18.「2026河北唐山期中，★★☆」如图甲所示是一款酒精发动机，点燃酒精灯给气缸内的空气加热，酒精灯通过的方式增加了气缸内空气的内能，高温的空气推动活塞做功，空气内能变小，酒精灯继续加热气缸内的空气从而实现往复工作。图（选填“乙”或“丙”）与高温空气推动活塞做功过程的能量转化情况相同。

18.答案 热传递 丙
解析 气缸内的空气吸收热量,内能增大,温度升高,酒精灯通过热传递的方式增加了气缸内空气的内能。高温的空气推动活塞做功,空气的内能减小,温度降低,空气的内能转化为活塞的机械能;图乙是将机械能转化为物体的内能,图丙是将气体的内能转化为塞子的机械能,所以图丙与高温空气推动活塞做功过程的能量转化情况相同。

【分析】
本题考查内能的改变方式和能量转化的判断。首先，改变内能的方式有热传递和做功，酒精灯加热气缸内空气，是热量从酒精灯转移到空气，属于热传递；其次，高温空气推动活塞做功时，空气的内能转化为活塞的机械能，需对比乙、丙两图的能量转化：图乙是下压活塞，机械能转化为气体内能；图丙是气体膨胀推动塞子，内能转化为塞子机械能，据此判断。
【解析】
酒精灯加热气缸内的空气，空气吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式增加了气缸内空气的内能；高温空气推动活塞做功时，空气的内能减小，转化为活塞的机械能，能量转化为内能→机械能。图乙中，下压活塞压缩空气，是机械能转化为气体的内能；图丙中，气体膨胀推动塞子飞出，是气体的内能转化为塞子的机械能，因此与高温空气推动活塞做功的能量转化情况相同的是图丙。
【答案】
热传递；丙
【知识点】
内能的改变、能量的转化
【点评】
本题结合实验装置考查内能改变方式与能量转化，需准确区分不同过程的能量转化类型，属于基础中等题，难度适中。
【难度系数】
0.6

19.「2026河北石家庄期末，★★☆」如图所示，工人师傅用平行于斜面的推力，将质量为60 kg的物体从斜面底端匀速推上斜面，物体移动的距离为10 m，上升的高度为3 m，在此过程中斜面的机械效率是80%，则在斜面上匀速运动过程中推力做的功为J，物体所受摩擦力为N。(g取10 N/kg)

19.答案 2 250 45
解析 物体的重力$G=mg=60\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$,物体做的有用功$W_有=Gh=600\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=1\ 800\ \mathrm{J}$,在斜面上匀速运动过程中推力做的功为$W_总=\frac{W_有}{\eta}=\frac{1\ 800\ \mathrm{J}}{80\%}=2\ 250\ \mathrm{J}$,则克服物体所受摩擦力所做的额外功为$W_额=W_总-W_有=2\ 250\ \mathrm{J}-1\ 800\ \mathrm{J}=450\ \mathrm{J}$,由$W_额=fs$可得,物体所受摩擦力为$f=\frac{W_额}{s}=\frac{450\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{m}}=45\ \mathrm{N}$。

【分析】
要解决这道题，需明确斜面的有用功、总功、额外功的关系：有用功是克服物体重力做的功，总功是推力做的功，机械效率为有用功与总功的比值；额外功是克服斜面摩擦力做的功，等于总功减去有用功，结合额外功公式即可求出摩擦力。解题步骤为：先计算物体重力，再算有用功，利用机械效率求总功，接着算额外功，最后求摩擦力。
【解析】
1. 计算物体重力：$G=mg=60\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=600\ \mathrm{N}$；
2. 计算有用功：$W_有=Gh=600\ \mathrm{N}×3\ \mathrm{m}=1800\ \mathrm{J}$；
3. 计算推力做的总功：根据机械效率公式$\eta=\frac{W_有}{W_总}$，得$W_总=\frac{W_有}{\eta}=\frac{1800\ \mathrm{J}}{80\%}=2250\ \mathrm{J}$；
4. 计算额外功：$W_额=W_总-W_有=2250\ \mathrm{J}-1800\ \mathrm{J}=450\ \mathrm{J}$；
5. 计算摩擦力：由$W_额=fs$，得$f=\frac{W_额}{s}=\frac{450\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{m}}=45\ \mathrm{N}$。
【答案】2250；45
【知识点】斜面机械效率、功的计算、摩擦力计算
【点评】本题考查斜面机械效率的应用，需区分有用功、总功、额外功的概念，掌握相关公式即可解答，属于中档难度的基础题。
【难度系数】0.6

20.「2026河北保定期末，★★★」如图所示的是“浮力秤”，小筒底面积为80 cm²，小筒和秤盘的总重为2 N。将一铁球放在秤盘上，静止时，小筒浸入染色水中的深度为5.5 cm（未触底），则铁球的重力为N。请写出一个增大该“浮力秤”最大称量值的方法：。（g取10 N/kg，ρ_染色水=1×10³ kg/m³）

20.答案 2.4 将大筒中的水换成密度更大的液体
解析 将一铁球放在秤盘上,静止时,“浮力秤”漂浮,浮力等于重力,则“浮力秤”和待测物体的总重力为$G_总=F_浮=\rho_{染色水}gV_排=1×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×80×5.5×10^{-6}\ \mathrm{m^3}=4.4\ \mathrm{N}$,则铁球的重力为$G_铁=G_总-G_{筒+秤盘}=4.4\ \mathrm{N}-2\ \mathrm{N}=2.4\ \mathrm{N}$;将大筒中的水换成密度更大的液体,根据$F_浮=\rho_{液}gV_排$知,当小筒全部浸入染色液体中时,“浮力秤”受到的浮力更大,“浮力秤”和待测物体的总重力更大,则待测物体的重力更大,即增大了该“浮力秤”最大称量值。

【分析】
要解决该问题，需利用浮力秤的漂浮特性：浮力秤始终漂浮，总浮力等于总重力。首先通过排开液体的体积计算总浮力，结合漂浮条件求出铁球重力；对于增大最大称量值，需依据阿基米德原理，分析影响浮力大小的因素，找到增大最大承载重力的方法。
【解析】
1. 计算排开染色水的体积：
小筒底面积 $ S = 80\ \mathrm{cm^2} = 80 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2} $，浸入深度 $ h = 5.5\ \mathrm{cm} = 0.055\ \mathrm{m} $，则排开体积 $ V_{\mathrm{排}} = S · h = 80 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2} × 0.055\ \mathrm{m} = 4.4 × 10^{-4}\ \mathrm{m^3} $。
2. 计算总浮力：
根据阿基米德原理，浮力秤受到的总浮力 $ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{染色水}} g V_{\mathrm{排}} = 1 × 10^3\ \mathrm{kg/m^3} × 10\ \mathrm{N/kg} × 4.4 × 10^{-4}\ \mathrm{m^3} = 4.4\ \mathrm{N} $。
3. 求铁球重力：
由漂浮条件，总重力等于浮力，即 $ G_{\mathrm{总}} = F_{\mathrm{浮}} = 4.4\ \mathrm{N} $，则铁球重力 $ G_{\mathrm{铁}} = G_{\mathrm{总}} - G_{\mathrm{筒+秤盘}} = 4.4\ \mathrm{N} - 2\ \mathrm{N} = 2.4\ \mathrm{N} $。
4. 增大最大称量值的方法：
根据 $ F_{\mathrm{浮}} = \rho_{\mathrm{液}} g V_{\mathrm{排}} $，当小筒排开液体的最大体积一定时，增大液体密度可增大最大浮力，从而增大最大称量值，因此可将大筒中的水换成密度更大的液体（合理即可）。
【答案】
2.4；将大筒中的水换成密度更大的液体
【知识点】
漂浮条件、阿基米德原理、浮力的应用
【点评】
本题结合浮力秤的实际装置，考查漂浮条件与阿基米德原理的综合应用，需理解浮力秤的工作逻辑，将物理公式与实际场景结合分析，是浮力部分的典型应用题型。
【难度系数】
0.3

三、作图题(共2小题,计6分)
21.「2026安徽合肥月考，★☆」(3分)一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,请在O点画出小磁针N极在磁场刚出现时受到该磁场力F的示意图。

21.解析 根据磁场方向的规定,磁场中某点小磁针N极的受力方向与该点磁场方向、磁感线的方向一致。已知小磁针所在区域出现水平向右的磁场,所以小磁针N极受到的磁场力F方向水平向右,如图所示。

【分析】首先明确磁场方向的规定：磁感线的方向即为该点的磁场方向；小磁针N极在磁场中受到的力的方向与该点的磁场方向一致。本题中磁感线水平向右，所以小磁针N极受力方向与磁感线方向相同，即水平向右，作用点在小磁针的中心O点处，据此画出力的示意图。
【解析】根据磁场方向的规定，磁场中某点的磁场方向与该点磁感线的方向一致；小磁针N极所受磁场力的方向与该点磁场方向相同。本题中磁感线方向水平向右，因此小磁针N极在O点受到的磁场力F方向水平向右，从O点沿水平向右的方向画带箭头的线段，标出力的符号F即可。
【答案】
【知识点】磁场方向、小磁针受力
【点评】本题考查磁场对小磁针的作用，属于基础题，核心是掌握磁场方向与小磁针N极受力方向的关系，难度较低。
【难度系数】0.7