意；
B．该装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，利用的是电流的磁效应，与注射器工作原理不相同，故B不符合题意；
C．闭合开关，通电导体在磁场中受到力的作用，与注射器工作原理相同，故C符合题意；
D．是通电螺线管，其工作原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选C。
三、实验探究题（本大题3小题，每空2分，满分16分）
18. 某学习小组在学习了电与磁以后用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件。
（1）实验中，通过观察灵敏电流计___________来判断电路中是否有感应电流；
（2）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁体，电路中___________（选填“有”或“无”）感应电流；
（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，另一学习小组的想将电流表换成___________还可以继续探究电动机的工作原理。
【答案】 ①. 指针是否偏转 ②. 有 ③. 电池（电源）
【解析】
【详解】（1）[1] 实验中，灵敏电流计指针偏转，则说明电路中有感应电流；灵敏电流计指针不偏转，则说明电路中没有感应电流。故实验中，通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流。
（2）[2] 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就有感应电流产生，这就是电磁感应现象。闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁体，导体ab在磁场中做切割磁感线运动，电路中有感应电流。
（3）[3] 将灵敏电流计换成电源，通过给磁场中的导体提供电流，观察磁场对通电导体的作用，探究电动机的工作原理。
19. 在物理实验课上，同学们要探究“电流与电压的关系”。实验室提供的器材有：两节干电池、电压表（0~3V~15V）、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关和导线若干。
（1）请用笔划线代替导线将图甲中的电路连接完整；___________
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表示数为零，经检查两电表均完好，则电路中出现的故障是___________；
（3）正确进行实验，得到实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30
0.40 0.48
当电压表示数为1.8V时，电流表示数如乙图所示，则电路中定值电阻的阻值为___________；
（4）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成___________。
【答案】 ①. ②. 定值电阻断路 ③. 5 ④. 正比
【解析】
【详解】（1）[1]由图，电源为两节干电池，故电压表选择小量程，如图所示
（2）[2]连接好电路后，闭合开关，电压表有示数，电流表示数为零，说明电路处于断路状态，两电表完好，则电路中出现的故障一定是电压表串联到了电路中，也就是说电阻断路了。
（3）[3]根据电流表的接线柱和电流表的分度值，可知此电流表的分度值为0.02A，量程为小量程，由表中指针所指示的位置，可读出此时电流表的示数为0.36A。根据欧姆定律可得电阻的阻值为
（4）[4]根据实验数据分析可知
电压与电流的比值为定值，故电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
20. 如图甲所示，是“测量小灯泡的电功率”的电路图，其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压2.5V，正常工作时的电阻约为10Ω。
（1）按甲图连接好电路，闭合开关，当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，要测小灯泡的额定功率，接下来的操作是向___________（填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为___________W；
（2）另一小组同学多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丁所示的图像；由图像可知灯丝的电阻是变化的，原因是：___________。
【答案】 ①. 左 ②. 0.6 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1][2]由图乙可知，电压表的示数为2.2V，小于灯泡额定电压，因此要测量小灯泡的额定功率，需增大小灯泡两端的电压，由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知减小变阻器连入电路的电阻，要向左移动滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数；由图丙可知，电流表所选量程是0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.24A，小灯泡的额定功率
P=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W
（2）[3]由图丁可知，随着电压的升高，通过灯泡的电流变大，根据P=UI可知灯泡的实际功率变大，灯丝的温度升高，从而造成灯丝的电阻发生变化。
四、计算题（第21小题6分，第22小题6分，第23题8分，共20分）
21. 为建设绿水青山的良好生态，合肥市多地用上了天然气。如图是用某型号天然气灶在烧水，完全燃烧0.1kg 天然气，可使10kg的水温度升高44℃。[c水=，q天热气=]。求：
（1）0.1kg 天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）该天然气灶的烧水热效率。
【答案】（1）4.4×106J；（2）42%
【解析】
【详解】解：（1）0.1kg 天然气完全燃烧所放出的热量为
（2）10kg的水吸收的热量为
该天然气灶的烧水热效率为
答：（1）0.1kg 天然气完全燃烧所放出的热量为；
（2）该天然气灶的烧水热效率为42%。
22. 如图所示的电路中电源电压保持不变，R1=R2=R3=30Ω，当S1、S2都断开，电流表示数是0.2A，求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2都闭合时，电流表示数是多少？
（3）当S1、S2都断开时，通电1min电阻R2消耗的电能。
【答案】（1）12V；（2）08A；（3）72J
【解析】
【详解】解：（1）当S1、S2都断开，电阻R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，电源电压为
（2）S1、S2都闭合时，R2被短路，R1与R3并联，电流表测量干路电流，通过R1与R3的电流分别为
故电流表示数为
（3）当S1、S2都断开时，电阻R1与R2串联，电路中的电流为0.2A，电阻R2两端的电压为
通电1min电阻R2消耗的电能
答：（1）电源电压为12V；
（2）S1、S2都闭合时，电流表示数是0.8A；
（3）当S1、S2都断开时，通电1min电阻R2消耗的电能72J。
23. 空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，工作时有高、低两个挡位，其内部电路可简化为图乙所示电路。
（1）低温挡正常工作时，求电路中的电流；
（2）高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率；
（3）若使用空气炸锅高温挡（电能转化为热能效率为75%），将200g，初温为20℃的原料薯条加热到170℃，需要多长时间？[c薯条=3.63×103J/(kg·℃)]
【答案】（1）1.1A；（2）1210W；（3）120s
【解析】
【详解】解：（1）当S、S1都闭合时，R1、R2并联，当S闭合、S1断开时，只有R2工作；根据并联电路的电阻特点可知，当只闭合S时，电路中只有R2工作，电路中的电阻最大，由可知，电路中总功率最小，此时处于低温挡；低温挡正常工作时，电路中的电流
（2）当S、S1闭合时，R1与R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，空气炸锅此时处于高温挡，高温挡正常工作时，电路消耗的总功率
（3）薯条吸收的热量
Q吸=c薯条m(t-t0)=3.63×103J/(kg·℃)×0.2kg×(170℃-20℃)=1.089×105J
空气炸锅消耗的电能
空气炸锅需工作要的时间
答：（1）低温挡正常工作时，电路中的电流为1.1A；
（2）高温挡正常工作时，求电路消耗的总功率为1210W；
（3）空气炸锅需工作要的时间为120s。
