2023-2024学年广东省广州市番禺区九年级上学期期末物理试卷（含答案）.docx

2023-2024 学年广东省广州市番禺区九年级（上）期末物理试卷
一、每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。选对每小题得 3 分，错选、多选或不选得 0 分。
1．（3 分）下列说法中，你认为最接近实际情况的是（ ）
A．实验室中电流表的电阻约为 1kΩ B．家用空调的额定功率约为 1kW C．对人体的安全电压是 220V D．家用液晶电视工作电流约为 10A
2．（3 分）下列说法正确的是（ ）
A．绝缘体不容易导电的原因是内部没有电荷 B．验电器是利用同种电荷相互吸引的原理工作的 C．在金属导体中，电流的方向就是自由电子定向移动的方向
D．毛皮与橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒带负电，说明橡胶棒得到了电子3．（3 分）下列哪个现象可以说明分子在不停地运动（ ）
A．烟尘翻滚 B．雪花飞舞 C．大雾漫天 D．花香袭人
4．（3 分）如图所示是构成物质的固、液、气三态的分子模型，下列选项正确的是（ ）

A．图甲是物质的气态分子模型 B．物质状态从图乙到图甲过程需要放热 C．物质在图丙状态时分子不做无规则运动 D．物质状态从图乙到图丙时分子间作用力变小

D．
5．（3 分）如图所示，某品牌独轮车工作原理：电源开关 S1 闭合时指示灯亮起；当人站在独轮车上开关 S2 自动闭合，电动机启动，开始运动，若电源开关 S1 未闭合，即使人站在独轮车上电动机也不会启动。下列电路设计符合上述要求的是（ ）

A． B． C．
6．（3 分）如图甲、乙分别是热机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图中活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高B．甲图中气缸内的气体对活塞做功，气体的温度降低C．由乙图可知该汽油机的效率是 30%
D．若燃料燃烧不充分，会降低燃料的热值

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7．（3 分）如图所示，电源电压不变，闭合开关后，发现发光二极管 L1 比小灯泡L2 亮，测得通过L1 的电流为 0.0013A，通过 L2 的电流为 0.27A。工作一会儿，用手触摸，发觉 L1 几乎不热，L2 会烫手，则（ ）

A．L1 两端的电压比 L2 大B．L1 的实际功率比 L2 大C．L1 的发光效率比 L2 高
D．把电源两极反接后再接通电路，L1、L2 都亮

8．（3 分）某款手持式电子测温仪如图甲，图乙是它工作的原理图，其电源电压保持不变，R 是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻 R0 为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（ ）

A．热敏电阻是由超导体材料制作的 B．图乙中的显示仪是由电流表改装成的 C．热敏电阻 R 的阻值随着温度的升高而减小D．被测温者体温越高，整个电路通过的电流越小

9．（3 分）用两块铜片、热电偶、电动机（带风扇）组成一个电路。铜片 1 插在 0℃热水中，铜片 2 放在空气中，如图所示，半分钟左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。下列选项正确的是（ ）

A．温差发电的实质是内能转化为电能B．电动机在电路中的作用相当于电源C．温差发电不遵守能量守恒定律
D．这套装置热水的内能能够全部转化成风扇的机械能

10．（3 分）甲、乙两灯泡的 I﹣U 关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联，当甲灯两端电压为 2V 时，下列说法正确的是（ ）

A. 甲灯的电阻为 1Ω
B. 甲灯的电流为 0.2A
C. 乙灯的电流为 0.5A
D. 乙灯两端的电压是 2V
二、非选择题。本部分共 8 题，共 60 分。按题目要求作答。
11．（3 分）热熔胶枪是一种常用的粘接工具，它可以粘合许多材料，如木材、金属、玻璃、塑料等，适用于各种 DIY 和手工制作项目。如图是一款热熔胶枪，扣动扳机通电后，枪中的发热体给胶条加热，是利用 的方式改变内能的；此时会闻到胶熔化的气味，这是 现象；把熔化后的胶水挤出涂在物体上，过一段时间物体就会被“粘”住，说明分子间存在 。

12．（4 分）小芳同学按如图所示的装置，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝， A 中的铜丝的电阻比 B 中的镍铬合金丝的电阻小。
（1） 闭合开关后，让两段金属丝串联，目的是保证 和 不变。
（2） 本实验是通过观察温度计的示数来间接比较 。
（3） 一段时间后，观察到A 瓶中温度计的示数小于B 瓶中温度计的示数，说明 。
13．（4 分）学校食堂普遍使用煤气灶烹饪食物。
（1） 烹饪食物是利用煤气在燃烧时把化学能转化为 能，当气温下降导致更多热量散失到空气中时，燃料的利用率 （选填“增大”、“减小”或不变”）。
（2） 在锅给食物加热的过程中，锅减少的能量为 E1，食物增加的能量为 E2，则 E1 E2（选填“＞”、 “＝”或“＜”）。
（3） 食堂做一次饭用了 11m3 的煤气，则煤气完全燃烧产生的热量为 J（煤气的热值为 3.9×107J/m3）。
14．（4 分）如图所示，规格相同的两个烧杯中分别装有甲、乙两种液体，m 甲＝m 乙＝1kg。用两个规格不同的加热器加热，该过程中忽略液体发且加热器产生的热量全部被液体吸收，得到如图丙所示的温度与加热时间的图像，前 6min 甲、乙两杯液体吸收的热量情况如图丁。
（1） 甲液体比热容的大小为 c 甲＝ J/（kg•℃）并且有 c 甲 c 乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2） 甲液体在 2min 时的内能 4min 时的内能（选填“＞”、“＜”或“＝”），你判断的依据是 。
15．（12 分）如图所示，规格均为“220V，40W”的灯 L1 和 L2、三孔插座接在家庭电路中。开关 S 控制两灯，当其闭合时，两灯都能正常工作，但三孔插座不受开关S 控制。

（1） 在图中，按上述要求，把电路连接完整。
（2） 若在电路某处安装保险丝，应该安装在 处最合理（选填“A”、“B”或“C”）。
（3）“220V 1000W”的电热水壶在电路中正常工作 100s，使 0.5kg 的水从 20℃升高到 60℃[c 水＝4.2×
103J/（kg•℃）]。求：
①电热水壶消耗的电能是多少？
②电热水壶的加热效率是多少？

16．（13 分）如图甲为小明家新购的一款智能养生壶，其电路简图如图乙所示，该壶有“加热”和“保温”两 挡 。 该 养 生 壶 铭 牌 的 部 分 数 据 如 下 表 ， 其 中 保 温 功 率 模 糊 不 清 。 求 ：

养生壶的铭牌
额定电压
220V
频率
50Hz
加热功率
1100W
保温功率

容积
1.5L
（1） 养生壶是利用电流的 效应工作的，当开关 S 掷到 （选填“1”或2”）时，养生壶处于加热状态。
（2） 养生壶处于“加热”状态时 R1 是多少？
（3） 小亮想测一下该养生壶保温时的实际功率，于是他关闭了家里的其他用电器，将养生壶单独保温
6min，测得家中如图丙所示的电能表转盘转了 12r，则养生壶保温状态的实际功率是多少？

17．（10 分）小明要用“伏安法”测“2.5V”小灯泡的灯丝电阻，设计的实验电路图如图甲所示。

（1） 请你帮助小明在图乙中将实物电路连接完整，并使滑片 P 向 B 端滑动时灯泡能变亮。

（2） 闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表也无示数，但是电压表有示数，电路故障可能是 。
A.灯泡断路 B.灯泡短路 C.电流表断路
D.滑动变阻器断路
（3） 排除电路故障后进行测量，记录的数据如下表所示，其中第 2 次实验时的电流表示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为 A。
试验次数
1
2
3
4
U/V
1.4
2.0
2.5
2.8
I/A
0.20

0.26
0.28
R/Ω

（4） 小明分别求出不同电压下小灯泡的电阻，然后求出电阻的平均值，他的这种做法 （选填“合理”或“不合理”），理由是： 。

18．（10 分）小明学习了电阻的知识后知道了盐水能导电，他猜想：盐水的浓度越高，电阻会越小。小明在实验室中找到的实验器材有：两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线、食盐。小明先自行配制了三种不同浓度的盐水，并将上述器材组装成如图所示的电路进行实验探究。请你完成下列问题：

（1） 小明在实验中是想通过比较 来比较盐水电阻大小，为求实验更合理，三次实验中塑料管注入的盐水量要 。
（2） 小芳觉得如果盐水的电阻改变不明显，很难从肉眼去判断灯泡亮度的变化，因此她觉得应该在实验中增加一个仪器： ，这样会更容易比较。请你在虚线框内帮小芳把改进后的电路图画出来
（用 来表示盐水电阻）。
（3） 按小芳的方案，实验结果如果满足： ，则小明的猜想是正确的。

2023-2024 学年广东省广州市番禺区九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。选对每小题得 3 分，错选、多选或不选得 0 分。
1．（3 分）下列说法中，你认为最接近实际情况的是（ ）
A．实验室中电流表的电阻约为 1kΩ B．家用空调的额定功率约为 1kW C．对人体的安全电压是 220V D．家用液晶电视工作电流约为 10A
【解答】解：A、实验室中电流表的电阻很小，在电路中相对于导线，电阻约为 0.01Ω，故A 错误；
B、家用空调是大功率用电器，其额定功率约为 1kW，故 B 正确；
C、经验证明，对人体的安全电压是不高于 36V，故 C 错误；
D、液晶电视正常工作电流约为 0.5A，故D 错误。故选：B。
2．（3 分）下列说法正确的是（ ）
A．绝缘体不容易导电的原因是内部没有电荷 B．验电器是利用同种电荷相互吸引的原理工作的 C．在金属导体中，电流的方向就是自由电子定向移动的方向
D．毛皮与橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒带负电，说明橡胶棒得到了电子
【解答】解：A．绝缘体不容易导电的原因是内部几乎没有自由移动的电荷，故 A 不符合题意；
B．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的，故 B 不符合题意； C．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，故 C 不符合题意； D．毛皮与橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒得到了电子，带负电，故 D 符合题意。
故选：D。
3．（3 分）下列哪个现象可以说明分子在不停地运动（ ）
A．烟尘翻滚 B．雪花飞舞 C．大雾漫天 D．花香袭人
【解答】解：烟尘翻滚、雪花飞舞、大雾漫天都是物体的机械运动，故 ABC 都不符合题意；花香袭人属于分子的热运动，故 D 符合题意。
故选：D。
4．（3 分）如图所示是构成物质的固、液、气三态的分子模型，下列选项正确的是（ ）

A．图甲是物质的气态分子模型 B．物质状态从图乙到图甲过程需要放热 C．物质在图丙状态时分子不做无规则运动 D．物质状态从图乙到图丙时分子间作用力变小
【解答】解：甲图中分子间的距离略大，约束力很小，分子的位置不固定，和液态分子的特点相似； 乙图中分子间的距离很大，约束力几乎没有，分子的位置极度散乱，和气态分子特点相似；
丙图中分子间的距离很小，约束力很大，分子的位置固定，和固态分子的特点相似。
A. 图甲是物质的液态分子模型，故A 错误；

B. 物质状态从图乙到图甲过程是气体变为液体属于液化，需要放热，故 B 正确；
C. 物质在图丙状态时分子同样做无规则运动，故 C 错误；
D. 物质状态从图乙到图丙时是气体变为固体，分子间作用力变大，故D 错误。故选：B。
5．（3 分）如图所示，某品牌独轮车工作原理：电源开关 S1 闭合时指示灯亮起；当人站在独轮车上开关 S2 自动闭合，电动机启动，开始运动，若电源开关 S1 未闭合，即使人站在独轮车上电动机也不会启动。下列电路设计符合上述要求的是（ ）

A． B．

C． D．
【解答】解：由题意可知，电源开关S1 闭合时指示灯亮起；当人站在独轮车上开关 S2 自动闭合，电动机启动，开始运动，这说明指示灯和电动机并联；若电源开关 S1 未闭合，即使人站在独轮车上电动机也不会启动，这说明S1 控制干路，开关S2 控制电动机，故 D 正确。
故选：D。
6．3 分）如图甲、乙分别是热机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图中活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高B．甲图中气缸内的气体对活塞做功，气体的温度降低

C．由乙图可知该汽油机的效率是 30% D．若燃料燃烧不充分，会降低燃料的热值
【解答】解：AB、由图甲可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；活塞对气体做功，气体内能增加，温度升高，故A 正确，B 错误；
C、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图乙可知，输出有用机械能所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为 28%，故 C 错误；
D燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此燃料燃烧不充分，不会降低燃料的热值，故 D 错误。
故选：A。
7．（3 分）如图所示，电源电压不变，闭合开关后，发现发光二极管 L1 比小灯泡L2 亮，测得通过L1 的电流为 0.0013A，通过 L2 的电流为 0.27A。工作一会儿，用手触摸，发觉 L1 几乎不热，L2 会烫手，则（ ）
A．L1 两端的电压比 L2 大B．L1 的实际功率比 L2 大C．L1 的发光效率比 L2 高
D．把电源两极反接后再接通电路，L1、L2 都亮
【解答】解：A、由图可知，L1 与 L2 并联，则L1 与L2 两端的电压相等，故 A 错误；
B、根据 P＝UI 知，电压相等，L1 的电流较小，因而电功率较小，故 B 错误；
C、L1 的电功率较小但发光亮度却较大，说明更多地把电能转化为光能，说明 L1 的发光效率比 L2 高， 故 C 正确；
D、把电源两极反接后再接通电路，二极管具有单向导电性，L1 不发光，L2 都亮，故 D 错误。故选：C。
8．（3 分）某款手持式电子测温仪如图甲，图乙是它工作的原理图，其电源电压保持不变，R 是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻 R0 为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（ ）
A．热敏电阻是由超导体材料制作的 B．图乙中的显示仪是由电流表改装成的 C．热敏电阻 R 的阻值随着温度的升高而减小D．被测温者体温越高，整个电路通过的电流越小
【解答】解：
A、热敏电阻是由半导体材料制成的，故 A 错误；

B、由电路图可知，显示仪与 R 并联，则显示仪是由电压表改装成的，故 B 错误；
C、由题意可知，人的体温越高，电压表的示数越大，由串联电路的分压特点可知，R 的阻值变大，则热敏电阻 R 的阻值随着温度的升高而增大，故 C 错误；
D、人的体温越高时，R 的阻值越大，电路的总电阻越大，由欧姆定律可知，电路中的电流越小，故 D
正确。
故选：D。
9．（3 分）用两块铜片、热电偶、电动机（带风扇）组成一个电路。铜片 1 插在 0℃热水中，铜片 2 放在空气中，如图所示，半分钟左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。下列选项正确的是（ ）
A．温差发电的实质是内能转化为电能B．电动机在电路中的作用相当于电源C．温差发电不遵守能量守恒定律
D．这套装置热水的内能能够全部转化成风扇的机械能
【解答】解：
A、由题知，电路中有电流产生，对应的电能是由热水的部分内能转化来的，即温差发电的实质是内能转化为电能，故 A 正确；
B、电动机在电路中消耗电能，作用相当于用电器，故 B 错误；
C、能量守恒定律是自然界中普遍存在的规律，任何能量的转化都会遵守能量守恒定律，故 C 错误； D、热水的内能除了转化成风扇的机械能外，还有一部分能量散失掉了，且热水的内能不能减小为 0， 故 D 错误。
故选：A。
10．（3 分）甲、乙两灯泡的 I﹣U 关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联，当甲灯两端电压为 2V 时，下列说法正确的是（ ）

A．甲灯的电阻为 1Ω B．甲灯的电流为 0.2A
C．乙灯的电流为 0.5A D．乙灯两端的电压是 2V
【解答】解：将甲、乙两灯串联在电路中时，由图象可知，甲灯两端电压 U 甲＝2V 时，通过甲灯的电流为 I 甲＝0.5A，
因为串联电路中电流处处相等，所以电路中的电流为：电路中的电流 I＝I 甲＝I 乙＝0.5A，

𝑈甲
则甲灯的电阻为：R 甲= 𝐼
甲
= 2𝑉 =4Ω，
0.5𝐴

由图象可知，电流为 0.5A 时，乙两端的电压U 乙＝6V， 故 C 正确，ABD 错误。
故选：C。
二、非选择题。本部分共 8 题，共 60 分。按题目要求作答。
11．（3 分）热熔胶枪是一种常用的粘接工具，它可以粘合许多材料，如木材、金属、玻璃、塑料等，适用于各种 DIY 和手工制作项目。如图是一款热熔胶枪，扣动扳机通电后，枪中的发热体给胶条加热，是利用 热传递 的方式改变内能的；此时会闻到胶熔化的气味，这是 扩散 现象；把熔化后的胶水挤出涂在物体上，过一段时间物体就会被“粘”住，说明分子间存在 引力 。
【解答】解：扣动扳机通电后，枪中的发热体给胶条加热，胶条吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变内能；
此时会闻到胶熔化的气味，这是熔胶的分子做无规则运动的结果，属于扩散现象； 热熔胶被胶枪挤出，并“粘”在物体上，说明分子间存在引力。
故答案为：热传递；扩散；引力。
12．（4 分）小芳同学按如图所示的装置，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝， A 中的铜丝的电阻比 B 中的镍铬合金丝的电阻小。
（1） 闭合开关后，让两段金属丝串联，目的是保证 电流 和 通电时间 不变。
（2） 本实验是通过观察温度计的示数来间接比较 电流产生热量的多少 。
（3） 一段时间后，观察到 A 瓶中温度计的示数小于 B 瓶中温度计的示数，说明 在通电时间和电流相等时，电阻大的导体产生热量多 。

【解答】解：（1）由图可知两电阻丝串联在电路中，根据串联电路的特点可知，通过两段金属丝中的电流和通电时间是相等的；
（2） 根据转换法可知，实验中通过观察温度计示数的变化反映电流产生热量的多少；
（3） 由于镍铬合金丝的电阻大于铜丝的电阻，通过两个电阻丝的电流和通电时间相同，A 瓶中温度计示数小于 B 瓶中温度计的示数，即说明电流通过镍铬合金丝产生的热量多，由此得出结论：在通电时间和电流相等时，电阻大的导体产生热量多。
故答案为：（1）电流；通电时间；（2）电流产生热量的多少；（3）在通电时间和电流相等时，电阻大的导体产生热量多。
13．（4 分）学校食堂普遍使用煤气灶烹饪食物。
（1） 烹饪食物是利用煤气在燃烧时把化学能转化为 内 能，当气温下降导致更多热量散失到空气中

时，燃料的利用率 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2） 在锅给食物加热的过程中，锅减少的能量为 E1，食物增加的能量为 E2，则 E1 ＞ E2（选填“＞”、 “＝”或“＜”）。
（3） 食堂做一次饭用了 11m3 的煤气，则煤气完全燃烧产生的热量为 4.29×108 J（煤气的热值为3.9×107J/m3）。
【解答】解：（1）煤气在燃烧时把化学能转化为内能，其热值在不变；当气温下降导致更多热量散失到空气中，损失的热量增大，所以燃料的利用率减小；
（2）在锅给食物加热的过程中，由于热量散失，锅减少的能量为 E1 大于食物增加的能量为 E2，则 E1
＞E2；
（3）煤气完全燃烧产生的热量：Q 放＝Vq＝11m3×3.9×107J/m3＝4.29×108J。故答案为：（1）内；减小；（2）＞；（3）4.29×108。
14．（4 分）如图所示，规格相同的两个烧杯中分别装有甲、乙两种液体，m 甲＝m 乙＝1kg。用两个规格不同的加热器加热，该过程中忽略液体发且加热器产生的热量全部被液体吸收，得到如图丙所示的温度与加热时间的图像，前 6min 甲、乙两杯液体吸收的热量情况如图丁。
（1） 甲液体比热容的大小为c 甲＝ 2.1×103 J/（kg•℃），并且有 c 甲 ＜ c 乙（选填“＞”、“＜”或 “＝”）。
（2） 甲液体在 2min 时的内能 ＜ 4min 时的内能（选填“＞”、“＜”或“＝”），你判断的依据是 同一物质，温度越高内能越大 。
【解答解：（1）由图丙知 6min 甲吸收的热量为 126×103J＝1.26×105J，由图乙知 6min 甲升高的温度为Δt＝80℃﹣20℃＝60℃，
根据 Q 吸＝cmΔt 知甲液体比热容的大小为：

𝑄
c = 吸
1.26×105𝐽
= =2100J/（kg•℃）；

甲 𝑚
甲
𝛥𝑡
1𝑘𝑔×60℃

由图丙知前 6min 甲液体吸收的热量小于乙液体吸收的热量，由图乙知，在前 6min 甲升高的温度大于乙升高的温度，且甲乙的质量相同，根据 Q 吸＝cmΔt 知，c 甲＜c 乙；
（2）由图知甲液体在 2min 时温度低于 4min 时的温度，所以甲液体在 2min 时的内能小于 4min 时的内
能。
故答案为：（1）2.1×103；＜；（2）＜；同一物质，温度越高内能越大。
15．（12 分）如图所示，规格均为“220V，40W”的灯 L1 和 L2、三孔插座接在家庭电路中。开关 S 控制两灯，当其闭合时，两灯都能正常工作，但三孔插座不受开关S 控制。

（1） 在图中，按上述要求，把电路连接完整。
（2） 若在电路某处安装保险丝，应该安装在 A 处最合理（选填“A”、“B”或“C”）。
（3）“220V 1000W”的电热水壶在电路中正常工作 100s，使 0.5kg 的水从 20℃升高到 60℃[c 水＝4.2×
103J/（kg•℃）]。求：
①电热水壶消耗的电能是多少？
②电热水壶的加热效率是多少？
【解答】解：（1）家庭电路电压为 220V，规格均为“220V，40W”的灯 L1 和 L2，可知两灯的额定电压均为 220V，因两灯都能正常工作，则两灯应并联；
开关 S 控制两灯，S 接在干路上；根据安全用电原则，S 要控制火线；
三孔插座不受开关S 控制，按“左零右火上接地”的原则连入电路中，如下所示：

；
（2） 为了安全，保险丝应接在火线上，当保险丝熔断时，切断了火线，故应该安装在 A 处最合理；
（3） ①“220V 1000W“的电热水壶，在电路中正常工作 100s，电热水壶消耗的电能：W＝Pt＝1000W
×100s＝105J；
②0.5kg 的水升温 40℃水吸收的热量：Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（60℃﹣20℃）＝8.4
×104J；

电热水壶的加热效率：η= 𝑄 ×100%=
𝑊
8.4×104𝐽
5 ×100%＝84%。
10 𝐽

故答案为：（1） ；（2）A；（3）①电热水壶消耗的电
能是 105J；②电热水壶的加热效率是 84%。
16．（13 分）如图甲为小明家新购的一款智能养生壶，其电路简图如图乙所示，该壶有“加热”和“保温”两 挡 。 该 养 生 壶 铭 牌 的 部 分 数 据 如 下 表 ， 其 中 保 温 功 率 模 糊 不 清 。 求 ：

养生壶的铭牌
额定电压
220V
频率
50Hz
加热功率
1100W
保温功率

容积
1.5L
（1） 养生壶是利用电流的 热 效应工作的，当开关 S 掷到 1 （选填“1”或“2”）时，养生壶处于加热状态。
（2） 养生壶处于“加热”状态时 R1 是多少？
（3） 小亮想测一下该养生壶保温时的实际功率，于是他关闭了家里的其他用电器，将养生壶单独保温
6min，测得家中如图丙所示的电能表转盘转了 12r，则养生壶保温状态的实际功率是多少？
【解答】解：（1）养生壶工作时将电能转化为内能，所以养生壶是利用电流的热效应工作的；由图乙可知，当开关S 接 1 时，只有 R1 工作，当开关 S 接 2 时，R1、R2 串联；
𝑈2
根据串联电路的电阻特点可知 R1、R2 串联时，电路中的总电阻最大，由 P= 𝑅 可知电路中的总功率最
小，养生壶处于保温挡；
当开关S 接 1 时，只有 R1 工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，养生壶处于加热挡；
（2） 当开关S 置于 1 时，R2 开路，只有 R1 工作，此时为加热挡，

𝑈2
由 P= 𝑅 可知 R1 的阻值：R1=
𝑈2
额

𝑃加热
(220𝑉)2
= 1100𝑊

=44Ω；

（3） 电能表参数 3000r/（kW•h），表示电路中用电器每消耗 1kW•h 电能，电能表的转盘转过 3000 转，
则电能表转盘转了 12r，养生壶消耗的电能：W= 129903; =0.004kW•h＝14400J，
3000𝑟/𝑘𝑊⋅ℎ

养生壶的实际保温功率：P 保温= 𝑊 = 14400𝐽 =40W。

答：（1）热；1；
𝑡 6×60𝑠

（2） 养生壶处于“加热”状态时 R1 是 44Ω；
（3） 养生壶保温状态的实际功率是 40W。
17．（10 分）小明要用“伏安法”测“2.5V”小灯泡的灯丝电阻，设计的实验电路图如图甲所示。

（1） 请你帮助小明在图乙中将实物电路连接完整，并使滑片 P 向 B 端滑动时灯泡能变亮。
（2） 闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表也无示数，但是电压表有示数，电路故障可能是 A 。
A.灯泡断路 B.灯泡短路 C.电流表断路
D.滑动变阻器断路
（3） 排除电路故障后进行测量，记录的数据如下表所示，其中第 2 次实验时的电流表示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为 0.24 A。
试验次数
1
2
3
4
U/V
1.4
2.0
2.5
2.8
I/A
0.20

0.26
0.28
R/Ω

（4） 小明分别求出不同电压下小灯泡的电阻，然后求出电阻的平均值，他的这种做法 不合理 （选填“合理”或“不合理”），理由是： 灯泡电阻随着温度的升高而改变 。
【解答】解：（1）要求滑片 P 向 B 端滑动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故 B 接线柱连入电路中，由表中数据，电流表选用小量程串联在电路中，电压表选用小量程并联在电路中，如下所示：

；
（2） 经分析，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路故障可能是灯泡断路， 故选：A。

（3） 排除电路故障后，小明实验过程中记录的数据如表所示，其中第 2 次实验时的电流表如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，则通过小灯泡的电流为 0.24A；
（4） 由表中数据，根据欧姆定律 R= 𝑈得，灯的电阻分别为 7Ω、8.3Ω、9.6Ω、10Ω，灯泡电阻随着温度
𝐼
的升高而改变，故不能求电阻的平均值，他的这种做法不合理。

故答案为：（1） ；（2）A；（3）0.24；（4）不合理；灯泡电阻随着温度的升高而改变。
18．（10 分）小明学习了电阻的知识后知道了盐水能导电，他猜想：盐水的浓度越高，电阻会越小。小明在实验室中找到的实验器材有：两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线、食盐。小明先自行配制了三种不同浓度的盐水，并将上述器材组装成如图所示的电路进行实验探究。请你完成下列问题：

（1） 小明在实验中是想通过比较 灯泡的亮度 来比较盐水电阻大小，为求实验更合理，三次实验中塑料管注入的盐水量要 相等 。
（2） 小芳觉得如果盐水的电阻改变不明显，很难从肉眼去判断灯泡亮度的变化，因此她觉得应该在实验中增加一个仪器： 电流表 ，这样会更容易比较。请你在虚线框内帮小芳把改进后的电路图画出来
（用 来表示盐水电阻）。
（3） 按小芳的方案，实验结果如果满足： 盐水的浓度越高，所测的电流越大 ，则小明的猜想是正确的。
【解答】解：（1）由图可知，小明在实验中是通过比较灯泡的亮度来比较盐水电阻大小，这种研究方法叫转换法；
为求实验更合理，根据控制变量法可知，三次实验中塑料管注入的盐水量要相等；
（2） 盐水的电阻变化较小时，电路中电流变化较小，灯泡的亮度变化不明显，为了更容易比较电流的变化，应在电路中串联一个电流表，电路图如图所示：
；
（3） 电源电压不变，根据三次实验中电流的大小，可以判断盐水电阻与盐水浓度的关系；若盐水的浓

度越高，所测的电流越大，说明盐水电阻越小，则小明的猜想是正确的。
故答案为：（1）灯泡的亮度；相等；（2）电流表；电路图见解答；（3）盐水的浓度越高，所测的电流越大。