2023-2024学年安徽省淮北市九年级（上）期末物理试卷（B卷）（含解析）

这是一份2023-2024学年安徽省淮北市九年级（上）期末物理试卷（B卷）（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.茶文化在中国已经有几千年的历史，在寒冷的冬季，泡上一壶茶，手握着茶杯，闻着浓浓的茶香，品一杯热茶，浑身上下暖暖的感觉。在品茶过程中涉及到的物理知识，下列说法错误的是( )
A. 闻到茶香，这是一种扩散现象
B. 开水能很快泡出茶香，是因为温度越高，分子热运动越剧烈
C. 烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化与汽油机做功冲程相同
D. 热茶上方冒出的白雾是一种汽化现象
2.下列有关电流、电压及电阻的说法正确的是( )
A. 当有电流通过电阻时，电阻两端一定有电压
B. 导体没有电流通过时，它的电阻也是零
C. 通过导体的电流越大，会导致导体两端的电压越大
D. 铜的导电性比较好，适合用来制作滑动变阻器的电阻丝
3.关于家庭电路和安全用电，下列符合安全用电规范的是( )
A. 图甲：三脚插头中的L脚接地线
B. 图乙：测电笔使用时要用指尖抵住上端的金属电极
C. 图丙：空气开关跳闸，一定是家庭电路出现短路情况造成的
D. 图丁：发生此类触电时，电路中的“漏电保护器”会自动切断电路
4.关于热量、温度、内能下列说法中错误的是( )
A. 热量有可能从内能小的物体向内能大的物体转移
B. 同一物体温度升高，内能增加
C. 物体的内能与温度有关，只要温度不变，内能一定不变
D. 物体的机械能增加时，其内能不一定增加
5.冬奥会闭幕式，梦幻五环缓缓升起，当电源开关S1闭合时舞台灯亮起，当按下开关S2时，电动机才能启动控制火炬头降落；若舞台灯不亮，电动机也不能启动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
6.在探究“电流通过导体产生的热量的多少跟什么因素有关”实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，容器内的电阻连接情况如图所示，通电后，观察U形管中液面高度的变化。则下列分析正确的是( )
A. 甲、乙、丙三个容器内，流过三个电阻的电流相等
B. 要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化
C. 要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化
D. 要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化
7.如图所示电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器，L为小灯泡(不计灯丝电阻变化)。闭合开关，滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中( )
A. 电流表示数变小，小灯泡变暗
B. 电压表示数变大，小灯泡变亮
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小，小灯泡变亮
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变，小灯泡变亮
二、填空题：本大题共10小题，共20分。
8.寒冷的冬天，坐在教室内的同学为了取暖，经常将双手不停地搓擦，这是用______方法改变手的内能。
9.我国西晋学者张华在《博物志》中写道“今人梳头、脱着衣时，有随梳、解结有光者，亦有咤声”。意思是人们梳头、穿衣时会看到小火星并听到微弱响声。若摩擦过的梳子所带电荷与毛皮摩擦过的橡胶棒上所带电荷种类相同，则可推断梳子在摩擦过程中______(选填“得到”或“失去”)电子。
10.2023年9月23日，在万众瞩目之下，第19届亚运会在杭州奥体中心开幕，据亚运会组委会透露，主火炬塔的燃料首次使用甲醇，如果在燃烧的过程中甲醇燃烧不完全，甲醇的热值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.冬天到了，妈妈为了让小语在学习的时候有个温暖的环境，买了一台取暖器，上面标有“220V 1000W”的字样，这里“1000W”表示的物理意义是______。
12.如图所示的电路中，当S1断开、S2闭合时，电压表示数为3V；当S1闭合、S2断开时，电压表示数为1V。灯L1和L2的电阻比为______。
13.小华新买了一台电热水壶，想测量一下它的电功率，于是他利用如图所示的电能表进行测量，他关掉家里其他用电器，只让电热水壶工作，观察到电能表转盘在10min内刚好转了720r，则电热水壶实际电功率为______W。
14.随着科技的进步，人们开始使用无人机喷洒农药，如图所示，该无人机有4个旋翼，每个旋翼的通过的电流为2A，额定电压为15V，电动机线圈的电阻为2Ω。则该无人机正常工作10s，输出的机械能为______J。
15.现有甲、乙两个灯泡，上面分别标有“220V 40W”和“220V 100W”的字样，如果将它们串联在家庭电路中使用，不考虑灯丝电阻的变化，则______灯发光更亮。(选填“甲”或“乙”)
16.在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，由此可推断发生断路故障的是______。(选填“fe”或“ed”)
17.如图甲所示电路中，电源电压、灯泡L1、L2的电阻均保持不变，且灯泡L2的电阻为5Ω。只闭合开关S1时，电流表指针如图乙所示。随后断开开关S1，调整电流表接线柱后，同时闭合开关S1和S2时，电流表指针也如图乙所示，则此时电压表示数为______V。
三、实验探究题：本大题共3小题，共16分。
18.小西暑假去了海边，发现中午的时候沙子烫脚，而海水是温的，于是回到家中利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：

(1)在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水；
(2)用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图乙所示；
(3)实验中，是通过比较______来间接反映沙子和水吸收的热量；
(4)分析图乙可知，______的比热容较大。
19.某实验小组利用如图甲所示的电路探究“导体中的电流与电阻的关系”，已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻的阻值分别为20Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0～50Ω”，
(1)按照电路图甲连接好实物图；
(2)每次随机选取一个定值电阻进行实验，当把20Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关发现电压表的示数变小了，此时应该向______(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为______V；
(3)该小组一共进行了三次实验，根据记录的数据画出电流与电阻关系的图象如图乙所示，请你帮该小组总结一下本实验得出的结论：______。
20.学完电功率之后，小明想测量测小灯泡的电功率，他所用器材有：4节新干电池，额定电压为2.5V的小灯泡，标有“40Ω 1A”的滑动变阻器以及符合实验要求的电压表、电流表、开关和导线。

(1)小明按照电路图连接了图甲所示的实物图，闭合开关前应将滑片P置于最______端；(选填“左”或“右”)
(2)小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U−I图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W；
(3)若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明又用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计了如图丙所示的电路，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，接着保持滑片位置不变，将电压表的b点接线改接到c点，观察并记录电压表示数U，则小灯泡的额定功率可表示为P额= ______。
四、计算题：本大题共3小题，共20分。
21.随着人类活动和消费水平的提高，垃圾数量不断增加，对环境造成了巨大压力，垃圾分类势在必行，而且合理利用还可以变废为宝。如果1kg垃圾可以炼制0.21kg燃油，燃油的热值为4.0×107J/kg，求：
(1)1kg垃圾炼制的燃料油完全燃烧释放出的热量；
(2)这些能量能使汽车发动机以恒定功率P=56kW行驶60s，求汽车发动机的效率。
22.某兴趣小组设计了一个用电表示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，阻值为20Ω。电压表量程为0～3V，电流表量程为0∼0.6A。R0是热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系图象如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，此时电压表的示数为2V。求：

(1)此时通过R0的电流；
(2)电源电压；
(3)为保证电路安全，此电路能反映环境的最低温度是多少℃。
23.如图所示是小丽和队友们设计的电炖锅的电路图，该电炖锅有“大火”和“小火”两个挡位。已知电源电压为100V，加热电阻R1=40Ω、R2=10Ω。求：

(1)电炖锅用“小火”炖煮时，电路中的电流I；
(2)电炖锅用“大火”炖煮时，消耗的电功率P大；
(3)图乙为其在这次工作过程中功率随时间变化的图象，如果用它炖煮食物30min，求消耗的电能。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、闻到茶的香味，是分子热运动(无规则运动)的结果，这是扩散现象，故A正确；
B、开水能很快泡出茶香，是因为温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快，故B正确；
C、水蒸气将壶盖顶起，对壶盖做功，能量转化是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同，故C正确；
D、热茶上方冒出的白雾，是因为水蒸气遇冷液化而形成白雾，故D错误。
故选：D。
(1)构成物质的分子总在不停地做无规则运动，产生扩散现象。温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快；
(2)热机工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：内能→机械能；
(3)物质由气态转变为液态的过程叫做液化。
本题是关于内燃机、分子热运动以及液化知识，知道白雾的形成过程是本题的关键。
2.【答案】A
【解析】解：A、电压是形成电流的首要条件，电阻有电流通过，则电阻两端一定有电压，故A正确；
B.电阻是导体本身的特性，导体电阻大小与导体材料、长度、横截面积有关，与电压、电流大小无关，故B错误；
C.电压是电源提供的，与电流大小无关，故C错误；
D.铜的导电性比较好，由于相同长度和粗细的情况下，铜的电阻较小，不适合做电阻丝，可以用来制造导线，故D错误。
故选：A。
电压使电路中形成电流；
电阻是导体本身的特性，导体电阻大小与导体材料、长度、横截面积有关，与电压、电流大小无关。
电源是提供电压的装置；
铜的导电性比较好，由于相同长度和粗细的情况下，铜的电阻较小。
此题考查了电阻、电压的认识等，难度不达。
3.【答案】B
【解析】解：A.三脚插头中较长的插脚E是接用电器的金属外壳的，三孔插座的E是接地线的，当三脚插头插入到三孔插座时，用电器金属外壳就接地了，故A错误；
B.图乙中，测电笔可以用来区分零线和火线，使用时要用指尖抵住上端的金属帽，故B正确；
C.空气开关跳闸，可能是家庭电路出现短路，也可能是用电器总功率过大，故C错误；
D.这种现象电流会从人的右手边到左手边回到零线。相当于人是一个负载。不存在漏电，所以漏电保护器不会起作用，故D错误。
故选：B。
(1)接金属外壳的那个插脚较长，当三脚插头与三孔插座相接时，把用电器的金属外壳首先(或最后)与地线相接(或脱离)，可以防止触电；
(2)测电笔的作用是辨别家庭电路中的火线和零线；正确使用测电笔：手接触笔尾金属体，笔尖接触导线，氖管发光的导线是火线；氖管不发光的是零线，手千万不要接触笔尖金属体；
(3)电流过大的原因：一是短路；二是用电器的总功率过大；
(4)漏电保护器原理就是检测火线和零线的电流，一般情况下火线电流应该与零线电流差不多，因为大致两个接入点可以看成串联关系。漏电保护器就是利用这个特性，当火线电流比零线电流大太多的话就说明电路的某个地方可能接地漏电，电流从大地跑了。当单相触电时实际上就是人体加载在了火线和地线之间，火线电流大，零线电流小，漏电保护器工作。而当双相触电时实际上就是在负载上并联了一个人体，实际的火线电流和零线电流的差值并没有什么变化，所以会起不到保护作用。
本题考查了安全用电的注意事项，要掌握，本题在现实生活中具有现实意义，是一道好题。
4.【答案】D
【解析】解：A、发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体；内能小的物体的温度不一定低，所以热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体，故A正确；
B、同一物体质量一定，温度升高，内能增加，故B正确；
C、物体温度不变，内能有可能减少；例如，晶体凝固过程，放出热量，温度不变，内能减少，故B错误；
D、内能和机械能无必然联系，物体的机械能增加时，其内能不一定增加，故D正确。
故选：D。
(1)发生热传递的条件是两物体间有温度差：高温物体放热，低温物体吸热；
(2)物体的内能与温度、质量、状态等有关；
(3)物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化；
(4)内能和机械能是两种不同形式的能量，无必然联系。
本题考查了对温度、热量和内能的关系的理解和掌握，难度不大。
5.【答案】C
【解析】解：当电源开关S1闭合时舞台灯亮起，此时电动机不工作；当开关S2自动闭合，电动机才能启动，说明指示灯与电动机互不影响，即两者是并联的，开关S1在干路上，S2在电动机支路上，由各选项电路图知，C符合要求，ABD不符合要求。
故选：C。
根据开关闭合后指示灯和电动机的工作情况分析电路的连接情况，再选择合适的电路图。
本题考查电路的设计，根据题意正确分析指示灯和电动机的连接方式以及开关的位置是关键。
6.【答案】D
【解析】解：(1)丙容器中两电阻并联后再与甲、乙两容器中的电阻串联接入电路，根据串联电路和并联电路电流的规律可知通过甲、乙两容器中的电阻的电流相同，都大于通过丙容器中的电阻的电流，故A错误；
(2)通过甲容器中的电阻与乙容器中的电阻的电流相同，两容器中的电阻不同，要探究电流产生的热量与电阻的关系，需观察甲、乙两个U形管中液面高度的变化，故B错误；
(3)甲容器中的电阻与丙容器中的电阻相同，电流不同，要探究电流产生的热量与电流的关系，需观察甲、丙两个U形管中液面高度的变化，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)丙容器中两电阻并联后再与甲、乙两容器中的电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和；
(2)根据焦耳定律Q=I2Rt分析答题。
掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系。
7.【答案】C
【解析】解：由图知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测变阻器两端电压，
滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中，变阻器连入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电源电压不变，由I=UR知，电路中电流变大，所以电流表示数变大；
灯泡电阻不变，根据U=IR知，灯泡两端电压变大；根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表示数变小；
由P=UI知，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮；
由R=UI可知，电压表与电流表比值等于滑动变阻器连入电路的阻值，所以两表比值变小；
综上分析知，C正确。
故选：C。
由图知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测变阻器两端电压，由滑片P从b端向a端滑动判断变阻器连入电路的阻值变化，根据串联电路特点和欧姆定律分析判断。
本题考查了电路的动态分析，考查了滑动变阻器的使用、串联电路特点、欧姆定律的应用等，注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
8.【答案】做功
【解析】解：为了取暖，经常将双手不停地搓擦，是克服摩擦做功使手的内能增大、温度升高。
故答案为：做功。
改变物体内能方式有两种：做功和热传递，做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移。
本题主要考查了改变内能的方法在生活中的应用，属基础题。
9.【答案】得到
【解析】解：毛皮与橡胶棒摩擦，橡胶棒得到电子带负电。摩擦过的梳子与橡胶棒所带电荷种类相同，可推断梳子带负电，其原因是梳子在摩擦过程中得到电子。
故答案为：得到。
与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷；摩擦起电的实质是电子的转移。
本题考查了摩擦起电的实质，属于电学基础知识的考查，比较简单。
10.【答案】不变
【解析】解：热值与燃料种类有关，与质量和是否完全燃烧无关，如果在燃烧的过程中甲醇燃烧不完全，甲醇的热值不变。
故答案为：不变。
热值是燃料的一种特性，其大小与燃料的种类有关，而与质量大小、是否完全燃烧无关。
本题考查了对热值特性的理解、燃料燃烧过程中的能量转化，属于基础题。
11.【答案】该用电器的额定功率是1000W
【解析】解：某个用电器标有“220V 1000W”，220V是用电器的额定电压，表示灯泡正常工作的电压是220V；1000W是用电器的额定功率，表示该用电器在220V下的电压下工作时的功率是1000W。
故答案为：该用电器的额定功率是1000W。
用电器铭牌上提供的是额定电压、额定功率。
该题考查用电器铭牌上参数的含义。要正确区别额定电压和实际电压、额定功率和实际功率，一个用电器只有一个额定电压，一个额定功率，用电器无论是否工作，是否正常工作，用电器的额定电压和额定功率是不变的。一个用电器的实际电压和实际功率有无数个。
12.【答案】1：2
【解析】解：
由电路图可知，当S1断开、S2闭合时，两灯泡串联，电压表测电源电压，已知电压表示数为3V，则电源电压为3V；
当S1闭合、S2断开时，两灯泡仍然串联，电压表测L1两端的电压，此时电压表示数为1V，即L1两端的电压U1=1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯L2两端的电压：U2=U−U1=3V−1V=2V，
根据串联电路的分压规律可知，在串联电路中，各用电器两端的电压之比等于它们的电阻之比，
所以灯L1和L2的电阻之比为R1：R2=U1：U2=1V：2V=1：2。
故答案为：1：2。
由电路图可知，当S1断开、S2闭合时，两灯泡串联，电压表测电源电压；
当S1闭合、S2断开时，两灯泡仍然串联，电压表测L1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出两灯的电压之比，最后根据串联电路的分压规律(或欧姆定律)求出灯L1和L2的电阻之比。
本题考查了串联电路的电压特点以及分压规律的应用，关键是根据电路图得出两种情况下两灯泡的连接方式不变。
13.【答案】1200
【解析】解：电能表上的参数N=3600r/(kW⋅ℎ)表示电路中的用电器每消耗1kW⋅ℎ电能，电能表的转盘转过3600转，
则电能表的转盘转了n=720r，电热水壶消耗的电能：W=nN=720r3600r/(kW⋅ℎ)=0.2kW⋅ℎ，
电热水壶的工作时间：t=10min，
由电功率的计算公式可得，电热水壶的功率：P=Wt=0.2 kW⋅ℎ1060ℎ=1.2kW=1200W。
故答案为：1200。
电能表上的参数3600r/(kW⋅ℎ)表示电路中的用电器每消耗1kW⋅ℎ电能，电能表的转盘转过3600转；据此求出电能表的转盘转了720转，电热水壶消耗的电能；
根据P=Wt计算电热水壶的电功率。
本题考查对电能表相关参数的理解以及电功率的计算，属于基础题。
14.【答案】880
【解析】解：每个机翼消耗的电能：W=UIt=15V×2A×10s=300J，
每个机翼的电动机的线圈产生的热量：Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×10s=80J，
无人机每个机翼输出的机械能：W机械=W−Q=300J−80J=220J，
根据题意可知，无人机有四个机翼，则该无人机正常工作10s，输出的机械能：W′=4W机械=4×220J=880J。
故答案为：880。
根据W=UIt求出每个机翼消耗的电能，根据Q=I2Rt求出每个机翼的电动机的线圈产生的热量，无人机每个机翼输出的机械能等于消耗的电能减去线圈产生的热量，无人机有四个机翼，据此求出无人机输出的总机械能。
本题考查电功公式以及焦耳定律的应用，计算过程中注意电功和电热的区别。
15.【答案】甲
【解析】解：两灯的额定电压均为220V，两灯的额定功率分别为40W和100W，由P=U2R的变形式R=U2P可知，两灯泡的电阻关系为R甲>R乙；
两灯泡串联接在家庭电路中使用时，因串联电路中各处的电流相等，由P=I2R可知，甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，而灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，所以甲灯更亮。
故答案为：甲。
甲、乙两灯泡的额定电压相等，根据P=U2R的变形式R=U2P可比较两灯泡电阻的大小关系；两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据P=I2R比较两灯泡实际功率的关系，然后判断两灯亮暗关系。
本题考查了并联电路的电压特点和串联电路的电流特点以及电功率公式的灵活应用，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
16.【答案】fe
【解析】解：闭合开关S，灯泡不能发光，这说明电路可能出现了断路故障；
用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光，说明火线上一定“有电”，则保险丝是完好的，所以没有发生短路故障，则一定是某处断路了；
用试电笔检测双孔插座左右两孔时，氖管都发光，也说明插座的两孔与火线接通且d点与进户零线未接通，所以故障是fe之间发生了断路(即进户零线断路)。
故答案为：fe。
两孔插座和家庭电路中的用电器是并联的；氖管发光，说明氖管接触的是火线，根据用电器的工作情况、氖管的发光情况分析电路故障。
本题考查了用试电笔检测电路的故障。在正常情况下，试电笔测火线应亮，测零线应不亮。
17.【答案】4
【解析】解：由图甲可知，只闭合开关S1时，只有灯泡L1接入电路，电流表测通过灯泡L1的电流；调整电流表接线柱后，同时闭合开关S1和S2时，灯泡L1、L2并联，电流表测干路电流；
由题意和图乙可知，两次电流表的指针位置相同，且电流表大小量程的读数分别为1A、0.2A，
因并联电路中各支路互不影响，则两开关都闭合时通过灯泡L1的电流不变，由并联电路的电流特点可知，干路电流大于任意一支路的电流，所以，两开关都闭合时通过灯泡L1的电流为0.2A，此时干路电流为1A，
由并联电路的电流特点可知，两灯并联时通过灯泡L2的电流：I2=I−I1=1A−0.2A=0.8A，
由图知，两灯并联时电压表测R2两端的电压(也是测电源电压)，
由欧姆定律可得此时电压表的示数：UV=U2=I2R2=0.8A×5Ω=4V。
故答案为：4。
(1)只闭合开关S1时，只有灯泡L1接入电路，电流表测通过灯泡L1的电流；
(2)调整电流表接线柱后，同时闭合开关S1和S2时，灯泡L1、L2并联，电流表测干路电流；
由题意和图乙可知，两次电流表的指针位置相同，且电流表大小量程的读数分别为1A、0.2A；根据并联电路的电流特点判断得出两次电流表的示数，并求出两灯并联时通过灯泡L2的电流，此时电压表测R2两端的电压(也是测电源电压)，根据欧姆定律求出灯泡L2两端的电压，即为电压表的示数。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，难度适中。
18.【答案】加热时间 水
【解析】解：(3)根据转换法，实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量；
(4)分析图乙可知，加热相同时间，水升温慢，水的比热容较大。
故答案为：(3)加热时间；(4)水。
(1)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)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。
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。
19.【答案】左 2 在电压一定时，电流和电阻成反比
【解析】解：(1)依次将电源、开关、电流表、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端。滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，可将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。如图；
(2)探究“导体中的电流与电阻的关系”的实验，应控制定值电阻两端的电压不变，根据乙图数据可知，定值电阻两端的电压U=IR=×5Ω=2V；
实验中，当把20Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变小，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要减小滑动变阻器电阻阻值，故此时他应该向左调节滑动变阻器的滑片到合适位置，使电压表的示数为2V；
(3)图象为反比例函数，总结一下本实验得出的结论：在电压一定时，电流和电阻成反比。
故答案为：(1)如图；(2)左；2；(3)在电压一定时，电流和电阻成反比。
(1)依次将电源、开关、电流表、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端。滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，可将滑动变阻器的左下接线柱接入电路；
(2)根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，根据乙图数据、利用欧姆定律可知定值电阻两端的电压；当换上小电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
(3)根据图象为反比例函数得出结论。
本题为探究“导体中的电流与电阻的关系”的实验，考查电路连接、实验结论等知识。
20.【答案】左 0.5 2.5V×U−2.5VR0
【解析】解：(1)为了保护电路，闭合开关前应将滑片P置于阻值最大处，即最左端；
(2)由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为：
PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W；
(3)电压表测灯的电压，当灯电压为2.5V时，灯正常发光；接着保持滑片位置不变，根据电流从电压表正接柱流入，将电压表的b接线改接到c点，观察并记录电压表示数U，因各电阻的大小和电压大小都不改变，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为：
U0=U−2.5V，由欧姆定律，通过定值电阻的电流：
I0=U0R0=U−2.5VR0，
根据串联电路电流的规律，即为灯的额定电流，则小灯泡的额定功率可表示为：
P额=U额I0=2.5V×U−2.5VR0。
故答案为：(1)左；(2)0.5；(3)2.5V×U−2.5VR0。
(1)为了保护电路，闭合开关前应将滑片P置于阻值最大处；
(2)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P=UI求出灯泡额定功率；
(3)在没有电流表的情况下，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，灯在额定电压下正常发光，
保持滑片位置不变，根据电流从电压表正接柱流入，将电压表的b接线改接到c点，并记录电压表示数U，因各电阻的大小和电压大小都不改变，根据串联电路电压的规律求出定值电阻的电压，由欧姆定律得出通过定值电阻的电流，即为灯的额定电流，根据P=UI求小灯泡的额定功率。
本题测小灯泡的电功率实验，考查了注意事项、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
21.【答案】解：(1)1kg垃圾可以炼制0.21kg燃油，炼制的燃料油完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq=0.21kg×4.0×107J/kg=8.4×106J；
(2)这些能量能使汽车发动机以恒定功率P=56kW行驶60s，发动机做的功为：
W=Pt=56×103W×60s=3.36×106J，
则汽车发动机的效率为：
η=WQ放=3.36×106J8.4×106J×100%=40%。
答：(1)1kg垃圾炼制的燃料油完全燃烧释放出的热量为8.4×106J；
(2)这些能量能使汽车发动机以恒定功率P=56kW行驶60s，汽车发动机的效率为40%。
【解析】(1)根据Q放=mq求出1kg垃圾炼制的燃料油完全燃烧放出的热量；
(2)根据W=Pt求出发动机做的功，利用η=WQ放求出汽车发动机的效率。
本题考查了做功公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
22.【答案】解：(1)闭合开关，R与R0串联接入电路，电压表测热敏电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，
由图乙可知当环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值为10Ω，
根据欧姆定律可得此时通过R0的电流：I0=U0R0=2V10Ω=0.2A；
(2)由于R1与R0串联，串联电路各处电流相等，则I1=I0=0.2A，
根据欧姆定律可得定值电阻两端的电压：U1=I1R1=0.2A×20Ω=4V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压：U=U1+U0=4V+2V=6V；
(3)由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，
电压表量程为0～3V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，
热敏电阻接入电路的阻值最大，此时温度最低，
此时定值电阻两端的电压：U1′=U−U0′=6V−3V=3V，
此时通过电路的电流：I=U1′R1=3V20Ω=0.15A，
此时热敏电阻接入电路的阻值：R0′=U0maxI=3V0.15A=20Ω，
由图乙可知此时的温度为20℃。
答：(1)通过R0的电流为0.2A；
(2)电源电压为6V；
(3)为了保证电路安全，此电路能反映环境的最低温度是20℃。
【解析】(1)闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测热敏电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图乙可知当环境温度为40℃时热敏电阻的阻值，根据欧姆定律计算此时通过R0的电流；
(2)根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算定值电阻两端的电压，根据串联电路电压规律计算电源电压；
(3)由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，
电压表量程为0～3V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，热敏电阻接入电路的阻值最大，此时温度最低，根据串联电路电压规律计算此时定值电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算此时热敏电阻接入电路的阻值，由图乙可知此时的温度。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、串联分压原理的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
23.【答案】解：
(1)当S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P=U2R可知总功率较小，实现“小火”炖煮，
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−=100V40Ω+10Ω=2A；
(2)当S1、S2都闭合时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据P=U2R可知总功率较大，实现“大火”炖煮，
则消耗的电功率：
P大=U2R2=(100V)210Ω=1000W；
(3)电炖锅用“小火”炖煮时，电功率P小=UI=100V×2A=200W；
炖煮食物30min，消耗的电能W=W1+W2=P大t1+P小t2=1000W×20×60s+200W×10×60s=1.32×106J。
答：(1)电炖锅用“小火”炖煮时，电路中的电流I为2A；
(2)电炖锅用“大火”炖煮时，消耗的电功率P大为1000W；
(3)图乙为其在这次工作过程中功率随时间变化的图象，如果用它炖煮食物30min，消耗的电能为1.32×106J。
【解析】(1)当S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P=U2R可知总功率较小，实现“小火”炖煮；串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律得出电路中的电流；
(2)当S1、S2都闭合时，电路为R2的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据P=U2R可知总功率较大，实现“大火”炖煮，根据P=U2R可知消耗的电功率；
(3)电炖锅用“小火”炖煮时，根据P=UI得出电功率；根据W=Pt得出炖煮食物30min，消耗的电能。
本题考查电功率和电能的计算，是一道综合题。