浙教版科学2020中考真题分类汇编 能的转化与能量守恒
一、单选题
1．（2020·衢州）下列用电器把电能主要转化为机械能的是（ ）
A．电风扇 B．电灯 C．电饭煲 D．电熨斗
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据用电器的能量转化过程分析。
【解答】电风扇的主要结构为电动机，而电动机旋转时将电能转化为机械能，故A符合题意；
电灯主要将电能转化为光能，故B不合题意；
电饭煲和电熨斗，将电能转化为内能，故C、D不合题意。
故选A。
2．（2020·衢州）将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（ ）
A．甲是冰块 B．乙吸收热量 C．甲内能增加 D．乙内能减少
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】①在热传递的过程中，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高；
②放出热量，内能减少；吸收热量，内能增大。
【解答】饮料原来的温度高，放出热量，降低温度，因此甲是饮料；冰块原来的温度低，吸收热量，升高温度，因此乙是冰块，故A错误；
乙是冰块，吸收热量，故B正确；
甲是饮料，放出热量，内能减少，故C错误；
乙吸收热量，内能增多，故D错误。
故选B。
3．（2020·湖州）如图表示用中子轰击铀-235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述正确的是（ ）
A．该模型表示的是核聚变
B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C．该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
【答案】B
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】（1）核聚变，即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。
（2）根据核聚变的过程分析；
（3）根据核聚变的产物分析；
（4）根据核聚变的能量利用形式分析。
【解答】A.根据图片可知，中子轰击重原子核，然后分解为质量较小的轻核，所以该模型表示的是核裂变，故A错误；
B.该反应产生的中子仍然具有很多能量，可继续轰击其他铀核形成链式反应，故B正确；
C.该反应肯定会产生放射性物质，故C错误；
D.可用该反应中的可控核裂变获得能量的方式来发电，故D错误。
故选B。
4．（2020·湖州）在无风的环境中雨滴的降落可简化为两个过程，先加速竖直降落，后匀速竖直降落。雨滴(忽略质量变化)在（ ）
A．加速降落过程中只受重力作用
B．加速降落过程中机械能逐渐增大
C．匀速降落过程中减少的重力势能全都转化成内能
D．匀速降落过程中机械能保持不变
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）注意雨滴会与空气摩擦；
（2）根据机械能和内能的相互转化分析；
（3）根据能量转化和守恒定律分析；
（4）根据机械能=动能+重力势能分析。
【解答】A.加速降落过程中既受重力作用，又与空气摩擦受到摩擦阻力，故A错误；
B.加速降落过程中，机械能会不断转化为空气的内能，因此机械能逐渐减小，故B错误；
C.匀速降落过程中，机械能会不断转化为空气的内能而减小，而重力势能减小动能却是不变的，因此减少的重力势能全部转化为内能，故C正确；
D.匀速降落过程中，重力势能减小而动能不变，根据机械能=动能+重力势能可知，机械能是减小的，故D错误。
故选C。
5．（2020·绍兴）如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论，小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)，下列四套装置中能实现的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向。属于滑轮原理的应用，和机械功的讨论。实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。
【解答】AC、由四套装置图可知，在定滑轮的两侧各安装一个弹簧测力计，然后分别测量出钩码的重力和拉力；测量钩码重力的弹簧测力计应上方固定，所以AC不符合题意；
BD、为了控制变量，所以弹簧测力计应都是固定上方，下方可动，故B错误；D正确；
故答案为：D。
6．（2020·宁波）现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b。将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡，此时OB的距离为Lx。下列判断正确的是（ ）
A．若LaB．若La 成立
C．若Lb D．若Lb 【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】当把铝条a放在铁条上时，铁条的重力G铁为阻力，作用在中点，那么阻力臂为：；动力为铝条a的重力Ga，作用在它的中点处，动力臂为，
根据杠杆的平衡条件得到：①；
当把铝条b放在铁条上时，铁条的重力G铁为阻力，作用在中点，那么阻力臂为：；动力为铝条a的重力Ga，作用在它的中点处，动力臂为，
根据杠杆的平衡条件得到：②；
①÷②得到：
③；
因为铝条a和b横截面积相等，根据公式G=ρVg=ρShg可知，铝条的重力与长度成正比，
即：；
将其袋入③得到：；
因为La所以；
那么；
化简得到：；
整理得到：；
即：；
那么：。
如果支点O不动，因为Lb>La，所以肯定后有一部分在O点左侧。与原来相比可知，此时左边重力增大，为了维持平衡，必须减小阻力臂，增大动力臂，即支点向左移动，那么La故A正确，B错误；
若Lb La，故C、D错误。
故选A。
二、填空题
7．（2020·衢州）在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进（出）物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆AOB，其中O为支点，B为阻力作用点，F2为阻力，动力作用在手柄上。
（1）图甲中的螺丝刀属于 杠杆。
（2）请在答题纸相应位置图中，画出对应F2的最小动力F的示意图。
【答案】（1）省力
（2）
【知识点】杠杆的分类；杠杆中最小力问题
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小确定杠杆的分类；
（2）根据杠杆的平衡条件可知，动力臂最长时动力最小；在圆中，通过圆心的半径是距离圆心最长的线段。
【解答】（1）根据图乙可知，动力臂为OA，阻力臂为OB，因为OA>OB，所以螺丝刀属于省力杠杆；
（2）将BO连接并延长，与大圆周相交于A点，这时的OA就是最长的力臂，通过力的作用点A作OA的垂线段即可，如下图所示：
8．（2020·衢州）小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是 。
（2）该小灯泡的额定功率是 。
【答案】（1）灯丝断了（或电压表所测电路开路）
（2）0.4W
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在测定灯泡额定功率的实验中，如果灯泡部分发生断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，所以通过电流表的电流会很小，几乎为零；由于串联电路电压与电阻成正比，所以电压表几乎分得全部电压，因此它的示数比较大。
（2）根据乙图确定灯泡电压为2V时滑片移动的距离，然后通过丙图确定此时通过变阻器的电流，即灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是：灯丝断了（或电压表所测电路开路）。
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为2V时，滑片P移动了12cm；根据丙图可知，此时电流表的示数为0.2A，那么小灯泡的额定功率为：P=UI=2V×0.2A=0.4W。
9．（2020·湖州）为了防止门被风吹动，常在门背后和墙上安装如图甲所示的“门吸”。图乙是简化后的模型门可以绕轴O自由转动，门宽为1.2米。“门吸”与O位置关系、“门吸”引力大小和方向如图乙所示。(摩擦力忽略不计)
（1）关门所需的最小力F是 牛。
（2）在图乙中画出F的作用点和方向。
【答案】（1）4
（2）
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆中最小力问题
【解析】【分析】（1）将O点看作杠杆的支点，门吸对门的吸力6N为阻力，阻力臂为0.8m，当人的推力作用在门边且与门垂直时，此时动力臂最长为1.2m，根据杠杆的平衡条件计算最小的力F；
（2）根据（1）中的分析完成作图。
【解答】（1）将O点看作杠杆的支点，门吸对门的吸力6N为阻力，阻力臂为0.8m，当人的推力作用在门边且与门垂直时，此时动力臂最长为1.2m，
根据杠杆的平衡条件得到：F2×L2=F1×L1；
6N×0.8m=F1×1.2m；
解得：F1=4N；
（2）以门宽为动力臂，从门的边缘作门的垂线段，这就是最小力F，如下图所示：
10．（2020·宁波）科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
（1）在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，克服物体A的重力所做的功为 J，这个值也是物体A增加的机械能。
（2）把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，至少需要完全燃烧 g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过 (填“做功”或“热传递”)的途径实现的。【已知:水的比热容为4.2×103J/(kg℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg】
【答案】（1）1.4
（2）21；热传递
【知识点】功的计算公式的应用；热量的计算；动滑轮及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出拉力移动的距离，再根据W总=Fs计算出拉力做的总功，最后根据W有=W总η计算克服物体A重力做的功；
（2）酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相同，首先根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，再根据计算需要燃烧酒精的质量。改变内能的两种方式：①做功；②热传递。
【解答】（1）拉力移动的距离据s=nh=0.1m×2=0.2m；
拉力做的总功W总=Fs=10N×0.2m=2J；
克服物体A重力做的功W有=W总η=2J×70%=1.4J。
（2）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×（100℃-25℃）=6.3×105J；
要燃烧酒精的质量。
上述过程中，水的内能增加是通过热传递的途径实现的。
11．（2020·金华·丽水）简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾，对垃圾桶进行了简易改装(如图甲)。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图，O为杠杆支点，A为绳子拉力F的作用点，B为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题：
（1）定滑轮的作用是 ；
（2）该状态下的桶盖属于 (填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】（1）改变力的方向
（2）省力
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）定滑轮的作用是改变拉力的方向，而不能省力；
（2）比较动力臂和阻力臂的大小，然后对杠杆进行分类。
【解答】（1）根据乙图可知，如果不使用定滑轮，那么拉力的方向应该向上，使用定滑轮后拉力的方向变为向下，因此定滑轮的作用是：改变力的方向；
（2）如下图所示：
因为动力臂大于阻力臂，所以该状态下的桶盖属于省力杠杆。
12．（2020·绍兴） 2020年5月5日，我国自主研发的长征5号B型运载火箭圆满完成发射任务。图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的新型返回舱的动能 (选填“增大”、“减小”或“不变“)，火箭整体的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】增大；增大
【知识点】能量的转化与守恒定律；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的二分之一。机械能是动能与势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。
【解答】起飞阶段火箭加速上升，所以返回舱的速度也在逐渐增大，则其动能是逐渐增大的；火箭的机械能包含重力势能和动能，动能在增大，火箭上升阶段，高度逐渐增大，所以重力势能增大，则机械能增大；
故答案为：增大；增大。
13．（2020·绍兴）小敏将质量为20克，体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块，往容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置，放手后容器最终将 （选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力为 牛。
【答案】水平平衡；0.2
【知识点】浮力大小的计算；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）大小必须相等。即：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1·L1=F2·L2。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。浮力指物体在流体（液体和气体）中，各表面受流体压力的差（合力）。
【解答】装上水后，把塑料放入水中，容器的水面升高一部分，这时塑料对容器底部的力是均匀的，因此整个装置依然平衡；
，所以塑料块在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，；
故答案为：水平平衡；0.2.
14．（2020·绍兴）如图是某电烤箱的内部简化电路图，图乙是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计，已知R=202欧。
（1）电烤箱A，B触点中连接火线的是 触点。
（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于 (选填“高温档”或“低温档”)。
（3）在额定电压下，电烤箱高温档工作2分钟产生内能 焦。
【答案】（1）A
（2）低温档
（3）145200
【知识点】家庭电路的组成与连接；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】家庭电路一般由两根进户线（也叫电源线）、电能表、闸刀开关（现一般为空气开关）漏电保护器、保险设备（空气开关等其他类型符合标准的熔断器）、用电器、插座、导线、开关等组成（大多为并联，少数情况串联） 。电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称"瓦"，符号是W。电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。
【解答】（1）开关要接在火线上，所以A点是接触火线的；
（2）由图可知，旋钮开关如图所示时，电阻R和R0串联接入电路，总电阻最大，，所以总功率最小，即低温档；
（3）低温档的功率为200W，所以R0=R总-R=242Ω-202Ω=40Ω；而高温档只有R0接入电路，；
故答案为：（1）A；（2）低温档；（3）145200.
15．（2020·杭州）如图一只瓶子，内装一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过 方法，后者是通过 方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变能否确定釆用了什么方法改变了铁屑的内能 (选填“能”或“不能”)，这是因为 。
【答案】做功；热传递；不能；做功与热传递两种方法对改变物体内能是等效的
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）改变物体内能的两种方式：做功和热传递。做功的本质是能量的转化，而热传递的本质是内能的转移；
（2）根据做功和热传递在改变物体内能上是等效的解答。
【解答】（1）从改变物体内能的方法来看，前者是通过做功方法，后者是通过热传递方法来增大铁屑的内能。
（2）如果我没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变不能确定釆用了什么方法改变了铁屑的内能，这是因为做功与热传递两种方法对改变物体内能是等效的。
三、实验探究题
16．（2020·金华·丽水）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。
实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A，0~3A)、电压表(0~3V，0~15V)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、开关各一只，导线若干。
（1）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦；
（2）小丽组同学发现，实验桌上的电压表0~15V的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0~3V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：
步骤一：按图甲电路先将电压表（0~3V)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏，断开开关，拆下电压表；
步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在 两端；
步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为 伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。
反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。
【答案】（1）1.52
（2）滑动变阻器；左；2.2
【知识点】实验方案设计与评价；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据乙图读出灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（2）当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为3.8V，此时变阻器两端的电压U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V<3V。既然电压表的0~15V的量程损坏，那么不妨将电压表与变阻器并联，当它的示数为2.2V时，小灯泡正常发光，据此分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，电流表选择的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，那么灯泡的额定电流为0.4A，因此灯泡的额定功率为：PL=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W；
（2）步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在滑动变阻器两端；
步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片直到电压表示数为：U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V；
因为原来电压表的示数为3V，要变为2.2V，因此变阻器的电压变小，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，变阻器的阻值应该变小，即滑片向左移动。
17．（2020·温州）在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
斜面倾角 速度(米/秒) 球的类别 10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89
分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 。
A．15° B．25° C．35° D．45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小(图中未画出固定塑料软片的装置)。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。
【答案】（1）B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同
（2）D
（3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）探究动能大小与小球质量的关系时，必须控制小球释放时在斜面上的高度相同，从这个角度分析即可；
（2）根据表格确定斜面倾角对小球速度影响无关的角度范围，然后与各个选项进行对比即可。
（3）球的体积越大，与塑料片的接触面积越大，受到的阻力越大，那么撞击的塑料片的个数越少。
【解答】（1）在A方案中，挡板是水平的，无论球大或球小，它们下落的高度相同；而在B方案中，挡板与斜面垂直，球越小它所在的高度越小，因此：小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 ： B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同 了；
（2）根据表格可知，当斜面倾角在10°~30°之间时，无论球的材质是否相同，最终小球的速度相同，这说明在这个角度范围内，球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关。因为45°>30°，所以斜面倾角不可能是D；
（3） 老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是：塑料软片对不同体积的小球的阻力不同 。
18．（2020·绍兴）热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲)，传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙)，热效率为5%-8%之间。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由下图中的 冲程实现。
A． B．
C． D．
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于 的猜想。
（3）老师在重复演示“做功改变内能“实验(图丙)之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的 (选填“吸气“、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程的原理相似。
【答案】（1）C
（2）燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高
（3）排气
【知识点】热机
【解析】【分析】内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
【解答】（1）产生巨大爆发力的过程是做功冲程；
A、吸气冲程；B、压缩冲程；C、做功冲程；D、排气冲程；故C符合题意；
（2）由材料可知，内燃的效率远大于外燃机的效率，所以德罗夏提到的内燃方式是基于内燃过程中能量散失少，热效率高的猜想；
（3）厚玻璃筒就相当于内燃机的内部空间，而活塞相当于飞轮，所以把玻璃筒甩几个是为了让玻璃筒中的气体排出，相当于排气冲程；
故答案为：（1）C；（2） 燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高；（3）排气。
四、解答题
19．（2020·台州）图中小朋友在玩滑梯游戏，小朋友坐在滑梯顶端，用手轻推滑梯，沿着滑梯开始下滑，滑动速度越来越大，同时感觉屁股发烫，到达底端时还会滑出一段距离。请说出其中蕴含的科学道理。
【答案】①“用手轻推沿着滑梯开始下滑”是利用力的作用是相互的，②力能改变物体
的运动状态；③“速度越来越大”是重力势能转化为动能，相同物体，动能越大，速度越
大；④“屁股发烫”是克服摩擦力做功，机械能转化为热能；⑤“会滑出一段距离”是因为
物体具有惯性，保持原有运动状态。
【知识点】惯性；力与运动的关系；能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】①从力的作用的相互性和力和运动的关系两个角度对“用手轻推沿着滑梯开始下滑”进行分析；
②从动能和势能转化的角度分析“速度越来越大”；
③从能量转化的角度分析“屁股发烫”；
④从惯性的角度分析“会滑出一段距离”。
【解答】①“用手轻推沿着滑梯开始下滑”是利用力的作用是相互的；
②“用手轻推沿着滑梯开始下滑”，是利用力能改变物体的运动状态；
③“速度越来越大”是重力势能转化为动能，相同物体，动能越大，速度越大；
④“屁股发烫”是克服摩擦力做功，机械能转化为热能；
⑤“会滑出一段距离”是因为物体具有惯性，保持原有运动状态。
20．（2020·温州）英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。
【答案】酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。
【知识点】液化及液化现象；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据乙图描述的四个环节，注意分析每个环节中活塞的运行方向，里面气体的存在状态以及能量的转化，从而对热气机的工作过程进行描述。
【解答】 酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。
21．（2020·衢州）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
垃圾类别 垃圾样品电阻值/Ω
可回收垃圾 ＜10
餐厨垃圾 10～30
有害垃圾 30～50
其他垃圾 ＞50
（1）机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像来识别垃圾桶，下列物体成像原理与其相同的是
A．平面镜 B．照相机 C．放大镜 D．眼球
（2）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1秒。
①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功？
【答案】（1）B；D
（2）解：I=IR=
R垃圾=R总- R=15Ω- 10Ω=5Ω
查表可知，该垃圾属于金属垃圾,故应放于金属类垃圾桶内
答:应投人金属类垃圾桶。
解:W=UIt=1.5V×0.1A×0. 1s=0.015J
答:检测电路消耗的电能为0. 015J。
（3）解:W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J
答:机器人至少对垃圾做了0.7J的功。
【知识点】凸透镜成像的应用；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据四种应用中成像的特点进行分析；
（2）①垃圾样品和定值电阻R串联，电压表测R的电压。首先根据 计算出通过电路的电流，然后根据 计算电路的总电阻，接下来根据R垃圾=R总- R 计算垃圾的电阻，最后与表格中的电阻进行比较即可；
②根据W=UIt计算检测电路消耗的电能；
（3）机器人对垃圾的支持力向上，因此它只在竖直方向上对垃圾做功，而在水平方向上不做功，根据W=Fs=Gh计算即可。
【解答】（1）A.物体在平面镜中成正立、等大的虚像，故A不合题意；
B.照相机成倒立、缩小的实像，故B符合题意；
C.放大镜成正立、放大的虚像，故C不合题意；
D.物体在眼球内成倒立、缩小的实像，故D符合题意。
故选BD。
（2）①垃圾样品和定值电阻R串联，电压表测R的电压。
通过电路的电流 ；
电路的总电阻为： ；
垃圾的电阻为：R垃圾=R总- R=15Ω- 10Ω=5Ω；
查表可知，该垃圾属于金属垃圾，故应放于金属类垃圾桶内；
②检测电路消耗的电能为W=UIt=1.5V×0.1A×0. 1s=0.015J；
（3） 该过程中机器人至少对垃圾做功：W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J。
22．（2020·湖州）方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。
（1）实线表示的是 (选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。
（2）求R0的阻值。(写出计算过程)
（3）当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。(写出计算过程)
【答案】（1）R0
（2）解：当I=2A时 PR0=32W R0= =8Ω
（3）解：当I'=0.5A时 =0.5A×8Ω=4V
电源电压U= =16V
U'R=12V PR=12V× 0.5A=6W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流。根据分析定值电阻的功率与电流的变化关系，进而确定它的图像形状即可；
（2）根据乙图，找到一组有关R0的电流和电功率的值，然后根据计算它的阻值；
（3）当电流最大2A时，变阻器的阻值最小，此时只有定值电阻R0，它两端的电压等于电源电压。根据P=UI计算出电源电压，根据U'=I'R0计算出电流为0.5A时定值电阻的电压，再根据UR=U总-U0计算出变阻器两端的电压，最后根据PR=URIR计算出变阻器的功率。
【解答】（1）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流。根据公式可知，当电流增大时，定值电阻R0的电功率随电流的增大而增大，因此图乙中的实线表示的是R0的功率与电流的关系；
（2）根据图乙可知， 当I=2A时，定值电阻R0的电功率PR0=32W；
根据公式得到，定值电阻阻值 。
（3）当电流表的示数I'=0.5A时，
定值电阻两端的电压：UR0'=I'R0=0.5A×8Ω=4V；
当电流最大2A时，变阻器的阻值最小，此时只有定值电阻R0，它两端的电压等于电源电压。
那么电源电压 ；
此时变阻器两端的电压为：UR=U总-U0=16V-4V=12V；
此时变阻器消耗的功率为：PR=URIR==12V× 0.5A=6W。
23．（2020·舟山）图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态
（1）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合上图说明其工作原理 。
（2）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？
（3）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时。通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。
【答案】（1）水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通
（2）W=Pt=4W×10×60s=2400J
答：小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是2400J。
（3）解：6000mA·h=6A·h
t= = =3h<5h
答： 商家的宣传与实际不相符。
【知识点】电磁铁的其他应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当水位低于两个电极的下端时，控制电路断开，分析电磁铁磁性的变化，确定衔铁的运动方向，最后分析对红灯所在电路的影响即可；
（2）根据公式W=Pt计算风扇消耗的电能；
（3）首先根据W=UIt计算电池储藏的电能，再根据计算可以持续工作的时间，最后与宣传时间对比即可。
【解答】（1）该自动报警器的工作原理： 水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通 ；
（2） 小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是 ： W=Pt=4W×10×60s=2400J ；
（3） 6000mA·h=6A·h ；
那么电池储藏的电能为：W=UIt=4V×6A×1h=24V A h；
小风扇可以持续工作的时间： ；
因此商家的宣传与实际不相符。
24．（2020·金华·丽水）为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒为3伏，R1为热敏电阻，R2阻值为10欧，电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到0.1安，衔铁吸下，制冷器启动工作；当温度降低到设定值后，工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。
请完成下列问题：
（1）通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工作的温度；
（2）在图丙所示的1小时内，工作电路中制冷器消耗的总电能是多少？
【答案】（1）解：R= =30欧
R1=R-R2=30欧-10欧=20欧
查乙图可知制冷器的启动温度是5.6℃。
（2）解：t=15分钟+10分钟+10分钟+10分钟=45分钟=0.75小时
W=Pt=2.4千瓦×0.75小时=1.8千瓦时
(或t=15分钟+10分钟+10分钟+10分钟=45分钟=2700秒
W=Pt=2.4×10瓦×2700秒=6.48×106焦
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电阻R1与电阻R2串联，首先根据计算出制冷器启动时控制电路的总电阻，然后根据 R1=R-R2 计算R1的阻值，最后根据乙图确定启动温度；
（2）首先根据丙图，将制冷器分段工作的时间相加计算出1h内它工作的总时间，然后根据W=Pt计算制冷器消耗的总电能。
25．（2020·绍兴）小敏家住某5层公寓楼中的4楼，当他在1楼按下楼道灯开关，5盏“220V 12W”的楼道灯全部点亮，然后延时60秒均自动关闭。他正常每登一层楼所需时间为12秒。小敏意识到楼道灯这样的工作方式有些浪费电能，对楼道电路进行设计，改进电路如图，K为启动延时开关，S为感应跳转开关，K按下时S接通触点1、2，S感应到人到2楼，跳转至触点2、3，感应到人到3楼，跳转至触点3、4……跳转后若20秒后感应不到人，则K断开。
（1）按照原先楼道灯的工作方式，小敏正常上楼回家一次，楼道灯一共消耗多少电能？
（2）改进后的方案中，S跳转前后，通过启动延时开关的电流大小 ▲ (选填“增大”、“减小”或“不变”)，小敏正常上楼回家一次，比原来节约多少电能？
【答案】（1）W=Pt=5×12瓦×60秒=3600焦
（2）不变；
一楼灯消耗的电能：W1=P1t1=12瓦×12秒=144焦
二楼灯消耗的电能：W2=P2t2=12瓦×24秒=288焦
三楼灯消耗的电能：W3=P3t3=12瓦×24秒=288焦
四楼灯消耗的电能：W4=P4t4=12瓦×(12+20)秒=384焦
五楼灯消耗的电能：W5=P5t5=12瓦×20秒=240焦
W总=W1+W2+W3+W4+W5=1344焦
节约的电能：3600焦-1344焦=2256焦
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】电能，是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。电能既是一种经济、 实用、清洁且容易控制和转换的能源形态。
【解答】（1）由题意可知，原先楼道5盏灯同时工作，则电路的总功率是
工作一次的时间为60S，
（2）改进后，由图可知，开关跳转每次都是两个电灯同时同坐，所以通过开关的电流始终相等；
改进后的电路，一楼电灯工作12s，二楼的电灯工作24s，三楼的电灯工作24s，四楼的电灯工作两次：12s+20s=32s；五楼的电灯延迟时间20s；
一楼灯消耗的电能：W1=P1t1=12瓦×12秒=144焦
二楼灯消耗的电能：W2=P2t2=12瓦×24秒=288焦
三楼灯消耗的电能：W3=P3t3=12瓦×24秒=288焦
四楼灯消耗的电能：W4=P4t4=12瓦×(12+20)秒=384焦
五楼灯消耗的电能：W5=P5t5=12瓦×20秒=240焦
W总=W1+W2+W3+W4+W5=1344焦
节约的电能：3600焦-1344焦=2256焦；
故答案为：（1）3600J；（2）不变；2256J。
26．（2020·嘉兴）新冠疫情期间，ECMO（体外肺膜氧合）技术的使用挽救了许多危重患者的生命。ECMO技术的原理是将体内的静脉血引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人的静脉（如图甲）或动脉（如图乙），起到部分心肺替代作用，其主要设备包括氧合器、氧气泵、动力泵、监测系统、医用物理升温仪等。
（1）ECMO技术主要设备中的氧合器替代的是人体 （填器官名称）的功能。
（2）ECMO 技术常被用于挽救肺功能丧失或心肺功能衰竭病人的生命， 其中被用于挽救心肺功能衰竭病人生命的是图 所示模式， 判断依据是 。
（3）已知热交换器管道内血流量为 5L/min，为了维持病人正常体温，需对流入人体的血液进行加热。若要将血液的温度从
33℃提高到 37℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收多少热量？（Q吸=cm(t-t0)，血液的比热容为 0.85×103J/（kg·℃），密度为1.05×103kg/m3）
【答案】（1）肺
（2）乙；氧合后的血液直接进入主动脉， 不需要依靠心脏将其压入主动脉
（3）每分钟流入交换器的血量为： V=1min×5L/min=5L=5×10-3m3
流入血液的质量为： m=ρV=1.05×103kg/m3×5×10-3m3=5.25kg
血液温度从 33℃提高到 37℃ 吸收的热量为：
Q吸=cm(t-t0)=0.85×103J/(kg×℃)×5.25kg×(37℃-33℃)=17850J
答：血液每分钟需要从热交换器中吸收17850J热量。
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换；血液循环；热量的计算
【解析】【分析】1、由图可知，ECMO接在心脏上腔静脉处，血液从上腔静脉处进入ECMO，经ECMO后接到肺静脉回到左心房（或接到主动脉处），主要替代了血液循环中的肺循环部分和替代心脏提供血液循环的动力。据此可以确定 ECMO技术主要设备中的氧合器 替代的器官；
2、心肺衰竭病人的的心脏和肺功能基本失去，血液循环时的动力不能由心脏提供，完全依赖ECMO技术直接绕过心脏推动血液完成血液循环；
3、利用已知的血流量5L/min可计算出每分钟流入交换器的血液体积，再根据公式m= ρV ，计算出这部分血量的质量。最后根据热量公式： Q吸=cm(t-t0)可计算出每分钟需要从热交换器吸收的热量。
【解答】（1）ECMO技术从甲、乙两分析可知，主要是来替代完成人体血液循环中的肺循环和替代心脏提供血液循环的动力的。肺循环主要是来完成血液中氧气的补充的，主要结构是肺。ECMO技术中的氧合器是血液经过时给血液补充氧气的，所以氧合器替代的是人体的肺；
（2） 心肺功能衰竭病人 的心脏不能提供血液循环的动力，肺不能完成氧气的交换。所以ECMO同时为血液循环提供动力，从ECMO出来的血液可以直接进入主动脉中，所以 其中被用于挽救心肺功能衰竭病人生命的是图 乙所示模式，判断依据是 氧合后的血液直接进入主动脉， 不需要依靠心脏将其压入主动脉 ；
（3）每分钟流入交换器的血量为： V=1min×5L/min=5L=5×10-3m3
流入血液的质量为： m=ρV=1.05×103kg/m3×5×10-3m3=5.25kg
血液温度从 33℃提高到 37℃ 吸收的热量为：
Q吸=cm(t-t0)=0.85×103J/(kg×℃)×5.25kg×(37℃-33℃)=17850J
故答案为：（1）肺 （2）乙； 氧合后的血液直接进入主动脉， 不需要依靠心脏将其压入主动脉 （3）17850J
27．（2020·嘉兴）图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态
（1）小风扇喷出的水雾在空气中发生了 （填物态变化的名称），从周围吸热，起到降温作用。
（2）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合上图说明其工作原理。
（3）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？
（4）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时。通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。
【答案】（1）汽化
（2）水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通
（3）解：W=Pt=4W×10×60s=2400J
答：消耗的电能是 2400J。
（4）解：6000mA·h=6A·h
t= = =3h<5h
答： 商家的宣传与实际不相符。
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；电磁铁的其他应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物质由液态变成气态发生汽化现象，汽化需要吸热；
（2）当水位低于两个电极的下端时，控制电路断开，分析电磁铁磁性的变化，确定衔铁的运动方向，最后分析对红灯所在电路的影响即可；
（3）根据公式W=Pt计算风扇消耗的电能；
（4）首先根据W=UIt计算电池储藏的电能，再根据计算可以持续工作的时间，最后与宣传时间对比即可。
【解答】（1）小风扇喷出的水雾在空气中发生了汽化，从周围吸热，起到降温作用；
（2）该自动报警器的工作原理： 水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通 ；
（3） 小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是 ： W=Pt=4W×10×60s=2400J ；
（4） 6000mA·h=6A·h ；
那么电池储藏的电能为：W=UIt=4V×6A×1h=24V A h；
小风扇可以持续工作的时间： ；
因此商家的宣传与实际不相符。
28．（2020·嘉兴）十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门 A、关闭阀门 B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
（1）蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是 。
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
（3）蒸汽机工作时，汽缸内部压强为 1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的压力是多少？
（4）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为 200 千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
【答案】（1）内能→机械能
（2）做功
（3）解：F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N
答：活塞受到蒸汽的压力为1.1×105N。
（4）解：h物= ×0.6m=0.3m
W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J
P有= = =1000 W
答：蒸汽机对物体做有用功为 600J， 有用功的功率为 1000W
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；热机
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能；
（3）根据公式F=pS计算活塞受到的蒸汽压力；
（4）首先根据相似三角形原理计算出物体上升的高度，然后根据W=Gh计算蒸汽机对物体做的功；再根据计算蒸汽机对物体做功的功率。
【解答】（1） 蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是内能→机械能 ；
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似。
（3） 活塞受到蒸汽的压力是： F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N ；
（4）根据图片可知，根据相似三角形原理得到：；
即：；
解得： ；
活塞上升一次蒸汽机对物体做了功： W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J ；
蒸汽机对物体做功的功率： 。
29．（2020·杭州）杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡测得OA=5cm，OB=10cm。
（1）计算秤砣的质量
（2）小金在B处标的刻度应为 kg。若图中OC=2OB，则C处的刻度应为 Kg
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数 （选填“<”或“>”)2kg，由此可知一杆杄秤不能随意更换秤砣
【答案】（1）根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2，得m1gl1=m2gl2，即：m1l1=m2l2，2kg×5cm=m2×10cm，得m2=1kg
（2）2；4
（3）<
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）将O点看作杠杆的支点，秤砣的重力看做阻力，OB为阻力臂；物体的重力为动力，动力臂为OA，根据杠杆的平衡条件计算即可；
（2）根据此时物体的质量确定B处标的刻度值。再次根据杠杆的平衡条件计算此时物体的质量即可；
（3）秤砣的重力相当于阻力，根据杠杆的平衡条件分析阻力臂的长度变化即可。
【解答】（1）将O点看作杠杆的支点，秤砣的重力看做阻力，OB为阻力臂；物体的重力为动力，动力臂为OA，
根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2，
即：m1gl1=m2gl2，
m1OA=m2OB；
2kg×5cm=m2×10cm；
解得：m2=1kg 。
（2）因为秤砣在B处平衡时，物体的质量为2kg，所以小金在B处标的刻度应为2kg；
若图中OC=2OB，
根据杠杆的平衡条件得到：G物×OA=G秤砣×OC；
m物g×OA=m秤砣g×OC；
m物×OA=m秤砣×OC；
m物×5cm=1kg×20cm；
解得：m物=4kg；
因此在C处的刻度应为4kg；
（3）根据杠杆的平衡条件得到：
G物×OA=G秤砣×OC'；
m物×OA=m秤砣×OC'；
当物体的质量m物，OA不变时，秤砣的质量m秤砣增大，那么阻力臂OC'变小，
因此其读数<2kg。
30．（2020·台州）晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便，转动手摇器能使横杆上升或下降
（1）安装在天花板上虚线框内的简单机械应是 。
（2）使用一段时间后，对手摇器的转轴添加润滑剂，目的是 。
（3）将挂在晾衣架上重为20牛的衣服升高1.5米，至少对衣服做多少功
（4）由于使用不当.造成晾衣架右侧钢丝绳受损，最多只能承受15牛的力，左侧钢丝绳能正常使用。晾衣架的横杆上有11个小孔，相邻两孔间的距离均为20厘米。现准备将重为20牛的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒，通过计算说明挂在哪些编号的小孔，在侧钢丝绳会断裂(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。
【答案】（1）定滑轮
（2）减小摩擦
（3）W=Fs=Gh=20牛×1.5米=30焦
（4）晾衣杆可看作是一个杠杆，左侧绳与晾衣杆的交点为杠杆的支点，l2为悬挂点到支点的距离
根据杠杆平衡公式：F1×l1=F2×l2
可得l2= = =150厘米
挂在9、10、11三个孔上晾晒会损坏晾衣架。
【知识点】增大或减小摩擦的方法；功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据这个简单机械的工作特点推断它的种类；
（2）减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③改变接触面；③添加润滑剂；
（3）根据W=Gh计算对衣服做的功；
（4）可以将晾衣杆看作一个杠杆，左侧绳子与晾衣杆的交点为支点，衣服的重力为阻力，衣服的悬挂点到支点的距离为阻力臂；右侧绳子的拉力为动力，动力臂就是晾衣杆的长度，根据杠杆的平衡条件，计算出阻力臂的长度，然后对小孔的位置进行定位，从而确定钢丝绳会断裂的小孔位置。
【解答】（1）根据图片可知，安装在天花板内的机械，应该能够旋转，并且它的位置固定不变，因此应该是定滑轮。
（2）使用一段时间后，对手摇器的转轴添加润滑剂，目的是减小摩擦。
（3）至少对衣服做功：W=Fs=Gh=20N×1.5m=30J；
（4）晾衣杆可看作是一个杠杆，左侧绳与晾衣杆的交点为杠杆的支点，l2为悬挂点到支点的距离；
根据杠杆平衡公式：F1×l1=F2×l2；
可得： ；
那么可以悬挂的最右边的孔为：；
因此挂在9、10、11三个孔上晾晒会损坏晾衣架。
1 / 1浙教版科学2020中考真题分类汇编 能的转化与能量守恒
一、单选题
1．（2020·衢州）下列用电器把电能主要转化为机械能的是（ ）
A．电风扇 B．电灯 C．电饭煲 D．电熨斗
2．（2020·衢州）将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（ ）
A．甲是冰块 B．乙吸收热量 C．甲内能增加 D．乙内能减少
3．（2020·湖州）如图表示用中子轰击铀-235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述正确的是（ ）
A．该模型表示的是核聚变
B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C．该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
4．（2020·湖州）在无风的环境中雨滴的降落可简化为两个过程，先加速竖直降落，后匀速竖直降落。雨滴(忽略质量变化)在（ ）
A．加速降落过程中只受重力作用
B．加速降落过程中机械能逐渐增大
C．匀速降落过程中减少的重力势能全都转化成内能
D．匀速降落过程中机械能保持不变
5．（2020·绍兴）如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论，小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)，下列四套装置中能实现的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2020·宁波）现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b。将铝条a叠在铁条AB上，并使它们的右端对齐，然后把它们放置在三角形支架O上，AB水平平衡，此时OB的距离恰好为La，如图所示。取下铝条a后，将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡，此时OB的距离为Lx。下列判断正确的是（ ）
A．若LaB．若La 成立
C．若Lb D．若Lb 二、填空题
7．（2020·衢州）在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进（出）物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆AOB，其中O为支点，B为阻力作用点，F2为阻力，动力作用在手柄上。
（1）图甲中的螺丝刀属于 杠杆。
（2）请在答题纸相应位置图中，画出对应F2的最小动力F的示意图。
8．（2020·衢州）小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是 。
（2）该小灯泡的额定功率是 。
9．（2020·湖州）为了防止门被风吹动，常在门背后和墙上安装如图甲所示的“门吸”。图乙是简化后的模型门可以绕轴O自由转动，门宽为1.2米。“门吸”与O位置关系、“门吸”引力大小和方向如图乙所示。(摩擦力忽略不计)
（1）关门所需的最小力F是 牛。
（2）在图乙中画出F的作用点和方向。
10．（2020·宁波）科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
（1）在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，克服物体A的重力所做的功为 J，这个值也是物体A增加的机械能。
（2）把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，至少需要完全燃烧 g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过 (填“做功”或“热传递”)的途径实现的。【已知:水的比热容为4.2×103J/(kg℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg】
11．（2020·金华·丽水）简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾，对垃圾桶进行了简易改装(如图甲)。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图，O为杠杆支点，A为绳子拉力F的作用点，B为桶盖的重心。根据图乙回答下列问题：
（1）定滑轮的作用是 ；
（2）该状态下的桶盖属于 (填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
12．（2020·绍兴） 2020年5月5日，我国自主研发的长征5号B型运载火箭圆满完成发射任务。图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的新型返回舱的动能 (选填“增大”、“减小”或“不变“)，火箭整体的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
13．（2020·绍兴）小敏将质量为20克，体积为25厘米3的塑料块放入水平平衡的容器右端下降。撒去塑料块，往容器内缓慢倒入一定量的水，使容器再次水平平衡（图乙），将该塑料块轻轻放入图丙所示位置，放手后容器最终将 （选填“左低右高”、“左高右低”或“水平平衡”）。此时，塑料块所受浮力为 牛。
14．（2020·绍兴）如图是某电烤箱的内部简化电路图，图乙是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计，已知R=202欧。
（1）电烤箱A，B触点中连接火线的是 触点。
（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于 (选填“高温档”或“低温档”)。
（3）在额定电压下，电烤箱高温档工作2分钟产生内能 焦。
15．（2020·杭州）如图一只瓶子，内装一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过 方法，后者是通过 方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变能否确定釆用了什么方法改变了铁屑的内能 (选填“能”或“不能”)，这是因为 。
三、实验探究题
16．（2020·金华·丽水）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。
实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A，0~3A)、电压表(0~3V，0~15V)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、开关各一只，导线若干。
（1）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦；
（2）小丽组同学发现，实验桌上的电压表0~15V的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0~3V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：
步骤一：按图甲电路先将电压表（0~3V)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏，断开开关，拆下电压表；
步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在 两端；
步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为 伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。
反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。
17．（2020·温州）在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
斜面倾角 速度(米/秒) 球的类别 10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89
分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 。
A．15° B．25° C．35° D．45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小(图中未画出固定塑料软片的装置)。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。
18．（2020·绍兴）热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲)，传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙)，热效率为5%-8%之间。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由下图中的 冲程实现。
A． B．
C． D．
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于 的猜想。
（3）老师在重复演示“做功改变内能“实验(图丙)之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的 (选填“吸气“、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程的原理相似。
四、解答题
19．（2020·台州）图中小朋友在玩滑梯游戏，小朋友坐在滑梯顶端，用手轻推滑梯，沿着滑梯开始下滑，滑动速度越来越大，同时感觉屁股发烫，到达底端时还会滑出一段距离。请说出其中蕴含的科学道理。
20．（2020·温州）英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。
21．（2020·衢州）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
垃圾类别 垃圾样品电阻值/Ω
可回收垃圾 ＜10
餐厨垃圾 10～30
有害垃圾 30～50
其他垃圾 ＞50
（1）机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像来识别垃圾桶，下列物体成像原理与其相同的是
A．平面镜 B．照相机 C．放大镜 D．眼球
（2）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1秒。
①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少？
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功？
22．（2020·湖州）方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。
（1）实线表示的是 (选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。
（2）求R0的阻值。(写出计算过程)
（3）当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。(写出计算过程)
23．（2020·舟山）图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态
（1）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合上图说明其工作原理 。
（2）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？
（3）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时。通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。
24．（2020·金华·丽水）为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒为3伏，R1为热敏电阻，R2阻值为10欧，电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到0.1安，衔铁吸下，制冷器启动工作；当温度降低到设定值后，工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。
请完成下列问题：
（1）通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工作的温度；
（2）在图丙所示的1小时内，工作电路中制冷器消耗的总电能是多少？
25．（2020·绍兴）小敏家住某5层公寓楼中的4楼，当他在1楼按下楼道灯开关，5盏“220V 12W”的楼道灯全部点亮，然后延时60秒均自动关闭。他正常每登一层楼所需时间为12秒。小敏意识到楼道灯这样的工作方式有些浪费电能，对楼道电路进行设计，改进电路如图，K为启动延时开关，S为感应跳转开关，K按下时S接通触点1、2，S感应到人到2楼，跳转至触点2、3，感应到人到3楼，跳转至触点3、4……跳转后若20秒后感应不到人，则K断开。
（1）按照原先楼道灯的工作方式，小敏正常上楼回家一次，楼道灯一共消耗多少电能？
（2）改进后的方案中，S跳转前后，通过启动延时开关的电流大小 ▲ (选填“增大”、“减小”或“不变”)，小敏正常上楼回家一次，比原来节约多少电能？
26．（2020·嘉兴）新冠疫情期间，ECMO（体外肺膜氧合）技术的使用挽救了许多危重患者的生命。ECMO技术的原理是将体内的静脉血引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人的静脉（如图甲）或动脉（如图乙），起到部分心肺替代作用，其主要设备包括氧合器、氧气泵、动力泵、监测系统、医用物理升温仪等。
（1）ECMO技术主要设备中的氧合器替代的是人体 （填器官名称）的功能。
（2）ECMO 技术常被用于挽救肺功能丧失或心肺功能衰竭病人的生命， 其中被用于挽救心肺功能衰竭病人生命的是图 所示模式， 判断依据是 。
（3）已知热交换器管道内血流量为 5L/min，为了维持病人正常体温，需对流入人体的血液进行加热。若要将血液的温度从
33℃提高到 37℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收多少热量？（Q吸=cm(t-t0)，血液的比热容为 0.85×103J/（kg·℃），密度为1.05×103kg/m3）
27．（2020·嘉兴）图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态
（1）小风扇喷出的水雾在空气中发生了 （填物态变化的名称），从周围吸热，起到降温作用。
（2）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合上图说明其工作原理。
（3）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？
（4）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时。通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。
28．（2020·嘉兴）十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门 A、关闭阀门 B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
（1）蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是 。
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
（3）蒸汽机工作时，汽缸内部压强为 1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的压力是多少？
（4）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为 200 千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
29．（2020·杭州）杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡测得OA=5cm，OB=10cm。
（1）计算秤砣的质量
（2）小金在B处标的刻度应为 kg。若图中OC=2OB，则C处的刻度应为 Kg
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数 （选填“<”或“>”)2kg，由此可知一杆杄秤不能随意更换秤砣
30．（2020·台州）晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便，转动手摇器能使横杆上升或下降
（1）安装在天花板上虚线框内的简单机械应是 。
（2）使用一段时间后，对手摇器的转轴添加润滑剂，目的是 。
（3）将挂在晾衣架上重为20牛的衣服升高1.5米，至少对衣服做多少功
（4）由于使用不当.造成晾衣架右侧钢丝绳受损，最多只能承受15牛的力，左侧钢丝绳能正常使用。晾衣架的横杆上有11个小孔，相邻两孔间的距离均为20厘米。现准备将重为20牛的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒，通过计算说明挂在哪些编号的小孔，在侧钢丝绳会断裂(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据用电器的能量转化过程分析。
【解答】电风扇的主要结构为电动机，而电动机旋转时将电能转化为机械能，故A符合题意；
电灯主要将电能转化为光能，故B不合题意；
电饭煲和电熨斗，将电能转化为内能，故C、D不合题意。
故选A。
2．【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】①在热传递的过程中，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高；
②放出热量，内能减少；吸收热量，内能增大。
【解答】饮料原来的温度高，放出热量，降低温度，因此甲是饮料；冰块原来的温度低，吸收热量，升高温度，因此乙是冰块，故A错误；
乙是冰块，吸收热量，故B正确；
甲是饮料，放出热量，内能减少，故C错误；
乙吸收热量，内能增多，故D错误。
故选B。
3．【答案】B
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】（1）核聚变，即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。
（2）根据核聚变的过程分析；
（3）根据核聚变的产物分析；
（4）根据核聚变的能量利用形式分析。
【解答】A.根据图片可知，中子轰击重原子核，然后分解为质量较小的轻核，所以该模型表示的是核裂变，故A错误；
B.该反应产生的中子仍然具有很多能量，可继续轰击其他铀核形成链式反应，故B正确；
C.该反应肯定会产生放射性物质，故C错误；
D.可用该反应中的可控核裂变获得能量的方式来发电，故D错误。
故选B。
4．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）注意雨滴会与空气摩擦；
（2）根据机械能和内能的相互转化分析；
（3）根据能量转化和守恒定律分析；
（4）根据机械能=动能+重力势能分析。
【解答】A.加速降落过程中既受重力作用，又与空气摩擦受到摩擦阻力，故A错误；
B.加速降落过程中，机械能会不断转化为空气的内能，因此机械能逐渐减小，故B错误；
C.匀速降落过程中，机械能会不断转化为空气的内能而减小，而重力势能减小动能却是不变的，因此减少的重力势能全部转化为内能，故C正确；
D.匀速降落过程中，重力势能减小而动能不变，根据机械能=动能+重力势能可知，机械能是减小的，故D错误。
故选C。
5．【答案】D
【知识点】定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力，但是可以改变力的方向。属于滑轮原理的应用，和机械功的讨论。实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。控制变量在进行科学实验的概念，是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量，这些变量不是本实验所要研究的变量，所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。
【解答】AC、由四套装置图可知，在定滑轮的两侧各安装一个弹簧测力计，然后分别测量出钩码的重力和拉力；测量钩码重力的弹簧测力计应上方固定，所以AC不符合题意；
BD、为了控制变量，所以弹簧测力计应都是固定上方，下方可动，故B错误；D正确；
故答案为：D。
6．【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】当把铝条a放在铁条上时，铁条的重力G铁为阻力，作用在中点，那么阻力臂为：；动力为铝条a的重力Ga，作用在它的中点处，动力臂为，
根据杠杆的平衡条件得到：①；
当把铝条b放在铁条上时，铁条的重力G铁为阻力，作用在中点，那么阻力臂为：；动力为铝条a的重力Ga，作用在它的中点处，动力臂为，
根据杠杆的平衡条件得到：②；
①÷②得到：
③；
因为铝条a和b横截面积相等，根据公式G=ρVg=ρShg可知，铝条的重力与长度成正比，
即：；
将其袋入③得到：；
因为La所以；
那么；
化简得到：；
整理得到：；
即：；
那么：。
如果支点O不动，因为Lb>La，所以肯定后有一部分在O点左侧。与原来相比可知，此时左边重力增大，为了维持平衡，必须减小阻力臂，增大动力臂，即支点向左移动，那么La故A正确，B错误；
若Lb La，故C、D错误。
故选A。
7．【答案】（1）省力
（2）
【知识点】杠杆的分类；杠杆中最小力问题
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小确定杠杆的分类；
（2）根据杠杆的平衡条件可知，动力臂最长时动力最小；在圆中，通过圆心的半径是距离圆心最长的线段。
【解答】（1）根据图乙可知，动力臂为OA，阻力臂为OB，因为OA>OB，所以螺丝刀属于省力杠杆；
（2）将BO连接并延长，与大圆周相交于A点，这时的OA就是最长的力臂，通过力的作用点A作OA的垂线段即可，如下图所示：
8．【答案】（1）灯丝断了（或电压表所测电路开路）
（2）0.4W
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在测定灯泡额定功率的实验中，如果灯泡部分发生断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，所以通过电流表的电流会很小，几乎为零；由于串联电路电压与电阻成正比，所以电压表几乎分得全部电压，因此它的示数比较大。
（2）根据乙图确定灯泡电压为2V时滑片移动的距离，然后通过丙图确定此时通过变阻器的电流，即灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是：灯丝断了（或电压表所测电路开路）。
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为2V时，滑片P移动了12cm；根据丙图可知，此时电流表的示数为0.2A，那么小灯泡的额定功率为：P=UI=2V×0.2A=0.4W。
9．【答案】（1）4
（2）
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆中最小力问题
【解析】【分析】（1）将O点看作杠杆的支点，门吸对门的吸力6N为阻力，阻力臂为0.8m，当人的推力作用在门边且与门垂直时，此时动力臂最长为1.2m，根据杠杆的平衡条件计算最小的力F；
（2）根据（1）中的分析完成作图。
【解答】（1）将O点看作杠杆的支点，门吸对门的吸力6N为阻力，阻力臂为0.8m，当人的推力作用在门边且与门垂直时，此时动力臂最长为1.2m，
根据杠杆的平衡条件得到：F2×L2=F1×L1；
6N×0.8m=F1×1.2m；
解得：F1=4N；
（2）以门宽为动力臂，从门的边缘作门的垂线段，这就是最小力F，如下图所示：
10．【答案】（1）1.4
（2）21；热传递
【知识点】功的计算公式的应用；热量的计算；动滑轮及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出拉力移动的距离，再根据W总=Fs计算出拉力做的总功，最后根据W有=W总η计算克服物体A重力做的功；
（2）酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相同，首先根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，再根据计算需要燃烧酒精的质量。改变内能的两种方式：①做功；②热传递。
【解答】（1）拉力移动的距离据s=nh=0.1m×2=0.2m；
拉力做的总功W总=Fs=10N×0.2m=2J；
克服物体A重力做的功W有=W总η=2J×70%=1.4J。
（2）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×（100℃-25℃）=6.3×105J；
要燃烧酒精的质量。
上述过程中，水的内能增加是通过热传递的途径实现的。
11．【答案】（1）改变力的方向
（2）省力
【知识点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）定滑轮的作用是改变拉力的方向，而不能省力；
（2）比较动力臂和阻力臂的大小，然后对杠杆进行分类。
【解答】（1）根据乙图可知，如果不使用定滑轮，那么拉力的方向应该向上，使用定滑轮后拉力的方向变为向下，因此定滑轮的作用是：改变力的方向；
（2）如下图所示：
因为动力臂大于阻力臂，所以该状态下的桶盖属于省力杠杆。
12．【答案】增大；增大
【知识点】能量的转化与守恒定律；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的二分之一。机械能是动能与势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。
【解答】起飞阶段火箭加速上升，所以返回舱的速度也在逐渐增大，则其动能是逐渐增大的；火箭的机械能包含重力势能和动能，动能在增大，火箭上升阶段，高度逐渐增大，所以重力势能增大，则机械能增大；
故答案为：增大；增大。
13．【答案】水平平衡；0.2
【知识点】浮力大小的计算；杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）大小必须相等。即：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1·L1=F2·L2。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。浮力指物体在流体（液体和气体）中，各表面受流体压力的差（合力）。
【解答】装上水后，把塑料放入水中，容器的水面升高一部分，这时塑料对容器底部的力是均匀的，因此整个装置依然平衡；
，所以塑料块在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，；
故答案为：水平平衡；0.2.
14．【答案】（1）A
（2）低温档
（3）145200
【知识点】家庭电路的组成与连接；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】家庭电路一般由两根进户线（也叫电源线）、电能表、闸刀开关（现一般为空气开关）漏电保护器、保险设备（空气开关等其他类型符合标准的熔断器）、用电器、插座、导线、开关等组成（大多为并联，少数情况串联） 。电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称"瓦"，符号是W。电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。
【解答】（1）开关要接在火线上，所以A点是接触火线的；
（2）由图可知，旋钮开关如图所示时，电阻R和R0串联接入电路，总电阻最大，，所以总功率最小，即低温档；
（3）低温档的功率为200W，所以R0=R总-R=242Ω-202Ω=40Ω；而高温档只有R0接入电路，；
故答案为：（1）A；（2）低温档；（3）145200.
15．【答案】做功；热传递；不能；做功与热传递两种方法对改变物体内能是等效的
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）改变物体内能的两种方式：做功和热传递。做功的本质是能量的转化，而热传递的本质是内能的转移；
（2）根据做功和热传递在改变物体内能上是等效的解答。
【解答】（1）从改变物体内能的方法来看，前者是通过做功方法，后者是通过热传递方法来增大铁屑的内能。
（2）如果我没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变不能确定釆用了什么方法改变了铁屑的内能，这是因为做功与热传递两种方法对改变物体内能是等效的。
16．【答案】（1）1.52
（2）滑动变阻器；左；2.2
【知识点】实验方案设计与评价；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据乙图读出灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（2）当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为3.8V，此时变阻器两端的电压U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V<3V。既然电压表的0~15V的量程损坏，那么不妨将电压表与变阻器并联，当它的示数为2.2V时，小灯泡正常发光，据此分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，电流表选择的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，那么灯泡的额定电流为0.4A，因此灯泡的额定功率为：PL=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W；
（2）步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在滑动变阻器两端；
步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片直到电压表示数为：U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V；
因为原来电压表的示数为3V，要变为2.2V，因此变阻器的电压变小，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，变阻器的阻值应该变小，即滑片向左移动。
17．【答案】（1）B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同
（2）D
（3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）探究动能大小与小球质量的关系时，必须控制小球释放时在斜面上的高度相同，从这个角度分析即可；
（2）根据表格确定斜面倾角对小球速度影响无关的角度范围，然后与各个选项进行对比即可。
（3）球的体积越大，与塑料片的接触面积越大，受到的阻力越大，那么撞击的塑料片的个数越少。
【解答】（1）在A方案中，挡板是水平的，无论球大或球小，它们下落的高度相同；而在B方案中，挡板与斜面垂直，球越小它所在的高度越小，因此：小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是 ： B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同 了；
（2）根据表格可知，当斜面倾角在10°~30°之间时，无论球的材质是否相同，最终小球的速度相同，这说明在这个角度范围内，球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关。因为45°>30°，所以斜面倾角不可能是D；
（3） 老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是：塑料软片对不同体积的小球的阻力不同 。
18．【答案】（1）C
（2）燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高
（3）排气
【知识点】热机
【解析】【分析】内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
【解答】（1）产生巨大爆发力的过程是做功冲程；
A、吸气冲程；B、压缩冲程；C、做功冲程；D、排气冲程；故C符合题意；
（2）由材料可知，内燃的效率远大于外燃机的效率，所以德罗夏提到的内燃方式是基于内燃过程中能量散失少，热效率高的猜想；
（3）厚玻璃筒就相当于内燃机的内部空间，而活塞相当于飞轮，所以把玻璃筒甩几个是为了让玻璃筒中的气体排出，相当于排气冲程；
故答案为：（1）C；（2） 燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高；（3）排气。
19．【答案】①“用手轻推沿着滑梯开始下滑”是利用力的作用是相互的，②力能改变物体
的运动状态；③“速度越来越大”是重力势能转化为动能，相同物体，动能越大，速度越
大；④“屁股发烫”是克服摩擦力做功，机械能转化为热能；⑤“会滑出一段距离”是因为
物体具有惯性，保持原有运动状态。
【知识点】惯性；力与运动的关系；能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】①从力的作用的相互性和力和运动的关系两个角度对“用手轻推沿着滑梯开始下滑”进行分析；
②从动能和势能转化的角度分析“速度越来越大”；
③从能量转化的角度分析“屁股发烫”；
④从惯性的角度分析“会滑出一段距离”。
【解答】①“用手轻推沿着滑梯开始下滑”是利用力的作用是相互的；
②“用手轻推沿着滑梯开始下滑”，是利用力能改变物体的运动状态；
③“速度越来越大”是重力势能转化为动能，相同物体，动能越大，速度越大；
④“屁股发烫”是克服摩擦力做功，机械能转化为热能；
⑤“会滑出一段距离”是因为物体具有惯性，保持原有运动状态。
20．【答案】酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。
【知识点】液化及液化现象；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据乙图描述的四个环节，注意分析每个环节中活塞的运行方向，里面气体的存在状态以及能量的转化，从而对热气机的工作过程进行描述。
【解答】 酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。
21．【答案】（1）B；D
（2）解：I=IR=
R垃圾=R总- R=15Ω- 10Ω=5Ω
查表可知，该垃圾属于金属垃圾,故应放于金属类垃圾桶内
答:应投人金属类垃圾桶。
解:W=UIt=1.5V×0.1A×0. 1s=0.015J
答:检测电路消耗的电能为0. 015J。
（3）解:W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J
答:机器人至少对垃圾做了0.7J的功。
【知识点】凸透镜成像的应用；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据四种应用中成像的特点进行分析；
（2）①垃圾样品和定值电阻R串联，电压表测R的电压。首先根据 计算出通过电路的电流，然后根据 计算电路的总电阻，接下来根据R垃圾=R总- R 计算垃圾的电阻，最后与表格中的电阻进行比较即可；
②根据W=UIt计算检测电路消耗的电能；
（3）机器人对垃圾的支持力向上，因此它只在竖直方向上对垃圾做功，而在水平方向上不做功，根据W=Fs=Gh计算即可。
【解答】（1）A.物体在平面镜中成正立、等大的虚像，故A不合题意；
B.照相机成倒立、缩小的实像，故B符合题意；
C.放大镜成正立、放大的虚像，故C不合题意；
D.物体在眼球内成倒立、缩小的实像，故D符合题意。
故选BD。
（2）①垃圾样品和定值电阻R串联，电压表测R的电压。
通过电路的电流 ；
电路的总电阻为： ；
垃圾的电阻为：R垃圾=R总- R=15Ω- 10Ω=5Ω；
查表可知，该垃圾属于金属垃圾，故应放于金属类垃圾桶内；
②检测电路消耗的电能为W=UIt=1.5V×0.1A×0. 1s=0.015J；
（3） 该过程中机器人至少对垃圾做功：W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J。
22．【答案】（1）R0
（2）解：当I=2A时 PR0=32W R0= =8Ω
（3）解：当I'=0.5A时 =0.5A×8Ω=4V
电源电压U= =16V
U'R=12V PR=12V× 0.5A=6W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流。根据分析定值电阻的功率与电流的变化关系，进而确定它的图像形状即可；
（2）根据乙图，找到一组有关R0的电流和电功率的值，然后根据计算它的阻值；
（3）当电流最大2A时，变阻器的阻值最小，此时只有定值电阻R0，它两端的电压等于电源电压。根据P=UI计算出电源电压，根据U'=I'R0计算出电流为0.5A时定值电阻的电压，再根据UR=U总-U0计算出变阻器两端的电压，最后根据PR=URIR计算出变阻器的功率。
【解答】（1）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流。根据公式可知，当电流增大时，定值电阻R0的电功率随电流的增大而增大，因此图乙中的实线表示的是R0的功率与电流的关系；
（2）根据图乙可知， 当I=2A时，定值电阻R0的电功率PR0=32W；
根据公式得到，定值电阻阻值 。
（3）当电流表的示数I'=0.5A时，
定值电阻两端的电压：UR0'=I'R0=0.5A×8Ω=4V；
当电流最大2A时，变阻器的阻值最小，此时只有定值电阻R0，它两端的电压等于电源电压。
那么电源电压 ；
此时变阻器两端的电压为：UR=U总-U0=16V-4V=12V；
此时变阻器消耗的功率为：PR=URIR==12V× 0.5A=6W。
23．【答案】（1）水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通
（2）W=Pt=4W×10×60s=2400J
答：小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是2400J。
（3）解：6000mA·h=6A·h
t= = =3h<5h
答： 商家的宣传与实际不相符。
【知识点】电磁铁的其他应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当水位低于两个电极的下端时，控制电路断开，分析电磁铁磁性的变化，确定衔铁的运动方向，最后分析对红灯所在电路的影响即可；
（2）根据公式W=Pt计算风扇消耗的电能；
（3）首先根据W=UIt计算电池储藏的电能，再根据计算可以持续工作的时间，最后与宣传时间对比即可。
【解答】（1）该自动报警器的工作原理： 水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通 ；
（2） 小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是 ： W=Pt=4W×10×60s=2400J ；
（3） 6000mA·h=6A·h ；
那么电池储藏的电能为：W=UIt=4V×6A×1h=24V A h；
小风扇可以持续工作的时间： ；
因此商家的宣传与实际不相符。
24．【答案】（1）解：R= =30欧
R1=R-R2=30欧-10欧=20欧
查乙图可知制冷器的启动温度是5.6℃。
（2）解：t=15分钟+10分钟+10分钟+10分钟=45分钟=0.75小时
W=Pt=2.4千瓦×0.75小时=1.8千瓦时
(或t=15分钟+10分钟+10分钟+10分钟=45分钟=2700秒
W=Pt=2.4×10瓦×2700秒=6.48×106焦
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电阻R1与电阻R2串联，首先根据计算出制冷器启动时控制电路的总电阻，然后根据 R1=R-R2 计算R1的阻值，最后根据乙图确定启动温度；
（2）首先根据丙图，将制冷器分段工作的时间相加计算出1h内它工作的总时间，然后根据W=Pt计算制冷器消耗的总电能。
25．【答案】（1）W=Pt=5×12瓦×60秒=3600焦
（2）不变；
一楼灯消耗的电能：W1=P1t1=12瓦×12秒=144焦
二楼灯消耗的电能：W2=P2t2=12瓦×24秒=288焦
三楼灯消耗的电能：W3=P3t3=12瓦×24秒=288焦
四楼灯消耗的电能：W4=P4t4=12瓦×(12+20)秒=384焦
五楼灯消耗的电能：W5=P5t5=12瓦×20秒=240焦
W总=W1+W2+W3+W4+W5=1344焦
节约的电能：3600焦-1344焦=2256焦
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】电能，是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。电能既是一种经济、 实用、清洁且容易控制和转换的能源形态。
【解答】（1）由题意可知，原先楼道5盏灯同时工作，则电路的总功率是
工作一次的时间为60S，
（2）改进后，由图可知，开关跳转每次都是两个电灯同时同坐，所以通过开关的电流始终相等；
改进后的电路，一楼电灯工作12s，二楼的电灯工作24s，三楼的电灯工作24s，四楼的电灯工作两次：12s+20s=32s；五楼的电灯延迟时间20s；
一楼灯消耗的电能：W1=P1t1=12瓦×12秒=144焦
二楼灯消耗的电能：W2=P2t2=12瓦×24秒=288焦
三楼灯消耗的电能：W3=P3t3=12瓦×24秒=288焦
四楼灯消耗的电能：W4=P4t4=12瓦×(12+20)秒=384焦
五楼灯消耗的电能：W5=P5t5=12瓦×20秒=240焦
W总=W1+W2+W3+W4+W5=1344焦
节约的电能：3600焦-1344焦=2256焦；
故答案为：（1）3600J；（2）不变；2256J。
26．【答案】（1）肺
（2）乙；氧合后的血液直接进入主动脉， 不需要依靠心脏将其压入主动脉
（3）每分钟流入交换器的血量为： V=1min×5L/min=5L=5×10-3m3
流入血液的质量为： m=ρV=1.05×103kg/m3×5×10-3m3=5.25kg
血液温度从 33℃提高到 37℃ 吸收的热量为：
Q吸=cm(t-t0)=0.85×103J/(kg×℃)×5.25kg×(37℃-33℃)=17850J
答：血液每分钟需要从热交换器中吸收17850J热量。
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换；血液循环；热量的计算
【解析】【分析】1、由图可知，ECMO接在心脏上腔静脉处，血液从上腔静脉处进入ECMO，经ECMO后接到肺静脉回到左心房（或接到主动脉处），主要替代了血液循环中的肺循环部分和替代心脏提供血液循环的动力。据此可以确定 ECMO技术主要设备中的氧合器 替代的器官；
2、心肺衰竭病人的的心脏和肺功能基本失去，血液循环时的动力不能由心脏提供，完全依赖ECMO技术直接绕过心脏推动血液完成血液循环；
3、利用已知的血流量5L/min可计算出每分钟流入交换器的血液体积，再根据公式m= ρV ，计算出这部分血量的质量。最后根据热量公式： Q吸=cm(t-t0)可计算出每分钟需要从热交换器吸收的热量。
【解答】（1）ECMO技术从甲、乙两分析可知，主要是来替代完成人体血液循环中的肺循环和替代心脏提供血液循环的动力的。肺循环主要是来完成血液中氧气的补充的，主要结构是肺。ECMO技术中的氧合器是血液经过时给血液补充氧气的，所以氧合器替代的是人体的肺；
（2） 心肺功能衰竭病人 的心脏不能提供血液循环的动力，肺不能完成氧气的交换。所以ECMO同时为血液循环提供动力，从ECMO出来的血液可以直接进入主动脉中，所以 其中被用于挽救心肺功能衰竭病人生命的是图 乙所示模式，判断依据是 氧合后的血液直接进入主动脉， 不需要依靠心脏将其压入主动脉 ；
（3）每分钟流入交换器的血量为： V=1min×5L/min=5L=5×10-3m3
流入血液的质量为： m=ρV=1.05×103kg/m3×5×10-3m3=5.25kg
血液温度从 33℃提高到 37℃ 吸收的热量为：
Q吸=cm(t-t0)=0.85×103J/(kg×℃)×5.25kg×(37℃-33℃)=17850J
故答案为：（1）肺 （2）乙； 氧合后的血液直接进入主动脉， 不需要依靠心脏将其压入主动脉 （3）17850J
27．【答案】（1）汽化
（2）水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通
（3）解：W=Pt=4W×10×60s=2400J
答：消耗的电能是 2400J。
（4）解：6000mA·h=6A·h
t= = =3h<5h
答： 商家的宣传与实际不相符。
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；电磁铁的其他应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物质由液态变成气态发生汽化现象，汽化需要吸热；
（2）当水位低于两个电极的下端时，控制电路断开，分析电磁铁磁性的变化，确定衔铁的运动方向，最后分析对红灯所在电路的影响即可；
（3）根据公式W=Pt计算风扇消耗的电能；
（4）首先根据W=UIt计算电池储藏的电能，再根据计算可以持续工作的时间，最后与宣传时间对比即可。
【解答】（1）小风扇喷出的水雾在空气中发生了汽化，从周围吸热，起到降温作用；
（2）该自动报警器的工作原理： 水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通 ；
（3） 小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是 ： W=Pt=4W×10×60s=2400J ；
（4） 6000mA·h=6A·h ；
那么电池储藏的电能为：W=UIt=4V×6A×1h=24V A h；
小风扇可以持续工作的时间： ；
因此商家的宣传与实际不相符。
28．【答案】（1）内能→机械能
（2）做功
（3）解：F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N
答：活塞受到蒸汽的压力为1.1×105N。
（4）解：h物= ×0.6m=0.3m
W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J
P有= = =1000 W
答：蒸汽机对物体做有用功为 600J， 有用功的功率为 1000W
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；热机
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能；
（3）根据公式F=pS计算活塞受到的蒸汽压力；
（4）首先根据相似三角形原理计算出物体上升的高度，然后根据W=Gh计算蒸汽机对物体做的功；再根据计算蒸汽机对物体做功的功率。
【解答】（1） 蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是内能→机械能 ；
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似。
（3） 活塞受到蒸汽的压力是： F=pS=1.1×106 Pa×0.1m2 =1.1×105 N ；
（4）根据图片可知，根据相似三角形原理得到：；
即：；
解得： ；
活塞上升一次蒸汽机对物体做了功： W有 =G物h物= m物gh物 =200kg ×10N/kg ×0.3m = 600J ；
蒸汽机对物体做功的功率： 。
29．【答案】（1）根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2，得m1gl1=m2gl2，即：m1l1=m2l2，2kg×5cm=m2×10cm，得m2=1kg
（2）2；4
（3）<
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）将O点看作杠杆的支点，秤砣的重力看做阻力，OB为阻力臂；物体的重力为动力，动力臂为OA，根据杠杆的平衡条件计算即可；
（2）根据此时物体的质量确定B处标的刻度值。再次根据杠杆的平衡条件计算此时物体的质量即可；
（3）秤砣的重力相当于阻力，根据杠杆的平衡条件分析阻力臂的长度变化即可。
【解答】（1）将O点看作杠杆的支点，秤砣的重力看做阻力，OB为阻力臂；物体的重力为动力，动力臂为OA，
根据杠杆平衡条件：F1l1=F2l2，
即：m1gl1=m2gl2，
m1OA=m2OB；
2kg×5cm=m2×10cm；
解得：m2=1kg 。
（2）因为秤砣在B处平衡时，物体的质量为2kg，所以小金在B处标的刻度应为2kg；
若图中OC=2OB，
根据杠杆的平衡条件得到：G物×OA=G秤砣×OC；
m物g×OA=m秤砣g×OC；
m物×OA=m秤砣×OC；
m物×5cm=1kg×20cm；
解得：m物=4kg；
因此在C处的刻度应为4kg；
（3）根据杠杆的平衡条件得到：
G物×OA=G秤砣×OC'；
m物×OA=m秤砣×OC'；
当物体的质量m物，OA不变时，秤砣的质量m秤砣增大，那么阻力臂OC'变小，
因此其读数<2kg。
30．【答案】（1）定滑轮
（2）减小摩擦
（3）W=Fs=Gh=20牛×1.5米=30焦
（4）晾衣杆可看作是一个杠杆，左侧绳与晾衣杆的交点为杠杆的支点，l2为悬挂点到支点的距离
根据杠杆平衡公式：F1×l1=F2×l2
可得l2= = =150厘米
挂在9、10、11三个孔上晾晒会损坏晾衣架。
【知识点】增大或减小摩擦的方法；功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据这个简单机械的工作特点推断它的种类；
（2）减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③改变接触面；③添加润滑剂；
（3）根据W=Gh计算对衣服做的功；
（4）可以将晾衣杆看作一个杠杆，左侧绳子与晾衣杆的交点为支点，衣服的重力为阻力，衣服的悬挂点到支点的距离为阻力臂；右侧绳子的拉力为动力，动力臂就是晾衣杆的长度，根据杠杆的平衡条件，计算出阻力臂的长度，然后对小孔的位置进行定位，从而确定钢丝绳会断裂的小孔位置。
【解答】（1）根据图片可知，安装在天花板内的机械，应该能够旋转，并且它的位置固定不变，因此应该是定滑轮。
（2）使用一段时间后，对手摇器的转轴添加润滑剂，目的是减小摩擦。
（3）至少对衣服做功：W=Fs=Gh=20N×1.5m=30J；
（4）晾衣杆可看作是一个杠杆，左侧绳与晾衣杆的交点为杠杆的支点，l2为悬挂点到支点的距离；
根据杠杆平衡公式：F1×l1=F2×l2；
可得： ；
那么可以悬挂的最右边的孔为：；
因此挂在9、10、11三个孔上晾晒会损坏晾衣架。
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