第3章 能量的转化与守恒 单元测试 -2025-2026学年浙教版科学九年级科学上册

第3章 能量的转化与守恒 单元测试 2025-2026学浙教版科学九年级上册 一、选择题 1．如图所示，一个物体由A 点从静止开始下落，相继经过 B、C两点，AB=BC。物体在 AB段重力做功W1，做功功率. 在BC段重力做功 做功功率 ，则下列关系正确的是 （　　） A． B． C． D． 2．（2025九上·镇海区期末）如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图，下列说法正确的是（　　） A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功 B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃做功 C．从翻站到站立的过程中，运动员对杠铃不做功 D．举着杠铃站立的过程中，运动员对杠铃做功 3．国庆假期在景区小科乘坐无轨燃油小火车游玩，小火车内置的汽油机用2500N的牵引力使其在水平路面上匀速直线行驶4600m过程中，消耗了 1kg 的汽油，(假设汽油机输出的机械能全用于牵引力做功，汽油热值为4.6×107J/ kg) 。则汽油机的效率为 A．25% B．30% C．40% D．46% 4．（2025九上·东阳期末）如图是小科投掷实心球的过程示意图，实心球在b点离手，d点为落地点，最后滚到e点停止运动。在整个过程中，小科对实心球做功的是（　　） A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．de段 5．（2025九上·慈溪期末）如图甲所示，重为120N的物块在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知该物块在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析正确的是(　　) A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m B．左侧墙壁受到滑轮组的拉力大小为16N C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力 F为5N D．在10s内， 拉力 F做功的功率为1.2W 6．（2025九上·镇海区期末）如图所示是四个科学实验，下列说法错误的是（　　） A．甲图中，分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈 B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的热量转移给了木塞 C．丙图中，压紧的两铅块下面悬挂钩码也未被拉开，说明分子间存在引力 D．丁图中，迅速向下压活塞时，活塞对筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能 7．（2025九上·上虞期末）平板支撑是一种类似于俯卧撑的肌肉训练方法，可以有效塑造腰部、腹部和臀部的线条，如右图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球，在离地同一高度处以大小相等的速度v，将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。若在整个运动过程中不计能量损失，则（　　） A．抛出时甲球的机械能大于其他两个球 B．抛出后乙球的机械能先增大后减小 C．第一次落地时甲球的动能最大，丙球的动能最小 D．落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同 9．（2025九上·嘉兴期末）物质与能量是构成自然世界的基本要素，能量的形式多种多样。下列图示中，其中的能量形式与其它三项不同的是 A．青草的能量 B．汽油的能量 C．食物的能量 D．瀑布的能量 10．（2025九上·诸暨期末）利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。下面有关核电站的说法正确的是 A．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变 B．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的 C．核电站反应堆产生的废料对环境没有污染 D．核能发电发生的能量转化：核能→机械能→内能→电能 11．（2025九上·鄞州期末）某兴趣小组的同学用图甲所示的装置探究“改变物体内能的方式”，向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，将传感器采集的数据经电脑处理后得到如图乙所示的图像。图乙中 BC段能量变化相当于热机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 12．（2025九上·临海期末） 在实践活动基地，同学们体验使用劳动器具。如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的箱子匀速向上提起相同的高度，甲用时为10秒，乙用时为30秒。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是(　　) A．使用甲方式不能省力，但能省功 B．乙方式人对绳子的拉力为220N C．甲方式对箱子做功比乙方式快 D．甲、乙两种方式的机械效率相等 二、填空题 13．（2025九上·镇海区期末）小科观察到家用电能表的情况如图所示。从原来票据上查出上月电能表的示数是。若按0.5元/(kW·h)计费，小科家本月应缴电费　 　元；当小科家只有一盏电灯工作时，内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是　 　；若小科家中目前有的电视机一台，的电饭锅一只，根据电能表规格小科家最多还可接“”的电灯　 　盏。 14．如图①所示，质量分布不均匀的木条AB 两端分别悬挂在两个竖直弹簧秤甲乙下方，O、C是木条上的两个点， AO=BO， AC=OC， 弹簧测力计甲、乙的示数分别是3N、9N。则木条AB的重力为　 　。如图②，将甲弹簧秤下端系住A端，手提甲上端，在保证乙弹簧测力计始终竖直悬挂的前提下，竖直并缓慢地将A 点向上提了6厘米，这个过程中，甲弹簧秤的读数　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。A点的拉力对木条做功为　 　J。 15．（2025九上·黄岩期末）图甲是某科学兴趣小组制作的水火箭。发射时，先在瓶内装适量水，再用打气筒往瓶内打足气。打开阀门，水从尾部向下喷出，火箭向上飞向空中。 （1）打气时，瓶内气体被压缩，其内能　 　（选填“增加”、“减少”或“不变”）。 （2）若用小型汽油机作为某火箭升空的推动设备，则图中　 　冲程（用字母表示）能实现内能转化为机械能。 16．（2025九上·丽水期末）如图甲，是一款家用电水壶内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过转动旋钮开关可实现加热和保温两种功能。 （1）将电水壶的开关S闭合后，旋钮开关在如图甲所示位置，此时电水壶处于　 　(填“加热”或“保温”)状态； （2）小科用电水壶给质量为1千克的水加热，2分钟后水温升高了30℃，在此过程中水至少吸收的热量为　 　焦。若此过程家庭电路中只有电水壶在工作，观察到电能表(如图乙)的转盘转过30转，则电水壶实际功率为　 　瓦。 17．（2025九上·拱墅期末）目前使用天然气做燃料的汽车大多数是由汽油车和柴油车改装而来的。如图所示为汽油车改装为使用天然气做燃料后，汽油机的工作原理示意图。回答问题： （1）天然气的主要成分是甲烷，甲烷属于　 　(选填“无机物”或“有机物”)。 （2）在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，此时内能转化为　 　。 （3）上述化学反应中，参加反应的和的分子个数比为　 　。 18．（2025九上·永康期末）《中国核能发展报告2024》蓝皮书显示，2023年我国核电发电量为4333.71亿千瓦时，位居全球第二，核能作为清洁低碳能源，未来发电占比有望持续提高。 （1）如图甲所示符号表示当心　 　； （2）核能的开发利用可以减少二氧化碳气体的排放。下列乙、丙两幅核变化示意图中，能形象描述核电站核能获得方式的是图　 　。 三、实验与探究题 19．在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时，小科提出如下猜想：弹性势能的大小与弹性形变程度有关。选用了弹簧、小球、木块、长木板等器材，利用如图所示的实验装置进行实验。实验数据记录如表： 序号 弹簧被压缩的长度/cm 木块移动距离s/cm ① 2 S1 ② 5 S2 （1）本实验主要运用的科学方法是 　 　(选填“类比法”或“转换法”)。 （2）若木板是光滑的，该实验 　 　(选填“能”或“不能”)达到探究目的。 （3）若s1　 　s2(选填“>”或“<”)，则说明弹性形变越大，弹性势能就越大。 （4）小科换用不同规格的弹簧实验时，发现木块被撞出木板，影响“木块移动距离s”的测量。在不改变木板长度的条件下，提一条改进建议　 　。 20．（2025九上·杭州期末）小科在“探究电功率与电流关系”的实验中，连接了如图甲的电路，其中电源电压保持6V不变，R为定值电阻。 （1）实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到　 　端（填空“A”或“B”）； （2）实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，由此可以推断电路故障是　 　； （3）替换了问题器材后，小科移动滑动变阻器进行多次实验，绘制了电阻R电功率（曲线A）和电路总功率（曲线B）随电流变化图像（如图丙），分析可知小科用的定值电阻阻值为　 　Ω；请根据图丙推测滑动变阻器功率随电流变化的规律，并说明推测的依据：　 　。 21．（2025九上·黄岩期末）杆秤在古籍中被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。某同学进行“探究杠杆的平衡条件”实验后，制作了一把杆秤。 （1）图甲中“标”“本”指的是　 　。（选填“力臂”或“力”） （2）用图甲杆秤进行某次测量时，增大了“重”，此时应把“权”　 　 O点（选填“远离”或“靠近”）。 （3）图甲杆秤量程偏小，为了增大杆秤量程，以下方法中可行的是 。（可多选） A．增加“权”的质量 B．增长“标”的长度 C．增长“本”的长度 （4）乙图为另一把杆秤，已知秤纽在C点时杆秤最大可以测量的物体质量为1880g，那么秤纽移到 B点后该杆秤最大可测物体的质量为　 　 g（杆秤自身重力不计，E点为秤砣可移动的最远端）。 四、综合题 22．（2024九上·临海期末）墙壁吊(如图甲)是一种安装在墙壁或立柱上的起重设备，具有空间利用率高、稳定性强等优点。图乙是虚线框里的滑轮组模型，滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将质量为240千克的物体匀速提升2米，此时绳子自由端的拉力为1000牛，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦。求： （1）动滑轮的重力。 （2）绳子自由端的拉力做的功。 （3）该设备提升物体时的机械效率。 23．（2025九上·义乌期末）宾宾同学买了一个三挡电暖宝，电暖宝内部装有某种浓度的氯化钠水溶液充当保热介质，电热丝产生的热量全部被保热介质吸收。其电路图如图所示，、都是电热丝，电源电压保持36V不变。 （1）当闭合，接a时为中温挡，此时电暖宝的功率为18W，求的阻值为多少？ （2）当闭合，接b时为高温挡，此时电暖宝的功率为45W，求电路中的总电流和的阻值为多少？ （3）若用高温挡给保热介质加热，5分钟内使氯化钠水溶液的温度上升了5℃，那么该电热宝内0.9kg的氯化钠水溶液的比热容为多少？ 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【分析】 已知AB=BC，根据W=Gh可知这两段物体做的功相等；因小球在自由下落时做加速下落运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系。 【解答】 已知AB=BC，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2； 由于小球在自由下落时做加速运动， 根据得可知，小球在BC段运动的时间短， 根据公式可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。 故答案为：B。 2．【答案】B 【解析】【分析】做功的条件：物体在力的方向上有移动距离。 【解答】A、从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，同时杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，故A错误； B、从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，同时杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，故B正确； C、从翻站到站立的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，同时杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，故C错误； D、举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，但是杠铃静止不动，所以运动员没有对杠铃做功，故D错误。 故答案为：B。 3．【答案】A 【解析】【分析】汽油燃烧放出的能量转化为机械能，可知汽油机的效率等于机械能与热量的比值。 【解答】汽油燃烧放出的热量 机械能 汽油机的效率。 故答案为：A。 4．【答案】A 【解析】【分析】做功的条件：物体在力的方向上有移动距离。【解答】A、在a到b的过程中，实心球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离，故小科对实心球做了功，故A符合题意； BCD、bc段、cd段、de段小明没有力作用在实心球上，所以小科不做功，故BCD不符合题意。 故答案为：A。 5．【答案】C 【解析】【分析】滑轮组有几股绳子受力，绳子自由端移动的距离为滑轮移动距离的有效绳子股数倍。 【解答】A、物体在10s内移动的距离为1m，由图可知，滑轮组的有效绳子股数为3股，可知绳子自由端沿水平方向移动的距离为3m，故A错误； BC、物体做匀速直线运动，受力平衡，压力等于摩擦力，则拉力为，机械效率为80%，则绳子自由端的拉力为5N，对左侧墙壁进行受力分析，左侧受到墙壁给的拉力，右侧受到滑轮组给的拉力，有四股绳子，可知总拉力为绳子自由端拉力的4倍，即总拉力为，故B错误，C正确； D、10s内拉力F的功率为，故D错误。 故答案为：C。 6．【答案】B 【解析】【分析】热量是过程量，只能说有多少热量发生了转移，不能说水蒸气具有热量。 【解答】A、由图中实验可知，红墨水在热水中扩散得比在冷水中快，说明分子热运动与温度有关，温度越高，分子运动速度越快，故A正确，不符合题意； B、当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故B错误，符合题意； C、分子间存在着相互作用的引力和斥力，图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，故C正确，不符合题意； D、图中，迅速向下压活塞时，活塞对筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，空气的温度升高，达到硝化棉的燃点使其燃烧，故D正确，不符合题意。 故答案为：B。 7．【答案】A 【解析】【分析】根据题目描述的过程确定杠杆的五要素即可。 【解答】根据图片可知，人在做平板支撑时，脚尖O是支点，双手地面对双手的支持力向上为动力。人体的重力方向竖直向下，为阻力，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．【答案】D 【解析】【分析】A.动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，而“机械能=动能+重力势能”； B.根据“整个运动过程中不计能量损失”分析机械能的变化； C.根据重力势能转化为动能判断； D.比较第一次到达最高点时重力势能大小即可。 【解答】A．根据题意可知，三个小球的质量相同，抛出时的高度相同，则重力势能相等；速度相同，则它们的动能相同。根据“机械能=动能+重力势能”可知，则它们的机械能是相同的，故A错误； B.在整个运动过程中不计能量损失，则机械能保持不变，故B错误；C．第一次落地时，重力势能全部转化为动能，所以三个小球的动能相同，故C错误； D．落地后第一次反弹到最高点时，甲、乙的机械能是相同的，且动能都为0，所以甲、乙两球的重力势能相同，高度也相同，故D正确。 故选D。 9．【答案】D 【解析】【分析】分析各个选项中涉及的能量形式，然后进行比较即可。 【解答】根据图片可知，青草、汽油和食物都含有化学能，而瀑布具有机械能，故D符合题意，而A、B、C不合题意。 故选D。 10．【答案】B 【解析】【分析】核电站的原理和原子弹一样，是核裂变；氢弹的原理是核聚变。 【解答】AB、核电站的原理是可控的核裂变，故A错误，B正确； C、核电站反应堆产生的废料对环境会造成污染，所以不能随意处理，故C错误； D、核电站发生的能量转化为 核能→内能→机械能→电能，故D错误。 故答案为：B。 11．【答案】C 【解析】【分析】压缩冲程的能量转化形式：机械能转化为内能。 【解答】向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能增大，温度升高；BC段温度降低，说明气体对外做功，内能转化为机械能，与做功冲程的能量转化形式相同。 故答案为：C。 12．【答案】C 【解析】【分析】A.根据功的原理判断； B.根据计算绳子上的拉力； C.根据分析判断； D.根据比较机械效率高低。 【解答】A.根据图片可知，甲为定滑轮，不省力。根据使用任何机械都不省功的原理可知，甲不能省功，故A错误； B.乙中承担重力的绳子段数n=2，则乙中绳子的拉力，故B错误； C.相同的箱子升高相同的高度，根据W=Gh可知，对箱子做功相等。甲的时间小于乙的时间，根据可知，甲的功率大小，则甲做功更快，故C正确； D.甲中不对动滑轮做功，而乙中对动滑轮做功，根据可知，甲的机械效率大于乙，故D错误。 故选C。 13．【答案】60；7200；5 【解析】【分析】电能表最后一位是小数，根据电能表标注的转速与消耗电能的关系计算灯泡消耗的电能。 【解答】（1）电能表示数为931.6kW·h，而上月电能表示数是811.6kW·h，故本月用电931.6kW·h-811.6kW·h =120kW·h 应缴电费120kW·h×0.5元/(kW·h)=60元 （2）转盘是消耗1kW·h电能转动2500转，3min内转盘转5圈，耗电为 （3）此电能表允许同时使用用电器的最大功率为P=UI=220V×5A=1100W 故还可以同时使用的用电器的功率为P1=1100W-700W-200W=200W 而一盏灯泡功率为40W，故还可以同时使用灯泡盏数 14．【答案】12N；不变；0.18 【解析】【分析】 （1）根据二力平衡的条件计算木条的重力； （2）在实验过程中，可以以B点为支点，根据杠杆的平衡条件结合力臂之比是否改变来判断弹簧测力计甲的示数变化； （3）根据力臂之间的比例关系，结合数学知识求出木条重心上升的高度，根据W=Gh求出A点上的拉力克服木条的重力做的功。 【解答】 （1）根据①图可知，木条保持静止，那么处于平衡状态。 木条受到两弹簧测力计竖直向上的拉力和竖直向下的重力， 根据平衡力的知识可知，木条的重力：G=F甲+F乙=3N+9N=12N， （2）以B点为支点，当竖直并缓慢地将A点向上提了6厘米， 这个过程中，动力和阻力的方向始终在竖直方向， 则动力臂与阻力臂比值始终等于杠杆对应长度的比， 根据杠杆平衡条件可知，杠杆的重力不变，故拉力不变。 （3）假设重心在D点，由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知：F甲×AB=G×DB， 则， 弹簧测力计拉动时，以B点为支点， A点上升6cm时，木条的重心上升的高度为h， 根据相似三角形的对应边成比例得到：； 则木条重心上升的高度：， A点上的拉力克服木条的重力做的功：W=Gh=12N×0.015m=0.18J。 故答案为：12N；不变；0.18。 15．【答案】（1）增加 （2）C 【解析】【分析】（1）改变物体内能的方式：做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体内能减少 。打气时，对瓶内气体做功，气体内能增加。 （2）汽油机的冲程及能量转化： 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物，无能量转化。 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能。 做功冲程：火花塞点火，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，内能转化为机械能。 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，排出废气，无能量转化。 【解答】（1）用气筒向瓶内打气，瓶内气压增大，内能增加，这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能。 （2）A图为吸气冲程； B图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能； C图中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，在做功冲程中内能转化为机械能； D图为排气冲程。 所以C做功冲程符合题意。 （1）用气筒向瓶内打气，瓶内气压增大，内能增加，这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能。 （2）A图为吸气冲程； B图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能； C图中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，在做功冲程中内能转化为机械能； D图为排气冲程。 所以C做功冲程符合题意。 16．【答案】（1）保温 （2）1.26×105；1500 【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同闭合情况下总功率的大小，从而确定对应的工作状态； （2）根据Q=cm△t计算水吸收的热量。根据计算电水壶消耗的电能，最后根据计算它的实际功率。 【解答】（1）根据图片甲可知，开关接1时，两个电阻串联； 当开关接2时，只有R2单独工作； 那么前者总电阻大于后者； 根据可知，前者总功率小于后者， 则前者为保温状态，后者为加热状态。 （2）水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×30℃=1.26×105J； 电水壶消耗的电能：； 那么电水壶的实际功率为：。 17．【答案】（1）有机物 （2）机械能 （3）1：2 【解析】【分析】 （1）根据有机物的概念进行分析； （2）根据四冲程内燃机的工作过程进行分析； （3）根据甲烷在氧气中燃烧的原理分析。 【解答】 （1）天然气的主要成分是甲烷（CH4），甲烷是含碳化合物，且具有有机物的一般性质，所以甲烷属于有机物。 （2）在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，此时内能转化为机械能。 （3）根据图示信息可知，甲烷与氧气反应得到二氧化碳和水，反应的方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O；根据方程式可知，上述化学反应中，参加反应的和的分子个数比1：2。 18．【答案】（1）辐射 （2）乙 【解析】【分析】核反应包括核裂变与核聚变，在发生核裂变与核聚变时，都会释放出巨大的能量。 【解答】（1）如图甲所示符号表示当心辐射； （2）核电站获得核能的方式是核裂变，如图乙。 故答案为：（1）辐射；（2）乙。 19．【答案】（1）转换法 （2）不能 （3）＜ （4）增大木块的重力 【解析】【分析】（1）转换法：转换法是指将不易直接观察或测量的物理量，通过其他容易观察或测量的物理量来间接体现。在本实验中，弹性势能的大小不易直接测量，通过木块移动的距离来反映弹性势能的大小，运用了转换法。 （2）牛顿第一定律的应用：若木板光滑，木块在水平方向不受摩擦力，根据牛顿第一定律，木块会做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较弹性势能的大小，所以不能达到探究目的。 （3）弹性势能与弹性形变的关系：在探究弹性势能与弹性形变程度的关系时，控制其他因素不变，改变弹性形变程度，若弹性形变越大，木块移动的距离越远，说明弹性势能越大。 【解答】（1）本实验中，弹性势能的大小通过木块移动的距离来体现，这种将不易直接测量的弹性势能转换为容易测量的木块移动距离的方法是转换法。 （2）若木板是光滑的，木块在水平方向不受摩擦力，会一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较弹性势能的大小，所以该实验不能达到探究目的。 （3）根据猜想，弹性形变越大，弹性势能越大，转化为木块的动能越大，木块移动的距离越远。因为实验中②的弹簧被压缩长度更大（弹性形变更大），所以若s1<s2​，则说明弹性形变越大，弹性势能就越大。 （4）为避免木块被撞出木板，在不改变木板长度的条件下，可以换用质量更大的木块（或减小弹簧的压缩程度等），这样木块受到的摩擦力相对变化不大，但移动距离会减小，从而能在木板上完成测量。 20．【答案】（1）A （2）电阻R断路 （3）10；从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，故滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是先变大、后变小 【解析】【分析】（1）为了保护电路，实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处； （2）电流表没有示数，说明电路可能断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了； （3）根据图丙利用P=UI求出定值电阻两端电压，据此求出电阻R的阻值； 从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，据此得出滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况。 【解答】（1）为了保护电路，实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。 （2）实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，电流表没有示数，说明电路断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可以推断电路故障是电阻R断路。 （3）由图丙知道，当电路中的电流为0.6A时，电阻R电功率为3.6W，则电阻R两端电压为 故电阻R的阻值为 从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，故滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是先变大、后变小。 （1）为了保护电路，实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。 （2）实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，电流表没有示数，说明电路断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可以推断电路故障是电阻R断路。 （3）由图丙知道，当电路中的电流为0.6A时，电阻R电功率为3.6W，则电阻R两端电压为 故电阻R的阻值为 从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，故滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是先变大、后变小。 21．【答案】（1）力臂 （2）远离 （3）A；B （4）5000 【解析】【分析】（1）杠杆的相关概念：在杠杆中，从支点到力的作用线的距离叫力臂。“标”“本” 是从支点到力的作用线的距离，所以指的是力臂 。 （2）杠杆平衡条件：杠杆平衡条件为F1l1=F2l2。当 “重” 增大时，“重” 与 “本” 的乘积增大，为使杠杆平衡，“权” 与 “标” 的乘积也要增大，“权” 不变时，需增大 “标”，即把 “权” 远离O点。 （3）增大杠杆量程的方法：根据杠杆平衡条件，在 “重”（测量的物体重力）和 “本” 一定时，增加 “权” 的质量，可增大 “标” 的最大值，从而增大杠杆量程；增长 “标” 的长度，在 “权” 和 “本” 不变时，能使杠杆平衡时对应的 “重” 更大，增大杠杆量程；增长 “本” 的长度，在 “权” 和 “标” 不变时，会使杠杆能测量的 “重” 减小，减小杠杆量程 。 （4）杠杆平衡条件的应用：根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，在秤砣质量和秤砣最大力臂不变时，通过秤纽位置变化引起力臂变化，计算最大可测物体质量 。 【解答】（1）图甲中“标”“本”表示支点到力的作用线的垂直距离，指的是杠杆中的力臂。 （2）用图甲杆秤进行某次测量时，增大了“重”，根据杠杆平衡公式G重L本=G权L标，则左边力和力臂的乘积变大，为了使杠杆平衡，应该增大右边的力臂，所以应该把“权”远离支点。 （3）A、若换一个质量较大的“权”（秤砣），即动力变大，“本”（阻力臂）不变，“标”（动力臂）不变，由杠杆平衡条件可知，“重”（阻力）变大，则称量的最大质量变大，量程变大，故A符合题意； BC、在“权”不变时，将“本”变小，则“标”增大，“权”和“标”的乘积增大，由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大，故B符合题意，C不符合题意。 故选AB。 （4）当提着C处秤纽、秤砣挂在E点、A点秤钩挂着物体时，该杆秤称量的质量最大 根据杠杆平衡公式G物•AC=G秤砣•CE可得 解得 当提着B处秤纽、秤砣挂在E点、A点秤钩挂着物体时，该杆秤称量的质量最大，根据杠杆平衡公式G物•AB=G秤砣•BE可得 解得 （1）图甲中“标”“本”表示支点到力的作用线的垂直距离，指的是杠杆中的力臂。 （2）用图甲杆秤进行某次测量时，增大了“重”，根据杠杆平衡公式G重L本=G权L标，则左边力和力臂的乘积变大，为了使杠杆平衡，应该增大右边的力臂，所以应该把“权”远离支点。 （3）A．若换一个质量较大的“权”（秤砣），即动力变大，“本”（阻力臂）不变，“标”（动力臂）不变，由杠杆平衡条件可知，“重”（阻力）变大，则称量的最大质量变大，量程变大，故A符合题意； BC．在“权”不变时，将“本”变小，则“标”增大，“权”和“标”的乘积增大，由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大，故B符合题意，C不符合题意。 故选AB。 （4）当提着C处秤纽、秤砣挂在E点、A点秤钩挂着物体时，该杆秤称量的质量最大 根据杠杆平衡公式G物•AC=G秤砣•CE可得 解得 当提着B处秤纽、秤砣挂在E点、A点秤钩挂着物体时，该杆秤称量的质量最大，根据杠杆平衡公式G物•AB=G秤砣•BE可得 解得 22．【答案】（1）解： （2）解： W=Fs=1000N×6m=6000J （3）解： 【解析】【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦，利用求出动滑轮的重力. （2）根据W总=Fs=Fnh求出绳子自由端的拉力做的功。 （3）根据W有=Gh=mgh求出有用功，利用有求出该设备提升物体时的机械效率。 23．【答案】（1）解：根据图片可知，当闭合，接a时，R2被短路，电路为R1的简单电路， 则R1的阻值。 （2）解：根据图片可知，当闭合，接b时电阻R1、R2并联，电路中的电阻最小，为高温挡， 则电路中的总电流为； 流过R1的电流为 流过R2的电流为； 则R2的阻值为。 （3）解：5min消耗的电能； 如果没有能量损失，那么， 则氯化钠水溶液的比热容为。 【解析】【分析】 （1）当S1闭合，S2接a时，电路为R1的简单电路，根据求出R1的阻值；（2）当S1闭合，S2接b时，两电阻并联，根据求出干路中的电流，再根据欧姆定律求出通过R1的电流，再利用并联电路电流的规律求出通过R2的电流，最后根据欧姆定律的变形公式求出R2的阻值； （3）先根据W=Pt求出电路消耗的电能率，然后根据吸收的热量等于消耗的电能，再利用吸热公式的变形公式即可氯化钠水溶液的比热容。 （1）当闭合，接a时，R2被短路，电路为R1的简单电路，中温档工作时，，则R1的阻值 （2）当闭合，接b时电阻R1、R2并联，电路中的电阻最小，为高温挡，高温档工作时，R1和R2并联，，则电路中的总电流为 流过R1的电流为 根据并联电流的关系可知，流过R2的电流为 则R2的阻值为 （3）用高温档给保热介质加热，5min消耗的电能 因为，根据可知，氯化钠水溶液的比热容为 学科网（北京）股份有限公司 $