浙江省宁波市江北区三年(2020-2022)九年级上学期期末科学试题汇编-解答题提升题

浙江省宁波市江北区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学
试题汇编-解答题提升题
一．根据化学反应方程式的计算（共6小题）
1．（2022秋•江北区期末）小宁同学用一定质量分数的FeCl3溶液和一定质量的NaOH固体粉末做实验。

四次实验结果如表所示：
实验次数NaOH质量/g FeCl3溶液质量/g Fe（OH）3质量/g 16100 5.35
21210010.7
32415016.05
436200a 根据实验结果回答下列问题：
（1）实验过程中可以观察到有 色沉淀生成。

（2）第 次实验，FeCl3和NaOH恰好完全反应。

（3）表中的a值是 。

（4）实验中所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是多少？（写出计算过程）
2．（2020秋•江北区期末）复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物，口服后能迅速中和或缓冲胃酸，减少疼痛等症状。

复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠（与盐酸反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑）。

某科学兴趣小组为了测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验：先将复方碳酸氢钠片制成粉末，取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。

测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量，两者质量关系如图所示。

（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到 ，说明上述实验结束时稀盐酸过量。

（2）计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量。

（3）计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。

（计算结果精确到
0.1%）
3．（2020秋•江北区期末）实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的均匀混合物，小科用相同溶质质量分数的稀盐酸和该混合物反应（所得溶液均为不饱和溶液），四组实验数据记录如下表。

请分析计算：
实验组别一二三四
稀盐酸质量/g200.0200.0200.0200.0
混合物质量/g12.024.036.048.0
所得溶液质量/g207.6215.2220.0a
剩余固体质量/g00m n
（1）混合物中能和稀盐酸反应的物质是 。

（2）第二组实验反应产生二氧化碳的质量是 g。

（3）求混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比 。

（4）求第二次实验反应后氯化钙溶液的溶质质量分数？（写出计算过程，结果精确到
0.1%）
（5）根据表格数据，求得表中m的值。

（写出计算过程）
4．（2021秋•江北区期末）为测定某纯碱样品中（含有氯化钠杂质）碳酸钠的质量分数，现称取10.0g样品放在烧杯中并滴入稀盐酸，当稀盐酸滴加至36.5g时，烧杯内溶液的总质量为44.3g（产生的气体全部逸出）。

产生气体的质量与滴入稀盐酸的质量关系如图所示，试计算：
（1）A点产生气体的质量m＝ g。

（2）样品中碳酸钠的质量分数。

（3）B点时，烧杯内的溶液中氯化钠的质量。

5．（2021秋•江北区期末）某科学兴趣小组为探究酸的化学性质，将一定量的稀硫酸加入到盛有少量氧化铜的烧杯中，观察到黑色粉末全部溶解，他们取124.5g 该反应后溶液于烧杯中，然后将120g 氢氧化钠溶液分六次加入其中，每次充分反应后过滤，称量所得溶液的质量及产生沉淀的质量，测量数据如表所示。

第1次
第2次第3次第4次第5次第6次加入氢氧化钠溶液的质
量/g 20
20
20
20
20
20
反应后溶液的质量/g 144.5
164.5
179.6
189.8
200
220
每次产生沉淀的质量/g
m
n
9.8
请回答：
（1）上述表格中产生沉淀的质量n ＝ 。

（2）求所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数。

（3）写出124.5g 该反应后溶液中的溶质 （填化学式），并计算每种
溶质的质量。

（写出计算过程）
6．（2022秋•江北区期末）兴趣小组的同学取10克石灰石于烧杯中并慢慢加入盐酸，测得反应过程剩余固体质量与加入盐酸的质量关系如图1所示（石灰石中的杂质不与盐酸反应也不溶于水）。

请回答下列问题：
（1）石灰石中所含杂质的质量是 g。

（2）实验结束时生成二氧化碳的质量是多少？
（3）当加入 g盐酸时，反应恰好停止
（4）根据以上数据画出产生的气体与加入的盐酸质量的关系图2。

二．滑轮及滑轮组的机械效率（共1小题）
7．（2021秋•江北区期末）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间
为15s，已知井深12m，物体重G＝6×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.5
×103N．求：
（1）汽车匀速前进了多少米？
（2）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
（3）滑轮组的机械效率为多少？
（4）汽车拉绳子时的拉力F的功率为多少？
三．电功率的计算（共2小题）
8．（2020秋•江北区期末）如图甲所示电路中，电源电压为18V不变，R1是定值电阻，R2
由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。

闭合开关S1，断开S2，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P 向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。

请分析计算：
（1）电阻R1的阻值。

（2）电阻R2的总电阻。

（3）当x的值为31cm时，电阻R1消耗的电功率。

（4）闭合开关S1和S2，将滑片P移到最左端，电阻R2消耗的电功率和电路总功率之比。

9．（2021秋•江北区期末）小宁制作了一个“暗箱”，如图甲所示，外部有a、b、c三个接线柱，内部电路由两个定值电阻连接而成。

小宁设计了如图乙所示的部分电路来研究箱内电阻的连接情况。

已知电源电压恒定不变，R是滑动变阻器。

小宁进行了如下的实验操作：
①把bc两个接线柱接到ef之间，闭合开关，将R的滑片移至最左端时，电压表示数为
3.6V，电流表示数为1.2A。

②用导线把ac连接起来，再将ab接线柱接入ef之间，闭合开关，将R的滑片移至最左
端时，电流表示数为1.8A。

③把ac两个接线柱接到ef之间，闭合开关，将R的滑片从最右端移至最左端时，电压
表的示数变化了0.9V，电流表的示数变化了0.1A。

（1）由题可知，电源电压＝ 。

（2）小宁制作的“暗箱”的内部电路图是 。

（3）滑动变阻器的最大阻值＝ 。

（4）分别将ab、bc、ac接到ef之间，闭合开关，移动R的滑片，暗箱的电功率会随之变化，此过程中暗箱最大电功率为 。

四．电功与电热的综合计算（共1小题）
10．（2022秋•江北区期末）有一种油汀式取暖器（如图1），非常方便实用。

其工作原理是将电热管安装在散热片的腔体内部，在腔体内电热管周围注有导热油。

当接通电源后，电热管周围的导热油被加热、升到腔体上部，沿散热管或散热片循环，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而加热空间环境（如图2）。

（1）如图2，当接通电源后，电热管周围的导热油被加热，并升到腔体上部，再沿散热管或散热片下沉，这是利用热传递中 （填“传导”“对流”或“辐射”）的方式。

（2）如图3，该油汀取暖器中挡工作时的功率是1200瓦，它所表示的物理意义是 。

高挡工作时的电流是 。

（3）油汀内的导热油通常用煤油，若内部有导热油1.5千克，需要从15℃升高到85℃，则需要取暖器在低挡工作多少秒？[煤油比热2.1×103J/（kg•℃），不考虑热量损失]
浙江省宁波市江北区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学
试题汇编-解答题提升题
参考答案与试题解析
一．根据化学反应方程式的计算（共6小题）
1．（2022秋•江北区期末）小宁同学用一定质量分数的FeCl3溶液和一定质量的NaOH固体粉末做实验。

四次实验结果如表所示：
实验次数NaOH质量/g FeCl3溶液质量/g Fe（OH）3质量/g 16100 5.35
21210010.7
32415016.05
436200a 根据实验结果回答下列问题：
（1）实验过程中可以观察到有　红褐　色沉淀生成。

（2）第　2　次实验，FeCl3和NaOH恰好完全反应。

（3）表中的a值是　21.4　。

（4）实验中所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是多少？（写出计算过程）
【答案】（1）红褐；
（2）2；
（3）21.4；
（4）16.25%。

【解答】解：（1）氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁红色沉淀和氯化钠；
（2）第1次6g氢氧化钠粉末对应沉淀为5.35g，而第3次24g氢氧化钠粉末完全反应时，生成沉淀应该为5.35g×4＝21.4g＞16.05g，说明150gFeCl3溶液完全反应，生成沉淀
16.05g；由数据可知，第2次实验，100gFeCl3溶液和12gNaOH恰好完全反应，产生沉
淀10.7g。

（3）根据数据可知，第2次实验，100gFeCl3溶液和12gNaOH粉末恰好完全反应，产生沉淀10.7g，所以第4次实验，200gFeCl3溶液和24gNaOH粉末恰好完全反应，生成沉淀
21.4g；
（4）设100gFeCl3溶液中溶质的质量为x。

FeCl3+3NaOH＝3NaCl+Fe（OH）3↓
162.5 107
x 10.7g
x＝16.25g
所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是×100%＝16.25%。

答：所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是16.25%。

故答案为：（1）红褐；
（2）2；
（3）21.4；
（4）16.25%。

2．（2020秋•江北区期末）复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物，口服后能迅速中和或缓冲胃酸，减少疼痛等症状。

复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠（与盐酸反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑）。

某科学兴趣小组为了测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验：先将复方碳酸氢钠片制成粉末，取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。

测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量，两者质量关系如图所示。

（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到　固体继续溶解，产生气泡　，说明上述实验结束时稀盐酸过量。

（2）计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量。

（3）计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。

（计算结果精确到
0.1%）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到固体继续溶解，产生气泡，是因为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，说明上述实验结束时稀盐酸过量。

故填：固体继续溶解，产生气泡。

（2）设碳酸氢钠质量为x，生成氯化钠质量为y，
反应生成二氧化碳质量：10g+100g﹣105.6g＝4.4g，
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，
84 58.5 44
x y 4.4g
＝＝，
x＝8.4g，y＝5.85g，
复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是：×100%＝84%，
答：复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是84%。

（3）反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是：×100%＝5.5%，
答：反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是5.5%。

3．（2020秋•江北区期末）实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的均匀混合物，小科用相同溶质质量分数的稀盐酸和该混合物反应（所得溶液均为不饱和溶液），四组实验数据记录如下表。

请分析计算：
实验组别一二三四
稀盐酸质量/g200.0200.0200.0200.0
混合物质量/g12.024.036.048.0
所得溶液质量/g207.6215.2220.0a
剩余固体质量/g00m n
（1）混合物中能和稀盐酸反应的物质是　碳酸钙　。

（2）第二组实验反应产生二氧化碳的质量是　8.8　g。

（3）求混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比　5：1　。

（4）求第二次实验反应后氯化钙溶液的溶质质量分数？（写出计算过程，结果精确到0.1%）
（5）根据表格数据，求得表中m的值。

（写出计算过程）
【答案】（1）碳酸钙；
（2）8.8；
（3）5：1；
（4）12.2%；
（5）5.0g
【解答】解：根据图表中一、二数据分析，每消耗12.0g混合物，溶液增加207.6g﹣200.0g＝7.6g，第三组加入混合物36.0g，溶液增加质量为220.0g﹣200.0g＝20.0g＜7.6g×3＝22.8g，说明实验三混合物剩余，稀盐酸完全反应，那么一、二组稀盐酸还有剩余。

（1）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氯化钙与盐酸不反应，所以混合物中能和稀盐酸反应的物质是碳酸钙；故答案为：碳酸钙；
（2）由第二组数据可知，二氧化碳的质量为200.0g+24.0g﹣215.2g＝8.8g；故答案为：8.8；
（3）设24.0g混合物中碳酸钙的质量为x成氯化钙的质量为y。

CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
x y 8.8g
解得x＝20.0g y＝22.2g
则混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比为20.0g：（24.0g﹣20.0g）＝5：1；故答案为：5：1；
（4）第二次实验反应后氯化钙溶液的溶质质量分数为≈
12.2%；
（5）36g固体中碳酸钙的质量为30g，则
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
30﹣m 200.0g+36g﹣220.0g﹣m
m＝5.0g
答：（4）第二次实验反应后氯化钙溶液的溶质质量分数为12.2%；（5）得表中m 的值为5.0g。

4．（2021秋•江北区期末）为测定某纯碱样品中（含有氯化钠杂质）碳酸钠的质量分数，现称取10.0g样品放在烧杯中并滴入稀盐酸，当稀盐酸滴加至36.5g时，烧杯内溶液的总质量为44.3g（产生的气体全部逸出）。

产生气体的质量与滴入稀盐酸的质量关系如图所示，试计算：
（1）A点产生气体的质量m＝　2.2　g。

（2）样品中碳酸钠的质量分数。

（3）B点时，烧杯内的溶液中氯化钠的质量。

【答案】（1）2.2；
（2）53.0%；
（3）10.55g。

【解答】解：（1）由质量守恒定律可知，A点产生气体的质量为：10.0g+36.5g﹣44.3g＝
2.2g。

（2）设纯碱试样中碳酸钠的质量为x。

Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44x
2.2g
x ＝5.3g
样品中碳酸钠的质量分数为：
×100%＝53.0%
答：试样中碳酸钠的质量分数是53.0%
（3）由图象可知，B 点时，加入的稀盐酸时过量的，所以B 点时烧杯中的氯化钠的质量为A 点时烧杯中的氯化钠的质量。

设反应生成氯化钠的质量为y 。

Na 2CO 3+2HCl ═2NaCl+H 2O+CO 2↑ 117 44
y
2.2g
y ＝5.85g
B 点时，烧杯内的溶液中氯化钠的质量为10.0g ﹣5.3g+5.85g ＝10.55g 。

答：B 点时，烧杯内的溶液中氯化钠的质量为10.55g 。

故答案为：（1）2.2g ；（2）53.0%；（3）10.55g 。

5．（2021秋•江北区期末）某科学兴趣小组为探究酸的化学性质，将一定量的稀硫酸加入到盛有少量氧化铜的烧杯中，观察到黑色粉末全部溶解，他们取124.5g 该反应后溶液于烧杯中，然后将120g 氢氧化钠溶液分六次加入其中，每次充分反应后过滤，称量所得溶液的质量及产生沉淀的质量，测量数据如表所示。

第
1
次
第2次第3次第4次第5次第6次加入氢氧化钠溶液的质
量/g 20
20
20
20
20
20
反应后溶液
144.5
164.5
179.6
189.8
200
220
的质量/g 每次产生沉淀的质量/g 0
m
n
9.8
请回答：
（1）上述表格中产生沉淀的质量n ＝　9.8　。

（2）求所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数。

（3）写出124.5g 该反应后溶液中的溶质 H 2SO 4、CuSO 4　（填化学式），并计算每种溶质的质量。

（写出计算过程）【答案】（1）9.8；（2）40%。

（3）H 2SO 4、CuSO 4；硫酸的质量为24.5g ，硫酸铜的质量为40g 。

【解答】解：（1）由质量守恒定律可知，上述表格中产生沉淀的质量：m ＝164.5g+20g ﹣179.6g ＝4.9g ，n ＝179.6g+20g ﹣189.8g ＝9.8g 。

（2）由表中的数据可知，20g 的氢氧化钠溶液与硫酸铜反应生成了的氢氧化铜的质量为9.8g 。

设20g 的氢氧化钠中溶质的质量为x 。

2NaOH+CuSO 4＝Cu （OH ）2↓+Na 2SO 480 98x
9.8g
x ＝8g
所加NaOH 溶液中溶质的质量分数是：
×100%＝40%。

答：所加NaOH 溶液中溶质的质量分数是40%。

（3）表中数据，第1次、第2次不产生沉淀，说明硫酸过量，所以124.5g 该反应后溶液中的溶质为H 2SO 4、CuSO 4
；并且由数据可知，每加入20g 氢氧化钠溶液与硫酸铜反应生成沉淀9.8g ；说明与硫酸反应的氢氧化钠溶液质量为50g ；与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液质量为50g ；
设124.5g 该反应后溶液中的硫酸质量为y 。

2NaOH+H 2SO 4＝CuSO 4+2H 2O
80 98
50g×40% y
y＝24.5g
设124.5g该反应后溶液中的硫酸铜质量为z。

2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4
80 160
50g×40% z
z＝40g
答：124.5g该反应后溶液中的溶质为H2SO4、CuSO4，每种溶质的质量分别为24.5g，40g。

故答案为：（1）9.8；
（2）40%。

（3）H2SO4、CuSO4；硫酸的质量为24.5g，硫酸铜的质量为40g。

6．（2022秋•江北区期末）兴趣小组的同学取10克石灰石于烧杯中并慢慢加入盐酸，测得反应过程剩余固体质量与加入盐酸的质量关系如图1所示（石灰石中的杂质不与盐酸反应也不溶于水）。

请回答下列问题：
（1）石灰石中所含杂质的质量是　3　g。

（2）实验结束时生成二氧化碳的质量是多少？
（3）当加入　35　g盐酸时，反应恰好停止
（4）根据以上数据画出产生的气体与加入的盐酸质量的关系图2。

【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图可以看出杂质的质量为3g；
（2）10g石灰石中含碳酸钙的质量为：
10g﹣3g＝7g
设生成二氧化碳的质量为x
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
7g x
x＝3.08g
答：实验结束时生成二氧化碳的质量是3.08g；
（3）通过图示可知，2g碳酸钙完全反应消耗盐酸的质量是10g，进而求算7g碳酸钙对
应的稀盐酸的质量：7g×＝35g；
（4）即对应35g 稀盐酸时二氧化碳的质量达到3.08g，可得图如下：。

故答案为：
（1）3；
（2）3.08g；
（3）35g；
（4）。

二．滑轮及滑轮组的机械效率（共1小题）
7．（2021秋•江北区期末）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间
为15s，已知井深12m，物体重G＝6×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.5
×103N．求：
（1）汽车匀速前进了多少米？
（2）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？
（3）滑轮组的机械效率为多少？
（4）汽车拉绳子时的拉力F的功率为多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由图知，n＝3，汽车匀速前进距离：s＝3h＝3×12m＝36m；
（2）汽车拉力对滑轮组做功：
W总＝Fs＝2.5×103N×36m＝9×104J；
（3）拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝6×103N×12m＝7.2×104J；
滑轮组的机械效：
η＝＝×100%＝80%；
（4）汽车拉力的功率：
P＝＝＝6000W。

答：（1）汽车匀速前进了36m；
（2）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了9×104J的功；
（3）滑轮组的机械效率为80%；
（4）汽车拉绳子时的拉力F的功率为6000W。

三．电功率的计算（共2小题）
8．（2020秋•江北区期末）如图甲所示电路中，电源电压为18V不变，R1是定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。

闭合开关S1，断开S2，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P 向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。

请分析计算：
（1）电阻R1的阻值。

（2）电阻R2的总电阻。

（3）当x的值为31cm时，电阻R1消耗的电功率。

（4）闭合开关S1和S2，将滑片P移到最左端，电阻R2消耗的电功率和电路总功率之比。

【答案】（1）电阻R1的阻值为20Ω。

（2）电阻R2的总电阻为40Ω。

（3）当x的值为31cm时，电阻R1消耗的电功率为11.25W；。

（4）闭合开关S1和S2，将滑片P移到最左端，电阻R2消耗的电功率和电路总功率之比为1：3。

【解答】解：（1）闭合开关S1、断开S2，且滑片位于E端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，
由图乙可知，此时电路中的电流为I大＝0.9A，
由I＝可得，电阻R1的阻值：R1＝＝＝20Ω；
（2）当滑片位于H端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，此时电路中的电流I小＝0.3A，
此时电路中的总电阻：R总＝＝＝60Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：R2＝R总﹣R1＝60Ω﹣20Ω＝40Ω；
（3）由于滑片P从H端向E端移动，由图象的拐点可知：
GH＝15cm，FG＝25cm﹣15cm＝10cm，EF＝35cm﹣25cm＝10cm，
中间一段电流无变化，故FG是铜导线，
由图象可知，当滑片P位于G点时，电路中的电流I＝0.6A，
此时电路的总电阻：R总′＝＝＝30Ω，
则GH段的总电阻：
R GH＝R总﹣R总′＝60Ω﹣30Ω＝30Ω，
EF段的总电阻：
R EF＝R总′﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω，
因两段导体的阻值与自身长度成正比，
所以，EF导体每1cm的电阻为：＝1Ω/cm，
当P位于x＝31cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R2′＝（35cm﹣31cm）×1Ω/cm＝4Ω，
此时电路中电流表的示数：
I1＝＝＝0.75A；
电阻R1消耗的电功率P＝I12R1＝（0.75A）2×20Ω＝11.25W；
（4）当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2时，R1与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两电阻的电功率分别为：
P1＝＝＝16.2W，P2＝＝＝8.1W，
则电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比：＝＝。

答：（1）电阻R1的阻值为20Ω。

（2）电阻R2的总电阻为40Ω。

（3）当x的值为31cm时，电阻R1消耗的电功率为11.25W；。

（4）闭合开关S1和S2，将滑片P移到最左端，电阻R2消耗的电功率和电路总功率之比为1：3。

9．（2021秋•江北区期末）小宁制作了一个“暗箱”，如图甲所示，外部有a、b、c三个接线柱，内部电路由两个定值电阻连接而成。

小宁设计了如图乙所示的部分电路来研究箱内电阻的连接情况。

已知电源电压恒定不变，R是滑动变阻器。

小宁进行了如下的实验操作：
①把bc两个接线柱接到ef之间，闭合开关，将R的滑片移至最左端时，电压表示数为
3.6V，电流表示数为1.2A。

②用导线把ac连接起来，再将ab接线柱接入ef之间，闭合开关，将R的滑片移至最左
端时，电流表示数为1.8A。

③把ac两个接线柱接到ef之间，闭合开关，将R的滑片从最右端移至最左端时，电压
表的示数变化了0.9V，电流表的示数变化了0.1A。

（1）由题可知，电源电压＝　3.6V　。

（2）小宁制作的“暗箱”的内部电路图是　D　。

（3）滑动变阻器的最大阻值＝　3Ω　。

（4）分别将ab、bc、ac接到ef之间，闭合开关，移动R的滑片，暗箱的电功率会随之变化，此过程中暗箱最大电功率为　4.32W　。

【答案】（1）3.6V；（2）D；（3）3Ω；（4）4.32W。

【解答】解：
（1）在①中，把bc两个接线柱接到ef之间，闭合开关，R的滑片移至最左端，电路为R bc的简单电路，电压表测等于电源电压，则电源电压U＝3.6V；
（2）由①中的数据，根据I＝可得，bc间电阻：
R bc＝＝＝3Ω；
在②中，把ac连接起来，再将ab接线柱接入ef之间，闭合开关，将R的滑片移至最左端时，电路为R ab的简单电路，
ab间电阻R ab＝＝＝2Ω；
由图A知，把bc两个接线柱接到ef之间时，bc间电阻为5Ω，不符合题意；
由图B知，把bc两个接线柱接到ef之间时，两电阻串联，bc间电阻为5Ω+9Ω＝14Ω，不符合题意；
由图C知，把ac连接起来，再将ab接线柱接入ef之间，只有3Ω电阻连入电路中，ab 间电阻为3Ω，不符合题意；
由图D知，把bc两个接线柱接到ef之间时，bc间电阻为3Ω；
把ac连接起来，再将ab接线柱接入ef之间，两电阻并联，R ab＝＝2Ω，符合题意；
所以暗箱内部的电路图是D；
（3）在③中，ac两个接线柱接到ef之间，暗箱中两电阻串联，R ac＝6Ω+3Ω＝9Ω，
闭合开关，滑片在左端时电路为R ac的简单电路，电压表示数等于电源电压U＝3.6V，
电流表示数I左＝＝＝0.4A，
R的滑片从最右端时，滑动变阻器连入阻值为其最大值，电路中电阻最大，电流最小，R ac 分得电压最小，
所以此时电路中电流I右＝I左﹣ΔI＝0.4A﹣0.1A＝0.3A，
由串联电路的电压规律知，此时滑动变阻器两端电压U R＝ΔU＝0.9V，
滑动变阻器的最大阻值R＝＝＝3Ω；
（4）闭合开关，当滑片在左端时，电路为暗箱的简单电路，
由图知，ab间电阻为6Ω、bc间电阻为3Ω、ac间电阻为9Ω，
电源电压一定，当bc接到ef之间时，暗箱的总电阻最小，其电功率最大，
则P最大＝＝＝4.32W。

故答案为：（1）3.6V；（2）D；（3）3Ω；（4）4.32W。

四．电功与电热的综合计算（共1小题）
10．（2022秋•江北区期末）有一种油汀式取暖器（如图1），非常方便实用。

其工作原理是将电热管安装在散热片的腔体内部，在腔体内电热管周围注有导热油。

当接通电源后，电热管周围的导热油被加热、升到腔体上部，沿散热管或散热片循环，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而加热空间环境（如图2）。

（1）如图2，当接通电源后，电热管周围的导热油被加热，并升到腔体上部，再沿散热管或散热片下沉，这是利用热传递中　对流　（填“传导”“对流”或“辐射”）的方式。

（2）如图3，该油汀取暖器中挡工作时的功率是1200瓦，它所表示的物理意义是　该油汀取暖器中挡工作时1s内电流所做的功为1200J　。

高挡工作时的电流是　10A　。

（3）油汀内的导热油通常用煤油，若内部有导热油1.5千克，需要从15℃升高到85℃，
则需要取暖器在低挡工作多少秒？[煤油比热2.1×103J/（kg•℃），不考虑热量损失]【答案】（1）对流；（2）该油汀取暖器中挡工作时1s内电流所做的功为1200J；10A；
（3）需要取暖器在低挡工作202.5s。

【解答】解：（1）当接通电源后，电热管周围的导热油被加热，并升到腔体上部，再沿散热管或散热片下沉，这是利用热传递中的对流的方式；
（2）该油汀取暖器中挡工作时的功率是1200瓦，它所表示的物理意义是该油汀取暖器中挡工作1s内电流所做的功为1200J；
由图3可知，取暖器高挡工作时的电功率P高＝2200W，
由P＝UI可知，高挡工作时的电流：I高＝＝＝10A；
（3）煤油吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.1×103J/（kg•℃）×1.5kg×（85℃﹣15℃）＝2.205×105J，
不计热量损失，取暖器消耗的电能：W＝Q吸＝2.205×105J，
由P＝可知，取暖器在低挡需要工作的时间：t′＝＝＝202.5s。

故答案为：（1）对流；（2）该油汀取暖器中挡工作时1s内电流所做的功为1200J；10A；（3）需要取暖器在低挡工作202.5s。