第3章 能量的转化与守恒 单元测试卷（含解析）

第三单元测试卷
本试卷共 100 分，考试时间 60 分钟。
注意事项：
1、答第 I 卷前， 考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2、选出答案后， 用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净
后，再填涂其它答案，不能答在试卷上。
一 、选择题（本题共 14 个小题； 每小题 3 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是正确的）
1.下列选项中,属于利用化学能的是( )
A． 抽水机抽水 B． X 射线诊断 C． 电灯发光照明 D． 燃烧木柴取暖
2.自动垂直升降式车库可以有效缓解停车难问题。如图所示为自动垂直升降式车库的停车示意图。
当汽车在匀速上升过程中( )
A．动能增加， 重力势能不变 B．动能增加， 重力势能增加
C．动能不变， 重力势能不变 D．动能不变， 重力势能增加
3.任何事物都具有两面性， 我们要学会辨证地看问题。下列有关核能的说法中正确的是( )
A．无污染的太阳能是核聚变释放的能量， 所以核聚变不会有污染
B．用核裂变释放的能量来发电的核电站很安全，所以使用核能无任何风险
C．核燃料裂变后的核废料是一种污染物
D．核电站一般选址在沿海，是因为可以将核反应后的废弃物排入海里
4.某家用电器正常工作的功率是 70 瓦，它可能是( )
A．电风扇 B．空调 C．微波炉 D．节能灯
5.如图四种情景中，人对物体做功的是 ( )
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A．提着水桶再水平地面上匀速前进B．扛着米袋慢慢爬上楼梯
C．用力推汽车，汽车没动D．举着杠铃原地不动
6.2022 年 11 月浙江多地报告发现外来入侵物种“一枝黄花”，为了拔除“一枝黄花”，农业专 家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插人植株根部．用手对拔草器施力，可将
植株连根拔起。若拔同一植株， 手施力最小的是( )
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A.
C.
B.
D.
7.小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取
代一侧的钩码继续探究， 如图所示， 他这样做的最终目的是( )
A．便于直接读出拉力的大小 B．便于提供不同方向的拉力
C．便于正确认识力臂 D．便于测量力臂的大小
8.如图所示，某同学分别用背、抱、平拉、滚拉的方式运水（塑料桶中间带有转轴，桶中装满水），
在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程， 他对水做功最多的是( )
A.
B.
C.
D.
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9. 《舌尖上的中国 2》聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。如图所示，
通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是( )
A．煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大
B．炒：主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C．蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热， 使榆钱饭蒸熟
D．拌：香葱和豆腐要拌着才能入味， 说明分子没有做无规则运动
10.人骑自行车下坡，速度会越来越快， 在这过程中( )
A．人和车的动能保持不变 B．人和车的动能增大
C．人和车的动能减小 D．人和车的重力势能增大
11.如图所示，在力 F 的作用下， 物体 A 以 0.1m/s 的速度在水平桌面上做匀速直线运动时，弹簧
测力计的示数是 2N，不计滑轮和绳子重及它们之间的摩擦，则下列说法中不正确的是( )
A．物体 A 受到的摩擦力是 4N
B．在 5s 内拉力 F 的功为 2J
C．拉力 F 的功率为 0.2W
D．重力对物体 A 不做功
12.关于核能的获取,下列说法正确的是 ( )
A．核反应堆就是利用原子核裂变时,在极短时间内释放出大量核能的装置
B.当原子核内发生变化时,能释放出巨大的能量,重核裂变和轻核聚变是获得核能的两条途径
C.核电站就是使核能直接转化为电能的装置
D.在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
13.下列各实验现象的分析中，不正确的是( )
A．甲图中，瓶盖起跳后瓶口出现白雾说明气体对外做功后内能减少、温度下降
B．乙图中，木块被撞击后移动的距离越大说明撞击时铁球具有的动能越大
C．丙图中，滚摆运动到最低点动能为零
D．丁图中，迅速下压活塞，筒内空气温度升高是由于活塞压缩空气做功，空气内能增加
14.重为 30 牛的 A 物体，用如右图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若 A 物体在水平面滑 动时受到的摩擦力为 20N，F1 ＝18N，F2 ＝8N，A 物体在 5s 内匀速移动的距离均为 0.3m，则在该
过程中，下列分析正确的是( )
A．绳子自由端 F1 移动的速度比 F2 移动的速度大
B．F1 做功比 F2 做功少
C．两种方法中所做的有用功一样多
D．两种方法中机械效率相同
二 、填空题（30 分）把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
15.小明在参观科技馆时，发现一个有趣的器材， 如图甲所示，当把锥体放在斜面底部时， 发现
锥体开始自己往上“爬 ”。该装置可简化成乙图， 则锥体“爬坡 ”过程中， 重力势
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能 。 (选填“一直增加 ”“一直减小 ”或“一直不变”)
16.如图所示，在 A 点分别作用的四个力中，能使杠杆处于平衡状态的最小力是 ，若作 用力 F 始终沿竖直方向则将杠杆抬到水平位置的过程中拉力 F 将 （选填“增大 ”、“减
小 ”或“不变 ”）
17.在“探究杠杆平衡条件 ”实验中，小科用一块 T 形板对实验装置进行改进。如图甲所示，T 形板上有槽口 ab 和卡口 cd。T 形板通过槽口 ab 上有显示长度的刻度标尺， 且通过槽口 ab 可以 绕着杠杆的0 点自由旋转并上下移动。弹簧测力计与一根质量可以忽略的硬质碳素细棒MN相连，
碳素细棒 MN 刚好卡入 T 形板的卡口 cd，如图乙所示。
（1）利用这个装置进行实验的优点
为： 。
（2）小科在实验过程中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂 L1 和 动力 F1 的数据，并利用实验数据绘制了 F1 与 L1 的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算， 当
L1 为 5cm 时， F1 为 N。
18.如图所示， 甲气球装入少量水后，将甲、乙两个气球吹成一样大小，用细绳把它们挂在横杆
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上， 烛焰靠近气球的底部加热，发现乙气球“啪 ”的一声破了，而甲气球加热很长时间，仍安然
无恙。
（1）在加热过程中，由于“烧不破 ”的甲气球装有水， 水的比热容较 ，且水蒸发过程
需要 热， 所以甲球的温度升高的慢。
（2）在加热过程中，乙球内气体内能增大，是用 的方法改变气体的内能。
19.如图所示，用相同的 5N 的推力将质量相同的甲乙两物体分别沿斜面 L1 和 L2 从底端推至顶端。 已知 L1 斜面长 5m，L2 斜面长 8m，推力对甲物体做的功大小为 ，将甲物体从底端推上顶端 做的有用功与将乙物体从底端推上顶端做的有用功比较 W 甲有用 W 乙有用（选填“大于”、“小
于”或“等于”）， η 甲 η 乙 ．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
三 、实验题（16 分）把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
20.在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响
机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮， 利用图甲和图乙装置进行实
验，并把数据整理记录在下表中。
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实验 次数 滑轮 材质 钩码重 G/N 提升的高 度 h/m 有用功 W 有用/J 拉力 F/N 绳端移动 的距离 s/m 总功 W 总/J 机械效率。 η
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较 1 和 2 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码 ，机械效率越高。
②比较 3 和 4 两次实验发现：滑轮组的机械效率还与 有关。
③比较 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第 5 次实验室利用了图 的装置完成的， 判断依据是 。
⑤利用图甲的装置， 把重 6N 的物体用 2.5N 的拉力迅速拉起， 滑轮组的机械效率为 。可
见如果没有刻度尺， 只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。
保持斜面倾斜程度不变， 可以采用 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明： 额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等 于有用功；可见使用任何机械都 。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。
A．焦耳定律
B、牛顿第一定律
C、阿基米德原理
D、欧姆定律
21.小明用图 1 所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。
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（1）闭合开关进行实验， 小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为 3V，而电 流表示数始终为零。已知仅图 1 中导线①、②或③中的一根发生故障， 请指出发生故障的导
线，并写出故障名称： 。
（2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在 U﹣I 图像中描点， 得到小灯泡两端的电压与
电流的关系图像如图 2 所示。则根据记录的数据和图像可知：
①小灯泡的额定功率为 W。
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 。
A ．5“ 2A
B.10“ 2A
C.20“ 1A
D.30“ 1A
（3）实验结束后， 小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究， 画出了对 应的 U﹣I 图像（如图 3），请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条，
并说明你选择的依据 。
四 、解答题（12 分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案 的不能得分。 有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
22.2020 年 5 月 16 日 11 时 53 分， 在月球“沉睡 ”的“玉兔二号 ”月球车受光照自主唤
醒，结束了寒冷且漫长的月夜休眠。自它成功着陆月球背面以来， 累计行驶里程 447.68 米，期 间实施了岩石探测、撞击坑探测等科学探测试验。首次揭示了月球背面着陆区域地下 40 米深度
内的地质分层结构， 验证了月幔富含橄榄石， 加深了人类对月球形成与演化的认识。
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（1）若月球车在行进过程中碰到一石块，当车轮通过石块时（如图所示），可将石块与车轮的接 触点 O 看作是支点， F1 为车轮受的推力， 石块高度越高（不高于车轮半径），推力 （填
“越大 ”或“越小 ”）。
（2）月球车质量约为 135kg，每个轮子的着地面积是 10cm2 ，不管是遇到什么样的障碍物六个车 轮都是着地的， 月球引力约为地球引力的六分之一，则当月球车在水平月面上行驶的时候对月面
的压强是多少帕？
（3）月球车在月面上行驶时，受到的阻力是月球车在月球所受“重力 ”的 0.2 倍， 则月球车在
月面上行驶 20m 克服阻力做的功为多少？
23.小滨对家中的豆浆机非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：如图甲是豆浆机的工作原理图， 其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率 P1=200W；R 是加热电阻。额定功
率 P2=1100W。图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息， 请你根据信息解答以下问题：
（1）豆浆机正常工作， 打浆时的工作电流；
（2）豆浆机加热电阻的阻值；
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能；
（4）一次妈妈做豆浆时，小滨对豆浆机的实际加热电功率产生了怀疑， 他用所学知识和妈妈进 行了如下实验：关掉家里的所有用电器，只让豆浆机单独工作，豆浆机在加热过程，他观察到家 中的电子式电能表“220V，10A（40A），1800imp/kW h”耗电指示灯 1min 闪烁了 30imp（imp 表
示闪烁次数）。请你帮助小滨计算豆浆机的实际加热电功率，并分析产生这种情况的可能原因。
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第三单元测试卷答案解析
本试卷共 100 分，考试时间 70 分钟。
注意事项：
1、答第 I 卷前， 考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2、选出答案后， 用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净
后，再填涂其它答案，不能答在试卷上。
一 、选择题（本题共 14 个小题； 每小题 3 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是正确的）
1.D
2.D
【解析】动能受到速度和质量的影响，重力势能受到高度和质量的影响，分析影响因素的变化即
可。
当汽车在匀速上升过程中，汽车的质量不变，速度不变，因此汽车的动能不变；汽车的质量不变，
但高度增大，因此汽车的重力势能增大。
故选 D。
3.C
【解析】根据对核能的认识分析判断。
A．核聚变时会产生大量的核辐射，对周围环境会产生很大的伤害， 故 A 错误；
B.用核裂变释放的能量来发电的核电站要做好保护措施，一旦发射核泄漏，那么会对周围的动物、
植物和环境产生永久性的损害， 故 B 错误；
C.核燃料裂变后的核废料仍然存在核辐射，对于环境来说仍然是污染物，故 C 正确；
D.核电站一般选址在沿海，是因为核燃料有巨大的热能产生需要用水作为载体来进行散热和冷却，
核电站需要大量的水进行冷却， 建在海边用水方便，也可降低成本，故 D 错误。
故选 C.
4.A
【解析】根据对家用电器电功率的认识判断。
电风扇的功率在 60~100W 之间， 故 A 正确；
空调的功率大约在 2000W，故 B 错误；
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微波炉的功率大约 700~1400W，故 C 错误；
节能灯的功率大约在 10W 左右， 故 D 错误。
故选 A.
5.B
【解析】做功的两个要素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
A．提着水桶在水平地面上匀速前进， 受到竖直向上的拉力，而水桶却在水平方向通过距离， 则
对水桶不做功， 故 A 错误；
B.扛着米袋慢慢爬上楼梯，米袋受到向上的力，且向上通过距离， 因此对米袋做功，故 B 正确； C.用力推汽车，汽车没动，汽车受到向前的推力，但是没有在力的方向上通过距离，因此对汽车
不做功，故 C 错误；
D.举着杠铃原地不动，杠铃受到竖直向上的支持力，但是没有在力的方向上通过距离，因才对杠
铃不做功， 故 D 错误。
故选 B。
6.C
【解析】根据图片确定阻力臂和动力臂的大小，根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 分析判断。
根据图片可知，拔草器的弯曲处相当于杠杆的支点 O，植株对杠杆施加阻力，它到支点 O 的距离 为阻力臂 L2；手对杠杆施加动力 F1，当它的方向与杠杆垂直时动力臂恰好等于杠杆的长度，即此 时动力臂最长。比较四幅图片可知，C 中阻力臂 L2 最小，而动力臂 L1 最长，根据杠杆的平衡条件
F1L1=F2L2 可知，此时手施加的动力最小。
故选 C。
7.C
【解析】（1）从支点到力的作用线的距离叫力臂。
（2）杠杆平衡的条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂，即： F1l1=F2l2。
从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在 杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力
臂会发生变化，相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，这样
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做实验可以加深学生对力臂的正确认识。
故答案为： C
8.物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积。先判断力的大小、物体在力的
方向上移动的距离相同， 利用功的公式 W＝Fs 分析判断。
【解答】解：由图可知，AB 中某同学是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上
移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离， 因此不做功；
在其他条件相同时，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，则 C 中滑动摩擦力大于 D 中的滚动摩擦力；又 因为匀速拉动水桶向前运动，所以由二力平衡条件可知 C 中拉力大于 D 中拉力，且水平移动的距
离 s 相同， 根据 W＝Fs 可知 C 做功最多， 故 ABD 不合题意，C 符合题意。
故选： C。
9.
【解答】解：A．煎锅一般用铁制造， 主要是利用铁具有良好的导热性， 该选项说法不正确；
B、炒主要是通过热传递的方式使藜蒿和腊肉的内能增加， 该选项说不正确；
C、蒸是通过热传递（水蒸气的热传给榆钱饭）和高温水蒸气遇冷液化放热，使榆钱饭蒸熟， 该
选项说法正确；
D、香葱和豆腐要拌着才能入味， 说明了分子在做无规则运动， 该选项说法不正确。
故选： C。
10.B
11.
【解答】解：
A．水平拉力 F 与弹簧测力计的示数相等， 则拉力 F＝2N，动滑轮省一半力， 拉力 F 是摩擦力的
一半， 摩擦力 f＝2F＝2×2N＝4N，故 A 正确；
B、由速度公式可得物体的路程：
s 物 ＝vt＝0.1m/s×5s＝0.5m，
绳子自由端移动的距离：
s＝2s 物 ＝2×0.5m＝1m，
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拉力做的功 W＝Fs＝2N×1m＝2J；故 B 正确；
C、拉力 F 的功率 P＝ ＝ ＝Fv′＝2N×2×0.1m/s＝0.4W，故 C 错误；
D、物体在水平桌面上做匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离， 重力做功为 0，故 D 正
确。
故选： C。
12.B
13.C
【解析】（1）物体对外做功，内能减小； 外界对物体做功，内能增大；
（2）物体能够做的功越多，它具有的能量越大；
（3）根据动能和重力势能的转化进行分析；
（3）外界对物体做功， 将机械能转化为内能， 那么物体的温度升高。
A．甲图中，瓶盖起跳后瓶口出现白雾，说明气体对外做功后内能减少、温度下降， 故 A 正确不
合题意；
B．乙图中，木块被撞击后移动的距离越大，说明撞击时铁球具有的动能越大，故 B 正确不
合题意；
C．丙图中，滚摆向下运动时，它的重力势能转化为动能； 到达最低点时，动能最大，此时动能
为零， 故 C 错误不合题意；
D.丁图中， 迅速下压活塞，筒内空气温度升高是由于活塞压缩空气做功，空气内能增加，故 D
正确不合题意。
故选 C。
14.
【解答】解：
A．A 物体移动的速度 v 物 ＝ ＝ ＝0.06m/s，
甲图中 n＝2，则乙图中 n＝3，
则绳子自由端 F1 移动的速度： v 绳 1 ＝2v 物 ＝2×0.06m/s＝0.12m/s，
绳子自由端 F2 移动的速度：v 绳 2 ＝3v 物 ＝3×0.06m/s＝0.18m/s，
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比较可知， 绳子自由端 F1 移动的速度比 F2 移动的速度小， 故 A 错误。
B、甲图中绳子自由端移动的距离：s1 ＝2s＝2×0.3m＝0.6m，
乙图中绳子自由端移动的距离： s2 ＝3s＝3×0.3m＝0.9m，
则 F1 做功：W 总 1 ＝F1s1 ＝18N×0.6m＝10.8J，
F2 做功： W 总 2 ＝F2s2 ＝8N×0.9m＝7.2J，
比较可知， F1 做功比 F2 做功多， 故 B 错误。
C、甲图中的有用功：W 有 1 ＝Gs＝30N×0.3m＝9J，
乙图中的有用功：W 有 2 ＝fs＝20N×0.3m＝6J，
比较可知， 甲方法中做的有用功大， 故 C 错误。
D、甲图中的机械效率为： η1 = ×100%= ×100%≈83.3%，
乙图中的机械效率为： η2 = ×100%= ×100%≈83.3%，
比较可知， 两种方法中机械效率相同，故 D 正确。
故选： D。
二 、填空题（30 分）把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
15.一直减小
【解析】重力势能的大小与物体的质量和高度有关，分析这个物体的重心的高度变化即可。
在锥体“爬坡 ”的过程中，它的重心的高度在不断减小，因此它的重力势能在不断减小，而动能
增大， 因此能够向坡上爬。
16.F3 ；减小
【解析】（1）杠杆中动力和阻力使杠杆转动的方向相反；分别画出四个力的力臂，因为阻力和阻
力臂一定， 找出最长的力臂，此时的动力就最小。
（2）注意分析杠杆转动过程中动力臂和阻力臂的比值是否发生改变即可。（1）如图杠杆所受的
阻力是物体作用在杠杆上的力， 其使杠杆顺时针转动，则动力应使杠杆逆时针转动，
由图可知 F1 使杠杆顺时针转动， F2 、F3 、F4 使杠杆逆时针转动， 所以不能使杠杆处于平衡状态的
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力是 F1；
如下图所示，F2、F3、F4 的力臂分别为 OD、OB、OC，其中 OB 最长，
根据杠杆的平衡条件 FL=GL′可知， 动力 F3 最小。
（3）若作用力 F 始终沿竖直方向则将杠杆抬到水平位置的过程中， 阻力的方向始终竖直向下， 动力的方向始终竖直向上。虽然阻力臂和动力臂都在减小，但是阻力臂与动力臂的比值不变，当
阻力不变时，由杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 可知，拉力 F 不变。
17.（1）可以改变拉力方向，且方便测量出相应的力臂长度， 使实验结论更加可靠
（2）6
【解析】（1）可从改变拉力方向，是否能够方便准确的读出力臂的角度对装置的优点进行描述；
（2）根据丙图确定动力和动力臂的数量关系， 据此推算 L1 为 5cm 时对应的动力即可。
（1）利用这个装置进行实验的优点为：可以改变拉力方向，且方便测量出相应的力臂长度， 使
实验结论更加可靠。
（2）根据丙图可知，图像为一条双曲线， 则 F1 与 L1 成反比例关系， 即二者的乘积相等。
当 F1 为 4N 时，L1=7.5cm，则得到：4N×7.5cm=F1 ×5cm；
解得： F1=6cm。
18.（1）大； 吸
（2）热传递
【解析】（1）比热容较大的物质吸收相等的热量温度升的慢。蒸发会吸收热量使物体温度降低；
（2）改变内能的方法有两种： 一、热传递；二、做功。
（1）在加热过程中，由于“烧不破 ”的甲气球装有水，水的比热容较大，且水蒸发过程需要吸 第 15 页（共 19 页）
热，所以甲球的温度升高的慢。
（2）在加热过程中，乙球内气体内能增大，是用热传递的方法改变气体的内能。
故答案为：（1）大； 吸；（2）热传递
19.25J；等于；大于；
三 、实验题（16 分）把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
20.
【解答】解：（1）①比较 1 和 2 两次实验发现：在所用滑轮组相同，提升物体的重力越大，机械
效率越高， 即所用滑轮组一定时，提升的钩码重力越大， 机械效率越高；
②比较 3 和 4 两次实验知，提升物体的重力相同， 两滑轮的材质不同， 而体积相同，根据 G＝mg
= ρVg，两滑轮的重力不同，发现： 滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关；
③比较 2、3 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第 5 次实验是利用了图乙的装置完成的，判断依据是 n＝ ＝ ＝1，绳子的效段数为 1；
⑤利用图甲的装置， 把重 6N 的物体用 2.5N 的拉力迅速拉起， 滑轮组的机械效率为：
η = = = = ×100%＝ ＝80%；
可见如果没有刻度尺，只有测力计， 也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。 保持斜面倾斜程度不变，可以采用 减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦， 从而提高斜面的机械
效率。
（3）实验表明： 额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等
于有用功； 可见使用任何机械不省功（采用了理想化推理法）：
ACD、焦耳定律、阿基米德原理、欧姆定律可通过实验直接验证，
B、而牛顿第一定律不能用实验直接验证， 是在实验的基础下推理得出的，
故选 B。
故答案为：（1）①重力越大；②动滑轮的重力；③2、3；④乙；绳子的有效段数为 1；⑤80%；（2）
减小接触面粗糙程度；（3）不省功； B。
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21.【解答】解：（1）电流表示数始终为零， 电路可能断路， 电压表示数始终为 3V，说明电压 表与电源连通， 已知仅导线发生故障，则图 1 中导线①发生了断路，导致电压表串联在电路
中了；
（2）①根据 U﹣I 图像知，灯泡两端电压等于额定电压 2.5V 正常发光， 此时通过它的电流为
0.3A，小灯泡的额定功率为： P 额 ＝U 额 I ＝2.5V×0.3A ＝0.75W；
②根据 U﹣I 图像知，灯泡两端的电压为 0.5V 时，电流为 0.1A，
串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，
根据欧姆定可得此时实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为： R 滑 = =
=25Ω,变阻器的规格可能为 30Ω 1A，故选 D；
（4）由题知，电源电压为 3V，灯的 U﹣I 图像与变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表 示灯的电压与变阻器的电压相等（串联电路各处的电流相等），故由串联电路电压的规律， 此
时灯与变阻器的电压都为 1.5V，
由下图知， 只有图 3 中的虚线①符合这个条件。
故答案为：（1）①; 断路；（2）①0.75；②D；（3）①; 电源电压为 3V，灯的 U﹣I 图像与变 阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等，由串联电路电压
的规律可知此时灯与变阻器的电压都为 1.5V。
四 、解答题（12 分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案 的不能得分。 有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
22.（1）越大
（2）解： 月球车在地球上受到的重力：G=mg=135kg×10N/kg=1350N
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因月球引力约为地球引力的六分之一，所以， 月球车对月面的压力： F = G月 = G × 1350N =
225N
当月球车在水平月面上行驶的时候对月面的压强 P = = = 3.75 × 104Pa
（3）解： 月球车在月面上行驶时，受到的阻力：f=0.2G 月=0.2×225N=45N
在月面上行驶 20 米克服阻力做的功： W=fs=45N×20m=900J
【解析】（1）根据杠杠的平衡条件 F1L1=F2L2 分析解答；
（2）首先根据 G=mg 计算月球车在地球上的重力， 再根据 F = G月 = G 计算出月球车对地面
的压力，最后根据P = 计算出对月面的压强。
（3）首先根据 f=0.2G 月计算月球车受到的阻力，再根据 W=fs 计算克服阻力做的功。
（1）根据图片可知，O 点为支点，动力为 F1 ，阻力为重力 G，
石块高度增大时，阻力 G 和阻力臂 L2 保持不变， 而动力臂 L1 减小。根据杠杠的平衡条件 F1L1=F2L2
可知， 此时推力增大。
23.（1） ∵P=UI∴豆浆机正常工作， 打浆时的工作电流 I = = ≈ 0.91A ；
答：豆浆机正常工作，打浆时的工作电流为 0.91A
（2） ∵P = ， ∴加热电阻的阻值 R = = = 44Ω ;
答：豆浆机加热电阻的阻值为 44Ω
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总打浆的时间 t1=2min=120s，总加热的时间 t2=11min=660s，
∵P = ，
∴总共消耗的电能 W 总=P1t1+P2t2=200W×120s+1100W×660s=7.5×105J；
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答：总共消耗的电能为 7.5×105J
（4）豆浆机在 1min 内消耗的电能 w实 = 180 (30)0 kw = 60000J ，豆浆机的实际加热功率
P实 = t (w)实 = = 1000w ；实际功率小于额定功率的原因可能是：实际电压小于额定电压.
答： 豆浆机的实际加热电功率为 1000W；实际功率小于额定功率的原因可能是：实际电压小于额
定电压.
【解析】（1）根据 P=UI 求出打浆时的工作电流；（2）根据 P = 求出加热电阻的阻值；（3） 豆浆机正常工作做一次豆浆， 求出打浆的时间和加热的时间， 根据 P = 分别求出打浆和加热 消耗的电能，二者之和即为总共消耗的电能；（4）根据电能表闪烁的次数求出消耗的实际电能， 根据 P = 求出实际功率．此题主要考查的是学生对电功率和电功计算公式及其变形公式的熟
练运用，有一定难度，根据图象读出加热时间和打浆时间是解决此题的关键.
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