【开学摸底考】九年级物理（重庆专用）-2023-2024学年初中下学期开学摸底考试卷.zip

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（考试时间：理化合堂共120分钟 试卷满分：80分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。
1．在日常生活中，下列估测最符合实际的是（ ）
A．家用冰箱的电流约为1×105AB．一节新干电池的电压为15V
C．家用空调的功率约为1000WD．小红家每个月约消耗200J的电
【答案】C
【详解】A．家用冰箱的电流一般不超过1A，不可能是1 × 105A，故A不符合题意；
B．一节新干电池的电压为1.5V，不可能是15V，故B不符合题意；
C．空调的功率较大，约为1000W，故C符合题意；
D．一个普遍家庭每个月约消耗200kW·h的电能，合，不可能是200J，故D不符合题意。
故选C。
2．为了保护环境，很多城市都已禁放烟花爆竹，“礼花筒”便成为一些喜庆场合烘托气氛的必备用品。如图1所示，“礼花筒”利用的是筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中。则对该过程的分析正确的是（ ）
A．高压气体膨胀对外做功，其内能增加
B．高压气体通过热传递方式改变其内能
C．该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
D．高压空气膨胀对外做功过程中，其分子热运动加剧 图1
【答案】C
【详解】A．礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，其自身的内能是减小的，故A错误；
B．礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，其自身的内能减小，内能转化为机械能，是做功改变内能，故B错误；
C．汽油机在做功冲程将内能转化为机械能，与礼花筒内的高压空气膨胀对外做功的能量转化形式相同，故C正确；
D．由于礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，其自身的内能减小、温度降低，所以，分子热运动变慢，故D错误。
故选C。
3．如图2所示，符合安全用电原则的是（ ）

图2
A．大功率用电器金属外壳接地 B．电线上晾衣物
C．插座接多个大功率电器 D．手握测电笔笔尖金属体
【答案】A
【详解】A．用电器金属外壳接地，可避免因用电器漏电而发生触电事故，故A符合题意；
B．生活用水是导体，当把湿衣服晾在电线上时，易发生触电事故，故B不符合题意；
C．多个大功率用电器同时使用一个插座，容易造成电流过大，引发火灾，故C不符合题意；
D．使用测电笔时，要用手接触测电笔笔尾的金属体，若氖光发光，则为火线；测电笔前端的金属探头和带电体相连接，若手握测电笔笔尖金属体，会造成人身触电事故，故D不符合题意。
故选A。
4．春节期间，重庆解放碑、观音桥等商圈里的LED屏幕上滚动播放着写有“新时代新征程新重庆”等字样的动态海报，吸引市民驻足观看、拍照。下列说法中正确的是（ ）
A．商圈里的屏幕使用的大量LED灯是串联的
B．屏幕外围绝缘体不容易导电是因为没有电荷
C．LED灯不工作时，它的电阻不为0Ω
D．LED灯发光时，导线中的正负电荷都发生了定向移动
【答案】C
【详解】A．若商圈里的屏幕使用的LED灯一盏坏了，其它的LED仍会正常工作，故商圈里的屏幕使用的大量LED灯是并联的，故A错误；
B．屏幕外围绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有可移动的自由电荷，故B错误；
C．导体的电阻是导体的一种性质，大小与导体的长度、材料、横截面积与温度有关，与导体两端是否加电压无关，LED灯不工作时，它的电阻不为0Ω，故C正确；
D．电荷的定向移动形成电流，LED灯发光时，导线中的负电荷（自由电子）发生了定向移动，而正电荷不能定向移动，故D错误。
故选C。
5．我国可以生产一种无针注射器，该注射器通电时，通电线圈的磁场与永久磁体的磁场相互作用产生强大的推力，使药液以高速注入皮肤，如图3能反映其工作原理的是（ ）

A． B． C． D．
【答案】A
【详解】根据题意可知，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．是电动机的工作原理图，故A符合题意；
B．是发电机的工作原理图，故B不符合题意；
C．是电磁铁，其原理是电流的磁效应，故C不符合题意；
D．是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故D不符合题意；。
故选A。
6．体温安检门的门头装有高精度的体温检测探头，能够测量人体额头的温度；门中建立有电磁场，能够探测人体是否携带金属物品。当人体温度过高（S1闭合）或人身上携带金属物品（S2闭合）时，报警指示灯就会亮起且电铃发出报警声。下面的简化电路图符合要求的是（ ）

A． B． C． D．
【答案】A
【详解】根据题意可知，当人体温度过高（S1闭合）或人身上携带金属物品（S2闭合）时，报警指示灯就会亮起且仪器发出报警声，这说明任何一个开关闭合，整个电路工作，即这两个开关互不影响，是并联在电路中的，然后与灯泡和电铃串联在电路中，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．如图3甲所示是健身蹦床，原理图如图乙所示。电源电压不变，R1为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表A的示数逐渐变小，电压表V的示数逐渐变大
B．R1消耗的功率逐渐变大，整个电路消耗的功率逐渐变大
C．电压表V与电流表A示数的比值逐渐变小
D．电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值逐渐变大

图3 图4
【答案】B
【详解】由图可知，压敏电阻R与定值电阻R1串联，电流表测该电路中的电流，电压表测R1两端的电压。
A．在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，压敏电阻R的阻值减小，电路总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；根据可知，R1两端的电压变大，即电压表V示数变大，故A错误；
B．R1消耗的功率，电阻R1的阻值不变，电路电流变大，故R1消耗的功率逐渐变大；电源电压不变，电路电流增大，由可知整个电路消耗的功率逐渐变大，故B正确；
C．电压表V与电流表A示数的比值即R1的电阻，整个过程中R1阻值不变，故电压表V与电流表A示数的比值保持不变，故C错误；
D．电压表前后两次的示数，，则即
由此可知电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值不变，故D错误。
故选B。
8．如图4所示，电源电压为9V且保持不变，灯泡的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的规格为“24Ω 1A”，电流表的量程为0~3A，S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片在中点和最右端时，电路的总功率之比为4︰3；不考虑灯丝电阻的变化，为保证电路安全，下列说法正确的是（ ）
①定值电阻R的阻值是12Ω；
②S1、S2都断开，变阻器接入电路阻值范围是6~24Ω；
③S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最大值为27W；
④S1、S2都断开，滑动变阻器功率范围为1.5~1.6875W；
A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④
【答案】B
【详解】当S1、S2都闭合，小灯泡被短路，滑动变阻器与定值电阻并联，滑动变阻器的滑片在中点时，电路的总功率P1=UI1，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路总功率P2=UI2，电路的总功率之比为4︰3，所以
P1︰P2= UI1︰UI2= I1︰I2，即
把R滑=24Ω代入，解得定值电阻R0的阻值R0=12Ω，故①正确；电源电压一定时，电路电流越大，电路中总功率越大，电路中最大电流
此时电路的最大总功率P最大=UI最大=9V×2.25A=20.25W
故③错误；当S1、S2都断开，滑动变阻器与小灯泡串联，小灯泡的额定电流为
小灯泡的电阻
为保证电路安全，电路中最大电流不能超过0.5A，即总电阻不小于
根据串联电阻的特点，滑动变阻器的最小电阻R滑小=18Ω-12Ω=6Ω
故变阻器接入电路阻值范围是6~24Ω，②正确；滑动变阻器的功率
当R滑=RL=12Ω时，滑动变阻器消耗功率最大
当小灯泡功率最大时，滑动变阻器功率最小，滑动变阻器的最小功率P最小=9V×0. 5A-3W=1.5W
所以滑动变阻器功率范围为1.5~1.6875W，④正确。
故选B。
二、填空作图题：本题共6道题，填空题每空1分，作图题每图1分，共12分。
9．电流通过导体时导体都要发热，这个现象称为电流的 效应；1840年英国物理学家 最先确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
【答案】 热 焦耳
【详解】[1]电流通过导体时，导体都要发热，将电能转化为内能，这个现象称为电流的热效应。
[2]1840年，英国物理学家焦耳经过大量的实验，最先确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，为了纪念他对物理学所做的贡献，这一发现被称为焦耳定律。
10．如图5所示，已知。当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比为 ；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比为 。（电路中各元件均未损坏）

图5 图6
【答案】
【详解】[1]当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表，R1与R2串联，电压表甲测R2两端的电压、乙测R1两端电压，串联电路各处电流相等，两表示数之比为
[2]当开关S断开，甲、乙两表均为电流表，R1与R2并联，电流表甲测通过R1电流，乙测通过R2电流，并联电路各支路两端电压相等，两表示数之比为
11．小明家电能表如图所示，图中甲、乙分别是小明家5月初和6月初电能表的示数，则小明家在5月份总共用电 kW•h；小明将某用电器单独接在该表上，当用电器工作4min后，电能表转盘转过60r，该用电器消耗的实际功率是 W。
【答案】 200 750
【详解】[1]5月初电能表示数为1042.8kW·h，6月初电能表示数为1242.8kW·h，这个月总共用电
1242.8kW·h-1042·8kW.h=200kW.h
[2]电能表转盘转过60r时，该用电器消耗的电能
该用电器消耗的实际功率是
12．如图7甲所示，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光；在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像，小灯泡的额定电功率为 W，当滑片在a点时，小灯泡与滑动变阻器的功率之比为 。

图7 图8
【答案】 4 5∶1
【详解】[1]当滑片从最右端向左滑动到a点时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，则图乙向下弯曲的曲线是滑动变阻器的I-U图像，向上弯曲的曲线是灯泡的I-U图像。当小灯泡正常发光时，电流最大，由图乙可知，灯泡正常发光时的电流IL=0.4A，UL=10V
故小灯泡的额定功率PL=ULIL=10V×0.4A=4W
[2]当滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，为20Ω，此时电路中的电流最小，由图乙可知电路中的最小电流为0.3A，此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，则电源电压
U=UL右+UR右=2UR右=2IR=2×0.3A×20Ω=12V
由上问可知，滑片在a点时，灯泡两端电压为10V，则滑动变阻器两端的电压URa=U-UL=12V-10V=2V
小灯泡与滑动变阻器的功率之比
13．如图甲所示的电路中，电源电压恒为定值，电流表量程为0~3A，定值电阻R2的阻值为95Ω，灯泡L上标有“1.2A”字样，通过灯泡的电流随两端电压变化的关系如图乙所示，则灯泡L正常发光时的电阻为 Ω；当开关S、S1闭合，滑动变阻器R1的滑片P置于a端时，电压表示数为U1，R1消耗的功率为P1；将滑片P向右移动至某处，灯泡L恰好正常发光，此时电压表示数为U2，R1消耗的功率为P2，已知P1:P2＝9:8，U1:U2＝3:2。在保证电路安全的前提下，通过调节开关的通断及滑片位置，该电路能实现的最大总功率和最小总功率之差为 。
【答案】 30 184.8W
【详解】[1]由图乙可知，当灯泡额定电流为1.2A时，灯泡两端的额定电压为36V，则灯泡L正常发光时的电阻为
[2]当开关S、S1闭合时，滑动变阻器R1与灯泡串联，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中电流，由可知，滑片P置于a端和某处时滑动变阻器接入电路的电阻之比为
即
由可知，滑片P置于a端和某处时电路的电流之比为
则滑片P置于a端时电路中的电流为
由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL1＝12V，由欧姆定律可知，此时灯泡的电阻为
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，滑片P置于a端时和某处时电路的总电阻之比为
解得，因此
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压为
由可知，电源电压一定时，电路中的电流最大时电路消耗的电功率最大，由欧姆定律可知，当电路中电阻最小时，电流最大，由图甲可知，当所有的开关都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，此时电路中的电阻可达最小，因为电流表的量程为0~3A，所以干路中的最大电流为3A，故此时电路消耗的最大总功率为
由欧姆定律可知，电路中电流最小时，电路的总电阻最大，因为滑动变阻器R1的最大阻值小于定值电阻R2的阻值，所以由图甲可知，当定值电阻R2与灯泡串联时，电路中的总电阻最大，由图乙可知，当电路中的电流为0.8A时，灯泡两端的电压为8V，由欧姆定律可知，此时定值电阻R2两端的电压为
由串联电路的电压特点可知，此时电路中的总电压为
因此电路消耗的最小电功率为
则该电路消耗的最大总功率和最小总功率之差为
14．（1）根据通电螺线管周围磁感线方向，在图9左图中标明电源的“+”、“_”极和小磁针的N极（将小磁针的N极涂黑）。
（2）用笔画线代替导线，将图9右图中的开关、电灯接入家庭电路中。要求：符合安全用电原则。

图9
【答案】
【详解】（1）在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，所以螺线管的右端为N极，左端为S极。根据磁极间的相互作用可以判断出小磁针的左端为N极，右端为S极；根据安培定则可知，电流从螺线管的左侧流入，右侧流出，所以电源左侧为正极，右侧为负极。
（2）灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
三、实验题：本题共3道题，15题6分，16题8分，17题8分，共22分。
15．小莹想利用如图甲所示的装置，来探究不同物质的吸热能力。实验中她用相同的电加热器给水和煤油加热相同的时间，比较二者上升的温度。她选择器材有相同规格的电加热器、烧杯、温度计、质量相等的水和食用油。

图10 表1
（1）实验中收集的数据如表1所示。由表中数据可知，质量相等水和食用油的加热相同时间，食用油上升的温度比水上升的温度 （选填“高”或“低”）；
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，因此我们还可以用：“使不同物质，变化相同的温度，观察加热时间的长度，来判断不同物质的吸热能力”；
（3）通过所测量的实验数据，我们可以得出， （选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强；
（4）某同学在实验时绘制了如图乙所示的图象，该同学认为：“加热相同的时间时，A升高的温度高一些，这说明A吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？ 。原因是 ；
（5）如果在A、B两种物质中，有一种是水，且它们的质量相同，如在相同的热源下加热，请你根据所给信息判断A、B两种物质中哪个是水？ 。
【答案】 高 水 水 错误 因为用相同的加热装置对液体加热相同的时间，液体吸收的热量是相同的。A升高的温度高，是因为它的比热容小。 B
【详解】（1）[1]从表中数据中可知，水的温度从20℃升高到45℃，升高了25℃；食用油从20℃升高到68℃，升高了48℃。故食用油的温度比水上升得高。
（2）[2]同时加热6分钟，水的温度从20℃升高到45℃，升高了25℃；食用油从20℃升高到68℃，升高了48℃。若要使二者最后的温度相同，就要给水加热更长的时间。
（3）[3]通过比较数据可以知道，质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，水的温度升高得低，故水的吸热能力强。
（4）[4][5]这种说法是错误的。因为用相同的热源加热相同的时间，两种液体吸收的热量是相同的。A升高的温度高，是因为它的吸热能力弱。
（5）[6]因为水的吸热能力强，用相同的热源加热相同的时间，两种液体吸收的热量是相同的，且两种液体的初温与质量均相等，则水升高的温度低，即最后的温度低。故B是水。
16．小郭和洋洋在探究“电流与电阻的关系”时，所用的学生电源电压为6V，电流表，电压表，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），开关一个，导线若干；
图11
（1）请用笔画线代替导线将图11甲所示实物图连接完整。使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大 ；
（2）闭合开关前应将滑动变阻器滑片移动到 （选填“A”或“B”）端，闭合开关，小郭发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻R出现了 （选填“短路”或“断路”）；
（3）用5Ω的定值电阻完成实验后，断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的并闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向 （填“A”或“B”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化；
（4）如图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像，由图可知，当定值电阻两端电压保持不变时，流过导体的电流与导体的电阻成 比，定值电阻两端的保持不变的电压为 V；
（5）保持连接方式不变，调节电源电压，控制电压表的示数与刚才一样，洋洋仍用原来的器材完成五次实验，那么电源电压最大可调到 V。
【答案】 B 断路 B 电压 反 2.5 7.5
【详解】（1）[1]滑片向右移时滑动变阻器接入电路的阻值变大，应将滑动变阻器的左下接线柱与开关串联，如图所示。
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处，如图知应将滑动变阻器滑片移动到B端。
[3]如图电压表测定值电阻R两端电压，若定值电阻R短路则电压表无示数。小郭发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻R出现了断路。
（3）[4][5]用5Ω的定值电阻完成实验后，断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的并闭合开关，根据串联分压原理，为控制定值电阻R两端电压保持不变，此时应将滑动变阻器的滑片向B端移动，这一过程中眼睛要一直观察电压表表示数的变化。
（4）[6][7]由图丙可知，定值电阻两端的电压
根据图丙可知，当导体两端的电压一定时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，由此可得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；定值电阻两端的保持不变的电压为2.5V。
（5）[8]当定值电阻最大值为25Ω时，滑动变阻器的最大值为50Ω，即滑动变阻器接入电路的电阻为定值电阻的两倍，若控制的定值电阻两端的电压不变UV=2.5V，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器分担的电压为定值电阻两端电压的两倍，即
则电源电压最大值为
17．在测定“小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，实验电路如图12甲所示。
图12
（1）电路连接完毕后，小琪同学闭合开关，发现无论如何移动滑片，电压表都无示数，但电流表有示数。若电路故障只出现在灯泡和滑动变阻器上，则电路故障是 ；排除故障后，移动滑片到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为 V，此时灯泡的亮度跟正常发光时相比 （选填“更亮”、“更暗”或“一样亮”）。
（2）小琪同学继续移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，绘制成图丙所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，此时小灯泡的电阻是 Ω。
（3）完成上述实验后，小敏又设计了一种测量灯泡正常发光时电阻的方案，如图丁所示，R0是阻值已知的定值电阻。请你完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 （填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额；
②滑动变阻器的滑片 ，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U1；
③用U1、U额、R0表示小灯泡的电阻，则表达R＝ 。
【答案】 灯泡短路 2.2 更暗 0.5 12.5 1 不变
【详解】（1）[1]由于无论如何移动滑片，电压表都无示数，但电流表有示数，说明有电流流过电流表，没有电流流过电压表，而且电路故障只出现在灯泡和滑动变阻器上，则电路故障是灯泡短路。
[2]图乙中电压选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V。
[3]此时灯泡两端电压小于额定电压，所以灯泡发光较暗。
（2）[4]由图丙所示的图像可知灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.2A，灯泡的额定功率是
[5]根据欧姆定律的推导式可得，此时灯泡的电阻为
（3）①[6]如图丁可知，定值电阻、小灯泡和滑动变阻器串联在电路中，连接好电路，闭合开关S，为了测小灯泡的额定功率，需要它在额定电压下工作，所以需将开关拨到触点1，使电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压。
②[7]为了测出小灯泡的额定电流，需要借助定值电阻来进行计算，所以，应保持滑片的位置不动，使电路中的电流和各用电器两端电压不变，再将开关拨到触点2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的总电压，读出电压表的示数。
③[8]定值电阻两端的电压
根据欧姆定律得，通过定值电阻的电流
根据串联电路中电流处处相等，则小灯泡的额定电流
小灯泡的额定功率
四、计算题：本题共3小题，18题6分，19题8分，20题8分，共22分。共3道题，解题应写出必要的文字说明、步骤和公式，只写出最后结果的不能得分。
18．某饭店用燃气灶烧水，将质量为2kg，温度为20℃的水加热至70℃，该燃气灶烧水时的效率为20%。（c水=4.2×103J/（kg·℃），q煤气=4.2×107J/kg）求：
（1）水吸收的热量；
（2）实际消耗煤气的质量。
【答案】（1）4.2×105J；（2）0.02kg
【详解】解：（1）由题意知，根据Q=cmΔt可得，水吸收的热量为
（2）由
可得，完全燃烧煤气放出的热量为
由Q=mq可得，实际消耗煤气的质量为
答：（1）水吸收的热量为4.2×105J；
（2）实际消耗的煤气为0.05kg；
19．插电式电热饭盒（如图13甲）其内部电路原理如乙图所示。R1、R2均为阻值不变的加热电阻，S2是能分别与a、b两触点相连的单刀双掷开关，通过改变开关S1、S2的状态可实现“高温档”“中温档”和“低温档”三个档位的自由切换。已知电热饭盒工作时的额定电压为220V，中温档功率为484W，低温档功率为242W，求：
（1）利用中温档加热时电流的大小；
（2）高温档的电功率大小；
（3）小开在午间用电高峰期时用电热饭盒的高温档对冷粥进行加热，将质量为0.5kg 的冷粥从10°C加热到60°C实际用时2分钟，已知粥的比热容c粥=3.84×103J/（kg·°C），不计热量损失，求午间用电高峰期电路中的实际电压大小。
图13
【答案】（1）2.2A；（2）968W；（3）200V
【详解】解：（1）由P=UI可知，电热饭盒使用中温档加热时电流工作时电路中的电流
（2）由图乙可知，当只闭合S1时，只有R1工作；当闭合S1、S2接a时R1和R2并联；当断开S1，S2接b时R1和R2串联。根据串联电路和并联电路的电阻特点可知， R1和R2串联时，电路中的总电阻最大，是低温档；电阻R1和R2并联时，电路中的总电阻最小，此时为高温档；只有R1工作时，是中温档。根据P可知，中温档时的电阻，即R1100
低温档时的电阻，即R1和R2串联后的总电阻R1+R2=200
则R2的电阻R2200-100100
高温档时的电阻R高
高温档的电功率P高
（3）质量为0.5kg 的冷粥从10°C加热到60°C吸收的热量
Q粥=c粥m粥Δt=3.84×103J/(kg·°C)×0.5kg×(60°C -10°C)=9.6×104J
电热饭盒的实际电功率
根据 可得，午间用电高峰期电路中的实际电压
答：（1）中温档加热时电流为2.2A；
（2）高温档的电功率为968W；
（3）午间用电高峰期电路中的实际电压为200V。
20．图14甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V，R1、R2为发热体，其中R2=343.2Ω。该电熨斗高温挡功率为500W，通过开关S实现温度控制。求：
（1）求R1的阻值是多少Ω？
（2）在某次使用过程中，高温挡与低温挡相互切换使用，电熨斗正常工作10min消耗电能1.44×105J，则电熨斗在低温挡工作的时间是多少s？
（3）为了适应不同室温和更多衣料，对电路做了改进，将R2换成滑动变阻器R3，如图丙所示，R1、R3均为发热体。假定电熨斗每秒钟向外散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差Δt关系如图丁所示。在室温为20℃的房间里，要求电熨斗表面保持240℃不变，应将R3的阻值调为多少Ω？
图14
【答案】（1）96.8Ω；（2）400s；（3）13.2Ω
【详解】解：（1）当S断开时，由图乙可知，两电阻串联，S闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，因串联电阻大于其中任一电阻，根据可知，S断开时功率小，为低温挡，S闭合时功率大，为高温挡，故R1的阻值为
（2）S断开时为低温挡，根据串联电阻的规律，可知低温挡的功率为
设电熨斗在P低=110W下工作时间为t1，则有W=P低t1+P高t2
即1.44×105J=110W×t1+500W×(600s-t1)
解得t1=400s，即电熨斗在低温挡工作的时间是400s。
（3）由题意可知室温为20℃，电熨斗表面温度为240℃，则温差为Δt=240℃-20℃=220℃
观察图丁可知，在温差为220℃下，电熨斗每秒钟散失的热量为440J，则热损失功率为
要想保持电熨斗表面温度不变，则电熨斗的加热功率P加热=440W，电路丙中的加热功率
解得R3=13.2Ω。
答：（1）R1的阻值是96.8Ω；
（2）电熨斗在低温挡工作的时间是400s；
（3）在室温为20℃的房间里，要求电熨斗表面保持240℃不变，应将R3的阻值调为13.2Ω。