2022-2023学年湖南省娄底市涟源市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年湖南省娄底市涟源市九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列物理量中不是用比值定义的是( )
A. 效率B. 密度C. 电压D. 比热容
2.如图，在同一水平面上，用手推动木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置，下列说法正确的是( )
A. 木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对平衡力
B. 木块静止在图乙所示位置时，不受力的作用
C. 手推动木块压缩弹簧过程中，弹簧变短，受到的弹力变小
D. 木块从离开弹簧到最终停下的过程中，一定受到摩擦力作用
3.如图所示的实例中，属于增大压强的是( )
A. 在铁轨下面铺枕木
B. 书包背带做得较宽
C. 蚊子的口器
D. 大型载重车装有很多车轮
4.下列物理量中的单位是“J”的是( )
A. 电流B. 热值C. 内能D. 电阻
5.下列现象中，可以说明分子间存在吸引力的是( )
A. 液体很难被压缩B. 两个铅块相互压紧后粘在一起
C. 美味佳肴香气扑鼻D. 酒精和水充分混合后总体积变小
6.小明在实验室里连接了如图所示的电路，对此电路的认识，正确的是( )
A. 小灯泡串联，电压表测L2的电压B. 小灯泡并联，电压表测电源电压
C. 灯L1被短接D. 灯L2被短接
7.如图所示，是几只串联的水果电池提供的电力足够点亮排成“V”字形的一组发光二极管，下列说法正确的是( )
A. 发光二极管在此处是电源B. 水果电池将电能转化为化学能
C. 二极管是由半导体材料制成的D. 水果电池的电压为220V
8.小明在自然条件下完成了冰的熔化实验，并描绘出温度随时间变化的关系如图所示。已知相同时间内冰和水吸收的热量相同。下列说法正确的是( )
A. BC段内能不变B. BC段吸收的热量是CD段的4倍
C. AB段热量比CD段热量多D. AB段升高的温度比CD段升高的温度高
9.下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A. 横截面积小的导体，其电阻一定小
B. 长度越短的导体，电阻一定小
C. 导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
D. 导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
10.下列有关能量转化的说法正确的是( )
A. 电风扇工作时是将机械能转化为电能B. 光电池板是将光能转化为电能
C. 蓄电池在充电时将化学能转化为电能D. 照明灯工作将光能转化为电能
11.在如图甲所示的实物电路中。当开关S闭合时，两灯泡均发光。且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 灯L1、L2串联B. 电流表A1测通过灯L1的电流
C. 电流表A2的示数为1.5AD. 通过灯L1的电流为1.2A
12.如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关断开时，发现电压表示数为6V；闭合开关后，发现电压表示数变为2V。则开关闭合后，下列说法正确的是( )
A. R1两端的电压与R2两端的电压之比为1：2
B. R1两端的电压与R2两端的电压之比为2：1
C. 通过R1的电流与通过R2的电流之比为2：1
D. R1的电阻与R2的电阻之比为2：1
二、填空题：本大题共6小题，共24分。
13.生活时时有物理，处处留心皆学问.有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏，主要是因为化纤布料容易发生摩擦起电而______ (填“排斥”或“吸引”)细小的灰尘；用干燥的塑料梳子梳理干燥的头发，头发随着塑料梳飘动，表明塑料梳和头发带______ (填“同种”或“异种”)电荷。
14.如图所示，两个质量相同的滑轮提起相同质量的重物时，所需拉力分别为F1和F2，不计绳重和摩擦，若滑轮和物体重分别为2N和10N，匀速提升重物G时，拉力较大的是______ (填“F1”或“F2”)，F2=______ N。
15.如图甲所示，铁块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的摩擦力，则可知该铁块的重力是______ N，铁块全部没入水后受到的浮力为______ N。
16.近年来我国航天事业取得了长足的发展，火箭在上升过程中与空气摩擦导致内能______ (选填“变小”“不变”或“变大”)，此内能改变是通过______ 方式实现的。
17.如图甲所示电路，电源电压3V恒定，闭合开关S，滑片P从b向a移动的过程中，通过小灯泡的电流______ (选填“变小”“不变”或“变大”)；当P在b端时，电压表的指针位置如图乙所示，则此时滑动变阻器两端的电压为______ V。
18.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置的过程中，电压表的示数______ ；电压表的示数变化量ΔU和电流表的示数变化量ΔI之比ΔUΔI______ (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图题：本大题共1小题，共2分。
19.如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，绳受的拉力为F2，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图。
四、实验探究题：本大题共2小题，共18分。
20.在探究“不同物质吸热能力”的实验中。
(1)用图甲装置做加热水和煤油的实验，在组装器材时应先调节______ (选填“A”或“B”)的高度。
(2)组装好器材，先后在同一个烧杯中称出______ (选填“A”或“B”)相等的水和煤油，分别加热相同的时间(表示吸收的热量相同)，比较水和煤油升高的温度，判断吸热能力的大小。
A.质量
B.体积
(3)要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是______ 。
(4)得到实验数据绘成如图乙图像，反映水吸热升温的是______ (选填“A”或“B”)。
21.某实验小组用伏安法测电阻R的阻值，采用如图甲所示电路。
(1)请用笔画线代替导线将图甲连接完整；
(2)按电路图连接实物图，连接过程开关应______ ；
(3)闭合开关，移动滑片P发现电流表有示数，电压表始终无示数，其原因可能是待测电阻______ (选填代码)A断路B短路；
(4)排除故障后，调节滑片P，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图乙，由此可计算出待测电阻阻值为______ Ω；
(5)该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0，测未知电阻Rx的阻值，于是他们设计了如图丙所示的电路，并进行如下实验操作：
①只闭合S，此时电流表的示数为I1；
②再闭合S1，此时电流表的示数为I2；
③请用已知量R0和测出量I1、I2表示出未知电阻Rx的表达式，则Rx=______ 。
五、计算题：本大题共2小题，共20分。
22.如图所示，是某中学实践小组设计的风力测量仪的电路示意图，其电源电压U=3V，电路保护电阻R1=2Ω，均匀电阻丝的阻值R2=4Ω，金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在O点，下端系有一块塑料片A，当风从右向左吹动塑料片时，金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触，风力表由电压表改装而成。
(1)电路中金属丝、塑料片、电阻丝R2和风力表的组合体相当于电学器材中什么元件？
(2)无风时，塑料片竖直下垂，电路中的电流是多少？
(3)风力最强时，金属丝滑至电阻丝R2的最左端，电压表的示数是多少？
(4)若将电压表改为电流表，求风力最强时电流表的示数是多少？
23.油电混合动力汽车是新型节能汽车，这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力，同时也给动力蓄电池组充电，如图所示为我国自行研发生产的新能源混合动力汽车“唐DM”，行驶之前其所用的蓄电池组储存的电能是1.0×108J，若该车匀速直线行驶了40km，此时所阻受力大小为900N，蓄电池组的电能也增加了10%，内燃机共消耗燃油2.5kg(q油=4.6×107J/kg)则：
(1)该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？
(2)该汽车行驶中牵引力做了多少功？
(3)该汽车内燃机的效率是多少？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：A、效率是有用功和总功的比值，采用的是比值定义法，故A不符合题意。
B、密度是物质的质量与体积的比值，采用的是比值定义法，故B不符合题意。
C、电压不是比值定义法定义的，故C符合题意。
D、一定质量的某种物质温度升高时吸收的热量与质量和升高温度的乘积的比值，叫做这种物质的比热容，采用的是比值定义法，故D不符合题意。
故选：C。
比值定义法，就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义，用比值定义法定义的物理概念占有相当大的比例，比如速度、密度、压强、功率、比热容，热值等等。
本题考查的是定义法定义物理量，是基础题目。
2.【答案】D
【解析】解：
A、木块受到的重力和木块对水平面的压力，二力的方向相同且作用在不同的物体上，所以不是一对平衡力，故A错误；
B、木块最终静止在图乙所示位置时，处于静止状态，受到平衡力作用，故B错误；
C、手推动木块压缩弹簧过程中，弹簧变短，弹簧的形变变大，弹力变大，手受到的压力变大，故C错误；
D、木块最终停下来，是因为摩擦力改变了木块的运动状态，说明力可以改变物体的运动状态，而不是物体的运动需要力来维持，故D正确。
故选：D。
(1)平衡力大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上；
(2)物体处于静止或匀速直线运动状态时，处于平衡状态，受力平衡；
(3)同一根弹簧，在弹性限度内，弹簧形变越大，产生的弹力越大；
(4)力可以改变物体的运动状态。
此题考查的知识点有：弹力的大小、力与运动的关系、平衡力等，是一道学科综合题，难度不大。
3.【答案】C
【解析】解：A、在铁轨下面铺枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A不符合题意；
B、书包背带做得较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B不符合题意；
C、蚊子的口器尖细，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C符合题意；
D、大型载重车装有很多车轮，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D不符合题意。
故选：C。
压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
增大压强的方法：是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强。
减小压强的方法：是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强。
这是一道与生活联系非常密切的物理题，在我们日常生活中经常需要根据实际情况来增大或减小压强，要学会学以致用，活学活用，这才是学习物理的真正意义。解答时，要注意使用控制变量法。
4.【答案】C
【解析】解：A、电流的单位是安培(A)，故A不符合题意。
B、热值的单位是焦每千克(J/kg)，故B不符合题意。
C、内能单位是焦耳(J)，故C符合题意。
D、电阻的单位是欧姆(Ω)，故D不符合题意。
故选：C。
为了纪念一些物理学家作出的贡献，一部分物理量的单位以他们的名字来命名，能量的单位是焦耳，电流的单位是安培，电阻的单位是欧姆。
本题考查的是内能的单位，是基础题目。
5.【答案】B
【解析】解：A、液体很难被压缩是因为分子间存在相互的斥力，故A错误；
B、两个表面光滑的铅块紧压后，由于分子间存在相互的引力而使两块铅块粘在一起，故B正确；
C、美味佳肴香气扑鼻是分子做无规则运动的结果，是扩散现象，故C错误；
D、酒精和水混合后总体积变小，说明物质分子间有间隙，故D错误；
故选：B。
分子动理论内容为：物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互的作用力
分子动理论为考试中的热点，要求学生不但要掌握分子动理论的内容，也要注意各内容所对应的现象。
6.【答案】A
【解析】解：由实物电路可知，电流从电源正极出发，依次经过开关、灯泡L1、灯泡L2，最后回到负极，电压表并联在L2两端，所以电压表测量的是L2的电压，两灯泡串联，此时两个小灯泡都发光，故A正确。
故选：A。
(1)只有一条电流的路径是串联，有多条路径是并联；
(2)电压表并联在谁的两端就是测量的谁的电压。
此题考查了同学们对电路串并联的分析、电表的使用和短路情况的理解，属于基础题。
7.【答案】C
【解析】解：
AB、水果电池在对外供电的过程中，将化学能转化为电能，相当于电源，故AB错误；
C、半导体的导电性能在导体和绝缘体之间，发光二极管是由半导体材料制成的，故C正确；
D、水果电池的电压很小，远小于220V，故D错误。
故选：C。
(1)水果电池对外供电的过程中，将化学能转化为电能；
(2)电源是提供电能的装置；
(3)发光二极管是由半导体材料制成的；
(4)电池串联时，得到的电压是每个电池的电压之和。
本题借助水果电池考查半导体的作用、电源及能量的转化，知识点较多，难度不大。
8.【答案】B
【解析】解：A.由图可知，BC段是冰的熔化过程，熔化过程中，吸收热量，内能增大，故A错误；
B.已知相同时间内冰和水吸收的热量相同，由图可知，冰的熔化过程BC段加热时间是CD段加热时间的4倍，即BC段吸收热量是CD段吸收热量的4倍，故B正确；
C.CD段加热时间是10min，AB段加热时间是5min，AB段吸收热量小于CD段吸收热量，故C错误；
D.AB段升高的温度是20℃，CD段升高的温度是20℃，AB段升高的温度等于CD段升高的温度，故D错误。
故选：B。
(1)晶体和非晶体最大的区别就在于，晶体有一定的熔点，而非晶体没有一定的熔点；
(2)晶体熔化过程中继续吸热，温度不变，但内能增加；
(3)在加热方式稳定不变时，冰和水在相同时间内吸收的热量相同。
此题考查了学生从图像中获取信息的能力，难度一般。
9.【答案】C
【解析】解：
ABD、导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度决定；只根据横截面积或者长度无法判定导体电阻的大小，故AB错误，C正确；
D、导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；导体的电阻与导体两端电压和通过的电流无关；故C错误。
故选：C。
导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，还受温度的影响，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
深入理解电阻的概念及影响电阻大小的因素是解答此题的关键。
10.【答案】B
【解析】解：A、电风扇工作时，消耗电能，使电风扇转动，得到的是机械能，故A错误；
B、光电池板将光能转化为电能，故B正确；
C、蓄电池在充电时将电能转化为化学能，故C错误；
D、照明灯工作时主要将电能转化成为光能和内能，故D错误。
故选：B。
不同的能量之间可以进行相互的转化，根据选项中描述的物体或现象，分析其消耗了哪种能量，又得到了哪种能量，从而做出判断。
本题考查了几种电器、电池的工作过程中能量的转化情况，难度不大，但要求细心作答，防止颠倒。
11.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流，根据并联干路电流等于各支路电路中，干路电流较大知，
干路电流表的量程为0∼3A，分度值为0.1A，示数I=1.5A；
L2支路电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数I2=0.3A，则灯L1中的电流：I1=I−I2=1.5A−0.3A=1.2A，故ABC错误，D正确。
故选：D。
由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流；根据分度值读出示数，进一步求出灯L1中的电流。
本题考查了并联电路的电流特点和电流表的读数，属于基础题。
12.【答案】A
【解析】解：(1)当开关断开时，电压表并联在电源两端，测量电源电压；由电压表的示数可知，电源的电压U=6V；
(2)开关闭合后，两电阻串联，电压表测R1两端电压，
由电压表示数变为2V可知，R1两端的电压U1=2V，
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：
U2=U−U1=6V−2V=4V，
则R1两端的电压与R2两端的电压之比U1：U2=2V：4V=1：2，故A正确、B错误；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过R1的电流与通过R2的电流之比为1：1，故C错误；
由I=UR可得，R1的电阻与R2的电阻之比：
R1R2=U1IU2I=U1U2=12，故D错误。
故选：A。
(1)当开关断开时，电压表并联在电源两端，测量电源电压；
(2)开关闭合后，两电阻串联，电压表测R1两端，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，进一步得出两电阻两端的电压之比，根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流比值，根据欧姆定律求出两电阻的阻值之比。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，会判断开关闭合前后的电路连接方式和电压表所测的电路元件是关键。
13.【答案】吸引 异种
【解析】解有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏，主要是因为化纤布料容易发生摩擦起电而吸引轻小物体，用干燥的塑料梳子梳理干燥的头发，头发随着塑料梳飘动，表明塑料梳和头发带异种电荷。
故答案为：吸引；异种。
带电体能吸引轻小物体；摩擦起电是电荷间的相互转移，相互摩擦的两物体之间带异种电荷。
本题考查了摩擦起电和带电体的特点属于基础题。
14.【答案】F1 10
【解析】解：由题知，不计绳重和摩擦，滑轮和物体重分别为2N和10N，
左图中，作用在动滑轮上有两股绳子，则F1=2G+G动=2×10N+2N=22N；
右图中，滑轮为定滑轮，定滑轮不省力，则F2=G=10N。
综上所述，拉力较大的是F1，其大小为22N。
故答案为：F1；10。
用滑轮组来拉升重物时，绳子拉力的计算，就是看有几段绳子拉着重物，拉力就是重物重力的几分之一。然后找出拉力与重力的关系即可比较大小。
解答本题的关键是弄清每个滑轮的特点，然后根据拉力和物重的位置计算拉力大小。
15.【答案】1400 500
【解析】解：
(1)由图象可知，当t=0时，钢绳拉力F=1400N，此时圆柱体在空中，
则铁块的重力G=F=1400N；
(2)圆柱体浸没时排开水的体积最大，受到的浮力最大，钢绳拉力最小，
由图象可知，钢绳的最小拉力F′=900N，
因铁块以恒定的速度下降时，受到竖直向上钢绳的拉力和浮力、竖直向下的重力，
由力的平衡条件可得：F′+F浮=G，
则铁块受到的浮力：F浮=G−F′=1400N−900N=500N。
故答案为：1400；500。
(1)当铁块在空中受到的浮力为0，钢绳的拉力即为铁块的重力；
(2)铁块浸没时排开水的体积最大，受到的浮力最大，钢绳的拉力最小，根据图象读出此时钢绳的拉力，铁块以恒定的速度下降时，受到竖直向上钢绳的拉力和浮力、竖直向下的重力，根据力的平衡条件求出铁块受到的浮力。
本题考查了学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，涉及到力平衡条件和阿基米德原理的应用，有一定的难度。
16.【答案】变大 做功
【解析】解：火箭在上升过程中，火箭和空气之间有摩擦，克服摩擦做功，火箭的内能变大，此内能改变是通过做功的方式实现的。
故答案为：变大；做功。
改变物体内能的两种方法：做功和热传递；克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减少，内能增加。
本题考查的是改变物体内能的两种方法，属于基础题。
17.【答案】变大 1.3
【解析】解：(1)由图甲可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测小灯泡两端的电压，滑片P从b向a移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的电阻变小，电源电压一定，由欧姆定律可知，通过小灯泡的电流变大；
(2)由图乙可知，电压表的量程为小量程，分度值为0.1V，示数为1.7V，即灯泡两端的电压为1.7V，由串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压：U滑=U−UL=3V−1.7V=1.3V。
故答案为：变大；1.3。
(1)由图甲可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测小灯泡两端的电压，滑片P从b向a移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律分析通过小灯泡电流的变化；
(2)根据图乙电压表选用小量程确定分度值读出示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压。
本题考查电压表的读数、串联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大。
18.【答案】变大 不变
【解析】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U=IR可知，R两端的电压变大，电压表示数变大；
设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则ΔI=I2−I1，由I=UR可得，电压表的示数分别为：U1=I1R，U2=I2R；
电压表示数的变化量：
ΔU=U2−U1=I2R−I1R=(I2−I1)R=ΔIR，即ΔUΔI=R，由于R为定值电阻，所以，ΔUΔI不变。
故答案为：变大；不变。
由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
根据滑动变阻器滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化得出总电阻的变化；根据欧姆定律分析电路中电流的变化和电压表示数的变化；
设出滑片移动前后电路中的电流，根据欧姆定律表示出电压表示数的变化，然后得出答案。
本题考查了欧姆定律的应用，要注意利用ΔUΔI可以计算定值电阻的阻值。
19.【答案】解：由题意和图示可知，在B点施加力，且垂直于OB时，此时动力臂最大为OB，而阻力、阻力臂一定，由杠杆平衡条件可知此时力F1最小；为使杠杆平衡，动力的方向应向上，则过B点作垂直于OB向上的力，即为Fl的示意图，如图所示；

【解析】在阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，根据图示确定最大动力臂，然后作出最小的动力；
从支点作力的作用线的垂线段，即可作出力的力臂。
本题考查了作最小力示意图及作力臂问题，熟练应用杠杆平衡条件、由图示确定最大力臂是正确解题的关键。
20.【答案】A A 秒表 B
【解析】解：(1)为了用酒精灯的外焰加热，在组装器材时应由下往上组装，即先调节A的高度；
(2)根据比较吸热能力的方法，比较不同物质吸热升温情况，组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油升高的温度，得出结论，故选A；
(3)实验中使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，故还需要秒表；
(4)由于水的比热容大于煤油的比热容，所以质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，根据Δt=Qcm知水的温度变化慢，由图丙知，加热相同时间，水和煤油吸收的热量相同，B升温慢，则B反映水的吸热升温情况。
故答案为：(1)A；(2)A；(3)秒表；(4)B。
(1)为了用酒精灯的外焰加热，器材应自下而上调试，确保一次调整到位；
水和煤油只有受热均匀，我们才可以准确测量液体的温度从而得出水和煤油吸热升温特点；
我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
(2)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；
根据实验目的回答；
(3)实验需测量加热时间，据此分析；
(4)实验中发现食用油的温度比水的温度升高得快，根据比较吸热能力的第2种方法回答。
本题考查了内能大小、比热容大小的分析，同时本题比较不同物质吸热升温情况，考查控制变量法、转换法的应用和对实验方案的评估，为热学中的重要实验。
21.【答案】断开 B5(I2−I1)R0I1
【解析】解：(1)电压表与被测定值电阻并联连接电路，如下图所示：
(3)闭合开关，移动滑片P发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表与电压表并联的支路短路，故选：B；
(4)排除故障后，调节滑片P，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，待测电阻阻值为：R=UI=Ω；
(5)①只闭合S，此时电流表的示数为I1；
②再闭合S1，此时电流表的示数为I2；
在①中，只闭合S，此时为只有Rx工作的简单电路，电流表测量Rx的电流，示数为I1，可测出电源电压：U=I1Rx；
在②中，再闭合S1，此时两电阻并联，电流表测量干路电流，示数为I2；
根据并联电路电流的规律知，通过R0的电流为：I0=I2−I1，则电源电压为：U=(I2−I1)R0，
根据电源电压相等知：I1Rx=(I2−I1)R0，
解得：Rx=(I2−I1)R0I1。
故答案为：(1)如图所示；(2)断开；(3)B；(4)5；(5)(I2−I1)R0I1。
(1)根据电压表与被测电阻并联连接电路；
(2)为了保护电路，按电路图连接电路，连接过程开关应断开；
(3)闭合开关，移动滑片P发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表与电压表并联的支路短路；
(4)根据电流表选用量程确定分度值读数，根据R=UI算出待测电阻阻值；
(5)在没有电压表时，使定值电阻与待测电阻并联，根据电流表和定值电阻的示数计算出电压，然后根据公式R=UI计算出其电阻。
本题伏安法测电阻，考查电路的连接、注意事项、电路故障、电流表读数、电阻的计算以及缺少电压表测量电阻的能力。
22.【答案】解：(1)电路中金属丝、塑料片、电阻丝R2和风力表的组合体相当于电学器材中的滑动变阻器；
(2)无风时，R1与R2串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I=UR1+R2=3V2Ω+4Ω=0.5A；
(3)风力最强时，金属丝滑至电阻丝的最左端，
此时电路中的总电阻不变，电路中的电流不变，电压表测R2两端的电压，
则电压表的示数：U2=IR2=0.5A×4Ω=2V；
(4)将图中的电压表改换为电流表，
当风力最强时，电路为R1的简单电路，电流表的示数最大，则I′=UR1=3V2Ω=1.5A。
答：(1)滑动变阻器；
(2)无风时，电路中的电流是0.5A；
(3)风力最强时，金属丝滑至电阻丝的最左端，电压表的示数是2V；
(4)若将电压表改为电流表，风力最强时电流表的示数是1.5A。
【解析】(1)根据图中组合体的电阻发生变化回答；
(2)无风时，电阻丝与保护电阻串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流；
(3)风力最强时，金属丝滑至电阻丝的最左端，此时电路中的总电阻不变，电路中的电流不变，电压表测R2两端的电压，根据欧姆定律求出电压表的示数；
(4)将图中的电压表改换为电流表，当风力最强时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，根据欧姆定律求出其大小。
本题考查了电阻的串联和欧姆定律的应用，要注意电压表改换为电流表前，金属丝的摆动不影响电路的结构，只是改变了与电压表并联部分，即改变了电压表测量的电阻；改换后金属丝的摆动影响电路的结构。
23.【答案】解：(1)燃油完全燃烧放出的热量为：
Q=mq油=4.6×107J/kg×2.5kg=1.15×108J；
(2)因为汽车匀速直线行驶，所以牵引力F=f=900N；
该车匀速直线行驶的路程s=40km=4×104m，
汽车行驶中牵引力所做的功：W=Fs=900N×4×104m=3.6×107J；
(3)蓄电池增加的电能：W′=1.0×108J×10%=1.0×107J，
汽车内燃机的效率为：
η=W+W′Q×100%=3.6×107J+1.0×107J1.15×108J×100%=40%。
答：(1)该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出1.15×108J热量；
(2)该汽车行驶中牵引力做功3.6×107J；
(3)该汽车内燃机的效率是40%。
【解析】(1)知道内燃机消耗燃油的质量和燃油的热值，根据Q放=mq求出完全燃烧释放的热量；
(2)已知行驶的路程，利用W=Fs求出引力做的功；
(3)已知蓄电池组储存的最大电能，由最大值的10%求出增加的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，根据η=WQ×100%求出内燃机的效率。
本题综合考查了热量的计算以及热机的效率，也是一道生活中的物理题，有其实用价值，在计算内燃机的效率时，要注意不要忘记转化成的电能的能量。