北师大版初中物理九年级全一册第十六单元《粒子与宇宙》单元测试卷（困难）（含答案解析）

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北师大版初中物理九年级全一册第十六单元《粒子与宇宙》单元测试卷
考试范围：第十六单元；考试时间：80分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
下列说法中，正确的是( )
A. 核电站是利用核裂变释放的核能发电的
B. 摩擦起电的过程中创造了电荷
C. 原子是构成物质的最小微粒，不可再分
D. 太阳能是不可再生能源
下列实例中，将动能转化为重力势能的是( )
A. 自由下落的雨滴 B. 水平行驶的汽车
C. 向上投出的篮球 D. 向坡底滑行的小车
中国航天从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，一步步迈进探索星辰大海的伟大征程。下列星球空间尺度最大的是( )
A. 地球 B. 月球 C. 火星 D. 太阳
如图所示，年月日时分左右，“天宫一号”目标飞行器进入大气层，绝大部分器件在进入大气层过程中烧蚀销毁，剩余部分落入南太平洋中部区域．“天宫一号”目标飞行器在这个过程中，下列说法正确的是( )
A. 动能和重力势能都增加
B. 机械能保持不变
C. 内能是通过做功的方式改变的
D. 减少的重力势能全部转化成内能
下面关于小林同学的一些活动，说法不正确的是( )
A. 小林骑自行车时将身体的一部分化学能转化为机械能
B. 小林将标枪投出，标枪离手后由于惯性而继续向前飞行
C. 质量体积为的小林浸没在水中时，因受水的浮力大于重力会上浮
D. 质量的小林双脚着地面积。则其行走于水平地面对地压强为
如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是( )
A. 太阳能是一种不可再生能源
B. 蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能
C. 太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能
D. 太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能
下表是年全国总发电量和各类能源发电量占比情况，则年比年( )
年份 火电
占比 水电
占比 核电
占比 风电
占比 太阳能
占比 总电量
亿千瓦时
A. 火电发电量减少 B. 太阳能发电量不变
C. 水电成为最主要的发电能源类别 D. 总发电量增加
利用焚烧垃圾来发电，此过程中的能量如何转化( )
A. 化学能内能机械能电能 B. 太阳能内能机械能电能
C. 核能内能机械能电能 D. 电能太阳能内能机械能
根据能量守恒定律，下列情形中可能发生的是( )
A. 出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B. 电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C. 不考虑空气阻力时，小球从光滑的形槽斜面由静止滚下后，会永不停息地在两侧来回运动
D. 孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
截止年底，中国高铁里程数达万公里，动力足、速度快，是中国展现给全世界的一张金名片。某列高铁在牵引电动机的作用下，以恒定的速度经有坡度的引桥行驶上水平的高架轨道。以下分析正确的是( )
A. 牵引电动机可将电能完全转化为机械能
B. 在引桥上行驶的过程中列车的动能转化为重力势能
C. 行驶在高架轨道上的高铁只具有重力势能
D. 在水平的高架轨道上行驶时列车的机械能保持不变
熔盐塔式光热发电原理是让熔盐物质吸收太阳能升温，流动传热给水产生蒸汽，蒸汽轮机被推动继而发电，实现太阳能大小为内能机械能电能的转变，则( )
A. B.
C. 太阳能是不可再生能源 D. 是通过做功方式改变熔盐物质内能
太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中错误的是( )
A. 煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能
B. 太阳能集热器可以吸收太阳辐射并转化为内能
C. 太阳能电池将太阳能转化为电能
D. 太阳能来源于太阳内部的核裂变
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
如图所示是小孩滑滑梯时的情景．小孩从滑梯上滑下的过程，臀部有灼热感，小孩的重力势能将________选填“变小”或“不变”或“变大”若小孩开始下滑时具有的机械能，刚要滑到地面时他的动能为，此刻他的速度为________选填“等于”或“不等于”，小孩具有的机械能变小，根据能量守恒定律，这部分减少的机械能不是消失了，而是转化成其他形式的能量．请说出小孩滑滑梯过程中发生的能量转化：________忽略空气阻力
太阳能是______选填“可再生”或“不可再生”能源。如图甲所示是我国西部地区常见的太阳能水井，通过太阳能电池板和电动抽水机同时工作将太阳能转化为水的______能，抽取地下水。太阳直射时太阳能电池板的转化效率最高，如图乙所示，从冬季进入夏季时应将图中的 ______选填“增大”或“减小”。
现阶段核潜艇的动力系统是由原子核______选填“裂变”或“聚变”提供的。泸州正加快对页岩气的安全开采，页岩气和核能都属于______选填“可再生”或“不可再生”能源。若用燃气灶将一壶质量为、初始温度为的水加热到，消耗了的页岩气。已知水的比热容，页岩气的热值为，则该燃气灶烧水的效率为______。
如图是物质微观构成的网络图，甲、乙、丙、丁中带正电的是______，带负电的是______，不带电的是______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
如图所示，已知氢原子只有一个质子，一个电子，虚线表示氢原子核外电子的运动轨道。请在此图上完成氢原子的核式结构模型示意图，要求：用“”“”分别表示原子核、电子，并标出原子核、电子的大致位置。
如图所示是氦原子的核式结构模型，其核外有两个电子绕核旋转，请你在图中用“”表示质子，根据电子数在相应位置画出数量对应的质子。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
如图是冰壶比赛，为减小冰壶与冰面间的摩擦，运动员需在冰壶运动路线上的某些区域刷冰。
为探究刷冰长度的影响因素，用图装置寻找模拟刷冰区域的材料，将木块分别放在长棉布、木板、绸布上，用弹簧测力计水平拉木块做______运动，在如表表格中记录测力计示数。若用木板模拟未刷冰区域，则应选______模拟刷冰区域。
实验次数
与木块的摩擦面 棉布 木块 绸布
弹簧测力计的示数
小明用图装置，将长为的所选材料平铺在木板上，让木板从斜面上滑下，经过后停在木板上的固定位置。木板运动到位置，所需的长度与哪些因素有关？小明提出以下猜想：
猜想：与木块由静止滑下时的高度有关；
猜想：与左端到斜面底端的距离有关。
验证猜想时，小明改变，将木块从不同高度由静止滑下，记录数据，得出结论。
分析实验中存在的问题是______；
改正操作后，发现每次只将前后移动时，木块都会经过停在位置。由该现象判断猜想是______选填“正确”或“错误”的。
如图所示，测量出的距离为，的长度为，的长度为，那么木块刚从斜面下滑到点时的动能为______。若要使得木块运动到才停下来，则模拟刷冰的距离的长度应该是______。
请完成与下列实验有关的填空。
如图所示的实验中，小球从到时，发生的能量转化是______。
如图所示，将同一支密度计先后放在甲、乙两种液体中。静止时，两次密度计受到的浮力大小关系是______选填“”、“”或“”。
如图所示，试管中的液面不会下降，是受到了______的作用，若在试管顶端开一个小孔，则试管中的液面会______选填“上升”或“下降”。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
在图所示的电路中，已知定值电阻和小灯泡的图像如图所示。
当开关和同时闭合时，电流表的示数为，通电，灯泡产生的光能为。
求：此时灯泡的电阻和电功率？
灯泡的发光效率？
若只闭合开关，电流表的示数为。
求：此时电路消耗的总功率？
小涵同学发现了某品牌新研制的太阳能汽车在景区接送游客。
车轮与地面的总接触面积为，若该汽车对水平地面的压强是，求该车对地面的压力多大？
某次运送游客时，该车以的速度在水平路面上匀速行驶，此时该车的输出功率为。
求：此过程中该车受到的阻力多大？牵引力所做的功多大？
请写出太阳能汽车的优点。写一条
如图所示是某款便携式电热饭盒，其工作原理：通过电加热片把水加热至沸腾，再借助水蒸气来加热食物。其部分工作参数如表所示，求：
额定电压 加热挡功率 蒸煮类别 食物分量 加水量 通电时间
热饭菜 满盒
用该电热饭盒的高温档加热满盒饭菜需要消耗多少电能？
在的过程中，电加热片将水的温度升高了，水吸收的热量是多少？
此次热饭菜的过程中加热水的效率是多少？保留一位小数
如图甲是一款可调温果汁加热器，图乙是其简化电路图，、均为加热电阻。当开关接时，加热器处于保温挡，保温功率为；当开关接时，加热器处于可调温挡，可调功率范围为。果汁比热容取求：
加热电阻的阻值；
当滑动变阻器的阻值调到时，加热器的功率；
若加热器用最大功率对果汁加热，果汁的温度升高，求加热器的效率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】核电站是利用可控的核裂变释放的核能发电的，A正确；
摩擦起电的实质是电荷的转移，不是创造了电荷，B错误；
原子是由原子核和核外电子构成的，C错误；
太阳能能不断地从自然界获得，是可再生能源，D错误。
2.【答案】
【解析】解：动能转化为重力势能必然是动能减少而重力势能增加。
A、自由下落的雨滴，质量不变，速度变大，则动能增加；高度变小，则重力势能减少，所以重力势能转化为动能，不符合题意。
B、水平行驶的汽车，质量不变，高度不变，重力势能不变，所以动能没有转化为重力势能，不符合题意。
C、向上投出的篮球，质量不变，速度变小，则动能减少，高度变大，则重力势能增加，所以动能转化为重力势能，符合题意。
D、向坡底滑行的小车，质量不变，速度变大，则动能增加，高度变小，则重力势能减少，所以重力势能转化为动能，不符合题意。
故选：。
动能转化为重力势能的，必然是动能是逐渐减少的，重力势能是逐渐增加的。动能的变化一般都体现在速度的变化上，重力势能的变化一般都体现在高度的变化上。
在做能量的转化这种题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
3.【答案】
【解析】解：地球和火星处在太阳系中，月球是地球的卫星，太阳系中太阳空间尺度最大，故D正确。
故选：。
宇宙由很多星系组成，银河系是其中的一个星系，太阳系又是银河系中的一个星系，地球和火星处在太阳系中，月球是地球的卫星。
本题考查了我们对宏观世界的认识，需考生熟记。
4.【答案】
【解析】解：
由题意可知，目标飞行器在坠落过程中，与大气层发生剧烈摩擦，其内能通过做功发生改变，故C对．
目标飞行器坠落过程中，减少的重力势能转化为动能和内能，其机械能总量变小，故ABD错．
5.【答案】
【解析】解：、小林骑自行车时用力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为机械能，故A正确；
B、小林将标枪投出，标枪离手后由于惯性而继续保持原来的运动状态向前飞行，故B正确；
C、小林受到的浮力：，
小林的重力为：，由于浮力大于重力，所以小林会上浮，故C正确；
D、小林对地面的压力：
；
小林双脚着地时对地面的压强：
。
人行走时，受力面积减小一半，所以压强增大一倍，即此时对地面压强应为，故D错误。
故选：。
判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量；
一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；
知道小林排开水的体积，利用阿基米德原理可求出受到的浮力；
由算出小林的重力，比较浮力与重力的关系判断出小林的浮沉情况；
人对水平地面的压力和自身的重力相等，知道双脚着地时与地面的接触面积，根据压强公式求出对地面的压强，进而算出小林走路时的压强。
本题通过生活中的一些场景，考查了能量的转化、惯性的理解、浮力及压强的计算等，有一定的综合性，值得我们关注。
6.【答案】
【解析】
【分析】
能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳。
可再生能源的概念：像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到，把它们称为可再生能源。不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。
电池对外供电时，化学能转化为电能。
在能量的转化或转移的过程中，存在能量的散失。
太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。
【解答】
A、太阳能可以在自然界源源不断地得到，属于可再生能源，故A错误；
B、蓄电池为汽车提供动力时，将化学能转化为电能，然后电能在转化为其他形式的能，故B错误；
C、由于在能量的转化或转移的过程中存在能量的散失，所以太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能，故C正确；
D、太阳能汽车将太阳能转化为电能，再将电能转化为其他形式的能，故D错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】A.年火电发电量为亿千瓦时亿千瓦时，年火电发电量为亿千瓦时亿千瓦时，则年与年相比较火电发电量增加，故A错误；
B.年太阳能发电量为亿千瓦时亿千瓦时，年太阳能发电量为亿千瓦时亿千瓦时，则年与年相比较太阳能发电量增加，故B错误；
C.根据水电占比可知：水电一直是最主要的发电能源类别之一，故C错误；
D.年总发电量为亿千瓦时，年总发电量为亿千瓦时，则年比年的总发电量增加，故D正确。
故选：。
分析：根据表格中提供的信息进行解答。
本题难度适中，属于能力题，解题的关键是从图中获取有效信息。
8.【答案】
【解析】焚烧垃圾时，垃圾的化学能转化为内能，通过热机转化为机械能，再通过发电机转化为电能，故A正确。
故选：。
燃料燃烧把化学能转化内能，通过热机转化为机械能，再通过发电机转化为电能。
本题考查了能量的转化；能量既不能产生也不能消失，它只会从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。
9.【答案】
【解析】A、出膛的子弹射穿木板，由于摩擦生热会使子弹的动能减小，它的速度减慢，故A错误；
B、电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故B错误；
C、不考虑空气阻力时，小球从光滑的形槽斜面由静止滚下后，由于整个过程中没有机械能的损耗，即机械能守恒，所以小球会永不停息地在两侧来回运动，故C正确；
D、机械表工作靠表内发条的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会走了几十年，
故D错误。
故选：。
能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。各种能量形式互相转化是有方向和条件限制的。
熟知能量守恒定律，并知道能量的转化和转移的方向性是解答此类问题的关键。
10.【答案】
【解析】A.牵引电动机主要将电能转化为机械能，但也会产生少量的内能，最终散失到空气中，故A错误；
B.列车匀速在引桥行驶，速度不变，质量不变，所以其动能不变；高度增大，其重力势能增大，没有动能转化为重力势能，故B错误；
C.行驶在高架轨道上的高铁既有一定的速度，又有一定的高度，因此它同时具有动能和重力势能，故C错误；
D.在水平的高架轨道上行驶时，质量不变，速度不变，动能不变，高度不变，重力势能不变，机械能包括动能和势能，机械能不变，故D正确。
故选D。
11.【答案】
【解析】解：、熔盐塔式光热发电在实现太阳能大小为内能机械能电能的转变过程中，太阳能只有少部分转化为水蒸气的内能，水蒸气的内能只有少部分转化为机械能，所以，故A正确、B错误；
C、太阳能可以在自然界源源不断地从自然界中获得，是可再生能源，故C错误；
D、熔盐塔式光热发电原理是让熔盐物质吸收太阳能升温，属于能量的转移，是通过热传递的方式增加了熔盐物质内能，故D错误。
故选：。
分析熔盐塔式光热发电过程中的能量转化情况作出判断；
使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源，使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生的能源是不可再生能源；
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
本题涉及的知识点较多，是一道综合题，但难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题。
12.【答案】
【解析】解：、煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能，故A正确；
B、太阳能的利用之一：用集热器把水等物质加热，太阳能集热器内部有涂黑的吸热板，可以吸收太阳辐射并转化为内能，故B正确；
C、在阳光照射时，太阳能电池可以将太阳能直接转化为电能，故C正确；
D、太阳能的能量来源是太阳内部核聚变产生的，故D错误。
故选：。
太阳是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。
太阳能的利用：一是用集热器把水等物质加热，另一种是用太阳能电池把太阳能转化为电能。
太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。
太阳的巨大能量是内部核聚变产生的。
本题考查太阳能的特点，此题有一定的科学性，结合自己的生活常识和所学知识点解答即可。
13.【答案】变小；不等于；机械能转化为内能
【解析】
【分析】
本题动能和重力势能的相关知识，但结合实际应用，培养学生学习和运用知识的能力．
影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；
判断能量的转化，即看清在该过程中消耗了那种形式的能，进而又产生了哪种形式的能量即可。
【解答】
小孩从滑梯上滑下的过程，质量一定，高度减小，小孩的重力势能将变小；
若小孩开始下滑时具有的机械能，刚要滑到地面时他的动能为，此刻他的动能不为，动能是物体由于运动而具有的能，因此此刻他的速度不等于；
小孩从滑梯上滑下的过程，臀部有灼热感，是由于在下滑的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能。
故答案为：变小；不等于；机械能转化为内能。
14.【答案】可再生；机械能；减小。
【解析】
【分析】
太阳能是可再生能源；
太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能；电动抽水机工作时将电能转化为水的机械能；
根据题中提供的信息“太阳直射时太阳能电池板的转化效率最高”，进行解答。
此题考查对可再生能源和不可再生能源特点的理解，同时也考查了太阳能利用中能量的转化过程，属于基础知识。此题的难点是从冬季进入夏季时，太阳运动轨迹相对于地球由南往北移。
【解答】
太阳能是可再生能源；
我国西部地区常见的太阳能水井，通过太阳能电池板和电动抽水机同时工作将太阳能转化为水的机械能，抽取地下水；
太阳直射时太阳能电池板的转化效率最高，我国西部地区位于北半球，在冬天相对于的地面太阳的运动轨迹偏南，在夏天相对于的地面太阳的运动轨迹偏北，所以从冬季进入夏季时，应将图中的减小。
故答案为：可再生；机械能；减小。
15.【答案】裂变 不可再生
【解析】解：核潜艇的动力系统是由原子核裂变提供。
页岩气和核能，使用后不能在短期内从自然界得到补充，都属于不可再生能源。
水吸收的热量为：
，
页岩气燃烧放出的热量为：
，
燃气灶烧水的效率为：
。
故答案为：裂变；不可再生；。
核潜艇利用核能工作，核能是原子核的裂变释放的能量。
可再生能源的概念：像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到，把它们称为可再生能源。不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。
利用求水吸收的热量，再利用求出页岩气燃烧放出的热量，最后运用求该燃气灶烧水的效率。
知道核能是裂变产生的，区分可再生能源与不可再生能源，会运用比热容和热值处理热学综合题，是解答此题的关键。
16.【答案】乙、丁 丙 甲
【解析】物质是由分子构成的，分子是由原子构成的；原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成的，原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的；结合图示可知，甲为不带电的中子，乙为带正电的原子核；丙因得到了电子，会带上负电；丁因失去电子而带上正电，所以，带正电的是乙、丁，带负电的是丙，不带电的是甲。
分析：物质是由分子组成的，分子由原子组成；原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成的；原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的，据此分析。
本题考查了原子的结构模型，属于基础内容，要熟记。
17.【答案】
【解析】略
18.【答案】答：原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成；
原子不显电性的原因是原子核所带正电荷的数目与核外电子所带负电荷的数目相等；
原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成，所以质子数与电子数相同，如图所示：

【解析】原子不显电性的原因是原子核所带正电荷的数目与核外电子所带负电荷的数目相等；
原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成。
本题考查了原子的结构、原子核的结构和原子不相电性的原因等知识，掌握基础知识是解题的关键。
19.【答案】匀速直线；绸布；没有控制木块从斜面同一高度滑下；错误；；。
【解析】解：将木块分别放在长棉布、木板、绸布上，让弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，根据二力平衡，此时滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数，可以得到摩擦力的大小；
由表格中的数据可知，当木块在不同的材料上做匀速直线运动时，发现弹簧测力计的示数，则绸布表面摩擦力比木板的小，故若用木板模拟未刷冰区域，则应该选择更为光滑的绸布区域模拟刷冰区域；
要研究猜想时，根据控制变量法的要求，应只改变左端到斜面底端的距离，不改变木块静止滑下时的高度，所以小明操作存在的问题是没有控制木块从斜面同一高度滑下；
正确操作后，每次只将前后移动，木块都会经过停在位置，所以可以得出所需的长度与左端到斜面底端的距离无关，即该现象说明猜想是错误的；
木块从到，木块的动能克服摩擦做功，其中为绸布，木块在上面的运动距离为，结合表，此过程所受摩擦力为；其余部分均为木块在木板上运动，结合表，此过程所受摩擦力为，根据能量守恒定律，则木块刚从斜面下滑到点时的动能为：；
保持木块从斜面的同一高度滑下，木块刚从斜面下滑到点时的动能仍为，若要使木块运动到才停下来，则有，解得。
故答案为：匀速直线；绸布；小明操作存在的问题是没有控制木块从斜面同一高度滑下；错误；；。
木块在不同表面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力；根据接触面的粗糙程度选择；
根据控制变量法分析解答；
根据作用公式进行分析。
本题探究刷冰长度的影响因素，利用控制变量法分析解答，是一道实验题。
20.【答案】动能转化为重力势能 大气压 下降
【解析】解：如图所示的实验中，小球在点的动能最大，重力势能最小，小球从到时，发生的能量转化是动能转化为重力势能；
同一支密度计在甲、乙两种液体里都漂浮，所以，，因此密度计在两种液体中受到的浮力相等，都等于密度计受到的重力，即；
试管中的液面能高于盆内液面不会流出来，是因为试管中的液体受到大气压支持而不会流出。若在试管顶端开一个小孔，则试管内外的大气压相同，液体由于重力会流出来，即液面会下降。
故答案为：动能转化为重力势能；；大气压；下降。
小球在点的动能最大，重力势能最小，所以从到是动能转化为重力势能；
物体的沉浮条件：当物体的重力大于浮力时，物体下沉；当物体的重力小于浮力时，物体上浮直至漂浮；当物体的重力等于浮力时，物体悬浮或漂浮。密度计在甲、乙两种液体里都是漂浮，根据漂浮条件判断出密度计受到浮力的大小关系；
浸在空气中的物体受到大气压的作用，一个标准大气压可以支持高度的水柱；在试管顶端开一个小孔，则试管中内外气压相等。
本题考查能量的转化、物体的漂浮条件以及大气压强，属于基础题，易于理解。
21.【答案】解：当开关和同时闭合时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流。
因定值电阻的阻值不变，通过的电流与两端的电压成正比，
所以，图中是定值电阻的图像，则是小灯泡的图像，
由图像可知，电流表的示数为时，灯泡两端的电压为，
由可得，此时灯泡的电阻，
此时灯泡的电功率；
通电，灯泡消耗的电能，
则灯泡的发光效率；
若只闭合开关时，定值电阻与灯泡串联，电流表测电路中的电流，
由图像可知，电流表的示数为时，灯泡两端的电压，两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压，
则此时电路消耗的总功率。
答：灯泡的电阻为，电功率为；灯泡的发光效率为；
电路消耗的总功率为。
【解析】当开关和同时闭合时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流。
根据定值电阻的阻值不变时通过的电流与两端的电压成正比判断出图中对应的图像，然后得出小灯泡的图像，根据图像读出电流表的示数为时灯泡两端的电压，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻，利用求出此时灯泡的电功率；
通电，根据求出灯泡消耗的电能，又知道灯泡产生的光能，利用求出灯泡的发光效率；
若只闭合开关时，定值电阻与灯泡串联，电流表测电路中的电流，根据图像读出灯泡两端的电压和两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，利用求出此时电路消耗的总功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式、效率公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
22.【答案】解：由得车对地面的压力：；
汽车速度，
由地牵引力：；
因为车匀速运动，所以受到的阻力：；
牵引力做功：；
太阳能观光车不燃烧化石燃料，因此具有节能、噪声小、无尾气排放等优点。
答：车对地面的压力为；
此过程中该车受到的阻力为，牵引力所做的功为；
太阳能汽车节能、噪声小、无尾气。
【解析】知道压强和受力面积，利用求车对地面的压力；
知道汽车速度、功率，利用求牵引力；由于车匀速运动，车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等；知道运动距离，再利用求牵引力做功；
从节能环保的角度去分析。
此题考查了压强、功率计算公式及二力平衡条件的应用及太阳能汽车的优点，是一道综合题。
23.【答案】解：根据得用该电热饭盒的高温档加热满盒饭菜需要消耗的电能为：
；
水吸收的热量：
；
此过程中电热饭盒的加热效率：
。
答：用该电热饭盒的高温档加热满盒饭菜需要消耗的电能；
在的过程中，电加热片将水的温度升高了，水吸收的热量是；
此次热饭菜的过程中加热水的效率是。
【解析】根据算出用该电热饭盒的高温档加热满盒饭菜需要消耗的电能；
知道水的升高的温度以及水的比热容，根据求出水吸收的热量；
利用求出此次热饭菜的过程中加热水的效率。
本题考查了吸热公式、电功公式以及效率公式的应用，是一道中考常见题。
24.【答案】解：由于果汁加热器的最大功率是，加热器最大功率时，滑片在最右端，只有加热电阻接入电路，根据知加热电阻的阻值为：
；
由串联电路的电阻特点可知，当滑动变阻器的阻值调到时，电路的总电阻：
，
则加热器的功率为：
；
加热器用最大功率对果汁加热，消耗的电能为：
，
果汁的温度升高吸收的热量为：
，
加热器的效率为：
。
答：加热电阻的阻值为；
当滑动变阻器的阻值调到时，加热器的功率为；
若加热器用最大功率对果汁加热，果汁的温度升高，加热器的效率为。
【解析】由于果汁加热器的最大功率是，加热器最大功率时，滑片在最右端，只有加热电阻接入电路，根据算出加热电阻的阻值；
当滑动变阻器的阻值调到时，根据串联电路的电阻特点求电路中的总电阻，根据算出加热器的功率；
根据算出加热器用最大功率对果汁加热消耗的电能，根据算出果汁的温度升高吸收的热量，由算出加热器的效率。
本题考查了电功与热量的综合计算，是电学重点，难度较大，其中分析清楚何时加热器功率最大，何时加热器功率最小是解题的关键也是难点。
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