2022-2023学年天津市北辰区九年级（上）期中物理试卷（含答案解析）

这是一份2022-2023学年天津市北辰区九年级（上）期中物理试卷（含答案解析），共15页。试卷主要包含了5A”字样，其中1，2×103J/]，【答案】C，【答案】A，【答案】B等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年天津市北辰区九年级（上）期中物理试卷

1. 关于物体的内能，下列说法正确的是(    )
A. 温度为0℃的物体没有内能 B. 做功可以改变物体的内能
C. 物体的内能增加，一定是温度升高了 D. 温度相同的1kg水和1g水，内能相同
2. 如图所示为汽油机工作时的某冲程示意图，该冲程是(    )

A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
3. 如图所示，将下列哪个物体夹在AB夹子上，闭合开关，灯泡可发光(    )
A. 铁钉
B. 塑料尺
C. 橡皮
D. 玻璃棒


4. 下面事例中，属于机械能转化为内能的是(    )
A. 火药的燃气把子弹从枪膛中射出 B. 电流通过白炽灯泡发光
C. 古人用钻木的方法取火 D. 用酒精灯加热烧杯里的水
5. 如图所示，A、B两个验电器，B不带电，A带正电，用带绝缘柄的金属棒，连接A、B两验电器的金属球瞬间(    )
A. 电流方向从A到B
B. 电流方向从B到A
C. 连接前，A有多余自由电子
D. 连接后，A、B张角都变大


6. 甲、乙、丙三个带电体之间的相互作用是：甲排斥丙，乙吸引丙，已知丙带正电，则(    )
A. 甲和乙都带正电 B. 甲和乙都带负电
C. 甲带正电，乙带负电 D. 甲带负电，乙带正电
7. 如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这利用了半导体(    )
A. 良好的导电特性 B. 良好的绝缘特性
C. 电阻随温度变化而变化的特性 D. 电阻随光照变化而变化的特性
8. 如图所示，是滑动变阻器接入电路的4种情况，当变阻器的滑片向右移动时，使电路中电流增大的是(    )
A. B. C. D.
9. 一根铝导线接在电路中，它的电阻为R，现在要使它的电阻小于R，可采取的措施有(    )
A. 将这根导线对折后接入电路
B. 将这根导线拉长后接入电路
C. 减小这根导线两端的电压或者增大通过它的电流
D. 用长短粗细都相同的铁导线代替该导线接入电路
10. 两只定值电阻RA和RB，各自的电流与电压关系如U−I图象中的A、B，则下列说法正确的是(    )
A. 若将它们串联接在电源两端，RA的电流是RB的2倍
B. 若将它们并联接在电源两端，RA的电压是RB的2倍
C. 若将它们串联接在电源两端，RA的电阻是RB的2倍
D. 若将它们并联接在电源两端，RA的电阻是RB的12倍

11. 在下列现象中，属于扩散现象的是(    )
A. 打开一盒香皂，很快就会闻到香味
B. 本来分层的硫酸铜溶液和清水静放几天后，界面模糊不清了
C. 汽车行驶时，带起一股灰尘在空中飞舞
D. 煤堆放在墙角很久后，墙内部也会变黑
12. 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移，下列说法中正确的是(    )
A. 电流表A的示数变小
B. 电压表V1的示数不变
C. 电压表V2的示数变大
D. 电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变

13. 如图所示，当S1断开，S2闭合时，电压表示数是9V，当S1闭合，S2断开时，电压表示数5.4V，已知灯L2的电阻12Ω，下列说法正确的是(    )
A. 电源电压9V
B. 灯L1的电阻18Ω
C. 灯L1的电阻24Ω
D. 灯L2两端电压5.4V
14. 一节干电池的电压是____________V。我国家庭电路的电压是____________V。
15. 超导现象是指某些物质在很低的温度时，电阻就变成了______。一个滑动变阻器上标有“10Ω1.5A”字样，其中1.5A表示______。
16. 在如图所示的电路中，当开关闭合后，两个电压表指针偏转均如图2所示，则L1两端的电压______ V，L2两端的电压为______ V。

17. 已知R1：R2=3：2，将这两个电阻串联在电路中，电压之比U1：U2=______；并联在电路中，它们的电压之比U1′：U2′=______。
18. 在如图所示电路中，电源电压为5V，R为滑动变阻器，L为标有“5V”字样的小灯泡。闭合开关S，移动变阻器滑片P，小灯泡始终不亮，此时电流表示数为零，电压表示数为5V，则电路的故障可能是______；调整好故障，闭合开关前，应将滑片P调到______(选填“左”或“右”)端。
19. 如图所示，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路，R1为定值电阻。当闭合开关S，A板上受到的压力F增大时。
(1)电流表示数将______，电压表示数将______(两空均填减少、增大、不变)。
(2)此装置可做为压力计使用，为使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，应把______(填“电流表”或“电压表”)改装为压力计。
20. 将质量为20kg、温度为20℃的水，加热到50℃，水吸收多少J热量？[水的比热为4.2×103J/(kg⋅℃)]
21. 如图所示，电阻R1为10Ω，电源电压为6V。开关S闭合后，求：
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻R2为50Ω时，通过电阻R1的电流I；
(2)当通过电阻R1的电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路的电阻R2为多少Ω？


22. 小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时，做出了如下猜想：
猜想①：在温度不变时，导体的电阻与导体的材料有关；
猜想②：在温度不变时，导体的电阻与导体的长度有关；
猜想③：在温度不变时，导体的电阻与导体的横被面积有关．
供她选择的导体如下表所示：
序号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.5
B
锰铜
0.8
1
C
锰铜
0.8
0.5
D
锰铜
1.2
0.5
她画出了实验电路图，并按要求正确地连接了电路．请完成下列填空(只填序号)：
(1)要验证猜想①，小芳同学应选择的两段导体是______和______；
(2)要验证猜想②，小芳同学应选择的两段导体是______和______；
(3)要验证猜想③，小芳同学应选择的两段导体是______和______；
(4)这种物理研究方法，通常叫作______。
23. 夏天，小杰去湄洲海边游玩时发现：中午沙子较热，海水较凉，而傍晚沙子较凉，海水较热。对此现象小杰提出了猜想：可能是沙子吸热或放热后，温度变化得比水大。
(1)为验证猜想，小杰找来了铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、沙子、搅拌棒、细线、火柴、天平，除此之外，他还需要______；
(2)实验中，小杰选用了两个火焰相同的酒精灯分别给水和沙子加热，这样做的目的______；
(3)实验中：为了研究水和沙子吸收热量的关系，需要控制水和沙子的初温、水和沙子吸收的热量以及水和沙子的______相同；
(4)如果小杰实验时得出的结论与猜想一致，那么，当水和沙子升高相同的温度时，水吸收的热量比沙子吸收的热量______(选填“多”或“少”)；
(5)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，______(选填“沙子”或“水”)升高的温度更高；
(6)小杰通过以上实验发现的规律，在生活中有许多应用，试举出一例：
例子：______。
24. 小明和父母三想采用投票的方式决定假期是否外出旅游，如果父母中至少一人同意，同时小明也要去的话，他们就决定去旅游．为此，小明用三只开关、两节干电池和一个小灯泡制作了一只投票机，三人各自控制一只开关(闭合表示同意，断开表示不同意)，表决后只要灯亮就决定去旅游．请按上述要求在右边虚线框内设计此投票机的电路(请在开关旁注明控制的人).
25. 有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，这种材料称做半导体。有一种半体其电阻的大小随温度的变化而明显改变，利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。热电阻可以用来测量温度的变化，且反应快，精度高。
李明同学为了检测他家蔬菜大棚内的温度变化，他用热敏电阻设计了一个如图甲所示的电路，其中电源电压是3V，热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图乙所示，电流表的量程是0∼100mA。为了能从电流表直接读出大棚内的气温，他将电流表的刻度盘改画成温度的刻度，这样改造后的电流表就成了气温表。
(1)请你帮他计算，改造成的气温表能测量的最高温度是多少？写出计算过程。
(2)结合图像分析，你认为李明设计的电路有什么不妥之处？
(3)根据电路，通过计算说明，此气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应？

答案和解析

1.【答案】B 
【解析】解：A、任何物体在任何情况下都具有内能，故A错误；
B、改变物体内能的方式有做功和热传递，故B正确；
C、因为晶体在熔化时吸收热量，但温度保持不变。因此晶体物质熔化过程中内能增加，但温度可以不变。故C错误；
D、影响内能大小的因素是质量、温度和状态，1kg水和1g水的质量不同，所以内能不同，故D错误。
故选：B。
内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的和，任何物体在任何情况下都具有内能；
改变物体内能的方式有做功和热传递；
物体的内能增加，温度不一定升高。
影响内能大小的因素是质量、温度和状态。
本题考查内能的概念、物体内能的改变等知识点，理解温度与内能之间的关系是解决此题的关键。

2.【答案】C 
【解析】解：根据图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程。
故选：C。
解决此题要知道汽油机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，火活塞打火时是汽油机的做功冲程的特点。
该题考查了汽油机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。

3.【答案】A 
【解析】解：铁钉是导体，夹在AB夹子上电路能导通，灯泡能发光，塑料尺、橡皮、玻璃棒是绝缘体，夹在AB夹子上电路仍处于断路状态，灯泡不会发光，故BCD错误，A正确。
故选：A。
只能AB间所接入物体为导体时，电路才能导通，灯泡才能发光。
此题考查了导体与绝缘体的概念这一知识点，难度不大，属基础题。

4.【答案】C 
【解析】解：A、火药的燃气对子弹做功，把子弹从枪膛中射出，是燃气的内能转化为子弹的机械能，不符合题意；
B、白炽灯泡消耗电能发光发热，属于电能转化为内能，不符合题意；
C、古人钻木，克服摩擦做功，使木头的温度升高，属于机械能转化为内能，符合题意；
D、酒精燃烧产生热量，属于化学能转化为内能，不符合题意；
故选：C。
属于机械能转化为内能的特点是：对物体做功，使物体的温度升高，内能增加。
能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳。例如物体克服摩擦做功，摩擦生热就是将机械能转化成内能。

5.【答案】A 
【解析】解：A带正电，B不带电，B有多余自由电子；
用一根带有绝缘柄的金属棒把A、B连接起来，自由电子由B到A；自由电子的定向移动方向与电流方向相反；故电流方向由A到B，故A正确。
故选：A。
正电荷移动的方向是电流的方向，自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
知道电荷间的作用规律，电流方向的规定，可解答此题。

6.【答案】C 
【解析】解：三个物体都带电，甲排斥丙，说明带有同种电荷；乙吸引丙，说明带有异种电荷，又知道丙带正电，则乙一定带负电，甲也一定带负电。
故选：C。
三个物体都带电，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可推理得出结论。
熟知电荷间的相互作用规律是解答本题的关键。同时很多类似的题目中还要注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。

7.【答案】C 
【解析】解：半导体的阻值随着温度的变化而发生变化，根据欧姆定律，流过感温头的电流也随之发生变化，以此来反映人的体温。
故选：C。
半导体的阻值会随着光照或温度的变化而发生变化，电子体温计是利用了后者。
因为半导体的阻值随着光照或温度的变化而发生变化，故在电子产品中应用非常广泛，应注意了解其应用。

8.【答案】B 
【解析】解：AD、滑片向右移动时，接入电路的电阻变大，因此电路中的电流会减小，所以AD错误；
B、滑片向右移动时，接入电路的电阻减小，因此电路中的电流会增大，故B选项正确；
C、当同时将下面两个接线柱接入电路时，相当于定值电阻，并且接入电路的电阻最大，故移动滑片时，电流不变，故C选项错误；
故选：B。
滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的，它的正确接法是“一上一下”。哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的。若接左下接线柱，滑片向右移动，电阻变大，电流减小；若接右下接线柱，滑片向右移动，电阻变小，电流变大。
本题考查了滑动变阻器的原理和作用，能够正确判断哪一段电阻丝被连入电路中是本题的解题关键所在。

9.【答案】A 
【解析】解：A、一根铝导线的电阻为R，将这根导线对折后接入电路，导体的材料不变，导线的长度变短，横截面积增大，导线电阻变小，导线电阻小于R，故A正确；
B、一根铝导线的电阻为R，将这根导线拉长，导体的材料不变，导线的长度变长，横截面积减小，电阻增大，导线电阻会大于R，故B错误；
C、导体的电阻跟导体两端的电压和导体中的电流无关，改变电压和电流，不能改变导体的电阻，故C错误；
D、长度和横截面积相同条件下，铁导线的电阻比铝导线的电阻大；用长短粗细都相同的铁导线代替铝导线接入电路，电阻增大，导线电阻大于R，故D错误。
故选：A。
导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，跟导体两端的电压和导体中的电流无关。
在导体的材料一定时，导体越长，横截面积越小，导体的电阻越大。
在导体的长度和横截面积一定时，铁导线的电阻比铝导线的电阻大。
导体的电阻跟导体的长度、材料、横截面积以及温度有关，跟导体两端的电压和通过的电流无关，此处很容易出现错误。一定要理解掌握。

10.【答案】C 
【解析】解：AC、两电阻串联时，通过的电流相同；由图可知，当通过两电阻的电流均为I0时，A两端的电压是B两端的电压的2倍，由I=UR可知RA的电阻是RB的2倍，故A错误，C正确；
BD、两电阻并联时，各个支路两端的电压相等，即RA的电压等于RB的电压；
由图可知，当RA和RB两端的电压均为2U0时，通过RB的电流是通过RA的电流的2倍，由I=UR可知RA的电阻是RB的2倍，故BD错误。
故选：C。
(1)用电器串联时，通过的电流相同，从图中可知当通过两电阻的电流相同时，其两端电压的大小，再根据I=UR可分析电阻的关系；
(2)用电器并联时，各个支路两端的电压相等，从图中可知当两电阻两端的电压相等时，通过的电流大小关系，再根据I=UR分析两电阻的关系。
本题考查了欧姆定律的应用，熟练掌握串、并联电路的特点是解题的关键。

11.【答案】ABD 
【解析】解：A、打开一盒香皂，很快就会闻到香味，是因为香味分子不停地做无规则的运动，扩散到周围的空气中，所以会香气弥漫。属于扩散现象，故A正确；
B、本来分层的硫酸铜溶液和清水静放几天后，界面模糊不清了，是因为硫酸铜溶液中的铜离子和硫酸离子运动到水分子中间去了，属于扩散现象，故B正确；
C、灰尘是固体小颗粒，属于固体小颗粒做的机械运动，不属于扩散现象，故C错误；
D、煤堆放在墙角很久后，墙内部也会变黑，证明分子在不断运动，最终扩散到墙角，属于扩散现象，故D正确。
故选：ABD。
扩散是相互接触的两种物质，分子彼此进入对方的现象，分子运动是看不见的，在不知不觉中发生了变化，分子运动属于扩散现象，由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现。
要解答本题需掌握：扩散现象是分子运动，分子是看不见的，以及机械运动和分子运动的区别。

12.【答案】ACD 
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A正确；
BCD、由U=IR可知，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大；根据串联电路的电压规律可知，电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变，故B错误、CD正确。
故选：ACD。
由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化，根据串联电路的电压规律可知电压表V1与电压表V2的示数之和的变化。
本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。

13.【答案】AB 
【解析】解：当S1断开，S2闭合时，L1和L2串联，电压表测电源两端电压，
已知此时电压表示数为9V，即电源电压U=9V；
当S1闭合，S2断开时，L1和L2串联，电压表测L1两端电压，
已知此时电压表示数为5.4V，即L1两端的电压为U1=5.4V；
由串联电路的电压特点可知L2两端的电压为U2=U−U1=9V−5.4V=3.6V，
则电路中的电流为：I=I2=U2R2=3.6V12Ω=0.3A，
由I=UR可知L1的电阻为：R1=U1I=5.4V0.3A=18Ω，故C、D错误，A、B正确。
故选：AB。
当S1断开，S2闭合时，L1和L2串联，电压表测电源两端电压，已知此时电压表的示数，即电源电压；
当S1闭合，S2断开时，L1和L2串联，电压表测L1两端电压，已知此时电压表的示数，即L1两端电压；
串联电路中电源电压等于各个用电器两端的电压之和，据此可得出L2两端的电压；
已知L2的阻值，根据欧姆定律求出通过L2的电流，即电路中的电流；
最后根据I=UR可求出L1的电阻。
本题考查了欧姆定律的应用，熟练掌握串联电路的电流和电压特点是解题的关键。

14.【答案】1.5；220 
【解析】
【分析】
干电池的电压和我国家庭电路的电压有时隐含在题目中，注意挖掘。
记住一节干电池的电压和我国家庭电路的电压值。
【解答】
一节干电池的电压是1.5V，我国家庭电路的电压是220V。
故答案为：1.5；220。  
15.【答案】0 滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A 
【解析】解：某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0，这就是超导现象；滑动变阻器上标有“10Ω1.5A”字样，其中1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。
故答案为：0；滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。
根据超导现象的定义进行回答即可；滑动变阻器上标有“10Ω1.5A”字样，其中10Ω表示滑动变阻器最大阻值为10Ω，1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。
此题考查了超导现象、滑动变阻器等知识点，难度不大，属常规题型。

16.【答案】2.40.6 
【解析】解：由电路图可知：电灯L1、L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端的电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V1的示数应大于V2的示数；
而两个电压表指针偏转相同，所以电压表V1的量程是0∼15V，分度值为0.5V，示数为3V，即电源电压U=3V；
电压表V2的量程是0∼3V，分度值为0.1V，示数0.6V，即L1两端的电压U2=0.6V，
由串联电路的特点可知：L1两端的电压U1=U−U2=3V−0.6V=2.4V。
故答案为：2.4；0.6。
(1)分析电路结构，弄清电压表V1、V2测电路中哪部分电路电压；
(2)确定两个电压表的量程，然后读出电压表的读数；
(3)根据串联电路的规律特点，求出电灯L1和L2两端的电压。
本题考查串联电路的电压特点的理解和应用，解题的关键是正确分析电路，确定两电压表的量程。

17.【答案】3：2 1：1 
【解析】解：(1)因为串联电路中各处的电流相等，所以两个电阻串联在电路中时，通过它们的电流相等，
根据U=IR可得，此时两个电阻两端的电压之比为：
U1：U2=IR1：IR2=R1：R2=3：2；
(2)因为并联电路各支路两端的电压相等，所以两个电阻并联在电路中时，
它们两端的电压之比为：U1′：U2′=1：1。
故答案为：3：2；1：1。
(1)根据串联电路的电流规律可知两个电阻串联时通过它们的电流关系，根据欧姆定律求得它们两端的电压之比；
(2)根据并联电路的电压规律可知两个电阻并联时，它们两端的电压之比。
本题考查欧姆定律和串、并联电路的电流、电压规律的应用，难度不大。

18.【答案】灯泡断路  左 
【解析】解：由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表与灯泡并联；
闭合开关，灯泡不亮，说明电路存在断路或灯泡发生短路；电流表示数为零，说明电路发生断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路，并且电压表示数为5V；
闭合开关前，为了保护电路，应将滑片P调到阻值最大的最左端。
故答案为：灯泡断路；左。
常见电路故障有断路与短路，分析清楚电路结构，根据故障现象分析故障原因。
闭合开关前，滑动变阻器阻值应调至最大。
本题考查了滑动变阻器的使用和电路故障分析，要学会根据电路故障现象分析电路故障原因。

19.【答案】(1)减少；增大；(2)电压表 
【解析】由电路图可知，R1、R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
(1)当闭合开关S，A板上受到的压力F增大时，滑片下移，R2接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=UR可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
由U=IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，
因串联电路总电压等于各部分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大；
(2)电压表的示数随压力变大而变大所以可改装为压力计。
故答案为：(1)减少；增大；(2)电压表。
由电路图可知，R1、R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)根据压力的变化判断滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化；
(2)电压表和电流表中随压力变大其示数变大的可改装为压力计。
本题考查了学生对滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律的掌握和运用，分析电路图，确认电路的连接方式是突破口，确认电压表的测量对象是关键。

20.【答案】解：水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×20kg×(50℃−20℃)=2.52×105J。
答：水吸收2.52×105J的热量。 
【解析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm(t−t0)求水吸收的热量。
本题考查了吸热公式Q吸=cm(t−t0)的应用，属于基础题目。

21.【答案】解：(1)由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器串联。
当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时，因为串联电路的总电阻等于各串联电路之和，
所以电路中的总电阻为：R=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω；
因为串联电路中各处电流相等，所以通过电阻R1的电流为：I=UR=6V60Ω=0.1A；
(2)当通过电阻R1的电流为0.2A时，即电路中的电流为0.2A，
此时电路的总电阻为：R′=UI′=6V0.2A=30Ω，
滑动变阻器接入电路的电阻为：R2′=R′−R1=30Ω−10Ω=20Ω。
答：(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为50Ω时，通过电阻R1的电流为0.1A；
(2)当通过电阻R1的电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路的电阻20Ω。 
【解析】(1)由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器串联。根据电阻的串联规律和欧姆定律求得通过电阻R1的电流；
(2)根据欧姆定律求得电路的总电阻，根据电阻的串联规律求得滑动变阻器接入电路的电阻。
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大。

22.【答案】A C C D B C 控制变量法 
【解析】解：
(1)猜想①认为在温度不变时，导体的电阻与导体的材料有关，所以在探究时，应使长度和横截面积相同，而导体的材料不同，A、C长度都是0.8m，横截面积都是0.5mm2，只有材料不同。所以利用A、C可以探究电阻与材料之间的关系。
(2)猜想②认为在温度不变时，导体的电阻与导体的长度有关，所以应该控制材料和横截面积不变，改变长度，C、D所用的材料都是锰铜合金，横截面积都是0.5mm2，而长度不同，所以利用C、D可以探究电阻与长度之间的关系。
(3)探究在温度不变时，导体的电阻与导体的横被面积有关时，需要控制材料和长度相同，需要比较B、C两次实验。
(4)探究决定导体电阻大小的因素时，需运用控制变量法进行探究。
故答案为：(1)A；C；(2)C；D；(3)B；C；(4)控制变量法。
影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度、横截面积和温度；实验中要采用控制变量法，研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。
此题是探究影响导体电阻大小的因素，题目中给出了三个猜想，认为电阻分别与导体的材料、长度和横截面积有关，所以在探究时，要注意应用控制变量法。此题主要考查了学生对控制变量法的应用，在研究中一定要注意控制的量和改变的量。

23.【答案】温度计  使水和沙子在相同时间吸收相同的热量  质量  多  沙子  汽车发动机用水做冷却剂 
【解析】解：
(1)为了测量水和沙石的温度，还需要温度的测量工具温度计；
(2)小杰选用了两个火焰相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量；
(3)为了研究水和沙子吸收的热量与温度变化的关系，要控制变量：吸收的热量相同、质量相同；
(4)质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水的加热时间长，则水吸收的热量大于沙子吸收的热量；
(5)如果加热相同的时间，吸收相同的热量，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高；
(6)水的比热容较大，用水做冷却剂时，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水做冷却剂、暖气用水作为暖剂等。
故答案为：(1)温度计；(2)使水和沙子在相同时间吸收相同的热量；(3)质量；(4)多；(5)沙子；(6)汽车发动机用水做冷却剂。
(1)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
(2)水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多。
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。

24.【答案】解：如图所示
 
【解析】小明应该控制整个电路，父、母亲控制的开关应该并联连接，按要求完成电路即可．
会设计串并联电路，会根据实物图画出相应的电路图．

25.【答案】解：(1)由图甲可知，电路为热敏电阻的简单电路，由图乙可知，随着温度的升高，热敏电阻的阻值减小，电路中的电流增大，所以当电路中的电流最大时，气温表测量的温度最高。
当电路中的最大电流为：I=100mA=0.1A，
此时热敏电阻的阻值为：R=UI=3V0.1A=30Ω，
由图乙可知，此时的最高温度为25℃；
(2)由图乙可知，当温度大于25℃，即热敏电阻的阻值小于30Ω时，电路中的电流会大于电流表的最大量程，易损坏电流表；
(3)由图乙可知，当温度为0℃时热敏电阻的阻值为：R′=100Ω，
此时电路中的电流为：I′=UR′=3V100Ω=0.03A=30mA，
即气温表的0℃应与电流表刻度盘的30mA刻度对应。
答：(1)改造成的气温表能测量的最高温度是25℃；
(2)当温度大于25℃，即热敏电阻的阻值小于30Ω时，电路中的电流会大于电流表的最大量程，易损坏电流表；
(3)气温表的0℃应与电流表刻度盘的30mA刻度对应。 
【解析】(1)由图甲可知，电路为热敏电阻的简单电路，由图乙可知，随着温度的升高，热敏电阻的阻值减小，电路中的电流增大，所以当电路中的电流最大时，气温表测量的温度最高。根据电流表的量程可知电路中的最大电流，根据欧姆定律求得此时气敏电阻的阻值，根据图象得出最高温度；
(2)由图乙可知，当温度大于25℃，即热敏电阻的阻值小于30Ω时，电路中的电流会大于电流表的最大量程；
(3)由图乙可知，当温度为0℃时热敏电阻的阻值，根据欧姆定律求得电路中的电流，从而可知气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应。
本考查欧姆定律的简单应用，正确分析图象得出信息是关键。