第3章 能量的转化与守恒 单元培优检测（含解析）

第三章单元培优检测
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.下列用电器中， 主要将电能转化为光能的是( )
A．电饭煲 B．电灯 C．洗衣机 D．电风扇
2.一位司机驾驶大货车在某路段行驶，由于超速被警察拦住，警察对司机说：“先生，刚才你的 车速为 70km／h，超速了。这位司机不满地说：“为什么小车的限速为 80km／h，而大车的限逮
却为 60km／h，不合理!”如果让你从物理学角度向司机解释， 你会告诉他， 这是由于( )
A．物体的惯性跟速度和质量有关
B．摩擦力的大小跟速度和质量有关
C．物体的动能跟速度和质量有关
D．压强的大小跟速度和质量有关
3.甲、乙两块质量相同的不同金属，在沸水里加热一段时间．先取出甲块投入一杯冷水里，当达
到热平衡后，水温升高 20℃ . 再取出甲块，立即将乙块从沸水中取出投入这杯水中，再次达到
热平衡，水温又升高 2O℃ . 若不计热的损失， 则由此可判断( )
A．甲的比热容比乙大 B．甲的比热容比乙小
C．甲的比热容跟乙相等 D．无法确定比热容大小
4.小徐泡制了一杯热咖啡，等凉了些递给妈妈喝。以下是他对于温度、热量和內能的看法，其中
正确的是( )
A．热咖啡的温度高，所含热量越多
B．等凉了些咖啡温度降低，内能减小
C．妈妈喝着咖啡， 咖啡的内能变为零
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D．妈妈喝下咖啡， 咖啡的温度传递给了妈妈
5.关于能源、电磁波、超声波等物理知识， 下列说法中正确的是( )
A．核电站利用的是核聚变时产生的能量
B．化石能源属于可再生能源
C．光纤通信是利用电磁波传递信息
D．“北斗 ”卫星导航是利用超声波进行定位和导航的
6.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车从图示位置向右匀速运动时，下列关
于对物体 A 的分析中正确的是( )
A．绳的拉力等于 A 的重力
B．物体 A 的动能不变
C．物体 A 的机械能匀速增加
D．绳的拉力对物体 A 的做功功率不断增加
7.如图所示， 放在水平桌面上的匀质长直木板长度 L 为 50 厘米， 质量为 2 千克，它的右端与桌 面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为 2 牛。若在长木板左端用一水平力 F 将其匀速推下桌子，水平
推力至少要做功( )
A．0.5J B．1.0J C．2.0J D．5J
8.小乐设计了图示装置来探究“ 电流产热与电阻的关系 ”。其中 RA>RB，下列说法错误的是( )
A．甲、乙两瓶中所装煤油的质量一定要相同
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B．用煤油而不是用水， 是因为煤油不导电而水易导电
C．实验中通过比较煤油温度变化来比较电流产热多少
D．通电一段时间后发现，甲中电阻丝 RA 产热较多
9.2021 年 10 月 16 日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号 F 遥十三运载火箭，在酒泉卫星发 射中心点火起飞，成功发射。如图，火箭喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速
喷出， 从而获得向前的动力。下列与火箭发动机燃烧室工作原理一致的冲程是 ( )
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A.
B． C.
D.
10.如图所示， 下列关于能量的叙述，正确的是( )
A．甲图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能
B．乙图中的塞子弹出， 其能量转化与汽油机工作时的压缩冲程相同
C．丙图的植物光合作用过程中， 只有物质的变化， 没有能量的转化
D．丁图氢弹爆炸时释放的核能是原子核裂变产生的
11.太阳能公路由三层组成： 最上层为半透明的保护层，保护内部元件的同时也可以让太阳光透 过；中间层为太阳能电池，用来产生电力；最底下的一层则用来隔绝土壤的湿气， 避免其影响
到内部的线路。该设计可以将电力储存起来供给照明， 同时也可以起加热的作用，避免冬天路面
结冰。据上所述，下列说法错误的是( )
A．中间层太阳能电池主要是利用太阳能转化为化学能
B．最底层主要是为防止电路短路
C．该设计可以起加热的作用，是利用电流的热效应
D．冬天路面结冰， 人容易摔倒是因为接触面越光滑，摩擦力越小
12.如图是一种常见电器的铭牌，它可能是( )
产品型号 EH-NA980
额定电压/频率 220V-50Hz
额定功率 1800W
原产地 中国
生产日期 见商品外包装
A． 日光灯 B．吹风机
C．学生计算器 D．家用电冰箱
13.小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到 D处，如图甲，经过 A处 4 秒后在 B处遇到方方，
方方迅速取下小箱子，1 秒后在 C处小科调整了推力，继续将大箱子推到 D处才撤去推力， AD 段推力与时间的关系如图乙，箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子质量为 20 千克， 小箱 子质量为 5 千克。分析整个过程，下列说法正确的是( )
A．AB段小科推力做功为 5000 焦
B．CD段小科推力做功的功率为 60 瓦
C．BC段大箱子受到的摩擦力从 50 牛逐渐减小到 40 牛
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D．无法比较小科在 BC段与 AB、CD段推力做功的功率大小
14.如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关 S，当滑片移到滑动变阻器的 b 端时， 电压表的 示数为 8 伏，10 秒内定值电阻 R1 做功为 20 焦； 当滑片 P 移到滑动变阻器的中点时，电压表的示
数为 6 伏。下列结果正确的是( )
A．电源电压为 14 伏
B．滑动变阻器 R 的最大阻值为 8 欧
C．滑片在 b 端时， 电流表示数为 0.75 安
D．电路先后两次消耗的总电功率之比为 2：3
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.你一定剪过指甲吧， 为什么指甲被剪断之后不是原地掉下来， 而是“飞”出去？原来， 指甲 受到指甲钳的挤压，发生了 ，当指甲被指甲钳剪断后，指甲的 转化
为指甲的动能， 让指甲“飞 ”出去。
16.如图所示， 某举重运动员在 0.5 秒内由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶， 运动员在这个过 程中对杠铃 做功；运动员在起立状态保持 3 秒，在这 3 秒内运动员对杠铃 做
功。 (填“有 ”或“没有”)
17.充电宝具有充电和供电功能。其内部单节锂电芯的输出电压为 3 伏～5 伏，如果电芯串联，
则输出电压成倍增加；如果电芯并联，则输出电压不变。
（1）当充电宝给手机充电时（如图），充电宝是电路组成元件中的 。
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（2）在保障输出电压 3V～5V 不变时，为了增加充电宝储电能量，通常将多节锂电芯连接在一起，
则其连接方式是 （选填“串联“或“并联”）；
（3）手机电池标称容量“2000 毫安时”，与手机相匹配的充电宝标称容量“10000 毫安时”，用
充电宝给耗尽电的该手机充满电，理论上能充电 次。
18. 《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代机械或工具。
（1）筒车是一种以水流作动力， 用来取水的机械， 如图 1 所示。其工作原理是将水的
能转化为水的重力势能；
图 1
（2）如图 2 是我国古代发明的取火器的模型图。取火时， 一手握住套筒，另一手猛推推杆， 艾 绒立刻燃烧起来。其原理是通过 的方式改变内能，使筒内空气内能 ，温度升
高，达到艾绒的着火点。
19. “辽宁舰 ”服役，圆了中国航母梦。如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两
秒钟内达到起飞速度。
（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮均为 （选填“定滑轮 ”或“动滑轮”）
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（2）气缸内的蒸汽体积膨胀， 对外做功，它的内能 ，同时推动活塞，使舰载机获得巨
大的牵引力，这时从能量转化角度讲，相当于内燃机的 冲程。
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.小沈同学在科学周活动时制作了一支可以测定物体密度的杆秤。使用时， 只要把被测物体持
在杆秤的挂钩上，移动秤锤， 使秤杆平衡在水平位置， 读出 L1；再将被测物体浸没在水中， 移动
秤锤使秤杆再次水平平衡，读出 L2 ，如图所示，由此可得被测物体的密度 ρ = ,请证
明小沈同学的这个结论是否正确。
21.在“探究杠杆平衡条件 ”实验中：
实验次数 动力 F1/N 动力臂 L1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 L2/cm
1 1.0 0.2 0.5 0.4
2 2.0 0.4 1.6 0.5
3 2.5 0.3 1.5 0.5
（1）实验前， 先把杠杆的中点架在支架上，当杠杆静止时右端下沉，此时应把杠杆左端的平衡
螺母左边调节， 使杠杆在水平位置平衡， 此操作目的为： 。
（2）完成三次实验，每次实验均用同样的测量器材和测量方法且读数均无误，记录的数据如上
表所示，通过实验数据总结出杠杆平衡的条件。在图甲中 A 点悬挂 2 个钩码， 要使杠杆水平
平衡， 应在 B 点悬挂 个钩码。
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（3）分析实验数据时， 有同学提出“只要满足动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用
点到支点的距离，杠杆就能平衡 ”。为了验证此说法的正误， 请用乙装置证明，写出大概思路。
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.图甲是投掷实心球的场景（不计空气阻力）。小科分析了实心球自脱手至落地的过程的能量转 化过程，画出了其势能的大小随时间变化的曲线如图乙。请你在图丙中再画出此过程中实心球动
能的大小随时间变化的大致曲线并标出 A．B、C 三点，并说明画此曲线的理由。
23.我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面 掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate 20 pro”不仅采用 4200mAh 超大容量电池， 并且采用“超级快充”技术， 不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知
该电池的部分参数如表所示。
电池名称 锂离子电池
电压 3.7V
容量 4200mAh
（1）表格中的电池“容量”，是哪几个物理量进行了怎样运算的结果？
（2）如图所示的两个充电器， 一个标注“输出 5V 600mA”，另一个标注“输出 5V 4A”，其中有
一个是快速充电器。假设充电效率为 90%，选用快速充电器将电池从零充满需要多少分钟？
（3）有人发现， 超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析
为什么有这样的区别。
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第三章单元培优检测答案解析
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.B
【解析】根据常见用电器的能量转化过程判断。
A．电饭煲将电能转化为内能， 故 A 不合题意；
B.电灯将电能转化为光能，故 B 符合题意；
C.洗衣机将电能转化为机械能， 故 C 不合题意；
D.电风扇将电能转化为机械能， 故 D 不合题意。
故选 B。
2.C
【解析】汽车的动能越大，发生交通事故时的伤害越严重，而汽车动能的大小与汽车的质量和速
度有关，质量越大、速度越大， 动能就越大。
为了保证安全，减小交通事故的伤害，必须控制汽车动能的大小一定；因为动能的大小与物体的 质量和速度有关，所以要让汽车的动能大小相同，则需要质量大的汽车速度小些，质量小的汽车
速度可以稍大些。
故答案为： C
3.B
【解析】甲、乙两金属块，先后投入到同一杯水中，甲乙两金属块放出热量、温度降低， 水吸收
热量、温度升高；
由题知，两次水升高的温度相同，也就是水吸收的热量相同，因为不计热量损失，由热平衡方程
可知， 甲乙两金属块放出的热量相同；
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而甲、乙两金属块的质量相等、初温相同，经放热后，甲金属块比乙多降低了 20℃, 甲金属块
的末温比乙的末温低；
由上述分析可知，质量相同的甲乙两金属块，放出相同的热量，甲降低的温度多，所以甲金属的
比热容比乙的小.
解：先后将甲乙两金属块投入到同一杯水中， 水升高的温度相同， 水吸收的热量相同；
∵不计热的损失，
∴Q 吸=Q 放，
∴甲、乙两金属块放出的热量相同；
由题知，甲金属块比乙多降低了 20℃;
∴质量相同的甲、乙两金属块， 放出相同的热量， 甲金属块降低的温度多， 所以甲的比热容小，
故 B 正确.
故选 B.
4.B
【解析】（1）热量是个过程量，只能说“吸收热量或放出热量 ”；内能是一个状态量，只能说“含
有或具有 ”；
（2）物体的内能与温度有关，温度越高， 物体内能越大；
（3）一切物体都有内能；
（4）温度不能传递，传递的只能是热量。
A．热咖啡的温度高，所含内能多，故 A 错误；
B.等凉了些咖啡温度降低，内能减小，故 B 正确；
C.妈妈喝着咖啡，咖啡的温度下降， 内能减少，但是肯定不是零 ，故 C 错误；
D.妈妈喝下咖啡，咖啡的热量传递给了妈妈， 故 D 错误。
故选 B。
5.C
6.D
【解析】（1）物体 A 上升的速度等于绳子被拉动的速度，将车子的速度分解为沿绳子方向和垂直
于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A 的速度，根据小车的运动以及夹角的变化来判断A 的速度， 第 10 页（共 18 页）
从而确定拉力与重力的关系。
（2）根据物体 A 的速度变化分析它的动能变化；
（3）根据物体 A 的速度变化分析它重力势能和动能的改变快慢即可；
（4）根据 P=Fv 分析对 A 做功的功率变化。A．如下图所示：
将小车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于 A 的速度，根据平 行四边形定则有：vA=vcosθ; 因车匀速向右运动，且 θ 减小，所以 A 的速度在增大，则 A 加速
上升， 即此时物体 A 受到的合力向上，也就是绳的拉力大于 A 的重力， 故 A 错误；
物体 A 的质量不变， 但速度增大，所以它的动能不断增大，故 B 错误；
因为物体 A 的速度增加量不是匀速的，所以它的机械能的增加也不是匀速的，故 C 错误；
由于物体 A 的重力不变， 但速度不断增大，根据 P=Gv 可知， 对物体 A 做功的功率不断增加， 故
D 正确。
故选 D。
7.A；
8.B
【解析】（1）根据 Q=cm△t 可知，质量相同的煤油，升高的温度越多， 则吸收的热量越多；
（2）煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比水的温度变化大；
（3）产生热量越多，温度计示数升高得越多， 实验中通过观察温度计上升的示数来比较电流产
生的热量；
（4）根据公式 Q=I2Rt 分析。 A．实验中为了便于比较两电阻丝放出热量的多少，应控制两瓶中
煤油的质量相等，故 A 正确不符合题意；
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B.煤油比水的比热小，吸收相同的热量， 煤油的温度变化比水的温度变化大，易于观察，故 B
错误符合题意；
C.产生热量越多， 温度计示数升高得越多， 实验中通过观察温度计上升的示数来比较电流产生的
热量的多少，故 C 正确不符合题意；
D.由图可知 RA 与 RB 串联， 可知通过的电流相等，又因为 RA＞RB ，根据公式 Q=I2Rt 可得电阻丝 RA
产热较多， 故 D 正确不符合题意。
故选 B。
9.
根据内燃机四个冲程的能量转化判断。
火箭发动机燃烧室工作时，将燃气的内能转化为火箭的机械能。
A．为吸气冲程，没有能量转化， 故 A 不合题意；
B.为压缩冲程， 将机械能转化为内能，故 B 不合题意；
C.为做功冲程， 将内能转化为机械能，故 C 符合题意；
D.为排气冲程， 没有能量转化， 故 D 不合题意。
故选 C。
10.
解： A．食物燃烧时将化学能转化为内能， 故 A 正确；
B.乙图中的塞子弹出，是内能转化为机械能，其能量转化与汽油机工作时的做功冲程相同，故 B
错误；
C.丙图的植物光合作用过程中， 太阳能转化为生物质能， 故 C 错误；
D.丁图氢弹爆炸时释放的核能是原子核聚变产生的，故 D 错误。
故选： A.
11.A
【解析】（1）根据能量转化的知识判断；
（2）常见的水中存在大量的矿物质， 为导体；
（3）电流通过导体时都会发热， 这就是电流的热效应；
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（4）影响摩擦力的因素：①压力；②接触面的粗糙程度。
A．中间层太阳能电池主要是利用太阳能转化为电能，故 A 错误符合题意；
B.最底层用来隔绝土壤的湿气， 防止水分进入电路发生短路， 故 B 正确不合题意；
C.该设计可以起加热的作用，是利用电流的热效应，故 C 正确不合题意；
D.冬天路面结冰，人容易摔倒是因为接触面越光滑，摩擦力越小， 故 D 正确不合题意。
故选 A.
12.B
【解析】根据自己对常用用电器功率的认识分析即可。
A． 日光灯大约为 20-30W，故 A 不合题意；
B.普通的吹风机功率大约 600-800W，理发店的吹风机一般功率较大，可以达到 1000-2000W，故
B 符合题意；
C. 学生计算器功率一般 1.5×10-4W，故 C 不合题意；
D.家用电冰箱功率一般为 100-300W，故 D 不合题意。
故选 B。
13.B
14.D
【解析】当题干中出现用“ ； ”隔开的两种状态时，可以使用方程法求解。
（1）根据串联电路中U总 = U1 + U2得到：
①当变阻器滑片在 b 端时，R1 与整个变阻器 R 串联，变阻器的电压就是 U2=8V，而通过 R1 电流等
于 R 的电流，因此 R1 的电压为： U1 = I1R1 = × R1 ，得到方程： U总 = 8V + × R1；
②当变阻器滑片在中点时，R1 与R串联， 用同样的方法再列出一个方程；
（2）利用公式W = I12R1 t再列出第三个方程，三个方程联立求解分别得到电源电源，R1 与变阻
器 R 的阻值。
（3）依据公式I总 = R (U)总 (总)计算电流表的示数，依据P总 = R (U)分别计算出总功率作比即可。
闭合开关 S，当滑片移到滑动变阻器的 b 端时，电阻 R1 与整个变阻器 R 串联，
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根据U总 = U1 + U2 得到： U总 = 8V + × R1①;
根据W = I12R1 t得到： 20J = 2 × R1 × 10S②
当滑片移到变阻器的中点时， R1 与R串联，
同理得到： U总 = 6V + × R1③;
①、②、③式联立求解得到： U总 = 12V ，R1 = 8Ω , R = 16Ω。
A．电源电压是 12V 不是 14V，故 A 错误；
B.滑动变阻器的最大阻值是 16Ω,故 B 错误；
C.滑片在 b 端时，电流表的示数为： I总 = R (U)总 (总) = = 0.5A ，故 C 错误；
D． 当滑片移到滑动变阻器的 b 端时，电路的总功率为： P总 = R (U) = 8Ω (2) = 6W；
当滑片移到滑动变阻器的中点时，电路的总功率为：P′总 = R (U′) = = 9W ;
电路先后两次消耗的总电功率之比为：P总: P‘总 = 6W: 9W = 2: 3 ，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.弹性形变； 弹性势能
【解析】（1）物体由于发生弹性形变而产生的能量叫弹性势能。
（2）根据能量转化的知识分析解答。
（1）指甲受到指甲钳的挤压，发生了弹性形变；
（2）当指甲被指甲钳剪断后，指甲的弹性势能转化为指甲的动能， 让指甲“飞 ”出去。
16.有；没有
【解析】解答此类题目的关键是抓住做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在
力的方向上移动一段距离，二者缺一不可.
举重运动员在 0.5s 内由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶，运动员在这个过程中对杠铃施加了
力的作用，杠铃在力的方向上通过了距离，所以运动员在这个过程中对杠铃有做功；运动员在起
立状态保持 3s，在这 3s 内运动员对杠铃施加了力的作用， 但杠铃没有在力的方向上通过距离， 第 14 页（共 18 页）
所以在这 3s 内运动员对杠铃没有做功.
17.
解：（1）当充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，充电宝相当于电路组成元件中的电源；
（2）由于充电宝的输出电压保持相对固定，所以要想增大储电量， 应将多节锂电芯并联连接在
一起；
（3）理论上充电宝可充电的次数：n＝ ＝5（次）。
故答案为：（1）电源；（2）并联；（3）5。
18.（1）动（或机械能）
（2）做功；增加
【解析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）做功改变物体内能的本质为能量的转化， 热传递改变物体内能的本质为能量的转化，据此
分析解答。
（1）筒车是一种以水流作动力， 用来取水的机械， 如图 1 所示。其工作原理是将水的动能转化
为水的重力势能；
（2）如图 2 是我国古代发明的取火器的模型图。取火时， 一手握住套筒，另一手猛推推杆， 艾 绒立刻燃烧起来。其原理是通过做功的方式改变内能， 使筒内空气内能增加，温度升高，达到艾
绒的着火点。
19.（1）定滑轮
（2）减小；做功
【解析】（1）定滑轮使用时， 滑轮的位置固定不变；定滑轮可以改变作用力方向；（2）气体膨胀
时对外做功，物体的内能减小。
（1）使用定滑轮可以改变力的方向， 牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮均为定滑轮；
（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，它的内能减小，同时推动活塞， 使舰载机获得巨大的牵
引力。这时从能量转化角度讲， 相当于内燃机的做功冲程。
故答案为：（1）定滑轮；（2）减小； 做功。
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
第 15 页（共 18 页）
20.
解：设被测物体的密度为 ρ ,体积为 V，挂物物处离提的距离为 L0 ，秤锤重为 G0，
根据杠杆的平衡条件可得
空气中 ρVgL0 ＝G0L1①
浸没在中后( ρVg﹣ ρ 水 Vg）L0 ＝G0L2②
由①、②两式得
ρ = ,所以小学的结论是正确的。
答：小沈同学的这个结论正确。
21.（1）便于测量力臂
（2）3
（3）保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变， 用弹簧测力计分别沿竖直向下和斜向下拉，直至 杠杆水平平衡，分别记录弹簧测力计示数， 利用相关数据代入“动力×动力作用点到支点的距离 =阻力×阻力作用点到支点的距离 ”验证是否成立， 若成立则此观点正确，反之则此观点错误。 【解析】（1）当杠杆在水平位置平衡时，钩码产生的拉力竖直向下，恰好与杠杆垂直，此时从钩
码的悬挂点到支点的杠杆长度就是力臂， 很容易通过刻度读取出来。
（2）根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 计算即可；
（3）当杠杆在水平位置平衡时， 两边钩码重力的力臂恰好等于拉力作用点到支点的距离。此时 可以用弹簧测力计替换一边的钩码，并将拉力方向改变为斜下方向，当杠杆平衡时记下示数，然
后再比较力和力臂的乘积是否相等即可。
（1）实验前， 先把杠杆的中点架在支架上，当杠杆静止时右端下沉，此时应把杠杆左端的平衡
螺母左边调节， 使杠杆在水平位置平衡， 此操作目的为： 便于测量力臂。
（2）设钩码的重力为 G，杠杆上一个格的长度为 L，根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 得到：
2G×3L=nG×2L，解得： n=3。
（3）为了验证此说法的正误，方法如下：
保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，用弹簧测力计分别沿竖直向下和斜向下拉，直至杠杆水
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平平衡，分别记录弹簧测力计示数， 利用相关数据代入“动力×动力作用点到支点的距离=阻力
×阻力作用点到支点的距离 ”验证是否成立， 若成立则此观点正确，反之则此观点错误。
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.
)理由：
①实心球脱手 A 点时有速度故具有一定的动能；
②A 至 B 过程中，实心球高度增加， 一部分动能转化为势能， 在 B 时势能达到最大，动能变至最
小，但由于球还在水平飞行，因此不为 0；
③B 至 C 过程中实心球高度下降，势能转化为动能，C 点时势能为零， 动能达到最大
【解析】（1）不计空气阻力，实心球在运动过程中机械能守恒，即动能和重力势能的和不变；
（2）因为实心球从 A 点抛出，所以动能图像的起点也从 A 点开始； 在球上升过程中，重力势能 增大， 动能减小，达到最高点 B 时， 竖直方向速度为 0，水平方向速度不变，即动能不为 0；在 球下降的过程中，重力势能减小，动能增大；当球到达 C 点时，重力势能为 0，这时球的动能等
于 A 点的动能和重力势能的和， 肯定大于 A 点原来的动能，据此作图即可。
①实心球脱手 A 点时有速度故具有一定的动能；
②A 至 B 过程中，实心球高度增加， 一部分动能转化为势能， 在 B 时势能达到最大，动能变至最
小，但由于球还在水平飞行，因此不为 0；
③B 至 C 过程中实心球高度下降，势能转化为动能，C 点时势能为零， 动能达到最大。如下图：
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23.
解：
（1）已知电池的容量是“4200mAh”，mA 是电流的常用单位，h 是时间的常用单位，所以“容量”
是电流与通电时间的乘积；
（2）两个充电器的充电功率分别为：
P1 ＝U1I1 ＝5V×0.6A＝3W，P2 ＝U2I2 ＝5V×4A＝20W，
所以第二个的充电速度快；
电池充满电储存的电能为：W 储 ＝U 电池 Q＝3.7V×4.2A×3600s＝55944J，
已知充电效率为 η =90%，
则消耗的电能： W 充＝ ＝ ＝62160J；
由 P＝可得，选用快速充电器将电池从零充满需要的时间：
t＝ ＝ ＝3108s＝51.8min；
（3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得粗一
些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。
答：（1）表格中的电池“容量”是电流与时间的乘积；
（2）需要 51.8min；
（3）充电线较粗可以减小电阻， 在充电过程中产生的热量较少。
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