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9. 小阳利用如图所示的装置探究水吸热的多少跟水的质量、温度变化的关系。利用电加热器来加热水时，电加热器的发热功率是一定的，当它浸没在水中时，可认为水每秒吸收的热量相同。下列说法正确的是（）。
A.为了完成该实验，需要添加天平和计时器
B.由该实验可知，吸热的多少与物质的种类有关
C.实验中用水吸热前后的温度差来反映水吸热的多少
D.在探究水吸热的多少跟水的质量的关系时，需要保持水的质量不变
A.为了完成该实验，需要添加天平和计时器
B.由该实验可知，吸热的多少与物质的种类有关
C.实验中用水吸热前后的温度差来反映水吸热的多少
D.在探究水吸热的多少跟水的质量的关系时，需要保持水的质量不变
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，需结合实验目的（探究水吸热多少与质量、温度变化的关系），利用转换法（电加热器功率固定时，相同时间水吸热相同，吸热多少由加热时间反映）和控制变量法分析各选项：
1. 明确吸热多少的衡量方式：电加热器功率一定，加热时间越长，水吸收热量越多，因此吸热多少用加热时间表示；
2. 逐个分析选项：
A选项：探究吸热与质量的关系时，需测量水的质量（用天平）和加热时间（用计时器），故需要添加这两个器材；
B选项：实验仅用水，未更换不同物质，无法得出吸热与物质种类的关系；
C选项：吸热多少由加热时间反映，温度差是实验要探究的变量，不是反映吸热多少的物理量；
D选项：探究吸热与质量的关系时，需控制温度变化相同，改变水的质量，而非保持质量不变。
【解析】
电加热器的发热功率一定，相同时间内水吸收的热量相等，因此水吸热的多少可通过加热时间来反映（转换法）。
选项A：探究水吸热多少与质量的关系时，需要测量水的质量（需天平）和加热时间（需计时器），因此需要添加天平和计时器，该选项正确；
选项B：本实验仅使用水，未改变物质种类，无法得出吸热多少与物质种类的关系，错误；
选项C：实验中用水吸热的多少由加热时间反映，温度差是探究的变量，不是反映吸热多少的依据，错误；
选项D：探究水吸热多少与质量的关系时，需控制温度变化相同，改变水的质量，而非保持质量不变，错误。
【答案】
A
【知识点】
热量探究实验、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查探究水吸热多少的实验，核心是掌握转换法和控制变量法的应用，需明确实验设计的原理，区分变量与反映吸热多少的物理量，避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合实验目的（探究水吸热多少与质量、温度变化的关系），利用转换法（电加热器功率固定时，相同时间水吸热相同，吸热多少由加热时间反映）和控制变量法分析各选项：
1. 明确吸热多少的衡量方式：电加热器功率一定，加热时间越长，水吸收热量越多，因此吸热多少用加热时间表示；
2. 逐个分析选项：
A选项：探究吸热与质量的关系时，需测量水的质量（用天平）和加热时间（用计时器），故需要添加这两个器材；
B选项：实验仅用水，未更换不同物质，无法得出吸热与物质种类的关系；
C选项：吸热多少由加热时间反映，温度差是实验要探究的变量，不是反映吸热多少的物理量；
D选项：探究吸热与质量的关系时，需控制温度变化相同，改变水的质量，而非保持质量不变。
【解析】
电加热器的发热功率一定，相同时间内水吸收的热量相等，因此水吸热的多少可通过加热时间来反映（转换法）。
选项A：探究水吸热多少与质量的关系时，需要测量水的质量（需天平）和加热时间（需计时器），因此需要添加天平和计时器，该选项正确；
选项B：本实验仅使用水，未改变物质种类，无法得出吸热多少与物质种类的关系，错误；
选项C：实验中用水吸热的多少由加热时间反映，温度差是探究的变量，不是反映吸热多少的依据，错误；
选项D：探究水吸热多少与质量的关系时，需控制温度变化相同，改变水的质量，而非保持质量不变，错误。
【答案】
A
【知识点】
热量探究实验、控制变量法、转换法
【点评】
本题考查探究水吸热多少的实验，核心是掌握转换法和控制变量法的应用，需明确实验设计的原理，区分变量与反映吸热多少的物理量，避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
10. 关于生活实例，下列描述正确的是（）。
A.输电线路改造中更换的铝芯电缆的电阻比旧电缆的小，主要是因为新电缆的铝芯更细
B.将测电笔笔尖插入插座的插孔，若氖管发光，则说明此插孔连接的是中性线
C.若电线使用年限过长，其绝缘皮破损或老化，则必须及时更换
D.使用洗衣机时可以将洗衣机的三脚插头的一个脚拆掉，插入两孔插座
A.输电线路改造中更换的铝芯电缆的电阻比旧电缆的小，主要是因为新电缆的铝芯更细
B.将测电笔笔尖插入插座的插孔，若氖管发光，则说明此插孔连接的是中性线
C.若电线使用年限过长，其绝缘皮破损或老化，则必须及时更换
D.使用洗衣机时可以将洗衣机的三脚插头的一个脚拆掉，插入两孔插座
答案
C
解析
【分析】本题考查电阻的影响因素和家庭电路安全用电的相关知识，需结合对应知识点逐一分析每个选项，判断描述是否正确。
【解析】
选项A：根据电阻公式$R=\rho\frac{L}{S}$，铝芯电缆电阻小是因为新电缆铝芯的横截面积更大（更粗），而非更细，故A错误；
选项B：测电笔氖管发光时，说明笔尖接触的是火线（相线），中性线（零线）不会使氖管发光，故B错误；
选项C：电线绝缘皮破损或老化时，易引发漏电、短路等安全事故，必须及时更换，符合安全用电要求，故C正确；
选项D：三脚插头的接地脚用于让洗衣机金属外壳接地，防止漏电触电，拆掉后插入两孔插座存在安全隐患，故D错误。
【答案】C
【知识点】电阻的影响因素、家庭电路安全用电
【点评】本题为家庭电路安全用电的基础题型，结合电阻相关知识，考查学生对生活用电常识的掌握，难度适中，准确记忆知识点即可解答。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A：根据电阻公式$R=\rho\frac{L}{S}$，铝芯电缆电阻小是因为新电缆铝芯的横截面积更大（更粗），而非更细，故A错误；
选项B：测电笔氖管发光时，说明笔尖接触的是火线（相线），中性线（零线）不会使氖管发光，故B错误；
选项C：电线绝缘皮破损或老化时，易引发漏电、短路等安全事故，必须及时更换，符合安全用电要求，故C正确；
选项D：三脚插头的接地脚用于让洗衣机金属外壳接地，防止漏电触电，拆掉后插入两孔插座存在安全隐患，故D错误。
【答案】C
【知识点】电阻的影响因素、家庭电路安全用电
【点评】本题为家庭电路安全用电的基础题型，结合电阻相关知识，考查学生对生活用电常识的掌握，难度适中，准确记忆知识点即可解答。
【难度系数】0.6
11. 下表为某白炽灯与某节能灯的参数对比。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列分析正确的是（）。
A.白炽灯的额定电流为5.5 A
B.正常工作时，电流通过节能灯做功更快
C.当白炽灯两端电压为55 V时，其实际功率与节能灯的额定功率相同
D.两灯均正常工作40 h，节能灯比白炽灯少消耗1.2 kW·h的电能
A.白炽灯的额定电流为5.5 A
B.正常工作时，电流通过节能灯做功更快
C.当白炽灯两端电压为55 V时，其实际功率与节能灯的额定功率相同
D.两灯均正常工作40 h，节能灯比白炽灯少消耗1.2 kW·h的电能
答案
D
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合电功率公式（$P=UI$、$P=\frac{U^2}{R}$）和电能公式（$W=Pt$）分析：先根据额定参数计算额定电流、电阻，再分析做功快慢、实际功率和电能差值，逐一验证选项。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：白炽灯的额定电流 $ I_{\mathrm{白}} = \frac{P_{\mathrm{白额}}}{U_{\mathrm{额}}} = \frac{40\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} \approx 0.18\ \mathrm{A} ≠ 5.5\ \mathrm{A} $，故A错误；
选项B：正常工作时，额定功率越大，电流做功越快。白炽灯额定功率40W，节能灯额定功率10W，因此白炽灯做功更快，故B错误；
选项C：白炽灯的电阻 $ R_{\mathrm{白}} = \frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{白额}}} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}} = 1210\ \Omega $；当白炽灯两端电压为55V时，实际功率 $ P_{\mathrm{实}} = \frac{U_{\mathrm{实}}^2}{R_{\mathrm{白}}} = \frac{(55\ \mathrm{V})^2}{1210\ \Omega} = 2.5\ \mathrm{W} ≠ 10\ \mathrm{W} $（节能灯额定功率），故C错误；
选项D：两灯正常工作40h消耗的电能：
白炽灯：$ W_{\mathrm{白}} = P_{\mathrm{白额}} t = 0.04\ \mathrm{kW} × 40\ \mathrm{h} = 1.6\ \mathrm{kW·h} $；
节能灯：$ W_{\mathrm{节}} = P_{\mathrm{节额}} t = 0.01\ \mathrm{kW} × 40\ \mathrm{h} = 0.4\ \mathrm{kW·h} $；
差值：$ \Delta W = W_{\mathrm{白}} - W_{\mathrm{节}} = 1.6\ \mathrm{kW·h} - 0.4\ \mathrm{kW·h} = 1.2\ \mathrm{kW·h} $，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电功率计算、电能计算、额定与实际功率
【点评】
本题考查电功率和电能的基础计算，需熟练运用相关公式，区分额定功率与实际功率，属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
要判断各选项的正误，需结合电功率公式（$P=UI$、$P=\frac{U^2}{R}$）和电能公式（$W=Pt$）分析：先根据额定参数计算额定电流、电阻，再分析做功快慢、实际功率和电能差值，逐一验证选项。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：白炽灯的额定电流 $ I_{\mathrm{白}} = \frac{P_{\mathrm{白额}}}{U_{\mathrm{额}}} = \frac{40\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} \approx 0.18\ \mathrm{A} ≠ 5.5\ \mathrm{A} $，故A错误；
选项B：正常工作时，额定功率越大，电流做功越快。白炽灯额定功率40W，节能灯额定功率10W，因此白炽灯做功更快，故B错误；
选项C：白炽灯的电阻 $ R_{\mathrm{白}} = \frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{白额}}} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}} = 1210\ \Omega $；当白炽灯两端电压为55V时，实际功率 $ P_{\mathrm{实}} = \frac{U_{\mathrm{实}}^2}{R_{\mathrm{白}}} = \frac{(55\ \mathrm{V})^2}{1210\ \Omega} = 2.5\ \mathrm{W} ≠ 10\ \mathrm{W} $（节能灯额定功率），故C错误；
选项D：两灯正常工作40h消耗的电能：
白炽灯：$ W_{\mathrm{白}} = P_{\mathrm{白额}} t = 0.04\ \mathrm{kW} × 40\ \mathrm{h} = 1.6\ \mathrm{kW·h} $；
节能灯：$ W_{\mathrm{节}} = P_{\mathrm{节额}} t = 0.01\ \mathrm{kW} × 40\ \mathrm{h} = 0.4\ \mathrm{kW·h} $；
差值：$ \Delta W = W_{\mathrm{白}} - W_{\mathrm{节}} = 1.6\ \mathrm{kW·h} - 0.4\ \mathrm{kW·h} = 1.2\ \mathrm{kW·h} $，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电功率计算、电能计算、额定与实际功率
【点评】
本题考查电功率和电能的基础计算，需熟练运用相关公式，区分额定功率与实际功率，属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
12. 小海设计的电热水器限温电路如图甲所示。具有加热功能的定值电阻的电阻为$R_0$，热敏电阻的电阻$R$随温度$t$的变化关系如图乙所示，$\mathrm{S}_0$（$\boxed{\mathrm{——}□\mathrm{——}}$）为限流开关，其工作电压为220 V，保护电流为2 A。当水温达到限制温度75 ℃时，电路中的电流会达到$\mathrm{S}_0$的保护电流，使$\mathrm{S}_0$在6 s内自动断开。下列说法正确的是（）。
A.电阻$R_0$为90 Ω
B.定值电阻的最大电功率为440 W
C.若用电高峰时家庭电路的电压降低，则实际的限制温度将升高
D.若将定值电阻换成电阻为40 Ω的定值电阻，则限制温度将变为50 ℃
A.电阻$R_0$为90 Ω
B.定值电阻的最大电功率为440 W
C.若用电高峰时家庭电路的电压降低，则实际的限制温度将升高
D.若将定值电阻换成电阻为40 Ω的定值电阻，则限制温度将变为50 ℃
答案
AC
解析
【分析】
本题为串联电路结合热敏电阻的电学综合题，解题思路如下：
1. 明确电路结构：定值电阻$R_0$与热敏电阻$R$串联，电源电压恒为220V，限流开关$S_0$的保护电流为2A；
2. 分析选项A：利用欧姆定律，结合75℃时电流达到保护电流，计算总电阻，再结合图乙中75℃时热敏电阻的阻值，求出$R_0$，判断选项正确性；
3. 分析选项B：定值电阻的最大电功率由最大保护电流和$R_0$，根据电功率公式计算，对比选项数值；
4. 分析选项C：家庭电路电压降低时，要使电流达到2A，需总电阻减小，结合热敏电阻阻值随温度的变化关系，判断限制温度的变化；
5. 分析选项D：更换定值电阻后，根据保护电流计算总电阻，求出热敏电阻阻值，对应图乙的温度，判断选项是否正确。
【解析】
电路中$R_0$与$R$串联，电源电压$U=220\ \mathrm{V}$，保护电流$I=2\ \mathrm{A}$。
选项A：当水温为75℃时，电路电流$I=2\ \mathrm{A}$，总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{220\ \mathrm{V}}{2\ \mathrm{A}}=110\ \Omega$；由图乙可知，75℃时热敏电阻$R=20\ \Omega$，则$R_0=R_{\mathrm{总}}-R=110\ \Omega-20\ \Omega=90\ \Omega$，A正确。
选项B：定值电阻的最大电功率$P=I^2R_0=(2\ \mathrm{A})^2×90\ \Omega=360\ \mathrm{W}≠440\ \mathrm{W}$，B错误。
选项C：若家庭电路电压降低，要使电流达到2A，总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}$需减小；因$R_{\mathrm{总}}=R_0+R$，故热敏电阻$R$需减小；由图乙可知，热敏电阻阻值越小，对应温度越高，因此实际限制温度升高，C正确。
选项D：若将$R_0$换成40Ω的定值电阻，电流为2A时总电阻仍为110Ω，则$R=110\ \Omega-40\ \Omega=70\ \Omega$；由图乙可知，$R=70\ \Omega$对应的温度低于50℃，并非50℃，D错误。
【答案】
AC
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路规律、欧姆定律和电功率公式，考查热敏电阻在限温电路中的应用，需结合图像分析电阻与温度的关系，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
本题为串联电路结合热敏电阻的电学综合题，解题思路如下：
1. 明确电路结构：定值电阻$R_0$与热敏电阻$R$串联，电源电压恒为220V，限流开关$S_0$的保护电流为2A；
2. 分析选项A：利用欧姆定律，结合75℃时电流达到保护电流，计算总电阻，再结合图乙中75℃时热敏电阻的阻值，求出$R_0$，判断选项正确性；
3. 分析选项B：定值电阻的最大电功率由最大保护电流和$R_0$，根据电功率公式计算，对比选项数值；
4. 分析选项C：家庭电路电压降低时，要使电流达到2A，需总电阻减小，结合热敏电阻阻值随温度的变化关系，判断限制温度的变化；
5. 分析选项D：更换定值电阻后，根据保护电流计算总电阻，求出热敏电阻阻值，对应图乙的温度，判断选项是否正确。
【解析】
电路中$R_0$与$R$串联，电源电压$U=220\ \mathrm{V}$，保护电流$I=2\ \mathrm{A}$。
选项A：当水温为75℃时，电路电流$I=2\ \mathrm{A}$，总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{220\ \mathrm{V}}{2\ \mathrm{A}}=110\ \Omega$；由图乙可知，75℃时热敏电阻$R=20\ \Omega$，则$R_0=R_{\mathrm{总}}-R=110\ \Omega-20\ \Omega=90\ \Omega$，A正确。
选项B：定值电阻的最大电功率$P=I^2R_0=(2\ \mathrm{A})^2×90\ \Omega=360\ \mathrm{W}≠440\ \mathrm{W}$，B错误。
选项C：若家庭电路电压降低，要使电流达到2A，总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}$需减小；因$R_{\mathrm{总}}=R_0+R$，故热敏电阻$R$需减小；由图乙可知，热敏电阻阻值越小，对应温度越高，因此实际限制温度升高，C正确。
选项D：若将$R_0$换成40Ω的定值电阻，电流为2A时总电阻仍为110Ω，则$R=110\ \Omega-40\ \Omega=70\ \Omega$；由图乙可知，$R=70\ \Omega$对应的温度低于50℃，并非50℃，D错误。
【答案】
AC
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路规律、欧姆定律和电功率公式，考查热敏电阻在限温电路中的应用，需结合图像分析电阻与温度的关系，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
