第三单元《能量的转化与守恒》单元练习卷-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

2024年九年级上第三单元《能量的转化与守恒》单元练习卷 一、选择题 1． 关于做功或能量转化的过程中，下列说法正确的是（ ） A．汽油机在压缩冲程中，是内能转化为机械能 B．拉弯的弓将箭射出，其弹性势能主要转化为动能 C．电动机工作过程中，是机械能转化为电能 D．吊车吊着货物沿水平方向移动一段距离，此过程中货物的重力对自身做了功 2． 目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识，正确的是（ ） A．可用于金属内部探伤的是射线 B．核能发电是利用原子核裂变释放的核能 C．核能发电释放核能的过程与氢弹爆炸释放核能的过程相同 D．核电站发电时的能量转化顺序为：核能-—化学能—机械能—电能 3． 下列说法中正确的是（ ） A．某同学从楼底走到3楼做功大约做功300J B．某同学将科学书从地上捡到桌上，做功大约1J C．足球运动员将重为5牛的足球踢到20米远处时，他做功大约为100J D．某同学提着一桶50牛的水走了80米，他做功4000J 4． 下列测量工具没有利用杠杆原理的是（ ） 5． 关于空中的两个物体势能大小的说法中，正确的是（ ） A．只要位置一样高，它们的势能就一定相等 B．只要质量相等，它们的势能就一定相等 C．位置不一样高，质量也不相等，它们的势能肯定不相等 D．位置不一样高，质量也不相等，它们的势能可能相等 6． 用铝壶在天然气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是（ ） A．铝的比热容比水小，铝吸热能力比水强 B．是通过做功的方式改变水的内能 C．水的温度越高，水分子运动越剧烈 D．天然气燃烧越充分，热值越大 7． CRH2A和谐号动车组在运行过程中的机车牵引功率为4800kW，时速为200km/h。若一列从荆州站驶出的CRH2A和谐号列车在平直轨道上匀速行驶100km，则该列火车在这段时间内所做的功、受到的阻力分别是（ ） A．8.64×109J　4.8×104N B．8.64×109J　8.64×104N C．4.8×109J　4.8×104N D．4.8×109J　8.64×104N 8． 如图所示，A．B为两盏白炽灯，A 灯型号是“110V 25W”,B 灯型号是“110V 100W”, R 是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（ ） A． B． C． D．. 9． 有两只电阻R1与R2，已知R1＝2R2，第一次把它们串联在6V的电路中，第二次把它们并联在6V的电路中，两次电阻消耗的总功率之比P串∶P并是（ ） A．9∶2 B．2∶9 C．1∶1 D．1∶2 10．在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0．2安培时，电压表的示数从6伏特变为5伏特，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为（ ） A．1．2W B．1．0W C．2．2W D．5．0W 二、填空题 11．如图所示是观察海波熔化现象的实验装置，海波在熔化过程中温度不变，内能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。实验过程中完全燃烧了5g酒精，放出的热量为　 　J．（q酒精＝3.0×107J/kg） 12．太阳能是清洁无污染的理想可再生能源，在太阳内部每时每刻氢原子核发生　 　（选填“裂变”或“聚变”）释放出巨大的核能。 13．现有0.028kg酒精，完全燃烧释放的热量为 J，若这些热量完全被水吸收，可以使10kg的水，温度从20℃升高到 ℃[q洒精＝3×107J/kg，c水＝4.2×l03J/（kg•℃）] 14．在汽油机的四个冲程中，原理与图1相似的是图2中的 （选填序号）冲程。 ( 图 1 图 2 ) 15．我国天然气已经走入寻常百姓家，天然气的热值是7.5×107J/m3，小华家某月使用了21m3的天然气，完全燃烧放出的热量，只有50%被水吸收，在1个标准大气压下，可以将　 　kg的水从20℃烧至沸腾【c水=4.2×103J/（kg•℃）】． 三、实验探究题 16．小科利用图甲装置探究物体动能大小的影响因素，在光滑的水平面右端固定一个强大磁铁，一辆绑有磁铁的小车从光滑斜面上静止下滑后再从水平面上向右运动，确保不与强力磁铁碰撞。现从斜面顶端自由释放小车，小车能够距离强力磁铁的最近位置为A 点。小车在水平面上运动的距离与受到的斥力的关系如图乙所示。请回答下列问题： （1）该实验如何反映物体动能大小?____________________。 （2）图乙中阴影面积表示的科学含义是：____________________。 （3）为探究物体质量大小对动能的影响，小柯应该选择下图的__________装置与图甲进行试验对照。 17．小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关 为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。 按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。 实验 序号 铁块质量 m/g 铁块距桌面高度 H/cm 桌腿进入沙子 的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小； （2）为了验证猜想一，需选择表中______（填实验序号）三组数据进行分析； （3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：______。 四、综合题 18．疫情期间推出的一款消毒机器人，可在无人控制的情况下，对需要消毒场所进行智能消毒。消毒完毕后，关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上沿直线返回。此过程中，牵引力F随时间t的变化情况如图甲所示，消毒机器人前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图乙所示。 （1）机器人在运动过程中受到的阻力大小为__________。 （2）求在3～5s内，牵引力做的功。 （3）求该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率。 19．小亮设计了一个多档位电加热器，加热部分是两根电热丝，通过一个档位旋钮改变电热丝的连接关系，从而得到不同的加热功率。他计划实现的四档加热功率如表所示。 温度档位 高温档 中温1档 中温2档 低温档 加热功率/W 1100 660 440 ? 档位旋钮设计如图甲，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将图乙中1、2两触点接通，同时也将3、4两触点接通。转动旋钮，指向不同位置时，就可以实现不同的加热功率。 （1）档位旋钮上的箭头指向D位置时，对应温度档位是________。 （2）计算低温档的加热功率。(结果保留整数) 2024年九年级上第三单元《能量的转化与守恒》单元练习卷（参考答案） 一、选择题 1． 【答案】B 2． 【答案】B 【解析】可用于金属内部探伤常用的是γ射线；核能发电释放核能的过程是原子核裂变，氢弹爆炸是轻核的聚变；核电站发电时的能量转化顺序为：核能-—内能—机械能—电能 3． 【答案】B 4． 【答案】A 【解析】杆秤、台秤、托盘天平在结构上符合杠杆的定义（在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒），属于杠杆。 5． 【答案】D 6． 【答案】C 【解析】【分析】（1）物质的比热容越大，物质的吸热能力越强 （2）做功和热传递是改变物体内能的两种方式； （3）物体温度越高，分子运动越剧烈； （4）1kg的某种燃料完全燃烧所释放出的热量是燃料的热值； 【解答】解：A．铝的比热容比水小，铝的吸热能力比水弱，故A错误． B．烧水的过程是通过热传递的方式改变水的内能，故B错误； C．水的温度越高，水分子运动越剧烈，故C正确； D．热值由燃料本身决定，与是否充分燃烧无关，故D错误； 故选． 【点评】本题涉及的知识点较多，是一道基础题，但难度不大，平时要注意基础知识的学习与积累． 　 7． 【答案】B 8． 【答案】C 【解析】A，两灯并联，电压相等都为220V，都不能正常工作； B．两灯的规格不同，则电阻不同，当串联时，分得电压不等，即两灯的实际电压都不是110V，不能正常工作； C．根据知，A灯功率小，电阻大，B灯功率大，电阻小； 图中当未知电阻与A灯并联时，等效电阻小于任一并联电阻，则等效电阻可能与B灯的电阻相同，此时两灯分得电压相等，都为110V，故C正确； D．根据C的分析可，当未知电阻与B灯并联时，等效电阻更小，两灯分得电压不等，都不能正常工作，故D错误； 故选C。 点睛：重点是并联电阻的等效电阻，要理解电阻并联时，总电阻小于任何一个电阻，而电阻串联时，总电阻大于任何一个电阻，再结合串联电路的分压特点进行判断。 9． 【答案】B 10．【答案】C 二、填空题 11．【答案】变大；1.5×105。 【解析】【分析】（1）晶体熔化吸热，内能增加，温度不变； （2）根据Q＝mq算出完全燃烧5g酒精放出的热量。 【解答】解：（1）海波是晶体，晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，温度不变； （2）完全燃烧5g酒精放出的热量：Q＝mq＝5×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝1.5×105J。 故答案为： 12．【答案】聚变。 【解析】【分析】太阳能是内部原子核聚变产生出来的能量，是清洁、安全、无污染的能源，能够源源不断的从自然界得到。太阳已稳定燃烧了50亿年，目前，它正处于壮年，要再过50亿年，才能燃尽自己的核燃料。目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能；其二是把太阳能转化为电能。 【解答】解：太阳大气的主要成分是氢跟氦，氢核聚变变成氦核；一般是重核发生裂变反应；轻核发生聚变反应。 故答案是： 13．【答案】　8.4×105　 　20　 【解析】【分析】（1）知道酒精的质量和热值，利用燃料完全燃烧放热公式Q放＝mq求放出的热量； （2）再由Q放＝Q吸＝cm△t，得到△t后计算水升高的温度。 【解答】解： （1）完全燃烧0.028kg酒精放出的热量： Q放＝q酒精m酒精＝3×107J/kg×0.028kg＝8.4×105J； （2）由热量完全被水吸收，Q吸＝cm△t＝Q放， 所以水温度升高值： △t20℃。 可以使水的温度升高到20℃ 故答案为：8.4×105；20。 【点评】本题考查了学生对公式Q放＝mq和Q吸＝cm△t的了解与掌握，计算时注意升高了（△t）、升高到（末温）和升高（△t）的区别。 14．【答案】丙 15．【答案】2.34375×102 【解析】【分析】（1）利用Q放=qV求天然气完全燃烧放出的热量； （2）已知放出的热量有50%被利用，用这些热量加热水，知道水的比热容和水的温度升高值，利用吸热公式求水的质量． 【解答】解： （1）天然气完全燃烧释放热量： Q放=qV=21m3×7.5×107J/m3=1.575×108J， （2）由题知，Q吸=c水m水△t×50%=1.575×108J×50%=7.875×107J， 水的质量：m水===2.34375×102kg； 故答案为：2.34375×102． 【点评】本题综合考查了水吸收热量的计算和燃料燃烧放出热量的计算，利用好Q吸=Q放是关键，因条件已给出，难度不大． 　 三、实验探究题 16．【答案】（1）在水平面上运动的距离 （2） 0-Sa段物体做功总额 （3） C 17．【答案】（1）桌腿进入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。 【解析】解：（1）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大； （2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验； 故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。 （3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。 故答案为：（1）桌腿进入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。 （1）桌腿进入沙堆的深浅，体现了物体对其做功的多少。桌腿进入沙堆越深反映了小球具有的重力势能越大。这用到了转换法。 （2）利用控制变量法，要验证重力势能的大小与质量有关，需控制质量其他的因素相同，只有质量不同，从图中找出符合条件的实验即可。 （3）利用控制变量法，比较图中相同因素和不同因素，总结出研究的对象。 在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析。在研究物理量的变化时常用转换法来分析。 四、综合题 18．【答案】（1）200N； （2）由图乙可知，3～5s内机器人做匀速直线运动，其速度大小为1.0m/s， 由v＝可知，机器人运动的距离：s＝vt＝1.0m/s×（5s﹣3s）＝2m， 则牵引力做功：W＝Fs＝200N×2m＝400J。 （3）该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率：P＝＝＝200W。 【解析】【分析】（1）根据图乙可知机器人在3～5s内做匀速直线运动，根据图甲可知此过程中机器人的牵引力，根据二力平衡条件求出机器人受到的阻力； （2）根据图丙判断3～5s内机器人的运动状态，并读出其速度大小，利用速度公式求出机器人运动的距离，然后根据图乙得出3～5s内机器人受到的牵引力大小，再利用W＝Fs计算牵引力做功。 （3）利用P＝计算该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率。 解：（1）由图乙可知机器人在3～5s内做匀速直线运动，由图甲可知此过程中机器人的牵引力F＝200N， 由二力平衡条件可知，机器人受到的阻力：f＝F＝200N； 答：（1）200N； （2）在3～5s内，牵引力做功为400J； （3）该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率为200W。 【点评】此题考查二力平衡条件的应用、功和功率的计算，读懂图象，并能从图象上得出相关信息是关键。 19．【答案】（1）高温档 （2）由题意可知 C位置电路消耗的功率P=660W，则有R1= =73.3Ω B位置电路消耗的功率P=440W，则有R2= =110Ω 低温档时，R1、R2串联，故加热功率P= =264W 【解析】【考点】欧姆定律的应用，电功率计算公式的应用 【分析】（1）首先对四个位置时的接线情况进行分析，然后根据公式对功率的大小进行排序，从而确定各个档位的位置； （2）当开关在C位置时只有电阻R1工作，当开关在B位置时，只有电阻R2工作，根据对应的功率和公式计算出电阻；低温档时，两个电阻串联，根据公式计算即可。 【解答】（1）根据甲和乙图可知，当开关在D时，电阻R1与R2并联，此时总电阻为R并； 当开关在C时，电阻R1工作，此时总电阻为R1； 当开关在B时，电阻R2工作，此时总电阻为R2； 当开关在A时，电阻R1与R2串联，此时总电阻为R串； 因为R并最小，而R串最大； 根据公式可知，P并最大，P串最小； 因此箭头指向D时对应高温挡，指向A时对应低温档，那么指向C时为中温1档，指向B时为中温2档； （2）C位置电路消耗的功率P=660W， 那么电阻 ； B位置电路消耗的功率P=440W， 那么： ； 低温档时，R1、R2串联， 那么此时加热功率 。   第 1 页，共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $$