（浙教版）初中科学 九年级上册 第三章 能量的转化与守恒单元卷
一、选择题
1．（2025九上·金华月考）节约用电，从我做起。下列用电器正常工作时，在相同时间内消耗电能最多的是（ ）
A．台灯
B．液晶电视
C．笔记本电脑
D．空调
【答案】D
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据用电器功率的大小，利用W=Pt比较四个用电器相同时间内消耗的电能关系。
【解答】这四个用电器工作时，空调机的功率是最大的，在相同时间内，由可知，空调机消耗的电能最多，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
2．如图甲所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器的滑片 P 从 a端移到b端，定值电阻R1 两端的电压随滑动变阻器R2接入电路阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中错误的是 ( )
A．电源电压为 6 V
B．该电路的最大功率为3.6 W
C．滑片 P 在b 端时，电阻R1 的功率为0.1 W
D．滑片 P 在b 端时，该电路的总功率为0.5 W
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，由欧姆定律可知，电压表等于电阻比，串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和。
【解答】A、由图可知，当滑片在a端时，滑动变阻器连入电路的阻值为零，此时定值电阻两端电压等于电源电压，可知电源电压为6V，故A正确，不符合题意；
B、由图乙可知，当滑动变阻器阻值为20欧姆时，定值电阻两端电压为2V，此时滑动变阻器两端电压为6V-2V=4V，串联电路电阻比等于电压表，可知定值电阻的阻值为10欧姆。由P=UI可知，电流最大时，电路的总功率最大，则最大电功率为，故B正确，不符合题意；
C、由图乙可知，滑片在b时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，此时定值电阻两端电压为1V，电功率为，故C正确，不符合题意；
D、由图乙可知，滑片在b时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，此时定值电阻两端电压为1V，电路中的电流为，可知电路中的总功率为，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
3．（2020九上·江干期末）下列各图都是课本上的实验示意图，关于各实验的说法正确的是（ ）
A．甲图所示的实验中，甲乙两个电阻丝串联的目的是为了控制通过它们的电流和通电时间相同
B．乙图实验说明：物体动能大小与高度有关。在其它条件相同时，高度越高，物体的动能越大
C．丙图实验中，如果弹簧秤沿斜面拉动物体匀速直线运动，弹簧秤示数等于物体受到的摩擦力
D．丁图所示实验中金属管通过热传递的方式增大了内能
【答案】A
【知识点】动能的影响因素；物体内能的改变方法；机械效率的测量实验；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据焦耳定律、动能的影响因素等实验的设计思想和实验步骤分析判断即可。
【解答】A.探究电热与电阻的关系时，要控制电流和时间相同而改变电阻；两个电阻丝串联，通过它们的电流肯定相等，同一开关控制肯定时间相同，故A正确；
B.在探究动能的影响因素时，物体在斜面上的高度决定了到达水平面时速度的大小，即高度越大，速度越大，因此不能说明动能与高度有关，故B错误；
C.当测力计沿斜面匀速拉动物体时，物体在斜面方向上保持平衡状态，它受到沿斜面向上的拉力，沿下面向下的摩擦力，还有重力在斜面上向下的分力，即F=f+G分力，故C错误；
D.在丁图实验中，通过摩擦做功的方式增大了铁管里面气体的内能，故D错误。
故选A。
4．（2025九上·上虞期末）小明用秒表和如右上图所示实验装置来探究“影响电流热效应因素”，他将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（ ）
A．本实验中，电流产生的热量多少通过温度计的示数变化来判断
B．本实验可以探究电流产生的热量与电阻、电流和通电时间的关系
C．烧瓶内选用比热容较小的煤油，可以使实验现象更明显
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
【答案】D
【知识点】比热容；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】 A.实验中将电阻丝产生的热量转换为温度计示数的变化，这种方法为转换法；
B.根据控制变量法的要求判断；
C.根据Q=cm△t分析判断；
D.比较水和煤油的比热容大小时，需要控制液体的质量相同，还要使液体相同时间吸热相等。
【解答】A．根据图片可知，电阻丝产生热量越多，煤油的温度升的越高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，故A正确不符合题意；
B．两瓶中电阻丝串联，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，对于其中一个电阻，电阻一定，控制相同时间，移动滑动变阻器的滑片改变电流，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流大小的关系，对于其中一个电阻，电阻和电流一定，随着时间的增加，温度计示数升高，以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与时间的关系，故B正确不符合题意；
C．根据Q=cm△t可知，在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故C正确不符合题意；
D．若要比较水和煤油的比热容大小，需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水，还要将电阻丝换成阻值相同的两根， 故D错误符合题意。
故选D。
5．（2025九上·东阳期末）如图生活中的一些事例或者所使用的工具，目的主要是省力的是（ ）
A．井中打水
B．铁锹铲泥土
C．台阶中间斜坡
D．食品夹
【答案】C
【知识点】杠杆的应用；定滑轮及其工作特点；斜面及其工作特点
【解析】【分析】机械不能省功，能省力的机械将费距离。【解答】A、井中打水时，使用定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故A不符合题意；
B、使用铁锹铲泥土时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，可以省距离，故B不符合题意；
C、台阶中间的斜坡就是一个斜面，使用斜面可以省力，故C符合题意；
D、使用食品夹时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故D不符合题意。
故答案为：C。
6．（2025九上·杭州期末）关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
B．相同物态下，同一物体温度降低，内能一定减少
C．温度为0℃的物体没有内能
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【答案】B
【知识点】内能；温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】吸收或发出热量，内能一定改变；温度升高或降低，内能一定改变。【解答】A、改变内能的方法有两种，做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能外界对它做功，故A错误；
B、在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少，故B正确；
C、物体的内能是由于物体内部大量分子无规则运动而产生的能量，物体在任何温度下都有内能，故C错误；
D、热量是从高温物体向低温物体传递的，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故答案为：B。
7．（2025九上·长兴期末）如图是测量货车质量的地磅示意图，货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．货车的质量变大时，滑动变阻器接入电路的阻值变大
B．货车的质量变大时，定值电阻两端的电压变大
C．货车的质量变大时，整个电路消耗的总功率变小
D．将电流表直接换成电压表也能显示货车质量的变化
【答案】B
【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】根据图片确定电路的串并联关系，以及电表所测的物理量，利用欧姆定律，结合串联电路的特点对各个选项分析判断即可。
【解答】ABC．根据图片可知，货车的质量变大时，滑片向下移动，此时滑动变阻器接入的电阻变小，由电阻的串联特点可知，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电流表的示数变大。根据U=IR可得，定值电阻R0两端的电压变大。根据可得，整个电路消耗的总功率变大，故AC错误，B正确；
D．将电流表换成电压表，电压表串联电路中，测量电源电压，它的示数不变，不能测量货车的质量，故D错误。
故选B。
8．（2024九上·临海期末）2000多年前，古罗马发明家希罗发明了“汽转球”装置，在锅底加热使水沸腾变成水蒸气，水蒸气由管子进入到球中，最后会从球体的两旁喷出，并使球体转动。下列汽油机的工作原理示意图中，与上述能量转化相似的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】汽油机工作过程中能量的转化：
①压缩冲程：机械能→内能；
②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。
【解答】球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动，是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程，与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
A、图中进气门打开，排气门关闭，属于吸气冲程，不存在能量转化，故A不符合题意；
B、图中进排气门全关，活塞向上运动属于压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C、图中进排气气门全关，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D、图中进气门关闭，排气门打开，属于排气冲程，不存在能量的转化，故D不符合题意。
故答案为：C。
9．（2025九上·余杭期末）某同学从一楼匀速走上二楼，第一次花了30秒，第二次花了20秒。对于两次上楼过程，下列说法正确的是（ ）
A．第一次做功较多，且功率也大
B．第二次做功较多，且功率也大
C．两次做功一样多，第一次做功的功率大
D．两次做功一样多，第二次做功的功率大
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知这个学生的体重一定，楼的高度前后不变，根据公式W=Gh即可比较两次上楼过程中所做功的关系。
（2）根据公式比较出两次的功率大小。
【解答】两次上楼过程中：学生的体重不变，楼的高度不变，根据公式可知两次上楼过程所做功大小相等；根据公式可知，两次做的功一样多，第一次的时间大于第二次的时间，所以第一次的功率小于第二次的功率，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
10．（2025九上·海曙开学考）如图所示电路中，电源电压恒为6V，是阻值为20Ω的定值电阻，为滑动变阻器，若在电路中换按最大阻值不同的滑动变阻器，则下列有关滑动变阻器消耗的电功率与电流大小关系的图像与对应滑动变阻器规格正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 根据分析解答。
【解答】根据P=I2R可知，滑动变阻器的功率为，
当时，小灯泡的电功率最大，
最大为，
此时的电路为，
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
11．（2023九上·杭州期中）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到地面的摩擦力是2N B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.4m/s D．拉力F做功功率为2W
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】AB.要判断出A所受的摩擦力，首先根据拉力F和动滑轮的特点，计算出绳子对A的拉力，对A进行受力分析，可知物体A受到B的摩擦力，根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力；
C.根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；
D.根据公式P=Fv计算出拉力F的功率。
【解答】 AB.不计滑轮的摩擦和重力，以动滑轮为研究对象，则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，所以2F拉=F，则A物体对滑轮的拉力F拉=F=×10N=5N；力的作用是相互的，所以滑轮对A的拉力也为5N；
弹簧测力计的示数恒为2N，因拉滑轮时，物体B始终处于静止状态，则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，所以fA对B=F示=2N；力的作用是相互的，所以物体B对A的摩擦力为2N，方向向右；
物体A向左匀速运动，同时地面对物体A还有向右的摩擦力，由力的平衡条件可得：F拉=fB对A+f地，
所以物体A受到地面的摩擦力：f地=F拉-fB对A=5N-2N=3N，所以A错误，B正确；
C.由图知，拉力作用在动滑轮的轴上（特殊情况），此时动滑轮费力但省一半的距离，
所以滑轮移动的速度（拉力端移动的速度）：，故C错误；
D.水平拉力F的功率：P=Fv滑轮=10N×0.1m/s=1W，故D错误；
故选B。
12．（2025九上·杭州期末）如图所示是小金家的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．每小时该电能表表盘转过600转
B．该电能表显示消耗了电能3768度
C．该电能表是测量电路电功率的仪器
D．该表转盘转6转说明消耗电能0.01度
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）600revs/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过600转；
（2）电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW h；
（3）电能表测量电功的仪器；
（4）根据转数和参数得到消耗的电能。
【解答】A、电能表表盘标识600r/kW h，表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转600转，故A错误；
B、电能表读数时，最后一位为小数，所以该电能表显示消耗了电能376.5度，故B错误；
C、电能表是用来测量电路中用电器消耗电能多少的仪表，故C错误；
D、该表转盘转6转说明电路中用电器消耗电能
故D正确。
故答案为：D。
13．（2025九上·诸暨期末）如图所示，小明先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs得到该力在此过程中所做功；根据得到功率的大小。
【解答】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即W1 =W2
由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即P1 =P2
故ABD错误，C正确。
故答案为：C。
14．（2025九上·滨江期末）同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．篮球从A点投出到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点的动能都为零
C．篮球沿着两条弧线运动，重力势能均一直增大
D．若图中两次投篮，篮球在A点投出瞬间具有相同的机械能，则篮球经弧线1到达B点时具有的机械能更小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；
（2）动能与质量和速度有关；
（3）空气阻力不可忽略且大小恒定，篮球运动过程中克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能。
【解答】A、重力势能与质量和高度有关，从A点到B点，弧线1与弧线2两种情况下，篮球的质量不变，增加的高度相同，所以篮球重力势能的增加量相等，故A错误；
B、篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零，动能都不为零，故B错误；
C、篮球上升时，重力势能增加，篮球下落时重力势能减小，整个过程重力势能先增大后减小，故C错误；
D、由图可知，篮球通过弧线1运动的路程较大，克服空气阻力做功消耗的机械能较多，若篮球在A点投出瞬间具有相同的机械能，则篮球经弧线1到达B点时具有的机械能更小，故D正确。
故答案为：D。
15．（2023九上·兰溪期末）创新小组的同学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。下列分析正确的是（ ）
A．电压表示数随粉尘浓度增大而减小
B．电路可测的最大粉尘度为25mg/m3
C．定值电阻R0的最大功率为0.6W
D．整个电路的最小总功率为0.8W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 由电路图可知，闭合开关S，传感器电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据图丙可知粉尘浓度增大时传感器R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R0两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知电压表示数的变化；
（2）当传感器R的阻值最小时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的最大示数；
此时传感器R的阻值最小，粉尘浓度最大，则根据欧姆定律可得此时的总电阻，根据串联电路的特点求出此时传感器R的阻值，由图乙知可知此时对应的粉尘度；
根据P=UI计算定值电阻R0的最大功率；
（3）根据串联电路电阻规律结合可知，要使电功率最小，需要传感器R的阻值最大，由图乙可知，传感器R的最大阻值，进一步求出电路的最小总功率。
【解答】A．根据图片可知，定值电阻R0与传感器R串联，电压表测量定值电阻两端的电压。由图乙可知，随当粉尘浓度增大时，电路中的总电阻变小，总电流变大。根据U=IR可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误；BC．根据电压表的量程可知，定值电阻两端电压达到电压表量程的最大值3V时，此时电路中的电流最大，
即；
此时的总电阻最小，即传感器R的阻值最小，粉尘浓度最大，
则根据欧姆定律可得，此时的总电阻为，
因为定值电阻R0的阻值为15Ω，所以此时传感器R的阻值为5Ω，
由图乙知此时对应的粉尘度为14mg/m3，所以电路可测的最大粉尘度为14mg/m3；
定值电阻R0的最大功率为，
故B错误，C正确；
D．电路的总功率为，
要使电功率最小，需要传感器R的阻值最大，
由图乙可知，传感器R的最大阻值为45Ω，所以电路的最小总功率为；
故D错误。
故选C。
二、填空题
16．（2025九上·临海期末） 小科用图甲、乙实验装置探究“杠杆平衡条件”，每个钩码质量均相同。
（1）如图甲所示，在A点挂四个钩码，使杠杆在水平位置平衡，应在 B 点挂 个相同的钩码。
（2）如图乙所示，小科制作了一个密度均匀的圆盘(相当于杠杆) ，圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计) 。为探究“力的作用点到支点的距离是否影响杠杆平衡”，他先在圆盘的 C点挂上4个钩码，又在G点挂上一定数量的钩码后，圆盘在图示位置平衡，接着他将挂在G点的钩码先后挂在 D、N两点，又进行了两次实验。若观察到 现象，则说明力的作用点到支点的距离对杠杆的平衡无影响。
（3）如图丙所示，停车场入口处用横杆控制车辆进出。小科把该装置简化成如图丁所示的杠杆模型，用杠杆平衡条件分析可知，该装置属于 杠杆(选填“省力”、 “费力”或“等臂”) 。
【答案】（1）6
（2）圆盘静止不动
（3）费力
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算B点挂的钩码个数；
（2）根据乙图可知，当钩码从G点，改挂到N和D点时，虽然力的作用点到支点的距离发生改变，但是力臂的大小不变，因此此时圆盘静止不动，即杠杆处于平衡状态，那么说明力的作用点到支点的距离对杠杆没有影响；
（3）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】（1）根据甲图利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：4G×3L=nG×2L；
解得：n=6；
即应该在B点挂6个相同的钩码。
（2）他先在圆盘的 C点挂上4个钩码，又在G点挂上一定数量的钩码后，圆盘在图示位置平衡，接着他将挂在G点的钩码先后挂在 D、N两点，又进行了两次实验。若观察到圆盘静止不动现象，则说明力的作用点到支点的距离对杠杆的平衡无影响。
（3）根据丁图可知，动力臂为OA，阻力臂为O到重力作用点的距离，此时动力臂小于阻力臂，应该为费力杠杆。
17．（2025九上·临海期末） 电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看利用太阳能和核能发电将有广阔的发展空间。
（1） 图甲是某家庭电能表月初、月末的两次示数，该户本月消耗的电能为 千瓦时；
（2） 原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能，图乙为获得核能两条途径的示意图。目前核电站中核反应堆提供核能的途径为 (选填“A”或“B”)；
（3） 太阳能热水器内盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到70℃，则这些水吸收的热量为 焦。[ 焦/(千克·℃)]
【答案】（1）150
（2）A
（3）解：这些水吸收的热量是：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×107J。
【知识点】热量的计算；核裂变与核聚变；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】 （1）电能表是测量用户在某段时间内消耗电能的仪表，它的单位是千瓦时，最后一位是小数。
（2）轻核变重核为聚变，重核变轻核为裂变；
（3）根据热量公式Q吸=cm（t-t0）来计算水吸收的热量。
【解答】 （1）图甲是某家庭电能表月初、月末的两次示数，该户本月消耗的电能为：W=5818.3kW h-5668.3kW h=150kW h。
（2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能，目前核电站反应堆利用的可控的核裂变，故选A。
18．（2025九上·绍兴竞赛） 某老师对书本演示气体对外做功装置进行了改进(如图)：用一个大的塑料瓶，瓶口塞橡皮塞，塞子里面安装气门芯，连接打气筒，在瓶内伸入温度传感器探头，实验时装置气密性良好。
（1） 用打气筒向瓶内打气、在橡皮塞未弹出之前，温度传感器示数 (选填“增大”、 “减小”或“不变”).
（2） 当橡皮塞弹出时，瓶内出现大量白雾. 根据实验现象可以得出的结论是：物体对外做功，内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
【答案】（1）增大
（2）减小
【知识点】能量的转化与守恒定律；物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）外界对气体做功，气体的内能将增大。
（2）气体对外做功，气体的内能减小。
【解答】（1）向瓶内打气，外界对气体做功，气体的内能增大，温度升高。
（2）气体对外做功，内能转化为机械能，气体的内能减小，温度降低，液化成小水珠。
19．（2025九上·义乌期末）新华社报道，我国火箭军于9月25日向太平洋相关公海海域，成功发射1枚东风-31AG洲际弹道导弹，并准确落入12000公里外的预定海域。该洲际导弹使用的是固体燃料火箭发动机。
（1）导弹加速升空过程中，将燃料燃烧产生燃气的 转化为导弹的机械能；
（2）导弹在飞行时与空气剧烈摩擦，表面温度急剧升高，这是通过 的方式改变内能。
【答案】（1）内能
（2）做功
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）做功改变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移。
【解答】（1）导弹加速升空过程中，将燃料燃烧产生燃气的内能转化为导弹的机械能；
（2）火箭在飞行时与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变它的内能。
（1）火箭采用固态燃料，燃料燃烧放出更多的热量，燃烧过程中，燃料的化学能转化为高温燃气的内能，高温燃气推动火箭加速运动，将内能转化为机械能。
（2）火箭在飞行时与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使火箭的内能增加、温度升高，这是通过做功的方式改变它的内能。
20．（2025九上·黄岩期末）图甲是某科学兴趣小组制作的水火箭。发射时，先在瓶内装适量水，再用打气筒往瓶内打足气。打开阀门，水从尾部向下喷出，火箭向上飞向空中。
（1）打气时，瓶内气体被压缩，其内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
（2）若用小型汽油机作为某火箭升空的推动设备，则图中 冲程（用字母表示）能实现内能转化为机械能。
【答案】（1）增加
（2）C
【知识点】物体内能的改变方法；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）改变物体内能的方式：做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体内能减少 。打气时，对瓶内气体做功，气体内能增加。
（2）汽油机的冲程及能量转化：
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物，无能量转化。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能。
做功冲程：火花塞点火，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，内能转化为机械能。
排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，排出废气，无能量转化。
【解答】（1）用气筒向瓶内打气，瓶内气压增大，内能增加，这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能。
（2）A图为吸气冲程；
B图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能；
C图中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，在做功冲程中内能转化为机械能；
D图为排气冲程。
所以C做功冲程符合题意。
（1）用气筒向瓶内打气，瓶内气压增大，内能增加，这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能。
（2）A图为吸气冲程；
B图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能；
C图中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，在做功冲程中内能转化为机械能；
D图为排气冲程。
所以C做功冲程符合题意。
21．（2025九上·长兴期末）如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST），实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录。
（1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能；
（2）如图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能内能 电能；
（3）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有 。
【答案】（1）核聚变
（2）机械能
（3）放射性
【知识点】能量的相互转化和转移；核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。太阳内部发生的也是核聚变；
（2）在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，完成最终的转化。
（3）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。
【解答】（1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过核聚变释放巨大的核能。
（2）由图2知道，核电站发电流程图，即在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能。
（3）核污染的主要原因是核燃料或核废料具有放射性。
（1）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。太阳内部发生的也是核聚变；由于“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过核聚变释放巨大的核能。
（2）在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，完成最终的转化。由图2知道，核电站发电流程图，即在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能。
（3）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有放射性。
22．（2025九上·杭州期末）如图所示，在两个等长、等高但材质不同的甲、乙斜面上，用平行于斜面的拉力F，分别将质量为m和2m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为、，斜面的机械效率分别为、，物体在斜面上受到的摩擦力分别为，，则 ； ； （以上三空均选填“<”“=”或“>”）。
【答案】=；<；>
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】据W=Fs可求总功；据W有=Gh=mgh可求有用功；利用W额外=W总-W有可求额外功。
【解答】由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F根据可知，甲、乙两斜面上的拉力所做的功相等，即总功相等，。
由题知，两斜面等高，且，根据可知，有用功，斜面的机械效率，由此可知，。
由可知，用甲斜面提升物体时做的额外功较多，，由可知，。
三、实验与探究题
23．（2025九上·杭州期中）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）小明先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 （填“平衡”或“不平衡”）状态；
（2）进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=6牛，L1=20厘米，F2=4牛和L2=30厘米，小明根据这些数据就得出探究结论，小科认为不合理，理由是 ；
（3）如果利用如图乙所示装置进行实验，保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将 （选填“变大”“不变” 或“变小”）；
（4）某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量如图丙所示。
①将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
②将质量为M的物体挂在刻度尺左边某位置，向右移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离L1和悬挂点到刻度尺重心的距离L2；
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m= （用题目中所给物理量表示）。
【答案】平衡；一次实验具有偶然性，应多测几组数据得到普遍结论；变大；
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】（1）杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态。
（2）在科学探究中，往往需要多次实验，收集多组数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义；
（3）注意分析沿虚线拉动测力计时动力臂的长度变化；
（4）刻度尺的重力相当于阻力，物体的重力相当于动力，根据杠杆的平衡条件列式计算即可。
【解答】（1）根据题意知道，实验前，杠杆静止，则杠杆处于平衡状态。
（2） 小科认为不合理，理由是：探究实验应多次测量，寻找普遍规律，避免偶然性，一次实验数据，结论具有偶然性。
（3）根据图片可知，拉力方向由竖直向上变为斜向上拉时，拉力的力臂变小，因此作用力将变大；
（4）②将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置，如图所示，移动刻度尺，知道刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。纪录物体悬挂点到支座的距离L1和刻度尺的重心到支座的距离L2；
③根据杠杆平衡的条件得到：；
所以直尺的质量。
24．（2025九上·东阳期末）小东设计了测量电路元件电功率的电路，如图甲所示，部分器材的规格己标明。
（1）按图甲连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器滑片，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。经检查，发现一根导线某处接触不良。请推断①、②和③导线中发生故障的是 ；
（2）修复故障后继续实验，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乙。图中阴影部分面积S1表示小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率。结合图像回答：小灯泡的额定功率为 W；阴影部分面积：表示的含义是： ；
（3）完成上述实验后，小东发现灯泡的钨丝因为用久了而变的极细。由此他反思在该实验中2.5V时测得的额定功率 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）①
（2）0.75；滑动变阻器的功率
（3）偏小
【知识点】家庭电路的故障分析；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）电压表示数等于电源电压，电流表没有示数，故障原因是电压表测量对象断路，由图分析可知，导线①断路。
（2）额定电压下的功率为额定功率，由图乙读出灯泡两端电压为2.5V时流过灯泡的电流，由P=UI计算额定功率。
（3）导体的电阻大小与导体的材料、横截面积、长度及温度有关，在其他条件一定时，横截面积越小，电阻越大。
【解答】（1）在连接好电路，闭合开关后，电路为串联电路，无论怎样调节滑动变阻器滑片，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，说明电路发生断路，且电压表串联接入电路，测电源电压，如果是一根导线接触不良，应是小灯泡与电压表之间的导线接触不良造成的，故是①发生了故障。
（2）从图乙中可知，当电压表的示数为2.5V时，电路中的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：。
阴影部分面积S2的横坐标表示的是变阻器两端电压，与电流的乘积表示是滑动变阻器的功率，因此阴影部分面积S2表示是滑动变阻器的功率。
（3）丝变细后其电阻变大，则电路中的电流变小，根据可知，测得的额定功率偏小。
（1）在连接好电路，闭合开关后，电路为串联电路，无论怎样调节滑动变阻器滑片，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，说明电路发生断路，且电压表串联接入电路，测电源电压，如果是一根导线接触不良，应是小灯泡与电压表之间的导线接触不良造成的，故是①发生了故障。
（2）[1]从图乙中可知，当电压表的示数为2.5V时，电路中的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：。
[2]阴影部分面积S2的横坐标表示的是变阻器两端电压，与电流的乘积表示是滑动变阻器的功率，因此阴影部分面积S2表示是滑动变阻器的功率。
（3）丝变细后其电阻变大，则电路中的电流变小，根据可知，测得的额定功率偏小。
25．（2025九上·杭州期末）空气质量指数（简称AQI）指天空的污染程度，是环境监测的重要指标，表格的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。
空气质量指数 0-50 51-100 101-150 151-200 201-300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
某兴趣小组用定值电阻，气敏电阻R、电压表等器材，自制了一个空气质量监测仪，其工作原理电路图如图甲所示，其中，AQI通过电压表显示，气敏电阻阻值R与AQI的关系如图乙所示。已知电源电压恒为8V；电压表量程为0~3V，定值电阻。求：
（1）已知某次测量时得到气敏电阻为20Ω，则当时的空气质量等级为 。
（2）当电压表示数为2.5V时，电路的总功率为多少 ？
（3）更换定值电阻可以改变监测仪的测量范围，若使电压表的指针指在最大刻度时，则更换后的定值电阻通电100s消耗的电能为多少 ？
【答案】（1）轻度污染
（2）1W
（3）150J
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】闭合开关，定值电阻R0、气敏电阻R串联，电压表测量定值电阻两端的电压。
（1）已知某次测量时得到气敏电阻为20Ω，从图中可知AQI，根据表格数据可知当时的空气质量等级；
（2）当电压表示数为2.5V时，根据欧姆定律可知电路电流，根据P=UI可知电路的总功率；
（3）更换定值电阻可以改变监测仪的测量范围，若使电压表的指针指在最大刻度时AQI=300，从图中得出气敏电阻的阻值，根据串联电路的电压特点可知气敏电阻两端的电压，根据欧姆定律可知电路电流，根据W=UIt可知更换后定值电阻通电100s消耗电能。
【解答】（1）轻度污染
（2）电压表示数为2.5V时，电路中的电流为
I＝＝＝0.125A
电路的总功率为
P＝UI＝8V×0.125A＝1W
（3）电压表量程为0～3V，电压表的指针指在最大刻度时，U0＝3V。当AQI＝300时，由图象知R＝10Ω。气敏电阻R两端的电压为
UR＝8V－3V＝5V
此时电路中电流为
I＝＝＝0.5A
更换后的定值电阻通电100s消耗的电能为
W＝U0It＝3V×0.5A×100s＝150J
（1）轻度污染
（2）电压表示数为2.5V时，电路中的电流为
I＝＝＝0.125A
电路的总功率为
P＝UI＝8V×0.125A＝1W
（3）电压表量程为0～3V，电压表的指针指在最大刻度时，U0＝3V。当AQI＝300时，由图象知R＝10Ω。气敏电阻R两端的电压为
UR＝8V－3V＝5V
此时电路中电流为
I＝＝＝0.5A
更换后的定值电阻通电100s消耗的电能为
W＝U0It＝3V×0.5A×100s＝150J
26．（2025九上·杭州期末）小科在“探究电功率与电流关系”的实验中，连接了如图甲的电路，其中电源电压保持6V不变，R为定值电阻。
（1）实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到 端（填空“A”或“B”）；
（2）实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，由此可以推断电路故障是 ；
（3）替换了问题器材后，小科移动滑动变阻器进行多次实验，绘制了电阻R电功率（曲线A）和电路总功率（曲线B）随电流变化图像（如图丙），分析可知小科用的定值电阻阻值为 Ω；请根据图丙推测滑动变阻器功率随电流变化的规律，并说明推测的依据： 。
【答案】（1）A
（2）电阻R断路
（3）10；从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，故滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是先变大、后变小
【知识点】测定小灯泡的功率；电功率
【解析】【分析】（1）为了保护电路，实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
（2）电流表没有示数，说明电路可能断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据图丙利用P=UI求出定值电阻两端电压，据此求出电阻R的阻值；
从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，据此得出滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况。
【解答】（1）为了保护电路，实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。
（2）实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，电流表没有示数，说明电路断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可以推断电路故障是电阻R断路。
（3）由图丙知道，当电路中的电流为0.6A时，电阻R电功率为3.6W，则电阻R两端电压为
故电阻R的阻值为
从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，故滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是先变大、后变小。
（1）为了保护电路，实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。
（2）实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，电流表没有示数，说明电路断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可以推断电路故障是电阻R断路。
（3）由图丙知道，当电路中的电流为0.6A时，电阻R电功率为3.6W，则电阻R两端电压为
故电阻R的阻值为
从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，故滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是先变大、后变小。
27．（2025九上·杭州期末）小金利用如甲所示装置（固定装置未画出）和三个相同的金属圆环探究重力势能大小跟哪些因素有关，金属环下落时撞击轻质木板，压缩弹簧（图乙所示），读出木板对应位置的刻度并记录，实验数据记录如下表所示。
组别 金属环个数 起始位置 木板的最低高度/cm
1 1 A 20.00
2 2 A 19.00
3 3 A 18.00
4 1 B 21.00
（1）本实验根据 判断重力势能大小；
（2）要探究重力势能大小与质量的关系，需要选择的组别是 ；
（3）根据实验1、4的数据，可以得出的结论是 。
（4）严谨的科学态度在科学研究中至关重要，请你对本次实验提出一项改进的意见： 。
【答案】（1）轻质木板下降的距离
（2）1、2、3
（3）当物体的质量一定时，物体高度越高，重力势能越大
（4）选择体积相同质量不同的金属环进行实验
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）实验中通过轻质木板下降的距离来反映小球重力势能的大小用到转换法；
（2）在写结论及设计实验时，我们要用控制变量法来考虑，注意认清控制相等的量和变量；
（3）研究物体重力势能与下落高度的关系时，需要保持物体质量和运动路径相同，改变下落高度。
【解答】（1）本实验中，金属圆环的重力势能大小是通过轻质木板下降的距离来反映的。
（2）比较实验1、2、3的数据，金属圆环质量不同，起始高度相同，金属环个数越多（质量越大），金属圆环下落时撞木板下降的距离更大，由此可得出结论：当物体的高度相同时，物体的质量越大，物体的重力势能越大，即探究重力势能大小与质量的关系。
（3）比较实验1、4的数据，金属圆环质量相同，下落路径也相同，实验1金属圆环的下落高度大于实验4金属圆环的下落高度，发现实验1金属圆环下落时撞木板下降的距离更大，说明实验1金属圆环的重力势能较大，由此可得出结论：当物体的质量一定时，下落高度越高，物体的重力势能越大。
（4）由控制变量法知道，实验时应该选用体积相同但质量不同的金属环进行实验。
（1）本实验中，金属圆环的重力势能大小是通过轻质木板下降的距离来反映的。
（2）比较实验1、2、3的数据，金属圆环质量不同，起始高度相同，金属环个数越多（质量越大），金属圆环下落时撞木板下降的距离更大，由此可得出结论：当物体的高度相同时，物体的质量越大，物体的重力势能越大，即探究重力势能大小与质量的关系。
（3）比较实验1、4的数据，金属圆环质量相同，下落路径也相同，实验1金属圆环的下落高度大于实验4金属圆环的下落高度，发现实验1金属圆环下落时撞木板下降的距离更大，说明实验1金属圆环的重力势能较大，由此可得出结论：当物体的质量一定时，下落高度越高，物体的重力势能越大。
（4）由控制变量法知道，实验时应该选用体积相同但质量不同的金属环进行实验。
28．（2025九上·金华月考）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关；
【进行实验】他们做了如图甲、乙、丙所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离；
（1）【分析论证】分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： ；
（2）【实践应用】用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性更大的原因；
（3）【评估交流】如果换用图丁所示装置进行实验，选择合适的器材可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系；
（4）他们由此还联想到牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下滑下，在粗糙程度不同的水平表面运动直至停止；在水平运动的整个过程中，小车在玻璃、毛巾表面克服摩擦力做功的功率分别为P1、P2，则P1 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）速度一定时，物体的质量越大，动能越大
（2）超速
（3）速度
（4）小于
【知识点】功率计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】物体的动能跟物体的速度和质量有关，在实验过程中，通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小。
【解答】（1）分析甲、乙两图可知，金属球从斜槽的相同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度相等，物体的质量不同，甲小球的质量大，物体被撞击得更远，所以可以得到结论是速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（2）分析甲、丙两图可知，金属球从斜槽的不同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度不相等，物体的质量相同，可以探究动能大小与速度的关系；甲图小球的速度越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
（3）用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，所以弹簧的弹性势能不相同时，小球与弹簧分开后获得的初速度不相同，而小球的质量不变，故可以研究小球的动能大小与速度的关系。
（4）小车克服摩擦力做功的能量来自小车的动能，小车的动能刚开始时是相等的，最终小车停下来，则小车的动能为零，所以小车无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的；小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，由于玻璃表面更光滑，则小车在玻璃面运动时间更长，由于克服摩擦所做的功相同，根据可知，则P1
（1）分析甲、乙两图可知，金属球从斜槽的相同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度相等，物体的质量不同，甲小球的质量大，物体被撞击得更远，所以可以得到结论是速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（2）分析甲、丙两图可知，金属球从斜槽的不同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度不相等，物体的质量相同，可以探究动能大小与速度的关系；甲图小球的速度越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
（3）用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，所以弹簧的弹性势能不相同时，小球与弹簧分开后获得的初速度不相同，而小球的质量不变，故可以研究小球的动能大小与速度的关系。
（4）小车克服摩擦力做功的能量来自小车的动能，小车的动能刚开始时是相等的，最终小车停下来，则小车的动能为零，所以小车无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的；小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，由于玻璃表面更光滑，则小车在玻璃面运动时间更长，由于克服摩擦所做的功相同，根据可知，则P1四、综合题
29．（2025九上·慈溪期末）2024年，国产某新能源汽车已经突破月销量30万以上，遥遥领先的数据象征着我国在可持续发展道路上正不断的开拓前进。该品牌一款电动汽车的部分参数如图所示，请回答：
整车质量1500kg
额定电压220V
电池容量 80kW·h
最高时速140km/h
（1）给电动汽车充电时，内部的蓄电池属于 (填“用电器”或“电源”) 。
（2）该品牌汽车配有快充技术，0.5小时就能实现电量由20%充至80%，则快充的电功率为 kW。
（3）已知该电动汽车保持最高时速行驶时，受到的水平阻力为 1000N，则该车以最高时速行驶半小时，克服阻力做的功是多少
【答案】（1）用电器
（2）充电的电能功率为
（3）
【知识点】功的计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电池充电时，消耗电能，相当于用电器。
（2）由表中可知电池容量，根据计算功率。
（3）先求出0.5小时经过的路程，注意单位换算成米，再乘以阻力，即可得克服阻力做的功。
【解答】（1）给电池充电时，电能转化为化学能，可知此时电池相当于用电器。
30．（2025九上·金华月考）如图甲所示是一种利用紫外线杀菌的筷子盒，内置“220V 4W”的紫外线灯管，装入干燥筷子只需3～5分钟即可完成杀菌消毒。取筷子的原理结构示意图如图乙。
（1）从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于 ；
（2）紫外线灯正常工作时通过的电流为 安（保留2位小数）；
（3）已知O点为支点，经测量，筷子的总质量为36克，OC为18厘米，B点是OC的中点，F1撤离后，若要A处抬起关闭出口，弹簧的弹力至少为 牛。
【答案】（1）切断传播途径
（2）0.02
（3）0.72
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于切断传播途径；
（2）根据P=UI计算紫外线灯正常工作时通过的电流；
（3）根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】（1）从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于切断传播途径。
（2）根据知，紫外线灯正常工作时通过的电流为：。
（3）经测量，筷子的总质量为36克，OC为18厘米，B点是OC的中点，F1撤离后，若要A处抬起关闭出口，阻力为：，由于阻力臂与杠杆OC构成的三角形与动力臂与杠杆OC构成的三角形相似，力臂的比值为：，根据杠杆平衡条件可得：，解得。
（1）从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于切断传播途径。
（2）根据知，紫外线灯正常工作时通过的电流为：。
（3）经测量，筷子的总质量为36克，OC为18厘米，B点是OC的中点，F1撤离后，若要A处抬起关闭出口，阻力为：，由于阻力臂与杠杆OC构成的三角形与动力臂与杠杆OC构成的三角形相似，力臂的比值为：，根据杠杆平衡条件可得：，解得。
31．（2025九上·杭州期末）如图为两个光滑圆弧槽和一段粗糙水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中水平面长度为s，A、C两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点滑到B点的过程中，机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（2）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 ；（用字母表示，下同）
（3）物体从A点经B点返回至C点过程中克服摩擦力做功大小为 。
【答案】（1）减小
（2）mgH
（3）mg（H-h）
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）物体克服摩擦力做功，机械能减小；
（2）由重力公式G=mg可得质量为m的物体的重力，根据公式W=GH可得物体从A点滑到水平面时重力所做的功；
（3）物体在起点A具有的重力势能减去在C点具有的重力势能等于物体经过两次水平面克服摩擦力消耗的机械能。
【解答】（1）物体从A点滑到B点的过程中，经过水平面时会受到摩擦力的作用，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小。
（2）物体从A点滑到水平面时，在竖直方向上下降的高度为H，所以重力做功
W=GH=mgH
（3）由于两个圆弧槽光滑，物体圆弧槽上运动不受摩擦力作用，在物体从A点经B点返回至C点过程中，减少的机械能为物体克服摩擦力做的功，则克服摩擦力做功大小
W1=W-WC=mgH-mgh=mg（H-h）
（1）物体从A点滑到B点的过程中，经过水平面时会受到摩擦力的作用，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小。
（2）物体从A点滑到水平面时，在竖直方向上下降的高度为H，所以重力做功
W=GH=mgH
（3）由于两个圆弧槽光滑，物体圆弧槽上运动不受摩擦力作用，在物体从A点经B点返回至C点过程中，减少的机械能为物体克服摩擦力做的功，则克服摩擦力做功大小
W1=W-WC=mgH-mgh=mg（H-h）
32．（2025九上·金华月考）如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）；
（2）电阻丝R1的阻值 ；
（3）在额定电压下，使用高温挡工作1h，电加热器消耗的电能是多少
（4）关闭其他所有用电器，单独使用该加热器在低温挡工作15分钟观察到表盘转动96转，此时加热器实际功率为多少
【答案】（1）高温档
（2）
（3）2.2kW·h
（4）0.8kW
【知识点】电功计算公式的应用；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】 （1）由图2可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；根据并联电路的电阻特点和可知高温挡和低温挡的电路连接；（2）根据低温挡功率和可求出电热丝R1的阻值；
（3）根据W=Pt求出在额定电压下，使用高温挡工作1h，电加热器消耗的电能；
（4）480r/（kW h），表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表表盘转动480次，或者表示电能表转动1次，电路中消耗kW h的电能，求出电能表的表盘转动了96圈消耗的电能。然后根据求出用电器的功率。
【解答】（1）由图2知道，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由知道，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡。
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电功率最小，电加热器处于低温挡；由知道，电热丝R1的阻值
（3）由知道，在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量
（4）480r/（kW h），表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表表盘转动480次，或者表示电能表转动1次，电路中消耗kW h的电能，表盘转动96转，消耗的电能为
工作时间
加热器的实际功率为
（1）由图2知道，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由知道，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡。
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电功率最小，电加热器处于低温挡；由知道，电热丝R1的阻值
（3）由知道，在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量
（4）480r/（kW h），表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表表盘转动480次，或者表示电能表转动1次，电路中消耗kW h的电能，表盘转动96转，消耗的电能为
工作时间
加热器的实际功率为
33．（2025九上·余杭期末）空气加湿器的工作原理是：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，、为阻值相同的发热电阻，l、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。
额定电压 220伏
额定最大发热功率 400瓦
水箱容积 4升
适用面积 40~60米2
（1）水箱内装有一定量的水，水温从20℃加热至沸腾，需要吸收1.344×105J的热量，不计热损失，以最大发热功率加热，需要的时间为 ；
（2）的阻值为 ；
（3）水沸腾后改用低档加热，请计算低档时的发热功率。
【答案】5.6min；121Ω；200W
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）不计热损失，得出消耗电能，以最大发热功率加热，根据W=Pt可知需要的时间；
（2）S旋至1、2时，电路断开；S旋至2、3时，两电阻串联，总电阻较大，根据
可知总功率较小，处于低挡；S旋至3、4时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，根据
可知总功率较大，处于高挡；根据可知R1的阻值；
（3）根据可知低挡时的发热功率。
【解答】（1）电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，由可得，需要的时间为：
（2）电热加湿器在高档时，被短路，电路中只有，由可得，的阻值：
（3）当加湿器在低档时，与串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以低档时的发热功率：
1 / 1（浙教版）初中科学 九年级上册 第三章 能量的转化与守恒单元卷
一、选择题
1．（2025九上·金华月考）节约用电，从我做起。下列用电器正常工作时，在相同时间内消耗电能最多的是（ ）
A．台灯
B．液晶电视
C．笔记本电脑
D．空调
2．如图甲所示的电路中，电源电压不变，滑动变阻器的滑片 P 从 a端移到b端，定值电阻R1 两端的电压随滑动变阻器R2接入电路阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中错误的是 ( )
A．电源电压为 6 V
B．该电路的最大功率为3.6 W
C．滑片 P 在b 端时，电阻R1 的功率为0.1 W
D．滑片 P 在b 端时，该电路的总功率为0.5 W
3．（2020九上·江干期末）下列各图都是课本上的实验示意图，关于各实验的说法正确的是（ ）
A．甲图所示的实验中，甲乙两个电阻丝串联的目的是为了控制通过它们的电流和通电时间相同
B．乙图实验说明：物体动能大小与高度有关。在其它条件相同时，高度越高，物体的动能越大
C．丙图实验中，如果弹簧秤沿斜面拉动物体匀速直线运动，弹簧秤示数等于物体受到的摩擦力
D．丁图所示实验中金属管通过热传递的方式增大了内能
4．（2025九上·上虞期末）小明用秒表和如右上图所示实验装置来探究“影响电流热效应因素”，他将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（ ）
A．本实验中，电流产生的热量多少通过温度计的示数变化来判断
B．本实验可以探究电流产生的热量与电阻、电流和通电时间的关系
C．烧瓶内选用比热容较小的煤油，可以使实验现象更明显
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
5．（2025九上·东阳期末）如图生活中的一些事例或者所使用的工具，目的主要是省力的是（ ）
A．井中打水
B．铁锹铲泥土
C．台阶中间斜坡
D．食品夹
6．（2025九上·杭州期末）关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
B．相同物态下，同一物体温度降低，内能一定减少
C．温度为0℃的物体没有内能
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
7．（2025九上·长兴期末）如图是测量货车质量的地磅示意图，货车的质量可以通过电流表的示数转换测出，为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．货车的质量变大时，滑动变阻器接入电路的阻值变大
B．货车的质量变大时，定值电阻两端的电压变大
C．货车的质量变大时，整个电路消耗的总功率变小
D．将电流表直接换成电压表也能显示货车质量的变化
8．（2024九上·临海期末）2000多年前，古罗马发明家希罗发明了“汽转球”装置，在锅底加热使水沸腾变成水蒸气，水蒸气由管子进入到球中，最后会从球体的两旁喷出，并使球体转动。下列汽油机的工作原理示意图中，与上述能量转化相似的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2025九上·余杭期末）某同学从一楼匀速走上二楼，第一次花了30秒，第二次花了20秒。对于两次上楼过程，下列说法正确的是（ ）
A．第一次做功较多，且功率也大
B．第二次做功较多，且功率也大
C．两次做功一样多，第一次做功的功率大
D．两次做功一样多，第二次做功的功率大
10．（2025九上·海曙开学考）如图所示电路中，电源电压恒为6V，是阻值为20Ω的定值电阻，为滑动变阻器，若在电路中换按最大阻值不同的滑动变阻器，则下列有关滑动变阻器消耗的电功率与电流大小关系的图像与对应滑动变阻器规格正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2023九上·杭州期中）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法正确的是（ ）
A．物体A受到地面的摩擦力是2N B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.4m/s D．拉力F做功功率为2W
12．（2025九上·杭州期末）如图所示是小金家的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．每小时该电能表表盘转过600转
B．该电能表显示消耗了电能3768度
C．该电能表是测量电路电功率的仪器
D．该表转盘转6转说明消耗电能0.01度
13．（2025九上·诸暨期末）如图所示，小明先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
14．（2025九上·滨江期末）同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A．篮球从A点投出到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点的动能都为零
C．篮球沿着两条弧线运动，重力势能均一直增大
D．若图中两次投篮，篮球在A点投出瞬间具有相同的机械能，则篮球经弧线1到达B点时具有的机械能更小
15．（2023九上·兰溪期末）创新小组的同学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。下列分析正确的是（ ）
A．电压表示数随粉尘浓度增大而减小
B．电路可测的最大粉尘度为25mg/m3
C．定值电阻R0的最大功率为0.6W
D．整个电路的最小总功率为0.8W
二、填空题
16．（2025九上·临海期末） 小科用图甲、乙实验装置探究“杠杆平衡条件”，每个钩码质量均相同。
（1）如图甲所示，在A点挂四个钩码，使杠杆在水平位置平衡，应在 B 点挂 个相同的钩码。
（2）如图乙所示，小科制作了一个密度均匀的圆盘(相当于杠杆) ，圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计) 。为探究“力的作用点到支点的距离是否影响杠杆平衡”，他先在圆盘的 C点挂上4个钩码，又在G点挂上一定数量的钩码后，圆盘在图示位置平衡，接着他将挂在G点的钩码先后挂在 D、N两点，又进行了两次实验。若观察到 现象，则说明力的作用点到支点的距离对杠杆的平衡无影响。
（3）如图丙所示，停车场入口处用横杆控制车辆进出。小科把该装置简化成如图丁所示的杠杆模型，用杠杆平衡条件分析可知，该装置属于 杠杆(选填“省力”、 “费力”或“等臂”) 。
17．（2025九上·临海期末） 电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看利用太阳能和核能发电将有广阔的发展空间。
（1） 图甲是某家庭电能表月初、月末的两次示数，该户本月消耗的电能为 千瓦时；
（2） 原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能，图乙为获得核能两条途径的示意图。目前核电站中核反应堆提供核能的途径为 (选填“A”或“B”)；
（3） 太阳能热水器内盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到70℃，则这些水吸收的热量为 焦。[ 焦/(千克·℃)]
18．（2025九上·绍兴竞赛） 某老师对书本演示气体对外做功装置进行了改进(如图)：用一个大的塑料瓶，瓶口塞橡皮塞，塞子里面安装气门芯，连接打气筒，在瓶内伸入温度传感器探头，实验时装置气密性良好。
（1） 用打气筒向瓶内打气、在橡皮塞未弹出之前，温度传感器示数 (选填“增大”、 “减小”或“不变”).
（2） 当橡皮塞弹出时，瓶内出现大量白雾. 根据实验现象可以得出的结论是：物体对外做功，内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
19．（2025九上·义乌期末）新华社报道，我国火箭军于9月25日向太平洋相关公海海域，成功发射1枚东风-31AG洲际弹道导弹，并准确落入12000公里外的预定海域。该洲际导弹使用的是固体燃料火箭发动机。
（1）导弹加速升空过程中，将燃料燃烧产生燃气的 转化为导弹的机械能；
（2）导弹在飞行时与空气剧烈摩擦，表面温度急剧升高，这是通过 的方式改变内能。
20．（2025九上·黄岩期末）图甲是某科学兴趣小组制作的水火箭。发射时，先在瓶内装适量水，再用打气筒往瓶内打足气。打开阀门，水从尾部向下喷出，火箭向上飞向空中。
（1）打气时，瓶内气体被压缩，其内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
（2）若用小型汽油机作为某火箭升空的推动设备，则图中 冲程（用字母表示）能实现内能转化为机械能。
21．（2025九上·长兴期末）如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST），实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录。
（1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能；
（2）如图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能内能 电能；
（3）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有 。
22．（2025九上·杭州期末）如图所示，在两个等长、等高但材质不同的甲、乙斜面上，用平行于斜面的拉力F，分别将质量为m和2m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为、，斜面的机械效率分别为、，物体在斜面上受到的摩擦力分别为，，则 ； ； （以上三空均选填“<”“=”或“>”）。
三、实验与探究题
23．（2025九上·杭州期中）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）小明先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 （填“平衡”或“不平衡”）状态；
（2）进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=6牛，L1=20厘米，F2=4牛和L2=30厘米，小明根据这些数据就得出探究结论，小科认为不合理，理由是 ；
（3）如果利用如图乙所示装置进行实验，保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将 （选填“变大”“不变” 或“变小”）；
（4）某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量如图丙所示。
①将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
②将质量为M的物体挂在刻度尺左边某位置，向右移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离L1和悬挂点到刻度尺重心的距离L2；
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m= （用题目中所给物理量表示）。
24．（2025九上·东阳期末）小东设计了测量电路元件电功率的电路，如图甲所示，部分器材的规格己标明。
（1）按图甲连接好电路，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器滑片，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。经检查，发现一根导线某处接触不良。请推断①、②和③导线中发生故障的是 ；
（2）修复故障后继续实验，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乙。图中阴影部分面积S1表示小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率。结合图像回答：小灯泡的额定功率为 W；阴影部分面积：表示的含义是： ；
（3）完成上述实验后，小东发现灯泡的钨丝因为用久了而变的极细。由此他反思在该实验中2.5V时测得的额定功率 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
25．（2025九上·杭州期末）空气质量指数（简称AQI）指天空的污染程度，是环境监测的重要指标，表格的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。
空气质量指数 0-50 51-100 101-150 151-200 201-300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
某兴趣小组用定值电阻，气敏电阻R、电压表等器材，自制了一个空气质量监测仪，其工作原理电路图如图甲所示，其中，AQI通过电压表显示，气敏电阻阻值R与AQI的关系如图乙所示。已知电源电压恒为8V；电压表量程为0~3V，定值电阻。求：
（1）已知某次测量时得到气敏电阻为20Ω，则当时的空气质量等级为 。
（2）当电压表示数为2.5V时，电路的总功率为多少 ？
（3）更换定值电阻可以改变监测仪的测量范围，若使电压表的指针指在最大刻度时，则更换后的定值电阻通电100s消耗的电能为多少 ？
26．（2025九上·杭州期末）小科在“探究电功率与电流关系”的实验中，连接了如图甲的电路，其中电源电压保持6V不变，R为定值电阻。
（1）实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到 端（填空“A”或“B”）；
（2）实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，由此可以推断电路故障是 ；
（3）替换了问题器材后，小科移动滑动变阻器进行多次实验，绘制了电阻R电功率（曲线A）和电路总功率（曲线B）随电流变化图像（如图丙），分析可知小科用的定值电阻阻值为 Ω；请根据图丙推测滑动变阻器功率随电流变化的规律，并说明推测的依据： 。
27．（2025九上·杭州期末）小金利用如甲所示装置（固定装置未画出）和三个相同的金属圆环探究重力势能大小跟哪些因素有关，金属环下落时撞击轻质木板，压缩弹簧（图乙所示），读出木板对应位置的刻度并记录，实验数据记录如下表所示。
组别 金属环个数 起始位置 木板的最低高度/cm
1 1 A 20.00
2 2 A 19.00
3 3 A 18.00
4 1 B 21.00
（1）本实验根据 判断重力势能大小；
（2）要探究重力势能大小与质量的关系，需要选择的组别是 ；
（3）根据实验1、4的数据，可以得出的结论是 。
（4）严谨的科学态度在科学研究中至关重要，请你对本次实验提出一项改进的意见： 。
28．（2025九上·金华月考）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关；
【进行实验】他们做了如图甲、乙、丙所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离；
（1）【分析论证】分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： ；
（2）【实践应用】用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性更大的原因；
（3）【评估交流】如果换用图丁所示装置进行实验，选择合适的器材可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系；
（4）他们由此还联想到牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下滑下，在粗糙程度不同的水平表面运动直至停止；在水平运动的整个过程中，小车在玻璃、毛巾表面克服摩擦力做功的功率分别为P1、P2，则P1 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
四、综合题
29．（2025九上·慈溪期末）2024年，国产某新能源汽车已经突破月销量30万以上，遥遥领先的数据象征着我国在可持续发展道路上正不断的开拓前进。该品牌一款电动汽车的部分参数如图所示，请回答：
整车质量1500kg
额定电压220V
电池容量 80kW·h
最高时速140km/h
（1）给电动汽车充电时，内部的蓄电池属于 (填“用电器”或“电源”) 。
（2）该品牌汽车配有快充技术，0.5小时就能实现电量由20%充至80%，则快充的电功率为 kW。
（3）已知该电动汽车保持最高时速行驶时，受到的水平阻力为 1000N，则该车以最高时速行驶半小时，克服阻力做的功是多少
30．（2025九上·金华月考）如图甲所示是一种利用紫外线杀菌的筷子盒，内置“220V 4W”的紫外线灯管，装入干燥筷子只需3～5分钟即可完成杀菌消毒。取筷子的原理结构示意图如图乙。
（1）从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于 ；
（2）紫外线灯正常工作时通过的电流为 安（保留2位小数）；
（3）已知O点为支点，经测量，筷子的总质量为36克，OC为18厘米，B点是OC的中点，F1撤离后，若要A处抬起关闭出口，弹簧的弹力至少为 牛。
31．（2025九上·杭州期末）如图为两个光滑圆弧槽和一段粗糙水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中水平面长度为s，A、C两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力）
（1）物体从A点滑到B点的过程中，机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（2）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 ；（用字母表示，下同）
（3）物体从A点经B点返回至C点过程中克服摩擦力做功大小为 。
32．（2025九上·金华月考）如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）；
（2）电阻丝R1的阻值 ；
（3）在额定电压下，使用高温挡工作1h，电加热器消耗的电能是多少
（4）关闭其他所有用电器，单独使用该加热器在低温挡工作15分钟观察到表盘转动96转，此时加热器实际功率为多少
33．（2025九上·余杭期末）空气加湿器的工作原理是：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，、为阻值相同的发热电阻，l、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。
额定电压 220伏
额定最大发热功率 400瓦
水箱容积 4升
适用面积 40~60米2
（1）水箱内装有一定量的水，水温从20℃加热至沸腾，需要吸收1.344×105J的热量，不计热损失，以最大发热功率加热，需要的时间为 ；
（2）的阻值为 ；
（3）水沸腾后改用低档加热，请计算低档时的发热功率。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据用电器功率的大小，利用W=Pt比较四个用电器相同时间内消耗的电能关系。
【解答】这四个用电器工作时，空调机的功率是最大的，在相同时间内，由可知，空调机消耗的电能最多，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
2．【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，由欧姆定律可知，电压表等于电阻比，串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和。
【解答】A、由图可知，当滑片在a端时，滑动变阻器连入电路的阻值为零，此时定值电阻两端电压等于电源电压，可知电源电压为6V，故A正确，不符合题意；
B、由图乙可知，当滑动变阻器阻值为20欧姆时，定值电阻两端电压为2V，此时滑动变阻器两端电压为6V-2V=4V，串联电路电阻比等于电压表，可知定值电阻的阻值为10欧姆。由P=UI可知，电流最大时，电路的总功率最大，则最大电功率为，故B正确，不符合题意；
C、由图乙可知，滑片在b时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，此时定值电阻两端电压为1V，电功率为，故C正确，不符合题意；
D、由图乙可知，滑片在b时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，此时定值电阻两端电压为1V，电路中的电流为，可知电路中的总功率为，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
3．【答案】A
【知识点】动能的影响因素；物体内能的改变方法；机械效率的测量实验；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据焦耳定律、动能的影响因素等实验的设计思想和实验步骤分析判断即可。
【解答】A.探究电热与电阻的关系时，要控制电流和时间相同而改变电阻；两个电阻丝串联，通过它们的电流肯定相等，同一开关控制肯定时间相同，故A正确；
B.在探究动能的影响因素时，物体在斜面上的高度决定了到达水平面时速度的大小，即高度越大，速度越大，因此不能说明动能与高度有关，故B错误；
C.当测力计沿斜面匀速拉动物体时，物体在斜面方向上保持平衡状态，它受到沿斜面向上的拉力，沿下面向下的摩擦力，还有重力在斜面上向下的分力，即F=f+G分力，故C错误；
D.在丁图实验中，通过摩擦做功的方式增大了铁管里面气体的内能，故D错误。
故选A。
4．【答案】D
【知识点】比热容；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】 A.实验中将电阻丝产生的热量转换为温度计示数的变化，这种方法为转换法；
B.根据控制变量法的要求判断；
C.根据Q=cm△t分析判断；
D.比较水和煤油的比热容大小时，需要控制液体的质量相同，还要使液体相同时间吸热相等。
【解答】A．根据图片可知，电阻丝产生热量越多，煤油的温度升的越高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，故A正确不符合题意；
B．两瓶中电阻丝串联，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，对于其中一个电阻，电阻一定，控制相同时间，移动滑动变阻器的滑片改变电流，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流大小的关系，对于其中一个电阻，电阻和电流一定，随着时间的增加，温度计示数升高，以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与时间的关系，故B正确不符合题意；
C．根据Q=cm△t可知，在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故C正确不符合题意；
D．若要比较水和煤油的比热容大小，需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水，还要将电阻丝换成阻值相同的两根， 故D错误符合题意。
故选D。
5．【答案】C
【知识点】杠杆的应用；定滑轮及其工作特点；斜面及其工作特点
【解析】【分析】机械不能省功，能省力的机械将费距离。【解答】A、井中打水时，使用定滑轮不能省力，可以改变力的方向，故A不符合题意；
B、使用铁锹铲泥土时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，可以省距离，故B不符合题意；
C、台阶中间的斜坡就是一个斜面，使用斜面可以省力，故C符合题意；
D、使用食品夹时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故D不符合题意。
故答案为：C。
6．【答案】B
【知识点】内能；温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】吸收或发出热量，内能一定改变；温度升高或降低，内能一定改变。【解答】A、改变内能的方法有两种，做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能外界对它做功，故A错误；
B、在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少，故B正确；
C、物体的内能是由于物体内部大量分子无规则运动而产生的能量，物体在任何温度下都有内能，故C错误；
D、热量是从高温物体向低温物体传递的，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故答案为：B。
7．【答案】B
【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】根据图片确定电路的串并联关系，以及电表所测的物理量，利用欧姆定律，结合串联电路的特点对各个选项分析判断即可。
【解答】ABC．根据图片可知，货车的质量变大时，滑片向下移动，此时滑动变阻器接入的电阻变小，由电阻的串联特点可知，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电流表的示数变大。根据U=IR可得，定值电阻R0两端的电压变大。根据可得，整个电路消耗的总功率变大，故AC错误，B正确；
D．将电流表换成电压表，电压表串联电路中，测量电源电压，它的示数不变，不能测量货车的质量，故D错误。
故选B。
8．【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】汽油机工作过程中能量的转化：
①压缩冲程：机械能→内能；
②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。
【解答】球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动，是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程，与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
A、图中进气门打开，排气门关闭，属于吸气冲程，不存在能量转化，故A不符合题意；
B、图中进排气门全关，活塞向上运动属于压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C、图中进排气气门全关，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D、图中进气门关闭，排气门打开，属于排气冲程，不存在能量的转化，故D不符合题意。
故答案为：C。
9．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知这个学生的体重一定，楼的高度前后不变，根据公式W=Gh即可比较两次上楼过程中所做功的关系。
（2）根据公式比较出两次的功率大小。
【解答】两次上楼过程中：学生的体重不变，楼的高度不变，根据公式可知两次上楼过程所做功大小相等；根据公式可知，两次做的功一样多，第一次的时间大于第二次的时间，所以第一次的功率小于第二次的功率，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
10．【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 根据分析解答。
【解答】根据P=I2R可知，滑动变阻器的功率为，
当时，小灯泡的电功率最大，
最大为，
此时的电路为，
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
11．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】AB.要判断出A所受的摩擦力，首先根据拉力F和动滑轮的特点，计算出绳子对A的拉力，对A进行受力分析，可知物体A受到B的摩擦力，根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力；
C.根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；
D.根据公式P=Fv计算出拉力F的功率。
【解答】 AB.不计滑轮的摩擦和重力，以动滑轮为研究对象，则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，所以2F拉=F，则A物体对滑轮的拉力F拉=F=×10N=5N；力的作用是相互的，所以滑轮对A的拉力也为5N；
弹簧测力计的示数恒为2N，因拉滑轮时，物体B始终处于静止状态，则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，所以fA对B=F示=2N；力的作用是相互的，所以物体B对A的摩擦力为2N，方向向右；
物体A向左匀速运动，同时地面对物体A还有向右的摩擦力，由力的平衡条件可得：F拉=fB对A+f地，
所以物体A受到地面的摩擦力：f地=F拉-fB对A=5N-2N=3N，所以A错误，B正确；
C.由图知，拉力作用在动滑轮的轴上（特殊情况），此时动滑轮费力但省一半的距离，
所以滑轮移动的速度（拉力端移动的速度）：，故C错误；
D.水平拉力F的功率：P=Fv滑轮=10N×0.1m/s=1W，故D错误；
故选B。
12．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）600revs/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h电能，电能表的转盘转过600转；
（2）电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW h；
（3）电能表测量电功的仪器；
（4）根据转数和参数得到消耗的电能。
【解答】A、电能表表盘标识600r/kW h，表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转600转，故A错误；
B、电能表读数时，最后一位为小数，所以该电能表显示消耗了电能376.5度，故B错误；
C、电能表是用来测量电路中用电器消耗电能多少的仪表，故C错误；
D、该表转盘转6转说明电路中用电器消耗电能
故D正确。
故答案为：D。
13．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs得到该力在此过程中所做功；根据得到功率的大小。
【解答】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即W1 =W2
由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即P1 =P2
故ABD错误，C正确。
故答案为：C。
14．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能与质量和高度有关；
（2）动能与质量和速度有关；
（3）空气阻力不可忽略且大小恒定，篮球运动过程中克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能。
【解答】A、重力势能与质量和高度有关，从A点到B点，弧线1与弧线2两种情况下，篮球的质量不变，增加的高度相同，所以篮球重力势能的增加量相等，故A错误；
B、篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零，动能都不为零，故B错误；
C、篮球上升时，重力势能增加，篮球下落时重力势能减小，整个过程重力势能先增大后减小，故C错误；
D、由图可知，篮球通过弧线1运动的路程较大，克服空气阻力做功消耗的机械能较多，若篮球在A点投出瞬间具有相同的机械能，则篮球经弧线1到达B点时具有的机械能更小，故D正确。
故答案为：D。
15．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 由电路图可知，闭合开关S，传感器电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据图丙可知粉尘浓度增大时传感器R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R0两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知电压表示数的变化；
（2）当传感器R的阻值最小时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的最大示数；
此时传感器R的阻值最小，粉尘浓度最大，则根据欧姆定律可得此时的总电阻，根据串联电路的特点求出此时传感器R的阻值，由图乙知可知此时对应的粉尘度；
根据P=UI计算定值电阻R0的最大功率；
（3）根据串联电路电阻规律结合可知，要使电功率最小，需要传感器R的阻值最大，由图乙可知，传感器R的最大阻值，进一步求出电路的最小总功率。
【解答】A．根据图片可知，定值电阻R0与传感器R串联，电压表测量定值电阻两端的电压。由图乙可知，随当粉尘浓度增大时，电路中的总电阻变小，总电流变大。根据U=IR可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误；BC．根据电压表的量程可知，定值电阻两端电压达到电压表量程的最大值3V时，此时电路中的电流最大，
即；
此时的总电阻最小，即传感器R的阻值最小，粉尘浓度最大，
则根据欧姆定律可得，此时的总电阻为，
因为定值电阻R0的阻值为15Ω，所以此时传感器R的阻值为5Ω，
由图乙知此时对应的粉尘度为14mg/m3，所以电路可测的最大粉尘度为14mg/m3；
定值电阻R0的最大功率为，
故B错误，C正确；
D．电路的总功率为，
要使电功率最小，需要传感器R的阻值最大，
由图乙可知，传感器R的最大阻值为45Ω，所以电路的最小总功率为；
故D错误。
故选C。
16．【答案】（1）6
（2）圆盘静止不动
（3）费力
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算B点挂的钩码个数；
（2）根据乙图可知，当钩码从G点，改挂到N和D点时，虽然力的作用点到支点的距离发生改变，但是力臂的大小不变，因此此时圆盘静止不动，即杠杆处于平衡状态，那么说明力的作用点到支点的距离对杠杆没有影响；
（3）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】（1）根据甲图利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：4G×3L=nG×2L；
解得：n=6；
即应该在B点挂6个相同的钩码。
（2）他先在圆盘的 C点挂上4个钩码，又在G点挂上一定数量的钩码后，圆盘在图示位置平衡，接着他将挂在G点的钩码先后挂在 D、N两点，又进行了两次实验。若观察到圆盘静止不动现象，则说明力的作用点到支点的距离对杠杆的平衡无影响。
（3）根据丁图可知，动力臂为OA，阻力臂为O到重力作用点的距离，此时动力臂小于阻力臂，应该为费力杠杆。
17．【答案】（1）150
（2）A
（3）解：这些水吸收的热量是：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×107J。
【知识点】热量的计算；核裂变与核聚变；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】 （1）电能表是测量用户在某段时间内消耗电能的仪表，它的单位是千瓦时，最后一位是小数。
（2）轻核变重核为聚变，重核变轻核为裂变；
（3）根据热量公式Q吸=cm（t-t0）来计算水吸收的热量。
【解答】 （1）图甲是某家庭电能表月初、月末的两次示数，该户本月消耗的电能为：W=5818.3kW h-5668.3kW h=150kW h。
（2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能，目前核电站反应堆利用的可控的核裂变，故选A。
18．【答案】（1）增大
（2）减小
【知识点】能量的转化与守恒定律；物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）外界对气体做功，气体的内能将增大。
（2）气体对外做功，气体的内能减小。
【解答】（1）向瓶内打气，外界对气体做功，气体的内能增大，温度升高。
（2）气体对外做功，内能转化为机械能，气体的内能减小，温度降低，液化成小水珠。
19．【答案】（1）内能
（2）做功
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）做功改变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移。
【解答】（1）导弹加速升空过程中，将燃料燃烧产生燃气的内能转化为导弹的机械能；
（2）火箭在飞行时与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变它的内能。
（1）火箭采用固态燃料，燃料燃烧放出更多的热量，燃烧过程中，燃料的化学能转化为高温燃气的内能，高温燃气推动火箭加速运动，将内能转化为机械能。
（2）火箭在飞行时与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使火箭的内能增加、温度升高，这是通过做功的方式改变它的内能。
20．【答案】（1）增加
（2）C
【知识点】物体内能的改变方法；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）改变物体内能的方式：做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体内能减少 。打气时，对瓶内气体做功，气体内能增加。
（2）汽油机的冲程及能量转化：
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物，无能量转化。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能。
做功冲程：火花塞点火，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，内能转化为机械能。
排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，排出废气，无能量转化。
【解答】（1）用气筒向瓶内打气，瓶内气压增大，内能增加，这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能。
（2）A图为吸气冲程；
B图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能；
C图中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，在做功冲程中内能转化为机械能；
D图为排气冲程。
所以C做功冲程符合题意。
（1）用气筒向瓶内打气，瓶内气压增大，内能增加，这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能。
（2）A图为吸气冲程；
B图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能；
C图中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，在做功冲程中内能转化为机械能；
D图为排气冲程。
所以C做功冲程符合题意。
21．【答案】（1）核聚变
（2）机械能
（3）放射性
【知识点】能量的相互转化和转移；核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。太阳内部发生的也是核聚变；
（2）在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，完成最终的转化。
（3）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。
【解答】（1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过核聚变释放巨大的核能。
（2）由图2知道，核电站发电流程图，即在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能。
（3）核污染的主要原因是核燃料或核废料具有放射性。
（1）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。太阳内部发生的也是核聚变；由于“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过核聚变释放巨大的核能。
（2）在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，完成最终的转化。由图2知道，核电站发电流程图，即在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能。
（3）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有放射性。
22．【答案】=；<；>
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算；斜面及其工作特点
【解析】【分析】据W=Fs可求总功；据W有=Gh=mgh可求有用功；利用W额外=W总-W有可求额外功。
【解答】由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F根据可知，甲、乙两斜面上的拉力所做的功相等，即总功相等，。
由题知，两斜面等高，且，根据可知，有用功，斜面的机械效率，由此可知，。
由可知，用甲斜面提升物体时做的额外功较多，，由可知，。
23．【答案】平衡；一次实验具有偶然性，应多测几组数据得到普遍结论；变大；
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】（1）杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态。
（2）在科学探究中，往往需要多次实验，收集多组数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义；
（3）注意分析沿虚线拉动测力计时动力臂的长度变化；
（4）刻度尺的重力相当于阻力，物体的重力相当于动力，根据杠杆的平衡条件列式计算即可。
【解答】（1）根据题意知道，实验前，杠杆静止，则杠杆处于平衡状态。
（2） 小科认为不合理，理由是：探究实验应多次测量，寻找普遍规律，避免偶然性，一次实验数据，结论具有偶然性。
（3）根据图片可知，拉力方向由竖直向上变为斜向上拉时，拉力的力臂变小，因此作用力将变大；
（4）②将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置，如图所示，移动刻度尺，知道刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。纪录物体悬挂点到支座的距离L1和刻度尺的重心到支座的距离L2；
③根据杠杆平衡的条件得到：；
所以直尺的质量。
24．【答案】（1）①
（2）0.75；滑动变阻器的功率
（3）偏小
【知识点】家庭电路的故障分析；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）电压表示数等于电源电压，电流表没有示数，故障原因是电压表测量对象断路，由图分析可知，导线①断路。
（2）额定电压下的功率为额定功率，由图乙读出灯泡两端电压为2.5V时流过灯泡的电流，由P=UI计算额定功率。
（3）导体的电阻大小与导体的材料、横截面积、长度及温度有关，在其他条件一定时，横截面积越小，电阻越大。
【解答】（1）在连接好电路，闭合开关后，电路为串联电路，无论怎样调节滑动变阻器滑片，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，说明电路发生断路，且电压表串联接入电路，测电源电压，如果是一根导线接触不良，应是小灯泡与电压表之间的导线接触不良造成的，故是①发生了故障。
（2）从图乙中可知，当电压表的示数为2.5V时，电路中的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：。
阴影部分面积S2的横坐标表示的是变阻器两端电压，与电流的乘积表示是滑动变阻器的功率，因此阴影部分面积S2表示是滑动变阻器的功率。
（3）丝变细后其电阻变大，则电路中的电流变小，根据可知，测得的额定功率偏小。
（1）在连接好电路，闭合开关后，电路为串联电路，无论怎样调节滑动变阻器滑片，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，说明电路发生断路，且电压表串联接入电路，测电源电压，如果是一根导线接触不良，应是小灯泡与电压表之间的导线接触不良造成的，故是①发生了故障。
（2）[1]从图乙中可知，当电压表的示数为2.5V时，电路中的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：。
[2]阴影部分面积S2的横坐标表示的是变阻器两端电压，与电流的乘积表示是滑动变阻器的功率，因此阴影部分面积S2表示是滑动变阻器的功率。
（3）丝变细后其电阻变大，则电路中的电流变小，根据可知，测得的额定功率偏小。
25．【答案】（1）轻度污染
（2）1W
（3）150J
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】闭合开关，定值电阻R0、气敏电阻R串联，电压表测量定值电阻两端的电压。
（1）已知某次测量时得到气敏电阻为20Ω，从图中可知AQI，根据表格数据可知当时的空气质量等级；
（2）当电压表示数为2.5V时，根据欧姆定律可知电路电流，根据P=UI可知电路的总功率；
（3）更换定值电阻可以改变监测仪的测量范围，若使电压表的指针指在最大刻度时AQI=300，从图中得出气敏电阻的阻值，根据串联电路的电压特点可知气敏电阻两端的电压，根据欧姆定律可知电路电流，根据W=UIt可知更换后定值电阻通电100s消耗电能。
【解答】（1）轻度污染
（2）电压表示数为2.5V时，电路中的电流为
I＝＝＝0.125A
电路的总功率为
P＝UI＝8V×0.125A＝1W
（3）电压表量程为0～3V，电压表的指针指在最大刻度时，U0＝3V。当AQI＝300时，由图象知R＝10Ω。气敏电阻R两端的电压为
UR＝8V－3V＝5V
此时电路中电流为
I＝＝＝0.5A
更换后的定值电阻通电100s消耗的电能为
W＝U0It＝3V×0.5A×100s＝150J
（1）轻度污染
（2）电压表示数为2.5V时，电路中的电流为
I＝＝＝0.125A
电路的总功率为
P＝UI＝8V×0.125A＝1W
（3）电压表量程为0～3V，电压表的指针指在最大刻度时，U0＝3V。当AQI＝300时，由图象知R＝10Ω。气敏电阻R两端的电压为
UR＝8V－3V＝5V
此时电路中电流为
I＝＝＝0.5A
更换后的定值电阻通电100s消耗的电能为
W＝U0It＝3V×0.5A×100s＝150J
26．【答案】（1）A
（2）电阻R断路
（3）10；从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，故滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是先变大、后变小
【知识点】测定小灯泡的功率；电功率
【解析】【分析】（1）为了保护电路，实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
（2）电流表没有示数，说明电路可能断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据图丙利用P=UI求出定值电阻两端电压，据此求出电阻R的阻值；
从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，据此得出滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况。
【解答】（1）为了保护电路，实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。
（2）实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，电流表没有示数，说明电路断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可以推断电路故障是电阻R断路。
（3）由图丙知道，当电路中的电流为0.6A时，电阻R电功率为3.6W，则电阻R两端电压为
故电阻R的阻值为
从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，故滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是先变大、后变小。
（1）为了保护电路，实验开始前，小科需要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。
（2）实验中，小科发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，电流表没有示数，说明电路断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可以推断电路故障是电阻R断路。
（3）由图丙知道，当电路中的电流为0.6A时，电阻R电功率为3.6W，则电阻R两端电压为
故电阻R的阻值为
从图中可知，随着电流的增大，总功率和定值电阻的功率之差先变大、后变小，故滑动变阻器消耗功率随电流大小的变化情况是先变大、后变小。
27．【答案】（1）轻质木板下降的距离
（2）1、2、3
（3）当物体的质量一定时，物体高度越高，重力势能越大
（4）选择体积相同质量不同的金属环进行实验
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】（1）实验中通过轻质木板下降的距离来反映小球重力势能的大小用到转换法；
（2）在写结论及设计实验时，我们要用控制变量法来考虑，注意认清控制相等的量和变量；
（3）研究物体重力势能与下落高度的关系时，需要保持物体质量和运动路径相同，改变下落高度。
【解答】（1）本实验中，金属圆环的重力势能大小是通过轻质木板下降的距离来反映的。
（2）比较实验1、2、3的数据，金属圆环质量不同，起始高度相同，金属环个数越多（质量越大），金属圆环下落时撞木板下降的距离更大，由此可得出结论：当物体的高度相同时，物体的质量越大，物体的重力势能越大，即探究重力势能大小与质量的关系。
（3）比较实验1、4的数据，金属圆环质量相同，下落路径也相同，实验1金属圆环的下落高度大于实验4金属圆环的下落高度，发现实验1金属圆环下落时撞木板下降的距离更大，说明实验1金属圆环的重力势能较大，由此可得出结论：当物体的质量一定时，下落高度越高，物体的重力势能越大。
（4）由控制变量法知道，实验时应该选用体积相同但质量不同的金属环进行实验。
（1）本实验中，金属圆环的重力势能大小是通过轻质木板下降的距离来反映的。
（2）比较实验1、2、3的数据，金属圆环质量不同，起始高度相同，金属环个数越多（质量越大），金属圆环下落时撞木板下降的距离更大，由此可得出结论：当物体的高度相同时，物体的质量越大，物体的重力势能越大，即探究重力势能大小与质量的关系。
（3）比较实验1、4的数据，金属圆环质量相同，下落路径也相同，实验1金属圆环的下落高度大于实验4金属圆环的下落高度，发现实验1金属圆环下落时撞木板下降的距离更大，说明实验1金属圆环的重力势能较大，由此可得出结论：当物体的质量一定时，下落高度越高，物体的重力势能越大。
（4）由控制变量法知道，实验时应该选用体积相同但质量不同的金属环进行实验。
28．【答案】（1）速度一定时，物体的质量越大，动能越大
（2）超速
（3）速度
（4）小于
【知识点】功率计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】物体的动能跟物体的速度和质量有关，在实验过程中，通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小。
【解答】（1）分析甲、乙两图可知，金属球从斜槽的相同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度相等，物体的质量不同，甲小球的质量大，物体被撞击得更远，所以可以得到结论是速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（2）分析甲、丙两图可知，金属球从斜槽的不同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度不相等，物体的质量相同，可以探究动能大小与速度的关系；甲图小球的速度越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
（3）用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，所以弹簧的弹性势能不相同时，小球与弹簧分开后获得的初速度不相同，而小球的质量不变，故可以研究小球的动能大小与速度的关系。
（4）小车克服摩擦力做功的能量来自小车的动能，小车的动能刚开始时是相等的，最终小车停下来，则小车的动能为零，所以小车无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的；小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，由于玻璃表面更光滑，则小车在玻璃面运动时间更长，由于克服摩擦所做的功相同，根据可知，则P1（1）分析甲、乙两图可知，金属球从斜槽的相同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度相等，物体的质量不同，甲小球的质量大，物体被撞击得更远，所以可以得到结论是速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（2）分析甲、丙两图可知，金属球从斜槽的不同高度由静止开始滚下，到达水平面时，物体的速度不相等，物体的质量相同，可以探究动能大小与速度的关系；甲图小球的速度越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
（3）用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，所以弹簧的弹性势能不相同时，小球与弹簧分开后获得的初速度不相同，而小球的质量不变，故可以研究小球的动能大小与速度的关系。
（4）小车克服摩擦力做功的能量来自小车的动能，小车的动能刚开始时是相等的，最终小车停下来，则小车的动能为零，所以小车无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的；小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，由于玻璃表面更光滑，则小车在玻璃面运动时间更长，由于克服摩擦所做的功相同，根据可知，则P129．【答案】（1）用电器
（2）充电的电能功率为
（3）
【知识点】功的计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电池充电时，消耗电能，相当于用电器。
（2）由表中可知电池容量，根据计算功率。
（3）先求出0.5小时经过的路程，注意单位换算成米，再乘以阻力，即可得克服阻力做的功。
【解答】（1）给电池充电时，电能转化为化学能，可知此时电池相当于用电器。
30．【答案】（1）切断传播途径
（2）0.02
（3）0.72
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于切断传播途径；
（2）根据P=UI计算紫外线灯正常工作时通过的电流；
（3）根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】（1）从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于切断传播途径。
（2）根据知，紫外线灯正常工作时通过的电流为：。
（3）经测量，筷子的总质量为36克，OC为18厘米，B点是OC的中点，F1撤离后，若要A处抬起关闭出口，阻力为：，由于阻力臂与杠杆OC构成的三角形与动力臂与杠杆OC构成的三角形相似，力臂的比值为：，根据杠杆平衡条件可得：，解得。
（1）从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于切断传播途径。
（2）根据知，紫外线灯正常工作时通过的电流为：。
（3）经测量，筷子的总质量为36克，OC为18厘米，B点是OC的中点，F1撤离后，若要A处抬起关闭出口，阻力为：，由于阻力臂与杠杆OC构成的三角形与动力臂与杠杆OC构成的三角形相似，力臂的比值为：，根据杠杆平衡条件可得：，解得。
31．【答案】（1）减小
（2）mgH
（3）mg（H-h）
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）物体克服摩擦力做功，机械能减小；
（2）由重力公式G=mg可得质量为m的物体的重力，根据公式W=GH可得物体从A点滑到水平面时重力所做的功；
（3）物体在起点A具有的重力势能减去在C点具有的重力势能等于物体经过两次水平面克服摩擦力消耗的机械能。
【解答】（1）物体从A点滑到B点的过程中，经过水平面时会受到摩擦力的作用，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小。
（2）物体从A点滑到水平面时，在竖直方向上下降的高度为H，所以重力做功
W=GH=mgH
（3）由于两个圆弧槽光滑，物体圆弧槽上运动不受摩擦力作用，在物体从A点经B点返回至C点过程中，减少的机械能为物体克服摩擦力做的功，则克服摩擦力做功大小
W1=W-WC=mgH-mgh=mg（H-h）
（1）物体从A点滑到B点的过程中，经过水平面时会受到摩擦力的作用，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小。
（2）物体从A点滑到水平面时，在竖直方向上下降的高度为H，所以重力做功
W=GH=mgH
（3）由于两个圆弧槽光滑，物体圆弧槽上运动不受摩擦力作用，在物体从A点经B点返回至C点过程中，减少的机械能为物体克服摩擦力做的功，则克服摩擦力做功大小
W1=W-WC=mgH-mgh=mg（H-h）
32．【答案】（1）高温档
（2）
（3）2.2kW·h
（4）0.8kW
【知识点】电功计算公式的应用；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】 （1）由图2可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；根据并联电路的电阻特点和可知高温挡和低温挡的电路连接；（2）根据低温挡功率和可求出电热丝R1的阻值；
（3）根据W=Pt求出在额定电压下，使用高温挡工作1h，电加热器消耗的电能；
（4）480r/（kW h），表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表表盘转动480次，或者表示电能表转动1次，电路中消耗kW h的电能，求出电能表的表盘转动了96圈消耗的电能。然后根据求出用电器的功率。
【解答】（1）由图2知道，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由知道，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡。
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电功率最小，电加热器处于低温挡；由知道，电热丝R1的阻值
（3）由知道，在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量
（4）480r/（kW h），表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表表盘转动480次，或者表示电能表转动1次，电路中消耗kW h的电能，表盘转动96转，消耗的电能为
工作时间
加热器的实际功率为
（1）由图2知道，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由知道，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡。
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电功率最小，电加热器处于低温挡；由知道，电热丝R1的阻值
（3）由知道，在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量
（4）480r/（kW h），表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表表盘转动480次，或者表示电能表转动1次，电路中消耗kW h的电能，表盘转动96转，消耗的电能为
工作时间
加热器的实际功率为
33．【答案】5.6min；121Ω；200W
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）不计热损失，得出消耗电能，以最大发热功率加热，根据W=Pt可知需要的时间；
（2）S旋至1、2时，电路断开；S旋至2、3时，两电阻串联，总电阻较大，根据
可知总功率较小，处于低挡；S旋至3、4时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，根据
可知总功率较大，处于高挡；根据可知R1的阻值；
（3）根据可知低挡时的发热功率。
【解答】（1）电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，由可得，需要的时间为：
（2）电热加湿器在高档时，被短路，电路中只有，由可得，的阻值：
（3）当加湿器在低档时，与串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以低档时的发热功率：
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