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

**基本信息** 聚焦能的转化与守恒，通过概念辨析、实验探究及综合计算，系统构建从基础概念到实际应用的知识逻辑，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|1-5题|以生活实例（打磨铁块、锯木头）考查内能改变方式、分子动理论，辨析易混概念|从微观分子运动到宏观内能变化，建立“做功-热传递”改变内能的认知框架| |原理应用|6-15题、16-22题|结合蹦极、卫星轨道、电路动态分析，考查动能势能转化、能量转化路径，涉及图像表征|遵循“能量形式→转化条件→守恒关系”逻辑，衔接力学、电学能量问题| |实验探究|23-27题|通过比热容比较、弹性势能探究，运用控制变量法、转换法，分析实验数据与图像|以“提出问题→设计方案→数据处理→得出结论”为主线，培养科学探究能力| |综合计算|28-32题|联系电动机、太阳能热水器、电火锅等实际场景，计算电功率、热量、效率|整合能量公式（Q=cmΔt、P=UI）与守恒定律，解决复杂实际问题|

第二章 能的转化与能量守恒 科学试题卷（提升卷） 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，32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．用砂纸打磨铁块时，铁块表面发热，温度升高，内能增大。以下四个事例中，改变物体内能的方式与之相同的是（     ） A．锯木头时锯条发热 B．铁锅放在火上加热 C．金属勺在热汤中变烫 D．用暖水袋取暖 2．科学是一门以实验为基础的学科，下列实验与其目的不匹配的是（     ） A．甲实验：观察气体扩散现象 B．乙实验：证实分子间有空隙 C．丙实验：证明分子间存在斥力 D．丁实验：探究分子的无规则运动与温度是否有关 3．如图所示，在厚玻璃筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞，观察到棉花燃烧。下列说法正确的是（　　） A．该实验说明只有做功才能改变物体的内能 B．该实验说明热传递不能改变物体的内能 C．该实验也能说明构成空气的微粒之间有间隙 D．活塞对棉花做功，使棉花内能增大，温度升高而燃烧 4．在九三阅兵式上亮相的100型主战坦克采用了新型混合动力系统。在常规行驶时，由柴油发动机提供主要动力，并可同时为蓄电池充电。在静默行驶和加速行驶时，仅由蓄电池驱动电动机工作，给坦克的行进和坦克上的电子设备提供动力。关于100型主战坦克，描述不正确的是（　　） A．当坦克给蓄电池充电时，燃料的化学能直接转化为电池的化学能 B．用蓄电池提供电力驱动坦克行驶时，能量的转化路径是：化学能→电能→机械能 C．坦克配备大容量电池组，不仅是为了驱动车辆，也是为了给雷达、通信等电子设备提供稳定电力 D．坦克刹车时，其动能可以通过发电机转化为电能并储存回电池，实现了能量的回收利用 5．质量相同的两金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则（　　） A．升高温度较大的金属块比热容一定大 B．升高温度较小的金属块比热容一定大 C．温度高的金属块比热容一定小 D．温度低的金属块比热容一定小 6．为了研究小球运动时能量转化的关系，小明设计了如下方案，使小球从左侧平台由静止沿光滑轨道运动，其中小球能沿轨道到达右侧平台的是（　　） A．A B．B C．C D．D 7．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧，快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子会跳起来，如图所示，则（　　） A．拉动绳子的过程中，通过做功改变了金属管的内能，金属管温度上升 B．拉动绳子的过程中，通过对金属管内的酒精做功，使酒精温度上升 C．塞子跳起时，管内气体温度上升，内能增加 D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子内能增加 8．如图，甲、乙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛，比较达到最高点时小球具有的动能和重力势能，正确的是（　　） A．动能：E甲＞E乙 B．动能：E甲＝E乙 C．重力势能：E甲＞E乙 D．重力势能：E甲＝E乙 9．用如图装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，，下列说法中正确的是（   ） A．探究电流热效应与电流的关系应选择和进行比较 B．闭合开关后，和的电功率之比是 C．闭合开关后，相同时间内烧瓶中温度计示数的变化量：甲<乙<丙 D．比较物质的比热容只需将某一瓶煤油换成等质量的水 10．2024年11月28日，全球最大的核电基城—“华龙一号”的福建漳州核电1号机组首次并网成功。下面有关核电站的说法正确的是（　　） A．核电站反应堆产生的废料对环境没有污染 B．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的 C．反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变 D．核能发电发生能量转化：核能→机械能→内能→电能 11．如图所示，干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“6V 3W”字样（忽略温度对小灯泡阻值的影响）。下列说法正确的（　　） A．小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω B．当滑片P移到最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，不会造成电源短路 C．在滑片P向左移动过程中，该并联电路总功率会增大 D．在滑片P向右移动到最右端时，小灯泡可能会损坏 12．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。若R2=2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为1100W，电源电压恒为220V，则以下说法正确的是（　　） A．电热丝电阻R1=44Ω B．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W C．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联 D．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水 13．某同学用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，当滑片P从变阻器R2的b端逐渐向左移到某位置的过程中，多次记录数据并绘制得到滑动变阻器R2的P－I图像如图乙所示。下列说法错误的是（     ） A．滑动变阻器的最大阻值为20欧 B．电源电压是12伏 C．定值电阻R1的阻值为6欧 D．已知Q点横坐标为1.5安，则Q点纵坐标为9瓦 14．一辆赛车在跌宕起伏道路行驶，先后完成匀速、快加速、慢减速行驶过程，若该赛车输出功率P恒定，则能近似描述牵引力F随时间t变化的图像是（   ） A． B． C． D． 15．图像是表征事物的一种方法。小艺用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率，将滑片从b移至a，记录电压表与电流表的多组数据并描绘出如图乙所示的I-U图像。若图中面积S2表示灯泡的电流为I2时电灯消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为（　　） A．S1 B．S3 C． D． 二、填空题（本题有7小题，每空2分，共38分） 16．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A 点处弹性绳正好处于原长；B 点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C 点处是蹦极运动员到达的最低点。 （1）若整个过程忽略空气阻力，弹性绳的绳重不计，从A点到B点的过程中，运动员的动能 。（选填“增大”、“减小”、“不变”或“先增大后减小”，下同），运动员的机械能 ； （2）现实中由于空气阻力等因素，运动员最终将在 （填“A”、“B”或“C”）点静止。 17．小科家6月底新装了电能表，7月底表盘示数如图所示。由图可知她家7月份用电器消耗的电能为 kW·h；她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接 W的用电器同时工作。将一饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是 W。 18．2025年3月，宇树机器狗亮相泰山，助力挑山工运输重物。某款机器狗铭牌上的部分参数如表所示。请回答下列问题： 项目 指标参数 工作电压 25伏 净重 20千克 站立最大载重 120千克 持续行走最大载重 40千克 站立时与地面总接触面积 80厘米2 电池容量 8000mAh (1)当机器狗运载行李一起匀速行走时，以机器狗为参照物，行李是 （填“静止”或“运动”）的； (2)该机器狗空载静止站立在水平地面上时，对地面的压强为 帕； (3)若该机器狗运载30千克行李，登山时以电池容量的40%用于克服重力做功，从海拔140米的山脚出发，最高能登上海拔 米处。 19．如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关S，电压表示数为，将滑动变阻器的滑片从右端向左移动至某点的过程中，记录两个电流表的示数，并绘制如图乙所示图像，图乙中的 （填“”或“”）是电流表的示数，A点纵坐标为 ，定值电阻阻值和滑动变阻器的最大阻值之比为 。 20．如图为人造地球卫星的轨道示意图，在大气层外环绕地球运行的过程中，地球卫星在近地点的动能 （填“大于”、“小于”或“等于”）它在远地点的动能，在从近地点向远地点运行的过程中，它的重力势能逐渐 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 21．如图甲所示，小灯泡的额定电压为6V，的滑片，移至最左端，闭合开关S，先将的滑片由最右端移至最左端，图乙是这一过程中电流表与电压表示数的关系图像。然后保持滑片位置不动，将滑片向右移动，直至小灯泡正常发光，图丙是这一过程中电压表示数与连入阻值的关系图像。则小灯泡的额定功率为 W；图丙中a点对应的阻值为 Ω；整个过程中电路在10s内消耗的最小电能为 J。 22．发展核能是解决能源危机的主要出路之一、国家能源局披露截至2024年，我国核电在运在建规模升至世界第一。 (1)核电站利用的能量来自图甲中 所示的核反应（选填“A”或“B”）。 (2)如图乙是核电站发电的流程图，在核电站的发电的过程中，下列说法正确的是 。 A．冷凝器中发生的物态变化是汽化 B．在核反应堆的外围有一层厚厚的水泥防护层，其作用是防止核泄漏 C．能量转化顺序是：核能→化学能→机械能→电能 三、探究题（本题有5小题，每空2分，共34分） 23．为比较不同物质的吸热能力，小柯利用如图甲所示的装置进行探究实验。 物质 实验组别 质量/g 升高5℃加热时间/s 升高10°C加热时间/s 砂石 1 50 5 10 2 100 10 20 水 3 50 8 16 (1)此实验中，用 表示物体吸收热量的多少。 (2)对比实验组 可知：质量相同的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不同。 (3)通过实验小明发现水的吸热能力比砂石强，并绘出水在加热过程中温度随时间变化的曲线图，请在图乙中画出等质量的砂石在加热过程中温度随时间变化的大致曲线图。（砂石和水的初温相同。） 24．小嘉利用如图甲所示的电路图来测量小灯泡的电功率。其中电源电压为3V，小灯泡的额定电压是2.5V。 （1）仪器连接完成后，小嘉进行实验并开始记录数据，得到小灯泡U-I图像如乙所示，则小灯泡的额定功率是 W； （2）完成实验后小嘉同学进行了反思，如果电压表损坏了，能不能用其他实验器材来完成实验呢？经过思考，他选用了一个定值电阻（R0=10Ω），并设计了如图丙所示的电路，请将实验步骤补充完整。 ①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，为确保R0两端的电压为2.5V，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为 A； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I； ③小灯泡的额定功率表达式为P额= （用已知量和测量量表示）。 25．实验小组利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等仪器，探究了“做功与物体内能变化间的关系”。 ①将温度计的探头放入气压式喷雾器内，测得喷雾器内气体的温度如图甲所示。 ②关闭喷嘴处的阀门，接着用手向下快速按压活塞，喷雾器内气体的温度如图乙所示。 ③打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内部分气体时，喷雾器前的小叶轮转动，喷雾器内气体的温度如图丙所示。 (1)该实验是通过 的变化来反映气体内能的变化。 (2)比较 两图可知，外界对气体做功，气体的内能增大。 (3)图丙实验中，气体的内能转化为小叶轮的 能。 (4)小科受到上述实验的启发，组装了一个图丁所示的汽轮机模型。实验时，向烧瓶内注入适量水，用酒精灯将水加热，一段时间后叶轮才开始转动，原因是 。 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。小科提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小有关？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 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初始速度不变，小科的做法是 。 (3)经过多次实验得到数据如图乙。小科判断将斜坡放平（），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，预测撞倒塑料瓶的数量，并说明理由： 。 27．某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量（x）成正比，也可能与形变量的平方（X2）成正比。用如图甲装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作： ①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0； ②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1； ③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2； ④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离△h。 实验次数 h0（m） h1（m） h2（m） x（m） x2（m2） △h（m） 1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15 2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60 3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35 4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85 (1)实验中弹簧的形变量x= （用所测物理量符号表示）； (2)本实验中，弹簧弹性势能大小是通过 来间接反映的； A．h1 B．h2 C．h2-h0 D．h2-h1 (3)该同学根据表中数据分别做出图乙Δh—x和图丙Δh-x2图像，由此得到的结论是 。 四、解答题（本题有5小题，第28题7分，第29、30、31、32题为9分，共43分） 28．园园对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为．为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号表示数值可读的变阻器）．已知电源电压为。当变阻器的阻值为时，电压表的读数为。计算此时： （1）通过电动机的电流： （2）电动机消耗的电功率； （3）电动机在10分钟内产生的机械能。 29．2023年12月18日23时59分，甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震，道路中断、房屋倒塌、人员伤亡，人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后，中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中，我国自主研发的运-20重型军用运输机负责运送物资及相关救援设备，为抢险工作赢得了时间。 （1）求运-20以720km/h的速度飞行1.5h，能飞行多少千米？ （2）若飞机及所有物资总重达150t，与地面的总接触面积约为1.5m2，则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大？（g取10N/kg） （3）若运-20在空中以720km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为，求此过程中发动机的功率。 30．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。 31. 图示是李华家新装的天然气热水器，其铭牌如表所示。国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在（即水从热水器流出的温度），他家所用的花洒出水量为6kg/min，洗澡用时15min，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.5m3和165.3m3。已知进入热水器的冷水温度为 [水的比热容，天然气的热值]，求： （1）求消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）通过计算判定该款热水器能效等级是否达标； （3）该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让12kg的水升高。当水的初温和出水量与李华测试时相同，求从热水器中流出的水能达到的最高温度。 型号 JSQ25﹣HT1 pro 气源 天然气 额定产热水能力 12kg/min（） 能效等级 2级 净重量 38千克 外形尺寸 700×400×337mm 容积 40L以下 32. 如图所示，甲是某款多功能家用涮烤电火锅，可使烧烤、火锅同时进行，也可单独控制，烧烤锅分为左右两盘，其简化电路如图乙所示。汤锅内温控开关在温度达到100℃时，自动由加热切换到保温。已知该锅加热效率为80%。电火锅部分参数如下表，求： 额定电压 额定功率 220V 汤锅 烧烤锅 加热 保温 左盘 右盘 1000W 484W 440W 880W (1)定值电阻的值； (2)在露营时将其接在户外移动电源上（输出电压220V），闭合烧烤锅左盘开关且汤锅处于保温挡时，电路中电流； (3)若仅使用汤锅且汤锅正常工作，内装有3kg，初温为20℃的汤汁（沸点100℃），初始调至加热挡位，不考虑汤汁质量变化，加热汤汁30min所消耗的电能为多少J[]。 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（提升卷） 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，32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．用砂纸打磨铁块时，铁块表面发热，温度升高，内能增大。以下四个事例中，改变物体内能的方式与之相同的是（     ） A．锯木头时锯条发热 B．铁锅放在火上加热 C．金属勺在热汤中变烫 D．用暖水袋取暖 【答案】A 【解析】用砂纸打磨铁块发热，是通过摩擦做功的方式使铁块内能增大； A．锯木头时锯条发热，是通过克服摩擦做功的方式改变锯条的内能，故A符合题意； BCD．铁锅放在火上加热、金属勺在热汤中变烫、用暖水袋取暖，都是温度不同的物体间通过热传递的方式改变内能，故BCD不符合题意。故选A。 2．科学是一门以实验为基础的学科，下列实验与其目的不匹配的是（     ） A．甲实验：观察气体扩散现象 B．乙实验：证实分子间有空隙 C．丙实验：证明分子间存在斥力 D．丁实验：探究分子的无规则运动与温度是否有关 【答案】C 【解析】A．甲实验中，抽走玻璃板后，二氧化氮分子会向上扩散进入空气瓶，最终两瓶气体颜色均匀，实验目的就是观察气体扩散现象，故A不符合题意； B．乙实验中，水和酒精混合后总体积小于二者体积之和，该现象可以证实分子间存在空隙，故B不符合题意； C．丙实验中，磨平的两块铅压紧后能悬挂重物不分开，该实验证实的是分子间存在引力，不是斥力，实验目的不匹配，故C符合题意； D．丁实验中，通过对比红墨水在热水、冷水中的扩散速度，可以探究分子无规则运动的剧烈程度和温度的关系，故D不符合题意。故选C。 3．如图所示，在厚玻璃筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞，观察到棉花燃烧。下列说法正确的是（　　） A．该实验说明只有做功才能改变物体的内能 B．该实验说明热传递不能改变物体的内能 C．该实验也能说明构成空气的微粒之间有间隙 D．活塞对棉花做功，使棉花内能增大，温度升高而燃烧 【答案】C 【解析】A．快速下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使其气体的内能增加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来，该实验说明做功能改变物体的内能，改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，不是只有做功才能改变物体的内能，故A错误； B．根据题意可知，该实验不能说明热传递不能改变物体的内能，故B错误； C．实验中，空气被压缩，体积缩小，说明说明构成空气的微粒之间有间隙，故C正确； D．快速下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，而不是活塞对棉花做功，故D错误。故选C。 4．在九三阅兵式上亮相的100型主战坦克采用了新型混合动力系统。在常规行驶时，由柴油发动机提供主要动力，并可同时为蓄电池充电。在静默行驶和加速行驶时，仅由蓄电池驱动电动机工作，给坦克的行进和坦克上的电子设备提供动力。关于100型主战坦克，描述不正确的是（　　） A．当坦克给蓄电池充电时，燃料的化学能直接转化为电池的化学能 B．用蓄电池提供电力驱动坦克行驶时，能量的转化路径是：化学能→电能→机械能 C．坦克配备大容量电池组，不仅是为了驱动车辆，也是为了给雷达、通信等电子设备提供稳定电力 D．坦克刹车时，其动能可以通过发电机转化为电能并储存回电池，实现了能量的回收利用 【答案】A 【解析】A．当坦克给蓄电池充电时，柴油发动机工作，燃料的化学能首先转化为内能，内能再转化为机械能，机械能通过发电机转化为电能，电能最终转化为电池的化学能，故A不正确； B．蓄电池提供电力驱动坦克行驶时，蓄电池内部发生化学反应，化学能转化为电能；电能驱动电动机工作，电动机将电能转化为机械能，故B正确； C．题目明确提到“给坦克的行进和坦克上的电子设备提供动力”，因此大容量电池组不仅驱动车辆，还为雷达、通信等电子设备提供稳定电力，故C正确； D．坦克刹车时，动能带动发电机转动，发电机将动能转化为电能并储存回电池，实现能量回收利用，这是混合动力系统常见的功能，故D正确。故选A。 5．质量相同的两金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则（　　） A．升高温度较大的金属块比热容一定大 B．升高温度较小的金属块比热容一定大 C．温度高的金属块比热容一定小 D．温度低的金属块比热容一定小 【答案】B 【解析】由知道，相同质量的不同物质，吸收相同的热量，温度升高少的比热容大，温度升高多比热容小，所以升高温度较大的金属块，其比热容一定小，升高温度较小的金属块比热容一定大，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 6．为了研究小球运动时能量转化的关系，小明设计了如下方案，使小球从左侧平台由静止沿光滑轨道运动，其中小球能沿轨道到达右侧平台的是（　　） A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】小球从左侧平台由静止沿光滑轨道运动，忽略能量损失，根据能量守恒定律，能量不可能凭空增加，小球最多只能达到与左侧平台相同的高度；由题可知，BCD右侧平台比左侧高，小球不可能达到右侧平台；A右侧平台比左侧低，小球可以到达右侧平台，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 7．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧，快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子会跳起来，如图所示，则（　　） A．拉动绳子的过程中，通过做功改变了金属管的内能，金属管温度上升 B．拉动绳子的过程中，通过对金属管内的酒精做功，使酒精温度上升 C．塞子跳起时，管内气体温度上升，内能增加 D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子内能增加 【答案】A 【解析】A．拉动绳子的过程中，克服摩擦力做功，将机械能转化为金属管的内能，金属管温度上升，故A符合题意； B．拉动绳子的过程中，是对金属管做功，而不是对金属管内的酒精做功，而且酒精的温度升高是因为从金属管吸收了热量，而不是对酒精做功，故B不符合题意； C．塞子跳起是因为管内气体对塞子做功，将管内气体的内能转化为机械能，故管内气体内能减小，温度下降，故C不符合题意； D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子的机械能增大，故D不符合题意。故选A。 8．如图，甲、乙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛，比较达到最高点时小球具有的动能和重力势能，正确的是（　　） A．动能：E甲＞E乙 B．动能：E甲＝E乙 C．重力势能：E甲＞E乙 D．重力势能：E甲＝E乙 【答案】C 【解析】开始时，甲、乙是完全相同的小球，质量相同，速度相同，则动能大小相同；高度为0，所以两个个小球的重力势能都为0；甲、乙小球都到达最高点时，小球的质量不变，甲小球在最高点时的速度为0，小球的动能全部转化为重力势能；乙小球在最高点时在水平方向上具有一定的速度，具有一定的动能，所以此时乙小球的重力势能小于甲小球的重力势能，乙小球的动能大于甲小球的动能，故C正确，ABD错误。故选C。 9．用如图装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，，下列说法中正确的是（   ） A．探究电流热效应与电流的关系应选择和进行比较 B．闭合开关后，和的电功率之比是 C．闭合开关后，相同时间内烧瓶中温度计示数的变化量：甲<乙<丙 D．比较物质的比热容只需将某一瓶煤油换成等质量的水 【答案】C 【解析】A．探究电流热效应与电流的关系，需控制电阻和通电时间相同，改变电流，和的阻值不同，不能探究电流热效应与电流的关系，故A错误； B．由装置图可知，R1与R2串联后，再与R3并联，串联支路的总电阻 该支路电流，R3支路的电流，R1的电功率 R3的电功率，和的电功率之比，故B错误； C．比较甲（R1）和乙（R2），二者串联，通过它们的电流相等，t相同，，由可知，，故，比较甲（R1）和丙（R3），，t相同，，由得，故，比较乙（R2）和丙（R3）吸收的热量， 则，故。综上得到，故C正确； D．比较物质的比热容，需控制吸收的热量相同、质量相同，改变物质种类。该电路中，若只换一瓶煤油为水，电阻丝产生的热量不一定相同（电流、电阻可能不同），无法保证水和煤油吸收的热量相同，故D错误。 故选C。 10．2024年11月28日，全球最大的核电基城—“华龙一号”的福建漳州核电1号机组首次并网成功。下面有关核电站的说法正确的是（　　） A．核电站反应堆产生的废料对环境没有污染 B．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的 C．反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变 D．核能发电发生能量转化：核能→机械能→内能→电能 【答案】B 【解析】A．核电站反应堆产生的废料具有一定的辐射，会污染环境，故A错误； B．核电站反应堆中发生的链式反应采用的是可控的核的裂变，故B正确； C．反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核裂变，故C错误； D．核能发电发生能量转化：核能→内能→机械能→电能，故D错误。故选B。 11．如图所示，干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“6V 3W”字样（忽略温度对小灯泡阻值的影响）。下列说法正确的（　　） A．小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω B．当滑片P移到最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，不会造成电源短路 C．在滑片P向左移动过程中，该并联电路总功率会增大 D．在滑片P向右移动到最右端时，小灯泡可能会损坏 【答案】D 【解析】A．由图可知，灯泡和变阻器并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L正常发光，所以，电源的电压U=UL=6V，通过灯泡的电流IL==0.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且干路上的电流I恒为1A不变，所以，通过滑动变阻器的电流I滑=I-IL=1A-0.5A=0.5A 则滑动变阻器接入电路中的阻值R滑==12Ω，故A错误； B．由图可知，当滑片P移到最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，会造成电源短路，故B错误； C．在滑片P向左移动过程中，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，并联部分的总电阻变小，因干路上的电流I恒为1A不变，所以，由U=IR可知，并联电路两端电压会减小，由P=UI可知，并联电路消耗的总功率减小，故C错误； D．干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L的电阻RL==12Ω 在滑片P向右移动到最右端时，变阻器连入电路的电阻最大，并联的总电阻=7.5Ω 因干路上的电流I恒为1A不变，所以电源电压U总=IR=1A×7.5Ω=7.5V电源电压高于灯泡的额定电压，小灯泡可能会烧坏，故D正确。故选D。 12．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。若R2=2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为1100W，电源电压恒为220V，则以下说法正确的是（　　） A．电热丝电阻R1=44Ω B．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W C．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联 D．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水 【答案】B 【解析】ACD．由图乙可知，当扇形开关S接1、2时，电路断开，水龙头处于冷水挡；当扇形开关S接3、4时，R1和R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，水龙头处于热水挡；当扇形开关S接2、3时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，水龙头处于温水挡，由可知，，因R2=2R1，则有R1=0.5R2=0.5×44Ω=22Ω故ACD错误； B．水龙头在热水挡正常工作时的功率为，故选B。 13．某同学用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，当滑片P从变阻器R2的b端逐渐向左移到某位置的过程中，多次记录数据并绘制得到滑动变阻器R2的P－I图像如图乙所示。下列说法错误的是（     ） A．滑动变阻器的最大阻值为20欧 B．电源电压是12伏 C．定值电阻R1的阻值为6欧 D．已知Q点横坐标为1.5安，则Q点纵坐标为9瓦 【答案】C 【解析】A．滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小，由图像可知电流为0.5A，功率为5W，则，故A正确； BC．由图像可知，电流为2A时，功率为8W，则，电源电压不变，有，解得，故B正确，C错误； D．当Q点横坐标为1.5A时，滑动变阻器R2的功率 故D正确。故选C。 14．一辆赛车在跌宕起伏道路行驶，先后完成匀速、快加速、慢减速行驶过程，若该赛车输出功率P恒定，则能近似描述牵引力F随时间t变化的图像是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】赛车输出功率P恒定，由公式可得，匀速运动时，速度不变时，牵引力不变；快加速运动时，速度快速增加，牵引力快速减少；慢减速运动时，速度慢慢减少，牵引力也慢慢增加；故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 15．图像是表征事物的一种方法。小艺用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率，将滑片从b移至a，记录电压表与电流表的多组数据并描绘出如图乙所示的I-U图像。若图中面积S2表示灯泡的电流为I2时电灯消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为（　　） A．S1 B．S3 C． D． 【答案】A 【解析】由图甲可知，该电路为小灯泡与滑动变阻器串联，电源电压U总恒定，电流表测电路电流，电压表测小灯泡两端电压。小灯泡的功率为（对应I-U图像中灯泡曲线与坐标轴围成的矩形面积） 滑动变阻器的功率为，电路总功率为，当滑动变阻器滑片在a端时，电路为只有小灯泡的简单电路，此时电流为I3，小灯泡两端电压等于电源电压U总；由图乙可知，当电流为I2时，灯泡功率对应面积S2；总功率P总是以U总为纵轴、I2为横轴的矩形总面积（即S1+S2）；此时滑动变阻器的功率为，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 二、填空题（本题有7小题，每空2分，共38分） 16．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A 点处弹性绳正好处于原长；B 点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C 点处是蹦极运动员到达的最低点。 （1）若整个过程忽略空气阻力，弹性绳的绳重不计，从A点到B点的过程中，运动员的动能 。（选填“增大”、“减小”、“不变”或“先增大后减小”，下同），运动员的机械能 ； （2）现实中由于空气阻力等因素，运动员最终将在 （填“A”、“B”或“C”）点静止。 【答案】（1）增大 减小 （2）B 【解析】（1）从A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此下落速度越来越大，根据动能影响因素可知，质量不变，速度变大，动能越来越大。根据机械能的知识可知，因为整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计，从A点到B点的过程中，运动员的机械能转化为弹性势能，机械能减小。 （2）现实中由于摩擦力等因素，机械能逐渐减小，运动员最终将静止，受力平衡，即弹力等于重力，因而静止在B点。 17．小科家6月底新装了电能表，7月底表盘示数如图所示。由图可知她家7月份用电器消耗的电能为 kW·h；她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接 W的用电器同时工作。将一饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是 W。 【答案】112.5 5200 1000 【解析】由图可知电能表的单位是kW·h，表盘上最后一位是小数点的下一位，故她家7月份用电器消耗的电能为112.5kW·h。根据表盘可知，电能表允许的最大电流为40A，允许的最大电功率为她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连的用电器总功率为。将一饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，消耗的电能为 则饮水机的额定功率是。 18．2025年3月，宇树机器狗亮相泰山，助力挑山工运输重物。某款机器狗铭牌上的部分参数如表所示。请回答下列问题： 项目 指标参数 工作电压 25伏 净重 20千克 站立最大载重 120千克 持续行走最大载重 40千克 站立时与地面总接触面积 80厘米2 电池容量 8000mAh (1)当机器狗运载行李一起匀速行走时，以机器狗为参照物，行李是 （填“静止”或“运动”）的； (2)该机器狗空载静止站立在水平地面上时，对地面的压强为 帕； (3)若该机器狗运载30千克行李，登山时以电池容量的40%用于克服重力做功，从海拔140米的山脚出发，最高能登上海拔 米处。 【答案】(1)静止(2)25000(3)716 【解析】（1）以行走的机器狗为参照物，运载行李相对狗的位置是不变化的，故运载行李是静止的。 （2）该机器狗空载静止站立在水平地面上时，它对地面的压力F=G=mg=20kg×10N/kg=200N 它对地面的压强 （3）机器狗克服重力做功W=40%W电=40%×(25V×8A×3600s)=288000J 机器狗上升的高度 则此时最高登上海拔576m+140m=716m。 19．如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关S，电压表示数为，将滑动变阻器的滑片从右端向左移动至某点的过程中，记录两个电流表的示数，并绘制如图乙所示图像，图乙中的 （填“”或“”）是电流表的示数，A点纵坐标为 ，定值电阻阻值和滑动变阻器的最大阻值之比为 。 【答案】 0.1A 【解析】据甲图可知，电路是两电阻并联，电压表测电源电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路电流，由于并联电路中干路电流大于支路电流，因此图乙中的是电流表的示数，是电流表A2的示数。由于R1是定值电阻，滑片移动过程中，R1的电流不变，利用B点可求的R1的电流为即A点纵坐标为0.1A。据图可知，当变阻器接入电路中的阻值最大时，变阻器支路电流最小，据乙图可知，变阻器最小电流为0.3A，R1的电流是0.1A，由于并联电路中，电流与电阻成反比，则定值电阻阻值和滑动变阻器的最大阻值之比为。 20．如图为人造地球卫星的轨道示意图，在大气层外环绕地球运行的过程中，地球卫星在近地点的动能 （填“大于”、“小于”或“等于”）它在远地点的动能，在从近地点向远地点运行的过程中，它的重力势能逐渐 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】大于 增大 【解析】人造地球卫星在大气层外运行时，机械能守恒。近地点时，卫星重力势能较小，动能较大；远地点时重力势能较大动能较小，所以近地点的动能大于远地点的动能。从近地点向远地点运行时，卫星的高度升高，重力势能逐渐增大。 21．如图甲所示，小灯泡的额定电压为6V，的滑片，移至最左端，闭合开关S，先将的滑片由最右端移至最左端，图乙是这一过程中电流表与电压表示数的关系图像。然后保持滑片位置不动，将滑片向右移动，直至小灯泡正常发光，图丙是这一过程中电压表示数与连入阻值的关系图像。则小灯泡的额定功率为 W；图丙中a点对应的阻值为 Ω；整个过程中电路在10s内消耗的最小电能为 J。 【答案】3 2 36 【解析】由电路图可知，R1、R2、L串联，电压表V测R1滑片左边的电阻、灯泡和R2滑片右边电阻的电压之和，电流表测电路中的电流。图甲中R2的滑片P2移至最左端，将R1的滑片P1由最右端移至最左端，由图乙可知，电源电压为12V，根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得，R1两端的电压U1= 12V-9V=3V则然后保持P1在最左端不动，当滑片P2向右移动时，直至小灯泡正常发光，此时灯泡两端电压U额=6V，由图丙可知，当小灯泡正常工作时，电压表的示数，此时R2两端的电压则R1两端的电压此时电路中的电流小灯泡的额定功率此时a点对应的R2的阻值当R2的滑片P2在最左端，由图丙可知，灯泡和R2两端的电压为，R2最大值为20Ω，此时R1两端电压此时电路中电阻最大，电流最小，则整个过程中电路在10s内消耗的最小电能为。 22．发展核能是解决能源危机的主要出路之一、国家能源局披露截至2024年，我国核电在运在建规模升至世界第一。 (1)核电站利用的能量来自图甲中 所示的核反应（选填“A”或“B”）。 (2)如图乙是核电站发电的流程图，在核电站的发电的过程中，下列说法正确的是 。 A．冷凝器中发生的物态变化是汽化 B．在核反应堆的外围有一层厚厚的水泥防护层，其作用是防止核泄漏 C．能量转化顺序是：核能→化学能→机械能→电能 【答案】(1)A(2)B 【解析】（1）核电站是利用可控的核裂变来获得能量的，图甲中A表示核裂变。 （2）A．冷凝器内，水由气态变为液态，是液化现象，故A错误； B．核原料有很大的辐射，所以核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是防止核泄漏，故B正确； C．核电站能量转化的过程是：通过核反应把核能转化为内能，得到高温水蒸气；水蒸气推动气轮机转动，把内能又转化为机械能；气轮机再带动发电机发电，得到电能，故能量转化的顺序正确的是核能→内能→机械能→电能，故C错误。故选B。 三、探究题（本题有5小题，每空2分，共34分） 23．为比较不同物质的吸热能力，小柯利用如图甲所示的装置进行探究实验。 物质 实验组别 质量/g 升高5℃加热时间/s 升高10°C加热时间/s 砂石 1 50 5 10 2 100 10 20 水 3 50 8 16 (1)此实验中，用 表示物体吸收热量的多少。 (2)对比实验组 可知：质量相同的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不同。 (3)通过实验小明发现水的吸热能力比砂石强，并绘出水在加热过程中温度随时间变化的曲线图，请在图乙中画出等质量的砂石在加热过程中温度随时间变化的大致曲线图。（砂石和水的初温相同。） 【答案】(1)加热时间(2)1、3(3) 【解析】（1）在此实验中，用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少，加热时间越长，说明吸收热量越多。 （2）由1、3实验数据，砂石和水的质量相同，升高5℃，加热时间不同，即吸收的热量不同，可以得到质量相同的不同物质，升高相同的温度，加热时间不同，吸收的热量不同。 （3）通过实验小明发现水的吸热能力比砂石强，说明使质量相同、初温度相同的水和砂石吸收相同的热量（即加热相同的时间），砂石温度变化大，见下图：。 24．小嘉利用如图甲所示的电路图来测量小灯泡的电功率。其中电源电压为3V，小灯泡的额定电压是2.5V。 （1）仪器连接完成后，小嘉进行实验并开始记录数据，得到小灯泡U-I图像如乙所示，则小灯泡的额定功率是 W； （2）完成实验后小嘉同学进行了反思，如果电压表损坏了，能不能用其他实验器材来完成实验呢？经过思考，他选用了一个定值电阻（R0=10Ω），并设计了如图丙所示的电路，请将实验步骤补充完整。 ①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，为确保R0两端的电压为2.5V，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为 A； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I； ③小灯泡的额定功率表达式为P额= （用已知量和测量量表示）。 【答案】（1）0.5 （2）0.25 【解析】（1）由小灯泡的U-I图像可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为 （2）①根据实验步骤可知：①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，为确保R0两端的电压为2.5V，使电流表的示数为 ③在步骤①中，灯泡和R0并联，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律，定值电阻两端的电压为 根据并联电路电压的规律，灯两端的电压为额定电压，此时灯正常发光；在步骤②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流，则灯泡额定功率的表达式为。 25．实验小组利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等仪器，探究了“做功与物体内能变化间的关系”。 ①将温度计的探头放入气压式喷雾器内，测得喷雾器内气体的温度如图甲所示。 ②关闭喷嘴处的阀门，接着用手向下快速按压活塞，喷雾器内气体的温度如图乙所示。 ③打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内部分气体时，喷雾器前的小叶轮转动，喷雾器内气体的温度如图丙所示。 (1)该实验是通过 的变化来反映气体内能的变化。 (2)比较 两图可知，外界对气体做功，气体的内能增大。 (3)图丙实验中，气体的内能转化为小叶轮的 能。 (4)小科受到上述实验的启发，组装了一个图丁所示的汽轮机模型。实验时，向烧瓶内注入适量水，用酒精灯将水加热，一段时间后叶轮才开始转动，原因是 。 【答案】(1)喷雾器内气体的温度(2)甲、乙(3)机械(4)水需要先加热至沸腾，产生足够的水蒸气，才能推动叶轮转动 【解析】（1）内能的变化肉眼无法直接观察，而温度是内能的宏观表现。实验中通过喷雾器内气体的温度的变化来反映气体内能的变化，这是转换法的应用。 （2）外界对气体做功时，气体的内能增大，温度升高。甲图：初始温度为12.5℃，乙图：按压活塞（外界对气体做功），温度变为20.5℃，温度升高，内能增大。 因此应比较甲、乙两图。 （3）图丙中，气体喷出推动小叶轮转动，气体的内能减少，小叶轮获得了动能。因此，气体的内能转化为小叶轮的机械能。 （4）酒精灯加热水时，水需要先吸热升温，直至沸腾产生大量水蒸气，当水蒸气的压力足够大时，才能推动叶轮转动。因此，叶轮延迟转动的原因是：水需要先加热至沸腾，产生足够的水蒸气，才能推动叶轮转动。 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。小科提出疑问：保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小有关？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 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初始速度不变，小科的做法是 。 (3)经过多次实验得到数据如图乙。小科判断将斜坡放平（），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，预测撞倒塑料瓶的数量，并说明理由： 。 【答案】(1)不变(2)让保龄球从同一位置静止释放 (3)从图乙可知斜坡倾角越小，保龄球撞击的塑料瓶数量越多，故若斜坡倾角最小时，即将斜坡放平（）时，保龄球撞击的塑料瓶数量会最多 (4)数量为0。因为机械能守恒，保龄球在右侧能到达的最高点与Q点等高，而塑料瓶的位置均高于Q点，所以保龄球无法撞击到任何塑料瓶 【解析】（1）不考虑阻力时，保龄球在左侧斜坡下滑过程中，只有重力势能和动能相互转化，没有其他能量的损耗，机械能总量保持不变。 （2）因为实验时保龄球的质量不变，要保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初始速度不变，即此时其动能相同，根据机械能守恒定律可知，让保龄球每次从左侧斜坡由静止释放时，其重力势能相同，故需要保龄球每次从左侧斜坡相同高度释放，即需让保龄球从同一位置静止释放。 （3）略。 （4）略。 27．某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量（x）成正比，也可能与形变量的平方（X2）成正比。用如图甲装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作： ①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0； ②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1； ③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2； ④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离△h。 实验次数 h0（m） h1（m） h2（m） x（m） x2（m2） △h（m） 1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15 2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60 3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35 4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85 (1)实验中弹簧的形变量x= （用所测物理量符号表示）； (2)本实验中，弹簧弹性势能大小是通过 来间接反映的； A．h1 B．h2 C．h2-h0 D．h2-h1 (3)该同学根据表中数据分别做出图乙Δh—x和图丙Δh-x2图像，由此得到的结论是 。 【答案】(1)(2)D(3)弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。 【解析】（1）弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度，即 （2）实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的，即铁块到达的最高点减去弹簧被压的最低点，即，故ABC错误，D正确。故D正确。 （3）由表中数据分析可知，由表中数据分析可知，即与成正比例函数关系，因此可以得到结论：弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。 四、解答题（本题有5小题，第28题7分，第29、30、31、32题为9分，共43分） 28．园园对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为．为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号表示数值可读的变阻器）．已知电源电压为。当变阻器的阻值为时，电压表的读数为。计算此时： （1）通过电动机的电流： （2）电动机消耗的电功率； （3）电动机在10分钟内产生的机械能。 【答案】（1）1.5A；（2）4.5W；（3）675J 【解析】（1）由图知，电动机M与变阻器串联，电压表测电动机M两端的电压，根据串联电路电压的规律知，变阻器的电压 由欧姆定律可得，通过变阻器的电流 因串联电路中电流处处相等，则通过电动机的电流 （2）电动机消耗的电功率 （3）电动机在10分钟内消耗的电能 电动机产生的热量 电动机在10分钟内产生的机械能 答：（1）通过电动机的电流为1.5A； （2）电动机消耗的电功率4.5W； （3）电动机在10分钟内产生的机械能为675J。 29．2023年12月18日23时59分，甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震，道路中断、房屋倒塌、人员伤亡，人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后，中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中，我国自主研发的运-20重型军用运输机负责运送物资及相关救援设备，为抢险工作赢得了时间。 （1）求运-20以720km/h的速度飞行1.5h，能飞行多少千米？ （2）若飞机及所有物资总重达150t，与地面的总接触面积约为1.5m2，则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大？（g取10N/kg） （3）若运-20在空中以720km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为，求此过程中发动机的功率。 【答案】（1）1080；（2）；（3） 【解析】解：（1）已知运-20以720km/h的速度飞行1.5h，能飞行的距离为 （2）若飞机及所有物资总重达150t，即150000kg，总重力为； 飞机静止在水平地面上时对地面的压力大小等于总重力大小，即； 已知飞机与地面的总接触面积约为1.5m2，由压强公式可得，飞机静止在水平地面上时对地面的压强是； （3）运-20水平匀速直线飞行时所受阻力为，则发动机提供的牵引力大小等于所受阻力大小，即为；运-20在空中的速度为；由功率的推导式可得，此过程中发动机的功率为； 答：（1）能飞行1080千米； （2）飞机静止在水平地面上时对地面的压强是； （3）此过程中发动机的功率为。 30．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容，天然气的热值。求： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。 【答案】（1）；（2）37.5%；（3）0.6m3 【解析】（1）水吸收的热量为 （2）太阳能热水器在8h内吸收的热量为 所以，太阳能热水器的效率为 （3）若这些热量由天然气提供 则所需天然气的体积 答：（1）水吸收的热量为。 （2）该太阳能热水器的效率为37.5%； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少0.6m3的天然气。 31. 图示是李华家新装的天然气热水器，其铭牌如表所示。国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在（即水从热水器流出的温度），他家所用的花洒出水量为6kg/min，洗澡用时15min，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.5m3和165.3m3。已知进入热水器的冷水温度为 [水的比热容，天然气的热值]，求： （1）求消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）通过计算判定该款热水器能效等级是否达标； （3）该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让12kg的水升高。当水的初温和出水量与李华测试时相同，求从热水器中流出的水能达到的最高温度。 型号 JSQ25﹣HT1 pro 气源 天然气 额定产热水能力 12kg/min（） 能效等级 2级 净重量 38千克 外形尺寸 700×400×337mm 容积 40L以下 【答案】（1）1.4×107J；（2）已达标；（3） 【解析】（1）由洗澡前后燃气表显示的余气量可得，消耗天然气的体积为 所以消耗的天然气完全燃烧放出的热量为 （2）由题知，洗澡时花洒出水量6kg/min，用时15min，所以洗澡用水的质量为m水=6kg/min×15min=90kg 洗澡时进入热水器的水吸收的热量为 热水器的热效率为所以这款天然气热水器达到能效2级标准。 （3）热水器的额定产热水能力为12kg/min，即每分钟流出热水质量m额=12kg，当热水器在额定出水时，水吸收的热量为，测试时，出水量为6kg/min，则每分钟流出热水质量m测=6kg，当热水器在额定出水情况下水吸收的热量全部用来给测试时水吸收热量时，流出水温最高，由可得测试时，水从热水器中流出的最高温度为 答：（1）消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.4×107J； （2）该款热水器能效等级已达标； （3）从热水器中流出的水能达到的最高温度为。 32. 如图所示，甲是某款多功能家用涮烤电火锅，可使烧烤、火锅同时进行，也可单独控制，烧烤锅分为左右两盘，其简化电路如图乙所示。汤锅内温控开关在温度达到100℃时，自动由加热切换到保温。已知该锅加热效率为80%。电火锅部分参数如下表，求： 额定电压 额定功率 220V 汤锅 烧烤锅 加热 保温 左盘 右盘 1000W 484W 440W 880W (1)定值电阻的值； (2)在露营时将其接在户外移动电源上（输出电压220V），闭合烧烤锅左盘开关且汤锅处于保温挡时，电路中电流； (3)若仅使用汤锅且汤锅正常工作，内装有3kg，初温为20℃的汤汁（沸点100℃），初始调至加热挡位，不考虑汤汁质量变化，加热汤汁30min所消耗的电能为多少J[]。 【答案】(1)51.6Ω (2)4.2A (3) 【解析】（1）根据可知，当电路中的阻值越大时，电路的功率越大，由图可知，当温控开关闭合时，R2短路，R1单独工作，阻值小，功率大，为高温挡，故R1的阻值为，当温控开关断开时，R1和R2串联，阻值大，功率小，为低温挡，串联的总阻值为 则R2的阻值为 （2）闭合烧烤锅左盘开关且汤锅处于保温挡时，此时电路中的功率为 则电路中的电流为 （3）加热汤汁直到沸腾所需吸收的热量为 该锅的加热效率为80%，则加热到沸腾消耗的电能为 所消耗的时间为 加热汤30min，则保温的时间为 保温消耗的电能为 则消耗的电能共为。 2 1 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