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6.用如图5所示的装置可探究电流产生的热量与（选填“电流”或“电阻”）的关系。通电一段时间后，（选填“左”或“右”）侧U形管的液面高度变化更大。若将电阻$R_3$更换为10 Ω的电阻，（选填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。
答案
解：
图中两个密闭容器内的电阻阻值均为5Ω，通电时间相同，通过两个电阻的电流不同，因此可探究电流产生的热量与电流的关系。
根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，右侧容器内电阻的电流为干路电流，大于左侧容器内电阻的支路电流，因此通电一段时间后，右侧U形管的液面高度变化更大。
若将电阻$R_3$更换为10Ω的电阻，两个容器内电阻的阻值仍相等、通电时间相同，通过两个电阻的电流仍不相等，仍能完成该实验探究。
答案依次为：电流；右；仍能。
图中两个密闭容器内的电阻阻值均为5Ω，通电时间相同，通过两个电阻的电流不同，因此可探究电流产生的热量与电流的关系。
根据焦耳定律$Q=I^2Rt$，在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，右侧容器内电阻的电流为干路电流，大于左侧容器内电阻的支路电流，因此通电一段时间后，右侧U形管的液面高度变化更大。
若将电阻$R_3$更换为10Ω的电阻，两个容器内电阻的阻值仍相等、通电时间相同，通过两个电阻的电流仍不相等，仍能完成该实验探究。
答案依次为：电流；右；仍能。
解析
【分析】
要确定探究的变量，需观察实验中控制的物理量和改变的物理量：图中两个密闭容器内的电阻阻值相同，通电时间相同，但通过两个电阻的电流不同，因此探究电流产生的热量与电流的关系。根据焦耳定律，在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，结合电路结构判断电流大小，进而确定液面变化；更换R3后，分析电路是否仍能保证两个容器内电阻的电流不同，判断是否仍能完成实验。
【解析】
首先分析电路：R₁与R₃并联后，再与R₂串联，因此R₁和R₂的阻值均为5Ω，通电时间相同；通过R₂的电流等于干路电流，通过R₁的电流是干路电流的一部分，故I₂ ＞ I₁，两个电阻的电流不同，电阻和通电时间相同，因此探究电流产生的热量与电流的关系。根据焦耳定律Q=I²Rt，当电阻R和通电时间t相同时，电流I越大，产生的热量Q越多，所以右侧容器内电阻产生的热量更多，右侧U形管的液面高度变化更大。若将电阻R₃更换为10Ω，R₁和R₂的阻值仍相等，电路结构不变，通过R₁和R₂的电流仍然不同，电阻和通电时间相同，因此仍能探究电流产生的热量与电流的关系，完成实验。
【答案】
电流；右；仍能
【知识点】
焦耳定律；电流的热效应；控制变量法
【点评】
本题考查电流产生热量的影响因素，需结合电路结构分析电流关系，利用焦耳定律判断热量多少，核心是控制变量法的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
要确定探究的变量，需观察实验中控制的物理量和改变的物理量：图中两个密闭容器内的电阻阻值相同，通电时间相同，但通过两个电阻的电流不同，因此探究电流产生的热量与电流的关系。根据焦耳定律，在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，结合电路结构判断电流大小，进而确定液面变化；更换R3后，分析电路是否仍能保证两个容器内电阻的电流不同，判断是否仍能完成实验。
【解析】
首先分析电路：R₁与R₃并联后，再与R₂串联，因此R₁和R₂的阻值均为5Ω，通电时间相同；通过R₂的电流等于干路电流，通过R₁的电流是干路电流的一部分，故I₂ ＞ I₁，两个电阻的电流不同，电阻和通电时间相同，因此探究电流产生的热量与电流的关系。根据焦耳定律Q=I²Rt，当电阻R和通电时间t相同时，电流I越大，产生的热量Q越多，所以右侧容器内电阻产生的热量更多，右侧U形管的液面高度变化更大。若将电阻R₃更换为10Ω，R₁和R₂的阻值仍相等，电路结构不变，通过R₁和R₂的电流仍然不同，电阻和通电时间相同，因此仍能探究电流产生的热量与电流的关系，完成实验。
【答案】
电流；右；仍能
【知识点】
焦耳定律；电流的热效应；控制变量法
【点评】
本题考查电流产生热量的影响因素，需结合电路结构分析电流关系，利用焦耳定律判断热量多少，核心是控制变量法的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
7.图6甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，将它们按图6乙所示的方式接入电路中。当闭合开关S₁和S₂时，小灯泡的实际功率为1.6 W，则电源电压U=V，整个电路在10 s内消耗的电能为J。当只断开开关S₂时，电流表的示数变化了A。
答案
$\boldsymbol{4}$；$\boldsymbol{24}$；$\boldsymbol{0.2}$
解析
【分析】
首先明确电路连接：闭合开关S₁和S₂时，小灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流。解题思路：1. 根据小灯泡实际功率1.6W，结合图甲的I-U图像，找到L对应的电压（并联电路各支路电压等于电源电压，即电源电压）；2. 找到该电压下R的电流，计算干路电流，再利用电能公式算出10s内电路消耗的电能；3. 分析只断开S₂时，电路变为只有L接入，电流表测L的电流，与原干路电流的差值即为电流表示数的变化量。
【解析】
1. 闭合S₁和S₂时，L与R并联，电源电压等于各支路电压。已知小灯泡实际功率P_L=1.6W，根据P=UI，从图甲中查找：当U_L=4V时，I_L=0.4A，此时P_L=U_LI_L=4V×0.4A=1.6W，符合条件，故电源电压U=4V。
2. 此时R两端电压也为4V，从图甲可知，U_R=4V时，I_R=0.2A。干路电流I=I_L+I_R=0.4A+0.2A=0.6A。电路10s内消耗的电能W=UIt=4V×0.6A×10s=24J。
3. 只断开S₂时，电路只有L接入，电流表测L的电流，即I'=I_L=0.4A。电流表示数变化量ΔI=I - I'=0.6A - 0.4A=0.2A。
【答案】
4；24；0.2
【知识点】
并联电路、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合I-U图像考查并联电路的综合计算，需准确从图像中提取对应电压和电流值，熟练运用相关公式，同时分析开关变化后的电路结构，难度适中。
【难度系数】
0.4
首先明确电路连接：闭合开关S₁和S₂时，小灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流。解题思路：1. 根据小灯泡实际功率1.6W，结合图甲的I-U图像，找到L对应的电压（并联电路各支路电压等于电源电压，即电源电压）；2. 找到该电压下R的电流，计算干路电流，再利用电能公式算出10s内电路消耗的电能；3. 分析只断开S₂时，电路变为只有L接入，电流表测L的电流，与原干路电流的差值即为电流表示数的变化量。
【解析】
1. 闭合S₁和S₂时，L与R并联，电源电压等于各支路电压。已知小灯泡实际功率P_L=1.6W，根据P=UI，从图甲中查找：当U_L=4V时，I_L=0.4A，此时P_L=U_LI_L=4V×0.4A=1.6W，符合条件，故电源电压U=4V。
2. 此时R两端电压也为4V，从图甲可知，U_R=4V时，I_R=0.2A。干路电流I=I_L+I_R=0.4A+0.2A=0.6A。电路10s内消耗的电能W=UIt=4V×0.6A×10s=24J。
3. 只断开S₂时，电路只有L接入，电流表测L的电流，即I'=I_L=0.4A。电流表示数变化量ΔI=I - I'=0.6A - 0.4A=0.2A。
【答案】
4；24；0.2
【知识点】
并联电路、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合I-U图像考查并联电路的综合计算，需准确从图像中提取对应电压和电流值，熟练运用相关公式，同时分析开关变化后的电路结构，难度适中。
【难度系数】
0.4
8.有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是()
A.用电烤炉取暖，是电能转移到人体
B.钻木取火，是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能
A.用电烤炉取暖，是电能转移到人体
B.钻木取火，是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能
答案
C
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需明确能量转移与转化的区别、改变物体内能的两种方式（热传递和做功）的特点：能量转化是能量形式发生改变，转移是能量形式不变；热传递是内能的转移，做功是其他形式能与内能的转化。逐一分析选项：
A选项：电烤炉取暖是电能先转化为内能，再通过热传递转移到人体，并非电能直接转移，错误；
B选项：钻木取火是摩擦做功，将机械能转化为内能，不是内能转化为机械能，错误；
C选项：热水泡脚时，热水的内能通过热传递转移到脚部，增大脚部内能，正确；
D选项：对着手哈气取暖是通过热传递（热气的内能转移到手）改变手的内能，不是做功，错误。
【解析】
根据能量转移与转化、改变内能的方式逐一判断：
A项：电烤炉取暖过程中，电能转化为内能，再通过热传递将内能转移到人体，能量形式发生转化，并非单纯的电能转移，A错误；
B项：钻木取火时，克服摩擦做功，消耗机械能得到内能，是机械能转化为内能，B错误；
C项：热水泡脚时，脚部吸收热水的热量，内能增大，属于热传递改变内能，C正确；
D项：对着手哈气取暖，是热气的内能转移到手，属于热传递改变手的内能，不是做功，D错误。
综上，正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
能量的转移与转化；热传递改变物体内能；做功改变物体内能
【点评】
本题考查能量相关的基础概念，区分能量的转移与转化、热传递和做功改变内能的特点是解题关键，属于对基础知识的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断各选项的正误，需明确能量转移与转化的区别、改变物体内能的两种方式（热传递和做功）的特点：能量转化是能量形式发生改变，转移是能量形式不变；热传递是内能的转移，做功是其他形式能与内能的转化。逐一分析选项：
A选项：电烤炉取暖是电能先转化为内能，再通过热传递转移到人体，并非电能直接转移，错误；
B选项：钻木取火是摩擦做功，将机械能转化为内能，不是内能转化为机械能，错误；
C选项：热水泡脚时，热水的内能通过热传递转移到脚部，增大脚部内能，正确；
D选项：对着手哈气取暖是通过热传递（热气的内能转移到手）改变手的内能，不是做功，错误。
【解析】
根据能量转移与转化、改变内能的方式逐一判断：
A项：电烤炉取暖过程中，电能转化为内能，再通过热传递将内能转移到人体，能量形式发生转化，并非单纯的电能转移，A错误；
B项：钻木取火时，克服摩擦做功，消耗机械能得到内能，是机械能转化为内能，B错误；
C项：热水泡脚时，脚部吸收热水的热量，内能增大，属于热传递改变内能，C正确；
D项：对着手哈气取暖，是热气的内能转移到手，属于热传递改变手的内能，不是做功，D错误。
综上，正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
能量的转移与转化；热传递改变物体内能；做功改变物体内能
【点评】
本题考查能量相关的基础概念，区分能量的转移与转化、热传递和做功改变内能的特点是解题关键，属于对基础知识的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.8
9.下列说法正确的是()
A.钻木取火是通过做功的方式改变物体的内能
B.物体的温度越高,含有的热量就越多
C.用锤子砸铁片时,铁片的温度升高,这是因为锤子和铁片之间发生了热传递
D.热机工作时,燃料燃烧越充分、燃料的热值就越大,热机的效率就越高
A.钻木取火是通过做功的方式改变物体的内能
B.物体的温度越高,含有的热量就越多
C.用锤子砸铁片时,铁片的温度升高,这是因为锤子和铁片之间发生了热传递
D.热机工作时,燃料燃烧越充分、燃料的热值就越大,热机的效率就越高
答案
A
解析
【分析】本题考查热学相关的基础概念，需逐个分析选项，结合内能改变方式、热量定义、热值特性、热机效率的知识点判断各说法的正误。
【解析】A选项：钻木取火时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故A正确；B选项：热量是过程量，只能描述物体吸收或放出热量，不能说物体“含有”热量，故B错误；C选项：用锤子砸铁片时，对铁片做功，使铁片内能增加、温度升高，属于做功改变内能，不是热传递，故C错误；D选项：热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关；热机效率与燃料燃烧充分程度有关，但热值不变，故D错误。
【答案】A
【知识点】内能的改变方式、热量的概念、热值与热机效率
【点评】本题为热学基础概念辨析题，需准确区分各物理量的定义与特性，是热学部分的常见基础题型。
【难度系数】0.7
【解析】A选项：钻木取火时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故A正确；B选项：热量是过程量，只能描述物体吸收或放出热量，不能说物体“含有”热量，故B错误；C选项：用锤子砸铁片时，对铁片做功，使铁片内能增加、温度升高，属于做功改变内能，不是热传递，故C错误；D选项：热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分无关；热机效率与燃料燃烧充分程度有关，但热值不变，故D错误。
【答案】A
【知识点】内能的改变方式、热量的概念、热值与热机效率
【点评】本题为热学基础概念辨析题，需准确区分各物理量的定义与特性，是热学部分的常见基础题型。
【难度系数】0.7
10. 提升题 图7是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600 kg，所受轨道的摩擦力为其重力的$\frac{1}{10}$，滑轮组的机械效率为75%，g取10 N/kg。若人以0.6 m/s的速度匀速前行，经100 s将货物拉出仓库。关于人拉货物的过程，下列分析正确的是
（）
A.货物移动的距离为20 m
B.工人做的有用功为$3.6×10^4$ J
C.工人的拉力为400 N
D.工人拉力的功率为360 W
（）
A.货物移动的距离为20 m
B.工人做的有用功为$3.6×10^4$ J
C.工人的拉力为400 N
D.工人拉力的功率为360 W
答案
C
解析
【分析】
要解决本题，需明确水平滑轮组的特点，区分水平滑轮组的有用功（克服摩擦力做功）和总功（拉力做功），结合速度、机械效率、功、功率的公式逐一分析选项。首先计算货物重力与摩擦力，再根据人移动的速度和时间算出人移动的距离，确定滑轮组的绳子段数以得到货物移动的距离；再利用机械效率公式求拉力，最后计算拉力功率，判断各选项正误。
【解析】
1. 计算货物重力和摩擦力：
货物重力 $ G = mg = 600\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 6000\ \mathrm{N} $，
摩擦力 $ f = \frac{1}{10}G = \frac{1}{10} × 6000\ \mathrm{N} = 600\ \mathrm{N} $。
2. 判断选项A：
人移动的距离 $ s_{\mathrm{人}} = v_{\mathrm{人}}t = 0.6\ \mathrm{m/s} × 100\ \mathrm{s} = 60\ \mathrm{m} $，
由滑轮组结构可知，动滑轮上有2段绳子，即 $ s_{\mathrm{人}} = 2s_{\mathrm{物}} $，因此货物移动距离 $ s_{\mathrm{物}} = \frac{s_{\mathrm{人}}}{2} = \frac{60\ \mathrm{m}}{2} = 30\ \mathrm{m} $，A错误。
3. 判断选项B：
有用功是克服摩擦力做的功，$ W_{\mathrm{有}} = fs_{\mathrm{物}} = 600\ \mathrm{N} × 30\ \mathrm{m} = 1.8 × 10^4\ \mathrm{J} $，B错误。
4. 判断选项C：
机械效率 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{fs_{\mathrm{物}}}{Fs_{\mathrm{人}}} $，代入 $ s_{\mathrm{人}}=2s_{\mathrm{物}} $，得 $ \eta = \frac{f}{2F} $，
解得拉力 $ F = \frac{f}{2\eta} = \frac{600\ \mathrm{N}}{2 × 75\%} = 400\ \mathrm{N} $，C正确。
5. 判断选项D：
拉力的功率 $ P = Fv_{\mathrm{人}} = 400\ \mathrm{N} × 0.6\ \mathrm{m/s} = 240\ \mathrm{W} $，D错误。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查水平滑轮组的综合计算，核心是明确水平滑轮组中有用功为克服摩擦力的功，以及绳子段数与移动距离、速度的关系，需熟练运用相关公式分析，属于中等难度的力学综合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确水平滑轮组的特点，区分水平滑轮组的有用功（克服摩擦力做功）和总功（拉力做功），结合速度、机械效率、功、功率的公式逐一分析选项。首先计算货物重力与摩擦力，再根据人移动的速度和时间算出人移动的距离，确定滑轮组的绳子段数以得到货物移动的距离；再利用机械效率公式求拉力，最后计算拉力功率，判断各选项正误。
【解析】
1. 计算货物重力和摩擦力：
货物重力 $ G = mg = 600\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 6000\ \mathrm{N} $，
摩擦力 $ f = \frac{1}{10}G = \frac{1}{10} × 6000\ \mathrm{N} = 600\ \mathrm{N} $。
2. 判断选项A：
人移动的距离 $ s_{\mathrm{人}} = v_{\mathrm{人}}t = 0.6\ \mathrm{m/s} × 100\ \mathrm{s} = 60\ \mathrm{m} $，
由滑轮组结构可知，动滑轮上有2段绳子，即 $ s_{\mathrm{人}} = 2s_{\mathrm{物}} $，因此货物移动距离 $ s_{\mathrm{物}} = \frac{s_{\mathrm{人}}}{2} = \frac{60\ \mathrm{m}}{2} = 30\ \mathrm{m} $，A错误。
3. 判断选项B：
有用功是克服摩擦力做的功，$ W_{\mathrm{有}} = fs_{\mathrm{物}} = 600\ \mathrm{N} × 30\ \mathrm{m} = 1.8 × 10^4\ \mathrm{J} $，B错误。
4. 判断选项C：
机械效率 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{fs_{\mathrm{物}}}{Fs_{\mathrm{人}}} $，代入 $ s_{\mathrm{人}}=2s_{\mathrm{物}} $，得 $ \eta = \frac{f}{2F} $，
解得拉力 $ F = \frac{f}{2\eta} = \frac{600\ \mathrm{N}}{2 × 75\%} = 400\ \mathrm{N} $，C正确。
5. 判断选项D：
拉力的功率 $ P = Fv_{\mathrm{人}} = 400\ \mathrm{N} × 0.6\ \mathrm{m/s} = 240\ \mathrm{W} $，D错误。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率、功的计算、功率的计算
【点评】
本题考查水平滑轮组的综合计算，核心是明确水平滑轮组中有用功为克服摩擦力的功，以及绳子段数与移动距离、速度的关系，需熟练运用相关公式分析，属于中等难度的力学综合题。
【难度系数】
0.5
