2024年安徽省芜湖市镜湖区中考物理一模试卷（含详细答案解析）

这是一份2024年安徽省芜湖市镜湖区中考物理一模试卷（含详细答案解析），共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.在标准大气压下，液态氮的沸点为−196℃。图甲是牛奶、奶油等冰激凌原料上倒上液态氮，制成液氮冰激凌；图乙的香蕉浇上液氮后能代替锤头钉钉子。下列说法正确的是( )
A. 冰激凌周围的“白气“是液氮汽化而成
B. 牛奶、奶油中的水凝固成冰的过程要吸热
C. 浇上液氮，能使香蕉里面的水分子停止运动
D. 浇上液氮，能使香蕉的内能减少
2.2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这里面的能量转化过程与下面哪个冲程相同( )
A. B. C. D.
3.如图所示的电路中，电源电压不变，开关闭合后，在滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中( )
A. 电压表示数增大，电流表示数减小，灯泡L变暗
B. 电压表示数增大，电流表示数增大，灯泡L变亮
C. 电压表示数减小，电流表示数减小，灯泡L变暗
D. 电压表示数减小，电流表示数增大，灯泡L变亮
4.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置，两个透明容器中( )
A. 通电后，图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的
B. 图甲中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更少
C. 图乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D. 通电后，图乙右侧容器中电阻产生的热量多
5.如图是家庭电路的一部分电路，下列说法中正确的是( )
A. M为零线，N为火线
B. 测电笔笔尖接触插座右孔，氖管不能发光
C. 开关S闭合时，测电笔笔尖接触A、B两点，氖管均不能发光
D. 当CD两点间断路时，S闭合，测电笔笔尖接触D时氖管发光
6.电动机清洁无污染，能量转化效率高，在生活中有广泛应用。下列所示的四个电磁实验中，能够说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
7.如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0∼0.6A，电压表V1、V2的量程均为0∼3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为3VB. 电压表V1的示数变化范围为1.5V∼3V
C. 滑动变阻器的取值范围是3Ω∼50ΩD. 小灯泡的功率范围为0.1W∼1.25W
二、填空题：本大题共10小题，共20分。
8.当液体温度升高时，其分子无规则运动加剧，以致于表层中有更多的分子脱离液体分子的束缚跑到空气中去，从而发生了物态变化。这一物态变化是______。
9.如图所示，这是甲、乙两热机某次做功的参数。甲、乙相比，______热机效率较低。(选填“甲”或“乙”)
10.如图所示电路，开关S闭合时，两灯均能发光，但一段时间后，两灯都熄灭了，且电流表无示数，但电压表有示数且示数较大，该电路的故障可能是______。(选填“L1短路”、“L1断路”、“L2短路”或“L2断路”)
11.新能源在现代社会中有着广泛的应用，太阳能属于______能源(选填“可再生”或“不可再生”)。
12.小明从小养成了节约能源的良好习惯，经常观察家里面的电能表(如图)，提醒父母家里用电情况。某次小明让他家一台标有“220V 1000W”字样的电饭锅单独正常工作15分钟，则电能表转盘转动______转。
13.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。
14.如图所示，当开关由断开到闭合时，小磁针下端为N极，则小磁针将沿______(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
15.如图是采用无线充电技术为智能手机充电，当带有金属线圈的智能手机靠近磁场时，能够产生感应电流进行充电。则与其工作原理相同的是______(选填“电铃”、“动圈式话筒”或“扬声器”)。
16.如图所示是某电磁波的振动图像，该电磁波的波长为______ m。
17.如图甲电路中电源电压恒定，R1的阻值是40Ω。图乙是滑动变阻器R2消耗的电功率P与其电阻R2的关系图像。则该电路中R2消耗的最大功率是______ W。
三、实验探究题：本大题共3小题，共16分。
18.如图甲所示，用相同的实验装置分别加热质量相等的水和食用油，根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。
(1)实验中，两烧杯内放入规格相同的电加热器，这样可以保证在______内，水和食用油吸收的热量相等；
(2)由实验数据可知，水的比热容与食用油的比热容之比为______。
19.在“探究电流与电压关系”的实验中。图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
(1)请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大；
(2)实验中测得五组数据。并绘制出定值电阻R的I−U图像如图乙所示。结合乙图分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。
20.如图所示是小强研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源，滑动变阻器，开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成.通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱，在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱1相连，闭合开关后，指针B发生偏转。
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(2)当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的______极。
(3)实验发现：
①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针B偏转的角度将会______(选填会大”或”变小”)。
②保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会______(选填”变大”或“变小”)。
四、计算题：本大题共3小题，共20分。
21.2023年9月23日，第19届亚运会在中国杭州举行。此次亚运会首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放，助力打造首届碳中和亚运会。已知水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃)，甲醇的热值约为2.3×107J/kg。求：
(1)完全燃烧0.2kg甲醇能放出多少热量？
(2)若0.2kg甲醇完全燃烧释放的热量的21%被10kg初温为20℃的水吸收，可以使水的温度上升多少 ℃？
22.在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω。闭合开关S，电路正常工作，两个电流表的指针指在同一位置，如图乙所示。求：
(1)电源电压U是多少？
(2)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后一个电流表的示数减少了0.3A，另一个电流表的示数未发生变化，请判断说明电阻Rx替换的是哪个电阻，并求出电阻Rx的阻值。
23.如图甲所示为某电饭锅铭牌，可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W，电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变，求：
(1)让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，测得在5min内耗电2.64×104J。求该电饭锅保温功率P保温。
(2)电阻R2的阻值。
(3)国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值(电热转化效率)范围为81%≤η≤86%。现对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为30℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，请你通过计算判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、“白气”是空气中水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误；
B、水凝固成冰的过程要放热，故B错误；
C、一切分子都在不停地做无规则运动，故C错误；
D、浇上液态氮后迅速成为气体，吸收热量，使香蕉放出热量，温度降低，内能减小，故D正确。
故选：D。
(1)物质从液态到气态是汽化，汽化吸收热量，物质从气态到液态是液化，液化放出热量，物质从液态到固态是凝固，要放热；
(2)一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
(3)物体温度降低，内能减小。
本题考查了物质的物态变化、物体内能的改变及一切物质的分子都在不停地做无规则运动，是一道基础题。
2.【答案】D
【解析】解：火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，此过程克服摩擦做功，机械能转化为内能，从而使火箭外壳温度升高，内能增大；
D汽油机中两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能，与实验过程中的能量转化是一致的。
故选：D。
(1)改变物体内能方式：做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移；
(2)物体对外做功，内能减少，内能转化为机械能；热机的做功冲程中，燃料燃烧产生能量，对外做功，内能转化为机械能。
本题主要考查内能的改变方式、能量转化、热机的工作过程，是一道理论联系实际的题目，是一道中挡题。
3.【答案】A
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压；
(1)由电路图可知，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器的分压变大，电压表示数变大，由串联电路电压的规律知小灯泡两端的电压变小；
(2)滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由IUR可知，电路电流变小，电流表示数变小；
(3)电路电流变小，小灯泡两端的电压变小，由P=UI可知，灯泡实际功率变小，灯泡变暗；
综上可知，A正确。
故选：A。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压；
根据滑动变阻器滑片的移动方向判断滑片接入电路的阻值如何变化，串联电路特点判断电压表示数如何变化，由串联电路电压的规律判断出小灯泡两端电压的变化；
由欧姆定律判断电流表示数如何变化，根据电功率公式P=UI判断灯泡实际功率如何变化，
灯泡实际功率越大，灯泡越亮，实际功率越小，灯泡越暗，据此判断灯泡亮度如何变化。
本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提，熟练应用串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式是正确解题的关键。
4.【答案】D
【解析】解：A.通电后，甲图透明容器中电阻丝的电流做功，将电能转化为内能使电阻丝内能增加，而空气内能是通过热传递增大的，故A不正确；
B.装置甲中左边的电阻与右边并联的两个电阻串联，右边容器中电阻的电流是左边的一半，左右两边容器中电阻大小相同，在相同时间内左侧的电流大，由Q=I2Rt知，左侧产生的热量多，故B不正确；
C.在乙装置中两电阻串联，控制两电阻的电流与通电时间相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，这是探究电流产生的热量与电阻大小的关系，运用了控制变量法，故C不正确；
D.乙图中左、右两电阻串联，电流大小相同，右侧的电阻是左侧电阻的2倍，由焦耳定律Q=I2Rt知，相同时间内右侧产生的热量是左侧产生热量的2倍，即右侧容器中电阻产生的热量多，故D正确。
故选：D。
(1)改变内能的方式有热传递和做功，热传递是能量的转移，做功是能量的转化；要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，需要控制导体的电阻和通电时间相同，而改变电流的大小；
(2)根据并联分流规律计算通过右侧电阻的电流，再利用Q=I2Rt计算即可。
本题主要考查了学生对焦耳定律的理解，要利用好控制变量法和转换法是解题的关键。
5.【答案】D
【解析】解：A、由图可知，两孔插座的左孔接电线N，右孔接电线M，根据插座的正确接线方法可知M为火线，N为零线，故A错误；
B、由于插座右孔接的是火线，所以测电笔笔尖接触插座右孔，氖管能发光，故B错误；
C、开关S闭合时，A点与火线相连，则测电笔笔尖接触A点时氖管会发光；而B点与零线相连，则测电笔笔尖接触B点时氖管不能发光，故C错误；
D、当CD两点间断路时，相当于零线断路，S闭合，此时D点通过灯泡与火线相连，所以测电笔笔尖接触D时氖管发光，故D正确。
故选：D。
家庭电路中，插座左孔接零线、右孔接火线；开关要接在火线与用电器之间；正常情况下，测电笔接触火线时，氖管发光，接触零线时，氖管不发光。
本题考查了测电笔的使用、对家庭电路中连接情况的分析与判断，属于基础题。
6.【答案】D
【解析】解：A、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，故A不符合题意；
B、电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的，故B不符合题意；
C、发电机是利用电磁感应现象来工作的，故C不符合题意；
D、通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机是利用该原理来工作的，故D符合题意。
故选：D。
(1)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的。
(2)电磁继电器是利用电流的磁效应来工作的。
(3)发电机是利用电磁感应现象来工作的。
(4)通电导体在磁场中要受到力的作用，电动机、扬声器就是利用该原理制成的。
知道电动机和发电机的基本原理；知道电流的磁效应和电磁继电器的原理。
7.【答案】D
【解析】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.由题意可知，滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数UP=1.5V，灯泡两端的电压UL=UL额=2.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U=UL+UP=2.5V+1.5V=4V，故A错误；
B.由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大，
此时电路中的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，
由图乙可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数减小，则图像为滑动变阻器的I−U图像；
由图乙知当变阻器两端电压最大即UP大=3V时，灯泡两端电压最小即UL小=U−UP大=4V−3V=1V，
为保证灯泡长期工作，灯泡两端电压最大为其额定电压，
所以电压表V1的示数变化范围为1V∼2.5V，故B错误；
C.由图乙知变阻器电阻最大时，其两端电压UP大=3V时，电路中的电流I小=0.1A，
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大=UP大I小=3V0.1A=30Ω；
当变阻器接入电路的阻值最小时，其两端电压UP小=1.5V，电路中的电流I大=0.5A，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小=UP小I大=Ω；
所以滑动变阻器的取值范围是3Ω∼30Ω，故C错误；
D.当电路中的电流I小=0.1A，灯泡两端的电压UL′=U−UP大=4V−3V=1V，
灯泡的最小功率PL小=UL′×I小=1V×0.1A=0.1W，
当电路中的电流I大=0.5A，灯泡两端的电压UL=2.5V，
灯泡的最大功率PL大=UL×I大=2.5V×0.5A=1.25W，
所以小灯泡的功率范围为0.1W∼1.25W，故D正确。
故选：D。
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数已知，灯泡两端的电压UL=UL额，利用串联电路中的电压规律得到电源电压；
(2)由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大，此时电路中的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，由串联电路中电压的规律知，灯泡两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，由图乙可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数减小，则图像为滑动变阻器的I−U图像；变阻器两端最大电压已知，利用串联电路电压的规律得到灯泡两端的最小电压，为保证灯泡长期工作，灯泡两端电压最大为其额定电压，故可得到电压表V1的示数变化范围；
(3)由图乙中变阻器两端最大和最小电压及对应的电流，利用欧姆定律得到滑动变阻器的取值范围；
(4)当电路中的电流分别为最大和最小时，利用串联电路电压规律得到灯泡两端电压的取值范围，利用P=UI得到小灯泡的功率范围。
本题考查了欧姆定律公式、电功率公式和串联电路的规律，有一定难度。
8.【答案】汽化
【解析】解：当液体温度升高时，所以液体分子要脱离液体跑到空气中去，该过程物质从液体变为了气体，因此液体发生了汽化现象。
故答案为：汽化。
物质从液体变为气体的过程叫汽化，汽化吸热。
本题考查分子间的引力和斥力以及物态变化，属于基础题。
9.【答案】乙
【解析】解：燃料燃烧时，化学能转化为的内能等于有用机械能、损失能量和废气内能之和，由图可知，甲的燃料转化为的内能为：500J+2000J+1500J=4000J，乙的燃料转化为的内能为：3000J+4000J+5000J=12000J；
则甲的热机效率为：η甲=W甲Q甲×100%=2000J4000J×100%=50%，乙的热机效率为：η乙=W乙Q乙×100%=4000J12000J×100%≈33.3%；
比较可知，乙热机效率较低。
故答案为：乙。
燃料燃烧时，化学能转化为的内能等于有用机械能、损失能量和废气内能之和，根据η=WQ放可求出甲、乙的热机效率大小，二者比较即可。
本题考查了对热机效率的理解，解题关键是从图中读取相关的数据进行解答。
10.【答案】L1断路
【解析】解：如图所示电路，小灯泡 L1和L2的连接方式为串联；电压表测量L1两端的电压；
一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，电路中无电流，这说明电路出现了断路现象；电压表两接线柱到电源是通路，导致这种电路故障的原因可能是 L1断路。
故答案为：L1断路。
由图可知，两灯泡为串联，电压表测量灯泡L1两端的电压；两灯同时熄灭，说明电路出现断路，电压表示数增大，说明电压表两接线柱到电源两极间没有断路。
本题考查电路的故障分析，关键是明白电路中各个用电器的连接情况，还要知道串联、并联电路的规律。
11.【答案】可再生
【解析】解：太阳能可以从自然界中源源不断地得到，为可再生能源。
故答案为：可再生。
可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
本题考查了能源的分类，属于基础题。
12.【答案】625
【解析】解：电饭锅单独正常工作15分钟消耗的电能为：
W=Pt=1000W×15min=1kW×0.25h=0.25kW⋅h；
电能表转盘转动的转数为：
2500R/(kW⋅h)×0.25kW⋅h=625转。
故答案为：625。
根据W=Pt求出电饭锅单独正常工作15分钟消耗的电能，结合电能表表盘上的参数2500R/(kW⋅h)求出电能表转盘转动的转数。
此题考查了电能表参数的意义、电功率公式的应用、电能的计算，难度不大，属基础题目。
13.【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。
14.【答案】顺时针
【解析】解：开关闭合后，电流由螺线管的右端流入，左端流出，据安培定则知，螺线管的左端为N极，右端为S极，据异名磁极相互吸引得，小磁针将沿顺时方向针转动。
故答案为：顺时针。
知道闭合开关后螺线管中的电流方向，根据安培定则判断出螺线管上端的极性，最后根据“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”判断出小磁针的旋转方向。
本题考查了磁极间的作用和根据安培定则判断通电螺线管的极性，难易程度适中。
15.【答案】动圈式话筒
【解析】解：从题意中知道，手机中的线圈，能将底座产生的变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的；动圈式话筒与其工作原理相同，也是利用电磁感应原理工作的。
故答案为：动圈式话筒。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。电铃的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的；动圈式话筒是利用闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动能够产生感应电流工作的，是电磁感应现象；扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。
此题考查了电磁感应现象、电铃的原理、动圈式话筒的原理、扬声器的原理，难度不大，属基础题目。
16.【答案】240
【解析】解：由图像知，该电磁波振动的周期为T=0.8×10−6s，频率为：f=1T=10.8×10−6s=1.25×106Hz；
由波速公式c=λf知，波长为：λ=cf=3×108m/s1.25×106Hz=240m。
故答案为：240。
一个周期性变化的时间为周期，周期与频率互为倒数；由波速公式c=λf计算波长。
本题考查电磁波的波长、频率、周期的关系，属于基础题。
17.【答案】0.9
【解析】解：由图甲可知，R1与R2串联，由图乙知，当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，它接入电路的阻值为20欧，据P=I2R知，电路中的电流为：
I= P1R2= 0.8W20Ω=0.2A，
则电源电压为：U=I(R1+R2)=0.2A×(40Ω+20Ω)=12V，
由图乙可知，当变阻器接入电路的阻值为40Ω时，它消耗的功率最大，
此时电路中的电流为：I′=UR1+R2′=12V40Ω+40Ω=0.15A，
则R2消耗的最大功率为：
P2=I′2R2=(0.15A)2×40Ω=0.9W。
故答案为：0.9。
由甲电路图可知，R1与R2串联，由图象可知滑动变阻器的阻值为20Ω时的电功率，根据串联电路的电流特点和P=I2R求出电路中的电流，利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；由图象可知，滑动变阻器消耗功率最大时接入电路中的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R求出R2消耗的最大功率。
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，从图象中得出变阻器消耗的功率最大时接入电路中的电阻是关键。
18.【答案】相同时间 3：2
【解析】解：(1)实验中，两烧杯内放入规格相同的甲乙电加热器，相同时间加热器释放热量相同，这样可以保证在相同时间内，水和食用油吸收的热量相等。
(2)水的比热容较大，质量相同的水与食用油，吸收相同热量后，水升高温度较少，由实验数据可知，甲是食用油的图像，乙是水的图像，质量相同的水与食用油，升高相同温度，加热时间之比为3：2，由Q吸=cmΔt得
c水mΔt：c食用油mΔt=3：2，
则水的比热容与食用油的比热容之比为
c水：c食用油=3：2。
故答案为：相同时间；3：2。
(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；
(2)由实验图中数据可知升高20℃甲、乙的加热时间之比，由转换法可知甲、乙的吸热之比。
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Q=cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
19.【答案】25
【解析】解：(1)要求滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大，即滑动变阻器阻值变小，故应该接滑动变阻器右下端接线柱，如图所示：
；
(2)探究电流与电压关系时，需控制定值电阻阻值不变，电阻R=U1I1=Ω，电流最小时，滑动变阻器的阻值最大，由图乙可知，最小电流为0.1A，此时电路中的总电阻R总=UI=3V0.1A=30Ω，滑动变阻器的阻值R滑=R总−R=30Ω−5Ω=25Ω，即本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
故答案为：(1)见解析；(2)25。
(1)根据滑动变阻器一上一下接入电路进行分析；
(2)探究电流与电压关系时，需控制定值电阻阻值不变，根据串联电路电阻和电流特点进行分析。
本题探究电流与电压关系实验，难度不大。
20.【答案】N 变大 变小
【解析】解：(1)把滑动变阻器金属杆右端(或左端)与开关左端相连电路连成通路，如右图．
(2)伸出右手，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的N极．判断螺线管的左端是N极；
(3)①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸引物体A偏转角度变大，所以指针B偏转的角度将会变大；
②保持滑片P位置不变，电磁铁中电流大小不变，当导线a由接线柱1改为与接线柱2相连，电磁铁线圈的匝数减少，电磁铁磁性减弱，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会变小。
故答案为：(1)见解析；(2)N；(3)变大；变小。
(1)此电路的工作原理是给电磁铁通电后，通电螺线管吸引指针上的衔铁A，使指针发生偏转，移动变阻器的滑片，改变通电螺线管的电流大小，通过指针偏转角度的大小，反映出磁性的强弱变化；通电螺线管有两个插头，通过连接它可以改变螺线管的匝数多少，所以通过此电路可以探究电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数的关系；
(2)根据安培定则判断电磁铁的极性；
(3)电磁铁的磁性的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯，有铁芯时，电流越大，匝数越多，磁性越强。
(1)用安培定则判断电流方向或螺线管的极性。
(2)掌握电磁铁磁性强弱的影响因素，能用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。
21.【答案】解：(1)甲醇完全燃烧放出的热量：
Q放=m1q1=0.2kg×2.3×107J/kg=4.6×106J；
(2)水升高的温度是：
Δt=Q吸cm=ηQ放cm=4.6×106J×21%4.2×103J/(kg⋅℃)×10kg=23℃；
答：(1)甲醇完全燃烧放出的热量为4.6×106 J；
(2)水的温度升高了23℃。
【解析】(1)根据Q放=mq求出0.2kg的甲醇完全燃烧放出的热量；
(2)由题知，Q吸=ηQ放，根据Q吸=cmΔt的变形式求出水升高温度。
本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
22.【答案】解：由电路图可知，闭合开关时，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流。
(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表的指针都在同一位置，
所以，干路电流表A的量程为0∼3A，分度值为0.5A，示数I=1.5A，
R1支路电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数I1=0.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电源的电压：U=U2=U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V；
(2)由题知，用电阻Rx替换电阻R1、R2中的一个，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，
若用Rx替换电阻R1，则电流表A1所在支路的电阻发生变化，电流表A1的示数会发生变化，同时干路电流也会发生变化，即电流表A的示数发生变化，不符合题意；
因此只能是用Rx替换电阻R2，此时R1支路电流表A1的示数不变，只有干路电流表A的示数发生变化；
此时替换后电流表示数减少了0.3A，则此时干路电流为I′=I−ΔI=1.5A−0.3A=1.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过Rx的电流Ix=I′−I1=1.2A−0.3A=0.9A，
则电阻Rx的阻值：Rx=UIx=9V0.9A=10Ω。
答：(1)电源电压U是9V；
(2)Rx替换的是电阻是R2；未知电阻Rx的阻值为10Ω。
【解析】由电路图可知，闭合开关时，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流。
(1)根据并联电路的电流特点结合两电流表的指针都指在同一位置确定两电流表的量程，根据分度值读出干路电流和R1支路的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
(2)根据“替换前后只有一个电流表的示数发生了变化”确定替换的电阻；替换后电流表示数减少了0.3A，据此求出此时干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流，再根据欧姆定律求出Rx的阻值。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的灵活应用以及电路的动态分析，关键是电流表量程的确定和读数以及根据题意确定出替换的电阻。
23.【答案】解：(1)测得在5min内耗电2.64×104J，
则电饭锅处于“保温”状态时的功率为：
P保温=Wt=2.64×104J5×60s=88W；
(2)由电路图知，开关S断开时，两电阻串联，此时电路的总电阻最大，由P=U2R可知总功率最小，为保温状态；
当开关S闭合时，只有R1接入电路，电路中电阻较小，总功率较大，为加热状态，
由P=U2R可得R1的电阻：
R1=U2P加热=(220V)21210W=40Ω，
由P=U2R可得R1、R2串联时的总电阻为：
R总=U2P保温=(220V)288W=550Ω，
根据串联电路的电阻规律可得，电阻R2的阻值：
R2=R总−R1=550Ω−40Ω=510Ω；
(3)水吸收的热量为：
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×2.2kg×(100℃−30℃)=6.468×105J；
电饭锅正常加热700s消耗的电能为：
W′=P加热t′=1210W×700s=8.47×105J，
该电饭锅的热效率为：
η=Q吸W′×100%=6.468×105J8.47×105J×100%≈76.4%<81%，
故该电饭锅的热效率值没有达到三级能效。
答：(1)该电饭锅的保温功率为88W；
(2)电阻R2的阻值为510Ω；
(3)该电饭锅的热效率值没有达到三级能效。
【解析】(1)根据P=Wt求出保温功率；
(2)由电路图知，开关S断开时，两电阻串联；当开关S闭合时，只有R1接入电路；根据串联电路的电阻特点和电功率公式P=U2R判断电饭锅处于保温状态和加热状态时电路的连接方式；
结合以上分析，根据加热功率利用P=U2R求出R1的阻值，根据保温功率利用P=U2R求出R1、R2串联时的总电阻，再根据串联电路的电阻特点求出电阻R2的阻值；
(3)根据Q吸=c水mΔt求出水吸收的热量，由W=P加热t求出电饭锅正常加热700s消耗的电能，由η=Q吸W×100%求出该电饭锅的热效率，进而判断出该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
本题考查了电功率公式、电功公式、吸热公式和效率公式的应用以及串联电路的特点，是一道综合题，有一定难度。