2023-2024学年河南省周口市沈丘县中英文学校等校九年级（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共12分。
1.关于内能和内能的利用。下列说法中正确的是( )
A. 月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，说明分子在不停地做热运动
B. 新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了
C. 我国“长征五号”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的密度小
D. 内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
2.如图为某物质熔化时温度随加热时间变化的图象，下列说法中不正确的是( )
A. 该物质是晶体，熔点为
B. 熔化过程持续了
C. 该物质在、两点温度、内能都相等
D. 该物质在段的比热容比在段小
3.在“会飞的章鱼”实验中，将塑料袋剪成细丝制成“章鱼”，毛巾分别摩擦“章鱼”和塑料管，将摩擦后的“章鱼”抛向空中，在其下方用摩擦后的塑料管靠近“章鱼”，“章鱼”便飞起来，如图所示。关于该实验下列说法正确的是( )
A. 毛巾与塑料管摩擦的过程中创造了电荷
B. 毛巾摩擦后的“章鱼”细丝间会相互吸引
C. 摩擦后的“章鱼”与毛巾带上了同种电荷
D. “章鱼”飞起的原理与验电器工作原理相同
4.现代社会倡导文明出行，经过交通路口要遵守“红灯停、绿灯行、黄灯等”的规则。某学习小组的名同学分别设计了如图所示的电路图，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示电路开关闭合后，观察发现灯泡亮、不亮。调节滑动变阻器的滑片，灯泡的亮度发生变化，但灯泡始终不亮。关于故障原因，下列判断错误的是( )
A. 灯泡灯丝断了 B. 滑动变阻器短路了 C. 灯泡短路了 D. 灯泡断路了
6.小明在探究通过导体的电流跟电阻的关系实验中，如图甲所示，电源电压恒为，根据测量数据得到如图乙所示图像。下列说法不正确的是( )
A. 分析图像可得：在电压一定时，导体的电阻与电流成反比
B. 实验过程中，定值电阻与滑动变阻器的比值为：
C. 将从换成后，应将滑片向左移
D. 实验过程中，定值电阻两端电压为
二、多选题：本大题共2小题，共4分。
7.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶，用时，消耗燃油，已知汽车的牵引力是，燃油的热值为，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是( )
A. 汽车行驶速度是
B. 消耗的燃油完全燃烧放出的热量是
C. 汽车牵引力做功的功率是
D. 汽车发动机的效率是
8.小明家正在进行新房装修，需要安装一盏在一楼和二楼都能控制的楼梯灯，他设计了如图甲所示的电路，和是单刀双掷开关，图乙是已经安装的电能表。为保证安全用电，下列说法正确的是( )
A. 若用电器消耗的电能，电能表的转盘转转
B. 小明家所有用电器总功率不得超过
C. 若熔断器的熔丝熔断了，可以用铁丝代替
D. 端应该接火线，端接零线
三、填空题：本大题共6小题，共15分。
9.南宋诗人陆游的诗句“夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来”中，雨是由高空的水蒸气遇冷______填物态变化名称形成的，河水结冰需要______选填“吸热”或“放热”。
10.如图所示，、、、是四冲程汽油机的工作示意图，、是演示实验的示意图，是汽油机的______冲程，与它原理相同的是______图 所示的演示实验．
11.我国标准动车组“复兴号”的座位上装有两孔和三孔插座。它们的区别是三孔插座中有______线。同一排座位上正在充电的两部手机之间是______选填“串”或“并”联的，充电时手机电池相当于______选填“用电器”或“电源”。
12.如图所示，图甲是某款电子拉力计，图乙是它的原理图，表盘是由电压表改装而成的，加在挂钩上的拉力变大时，电路中的电流______，电压表示数______。均选填“不变”“变大”或“变小”
13.甲、乙两个电阻的图线如图所示，当仅将甲、乙两电阻串联在电路中时，电路中的电流为，则甲的电阻值______，通过甲、乙两电阻的电流之比：______，电源电压为______；当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时，则干路中的电流为______。
14.如图所示，的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，电源电压保持不变，电流表量程为“”，电压表量程为“”。为保证电路安全，接入电路中的最小阻值为______，消耗的最小功率为______。
四、作图题：本大题共1小题，共4分。
15.将图中的元件连成实物图。要求：与并联，电流表测的电流，电压表只测灯两端电压，滑动变阻器只用于改变灯的亮度，并且滑片左移时灯变亮。
五、实验探究题：本大题共3小题，共19分。
16.如图所示的是“探究水的沸腾”实验装置。
在安装器材时最后装的是______选填“酒精灯”或“温度计”。
当水温升到时，每隔记录一次温度计的示数，部分数据记录如下表。
时间
水的温度
由数据可知，水的沸点是______，水在沸腾过程中温度______，水沸腾时，气泡上升过程中，其体积______选填“增大”或“减小”。
为证明水沸腾过程中是否需要继吸热，应______，观察水是否继续沸腾。
若要缩短将水加热至沸腾的时间，请写出一种可行的办法：______。
17.小明在做“用伏安法测量某定值电阻的阻值”的实验中：
请你按照图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，将图乙中小明未连接好的电路连接完整电压表选择小量程。
如果闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，发现电压表始终无示数，而电流表有示数，其原因可能是______。
排除故障后，当电压表的示数如图丙所示时，电流表的示数如图丁所示时，则通过定值电阻的电流为______，该定值电阻的阻值是______。
通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了______。
18.王同学想测量额定电压是的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池、“”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。
闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到最______选填“左”或“右”端。
他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“”，并补画上正确的连线。
实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从变化到，画出了如图乙所示的图像，由于灯丝的电阻随温度的升高而升高，可以判断图像的横坐标为______。
当电压表的示数为时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是______。
六、计算题：本大题共2小题，共16分。
19.某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为图甲是其电路原理图。为温控开关，，为电热丝阻值不变，某饮水机在额定电压下工作的电功率与时间的关系图象如图乙所示求：
饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
饮水机处于保温挡时，通过的电流；
的阻值。
20.有一种太阳能、电能两用热水器，该热水器用电加热时的额定功率为，晴天时，这种热水器一天内吸收的太阳能为，能将水箱内、初温为的水加热到。求：
水吸收的热量是多少？
该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少？
如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间假设所消耗的电能全部转化为内能？
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：
A、月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，描述的是宏观物体的机械运动，不属于分子热运动，故A错误；
B、新能源汽车实现了“零排放”，但是不能排除机械间的摩擦，不能排除热量的散失，所以机械效率不会达到，故B错误；
C、运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量，故C错误；
D、内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内物质做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故D正确。
故选：。
宏观物体小颗粒的运动，属于机械运动；
任何机械的效率都不能等于或大于；
运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，与其他物质相比完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
改变物体内能的方式有做功和热传递，做功属于能量的转化，热传递属于能量的转移。
本题考查热值、分子热运动和内燃机的工作过程等知识，属于综合题。
2.【答案】
【解析】解：
A、由图象可知，此物质在熔化过程中保持不变，所以此物质是晶体，且熔点为，故A正确；
B、此物质在开始熔化，到熔化结束，熔化过程持续了，故B正确；
C、分析图象可知，段处于熔化过程，晶体在熔化过程中继续吸热，温度不变，但内能增大；所以该物质在、两点温度相同，但点时的内能大于点时的内能，故C错误。
D、物质在相同时间内吸收的热量相同，在段升高的温度为，
在时间里升高的温度为，由图象可知，，
由可知，当吸收的热量和质量都相同时，越大，比热容就越小，所以这种物质段的比热容小于段的比热容，故D正确；
故选：。
从图象中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有一定的熔点，即有一段时间这种物质吸热，但温度不升高，而此时就是这种物质熔化的过程。
晶体在熔化过程处于固液共存态，此时继续吸热，温度不变，但内能增加；
根据可知：在吸收的热量和时间一定时，物体的温度变化值越大，比热容就越小。
本题考查的是对熔化图象的理解，根据图象分辨晶体和非晶体，并能分析出各自在熔化过程中的特点是解决该题的关键。中考对这个知识点的要求是比较高的。
3.【答案】
【解析】解：、毛巾与塑料管摩擦的过程中电子发生了转移，并非创造了电荷，故A错误；
B、毛巾摩擦后的“章鱼”细丝间会因带上同种电荷而相互排斥，故B错误；
C、摩擦后的“章鱼”与毛巾一个物体得到电子，另一个物体失去电子，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故C错误；
D、“章鱼”飞起的原理是同种电荷相互排斥，与验电器工作原理相同，故D正确。
故选：。
毛巾分别摩擦“章鱼”和塑料管，使得它们都带上了电荷；
电荷之间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
验电器的工作原理为同种电荷相互排斥。
本题考查了摩擦起电的实质，电荷之间的相互作用规律，验电器的工作原理。知道电荷间的相互作用规律，是解答此题的关键。
4.【答案】
【解析】解：由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，要使红、绿、黄灯可独立发光，应采用三灯泡并联的连接方式，其三灯泡各有一个开关控制，选项中符合，不符合。
故选：。
根据红、绿、黄灯的工作特点可知三灯泡的连接方式，然后得出答案。
本题考查了电路图的设计，知道串并联电路的特点是解题的关键。
5.【答案】
【解析】解：
A、若灯泡灯丝断了，则也不能发光，所以A错误；
B、若滑动变阻器短路了，则滑动变阻器不会引起亮度的变化，所以B错误；
C、若灯短路了，则不亮，照常发光，所以C正确；
D、若灯泡断路了，则整个电路断路，两灯都不亮，只有电压表有示数，所以D错误。
故选：。
在串联电路中，若只有一个用电器工作，则电路中不能发生断路，可能是另一个用电器发生了短路而造成的。
知道接触不良也是断路的一种。若发生断路，则整个电路都不会有电流，所有的用电器都不会工作。
此题考查了电路故障的分析，首先掌握短路和断路的含义，才能根据题目中给出的情况作出判断。
6.【答案】
【解析】解：、由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体中的电流与导体的电阻的乘积保持不变，-----，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；导体的电阻是导体本身阻碍电流的性质与导体中的电流无关，故A错误；
B、由乙图可知定值电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：，变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，实验过程中，定值电阻与滑动变阻器的比值为：，故B正确；
C、根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由换成的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变，故C正确；
D、由图像可知，小明控制导体两端的电压：-----，故D正确。
故选：。
根据图像中电流与电阻之积为一定值分析得出结论；
根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，确定定值电阻与滑动变阻器的比值；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
根据图像中的数据利用欧姆定律求出小明控制导体两端的电压。
本题探究通过导体的电流跟电阻的关系，考查数据分析、欧姆定律的应用、实验操作等，是常考题。
7.【答案】
【解析】解：、汽车行驶的时间，汽车的行驶速度，故A错误；
B、消耗的燃油完全燃烧放出的热量，故B正确；
C、汽车牵引力做功的功率是，故C错误；
D、该汽车牵引力所做的功，汽车发动机的效率，故D正确。
故选：。
已知汽车行驶的时间和路程，利用速度公式即可求解；
根据可求热量；
根据求出功率；
根据可求得该汽车牵引力所做的功；利用效率公式求出该汽车的效率。
本题考查了速度、燃烧值、功、功率、热机效率的计算，综合性强，难度适中，关键是公式的灵活运用。
8.【答案】
【解析】解：
A、表示每消耗的电能，电能表的转盘转，用电器消耗的电能时，电能表转盘的转数：，故A正确；
B、熔丝熔断后，不能用铁丝来代替，因为铁丝的电阻率小、熔点高，用铁丝代替保险丝，不能在电流过大时自动切断电路，故B错误；
、为了安全，开关要接在火线和所控制的电灯之间，则由图可知端应该接火线，端接零线，故C错误、D正确。
故选：。
表示电路中每消耗的电能，电能表转盘转，据此求用电器消耗的电能时，电能表转盘的转数；
保险丝熔丝在电流过大时发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，保险丝是采用电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成的；
为了安全，开关要接在火线和所控制的电灯之间。
本题考查了对电能表相关参数、保险丝的制作材料的理解、开关与所控制电灯的连接方法，属于基础题目。
9.【答案】液化 放热
【解析】解：雨是由高空的水蒸气遇冷液化形成的，河水结冰是液态水变为固态冰的凝固现象，凝固放热。
故答案为：液化；放热。
物质由气态变为液态的过程叫液化，物质从液体变为固态的过程叫做凝固，凝固放热。
本题主要考查了学生对生活中物态变化及吸、放热情况的判断，抓住物体前后状态的变化是解题的关键。
10.【答案】做功；
【解析】解：
图中，进气门开启，排气门关闭，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；
图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；
图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
图中，进气门关闭，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；
图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；
综上所述，图是做功冲程，与它原理相同的是图所示的演示实验．
故答案为：做功；．
判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程；
改变物体内能的方式有热传递和做功两种．做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化．对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低．
此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理．
11.【答案】地 并 用电器
【解析】解：它们的区别是三孔插座中有地线。同一排座位上正在充电的两部手机之间都可以正常使用，相互之间没有影响，所以是并联的，充电时手机电池相当于用电器；
故答案为：地；并；用电器。
三孔插座中有火线、零线、地线，两孔插座中有零线和火线；
插孔和插孔之间是并联的；
充电时手机相当于用电器，插座是电源。
本题考查了家庭电路的认识，属于基础知识，难度较小。
12.【答案】不变 变大
【解析】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器滑片以上部分两端的电压；加在挂钩上的拉力变大时，滑片向下移动，由于电压表所在电路相当于断路，所以接入电路的电阻不变，总电阻不变；根据欧姆定律可知，电路中的电流不变；与电压表并联部分的电阻变大，根据可知，电压表示数变大。
故答案为：不变；变大。
由图可知，该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器滑片以上部分两端的电压；加在挂钩上的拉力变大时，根据接入电路中电阻的变化分析总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化和电压表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用，明确滑片移动时接入电路的电阻不变是解题的关键。
13.【答案】；：；；
【解析】解：
由图象可知，通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻，
当时，、，
根据，两电阻的阻值分别为：
，；
因为串联电路电路处处相等，所以通过甲、乙两电阻的电流之比：：；
由得，电源电压为：；
当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相同的电路中时，即电源电压仍为，
甲的电流为：，
乙的电流为：，
根据并联电路电流的规律知，
干路中的电流为：。
故答案为：；：；；。
由图象可知通过两电阻的电流与两端的电压成正比即两电阻是定值电阻，从图象中读出任意一点的电流和电压值，感觉串联电路电流的规律算出通过甲、乙两电阻的电流之比；根据欧姆定律求出两电阻的阻值，根据串联电路电阻的规律和欧姆定律算出电源电压；
根据并联电路电压的规律判断出各自支路的电压，算出各支路的电流，根据并联电路电流的规律算出干路中的电流。
本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象判断出两电阻为定值电阻并读出相关的信息。
14.【答案】
【解析】解：由电路图可知，滑动变阻器与电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，
当电流表示数最大为时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，
根据欧姆定律可得，电阻两端电压：，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：，
因串联电路中各处的电流相等，
则由欧姆定律可得，变阻器连入电路的最小阻值：；
当电压表示数最大为时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流是最小的，
此时两端电压：，
则电路中的最小电流：，
消耗的最小功率为：。
故答案为：；。
由电路图可知，滑动变阻器与电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，电流表示数最大为，电压表示数最大为，根据欧姆定律和串联电路的特点分别算出对应的滑动变阻器的最小阻值和电路的最小电流，根据功率公式求出最小功率。
本题考查了求滑动变阻器接入电路的阻值范围，注意求阻值范围时，根据电流表和电压表的最大值进行计算，并且会灵活运用欧姆定律。
15.【答案】解：经分析可知，与并联，电流表测的电流，电流表可选用小量程与串联；
滑动变阻器只用于改变灯的亮度，变阻器按一上一下接入电路中与变阻器串联，并且滑片左移时灯变亮，即变阻器左下接线柱连入电路中；
电源电压为，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
【解析】由题意可知，与并联，电流表与待测电路串联，滑动变阻器只用于改变灯的亮度，变阻器与灯并联，根据滑片左移时灯变亮确定变阻器的连接；根据电源电压确定电压表选用小量程与待测电路并联。
本题考查了根据要求连接实物图，关键是明确电表和变阻器的连接。
16.【答案】温度计 不变 增大 移走酒精灯 减少水的质量
【解析】解：在安装器材时最后装的是温度计；
由表格数据知，水在第开始，水不断吸收热量，温度保持不变，所以此时水的沸点是，水在沸腾的过程中，温度保持不变；沸腾时，气泡逐渐上升，其体积变大；
水沸腾后，若撤去加热源，则水不再吸收热量，也就不能维持沸腾状态，所以应移走酒精灯；
影响水沸腾所用时间的因素：水的多少和水的初温。水越少、初温越高、加热过程中热量损失得越少，水到达沸点所用时间越短，要缩短加热时间可以适当减小水量。
故答案为：温度计；；不变；增大；移走酒精灯；减少水的质量。
组装仪器是从左到右，自下而上的顺序；
液体沸腾时不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是液体的沸点；沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大；
水在沸腾后，仍然需要吸热来维持沸腾状态；
影响水沸腾所用时间的因素：水的多少和水的初温。水越少、初温越高、加热过程中热量损失得越少，水到达沸点所用时间越短。
本题考查水沸腾的实验，关键是将实验操作要求和结论熟练掌握，认真审题分析。
17.【答案】电阻短路 减小误差
【解析】解：由丙图知，电压表选择小量程接入电路，变阻器按左下右上接入电路中与电阻串联，如下图：
移动滑动变阻器滑片时，而电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表始终无示数，则可能与电压表并联的电阻短路了；
排除故障后，当电压表的示数如图丙所示时，电压表选用小量程，分度值为，电压表；电流表选用小量程，分度值为，则通过定值电阻的电流大小为，由欧姆定律，它的阻值是：
；
通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了减小误差；
故答案为：如上所示；电阻短路；；；减小误差。
由丙图知，电压表选择小量程接入电路，变阻器按一下一上接入电路中与电阻串联；
移动滑动变阻器滑片时，而电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表始终无示数，据此分析；
根据电表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律求出它的阻值；
为了减小误差。通常情况下要进行多次测量并取平均值。
本题用伏安法测量某定值电阻的阻值，考查电路的连接、注意事项、故障分析、电表读数及电阻计算和数据处理。
18.【答案】右 电流
【解析】解：
闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到阻值最大处，即最右端；
电流表与灯串联，电压表与灯并联，如下左所示：
由于灯丝的电阻随温度的升高，由，电压增大量应大于电流增大量，根据上右图，故可以判断图像的横坐标为电流；
当电压表示数为时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为，电流为，则小灯泡的额定功率是：
。
故答案为：右；见解答图；电流；。
为保护电路；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到阻值最大处；
电流表应与灯串联，电压表与灯并联；
由于灯丝的电阻随温度的升高，由结合作图分析；
根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据求出小灯泡的额定功率。
本题测量额定电压是的小灯泡的额定功率，考查注意事项、电路分析、欧姆定律、影响电阻大小的因素及功率的计算。
19.【答案】解：
由图乙知，加热挡的功率为，加热时间为，
饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为：；
当开关、闭合时，与并联，电路中的总电阻最小，根据可知，饮水机的总功率最大，此时为加热状态；
当只闭合开关时，电路为的简单电路，饮水机处于保温状态；
根据图乙知保温挡的功率为，
根据知，保温挡时通过的电流为：
；
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，加热时电阻丝的电功率：
，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
由可得，电阻的阻值：
；
答：饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为；
饮水机处于保温挡时，通过的电流为；
的阻值为。
【解析】根据图乙判断出加热挡的功率和加热时间，根据算出饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
当开关、闭合时，与并联，电路中的总电阻最小，根据可知，饮水机的总功率最大，此时为加热状态；
当只闭合开关时，电路为的简单电路，饮水机处于保温状态；
根据图乙判断出保温挡的功率，根据算出保温挡时通过的电流；
饮水机保温时电路为的简单电路，饮水机加热时与并联，饮水机加热功率减去保温功率即为的电功率，根据并联电路的电压特点和求出的阻值。
本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活运用，关键是知道加热状态为两电阻并联；要注意开关闭合时电路中电阻的大小和有用信息的搜集。
20.【答案】解： 水吸收的热量：；
该热水器将太阳能转化为内能的效率：；
假设热水器所消耗的电能全部转化为内能，则热水器消耗的电能，
由 可得，用热水器加热需要的时间：。
答：水吸收的热量是；
该热水器将太阳能转化为内能的效率是；
如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需的时间为。
【解析】根据求出水吸收的热量；
根据效率公式求出该热水器将太阳能转化为内能的效率；
根据题意可知消耗的电能等于水吸收的热量，根据求出用热水器加热的时间。
本题考查吸热公式、效率公式以及电功率公式的应用，是一道电热综合题，难度不大。
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