2021-2022学年山东省潍坊市坊子区九年级（上）期末物理试卷（含详细答案解析）

2021-2022学年山东省潍坊市坊子区九年级（上）期末物理试卷

1.     在快递运输水果、海鲜等易变质产品时，在没有冷源的情况下，为起保鲜作用，经常用水制成冷藏保鲜冰袋使用。冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是(    )

A. 冰袋温度很低，没有内能
B. 温度从产品转移到冰袋
C. 冰袋中的物质熔化时，温度不变，内能增大
D. 此过程中发生热传递的原因是产品的内能比冰袋大

2.     如图所示的电暖气，通电后电热元件将内部的导热油加热，导热油迅速升温后可以提高室内温度。电暖气使用导热油，主要利用的是这种物质具有(    )

A. 较大的比热容
B. 较小的比热容
C. 较大的热值
D. 较小的热值

3.     下列措施可以提高热机效率的是(    )

A. 燃烧更多的燃料 B. 使用热值更大的燃料
C. 使燃料燃烧更充分 D. 提高热机的功率

4.     如图甲所示，A验电器带有正电荷，B验电器不带电。现用一个带有绝缘柄的金属棒将A、B搭接，如图乙所示。则下列说法正确的是(    )

A. 带正电的质子从A到B，电流方向从A到B B. 带正电的质子从B到A，电流方向从B到
C. 带负电的电子从A到B，电流方向从B到A D. 带负电的电子从B到A，电流方向从A到B

5.     如图所示电路，为一个的定值电阻，在不考虑温度影响的情况下，下列说法正确的是(    )

A. 在开关断开时，的阻值为0
B. 在开关断开时，的阻值为
C. 当滑片向左滑动时，的阻值将大于
D. 当滑片向右滑动时，的阻值将大于
 

6.     下列家用电器中，正常工作一小时消耗的电能接近的是(    )

A. 电炉 B. 电风扇 C. 计算器 D. 电子表

7.     下列事例，属于防止电流热效应产生危害的是(    )

A. 电热孵化器孵小鸡 B. 电热水壶烧水 C. 电熨斗熨衣服 D. 电脑防热风扇

8.     如图所示是一款磁力锁，这种磁力锁关闭时，电路接通磁铁有磁性吸住铁片，大门锁住。当刷卡或按一下开关，即可切断电路，磁力锁失去磁性，可将门打开。磁力锁与下列哪个物品工作原理相同(    )

A. 扬声器 B. 电铃
C. 话筒 D. 手摇发电机

9.     下列实验中，与汽油机压缩冲程和做功冲程原理相同的分别是(    )

A. 抽去中间隔板后，两瓶中的气体逐渐混合均匀
B. 两底部削平的铅块紧压在一起，下吊重物都不能被拉开
C. 活塞下压玻璃筒内的空气，筒内硝化棉燃烧起来
D. 试管内的气体被加热，推出橡胶塞

10. 2021年10月16日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神舟十三号载人飞船，开始了为期6个月的“太空出差”，六个月后将顺利返航。下列说法正确的是(    )

A. 火箭内燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B. 火箭升空时，内能转化为机械能
C. 空间站的太阳能电池板将电能转化为太阳能
D. 返回舱进入大气层后与大气摩擦，机械能转化为内能

11. 现在一般标准住宅户内，配电系统都使用了空气开关、漏电保护器、三孔插座等设备，有一配电系统如图所示，下列说法正确的是(    )

A. 空气开关使用起来比保险丝更安全、方便
B. 当空调功率过大时，电灯所在支路的空气开关不会断开
C. 当人因接触了三孔插座中的火线触电时，漏电保护器会迅速断开，切断电路
D. 当人因接触了三孔插座中的火线触电时，漏电保护器能迅速将电流导入大地

12. 如图所示是汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中的气敏电阻的阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是(    )

A. 电铃应接在B和D之间
B. 当CO浓度升高时电磁铁的磁性减弱
C. 电源用久后，电压会减小，则报警的CO最小浓度比设定值低
D. 为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将的滑片向上移

13. 如图所示，判断并标出小磁针的南、北极和电源的正、负极。

14. 如图为家庭电路中带有开关的电灯和三孔插座，请按照安全用电原则正确连接电路。
     
15. 某同学在“测量小灯泡的电阻”实验时，电路图如图所示，灯丝的电阻约为，小灯泡的额定电压为，电源电压恒为4V。
    
    请你用笔画线代替导线把甲图中的实物图电路连接完整，使滑片P向右端移动时灯的亮度变暗。
    闭合开关前，滑动变阻器连入电路的阻值为最大值的作用是______。
    当电压表的示数为时，电流表的示数如图乙所示，此时灯丝的电阻为______保留一位小数。
    调节滑片，记录电压表和电流表一系列读数，如表所示，同组的同学建议该同学在表格中再设置灯丝电阻的平均值一行，通过多次测量求平均值的方法减小误差。但该同学却认为这样做是错误的，理由是______。

16. 如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验，两个透明的容器中密封着等量的空气，与透明容器相连的U形管中注入等量的液体。
    
    图甲所示，左容器中的电阻丝阻值为，右容器中的电阻丝阻值为，两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端。通电一段时间，是通过观察______来比较电阻丝产生热量的多少的。下列实验中与此物理研究方法相同的是______填序号。
    A.探究电流与电压、电阻的关系
    B.比较电磁铁磁性强弱
    C.研究磁场时，引入磁感线
    图乙所示，将电阻丝与右容器中的电阻丝并联，然后与左容器中的电阻丝串联接到电源两端，该实验可以探究电流产生的热量与______是否有关。
    如图丙小明要用两个相同的烧瓶来探究物质的吸热能力，A、B两瓻内分别装有A、B两瓻内分别装有质量相等的水和某液体，为完成实验探究，则要求______选填“大于”、“小于”或“等于”；根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图丁所示，由图可知，该液体的比热容为______。[水的比热容为
     
17. 某物理兴趣小组的同学开展了“通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度的关系”的探究实验。
    【提出问题】通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中长度有什么关系呢？
    【实验器材】边长AB不同的矩形线圈a，b、c三个，足够宽的U形磁铁、弹簧测力计，电源、开关各一个，足够的导线。
    【设计和进行实验】
    如图所示，用弹簧测力计测量矩形线圈的重力再将放入磁场中，通电后读出弹簧测力计的示数即线圈受到的拉力大小，比较线圈所受拉力与其重力的大小，发现拉力大于重力，说明通电线圈受到的磁场力的方向是______的。
    换用不同的矩形线圈重复上述步骤进行实验，每次实验时，控制所研究的线圈边长在磁场中的位置相同，且保持磁场和______的方向不变比较线圈所受拉力与其重力的大小。
    将一次实验相关数据比较后的结果填入以下表格：

【分析与论证】控制实验中的有关物理量相同时，根据实验数据进行分析，说明通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中的长度有关，长度越长，所受的磁场力越______。

18. 如图所示，是小明同学家用的某品牌燃气热水器，效率为。如果冬天洗澡，需要把初温为的水加热到，小明一次洗澡用水100kg。[水的比热容为，燃气的热值为求：
    水吸收的热量；
    消耗燃气的体积。

19. 如图甲所示，实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。已知电源电压为6V且保持不变，是定值电阻，其允许通过的最大电流为，是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示。电流表采用“”的量程。当环境温度是时，电流表的示数为。求：
    
    两端的电压；
    的电阻值；
    该电路能测量的最高温度。
    所测温度最大时，消耗的功率。
20. 如图所示，是某电器设备的一部分电路。已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变，定值电阻，灯泡L上标有“”的字样。开关为单刀双掷开关，电源和电流表的内阻不计，电流表的量程为“”。
    
    只闭合开关时，电流表示数，求电源电压；
    在不损坏电流表及电源的情况下，闭合开关，将开关接“a”，移动滑片P置于其中点，此时电流表示数，求滑动变阻器的最大阻值；
    当开关断开，开关接“b”时，移动滑动变阻器滑片P，使灯泡L正常发光，求滑动变阻器消耗的电功率；
    在确保电路安全的情况下，求此电路的最大功率和最小功率。
    

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：A、任何物体在任何温度状态下都具有内能。温度很低的冰块也具有内能，故A错误；
B、此过程中热量从产品传向冰袋，传递的不是温度，故B错误；
C、冰袋中的物质熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加，故C正确；
D、因为产品温度高于冰块的温度，所以热量从产品传向冰块，故D错误。
故选：C。
任何物体在任何温度状态下都具有内能；
温度是状态量，不能传递；
晶体熔化时，吸收热量、温度不变；
热传递的条件是物体间存在温度差。
本题主要考查学生对温度、内能、热量概念的了解和掌握，内能和温度、状态的关系，内能和热量的区别。
 

2.【答案】B 

【解析】解：通电后电热元件将内部的导热油加热，导热油迅速升温后提高室内温度，其主要原因是导热油的比热容比水小，在加热时间相同吸收相同热量的情况下，温度升高得快；而与热值无关，故ACD错误、B正确。
故选：B。
质量相同的油和其它液体比较，油的比热容小，在吸收相同的热量时，油的温度升高得多、快，据此分析判断；
热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧发出的热量。
本题考查了学生对比热容、热值的了解与掌握，属于基础题目。
 

3.【答案】C 

【解析】解：热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，提高燃料利用率和减少热量损失均可以提高热机效率；使燃料燃烧更充分可以提高燃料的利用率，因此可以提高热机效率；但热机效率与燃烧燃料的质量、燃料的热值和热机的功率等因素无关，故A、B、D错误，C正确。
故选：C。
热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，提高燃料利用率和减少热量损失均可以提高热机效率。
本题考查了对热机效率的理解，属于基础题，难度不大。
 

4.【答案】D 

【解析】解：A验电器带有正电荷，B验电器不带电，用一个带有绝缘柄的金属棒将A、B搭接，B验电器也会带上正电荷，那么B验电器会失去电子，A验电器会得到电子，带负电的电子从B到A；物理学规定：正电荷的定向移动的方向为电流的方向，所以电子定向移动的方向和电流的方向相反，电流方向从A到B。
故选：D。
物理学规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以电子定向移动的方向和电流的方向相反。
本题主要考查了电流方向的判断，要注意电子定向移动的方向和电流的方向相反。
 

5.【答案】B 

【解析】解：电阻的大小是导体本身的一种性质，与电流、电压的大小无关，因此定值电阻的阻值保持不变。
故选：B。
电阻的大小是导体本身的一种性质，与电流、电压的大小无关。
本题考查了影响电阻大小的因素，难度不大。
 

6.【答案】A 

【解析】解：正常工作一小时消耗的电能接近的用电器的电功率为：
四个选项中额定功率接近1kW的用电器是电炉，而电风扇、计算器、电子表的功率均远小于
故选：
根据公式，求出正常工作一小时消耗电能最接近的用电器的功率，看哪个用电器的额定功率接近即可．
本题考查的是电功率定义式的运用、以及对常见用电器额定功率的了解，这要求大家在生活中要善于观察．
 

7.【答案】D 

【解析】解：
A、用电热孵化器孵小鸡，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故A不符合题意；
B、使用电热水壶烧水，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故B不符合题意；
C、用电熨斗熨衣服，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故C不符合题意；
D、启动电脑防热风扇可给电脑降温，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。
故选：D。
当导体中有电流时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应，是电能转化为内能。生活中，有时候可以利用电流的热效应，例如各种电热器；有时候，需要防止电流的热效应带来的危害。
本题考查了电流的热效应的应用，及防止由于电流热效应带来的危害，属于基础题目。
 

8.【答案】B 

【解析】解：磁力锁关闭时，电路接通磁铁有磁性吸住铁片，大门锁住。当刷卡或按一下开关，即可切断电路，磁力锁失去磁性，可将门打开，由此可知，电磁铁的工作原理是电流的磁效应；
A、扬声器的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，故A错误；
B、电铃的主要部件是电磁铁，利用了电流的磁效应，故B正确；
CD、动圈式话筒和手摇发电机的工作原理是电磁感应现象，故CD错误。
故选：B。
电磁铁通电后具有磁性，断电后无磁性，电磁铁的工作原理是电流的磁效应；分析各个选项的工作原理，得出答案。
本题考查了电磁铁的应用、电磁感应现象、通电导体在磁场中受力运动等知识，难度不大。
 

9.【答案】CD 

【解析】解：汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能；在做功冲程中将内燃机的内能转化为机械能；
A、空气比二氧化氮的密度小，抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，说明分子在不停地做无规则运动，故A不符合题意；
B、将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，说明了分子之间存在吸引力，故B不符合题意；
C、用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程将机械能转化为内能，汽油机压缩冲程原理相同，故C符合题意；
D、试管内的水蒸气推动橡胶塞冲出时，水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，与汽油机做功冲程原理相同，故D符合题意。
故选：CD。
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，其中在压缩冲程中将机械能转化为内能；在做功冲程中将内燃机的内能转化为机械能。
此题考查了内燃机四冲程的特点及能量转化情况，是基础性题目。
 

10.【答案】ABD 

【解析】解：A、火箭内燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能，故A正确；
B、火箭升空时，将燃气的内能转化为机械能，故B正确；
C、空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C错误；
D、返回舱进入大气层后与大气摩擦，机械能转化为内能，故D正确。
故选：ABD。
分析能量转化过程中消耗了哪种形式的能，产生了哪种形式的能，进而可以判断该过程中的能量转化。
本题考查了能量的转化，判断出消耗的和增加的能量是解答的关键，属于基础知识。
 

11.【答案】ABC 

【解析】解：A、空气开关和熔丝在电路短路或用电器的总功率过大时切断电路，起到保护电路的作用；但保险丝熔断以后需更换，空气开关不需要，空气开关使用时更安全、更方便，故A正确；
B、空调和电灯并联接入电路，工作时互不影响，当空调功率过大时，电灯所在支路的空气开关不会断开，故B正确；
CD、当人因接触了三孔插座中的火线触电时，电流通过人体导入大地，通过零线和火线上的电流不相等，则漏电保护器会切断电源，故C正确，D错误。
故选：ABC。
空气开关在电路过载或短路时，即通过电流过大时起到保护作用。
漏电保护器原理是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。
本题考查漏电保护器、空气开关的特点及应用，要注意二者工作原理的不同。同时了解电路中的几种情况的不同表现：一是短路，二是用电器总功率过大，三是用电器漏电或有人触电等。
 

12.【答案】AD 

【解析】解：AB、图中气敏电阻阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律，控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，因CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，故电铃应接在B、D之间，故A正确，B错误；
C、用久后，电源电压会减小，由欧姆定律，只有当阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，即报警时CO最小浓度比设定值高，故C错误；
D、在CO浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联，，即减小变阻器的电阻，故将的滑片向上移，故D正确。
故选：AD。
图中气敏电阻阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律得出控制电路的电流变化，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知磁性的变化，结合电路分析；
电源用久后，电源电压会减小，由欧姆定律，只有当阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，据此分析；
在CO浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联分析。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用和影响电磁铁磁性强弱的因素。
 

13.【答案】解：由图可知，磁体外部的磁感线是从磁体的N极出来回到S极的，所以螺线管的上端为S极，下端为N极；根据安培定则可知，电流是从螺线管的上端流入、下端流出的，所以电源的上端为正极，下端为负极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的上端为N极，下端为S极，如图所示：
 

【解析】磁体外部的磁感线是从磁体的N极出来回到S极的，根据磁感线的方向判定螺线管的极性；根据异名磁极相互吸引判定小磁针的极性，根据安培定则判定电源的两极。
本题考查了磁极间的相互作用规律、安培定则的应用，难度不大。
 

14.【答案】解：灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全；
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔与保险丝连接；如图：
 

【解析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
 

15.【答案】保护电路  小灯泡的电阻会随温度的变化而改变，求平均值没有意义 

【解析】解：
滑动变阻器要一上一下连入电路，滑片P向右端移动时灯的亮度变暗，说明滑动变阻器接入的电阻变大；小灯泡的额定电压为，故电压表选择的量程。完整的实物图连接如下：

闭合开关前，为了保护电路，要将滑动变阻器的阻值调到最大处；
由图乙可知，电流表接入的是的量程，分度值为，故示数为，此时灯丝的电阻为：

通过滑动变阻器多次改变小灯泡的电压，流过小灯泡的电流也随之发生改变，电流的改变会引起灯丝温度的变化，而小灯泡的电阻会随着温度的变化而改变，因此取平均值没有意义。
故答案为：如上图所示；保护电路；；小灯泡的电阻会随温度的变化而改变，求平均值没有意义。
伏安法“测量小灯泡的电阻”实验中，电压表并联在小灯泡两端测电压，根据小灯泡的额定电压选择合适的量程；滑动变阻器要一上一下连入电路；
闭合开关前，要将滑动变阻器的阻值调到最大以保护电路；
根据图乙电流表接入的量程读数，再根据算出电阻；
通过滑动变阻器多次改变小灯泡的电压，流过小灯泡的电流也随之发生改变，电流的改变会引起灯丝温度的变化，而小灯泡的电阻会随着温度的变化而改变，因此取平均值没有意义。
本题考查的是“伏安法测量小灯泡的电阻”实验，与测未知定值电阻阻值的实验相比，区别在于前者的电阻会随温度而变化，故不用求平均值，而后者的电阻随温度变化不大，所以要取平均值减小误差。
 

16.【答案】U形管液面高度差的变化  B 电流  等于   

【解析】解：
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。下列实验中：探究电流与电压、电阻的关系，用了控制变量法；比较电磁铁磁性强弱用了转换法；研究磁场时，引入磁感线是用了理想模型法。故选：B；
图乙装置中，两个的电阻并联后与一个的电阻再串联，容器b外连接的电阻，它起分流的作用；根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻并联的总电流和左边电阻的电流相等，即；右边两个的电阻并联，根据并联电路的电流特点知，所以，，所以乙装置是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流是否有关；
如图丙小明要用两个相同的烧瓶来探究物质的吸热能力，需让质量相等的水和液体吸收相同的热量，两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，根据可知两电阻的阻值应相等；
实验中，水和液体在相同时间内吸收的热量相等。由图丁可知，在第5分钟，水升高的温度为，液体升高的温度为，
则液体的比热容为：。
故答案为：形管液面高度差的变化；B；电流；等于；。
电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映；
影响电热大小的因素有电流、通电时间和电阻的大小，实验中采用的是控制变量法，据此分析；
如图丙要用两个相同的烧瓶来探究物质的吸热能力，需让质量相等的水和液体吸收相同的热量，两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，根据可知两电阻的阻值应相等；利用比热容公式计算液体的比热容。
本题考查了学生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的实验。
 

17.【答案】竖直向下  电流  大 

【解析】解：【设计和进行实验】线圈放入磁场中，此时受到的力：拉力、重力、磁场力，由于拉力大于重力，所以磁场力与重力方向相同，即磁场力方向竖直向下；
在做探究实验过程中，需要改变自变量，即导体在磁场中长度，控制其他所有可能会影响因变量的因素不变，所以此时控制磁场和电流方向不变；
【分析与论证】当增加了导体在磁场中的长度，即线圈AB边的长度时，导体在磁场中受力的大小，即拉力与重力的差值变大，所以可知：通电导体在磁场中受力的大小与导体在磁场中的长度有关，长度越长，所受的磁场力越大。
故答案为：竖直向下；电流；大。
由于拉力大于重力，所以磁场力应与重力方向相同；
磁场力的方向与磁场方向和电流方向有关；
磁场力的大小与磁场强弱和电流大小有关。
这道题主要考查了对探究实验的分析能力，以及磁场力的影响因素，属于中档难度题。
 

18.【答案】解：水吸收的热量为：
；
根据可得燃气完全燃烧放出的热量为：
，
由可得需要消耗燃气的体积为：。
答：水吸收的热量为；
需要消耗的燃气。 

【解析】已知水的质量、温度的变化以及比热容，根据求出水吸收的热量；
利用效率公式求出燃气完全燃烧释放的热量，根据求出需要燃气的体积。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用，条件已给出，难度不大。
 

19.【答案】解：由甲图知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，
当环境温度是时，由图乙知，热敏电阻的阻值为，此时电流表的示数为，
由可得，两端的电压：；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两端的电压：，
则的电阻值：；
电路中允许通过最大电流为，
此时电路中的最小总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的最小阻值：，
由图乙知，对应的最高温度为；
所测温度最大时，消耗的功率：。
答：两端的电压为5V；
的电阻值为；
该电路能测量的最高温度为。
所测温度最大时，消耗的功率为。 

【解析】由甲图知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，根据图乙读出环境温度是时热敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出两端的电压；
根据串联电路的电压特点求出两端的电压，再根据欧姆定律求出的电阻值；
由图乙可知，温度越高，热敏电阻越小，电路的总电阻越小，电路的总电流越大，电路中的最大电流为，根据欧姆定律求出串联的最小电阻，由电阻的串联求热敏电阻的最小值，从而得出最高温度；
当所测温度达到最大值时，根据求出消耗的功率。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律及电功率公式的运用，关键是从图乙中获取有效的信息。
 

20.【答案】解：只闭合开关时，只有定值电阻连入，如图1：

根据欧姆定律得电源的电压：
；
闭合开关，将开关接“a”，移动滑片P置于其中点，定值电阻与滑动变阻器并联，如图2：

电流表测干路电流，即，滑动变阻器连入电路的阻值为，
由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：
通过滑动变阻器的电流为：
，
由欧姆定律得：
。
则滑动变阻器的最大阻值为：
；
当开关断开，开关接“b”时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，如图3：

灯泡L正常发光时，，
由得灯泡L正常发光的电流：
，
串联电路两端的电压等于串联的各部分电路两端的电压之和，
所以此时滑动变阻器两端的电压，
所以此时滑动变阻器的电功率利用；
根据得小灯泡的电阻为：
；
开关，将开关接“a”，电路如图2，电流表量程达到最大时，即，电路的总功率最大，
电路的最大功率为：
；
当开关断开，开关接“b”，电路如图3，当滑动变阻器的阻值最大时，电路的电流最小，
根据欧姆定律知最小电流为：
，
电路的最小功率为：
。
答：只闭合开关时，电流表示数，电源电压为10V；
在不损坏电流表及电源的情况下，闭合开关，将开关接“a”，移动滑片P置于其中点，此时电流表示数，滑动变阻器的最大阻值为；
当开关断开，开关接“b”时，移动滑动变阻器滑片P，使灯泡L正常发光，滑动变阻器消耗的电功率为；
在确保电路安全的情况下，此电路的最大功率为30W，最小功率为2W。 

【解析】只闭合开关时，只有定值电阻连入，电流表测电流，根据欧姆定律即可求出电源的电压；
闭合开关，将开关接“a”，移动滑片P置于其中点，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，利用欧姆定律求出连入电路的阻值，即可求出滑动变阻器的最大阻值；
当开关断开，开关接“b”时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，灯泡L正常发光时，根据求出灯泡L正常发光的电流，利用串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，利用即可求滑动变阻器的电功率；
根据算出小灯泡的电阻；
当开关断开，开关接“b”，且滑动变阻器的阻值最大时，电路的电流最小，根据欧姆定律算出最小电流，由算出电路的最小功率；
闭合开关，将开关接“a”，且电流表量程达到最大时，电路的总功率最大，根据算出电路的最大功率。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别以及知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。