第3章能量的转化与守恒综合复习-九年级科学上册学练测（浙教版）

第3章能量的转化与守恒综合复习【满分测试】满分：160分考试时间120分钟一、选择题(共20题；共60分)1．超导是一种零电阻现象，用超导材料输送电能，可减少由于电阻引起的电能损耗。常温超导已成科研最高目标，最新研究己实现15贮超导(需要267GP的压力)，有了新突破。下列关系式可以解释超导减少电能损耗的是（）A．I=UR B．W=UIt C．P=Wt【答案】D【解析】当电流经过导体时都会发热，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，使用超导体为导线时，导线的电阻几乎为零，那么电流产生的热量为零，从而减小电能损耗，故D正确，而A、B、C错误。故选D。2．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞紧管口，加热一段时间后橡皮塞冲出，同时管口附近产生“白气”。以下分析错误的是（）A．水温上升时，水的内能增加B．该实验中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同C．管内气体对橡皮塞做功，内能转化为机械能D．试管口的“白气”是小水滴【答案】B【解析】A.水温上升时，水的内能增加，故A正确不合题意；

B.该实验中，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，与汽油机的做功冲程相同，故B错误符合题意；

C.管内气体对橡皮塞做功，内能转化为机械能，故C正确不合题意；

D.试管口的“白气”是水蒸气液化而成的小水珠，故D正确不合题意。故选B。3．如图所示的电路中，电源电压不变，R0=10Ω。当S1、S2、S3闭合时，定值电阻R0消耗的电功率为3.6W，灯泡L恰好正常发光。下列说法中正确的是（）A．断开开关S1，小灯泡会变亮B．向右移动滑片P，小灯泡会变暗C．小灯泡的额定电压是6VD．把灯泡换成电压表，此电路可以探究一段电路中电流与电压的关系【答案】C【解析】A.当S1、S2、S3闭合时，R0和灯泡并联，滑动变阻器R被短路。当开关S1断开时，灯泡两端的电压仍然等于电源电压，即电压不变，那么通过灯泡的电流不变，那么灯泡的亮度不变，故A错误；

B.因为滑动变阻器被短路，所以向右移动滑片P，小灯泡的亮度不变，故B错误；

P=U2R得到：3.6W=4．（2023·湖州）2023年5月11日，天舟六号货运飞船与空间站完成对接。这是我国改进型货运飞船首发船，其发射成功意义重大。下列说法正确的是（）A．起飞时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能B．对接完成后，以空间站为参照物，飞船是静止的C．货物从地面运到空间站，其质量与重力都保持不变D．完成对接后，空间站绕地球运动时运动状态保持不变【答案】B【解析】A.起飞时，燃料的化学能不能全部转化为火箭的机械能，因为热量有损失，故A错误；

B.对接完成后，以空间站为参照物，飞船的位置保持不变，因此它们是静止的，故B正确；

C.货物从地面运到空间站，虽然位置发生改变，但是质量不变。所有的物体在太空中都处于失重状态，因此重力会减小为零，故C错误；

D.完成对接后，空间站绕地球运动时，速度大小和方向不断改变，那么它的运动状态保持不断改变，故D错误。故选B。5．（2023·浦江模拟）如图所示，家用衣架上挂了两件质量分别为m1、m2的湿衣物，此时衣架处于静止状态。下列说法中正确的是（）A．图中的衣架是一个等臂杠杆B．此时的衣架处于杠杆平衡状态C．湿衣物的质量m1、m2大小相等D．衣物对衣架的拉力就是衣物的重力【答案】B【解析】A.m1和m2无法确定是否相等，L1和L2也无法确定是否相等，A错误

B.衣架处于静止状态，说明杠杆平衡，B正确

C.L1和L2也无法确定是否相等，m1和m2无法确定是否相等，C错误

D.衣物对衣架的拉力大小等于衣物的重力，但不能说拉力就是衣物的重力，D错误故答案为：B。6．如图甲是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系"的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出a、b、c三条图线（如图乙）。下列叙述正确的是（）A．曲线a为定值电阻R0的发热功率曲线C．滑动变阻器接入电路的最大阻值为6Ω【答案】D【解析】A.由P=I2R可知：定值电阻的电功率与电流的平方成正比，应该是曲线b符合题意。曲线a表示P与I成正比，电路中电源电压保持不变，所以曲线a应该表示电路中消耗的总功率与电流的关系图像。故A错误。

B.电源电压保持不变，由P=UI可知，电路中消耗的总功率与电流成正比，由曲线a可知，电源电压U=P/I=9W/3A=3W，故B错误。

C.由AB可知，曲线C为滑动变阻器R消耗的电功率与电流的关系图。当滑动变阻器接入胡电阻最大时，电路中的电流最小，此时I=0.5A，R总=U/I=3V/0.5A=6Ω，根据曲线a可知，定值电阻的阻值R=P/I2=9W/(3A)2=1Ω，所以滑动变阻器的最大电阻=R总R=6Ω1Ω5Ω，故C错误。

D.滑动变阻器消耗的电功率PR0=P总PR=3V*II2*1Ω=I2+3I，根据二次函数的特点可知，当I=1.5A时，PR0最大，最大值为3V*1.5A(1.5A)2*1Ω=2.25W，故D正确。7．滤瓶内装入少量水，滴入几滴酒精，用气简往瓶里打气，发现吸滤瓶塞子跳起。如图，汽油机四个冲程中能量转化与塞子跳起相同的是（）A．吸气B．压缩C．做功D．排气【答案】C【解析】在吸滤瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精，用气筒往瓶里打气，一段时间后会看到瓶塞被弹起，且在瓶口会出现小水珠，这是因为瓶内气体对瓶塞做功，内能转化为机械能，此过程中气体温度降低，蒸气液化为小液滴，瓶塞机械能增加，向上弹起。由分析可知，汽油机的做功冲程与其能量转化相同。故答案为：C8．（2023·柯桥模拟）图甲是简易儿童蹦极装置，活动前给小朋友绑上安全带并固定拉长的弹性绳，通过外力使小朋友停留在蹦床上。当撤去外力后，小朋友冲向高空，然后下落至蹦床，蹦床发生形变。图乙中C点为最高点，B点为弹性绳原长，A点为下落最低点。若小朋友始终沿竖直方向运动且忽略绳重及空气阻力等，则下落过程中，下列图像关系最接近事实的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】根据图片可知，从C到B时，弹性绳没有形变，即人不受弹力，此时只受向下的重力作用，合力向下，因此做加速运动。从B到A的过程中，弹性绳逐渐伸长，人受到的弹力逐渐增大。在弹力等于重力之前，合力仍然向下，人依然做加速运动，因此速度最大的点肯定在B点下面，故A错误；

在下降过程中，人的机械能会逐渐转化为弹性绳和蹦床的弹性势能，即人的机械能不断减小，故B错误；

从C到B，绳子没有形变，因此绳子的弹性势能为零。从B到A，绳子的形变逐渐增大，则绳子的弹性势能逐渐增大，故C错误；

在人接触蹦床之前，蹦床没有形变，则它的弹性势能为零。当人接触蹦床后，随着蹦床的形变增大，则它的弹性势能增大，故D正确。故选D。9．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（）A．灯泡两端的最大电压是1.5VD．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω【答案】B【解析】A.电压表量程为03v，故灯泡两端的最小电压为1.5v；B.电路中的最大电流=puC.当电压表读数为3v时，此时电路电流最小=4.5v−3v5ΩD.电流最大时，其阻值=4.5v−2.5v0.5A=4Ω；电流最小时，阻值=10．（2023·温州模拟）温州瓯江二桥全长17.1千米，1998年建成。小温同学将大桥的部分结构进行简化，绘制了如图乙所示的模型。若其他因素不变，适当增加塔的高度(如图丙所示)，则可以（）A．增加动力 B．减小阻力 C．增加动力臂 D．增加阻力臂【答案】C【解析】由图可知，塔的高度增加，即增加了动力臂，通过杠杆原理可知能减少钢索对桥的牵引力。故答案为：C11．（2023·绍兴模拟）在科学实验中，把难以测量或测准的科学量通过转换变成能够测量或测准的科学量，或者把某些不易显示的科学现象转换为易于显示的现象的方法，称之为转换法。下列实验中不是利用了转换法的是（）A．研究二氧化碳的性质B．研究凸透镜成像的规律C．研究叶片上下表面气孔的分布D．研究电流产生的热量与电阻的关系【答案】B【解析】A.通过瓶子是否变瘪，来判断二氧化碳能否溶于水或与水反应；B.本实验直接光屏上是否成像来判断的，故不属于转化法；C.通过水中的气泡多少来判断上下表面的气孔多少；D.通过甲乙两烧瓶中温度计的示数来判断其产生的热量；故答案为：B12．如图所示，电源电压为4.5V，定值电阻R0为10Ω，滑动变阻器R的规格为“20Ω2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A”“0～3V”。闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是（）A．电流表示数最大值为0.6AB．电压表示数范围为1.5～3VC．滑动变阻器的功率可达0.6WD．滑动变阻器的阻值变化范围为5～10Ω【答案】B【解析】A.当滑动变阻器为零时，此时电流表示数最大，I=UR=4.5v10Ω=0.45A

B.当滑动变阻器位于最大阻值时，此时定值电阻电压最小，即U0=I·13．2023年的植树节，我国利用无人机在沙漠地区播撒植物种子。如图所示的小型四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。若质量m＝2kg的无人机从地面上由静止开始竖直向上起飞，20s末无人机离地高度h＝50m，整个运动过程中电动机提供升力F＝24N，所受空气阻力f大小不变，且无人机动能增加量ΔE＝25J。已知动力系统的电动机工作电压U＝25V，电流I＝3A。下列说法不正确的是（）A．无人机在上升过程中做加速运动B．20s内电动机输出的机械能（升力所做的功）为1200JC．所受空气阻力f为4N【答案】C【解析】A.由于无人机是由静止竖直向上飞的，故其在上升过程中做加速运动；

B.W=F升xS=24NX50m=1200J，故B正确；

C.由能量守恒定律可知f·h+G·h+ΔE=W升，所以f·50+20·50+25=1200，f=3.5N；

D.20s内其所消耗的电能=25v·3A·20s=1500J

Q=W总W升=1500J1200J=300JR=QI14．如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值，下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（）A．悬点O适当右移，秤的量程会增大B．秤的刻度值向右越来越大C．每次倒入空桶的液体体积相同D．增大M的质量，秤的量程会增大【答案】A【解析】A.物体从B点到O点的距离为阻力臂，当o点向右移动时，阻力臂减少，动力臂增大，由上述平衡条件可知，动力减小，即所加液体的质量减少，又由于密度=质量体积，所以密度也减少，即量程减少。

B.当空桶内的液体密度逐渐增大时，即A点的动力增大，此时应通过增大B到o的距离来达到平衡，故B向右移动时逐渐变大。

C.只有当液体体积相同时，才能通过质量大小来判断密度的大小，即来判断其液体密度的情况。15．如图是某排球比赛中的情景，下面说法正确的是（不计空气阻力）A．运动员在跳起拦网的过程中，势能转化为动能B．运动员拦网成功，说明了力能改变物体的运动状态C．排球在空中飞行的过程中，受到平衡力的作用D．排球离开手后能继续往前飞行，是因为排球受到惯性作用【答案】B【解析】A.运动员在起跳拦网的过程中，属于体内的化学能转化为动能。故选项错误。

B.运动员拦网成功，排球的运动方向发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态，故选择正确。

C.排球在空中飞行的过程中，由于不计空气阻力，因此排球只受到重力的作用，故选项错误。

D.惯性是物体本身具有的一种保持原来运动状态不变的性质，排球继续飞行是由于排球具有惯性，而不能说是受到惯性作用。故选项错误。故答案为：B。16．（2023·宁波模拟）如图甲是某小区使用的一种垃圾投放装置，即方便又卫生，其侧面模式图如图乙所示，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，桶盖所受的重力可视为集中在桶盖中心。下列说法正确的是（）A．装置中的滑轮是动滑轮B．绳子拉起桶盖瞬间，桶盖是费力杠杆C．装置中的滑轮改变了使用者施力的方向D．用此装置拉起桶盖比直接打开桶盖做功更少【答案】C【解析】A.根据乙图可知，图片中的两个滑轮固定不动，为定滑轮，故A错误；

B.绳子拉起桶盖瞬间，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B错误；

C.装置中定滑轮不省力不费力，只能改变用力方向，故C正确；

D.用此装置拉起桶盖比直接打开桶盖时，还要克服摩擦做功，因此做功肯定更多，故D错误。故选C。17．如图所示，一根粗细和质量分布都均匀的硬棒置于支点O上，左端用细绳固定在物体A上，一个重为G的小球从О点开始向右滚动（物体A始终未离开地面），小球滚动过程中物体A对地面的压强p与小球到O点之间的距离s之间的关系图像为（）A．B．C．D．【答案】B【解析】一根粗细和质量分布都均匀的硬棒，则硬棒的重心在硬棒的中点，设硬棒的重力为G0，长度为L，

当小球在O点时，绳子对硬棒左端的拉力为阻力F2，O点到绳子固定点的距离为阻力臂l2；硬棒的重力为动力F1，则重心到O点的距离为动力臂12Ll2；

由杠杆平衡条件得：F2•l2=G0（12L−l2）①

当小球向右滚动时，则动力为硬棒的重力、小球重力，动力臂分别为12Ll2、s；

由杠杆平衡条件得：F2′l2=Gs+G0（12L−l2）②

A对地面压力F=GAF拉，F拉的大小与杠杆左端受到的绳子的拉力大小相等，

当小球在O点时，A对地面的压强p=FS=18．自行车出行是一种低碳环保的出行方式。下列关于自行车结构及使用说法正确的是（）A．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用B．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力C．用于自行车刹车的闸杆（如图）是省力杠杆D．自行车刹车后减速滑行至静止，说明物体的运动需要力来维持【答案】C【解析】A.自行车匀速转弯时方向不断改变，即运动状态发生改变，不受到平衡力的作用，故A错误；

B.把手的花纹是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，故B错误；

C.用于自行车刹车的闸杆，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故C正确；

D.自行车刹车后减速滑行至静止，说明物体运动不需要力，而改变运动状态时才需要力的作用，故D错误。故选C。19．过山车是杭州乐园里一项刺激有趣的项目。过山车会由机械将车体送至左侧高台上，推出高台后便不再提供动力，下列过山车模型中，一定无法到达右边平台的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】在过山车运动过程中，发生动能和势能的相互转化，下降时重力势能转化为动能，上升时动能转化为重力势能。在实际运行中由于摩擦和空气阻力的存在，克服摩擦做功，部分机械能会转化为内能，导致过山车的机械能逐渐减少；设左侧平台的高度为h0；

A.图中过山车在出发点速度v0=v，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度必超过h0，在图中过山车整个运行过程中的任意一点的高度均小于h0，所以物体在整个运行过程中，动能不为零，速度均不为零，物体能够顺利到达右边平台。在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，如果损失的机械能不多，则依然有可能过山车顺利到达右边平台，故A不合题意；

B.图中过山车在出发点速度为零，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度为h0，在图中过山车整个运行过程中的任意一点的高度均小于h0，所以物体在整个运行过程中，动能不为零，速度均不为零，物体能够顺利到达右边平台。在实际运行过程中，肯定会有机械能的损失。如果机械能损失的不多，那么过山车可能到达右边平台，故B不合题意；

C.图中过山车在出发点速度v0=v，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度大于h0，图中过山车运行过程中的最高点超过h0，但只要过山车速度足够大，过山车依然能够通过最高点，到达右边平台；在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，如果损失的机械能不多，则依然有可能过山车顺利到达右边平台，故C不合题意；

D.图中过山车在出发点速度为零，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度为h0，在图中过山车运行过程中的最高点为h0，过山车到达最高点时的速度为零，由于惯性，过山车仍然能够经过最高点；在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，则过山车在到达最高点之前速度已经为零，过山车将不能通过最高点，一定无法到达右边平台，故D符合题意。故选D。20．（2023九下·宁波月考）如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为16W。设灯丝电阻不变，下列说法中不正确的是（）A．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是1：2B．甲、乙两图电路消耗的总功率之比为1：2C．L1、L2两灯电阻之比为1：1D．甲、乙两图中灯L2的功率之比为1：4【答案】B【解析】（1）根据P=UI=U2R可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，

则有：4W16W=UL1串UL1并2；

解得：UL1串UL1并=12；

，其中L1并=U（U为电源电压），

即甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是1：2，故A正确不合题意；

因电源电压U不变，

在甲图中，L1的电压是电源电压的12，

根据U总=U1+U2可知，L2的电压是电源电压的12，

所以在甲图中，L1两端的电压等于L2两端的电压，

即L1、L2两灯电阻之比为1：1，故C正确不合题意；

根据串联电阻的规律和并联电阻的规律可得，

二、填空题(共7题；共38分)21．雾天开车需开启雾灯，避免发生危险。右图是小科设计的雾灯模拟电路，衔铁、线圈电阻不计。（1）要实现闭合开关S后警示灯能持续亮灭闪烁，则应将警示灯连接在如图电路中的(选填“A”或“B”)位置。（2）已知该电路的电源电压为6V，定值电阻R的阻值为12Ω，警示灯的规格为“6V3W”，若灯丝电阻固定不变，闭合开关后，当警示灯亮时，其实际功率为。【解析】（1）如图所示，电阻R与线圈串联，当将警示灯连接在如图电路中的B点时，闭合开关，无论衔铁吸合还是断开，B点始终有电流经过，警示灯常亮，不符合题意；

当将警示灯连接在如图电路中的A点时，闭合开关，线圈通电产生磁性，吸引衔铁触电吸合，此时电流经过B点回到电压负极，A点的警示灯和线圈被短路，警示灯熄灭，熄灭后线圈失电，失去磁性使衔铁断开，A点处的警示灯又得电亮起，如此循环往复，使警示灯闪烁。

故应将警示灯连接在如图电路中的A位置；

（3）警示灯的阻值RL=U2P=(6V)23W=12Ω22．如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动，不计滑轮与绳子间摩擦。（1）图中D为（填“定”或“动”）滑轮。（2）现用水平向左的拉力F作用于物体A，使物体B匀速上升，拉力F的大小为N，物体A受到摩檫力的方向为。(选填“水平向左”或“水平向右”)【答案】（1）动（2）150；水平向右【解析】（1）根据图片可知，D滑轮随物体一起上下运动，则D是动滑轮；而C滑轮固定不动，因此C是定滑轮；

（2）由图可知，承担物重的绳子股数n=2，

绳子自由端的拉力：F=GB+G动n=120N+30N2=75N；23．如图，小成设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N。经台面反弹后上升过程中，球的动能（选填“变大”、“不变”或“变小”），N点（选填“可能”或“不可能”）比M点高。球从N点下降时，台面己升至合适的位置b并保持静止，球再次反弹后，到达的最高点P的高度位置将（选填“高于”、“低于”或“等于”）N点高度。（不考虑碰撞时能量的损失）【答案】减小；可能；低于【解析】第1空：球经台面反弹上升的过程中，小球的速度逐渐减小，所以球的动能变小。

第2空：球从M点竖直向下以某速度抛出，说明小球具有初始动能，如果小球在运动的过程中克服阻力做的功小于小球的初始动能，则到达的最高点比M高，如果小球在运动的过程中克服阻力做的功大于小球的初始动能，则到达的最高点比M低。

第3空：球从N点下降时，台面己升至合适的位置b并保持静止，球再次反弹，由于要克服阻力做功，机械能减少，因此到达的最高点P的高度将低于N点高度。24．（2023九下·舟山月考）威马汽车智能制造基地是中国第一家实现全产业链数字化的车企。该汽车具有节能减排、绿色环保的特点，越来越受消费者的青睐。车速v（米／秒）10203040空气阻力f（牛）50450800（1）汽车行驶时会受到空气阻力。经测试，该汽车在不同速度时受到空气阻力如表。当车速为20米／秒时，汽车所受空气阻力为牛。（2）汽车行驶过程中受到的总阻力来自两部分，一是路面对汽车的摩擦阻力，该阻力约为车重的0.05倍；二是空气对汽车的阻力。该电动汽车充满电后以最大允许质量、20米／秒的速度匀速直线行驶时，汽车所能行驶的最大距离为米。【答案】（1）200（2）1.52×105【解析】（1）由表中数据第一组和三组数据可知，速度增大到原来的3倍时，空气阻力为原来阻力的9倍；比较第一组和第四组数据可知，速度增大到原来的4倍时，则空气阻力为原来的16倍；

可以看出，车速越大，汽车受到的阻力越大，且阻力与车速度的平方成正比，

用公式表示它们之间的关系为：f=kv2；

即：50N=k（10m/s）2，解得k=0.5N/（m/s）2；

所以当该汽车速度达到20m/s时，受到的空气阻力为：

f=kv2=0.5N/（m/s）2×（20m/s）2=200N；

（2）汽车行驶过程中还受到路面阻力：f=0.05G=0.05×mg=0.05×3200kg×10N/kg=1600N，

这辆汽车速度为20m/s时，所受的阻力约为：f总=F空阻+f=200N+1600N=1800N，

汽车匀速行驶时，由二力平衡可知，牵引力等于阻力，F=f总=1800N，

动力电池储存的能量：

W=UIt=380V×200A×3600s=2.736×108J，

由W=Fs可得，汽车所能行驶的最大距离为：s＝W25．（2021九上·江干期末）一根重力为30N，2米长金属棒置于水平地面上，金属棒的重心在中点O，现通过弹簧测力计将棒的右端B缓慢拉起，在此过程中，A端相对于地面没有滑动。据图回答下列问题：（1）如图甲用弹簧测力计始终垂直于棒将棒的右端B缓慢拉至图甲位置时，弹簧测力计示数F=N；弹簧测力计对棒所做的功W至少为J；（2）用弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起至竖直的过程中，弹簧测力计的示数将如何变化？；若拉力用F表示，物体重力用G表示，则拉力与物体重力的关系式是。【答案】（1）12.75；15（2）不变；F=12【解析】（1）由甲图可知，动力的作用点为B，动力臂的长度为金属棒的长度，即L1=2m。

阻力即金属棒的重力，阻力作用点为重心O，阻力臂的长度为：L2=12×1.7m=0.85m，

由杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：F1×2m=30N×0.85m；

解得：弹簧测力计示数F=12.75N；

弹簧测力计对棒所做的功即克服重力做功，重心上升的高度为：ℎ=12×1m=0.5m，26．如图所示，拉力F为20N，物体A以0.1m/s的速度在表面足够长的物体B表面做匀速直线运动；物体B静止在地面上，受到地面水平向右8N的摩擦力，弹簧测力计示数为22N。拉力F的功率为W，A受到B的摩擦力为。【答案】4；30N【解析】（1）根据图片可知，承担拉力的绳子段数n=2，

则自由端的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s，

那么拉力的功率：P=Fv=20N×0.2m/s=4W；

（2）B受到水平向右的测力计施加的拉力，地面施加的摩擦力，以及水平向左的A施加的摩擦力。根据平衡力的知识可知，A对B的摩擦力fAB=f地面+F弹簧秤=8N+22N=30N。A对B的摩擦力与B对A的摩擦力为相互作用力，二者大小相等，则A受到B的摩擦力为30N。27．如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块左侧由高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点：若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m的木块左侧从A点沿斜面向下压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为S1，AD的长度为S2，AC的长度为S3，则：（1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中受到的摩擦力方向为。（选填“向上”，“向下”或“先向下后向上”）（2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为。（用字母表示）（3）乙图中，若把物块换成材料相同，质量为2m的大物块，仍将弹簧压缩到B点后重复上述过程，则大物块沿斜面向上滑动到的最高位置与C点相比将。（“变高”“变低”或“不变”）【答案】（1）先向下后向上（2）mg（hchd）/（s1+s2）（3）变低【解析】（1）在甲图中，物块离开弹簧后，在沿斜面向上滑动的过程中，物体相对斜面的运动方向向上，而摩擦力的方向与运动方向相反，则这段时间内滑动摩擦力的方向沿斜面向下。当物块在斜面上静止时，由于重力作用，因此它相对斜面有向下运动的趋势，因此此时受到静摩擦力的方向为沿斜面向上。则它受到摩擦力的方向为先向下后向上。

（2）根据乙图可知，斜面光滑，没有机械能转化为内能，则弹簧压缩到B点时的弹性势能就等于物块在C点时的重力势能，即W弹=mghc。根据甲图可知，弹簧的弹性势能转化为物块的重力势能和克服摩擦做的功，因此克服摩擦做的功等于C、D两点的重力势能的差，即Wf=mg(hchd)。BD之间的距离为s=s1+s2，那么物块在甲中受到的摩擦力：f=Wfs三、实验探究题(共5题；共32分)28．某同学利用如图1所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V）。（1）闭合开关发现两电表指针处于图2所示位置，此时灯泡（选填“不发光”“微弱发光”或“比正常亮”）（2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图3所示，则小灯泡的额定功率是W。（3）他做完以上实验后，又想测出一个未知电阻Rx的阻值，连接电路时发现电压表已损坏，于是他又设计了如图4所示的电路，也测出了电阻的阻值（R0是已知阻值的定值电阻）。请你帮他完成下列步骤。①只闭合开关S1，电流表的示数为I1；②开关S1、S2闭合后，电流表的示数为I2；③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx＝（用I1、I2和R0表示）。【答案】（1）不发光（2）0.75（3）(【解析】（1）根据图2可知，电压表的示数等于电源电压，电流表的示数几乎为零。根据图1可知，当灯泡发生断路时，电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，因此电流表的示数几乎为零。在串联电路中，电压与电阻成正比，因此电压表的示数接近电源电压。综上所述，此时灯泡不发光。

（2）根据图3可知，当灯泡的电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。

（3）①只闭合开关S1，电流表的示数为I1；

此时两个电阻串联，根据U总=I总R总得到：U总=I1×（Rx+R0）①；

②开关S1、S2闭合后，电流表的示数为I2；

此时只有R0自己工作，根据U总=I总R总得到：U总=I2R0②；

①②联立解得：Rx29．同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图1所示）。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想：①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关（1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图2所示的实验，此实验是为了验证猜想，实验中弹性势能的大小是通过来体现的。（2）小文设计了一个实验方案来验证另一个猜想：a.将小球置于弹簧A右端，使弹簧压缩2cm，放手后小球弹出，与木块相碰，木块移动的距离为s1；b.把小球置于弹簧A右端，使弹簧压缩的程度稍大一些，放手后小球弹出，与木块相碰，观察小球撞击木块后木块移动的距离s2。再换弹簧B重复上述a、b两个步骤，比较两次实验中s1、s2的大小，得出结论。若s1＜s2，则说明。【答案】（1）①；轻木块被小钢球撞击后移动的距离（2）弹簧弹性势能与弹簧弹性形变的程度有关【解析】（1）如图2所示其形变程度相同，故其探究的材料的关系；本实验将弹性势能大小转化为小钢球撞击后木块移动距离；

（2）小文设计的实验中，弹簧的材料一致，而形变程度不同，最后的现象是木块的移动距离不同，故弹簧形变程度影响弹簧弹性势能大小。30．测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。1847年焦耳设计如图甲的桨叶轮实验：在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高。小科用图乙装置进行如下实验：①测量空保温杯内部高度，记为h杯。②称量质量m水的水，测出水温为t1。③将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度为h水。④在保温杯盖子上安装温度计(连接处密闭绝热)，盖紧保温杯。⑤将保温杯慢慢上下翻转N次，⑥测出杯中水的温度，记为t2。（1）焦耳通过测量和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功(W)；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出。（2）根据小科测量的数据，可得出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系是。【答案】（1）所挂重物的重力(质量)；水吸收的热量（2）N（h杯h水）/C（t2t1）【解析】（1）要计算出重物做的功，根据W=Gh，需要测出重力和下落高度，所以第一空为：所挂重物的重力(质量)；②测出水的质量为m水，水温为t1⑥中测出水温为t2，则可计算出水吸收的热量。所以第二空为：水吸收的热量。

（2）杯中水下落的高度为：h杯－h水，做功W=Gh=NG(h杯－h水）=Nm水g(h杯－h水）；

水吸收的热量的热量为：Q吸=cm(t－t0)=cm水（t2t1），

则W/Q吸=Nm水g(h杯－h水）/cm水（t2t1）=Ng(h杯－h水）/c（t2t1）31．（2023·杭州模拟）由于弹簧秤的量程过小，某科学兴趣小组设计了如图所示的实验方案去测量石块的重力以及液体的密度，当杠杆（自身重力不计）处于水平静止状态时，小明测量获取的实验数据如下表所示：金属块的体积/厘米3弹簧秤的示数/牛OB的长度OA的长度物体处于空气中（如图甲）1501.83010物体浸没在液体中（如图乙）1501.23010（1）为了完成本实验，除弹簧秤外，还需要的测量工具有。（2）根据图甲以及表中的数据可求得石块的重力为牛。（3）根据图乙以及表中的实验数据，计算容器中液体的密度。（请写出计算过程）【答案】（1）刻度尺（2）5.4（3）1.2×103【解析】（1）由表格数据知实验中需要用弹簧秤测量物体在空气中和浸没在液体中示数，用刻度尺测量OA、OB的长度，所以除弹簧秤外，还需要的测量工具有刻度尺；

（2）物体在空气中时，根据杠杆的平衡条件知G×LOA=F×LOB，

解得：G=F×LOBLOA=1.8N×30cm10cm=5.4N；

（3）由图乙知当物体浸没在液体中时，根据杠杆的平衡条件：（G32．善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室（温度为20℃）进行综合实验。（1）该小组想研究“密度计的工作原理”。图甲所示是密度计的简化模型，在一根粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中，设玻璃管浸入液体的深度为h液，该液体密度为ρ液，密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h水，水的密度为ρ水，则浸入液体的深度h液＝（用给出的物理量表示）。（2）该小组想继续探究“某液体的密度和温度的关系”，设计了如图乙所示装置，长为0.6m的绝缘轻质杠杆ab悬挂在高处，可绕O点转动。杠杆a端的轻质细线悬挂一体积为1×10﹣3m3的实心合金块，浸没在烧杯内的液体中。b端轻质细线悬挂的铜柱在上下移动时能带动滑片P移动。滑片P重力和摩擦不计。①若电源电压为3V，滑动变阻器标有“100Ω1A”字样。在电路中串联一个量程为0～15mA的电流表，为保证电路安全，定值电阻R的最小阻值是Ω。②小强在给该液体加热过程中发现，电流表示数减小，则可得出该液体的密度随温度升高而（选填“增大”、“减小”或“不变”）（除烧杯内的液体外，装置中其他物体的热胀冷缩忽略不计，合金块始终浸没）。（3）该小组还想利用此装置继续测量该合金块的密度。已知该烧杯中液体在温度为20℃时计的密度为1.1×103kg/m3。杠杆水平平衡时，铜柱质量为2kg，点O距杠杆b端0.2m。则合金的密度是kg/m3（g取10N/kg）。【答案】（1）ρ水【解析】（1）密度计在水中和在被测液体中都是漂浮的，所以浮力相等，即F水浮=F液浮，

由F浮=ρ液gV排可得：ρ水gV排水=ρ液gV排液，

即：ρ水gSh水=ρ液gSh液，

所以密度计浸入液体的深度：h液=ρ水ℎ水ρ液。

（2）①滑动变阻器阻值为零时，电路最大电流是：I=15mA=0.015A，

所以定值电阻最小阻值：R=UI=3V0.015A=200Ω。

②电流表示数变小，由欧姆定律可知电路的总电阻变大，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，那么滑动变阻器的滑片向上移动，即杠杆右端向上运动，左端下沉，杠杆左端受的拉力变大。合金块受到竖直向下的重力、竖直向处的浮力和拉力作用，即G=F拉+F浮，所以物体受到的浮力变小。由F浮=ρ液gV排可知液体的密度变小，即该液体的密度随温度升高而减小。

（3）合金块受到重力、浮力和拉力作用，物体间力的作用是相互的，

同时合金块给杠杆一个力，杠杆在水平位置平衡，

由杠杆平衡条件可得：（G合金F浮）×Oa=G铜×Ob，

又因为物体浸没，物体排开液体的体积等于物体的体积，

由F浮=ρ液gV排和G=mg=ρgV可得，（ρgVρ液gV）×Oa=m铜g×Ob，

四、解答题(共5题；共30分)33．为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图，已知电热丝的电阻为800Ω。（1）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到作用；（2）已知该真空包装机在家庭电路中正常使用，已知电热丝的加热功率为32w，求滑动变阻器的阻值。（3）密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向移动。【答案】（1）大气压（2）根据乙图可知，变阻器与电热丝串联。

根据P=I2R得到：32W=I2×800Ω，解得：I=0.2A；

那么总电阻为：R总=U总I【解析】（1）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到大气压作用；

（3）根据Q=I2Rt可知，药降低电热丝的温度，就要减小通过电热丝的电流，根据I=U34．2022年6月17日，我国的“福建舰"正式下水，该舰采用电磁弹射起飞系统，标志着我国的军事发展迈向了新的台阶。电磁弹射起飞：利用电磁作用给飞机一个力，把飞机弹出去。如图所示，两边栏杆上的电流产生强磁场，该强磁场对舰载机固定处的电流产生力的作用，加给舰载机一个向前的作用力。（1）在答题纸对应的图像中，用箭头标出磁场的方向。（2）下图能用于解释电磁弹射工作原理的是。(可多选)A．B．C．D．（3）小温想估算电磁弹射一次舰载机所消耗的柴油量，若舰载机弹射时电磁作用力为1.1×104N，弹时道长为100(忽略摩擦力，通过电磁力做功把电能转化为舰载机起飞所需的机械能)。需电装置放电转化为机械能的效率为50%，而为蓄电装置充电的柴油发电机组的效率也50%。已知柴油的热值为3.3×107J/kg，则电磁弹射一次舰载机所消耗的柴油量。(保留一位小数)【答案】（1）（2）A；C（3）mqη1η3=FSm×3.3×107J/kg×50%×50%=1.1×104N×100m（原卷不清）【解析】（1）四指方向为磁场方向，大拇指为电流方向；

（2）B为电磁感应现象，D为磁极间的相互作用力，故为AC；35．22。（1）在该装置中，定滑轮