精品解析：浙江杭州市萧山区八校2026-2027学年九年级上学期科学10月阶段学情自测

2026学年第一学期九年级10月学情调研科学调研卷 考生注意： 1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分160分，考试时间120分钟。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题和答题纸规定的位置上。 3.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 4.常数g取10牛/千克。 一、选择题（本大题有15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列四幅图中，力对物体做功的是（ ） A. 推车未推动 B. 提着滑板水平前行 C. 搬石未搬起 D. 用绳子提升物体 2. 下列说法正确的是（ ） A. 对物体做功，物体的内能不一定增加 B. 物体温度升高了，一定吸收了热量 C. 物体放出热量，温度一定降低 D. 物体温度升高，内能不一定增加 3. 关于电能和电功，下列说法正确的是（ ） A. 家用电器每消耗1度电，产生的热量就是 B. 用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功 C. 电流做功的过程实质就是其他形式能转化为电能的过程 D. 通过导体的电流越大，电流做的功就越多 4. 随着人们生活水平的不断提高，越来越多的用电器进入了我们的生活。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是（ ） A. 电视机 B. 电火锅 C. 抽油烟机 D. 洗衣机 5. 2025年10月30日，神舟二十一号载人飞船由运载火箭发射成功。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 6. 下列4幅图的说法中正确的是（ ） A. 甲图中的塞子弹出，水蒸气具有的机械能转移给了塞子 B. 乙图中小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失 C. 丙图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能 D. 丁图中的摆锤摆动许多次后总会停下来，说明这个过程中的能量不守恒 7. 如图甲所示，小灯泡的额定电压为，开关闭合后，小灯泡正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图像，下列说法正确的是（ ） A. 小灯泡消耗电能比定值电阻慢 B. 通电，定值电阻R产生的热量为 C. 电阻R的电功率为 D. 电源电压为 8. 小宁同学在学习电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关时，设计了如图所示的实验装置，2只平底烧瓶内装有某种液体，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝和，下列有关该实验的说法正确的是（ ） ①平底烧瓶内装有某种液体，该液体可以选择食盐溶液 ②为了使实验现象更加明显，玻璃管内径可以再小一些 ③本实验可以探究电流通过导体产生热与电流大小的关系 ④通过此实验研究可以得出导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比 A. ②③ B. ①④ C. ②④ D. ①②③ 9. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器成功着陆，实现了人类首次月球背面采样返回。其着陆过程的部分轨迹如图所示。已知返回器质量不变，且在大气层外运动时不受空气阻力，下列分析错误的是（ ） A. 从A到B，返回器动能变大 B. 从B到C，返回器机械能守恒 C. 从C到D，返回器重力势能变小 D. 返回器的机械能在A点时大于D点 10. 下列估算最接近实际的是（ ） A. 家用电热水壶的功率约为100瓦 B. 1千克水吸收焦的热量，温度可升高10℃ C. 家用电动汽车充满电后，动力电池储存的电能约3600焦 D. 把1只鸡蛋举高2米，做的功大约是1焦 11. 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. 足球在飞行和触网时惯性不变 C. 足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D. 足球在上升过程中动能转化为重力势能和内能 12. 随着科技的发展，人工智能逐渐融入我们的生活。一辆电动无人扫地车在平直的公路上匀速前进，并不断地将地面上的垃圾吸入车内。此过程中，扫地车整体的（ ） A. 动能不变，重力势能变大，机械能变大 B. 动能变大，重力势能变大，机械能变大 C. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 D. 动能变大，重力势能不变，机械能变大 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 14. 实验课上小宇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 15. 甲、乙两灯的规格分别为“6V3W”和“6V6W”，忽略灯丝电阻受温度的影响，下列说法正确的是（ ） A. 两灯串联在6V的电路中，乙灯比甲灯亮 B. 两灯并联在6V的电路中，甲灯比乙灯亮 C. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 D. 将乙灯接入3V的电路中，它的实际功率为1.5W 二、填空题（本大题有7小题20空，每空2分，共40分） 16. 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。 （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，达到省油的目的。 17. 如图为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零。A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则： （1）从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能_____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）从B点运动到C点的过程中，能量转化情况是_____________。 （3）从O点到C点的过程中，在_____________点（填A、B或C）处运动员的动能最大。 18. 2025年1月20日，我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）在安徽合肥创造新世界纪录，首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”的世界纪录。 （1）“人造太阳”的反应原理与太阳类似，通过核________（填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能。核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有________性。 （2）“人造太阳”能够解决人类能源问题，科学家已经进行了半个多世纪的研究，但距真正投入商用、变成每家每户可以用的电，可能还需要较长时间研究。下列三位同学的观点支持科学家继续进行这项研究的是________（可多选）。 A. “人造太阳”产生的核辐射小，核废料少，基本不污染环境。 B. “人造太阳”发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 C. “人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动，条件苛刻，投入巨大。 19. 植保无人机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，因工作需要匀速上升至高空，该过程中无人机克服重力做功为_____________J。 （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 20. 寒冷的冬天，小滨在书桌上铺了一层电热膜。如图甲所示，它是在绝缘的聚酯薄膜表面密密嵌入一根根的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，两条金属导线接入电源后，电热膜以整个膜为加热面，持续均匀发热。 （1）电热膜是利用_____________原理工作的。 （2）为测量该电热膜的电功率，小滨关闭家中其他所有电器，只让该电热膜正常工作，如图乙所示的电能表表盘转动，测得电热膜的电功率为_____________W。 21. 喝水鸟是一款玩具，其结构如图。给头部滴一次水，能发现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动；当身体接近水平时，玻璃管底部露出气体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答。 （1）给头部滴水的目的是利用水蒸发______（选填“吸收”或“放出”）热量，使头部温度下降。 （2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会______（填物态变化名称），使头部气压小于尾部气压。 （3）喝水鸟并非“永动机”，其运动过程消耗了______能，转化为鸟的机械能。 22. 如图轻质弹簧原长，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到静止时，弹簧长度为L。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。光滑水平轨道与光滑半圆轨道相切。是长度为的水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道相切，用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L，然后释放，P开始沿轨道运动。 （1）从竖直放置在地面上的弹簧顶端，静止释放物块P，至弹簧被压缩后静止，物块P的重力势能转化为弹簧的_____________能。 （2）将弹簧压缩至长度L然后放开，物块P开始沿轨道运动，能到达的最高位置为_____________（填A、B、C或D），此时物块具有_____________能，此过程克服重力做功为_____________（用题中字母表示）。 三、实验与探究题（本大题有5小题，共40分） 23. 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/ 木块移动距离 ① 2 ② 4 ③ 6 （1）本实验中用_____________反映弹簧弹性势能的大小。 （2）用同一小球多次重复实验，都测得，则表明_____________。 （3）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：_____________。 （4）在实验③的基础上，其他条件不变，若换一个质量更大的小球，木块移动距离为，预测、的大小关系为_____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 24. 小明利用如图甲所示电路测量“小灯泡的额定功率”，选用的电源电压为3.0伏，小灯泡的额定电压为2.5伏。他根据图甲完成图乙的部分连接（已知滑动变阻器最大阻值为20欧）。 （1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整_____（要求：滑动变阻器划片向左移动，小灯泡变暗）。 （2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近3伏，出现这一故障的原因可能是小灯泡_____。 （3）排除电路故障后，断开开关，移动滑动变阻器滑片至小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙，该小灯泡的额定功率为_____。 （4）小明在电路安全的前提下，将滑片从最左端移到最右端，记录多组电压表和电流表的示数并描绘出如图丁所示的I-U图像。若U0表示电源电压，图中面积S1表示小灯泡两端电压为U1时消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为_____（用图中字母表示）。 25. 如图所示，这是科技迷小柯制作的“真空炮”模型，在一根两端开口、内壁光滑且水平放置的透明塑料管左端管口处放置一枚弹丸（弹丸直径和塑料管内壁直径相等），管口两端各有一块可自由开合的挡板，靠近管口右端连接一抽气机。每次实验都用抽气机充分抽气一段时间后，迅速将左侧挡板打开，弹丸便可冲开另一挡板从管右端射出。弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢？ 小柯提出了如下猜想： 猜想一：与弹丸的形状有关。 猜想二：与塑料管的长度有关。 小柯在塑料管壁的弹丸出口处安装了多套光电速度传感装置，用于测量弹丸的出射速度。测得数据如下表： 实验序号 弹丸形状 弹丸质量 塑料管长度/ 弹丸出射速度/ 1 子弹形 10 15 18 2 子弹形 10 25 22 3 球形 10 15 10 4 球形 10 25 13 （1）该设计中，弹丸受到的动力来自其两端气体的_____________。 （2）弹丸从塑料管中飞出后，仍能在空中继续向前运动一段距离是因为弹丸具有_____________。 （3）通过实验分析，最终小柯确定猜想一成立，他的依据是_____________。 （4）通过分析序号1和2的实验数据可得到结论：其他条件不变时，塑料管长度越大，弹丸出射速度越大。请结合做功和能量转化关系分析原因：_____________。 26. 小科在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2分钟记录一次温度。（已知ρ水＞ρ煤油） （1）如图甲所示是小科的实验情景，其中一处有明显错误，请指出错误之处：______； （2）该实验中用______（填“加热时间”或“升高的温度”）表示物质吸收热量的多少； （3）纠正错误后继续实验，小科根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像。已知水的比热容为，则煤油的比热容为______； （4）如图丙所示，若将物质吸热升温和柱形容器盛水水面升高做类比，则可以将比热容和容器的______（填字母）做类比。 A. 高度 B. 底面积 C. 容积 D. 表面积 27. 同学们对“影响电流热效应的因素”进行了探究。（三个烧瓶中装有等质量的煤油） （1）小科设计了图甲装置，通过比较温度计示数的变化值，来判断相同时间内同一电阻通过不同电流时产生热量的多少。这里运用到的科学方法有_____________。 A. 转换法 B. 模拟实验 C. 控制变量法 D. 等效替代法 （2）小科测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关通电，再次测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（如表所示）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此可得出结论：_____________。 （3）为探究电流产生的热量与电阻的关系，可选图乙B烧瓶的电阻与图甲烧瓶中的电阻_____________（选填“串联”或“并联”）进行实验，这样做的好处是_____________。 四、综合题（本大题有5小题，共35分） 28. 能量转化和守恒定律是许多科学家长期探索建立的，是科学史上的重大发现。 材料一：1644年，笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度：1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。 材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。 （1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合？（ ） A. 笛卡尔 B. 莱布尼兹 C. 达朗贝尔 （2）如图甲所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增加。为了研究机械能和内能之间的转化是否遵循能量守恒定律，小科根据焦耳的实验装置，设计了图乙所示装置来进行实验。质量为的重物A在下落的过程中通过滑轮、轻绳带动容器中的金属叶片，从而搅动水做功，若此过程中重物A减少的势能全部转化为水的内能，能使容器中的水温度上升_____________℃（保留两位小数，水的比热容为）。 （3）生活中有许多与能量有关的现象，以下选项中，属于“做功”改变内能的是（ ） A. 冬天用热水袋取暖 B. 烧水时壶盖被顶起 C. 钻木取火 D. 电灯发出光和热 29. 某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4×107J/m3。试求： （1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）该热水器烧水的效率是多少？ 30. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为，最大荷载货物质量为。 （1）求货车空载行驶时所受的阻力大小。 （2）货车以的速度空载匀速行驶，求货车牵引力做功。 （3）满载时货车以最大输出功率在限速为的道路上匀速直线行驶，此时货车是否超速？ 31. 如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，、是发热电阻，热水器主要参数如下表。 额定电压 容积 加热功率 保温功率 （1）开关S拨至_____________触点位置时，电热水器处于保温状态。 （2）的阻值为多大？ （3）在上述加热状态下，热水器正常工作需消耗电能多少千瓦时？ 32. 相对于“钻木取火”的不易成功，有网友在网上发布了新式野外求生点火方法：准备一节干电池，一张带有铝箔纸的口香糖纸，最好修剪成下图的形状（中间窄两端宽），将铝箔的那一面两端掐住电池的正负极，很快铝箔纸开始从中间最细处着火，并延伸到其他部位。请你用所学的科学知识解释以上现象。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026学年第一学期九年级10月学情调研科学调研卷 考生注意： 1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分160分，考试时间120分钟。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题和答题纸规定的位置上。 3.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 4.常数g取10牛/千克。 一、选择题（本大题有15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列四幅图中，力对物体做功的是（ ） A. 推车未推动 B. 提着滑板水平前行 C. 搬石未搬起 D. 用绳子提升物体 【答案】D 【解析】 【详解】A．推车未推动，有力但是没有距离，劳而无功，故A不符合题意； B．提着滑板水平前行，力与物体运动距离垂直，垂直无功，故B不符合题意； C．搬石未搬起，有力但是没有距离，劳而无功，故C不符合题意； D．用绳子提升物体，有力作用在物体上，并且在力的方向上移动了距离，故这个力做了功，故D符合题意。 故选D。 2. 下列说法正确的是（ ） A. 对物体做功，物体的内能不一定增加 B. 物体温度升高了，一定吸收了热量 C. 物体放出热量，温度一定降低 D. 物体温度升高，内能不一定增加 【答案】A 【解析】 【详解】A．对物体做功可能使物体的机械能增加，不一定改变内能，例如推动物体整体加速时对物体做功，故A正确； B．物体温度升高既可能是吸收热量，也可能是外界对物体做功，故B错误； C．物体放热时温度不一定降低，例如晶体凝固过程中放热但温度保持不变，故C错误； D．对同一物体而言，在物质的量及状态不变的通常初中物理情境下，温度升高意味着分子热运动加剧、内能增大，故D错误。 故选A。 3. 关于电能和电功，下列说法正确的是（ ） A. 家用电器每消耗1度电，产生的热量就是 B. 用电器消耗的电能等于电流通过该用电器所做的功 C. 电流做功的过程实质就是其他形式能转化为电能的过程 D. 通过导体的电流越大，电流做的功就越多 【答案】B 【解析】 【详解】A．用电器消耗1度电即，若是纯电阻电路，产生的热量等于，若是非纯电阻电路产生的热量小于，故A错误； B．电流做功的过程就是消耗电能的过程，所以，用电器消耗的电能等于电流通过用电器所做的功，故B正确； C．电流做功的过程实质就是电能转化为其他形式能的过程，故C错误； D．由知道，在电压和通电时间一定时，通过导体的电流越大，电流做的功就越多，故D错误。 故选B。 4. 随着人们生活水平的不断提高，越来越多的用电器进入了我们的生活。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是（ ） A. 电视机 B. 电火锅 C. 抽油烟机 D. 洗衣机 【答案】B 【解析】 【详解】A．电视机主要将电能转化为光能、声能等，不是电流的热效应，故A不符合题意； B．电火锅主要将电能转化为内能，利用电流的热效应，故B符合题意； C．抽油烟机主要将电能转化为机械能，故C不符合题意； D．洗衣机主要将电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选B。 5. 2025年10月30日，神舟二十一号载人飞船由运载火箭发射成功。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 【答案】B 【解析】 【详解】A．热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关，故A错误； B．燃料燃烧时，自身储存的化学能转化为内能，故B正确； C．火箭加速升空过程中，质量不变，速度增大、高度升高，动能和重力势能均增大，是燃料燃烧释放的内能转化为机械能，故C错误； D．火箭用液态氢做燃料，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更多的热量，故D错误。 故选B。 6. 下列4幅图的说法中正确的是（ ） A. 甲图中的塞子弹出，水蒸气具有的机械能转移给了塞子 B. 乙图中小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失 C. 丙图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能 D. 丁图中的摆锤摆动许多次后总会停下来，说明这个过程中的能量不守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．塞子弹出时，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，不是水蒸气的机械能转移给塞子，故A错误； B．小球弹跳的高度逐渐降低，是因为小球的一部分机械能转化为内能等其他形式，能量不会凭空消失，故B错误； C．食物燃烧时，食物中储存的化学能转化为内能，故C正确； D．摆锤最终停下，是由于空气阻力和支点摩擦使机械能不断转化为内能，系统总能量仍守恒，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，小灯泡的额定电压为，开关闭合后，小灯泡正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图像，下列说法正确的是（ ） A. 小灯泡消耗电能比定值电阻慢 B. 通电，定值电阻R产生的热量为 C. 电阻R的电功率为 D. 电源电压为 【答案】B 【解析】 【详解】电路中定值电阻R与灯泡L串联，电流相等。灯泡正常发光时两端电压为2.5V，对应电流0.2A。 灯泡实际功率 从图乙读出定值电阻两端电压为2V时电流为0.4A。 定值电阻阻值 定值电阻功率 10s内产生热量 电源总电压 A．由前面算得灯泡功率为0.5W，定值电阻功率为0.2W；相同时间内灯泡消耗电能更多，故A错误； B．按上述焦耳定律计算，定值电阻通电10s产生的热量为2J，故B正确； C．定值电阻的实际电功率为0.2W，并非0.5W，故C错误； D．电源电压为3.5V，并非2.5V，故D错误。 故选B。 8. 小宁同学在学习电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关时，设计了如图所示的实验装置，2只平底烧瓶内装有某种液体，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝和，下列有关该实验的说法正确的是（ ） ①平底烧瓶内装有某种液体，该液体可以选择食盐溶液 ②为了使实验现象更加明显，玻璃管内径可以再小一些 ③本实验可以探究电流通过导体产生热与电流大小的关系 ④通过此实验研究可以得出导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比 A. ②③ B. ①④ C. ②④ D. ①②③ 【答案】A 【解析】 【详解】①食盐溶液具有导电性，若电阻丝与液体接触会引入其他电流通路，且使用时不宜作为安全、稳定的受热介质，所以不宜选用食盐溶液，①错误。 ②玻璃管内液体体积变化一定时，玻璃管横截面积越小，液面上升高度越大，现象越明显，②正确。 ③通过滑动变阻器改变电路电流，在同一电阻丝、相同通电时间的条件下对比液面变化，可研究电热与电流大小的关系，③正确。 ④仅凭图示装置和定性现象，不能直接得出电热与电流平方、电阻和时间成正比的完整定量关系，④错误。 故选A。 9. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器成功着陆，实现了人类首次月球背面采样返回。其着陆过程的部分轨迹如图所示。已知返回器质量不变，且在大气层外运动时不受空气阻力，下列分析错误的是（ ） A. 从A到B，返回器动能变大 B. 从B到C，返回器机械能守恒 C. 从C到D，返回器重力势能变小 D. 返回器的机械能在A点时大于D点 【答案】A 【解析】 【详解】A．从A到B，返回器高度升高，重力势能增大，动能减小，所以“返回器动能变大”的说法错误，故A错误； B．从B到C，返回器在大气层外运动且不受空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，故B正确； C．从C到D，返回器高度降低，质量不变，所以重力势能减小，故C正确； D．返回器在大气层内运动时受到空气阻力，部分机械能转化为内能，机械能减小，因此返回器在A点的机械能大于D点，故D正确。 由于题目要求选择错误的，故选A。 10. 下列估算最接近实际的是（ ） A. 家用电热水壶的功率约为100瓦 B. 1千克水吸收焦的热量，温度可升高10℃ C. 家用电动汽车充满电后，动力电池储存的电能约3600焦 D. 把1只鸡蛋举高2米，做的功大约是1焦 【答案】D 【解析】 【详解】鸡蛋举高2m，所做的功为 1kg水升温10℃，吸收的热量为 题给的热量只能使水升温 按常用电能单位换算 A．家用电热水壶额定功率通常在1000W以上，100W明显偏小，故A不符合题意； B．由上面的实际计算可知，1kg水吸收题给的热量只能升温约1℃，并非10℃，故B不符合题意； C．根据前面的单位换算，3600J仅相当于0.001kW·h，远小于电动汽车电池通常储存的电能，故C不符合题意； D．由前面计算可得，质量约0.05kg的鸡蛋举高2m所做的功约为1J，故D符合题意。 故选D。 11. 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. 足球在飞行和触网时惯性不变 C. 足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D. 足球在上升过程中动能转化为重力势能和内能 【答案】C 【解析】 【详解】A．踢球时，脚对足球有力的作用，足球在力的方向上通过一定的距离，人对足球做了功，将化学能转化为机械能，故A正确； B．惯性与质量有关，足球在飞行和触网时，足球的质量不变，惯性不变，故B正确； C．足球在飞行时不受脚的作用力，仅受重力和空气阻力，故C错误； D．足球在上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，克服空气阻力做功，动能转化为重力势能和内能，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 12. 随着科技的发展，人工智能逐渐融入我们的生活。一辆电动无人扫地车在平直的公路上匀速前进，并不断地将地面上的垃圾吸入车内。此过程中，扫地车整体的（ ） A. 动能不变，重力势能变大，机械能变大 B. 动能变大，重力势能变大，机械能变大 C. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 D. 动能变大，重力势能不变，机械能变大 【答案】B 【解析】 【详解】打扫过程中扫地车质量增加，则扫地车的动能变大、重力势能变大、机械能变大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 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 【答案】D 【解析】 【详解】A．台灯工作时，电能大部分转化为光能和内能，只有光能中的一部分被金鱼藻吸收用于光合作用，转化为化学能，因此电能并非全部转化为内能和化学能，故A错误； B．将盐水瓶放入清水中，能使温度基本恒定，是因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同热量时温度升高得少，故B错误； C．实验中金鱼藻光合作用产生氧气，氧气会使瓶内压强增大，将水压入玻璃管，因此两次读数之差反映的是光合作用释放氧气的体积，故C错误； D．光照强度越强，光合作用速率越快，释放的氧气越多，液面上升越高。甲装置的台灯功率为 40W，乙装置为 100W，因此甲的光照强度弱于乙，光合作用速率慢，释放氧气少，液面上升高度更小，故D正确。 故选D。 14. 实验课上小宇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 【答案】C 【解析】 【详解】当瓶盖被瓶内气体冲出时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴，形成白雾，而不是白烟（白烟是固体小颗粒，这里是小水滴，属于白雾）。瓶内气体对瓶盖做功，气体的内能转化为瓶盖的机械能，即内能变为机械能。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 15. 甲、乙两灯的规格分别为“6V3W”和“6V6W”，忽略灯丝电阻受温度的影响，下列说法正确的是（ ） A. 两灯串联在6V的电路中，乙灯比甲灯亮 B. 两灯并联在6V的电路中，甲灯比乙灯亮 C. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 D. 将乙灯接入3V的电路中，它的实际功率为1.5W 【答案】D 【解析】 【详解】根据甲乙两灯泡的规格可得两灯泡的电阻分别为， A．两灯串联在的电路中，根据串联电路电流处处相等，由可知，在电流相同的情况下，电阻越大，实际功率越大。因为R甲大于R乙，所以甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，即甲灯比乙灯亮，故A错误； B．两灯并联在的电路中，此时两灯两端的电压都等于额定电压，两灯都正常发光。两灯泡的实际电功率都等于额定电功率，甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率，所以乙灯比甲灯亮，故B错误； C．两灯均正常发光时，实际功率等于额定功率，消耗电能的多少不仅与功率有关，还与时间有关，由于不确定两灯正常发光的时间，所以无法比较两灯消耗电能的多少，故C错误； D．将乙灯接入的电路中，根据，此时乙灯的实际功率，故D正确。 故选D。 二、填空题（本大题有7小题20空，每空2分，共40分） 16. 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。 （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，达到省油的目的。 【答案】（1）比热（容） （2）热传递 【解析】 【小问1详解】 在质量相同、升高的温度相同时，物质的比热容越大，吸收的热量就越多。水的比热容在常见物质中是最大的，因此在夹层中加水，主要是利用水的比热容较大的特性，使其能够吸收更多的热量，从而起到降温的作用。 【小问2详解】 做功是能量的转化，热传递是能量的转移。在夹层中注水，由于油的温度高于水的温度，热量会从高温的油通过灯壁传递给低温的水，属于通过热传递的方式降低油温。 17. 如图为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零。A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则： （1）从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能_____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）从B点运动到C点的过程中，能量转化情况是_____________。 （3）从O点到C点的过程中，在_____________点（填A、B或C）处运动员的动能最大。 【答案】（1）不变 （2）运动员的动能和减少的重力势能转化为蹦床的弹性势能 （3）B 【解析】 【小问1详解】 O至A过程中，蹦床尚未发生形变，忽略空气阻力，运动员只受重力作用，其重力势能转化为动能，运动员的机械能保持不变。 【小问2详解】 B点时蹦床弹力与重力大小相等，运动员速度最大。运动员继续从B向C运动时，蹦床弹力逐渐大于重力，合力向上，运动员向下减速，动能减小；同时高度继续降低，重力势能减小。这两部分能量转化为蹦床的弹性势能，至C点运动员速度为零。 【小问3详解】 在O至B的过程中，运动员所受合力向下，速度持续增大；经过B点时合力为零，速度最大；B至C过程中合力向上，运动员向下做减速运动。因此B点动能最大。 18. 2025年1月20日，我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）在安徽合肥创造新世界纪录，首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”的世界纪录。 （1）“人造太阳”的反应原理与太阳类似，通过核________（填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能。核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有________性。 （2）“人造太阳”能够解决人类能源问题，科学家已经进行了半个多世纪的研究，但距真正投入商用、变成每家每户可以用的电，可能还需要较长时间研究。下列三位同学的观点支持科学家继续进行这项研究的是________（可多选）。 A. “人造太阳”产生的核辐射小，核废料少，基本不污染环境。 B. “人造太阳”发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 C. “人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动，条件苛刻，投入巨大。 【答案】（1） ①. 聚变 ②. 方向 （2）AB 【解析】 【小问1详解】 太阳的能量来自内部氢原子核在超高温下发生的聚变反应，“人造太阳”模拟太阳的原理，因此是通过核聚变释放核能。核能可以转化为内能，内能无法自动反向转化为核能，说明能量的转化和转移具有方向性。 【小问2详解】 AB．A、B两个观点提到的都是这项技术的优势，都能够支持科学家继续研究，故AB符合题意； C．该观点提到的是该技术当前的缺点和困难，是研究的阻碍因素，不是推进这项研究的原因，故C不符合题意。 故选AB。 19. 植保无人机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，因工作需要匀速上升至高空，该过程中无人机克服重力做功为_____________J。 （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 【答案】（1）电能 （2）12000 （3）C 【解析】 【小问1详解】 电动机通电后使转子转动，消耗电能并输出机械能，其主要能量转化是电能转化为机械能。 【小问2详解】 取重力常数10N/kg，克服重力做功为 【小问3详解】 无人机沿竖直方向匀速上升，处于平衡状态，不计空气阻力时只有向下的重力与向上的升力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上，是一对平衡力。 A．升力应竖直向上，故A错误； B．匀速运动时升力等于重力，故B错误； C．升力竖直向上并与重力构成一对平衡力，故C正确； D．升力不大于重力，故D错误。 故选C。 20. 寒冷的冬天，小滨在书桌上铺了一层电热膜。如图甲所示，它是在绝缘的聚酯薄膜表面密密嵌入一根根的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，两条金属导线接入电源后，电热膜以整个膜为加热面，持续均匀发热。 （1）电热膜是利用_____________原理工作的。 （2）为测量该电热膜的电功率，小滨关闭家中其他所有电器，只让该电热膜正常工作，如图乙所示的电能表表盘转动，测得电热膜的电功率为_____________W。 【答案】（1）电流的热效应 （2）300 【解析】 【小问1详解】 导电墨线中有电流通过时，电流做功使电能转化为内能，电热膜持续发热，利用的是电流的热效应。 【小问2详解】 图乙电能表常数为2500r/(kW·h)，转盘转动125r。消耗的电能 电热膜正常工作，该电热膜的电功率 21. 喝水鸟是一款玩具，其结构如图。给头部滴一次水，能发现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动；当身体接近水平时，玻璃管底部露出气体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答。 （1）给头部滴水的目的是利用水蒸发______（选填“吸收”或“放出”）热量，使头部温度下降。 （2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会______（填物态变化名称），使头部气压小于尾部气压。 （3）喝水鸟并非“永动机”，其运动过程消耗了______能，转化为鸟的机械能。 【答案】（1）吸收 （2）液化 （3）内 【解析】 【小问1详解】 给头部滴水，水由液态变成气态，发生蒸发现象，蒸发吸热，使头部温度下降。 【小问2详解】 头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气由气态变成液态，发生液化现象，气压减小。 【小问3详解】 喝水鸟之所以能够循环往复，是因为水分蒸发吸收热能，使上面乙醚的内能减少，这时在气压的作用下引起水的流动，从而使它运动起来，因此它获得的机械能是由空气的内能转化而来。 22. 如图轻质弹簧原长，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到静止时，弹簧长度为L。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。光滑水平轨道与光滑半圆轨道相切。是长度为的水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道相切，用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L，然后释放，P开始沿轨道运动。 （1）从竖直放置在地面上的弹簧顶端，静止释放物块P，至弹簧被压缩后静止，物块P的重力势能转化为弹簧的_____________能。 （2）将弹簧压缩至长度L然后放开，物块P开始沿轨道运动，能到达的最高位置为_____________（填A、B、C或D），此时物块具有_____________能，此过程克服重力做功为_____________（用题中字母表示）。 【答案】（1）弹性势 （2） ①. C ②. 重力势 ③. 【解析】 【小问1详解】 物块下落使弹簧压缩，若忽略能量损失，物块减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能。 【小问2详解】 竖直放置时，物块从弹簧原长2L处由静止下落，压缩至长度L时再次静止，下降高度为L。若忽略能量损失，弹簧储存的弹性势能为 弹簧水平放置后压缩至相同长度，初始弹性势能仍为mgL。 释放后，弹性势能逐渐转化为物块的动能，物块沿光滑轨道上升时动能转化为重力势能。由机械能守恒可知，物块最多升高L，因此最高到达与圆心等高的C点，此时速度为零，具有重力势能。 物块由最低处升至C点的高度为L，此过程克服重力做功为 三、实验与探究题（本大题有5小题，共40分） 23. 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/ 木块移动距离 ① 2 ② 4 ③ 6 （1）本实验中用_____________反映弹簧弹性势能的大小。 （2）用同一小球多次重复实验，都测得，则表明_____________。 （3）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：_____________。 （4）在实验③的基础上，其他条件不变，若换一个质量更大的小球，木块移动距离为，预测、的大小关系为_____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）木块移动距离 （2）其他条件相同时，弹簧被压缩的长度越大，弹簧弹性势能越大 （3）换用质量更大的木块 （4）等于 【解析】 【小问1详解】 弹簧释放弹性势能后推动小球，小球撞击木块，使木块在长木板上移动。在其他条件相同时，木块移动距离越大，表明弹簧释放的弹性势能越多，因此采用转换法，以木块移动距离反映弹性势能大小。 【小问2详解】 实验保持同一弹簧、同一小球、木块和接触面等条件不变，只改变弹簧被压缩的长度。压缩量从2cm增加到4cm、6cm时，木块移动距离依次增大，说明其他条件相同时，弹簧形变程度越大，弹性势能越大。 【小问3详解】 可改用质量更大的木块，增大木块所受摩擦力，使木块在原长木板上移动的距离减小；也可以增加木块与木板之间的摩擦，但改变方法后应控制其他实验变量，确保不同组实验仍可比较。 【小问4详解】 因为小球的动能是弹性势能转化而来的，当弹簧的压缩程度相同，即弹性势能相同时，小球获得的动能是相同的，小球推动木块所做的功也是相同的，木块移动的距离相同，即。 24. 小明利用如图甲所示电路测量“小灯泡的额定功率”，选用的电源电压为3.0伏，小灯泡的额定电压为2.5伏。他根据图甲完成图乙的部分连接（已知滑动变阻器最大阻值为20欧）。 （1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整_____（要求：滑动变阻器划片向左移动，小灯泡变暗）。 （2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近3伏，出现这一故障的原因可能是小灯泡_____。 （3）排除电路故障后，断开开关，移动滑动变阻器滑片至小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙，该小灯泡的额定功率为_____。 （4）小明在电路安全的前提下，将滑片从最左端移到最右端，记录多组电压表和电流表的示数并描绘出如图丁所示的I-U图像。若U0表示电源电压，图中面积S1表示小灯泡两端电压为U1时消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为_____（用图中字母表示）。 【答案】（1） （2）断路 （3）1.25W （4）S3 【解析】 【小问1详解】 小灯泡额定电压2.5V，电压表选0~3V量程，并联在小灯泡两端。要求滑片左移时小灯泡变暗，即电流变小、接入电阻变大，因此滑动变阻器接右下接线柱，据此作图。 【小问2详解】 电流表无示数，说明电路发生断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两端连通电源，因此故障为与电压表并联的小灯泡断路。 【小问3详解】 由丙图可知，电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.5A；小灯泡的额定功率为 【小问4详解】 串联电路中，电流处处相等，总电压等于各部分电压之和。电源电压为，小灯泡电压为时，电路电流为，滑动变阻器电压为，因此滑动变阻器功率；I-U图像中面积表示，图中的大小就是，因此滑动变阻器功率可表示为​。 25. 如图所示，这是科技迷小柯制作的“真空炮”模型，在一根两端开口、内壁光滑且水平放置的透明塑料管左端管口处放置一枚弹丸（弹丸直径和塑料管内壁直径相等），管口两端各有一块可自由开合的挡板，靠近管口右端连接一抽气机。每次实验都用抽气机充分抽气一段时间后，迅速将左侧挡板打开，弹丸便可冲开另一挡板从管右端射出。弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢？ 小柯提出了如下猜想： 猜想一：与弹丸的形状有关。 猜想二：与塑料管的长度有关。 小柯在塑料管壁的弹丸出口处安装了多套光电速度传感装置，用于测量弹丸的出射速度。测得数据如下表： 实验序号 弹丸形状 弹丸质量 塑料管长度/ 弹丸出射速度/ 1 子弹形 10 15 18 2 子弹形 10 25 22 3 球形 10 15 10 4 球形 10 25 13 （1）该设计中，弹丸受到的动力来自其两端气体的_____________。 （2）弹丸从塑料管中飞出后，仍能在空中继续向前运动一段距离是因为弹丸具有_____________。 （3）通过实验分析，最终小柯确定猜想一成立，他的依据是_____________。 （4）通过分析序号1和2的实验数据可得到结论：其他条件不变时，塑料管长度越大，弹丸出射速度越大。请结合做功和能量转化关系分析原因：_____________。 【答案】（1）气压差/压力差/压强差 （2）惯性 （3）塑料管长度相同时，弹丸形状不同，弹丸射出速度不同/子弹形弹丸射出速度比球形弹丸大 （4）其他条件不变时，塑料管长度越大，弹丸受到大气压力作用的距离更长，大气压力对弹丸做功更多，更多的内能转化为弹丸的动能，弹丸质量不变，因此出射速度越大 【解析】 【小问1详解】 抽气后管内气压低于外界大气压，弹丸左侧受大气压推力，右侧受低压气体阻力，合力由压力差提供。 【小问2详解】 物体保持原有运动状态的属性为惯性，弹丸飞出后继续向前运动是由于惯性使其在脱离管口后仍能维持速度前进。 【小问3详解】 根据实验数据对比分析，在质量和管长相同条件下，形状改变导致速度显著变化，说明弹丸从管口射出的出口速度与形状有关。 【小问4详解】 由于弹丸在塑料管内一直受到气压差所提供的向外推力，因此根据做功公式得，塑料管越长，越大，越大，即弹丸最终的动能越大，在质量一定的情况下，动能越大，速度也就越快。因此塑料管越长，弹丸获得动能越多，出射速度越大。 26. 小科在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2分钟记录一次温度。（已知ρ水＞ρ煤油） （1）如图甲所示是小科的实验情景，其中一处有明显错误，请指出错误之处：______； （2）该实验中用______（填“加热时间”或“升高的温度”）表示物质吸收热量的多少； （3）纠正错误后继续实验，小科根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像。已知水的比热容为，则煤油的比热容为______； （4）如图丙所示，若将物质吸热升温和柱形容器盛水水面升高做类比，则可以将比热容和容器的______（填字母）做类比。 A. 高度 B. 底面积 C. 容积 D. 表面积 【答案】（1）没有控制液体的质量相同 （2）加热时间 （3） （4）B 【解析】 【小问1详解】 要探究不同物质的吸热能力，需要控制液体的质量相同，图甲中液面相平，液体的体积相同，由于液体的密度不相同，根据知液体的质量不相同，故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同。 【小问2详解】 根据转换法，加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。 【小问3详解】 由图乙可以看出，升高40℃，水要加热8分钟，煤油要4分钟，即升高相同的温度，煤油吸收的热量是水的，由可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c与Q吸正比，故煤油的比热容是 【小问4详解】 相同条件下升温越快，比热容越小；而相同体积的水在体积膨胀相同的情况下，底面积越小水面升高越大；如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的底面积属性类似，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 27. 同学们对“影响电流热效应的因素”进行了探究。（三个烧瓶中装有等质量的煤油） （1）小科设计了图甲装置，通过比较温度计示数的变化值，来判断相同时间内同一电阻通过不同电流时产生热量的多少。这里运用到的科学方法有_____________。 A. 转换法 B. 模拟实验 C. 控制变量法 D. 等效替代法 （2）小科测量烧瓶内煤油的温度后，闭合开关通电，再次测量烧瓶内煤油的温度，得到温度的升高量；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（如表所示）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此可得出结论：_____________。 （3）为探究电流产生的热量与电阻的关系，可选图乙B烧瓶的电阻与图甲烧瓶中的电阻_____________（选填“串联”或“并联”）进行实验，这样做的好处是_____________。 【答案】（1）AC （2）通电时间、电阻大小相同时，电流越大，电阻通电产生热量越多 （3） ①. 串联 ②. 使通过两根电阻丝的电流相同、通电时间相同 【解析】 【小问1详解】 A．利用温度计示数变化间接反映电阻产生的热量，运用了转换法，故A符合题意； B．实验装置研究的是实际电流的热效应，没有使用模拟替代对象，故B不符合题意； C．保持电阻阻值和通电时间相同，只改变电流大小，运用了控制变量法，故C符合题意； D．实验没有将不同物理过程或物体等效替代，故D不符合题意。 故选AC。 【小问2详解】 两次实验均使用10Ω的电阻，通电时间均为30s，电流分别为0.3A和0.6A。 第一次产生的热量 第二次产生的热量 电流变为原来的2倍，产生热量变为原来的4倍，煤油温度升高量也由1.5℃变为6.0℃，说明电阻和通电时间相同时，电流越大，电阻产生的热量越多。 【小问3详解】 研究电流产生的热量与电阻大小的关系，应控制电流和通电时间相同，改变电阻。将图乙B烧瓶的20Ω电阻与图甲烧瓶中的10Ω电阻串联，可使两根电阻丝的电流相同，且通电时间相同，从而只比较电阻大小带来的影响。 四、综合题（本大题有5小题，共35分） 28. 能量转化和守恒定律是许多科学家长期探索建立的，是科学史上的重大发现。 材料一：1644年，笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度：1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。 材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。 （1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合？（ ） A. 笛卡尔 B. 莱布尼兹 C. 达朗贝尔 （2）如图甲所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增加。为了研究机械能和内能之间的转化是否遵循能量守恒定律，小科根据焦耳的实验装置，设计了图乙所示装置来进行实验。质量为的重物A在下落的过程中通过滑轮、轻绳带动容器中的金属叶片，从而搅动水做功，若此过程中重物A减少的势能全部转化为水的内能，能使容器中的水温度上升_____________℃（保留两位小数，水的比热容为）。 （3）生活中有许多与能量有关的现象，以下选项中，属于“做功”改变内能的是（ ） A. 冬天用热水袋取暖 B. 烧水时壶盖被顶起 C. 钻木取火 D. 电灯发出光和热 【答案】（1）C （2）0.19 （3）BCD 【解析】 【小问1详解】 功的定义是力与物体在力的方向上移动距离的乘积。材料中达朗贝尔用“物体受力作用而通过一定距离”来量度，这与功的概念一致，故C正确。 【小问2详解】 重物A下落过程中减少的重力势能全部转化为水的内能。水增加的内能 由，得水升高的温度 【小问3详解】 A．冬天用热水袋取暖是通过热传递改变内能，故A不符合题意； B．烧水时壶盖被顶起是水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，属于做功改变内能，故B符合题意； C．钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能，故C符合题意； D．电灯发光发热是电流做功，电能转化为内能和光能，属于做功改变内能，故D符合题意。 故选BCD。 29. 某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4×107J/m3。试求： （1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）该热水器烧水的效率是多少？ 【答案】（1）8.4×106J （2）4.2×106J（3）50% 【解析】 【详解】(1)煤气完全燃烧放出的热量： Q放Vq0.21m3×4×107J/m38.4×J； (2)水吸收的热量： Q吸cm(t−t0)4.2×J/(kg⋅℃)×20kg×(60℃−10℃)4.2×J， (3)该热水器烧水的效率： η×100%×100%=50%。 30. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为，最大荷载货物质量为。 （1）求货车空载行驶时所受的阻力大小。 （2）货车以的速度空载匀速行驶，求货车牵引力做功。 （3）满载时货车以最大输出功率在限速为的道路上匀速直线行驶，此时货车是否超速？ 【答案】（1） （2） （3）没有超速（72km/h＜80km/h） 【解析】 【小问1详解】 空载货车所受阻力为 【小问2详解】 货车速度 货车空载行驶10s的路程为 匀速行驶时牵引力与阻力平衡，做功为 【小问3详解】 满载货车的总重力为 满载匀速行驶时牵引力为 由功率求得满载匀速速度为 货车满载行驶速度72km/h，小于道路限速80km/h，因此没有超速。 31. 如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，、是发热电阻，热水器主要参数如下表。 额定电压 容积 加热功率 保温功率 （1）开关S拨至_____________触点位置时，电热水器处于保温状态。 （2）的阻值为多大？ （3）在上述加热状态下，热水器正常工作需消耗电能多少千瓦时？ 【答案】（1）b （2）开关拨至a触点时，单独工作,为加热挡，R 1 的阻值为 开关拨至b触点时，、串联,为加热挡，则 R 2 的阻值为 （3）热水器正常工作时间t=45min=0.75h,消耗电能 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，开关跳至触点位置时，两电阻串联，电路电阻较大，开关跳至触点位置时，只有电阻接入电路，此时电路电阻较小，电源电压一定，由可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，电热水器功率越大，因此当开关跳至触点位置时，电路功率较小，电热水器处于保温状态。 【小问2详解】 当开关跳至触点位置时，只有电阻接入电路，由可知，电阻的阻值为 开关跳至触点位置时，两电阻串联，由可知，即 【小问3详解】 由可得，加热状态下，热水器正常工作 需消耗电能 32. 相对于“钻木取火”的不易成功，有网友在网上发布了新式野外求生点火方法：准备一节干电池，一张带有铝箔纸的口香糖纸，最好修剪成下图的形状（中间窄两端宽），将铝箔的那一面两端掐住电池的正负极，很快铝箔纸开始从中间最细处着火，并延伸到其他部位。请你用所学的科学知识解释以上现象。 【答案】根据影响电阻大小因素可知，锡纸剪成中间狭窄的形状，中间部分横截面积小、电阻大。因为锡是导体，所以用锡纸接在一节电池的正负极，形成了电源短路。此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。根据焦耳定律Q=I2Rt，电流和时间相同，锡纸在中间狭窄的地方电阻较大，产生的热量多使温度先达到锡纸的着火点而使之燃烧。 【解析】 【分析】 【详解】略 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $