第二章 能的转化与能量守恒 培优卷C卷 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

九上科学 第二章 能的转化与能量守恒 培优卷C卷（新教材） 一、选择题 1．如图所示，有两个相同长度的光滑弧形槽， 为凸形， 为凹形，两个相同的小球分别进入两弧形槽的速度均为v，运动到槽末端的速度也均为v，不计空气阻力，则下列说法中，不正确的是(　　) A．小球通过凸形槽和凹形槽所用的时间相等 B．小球通过凸形槽时动能先变小后变大 C．小球通过凹形槽时重力势能先变小后变大 D．小球通过凹形槽时机械能保持不变 2．如图所示是一个乒乓球抛出后的部分运动轨迹，其中a、b、c为轨迹中的三个位置，a、b在同一高度，则下列说法中正确的是(　　) A．乒乓球在b点时的动能为零 B．乒乓球在b、c两点时的重力势能相等 C．乒乓球在a点的机械能一定大于在b点的机械能 D．最终小球将做匀速直线运动 3．小明同学在测定额定电压为“3.8V”的小灯泡的额定功率时，发现电压表“0～15V”量程坏了，而“0﹣3V”量程完好，实验所用其他器材完好，所用的电源电压恒为6V，在不更换实验器材的情况下，同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图，则能完成实验的电路图是（　　） A． B． C． D． 4．图甲为古代“暖宝宝”--手炉，其外层为漆有彩图的木胎，暖手时手捂木胎。图乙为手炉剖面结构示意图。下列说法错误的是(　　) A．木胎不仅美观，还起到隔热和防烫的作用 B．木炭燃烧提供暖手的热量，是利用其比热容大 C．中空层通过空气隔离减少热传递，有保温作用 D．镂空铜网有利于通风换气，为木炭燃烧提供氧气 5．某同学组装了如图所示的滚摆，将滚摆从最高处由静止释放，观察到滚摆上下往复运动几次后最终静止下来。下列说法正确的是 （　　） A．滚摆上升时，重力势能转化为动能 B．滚摆下降时，它的重力势能减小，机械能增大 C．滚摆每次到达最高点的重力势能都比上次小 D．滚摆到达最低点时，若所有外力消失，它将保持静止 6．小金用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关，他将电热丝R1、R2涂上一种红色温变油墨，当温度达到80℃时，该油墨会变成无色，以下选项错误的是（　　） A．通电后油墨升温变色是由于电流的热效应 B．R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻 C．若要使变色时间提前，应将滑动变阻器滑片P往右移 D．该实验可研究电流产生的热量与通电时间的关系 7．2025年1月20日，中国“人造太阳”（EAST）成功创造新的世界纪录，首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。EAST利用氘、氚原子核，在超高温下结合成氦原子核，同时释放出巨大的核能。下列说法正确的是（　　） A．“人造太阳”利用核裂变获取能量 B．“人造太阳”释放的核能是可再生能源 C．“人造太阳”利用核聚变获取能量 D．“人造太阳”释放的核能可直接转化成电能 8．甲、乙两盏灯、甲灯标有“220V 100W”，乙灯标有“220V 25W”，下列说法正确的是（　　） A．甲灯一定比乙灯亮 B．正常发光时，甲灯电阻大于乙灯电阻 C．正常发光时，甲灯电功率一定是乙灯电功率的4倍 D．正常发光时，甲灯消耗的电能一定是乙灯消耗的电能的4倍 9． 如图，甲、乙是两个完全相同的网球，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．甲球在空中下落时，重力势能增大，动能减小 B．乙球上升过程中，重力势能转化为动能 C．抛出时甲、乙两球的机械能相等 D．抛出时甲球的动能小于乙球的动能 10．如图2025年10月30日，在酒泉卫星发射中心神州二十一号载人飞船由运载火箭发射成功，(如图所示)。下列说法正确的是(　　) A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 C．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 D．火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢比热容大 11． 实验课上小字用塑料矿泉水瓶进行了如图游戏：扭动瓶身，当瓶盖被瓶内的气体冲出时瓶内会出现此时发生的能量转化是(　　) A．白烟 内能变为机械能 B．白烟 机械能变为内能 C．白雾 内能变为机械能 D．白雾 机械能变为内能 12．在班级足球争霸赛中，小科将足球踢入球网，下列说法不正确的是(　　) A．踢球时，人对足球做了功，化学能转化为机械能 B．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 C．足球在飞行和触网时惯性不变 D．足球在上升过程中动能转化为重力势能和内能 13．为了探究光照强度对光合作用强度的影响，小科设计了瓶盖处密封的实验装置，如图所示，两装置的其他条件相同，盐水瓶内装满可使金鱼藻的生活环境保持较稳定的、适宜的CO2浓度的某溶液。实验步骤：先分别读取甲、乙玻璃管液面显示的读数；同时打开两台灯，观察到玻璃管内液面上升；一段时间后同时关灯，再次分别读数。下列有关叙述中，正确的是(　　） A．实验过程中，电能全部转化成内能和化学能 B．将盐水瓶放入清水中，能使温度基本恒定，是因为水的密度较大 C．两次读数之差是该时间段内金鱼藻通过光合作用吸收CO2的体积数 D．通过一段时间后，甲装置玻璃管内的液面上升的高度比乙装置的小 （13） （14） 14．如图所示，将两只灯泡L1、L2连在电路中，闭合开关S后，发现灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，此现象说明（　　） A．L1的电阻大于L2的电阻 B．L1两端的电压大于L2两端的电压 C．L1的实际功率大于L2的实际功率 D．L1的额定功率大于L2的额定功率 15．如图所示分别是小夏家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断错误的是（　　） A．电能表是测量电路消耗电能的仪表 B．小白家10月份消耗的电能为1250kW•h C．电能表工作时的额定电流10A，短时间最大电流不超过20A D．该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW•h 16．白炽灯工作及能量转化情况如图所示。为践行“低碳理念”，目前LED灯已几乎全面取代了白炽灯。关于白炽灯和LED灯，下列说法正确的是（　　） A．电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能 B．因为消耗了电能，流过灯泡后的电流变小了 C．LED灯优在能将消耗的电能全部转化成光能 D．光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量 17．如图所示的实验，用酒精灯给装水的试管加热，试管内水的温度逐渐升高直至沸腾，水沸腾后，橡胶塞从试管口飞出，试管口附近有“白气”产生。关于上述过程中能量的变化情况，下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧的过程中，内能转化为化学能 B．水升温的过程中，通过做功使水的内能增加 C．试管口附近出现“白气”的过程中，水蒸气的内能增加 D．橡胶塞飞出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能 18．下列关于燃料的热值的说法正确的是（　　） 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．焦炭的热值约2.9×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出约2.9×107J的热量 19．某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．小球在①③位置机械能相等 B．小球在N点的重力势能为500J C．小球在M点的高度等于N点 D．N点可能在位置② 20．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F（其他力未画出）使同一物体在相同时间内沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分别为Wa、Wb、Wc，功率分别为Pa、Pb、Pc。下列说法正确的是（　　） A．Wa＝Wb＝Wc B．Wa＝Wb＞Wc C．Pa＝Pb＝Pc D．Pa＜Pc＜Pb 二、填空题 21．植保无人机（如图）目前已广泛应用于农作物喷洒农药、农田监测等方面。 （1）植保无人机的核心动力装置为电动机，电动机工作时发生的能量转化是：　 　转化为机械能。 （2）若某台植保无人机整机质量为20kg，因工作需要匀速上升至60m高空，则此时该无人机具有的重力势能为　 　J。(g取10N/kg) （3）植保无人机在农田上方执行任务时，沿竖直方向匀速向上飞行。若不计空气阻力，关于植保无人机在此过程中的受力情况，下列说法正确的是____。 A．植保无人机受到的升力方向竖直向下 B．植保无人机受到的升力大于重力 C．植保无人机受到的升力方向竖直向上，且与重力是一对平衡力 D．植保无人机受到的升力方向竖直向上，且升力大于重力 22． 电能因其易于运输和转化而被广泛运用，但长远看核能和太阳能将有更广阔的发展空间。 （1）如图是某家庭电能表月初、月末的两次示数，该户本月消耗的电能为　 　度。 （2）核电站中，发生的核反应是　 　选填(“核裂变”或“核聚变”)。 （3）太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置。某热水器内盛有100千克温度为25℃的水，受阳光照射水温升高到75℃，这些水吸收了　 　焦的热量(C水=4.2×103焦/(千克·℃))。 23．滑雪是北方冬季随处可见的娱乐项目，请回答下列问题： （1）滑雪杖是滑雪项目的必备道具之一，图1所示滑雪杖往后划，人给滑雪杖一个向后的力，滑雪杖就给人一个向前的力，这一现象说明了　 　。 （2）滑雪爱好者在学习滑行减速时，发现制动后不能马上停下，仍会继续往前运动一段距离，这是因为人具有　 　，仍会保持原来的运动状态。 （3）图2是某滑雪比赛过程中运动员的飞行轨迹图，下图中能准确反映运动员在飞行过程中的动能随时间变化的图像是____(填字母)。 A．B．C． 24．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Q放=mq 灯油则这5克灯油完全燃烧放出的热量为　 　焦耳。 25．一种常见的电热水器内部结构如图，为使用安全，电热水器在用电加热到一定温度时，会通过温控开关S自动切断电路，同时插头上的红色指示灯L会熄灭，起到提示作用。 （1）通电后，电热丝能够产生热量，其原理是　 　。 （2）从用电安全的角度考虑，图中b接的是进户线中的　 　 。 （3）已知电热丝R正常工作时的电功率为550瓦，试计算其工作1分钟消耗的电能　 　 焦。 26．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。 （1）当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡　 　 （填“甲”或“乙”）消耗的电能更多； （2）将两灯串联在220V的电压下，灯泡　 　 （填“甲”或“乙”）较亮； （3）某家庭电能表上标有“3000r/（kW•h）”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为　 　 W。 27．小听用力斜向右上方抛出一个小球。小球离手后运动轨迹如图1所示，它在落回地面过程中，先后经过M、N和S三点，其中M、S两点的能量如图2所示。则M、S两点位置关系可能是 　 　 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”），N点机械能大小范围可能是 　 　 J；小球到最高点时，若所受的力全部消失，则小球将 　 　 （选填“静止”“匀速直线运动”或“曲线运动”）。 28．如图，连着弹簧的小球套在水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。小幅度左右推动小球，小球仍能静止。现大幅度压缩弹簧，将小球移至A点后，静止释放。 （1）从A点弹到O点，弹簧的弹性势能 　 　 （选填“变大”“变小”“不变”）。 （2）小球与水平杆之间 　 　 （选填“存在”或“不存在”）摩擦力。 （3）小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在 　 　 。（选填“A点”“O点”“B点”“AO之间”“OB之间”“AB之间都有可能”）。 29．彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目，如图甲所示，游客只需坐在橡皮圈上，就能随橡皮圈一起快速滑下。图乙是该游乐项目的简化模型，AB段表示彩虹滑道，BC段表示水平的人工草皮减速带。 （1）以A点为参照物，在下滑过程中游客处于　 　状态（填“静止”或“运动”）。 （2）游客在BC段滑行的过程中，速度越来越慢，则橡皮圈与减速带之间的摩擦力将　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）若人和橡皮圈的总质量为60千克，则从15米高的A点静止下滑到C点停止运动，克服摩擦做功为　 　焦。 30．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）物体从A点滑到B点的过程中，机械能　 　(选填“增大”“不变”或“减小”)。 （2）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为　 　(用字母表示，下同)。 （3）物体从A点运动到B点，再运动到C点过程中，克服摩擦力所做的功为　 　。 （30） （31） 31．如图为热水与冷水混合后的温度随时间变化的图像，不考虑热量散失，热水质量 10kg，请回答下列问题： （1） 当冷、热水混合后，达到热平衡时的温度为　 　℃； （2） 热水放出的热量与冷水吸收的热量　 　（选填 "相等" 或 "不相等"）。 （3） 由图可知，冷水的质量　 　（选填 "大于"" 小于 "或" 等于 "）10kg。 32．图1为宇树B2-W机器狗(相关参数见图2)，主要用于快速分拣快递包裹。假设机器狗正在分拣一个长方体纸盒（质量 25 千克，长 × 宽 × 高厘米厘米厘米），工作流程如下，请回答： （1）扫码识别：机器狗的摄像头对纸盒上的二维码进行扫码识别，该摄像头相当于　 　（填“凸透镜”或“凹透镜”）。 （2）装载称重：机器狗背部设置了专门用于称重包裹的水平台，在识别成功后会自动装载包裹。若此时水平台与纸盒完全接触，且水平台的面积大于纸盒的底面积，机器狗受到的最小压强为　 　帕。 （3）包裹运输：机器狗装载着纸盒在水平地面上以最大速度做匀速直线运动，用时6分钟，已知摩擦力为其对地面压力的0.2倍，则6分钟内电动机牵引力做功至少为　 　焦。 33．2026年央视春晚，人形机器人与塔沟武校的少年们同台演绎《武BOT》。节目中，机器人不仅展现了“金鸡独立”的静态平衡，还打出了堪比职业拳击的“连环冲拳”，将科技与武术完美融合。 （1）在“金鸡独立”动作中，机器人单脚站立在水平地面上。此时机器人受到的重力与____是一对平衡力。 A．地面对机器人的支持力 B．机器人对地面的压力 C．地球对机器人的引力 （2）在“连环冲拳”环节，机器人以4m/s的速度匀速打出一记重拳，若连环冲拳中机器人内部电机消耗的电功率为400W，电能转化为机械能的效率为60%，则机器人出拳的力是　 　N。 （3）机器人(质量为80kg)还表演了“轻功”绝技，从地面竖直向上跃起，完成空中旋转后精准落地，若跃起后机器人重心上升最大高度为2m，则该过程机器人消耗的能量可供2盏100W的灯泡同时正常亮　 　秒。 三、实验与探究题 34．小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率，已知电源电压3V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片P向右端移动时，灯变亮）； （2）闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 　 　 ； （3）排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I﹣U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　 W； （4）测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，此时它的实际功率 　 　P0（选填“大于”或“小于”）； （5）实验中，有甲“15Ω；2A”、乙“25Ω；2A”、丙“30Ω；2A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是 　 　 （选填“甲”“乙”或“丙”）。 35．科学小组对“用打气筒给篮球打气后，打气筒会发热”的原因进行探究，提出以下猜想： 猜想1：活塞压缩气体会导致打气筒发热 猜想2：活塞与筒壁摩擦会导致打气筒发热 猜想3： ① 为验证猜想，小组同学取一只底座可拆卸的打气筒，在筒的上部和下部标注两个测温点a和b。在室温25℃的环境下进行实验，其中小王用拆除底座的打气筒进行实验，如图甲(固定装置已略去)；小敏用完整的打气筒对篮球进行充气实验(如图乙)。 时间/s 活塞往复次数 a处温度/℃ b处温度/℃ 小王的数据 20 30 30.5 30.5 小敏的数据 20 30 32.6 46.5 两位同学都在20s内让活塞在筒内往复运动30次，然后立即测出此时a、b处的温度，并在气筒外壁温度降至室温(篮球放气至实验前水平)后，都重复了3次操作，将处理后的实验数据填写在表中。 （1）①处可以填写的猜想是：　 　； （2）根据小王的实验数据，可以得出的结论是　 　； （3）两位同学对数据的处理方法是　 　； （4）对比分析表中数据，可以得出：使打气筒下部发热的主要原因是　 　。(填“压缩气体做功”或“活塞与筒壁摩擦”) 36．在学校科技节上，某校兴趣小组开展了水火箭相关的项目化学习研究。如图甲所示，同学们利用废弃饮料瓶，高压打气筒，发射架等材料制作水火箭。 原理分析：水火箭是利用高压空气推动水从气嘴喷出时，水的高速喷射会产生反作用力，从而提供推力。 （1）水火箭的最大飞行高度除了与发射角度、瓶内气压、瓶内液体质量有关外，还与瓶内水和空气的体积比有关。过少的水无法提供足够的推力，从而减小飞行高度；过多的水会增加火箭的质量，从而　 　(选填“减小”或“增大”)飞行高度。 （2）兴趣小组在安装水火箭尾翼时查阅资料时了解到，一定条件下，尾翼数量减少会影响稳定性，使水火箭落点更偏离发射点；尾翼增多则会增大空气阻力，降低飞行高度；综合考虑，3片或4片是最常见的选择。如丙图所示，实验场地刮西风，0为水火箭发射点，P为落点，虚线是安装3片尾翼的水火箭飞行轨迹图，请你用实线画出安装4片尾翼时，最有可能的飞行轨迹。 （3）某次实验时，现场无风，如丁图为水火箭竖直发射后的速度时间数据图，若在第t1秒的时刻，撤去所有外力，水火箭将　 　。 （4）有同学提出，在其他条件相同时，竖直向上发射水火箭的能飞到的最高高度比斜射的要更高，请你从能量转换角度分析原因(不计空气阻力)：　 　。 四、综合题 37．2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船发射成功。飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路，电源电压保持不变，为的定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于舱体内，舱体位于真空室中，舱体不漏气时，舱体内气压为。求： （1）舱内备用氧气罐中的氧气是通过分离液态空气得到的，这一过程属于　 　（填“物理”或“化学”）变化。 （2）电压表示数为8V时，求： ①舱体内的气压值是多少？ ②电路工作10min消耗的电能是多少？ 38．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。 （1）①用体重计测量自己的质量m； ②用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）； ③用 　 　 （填测量器材）记录跳n次所用的 　 　 （填物理量与其对应字母）； ④计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝　 　（用字母表示）； （2）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则 ____ ； A．频率相同，体重大的功率大； B．频率相同，跳的时间长的功率大； C．体重相同，频率高的功率小； D．体重相同，跳的时间长的功率大； （3）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示.根据图中信息，可估算此跳绳者每跳起一次克服自身重力所做的功是 　 　 J，在1min内克服重力做功的平均功率为 　 　 W。（g取10N/kg） 九上科学 第二章 能的转化与能量守恒 培优卷C卷（新教材） 答案解析部分 1．【答案】A 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）由速度公式的变形公式号知：物体运动路程s相等时，速度大的物体所用时间短，速度小的物体运动时间长；据此分析图示两种情况，判断两个小球运动速度的大小关系，根据小球运动速度关系，再判断小球运动的时间关系。 （2）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。 （3）不计摩擦阻力和空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。 【解答】B、在A1B1C1中运动时，小球以速度v进入凸形槽到运动到最高点的过程中，动能转化为重力势能，运动速度减小，再从最高点运动到槽末端的过程中，小球的重力势能转化为动能，到达槽末端时，速度增大到开始时的速度v；B正确 C、在 中运动时，小球以速度v进入凹形槽到运动到最低点的过程中，重力势能转化为动能，速度变大，再从最低点运动到弧形槽末端的过程中，小球的动能转化为重力势能，速度变小，小球的重力势能先变小后变大，C正确，且过程中只有动能和重力势能之间的转化，机械能保持不变，D正确； A、小球到达槽末端时，速度减小到开始时的速度v，则小球在凹形槽. 中的平均速度较大，运动的时间较短。A错误。 故选A。 2．【答案】C 【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化 【解析】【分析】分析乒乓球运动时的速度及高度的变化，则可知动能及重力势能的变化；根据机械能等于动能和势能之和判断机械能的变化。乒乓球在运动的过程中克服空气阻力做功，与地面碰撞做功，机械能减少，不守恒。 【解答】A、乒乓球在b点时的速度不为零，动能不为零，故A错误； B、乒乓球在b、c两点时的高度不同，重力势能不相等，故B错误； CD、在整个运动过程中，乒乓球克服空气阻力做功，与地面碰撞做功，机械能逐渐减小，乒乓球在a点的机械能一定大于在b点的机械能，落地后小球受摩擦力作用，不会做匀速直线运动，故C正确，D错误。 故选：C。 3．【答案】B 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】根据电功率计算公式P＝UI，要测小灯泡的额定功率必须测出小灯泡达到额定电压时的电流；灯泡额定电压小于电源电压，需要串联电阻来分压，电压表量程较小，可以先测串联电阻的电压，电源电压减去电阻的电压就是灯泡电压，再计算灯泡的额定功率。 【解答】灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压。当滑动变阻器两端的电压为6V﹣3.8V＝2.2V时，灯泡两端电压达到额定电压3.8V，读出此时电流表的读数，根据公式P＝UI可求灯泡的额定功率。 A、电压表测的是电源电压，A不符合题意； B、电压表测的是滑动变阻器电压，B符合题意； C、电压表与灯泡串联，电路断路，C不符合题意； D、电压表测的是灯泡电压，灯泡的额定电压超过电压表的量程，无法测量，D不符合题意。 故选：B。 4．【答案】B 【知识点】比热容；燃烧与灭火 【解析】【分析】A、木材是热的不良导体，能减少热量向外传导，同时减缓热量散失； B、木炭燃烧是与空气中的氧气反应，放出大量的热，是利用了木炭的可燃性； C、空气是热的不良导体； D、燃烧的条件：①可燃烧，②有充足的助燃剂（氧气），③温度达到可燃物的着火点。 【解答】A、木胎是热的不良导体，除了外层漆彩图实现美观效果外，还可以减慢热量散失，同时避免内部高温直接传递到手上，起到隔热防烫的作用，故A选项正确，不符合题意； B、木炭燃烧暖手，是利用木炭燃烧发生化学变化，释放化学能转化为内能来提供热量，并不是利用木炭比热容大的特性，故B选项错误，符合题意； C、中空层充满空气，空气是热的不良导体，能减少热传导、对流等热传递过程，减慢内部热量向外散失，起到保温作用，故C选项正确，不符合题意； D、木炭燃烧需要消耗氧气，镂空铜网的孔隙可以让空气进入，为木炭燃烧持续提供氧气，故D选项正确，不符合题意。 故答案为：B。 5．【答案】C 【知识点】牛顿第一定律；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。 【解答】A、滚摆上升时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故A错误； B、下降时，高度减小，重力势能减小，由于最终会停下来，说明机械能在逐渐减小，故B错误； C、由于机械能在逐渐减小，所以每次到达的最高点的重力势能都小于上次在最高点的重力势能，故C正确； D、在最低点时，速度不为零，由牛顿第一定律可知，若一切外力消失，它将做匀速直线运动，故D错误。 故答案为：C。 6．【答案】C 【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律） 【解析】【分析】（1）通电后油墨升温是由于电流的热效应； （2）（4）串联电路中，电流处处相等；在实验装置中，根据甲乙图中的相同点和不同点，利用控制变量法分析； （3）由焦耳定律Q＝I2Rt结合转换法可知要使现象变化的快一些，要使电流增大。 【解答】A、通电后油墨升温是由于电流的热效应，故A正确； BD、实验装置中，两电阻串联，甲乙电流和通电时间相同，电阻不同，该实验可研究电流产生的热量与电阻的关系，时间够久才变色，该实验可研究电流产生的热量与时间的关系，故BD正确； C、将滑动变阻器滑片P向左移动，会使电路中电流变小，根据Q＝I2Rt，产生热量变慢，使变色时间延迟，故C错误。 故选：C。 7．【答案】C 【知识点】核能及其应用 【解析】【分析】“人造太阳”是利用核聚变释放出的巨大核能。 “人造太阳”的核能不能直接转化为电能。 【解答】ABC、人造太阳”是利用核聚变释放出的巨大核能，核能属于不可再生能源，故C正确，AB错误； D、核聚变产生的核能首先转化为内能，再通过热机转化为机械能，最终驱动发电机发电。这一过程涉及核能→内能→机械能→电能的逐级转换，无法实现直接电能生成，故D错误。 故答案为：C。 8．【答案】C 【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电器的电功率 【解析】【分析】灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率。灯泡上的参数是指灯泡正常工作时的电压和功率。知道额定电压和额定功率，根据R比较两灯的电阻关系，根据W＝Pt可知，消耗的电能跟通电时间和功率同时有关。 【解答】甲、乙正常工作时，灯泡的电阻为： R甲484Ω，R乙1936Ω； 所以，正常发光时甲灯电阻小于乙灯电阻，故B错误； 根据P＝I2R可知，当两灯泡串联时，通过两灯泡的电流相等，乙灯的电阻大，实际功率大，灯泡亮，故A错误； 正常发光时，甲灯的电功率为100W，乙灯的电功率为25W，所以甲灯电功率一定是乙灯电功率的4倍，故C正确； 根据W＝Pt可知，消耗的电能跟通电时间和功率同时有关，故D错误。 故选：C。 9．【答案】C 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）动能大小由物体质量、运动速度决定；重力势能大小由物体质量、高度决定；机械能为动能与重力势能之和。 （2）不计空气阻力时，物体机械能总量保持不变；动能和势能之间可以相互转化：高度上升、速度减小，动能转化为重力势能；高度下降、速度增大，重力势能转化为动能。 【解答】A、甲球下落时，高度不断降低、速度变大，重力势能减小，动能增大，A错误； B、乙球上升过程中，速度减小、高度升高，动能转化为重力势能，B错误； C、甲乙两球质量相同，抛出时高度相等、速度大小相等，初始动能、重力势能均相等，因此抛出时机械能相等，C正确； D、动能只与质量和速度大小有关，两球质量一致、抛出速度大小相等，抛出时甲乙动能相等，D错误。 故答案为：C。 10．【答案】B 【知识点】能量的转化与守恒定律；比热容；燃料的热值 【解析】【分析】热值是燃料本身的一种特性，它只和燃料的种类有关 【解答】A、燃料的热值与燃料燃烧是否充分、燃料质量多少都没有关系，因此燃料燃烧更充分也不会改变热值大小，A错误。 B、火箭燃料本身储存有化学能，燃烧过程中，燃料的化学能释放，转化为燃气的内能，进而为火箭提供动力，B正确。 C、火箭加速升空过程中，速度增大，高度也增大：动能和重力势能都同时增大，并不是动能转化为重力势能，这部分能量增加来自于燃料燃烧释放的内能，C错误。 D、火箭选用液态氢做燃料，是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧可以释放出更多的热量，不是因为比热容大，D错误。 故选B。 11．【答案】C 【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法 【解析】【分析】白雾是小液滴，白烟是固体小颗粒。 【解答】瓶盖被瓶内的气体冲出时，气体对外做功，将内能转化为瓶盖的机械能，气体内能减小，温度降低，气体液化，瓶内将出现白雾。 故答案为：C。 12．【答案】B 【知识点】惯性；力是否做功的判断；能量的相互转化和转移 【解析】【分析】惯性是物体本身的固有属性，大小只和物体质量有关。 【解答】A、踢球时，人对足球施加了力，足球在力的方向上移动了距离，因此人对足球做功；这个过程消耗了人体的化学能，转化为足球的机械能，A正确。 B、足球离开脚飞行后，脚不再和足球接触，不会对足球施加作用力；足球飞行时只受重力和空气阻力，B错误。 C、根据惯性的定义，足球在飞行、触网过程中质量不变，因此惯性大小不变，C正确。 D、足球在上升过程中，速度减小、高度升高，动能减小、重力势能增加；同时足球和空气存在摩擦，会克服摩擦做功，一部分动能转化为内能，因此能量转化为：动能转化为重力势能和内能，D正确。 故选B。 13．【答案】D 【知识点】光合作用的原理；能量的转化与守恒定律 【解析】【分析】A 实验中灯发光时，电能除了转化为内能（灯发热）和光合作用需要的化学能，还有一部分电能转化为光能。 B、水的比热容大，等质量的水，吸收相同的热量，温度变化量小。 CD、由题中信息可知，二氧化碳含量不变，变化的是氧气的体积，可知是光合作用释放的氧气，导致液面变化。光照越强，光合作用越强，释放的氧气越多，读数之差表示的是释放氧气的差值。 【解答】A、灯发光，部分电能转化为光能，故A错误； B、将盐水瓶放入清水中，能使温度基本恒定，是因为水的比热容大，吸热效果好，故B错误； C、由“ 盐水瓶内装满可使金鱼藻的生活环境保持较稳定的、适宜的CO2浓度的某溶液 ”，可知二氧化碳浓度不变，不会导致读数差异，故C错误； D、乙中灯功率更大，光合作用更强，释放的氧气体积更大，装置内压强变化量更大，所以液面上升高度更高，故D正确。 故答案为：D。 14．【答案】C 【知识点】电功率 【解析】【分析】首先分清灯泡的连接方式，并联电路中各支路两端电压相同，灯泡的实际功率决定了灯泡的明暗程度，由P分析两灯泡的电阻关系。 【解答】 ABC、由图可知，灯泡L1、L2并列接在电路中，并联电路中各支路两端电压相同，开关S在干路上控制整个电路； 由题意可知，闭合开关S后，发现灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，说明灯泡L1的实际功率大，由P变形R可知，灯泡L1的电阻小于L2的电阻，故AB错误、C正确； D、因不知两灯泡的额定电压之间的关系，所以不能比较二者额定功率之间的关系，故D错误。 故选：C。 15．【答案】B 【知识点】电能表参数的理解与电能的求法 【解析】【分析】（1）电能表是用来测量电路消耗电能的仪表； （2）电能表读数时，最后一位是小数，单位kW•h； （3）“10（20）A”表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A； （4）1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次。 【解答】 A、电能表是测量电路消耗电能的仪表，故A正确； B、小白家10月份消耗的电能为5713.4kW•h﹣5588.4kW•h＝125kW•h，故B错误； C、电能表铭牌上的“10（20）A”表示电能表的标定电流为10A，短时间允许通过的最大电流为20A，故C正确； D、电能表铭牌上的1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，故D正确。 故选：B。 16．【答案】A 【知识点】能量的相互转化和转移；电功的实质 【解析】【分析】（1）电路中消耗电能的过程，就是电流做功的过程； （2）电流在经过用电器前后大小不变； （3）LED灯的光能转化效率很高，但也不是百分之百； （4）根据对能量守恒定律的理解判断。 【解答】 A、电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能，故A正确； B、灯泡消耗电能，但流过灯泡后的电流不会变小，故B错误； C、LED灯能将消耗的电能大部分转化成光能，但也会产生少量内能，故C错误； D、根据能量守恒定律，光能不会凭空消失，它会转化为其他形式的能量，故D错误。 故选：A。 17．【答案】D 【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法 【解析】【分析】（1）燃料燃烧实质是将燃料的化学能转化为内能； （2）改变内能的方式包括做功和热传递； （3）当对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小。 【解答】A、酒精燃烧，是酒精的化学能转化为内能，故A错误； B、水被加热的过程中，水吸收热量，内能增加，其内能是通过热传递的方式改变的，故B错误； C、水蒸气对软木塞做功，将塞子推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气内能减小、温度降低，液化成小水珠飘散在空中，即“白气”，故C错误； D、水蒸气对软木塞做功，将塞子推出，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故D正确。 故选：D。 18．【答案】D 【知识点】热量的计算；燃料的热值 【解析】【分析】（1）热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关； （2）根据Q放＝mq分析解答； （3）知道焦炭的热值和质量，根据Q放＝mq求出焦炭放出的热量。 【解答】AC、热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关，故AC错误； B、根据Q＝mq可知，放出的热量与热值、质量有关，故B错误； D、焦炭的热值是2.9×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭放出的热量为：Q放＝mq＝1kg×2.9×107J/kg＝2.9×107J，故D正确。 故选：D。 19．【答案】D 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）根据小球起跳的高度分析机械能的变化； （2）根据小球在N点的重力势能的百分比计算出小球在N点的重力势能； （3）根据小球在M、N点的重力势能的大小关系可知高度关系； （4）根据小球在M、N点的重力势能的大小关系可判断出N点的位置。 【解答】A、由图可知，小球反弹的高度越来越低，所以机械能越来越小，小球在①位置机械能大于在③位置机械能，故A错误； B、小球在N点时的重力势能为E势N300J，故B错误； C、由图乙可知，小球在M点的重力势能E势M＝240J，则小球在M、N点的重力势能不同，所以高度不同，故C错误； D、因为小球在M点的重力势能小于小球在N点的重力势能，所以小球在N点的高度大于在M点的高度，所以N点可能在位置②，故D正确。 故选：D。 20．【答案】D 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】功的大小是物体所受的力与在力的方向上通过距离的乘积；在a、b、c三种情况下受力相同，根据物体在力的方向上通过的距离，利用公式W＝Fs分析拉力做功的大小，然后由P分析功率的大小。 【解答】a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体在相同时间t内沿不同的轨迹移动了相同的距离s； 如图a，力F在竖直方向上，移动的距离s在水平方向上，F对物体不做功，Wa＝0，做功的功率Pa＝0； 如图b，力F在水平方向上，物体在力的方向上移动的距离为s，F对物体做的功Wb＝Fs，做功的功率Pb； 如图a，力F在竖直方向上，物体在力F的方向上移动的距离h＜s，F对物体做的功Wc＝Fh＜Fs，做功的功率Pc，故Wa＜Wc＜Wb； 由P可知三种情况下拉力做功功率大小为Pa＜Pc＜Pb。 故答案为：D。 21．【答案】（1）电能 （2）12000 （3）C 【知识点】平衡力的辨别；能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化 【解析】【分析】分析电动机工作时的能量转化过程，明确其消耗电能转化为机械能；根据重力势能的影响因素，利用公式Ep=mgh计算无人机在指定高度的重力势能；最后分析无人机匀速上升时的运动状态，运用二力平衡条件判断升力与重力的大小和方向关系。 【解答】（1）电动机是利用通电导体在磁场中受力运动工作的，工作过程中消耗电能，获得机械能，因此能量转化是电能转化为机械能； （2）根据题意，无人机整机的质量m=20kg，上升高度h=60m，则具有的重力势能； （3）无人机沿竖直方向匀速向上飞行，处于平衡状态，在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的升力，不计空气阻力，这两个力是一对平衡力，即升力方向竖直向上且与重力大小相等，故C正确。 22．【答案】（1）82 （2）核裂变 （3）2.1×107 【知识点】比热容；热量的计算；核裂变与核聚变；电能表参数的理解与电能的求法 【解析】【分析】（1）1度=1kW•h；电能表读数时，最后一位是小数，单位是kW•h，根据电能表月初、月未的两次示数可得该户本月消耗的电能； （2）核电站中，是利用核裂变来获取核能，最终转化为电能； （3）根据求水吸收的热量。 【解答】(1)月初电能表示数为1387.5kW·h，月末电能表示数为1469.5kW·h，本月消耗电能：1469.5kW·h-1387.5kW·h= 82kW·h=82度。 （2）核电站是利用可控的核裂变反应来释放核能的，核聚变目前还不能被人类可控利用来发电。 （3）已知：m=100kg ， C=4.2×103J/(kg·℃ ，∆t=t -to=75℃- 25℃=50℃，吸收热量Q =cm∆t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃ =2.1×107J。 23．【答案】（1）物体间力的作用是相互的 （2）惯性 （3）B 【知识点】力的作用是相互的；惯性；动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒 【解析】【分析】（1）相互作用力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。 （2）惯性是物质的属性，使物体具有保持原来运动状态的能力，但惯性不是力，不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等，只能说“由于惯性”、“具有惯性”等，惯性大小只和质量有关。质量越大，惯性越大。 （3）重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。 【解答】（1）当人对滑雪杖施加向后的力时，滑雪杖同时对人施加了一个向前的反作用力，两个力的方向相反，体现了物体间力的作用是相互的这一规律：一个物体对另一个物体施加力的同时，也会受到另一个物体对它的反作用力。 （2） 物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性。制动后，滑雪者的运动状态虽然开始改变，但由于人具有惯性，会保持原来向前的运动状态，所以不能马上停下，仍会继续向前运动一段距离。 （3）运动员从飞出后到最高点的过程中，上升时速度逐渐减小，因此动能逐渐减小；到达最高点时，运动员仍有水平方向的速度，因此动能不为零；从最高点下落过程中，速度逐渐增大，因此动能逐渐增大。即整个过程动能变化是：先减小，后增大，且最低点动能大于初始动能（最低点高度低于初始位置）。 故答案为：B。 24．【答案】（1）比热容 （2）热传递 （3）2.3×105 【知识点】物体内能的改变方法；比热容；燃料的热值 【解析】【分析】（1）比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量； （2）热传递改变内能的本质为能量的转移； （2）根据公式 Q放=mq灯油计算放出的热量。 【解答】（1）在夹层中加水，主要是利用水的比热容较大的特性，即相同质量的水升高相同的热量时会吸收更多的热量，从而达到降温的目的。故填：比热容。 （2） 夹层注水， 水吸收油的热量使自身温度升高，属于能量的转移，即利用热传递降低油温。故填：热传递。 （3）根据题意可知，5g灯油燃烧放出的热量为： Q放=mq灯油= 0.005 kg × 4.6×107 J/kg = 2.3×105 J 。故填：2.3×105 J 。 25．【答案】（1）电流的热效应 （2）火线 （3）33000 【知识点】家庭电路的组成与连接；电功计算公式的应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律） 【解析】【分析】（1）电流通过导体时将电能转化为内能的现象叫做电流的热效应； （2）家庭电路中，为了用电安全，开关应该与火线相连； （3）根据W＝Pt求出电热丝1min消耗的电能。 【解答】解：（1）通电后，电热丝能够产生热量，是因为电热丝将电能转化为内能，这是电流的热效应； （2）由图可知，b接线柱与开关相连，所以从用电安全的角度考虑，图中b接的是进户线中的火线； （3）电热丝工作1min消耗的电能：W＝Pt＝550W×1×60s＝33000J。 故答案为：（1）电流的热效应；（2）火线；（3）33000。 26．【答案】（1）乙 （2）甲 （3）90 【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据灯泡额定功率结合P分析回答； （2）根据确定灯泡电阻的大小，利用串联电路电流特点结合P＝I2R分析回答； （3）3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出电能表转盘转18圈消耗的电能，利用P乙灯泡的实际功率。 【解答】 （1）如图所示，甲灯泡的额定功率P甲＝25W，乙灯泡的额定功率P乙＝100W，根据P可知，两灯均正常发光时，相同时间内灯泡乙消耗的电能更多； （2）根据可知，甲灯泡的电阻大于乙灯泡的电阻，即R甲＞R乙，当两灯串联时，根据串联电路电流规律可知，通过两个灯泡的电流相等，根据P＝I2R可知，此时甲灯泡的实际功率更大，则甲灯泡更亮； （3）电能表转盘转18圈消耗的电能为： ， 根据P可知，乙灯泡的实际功率为： 。 故答案为：（1）乙；（2）甲；（3）90。 27．【答案】甲、乙；1～1.2；匀速直线运动 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】分别计算M点和S点的动能和势能，就可确定M点和S点的高度关系，根据机械能的大小关系，就能知道M和S的先后顺序，由此确定位置关系；根据牛顿第一定律解答。 【解答】由图2可知M点的动能EMk＝0.4J，重力势能EMp＝0.8J，则M点的机械能EM＝EMk+EMp＝0.4J+0.8J＝1.2J，S点的动能ESk＝0.6J，重力势能ESp＝0.4J，则S点的机械能ES＝ESk+ESp＝0.6J+0.4J＝1J，因为EMp＞ESp，所以M点的高度大于S点的高度，即M在上S在下，又因为EM＞ES，由于小球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能越来越小，所以先经过M点再经过S点，故M、S两点位置关系可能是甲、乙； 因为N点在M和S点之间，所以N点的机械能可能为1～1.2J之间； 由牛顿第一定律可知，物体在不受力的时候，小球将做匀速直线运动。 故答案为：甲、乙；1～1.2；匀速直线运动。 28．【答案】（1）变小 （2）存在 （3）AO之间 【知识点】动能和势能的大小变化 【解析】【分析】影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 两个物体相互接触后，若有一个运动的趋势，在接触面上就会产生一个与物体运动趋势相反的力的作用，该力就是摩擦力。 如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，那么，它可能不受外力作用，也可能受平衡力作用。 【解答】（1）从A点弹到O点，弹性形变程度越小，弹性势能就越小，弹簧的弹性势能变小。 （2）小球与水平杆之间存在摩擦力，小球静止，在水平方向上受到平衡力的作用，即弹力与摩擦力是一对平衡力。 （3）小球从A到B向右运动的过程中，小球在A位置弹性势能最大，O点为弹簧的自由长度位置，在AO段由弹性势能转化为动能和内能，速度最大值出现在AO之间。 故答案为：（1）变小；（2）存在；（3）AO之间。 29．【答案】（1）运动 （2）不变 （3）9000 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）参照物与运动状态判断：物理学中，判断物体运动或静止的依据是被研究物体相对于参照物的位置是否发生改变；若相对位置发生变化，物体是运动的；若相对位置没有变化，物体是静止的。 （2）滑动摩擦力大小影响因素：滑动摩擦力的大小只与两个因素有关，一是接触面受到的压力大小，二是接触面的粗糙程度；只要压力、接触面粗糙程度都不变，滑动摩擦力大小就保持不变，与物体运动速度大小无关。 （3）机械能转化与功的计算：物体在高处具有重力势能，重力势能公式为G=mg、Ep=mgh；物体从静止滑下最终停下，初始的重力势能全部用来克服摩擦力做功，重力势能大小等于克服摩擦力做的功；重力计算公式G=mg，重力势能Ep=mgh。 【解答】（1）以 A 点作为参照物，游客下滑时，游客和 A 点之间的距离、相对位置不断发生改变，根据运动状态判断规则，相对参照物位置改变则物体处于运动状态，因此填运动。 （2）游客在 BC 段水平滑行时，橡皮圈对减速带的压力等于人和橡皮圈的总重力，压力大小不变；人工草皮减速带的粗糙程度固定不变。滑动摩擦力只由压力和接触面粗糙程度决定，和滑行速度快慢无关，所以摩擦力大小不变，因此填不变。 （3）先计算总重力，G=mg=60kg×10N/k=600N；再计算 A 点处的重力势能Ep=mgh=60kg×10N/kg×15m=9000J。游客从 A 静止滑到 C 完全停下，所有重力势能全部用来克服摩擦力做功，所以克服摩擦力做功等于重力势能 9000 焦，因此填 9000。 故答案为：(1) 运动； (2) 不变； (3) 9000。 30．【答案】（1）减小 （2） （3） 【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化 【解析】【分析】（1）根据物体在粗糙的水平面上克服摩擦做功分析机械能的变化； （2）根据W=Gh计算重力做功； （3）根据能量守恒定律可知，机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功，根据W=Gh分析解答。 【解答】（1） 物体从A点滑到B点的过程中，需要经过粗糙的水平面，水平面的摩擦力会对物体做功，一部分机械能会转化为内能，因此物体的总机械能减小。 故填：减小。 （2） 重力做功只和竖直方向的高度差有关，物体从A点滑到水平面时，下落的竖直高度为H，则物体A重力做功公式W=Gh=mgH。故填：mgH。 （3） 整个过程中，物体初始在A点静止，机械能为重力势能E1=mgH；最终静止在C点时，机械能为重力势能E2=mgh。根据能量守恒，机械能的减少量全部用来克服摩擦力做功，因此克服摩擦力做功W=E1-E2=mgH-mgh=mg(H-h)。故填：mg(H-h)。 31．【答案】（1） （2）相等 （3）大于 【知识点】比热容；热量的计算 【解析】【分析】（1）热平衡状态下，相互接触的物体温度会趋于一致，此时的温度即为热平衡温度，可从温度 - 时间图像中读取两条曲线重合后的稳定温度。 （2）热传递过程中，若不考虑热量散失，高温物体放出的热量会全部被低温物体吸收，即热水放出的热量与冷水吸收的热量相等。 （3）根据热量计算公式Q=cmΔt，在Q和比热容c相同时，温度变化量Δt与质量m成反比，可通过热水和冷水的温度变化量比较两者的质量大小。 【解答】（1）由图像可知，冷、热水混合后，温度曲线在 400s 后稳定在40 ℃，说明达到热平衡时的温度为40 ℃ 。 （2）题目明确说明不考虑热量散失，因此热水放出的热量会全部被冷水吸收，即热水放出的热量与冷水吸收的热量相等； （3）热水的初温为70 ℃，末温为 ℃，温度变化量 Δt热=70 ℃ −40 ℃=30 ℃；冷水的初温为30 ℃末温为30∘C， 温度变化量Δt冷 =40 ℃−30 ℃=10 ℃。 根据Q=cmΔt，Q与c相同时，m与Δt成反比，Δt 热>Δt冷， 因此m 冷>m 热=10kg，即冷水的质量大于 10kg。 故答案为：（1）40； （2）相等； （3）大于。 32．【答案】（1）凸透镜 （2）2500 （3）​​​​​​​ 【知识点】凸透镜成像的应用；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）物体发出的光线穿过凸透镜发生折射，折射光线相交形成物体的像，这个过程叫做凸透镜成像原理，照相机、摄像机属于凸透镜成像原理； （2）根据固体压强的计算公式进行计算； （3）机器狗做匀速直线运动，牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，根据公式进行计算。 【解答】（1）摄像头利用凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，因此摄像头的光学元件相当于凸透镜，故答案为：凸透镜； （2）水平台的面积大于纸盒的底面积，要得到机器狗受到的最小压强，根据，压力不变的情况下，接触面积越大，压强越小，因此S=40cm25cm=1000cm2，F=G=mg=25kg10N/kg=250N，，故答案为：2500； （3）由题意得机器狗做匀速直线运动，牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等， 即， 故答案为：。 33．【答案】（1）A （2）60 （3）8 【知识点】平衡力的辨别；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）平衡力的条件：大小相等，方向相反，作用在同一物体和同一直线上； （2） 首先根据P机=ηP电计算机器人的机械功率，然后根据P机=Fv计算机器人出拳的力。 （3）根据W=Gh计算机器人克服重力做功，再根据计算供给灯泡工作的时间。 【解答】 （1）A.机器人所受重力与地面对机器人的支持力，二者大小相等，方向相反，作用在同一物体和同一直线上，是一对平衡力，故A符合题意。 B.机器人对地面的压力和机器人的重力都是竖直向下的，即二者方向相同，不是平衡力，故B不符合题意； C.地球对机器人的引力就是重力本身，二者不是平衡力，故C不符合题意。 故选A。 （2）根据题意可知， 电能转化为机械能的效率为60%， 则机械功率：P机=ηP电=0.6×400W=240W； 那么机器人出拳的力是：。 答：机器人出拳的力是60N。 （3）根据题意可知， 跃起后机器人做功增加的重力势能：W=Gh=mgh=80kg×10N/kg×2m=1600J。 那么可以供2盏灯泡工作的供电时间。 答： 该过程机器人消耗的能量可供2盏100W的灯泡同时正常亮8s 。 34．【答案】（1）； （2）小灯泡断路； （3）0.75 （4）大于 （5）乙 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】（1）滑片向左移动时，灯变亮，说明电流变大，则滑动变阻器的有效电阻变小，据此连接； （2）小灯泡不亮、电流表示数几乎为零，说明电路可能断路，电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了； （3）根据图乙找到额定电压对应的额定电流，利用P＝UI计算灯泡的额定功率； （4）根据P结合灯的电阻随温度的降低而减小分析； （5）当灯泡两端电压最小时，变阻器两端电压最大，变阻器的阻值最大，由图乙知灯的电压和电流，根据串联电路电压的规律求出变阻器的电压，由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值确定变阻器的规格。 【解答】（1）滑片P向右端移动时，灯变亮，电流变大，滑动变阻器接入电路阻值变小，则滑动变阻器需要接入右下接线柱，如图所示 （2）小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压，相当于电压表并联在电源两端，则电路故障可能是小灯泡断路。 （3）灯泡额定电压为2.5V，由图乙可知此时电路电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W （4）若灯泡电阻不变，灯泡两端电压变为额定电压的一半时，根据电功率计算公式可知此时灯的实际功率变为额定功率的四分之一，但灯泡的阻值随着温度变化而变化，当灯泡两端电压变为额定电压的一半时，灯泡的温度降低，灯丝阻值减小，根据可知，此时实际功率大于。 （5）结合串联电路的电压关系可知灯泡两端电压最小时，滑动变阻器两端电压最大，由图乙可得灯泡两端电压最小为0.5V，此时电路中电流为0.1A，滑动变阻器两端电压为U滑大＝U电﹣U灯小＝3V﹣0.5V＝2.5V 滑动变阻器最大阻值为，小华在该实验中选用的是乙滑动变阻器。 35．【答案】（1）活塞压缩气体、活塞与筒壁摩擦都会导致打气筒发热 （2）活塞与筒壁摩擦会导致打气筒发热 （3）多次测量求平均值 （4）压缩气体做功 【知识点】物体内能的改变方法 【解析】【分析】（1）猜想的完整性：科学探究中，猜想可以是单一因素，也可以是多个因素共同作用。已知猜想 1 和猜想 2 是单一因素，因此猜想 3 可以是两种因素共同作用，即活塞压缩气体和活塞与筒壁摩擦都会导致打气筒发热。 （2）小王实验的结论：小王使用拆除底座的打气筒，活塞运动时没有压缩气体，只有摩擦。实验数据显示 a、b 两处温度均升高，说明摩擦会导致打气筒发热。 （3）数据处理方法：实验中多次重复操作并测量，目的是减小实验误差，常用的方法是多次测量求平均值。 （4）主要发热原因的判断：小敏用完整打气筒（既有摩擦又有压缩气体），b 处（下部）温度远高于 a 处（上部）；小王的实验（只有摩擦）中 a、b 温度相同。对比可知，下部温度更高的主要原因是压缩气体做功。 【解答】（1）①处可以填写的猜想是：活塞压缩气体、活塞与筒壁摩擦都会导致打气筒发热（或两者共同作用导致发热）。 （2）根据小王的实验数据，a、b 两处温度均升高，说明活塞与筒壁摩擦会导致打气筒发热。 （3）两位同学对数据的处理方法是多次测量求平均值，以减小实验误差。 （4）对比分析表中数据，小敏实验中 b 处（下部）温度远高于 a 处，而小王实验中 a、b 温度相同，说明使打气筒下部发热的主要原因是压缩气体做功。 36．【答案】（1）减小 （2） （3）向上做匀速直线运动 （4）水火箭竖直向上发射时最高点速度为零，动能全部转化重力势能；斜射时最高点仍有速度，动能没有全部转化为重力势能，所以前者飞得更高 【知识点】动能和势能的大小变化；水火箭模型 【解析】【分析】（1）根据物体质量增大后会使加速度减小分析； （2）火箭的稳定性越好，则偏移量越小；火箭受到的阻力越大，则飞行高度会越小，据此分析4片尾翼的运动轨迹； （3）根据牛顿第一定律的知识分析； （4）水火箭最终得到的重力势能越大，则飞行高度越大，根据动能和重力势能的转化分析。 【解答】（1） 瓶内水过多会增加水火箭的总质量，从而导致水火箭的初速度和加速度都降低，进而减小飞行高度，故填：减小。 （2） 4片尾翼比3片尾翼稳定性更好，受西风影响时，落点会更接近发射点 。 4片尾翼空气阻力更大，飞行高度会略低于3片尾翼，如下图所示： 故答案为：。 （3） 由丁图可知，t1时刻时火箭的速度达到最大保持不变。根据牛顿第一定律可知，若此时撤去所有外力，水火箭将保持原来的速度向上做匀速直线运动。故填：向上做匀速直线运动。 （4）根据生活经验可知，水火箭竖直向上发射时最高点速度为零，动能全部转化重力势能；斜射时最高点仍有速度，动能没有全部转化为重力势能，所以竖直向上发射水火箭的能飞到的最高高度比斜射的要更高 。 故答案为：水火箭竖直向上发射时最高点速度为零，动能全部转化重力势能；斜射时最高点仍有速度，动能没有全部转化为重力势能，所以前者飞得更高。 37．【答案】（1）物理 （2）①解：已知U总=12V，电压表示数U0=8V， UR=12V-8V=4V； 根据串联电路中， ，解得R=25， 根据图乙可知， 答：舱体内的气压值是。 ②解：由①知R=25，R总=R+R0=25+50=75 根据公式. 答：电路工作10min消耗的电能是1152J。 【知识点】化学变化与物理变化的判别；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用 【解析】【分析】（1）化学变化和物理变化的判断依据是看是否有新的物质生成，化学变化中有新的物质生成，物理变化没有新的物质生成； （2）根据串联电路中分压特点，电阻之比等于电压之比进行计算分析；根据进行计算分析。 【解答】（1）分离液态空气是利用空气中各成分沸点不同，将氧气分离出来，整个过程没有新物质生成，因此属于物理变化，故答案为：物理。 38．【答案】（1）秒表；t； （2）A （3）45；135 【知识点】功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）由结合累计法分析；求出每次克服重力所做的功，从而得出跳n次所做的总功，根据功率公式得出平均功率； （2）AB．频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，结合功率公式分析； C．体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，结合功率的物理意义分析； D．从不清晰一定时间内跳的次数分析。 （3）根据G＝mg得出同学的重力，已知起跳的最大高度，得出每跳起一次克服自身重力所做的功；由图可知，跳一次所用时间，从而得出1min内所跳的次数，进而得出1min内克服重力做功，最终得出1min内克服重力做功的平均功率。 【解答】（1）由可知，还需要用秒表记录跳n次所用的时间t； 自己所受的重力是mg；每次克服重力所做的功 W＝Gh＝mgh 则跳n次所做的总功 W总＝nW＝nmgh 则平均功率 （2）AB．频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A符合题意，B不符合题意； C．体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故C不符合题意。 D．由于不清晰一定时间内跳的次数，即快慢，故无法比较功率的大小 故选：A。 （3）由题意知：该同学的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N 起跳的最大高度h＝0.09m；每跳起一次克服自身重力所做的功W1＝Gh1＝500N×0.09m＝45J 由图可知，跳一次所用时间；1min内所跳的次数 1min内克服重力做功W2＝nW1＝180×45J＝8100J 1min内克服重力做功的平均功率 1 学科网（北京）股份有限公司 $