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2026年浙教新版科学九上第2章单元测试卷
试 题 卷·A卷
学校：____________ 姓名：____________ 班级：____________ 考号：____________
注意事项：
满分120分，考试用时90分钟。
一、选择题（15题，共30分）
1．下图是排球扣球的几个环节，其中运动员对排球做功的是（　 　）
A．助跑起跳 B．手往后伸 C．空中击球 D．双脚落地
2．关于功和能的关系，下列说法正确的是（　　）
A．物体具有的能越多，它做的功越多 B．物体有了能就一定正在做功
C．做功的物体一定具有能 D．物体做功的多少与它具有的能无关
3．将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图所示)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中 能量变化的叙述，正确的是 (　　)
A．向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B．向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C．笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D．笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
4．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
5．汽车紧急刹车时，轮胎温度急剧升高，内能增大。以下四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是(　　)
A． B．
C． D．
6．如图所示是小科家的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．该电能表每小时指示灯闪烁了 3000次
B．该电能表显示共消耗了电能12345度
C．该电能表是测量电路中电功率的仪器
D．该电能表指示灯闪烁了300次，可使100W灯泡正常工作1h
7． 标有“36V 40W”和“220V 40W”的两盏白炽灯都正常发光时， 下列正确的是(　　)
A．“220V 40W”的灯较亮 B．“36V 40W”的灯较亮
C．两盏灯一样亮 D．无法判断哪盏灯较亮
8.关于核能，下列说法错误的是(　　)
A．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 B．太阳内部时刻在进行着核裂变反应
C．原子核裂变或聚变时释放出核能 D．原子弹利用的是核裂变原理制造的
9.下列关于能量转化的实例中，你认为说法正确的是 (　　)
A．水轮机带动发电机发电——电能转化为机械能 B．燃料燃烧——化学能转化为内能
C．植物光合作用——光能转化为内能 D．给蓄电池充电——化学能转化为电能
10.现有甲、乙两个物体(m甲>m乙)，在相等的恒力F作用下，分别在水平方向和斜面上通过了相等距离s，如图所示。F在两种情况下做的功分别为W甲、W乙，两者大小判断正确的是（　　）
A. B．
C． D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断
11.在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是（ ）
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③乙装置右边容器中的电阻丝应该选用 10Ω 阻值的电阻
④甲实验结论能解释“电炉丝热得发红而与它相连的导线几乎不发热”的现象
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
12．如图所示，塑料瓶内盛少量水，向瓶内打气后瓶塞跳起，瓶内出现白雾。下列说法正确的是（　　）
A．打气过程中，瓶内气体对外做功
B．打气过程中的能量转化，与汽油机的做功冲程相同
C．瓶塞跳起时，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
D．瓶塞跳起时，瓶内气体温度升高
13. 2024年8月，全红婵在巴黎奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中，其机械能变化的图像是 (　　)
A．B．C．D．
14．如下图甲为小灯泡L和电阻R的电流与电压的关系图像，图乙为所对应的电路图，电源电压为3V。下列说法错误的是（　　）
A．定值电阻 R 的大小为
B．和 S2 均闭合时灯泡亮度与只闭合时相同
C．和 S 均闭合时电流表示数为 0.9 A
D．和 S 均闭合时，电阻 R 在 1 min 所产生的热量为 30 J
15．如图甲所示是健身蹦床，原理如图乙所示。电源电压不变，R1为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．蹦床受到的压力逐渐变小
B．运动者的速度逐渐变小
C．电流表A 的示数逐渐变小，电压表V 的示数逐渐变大
D．R消耗的功率逐渐变大，整个电路消耗的功率逐渐变大
二、填空题（5题，共30分）
16．无人机已被应用于诸多领域，无人机高速飞行的过程中，通过　 　方式（选填“做功”或“热传递”），增加了内能。无人机可以用于救灾，在同一水平高度上匀速飞行投放物资的过程中，机械能　 　；（选填“变大”“变小”或“不变”）。忽略空气阻力，物资在下落的过程中将　 　能转化为　 　能。
17．现在燃气热水器的使用越来越普遍，如表所示是某燃气热水器的技术参数，其中“温升25℃热水产率12L/min”含义是每分钟进水12L，并使水温升高25℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
产品名称 燃气热水器
燃气种类 天然气
温升25℃热产水率 12L/min
（1）如果洗澡过程中持续用水15分钟，水所吸收的热量是　 　J。
（2）已知天然气的热值为8×107J/m3，热水器每分钟消耗的天然气为0.025m3，那么热水器的效率为　 　。
18．如图甲所示，冬天在给小孩喂牛奶前，要把冷牛奶放在热水中加热。已知容器中热水的初温为 60℃，冷牛奶的初温为10℃，每隔 1分钟测量一下水和牛奶的温度，描绘出它们的温度随时间变化的曲线，如图乙所示。在牛奶放入热水直至两者达到相同温度的过程中，水　 　热量，温度　 　，牛奶 热量，在前10分钟内，牛奶温度的变化量要　 　(填“大于”“小于”或“等于”)热水温度的变化量。
19．在“创新实验设计比赛”的活动中，小明从如图甲所示的“两端发光的激光剑”玩具中得到启发，设计了图乙所示的电路原理图。小明设计的电路中两灯的连接方式是　 　。若电源电压为3V，灯泡的规格均为“2.5V 0.5A”，假设灯泡电阻不变，则电路接通后，每个灯泡的实际功率是　 　W。
第19题图 第20题图
20．某空降兵和降落伞总重800N，从直升机上由静止开始竖直跳下，14s后降落伞打开，整个过程速度与时间的关系如图所示。
（1）在0-10s的过程中，由于有空气阻力，人和伞的总机械能　 　 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。
（2）在跳伞后10s至14s时间内人和伞的重力做功是　 　J。
（3）若跳伞后10-14s时间内人和伞受到的阻力为f1，跳伞18s后，人和伞受到的阻力为f2，则f1　 　f2(选填“<”、“=”或“>”)。
三、实验与探究题（5题， 共42分）
21．某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验：提出问题：烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢？
（1）设计实验：实验装置如图所示：除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和　 　。
（2）进行实验：该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是
A．在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油
B．用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同
C．把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间
D．用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同
（3）对比分开加热，该装置的优点是　 　；
（4）数据分析：改正错误后，如图是该兴趣小组绘制的“吸收热量-时间”和“温度-时间”图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是______。
A． B．C．D．
22．某学习小组探究沙子和水的吸热能力。
（1）学习小组同学用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温相同、质量相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，这是为了保证相同时间内水和沙子　 　相同；
（2）依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，可知在质量，吸收热量相同时，沙子升高的温度比水升高的温度多，说明　 　的吸热能力强。
（3）该实验中除了用到控制变量法外，还用了　 　法。
（4）在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区大，这是因为水和沙土相比，水比热容较大，下列事例中属于应用水的这种特性的是（ ）。
A．夏天给教室洒水，感觉凉；
B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，
C．用水冷却汽车的发动机；
D．冰熔化成水需要吸收热量。
（5）水的比热容为 则可以算出沙子的比热容为　 　J/(kg·℃)。
23.如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔，笔的质量为20g，小科同学利用该圆珠笔开展了以下实验研究。
实验一：研究弹簧弹力与压缩量的关系(如图乙)，实验数据记录如下表：
序号 钩码质量(g) 弹簧压缩量x(mm) 弹簧弹力F(N) 弹簧的劲度系数k(N/mm)
1 50 2 0.5 0.25
2 100 4 1 0.25
3 150 6 1.5 0.25
实验二：先将笔倒立向下按压然后放手，笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段(如图丙所示)。
①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面(见位置a)。
②由静止释放，外壳竖直上升，弹簧恢复到原长(见位置b)。
③笔继续上升到离桌面2.5cm的最高处(见位置c)开始下落。
（1） 由表中数据可知，在弹性限度范围内，弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为　 　。
（2） 图丙中从b到c位置，笔的内芯的重力势能逐渐　 　。
（3） 图丙三个位置中，弹簧弹性势能最大的是　 　(填“a”“b”或“c”)位置。
（4） 整个过程中，至少有　 　焦的弹性势能转化为笔的重力势能。
24．实验小组连接了图甲所示的电路，用于测量额定电压为2.5V的灯泡正常发光时的功率。滑动变阻器的规格为＂＂，所用电源为可调式电源（有、12V四个电压挡位）。
（1）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表读数为2.5伏时，电流表的读数如图乙所示。小灯泡正常发光时的电功率为　 　W。
（2）小科将小灯泡替换为额定电压 4.8 V 的小灯泡，调节电源电压到某个挡位，闭合开关，多次移动滑动变阻器滑片，根据实验数据，在图丙中绘制出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像。
①通过小灯泡 的电流与其两端电压不成正比的原因是　 　。
②本次实验中电源电压的挡位为　 　V。
（3）小科还发现，当灯泡和两端电压均为 2.5 V 时，灯亮度明显低于灯泡的亮度。结合 实验现象，对“灯泡亮度只由实际功率决定”这一结论作出评价：　 　。
25．新能源汽车因高效环保而成为热点。某科学兴趣小组为探究其原理与性能，开展了“自制电动小汽车”的项目化学习。他们制定的产品评价表如下：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能实现前进与倒退，且车速可调 能实现前进与倒退，但车速不可调节 只能前进或只能倒退，且车速不可调节
指标二 汽车刹车时能量可回收，且能手动关闭此功能 汽车刹车时能量可回收，但不能手动关闭此功能 汽车刹车时能量不可回收
小组同学利用3D打印机制作了一个汽车模型(如图1)，其内部简化电路如图2所示，其中电源C为可充电电池，在车辆制动时，开关S会自动切换至触点3 进行能量回收。请回答：
（1）当开关S接通触点2.调节滑动变阻器滑片向上移动时，车速将　 　。
（2）通过切换开关S能实现前进与倒退功能的原因是　 　。
（3）车辆制动期间，能量转化的形式为 (填序号)。
A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能
（4）对车辆进行测试时，指标一被评为“优秀”，指标二被评为“合格”，为使指标二能达到“优秀”等级，应如何改进电路 　 　。
四、综合题（3题，共18分）
26．为了提高快递配送效率，某公司使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。该物流机器人空载时质量为350kg，最大承载质量为150kg，匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍，牵引力做功的功率恒为2.1kW。计算（g=10N/kg）：
（1）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是多少牛。
（2）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度大小。
（3）某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km，用时20min，
计算货物的质量及机器人克服阻力所做的功。
27．小育家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知
额定加热功率 2000W 额定电压 220V
额定保温功率 400W 防水等级 IPX4
温度范围 室温 额定容量 50L
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
（1）求保温档正常工作2小时消耗的电能；
（2）求R1的阻值；
（3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。
28.小科家购买了一只电中药壶，其铭牌如图甲所示，内部电路简化如图乙。R1、R2为发热电阻，S为旋转开关，a、b、c、d为触点，通过旋转可切换“关”“低温档”“高温档”。正常工作时先使用高温档将中药煮沸，再转用低温档慢熬。
额定电压 220V
容量 1.5L
高温档功率 400W
低温档功率 100W
图甲
（1） 低温档加热时， 开关S应旋转至触点　 　(选填“ab”、“bc”或“cd”) 。
（2）求发热电阻R2的阻值。
（3）某次煎药总用时1.5小时，电功率与加热时间关系如图丙所示，本次煎药共消耗多少电能
1 / 1一、选择题（每小题只有一个正确答案，每题3分，共45分）
1．下图是排球扣球的几个环节，其中运动员对排球做功的是（　　）
A．助跑起跳 B．手往后伸
C．空中击球 D．双脚落地
【答案】C
【解析】【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可，据此分析判断。
【解答】 A.在助跑起跳的过程中，运动员对排球没有施加力，运动员对排球没有做功，故A错误；
B.在手往后伸的过程中，运动员对排球没有施加力，运动员对排球没有做功，故B错误；
C.在空中击球的过程中，运动员对排球施加了力，并且排球在力的方向上通过了距离，运动员对排球做了功，故C正确；
D.在双脚落地的过程中，运动员对排球没有施加力，运动员对排球没有做功，故D错误。
故选C。
2．关于功和能的关系，下列说法正确的是（　　）
A．物体具有的能越多，它做的功越多
B．物体有了能就一定正在做功
C．做功的物体一定具有能
D．物体做功的多少与它具有的能无关
【答案】C
【解析】【分析】如果一个物体能够做功，我们就说它具有能量，据此分析判断。
【解答】物体具有的能越多，它可以向外做的功越多，但是不一定做功，故A、B错误；
做功的物体一定具有能量，故C正确；
物体做功越多，说i吗它具有的能量越大，故D错误。
故选C。
3．将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图所示)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，正确的是 (　　)
A．向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B．向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C．笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D．笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
【答案】C
【解析】【分析】物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；
弹性势能与弹性形变量有关，形变量越大，弹性势能越大。
【解答】AD、向下按笔的过程中，弹簧的形变量增大，弹性势能增大，向上弹起时，形变量减小，弹性势能将减小，故AD错误；
BC、向下按笔的过程中，笔的质量不变，高度降低，可知重力势能减小，向上弹起时，笔的高度增大，重力势能增大，故B错误，C正确。
故答案为：C。
4．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
【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。
5．汽车紧急刹车时，轮胎温度急剧升高，内能增大。以下四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是(　　)
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】【分析】做功和热传递都能改变内能，前者的本质为能量的转化，后者的本质为能量的转移。
【解答】 汽车刹车时，轮胎与地面之间发生剧烈摩擦，摩擦力做功将机械能转化为轮胎的内能，导致温度升高。这种改变内能的方式是通过做功实现的。
A.钻木取火时，通过摩擦将机械能转化为内能，使木头温度升高而燃烧，属于做功改变内能，故A符合题意；
B.食物放入冰箱内，冰箱的制冷剂吸收食物的热量，然后将热量带到外面释放，属于热传递改变内能，故B不合题意；
C.冬天用热水袋取暖，即人体吸收热水的热量，属于热传递改变内能，故C不合题意；
D.金属勺放在热汤中吸收汤的热量温度升高，属于热传递改变内能，故D不合题意。
故选A。
6．如图所示是小科家的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．该电能表每小时指示灯闪烁了 3000次
B．该电能表显示共消耗了电能12345度
C．该电能表是测量电路中电功率的仪器
D．该电能表指示灯闪烁了300次，可使100W灯泡正常工作1h
【答案】D
【解析】【分析】根据电能表的参数计算消耗的电能，再由t=W/P计算灯泡的使用时间。
【解答】A、由表中数据可知，该电能表每消耗1千瓦时的电闪烁3000次，故A错误；
B、电能表最后一位是小数，可知该电能表显示消耗流量电能1234.5度，故B错误；
C、电能表是记录电功的仪器，不是电功率，故C错误；
D、该电能表每消耗1千瓦时的电闪烁3000次，闪烁300次，可知消耗的电能为0.1千瓦时，灯泡的电功率为100W，使用时间为，故D正确。
故答案为：D。
7． 标有“36V40W”和“220V40W”的两盏白炽灯都正常发光时， 下列正确的是(　　)
A．“220V40W”的灯较亮 B．“36V40W”的灯较亮
C．两盏灯一样亮 D．无法判断哪盏灯较亮
【答案】C
【解析】【分析】灯的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯越亮。
【解答】两盏灯的额定功率相同，正常发光时实际功率等于额定功率，可知两盏灯的实际功率也相同，灯的亮度由实际功率决定，可知两盏灯的亮度相同。
故答案为：C。
8.关于核能，下列说法错误的是(　　)
A．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
B．太阳内部时刻在进行着核裂变反应
C．原子核裂变或聚变时释放出核能
D．原子弹利用的是核裂变原理制造的
【答案】B
【解析】【分析】原子弹和核电站的原理都是核裂变，氢弹和太阳内部发生的是核聚变。
【解答】A、核电站的原本是可控的核裂变，故A正确 ，不符合题意；
B、太阳内部不断发生的是氢核聚变，不是核裂变，故B错误，符合题意；
C、无论是重核裂变还是氢核聚变都会释放出大量的能量，故C正确，不符合题意；
D、原子弹是通过不可控的链式裂变反应（如铀或钚的裂变）瞬间释放能量的，故D正确，不符合题意。
故答案为：B。
9.下列关于能量转化的实例中，你认为说法正确的是 (　　)
A．水轮机带动发电机发电——电能转化为机械能
B．燃料燃烧——化学能转化为内能
C．植物光合作用——光能转化为内能
D．给蓄电池充电——化学能转化为电能
【答案】B
【解析】【分析】 根据能量转化和转移的知识判断。
【解答】 A.水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故A错误；
B.燃料燃烧都是将化学能转化为内能，故B正确；
C.植物进行光合作用的过程中，将太阳能转化为化学能，故C错误；
D.给蓄电池充电时，把电能转化成化学能储存在电池里，故D错误。
故选B。
10.现有甲、乙两个物体(m甲>m乙)，在相等的恒力F作用下，分别在水平方向和斜面上通过了相等的距离s，如图所示。F在两种情况下做的功分别为W甲、W乙，两者大小判断正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．水平面和斜面的粗糙程度未知，无法判断
【答案】C
【解析】【分析】做功的条件：物体在力的方向上有移动距离。
【解答】两图中拉力大小相等且不变，物体在力的方向上移动的距离s相同，由可知，做的功相同，即。
故答案为：C。
11.在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是
①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的
②甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
③乙装置右边容器中的电阻丝应该选用 10Ω 阻值的电阻
④甲实验结论能解释“电炉丝热得发红而与它相连的导线几乎不发热”的现象
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
【答案】D
【解析】【分析】A.电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法；
BC.电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；
D.根据Q=I2Rt分析。
【解答】 ①根据转换法，U形管中液面高度变化主要是由气体热胀冷缩引起的，故A错误；
②甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系，故②正确；
③乙实验是研究电流产生的热量与电流的关系，通过它们的电流不同、通电时间都相同和电阻要相同，右边容器中的电阻要等于左边容器中的电阻5Ω，故③错误；
④图甲中两电阻串联，电阻不同，通过两电阻的电流相同，10Ω电阻产生的热量更多，电炉丝与和它相连的导线也是电阻不同，电流相同，电炉丝电阻更大，根据Q=I2Rt可知电炉丝产生的热量更多，故④正确。
那么正确的是②④。
故选D。
12．如图所示，塑料瓶内盛少量水，向瓶内打气后瓶塞跳起，瓶内出现白雾。下列说法正确的是（　　）
、
A．打气过程中，瓶内气体对外做功
B．打气过程中的能量转化，与汽油机的做功冲程相同
C．瓶塞跳起时，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能
D．瓶塞跳起时，瓶内气体温度升高
【答案】C
【解析】【分析】AB、压缩气体，外界对气体做功，机械能转化为内能；做功冲程的能量转化形式为：内能转化为机械能。
CD、气体对外做功，内能减小，温度降低，塞子获得机械能而跳起。
【解答】AB、打气时，气体被压缩，外界对气体做功，将机械能转化为内能，能量转化形式与压缩冲程相同，故AB错误；
CD、瓶塞跳起时，气体对外做功，将内能转化为塞子的机械能，气体内能减小，温度降低，故C正确，D错误。
故答案为：C。
13. 2024年8月，全红婵在巴黎奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中，其机械能变化的图像是 (　　)
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】【分析】 （1）物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关，弹性势能与弹性形变大小有关。
（2）在动能和势能的转化过程中，若不计摩擦、空气阻力等因素，机械能保持不变，若考虑摩擦、空气阻力等，机械能将变小。
【解答】 图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，此时她的机械能最小，从①到②的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的动能和重力势能，这段时间内它的机械能增大。从②到③到④的过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，也就是她的机械能保持不变。
故ACD错误，B正确。
故选B。
14．如下图甲为小灯泡L和电阻R的电流与电压的关系图像，图乙为所对应的电路图，电源电压为3V。下列说法错误的是（　　）
A．定值电阻 R 的大小为
B．和 S2 均闭合时灯泡亮度与只闭合时相同
C．和 S 均闭合时电流表示数为 0.9 A
D．和 S 均闭合时，电阻 R 在 1 min 所产生的热量为 30 J
【答案】D
【解析】【分析】（1）根据图甲信息根据进行计算分析；
（2）S和S1均闭合，定值电阻R和小灯泡并联在电路中，当只闭合S时，只有小灯泡接入电路，灯泡的亮暗由实际功率决定；
（3）S和S1均闭合，定值电阻R和小灯泡并联在电路中，总电流等于各支路电流之和，电流表测总电流；
（4）S和S1均闭合，定值电阻R和小灯泡并联在电路中，根据Q=W=UIt进行计算分析。
【解答】A、根据图甲中信息当U=2V时，I=0.2A，根据，故A选项正确，不符合题意。
B、当S和S1均闭合，定值电阻R和小灯泡并联在电路中，小灯泡的电压为电源电压，当只闭合S时，只有小灯泡接入电路，小灯泡的电压也为电源电压，根据，小灯泡的实际功率相同，亮度相同，故B选项正确，不符合题意。
C、根据图甲信息，电源电压为3V，小灯泡的电流为0.6A，定值电阻的电流0.3A，并联电路中总电流等于各支路电流之和，因此电流表的示数为0.6A+0.3A=0.9A，故C选项正确，不符合题意。
D、S和S1均闭合，电阻R和小灯泡并联在电路中，R两端的电压为3V，电流为0.3A，t=60s，根据Q=W=UIt=3V0.3A60s=54J，故D选项错误，符合题意。
故答案为：D。
15．如图甲所示是健身蹦床，原理如图乙所示。电源电压不变，R1为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．蹦床受到的压力逐渐变小
B．运动者的速度逐渐变小
C．电流表A 的示数逐渐变小，电压表V 的示数逐渐变大
D．R消耗的功率逐渐变大，整个电路消耗的功率逐渐变大
【答案】D
【解析】【分析】】由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压；
（1）在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，根据压力的变化判定压敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律分析电路中电流和电压表示数的变化；
（2）动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；
（3）根据P=UI=I2R判定R1和电路消耗的功率。
【解答】 由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压；
AC、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，压敏电阻的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；
根据U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V示数变大，故AC错误；
B、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小，故B错误；
D、电路中的电流变大，R1的电阻不变，根据P=UI=I2R知R1消耗的功率逐渐变大；
电源电压不变，电路中的电流变大，根据P=UI可知，电路消耗的总功率逐渐变大，故D正确。
故答案为：D。
二、填空题
16．无人机已被应用于诸多领域，无人机高速飞行的过程中，通过　 　方式（选填“做功”或“热传递”），增加了内能。无人机可以用于救灾，在同一水平高度上匀速飞行投放物资的过程中，机械能　 　；（选填“变大”“变小”或“不变”）。忽略空气阻力，物资在下落的过程中将　 　能转化为　 　能。
【答案】做功；变小；重力势；动
【解析】【分析】知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能=动能+势能。
【解答】无人机高速飞行的过程中，外壳与空气剧烈摩擦，此过程克服摩擦做功，机械能转化为内能。
无人机可以用于救灾，在同一水平高度上匀速飞行投放物资的过程中，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小，所以无人机的机械能变小。
略空气阻力，物资在下落的过程中，机械能守恒，由于高度降低，所以重力势能减小，速度变大，动能变大，即重力势能能转化为动能。
17．现在燃气热水器的使用越来越普遍，如表所示是某燃气热水器的技术参数，其中“温升25℃热水产率12L/min”含义是每分钟进水12L，并使水温升高25℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。
产品名称 燃气热水器
燃气种类 天然气
温升25℃热产水率 12L/min
（1）如果洗澡过程中持续用水15分钟，水所吸收的热量是　 　J。
（2）已知天然气的热值为8×107J/m3，热水器每分钟消耗的天然气为0.025m3，那么热水器的效率为　 　。
【答案】（1）1.89×107
（2）63%
【解析】【分析】 （1）由进水速度先计算出洗澡15分钟进水质量，再由Q吸=cmΔt计算水所吸收的热量；
（2）由Q放=Vq求出天然气释放的热量，利用公式求解热水器的效率。
【解答】（1）由题知，每分钟进水12L，并使水温升高25℃，
由ρ＝可得，洗澡15分钟进水质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×15×12×10﹣3m3＝180kg，
水所吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×180kg×25℃＝1.89×107J；
（2）热水器每分钟消耗的天然气为0.025m3，
所以15分钟消耗天然气的体积：V＝0.025m3/min×15min＝0.375m3，
天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.375m3×8×107J/m3＝3×107J，
热水器的效率：η＝×100%＝×100%＝63%。
18．如图甲所示，冬天在给小孩喂牛奶前，要把冷牛奶放在热水中加热。已知容器中热水的初温为 60℃，冷牛奶的初温为10℃，每隔 1分钟测量一下水和牛奶的温度，描绘出它们的温度随时间变化的曲线，如图乙所示。在牛奶放入热水直至两者达到相同温度的过程中，水　 　热量，温度　 　；牛奶　 　热量，温度　 　。 在前10分钟内，牛奶温度的变化量要　 　(填“大于”“小于”或“等于”)热水温度的变化量。
【答案】放出；降低；吸收；升高；大于
【解析】【分析】 发生热传递时，热量总是从高温物体传向低温物体，结合图像信息分析解答。
【解答】 如图乙所示。在牛奶放入热水直至两者达到相同温度的过程中，高温的水放出热量，温度下降；低温的牛奶吸收热量，温度上升，从图中信息可知，牛奶的温度变化量大于水的温度变化量。
19．在“创新实验设计比赛”的活动中，小明从如图甲所示的“两端发光的激光剑”玩具中得到启发，设计了图乙所示的电路原理图。小明设计的电路中两灯的连接方式是　 　。若电源电压为3V，灯泡的规格均为“2.5V 0.5A”，假设灯泡电阻不变，则电路接通后，每个灯泡的实际功率是　 　W。
【答案】串联；0.45
【解析】【分析】由图乙可知，两个灯泡逐个顺次地接在电源两端，即两灯串联；根据规格参数，结合欧姆定律求出每个灯的电阻，根据串联电路的分压原理得出每个灯泡的实际电压，根据
求出每个灯泡的实际功率。
【解答】由图所示的方法连接，电流只有一条路径，即电流逐个通过两灯，故两灯的连接方式是串联。
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻
由串联电路中总电阻等于各电阻之和和欧姆定律可得，电路中的电流
则每个灯泡的实际功率
20．某空降兵和降落伞总重800N，从直升机上由静止开始竖直跳下，14s后降落伞打开，整个过程速度与时间的关系如图所示。
（1）在0-10s的过程中，由于有空气阻力，人和伞的总机械能　 　(选填“变小”、“变大”或“不变”)。
（2）在跳伞后10s至14s时间内人和伞的重力做功是　 　J。
（3）若跳伞后10-14s时间内人和伞受到的阻力为f1，跳伞18s后，人和伞受到的阻力为f2，则f1　 　f2(选填“<”、“=”或“>”)。
【答案】（1）变小
（2）
（3）=
【解析】【分析】（1）存在阻力，克服摩擦做功，有内能产生，由于总能量不变，可知机械能变小。
（2）根据W=Gh和h=vt计算克服重力做的功。
（3）物体受平衡力或不受力时，运动状态不会发生改变，将保持静止或做匀速直线运动。
平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】（1）存在空气阻力，人和伞克服阻力做功，将部分机械能转化为内能，可知总机械能减小。
（2）在跳伞后10s至14s时间内，速度大小不变，做匀速直线运动，可知人和伞的重力做功。
（3）由图可知，10-14s和18s后速度不变，均做匀速直线运动，说明人和伞受力平衡，阻力等于重力，由于重力不变，可知阻力不变，即。
三、实验与探究题
21．某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验：提出问题：烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。
同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢？
（1）设计实验：实验装置如图所示：除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和　 　。
（2）进行实验：该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是______
A．在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油
B．用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同
C．把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间
D．用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同
（3）对比分开加热，该装置的优点是　 　；
（4）数据分析：改正错误后，如图是该兴趣小组绘制的“吸收热量-时间”和“温度-时间”图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是______。
A． B．
C． D．
【答案】（1）秒表
（2）A
（3）能够确保水和煤油在相同时间内吸收相同的热量
（4）C
【解析】【分析】（1）根据实验目的确定要测量的物理量，从而确定需要的测量工具；
（2）根据对探究不同物质吸热能力强弱的实验过程、现象和结论的认识判断即可；
（3）水和煤油在同一烧杯内加热，可以通过加热时间严格控制吸收的热量多少；
（4）AB.根据吸收热量和加热时间的关系判断；
CD.注意比较吸热相同时间后升高温度的高低即可。
【解答】（1）根据题意可知，质量相同的水和煤油吸收相同的热量时，温度升高越多的吸热能力越弱，为了比较水和煤油的吸热能力，因此需要用到秒表来计时。
（2）A．根据题意可知，在两个同样的试管中应分别装入等质量的水和煤油，故A错误符合题意；
B．两种液体的初温相同，便于比较液体吸收热量后升高的温度，故B正确不符合题意；
C．把两个试管同时放入同一烧杯中加热，且加热相同的时间，可以使两种液体在相同时间内吸收相同的热量，故C不符合题意；
D．用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同，则可升高温度的多少可以判断液体的吸热能力的强弱，故D不符合题意。
故选A。
（3）根据图片可知，二者放在同一烧杯内加热，则水和煤油的加热方式完全相同，所以在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
（4）AB．二者在同一烧杯内，则两种液体加热时间相同，吸收的热量相等，故AB不符合题意；
CD．相同质量的水和煤油，加热相同的时间内吸收相同的热量，水的温度升高得较慢，煤油的温度升高得较快，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
（1）为了比较水和煤油的吸热能力，需要让水和煤油相同时间内吸收相同的热量，因此需要用到秒表来计时。
（2）A．在两个同样的试管中应分别装入等质量的水和煤油，不能等体积，故A符合题意；
B．用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同，两种液体的初温相同，便于比较液体吸收热量后升高的温度，故B不符合题意；
C．把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间，可以使两种液体在相同时间内吸收相同的热量，故C不符合题意；
D．用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同，通过比较两种液体吸收热量后，升高温度的多少可以判断液体的吸热能力的强弱，故D不符合题意。
故选A。
（3）图中水和煤油的加热方式完全相同，所以在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。
（4）AB．由于酒精灯相同时间内放出的热量相等，所以两种液体加热时间相同，吸收的热量相等，故AB不符合题意；
CD．由于水的比热容大，相同质量的水和煤油，吸收相同的热量，水的温度升高得较慢，煤油的温度升高得较快，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
22．某学习小组探究沙子和水的吸热能力。
（1）学习小组同学用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温相同、质量相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，这是为了保证相同时间内水和沙子　 　相同；
（2）依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，可知在质量，吸收热量相同时，沙子升高的温度比水升高的温度多，说明　 　的吸热能力强。
（3）该实验中除了用到控制变量法外，还用了　 　法。
（4）在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区大，这是因为水和沙土相比，水比热容较大，下列事例中属于应用水的这种特性的是（ ）。
A．夏天给教室洒水，感觉凉；
B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，
C．用水冷却汽车的发动机；
D．冰熔化成水需要吸收热量。
（5）水的比热容为 则可以算出沙子的比热容为　 　J/(kg·℃)。
【答案】（1）吸收的热量
（2）水
（3）转换
（4）C
（5）1.05×103
【解析】【分析】（1）比热容与吸热能力：比热容是反映物质吸热能力的物理量，比热容越大，物质的吸热能力越强。在质量相同、吸收相同热量时，比热容大的物质温度升高得慢。
（2）控制变量法与转换法：控制变量法是指在研究多个因素对某一物理量的影响时，每次只改变一个因素，保持其他因素不变；转换法是指将不易直接观察或测量的物理量，转换为容易观察或测量的物理量来进行研究。
（3）比热容的应用：水的比热容较大，在生活和生产中常被用作冷却剂或取暖介质，因为它在吸收或放出大量热量时，自身温度变化相对较小。
（4）比热容的计算：根据公式 Q=cmΔt，在质量 m 和吸收热量 Q 相同的情况下，比热容 c 与温度变化量 Δt 成反比。
【解答】 （1）实验时，在完全相同两箱子中装入质量相等且初温相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，所以在相同的时间内，白炽灯放出的热量相等，故相同时间内水和沙子吸收的热量相同，因此可以用加热时间来反映吸收热量的多少。
（2）由图可知，在相同时间内，水和沙子吸收相同的热量，沙子升高的温度比水升高的温度高，水的温度变化量小，说明水的吸热能力强。
（3）该实验中除了用到控制变量法外，还用加热时间表示物体吸收热量的多少，用到了转换法。
（4）在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区温差大，这是因为水和沙土相比，水的比热容较大，同样质量的沙土和水吸收或放出同样的热量，水的温度变化小。
A、给教室洒水，感觉凉，是利用水蒸发吸热，具有致冷作用，故A不符合题意；
B、用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，这是扩散现象，与水的比热容大无关，故B不符合题意；
C、用水冷却汽车的发动机，利用了水的比热容大，水吸收大量的热量后温度变化较小，有利于发动机降温，故C符合题意；
D、冰熔化成水需要吸收热量，是熔化吸热，与水的比热容无关，故D不符合题意。
故选：C。
（5）根据图像可知，加热相同时间，质量相同的水和沙子吸收相同的热量，沙子和水升高的温度之比为4：1，根据Q吸=cmΔt可知，质量和吸收热量相同时，温度变化量与比热容成反比，所以沙子和水的比热容为1：4，
则沙子的比热容为。
23.如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔，笔的质量为20g，小科同学利用该圆珠笔开展了以下实验研究。
实验一：研究弹簧弹力与压缩量的关系(如图乙)，实验数据记录如下表：
序号 钩码质量(g) 弹簧压缩量x(mm) 弹簧弹力F(N) 弹簧的劲度系数k(N/mm)
1 50 2 0.5 0.25
2 100 4 1 0.25
3 150 6 1.5 0.25
实验二：先将笔倒立向下按压然后放手，笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段(如图丙所示)。
①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面(见位置a)。
②由静止释放，外壳竖直上升，弹簧恢复到原长(见位置b)。
③笔继续上升到离桌面2.5cm的最高处(见位置c)开始下落。
（1） 由表中数据可知，在弹性限度范围内，弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为　 　。
（2） 图丙中从b到c位置，笔的内芯的重力势能逐渐　 　。
（3） 图丙三个位置中，弹簧弹性势能最大的是　 　(填“a”“b”或“c”)位置。
（4） 整个过程中，至少有　 　焦的弹性势能转化为笔的重力势能。
【答案】（1）F＝kx（F＝0.25x）
（2）增大
（3）a
（4）5×10-3
【解析】【分析】（1）根据表格数据分析弹力F与压缩量X的关系式；
（2）重力势能大小与质量和高度大小有关；
（3）弹性势能大小与弹性形变程度大小有关；
（4）根据W=Gh计算笔增加的重力势能。
【解答】（1）根据G=mg可知，当弹簧受到的压力分别为0.5N、1N和1.5N时，弹簧的压缩量分别为2cm、4cm和6cm，那么得到弹力和压缩量的比值都是0.25，则二者为正比例关系，那么数量关系式为： F＝kx（F＝0.25x） ；
（2） 图丙中从b到c位置，笔的内芯的质量不变，高度增大，则重力势能逐渐增大；
（3） 图丙三个位置中，a图中弹簧被压缩的程度最大，则弹簧弹性势能最大的是a；
（4）整个过程中，弹性势能转化为笔的重力势能的：
W=Gh=0.02kg×10N/kg×=0.025m=5×10-3J。
24．实验小组连接了图甲所示的电路，用于测量额定电压为2.5V的灯泡正常发光时的功率。滑动变阻器的规格为＂＂，所用电源为可调式电源（有、12V四个电压挡位）。
（1）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表读数为2.5伏时，电流表的读数如图乙所示。小灯泡正常发光时的电功率为　 　W。
（2）小科将小灯泡替换为额定电压 4.8 V 的小灯泡，调节电源电压到某个挡位，闭合开关，多次移动滑动变阻器滑片，根据实验数据，在图丙中绘制出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像。
①通过小灯泡 的电流与其两端电压不成正比的原因是　 　。
②本次实验中电源电压的挡位为　 　V。
（3）小科还发现，当灯泡和两端电压均为 2.5 V 时，灯亮度明显低于灯泡的亮度。结合实验现象，对“灯泡亮度只由实际功率决定”这一结论作出评价：　 　。
【答案】（1）0.65
（2）灯泡 L1的阻值不恒定，会随温度的改变成改变；6
（3）灯泡的亮度不只是取决于实际功率（还与灯泡把电能转化为光能的效率有关）
【解析】【分析】（1）根据计算小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大；根据图像进行分析，电源电压太高，即使滑动变阻器阻值调到最大，灯泡电压仍会超过额定电压，无法调节到合适范围；
（3）根据电功率公式P=UI进行分析。
【解答】（1）由题知小灯泡的额定电压U=2.5V，根据图乙读出I=0.26A，
P=UI=2.5V0.26A=0.65W。
（2）①根据欧姆定律， 通过灯泡的电流与两端电压不成正比，说明小灯泡电阻不是定值，因此得出小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，故答案为：灯泡 L1的阻值不恒定，会随温度的改变成改变。
②根据题意可知，滑动变阻器串联在电路中，最大阻值为30，当电阻最大时，电流最小，由丙读出此时电流为0.2A，小灯泡电压为1V，根据U=IR，滑动变阻器的电压为U=IR=0.2A30=6V，小灯泡和滑动变阻器串联，因此总电压为6V+1V=7V，若电压选择8V，则接入电路的阻值最大电流就会大于0.2A，灯泡电压就会小于1V，因此要选择6V档位，故答案为：6。
（3）当灯泡电压均为2.5V时，根据图丙L2的I=0.3A，P实=UI=2.5V0.3A=0.75W，L1的电功率为0.65W，比L2小，而L2的亮度明显低于灯泡L1的亮度，由此说明灯泡的亮度不只是取决于实际功率，故答案为：灯泡的亮度不只是取决于实际功率（还与灯泡把电能转化为光能的效率有关）。
25．新能源汽车因高效环保而成为热点。某科学兴趣小组为探究其原理与性能，开展了“自制电动小汽车”的项目化学习。
他们制定的产品评价表如下：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能实现前进与倒退，且车速可调 能实现前进与倒退，但车速不可调节 只能前进或只能倒退，且车速不可调节
指标二 汽车刹车时能量可回收，且能手动关闭此功能 汽车刹车时能量可回收，但不能手动关闭此功能 汽车刹车时能量不可回收
小组同学利用3D打印机制作了一个汽车模型(如图1)，其内部简化电路如图2所示，其中电源C为可充电电池，在车辆制动时，开关S会自动切换至触点3 进行能量回收。请回答：
（1）当开关S接通触点2.调节滑动变阻器滑片向上移动时，车速将　 　。
（2）通过切换开关S能实现前进与倒退功能的原因是　 　。
（3）车辆制动期间，能量转化的形式为____(填序号)。
A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能
（4）对车辆进行测试时，指标一被评为“优秀”，指标二被评为“合格”，为使指标二能达到“优秀”等级，应如何改进电路 　 　。
【答案】（1）变大
（2）开关S从1切换至2(或2切换至1)，流过电动机的电流方向发生改变，线圈受力方向发生变化，转动方向发生变化
（3）A
（4）在电源C的旁边串联一个开关
【解析】【分析】（1） 滑动变阻器对电路中电流的影响，滑动变阻器的阻值变化会影响电路中的电流大小，从而影响电动机的转速。
（2） 电动机的工作原理，电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，改变电流方向可以改变电动机的转动方向。
（3） 能量转化的形式，车辆制动时，机械能转化为电能进行回收。
（4） 电路的改进方法，根据指标要求，需要实现刹车时能量可回收且能手动关闭此功能，需要在电路中增加相应的开关。
【解答】（1） 当开关 S 接通触点 2，调节滑动变阻器滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，电动机的转速加快，所以车速将变大。
（2） 通过切换开关 S 能实现前进与倒退功能的原因是开关 S 从 1 切换至 2（或 2 切换至 1），流过电动机的电流方向发生改变，根据电动机的工作原理，线圈受力方向发生变化，转动方向发生变化，从而实现前进与倒退。
（3） 车辆制动期间，能量转化的形式为机械能转化为电能，因为车辆制动时，电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，所以答案选 A。
（4） 对车辆进行测试时，指标一被评为 “优秀”，指标二被评为 “合格”，为使指标二能达到 “优秀” 等级，应在电源 C 的旁边串联一个开关，这样可以手动控制能量回收功能的开启和关闭。
四、综合题
26．为了提高快递配送效率，某公司使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。该物流机器人空载时质量为350kg，最大承载质量为150kg，匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍，牵引力做功的功率恒为2.1kW。计算（g=10N/kg）：
（1）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是多少牛。
（2）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度大小。
（3）某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km，用时20min，计算货物的质量及机器人克服阻力所做的功。
【答案】（1）因为匀速行驶，所以牵引力为：F=0.2G=0.2mg=0.2×350kg×10N/kg=700N；
（2）根据得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度为：；
（3）某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后s=3km=3000m，时间t=20min=1200s，
机器人的速度为：
由和平衡力得，
物流机器人的总重力为：，
物流机器人的总质量为：，
货物的质量为：m货=m总-m=420kg-350kg=70kg；
机器人克服阻力所做的功为：W=F's=840N×3000m=2.52×106J。
【解析】【分析】 （1）因为匀速行驶，根据F=0.2G=0.2mg算出牵引力；
（2）根据得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度；
（3）根据算出机器人的速度，由和平衡力算出阻力，由匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍算出物流机器人的总重力，由G=mg算出物流机器人的总质量，进而算出货物的质量，由W=Fs算出机器人克服阻力所做的功。
27．小育家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知
额定加热功率 2000W 额定电压 220V
额定保温功率 400W 防水等级 IPX4
温度范围 室温 额定容量 50L
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
（1）求保温档正常工作2小时消耗的电能；
（2）求R1的阻值；
（3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。
【答案】（1）保温档正常工作2小时消耗的电能。
（2）由图可知，S2接b时，电路为只有R2的简单电路，接a时，两个电阻串联，由可知，S2接b时，为加热档，接a时为保温挡，则，。
（3）消耗的电能
水吸收的热量
热效率为。
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算消耗的电能，注意单位换算。
（2）根据开关闭合情况结合判断档位，再计算电阻大小。
（3）热效率等于水吸收的热量与消耗电能的比值。
28.小科家购买了一只电中药壶，其铭牌如图甲所示，内部电路简化如图乙。R1、R2为发热电阻，S为旋转开关，a、b、c、d为触点，通过旋转可切换“关”“低温档”“高温档”。正常工作时先使用高温档将中药煮沸，再转用低温档慢熬。
额定电压 220V
容量 1.5L
高温档功率 400W
低温档功率 100W
图甲
（1） 低温档加热时， 开关S应旋转至触点　 　(选填“ab”、“bc”或“cd”) 。
（2）求发热电阻R2的阻值。
（3）某次煎药总用时1.5小时，电功率与加热时间关系如图丙所示，本次煎药共消耗多少电能
【答案】（1）cd
（2）解：根据表格可知，高温档功率为400W，此时只有R1单独工作，
则它的阻值，
低温档的功率为100W，此时R1和R2串联，
此时的总电阻为：
那么R2的阻值：R2=R总-R1=484Ω-121Ω=363Ω。
（3）解：某次烹饪一共用时1.5小时，高温挡工作0.5h，则低温挡工作（1.5h-1h）=0.5h，
本次烹任共消耗的电能：W=W1+W2=P1t1+P2t2=0.4kW×0.5h+0.1kW×1h=0.2kW h+0.1kW h=0.3kW h。
【解析】【分析】（1）根据公式比较开关在不同位置时电功率大小，从而确定对应的工作状态即可；
（2）根据公式利用高温功率计算R1的阻值，再利用低温功率计算二者串联时的总电阻，最后根据R2=R总-R1计算R2的阻值。
（3）根据图片确定高温工作的时间和低温工作的时间，根据W=Pt分别计算消耗的电能，最后相加即可。
【解答】 （1）根据图乙可知，开关S接“ab”时电路断路；接“bc”时两电阻串联，接“cd”时只有R1接入电路，此时R2短路；
由公式可知，接“bc”时电阻最大，功率最小，为低温档；接“cd”时电阻最小，功率最大，为高温档。
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