第二章 能的转化与能量守恒单元自测卷（基础卷）- 2026-2027学年浙教版九年级上册科学

**基本信息** 聚焦“能的转化与能量守恒”单元，通过基础概念辨析、实验探究与综合计算，系统覆盖能量转化、守恒定律及应用，强化科学观念与探究实践。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|选择1-15、填空16-22|基础概念判断、能量转化过程分析|从能量形式（内能/机械能/电能）到转化规律，构建“概念-转化-守恒”逻辑链| |实验探究|探究23-27|控制变量法应用、数据处理与结论推导|以比热容、电流热效应等实验为载体，培养科学思维与探究能力| |综合计算|解答28-33|功/功率/电能计算、实际问题解决|结合生活场景（家电/新能源），实现知识向实践应用的迁移|

第二章 能的转化与能量守恒 科学试题卷（基础卷） 亲爱的同学： 欢迎参加考试！请你认真审题，积极思考，细心答题，发挥最佳水平。答题时，请注意以下几点： 1．全卷共8页，有四大题，33小题。全卷满分160分。考试时间120分钟。 2．答案必须写在答题纸相应的位置上，写在试题卷、草稿纸上均无效。 卷I 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意，不选、多选、错选均不给分） 1．下列电器中，利用电流的热效应来工作的是（　　） A．电视机 B．电熨斗 C．电风扇 D．节能灯 2．智能手机耗电低至一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（　　） A．增大电池的输出电压 B．减小电池的输出功率 C．减小电子线路的电阻 D．增大工件电路的电流 3．关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体含有的热量多 B．气体膨胀对外做功，自身内能会减少 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．物体内能增大，一定吸收了热量 4．两个白炽灯L1上标着“220V  80W”，L2上标着“220V  40W”。现把它们并联后接入220V的电路，下列说法正确的是（　） A．L1和L2的电流之比是1:2 B．电路的总功率大于40W小于80W C．L1的实际功率大于L2的实际功率 D．若将两只灯泡串联，灯L1会比L2更亮 5．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 6．小柯同学要“探究电流产生的热量与哪些因素有关”，准备了如下器材：两个保温烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，温度计和阻值分别为R甲和R乙的电热丝，且R甲>R乙，如图所示。还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、秒表各一个，电流表两块，开关、导线若干。关于此实验说法正确的是（　　） A．在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，必须要将两电热丝串联在电路中 B．将其中一个电热丝接入电路中，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 C．实验过程中通过加热时间长短反映电流通过电热丝产生热量的多少 D．电流通过电热丝R甲产生的热量一定比通过电热丝R乙产生的热量多 7．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图甲所示，一根弹性橡皮绳，一端系住运动员的腰部，另一端系于跳台。如图乙所示，当运动员下落至A点时，橡皮绳刚好被伸直，下落至B点时，橡皮绳对运动员的拉力与运动员受到的重力大小相等，C点是运动员所能达到的最低点。对于运动员从离开跳台到最低点的过程中（不考虑空气阻力），下列说法正确的是（    ） A．运动员的动能一直在增大 B．运动员的机械能保持不变 C．运动员在A点的动能最大 D．运动员减小的机械能等于橡皮绳增加的弹性势能 A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 9．体育考试时，小敏用相同的速度在相同高度将篮球沿不同轨迹从A点投向B点，如轨迹1和轨迹2所示。若空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．从A到B点，轨迹1篮球重力势能的变化量大于轨迹2 B．在B点时，轨迹1篮球的机械能大于轨迹2篮球机械能 C．从A到B点，轨迹1和轨迹2中篮球动能的变化量相等 D．运动到最高点时，在轨迹1和轨迹2篮球的动能都为零 10．元旦三天假期，小柯一家外出旅游，出门前和回家后两次查看电能表示数（如图所示）。发现耗电量较大，检查后发现除电冰箱在正常工作外，还有一个电器忘记关闭。则下列说法正确的是（　　） A．电能表测量的是电路中电功率的大小 B．电能表允许通过的最小电流为10A C．除了电冰箱在正常工作，忘记关闭的电器可能是空调 D．小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为820kW·h 11．在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即番茄电池。如图将铜片、锌片与二极管相连，二极管就能发光。该番茄电池的能量直接来源于（    ） A．太阳能 B．机械能 C．电能 D．化学能 12．某科技小组设计的电热水杯的电路图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝。该水杯具有保温和加热两种功能，现需要实现加热功能，则开关S1、S2的正确状态应为（     ） A．S1、S2都断开 B．S1、S2都闭合 C．S1闭合，S2断开 D．S1断开，S2闭合 13．如图所示为热水与冷水混合后温度随时间变化的图像（不考虑热量散失）。下列说法正确的是（　　） A．热水冷却时温度匀速下降 B．达到热平衡时的温度为50℃ C．冷水的质量比热水的质量多 D．热水放出的热量比冷水吸收的热量多 14．为探索清洁能源，我国“人造太阳”研究获重大进展，其核心原理是利用氢的同位素发生核反应释放巨大能量。下列关于“人造太阳”说法正确的是（　　） A．“人造太阳”的核心原理是核裂变反应 B．核反应不会对环境造成任何影响 C．核能属于可再生能源，可无限开发利用 D．氘和氚互为同位素原子，因为它们原子核内质子数相同，中子数不同 15．通过两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示，当将甲、乙两电阻并联在2V的电源两端，下列分析错误的是（  ） A．甲、乙电阻的电流之比为2：1 B．干路上的电流是0.6A C．甲消耗的电功率为0.4W D．乙在1分钟内消耗的电能为24J 卷Ⅱ 二、填空题（本题有7小题，每空2分，共40分） 16．在体育中考的考场上小明参加实心球项目的测试，球抛出后依次经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，由图判断，球在M点的速度 S点的速度（选填“大于”“小于”或“等于”，下同），球在M点的高度 在S点的高度。球在空中运动的过程中，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 17．如图甲所示，是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯，可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的。该省油灯的结构如图乙所示，回答下列问题： (1)在夹层中加水，主要是利用水的 较大的特性，可以吸收更多的热量。 (2)夹层注水，通过 （填“做功”或“热传递”）的方式降低油温，减少了油的蒸发，达到省油目的。 (3)燃烧一段时间，灯油质量减少了5克，根据可得，这5克灯油完全燃烧放出的热量为 焦耳。（） 18．2020年11月27日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首推——福清核电5号机组首次并网成功。“华龙一号”是世界上安全标准最高的核电站之一，确保我国在安全的基础上高效发展核电。 （1）目前我国核电包括“华龙一号”燃料在核反应堆中发生的是 （填“重核裂变”或“氢核聚变”）。 （2）早在2011年日本福岛核电站因地震发生事故，造成堆芯迅速升温，包括金属锆Zr在高温下与水蒸气作用生成氧化锆（ZrO2）和大量氢气，并引起氢气爆炸，造成大量放射性物质泄漏。请写出出金属锆Zr高温下水蒸气反应的化学方程式： 。 19．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中水平面长度为s，A、C两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。 (1)小球从A点滑到B点的过程中，机械能 。（填“增大”、“不变”或“减小”） (2)小球从A点滑到水平面上，小球重力做功为 。（用字母表示，下同） (3)从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为 。 20．如图为小科设计的遮光感烟探测器部分工作原理图，在一个外部光线无法进入的烟室中，装有一个激光发生器及带有一感光电阻（R0）、警示灯L以及电压表和电流表组成的电路，电源电压恒定；当烟雾进入烟室后，激光被烟雾遮挡而使感光电阻的阻值发生变化。已知光照越强，感光电阻阻值越小，反之则越大。当烟雾进入烟室并越来越浓时，电压表的示数 （填“变大”或“变小”），警示灯的亮度 （填“变亮”或“变暗”）。当烟雾达到某一浓度时，探测器便会发出警报。（设电源电压及灯丝电阻不变）    21．2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，这预示着一个崭新的太空时代即将开启。 (1)火箭常使用液氢作为燃料是利用它 大（物理量）的特性。火箭加速升空过程中，将燃料燃烧产生的 能转化为火箭的机械能。 (2)同年11月14日神舟二十一号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦，表面温度急剧升高，这是通过 的方式改变内能。 22．如图是电冰箱的简化电路图，图中M是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯。由图可判断L与M连接方式是 ，电冰箱关上冰箱门时，开关S2应处于 状态。电冰箱使用时外壳一定要 ，以保证安全。冰箱的铭牌上“耗电量0.5kW·h/24h”这个参数的含义是：该冰箱正常使用24h消耗的电能为 。 三、探究题（本题有5小题，每空2分，共36分） 23．小柯利用如图装置探究水和煤油的吸热性质，并得到了一组实验数据如下表。 物质名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min 水 130 28.5 57 6.2 煤油 130 28.5 75 6.2 (1)除了图中显示的器材，完成此实验还需要天平和 ； (2)实验中水和煤油放在同一个烧杯进行水浴加热的目的是 ； (3)通过表格数据分析可知：质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度 （填“相同”/“不同”）； (4)已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则煤油的比热容为 。 24．小科同学用如图甲所示的电路探究影响电流热效应的影响因素，把热熔胶棒竖直压在两根阻值不同电阻丝上，其中大于（夹持仪器未画出）。用刻度尺测量两根热熔胶棒下降高度，分别记为和，来比较电阻丝产生热量的多少。 (1)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，应控制相同的变量有 。 (2)通电一段时间后， （选填“大于”“小于”或“等于”）。 (3)小科同学继续延长通电时间，获得更多组数据，并画出L（与之和）随通电时间的变化情况，得到如图乙所示的曲线。请解释在时间后曲线增速变缓的原因： 。 25．在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。 实验次数 钢球质量m/g 钢球下摆高度h/cm 木块滑行距离s/cm 1 20 30 35 2 40 30 65 3 60 30 （1）第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法测量，需要重做第三次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度，若要将第三次实验数据与前两次比较，你认为应当采用 同学的建议。由上述实验数据和现象可得出结论： ； （2）小科将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小与 的关系； （3）小科还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是 （正确/错误）的。 26．小科同学在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节干电池，小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。 (2)连接电路过程中，小科发现电流表指针如图乙所示，其原因是 。 (3)排除故障后，小科得到多组电压表、电流表的数据，作出如图丙所示的I-U图像，由图可知，若小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，则测得的实际功率 额定功率的。 (4)小科发现实验室还有额定电压为2.5 V的发光二极管（LED），其正常发光时的亮度与上述小灯泡相同。他想比较小灯泡和LED正常工作时的电功率大小，但电流表已损坏。小科利用电源、滑动变阻器、单刀双掷开关S2和已知阻值的定值电阻R0，设计了如图丁所示电路，即便不使用电流表，也能判断出当它们两端电压均为2.5V时，哪个的实际功率更大。请简要说明你的操作过程和判断方法 。 27．在探究“物体的动能与质量是否有关”的实验中，小科选用的器材有：一个用长木板搭成的斜面，三个质量不同的实心铁球，一个木块。各器材的组装示意图如图1所示： （1）图1的实验中，小科通过 来反映物体的动能大小； （2）为达到实验目的，每次实验时小科应将铁球从同一斜面的 （填“相同”或“不同”）高度由静止释放。 （3）小龙对小科的实验方案进行了改进：不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图2所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥，通过比较橡皮泥的凹陷程度，来反映动能的大小。但是小龙发现：继续选用原有器材并不能很好完成探究实验，其原因是 。 四、解答题（本题有5小题，第28题10分，第29题6分，第30题6分，第31题6分，第32题为4分，共39分） 28．小科了解到居民家用燃料的变迁历程主要经历了以下几个阶段： (1)居民使用的柴草，多取自野外杂草、树皮、秸秆等植物。这些植物的营养方式是 （填“自养”或“异养”）。 (2)自20世纪60年代起，煤炭开始进入家庭，尤以蜂窝煤的普及为标志。 ①将煤粉加工成多孔形状的蜂窝煤，其目的是增大与 的接触面积，使燃烧更充分。 ②居民常采用自下而上依次放入废报纸、小木块和蜂窝煤的方法引燃煤炉（如图1），把废报纸放在最底层的原因是废报纸 低，更容易被点燃。 (3)液化石油气能被压缩成液态的原因是 。 (4)充分燃烧1千克煤或天然气释放的热量和产生二氧化硫的质量如图2所示。家用燃料升级为天然气之后的优点有 。 29．在学校开展的“制作太阳能动力小车”的项目活动中，小红制作了如图所示的小车。测定的该小车的参数如下：小车的质量为100g；小车以1m/s的最快速度行驶时，受到的阻力为其重力的0.1倍。当小车以最快速度沿直线匀速行驶时，回答下列问题： (1)小车上的太阳能电池工作时的能量转化是 ； (2)小车行驶30s牵引力做的功； (3)牵引力做功的功率。 30．如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡标有“4V  1.6W”字样，，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。请画出每个小题的等效电路图。 (1)只闭合开关时，电压表的示数为2V，则消耗的电功率是多少？ (2)在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比为3∶1，若只闭合开关，小灯泡消耗的电功率变化范围是多少？ 31．华为“Mate60Pro”搭载5000毫安时不可拆卸式电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以土，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 5000mAh (1)根据表格中的电池“容量”，该款手机充满电后储存的电能是 焦； (2)如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中有一个是快速充电器。选用快速充电器将电池从零充满至少需要 分钟；（结果保留一位小数） (3)有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析是因为 。 32．被誉为“万能料理”，简单方便做饭神器的多功能锅（如图）已逐渐进入千家万户的厨房，解放了。 产品型号 额定功率 额定电压 额定功率 MR9088 50Hz 220v 1400w （1）当“多功能锅”正常工作时，通过“多功能锅”的电流是多少？ （2）小明想测一测“多功能锅”正常工作时的效率，于是在锅内加入500g，初温是20℃的水，小明记录的数据图像如上图所示，请根据图像计算“多功能锅”的效率是多少？［假设“多功能锅”产生的热量全部被水吸收，c水=4.2×103J/kg·℃] 33.新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动后，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车所受阻力与车速的关系如图所示，某次由内燃机提供能量进行测试，汽车以50km/h的速度在平直公路上匀速行驶了0.5h，测试结束时蓄电池的电能增加了0.8×10⁷J。计算： (1)测试过程中，汽车牵引力做了多少焦的功？ (2)已知测试使用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中共消耗8kg燃料，则这些燃料完全燃烧放出的总热量是多少焦? (3)此次测试过程中，内燃机工作时的效率是 。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 能的转化与能量守恒 科学试题卷（基础卷） 亲爱的同学： 欢迎参加考试！请你认真审题，积极思考，细心答题，发挥最佳水平。答题时，请注意以下几点： 1．全卷共8页，有四大题，33小题。全卷满分160分。考试时间120分钟。 2．答案必须写在答题纸相应的位置上，写在试题卷、草稿纸上均无效。 卷I 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意，不选、多选、错选均不给分） 1．下列电器中，利用电流的热效应来工作的是（　　） A．电视机 B．电熨斗 C．电风扇 D．节能灯 【答案】B 【解析】A．电视机主要是把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意； B．电熨斗工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故B符合题意； C．电风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意； D．节能灯工作时，电能转化为光能，故D不符合题意。故选B。 2．智能手机耗电低至一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（　　） A．增大电池的输出电压 B．减小电池的输出功率 C．减小电子线路的电阻 D．增大工件电路的电流 【答案】B 【解析】智能手机耗电达到一定量时，剩余的电能也是定量，由W=Pt可知，要延长手机的工作时间，需要减小电池的输出功率； 而手机工作的电压是不变的，由P=UI可知，在省电模式下，应减小电池的输出电流； 因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以电子线路的电阻不变。故B正确，ACD错误。故选B。 3．关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体含有的热量多 B．气体膨胀对外做功，自身内能会减少 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．物体内能增大，一定吸收了热量 【答案】B 【解析】A．热量是过程量，不能说物体含有的热量多，故A错误； B．气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，则物体自身内能减小，故B正确； C．物体吸收热量过程中温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中，吸热但温度不变，故C错误； D．物体内能增大，不一定吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。故选B。 4．两个白炽灯L1上标着“220V  80W”，L2上标着“220V  40W”。现把它们并联后接入220V的电路，下列说法正确的是（　） A．L1和L2的电流之比是1:2 B．电路的总功率大于40W小于80W C．L1的实际功率大于L2的实际功率 D．若将两只灯泡串联，灯L1会比L2更亮 【答案】C 【解析】A．将L1、L2并联接入220V的电路中，由于并联电路电压相等，两个灯泡两端的电压都等于220V，两个灯泡的功率都为额定功率，由得，电流之比，故A错误； B．将L1、L2并联接入220V的电路中，电路总功 大于80W，故B错误； C．将L1、L2并联接入220V的电路中， L1的实际功率更大，故C正确； D．两只灯泡的额定压相同，L1的额定功率大于L2的额定功率，由可知，两灯泡的电阻；若将两只灯泡串联，通过灯泡的实际电流相同，由可知，灯泡L1的实际功率小于L2的实际功率，即灯L1会比L2更暗，故D错误。故选C。 5．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 【答案】B 【解析】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。故选B。 6．小柯同学要“探究电流产生的热量与哪些因素有关”，准备了如下器材：两个保温烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，温度计和阻值分别为R甲和R乙的电热丝，且R甲>R乙，如图所示。还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、秒表各一个，电流表两块，开关、导线若干。关于此实验说法正确的是（　　） A．在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，必须要将两电热丝串联在电路中 B．将其中一个电热丝接入电路中，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 C．实验过程中通过加热时间长短反映电流通过电热丝产生热量的多少 D．电流通过电热丝R甲产生的热量一定比通过电热丝R乙产生的热量多 【答案】B 【解析】A．在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，需控制电流和通电时间相同，串联电路各处电流相等，可以将两电热丝串联在电路中，也可以将R乙与滑动变阻器串联后与R甲并联接入电路，用两个电流表分别测量通过两电阻的电流，调节滑片使通过两电阻的电流相等，通过开关控制通电时间相同，故A错误； B．探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系需控制电阻和通电时间相同，改变通过电阻的电流，将其中一个电热丝接入电路中，通过调节滑动变阻器的滑片可改变通过电阻的电流，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故B正确； C．实验过程中通过温度计示数的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少，这是转换法，故C错误； D．根据Q=I2Rt分析可知在通过两电阻的电流和通电时间不确定时，电流电流通过电热丝R甲产生的热量不一定比通过电热丝R乙产生的热量多，故D错误。故选B。 7．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图甲所示，一根弹性橡皮绳，一端系住运动员的腰部，另一端系于跳台。如图乙所示，当运动员下落至A点时，橡皮绳刚好被伸直，下落至B点时，橡皮绳对运动员的拉力与运动员受到的重力大小相等，C点是运动员所能达到的最低点。对于运动员从离开跳台到最低点的过程中（不考虑空气阻力），下列说法正确的是（    ） A．运动员的动能一直在增大 B．运动员的机械能保持不变 C．运动员在A点的动能最大 D．运动员减小的机械能等于橡皮绳增加的弹性势能 【答案】D 【解析】A．运动员到达A点之后，绳子发生了弹性形变，绳子具有弹性势能；开始时向上的弹力小于向下的重力，运动员会做加速运动；到达B点时，弹力等于重力，速度达到最大，动能增加到最大值；继续向下运动，向上的弹力大于向下的重力，运动员做减速运动，所以运动员的动能会先增大后减小，故A错误； B．不考虑空气阻力，蹦极过程中，运动员、地球和橡皮绳所组成的系统机械能守恒，运动员的机械能不守恒，故B错误； C．运动员到达B点时，受力平衡，速度最大，故C错误； D．不考虑空气阻力，运动员减小的机械能等于橡皮绳增加的弹性势能，故D正确。故选D。 8．下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出的热量 【答案】D 【解析】AC．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度和质量无关，一瓶酒精用去三分之一后，质量减小，热值不变，故AC错误； B．根据可知，燃料完全燃烧放出的热量与热值、质量有关，故B错误； D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，它表示的意义是1kg的焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107J，故D正确。 故选D。 9．体育考试时，小敏用相同的速度在相同高度将篮球沿不同轨迹从A点投向B点，如轨迹1和轨迹2所示。若空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．从A到B点，轨迹1篮球重力势能的变化量大于轨迹2 B．在B点时，轨迹1篮球的机械能大于轨迹2篮球机械能 C．从A到B点，轨迹1和轨迹2中篮球动能的变化量相等 D．运动到最高点时，在轨迹1和轨迹2篮球的动能都为零 【答案】C 【解析】ABC．不计空气阻力，说明机械能守恒，从A到B点，篮球的质量不变，高度变高，动能转化为重力势能，由于高度变化量相同，所以重力势能变化量相同，由机械能守恒可知，动能变化量也相同，故AB错误，C正确； D．运动到最高点时，轨迹1的高度更高，重力势能更大，可知动能更小，但两种情况下最高点的动能均不为零，故D错误。故选C。 10．元旦三天假期，小柯一家外出旅游，出门前和回家后两次查看电能表示数（如图所示）。发现耗电量较大，检查后发现除电冰箱在正常工作外，还有一个电器忘记关闭。则下列说法正确的是（　　） A．电能表测量的是电路中电功率的大小 B．电能表允许通过的最小电流为10A C．除了电冰箱在正常工作，忘记关闭的电器可能是空调 D．小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为820kW·h 【答案】C 【解析】A．电能表的作用是测量电路消耗的电能，故A错误； B．电能表标注的“10A”是电能表允许通过的最大电流是10A，故B错误； CD．由图可知，出门前电能表示数为1387.5kW∙h，回家后为1469.5 kW∙h，三天消耗电能 三天电器工作的总时间为，忘记关的电器功率约 家用冰箱电功率约100~200W，家用空调电功率约1000~2500W，1.1kW符合家用空调的功率范围，故C正确，D错误。故选C。 11．在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即番茄电池。如图将铜片、锌片与二极管相连，二极管就能发光。该番茄电池的能量直接来源于（    ） A．太阳能 B．机械能 C．电能 D．化学能 【答案】D 【解析】根据题意知道，番茄电池工作时，将消耗化学能，产生电能，所以是将化学能转化为电能的过程，该番茄电池的能量直接来源于化学能，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 12．某科技小组设计的电热水杯的电路图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝。该水杯具有保温和加热两种功能，现需要实现加热功能，则开关S1、S2的正确状态应为（     ） A．S1、S2都断开 B．S1、S2都闭合 C．S1闭合，S2断开 D．S1断开，S2闭合 【答案】B 【解析】电源电压U=220V不变，电热功率公式，电压一定时，总电阻越小，加热功率越大，功率大是加热挡；总电阻越大，功率越小，为保温挡。故当S1、S2都闭合，R1、R2并联，总电阻最小，功率最大，为加热挡。故选B。 13．如图所示为热水与冷水混合后温度随时间变化的图像（不考虑热量散失）。下列说法正确的是（　　） A．热水冷却时温度匀速下降 B．达到热平衡时的温度为50℃ C．冷水的质量比热水的质量多 D．热水放出的热量比冷水吸收的热量多 【答案】C 【解析】A．由图可知，热水冷却时图像是一条曲线，温度不是匀速下降，故A错误； B．图像中热水降温、冷水升温，最终水平段对应共同温度，即40℃，所以达到热平衡时的温度为40℃，故B错误； C．冷水质量判断根据热平衡方cm冷（t−t冷初）=cm热（t热初−t），得到 所以冷水的质量比热水的质量多，故C正确； D．热量关系不考虑热量散失，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，故D错误。故选C。 14．为探索清洁能源，我国“人造太阳”研究获重大进展，其核心原理是利用氢的同位素发生核反应释放巨大能量。下列关于“人造太阳”说法正确的是（　　） A．“人造太阳”的核心原理是核裂变反应 B．核反应不会对环境造成任何影响 C．核能属于可再生能源，可无限开发利用 D．氘和氚互为同位素原子，因为它们原子核内质子数相同，中子数不同 【答案】D 【解析】A.“人造太阳”是利用轻原子核结合释放能量，属于核聚变，故A错误； B.核反应均会产生放射性物质和辐射风险，故B错误； C.产生核能的核燃料短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，故C错误； D.氘（²H）和氚（³H）均为氢的同位素，质子数均为1，中子数分别为1和2，故D正确。故选D。 15．通过两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示，当将甲、乙两电阻并联在2V的电源两端，下列分析错误的是（  ） A．甲、乙电阻的电流之比为2：1 B．干路上的电流是0.6A C．甲消耗的电功率为0.4W D．乙在1分钟内消耗的电能为24J 【答案】C 【解析】A．由图象可知，当它们两端电压为2V时，通过它们的电流分别为I甲=0.4A，I乙=0.2A，则甲、乙电阻的电流之比为，故A正确，不符合题意； B．由图象可知，当它们两端电压为2V时，通过它们的电流分别为I甲=0.4A，I乙=0.2A，因干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：，故B正确，不符合题意； C．甲消耗的电功率为：，故C错误，符合题意； D．乙在1分钟内消耗的电能为：，故D正确，不符合题意。故选C。 卷Ⅱ 二、填空题（本题有7小题，每空2分，共40分） 16．在体育中考的考场上小明参加实心球项目的测试，球抛出后依次经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，由图判断，球在M点的速度 S点的速度（选填“大于”“小于”或“等于”，下同），球在M点的高度 在S点的高度。球在空中运动的过程中，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】小于 大于 不守恒 【解析】球的质量不变，由图知，球在M点的动能小于S点的动能，故球在M点速度小于S点的速度；球在M点的重力势能大于在S点的重力势能，故球在M点的高度大于在S点的高度。球在运动过程中没有发生弹性形变，故机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在M点的动能与S点的重力势能相等，而在M点的重力势能能大于在S点的动能，故S点的机械能变小，球在空中运动的过程中，机械能不守恒。 17．如图甲所示，是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯，可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的。该省油灯的结构如图乙所示，回答下列问题： (1)在夹层中加水，主要是利用水的 较大的特性，可以吸收更多的热量。 (2)夹层注水，通过 （填“做功”或“热传递”）的方式降低油温，减少了油的蒸发，达到省油目的。 (3)燃烧一段时间，灯油质量减少了5克，根据可得，这5克灯油完全燃烧放出的热量为 焦耳。（） 【答案】(1)比热容(2)热传递(3) 【解析】（1）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量。 （2）水吸收油的热量，使油温降低，该过程是能量的转移，通过热传递的方式改变油的内能。 （3）5克灯油完全燃烧放出的热量为。 18．2020年11月27日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首推——福清核电5号机组首次并网成功。“华龙一号”是世界上安全标准最高的核电站之一，确保我国在安全的基础上高效发展核电。 （1）目前我国核电包括“华龙一号”燃料在核反应堆中发生的是 （填“重核裂变”或“氢核聚变”）。 （2）早在2011年日本福岛核电站因地震发生事故，造成堆芯迅速升温，包括金属锆Zr在高温下与水蒸气作用生成氧化锆（ZrO2）和大量氢气，并引起氢气爆炸，造成大量放射性物质泄漏。请写出出金属锆Zr高温下水蒸气反应的化学方程式： 。 【答案】（1）重核裂变 （2） 【解析】（1）目前我国核电站中获取核能的方式都是通过重核裂变完成的。 （2）由题意可知：氢气的产生是由于反应堆中金属锆（Zr）高温下与水蒸气反应生成氧化锆（ZrO2）和氢气，故反应的化学方程式为。 19．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中水平面长度为s，A、C两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。 (1)小球从A点滑到B点的过程中，机械能 。（填“增大”、“不变”或“减小”） (2)小球从A点滑到水平面上，小球重力做功为 。（用字母表示，下同） (3)从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为 。 【答案】(1)减小(2)(3)mg（H-h） 【解析】（1）物体从A点滑到B点的过程中，经过水平面时会受到摩擦力的作用，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小。 （2）物体从A点滑到水平面时，在竖直方向上下降的高度为H，所以重力做功W=GH=mgH （3）由于两个圆弧槽光滑，物体圆弧槽上运动不受摩擦力作用，在物体从A点经B点返回至C点过程中，减少的机械能为物体克服摩擦力做的功，则克服摩擦力做功大小W1=W-WC=mgH-mgh=mg（H-h）。 20．如图为小科设计的遮光感烟探测器部分工作原理图，在一个外部光线无法进入的烟室中，装有一个激光发生器及带有一感光电阻（R0）、警示灯L以及电压表和电流表组成的电路，电源电压恒定；当烟雾进入烟室后，激光被烟雾遮挡而使感光电阻的阻值发生变化。已知光照越强，感光电阻阻值越小，反之则越大。当烟雾进入烟室并越来越浓时，电压表的示数 （填“变大”或“变小”），警示灯的亮度 （填“变亮”或“变暗”）。当烟雾达到某一浓度时，探测器便会发出警报。（设电源电压及灯丝电阻不变）    【答案】变大 变暗 【解析】由图知道，感光电阻R0与灯泡L串联，由感光电阻的特点知道，当烟雾进入烟室并越来越浓时，使光照变弱，感光电阻R0的阻值增大，则电路中的总电阻增大；电源电压一定，由欧姆定律知道，电路中电流减小，即电流表示数减小；由U=IR知道，灯泡L两端的电压会减小，则根据串联电路的电压特点知道，感光电阻R0两端的电压增大，即电压表的示数会变大。由于当烟雾进入烟室并越来越浓时，电路中电流减小，灯泡L两端的电压会减小，由知道，灯泡的功率减小，亮度变暗。 21．2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，这预示着一个崭新的太空时代即将开启。 (1)火箭常使用液氢作为燃料是利用它 大（物理量）的特性。火箭加速升空过程中，将燃料燃烧产生的 能转化为火箭的机械能。 (2)同年11月14日神舟二十一号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦，表面温度急剧升高，这是通过 的方式改变内能。 【答案】(1)热值 内(2)做功 【解析】（1）液氢作为火箭燃料，是因为它的热值大，相同质量的液氢完全燃烧时可以释放出比其他燃料更多的热量，能为火箭提供充足的动力。燃料燃烧时会将化学能转化为内能，火箭加速升空的过程，就是把燃料燃烧释放的内能转化为火箭的动能和重力势能（统称机械能）。 （2）返回舱和大气层剧烈摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能使表面温度升高，这种改变内能的方式属于做功。 22．如图是电冰箱的简化电路图，图中M是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯。由图可判断L与M连接方式是 ，电冰箱关上冰箱门时，开关S2应处于 状态。电冰箱使用时外壳一定要 ，以保证安全。冰箱的铭牌上“耗电量0.5kW·h/24h”这个参数的含义是：该冰箱正常使用24h消耗的电能为 。 【答案】并联 断开 接地 0.5kW·h 【解析】分析电路图可知，当开关S1、S2都闭合时，灯泡L与电动机M有两条流通路径，工作时互不影响，分别独立工作，所以L与M连接方式是并联。由于电冰箱打开冰箱门时，冰箱内灯亮，电冰箱关上冰箱门时，冰箱内灯灭，所以电冰箱关上冰箱门时，开关S2应处于断开状态。为了防止电冰箱外壳带电时，人接触电冰箱外壳，发生触电事故，所以电冰箱使用时外壳一定要接地，以保证安全。耗电量0.5kW·h/24h表示每24h耗电量为0.5kW·h，则冰箱的铭牌上“耗电量0.5kW·h/24h”这个参数的含义是：该冰箱正常使用24h消耗的电能为0.5kW·h。 三、探究题（本题有5小题，每空2分，共36分） 23．小柯利用如图装置探究水和煤油的吸热性质，并得到了一组实验数据如下表。 物质名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min 水 130 28.5 57 6.2 煤油 130 28.5 75 6.2 (1)除了图中显示的器材，完成此实验还需要天平和 ； (2)实验中水和煤油放在同一个烧杯进行水浴加热的目的是 ； (3)通过表格数据分析可知：质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度 （填“相同”/“不同”）； (4)已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则煤油的比热容为 。 【答案】(1)秒表(2)使水和煤油在相同时间内吸收相同热量(3)不同(4)2.6×10³J/（kg·℃） 【解析】（1）实验中需要测量加热时间，所以除了图中器材和天平，还需要秒表或停表。 （2）水和煤油放在同一个烧杯进行水浴加热，目的是使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。 （3）从表格数据看，水和煤油质量相同、加热时间相同以及初温相同，水的末温57℃，煤油的末温75℃，水和煤油升高的温度不同。所以，质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度不同。 （4）在加热6.2min内，水升高的温度为 煤油升高的温度为 水和煤油在6.2min内吸收的热量相同，即 所以，煤油的比热容为。 24．小科同学用如图甲所示的电路探究影响电流热效应的影响因素，把热熔胶棒竖直压在两根阻值不同电阻丝上，其中大于（夹持仪器未画出）。用刻度尺测量两根热熔胶棒下降高度，分别记为和，来比较电阻丝产生热量的多少。 (1)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，应控制相同的变量有 。 (2)通电一段时间后， （选填“大于”“小于”或“等于”）。 (3)小科同学继续延长通电时间，获得更多组数据，并画出L（与之和）随通电时间的变化情况，得到如图乙所示的曲线。请解释在时间后曲线增速变缓的原因： 。 【答案】(1)电流、通电时间(2)大于(3)导体电阻在温度升高到一定程度后，其阻值随温度升高而增大 【解析】（1）探究串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，根据控制变量法，控制电流和通电时间相同。 （2）两个电阻串联，通过两个电阻的电流和通电时间相同，大于，R1产生的热量较大，R1这端热熔棒下降的高度较大，即大于。 （3）由可知，在电阻、电压一定时，电流通过导体产生热量应与时间成正比，电源电压一定，图乙所示的曲线在t0时间后曲线L增速变缓是因为导体电阻在温度升高到一定程度后，其阻值随温度升高而增大。 25．在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。 实验次数 钢球质量m/g 钢球下摆高度h/cm 木块滑行距离s/cm 1 20 30 35 2 40 30 65 3 60 30 （1）第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法测量，需要重做第三次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度，若要将第三次实验数据与前两次比较，你认为应当采用 同学的建议。由上述实验数据和现象可得出结论： ； （2）小科将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小与 的关系； （3）小科还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是 （正确/错误）的。 【答案】（1）甲 速度一定时，质量越大动能越大 （2）速度 （3）错误 【解析】（1）前两次实验是在速度一定时，改变物体的质量，探究动能的大小与质量关系，不能改变速度，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来，因此改变木板的长度，应采用甲的建议；由表中的数据可知，下摆到竖直位置的速度相同，钢球的质量越大，木块滑行距离越大，说明钢球的动能越大，速度一定时，质量越大动能越大。 （2）质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，钢球的质量不变，速度改变，可以研究铁球的动能大小与速度的关系。 （3）观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧的弹性势能相同，转化出的动能相同，因质量不同，则没有控制速度相同，设计方案错误。 26．小科同学在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节干电池，小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。 (2)连接电路过程中，小科发现电流表指针如图乙所示，其原因是 。 (3)排除故障后，小科得到多组电压表、电流表的数据，作出如图丙所示的I-U图像，由图可知，若小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，则测得的实际功率 额定功率的。 (4)小科发现实验室还有额定电压为2.5 V的发光二极管（LED），其正常发光时的亮度与上述小灯泡相同。他想比较小灯泡和LED正常工作时的电功率大小，但电流表已损坏。小科利用电源、滑动变阻器、单刀双掷开关S2和已知阻值的定值电阻R0，设计了如图丁所示电路，即便不使用电流表，也能判断出当它们两端电压均为2.5V时，哪个的实际功率更大。请简要说明你的操作过程和判断方法 。 【答案】(1)(2)电流表没有调零(3)>/大于 (4)先将开关S2拨到b，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5 V；保持滑片位置不动，将开关 S2拨到a，读取电压表示数为U1。再用LED灯换下小灯泡，重复上述操作，读取电压表示数为U2。当时，小灯泡的实际功率更大；当时，小灯泡与LED灯的实际功率相等；当时，LED灯的实际功率更大 【解析】（1）如图乙所示，电流表选择的是0~0.6A的量程，且电流表应该串联在电路中。如图甲所示，故只需将电流表上标“0.6”的接线柱与小灯泡左侧接线柱相连即可。据此作图。 （2）如图乙所示，图中电流表指针反向偏转，连接电路过程中，开关处于断开状态，没有电流通过电流表。说明电流表在使用之前指针没有指在零刻度线，即电流表没有调零。 （3）当小灯泡正常工作时，其两端电压为U、电阻为R，小灯泡的额定功率为，因为小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大，当电压为额定电压一半时，小灯泡实际功率变小，灯丝温度降低，电阻小于正常发光时的电阻，此时的实际功率，即测得的实际功率大于额定功率的。 （4）比较额定功率的大小关系时，因为额定电压相等，根据可知，只需比较出通过两种灯泡的电流大小即可，因为没有电流表，则需通过计算比较出通过两种灯泡的电流，因为灯泡的电阻未知，滑动变阻器接入电路的电阻未知，故只能计算出通过R0的电流，再利用串联电路电流规律比较出通过两种灯泡的电流。因为两种灯泡的额定电压相等，实验时只需先分别使两种灯泡正常发光，然后利用电压表分别测出两种灯泡与R0的总电压，利用串联电路电压规律计算R0的电压，其大小可表示为 再利用欧姆定律、串联电路电流规律可计算出通过灯泡的电流，所以比较通过两种灯泡的电流大小时，只需比较大小即可，当更大时，额定功率更大。 故可按照以下方案进行实验：先将开关S2拨到b，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5 V，保持滑片位置不动，将开关 S2拨到a，读取电压表示数为U1；再用LED灯换下小灯泡，重复上述操作，读取电压表示数为U2。比较U1和 U2的大小即可比较两个用电器实际电功率的大小，当时，小灯泡的实际功率更大；当时，小灯泡与LED灯的实际功率相等；当时，LED灯的实际功率更大。 27．在探究“物体的动能与质量是否有关”的实验中，小科选用的器材有：一个用长木板搭成的斜面，三个质量不同的实心铁球，一个木块。各器材的组装示意图如图1所示： （1）图1的实验中，小科通过 来反映物体的动能大小； （2）为达到实验目的，每次实验时小科应将铁球从同一斜面的 （填“相同”或“不同”）高度由静止释放。 （3）小龙对小科的实验方案进行了改进：不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图2所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥，通过比较橡皮泥的凹陷程度，来反映动能的大小。但是小龙发现：继续选用原有器材并不能很好完成探究实验，其原因是 。 【答案】（1）木块移动的距离（2）相同（3）每次实验使用的铁球的质量不同，则铁球的体积不同，所以橡皮泥的受力面积不同，所以无法通过比较凹陷程度来比较动能的大小。 【解析】（1）实验中通过观察木块移动的距离来反映物体的动能大小，这是转换法。 （2）探究“物体的动能与质量是否有关”，根据控制变量法可知需控制铁球到达水平面速度相同，所以每次实验时小科应将铁球从同一斜面的相同高度由静止释放。 （3）每次实验使用的铁球的质量不同，则铁球的体积不同，所以橡皮泥的受力面积不同，所以无法通过比较凹陷程度来比较动能的大小。 四、解答题（本题有5小题，第28题10分，第29题6分，第30题6分，第31题6分，第32题为4分，共39分） 28．小科了解到居民家用燃料的变迁历程主要经历了以下几个阶段： (1)居民使用的柴草，多取自野外杂草、树皮、秸秆等植物。这些植物的营养方式是 （填“自养”或“异养”）。 (2)自20世纪60年代起，煤炭开始进入家庭，尤以蜂窝煤的普及为标志。 ①将煤粉加工成多孔形状的蜂窝煤，其目的是增大与 的接触面积，使燃烧更充分。 ②居民常采用自下而上依次放入废报纸、小木块和蜂窝煤的方法引燃煤炉（如图1），把废报纸放在最底层的原因是废报纸 低，更容易被点燃。 (3)液化石油气能被压缩成液态的原因是 。 (4)充分燃烧1千克煤或天然气释放的热量和产生二氧化硫的质量如图2所示。家用燃料升级为天然气之后的优点有 。 【答案】(1)自养(2)氧气 着火点(3)分子之间有间隙(4)燃烧等质量的燃料，天然气释放的热量更多、产生的二氧化硫更少，对环境污染小 【解析】（1）野外植物可以通过光合作用将无机物合成自身所需的有机物，这种能自己合成有机物养活自己的营养方式为自养。 （2）①燃烧需要可燃物与氧气接触，做成多孔蜂窝煤可以增大煤与氧气（空气）的接触面积，使燃烧更充分。 ②不同可燃物着火点不同，废报纸的着火点更低，更容易被点燃，因此放在最底层引燃上层的木块和蜂窝煤。 （3）分子之间存在间隙，气态石油气的分子间隔大，压缩时分子间隙减小，因此可以被压缩为液态。 （4）从图中数据可得：相同质量的天然气比煤释放热量更多，产生的有害气体二氧化硫更少，因此优点是热值高，对空气污染更小，更环保。 29．在学校开展的“制作太阳能动力小车”的项目活动中，小红制作了如图所示的小车。测定的该小车的参数如下：小车的质量为100g；小车以1m/s的最快速度行驶时，受到的阻力为其重力的0.1倍。当小车以最快速度沿直线匀速行驶时，回答下列问题： (1)小车上的太阳能电池工作时的能量转化是 ； (2)小车行驶30s牵引力做的功； (3)牵引力做功的功率。 【答案】(1)太阳能转化为电能(2)3J(3)0.1W 【解析】（1）太阳能电池工作时消耗太阳能，将太阳能转化为电能。 （2）小车行驶30s行驶的距离为 小车匀速行驶，处于平衡状态，受到的牵引力与阻力大小相等为 小车行驶30s牵引力做的功为 （3）牵引力做功的功率为。 30．如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡标有“4V  1.6W”字样，，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。请画出每个小题的等效电路图。 (1)只闭合开关时，电压表的示数为2V，则消耗的电功率是多少？ (2)在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比为3∶1，若只闭合开关，小灯泡消耗的电功率变化范围是多少？ 【答案】(1)0.8W(2)0.225W~0.9W 【解析】（1）只闭合开关S2时，等效电路如图，R1和R2串联 小灯泡的阻值，电流 R2 消耗的电功率P2=I22R2=(0.2A)2×20Ω=0.8W （2）电源电压U=IR =I（R1+R2）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V 闭合所有开关时，R2和R3并联，等效电路如图 因为0.6A＜1A，所以，I3=0.6A，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比为3∶1，即故=0.2A，则 只闭合开关S3时，R1和R3串联，等效电路如图 因为3V＜4V，所以，U1大=3V，故 则消耗的最大功率P1大=U1大I1大=3V×0.3A=0.9W 最小功率 故P1的变化范围为0.225W～0.9W。 31．华为“Mate60Pro”搭载5000毫安时不可拆卸式电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以土，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 5000mAh (1)根据表格中的电池“容量”，该款手机充满电后储存的电能是 焦； (2)如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中有一个是快速充电器。选用快速充电器将电池从零充满至少需要 分钟；（结果保留一位小数） (3)有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，从线路安全的角度来分析是因为 。 【答案】(1)66600(2)55.5(3)充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些 【解析】（1）电池充满电储存的电能为：。 （2）两个充电器的充电功率分别为：，，所以第二个的充电速度快，即第二个为快速充电器；选用快速充电器将电池从零充满至少需的时间：。 （3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。 32．被誉为“万能料理”，简单方便做饭神器的多功能锅（如图）已逐渐进入千家万户的厨房，解放了。 产品型号 额定功率 额定电压 额定功率 MR9088 50Hz 220v 1400w （1）当“多功能锅”正常工作时，通过“多功能锅”的电流是多少？ （2）小明想测一测“多功能锅”正常工作时的效率，于是在锅内加入500g，初温是20℃的水，小明记录的数据图像如上图所示，请根据图像计算“多功能锅”的效率是多少？［假设“多功能锅”产生的热量全部被水吸收，c水=4.2×103J/kg·℃] 【答案】（1）6.36A；（2）60%。 【解析】（1）由P=UI可知，当“多功能锅”正常工作时，通过“多功能锅”的电流 （2）由图可知，加热75s，水温从20℃上升到50℃，则水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×500×0.001kg×（50℃-20℃）=6.3×104J 加热75s“多功能锅”消耗的电能W=Pt=1400W×75s=1.05×105J “多功能锅”的效率 答：（1）当“多功能锅”正常工作时，通过“多功能锅”的电流是6.36A； （2）“多功能锅”的效率是60%。 33.新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动后，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车所受阻力与车速的关系如图所示，某次由内燃机提供能量进行测试，汽车以50km/h的速度在平直公路上匀速行驶了0.5h，测试结束时蓄电池的电能增加了0.8×10⁷J。计算： (1)测试过程中，汽车牵引力做了多少焦的功？ (2)已知测试使用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中共消耗8kg燃料，则这些燃料完全燃烧放出的总热量是多少焦? (3)此次测试过程中，内燃机工作时的效率是 。 【答案】(1)1×108J(2)3.6×108J(3)30% 【解析】（1）由图可知，当v=50km/h时，汽车受到的阻力F=4000N，根据二力平衡可知汽车受到的牵引力 F牵=F=4000N汽车行驶的路程s=vt=50km/h×0.5h=25km=2.5×104m 牵引力做的功W=Fs=4000N×2.5×104m=1×108J （2）燃料完全燃烧放出的总热量Q放=mq=8kg×4.5×107J/kg=3.6×108J （3）内燃机的效率。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $