第3章 能量的转化与守恒 综合提高卷（含解析）

九上科学第三单元综合提高卷
一、单选题（每小题3分，共45分）
1． 劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的体验也掌握了许多劳动技能。小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是（　　）
A．肩膀应该靠近“轻的一头”B．肩膀应该靠近“重的一头”
C．肩膀应该居于扁担正中间D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一定是一个筐子向上运动同时另一个筐子向下运动
2．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是（　　）
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A、B两点具有的动能相同
C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是VA>VB>Vc
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
3．甲用电器标着“220V 60W”，乙用电器上标着“36V 60W”，它们都在额定电压下工作，则下列判断中正确的是（　　）
A．甲用电器做功一定多B．乙用电器做功一定慢
C．完成相同的功，甲用电器用时间一定多D．相同时间内，甲乙用电器消耗的电能一样多
4．电风扇与电冰箱是家里常用的用电器，根据用电器铭牌上提供的信息，下列说法正确的是（　　）
MD—F电风扇 规格：40mm 额定电压：220V 工作频率：50Hz 额定功率：60W 　 GL—95B电冰箱 额定电压：220V 工作频率：50Hz 额定功率：90W 耗电量：0.60kW·h/24h
A．电风扇消耗的电能全部转化成内能B．电风扇消耗的电能一定比电冰箱多
C．两用电器正常运转时，冰箱耗电更快D．两用电器都正常工作24小时，电风扇耗电少
5．十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机推动了人类第一次工业革命。如图为蒸汽机的工作原理：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞达到汽缸顶部时，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。下列说法错误的是（　　）
A．用水冷凝蒸汽是利用热传递改变内能
B．蒸汽机在整个工作过程中遵循机械能守恒
C．蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似
D．蒸汽推动活塞向外做功后，蒸汽的内能会减小
6．小亮同学是个爱动脑筋的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图所示的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（　　）
A．此电能表转盘每小时转过2500转B．此电能表的额定电流为2A
C．在此期间电风扇消耗的电能是36000JD．电风扇的实际功率是100W
7．下列有关核能利用的叙述中，正确的是（　　）
A．氢弹是根据裂变的原理制成的，原子弹是根据聚变的原理制成的
B．氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的
C．目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
D．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→电能
8．如图所示为单板滑雪大跳台比赛时运动员在空中运动的轨迹，其中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．运动员从a处到b处，重力势能转化为动能
B．运动员从b处到d处，动能逐渐减小
C．运动员在a处和c处的重力势能相等
D．运动员在b处时的机械能最大
9．如图所示，水平地面G点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5N的拉力F。物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线运动，则（　　）
A．物体在GK段受到的摩擦力等于5NB．物体在EF段的速度大于GH段的速度
C．拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功D．拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率
10．炎热的夏天，小嘉将一瓶饮料放在泡沫箱中的冰块上，两者的温度随时间变化如图。下列说法正确的是（　　）
A．甲是饮料，降温到后没有内能B．乙是冰块，升温到后不再吸热
C．甲降温到后，甲、乙间不再发生热传递D．整个热传递过程中，乙的比热保持不变
11．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等。下列有关此探究活动的各种表述，正确的是（　　）
A．因为水的比热大，若将煤油换成水，实验效果更明显
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C．比较c、d两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电压是否有关
D．在相同的通电时间内，4个烧瓶中d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
12．下图是灯泡L的I—U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（　　）
A．通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72W
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24W
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路的总电阻为6Ω
13．小明设计了一个粉尘浓度监测装置，图甲为该监测装置的简化电路图，它是通过传感器R来进行检测的，R的阻值随粉尘浓度β变化的关系如图乙所示。已知电源电压为4V，定值电阻R0的阻值为15Ω，电压表的量程为0～3V。整个电路的最小总功率是（　　）
A．0.94WB．0.27W C．0.6W D．0.8W
14．如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动，滑轮组的机械效率为80%，物体A匀速运动时受的阻力为56N，拉力F1的功率为P1，若滑轮组在拉力F2的作用下，拉着物体A以0.5m/s的速度在此水平面上匀速移动，拉力F2的功率为P2，滑轮自重和绳重忽略不计，则下列说法正确的是（　　）
A．F1=168N，P1=225W B．F2=210N，P2=30W
C．F2=3F1，P1=P2 D．F1=F2，P1=3P2
15．如图甲所示电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为16V B．滑动变阻器R的最大阻值是10Ω
C．R的最大电功率为3.6W D．R0的最小电功率为0.8W
二、填空题（每空2分，共40分）
16．如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。
（1）橡皮筋在　 　点(选填字母)的弹性势能最大；
（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子　 　（选填“可能”或“不能”）返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）在B点时的机械能。
17．如图所示为甲、乙两物体做功与所需时间的关系，由图可知，甲物体的功率P甲为　 　，乙物体完成100焦的功需要　 　秒。
18．如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等（插座本身消耗电能由内部电池提供）.小明将装有水的电水壶插在该插座上。这时插座屏幕上显示如图乙所示，当水烧开时，屏幕显示如图丙所示.这段时间内电水壶消耗的电能为　 　焦，实际功率为　 　瓦，则该电水壶的额定功率为　 　千瓦（小数点保留2位）。（电费单价：0.5元/kW·h）

19．如图所示，火柴是实验室常用的点火工具。引燃过程：划动火柴→擦火皮(含微量易燃物)产生火星→引发火柴头燃烧。A、B 为两种常见的引燃方式，火柴的引燃是通过　 　来增大火柴头的内能，更易引燃的是　 　方式。
20． 如图所示，光滑的水平面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计滑轮重，绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计。当拉力F为5N时，木板向右以5cm/s做匀速直线运动，拉力F做功的功率为　 　W；当把拉力增大到7N时，弹簧秤的示数是　 　N。
21．随着生活水平的提高，人们越来越注重健身运动。健腹轮是一种常见健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。
（1）图甲所示，身重为600牛的人身体从状态1到状态2的过程中，身体重心平均下降30厘米，重力所做的功为　 　焦。
（2）在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，体重较大的人更适合安装　 　（填“A”或“B”）型钢圈。
22．如图为“杠杆力臂演示仪”，杠杆可绕点（螺母）转动，牛，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，的重力为　 　牛；
（2）松开螺母保持不动，使向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕点转动的杠杆，保持位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则的悬挂点应该移动至　 　点处（选填“①”、“②”或“③”）。若不移动，则A端将　 　（选填“上升”或“下降”）。
23．物理兴趣小组的同学，为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离X，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图象。电压表读数U与X的关系如图乙所示，电流表读数I与X的关系如图丙所示．则电源电压为　 　，滑动变阻器原先的总电阻为　 　。若电流表的量程为，则此电路的最大功率可达　 　。
三、实验探究题（8+4+8+8+7，共35分）
24．杆秤在古籍中被称为“权衡器”，是我国从古代沿用至今的称量工具。《墨经》最早对权衡器的杠杆原理败了理论上的探讨。小科利用如图所示装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验，井制作了一把杠杆。完成下列问题；
（1）实验前，把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆丙端的螺母向　 　调节。
（2）调平后，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，杠杆重新在水平位置平衡，如图乙所示。多次实验收集实验数据如下表所示，分析数据可总结出杠杆的平衡条件是　 　(以符号表示)：
（3）小科根据杠杆知识制作了图丙所示杆秤。使用时，将待称盘的物体撞在秤钩上，用手提起B或C处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的佳置，淡秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。已知秤砣质量为200克，秤砣最远可移至E点(秤杆和秤钩的质量驾略不计)，秤杆上各点长度如图丙所示。请分析回答：
①使用不同的秤组，杆秤的称量范围和精确度是不同的，选择秤纽　 　(选填”B”或“℃”)，杆秤的称量更精确；
②使用小科设计杆秤的最大称量是　 　千克。
25．探究小组在进行“测定小灯泡的电功率”的实验中，所用电源电压为3V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，如图甲所示连接电路。
（1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为0，则出现故障的原因可能是　 　。
（2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（填“A”或“B”）端移动。
（3）在将滑片P从阻值最大处移至合适位置的过程中，小组同学记录了多组电压表和电流表的数据，描绘出如图丙所示的I-U图像。其中，U0表示电源电压。若图中的阴影部分表示电压为2.0V时灯泡消耗的实际功率大小，请你在图中将表示此时滑动变阻器消耗的实际功率大小的区域涂黑。
26．某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中　 　的散失。
（2）保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化ΔT和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验，可以得出结论：　 　。
（3）保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的温度ΔT/℃ 0.4 0.9 　 　 2.5 3.6
请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
实验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表A1示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A2示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
27．为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，小敏用如图所示电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进入)。已知电源电压均恒为3伏，灯L的额定电压为2.5伏，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表。
（1）闭合S1，小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则可能发生的故障为小灯泡　 　。
（2）该实验通过观察　 　来体现灯泡L的亮度变化。
（3）实验中灯L的额定功率为　 　瓦。
（4）通过数据分析，得出的实验结论是　 　。
28．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，利用图甲和图乙装冒进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升的高度g/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总共W总/J 机械效率
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：在所有滑轮组一定时，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动滑轮的重有关。
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次实验是利用了图　 　的装置完成的。
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
四、解答题（6+9+5+8+12，共40分）
29．冬日流行的围炉煮茶如图甲，其电陶炉简易电路如图乙，有两档电功率，一个指示灯（电功率很小可不计），已知低档功率为440W，R1=66Ω，
（1）为了用电安全，图中a端应与　 　相连接；这款产品有一个空烧20分钟会自动切断电路的限时开关设置在b处，理由是　 　。
（2）当用高档功率煮茶时，7分钟只将20℃880mL的水烧开，求此时烧水效率。
30． 如图甲是一种用于建筑工地、道路、桥梁的爬梯式混凝土搅拌机。工作时，搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗，运料斗能通过爬梯顶端的滑轮沿爬梯上升到一定高度，然后将混凝土倾倒卸下，其原理简图如图乙。某次运送混凝土时，提升电机将装有400kg混凝土的运料斗匀速提升8m，用时20s，提升部分钢丝绳拉力为1250N(不计绳重及摩擦，g取10N/kg)。
求：
（1）每次运送，克服混凝土重力做了多少功？
（2）拉力做功是多少？
（3）拉力做功的功率是多少？
31．蹦床运动有“空中芭蕾”之称，深受观众的喜爱。在今年杭州亚运会蹦床项目中，中国队包揽男女蹦床2枚金牌。运动员从蹦床反弹起来一定高度后，再完成空翻转体等技巧。如图所示，运动员从0处由静止开始下落到最低点C，期间运动员用腿向下用力蹬蹦床，不考虑空气阻力及碰撞过程中能量损耗，他能反弹至比原先更高的位置。
（1）请分段说明下落过程中，运动员的动能和重力势能及蹦床的弹性势能的转化情况，并从能量转化的角度解释反弹高度高于原先下落高度的原因。
（2）在图乙中画出运动员0-C段动能大小随时间变化的大致图像。
32．智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒，图乙为其自动开始扫地的工作原理图，当地面灰尘增多，使空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，改变电磁铁的磁性，从而达到自动控制工作。控制电路电源电压U为4.5伏，定值电阻R0=12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光强度E（单位cd）的变化如图丙所示，下表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积）。
额定工作电压 10伏
额定功率 48瓦
电池总容量 5000毫安 时
待机指示灯额定功率 5瓦
（1）地面灰尘增多，衔铁B将与　 　（选填A、C）点连接。
（2）白天，当机器人光敏电阻上的光照强度为3cd时，它就会开始扫地，求此时控制电路中的电流。
（3）为了能使扫地机器人长时间扫地，电动机不会过热。可通过其自带的智能开关将工作电路设定为一个工作周期：扫地20分钟、待机8分钟，如此循环。则机器人充满电后开始工作，最多可连续工作几个周期？
33．在寒冷的冬天，使用取暖工具是一件享受的事情。为了随时随地取暖，人类在历史上发明了各种便携取暖设备。
（1）在古代，人们使用手炉取暖，如图所示。使用时，往手炉中添置燃着的木炭即可。在使用的过程中，　 　 能转化为　 　 能。手炉盖上的孔洞是为了　 　 。
（2）进入工业化时代，随着橡胶的普及，人们开始使用橡胶热水袋取暖，如图所示。使用时，往热水袋中充热水即可。热水袋利用了水的　 　 的物理性质。在热水袋中充入1kg的100℃的热水，半小时后下降到50℃，该过程中释放了　 　J的热量。
（3）在上世纪70年代，日本人发明了暖宝宝。撕开衬纸，暖宝宝中的铁粉和外部的氧气接触而氧化，持续发热。在暖宝宝中铁是粉末状，而不是颗粒状的目的是　 　。
（4）随着锂电池的广泛使用，充电式暖宝宝被发明出来并进入大众视野。已知充电式暖宝宝电池容量为10000mAh，发热元件功率为10W，工作电压为5V，充满电的充电宝可以持续发热　 　min 。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【分析】根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
【解答】ABC.根据题意可知，肩膀相当于支点，两个筐的重力对杠杆产生动力和阻力，而两个筐到肩膀的距离就是动力臂和阻力臂。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，轻的一头力臂大，重的一头力臂小，即肩膀应该靠近重的一头，故B正确，而A、C错误；
D.走路时，两个筐子要同时上升或同时下降，否则，扁担会发生旋转，从肩膀上掉下来，故D错误。
故选B。
2．【答案】C
【解析】【分析】A.做功的条件是：有力，且沿力的方向运动一段距离；
BCD.根据高度比较重力势能大小，由于受到的阻力，所以小球下落过程中，有机械能的损失，根据“机械能=动能+重力势能”比较动能大小。
【解答】 A.小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故A错误；
B.在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落过程中，机械能减小，故在A、B两点具有的动能不同，故B错误；
C.小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小，小球质量不变，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA＞νB＞νC，故C正确；
D.要克服摩擦力做功，机械能减小，故在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能，故D错误。
故选C。
3．【答案】D
【解析】【解答】解：甲、乙用电器在额定电压下工作时的功率均为60W．
A．由W=Pt可知，电流做功的多少与通电时间有关，故A不正确；
B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，甲乙用电器的功率相同，做功一样快，故B不正确；
C．根据W=Pt可知，完成相同的功，两用电器用的时间一样多，故C不正确；
D．根据W=Pt可知，相同时间内，甲乙用电器消耗的电能一样多，故D正确．
故选D．
【分析】（1）额定电压下用电器的功率和额定功率相等，根据W=Pt比较电功和时间之间的关系；
（2）电功率是表示电流做功快慢的物理量．
4．【答案】C
【解析】【分析】电功是电流做功的度量，单位有焦耳和千瓦时，计算公式为W=Pt或W=UIt，通过电能表测量。 电功率描述电流做功快慢，单位有瓦特和千瓦，计算公式为P=W/t或P=UI。
【解答】A. 电风扇消耗的电能转化成内能和机械能，A错误；
B. 相同时间，电风扇消耗的电能一定比电冰箱少，B错误；
C.两用电器正常运转时，冰箱耗电更快 ，因为冰箱的功率大；功率表示电流做功的快慢，单位时间内电流做功越多，说明耗电越快，C正确；
D. 两用电器都正常工作24小时，电风扇耗电为1.44kW·h，但是电冰箱是0.6kW·h，所以电风扇耗电多，D错误；
故答案为：C
5．【答案】B
【解析】【分析】（1）热传递的本质是能量的转移，而做功改变内能的本质是能量的转化；
（2）根据工作过程分析蒸汽机的机械能是否有损损耗；
（3）内燃机的做功冲程将内能转化为机械能；
（4）物体对外界做功，内能减少；外界对物体做功，内能增大，据此分析判断。
【解答】A.用水冷凝蒸汽，其实就是将蒸汽的内能转移到水中，属于热传递，故A正确不合题意；
B.在整个工作过程中，活塞上下运动肯定会克服摩擦力，从而将机械能转化为内能，因此不遵循机械能守恒，故B错误符合题意；
C.蒸汽机活塞上行过程中，蒸汽推动活塞，将内能转化为机械能，这与做功冲程相似，故C正确不合题意；
D.蒸汽推动活塞向外做功后，将内能转化为活塞的机械能，则蒸汽的内能会减小，故D正确不合题意。
故选B。
6．【答案】D
【解析】【分析】ACD.根据计算用电器消耗的电能，再根据计算电风扇的实际功率；
B.根据电能表上参数的意义判断。
【解答】 ACD.2500r/kW h表示的是电路中用电器每消耗1kW h的电能，转盘转2500圈，
电能表转盘转了5r时，电风扇消耗的电能：，
电风扇的实际功率：，故A、C错误、D正确；
B.10（20）A中，表示电能表平时工作时允许通过的最大电流（或额定最大电流）为20A，故B错误。
故选D。
7．【答案】B
【解析】【分析】（1）根据氢弹和原子弹的工作原理分析；
（2）根据能量转化和转移的方向性判断；
（3）根据核电站的工作原理判断；
（4）根据核电站的能量转化判断。
【解答】A.氢弹是根据聚变的原理制成的，原子弹是根据裂变的原理制成的，故A错误；
B.氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的，即核能转化成的能量不能反过来再被人类利用，故B正确；
C.目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核裂变，故C错误；
D.核电站中的能量转化顺序是：核能→内能→机械能→电能，故D错误。
故选B。
8．【答案】C
【解析】【分析】（1）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；
（2）重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。
（3）不计空气阻力，机械能转化过程总量不变。
【解答】A、运动员从a处到b处，高度增大，重力势能增大，速度减小，是动能转化为重力势能，故A错误；
B、运动员从b处到d处，是下降过程，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，动能逐渐增大，故B错误；
C、运动员在a处和c处的高度相同，质量相等，故重力势能相等，故C正确；
D、不计空气阻力，运动员在整个过程中的机械能保持不变，都相等，故D错误。
故选：C。
9．【答案】D
【解析】【分析】（1）根据影响滑动摩擦力的因素判断；
（2）根据公式判断；
（3）根据W=Fs比较做功的大小；
（4）首先比较速度大小，再根据P=Fv比较功率的大小。
【解答】A.物体在EG段做匀速直线运动，那么它受到的摩擦力等于拉力5N。G点两侧的粗糙程度不同，而物体对表面的压力相同，因此物体受到的摩擦力不同，故A错误；
B.根据图片可知，时间tEF=2tGH，路程sEF=sGH，根据公式可知，物体在EF段的速度小于GH段的速度，故B错误；
C.拉力相等，都是5N，且距离s相等，根据W=Fs可知，拉力在EF段和GH段做功相等，故C错误；
D.已知速度vEF故选D。
10．【答案】C
【解析】【分析】两个温度不同的物体相互接触时，会发生热传递现象；高温物体放出热量，低温物体吸收热量；
晶体熔化过程中吸收热量，温度保持不变。
【解答】由图可知，物体甲的温度是降低的，即物体甲放出热量，内能减小；物体乙的温度是升高的，即物体乙吸收热量，内能变大；所以物体甲是饮料，乙是冰块；
A、甲是饮料，降温到 后依然有内能，A错误。
B、乙是冰块，升温到还会吸热，B错误。
C、甲降温到后，甲、乙间不再发生热传递，C正确。
D、整个热传递过程中，乙物质的状态发生变化，比热容发生变化，D错误。
故答案为：C。
11．【答案】B
【解析】【分析】 A.吸收相同的热量在较短的时间内温度升高快的液体比热容较小，要想在较短的时间内达到明显的实验效果，所选液体的比热容应较小；
B.由甲图可知，两电阻串联，则可知电路中电流一定相等，由焦耳定律可知两瓶中产生的热量应与电阻有关，故可探究电流产生的热量与电阻的关系；
CD.根据串并联电路的电压特点，分析两电阻在串联和并联时通过的电流大小，再根据焦耳定律判断产生热量的多少。
【解答】 A.为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于水的比热容大于煤油的比热容，吸收相同的热量，煤油的温度变化明显，故A错误；
B.甲装置中两电阻串联，则两电阻中的电流相等，根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少，则可知电流产生的热量与电阻大小的关系，故B正确；
C.比较c、d可知，两者并联，电压相同，电阻不同，通电时间相同，不能探究电流产生的热量与电压的关系，故C错误；
D.在电源电压和通电时间相同的条件下：由串并联电路的电压关系可知，串联使用时各电阻两端电压小于电源电压，并联使用时各电阻两端电压等于电源电压；由可知，电阻并联时产生的热量多；乙装置中，两电阻并联时，由可知，电压相等，R1＜R2，电阻R1产生的热量多，故c温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多，故D错误。
故选B。
12．【答案】D
【解析】【分析】如果电流与电压成正比，则IU图像为直线。结合欧姆定律以及电功率公式进行分析。
【解答】A．由图可知，灯泡L的图像是一条曲线，说明通过它的电流与电压不成正比关系，故A错误；
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，由图像可知，灯泡L两端的电压略小于2.4V，根据可得小灯泡的实际功率小于0.72W，故B错误；
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，根据串联分压的规律，各小灯泡分得的电压为1.2V，由图像可知，此时电路中的电流为0.2A，则电路的总功率为故C错误；
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，由图可知，此时小灯泡的电流为0.4A，根据欧姆定律，通过定值电阻的电流为则电路中的总电流为电路中总阻值为，故D正确。
故答案为：D。
13．【答案】B
【解析】【分析】电路的总功率为P=UI，电路中电源电压固定不变时，电流最小的时候，电路总功率最小，要让电路中电流最小，就需要电路中电阻最大。
【解答】 根据图乙粉尘浓度越大，R阻值越小，故粉尘浓度为0时，电阻最大，为45欧。电路中定值电阻为15欧，且与最大阻值为45欧的可变电阻串联，故电路中最大电阻为R总=R+R0=60欧。所以P=UI= U2 /R总=0.27W 。
故答案为：B
14．【答案】D
【解析】【分析】（1）首先根据二力平衡计算出A受到的摩擦力和它受到的拉力的关系，然后以动滑轮为受力对象，根据二力平衡计算出拉力F与A受到摩擦力的关系，最后比较不同状态下的拉力大小；
（2）根据公式P=Fv计算两个功率之间的关系。
【解答】动滑轮受到水平向右的拉力F、向左的拉力F拉共3个，那么3F拉=F。
当物体A做匀速直线运动时，它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即滑轮对它的拉力F拉=f；
那么F=3f。
因为物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，
所以速度不同时摩擦力f相同，
因此拉力F相等，即F1=F2。
当物体A以1.5m/s速度运动时，拉力F1的速度为v1=；
当物体A以0.5m/s速度运动时，拉力F1的速度为v2=；
根据公式P=Fv可知：；
那么P1=3P2。
故选D。
15．【答案】C
【解析】【分析】 由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.当变阻器接入电路中的电阻为零时，电路为R0的简单电路，此时电压表测R0两端的电压，其示数最大，根据图乙读出电压表的最大示数即为电源的电压；
B.当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，根据图乙和图丙读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
C.当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R0的功率最小，根据P=UI求出其大小；
D.根据欧姆定律求出定值电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出滑片P置于中点时电路中的电流，根据P=UI=I2R求出R的电功率。
【解答】 由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.当变阻器接入电路中的电阻为零时，电路为R0的简单电路，此时电压表测R0两端的电压，其示数最大，
由图乙可知，电压表的示数最大为12V，则电源的电压U=12V，故A错误；
B.当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，
由图乙可知电压表的最小示数U0=4V，由图丙可知电路中的最小电流I小=0.4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压UR=U-U0=12V-4V=8V，
由可得，滑动变阻器的最大阻值，故B错误；
C.定值电阻的阻值，
R的功率P=URI=（U-U0）I=（12V-I×10Ω）I=-10I2+12I=-10（I-0.6）2+3.6；
当I=0.6A时，R的功率最大为3.6W；
故C正确；
D.当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R0的功率最小，
则R0的最小功率P0小=U0I小=2V×0.2A=0.4W，故D错误；
故选C。
16．【答案】（1）D
（2）不能；大于
【解析】【分析】（1）重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；动能的大小与质量、速度有关；
（2）罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，机械能转化为了其他形式的能。
【解答】（1）罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大；
（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面；
第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
17．【答案】3瓦；100
【解析】【分析】 功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。求功率的公式为功率=功/时间。功率表示做功快慢程度的物理量。单位时间内所作的功称为功率，用P表示。
【解答】 如图所示为甲、乙两物体做功与所需时间的关系，由图可知，甲物体的功率P甲=W甲/t=30J/10s=3W；乙的功率=W乙/t=30J /30s=1W ；乙物体完成100焦的功需要100秒。t=W/P=100J/1W=100s；
故答案为：3瓦；100
18．【答案】1.08×106；1500；1.52
【解析】【分析】（1）首先将两个表盘上电费金额相减得到这段时间消耗的电费，然后根据W=计算消耗的电能，接下来根据计算实际功率；
（2）该电水壶的额定电压应为220V，根据公式计算额定功率。
【解答】（1）电水壶消耗的电能为；
由乙、丙图可知，烧水时间为14：32min：-14：20min=12min=720s；
电水壶的实际功率为；
（2）根据公式得到：；
解得：P额≈1520W=1.52kW。
19．【答案】做功；B
【解析】【分析】做功和热传递可以改变物体的内能；
摩擦力大小和压力有关，摩擦力越大，做功越多，转化为内能越多，内能使温度升高，从而达到火柴头的着火点，使火柴点燃。
【解答】火柴引燃过程，克服摩擦做功，内能增大，通过做功的方式增大火柴头的内能；火柴头与擦火皮之间的压力越大，产生的摩擦力越大，克服摩擦力做功越多，机械能转化为内能越多；方式B中，柴头与擦火皮之间的压力大，摩擦力大，克服摩擦做的功多，转化为的内能多，温度更高，更容易点燃火柴。
20．【答案】0.5；10
【解析】【分析】滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体进行加速、减速、匀速都没有关系，跟物体的运动速度大小无关。
【解答】图中滑轮是动滑轮，拉力F端的速度拉力做功的功率
，当拉力F为5N时，由于使用动滑轮拉动木板，所以木板受到的拉力是10N，木板进行匀速直线运动，木板受到的摩擦力是10N，水平面是光滑的，所以木板受到10N的摩擦力是木块施加的，由于物体间力的作用是相互的，所以木块受到木板的摩擦力是10N，当拉力F为7N时，木板受到向右的拉力变为14N，木块对木板的压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力保持10N不变，所以木板向右进行加速运动；木块受到的摩擦力不变，木块相对竖直墙面处于静止状态，弹簧秤的示数保持10N不变。
21．【答案】（1）180
（2）A
【解析】【分析】重力做功等于重力乘以上升高度，体重较大，上升相同高度，克服重力做功越多，必须使用弹性势能更大的产品。
【解答】（1）重力做的功W=Gh=600N×0.3m=180J
（2）根据图乙可知，A型钢圈的弹性势能大于B型，因此在健腹轮中安装A型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
22．【答案】（1）20
（2）②；下降
【解析】【分析】 （1）杠杆在水平位置平衡，知道两边力臂、左边力的大小，利用杠杆平衡条件求右边力的大小；
（2）保持G1位置不变，即左边的力和力臂不变；右边的力不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，右边的力臂不变，据此确定G2应该移动到的位置；根据杠杆平衡条件分析。
【解答】 （1）如图甲，杠杆在水平位置平衡，
由杠杆平衡条件得：G1×OA=G2×OB，
即：10N×0.2m=G2×0.1m，
解得：G2=20N；
（2）保持G1位置不变，即左边的力和力臂不变；G2不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，应该使右边的力臂不变；原来G2的力臂为OB，所以G2应该移动到②点处；
若不移动，杠杆左侧力与力臂的乘积大于右侧的力与力臂的乘积，此时杠杆A端下降。
故答案为：（1）20；（2）②；下降。
23．【答案】；28；
【解析】【分析】由图甲可知：滑动变阻器与R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流；
（1）当滑动变阻器的电阻丝有断点时，电压表测量电源电压，所以从图象乙上可以看出断点的位置和电源电压的大小；
（2）先计算x=5cm时和x=10cm时滑动变阻器接入电路的电阻，进而求出滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量，从而求出该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化；根据滑动变阻器的总长度求出滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值；
（3）从图象上可看出，当x=5cm时电路为通路，并读出电表的示数，根据串联电路电压的规律求出R0两端的电压，根据欧姆定律求出电阻R0的大小；当电路中只有R0连入电路，此时电路的功率最大，根据欧姆定律计算最大电流，判断是否超电流表量程，根据P=UI求出最大功率。
【解答】 由图甲可知：滑动变阻器与R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流；
（1）当滑动变阻器的电阻丝有断点时，电压表测量电源电压，
由图乙可知，当x＜5cm时，电压表示数保持3.0V不变，则电源电压为3.0V；
（2）当x=5cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻，
当x=10cm时，电压表示数U2=2.4V，电流表示数I2=0.3A，则，
故滑动变阻器滑动10cm-5cm=5cm电阻的改变量是ΔR=R1-R2=18Ω-8Ω=10Ω，
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是2Ω；
该滑动变阻器没有断路时的总电阻值：R总=R1+5cm×2Ω/cm=18Ω+10Ω=28Ω；
（3）当x=5cm时，由乙、丙图可知，电压表示数U1=2.7V，电流表示数I1=0.15A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压：U01=U-U1=3.0V-2.7V=0.3V，
电阻R0的阻值：，
当滑动变阻器滑片P在最左端，接入电路的电阻为零，电路中只有R0连入电路，此时电路中的电流最大，功率最大，
电路中的最大电流：，没有超过电流表的量程；
则此电路的最大功率：P最大=UI最大=3V×1.5A=4.5W。
24．【答案】（1）左
（2）F1L1=F2L2
（3）C；5
【解析】【分析】（1）平衡螺母总是向轻的那端调节；
（2）将每组数据中的力和力臂乘积进行比较，从而确定杠杆的平衡条件；
（3）①我们可以把杆秤抽象为杠杆，则B（C）为支点，A点为阻力作用点，阻力臂为AB（AC）；秤砣对杆秤的力为动力。当杆秤在水平位置平衡时，动力臂为B（C）到悬挂秤砣的位置D点的距离；
②根据量程结合杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2计算杆秤的最大称量。
【解答】（1）如图甲，杠杆的左端上翘，说明杠杆左端轻，则要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的左端移动；
（2）分布计算出每组数据中力和力臂的乘积，比较可知，乘积相等，那么得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1l1=F2l2）；
（3）①根据杠杆的平衡条件可知：当提着B处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为；
当提着C处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体重为；
因BE＞CE、AB＜AC，故可得：GA＞GA'，
即提B处秤纽时，此秤的称量最大，提C处秤纽时，此秤的称量更精确。
②由①可知，当提着B处秤纽、秤砣挂在E点、A点秤钩挂着物体时，秤杆可以在水平位置平衡，则可列式：GA AB=G秤砣 BE。
mAg AB=m秤砣g BE，
mA AB=m秤砣 BE，
mA 0.02m=0.2kg×0.5m；
解得：mA=5kg。
25．【答案】（1）小灯泡短路
（2）A
（3）
【解析】【分析】（1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表的示数为0，说明电压表并联的电路短路，或电压表短路；
（2）根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（3）根据串联电路电压的规律和P=UI计算出此时滑动变阻器所消耗的电功率的区域。
【解答】 （1）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表的示数为0，说明电压表并联的电路短路，或电压表短路，即出现故障的原因可能是小灯泡短路（或电压表短路）；
（2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.7V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向A端移动；
（3）若图中的阴影部分表示电压为2.0V时，灯泡消耗的实际功率大小，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑=3V-2V=1V，根据串联电路电流特点，通过滑动变阻器的电流与小灯泡的电流相同，由P=UI知滑动变阻器的功率为：
P滑=U滑I=1V×I，此时滑动变阻器所消耗的电功率的区域如下图所示：
26．【答案】（1）热量
（2）当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多
（3）1.6
【解析】【分析】（1）优质保温材料可以保温也可以隔热；
（2）水吸热的多少，通过水升温的多少来反映，由Q=I2Rt分析得出结论：
（3）根据Q吸=cmΔt和Q=I2Rt列出比例式计算即可。
【解答】 （1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量的散失；
（2）水的质量相同，水温变化Δt与吸热的多少成正比，水温变化Δt越大，电阻丝放出的热越多，即当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比；
（3）不计热量损失，Q吸=Q放，
即cmΔt=I2Rt，
；
则。
27．【答案】（1）断路
（2）电流表A2示数变化
（3）0.6
（4）灯泡电功率越大，灯越亮。
【解析】【分析】（1）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数接，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（2）如图所示，光敏电阻和灯L放置在暗盒内，光敏电阻与R2串联接在上方电路图中，当光敏电阻R阻值减小时，上方电路总电阻变小，电源电压一定，由欧姆定律可知电路中的电流A2示数变大，R光敏的阻值随光照的增强而减小，可判断出小灯泡的亮度在变亮，运用了转换法；
（3）根据表格数据，利用P=UI可求灯L的额定功率；
（4）灯泡两端的电压增大时，通过灯泡的电流也在增大，由电功率P=UI可知灯泡的实际功率增大，电流表A2的示数不断增大，说明光敏电阻R的阻值不断减小，由于R光敏的阻值随光照的增强而减小，可知灯泡的亮度在逐渐变亮，可得出结论。
【解答】 （1）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数接，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，可能发生的故障是灯泡断路；
（2）如图所示，光敏电阻和灯L放置在暗盒内，光敏电阻与R2串联接在上方电路图中，当光敏电阻R阻值减小时，上方电路总电阻变小，电源电压一定，由欧姆定律可知电路中的电流A2示数变大，R光敏的阻值随光照的增强而减小，可判断出小灯泡的亮度在变亮，运用了转换法，通过观察电流表A2示数变化来体现灯泡的亮度变化的；
（3）已知灯L的额定电压为2V，由表格数据可知对应的电流表A1示数为I=0.20A，灯泡的额定功率为：P额=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）由图可知，在下方电路图中，电压表测量小灯泡两端电压，电流表A1测量通过小灯泡的电流，在上方电路图中电流表A2测量通过光敏电阻R的电流，
由表格数据可知，当灯泡两端的电压增大时，通过灯泡的电流也在增大，由电功率P=UI可知灯泡的实际功率增大，电流表A2的示数不断增大，说明光敏电阻R的阻值不断减小，由于R光敏的阻值随光照的增强而减小，可知灯泡的亮度在逐渐变亮，可得出结论：灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡电功率越大，灯泡越亮。
28．【答案】（1）重力越大；2和3；乙；80%
（2）减小接触面的粗糙程度
（3）不省功；B
【解析】【分析】（1）①根据表格中数据1和2，分析滑轮组的机械效率与钩码重力的变化规律；
③根据控制变量法的要求选择对比实验；
④比较拉力和钩码重力的大小关系，从而确定承担绳子的段数即可；
⑤根据公式计算滑轮组的机械效率。
（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注入润滑油；④改变接触面；⑤变滑动为滚动。
（3）从是否省功的角度解答。分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
【解答】（1）①根据表格1和2可知，当钩码的重力从1N变成2N时，滑轮组的机械效率从56%变成67%，那么得到：在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
③探究滑轮组的机械效率与钩码高度的关系时，需要控制其它因素相同，只改变钩码的高度，故选数据2和3；
④在实验⑤中，钩码的重力为2N，拉力F=2.1N，即拉力几乎等于钩码重力，即不省力，那么应该用的是定滑轮，故选乙。
⑤利用图甲的装置，滑轮组的机械效率为：；
（2）保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的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；可见使用任何机械都不省功。
本实验使用了科学推理的方法。
A.焦耳定律中使用了控制变量法，故A不合题意；
B.牛顿第一定律使用了实验+科学推理的方法，故B符合题意；
C.阿基米德原理使用了实验法，故C不合题意；
D.欧姆定律使用了控制变量法，故D不合题意。
故选B。
29．【答案】（1）电器的金属外壳；从总开关S的位置可知这是连着火线的，当限时开关切断电路时，整个用电器不带电相对安全
（2）
【解析】【分析】（1）①三孔插座接线时，要分别与火线、零线和地线相连。而对应的三脚插头要连接火线、零线和用电器的金属外壳；
②根据断开开关后用电器是否带电分析。
（2）当开关S2断开时，两个电阻串联，此时为低温档，根据 计算此时的总电阻。当开关S2闭合时，只有R2工作，此时为高温档。根据 计算R2的阻值，再根据 计算高温档功率。接下来根据W=Pt计算烧水消耗的电能，根据Q=cm△t计算时吸收的热量，最后根据 计算烧水效率。
【解答】（1）①根据乙图可知，下面两条线与电阻相连，应为火线和零线，那么a应该为地线，与用电器的金属外壳相连；
② 这款产品有一个空烧20分钟会自动切断电路的限时开关设置在b处，理由是： 从总开关S的位置可知这是连着火线的，当限时开关切断电路时，整个用电器不带电相对安全 。
（2）当开关S2断开时，两个电阻串联，此时为低温档，
则此时的总电阻为： ；
当开关S2闭合时，只有R2工作，此时为高温档，
那么R2的阻值；
则高温档功率为：；
烧水消耗的电能： ；
水吸收的热量：；
则烧水的效率：。
30．【答案】（1）混凝土的重力： G=mg=400kg × 10N/kg =4000N
克服混凝土的重力做功：W有=Gh=4000N × 8m =32000J
（2）由图可知绳子的股数 n=4，绳子自由端移动的距离S=n h=4 × 8m=32m
拉力做的总功：W总=FS=1250N × 32m =40000J
（3）拉力的功率： P===2000W
【解析】【分析】（1）首先根据G=mg计算混凝土的重力，再根据W有=Gh计算克服混凝土重力做的功；
（2）根据图片确定承担重力的绳子段数n，根据s=nh计算绳子自由端移动的距离，最后根据 W总=FS 计算拉力做的总功。
（3）根据 计算拉力做功的功率。
31．【答案】（1）运动员从O点下落到A点的过程中，运动员的重力势能转化为动能；
运动员从A点下落到B点的过程中，运动员的重力势能转化为动能及蹦床的弹性势能；
运动员从B点下落到C点的过程中，运动员的重力势能、动能转化为蹦床的弹性势能，同时，运动员用力蹬蹦床，对蹦床做功，人的化学能转化为蹦床的弹性势能；反弹时，蹦床的弹性势能全部转化为运动员，所以他能反弹至比原先更高的位置。
（2）
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，弹性势能与物体发生弹性形变的程度大小有关，据此分析运动员上升或下降时动能、重力势能和弹性势能的相互转化情况。根据运动员用力蹬床，此时对蹦床做功分析反弹高度壁原先更高的原因。
（2）根据图片分析整个过程中运动员动能的变化情况即可。
【解答】（2）根据图片可知，从O到A的过程中，运动员做自由落体运动，速度越来越快，则动能越来越大。从A到B的过程中，运动员受到蹦床的弹力，但是合力仍然向下，即继续做加速运动，动能不断增大，但是增大的幅度比原来小。从B到C的过程中，弹力大于重力，则运动员做减速运动，那么动能越来越小，直到C点变为零，如下图所示：
32．【答案】（1）A
（2）由图可知，当光照强度为3cd时，R的阻值为6Ω
R总=12Ω+6Ω=18Ω
I=U/R总=4.5v/18Ω=0.25A
（3）W=UIt=10v×5A×60×60s=1.8×105J
扫地时：W1=P1t1=48w×20×60s=5.76×104J
待机时：W2=P2t2=5w×8×60s=2400J
周期数n=W/（W1+W2）=1.8×105J/（5.76×104J+2400J）=3
【解析】【分析】（1）当灰尘增多时光照强度减小，根据丙图确定光敏电阻的阻值变化，根据欧姆定律分析电流大小变化，从而确定电磁铁的磁场强弱变化，最终确定衔铁接通的电路即可；
（2） 当光照强度为3cd时， 根据丙图确定光敏电阻的阻值，根据R总=R0+R计算出此时的总电阻，根据计算此时的总电流即可；
（3）根据W=UIt计算出充满电后电池储存的电能，再根据W=Pt分别计算出扫地和待机时消耗的电能，二者相加得到一个工作周期消耗的总电能，最后根据计算连续工作的周期即可。
【解答】（1）当灰尘增多时光照强度减小，根据丙图可知此时光敏电阻的阻值变大，根据可知，此时电流变小，那么电磁铁的磁场变弱，因此衔铁被弹簧拉起，接通A点所在的电路。
33．【答案】（1）化学；内(热)；让外界的空气进入炉内，保持氧气供应充足
（2）比热大；210000
（3）铁粉和氧气的接触面积更大，反应速率更快
（4）300
【解析】【分析】 （1）燃料燃烧化学能转化为内能，手炉盖上的孔洞是为了使手炉内有充足的氧气；
（2）水的比热容大，和质量相同的其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；利用放热公式Q放=cmΔt求水放出的热量。
（3）暖宝宝中的铁呈粉末状，而不是颗粒状，目的是增大接触面积，增强发热效果；
（4）根据W=UIt得出电池容量，根据W=Pt得出充满电的充电宝可以持续发热的时间。
【解答】 解：（1）燃料燃烧化学能转化为内能，手炉盖上的孔洞是为了使手炉内有充足的氧气；
（2）因为水的比热容大，和质量相同的其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以使用热水袋取暖；1kg的100℃的热水，半小时后下降到50℃时放出的热量：
Q放=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃-50℃）=2.1×105J。
（3）暖宝宝中的铁呈粉末状，而不是颗粒状，目的是增大接触面积，增强发热效果；
（4）电池容量W=UIt=5V×10000×10-3A×3600s=1.8×105J，
充满电的充电宝可以持续发热的时间。
故答案为：（1）化学；内； 让外界的空气进入炉内，保持氧气供应充足 ；（2）比热容大；2.1×105；（3） 铁粉和氧气的接触面积更大，反应速率更快 ；（4）300。
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