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初中科学浙教版 九年级上册 第3章 5-8节测试卷
一、选择题
1．（2024九上·台州期中）图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，当人坐上椅子，在M向下滑动的过程中(　　)
A．气体对外界做功，气体内能增大
B．外界对气体做功，气体内能减小
C．气体对外界做功，气体内能减小
D．外界对气体做功，气体内能增大
【答案】D
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】向下滑，压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气体内能增大。【解答】由题意可知，当人坐上椅子，在M向下滑动的过程中，压缩密闭的空气，对气体做功，使气体的内能增大，温度升高。
故答案为：D。
2．（2025九上·金华月考）仔细观察图中甲、乙、丙三杯水，内能最大的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．无法比较
【答案】C
【知识点】内能
【解析】【分析】 内能是物体内部所有分子动能和势能的总和， 内能大小与物质种类、状态、温度和质量等因素有关。
【解答】根据图片可知，三种液体都是水，丙中水的质量最大、温度最高，则内能最大，故C正确，而ABD错误。
故选C。
3．关于温度、热量、内能，下列说法正确的是 (　　)
A．0℃的冰没有内能
B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C．物体的温度越高，所含的热量越多
D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】 温度、热量、内能的关系：吸收或放出热量，内能一定变；温度升高或降低，内能一定变。
【解答】A、任何温度的物体都具有内能，故A错误；
BD、冰熔化时吸收热量，虽然温度不变，但内能增大，故B正确，D错误；
C、热量是过程量，不能含有，故C错误。
故答案为：B。
4．（2025九上·平阳月考）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3765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】根据对电能表上各个参数的意义的认识分析判断。
【解答】 A.电能表每小时转过的圈数与用电器消耗的电能大小有关，不一定转过600转，故A错误；
B.根据示数“03765”可知，最后一位为小数，即该电能表显示消耗了电能376.5度，故B错误；
C.电能表测量电功的仪器，故C错误；
D.根据“600r/kW·h”可知，该表转盘转6转说明消耗的电能度，故D正确。
故选D。
5．（2025九上·金华期中）光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分的工作原理如图示：带有活塞的密闭气室中装有NO2，当光从窗口射入时，发生分解反应：2NO2NO+O2，导致气室内气压增大；当无光照射情况下，又发生化合反应：NO+O22NO2，导致气室内气压减小。这样便可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则该光发动机装置中的活塞向右运动时，相当于下图汽油机四个冲程中的（）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】分析光发动机该装置中的活塞向右运动时的能量转化情况，找出汽油机四冲程中能量转化与此相当的冲程。
【解答】由题知，通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能；
这里将光能转化为机械能，使活塞向右运动（气室内的空气对活塞做功），相当于汽油机的做功冲程，此时两个气门关闭，燃气膨胀对活塞做功，使活塞向下运动，观察可知只有C符合题意。
故答案为：C。
6．（2025九上·镇海区期末）如图所示是四个科学实验，下列说法错误的是（　　）
A．甲图中，分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈
B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的热量转移给了木塞
C．丙图中，压紧的两铅块下面悬挂钩码也未被拉开，说明分子间存在引力
D．丁图中，迅速向下压活塞时，活塞对筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能
【答案】B
【知识点】分子的热运动；分子间的作用力；温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】热量是过程量，只能说有多少热量发生了转移，不能说水蒸气具有热量。
【解答】A、由图中实验可知，红墨水在热水中扩散得比在冷水中快，说明分子热运动与温度有关，温度越高，分子运动速度越快，故A正确，不符合题意；
B、当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故B错误，符合题意；
C、分子间存在着相互作用的引力和斥力，图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，故C正确，不符合题意；
D、图中，迅速向下压活塞时，活塞对筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，空气的温度升高，达到硝化棉的燃点使其燃烧，故D正确，不符合题意。
故答案为：B。
7．图中改变内能的方式与其他三种不同的是 (　　)
A．钻木取火 B．锅被加热
C．锅盖被顶开 D．搓手取暖
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）改变物体内能有两种方式：做功和热传递。做功是其他形式的能与内能的相互转化，例如钻木取火、搓手取暖、锅盖被顶开，都是通过做功改变内能。
（2）热传递是内能从高温物体转移到低温物体，比如锅被加热，是通过热传递改变内能。
【解答】A、钻木取火是通过克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能，故该选项不符合题意。
B、锅被加热，是通过热传递的方式，将热量从热源传递给锅，使锅的内能增加，属于热传递改变内能，故该选项符合题意。
C、锅盖被顶开，是锅内的水蒸气对锅盖做功，将水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，属于做功改变内能，故该选项不符合题意。
D、搓手取暖是通过克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能，故该选项不符合题意。
故答案为：B。
8．（2025九上·金华期中）如图是某一定值电阻的I﹣U图像。当该电阻两端的电压增大ΔU，其电功率增大ΔP。则图中的阴影面积大小能正确表示ΔP大小的是（）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】根据， ，表示出变化的电功率，进而判断出符合题意的图像。
【解答】 变化的电功率为：，故D符合题意。
故答案为：D。
9．（2024九上·杭州月考）下列对家用电器相关物理量的估计，最符合实际情况的是（　　）
A．家用节能灯中的电流约为5A
B．家用电冰箱正常工作时电功率为150W
C．通过家用空调的电流约为0.5A
D．台式电脑正常工作时电功率约为2000W
【答案】B
【知识点】电器的电功率；电功率
【解析】【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】A、家用节能灯中的电流约为0.01A，故A不符合实际；
B、家用电冰箱正常工作时电功率为150W，故B符合实际；
C、通过家用空调的电流约为5A，故C不符合实际；
D、台式电脑正常工作时电功率约为200W，故D不符合实际。
故答案为：B。
10．（2025九上·镇海区期末）生活中灯泡被烧坏经常发生在开关闭合的一瞬间，兴趣小组为了找到原因，将一个标有“，”的小灯泡接在电压为的恒压电源上（如图甲所示），闭合开关的瞬间利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图乙所示），利用高速摄影技术可以观察到前灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程；从第后灯泡逐渐变为稳定发光。下列说法错误的是（　　）
A．灯丝的实际功率先变小后不变
B．小灯泡稳定发光后实际功率为
C．灯丝从逐渐变亮，实际功率逐渐变大
D．开关闭合瞬间，灯泡的实际功率大于额定功率，所以容易烧坏
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】灯泡的实际功率根据P=UI 进行计算，灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以电源电压一定时，灯泡的实际功率发生改变。
【解答】A、电源的电压恒定，则小灯泡两端的电压不变，由图乙可知，通过灯泡的电流先减小后不变，由P=UI可知，灯丝的实际功率先变小后不变，故A正确，不符合题意；
B、实验过程中，当灯泡稳定发光时两端的电压等于电源电压12V，电流为1A，实际功率为P=UI=12V×1A=12W，故B正确，不符合题意；
C、灯丝从0~0.04s逐渐变亮，但由图乙可知，通过灯泡的电流逐渐减小，由P=UI可知，灯泡的实际功率逐渐变小，故C错误，符合题意；
D、闭合开关瞬间，电流最大，灯泡的实际功率最大，所以容易烧坏，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
11．（2025九上·镇海区期末）如图是探究“影响电流热效应”的实验装置，将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（　　）
A．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
B．滑动变阻器的滑片向左移，两管中煤油温度上升将变慢
C．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
D．选用比热容小的煤油做实验，吸收相同的热量，温度变化明显
【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据焦耳定律可知，电热与电流、电阻及通电时间有关。
【解答】A、通电后电流通过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，应用了转换法，故A正确，不符合题意；
B、滑动变阻器的滑片向左移，连入电路的电阻变小，在电源电压一定时，电流变大，在瓶中导体电阻和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量变多，两管中煤油温度上升将变快，故B错误，符合题意；
C、由图可知，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，故C正确，不符合题意；
D、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D正确，不符合题意。
故答案为：B。
12．（2025九上·慈溪开学考）如图所示，两灯泡和规格分别为“6V 3W”和“6V 6W”，电源电压相同恒为6V，按甲、乙方式连接，工作时最亮的是（　　）
A．甲图中的 B．甲图中的 C．乙图中的 D．乙图中的
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电压特点；电功率
【解析】【分析】灯泡的亮度决定于实际功率大小，
（1）根据串联分压确定串联时的电压，得出实际功率与额定功率的关系；
（2）根据并联电压相等，确定实际功率。
【解答】灯泡的亮度决定于实际功率大小，甲图中两个灯泡串联，根据串联分压，每个灯泡的电压都小于6V，实际功率都小于额定功率；乙图并联，每个灯泡的电压都等于额定电压6V，都正常发光，两灯泡规格分别为“6V 3W”和“6V 6W“，说明L2的实际功率大，故并联时L2最亮，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为： D。
13．（2025九上·余杭期末）通过两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示，当将甲、乙两电阻并联在2V的电源两端，下列分析错误的是（　　）
A．甲、乙电阻的电流之比为2：1 B．干路上的电流是0.6A
C．甲消耗的电功率为0.4W D．乙在1分钟内消耗的电能为24J
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）由图象可知通过它们的电流大小，然后可知其电流之比；
（2）根据并联电路电流规律求出干路电流；
（3）根据P甲=U甲I甲求出甲消耗的电功率；
（4）根据W乙=U乙I乙t求出乙在1分钟内消耗的电能。
【解答】A、由图象可知，当它们两端电压为2V时，通过它们的电流分别为I甲=0.4A，I乙=0.2A，则甲、乙电阻的电流之比为，故A正确，不符合题意；
B、由图象可知，当它们两端电压为2V时，通过它们的电流分别为I甲=0.4A，I乙=0.2A，因干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：，故B正确，不符合题意；
C、甲消耗的电功率为：，故C错误，符合题意；
D、乙在1分钟内消耗的电能为：，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
14．（2024九上·余杭期末）核电站是利用核反应堆提供能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。甲是核电站的原理示意图，乙是两种核反应示意图。下列说法不正确的是（　　）
A．日本福岛核污染水是C中流出的水
B．核电站核反应堆利用的是A所示的核反应
C．核反应后有核废料，因此它是化学变化
D．根据核电站原理图，能量转化顺序是核能→内能→机械能→电能
【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站主要利用核裂变释放的能量进行发电。
【解答】A.日本排放的是核污染水，日本福岛核污染水是机芯断裂，内部核料泄露到冷却水中，A正确；
B.A是核裂变，B是核聚变，核电站主要利用核裂变释放的能量进行发电，B正确；
C. 核反应后有核废料，属于核反应，不是化学反应，也不是化学变化，C错误；
D. 核电站能量转化顺序是核能→内能→机械能→电能，D正确；
故答案为：C。
15．（2025九上·浙江期中）小科在试管中装适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热。如图所示，加热一段时间后，塞子冲出去了，则下列说法正确的是
A．正在沸腾的水吸收热量，内能不变
B．酒精燃烧升高的温度传递给试管里的水
C．试管中水与水蒸气的内能改变方式只有做功
D．塞子机械能的增加量小于燃烧酒精化学能的释放量
【答案】D
【知识点】能量利用效率；温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方式：做功和热传递。
【解答】A、正在沸腾的水吸收热量，内能变大，温度不变，故A错误；
B、酒精燃烧发出热量，温度升高，将热量传递给试管中的水，温度不能传递，故B错误；
C、试管中的水和水蒸气吸收热量，是通过热传递的方式改变内能，故C错误；
D、酒精燃烧释放的化学能转化为水的内能、试管的内能等，水的部分内能转化为塞子的机械能，可知 塞子机械能的增加量小于燃烧酒精化学能的释放量，故D正确。
故答案为：D。
16．（2025九上·普陀期中）物体的运动有多种多样的形式，跟物体的运动一样，能量也有多种形式。下列能量的说法中错误的是（）
A．雷达天线发射的信号具有电能
B．人的食物中储存化学能
C．雷达天线发射的信号具有化学能
D．雷电爆发时具有电能、声能、电磁能等
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）能量形式的判断知识点：电能是电流做功的能力，雷达发射的信号是电磁波，属于电磁能，而非电能；化学能是物质发生化学反应时释放的能量，食物中储存着化学能。
（2）雷电能量形式的知识点：雷电爆发时，既有电能的释放，又有声音（声能）和电磁波（电磁能）的产生。
【解答】A、雷达天线发射的信号是电磁能，不是电能，故该选项错误。
B、人的食物中含有化学物质，储存着化学能，故该选项正确。
C、雷达天线发射的信号是电磁能，不是化学能，故该选项正确。
D、雷电爆发时，有电能的释放，同时产生声音（声能）和电磁波（电磁能）等，故该选项正确。
故答案为：A。
二、填空题
17．（2023九上·杭州期中）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定。当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是　 　J，撤去力，氨气推动活塞，此时瓶内氦气内能　 　（填“增大”或“减小”），这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的　 　冲程相同。
【答案】620；增大；做功
【知识点】物体内能的改变方法；热量的计算；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，据此计算；
（2）改变内能的方法有：做功和热传递。四冲程汽油机在做功冲程中，高温气体对活塞做功，将内能转化为机械能。
【解答】（1）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，
则氦气吸收的热量Q吸=mc△t= 0.02kg×3100J/(kg·℃)×(30℃-20℃)=620J。
（2）撤去力，氨气推动活塞做功，内能转化为机械能，内能减小。
（3）氨气推动活塞做功，内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
18．（2025九上·慈溪月考）如图甲，电源电压恒为8V，滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙；R2与R1的电功率之比k与 的关系如图丙。则滑片P在a端时，电路消耗的功率是 　 　W；滑片P在b端时， 消耗的功率　 　W
【答案】16；2.56
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；变阻器的原理及其使用；电功率计算公式的应用；电阻的串联、并联
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，总电阻等于各用电器电阻之和。
【解答】电路为串联电路，当滑动变阻器连入电路的阻值为零时，电路中总电阻最小，电流最大，由图乙可知，此时电路中电流为2A，滑动变阻器两端电压为零，可知定值电阻的阻值为。电路消耗的电功率为。
串联电路电流处处相等，由可知，电功率之比等于电阻之比，当滑片在b点时，滑动变阻器的阻值最大，此时R2与R1的电功率之比k等于4，可知滑动变阻器的最大阻值为 ，此时电路中的电流为， 消耗的功率为。
19．（2025九上·丽水期末）如图甲，是一款家用电水壶内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过转动旋钮开关可实现加热和保温两种功能。
（1）将电水壶的开关S闭合后，旋钮开关在如图甲所示位置，此时电水壶处于　 　(填“加热”或“保温”)状态；
（2）小科用电水壶给质量为1千克的水加热，2分钟后水温升高了30℃，在此过程中水至少吸收的热量为　 　焦。若此过程家庭电路中只有电水壶在工作，观察到电能表(如图乙)的转盘转过30转，则电水壶实际功率为　 　瓦。
【答案】（1）保温
（2）1.26×105；1500
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同闭合情况下总功率的大小，从而确定对应的工作状态；
（2）根据Q=cm△t计算水吸收的热量。根据计算电水壶消耗的电能，最后根据计算它的实际功率。
【解答】（1）根据图片甲可知，开关接1时，两个电阻串联；
当开关接2时，只有R2单独工作；
那么前者总电阻大于后者；
根据可知，前者总功率小于后者，
则前者为保温状态，后者为加热状态。
（2）水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×30℃=1.26×105J；
电水壶消耗的电能：；
那么电水壶的实际功率为：。
20．（2024九上·义乌月考） 图甲表示原子核在转变过程中释放能量的方式，图乙是某种光伏发电技术简化电路。
（1） 太阳辐射的巨大能量来自图甲中　 　(选填“A”或“B”)所示的核反应。
（2） 当太阳能电池板只为蓄电池充电时， 应闭合控制开关　 　(选填“S1”、 “S2”或“S1和S2”)。人们通过电压采样、电流采样来管理光伏电路的工作状态，当断开S1闭合S2时，采样电压为5伏，采样电流为0.6安，定值电阻R 电功率是　 　瓦。
【答案】（1）B
（2）S1；3
【知识点】核裂变与核聚变；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）A为核裂变，是原子弹和核电站中的核反应；图B为核聚变，是氢弹和太阳内部发生的核反应。
（2）给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器。
【解答】（1）太阳发生的是核聚变，即图中B所示的核反应。
（2）只闭合S1时，用电器R处于断路状态，此时太阳能给蓄电池充电。
当断开S1闭合S2时，电路为只有R的简单电路，电阻的电功率为。
21．（2024九上·萧山月考） 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，即通过核　 　(选填“裂变”或“聚变”)释放巨大的核能。
（2）如图2为核电站发电流程图，核电站发电过程中，能量转化是：核能→　 　→机械能→电能。
【答案】（1）聚变
（2）内能
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）太阳的能量来自于上面轻核的聚变；
（2）根据核电站的能量转化分析解答。
【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）如图2为核电站发电流程图，核电站发电过程中，能量转化是：核能→内能→机械能→电能。
22．（2021九上·嵊州期末）同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计)。
（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量　 　(选填“增大”、“不变”或“减小”)
（2）小球能到达最高点的高度h1　 　h2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】（1）不变
（2）大于
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）分析小球运动过程中是否存在能量的损失即可；
（2）首先分析最高点时二者速度的大小，然后确定该点时动能的大小，进而确定重力势能的大小，最后比较最高点的高度大小。
【解答】（1）小球在沿斜面上升过程中，斜面光滑，即不会克服阻力而消耗机械能，因此其机械能总量不变。
（2）小球在斜面上到达最高点时，它的速度为零，动能为零；小球被抛出到达最高点时，它在水平方向上的速度不为零，即动能不为零。根据机械能=动能+重力势能可知，前面的重力势能肯定大于后者的重力势能，即前面到达的高度大于后者的高度，也就是h1>h2。
23．（2025九上·婺城期末）如图甲是我国古代发明的一种取火器----火绒，把木制推杆快速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。如图乙是小科同学建构的汽油机工作原理图。请回答：
（1） 选择艾绒作为点火材料，利用艾绒着火点低的性质，艾绒燃烧时将　 　转化为内能。
（2） 取火时，牛角套筒内空气温度会上升，其内能改变的方式是　 　。
（3） 取火后，推杆会自动向右回弹，此过程类似图乙中的　 　(填字母)。
【答案】（1）化学能
（2）做功
（3）C
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法；热机的工作原理
【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，热传递改变内能的本质为能量的转移；
（3）热机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能。
【解答】（1）选择艾绒作为点火材料，利用艾绒着火点低的性质，艾绒燃烧时将化学能转化为内能。
（2） 取火时，牛角套筒内空气温度会上升， 即将推杆的机械能转化为空气的内能，则内能的改变方式为做功；
（3） 取火后，推杆会自动向右回弹， 即将内能转化为机械能，和热机的做功冲程相同，故选C。
三、实验与探究题
24．（2025九下 钱塘模拟）能量转化和守恒定律是自然界普遍遵循的定律。小塘设计了如图所示的电路，验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是守恒的。为寻找适合用于验证能量守恒的最佳电阻值，进行了如下探究。(电源电压不变，装置气密性良好)
【实验步骤】
①将阻值为1Ω的电阻丝接入电路，如图连接并安装好装置；
②在内筒中加入初温为t0的适量水 m克，并盖紧盖子；
③闭合开关，将滑动变阻器滑片移动至适当位置后，记录此时电流表示数为2A；
④加热过程中不断上下缓慢移动搅拌器，当温度升高了30℃时，记录；
⑤多次更换不同电阻的电热丝并控制电流不变，重复上述实验并记录相关数据。
⑥分别计算电热丝消耗电能和水吸收热量并计算能量之比。
【实验记录与处理】
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
电流值(A) 2 2 2 2 2 2 2 2
电阻丝阻值(Ω) 1 2 3 4 5 6 7 8
电热丝消耗电能与水吸收热量之比 1.56 1.50 1.26 1.19 1.17 1.15 1.11 1.10
（1）上下移动搅拌器的目的：　 　。
（2）请将步骤④补充完整 　 　。
（3）当电阻丝电阻从1Ω更换至 2Ω重复实验时，滑动变阻器将向　 　(选填“左”或“右”)滑动。
（4）分析表中数据后，请选择出本实验最佳电阻值并写出判断依据：　 　。
【答案】（1）使水受热均匀
（2）加热时间
（3）左
（4）8Ω， 能量比值最接近1 (1.10) ， 能量损失最小
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】电流流经导体时，会产生电热，电热的大小通过W=I2Rt来计算。
【解答】（1）因为液体是局部受热，所以需要通过搅拌混合来使整体均匀受热。
（2）电热丝消耗的电能由W=I2Rt计算得到，所以实验中需要记录加热时间。
（3）实验中要求使电流大小不变，根据R=U/I，可知电源电压不变，电路中总电阻不变，所以当电阻丝电阻增大，滑动变阻器接入在电路中的电阻需要减小，即滑片向左移动。
（4）根据表格数据，当电阻丝阻值为8Ω时，消耗的电能与水吸收的热量最接近，说明能量损耗最小。
25．（2025九上·金华期中）某同学在验证“电流通过导体产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”（产品介绍如图甲所示），电源电压为3V，常温下将测温贴贴在电阻上，利用变色测温贴变色所用的时间来判断导体产生的热量多少。请回答下列问题：
实验序号 变色所用的时间/s
R1 R2
1 9 18
2 12 24
3 21 42
（1）用导线将图乙中电路连接完整，要求连线不得交叉，滑动变阻器置于阻值最大的位置。
（2）要完成本实验除了图乙中所给的测量仪器外，还需要的测量仪器是　 　 。
（3）正确连接线路，闭合开关，R1处断路，若此时将一电压表并联在R1两端，则观察到电表的示数为　 　 。
（4）该同学整理数据得出“在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比。”若实验序号2中的电流为1A时，R2所贴变色测温贴的变色时间为24秒，则当其他不变，仅电流变为2A，R2所贴变色测温贴的变色时间为　 　 。
【答案】（1）
（2）秒表或计时器
（3）3V
（4）6秒
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】 （1）根据实验要求，一般是将两个电阻（R1和R2）与滑动变阻器串联接入电路，电源电压为 3V。滑动变阻器要采用“一上一下”的接法，且滑片置于阻值最大位置。
（2）还需要的测量仪器根据焦耳定律Q=I2Rt，要研究热量与电阻、电流及通电时间的关系，电路中有电流表可测电流，还需要测量时间的仪器，所以还需要的测量仪器是停表。
（3）电压表的示数当R1处断路时，若将电压表并联在R1两端，此时电压表通过R2与电源相连，因为电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，R2两端电压几乎为零，所以电压表测量的是电源电压，其示数为3V。
（4）变色时间计算根据焦耳定律Q=I2Rt，在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比。当电流由1A变为2A时，电流的平方变为原来的4倍。因为热量与变色时间成反比（产生相同热量，时间越短说明产热越快），所以变色时间变为原来的。
【解答】（1）根据实验要求，一般是将两个电阻（R1 和 R2）与滑动变阻器串联接入电路，电源电压为 3V。滑动变阻器要采用“一上一下”的接法，且滑片置于阻值最大位置，实物连接如下：
。
（2）还需要的测量仪器根据焦耳定律Q=I2Rt，要研究热量与电阻、电流及通电时间的关系，电路中有电流表可测电流，还需要测量时间的仪器，所以还需要的测量仪器是停表。
（3）电压表的示数当 R1处断路时，若将电压表并联在R1两端，此时电压表通过R2与电源相连，因为电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，R2两端电压几乎为零，所以电压表测量的是电源电压，其示数为3V。
（4）变色时间计算根据焦耳定律Q=I2Rt，在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比。当电流由1A变为2A时，电流的平方变为原来的4倍。因为热量与变色时间成反比（产生相同热量，时间越短说明产热越快），所以变色时间变为原来的
。原来R2变色时间为24秒，则现在变色时间为24s×=6秒。
26．（2025九上·镇海区期末）项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展项目化实践活动。
（1）【项目一】加热原理
现用电热片、接入图甲电路模拟电热开水器的电路。已知电热片、的阻值为或，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图甲确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在、上面，闭合开关S，发现上的油墨纸片红色先褪去，则的阻值为　 　；
（2）图甲电路能模拟电热开水器保温和加热两档功能。根据（1）实验，计算图甲电路的加热功率为多少　 　？
（3）【项目二】热交换器设计
项目化小组的同学想到将电热开水器中的开水变成温开水，需要冷却放热。若将冷却放出的热量利用起来，用于提高进电热开水器前水的温度，可以节约电能。于是小组同学设计如图乙所示的方案。
该方案用波纹管比直管冷却效果更佳的原因是　 　。
（4）【项目三】节能效果
校园直饮水机采用上述热交换的方式，使进水管的常温自来水从变成的热水，再通电加热至。要得到的开水，相较于将的自来水直接烧开，可节约电能多少　 　？[不计热量损失，]
【答案】（1）18
（2）
（3）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的
（4）
【知识点】欧姆定律及其应用；比热容；热量的计算；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电流特点和焦耳定律进行分析。
（2）根据开关闭合情况，分析不同电路的总电阻大小关系，结合判断档位，并计算电功率。
（3）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，减少热量损耗，提高效率。
（4）根据计算节约的电能。
【解答】（1）由电路图可知电热片a、b串联，通过a、b的电流相等，由焦耳定律可知，在相同时间内，电阻大的电热片产生的热量多，则温度会更高，油墨纸片红色会先褪去，已知b上的油墨纸片红色先褪去，故电热片b的阻值更大，即b的阻值为18Ω。
（2）由图甲可知，只闭合开关S时，电热片a、b串联，电路的总电阻较大；闭合开关S和S1时，电路为a的简单电路，电路的电阻较小，根据可知，此时电路消耗的功率较大，处于加热状态，且加热功率。
（3）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的。
（4）不计热量损失，节约的电能相当于将10kg的自来水从20℃加热到80℃所需要的热量，故节约的电能。
（1）由电路图可知电热片a、b串联，通过a、b的电流相等，由焦耳定律可知，在相同时间内，电阻大的电热片产生的热量多，则温度会更高，油墨纸片红色会先褪去，已知b上的油墨纸片红色先褪去，故电热片b的阻值更大，即b的阻值为18Ω。
（2）由图甲可知，只闭合开关S时，电热片a、b串联，电路的总电阻较大；闭合开关S和S1时，电路为a的简单电路，电路的电阻较小，根据可知，此时电路消耗的功率较大，处于加热状态，且加热功率
（3）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的。
（4）不计热量损失，节约的电能相当于将10kg的自来水从20℃加热到80℃所需要的热量，故节约的电能
27．（2025九上·镇海区期末）小科做测定“小灯泡额定功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，滑动变阻器、电表、开关和导线。
（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是（　　）；
A．灯泡断路 B．灯泡短路
C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
（2）小科通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率　 　；
（3）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用（　　）；
A．“”的滑动变阻器 B．“”的滑动变阻器
（4）当小灯泡两端的电压为时，小灯泡的实际功率　 　（填>、<或=）。
【答案】（1）A
（2）0.5
（3）B
（4）>
【知识点】影响电阻大小的因素；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）故障：电流表没有示数，电压表有示数时的故障一般为：电压表测量对象断路；电流表有示数，电压表没有示数时的故障一般为电压表测量对象短路。
（2）额定电压下的功率为额定功率，根据图乙读出灯泡两端电压为2.5V时经过灯泡的电流，由P=UI计算额定功率。
（3）串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，电电流处处相等。
（4）灯泡的电阻在电压小时阻值也小，结合进行判断。
【解答】（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，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，即故障原因可能是灯泡断路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
（2）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，根据P=UI可得，小灯泡的额定功率为。
（3）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为
所以，应选用“”的滑动变阻器，故B符合题意，A不符合题意。
故答案为：B。
（4）当电阻不变时，由可知，当小灯泡两端的电压为，即电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的灯丝电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P=UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率。
（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，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，即故障原因可能是灯泡断路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，根据P=UI可得，小灯泡的额定功率为
（3）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为
所以，应选用“”的滑动变阻器，故B符合题意，A不符合题意。
故选B。
（4）当电阻不变时，由可知，当小灯泡两端的电压为，即电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的灯丝电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P=UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率。
四、综合题
28．（2024九上·义乌月考） 室温为10℃时，小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。(乙醚的比热容约为 着火点为160℃)
（1） 求小宁对活塞的做功大小。
（2）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量
（3） 小宁的实验没有成功，请帮助他分析原因。
【答案】（1）小宁对活塞的做功。
（2）乙醚吸收的热量
（3）小宁的实验没有成功原因是做功太少，乙醚升温太小，远远达不到着火点温度
【知识点】功；热量的计算
【解析】【分析】（1）利用杠杆进行计算。
（2）热量的计算公式。
（3）燃烧的条件是有可燃物、助燃剂以及温度达到着火点。
【解答】（3）由（1）（2）可知，小宁做的功远小于乙醚燃烧需要吸收的热量，所以乙醚的温度未达着火点，故乙醚不能燃烧。
29．如今，太阳能热水器的应用已经非常普遍了。如图所示，已知某太阳能热水器在冬季有效日照时间段里，能将8 ℃、100 L的水加热到38℃。[水的比热容为 (kg·℃)，水的密度为
（1）太阳能热水器将太阳能转化为　 　能。
（2）在此过程中，水吸收了多少热量
（3）若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J，则该热水器的效率是多少
【答案】（1）内
（2）首先计算水的质量，已知水的体积
V=100L=100dm3 =0.1m3 ，根据密度公式 ，可得水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg。
水吸收的热量：
；
（3）根据题意可得Q吸=Q放，由Q放=qV得：
需要燃烧天然气的体积；
【知识点】温度、热量与内能的关系；比热容；热量的计算
【解析】【分析】（1）能量转化的相关知识：能量可以从一种形式转化为另一种形式，太阳能热水器是将太阳能（一种来自太阳的能量形式）转化为内能（物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，这里体现为水的温度升高，内能增加）。
（2）热量计算的相关知识：根据吸热公式，其中c是物质的比热容，m是物体的质量，t是末温，t0是初温，可计算物体吸收的热量。同时，还涉及到密度公式 ，用于由水的体积计算水的质量。
（3）效率计算的相关知识：效率η是指有用功（或有用能量）跟总功（或总能量）的比值，对于太阳能热水器，水吸收的热量
Q吸是有用能量，太阳辐射到热水器的热量Q总是总能量，效率公式为。
【解答】（1）太阳能热水器工作时，是将太阳能转化为内能。
（2）首先计算水的质量，已知水的体积
V=100L=100dm3 =0.1m3 ，根据密度公式 ，可得水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg。
水吸收的热量：
；
（3）根据题意可得Q吸=Q放，由Q放=qV得：
需要燃烧天然气的体积；
30．（2021九上·余姚期中）如图所示，电路中R1=40Ω，R2=60Ω.，闭合开关，电流表示数为0.3A，
请计算：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的电功率；
（3）开关闭合20s，电流通过R2做了多少功？
【答案】（1）U=IR1=0.3A×40Ω=12V
（2）P= =2.4W
（3）W=Pt=2.4W×20s=48J
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）由电路图可知，电阻R1、R2并联，根据欧姆定律求出R1两端电压。
（2）根据电功率公式求出R2的电功率。
（3）W=Pt是电功计算公式。W代表功，P功率，T是时间，功就等于功率乘以时间。
31．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220 V，高温挡和低温挡的额定功率分别为 2200 W和 1000 W，简化电路如图乙所示。求：
（1）电热丝加热时，把电能转化为　 　。
（2）当开关 S1、S2 均闭合时，电加热器处于　 　(填“高温挡”或“低温挡”)。
（3）电阻丝R1的阻值。
（4）在额定电压下，使用高温挡工作3 h，电加热器产生的热量是多少。
【答案】（1）内能
（2）高温挡
（3）断开时，电路中只有，R1的阻值为
（4）
【知识点】热量的计算；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）电热器是将电能转化为内能的装置。
（2）判断电热器挡位时，可根据开关闭合情况画出等效电路图，再由判断总功率大小，从而判断挡位。
（3）低温挡为只有的简单电路，根据的变式计算电阻大小。
（4）电路为纯电阻电路，消耗的电能都转化为内能，即Q=W。
【解答】（1）电热丝加热时，将电能转化为内能，温度升高，热量散失到空气中，起到取暖的效果。
（2）两个开关都闭合，电路为并联电路，总电阻小于电路中任何一个电阻，由可知，电路的总功率最大，为高温挡。
32．（2025九上·婺城月考）2024年9月25日，中国东风-31AG型洲际导弹划破天际，精准命中太平洋目标海域。洲际导弹的飞行过程分为初段OA、中段AB、末段BC三个阶段，如图所示。飞行初段，发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升。飞行中段，发动机关闭，导弹依靠惯性在钱学森弹道飞行。飞行末段，发动机再次打开，急速坠落的导弹，还会释放多个干扰弹，大大降低拦截成功率。
请回答下列问题：
（1）导弹飞行初段，其能量主要来自燃料储存的　 　。
（2）导弹飞行中段，距离地面等高的a、b两点速度的大小关系： va　 　vb(选填“大于”“小于”或“等于”)。
（3）导弹飞行末段，除干扰弹外，导弹不断加速俯冲，从被发现到命中攻击点仅需十几秒。
若某拦截导弹发射点距离攻击点 60km，推力为 最大功率为 该拦截导弹能否成功拦截东风-31AG型洲际导弹，请计算说明。
【答案】（1）化学能
（2）大于
（3）拦截导弹飞行的最短时间20S，该拦截导弹不能成功拦截东风-31AG型洲际导弹
【知识点】速度公式及其应用；功率计算公式的应用；能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 （1）根据能量转化的知识解答；
（2）根据导弹飞行时与空气摩擦生热分析两点机械能大小，根据高度关系比较两点重力势能大小，从而比较两点动能大小即可；
（3）根据P=Fv计算该拦截导弹的速度，拦截导弹发射点距离攻击点60km，根据速度公式计算拦截导弹飞行的时间，
导弹飞行末段，除干扰弹外，导弹不断加速俯冲，从被发现到命中攻击点仅需十几秒，比较可知该拦截导弹是否能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
【解答】 （1）导弹飞行初段， 动机内燃料燃烧推动导弹加速上升，将燃料的化学能转化为内能，再转化为机械能，则其能量主要来自燃料储存的化学能；
（2）导弹飞行过程中，距离地面等高的a、b两点，其重力势能相等。由于与空气摩擦生热，则导弹的机械能减小，所以b处机械能较小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，b点的动能小，即距离地面等高的a、b两点速度的大小关系是va大于vb；
（3）根据题意可知，该拦截导弹的最大速度：，
拦截导弹发射点距离攻击点60km，拦截导弹飞行的最短时间：，
导弹飞行末段，从被发现到命中攻击点仅需十几秒，
比较可知该拦截导弹不能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
1 / 1初中科学浙教版 九年级上册 第3章 5-8节测试卷
一、选择题
1．（2024九上·台州期中）图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，当人坐上椅子，在M向下滑动的过程中(　　)
A．气体对外界做功，气体内能增大
B．外界对气体做功，气体内能减小
C．气体对外界做功，气体内能减小
D．外界对气体做功，气体内能增大
2．（2025九上·金华月考）仔细观察图中甲、乙、丙三杯水，内能最大的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．无法比较
3．关于温度、热量、内能，下列说法正确的是 (　　)
A．0℃的冰没有内能
B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C．物体的温度越高，所含的热量越多
D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
4．（2025九上·平阳月考）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3765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
5．（2025九上·金华期中）光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，其核心部分的工作原理如图示：带有活塞的密闭气室中装有NO2，当光从窗口射入时，发生分解反应：2NO2NO+O2，导致气室内气压增大；当无光照射情况下，又发生化合反应：NO+O22NO2，导致气室内气压减小。这样便可通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能。则该光发动机装置中的活塞向右运动时，相当于下图汽油机四个冲程中的（）
A． B． C． D．
6．（2025九上·镇海区期末）如图所示是四个科学实验，下列说法错误的是（　　）
A．甲图中，分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈
B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，水蒸气的热量转移给了木塞
C．丙图中，压紧的两铅块下面悬挂钩码也未被拉开，说明分子间存在引力
D．丁图中，迅速向下压活塞时，活塞对筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能
7．图中改变内能的方式与其他三种不同的是 (　　)
A．钻木取火 B．锅被加热
C．锅盖被顶开 D．搓手取暖
8．（2025九上·金华期中）如图是某一定值电阻的I﹣U图像。当该电阻两端的电压增大ΔU，其电功率增大ΔP。则图中的阴影面积大小能正确表示ΔP大小的是（）
A． B．
C． D．
9．（2024九上·杭州月考）下列对家用电器相关物理量的估计，最符合实际情况的是（　　）
A．家用节能灯中的电流约为5A
B．家用电冰箱正常工作时电功率为150W
C．通过家用空调的电流约为0.5A
D．台式电脑正常工作时电功率约为2000W
10．（2025九上·镇海区期末）生活中灯泡被烧坏经常发生在开关闭合的一瞬间，兴趣小组为了找到原因，将一个标有“，”的小灯泡接在电压为的恒压电源上（如图甲所示），闭合开关的瞬间利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图乙所示），利用高速摄影技术可以观察到前灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程；从第后灯泡逐渐变为稳定发光。下列说法错误的是（　　）
A．灯丝的实际功率先变小后不变
B．小灯泡稳定发光后实际功率为
C．灯丝从逐渐变亮，实际功率逐渐变大
D．开关闭合瞬间，灯泡的实际功率大于额定功率，所以容易烧坏
11．（2025九上·镇海区期末）如图是探究“影响电流热效应”的实验装置，将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是（　　）
A．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
B．滑动变阻器的滑片向左移，两管中煤油温度上升将变慢
C．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
D．选用比热容小的煤油做实验，吸收相同的热量，温度变化明显
12．（2025九上·慈溪开学考）如图所示，两灯泡和规格分别为“6V 3W”和“6V 6W”，电源电压相同恒为6V，按甲、乙方式连接，工作时最亮的是（　　）
A．甲图中的 B．甲图中的 C．乙图中的 D．乙图中的
13．（2025九上·余杭期末）通过两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示，当将甲、乙两电阻并联在2V的电源两端，下列分析错误的是（　　）
A．甲、乙电阻的电流之比为2：1 B．干路上的电流是0.6A
C．甲消耗的电功率为0.4W D．乙在1分钟内消耗的电能为24J
14．（2024九上·余杭期末）核电站是利用核反应堆提供能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。甲是核电站的原理示意图，乙是两种核反应示意图。下列说法不正确的是（　　）
A．日本福岛核污染水是C中流出的水
B．核电站核反应堆利用的是A所示的核反应
C．核反应后有核废料，因此它是化学变化
D．根据核电站原理图，能量转化顺序是核能→内能→机械能→电能
15．（2025九上·浙江期中）小科在试管中装适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热。如图所示，加热一段时间后，塞子冲出去了，则下列说法正确的是
A．正在沸腾的水吸收热量，内能不变
B．酒精燃烧升高的温度传递给试管里的水
C．试管中水与水蒸气的内能改变方式只有做功
D．塞子机械能的增加量小于燃烧酒精化学能的释放量
16．（2025九上·普陀期中）物体的运动有多种多样的形式，跟物体的运动一样，能量也有多种形式。下列能量的说法中错误的是（）
A．雷达天线发射的信号具有电能
B．人的食物中储存化学能
C．雷达天线发射的信号具有化学能
D．雷电爆发时具有电能、声能、电磁能等
二、填空题
17．（2023九上·杭州期中）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定。当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是　 　J，撤去力，氨气推动活塞，此时瓶内氦气内能　 　（填“增大”或“减小”），这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的　 　冲程相同。
18．（2025九上·慈溪月考）如图甲，电源电压恒为8V，滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙；R2与R1的电功率之比k与 的关系如图丙。则滑片P在a端时，电路消耗的功率是 　 　W；滑片P在b端时， 消耗的功率　 　W
19．（2025九上·丽水期末）如图甲，是一款家用电水壶内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过转动旋钮开关可实现加热和保温两种功能。
（1）将电水壶的开关S闭合后，旋钮开关在如图甲所示位置，此时电水壶处于　 　(填“加热”或“保温”)状态；
（2）小科用电水壶给质量为1千克的水加热，2分钟后水温升高了30℃，在此过程中水至少吸收的热量为　 　焦。若此过程家庭电路中只有电水壶在工作，观察到电能表(如图乙)的转盘转过30转，则电水壶实际功率为　 　瓦。
20．（2024九上·义乌月考） 图甲表示原子核在转变过程中释放能量的方式，图乙是某种光伏发电技术简化电路。
（1） 太阳辐射的巨大能量来自图甲中　 　(选填“A”或“B”)所示的核反应。
（2） 当太阳能电池板只为蓄电池充电时， 应闭合控制开关　 　(选填“S1”、 “S2”或“S1和S2”)。人们通过电压采样、电流采样来管理光伏电路的工作状态，当断开S1闭合S2时，采样电压为5伏，采样电流为0.6安，定值电阻R 电功率是　 　瓦。
21．（2024九上·萧山月考） 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，即通过核　 　(选填“裂变”或“聚变”)释放巨大的核能。
（2）如图2为核电站发电流程图，核电站发电过程中，能量转化是：核能→　 　→机械能→电能。
22．（2021九上·嵊州期末）同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计)。
（1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量　 　(选填“增大”、“不变”或“减小”)
（2）小球能到达最高点的高度h1　 　h2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
23．（2025九上·婺城期末）如图甲是我国古代发明的一种取火器----火绒，把木制推杆快速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。如图乙是小科同学建构的汽油机工作原理图。请回答：
（1） 选择艾绒作为点火材料，利用艾绒着火点低的性质，艾绒燃烧时将　 　转化为内能。
（2） 取火时，牛角套筒内空气温度会上升，其内能改变的方式是　 　。
（3） 取火后，推杆会自动向右回弹，此过程类似图乙中的　 　(填字母)。
三、实验与探究题
24．（2025九下 钱塘模拟）能量转化和守恒定律是自然界普遍遵循的定律。小塘设计了如图所示的电路，验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是守恒的。为寻找适合用于验证能量守恒的最佳电阻值，进行了如下探究。(电源电压不变，装置气密性良好)
【实验步骤】
①将阻值为1Ω的电阻丝接入电路，如图连接并安装好装置；
②在内筒中加入初温为t0的适量水 m克，并盖紧盖子；
③闭合开关，将滑动变阻器滑片移动至适当位置后，记录此时电流表示数为2A；
④加热过程中不断上下缓慢移动搅拌器，当温度升高了30℃时，记录；
⑤多次更换不同电阻的电热丝并控制电流不变，重复上述实验并记录相关数据。
⑥分别计算电热丝消耗电能和水吸收热量并计算能量之比。
【实验记录与处理】
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
电流值(A) 2 2 2 2 2 2 2 2
电阻丝阻值(Ω) 1 2 3 4 5 6 7 8
电热丝消耗电能与水吸收热量之比 1.56 1.50 1.26 1.19 1.17 1.15 1.11 1.10
（1）上下移动搅拌器的目的：　 　。
（2）请将步骤④补充完整 　 　。
（3）当电阻丝电阻从1Ω更换至 2Ω重复实验时，滑动变阻器将向　 　(选填“左”或“右”)滑动。
（4）分析表中数据后，请选择出本实验最佳电阻值并写出判断依据：　 　。
25．（2025九上·金华期中）某同学在验证“电流通过导体产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”（产品介绍如图甲所示），电源电压为3V，常温下将测温贴贴在电阻上，利用变色测温贴变色所用的时间来判断导体产生的热量多少。请回答下列问题：
实验序号 变色所用的时间/s
R1 R2
1 9 18
2 12 24
3 21 42
（1）用导线将图乙中电路连接完整，要求连线不得交叉，滑动变阻器置于阻值最大的位置。
（2）要完成本实验除了图乙中所给的测量仪器外，还需要的测量仪器是　 　 。
（3）正确连接线路，闭合开关，R1处断路，若此时将一电压表并联在R1两端，则观察到电表的示数为　 　 。
（4）该同学整理数据得出“在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比。”若实验序号2中的电流为1A时，R2所贴变色测温贴的变色时间为24秒，则当其他不变，仅电流变为2A，R2所贴变色测温贴的变色时间为　 　 。
26．（2025九上·镇海区期末）项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展项目化实践活动。
（1）【项目一】加热原理
现用电热片、接入图甲电路模拟电热开水器的电路。已知电热片、的阻值为或，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图甲确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在、上面，闭合开关S，发现上的油墨纸片红色先褪去，则的阻值为　 　；
（2）图甲电路能模拟电热开水器保温和加热两档功能。根据（1）实验，计算图甲电路的加热功率为多少　 　？
（3）【项目二】热交换器设计
项目化小组的同学想到将电热开水器中的开水变成温开水，需要冷却放热。若将冷却放出的热量利用起来，用于提高进电热开水器前水的温度，可以节约电能。于是小组同学设计如图乙所示的方案。
该方案用波纹管比直管冷却效果更佳的原因是　 　。
（4）【项目三】节能效果
校园直饮水机采用上述热交换的方式，使进水管的常温自来水从变成的热水，再通电加热至。要得到的开水，相较于将的自来水直接烧开，可节约电能多少　 　？[不计热量损失，]
27．（2025九上·镇海区期末）小科做测定“小灯泡额定功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，滑动变阻器、电表、开关和导线。
（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是（　　）；
A．灯泡断路 B．灯泡短路
C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
（2）小科通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率　 　；
（3）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用（　　）；
A．“”的滑动变阻器 B．“”的滑动变阻器
（4）当小灯泡两端的电压为时，小灯泡的实际功率　 　（填>、<或=）。
四、综合题
28．（2024九上·义乌月考） 室温为10℃时，小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。(乙醚的比热容约为 着火点为160℃)
（1） 求小宁对活塞的做功大小。
（2）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量
（3） 小宁的实验没有成功，请帮助他分析原因。
29．如今，太阳能热水器的应用已经非常普遍了。如图所示，已知某太阳能热水器在冬季有效日照时间段里，能将8 ℃、100 L的水加热到38℃。[水的比热容为 (kg·℃)，水的密度为
（1）太阳能热水器将太阳能转化为　 　能。
（2）在此过程中，水吸收了多少热量
（3）若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J，则该热水器的效率是多少
30．（2021九上·余姚期中）如图所示，电路中R1=40Ω，R2=60Ω.，闭合开关，电流表示数为0.3A，
请计算：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的电功率；
（3）开关闭合20s，电流通过R2做了多少功？
31．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220 V，高温挡和低温挡的额定功率分别为 2200 W和 1000 W，简化电路如图乙所示。求：
（1）电热丝加热时，把电能转化为　 　。
（2）当开关 S1、S2 均闭合时，电加热器处于　 　(填“高温挡”或“低温挡”)。
（3）电阻丝R1的阻值。
（4）在额定电压下，使用高温挡工作3 h，电加热器产生的热量是多少。
32．（2025九上·婺城月考）2024年9月25日，中国东风-31AG型洲际导弹划破天际，精准命中太平洋目标海域。洲际导弹的飞行过程分为初段OA、中段AB、末段BC三个阶段，如图所示。飞行初段，发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升。飞行中段，发动机关闭，导弹依靠惯性在钱学森弹道飞行。飞行末段，发动机再次打开，急速坠落的导弹，还会释放多个干扰弹，大大降低拦截成功率。
请回答下列问题：
（1）导弹飞行初段，其能量主要来自燃料储存的　 　。
（2）导弹飞行中段，距离地面等高的a、b两点速度的大小关系： va　 　vb(选填“大于”“小于”或“等于”)。
（3）导弹飞行末段，除干扰弹外，导弹不断加速俯冲，从被发现到命中攻击点仅需十几秒。
若某拦截导弹发射点距离攻击点 60km，推力为 最大功率为 该拦截导弹能否成功拦截东风-31AG型洲际导弹，请计算说明。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】向下滑，压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气体内能增大。【解答】由题意可知，当人坐上椅子，在M向下滑动的过程中，压缩密闭的空气，对气体做功，使气体的内能增大，温度升高。
故答案为：D。
2．【答案】C
【知识点】内能
【解析】【分析】 内能是物体内部所有分子动能和势能的总和， 内能大小与物质种类、状态、温度和质量等因素有关。
【解答】根据图片可知，三种液体都是水，丙中水的质量最大、温度最高，则内能最大，故C正确，而ABD错误。
故选C。
3．【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】 温度、热量、内能的关系：吸收或放出热量，内能一定变；温度升高或降低，内能一定变。
【解答】A、任何温度的物体都具有内能，故A错误；
BD、冰熔化时吸收热量，虽然温度不变，但内能增大，故B正确，D错误；
C、热量是过程量，不能含有，故C错误。
故答案为：B。
4．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】根据对电能表上各个参数的意义的认识分析判断。
【解答】 A.电能表每小时转过的圈数与用电器消耗的电能大小有关，不一定转过600转，故A错误；
B.根据示数“03765”可知，最后一位为小数，即该电能表显示消耗了电能376.5度，故B错误；
C.电能表测量电功的仪器，故C错误；
D.根据“600r/kW·h”可知，该表转盘转6转说明消耗的电能度，故D正确。
故选D。
5．【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】分析光发动机该装置中的活塞向右运动时的能量转化情况，找出汽油机四冲程中能量转化与此相当的冲程。
【解答】由题知，通过控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应，从而推动活塞输出机械能；
这里将光能转化为机械能，使活塞向右运动（气室内的空气对活塞做功），相当于汽油机的做功冲程，此时两个气门关闭，燃气膨胀对活塞做功，使活塞向下运动，观察可知只有C符合题意。
故答案为：C。
6．【答案】B
【知识点】分子的热运动；分子间的作用力；温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】热量是过程量，只能说有多少热量发生了转移，不能说水蒸气具有热量。
【解答】A、由图中实验可知，红墨水在热水中扩散得比在冷水中快，说明分子热运动与温度有关，温度越高，分子运动速度越快，故A正确，不符合题意；
B、当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故B错误，符合题意；
C、分子间存在着相互作用的引力和斥力，图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，故C正确，不符合题意；
D、图中，迅速向下压活塞时，活塞对筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，空气的温度升高，达到硝化棉的燃点使其燃烧，故D正确，不符合题意。
故答案为：B。
7．【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】（1）改变物体内能有两种方式：做功和热传递。做功是其他形式的能与内能的相互转化，例如钻木取火、搓手取暖、锅盖被顶开，都是通过做功改变内能。
（2）热传递是内能从高温物体转移到低温物体，比如锅被加热，是通过热传递改变内能。
【解答】A、钻木取火是通过克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能，故该选项不符合题意。
B、锅被加热，是通过热传递的方式，将热量从热源传递给锅，使锅的内能增加，属于热传递改变内能，故该选项符合题意。
C、锅盖被顶开，是锅内的水蒸气对锅盖做功，将水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，属于做功改变内能，故该选项不符合题意。
D、搓手取暖是通过克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能，故该选项不符合题意。
故答案为：B。
8．【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】根据， ，表示出变化的电功率，进而判断出符合题意的图像。
【解答】 变化的电功率为：，故D符合题意。
故答案为：D。
9．【答案】B
【知识点】电器的电功率；电功率
【解析】【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要经过简单的计算，有的要进行单位换算，最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】A、家用节能灯中的电流约为0.01A，故A不符合实际；
B、家用电冰箱正常工作时电功率为150W，故B符合实际；
C、通过家用空调的电流约为5A，故C不符合实际；
D、台式电脑正常工作时电功率约为200W，故D不符合实际。
故答案为：B。
10．【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】灯泡的实际功率根据P=UI 进行计算，灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以电源电压一定时，灯泡的实际功率发生改变。
【解答】A、电源的电压恒定，则小灯泡两端的电压不变，由图乙可知，通过灯泡的电流先减小后不变，由P=UI可知，灯丝的实际功率先变小后不变，故A正确，不符合题意；
B、实验过程中，当灯泡稳定发光时两端的电压等于电源电压12V，电流为1A，实际功率为P=UI=12V×1A=12W，故B正确，不符合题意；
C、灯丝从0~0.04s逐渐变亮，但由图乙可知，通过灯泡的电流逐渐减小，由P=UI可知，灯泡的实际功率逐渐变小，故C错误，符合题意；
D、闭合开关瞬间，电流最大，灯泡的实际功率最大，所以容易烧坏，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
11．【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据焦耳定律可知，电热与电流、电阻及通电时间有关。
【解答】A、通电后电流通过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，应用了转换法，故A正确，不符合题意；
B、滑动变阻器的滑片向左移，连入电路的电阻变小，在电源电压一定时，电流变大，在瓶中导体电阻和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量变多，两管中煤油温度上升将变快，故B错误，符合题意；
C、由图可知，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，故C正确，不符合题意；
D、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D正确，不符合题意。
故答案为：B。
12．【答案】D
【知识点】串、并联电路的电压特点；电功率
【解析】【分析】灯泡的亮度决定于实际功率大小，
（1）根据串联分压确定串联时的电压，得出实际功率与额定功率的关系；
（2）根据并联电压相等，确定实际功率。
【解答】灯泡的亮度决定于实际功率大小，甲图中两个灯泡串联，根据串联分压，每个灯泡的电压都小于6V，实际功率都小于额定功率；乙图并联，每个灯泡的电压都等于额定电压6V，都正常发光，两灯泡规格分别为“6V 3W”和“6V 6W“，说明L2的实际功率大，故并联时L2最亮，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为： D。
13．【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）由图象可知通过它们的电流大小，然后可知其电流之比；
（2）根据并联电路电流规律求出干路电流；
（3）根据P甲=U甲I甲求出甲消耗的电功率；
（4）根据W乙=U乙I乙t求出乙在1分钟内消耗的电能。
【解答】A、由图象可知，当它们两端电压为2V时，通过它们的电流分别为I甲=0.4A，I乙=0.2A，则甲、乙电阻的电流之比为，故A正确，不符合题意；
B、由图象可知，当它们两端电压为2V时，通过它们的电流分别为I甲=0.4A，I乙=0.2A，因干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：，故B正确，不符合题意；
C、甲消耗的电功率为：，故C错误，符合题意；
D、乙在1分钟内消耗的电能为：，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
14．【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站主要利用核裂变释放的能量进行发电。
【解答】A.日本排放的是核污染水，日本福岛核污染水是机芯断裂，内部核料泄露到冷却水中，A正确；
B.A是核裂变，B是核聚变，核电站主要利用核裂变释放的能量进行发电，B正确；
C. 核反应后有核废料，属于核反应，不是化学反应，也不是化学变化，C错误；
D. 核电站能量转化顺序是核能→内能→机械能→电能，D正确；
故答案为：C。
15．【答案】D
【知识点】能量利用效率；温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变内能的方式：做功和热传递。
【解答】A、正在沸腾的水吸收热量，内能变大，温度不变，故A错误；
B、酒精燃烧发出热量，温度升高，将热量传递给试管中的水，温度不能传递，故B错误；
C、试管中的水和水蒸气吸收热量，是通过热传递的方式改变内能，故C错误；
D、酒精燃烧释放的化学能转化为水的内能、试管的内能等，水的部分内能转化为塞子的机械能，可知 塞子机械能的增加量小于燃烧酒精化学能的释放量，故D正确。
故答案为：D。
16．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）能量形式的判断知识点：电能是电流做功的能力，雷达发射的信号是电磁波，属于电磁能，而非电能；化学能是物质发生化学反应时释放的能量，食物中储存着化学能。
（2）雷电能量形式的知识点：雷电爆发时，既有电能的释放，又有声音（声能）和电磁波（电磁能）的产生。
【解答】A、雷达天线发射的信号是电磁能，不是电能，故该选项错误。
B、人的食物中含有化学物质，储存着化学能，故该选项正确。
C、雷达天线发射的信号是电磁能，不是化学能，故该选项正确。
D、雷电爆发时，有电能的释放，同时产生声音（声能）和电磁波（电磁能）等，故该选项正确。
故答案为：A。
17．【答案】620；增大；做功
【知识点】物体内能的改变方法；热量的计算；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，据此计算；
（2）改变内能的方法有：做功和热传递。四冲程汽油机在做功冲程中，高温气体对活塞做功，将内能转化为机械能。
【解答】（1）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，
则氦气吸收的热量Q吸=mc△t= 0.02kg×3100J/(kg·℃)×(30℃-20℃)=620J。
（2）撤去力，氨气推动活塞做功，内能转化为机械能，内能减小。
（3）氨气推动活塞做功，内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
18．【答案】16；2.56
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；变阻器的原理及其使用；电功率计算公式的应用；电阻的串联、并联
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，总电阻等于各用电器电阻之和。
【解答】电路为串联电路，当滑动变阻器连入电路的阻值为零时，电路中总电阻最小，电流最大，由图乙可知，此时电路中电流为2A，滑动变阻器两端电压为零，可知定值电阻的阻值为。电路消耗的电功率为。
串联电路电流处处相等，由可知，电功率之比等于电阻之比，当滑片在b点时，滑动变阻器的阻值最大，此时R2与R1的电功率之比k等于4，可知滑动变阻器的最大阻值为 ，此时电路中的电流为， 消耗的功率为。
19．【答案】（1）保温
（2）1.26×105；1500
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同闭合情况下总功率的大小，从而确定对应的工作状态；
（2）根据Q=cm△t计算水吸收的热量。根据计算电水壶消耗的电能，最后根据计算它的实际功率。
【解答】（1）根据图片甲可知，开关接1时，两个电阻串联；
当开关接2时，只有R2单独工作；
那么前者总电阻大于后者；
根据可知，前者总功率小于后者，
则前者为保温状态，后者为加热状态。
（2）水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×30℃=1.26×105J；
电水壶消耗的电能：；
那么电水壶的实际功率为：。
20．【答案】（1）B
（2）S1；3
【知识点】核裂变与核聚变；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）A为核裂变，是原子弹和核电站中的核反应；图B为核聚变，是氢弹和太阳内部发生的核反应。
（2）给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器。
【解答】（1）太阳发生的是核聚变，即图中B所示的核反应。
（2）只闭合S1时，用电器R处于断路状态，此时太阳能给蓄电池充电。
当断开S1闭合S2时，电路为只有R的简单电路，电阻的电功率为。
21．【答案】（1）聚变
（2）内能
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）太阳的能量来自于上面轻核的聚变；
（2）根据核电站的能量转化分析解答。
【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）如图2为核电站发电流程图，核电站发电过程中，能量转化是：核能→内能→机械能→电能。
22．【答案】（1）不变
（2）大于
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）分析小球运动过程中是否存在能量的损失即可；
（2）首先分析最高点时二者速度的大小，然后确定该点时动能的大小，进而确定重力势能的大小，最后比较最高点的高度大小。
【解答】（1）小球在沿斜面上升过程中，斜面光滑，即不会克服阻力而消耗机械能，因此其机械能总量不变。
（2）小球在斜面上到达最高点时，它的速度为零，动能为零；小球被抛出到达最高点时，它在水平方向上的速度不为零，即动能不为零。根据机械能=动能+重力势能可知，前面的重力势能肯定大于后者的重力势能，即前面到达的高度大于后者的高度，也就是h1>h2。
23．【答案】（1）化学能
（2）做功
（3）C
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法；热机的工作原理
【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，热传递改变内能的本质为能量的转移；
（3）热机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能。
【解答】（1）选择艾绒作为点火材料，利用艾绒着火点低的性质，艾绒燃烧时将化学能转化为内能。
（2） 取火时，牛角套筒内空气温度会上升， 即将推杆的机械能转化为空气的内能，则内能的改变方式为做功；
（3） 取火后，推杆会自动向右回弹， 即将内能转化为机械能，和热机的做功冲程相同，故选C。
24．【答案】（1）使水受热均匀
（2）加热时间
（3）左
（4）8Ω， 能量比值最接近1 (1.10) ， 能量损失最小
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】电流流经导体时，会产生电热，电热的大小通过W=I2Rt来计算。
【解答】（1）因为液体是局部受热，所以需要通过搅拌混合来使整体均匀受热。
（2）电热丝消耗的电能由W=I2Rt计算得到，所以实验中需要记录加热时间。
（3）实验中要求使电流大小不变，根据R=U/I，可知电源电压不变，电路中总电阻不变，所以当电阻丝电阻增大，滑动变阻器接入在电路中的电阻需要减小，即滑片向左移动。
（4）根据表格数据，当电阻丝阻值为8Ω时，消耗的电能与水吸收的热量最接近，说明能量损耗最小。
25．【答案】（1）
（2）秒表或计时器
（3）3V
（4）6秒
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】 （1）根据实验要求，一般是将两个电阻（R1和R2）与滑动变阻器串联接入电路，电源电压为 3V。滑动变阻器要采用“一上一下”的接法，且滑片置于阻值最大位置。
（2）还需要的测量仪器根据焦耳定律Q=I2Rt，要研究热量与电阻、电流及通电时间的关系，电路中有电流表可测电流，还需要测量时间的仪器，所以还需要的测量仪器是停表。
（3）电压表的示数当R1处断路时，若将电压表并联在R1两端，此时电压表通过R2与电源相连，因为电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，R2两端电压几乎为零，所以电压表测量的是电源电压，其示数为3V。
（4）变色时间计算根据焦耳定律Q=I2Rt，在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比。当电流由1A变为2A时，电流的平方变为原来的4倍。因为热量与变色时间成反比（产生相同热量，时间越短说明产热越快），所以变色时间变为原来的。
【解答】（1）根据实验要求，一般是将两个电阻（R1 和 R2）与滑动变阻器串联接入电路，电源电压为 3V。滑动变阻器要采用“一上一下”的接法，且滑片置于阻值最大位置，实物连接如下：
。
（2）还需要的测量仪器根据焦耳定律Q=I2Rt，要研究热量与电阻、电流及通电时间的关系，电路中有电流表可测电流，还需要测量时间的仪器，所以还需要的测量仪器是停表。
（3）电压表的示数当 R1处断路时，若将电压表并联在R1两端，此时电压表通过R2与电源相连，因为电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，R2两端电压几乎为零，所以电压表测量的是电源电压，其示数为3V。
（4）变色时间计算根据焦耳定律Q=I2Rt，在通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比。当电流由1A变为2A时，电流的平方变为原来的4倍。因为热量与变色时间成反比（产生相同热量，时间越短说明产热越快），所以变色时间变为原来的
。原来R2变色时间为24秒，则现在变色时间为24s×=6秒。
26．【答案】（1）18
（2）
（3）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的
（4）
【知识点】欧姆定律及其应用；比热容；热量的计算；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电流特点和焦耳定律进行分析。
（2）根据开关闭合情况，分析不同电路的总电阻大小关系，结合判断档位，并计算电功率。
（3）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，减少热量损耗，提高效率。
（4）根据计算节约的电能。
【解答】（1）由电路图可知电热片a、b串联，通过a、b的电流相等，由焦耳定律可知，在相同时间内，电阻大的电热片产生的热量多，则温度会更高，油墨纸片红色会先褪去，已知b上的油墨纸片红色先褪去，故电热片b的阻值更大，即b的阻值为18Ω。
（2）由图甲可知，只闭合开关S时，电热片a、b串联，电路的总电阻较大；闭合开关S和S1时，电路为a的简单电路，电路的电阻较小，根据可知，此时电路消耗的功率较大，处于加热状态，且加热功率。
（3）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的。
（4）不计热量损失，节约的电能相当于将10kg的自来水从20℃加热到80℃所需要的热量，故节约的电能。
（1）由电路图可知电热片a、b串联，通过a、b的电流相等，由焦耳定律可知，在相同时间内，电阻大的电热片产生的热量多，则温度会更高，油墨纸片红色会先褪去，已知b上的油墨纸片红色先褪去，故电热片b的阻值更大，即b的阻值为18Ω。
（2）由图甲可知，只闭合开关S时，电热片a、b串联，电路的总电阻较大；闭合开关S和S1时，电路为a的简单电路，电路的电阻较小，根据可知，此时电路消耗的功率较大，处于加热状态，且加热功率
（3）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的。
（4）不计热量损失，节约的电能相当于将10kg的自来水从20℃加热到80℃所需要的热量，故节约的电能
27．【答案】（1）A
（2）0.5
（3）B
（4）>
【知识点】影响电阻大小的因素；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）故障：电流表没有示数，电压表有示数时的故障一般为：电压表测量对象断路；电流表有示数，电压表没有示数时的故障一般为电压表测量对象短路。
（2）额定电压下的功率为额定功率，根据图乙读出灯泡两端电压为2.5V时经过灯泡的电流，由P=UI计算额定功率。
（3）串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，电电流处处相等。
（4）灯泡的电阻在电压小时阻值也小，结合进行判断。
【解答】（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，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，即故障原因可能是灯泡断路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
（2）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，根据P=UI可得，小灯泡的额定功率为。
（3）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为
所以，应选用“”的滑动变阻器，故B符合题意，A不符合题意。
故答案为：B。
（4）当电阻不变时，由可知，当小灯泡两端的电压为，即电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的灯丝电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P=UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率。
（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，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，即故障原因可能是灯泡断路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，根据P=UI可得，小灯泡的额定功率为
（3）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为
所以，应选用“”的滑动变阻器，故B符合题意，A不符合题意。
故选B。
（4）当电阻不变时，由可知，当小灯泡两端的电压为，即电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的灯丝电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P=UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率。
28．【答案】（1）小宁对活塞的做功。
（2）乙醚吸收的热量
（3）小宁的实验没有成功原因是做功太少，乙醚升温太小，远远达不到着火点温度
【知识点】功；热量的计算
【解析】【分析】（1）利用杠杆进行计算。
（2）热量的计算公式。
（3）燃烧的条件是有可燃物、助燃剂以及温度达到着火点。
【解答】（3）由（1）（2）可知，小宁做的功远小于乙醚燃烧需要吸收的热量，所以乙醚的温度未达着火点，故乙醚不能燃烧。
29．【答案】（1）内
（2）首先计算水的质量，已知水的体积
V=100L=100dm3 =0.1m3 ，根据密度公式 ，可得水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg。
水吸收的热量：
；
（3）根据题意可得Q吸=Q放，由Q放=qV得：
需要燃烧天然气的体积；
【知识点】温度、热量与内能的关系；比热容；热量的计算
【解析】【分析】（1）能量转化的相关知识：能量可以从一种形式转化为另一种形式，太阳能热水器是将太阳能（一种来自太阳的能量形式）转化为内能（物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，这里体现为水的温度升高，内能增加）。
（2）热量计算的相关知识：根据吸热公式，其中c是物质的比热容，m是物体的质量，t是末温，t0是初温，可计算物体吸收的热量。同时，还涉及到密度公式 ，用于由水的体积计算水的质量。
（3）效率计算的相关知识：效率η是指有用功（或有用能量）跟总功（或总能量）的比值，对于太阳能热水器，水吸收的热量
Q吸是有用能量，太阳辐射到热水器的热量Q总是总能量，效率公式为。
【解答】（1）太阳能热水器工作时，是将太阳能转化为内能。
（2）首先计算水的质量，已知水的体积
V=100L=100dm3 =0.1m3 ，根据密度公式 ，可得水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg。
水吸收的热量：
；
（3）根据题意可得Q吸=Q放，由Q放=qV得：
需要燃烧天然气的体积；
30．【答案】（1）U=IR1=0.3A×40Ω=12V
（2）P= =2.4W
（3）W=Pt=2.4W×20s=48J
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）由电路图可知，电阻R1、R2并联，根据欧姆定律求出R1两端电压。
（2）根据电功率公式求出R2的电功率。
（3）W=Pt是电功计算公式。W代表功，P功率，T是时间，功就等于功率乘以时间。
31．【答案】（1）内能
（2）高温挡
（3）断开时，电路中只有，R1的阻值为
（4）
【知识点】热量的计算；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）电热器是将电能转化为内能的装置。
（2）判断电热器挡位时，可根据开关闭合情况画出等效电路图，再由判断总功率大小，从而判断挡位。
（3）低温挡为只有的简单电路，根据的变式计算电阻大小。
（4）电路为纯电阻电路，消耗的电能都转化为内能，即Q=W。
【解答】（1）电热丝加热时，将电能转化为内能，温度升高，热量散失到空气中，起到取暖的效果。
（2）两个开关都闭合，电路为并联电路，总电阻小于电路中任何一个电阻，由可知，电路的总功率最大，为高温挡。
32．【答案】（1）化学能
（2）大于
（3）拦截导弹飞行的最短时间20S，该拦截导弹不能成功拦截东风-31AG型洲际导弹
【知识点】速度公式及其应用；功率计算公式的应用；能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 （1）根据能量转化的知识解答；
（2）根据导弹飞行时与空气摩擦生热分析两点机械能大小，根据高度关系比较两点重力势能大小，从而比较两点动能大小即可；
（3）根据P=Fv计算该拦截导弹的速度，拦截导弹发射点距离攻击点60km，根据速度公式计算拦截导弹飞行的时间，
导弹飞行末段，除干扰弹外，导弹不断加速俯冲，从被发现到命中攻击点仅需十几秒，比较可知该拦截导弹是否能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
【解答】 （1）导弹飞行初段， 动机内燃料燃烧推动导弹加速上升，将燃料的化学能转化为内能，再转化为机械能，则其能量主要来自燃料储存的化学能；
（2）导弹飞行过程中，距离地面等高的a、b两点，其重力势能相等。由于与空气摩擦生热，则导弹的机械能减小，所以b处机械能较小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，b点的动能小，即距离地面等高的a、b两点速度的大小关系是va大于vb；
（3）根据题意可知，该拦截导弹的最大速度：，
拦截导弹发射点距离攻击点60km，拦截导弹飞行的最短时间：，
导弹飞行末段，从被发现到命中攻击点仅需十几秒，
比较可知该拦截导弹不能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
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