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(b)(c)(d)
​${6.72×10^5}$​
2
3300
15
再接入1350W的电饼铛后的总电功率大于电能表允许接入
用电器的最大总电功率
液化
短路
火
10
4
​${6∼20 \ \mathrm {Ω}}$​
0.15
A
【分析】
要判断哪些故障会造成熔丝熔断，需先明确熔丝熔断的根本原因是电路中电流过大，而家庭电路中电流过大的常见原因是短路（本题不涉及总功率过大的情况）。接下来逐个分析选项：
1. 对于(a)开关内两线相碰：开关的作用是控制电路通断，两线相碰仅相当于开关始终闭合，电路保持通路，不会发生短路，电流不会异常增大，因此不会导致熔丝熔断。
2. 对于(b)插座内两线相碰：插座的火线与零线直接接触，会造成电源短路，电路中瞬间产生极大电流，会使熔丝熔断。
3. 对于(c)灯座内两线相碰：灯座的火线与零线直接连通，形成短路，电路电流过大，会导致熔丝熔断。
4. 对于(d)插头内两线相碰：当插头插入插座时，火线与零线通过插头直接相连，造成电源短路，电流过大，会使熔丝熔断。
综上，(b)(c)(d)的故障会造成熔丝熔断。
【解析】
熔丝熔断的原因是电路中电流过大，家庭电路中电流过大的常见原因是短路。对各选项分析如下：
(a)开关内两线相碰：开关失去控制作用，电路始终通路，无短路现象，电流正常，熔丝不会熔断；
(b)插座内两线相碰：火线与零线直接短路，电流过大，熔丝熔断；
(c)灯座内两线相碰：火线与零线直接短路，电流过大，熔丝熔断；
(d)插头内两线相碰：插入插座后火线与零线短路，电流过大，熔丝熔断。
因此，可能造成熔丝熔断的是(b)(c)(d)。
【答案】
(b)(c)(d)
【知识点】
家庭电路短路故障、熔丝熔断原因
【点评】
本题聚焦家庭电路中熔丝熔断的故障分析，核心是理解“短路会导致电路电流过大”这一关键知识点。解题时需准确区分不同部件故障的影响，易错点是误将开关内两线相碰判定为短路，需明确开关的控制作用，避免混淆。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题解题的关键是利用“不计热量损失”这一条件，得出水吸收的热量等于电水壶消耗的电能。首先，根据电水壶的额定功率和通电时间，利用电功率公式$W=Pt$计算出消耗的电能，也就是水吸收的热量；然后，已知水的初温、末温（标准大气压下沸点为$100°\mathrm{C}$）和比热容，再利用吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$变形求出水的质量。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
已知电水壶的额定功率$P=1000\mathrm{W}$，通电时间$t=11.2\mathrm{min}=11.2×60\mathrm{s}=672\mathrm{s}$。
因为不计热量损失，所以水吸收的热量等于电水壶消耗的电能，即$Q_{\mathrm{吸}}=W=Pt$。
代入数据得：$Q_{\mathrm{吸}}=1000\mathrm{W}×672\mathrm{s}=6.72×10^5\mathrm{J}$。
2. 计算水的质量：
标准大气压下，水的沸点为$100°\mathrm{C}$，则水升高的温度$\Delta t=100°\mathrm{C}-20°\mathrm{C}=80°\mathrm{C}$。
由吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$变形得$m=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c\Delta t}$，水的比热容$c=4.2×10^3\mathrm{J/(kg·° C)}$。
代入数据得：$m=\frac{6.72×10^5\mathrm{J}}{4.2×10^3\mathrm{J/(kg·° C)}×80°\mathrm{C}}=2\mathrm{kg}$。
【答案】
$6.72×10^5$；2
【知识点】
电能与热量的转化；吸热公式应用；电功率计算
【点评】
本题属于电功与热量的综合计算题，难度适中，解题的核心是抓住“不计热量损失时$Q_{\mathrm{吸}}=W$”的等量关系，同时要牢记标准大气压下水的沸点为$100°\mathrm{C}$，熟练运用电功率公式和吸热公式是解题的关键。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题，我们可以分三步思考：
1. 计算店内用电器的实际功率：已知电能表消耗的电能和时间，根据公式$P=\frac{W}{t}$即可求出实际功率，注意要统一单位；
2. 计算通过电能表的电流：根据电功率公式$P=UI$的变形式$I=\frac{P}{U}$，代入实际功率和额定电压即可求出电流；
3. 分析不能使用电饼铛的理由：先算出电能表允许的最大总功率，再计算接入电饼铛后的总功率，比较两者大小，若总功率超过最大允许值，就会存在安全隐患。
【解析】
1. 计算店内用电器的实际功率：
已知消耗的电能$W=1.1\mathrm{kW·h}$，时间$t=20\mathrm{min}=\frac{20}{60}\mathrm{h}=\frac{1}{3}\mathrm{h}$，
根据公式$P=\frac{W}{t}$，代入数据得：
$P=\frac{1.1\mathrm{kW·h}}{\frac{1}{3}\mathrm{h}}=3.3\mathrm{kW}=3300\mathrm{W}$。
2. 计算通过电能表的电流：
根据公式$P=UI$，变形得$I=\frac{P}{U}$，
代入$P=3300\mathrm{W}$，$U=220\mathrm{V}$，得：
$I=\frac{3300\mathrm{W}}{220\mathrm{V}}=15\mathrm{A}$。
3. 分析不能使用电饼铛的理由：
首先计算电能表允许的最大总功率：
$P_{\mathrm{最大}}=UI_{\mathrm{最大}}=220\mathrm{V}×20\mathrm{A}=4400\mathrm{W}$，
接入电饼铛后的总功率：
$P_{\mathrm{总}}=3300\mathrm{W}+1350\mathrm{W}=4650\mathrm{W}$，
因为$4650\mathrm{W}＞4400\mathrm{W}$，即总功率超过了电能表允许的最大总功率，会导致电路过载，可能烧坏电能表或引发安全事故，所以不能使用电饼铛。
【答案】
3300；15；再接入1350W的电饼铛后的总电功率大于电能表允许接入用电器的最大总电功率
【知识点】
电功率的计算；电能表参数应用；电路总功率限制
【点评】
本题结合生活场景考查电能和电功率的相关计算，核心是掌握电能与电功率的计算公式，理解电能表参数的物理意义，同时要明确电路总功率不能超过电能表允许的最大值，培养安全用电的意识。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先分析第一空：夜晚气温降低，气态的水蒸气变成液态小水珠，根据物态变化定义，气态变为液态是液化现象。接着第二空：含有杂质的水是导体，附着在插座内部会让火线和零线直接连通，造成电路短路。然后第三空：当电线绝缘皮破损，人体接触火线时，火线、人体、大地形成电流通路，会引发触电事故，所以是火线。
【解析】
① 夜晚气温下降，空气中的水蒸气由气态变为液态的小水珠，属于液化现象；含有杂质的液态水是导体，会使插座内部的火线和零线直接连通，导致电路短路。
② 悬挂的电线绝缘皮破损后，人体接触火线的破损处时，人体与大地形成通路，电流通过人体，会造成触电事故。
【答案】
液化；短路；火
【知识点】
液化现象、电路短路、安全用电
【点评】
本题结合生活中的危险用电场景，考查物态变化、电路故障和安全用电的相关知识，引导学生将物理知识与生活实际相结合，增强安全用电意识。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 求L正常发光时的阻值：已知灯泡额定电流，从电流-电压图像中找到对应电压，利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算阻值。
2. 求电源电压：电路中灯泡L与滑动变阻器R串联，根据串联电路电压规律，电源电压等于灯泡正常发光时的电压与滑动变阻器两端电压之和。
3. 求R的调节范围：需结合电路安全限制条件分析：
最小阻值：电路允许的最大电流为灯泡额定电流（灯泡额定电流小于电流表量程和滑动变阻器允许的最大电流），此时滑动变阻器电压已知，用$R=\frac{U}{I}$计算最小阻值；
最大阻值：当滑动变阻器两端电压达到电压表量程最大值时，灯泡电压最小，从图像找到对应最小电流，再计算滑动变阻器的最大阻值，从而得到调节范围。
4. 求L的最小电功率：灯泡的电功率随电流减小而减小，找到电路最小电流及对应灯泡电压，用$P=UI$计算最小功率。
【解析】
1. 计算L正常发光时的阻值：
由图(b)可知，当灯泡正常发光（电流$I_{\mathrm{额}}=0.25\mathrm{A}$）时，灯泡两端电压$U_{\mathrm{L}}=2.5\mathrm{V}$，
根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得L正常发光时的阻值：
$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{L}}}{I_{\mathrm{额}}}=\frac{2.5\mathrm{V}}{0.25\mathrm{A}}=10\Omega$。
2. 计算电源电压：
电路中L与R串联，电压表测R两端电压，当L正常发光时，$U_{\mathrm{R}}=1.5\mathrm{V}$，
根据串联电路电压规律，电源电压：
$U=U_{\mathrm{L}}+U_{\mathrm{R}}=2.5\mathrm{V}+1.5\mathrm{V}=4\mathrm{V}$。
3. 确定滑动变阻器R的调节范围：
最小阻值：电路允许的最大电流为灯泡额定电流$I_{\mathrm{大}}=0.25\mathrm{A}$（$I_{\mathrm{额}}＜0.6\mathrm{A}$且$I_{\mathrm{额}}＜1\mathrm{A}$），此时滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{R}}=1.5\mathrm{V}$，
则滑动变阻器最小阻值：
$R_{\mathrm{小}}=\frac{U_{\mathrm{R}}}{I_{\mathrm{大}}}=\frac{1.5\mathrm{V}}{0.25\mathrm{A}}=6\Omega$。
最大阻值：当电压表达到量程最大值$U_{\mathrm{R大}}=3\mathrm{V}$时，灯泡两端电压：
$U_{\mathrm{L小}}=U-U_{\mathrm{R大}}=4\mathrm{V}-3\mathrm{V}=1\mathrm{V}$，
由图(b)可知，此时电路电流$I_{\mathrm{小}}=0.15\mathrm{A}$，
则滑动变阻器最大阻值：
$R_{\mathrm{大}}=\frac{U_{\mathrm{R大}}}{I_{\mathrm{小}}}=\frac{3\mathrm{V}}{0.15\mathrm{A}}=20\Omega$。
因此，R的调节范围为$6\Omega ∼ 20\Omega$。
4. 计算L的最小电功率：
当灯泡电流最小时，功率最小，此时$U_{\mathrm{L小}}=1\mathrm{V}$，$I_{\mathrm{小}}=0.15\mathrm{A}$，
则最小电功率：
$P_{\mathrm{L小}}=U_{\mathrm{L小}}I_{\mathrm{小}}=1\mathrm{V} × 0.15\mathrm{A}=0.15\mathrm{W}$。
【答案】
10；4；$6\Omega ∼ 20\Omega$；0.15
【知识点】
串联电路规律；欧姆定律；电功率计算
【点评】
本题综合考查串联电路的规律、欧姆定律和电功率的计算，关键是从图像中准确获取灯泡的电流与电压对应值，同时需全面考虑电流表、电压表、灯泡额定电流等多个电路安全限制条件，分析电路的极值情况。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这道题，需明确以下思路：
1. 首先，各用电器均标有“$220\mathrm{V}\ 100\mathrm{W}$”，正常工作时实际功率等于额定功率，根据公式$W=Pt$，在相同工作时间内，它们消耗的总电能相同。
2. 接下来分析不同用电器的能量转化情况：纯电阻用电器的电能会全部转化为内能（热量）；非纯电阻用电器的电能会转化为多种形式的能量，只有部分转化为内能。
3. 对比各选项：灯泡将电能转化为内能和光能，电视机转化为内能、光能、声能等，电扇主要转化为机械能，仅少量转化为内能；只有电烙铁的电能全部转化为热量，因此正常工作时释放热量最多。
【解析】
1. 各用电器正常工作时，实际功率$P=P_{额}=100\mathrm{W}$，根据$W=Pt$，相同工作时间内，消耗的电能$W$相同。
2. 分析能量转化：
A. 电烙铁：属于纯电阻用电器，电能全部转化为内能（热量）；
B. 灯泡：电能转化为内能和光能，只有部分转化为热量；
C. 电视机：电能转化为内能、光能、声能等，转化为热量的部分较少；
D. 电扇：电能主要转化为机械能，仅有少量转化为内能。
3. 综上，相同时间内电烙铁释放的热量最多，故选A。
【答案】
A
【知识点】
电能的转化形式、纯电阻用电器特点
【点评】
本题考查不同用电器的能量转化差异，核心是区分纯电阻与非纯电阻用电器的能量转化规律，需结合生活实际理解各类用电器的工作原理，属于基础概念应用题。
【难度系数】
0.8
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