43 能量转化与守恒 探究题-浙江省各地区2020-2022中考科学真题汇编

这是一份43 能量转化与守恒 探究题-浙江省各地区2020-2022中考科学真题汇编，共35页。试卷主要包含了探究题等内容，欢迎下载使用。

43 能量转化与守恒 探究题-浙江省各地区2020-2022中考科学真题汇编

一、探究题
1. （2022·浙江杭州·中考真题）为弘扬红军长征精神，铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处受到的压力FA和FB（可通过显示器直接读取压力大小），其测量值如表所示。
（1）雕像受到的重力为多少？
（2）雕像重心距脚后跟B处的距离是多少？
压力
显示器读数/N
FA
3200
FB
2400


2. （2022·浙江台州·中考真题）某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中___________的散失；
（2）保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。


根据上述实验，可以得出结论：___________；
（3）保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
升高的温度/℃
0.4
0.9
___________
2.5
3.6

请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
3. （2022·浙江温州·中考真题）小设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路，能实现“煮饭时保持高温快煮，快煮后自动保温”。
【电路简介】
工作电路：S1为电源开关；S2为定时器开关，其闭合后自动开始计时，计时结束后自动断开，不再闭合；R1为可调电阻；R2为电饭堡内的电热丝。
控制电路：电磁继电器A和B完全相同，Ra和Rb是分别安装在电饭堡内的热敏电阻，它们的阻值随温度的变化如图乙所示，当温度达到120℃时，La就吸引弹性衔铁使Sa断开，当温度降到110℃时，La释放弹性衔铁使Sa闭合。

【快煮模式】闭合开关S、S1、S2，电饭煲进入快煮模式直至定时开关S2自动断开。在快煮过程中温度将维持在110℃~120℃，工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换，其功率随时间变化如图丙所示。
【保温模式】开关S2断开后，电饭煲进入保温模式，最后温度维持在60℃~80℃。
（1）由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间为___________分钟。
（2）若R1接入电路的阻值为840欧，R2阻值为40欧，工作电路电源电压为220伏，则电饭煲完成一次快煮，电热R2消耗的电能为多少焦？___________
（3）请结合图甲、乙说明开关S2断开后，电饭煲实现自动保温的工作原理。___________
4. （2022·浙江绍兴·中考真题）在“研究动能大小与速度关系”实验中，小敏利用图甲中的装置进行研究，在水平面铺上材料A制成的粗糙平板，同一小球从斜面不同高度静止释放，运动一段距离后停止，位置如图。

（1）根据图甲实验结果，可得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，___________。
（2）图乙中，水平面铺上不同材料的平板，其中材料A，B，C粗糙程度依次减小。小敏先后三次将同一小球从同一高度静止释放，刚到底部时用频闪相机（间隔相同时间自动拍摄）开始记录小球在平板上的位置情况，请在材料C平板上画出第2、3次频闪相机拍摄到小球的大致位置。___________
（3）小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，下列最符合实际的现象是___________
A．             
B．
C．
5. （2022·浙江浙江·中考真题）学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I-U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。

回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为___________V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
6. （2022·浙江丽水·中考真题）空气炸锅是种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅；其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示，其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。

部分参数
风扇额定功率/W
80
发热管额定功率/W
1320
额定电压/V
220
食品加热时间
薯条/分
12-15
鸡翅/分
18-20

（1）正常工作时，求通过发热管的电流；______
（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；______
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是______。
7. （2022·浙江浙江·中考真题）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式 ，想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。

（1）杆秤的工作原理是___________；
【产品制作】
器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度；
③杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________？___________”刻度（单位g/cm3）；
④以AB两点之间长度的为标准，在整根秤杆上均匀地标上刻度。
（2）在制作过程中，秤杆出现左低右高现象（如图丙），要调至水平位置平衡，秤砣应往___________侧移动；
（3）步骤③中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为___________；
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
（4）为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是___________。
A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动       B．减小秤砣的质量
C．减少加入杯中的液体体积       D．换用更细的秤杆
8. （2022·浙江丽水·中考真题）如图甲是清代的手持消防水枪，它在消防灭火中发挥过一定作用，其部分结构如图乙：枪身由内外两个套筒组成，外筒底部是进水口，内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中，先向上提内筒吸水，再向下压内筒喷水，如此反复。

（1）[原理分析]使用消防水枪吸水时，主要是利用了______。
（2）[方案设计]如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构，合理的是______。
（3）[尝试实践]为了解消防水枪的使用效果，小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示，用30秒将20千克水喷到15米高处，求他们对水做功的功率。______。
9. （2021·浙江杭州·中考真题）已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60kg，体积为0．1m3。问：

（1）此木料的密度为多少？_____
（2）如图所示，甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此木料并恰好水平，其中AO=BO，O为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。_____
（3）若在（2）中当乙的作用点从B点向O点靠近时，请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。_____
10. （2021·浙江杭州·中考真题）小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2．5V，电源电压恒定。

（1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整_____。
（2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为_____V。接下来调节滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动，直至小灯泡正常发光。
11. （2021·浙江衢州·中考真题）将酒敞口放置，酒精度（酒中酒精的体积百分比）会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。
步骤I：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣（小螺母），当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度（单位：g/cm3）。


步骤II：按图乙所示，将大螺母浸没在水中（大螺母必须浸没且不碰底），提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。
步骤III：测量酒的密度。
（1）应用：小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识明判断出其酒精度______（填“变大”“不变”或“变小”）。
（2）反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是______。
（3）拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：______。
12. （2021·浙江宁波·中考真题）2021年5月10日，成都市某小区电梯内发生一起电瓶车自燃事故。

（1）电瓶车自燃的原因很多，常见的是由于电源短路，形成大电流并产生大量的热。这一过程中，化学能转化为电能，电能再转化为___________能。
（2）针对上述电梯内电瓶车自燃隐患，宁波市未雨绸缪，早就采取了相应的措施，其中“阻车感应系统”已在多个小区推行。如图所示是某阻车感应系统在电梯轿厢内的信息传递示意图，一旦电瓶车进入电梯，就会被摄像头检测到，语音告警器将进行语音提示，同时电梯门不会关闭。这一信息传递过程与反射弧类似，图中的___________（填序号）类似于反射弧中的感受器。
（3）电动汽车一般由电池包供电。若电池包意外进水，可能引发电动汽车自燃，其机理如下：水电解→可燃性气体累积→遇明火，气体燃烧→引燃整车。这里的可燃性气体是___________。
13. （2021·浙江金华·中考真题）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
电流（A）
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
电压（V）
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
R0的电功率（W）
0.10
0.225
0.40
0.625
0.90

       
（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向___________（选填“左”或“右”）移动到适当位置；
（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是：___________
A．定值电阻的电功率与电流成正比             B．定值电阻的电功率与电流的平方成正比
（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0V时，滑动变阻器的电功率为___________瓦；
（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示）。请分析判断，图中线段表示的含义是___________。
14. （2021·浙江绍兴·中考真题）在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2．5V”字样。

（1）按图甲方式连接好电路，小敏刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：______。
（2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小敏发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是______。
（3）排除故障后，小敏闭合开关进行实验，当电压表示数为2．5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
（4）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比______（选填“偏大”或“偏小”）。
15. （2021·浙江嘉兴·中考真题）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶"的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：
容积：1L；
功能：①加热；②保温；
性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃（不计热量损失）。
【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1
【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的如热电阻阻值最大为多少欧姆___________？
【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议___________
【项目制作】……
16. （2021·浙江湖州·中考真题）下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程：（本实验均使用轻质杠杆）
实验1：在直杠杆水平平衡时（如图甲所示）进行实验记录多组数据得出：F1×s1=F2×s2（注：s1和s2分别表示支点O到F1和F2的作用点的距离）。在直杠杆倾斜平衡时（如图乙所示）进行实验，也得到了同样的结论

该结论适用于所有平衡时的杠杆吗？
实验2：科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验，移动钩码，改变钩码数量，记录数据如表，分析表格数据发现上述结论并不成立，但发现一个新的等量关系，即：
实验次数
F1/N
s1/cm
F2/N
s2/cm
l2/cm
1
1.0
10.0
0.5
21.3
20.1
2
1.5
20.0
1.5
31.7
29.8
3
2.0
30.0
2.5
25.5
24.0

s和l（支点到力的作用线的距离）这两个量在研究杠杆平衡条件时，哪个量才是有价值的呢？研究小组的同学观察到：支点到F1的作用点的距离（s1）与支点到F1的作用线的距离（l1）是相等的。研究小组的同学又进行了实验。

实验3：
①移动钩码，使杠杆 并使杠杆处于平衡状态。
②记录F1、s1、l1和F2、s2、l2 。
③改变钩码数量，移动钩码，记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2 。
④分析实验数据，得出弯杠杆的平衡条件。
最后，通过科学思维，得出所有杠杆的平衡条件都是：F1×s1=F2×s2杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用，如用图1方式提升物体比用图2方式省力，就可用杠杆的平衡条件作出合理解释
请回答（1）在研究一侧弯曲的杠杆时，发现的一个新的等量关系是___________
（2）将实验3中的①填写完整。___________
（3）“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为___________通过探究杠杆平衡条件的实验，使我们深深认识到建立这一科学量的价值。
（4）用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是___________
17. （2021·浙江丽水·中考真题）杆秤（如图甲）是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下动手制作量程为20克的杆秤（如图乙）。

【制作步骤】
①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A“、“B“；
②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A”处；
③系秤纽：在秤杆的“B”处系上绳子；
④标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
⑤定刻度：……
【交流评价】
（1）杆秤是一种测量___________的工具；
（2）当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向___________侧移动；
（3）步骤④标零线的目的是___________；
（4）根据杠杆平衡条件可知，杆秤的刻度是均匀的。定刻度时，小科和小思采用不同的方法，你认为___________的方法更合理。
小科：先在秤盘上放1克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上1；然后在秤盘上放2克物体……；按上述方法直到标出所有刻度。
小思：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份，依次标上相应刻度。
18. （2021·浙江丽水·中考真题）小科开展了课外探究活动：串联电路中滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。
【建立猜想】猜想1：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大；
猜想2：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大减小；
猜想3：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小
【进行实验】将5欧的定值电阻R、“10欧姆 23A”的滑动变阻器R、电压恒为15伏的电源、数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。

（1）图甲中电压表测___________两端的电压；
（2）实验中，将滑动变阻器滑片向移动___________（填“左”或右”），电流表示数变小；
（3）实验中，R分别取0欧、1欧…10欧接入电路，观察记录并处理数据，得到下表。请将表中缺失的数据补充完整；
R阻值/欧
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
电流/安
3.00
2.50
2.14
1.88
1.67
1.50
1.36
1.24
1.14
1.06
1.00
电压/伏
0.00
2.50
4.28
5.64
6.68
7.50
8.16
8.68
9.12
9.54
10.00
电功率/瓦
0.00
6.25
9.16
10.60
11.16
___________
11.10
10.76
10.40
10.11
10.00

【得出结论】根据实验数据，作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线（如图乙），小科得出结论：猜想3成立，当R=R0时，滑动变阻器的电功率最大。


【交流评价】
（4）小科只通过上述探究得出实验结论可靠吗？并说明理___________。
19. （2020·浙江浙江·中考真题）随着科技的发展，智能机器人不断出现在宾馆、医院、车站等公共场所。被誉为抗疫“智”先锋的医用消毒机器人，可在无人环境下自主导航，利用闪蒸技术360°无死角消毒，在此次抗击“新冠肺炎”中发挥着重要作用。某品牌消毒机器人部分参数如下表：
××牌消毒机器人
项目
参数
机身自重(千克)
80
运行速度(米/秒)
1


请分析计算下列问题：
（1）该机器人以运行速度匀速行驶5分钟，行驶的路程有多少米_______？
（2）若该机器人装载8千克消毒液并静止在水平地面上，与地面接触的总面积为0．008米2，此时该机器人对地面的压强有多大_______？
（3）该机器人在粗糙程度相同的水平地面上，以运行速度做匀速直线运动，若电池的输出功率为140瓦，克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%，则该机器人受到的摩擦力多大_______？
20. （2020·浙江·中考真题）在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是________。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。

分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是________。
斜面倾角
速度（米/秒）
球的类别
10°
20°
30°
40°
50°
60°
大钢球
2．67
2．67
2．67
2．75
2．88
2．97
小钢球
2．67
2．67
2．67
2．75
2．88
2．97
木球
2．67
2．67
2．67
2．67
2．74
2．89

A．15°       B．25°       C．35°       D．45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是_________。

21. （2020·浙江浙江·中考真题）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。   
实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为3.8V的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A，0~3A)、电压表(0~3V，0~15V)、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关各一只，导线若干。

（1）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________瓦；       
（2）小丽组同学发现，实验桌上的电压表0~15V的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0~3V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：   
步骤一：按图甲电路先将电压表（0~3V)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏，断开开关，拆下电压表；
步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在________两端；
步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向________(填左或右)移动，直到电压表示数为________伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。
反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。
22. （2020·浙江·中考真题）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。

（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是__________cm。
（2）在触点N滑动过程中，的最大值是多少________?
（3）每电阻丝的阻值是_________Ω。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图内所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电，电路消耗的电能为W。求W的最大值________。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
23. （2020·浙江·中考真题）如图所示，一个内底面积为100cm2的柱形容器中盛有深度为60cm的水，水底有一块底面积为50cm2，高6cm的长方体铝块。现用一电动机以恒定不变的输出功率把铝块提出水面并继续提升一段距离。已知铝块浸没在水中时上升速度恒为。铝的密度为，g取，铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求

（1）铝块的重力________。
（2）把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间________。
（3）电动机输出功率的大小________。
（4）铝块露出水面后匀速上升的速度________。
（5）铝块从浸没于水中到完全露出水面，水对容器底部压强的减小值________。
24. （2020·浙江·中考真题）科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。

（1）在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，克服物体A的重力所做的功为________J，这个值也是物体A增加的机械能。
（2）把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，至少需要完全燃烧__________g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过___________（填“做功”或“热传递”）的途径实现的。
【已知：水的比热容为，酒精的热值为】
25. （2020·浙江杭州·中考真题）小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为3V，定值电阻R0的阻值为3Ω 滑动变阻器R1上标有“2A5Ω”字样。实验数据如表所示。



（1）用笔画线代替导线，在答题纸上完成图乙的电路连接。_______。
（2）表中第6次实验时，电流表示数如图丙所示，则表中数据①是_______。
（3）根据实验数据可知，此电路中，滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是_______。












参考答案：
1. （1）5600N；（2）100cm
【解析】
解：设雕像重心距脚后跟距离为l，雕像长度为l像，由杠杆平衡条件知道，当以B点为支点时
G×l=FA×l像 ①
当以A点支点时
G×（l像-l)=FB×l像 ②
由①②知道，雕像受到的重力
G=FA+FB=3200N+2400N=5600N
雕像重心距脚后跟B处的距离是
l =100cm
答：（1）雕像受到的重力为5600N；
（2）雕像重心距脚后跟B处的距离是100cm。
2.      热量     见解析     1.6
【解析】
（1）[1]优质保温材料可以保温也可以隔热，采用优质保温材料可以减少实验过程中热量的散失。
（2）[2]水的质量相同，水温变化ΔT与吸热的多少成正比，水温变化ΔT越大，电阻丝放出热量的越多，即当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。
（3）[3]不计热量损失，则
Q吸=Q放
cmΔT=I2Rt

第3次升高的温度

3.      12     8.73×105J     见解析
【解析】
解：（1）由图丙知道，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间
t=6min+（11min-9min）+（16min-14min）+（21min-19min）=12min
（2）闭合开关S、S1、S2，电路为R2的简单电路，电饭煲进入快煮模式，工作电路的电热丝在高功率状态下工作的时间为12min，R2消耗的电能

S1闭合，S2断开，R1、R2串联，工作电路的电热丝在低功率状态，电路中的电流

由图丙知道，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝低功率加热的时间
t2=t-t1=24min-12min=12min
消耗的电能

电饭煲完成一次快煮，电热丝R2消耗的电能
W=W1+W2=8.712×105J+1800J=8.73×105J
（3）当S2断开后，R2低功率工作，降温至110℃及以下，Sa始终闭合。继续降温至60C时，Sb闭合，R1被短路，R2高功率工作，升温至80℃时，Sb断开，R1与R2串联，R2低功率工作，开始降温，如此往复，实现自动保温。
答：（1）电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间为12min；
（2）电饭煲完成一次快煮，电热丝R2消耗的电能为8.73×105焦；
（3）见解析。
4.      具有的动能越大          B
【解析】
（1）[1]分析图甲实验知道，随着小球放置在静止位置的高度变高时，则小球到达水平面的速度变大，并且小球在水平面上运动的距离变得更远，说明小球的动能更大。由此得出结论：得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，具有的动能越大。
（2）[2] 材料越光滑，移动速度越快，所以材料C中小球速度最快，大致位置如下图

（3）[3]小敏调节图甲中的平板呈不同角度，重现伽利略斜面实验。不考虑底部转折处的能量损失，材料A制成的粗糙平板，由于摩擦力做功，部分能量转化为为内能，达不到一开始静止位置的高度，故B符合题意。
故选B。
5.    3.8     变小
【解析】
（1）[1]小灯泡的额定电压为3.8V，当电压表示数为3.8V时灯泡正常工作，此时灯泡的功率为额定功率，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率。
（2）[2]图中，电压表测灯的电压，电流测灯的电流，当滑片向左滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，由欧姆定律，电路中电流变大，灯的电压变大，根据P=UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻变大；
由欧姆定律，电流表与电压表示数的比值即灯的电阻的倒数，故电流表与电压表示数的比值将变小。
6.     6A     1.26×106J     风扇、发热管、盛放篮
【解析】
解：（1）[1]由知道，正常工作时，通过发热管的电流

（2）[2]空气炸锅炸加热时的总功率
P=P1+P2=1320W+80W=1400W
该空气炸锅炸所消耗的电能

（3）[3]根据题意知道，食物用盛放篮盛放后，只有上表面方便通过空气加热，因此放在最下；通过发热管加热后的锅内空气密度变小，浮力大于重力会上升，要利用大功率风扇把热空气吹到食物上，所以，风扇在最上面，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。
答：（1）通过发热管的电流为6A；
（2）炸一锅薯条消耗的电能为；
（3）上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。
7.      杠杆平衡原理（或F1·l1=F2·l2）     右     1.0##1     AB
【解析】
（1）[1]通过图示的模型结合杠杆的定义，即可确定它用到的相关知识，杆秤的工作原理是杠杆平衡原理。
（2）[2]秤杆出现左低右高现象，根据杠杆平衡原理，右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积，所以向右移动秤砣，增大动力臂，可以达到水平平衡。
（3）[3]密度秤测量水的密度，水的密度是1.0g/cm3；故在B的位置标记为1.0。
（4）[4]A．把秤纽位置往远离秤钩一侧移动，说明阻力臂增大，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力和阻力不变，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故A正确；
B．减小秤砣的质量，说明动力减小，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2，动力臂也要随着增大，AB两点之间长度增大，密度秤会更精确，故B正确；
C．杯中不加液体，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时
G0×L1=G陀×LA
杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在水平位置平衡时
（G0+G水）×L1=G陀×LB
联立两式可得

杯中加某种液体至a处，提起秤纽，移动秤砣，当秤杆在AB中某一点C处，水平位置平衡时，可得

可得

当液体体积和水的体积相同时，液体和水的密度比就是重力比，也为长度比；如果减少加入杯中的液体体积，则不能通过密度秤得到液体的密度大小，故C错误；
D．由上述计算可知，秤杆的重力不影响最后的密度结果，故D错误。
故选AB。
8.      大气压     丙     100W
【解析】
（1）[1]使用消防水枪吸水时，首先用力推动活塞，将水枪筒内的空气排出，然后将进水口浸入水中，再拉动活塞，此时筒内气压减小，在外界大气压的作用下，水被压入水枪筒内，故使用消防水枪吸水时，主要是利用了大气压。
（2）[2]将进水口浸没在水中，先向上提内筒吸水，此时阀门应打开，再向下压内筒喷水，阀门应关闭，由消防水枪的结构看，丙符合要求，而丁图中结合吸水时阀门会关闭，喷水时阀门会打开。
（3）[3]喷水时对水做的功
W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×15m=3000J
对水做功的功率

9.      600kg/m3     300N     F甲变小
【解析】
（1）根据题意知道，木料质量为60kg，体积为0.1m3，由知道，此木料的密度为

（2）由 知道，木料重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
以A为支点，可以将质量分布均匀的木料所受的重力等效于其重心O点，则

由杠杆平衡条件知道，

解得乙对木料的作用力

（3）当乙的作用点向O靠近时，此时作用点记为B′；以A为支点，由杠杆平衡条件知道
F乙×AB′=G×AO
即

当乙向O点靠近，AB′减小，G与AO不变，则F乙变大；因为木料处于平衡状态，故所受合力为零，则有
F乙+F甲=G
由于F乙变大，所以F甲变小。
答：（1）木料密度为600kg/m3；
（2）此时乙对木料的作用力300N；
（3）当乙的作用点从B点向O点靠近时，F甲变小。
10.           2．30     B
【解析】
（1）[1]由电路图知道，电流表串联接入电路中，电压表并联到灯泡的两端，故实物连接如下图

（2）[2][3]电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.3V，而额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B移动，使电压表示数为2.5V。
11.      变小     挖制排开的液体体积相同     方法一：先测出BC的长度，以C点为起点向左画出与BC等长的CD，再把CD长度十等分；方法二：先测每小格的长度，以C点为起点向左画出与前面每小格等距的刻度
【解析】
（1）[1]刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，酒精密度小于水的密度，酒的密度变大说明酒精变少了，其酒精度变小。
（2）[2]根据题意，一开始两边杠杆平衡，根据杠杆平衡条件有
m大螺母gL1=m小螺母gL2
完全浸没后，有

两式联立，变形可得

根据题意，想让刻度按照距离均匀等分，则ρ液与L必须为线性关系，所以为定值，则V必须为定值，所以每次大螺母都必须浸没。
（3）[3]因为刻度均匀，故使用刻度尺，测量0~1之间的距离为L0，在“1”右边距离L0的位置标上“2”，并将1~2等分为10份，分别标上1.1~1.9刻度。若总距离不足以标到“2”，则根据杆的实际总长度相应改变最大值。
12.      内     ①     氢气（H2）
【解析】
（1）[1]电源短路时，电源的化学能先转化为电能，电流通过导体时会产生大量的内能，使得导体的温度升高，容易发生火灾。
（2）[2]一旦电瓶车进入电梯，会被摄像头检测到，同时发出语音提示，摄像头相当于反射弧中的感受器。
（3）[3]水电解后生成氢气和氧气，氢气是可燃性气体。
13.      左     B     0.3     滑动变阻器的电功率
【解析】
（1）[1]完成第3次实验后，电压表的示数是2.0V，接下来要获得第4次实验的数据，电压表的示数是2.5V，需要增大电路中的电流，减小变阻器连入电路的电阻，滑动变阻器R的滑片P应向左移动到适当位置。
（2）[2]由表中数据可知R0的阻值
R0=
R0的电功率
0.10W=(0.1A)2×10Ω
0.225W=(0.15A)2×10Ω
0.40W=(0.2A)2×10Ω
0.625W=(0.25A)2×10Ω
0.90W=(0.30A)2×10Ω

即
P=I2R0
所以定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选B。
（3）[3]当定值电阻两端的电压为1.0伏时，变阻器两端的电压
U滑=U-U0=4V-1V=3V
滑动变阻器的电功率
P滑=U滑I=3V×0.1A=0.3W
（4）[4]图中线段AA′是电路的总功率和定值电阻功率之差，可以得到滑动变阻器的电功率。
14.     滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处     小灯泡断路     1．05     偏大
【解析】
（1）[1]由图甲可知，滑动变阻器的滑片没有处于阻值最大处，这样可能会损坏电路，不能保证电路的安全。
（2）[2]闭合开关，电流表没电流，说明某处电路断路，而电压表示数接近电源电压，说明只能是灯泡断路。
（3）[3]电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，故电流为0.42A，根据功率公式可得，小灯泡的额定功率为

（4）[4]由图甲知道，电压表与小灯泡并联，所测电压较准确，而电流表测通过小灯泡和电压表的电流，所测电流偏大，由P=UI可知，所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。
15.           60.5Ω     在加热的支路上增加温度控制开关
【解析】
[1]方案一：两个开关都闭合时，只有R1的简单电路，此时电路的电阻最小，由知道，电路的电功率最大，处于加热状态，闭合开关S时，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由知道，电路的电功率最小，处于保温状态；
设计方案二：闭合开关S时，只有R2的简单电路，电路的电阻最大，由知道，电路的电功率最小，处于保温状态，两个开关都闭合时，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由知道，电路的电功率最大，处于加热状态，如下图所示

[2]水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
因为Q吸=W电，W电=Pt，故电功率为

由知道，加热电阻的阻值

[3]从安全角度分析：可以在加热的支路上增加温度控制开关。
16.           倾斜或转动     力臂     图1 的动力臂大于阻力臂，图2的动力臂等于阻力臂
【解析】
（1）[1]分析表格中的数据知道，得到一个等量关系

（2）[2]已经研究了水平状态，现在应该移动钩码，使杠杆倾斜或转动并使杠杆处于平衡状态，使指点到力的作用点的距离，不等于支点到力的作用线的距离，此时便于去研究原来的等式是否合理。
（3）[3]“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为力臂。
（4）[4]用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是：图1 动滑轮的动力臂大于阻力臂，图2定滑轮的动力臂等于阻力臂。
17.     质量     右     避免杠杆自身重力对称量的干扰     小思
【解析】
（1）[1]根据题意知道，杆秤是一种用来测量物体质量的工具。
（2）[2]根据题意知道，B点是杠杆的支点，由杠杆的平衡条件知道，当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向右移动。
（3）[3] 杆秤是一个杠杆，秤砣挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，此时是根据杠杆的平衡条件，避免了杠杆自身重力对称量的干扰。
（4）[4]由于每测量一次都存在误差，所以小思的做法误差较小，方法更合理。
18.      滑动变阻器或（R）     右     11.25     不可靠，没有换用不同的R0，进行多次实验，无法得出普遍规律（或没有换用不同的R，进行多次实验，无法得出普遍规律）
【解析】
（1）[1]由图甲知道，电压表并联在滑动变阻器两端，所以，测量的是滑动变阻器两端的电压。
（2）[2]由图知道，滑动变阻器滑片左侧部分与定值电阻串联，电流表测量电路的电流；当滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻增大，则电流总电阻增大，由欧姆定律知道，电路电流减小，即电流表示数变小。
（3）[3]分析知道，表格中空缺的是滑动变阻器的电功率，由知道，此时的电功率是

（4）[4]由于没有换用不同的R0，进行多次实验，所以，无法得出普遍规律，故得出的实验结论不可靠。
19.   300米     1．1×103帕     49牛
【解析】
(1)[1]由于该机器人的运行速度v=1m/s，时间t=5min=300s，所以，由知道，匀速行驶5分钟，行驶的路程
s=vt=1m/s×300s=300m
(2)[2]机器人对水平地面的压力
F=G总=（m机+m液）g=（80kg+8kg）×10N/kg=880N
该机器人对地面的压强

(3)[3]由知道，克服摩擦力做功的功率

由知道，

由于该机器人在粗糙程度相同的水平地面上做匀速直线运动，所以，该机器人受到的摩擦力
f=F=49N
答：(1)该机器人以运行速度匀速行驶5分钟，行驶的路程是300m；
(2)该机器人对地面的压强为1.1×105 Pa；
(3)该机器人在粗糙程度相同的水平地面上，以运行速度做匀速直线运动。该机器人受到的摩擦力为49N。
20.    B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同     D     塑料软片对不同体积的小球的阻力不同
【解析】
(1)[1]图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为了控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时选择A方案而不能选择B方案。
(2)[2]根据表中数据可知，斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40°、50°、60°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40°以上，故D符合题意。
(3)[3]体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。
21.     1.52     滑动变阻器     左     2.2
【解析】
(1)[1]根据乙图可知，电流表选择的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，那么灯泡的额定电流为0.4A，因此灯泡的额定功率为
PL=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W
(2)[2]保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在滑动变阻器两端；
[3][4]电源电压6V，灯泡的额定电压3.8V，根据串联电路电压与电阻成正比的规律知，
闭合开关以后，应将滑动变阻器的滑片直向左移动（减小其连入电路的电阻）直到到电压表示数为
U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V
此时读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率即可。
22.     10     4欧姆     0.4     324焦耳
【解析】
(1)[1]当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变，由图乙可知，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，则该金属圆环中铜丝的长度为
40cm-30cm=10cm
(2)[2]当x=0或x=50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，由图乙可知，电路中的电流I大=0.9A，由可得，变阻器接入电路中的电阻

当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大，由图乙可知，电路中的电流I小=0.5A，此时电路的总电阻

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，M、N之间的最大值

(3)[3]由题意可知，M、N之间两段弧形金属丝并联，分别设为R3、R4，如下图所示

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以

即

因金属圆环中电阻丝的总电阻一定，即R3+R4的值不变，所以，由数学知识“两个正数和一定，两数相同时乘积最大”可知，R3= R4时，M、N之间的总电阻最大，则,即

解得
R3=R4=8Ω
金属圆环中电阻丝的总电阻

由图乙可知，金属圆环中电阻丝的总长度
L=50cm-10cm=40cm
所以，每1cm电阻丝的阻值是

(4)[4]把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后，电路为圆环的简单电路，由电阻的并联可知，当铜丝全部位于MN上方（或下方）时，上方（或下方）的电阻最小，电路的总电阻最小，此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为


此时电路的总电阻

则通电1min，电路消耗的最大电能

23.      8.1牛     2秒     1.377瓦特     0.17米秒     300帕斯卡
【解析】
(1)根据题意知道，铝块的体积

由知道，铝块的质量

故铝块的重力

(2)容器中水深60cm=0.6m，铝块高6cm=0.06m，故铝块提升到上表面与水面相平时，铝块被提升的距离

由知道，提升铝块需要的时间

(3)铝块受到的浮力

铝块匀速上升时受到的浮力、电动机的拉力与铝块的重力平衡，所以电动机对铝块的拉力

电动机功率

(4)当铝块露出水面后匀速上升时，绳子拉力

由于此过程中电动机输出功率恒定不变，由知道，铝块上升速度

(5)铝块从浸没于水中到完全露出水面，排开水的体积减小，水面下降，则

所以水面下降的高度

水对容器底部压强的减小值

答：(1)铝块的重力8.1N。
(2)把铝块提升到上表面与水面相平所需的时间2s。
(3)电动机输出功率的大小1.377W。
(4)铝块露出水面后匀速上升的速度0.17m/s。
(5)铝块从浸没于水中到完全露出水面，水对容器底部压强的减小值300Pa。
24.   1．4     21     热传递
【解析】
(1)[1]由图知道，绳子自由端移动的距离
s=2h=2×0.1m=0.2m
拉力做的总功
W=Fs=10N×2×0.1m=2J
由×100%知道，克服物体A的重力所做的功
W有用 =W总η=2J×70%=1.4J
(2)[2]由知道，水吸收的热量
Q吸 =cm（t-t0 ）=4.2×103 J/（kg•℃）×2kg×（100℃-25℃）=6.3×105 J
由题知，酒精完全燃烧放出的热量
Q放=Q吸 =6.3×105 J
由知道，需要完全燃烧酒精的质量

[3]根据题意知道，烧水时，水的内能增加是通过热传递的方式实现。
答：(1)这一过程中，克服物体A的重力所做的功为1.4J；
(2)把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，至少需要完全燃烧21g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过热传递的方式实现.
25.        1     滑动变阻器消耗的功率先随它接入电路的电阻的减小而增大，再随它接入电路的电阻的减小而减小
【解析】
(1) [1]根据电路图连接实物图如下：


(2)[2]由图像可知电流表选择0~3A量程，此时示数为1A。
(3)[3]由表格数据可知，随着滑片的移动，电压表的示数减小，由串联分压原理可知，变阻器接入电路的电阻逐渐变小，滑动变阻器消耗的电功率，先变大后变小。