第2章 能的转化与能量守恒 单元测试卷-2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 浙教版九年级上科学第2章单元卷，以“人造太阳”“电动汽车”等科技前沿及生活情境为载体，全面考查能量转化与守恒核心知识，适配单元复习，注重科学思维与探究实践。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题45分|核能、内能、机械能等基础概念|如第1题结合“人造太阳”考核聚变，第3题以掷实心球分析能量转化| |填空题|7题40分|能量转化、功与功率|如第18题卫星轨道能量变化，第19题电动汽车充电能量转化| |实验探究题|5题40分|转换法、控制变量法|如第23题测量电功率，第24题比较不同物质吸热情况| |解答题|5题35分|综合能量计算|如第31题电热水龙头功率调试，第32题电动机提升重物机械功率计算|

浙教版2026-2027学年九年级上科学第2章 能的转化与能量守恒 单元测试卷 考试时间：120分钟 满分：160分 一、选择题(共15小题,每题3分,共45分) 1．利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。目前用于发电的核能来自（　　） A．化学反应产生 B．原子核放射性产生 C．原子核聚变产生 D．原子核裂变产生 2．关于内能、热量和温度的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体温度降低，内能减少 B．物体温度越高，所含热量越多 C．0℃的物体质没有内能 D．物体吸收热量，温度一定升高 3．“掷实心球”是体育中考项目之一。如图所示，实心球离开手后从 a点运动到最高点 b，最后落至 c点，不计空气阻力，从能量角度分析，实心球从a到c的过程中（　　） A．重力势能持续增大 B．动能先减小后增大 C．全部动能转化为重力势能 D．机械能总量先增大后减小 4．杭州第4届亚残运会吉祥物飞飞在如图情景中，飞飞有对物体做功的是（ ） A．举着杠铃不动 B．划动船桨 C．乒乓球离拍后飞行 D．拉弓弦瞄准中 5．将一个约50克的鸡蛋从地面捡起放到桌面上，所做的功约是（） A．0.5焦 B．5焦 C．50焦 D．500焦 6．如图所示是小科家的电能表，下列说法正确的是 (　　) A．电能表是测量电功率的仪表 B．电能表应安装在家庭电路的总开关之前 C．此时电能表读数为20244kW·h D．小科家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 7．充电宝核心部件使用廉价材料，可能发生短路造成温度升高甚至燃烧。下列说法正确的是(　　) A．充电宝给手机充电时：化学能转化为电能 B．充电宝短路时：电能转化为化学能 C．给充电宝充电时：化学能转化为电能 D．充电宝燃烧时：内能转化为化学能 8．如图所示，取一个连接注射器的吸滤瓶，在吸滤瓶内装入少量的水，并滴入几滴液体，盖上活塞。为使活塞更容易被弹出，关于所选液体的沸点及对活塞的操作，正确的是（ ） A．沸点低，快速下压 B．沸点高，快速下压 C．沸点低，缓慢下压 D．沸点高，缓慢下压 9．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．物体的温度越高，所含的热量越多 D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变 10．转换法是实验探究中一种非常重要的研究方法。其核心思想是将不易直接观测或测量的物理量，通过其产生的效应，转换为容易观测或测量的物理量。如图所示实验中，没有用到此方法的是（ ） A． ①研究电热与哪些因素有关 B． ②研究动能大小与哪些因素有关 C． ③测定小灯泡的电功率 D． ④研究不同食物所含能量的多少 11．甲、乙、丙、丁四个相同容器中装有质量和初温相同的水，每个容器内放入一个电阻丝，其电阻大小和连接方式如图所示。若同时通电，则哪个容器中的水最先沸腾（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 12．图甲所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器滑片P从b端移动到a端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图像如图乙所示。下列说法中错误的是（　　） A．电源电压为6伏 B．R1的阻值为10欧 C．该电路的最大总功率为1.8瓦 D．P在b点时，通过R1的电流为0.1安 13．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。甲、乙均正常工作时，把同样多的、相同温度的水加热至沸腾(假设没有热量损失)，下列说法不正确的是( ) A．甲比乙消耗电能慢 B．乙比甲的工作电流大 C．甲比乙消耗电能少 D．乙比甲的工作时间短 14．弹簧置于竖直光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动。第一次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计。则先后两次( ) A．向下按压弹簧释放小球后小球的机械能守恒 B．小球由 c到b 过程，弹性势能转化为重力势能 C．小球上升过程，经过c点时的两次的重力势能不相等 D．小球上升过程，第一次小球经过c点时的动能大 15．将灯L1(9V、9W)和灯 L2(6V、6W)串联接入电源电压为15V的电路中， 不考虑灯泡电阻的变化，闭合开关后，两灯都发光，下列说法正确的是 （　　） A．L1、L2消耗的电能相同 B．通过L1、L2的电流不同 C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光 二、填空题（共7小题,每空2分,共40分） 16．2025年1月，中国“人造太阳”成功实现1亿摄氏度1066秒的运行时间，创造了世界纪录。 （1）如图所示是模拟“人造太阳”装置中氘、氚原子核在超高温下发生的　 　(选填“核裂变”或“核聚变”)核反应； （2）“人造太阳”的核反应中，核能主要转化为　 　能。 17．甲、乙、丙是三个完全相同的网球，如图所示，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，丙球斜向上抛出，不计空气阻力。落地前的运动过程中，甲球的动能　 　（选填“增大”“不变”或“减小”），乙、丙两球上升的最大高度　 　（选填“相等”或“不相等”），落地瞬间，乙球的速度　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）甲球的速度。 18．2024年9月25 日，力箭一号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，该火箭搭载了5颗卫星，顺利将它们送入了预定轨道（整个过程不考虑空气阻力）。当卫星进入轨道后，卫星在太空中从远地点向近地点运行的过程中，重力势能会　 　（选填“变小”“不变”或“变大”），运动速度会　 　（选填“变小”“不变”或“变大”），机械能　 　（选填“守恒”'或“不守恒”）。 19．随着电动汽车的进一步发展，越来越多的家庭开始购买电动汽车，并安装汽车充电桩。 （1）电动汽车充电过程中，电能主要转化为　 　 （2）如图乙所示为铁电池与锌锰电池放电曲线。与锌锰电池相比，铁电池的凭点有　 　(列举一点)。 （3）铁电池一次充电后能提供50千瓦时电能，其电能转化率为80%，若电动车保持最去牵引力1800N，理论上充一次电能航行的路程为　 　 20．如图丙游乐园过山车的轨道，小科坐过山车从高处滑下的过程中，依次经过A、B、C、D四处位置，轨道对车的支持力　 　(选填“做”或“不做”)功，小科在　 　(选填“A”“B”“C”或“D”)处动能最大。从A到D的过程中，机械能在减小，理由是　 　。 21．如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与 时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于　 　态，第3秒末到第6秒末，物体受到的摩擦力是　 　牛，第6秒末到第9秒末，推力F做功是　 　焦耳。 22．如图是某款电热水龙头的内部简化电路原理图，R1、R2是用于发热的定值电阻，通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现热水、温水、冷水挡的切换。 （1）当开关S接触2、3触点，此时电路中发热的电阻为　 　(填“R1”“R2”或“R1、R2”)，水龙头放出的是　 　。 （2）已知该电热水龙头热水挡的功率为2200 W，温水挡的功率为1000 W，则R1的阻值为　 　Ω。 三、实验探究题（共5小题,每空2分,共40分） 23．图1为小义测量小灯泡电功率的实验电路图。准备的器材有若干导线、电流表、电压表、开关、额定电压为2.5伏的小灯泡甲（电阻约为10欧）、额定电压为3伏的小灯泡乙，电压恒为 6 伏的电源以及标有＂＂的滑动变阻器和＂＂的滑动变阻器。请回答： （1）【实验一】测量小灯泡甲的额定功率 为完成该实验应选择滑动变阻器　 　 （2）选择合适器材连接电路后，闭合开关发现灯泡亮度较低，调节滑动变阻器滑片亮度无变化，检查后发现是导线连接错误，造成以上现象的主要原因是　 　。 （3）解决上述问题后，小义将多组对应电压和电流数据绘制成图2，请解释图像为何是一条曲线：　 　。 （4）【实验二】仅用电压表测量小灯泡乙的额定功率 小义设计了图3所示电路，闭合开关 ，调节滑片 ，使电压表示数为 3 伏；断开开关 ，闭合开关 ，保持滑片 不动，调节滑片 ，使电压表示数仍为 3 伏；保持滑片 不动，将滑片 移至最右端，电压表示数为 2 伏。则小灯泡乙的额定功率为　 　瓦。 24．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示，使用规格相同的电加热器加热。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 （1）实验应量取　 　（填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体； （2）分析上表数据，要在甲、乙两种液体中选择一种液体做冷却液，你认为选择　 　（填“甲”或“乙”）液体较为合理； （3）小益将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油，用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论是　 　（选填“正确”或“错误”），原因是　 　。 25．在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，找来质量相同但表面粗糙程度不同的木块1、2和砝码若干。 木块 压力F/N 2 4 6 8 1 摩擦力 f1/N 0.5 1 1.5 2 2 摩擦力 f2/N 0.2 0.4 0.6 0.8 （1）将木块 1 和2 分别放到水平放置的长木板上，用弹簧测力计　 　拉动木块。利用砝码改变木块对木板的压力重复上面的操作，将实验数据记录在表格中。通过分析表格中的数据可以得出：对于粗糙程度不同的接触面，滑动摩擦力与压力的比值　 　(选填“不同”或“相同”)。 （2）将木块1沿图中虚线切为两部分，将a部分放在b上，所测得的滑动摩擦力与没有切时相比将 　 　(选填“不变”、“变大”或“变小”)。 （3）分别以速度v1和 在同一表面匀速直线拉动木块2，通过相同的路程，两次拉力所做功的关系为：W1　 　W2(选填“＜”、“＞”或“=”） 26．某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关？于是设计了如图甲所示的装置。 （1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是　 　。 （3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平（），保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是　 　。 （4）若将保龄球置于Q点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由　 　。 27．小滨同学要测定额定电压为3.8V 的小灯泡正常发光时的电阻，他选择了一些器材进行实验，其中电源电压为6V 恒定，滑动变阻器R上标有“20Ω，1A”字样。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整　 　。(要求滑片P 向右移动时，灯泡变亮) （2）小滨继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 3.8V 时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时电阻为　 　Ω。 （3）完成实验后，小滨还想探究“导体中的电流与电阻的关系”，他选取了 10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻依次替换小灯泡，其他器材不变。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制定值电阻两端的电压不低于　 　V，通过实验数据可以得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。 （4）实验结束后，小滨没有用电流表，又多用了一个滑动变阻器R2(其最大阻值用 R0表示)，他设计如图丙所示电路，测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率，请补全下列步骤： ①闭合开关S，先调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，再调节滑动变阻器R1的滑片，直到电压表的示数为U0时为止，小灯泡正常发光。 ②接着保持滑动变阻器R1的滑片不动，调节滑动变阻器R2的滑片到最右端，读出这时电压表的示数为 ③小灯泡的额定功率表达式P=　 　(用含 U0、U1、R0的字母表示)。 四、解答题（共5小题,每题7分,共35分） 28．某新型两栖无人战车，采用船形车体与三角形橡胶履带设计，可显著提升无人战车在沙滩与雪地运动时的机动性，图为相关信息。 （1）陆地模式下，求该战车空载时对地面的压强大小。 （2）该战车在水上匀速直线行驶 36 km，至少需要多长时间。 （3）该战车在某次任务中消耗燃油500kg，这些燃油完全燃烧放出的热量是多少。（） （4）橡胶在使用过程中内部分子链易发生断裂引发外观改变、性能下降、变硬变脆、失去强度，那么橡胶老化属于 　 　（选填“物理变化”、“化学变化”）。 29．为建立适合人类生存的火星基地，科研人员设计了如下系统： I.物理供能：利用太阳能电池板为电解水装置供电。 Ⅱ.化学冶炼：利用火星大气中的CO2与生成的H2反应制水，并在加热条件下用氢气还原火星土壤中的赤铁矿(主要成分为Fe2O3)制铁。 Ⅲ.生物种植：利用“解钾微生物”将土壤中不溶性的钾长石转化为蔬菜能吸收的硫酸钾，蔬菜长成后供宇航员食用。 请回答： （1）硫酸钾属于　 　肥； （2）写出Ⅲ中的一条食物链　 　； （3）图甲为“祝融号”火星车，图乙为某次火星车沿平直路线运动全过程的v-t关系图象。 ①若t1时刻火星车的功率为2.1W，则此时火星车的牵引力为　 　N； ②火星车质量240kg，在火星表面受到的重力约为地球的0.4倍。若在火星表面水平匀速直线行驶时，火星车所受阻力为车重的0.2倍，求其以1.0×10-2m/s的速度行使10min时牵引力做的功。　 　 30．工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，天然气的热值为4.0×107J/m3．（ρ水＝1.0×103kg/m3）请根据以上信息计算： （1）检测过程中，水吸收的热量是多少？ （2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？ （3）该页岩气样品的热值为多少？ 31．小科所在的项目化学习小组以“探秘家用电热加湿器”为主题开展活动。 请回答： （1）【项目一】科学原理 电热加湿器靠电流的　 　工作。某家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示。加湿器的电热丝(阻值不变)浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度，当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入加热仓中。 （2）【项目二】功率调试 已知电热丝R1的电阻值为1210Ω，气雾调节器R2的最大阻值为1210Ω。小科认为气雾调节器 R2的滑片调至某一端点时，加湿器的运行功率最大，则最大运行功率★为多少? （3）加热仓内装满了初温为20℃的水，小科启动加湿器，以最大功率运行，则水达到沸腾产生水蒸气所需的加热时间为多少? 室内环境为1个标准大气压，电热丝的电热转化效率为50%] （4）【项目三】节能探讨 小科认为：当气雾调节器R2的滑片调至另一端点时，电热加湿器以最低气雾量工作时最节能。与最大运行功率下工作相比，电热加湿器以最低气雾量工作10小时可以节约多少电能? 32．如图所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A。 （1）求该电动机的机械功率； （2）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小； （3）若某次电动机卡住不能转动，电动机容易烧毁，请说明理由。 浙教版2026-2027学年九年级上科学第2章能的转化与能量守恒 单元测试卷 （解析版） 一、选择题(共15小题,每题3分,共45分) 1．利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。目前用于发电的核能来自（　　） A．化学反应产生 B．原子核放射性产生 C．原子核聚变产生 D．原子核裂变产生 【答案】D 【解析】目前商业核电站主要利用核裂变释放的能量。裂变过程中，重原子核分裂成较轻的核，同时释放大量能量和中子，形成链式反应，持续产生热能用于发电。 故选D。 2．关于内能、热量和温度的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体温度降低，内能减少 B．物体温度越高，所含热量越多 C．0℃的物体质没有内能 D．物体吸收热量，温度一定升高 【答案】A 【解析】】A、对于同一物体，温度降低，分子热运动的平均动能减小，因此内能减少，故该选项正确。 B、热量是过程量，只能描述能量的转移，不能说物体 “所含热量”，故该选项错误。 C、一切物体都具有内能，0℃的物体也不例外，故该选项错误。 D、物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体熔化时吸热但温度不变，故该选项错误。 故答案为：A。 3．“掷实心球”是体育中考项目之一。如图所示，实心球离开手后从 a点运动到最高点 b，最后落至 c点，不计空气阻力，从能量角度分析，实心球从a到c的过程中（　　） A．重力势能持续增大 B．动能先减小后增大 C．全部动能转化为重力势能 D．机械能总量先增大后减小 【答案】B 【解析】A. 重力势能在上升阶段（a→b）增大，但在下落阶段（b→c）减小，并非持续增大，故A错误； B. 上升阶段（a→b）动能减小，下落阶段（b→c）动能增大，故B正确； C. 只有上升阶段的部分动能转化为重力势能，下落阶段重力势能又转化为动能，故C错误； D. 不计空气阻力时，机械能（动能+重力势能）总量守恒，保持不变，故D错误。 故选B。 4．杭州第4届亚残运会吉祥物飞飞在如图情景中，飞飞有对物体做功的是（ ） A．举着杠铃不动B．划动船桨 C．乒乓球离拍后飞行D．拉弓弦瞄准中 【答案】B 【解析】 A.运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃施加了力的作用，但是杠铃没有在该力的方向上通过了距离，所以运动员不对杠铃做功，故A不符合题意； B.滑动船桨时，运动员给船桨施加了力的作用，船桨在该力的方向上通过了距离，所以运动员对船桨做了功，故B符合题意； C.乒乓球离开球拍后继续飞行，乒乓球不再受到球拍的力的作用，则对乒乓球不做功，故C符合题意； D.运动员将弓拉弯瞄准的过程中，给弓施加了力的作用，但是弓没有在该力的方向上通过距离，所以运动员对弓没有做功，故D不合题意。 故选B。 5．将一个约50克的鸡蛋从地面捡起放到桌面上，所做的功约是（） A．0.5焦 B．5焦 C．50焦 D．500焦 【答案】A 【解析】A.需要 d =1m，故A符合题意； B. 需要 d =10m，显然桌子不可能这么高，故B不符合题意； - C. 需要d =100m，显然桌子不可能这么高，故C不符合题意； - D. 需要d = 1000 m显然桌子不可能这么高，故D不符合题意； 故答案为：A。 6．如图所示是小科家的电能表，下列说法正确的是 (　　) A．电能表是测量电功率的仪表 B．电能表应安装在家庭电路的总开关之前 C．此时电能表读数为20244kW·h D．小科家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W 【答案】B 【解析】A 选项：电能表测量的是电功（消耗的电能），不是电功率，故 A 错误。 B 选项：电能表应安装在家庭电路的总开关之前，便于供电部门计量，故 B 正确。 C 选项：电能表读数为 2024.4kW·h （最后一位是小数），不是 20244kW·h ，故 C 错误。 D 选项：总功率上限 P=UI=220V×20A=4400W，不是 2200W，故 D 错误。 故答案为：B 7．充电宝核心部件使用廉价材料，可能发生短路造成温度升高甚至燃烧。下列说法正确的是(　　) A．充电宝给手机充电时：化学能转化为电能 B．充电宝短路时：电能转化为化学能 C．给充电宝充电时：化学能转化为电能 D．充电宝燃烧时：内能转化为化学能 【答案】A 【解析】A、充电宝给手机充电时，充电宝作为电源，将内部的化学能转化为电能，A 正确； B、充电宝短路时，电路中电流过大，电能转化为内能，使温度升高，而非转化为化学能，B 错误； C、给充电宝充电时，充电宝作为用电器，将电能转化为化学能储存起来，而非化学能转化为电能，C 错误； D、充电宝燃烧时，是内部物质的化学能转化为内能、光能，而非内能转化为化学能，D 错误。 故答案为：A。 8．如图所示，取一个连接注射器的吸滤瓶，在吸滤瓶内装入少量的水，并滴入几滴液体，盖上活塞。为使活塞更容易被弹出，关于所选液体的沸点及对活塞的操作，正确的是（ ） A．沸点低，快速下压 B．沸点高，快速下压 C．沸点低，缓慢下压 D．沸点高，缓慢下压 【答案】A 【解析】快速下压，机械能转化为气体的内能，气体内能增大，温度升高，若瓶内物体沸点较低，则温度更低达到液体的沸点，液体沸腾后装置内压强增大，气体对瓶塞做功，将内能转化为机械能，塞子飞出。 故答案为：A。 9．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．物体的温度越高，所含的热量越多 D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变 【答案】B 【解析】A、任何物体在任何温度下都具有内能，0℃的冰也有内能。故A错误。 B、冰是晶体，晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加，故B正确； C、描述热量的术语只能用”吸收”或“放出“，不能用“具有、所含”，故C错误； D、内能的大小与物体的质量、状态和温度都有关系，所以单凭温度不变，不能确定物体的内能就不变，故D错误。 故答案为：B。 10．转换法是实验探究中一种非常重要的研究方法。其核心思想是将不易直接观测或测量的物理量，通过其产生的效应，转换为容易观测或测量的物理量。如图所示实验中，没有用到此方法的是（ ） A． ①研究电热与哪些因素有关 B． ②研究动能大小与哪些因素有关 C． ③测定小灯泡的电功率 D． ④研究不同食物所含能量的多少 【答案】C 【解析】A、①研究电热与哪些因素有关，实验中用温度计示数变化来反映产生热量的多少，采用了转换法，故A不符合题意； B、②研究动能大小与哪些因素有关，用木块被撞击后移动的距离来反映小球的电能大小，采用了转换法，故B不符合题意； C、③测定小灯泡的电功率，通过电流表和电压表示数结合P=UI计算电功率，没有使用转换法，故C符合题意； D、④研究不同食物所含能量的多少，用温度计示数大小来反映食物中所含能量的多少，采用了转换法，故D不符合题意。 故答案为：C。 11．甲、乙、丙、丁四个相同容器中装有质量和初温相同的水，每个容器内放入一个电阻丝，其电阻大小和连接方式如图所示。若同时通电，则哪个容器中的水最先沸腾（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】C 【解析】由图可知，甲和乙串联在220V的电路中，丙和丁并联在220V的电路中，串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，并联电路支路电压等于电源电压，可知丙丁两端的电压大于甲乙两端的电压，由可知，丙的功率大于甲，丁的功率大于乙。对比丙丁，丙的阻值更小，电功率更大。对比甲乙，由可知，乙的电阻更大，所以电功率更大。综上可知，电功率从大到小为：丙>丁>乙>甲。由可知，相同时间内，丙产生的热量越多，水最先沸腾。 故答案为：C。 12．图甲所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器滑片P从b端移动到a端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图像如图乙所示。下列说法中错误的是（　　） A．电源电压为6伏 B．R1的阻值为10欧 C．该电路的最大总功率为1.8瓦 D．P在b点时，通过R1的电流为0.1安 【答案】C 【解析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。 A、当滑动变阻器的滑片P从b端移到a端时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由得到电路中的电流变大，R1两端的电压变大，滑片在a端时，电路为R1的简单电路，此时电压表测电源两端的电压，其示数最大，由图乙所示图象可知，电源电压U=6V，故A正确，不符合题意； B、从图乙可知，当滑动变阻器阻值最大时，分压最大，即R滑大=50Ω，U滑大=1V，根据串联电路的分压特点可知，R1的电压为：，由于，则，故B正确，不符合题意； C、当变阻器接入电路中的阻值最小时，电路中的电流最大，则电路中的最大电流为：，则该电路的最大总功率为：，故C错误，符合题意； D、P在b点时，电路为定值电阻与变阻器串联，且变阻器接入电路中的阻值最大，电路中的电流最小，据图可知R1两端电压为1V，通过R1的电流为，故D正确，不符合题意。 故答案为：C。 13．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。甲、乙均正常工作时，把同样多的、相同温度的水加热至沸腾(假设没有热量损失)，下列说法不正确的是( ) A．甲比乙消耗电能慢 B．乙比甲的工作电流大 C．甲比乙消耗电能少 D．乙比甲的工作时间短 【答案】C 【解析】A.电功率越大，则消耗电能越快， 则甲的功率（800W） < 乙的功率（1500W），因此甲消耗电能比乙慢，故A正确不合题意； B.根据公式可知，二者工作电压相同时，甲的功率小，则甲的工作电流小于乙，故B正确不合题意； C.根据W=Pt可知，在功率已知和时间未知的情况下，无法比较二者消耗电能多少，故C错误符合题意； D. 把同样多的、相同温度的水加热至沸腾，则二者消耗的电能相等。根据W=Pt可知，在功率已知的情况下，乙的工作时间比甲短，故D正确不合题意。 故选C。 14．弹簧置于竖直光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动。第一次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计。则先后两次( ) A．向下按压弹簧释放小球后小球的机械能守恒 B．小球由 c到b 过程，弹性势能转化为重力势能 C．小球上升过程，经过c点时的两次的重力势能不相等 D．小球上升过程，第一次小球经过c点时的动能大 【答案】D 【解析】A. 向下按压弹簧释放小球后，弹簧的弹性势能转化为小球的机械能，则小球的机械能增大，故A错误； B. 小球由c到b过程中，弹簧已经和小球分开，则弹力不会作用在小球上，那么没有弹性势能和重力势能的转化，故B错误； C. 小球上升过程， 经过c点时的高度相同，质量相同，则两次的重力势能相等，故C错误； D. 第一次小球到达的最高点为a。第二次小球到达的最高点为b， 则第一次的最高点时的重力势能更大。根据机械能守恒可知，第一次小球的机械能大于第二次。根据“机械能=动能+重力势能”可知，第一次小球经过c点时动能大，故D正确。 故选D。 15．将灯L1(9V、9W)和灯 L2(6V、6W)串联接入电源电压为15V的电路中， 不考虑灯泡电阻的变化，闭合开关后，两灯都发光，下列说法正确的是 （　　） A．L1、L2消耗的电能相同 B．通过L1、L2的电流不同 C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光 【答案】D 【解析】根据题意可知，灯L1的电阻， 灯L2的电阻； 则电阻R1>R2。 ABC.当两个灯泡串联时，通过它们的电流大小相等。根据公式P=I2R可知，灯泡L1的实际功率大于L2的实际功率。根据W=Pt可知，由于工作时间不明确，则无法比较二者消耗电能大小，故ABC错误； D.将两灯串联在电路中，电路中的总电阻R=R1+R2=9Ω+6Ω=15Ω； 电路中的电流； 则U1=I1R1=1A×9Ω=9V； U2=I2R2=1A×6Ω=6V； 则两个灯泡都能正常发光，故D正确。 故选D。 二、填空题（共7小题,每空2分,共40分） 16．2025年1月，中国“人造太阳”成功实现1亿摄氏度1066秒的运行时间，创造了世界纪录。 （1）如图所示是模拟“人造太阳”装置中氘、氚原子核在超高温下发生的　 　(选填“核裂变”或“核聚变”)核反应； （2）“人造太阳”的核反应中，核能主要转化为　 　能。 【答案】（1）核聚变 （2）内能、光能 【解析】（1） “人造太阳”模拟的是太阳内部的核反应过程。太阳的能量来源于轻原子核（如氘和氚）在高温高压下结合成较重的原子核（如氦），并释放巨大能量的过程，这种反应称为核聚变。 （2） 核聚变反应中，氘和氚原子核结合时会释放大量能量，这些能量主要以热（或内）能和光能的形式体现。 17．甲、乙、丙是三个完全相同的网球，如图所示，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，丙球斜向上抛出，不计空气阻力。落地前的运动过程中，甲球的动能　 　（选填“增大”“不变”或“减小”），乙、丙两球上升的最大高度　 　（选填“相等”或“不相等”），落地瞬间，乙球的速度　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）甲球的速度。 【答案】增大；不相等；等于 【解析】甲球竖直向下运动，重力势能转化为动能，小球速度不断变大，质量不变，因此动能增大； 乙竖直上抛，全部初速度用于竖直上升；丙斜抛，初速度有水平分量，竖直向上的分速度更小，能达到的最大高度更低，二者最大高度不相等； 不计空气阻力，三球初始机械能完全相同，落地时高度一致、重力势能相等，机械能守恒，落地时动能相等，质量相同，因此落地瞬间速度大小等于甲球速度。 故答案为：增大；不相等；等于。 18．2024年9月25 日，力箭一号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，该火箭搭载了5颗卫星，顺利将它们送入了预定轨道（整个过程不考虑空气阻力）。当卫星进入轨道后，卫星在太空中从远地点向近地点运行的过程中，重力势能会　 　（选填“变小”“不变”或“变大”），运动速度会　 　（选填“变小”“不变”或“变大”），机械能　 　（选填“守恒”'或“不守恒”）。 【答案】变小；变大；守恒 【解析】卫星质量保持不变，从远地点向近地点运行时，卫星到地面的高度不断降低，根据重力势能的变化规律，高度降低，重力势能变小。 卫星运行时重力势能和动能相互转化，重力势能减小，减少的重力势能会转化为动能；卫星质量不变，动能增大则运动速度变大。 题目说明整个过程不考虑空气阻力，运行过程中只有重力做功，不存在机械能损耗，动能与重力势能的总和保持不变，满足机械能守恒的条件。 故答案为： 变小；变大；守恒。 19．随着电动汽车的进一步发展，越来越多的家庭开始购买电动汽车，并安装汽车充电桩。 （1）电动汽车充电过程中，电能主要转化为　 　 （2）如图乙所示为铁电池与锌锰电池放电曲线。与锌锰电池相比，铁电池的凭点有　 　(列举一点)。 （3）铁电池一次充电后能提供50千瓦时电能，其电能转化率为80%，若电动车保持最去牵引力1800N，理论上充一次电能航行的路程为　 　 【答案】（1）化学能 （2）放电时保持电压不变的时间更长 （3）8×104 【解析】(1) 电动汽车充电时，电能主要转化为化学能（储存在电池内部）。 (2) 对比锌锰电池，铁电池的优点有：放电电压更稳定放电时间更长电压下降更缓慢。 (3) 首先计算实际可用的机械能W机械=W电×80%=50 kW·h×0.8=40 kW·h。将单位换算为焦耳：40 kW·h=40×3.6×106J=1.44×108J。根据 W=F⋅s，可得行驶路程：s=W机械/F = 1.44×108 J/1800 N =8×104 m=80 km 。 20．如图丙游乐园过山车的轨道，小科坐过山车从高处滑下的过程中，依次经过A、B、C、D四处位置，轨道对车的支持力　 　(选填“做”或“不做”)功，小科在　 　(选填“A”“B”“C”或“D”)处动能最大。从A到D的过程中，机械能在减小，理由是　 　。 【答案】不做；B；过山车与轨道摩擦及空气阻力做功，消耗机械能转化为内能 【解析】在曲线轨道上运动时，轨道对车的支持力始终与车运动方向垂直，可知该力对车不做功。 B点高度最低，可知重力势能最小，由A到B，重力势能转化为动能，可知B点动能最大。 从A到D，车与轨道以及空气之间存在摩擦力，部分机械能克服摩擦做功转化为内能，可知从A到D，机械能逐渐减小。 21．如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与 时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于　 　态，第3秒末到第6秒末，物体受到的摩擦力是　 　牛，第6秒末到第9秒末，推力F做功是　 　焦耳。 【答案】静止；4；24 【解析】（1）由图乙可知物体在第2秒末时的速度为零，因此物体处于静止状态，故答案为：静止。 （2）由图乙可知，第3秒末到第6秒末，物体处于加速状态，此时的F大小为6N，因此fF，物体的滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度、压力大小有关，因此在接触面粗糙程度和压力不变的情况下，滑动摩擦力不变，可以在物体匀速时根据二力平衡的条件算出摩擦力的大小，根据图乙可知物体在6-9秒匀速时推力是4N，根据二力平衡的条件得出f=4N，故答案为：4。 （3）根据图乙可知6-9秒F=4N，物体匀速运动v=2m/s，根据公式W=FS=4N2m/s3s=24J，故答案为：24。 22．如图是某款电热水龙头的内部简化电路原理图，R1、R2是用于发热的定值电阻，通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现热水、温水、冷水挡的切换。 （1）当开关S接触2、3触点，此时电路中发热的电阻为　 　(填“R1”“R2”或“R1、R2”)，水龙头放出的是　 　。 （2）已知该电热水龙头热水挡的功率为2200 W，温水挡的功率为1000 W，则R1的阻值为　 　Ω。 【答案】（1）R2；热水 （2）26.4 【解析】（1）分析电路可知： 当开关 S 接触 2、3 触点时，只有电阻 R2 接入电路，此时电路电阻为 R2​ ； 当开关接触 3、4 触点时，R1​ 与 R2串联，总电阻为 R1+R 2； 当开关接触 0、1 触点时，电路断路，为冷水挡。 已知 R2<R1+R2​ ， 根据 可知，电阻越小功率越大。 因此只有 R2​ 工作时功率最大，为热水挡。 （2）根据题意：热水挡（功率 P 热=2200 W）： 此时 只有R2接入电路，总电阻最小，功率最大。 由 , 温水挡（功率 P温 =1000 W）： 此时 R1​与 R2 串联，总电阻最大，功率最小。 同理计算串联的总电阻值： 因此：R1 =R串​−R2 =48.4 Ω−22Ω=26.4 Ω 故答案为：（1）R2；热水； （2）26.4。 三、实验探究题（共5小题,每空2分,共40分） 23．图1为小义测量小灯泡电功率的实验电路图。准备的器材有若干导线、电流表、电压表、开关、额定电压为2.5伏的小灯泡甲（电阻约为10欧）、额定电压为3伏的小灯泡乙，电压恒为 6 伏的电源以及标有＂＂的滑动变阻器和＂＂的滑动变阻器。请回答： （1）【实验一】测量小灯泡甲的额定功率 为完成该实验应选择滑动变阻器　 　 （2）选择合适器材连接电路后，闭合开关发现灯泡亮度较低，调节滑动变阻器滑片亮度无变化，检查后发现是导线连接错误，造成以上现象的主要原因是　 　。 （3）解决上述问题后，小义将多组对应电压和电流数据绘制成图2，请解释图像为何是一条曲线：　 　。 （4）【实验二】仅用电压表测量小灯泡乙的额定功率 小义设计了图3所示电路，闭合开关 ，调节滑片 ，使电压表示数为 3 伏；断开开关 ，闭合开关 ，保持滑片 不动，调节滑片 ，使电压表示数仍为 3 伏；保持滑片 不动，将滑片 移至最右端，电压表示数为 2 伏。则小灯泡乙的额定功率为　 　瓦。 【答案】（1）RB （2）两个接线柱全接在变阻器下端 （3）灯泡的电阻随温度的改变而改变 （4）0.9 【解析】(1)，，， 变阻器最大阻值小于 14Ω，无法分到足够电压，故选 20Ω 1A。 (2)滑动变阻器下面两个接线柱同时接入电路，全部电阻丝接入，相当于定值电阻，滑片移动无法改变接入电阻，电路电流偏小，灯泡暗且亮度不变。 (3)小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大；灯泡两端电压升高，灯丝发热变多、温度上升，电阻持续变大，电流与电压不成正比例，因此 I-U 图像是曲线。 (4)串联分压：，由R0max =20Ω，得：RL = 10 Ω， 24．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示，使用规格相同的电加热器加热。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 （1）实验应量取　 　（填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体； （2）分析上表数据，要在甲、乙两种液体中选择一种液体做冷却液，你认为选择　 　（填“甲”或“乙”）液体较为合理； （3）小益将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油，用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论是　 　（选填“正确”或“错误”），原因是　 　。 【答案】（1）质量 （2）甲 （3）错误；没有使水和食用油升高相同的温度 【解析】(1) 比较不同物质的吸热能力，需要控制两种液体的质量相同、吸收的热量相同，再比较升温快慢。因此实验应量取 质量 相同的甲、乙两种液体。 (2) 分析表格数据，相同加热时间内（吸收相同热量），甲升温慢、乙升温快，说明甲的比热容更大。比热容大的物质，升高相同温度时吸收的热量更多，冷却效果更好，因此选择 甲 液体做冷却液较为合理。 (3) 她的结论是 错误 的。原因是：探究比热容大小的实验需要控制升高的温度相同，比较加热时间；而水和食用油的沸点不同，加热至沸腾时升高的温度不相同，无法通过加热时间直接比较比热容的大小。 25．在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，找来质量相同但表面粗糙程度不同的木块1、2和砝码若干。 木块 压力F/N 2 4 6 8 1 摩擦力 f1/N 0.5 1 1.5 2 2 摩擦力 f2/N 0.2 0.4 0.6 0.8 （1）将木块 1 和2 分别放到水平放置的长木板上，用弹簧测力计　 　拉动木块。利用砝码改变木块对木板的压力重复上面的操作，将实验数据记录在表格中。通过分析表格中的数据可以得出：对于粗糙程度不同的接触面，滑动摩擦力与压力的比值　 　(选填“不同”或“相同”)。 （2）将木块1沿图中虚线切为两部分，将a部分放在b上，所测得的滑动摩擦力与没有切时相比将 　 　(选填“不变”、“变大”或“变小”)。 （3）分别以速度v1和 在同一表面匀速直线拉动木块2，通过相同的路程，两次拉力所做功的关系为：W1　 　W2(选填“＜”、“＞”或“=”） 【答案】（1）匀速直线；不同 （2）不变 （3）= 【解析】（1） ①在测量滑动摩擦力时，需要使木块在长木板上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力相互平衡。根据二力平衡的条件可知，此时滑动摩擦力与拉力相等。 ②根据表格数据得到：木块1摩擦力和压力的比值为：； 木块2摩擦力和压力的比值为：； 比较可知， 对于粗糙程度不同的接触面，滑动摩擦力与压力的比值不同。 故填：匀速直线；不同。 （2） 将木块1沿图中虚线切为两部分，将a部分放在b上， 则整体对接触面的压力不变，且接触面的粗糙程度不变，因此物体受到的滑动摩擦力保持不变。故填：不变。 （3） 同一木块（木块2）在同一表面上拉动，压力和接触面粗糙程度不变，则它受到的滑动摩擦力相同。根据平衡力的知识可知，它受到的摩擦力始终等于拉力，则拉力F1=F2。通过相同的路程s，根据功的公式W=Fs可知，两次做功相等，即W1=W2。故填：＝。 26．某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏，参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放，滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶，撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关？于是设计了如图甲所示的装置。 （1）若不考虑阻力，保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变，小明的做法是　 　。 （3）经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平（），保龄球撞击的塑料瓶数量最多，其依据是　 　。 （4）若将保龄球置于Q点由静止释放，请分析是否能完成以上实验，并说明理由　 　。 【答案】（1）不变 （2）让保龄球从同一位置由静止释放 （3）斜坡倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多 （4）不能；Q 点高度更低，小球重力势能小，转化的动能不足，无法冲上右侧斜坡撞击塑料瓶。 【解析】（1）不考虑任何阻力，保龄球下滑时只有重力做功，重力势能转化为动能，机械能总量不变，故填不变； （2）控制保龄球到达右侧斜坡底端的初速度一致，需要每次让保龄球在左侧斜坡同一位置由静止释放，保证下滑到水平面的速度相同，故填让保龄球从同一位置由静止释放； （3）由图乙曲线变化趋势可知，随着斜面倾角不断减小，保龄球撞倒塑料瓶的数量持续增多，因此推理斜坡放平（θ=0°）时撞倒瓶子数量最多，故填斜面倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多； （4）不能完成实验；理由：Q 点位置更低，保龄球的初始重力势能更小，转化得到的动能不足，无法冲上右侧斜坡撞击塑料瓶。 故答案为：(1) 不变； (2) 让保龄球从同一位置由静止释放； (3) 斜面倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多； (4) 不能；Q 点高度更低，小球重力势能小，转化的动能不足，无法冲上右侧斜坡撞击塑料瓶。 27．小滨同学要测定额定电压为3.8V 的小灯泡正常发光时的电阻，他选择了一些器材进行实验，其中电源电压为6V 恒定，滑动变阻器R上标有“20Ω，1A”字样。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整　 　。(要求滑片P 向右移动时，灯泡变亮) （2）小滨继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 3.8V 时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光时电阻为　 　Ω。 （3）完成实验后，小滨还想探究“导体中的电流与电阻的关系”，他选取了 10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻依次替换小灯泡，其他器材不变。为了使三个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制定值电阻两端的电压不低于　 　V，通过实验数据可以得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。 （4）实验结束后，小滨没有用电流表，又多用了一个滑动变阻器R2(其最大阻值用 R0表示)，他设计如图丙所示电路，测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率，请补全下列步骤： ①闭合开关S，先调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，再调节滑动变阻器R1的滑片，直到电压表的示数为U0时为止，小灯泡正常发光。 ②接着保持滑动变阻器R1的滑片不动，调节滑动变阻器R2的滑片到最右端，读出这时电压表的示数为 ③小灯泡的额定功率表达式P=　 　(用含 U0、U1、R0的字母表示)。 【答案】（1） （2）10 （3）4 （4） 【解析】（1）要求滑片P向右移动时，灯泡变亮，可知电路的电流变大，电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示： ； （2）小王继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表先用小量程，分度值为0.02A，电流为0.38A，由欧姆定律小灯泡正常发光时电阻为。 （3）根据串联电路的规律及分压原理有 ； 方程左边为一定值，故右边也为一定值， 当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，这时电压表控制的电压最小， 即: UV=4V； 为使三个电阻单独接入电路都能完成实验，他应控制定值电阻两端的电压不低于4V，通过实验数据可以得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。 （4）①闭合开关S，先调节滑动变阻器R2的滑片到最左，再调节滑动变阻器R1的滑片，直到电压表的示数为U0为止，小灯泡正常发光； ②接着保持滑动变阻器R1的滑片不动，调节滑动变阻器R2的滑片到最右端，此时电压表测灯泡与变阻器R0串联的总电压，读出这时压表的示数为U1； ③小灯泡正常发光后，由于保持变阻器R的滑片不动，则电路中电流不变、灯泡两端的电压保持不变，因串联电路中总电压等于各分电压之和，当变阻器R2的滑片到最右端时，R2两端的电压：U0=U1-U0； 由欧姆定律，此时电路中的电流：； 串联电路中各处的电流相等，即灯正常发光时的电流，小灯泡的额定功率： 。 故答案为：（1）； （2）10； （3）4； （4）； 四、解答题（共5小题,每题7分,共35分） 28．某新型两栖无人战车，采用船形车体与三角形橡胶履带设计，可显著提升无人战车在沙滩与雪地运动时的机动性，图为相关信息。 （1）陆地模式下，求该战车空载时对地面的压强大小。 （2）该战车在水上匀速直线行驶 36 km，至少需要多长时间。 （3）该战车在某次任务中消耗燃油500kg，这些燃油完全燃烧放出的热量是多少。（） （4）橡胶在使用过程中内部分子链易发生断裂引发外观改变、性能下降、变硬变脆、失去强度，那么橡胶老化属于 　 　（选填“物理变化”、“化学变化”）。 【答案】（1）水平面上，压力等于重力，陆地模式下，总接触面积为1.25平方米，压强为 （2）水上最大速度为10m/s，战车在水上匀速直线行驶 36 km，至少需要的时间为。 （3）这些燃油完全燃烧放出的热量。 （4）化学变化 【解析】（4）橡胶老化过程中内部分子链断裂（分子种类改变），物质的结构发生改变，有新物质生成，属于化学变化。 29．为建立适合人类生存的火星基地，科研人员设计了如下系统： I.物理供能：利用太阳能电池板为电解水装置供电。 Ⅱ.化学冶炼：利用火星大气中的CO2与生成的H2反应制水，并在加热条件下用氢气还原火星土壤中的赤铁矿(主要成分为Fe2O3)制铁。 Ⅲ.生物种植：利用“解钾微生物”将土壤中不溶性的钾长石转化为蔬菜能吸收的硫酸钾，蔬菜长成后供宇航员食用。 请回答： （1）写出氢气还原Fe2O3的化学方程式：　 　； （2）硫酸钾属于　 　肥； （3）写出Ⅲ中的一条食物链　 　； （4）图甲为“祝融号”火星车，图乙为某次火星车沿平直路线运动全过程的v-t关系图象。 ①若t1时刻火星车的功率为2.1W，则此时火星车的牵引力为　 　N； ②火星车质量240kg，在火星表面受到的重力约为地球的0.4倍。若在火星表面水平匀速直线行驶时，火星车所受阻力为车重的0.2倍，求其以1.0×10-2m/s的速度行使10min时牵引力做的功。　 　 【答案】（1） （2）钾 （3）蔬菜→宇航员 （4）300；火星车在火星上的重力：G火​=0.4G地​=0.4×m×g=0.4×240kg×10N/kg=960N所受阻力：f=0.2G火​=0.2×960N=192N匀速行驶时牵引力 F'=f=192N。行驶距离：s=v't'=1.0×10−2m/s×10×60s=6m牵引力做功：W=F's=192N×6m=1152J。 【解析】（1）氢气在加热条件下还原 Fe2O3生成铁和水，化学方程式为Fe2O3+3H22Fe+3H20。 （2）硫酸钾（K2SO4）中只含钾元素，属于钾肥。 （3）Ⅲ 中的一条食物链为：蔬菜→宇航员。 （4）① 由图乙可知，t1​ 时刻速度 v=0.7×10−2m/s，功率 P=2.1W。 根据 P=Fv，牵引力： ② 火星车在火星上的重力：G火​=0.4G地​=0.4×m×g=0.4×240kg×10N/kg=960N 所受阻力：f=0.2G火​=0.2×960N=192N 匀速行驶时牵引力 F'=f=192N。 行驶距离：s=v't'=1.0×10−2m/s×10×60s=6m 牵引力做功：W=F's=192N×6m=1152J 30．工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%，为了确定其中是否还含有其它可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%，天然气的热值为4.0×107J/m3．（ρ水＝1.0×103kg/m3）请根据以上信息计算： （1）检测过程中，水吸收的热量是多少？ （2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？ （3）该页岩气样品的热值为多少？ 【答案】（1）水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×5℃＝2.1×104J。 答：检测过程中，水吸收的热量是2.1×104J； （2）页岩气样品所释放的热量： Q放3×104J； 答：检测过程中，页岩气样品所释放的热量是3×104J； （3）1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，所以该页岩气样品的热值： q3×107J/m3。 答：该页岩气样品的热值是3×107J/m3。 31．小科所在的项目化学习小组以“探秘家用电热加湿器”为主题开展活动。 请回答： （1）【项目一】科学原理 电热加湿器靠电流的　 　工作。某家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示。加湿器的电热丝(阻值不变)浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度，当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入加热仓中。 （2）【项目二】功率调试 已知电热丝R1的电阻值为1210Ω，气雾调节器R2的最大阻值为1210Ω。小科认为气雾调节器 R2的滑片调至某一端点时，加湿器的运行功率最大，则最大运行功率★为多少? （3）加热仓内装满了初温为20℃的水，小科启动加湿器，以最大功率运行，则水达到沸腾产生水蒸气所需的加热时间为多少? 室内环境为1个标准大气压，电热丝的电热转化效率为50%] （4）【项目三】节能探讨 小科认为：当气雾调节器R2的滑片调至另一端点时，电热加湿器以最低气雾量工作时最节能。与最大运行功率下工作相比，电热加湿器以最低气雾量工作10小时可以节约多少电能? 【答案】（1）热效应 （2）解：气雾调节器R2的滑片调至最左端时，只有R1工作，此时加湿器的运行功率最大，最大运行功率为 答：电热加湿器的最大运行功率为40W。 （3）加热仓内水的质量为 水达到沸腾产生水蒸气时需要吸收的热量 因为电加热丝的热效率为50%所以消耗的电能为 所需的加热时间为 答：水达到沸腾产生水蒸气所需的加热时间为为420s。 （4）当气雾调节器R2的滑片调至最右端时，电热加湿器以最低气雾量工作 此时的功率为 W节约=(P大-P小) t=(40W-20W)×10h=0.02kW×10h=0.2kW·h 答： 可以节约0.2kW·h的电能。 【解析】（1）电热加湿器靠电流的热效应工作，电流通过电热丝产生热量使水沸腾。 （2）气雾调节器R2的滑片调至最左端时，只有R1工作，此时加湿器的运行功率最大，最大运行功率为 答：电热加湿器的最大运行功率为40W。 （3）加热仓内水的质量为 水达到沸腾产生水蒸气时需要吸收的热量 因为电加热丝的热效率为50%所以消耗的电能为 所需的加热时间为 答：水达到沸腾产生水蒸气所需的加热时间为为420s。 （4）当气雾调节器R2的滑片调至最右端时，电热加湿器以最低气雾量工作 此时的功率为 W节约=(P大-P小) t=(40W-20W)×10h=0.02kW×10h=0.2kW·h 答： 可以节约0.2kW·h的电能。 32．如图所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A。 （1）求该电动机的机械功率； （2）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小； （3）若某次电动机卡住不能转动，电动机容易烧毁，请说明理由。 【答案】（1）解：根据题意可知，电源电压U=110V，电动机线圈的电阻R=4Ω，电路中的电流I=5A， 则电动机的输入功率功率P=UI=110V×5A=550W； 电动机线圈的发热功率P热=I2R=（5A）2×4Ω=100W； 那么电动机的机械功率P机=P-P热=550W-100W=450W。 （2）解：据题意可知，重物的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N； 则重物上升的速度。 （3）卡住后电动机消耗的电能全部转化为内能，使电动机温度升高而损坏 【解析】（3） 若某次电动机卡住不能转动，电动机容易烧毁，理由是：卡住后，电动机消耗的电能全部转化为内能，电动机相当于一个纯电阻，使电动机温度升高而损坏。 （1）电源电压U=110V，电动机线圈的电阻R=4Ω，电路中的电流I=5A，则电动机的功率 P机=UI-I2R=110V×5A-（5A）2×4Ω=450W （2）重物质量m=50kg，则重物的重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N 由 可得，重物上升的速度 （3）卡住后电动机消耗的电能全部转化为内能，电动机相当于一个纯电阻，使电动机温度升高而损坏。 学科网（北京）股份有限公司 $