第3章 能量的转化与守恒（单元测试·提升卷）科学浙教版九年级上册

第3章 能量的转化与守恒 单元测试 （参考答案） 非选择题部分 二、填空题 16.（1）核聚变（1分）（2）机械能（1分）（3）放射性（1分） 17.（1）1（1分）（2）10（1分）（3）6（1分） 18.（1）20（1分）（2）0（1分）（3）2000（1分） 19.（1）16（1分）（2）80%（1分）（3）3（1分） 20.（1）温度必须达到可燃物的着火点（1分）（2）化合反应（1分）（3）左端下降（1分） 21.（1）静止（1分）（2）做功（1分）（3）90000W（1分） 22.（1）60（1分）（2）7200（1分）（3）5（1分） 23.（1）不变（1分）（2）减小（1分）；增大（1分）（3）B（1分） 三、实验题 24. （1）（2分）（2）断路（2分）（3）电压（2分）（4）小于（2分） 25. （1）物体动能的大小可能与物体的质量有关（2分） （2）控制物体碰撞时的速度相同（2分） （3）物体质量相同时，速度越大动能越大（2分） （4）增大小球与竖直方向的角度，从而增大木块移动的距离，便于观察和比较（2分） 四、综合题 26. （1）发动机对汽车所做的功（2分） （2）匀速行驶过程中，重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平方向上移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。（2分） （3）汽车受到的牵引力为（1分） 汽车匀速直线运动时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以水平方向的阻力为（1分） 27. （1）由图可知，电流从电磁铁的下端流入，根据安培定则，可得电磁铁的上端为N极。（2分） （2）工作电路中定值电阻R0的作用是限流保护。它串联在电铃电路中，用于限制电流，防止电铃因电流过大而损坏，同时确保电铃在安全电流范围内工作。（2分） （3）控制电路的电源电压为4.5V，当控制电路电流达到80mA时，控制电路的总功率是（2分） （4）“小爱”以最大负重工作时，此时压敏电阻的阻值为 当控制电路电流达到100mA时，此时控制电路的总电阻为 由于控制电路中，两电阻串联，所以滑动变阻器接入的最小阻值是（2分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 第3章 能量的转化与守恒 单元测试 （满分：100分 时间：120分钟） 提升训练 选择题部分 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分。共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近的是（　　） A． B．C． D． 2. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．甲灯的实际功率一定是25W B．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大 C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W 3. 如图是探究焦耳定律的实验装置（R甲>R乙），下列说法正确的是（　　） A．该实验装置是探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 B．闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快 C．通过甲、乙两电阻丝的电流不同 D．该实验运用了控制变量法和类比法 4. 能量的转化与守恒定律揭示了自然科学各个分支之间的普遍联系，是自然界内在统一性的一个有力证据。如图所示实验，设计原理没有体现此定律的是（　　） A．①研究电热与哪些因素有关 B．②研究动能大小与哪些因素有关 C．③测定小灯泡的电功率 D．④研究不同食物所含能量的多少 5. 如图甲是意大利艺术家达芬奇设计的一种永动机的模型，装置转动时小球随着弧形轨道依次从装置中心向外侧滚落并在另一侧依次回到装置中心，循环往复从而带动装置转动。如图乙是一个创造了连续转动24分钟吉尼斯世界纪录的指尖陀螺。以下说法正确的是（　　） A．甲装置小球滚落时动能转化为重力势能 B．乙装置最终停止转动，说明能量会消失 C．甲装置可以在不消耗能量的同时不断对外做功 D．若增大乙装置转动的初速度，可以延长其连续转动的时间 6. 东风——17是我国自主研发的一款高超音速导弹。它采用钱学森弹道原理，其运行大致轨迹如图所示。飞行初段，发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升；飞行中段关闭发动机，依靠惯性飞行；飞行末段，打开发动机，急速坠落。下列说法正确的是（　　） A．导弹所用的燃料需要具有较大的比热容 B．导弹发射时，将燃料燃烧获得的内能转化为化学能 C．导弹飞行中段，距离地面等高的a点动能大于b点 D．飞行中段，发动机关闭，导弹机械能守恒 7. 如图所示的四个情景，下列说法中错误的是 （    ） A．图甲中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力 B．图乙中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 C．图丙中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，是将机械能转化为内能 D．图丁中活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程 8. 关于内能、温度、热传递和热量，下列说法中正确的是（　　） A．热量总是自发的从温度高的物体传递给温度低的物体 B．温度高的物体具有的热量多 C．0℃物体的内能为零 D．热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体 9. 某同学所做电学实验的电路如图所示，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1标有“5　0.5A”，滑动变阻器R2规格“20　1A”，电压表量程“0～3V”，在不损坏电路元件的情况下，下列判断不正确的是（　　） A．R1的最小功率是0.45W B．该电路的最大功率是2.25W C．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A D．滑动变阻器阻值变化的范围是4～10 10. 图中的物体被匀速吊起或拉起，所有物体重力均为G，不计动滑轮和杠杆的重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　） A． B． C． D． 11. 生活中灯泡被烧坏经常发生在开关闭合的一瞬间，兴趣小组为了找到原因，将一个标有“，”的小灯泡接在电压为的恒压电源上（如图甲所示），闭合开关的瞬间利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图乙所示），利用高速摄影技术可以观察到前灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程；从第后灯泡逐渐变为稳定发光。下列说法错误的是（　　） A．灯丝的实际功率先变小后不变 B．小灯泡稳定发光后实际功率为 C．灯丝从逐渐变亮，实际功率逐渐变大 D．开关闭合瞬间，灯泡的实际功率大于额定功率，所以容易烧坏 12. 如图所示，在吸滤瓶内装入少量的水（未画出），并滴入几滴酒精，用气筒往瓶内打气，吸滤瓶的塞子跳出。当塞子跳出时，观察到瓶口有“白气”。对此过程分析合理的是（　　） A．瓶口看到的“白气”是水蒸气 B．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 C．塞子跳起时，吸滤瓶内气体温度升高 D．塞子跳起时，发生的能量转化是机械能转化为内能 13. 甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶1，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．2∶1 B．6∶1 C．1∶2 D．1∶6 14. 关于能量的描述不正确的是（　　） A．挂在墙上的壁画具有重力势能 B．正在洒水的洒水车匀速水平行驶时，动能和势能同时减小 C．物体做的功越多，具有的能量越大 D．蹦床运动员从接触蹦床到降至最低点的过程中动能先增大后减小 15. 汽车的运动过程和人体组织细胞的生理活动中，都存在着物质和能量的转化，如图所示。下列对两者共同点的描述错误的是（    ） A．都可以生成二氧化碳和水 B．都通过氧化反应释放出能量 C．都将化学能全部转化为机械能 D．都参与自然界的碳循环和氧循环 非选择题部分 二、填空题（本大题有8小题25空，每空1分，共25分） 16. 如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST），实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录。 （1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能； （2）如图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能内能 电能； （3）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有 。 17. 小科用迷你电动机制成了一台升降机模型，如图。电路中直流电动机的线圈电阻为，R0是阻值为的定值电阻，电源电压保持不变，闭合开关，当电动机正常工作时，匀速提升重为的物体，此时电压表示数为。（忽略温度对电阻的影响） （1）电动机正常工作时，通过它的电流是 。 （2）电动机正常工作时，R0的电功率是 。 （3）若电动机正常工作，可使物体上升的高度是 。 18. 第19届杭州亚运会铁饼比赛中，赛场上的特殊“搬运工”引起了网友的关注，几只电子机器狗来来回回运送铁饼，四条小腿忙个不停，完成任务之后，它们还会自己“趴”在场边等待指令。这一幕让网友直呼“科技感也太强了！”。 （1）该机器狗以3m/s的速度跑到60米远处取铁饼，这一过程用时 s； （2）若该机器狗工作时牵引力恒为50N，当机器狗取到2kg的铁饼后跑回起点，（假设地面水平）这一过程机器狗克服铁饼重力做功 J； （3）若铁饼的质量为2kg，直径约22cm，铁饼底部与机器狗的接触面积约100cm2，铁饼对机器狗的压强约为 帕。 19. 如图所示为晾衣架，横杆自重10牛，两个动滑轮的自重相同，现横杆上挂有重为64牛的衣物。若小乐用20牛的拉力竖直向下拉绳子使衣物匀速上升1米，共用时5秒（衣物上升过程中，横杆保持水平，不计绳重及摩擦）。则此过程中，绳子拉力做功的功率是 瓦；该晾衣架的机械效率为 ；每个动滑轮自重为 牛。 20. 老师在课上演示了三个趣味实验。 （1）“火焰分割”：先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部，如图1所示；再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭，如图2所示。由此说明燃烧条件之一是 。 （2）“铁花飞溅”：将纳米铁粉抖撒到酒精灯火焰上方，铁粉剧烈燃烧，火星四射，宛如美丽的“铁花”。铁燃烧的化学方程式为，该反应的基本类型属于 。 （3）“心心跷跷板”。实验前杠杆两端分别挂着质量和体积均相同的锌球，且杠杆平衡。如图3所示，将两锌球浸入足量溶液中充分反应后，同时移走两个烧杯，杠杆将 （填“左端下降”、“右端下降”或“仍然平衡”）。 21. 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭发射成功，与中国空间站天和核心舱对接形成组合体，返回舱将于10月下旬在东风着陆场着陆。 （1）如图甲所示，以上升的火箭为参照物，位于整流罩内的神舟二十号是 （填”运动”或“静止”）的。 （2）图乙是返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦的场景，此过程通过 （填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。 （3）返回舱返回的最后着陆阶段，反推发动机点火，当降到距离地面1m高度时，返回舱以速度3m/s匀速下落，此时重力做功的功率为 （返回舱重30000N）。 22. 小科观察到家用电能表的情况如图所示。从原来票据上查出上月电能表的示数是。若按0.5元/(kW·h)计费，小科家本月应缴电费 元；当小科家只有一盏电灯工作时，内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是 ；若小科家中目前有的电视机一台，的电饭锅一只，根据电能表规格小科家最多还可接“”的电灯 盏。 23. 镇海蹦技学校被誉为“冠军摇篮”，源源不断的蹦技健儿一次又一次“蹦”出新高度，将镇海蹦床的声音传递得越来越远。如图为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零，A点是蹦床不发生形变时的原位置。B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则： （1）从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）从B点运动到C点的过程中，运动员的重力势能 ，蹦床的弹性势能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）从O点到C点的过程中，在 点（填A、B或C）处运动员的动能最大。 三、实验题（本大题有2小题，每空2分，共16分） 24. 用图甲所示电路“测量小灯泡额定电功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5伏，额定功率小于1瓦，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω；1A”。 请回答： （1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求滑片向右移动，灯泡变亮； （2）正确连接完电路，闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，原因是小灯泡 ；（选填“短路”或“断路”） （3）排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察 表示数的变化，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，记录数据并算出小灯泡的额定功率； （4）小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。 25. 小科同学利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球运动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量分别为、（）。请回答： （1）基于 的假设，小科进行甲、乙两组实验； （2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是 ； （3）小科发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是 。 （4）实验过程中，发现木块C移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。 四、综合题（本大题共2小题，每空2分，共14分） 26. 一辆重为6000N的汽车在水平平直公路上匀速行驶，1min内通过的路程为1200m，已知发动机的功率为24kW，求： （1）发动机对汽车所做的功？ （2）匀速行驶过程中，重力对汽车做的功？ （3）汽车所受摩擦力的大小？（提示：考虑汽车牵引力与摩擦力的关系） 27. 图甲是智能机器人“小爱”，提供整理图书、读者咨询等服务。“小爱”的最大负重为300牛，电池容量为0.6千瓦时。图乙所示为“小爱”承受图书重力的过载保护电路原理图，控制电路的电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“0.5A，50Ω”。为压敏电阻，压敏电阻阻值与压力满足的关系式。当控制电路电流达到100mA时，工作电路电铃就会响铃报警，“小爱”放弃执行搬书指令。 （1）电磁铁的上端为 极； （2）工作电路中定值电阻R0的作用是 ； （3）当控制电路电流达到80mA时，控制电路的总功率是多少 ？（写出计算过程） （4）“小爱”以最大负重工作时，滑动变阻器接入的最小阻值是多少 ？（写出计算过程） 试题 第7页（共10页） 试题 第8页（共10页） 试题 第9页（共10页） 试题 第10页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 能量的转化与守恒 单元测试 姓名： 班级： 分数： （满分：100分 时间：120分钟） 提升训练 选择题部分 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分。共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近的是（　　） A． B． C． D． 2. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．甲灯的实际功率一定是25W B．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大 C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W 3. 如图是探究焦耳定律的实验装置（R甲>R乙），下列说法正确的是（　　） A．该实验装置是探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 B．闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快 C．通过甲、乙两电阻丝的电流不同 D．该实验运用了控制变量法和类比法 4. 能量的转化与守恒定律揭示了自然科学各个分支之间的普遍联系，是自然界内在统一性的一个有力证据。如图所示实验，设计原理没有体现此定律的是（　　） A．①研究电热与哪些因素有关 B．②研究动能大小与哪些因素有关 C．③测定小灯泡的电功率 D．④研究不同食物所含能量的多少 5. 如图甲是意大利艺术家达芬奇设计的一种永动机的模型，装置转动时小球随着弧形轨道依次从装置中心向外侧滚落并在另一侧依次回到装置中心，循环往复从而带动装置转动。如图乙是一个创造了连续转动24分钟吉尼斯世界纪录的指尖陀螺。以下说法正确的是（　　） A．甲装置小球滚落时动能转化为重力势能 B．乙装置最终停止转动，说明能量会消失 C．甲装置可以在不消耗能量的同时不断对外做功 D．若增大乙装置转动的初速度，可以延长其连续转动的时间 6. 东风——17是我国自主研发的一款高超音速导弹。它采用钱学森弹道原理，其运行大致轨迹如图所示。飞行初段，发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升；飞行中段关闭发动机，依靠惯性飞行；飞行末段，打开发动机，急速坠落。下列说法正确的是（　　） A．导弹所用的燃料需要具有较大的比热容 B．导弹发射时，将燃料燃烧获得的内能转化为化学能 C．导弹飞行中段，距离地面等高的a点动能大于b点 D．飞行中段，发动机关闭，导弹机械能守恒 7. 如图所示的四个情景，下列说法中错误的是 （    ） A．图甲中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力 B．图乙中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 C．图丙中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，是将机械能转化为内能 D．图丁中活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程 8. 关于内能、温度、热传递和热量，下列说法中正确的是（　　） A．热量总是自发的从温度高的物体传递给温度低的物体 B．温度高的物体具有的热量多 C．0℃物体的内能为零 D．热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体 9. 某同学所做电学实验的电路如图所示，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1标有“5　0.5A”，滑动变阻器R2规格“20　1A”，电压表量程“0～3V”，在不损坏电路元件的情况下，下列判断不正确的是（　　） A．R1的最小功率是0.45W B．该电路的最大功率是2.25W C．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A D．滑动变阻器阻值变化的范围是4～10 10. 图中的物体被匀速吊起或拉起，所有物体重力均为G，不计动滑轮和杠杆的重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　） A． B． C． D． 11. 生活中灯泡被烧坏经常发生在开关闭合的一瞬间，兴趣小组为了找到原因，将一个标有“，”的小灯泡接在电压为的恒压电源上（如图甲所示），闭合开关的瞬间利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图乙所示），利用高速摄影技术可以观察到前灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程；从第后灯泡逐渐变为稳定发光。下列说法错误的是（　　） A．灯丝的实际功率先变小后不变 B．小灯泡稳定发光后实际功率为 C．灯丝从逐渐变亮，实际功率逐渐变大 D．开关闭合瞬间，灯泡的实际功率大于额定功率，所以容易烧坏 12. 如图所示，在吸滤瓶内装入少量的水（未画出），并滴入几滴酒精，用气筒往瓶内打气，吸滤瓶的塞子跳出。当塞子跳出时，观察到瓶口有“白气”。对此过程分析合理的是（　　） A．瓶口看到的“白气”是水蒸气 B．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 C．塞子跳起时，吸滤瓶内气体温度升高 D．塞子跳起时，发生的能量转化是机械能转化为内能 13. 甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶1，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．2∶1 B．6∶1 C．1∶2 D．1∶6 14. 关于能量的描述不正确的是（　　） A．挂在墙上的壁画具有重力势能 B．正在洒水的洒水车匀速水平行驶时，动能和势能同时减小 C．物体做的功越多，具有的能量越大 D．蹦床运动员从接触蹦床到降至最低点的过程中动能先增大后减小 15. 汽车的运动过程和人体组织细胞的生理活动中，都存在着物质和能量的转化，如图所示。下列对两者共同点的描述错误的是（    ） A．都可以生成二氧化碳和水 B．都通过氧化反应释放出能量 C．都将化学能全部转化为机械能 D．都参与自然界的碳循环和氧循环 非选择题部分 二、填空题（本大题有8小题25空，每空1分，共25分） 16. 如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST），实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录。 （1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能； （2）如图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能内能 电能； （3）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有 。 17. 小科用迷你电动机制成了一台升降机模型，如图。电路中直流电动机的线圈电阻为，R0是阻值为的定值电阻，电源电压保持不变，闭合开关，当电动机正常工作时，匀速提升重为的物体，此时电压表示数为。（忽略温度对电阻的影响） （1）电动机正常工作时，通过它的电流是 。 （2）电动机正常工作时，R0的电功率是 。 （3）若电动机正常工作，可使物体上升的高度是 。 18. 第19届杭州亚运会铁饼比赛中，赛场上的特殊“搬运工”引起了网友的关注，几只电子机器狗来来回回运送铁饼，四条小腿忙个不停，完成任务之后，它们还会自己“趴”在场边等待指令。这一幕让网友直呼“科技感也太强了！”。 （1）该机器狗以3m/s的速度跑到60米远处取铁饼，这一过程用时 s； （2）若该机器狗工作时牵引力恒为50N，当机器狗取到2kg的铁饼后跑回起点，（假设地面水平）这一过程机器狗克服铁饼重力做功 J； （3）若铁饼的质量为2kg，直径约22cm，铁饼底部与机器狗的接触面积约100cm2，铁饼对机器狗的压强约为 帕。 19. 如图所示为晾衣架，横杆自重10牛，两个动滑轮的自重相同，现横杆上挂有重为64牛的衣物。若小乐用20牛的拉力竖直向下拉绳子使衣物匀速上升1米，共用时5秒（衣物上升过程中，横杆保持水平，不计绳重及摩擦）。则此过程中，绳子拉力做功的功率是 瓦；该晾衣架的机械效率为 ；每个动滑轮自重为 牛。 20. 老师在课上演示了三个趣味实验。 （1）“火焰分割”：先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部，如图1所示；再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭，如图2所示。由此说明燃烧条件之一是 。 （2）“铁花飞溅”：将纳米铁粉抖撒到酒精灯火焰上方，铁粉剧烈燃烧，火星四射，宛如美丽的“铁花”。铁燃烧的化学方程式为，该反应的基本类型属于 。 （3）“心心跷跷板”。实验前杠杆两端分别挂着质量和体积均相同的锌球，且杠杆平衡。如图3所示，将两锌球浸入足量溶液中充分反应后，同时移走两个烧杯，杠杆将 （填“左端下降”、“右端下降”或“仍然平衡”）。 21. 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭发射成功，与中国空间站天和核心舱对接形成组合体，返回舱将于10月下旬在东风着陆场着陆。 （1）如图甲所示，以上升的火箭为参照物，位于整流罩内的神舟二十号是 （填”运动”或“静止”）的。 （2）图乙是返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦的场景，此过程通过 （填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。 （3）返回舱返回的最后着陆阶段，反推发动机点火，当降到距离地面1m高度时，返回舱以速度3m/s匀速下落，此时重力做功的功率为 （返回舱重30000N）。 22. 小科观察到家用电能表的情况如图所示。从原来票据上查出上月电能表的示数是。若按0.5元/(kW·h)计费，小科家本月应缴电费 元；当小科家只有一盏电灯工作时，内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是 ；若小科家中目前有的电视机一台，的电饭锅一只，根据电能表规格小科家最多还可接“”的电灯 盏。 23. 镇海蹦技学校被誉为“冠军摇篮”，源源不断的蹦技健儿一次又一次“蹦”出新高度，将镇海蹦床的声音传递得越来越远。如图为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零，A点是蹦床不发生形变时的原位置。B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则： （1）从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）从B点运动到C点的过程中，运动员的重力势能 ，蹦床的弹性势能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）从O点到C点的过程中，在 点（填A、B或C）处运动员的动能最大。 三、实验题（本大题有2小题，每空2分，共16分） 24. 用图甲所示电路“测量小灯泡额定电功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5伏，额定功率小于1瓦，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω；1A”。 请回答： （1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求滑片向右移动，灯泡变亮； （2）正确连接完电路，闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，原因是小灯泡 ；（选填“短路”或“断路”） （3）排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察 表示数的变化，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，记录数据并算出小灯泡的额定功率； （4）小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。 25. 小科同学利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球运动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量分别为、（）。请回答： （1）基于 的假设，小科进行甲、乙两组实验； （2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是 ； （3）小科发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是 。 （4）实验过程中，发现木块C移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。 四、综合题（本大题共2小题，每空2分，共14分） 26. 一辆重为6000N的汽车在水平平直公路上匀速行驶，1min内通过的路程为1200m，已知发动机的功率为24kW，求： （1）发动机对汽车所做的功？ （2）匀速行驶过程中，重力对汽车做的功？ （3）汽车所受摩擦力的大小？（提示：考虑汽车牵引力与摩擦力的关系） 27. 图甲是智能机器人“小爱”，提供整理图书、读者咨询等服务。“小爱”的最大负重为300牛，电池容量为0.6千瓦时。图乙所示为“小爱”承受图书重力的过载保护电路原理图，控制电路的电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“0.5A，50Ω”。为压敏电阻，压敏电阻阻值与压力满足的关系式。当控制电路电流达到100mA时，工作电路电铃就会响铃报警，“小爱”放弃执行搬书指令。 （1）电磁铁的上端为 极； （2）工作电路中定值电阻R0的作用是 ； （3）当控制电路电流达到80mA时，控制电路的总功率是多少 ？（写出计算过程） （4）“小爱”以最大负重工作时，滑动变阻器接入的最小阻值是多少 ？（写出计算过程） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 能量的转化与守恒 单元测试 姓名： 班级： 分数： （满分：100分 时间：120分钟） 提升训练 选择题部分 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分。共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线最接近的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大，处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．甲灯的实际功率一定是25W B．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大 C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 D．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W 【答案】B 【详解】A．甲灯的额定功率是25W，但实际电压改变时，其实际功率也随之变化，不一定总是25W，故A错误； B．根据可知，在电压一定时，电阻与功率成反比，两灯都正常工作时，电压都是220V，而甲的额定功率小，故甲的电阻较大，故B正确； C．当两灯都正常发光时，它们的实际功率不相等，各自的工作时间不确定，故无法确定谁消耗的电能多，故C错误； D．由乙灯铭牌上的字样可知，当乙灯接入220V电路中正常工作，其额定功率为100W，根据可知，在电阻不变的情况下，功率与电压的平方成正比，当电压变为110V，即为额定电压的，则实际功率就是额定功率的，所以此时的实际功率为 故D错误。 故选B。 3. 如图是探究焦耳定律的实验装置（R甲>R乙），下列说法正确的是（　　） A．该实验装置是探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系 B．闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快 C．通过甲、乙两电阻丝的电流不同 D．该实验运用了控制变量法和类比法 【答案】B 【详解】AC．该装置由于两电阻串联，电流相同，加热时间相同，故是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故AC错误； B．实验中通过温度计示数变化，判断电流产生热量的多少，通电一段时间后，由于甲乙两烧瓶中甲电阻大于乙电阻，则甲电阻丝产生的热量大于乙电阻丝产生的热量，因此甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快，故B正确； D．该实验中运用了控制变量法和转换法，故D错误。 故选B。 4. 能量的转化与守恒定律揭示了自然科学各个分支之间的普遍联系，是自然界内在统一性的一个有力证据。如图所示实验，设计原理没有体现此定律的是（　　） A．①研究电热与哪些因素有关 B．②研究动能大小与哪些因素有关 C．③测定小灯泡的电功率 D．④研究不同食物所含能量的多少 【答案】C 【分析】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 【详解】A．①研究电热与哪些因素有关，设计原理体现了能量的转化与守恒定律，故A不符合题意； B．②研究动能大小与哪些因素有关，设计原理体现了能量的转化与守恒定律，故B不符合题意； C．③测定小灯泡的电功率，设计原理没有体现能量的转化与守恒定律，故C符合题意； D．④研究不同食物所含能量的多少，设计原理体现了能量的转化与守恒定律，故D不符合题意。 故选C。 5. 如图甲是意大利艺术家达芬奇设计的一种永动机的模型，装置转动时小球随着弧形轨道依次从装置中心向外侧滚落并在另一侧依次回到装置中心，循环往复从而带动装置转动。如图乙是一个创造了连续转动24分钟吉尼斯世界纪录的指尖陀螺。以下说法正确的是（　　） A．甲装置小球滚落时动能转化为重力势能 B．乙装置最终停止转动，说明能量会消失 C．甲装置可以在不消耗能量的同时不断对外做功 D．若增大乙装置转动的初速度，可以延长其连续转动的时间 【答案】D 【详解】A．甲装置小球滚落时，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，故A错误； B．乙装置在阻力的作用下最终停止转动，其机械能转化为内能，但能量不会消失，根据能量守恒可知能量的总量是保持不变的，故B错误； C．能量不可能凭空产生，只能转化或转移，能量总量保持不变，所以甲装置不能在不消耗能量的同时不断对外做功，故C错误； D．若增大乙装置转动的初速度，其动能变大，可以克服阻力做更多的功，阻力不变，根据可知可以延长其连续转动的时间，故D正确。 故选D。 6. 东风——17是我国自主研发的一款高超音速导弹。它采用钱学森弹道原理，其运行大致轨迹如图所示。飞行初段，发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升；飞行中段关闭发动机，依靠惯性飞行；飞行末段，打开发动机，急速坠落。下列说法正确的是（　　） A．导弹所用的燃料需要具有较大的比热容 B．导弹发射时，将燃料燃烧获得的内能转化为化学能 C．导弹飞行中段，距离地面等高的a点动能大于b点 D．飞行中段，发动机关闭，导弹机械能守恒 【答案】C 【详解】A．导弹飞行时需要大量的能量，因此所用的燃料需要具有较高的热值，故A错误； B．导弹升空，通过燃料燃烧把化学能转化为内能，气体膨胀做功，把内能转化为机械能，故B错误； CD．导弹飞行中段，发动机关闭，由于导弹进入大气层过程中需要克服空气摩擦做功，部分机械能转化为内能，因此机械能逐渐变小，a、b两点高度相等，则二者重力势能相等。根据“机械能=动能+重力势能”可知，a点的动能大于b点，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示的四个情景，下列说法中错误的是 （    ） A．图甲中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力 B．图乙中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 C．图丙中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，是将机械能转化为内能 D．图丁中活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程 【答案】C 【详解】A．甲图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，但同时存在斥力，故A错误，不符合题意； B．红墨水在热水中扩散的比冷水中快，说明温度越高，分子运动速度越快，故B正确，不符合题意； C．当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C错误，符合题意； D．图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程，故D正确，不符合题意。 故选C。 8. 关于内能、温度、热传递和热量，下列说法中正确的是（　　） A．热量总是自发的从温度高的物体传递给温度低的物体 B．温度高的物体具有的热量多 C．0℃物体的内能为零 D．热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体 【答案】A 【详解】A．热传递的方向是由高温物体向低温物体传递，故A正确； B．热量是热传递过程中内能转移多少的量度，不能说具有多少热量，故B错误； C．一切物体任何时候都具有内能，故C错误； D．发生热传递的条件是有温度差，所以热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，而不是从内能多的物体传递到内能少的物体，故D错误。 故选A。 9. 某同学所做电学实验的电路如图所示，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1标有“5　0.5A”，滑动变阻器R2规格“20　1A”，电压表量程“0～3V”，在不损坏电路元件的情况下，下列判断不正确的是（　　） A．R1的最小功率是0.45W B．该电路的最大功率是2.25W C．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A D．滑动变阻器阻值变化的范围是4～10 【答案】C 【详解】ABC．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流 因串联电路中各处的电流相等，且定值电阻允许通过的最大电流为0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，为了不损坏电路元件，电路中的最大电流为0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的电功率最大，此时电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值 该电路的最大功率 当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R1的功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压 电路中的最小电流 电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，R1的最小功率 故AB正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．滑动变阻器接入电路中的最大阻值 则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故D正确，不符合题意。 故选C。 10. 图中的物体被匀速吊起或拉起，所有物体重力均为G，不计动滑轮和杠杆的重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．如图，用定滑轮吊起物体时，不计绳重和一切摩擦，拉力等于物体的重力，即； B．如图，用动滑轮提升物体时，不计动滑轮的重力、绳重和一切摩擦，拉力等于物体的重力的一半，即； C．如图，用滑轮组提升物体时，有三根绳承担物重，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，拉力等于物体的重力的，即； D．如图，用杠杆提升物体时，不计杠杆的重力和一切摩擦，根据杠杆的平衡条件可得，拉力； 由以上分析可知，所用拉力F最小的是D，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 11. 生活中灯泡被烧坏经常发生在开关闭合的一瞬间，兴趣小组为了找到原因，将一个标有“，”的小灯泡接在电压为的恒压电源上（如图甲所示），闭合开关的瞬间利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况（如图乙所示），利用高速摄影技术可以观察到前灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程；从第后灯泡逐渐变为稳定发光。下列说法错误的是（　　） A．灯丝的实际功率先变小后不变 B．小灯泡稳定发光后实际功率为 C．灯丝从逐渐变亮，实际功率逐渐变大 D．开关闭合瞬间，灯泡的实际功率大于额定功率，所以容易烧坏 【答案】C 【详解】A．电源的电压恒定，则小灯泡两端的电压不变，由图乙可知，通过灯泡的电流先减小后不变，由P=UI可知，灯丝的实际功率先变小后不变，故A正确，不符合题意； B．实验过程中，当灯泡稳定发光时两端的电压等于电源电压12V，电流为1A，实际功率为P=UI=12V×1A=12W 故B正确，不符合题意； C．灯丝从0~0.04s逐渐变亮，但由图乙可知，通过灯泡的电流逐渐减小，由P=UI可知，灯泡的实际功率逐渐变小，故C错误，符合题意； D．闭合开关瞬间，电流最大，灯泡的实际功率最大，所以容易烧坏，故D正确，不符合题意。 故选C。 12. 如图所示，在吸滤瓶内装入少量的水（未画出），并滴入几滴酒精，用气筒往瓶内打气，吸滤瓶的塞子跳出。当塞子跳出时，观察到瓶口有“白气”。对此过程分析合理的是（　　） A．瓶口看到的“白气”是水蒸气 B．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 C．塞子跳起时，吸滤瓶内气体温度升高 D．塞子跳起时，发生的能量转化是机械能转化为内能 【答案】B 【详解】A．瓶口看到的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是水蒸气（水蒸气是无色透明的气体，肉眼不可见），故A不符合题意； B．往瓶内打气时，气筒对瓶内气体施加力，且气体在力的方向上移动了距离，所以外界对瓶内气体做功，故B符合题意； C．塞子跳起时，瓶内气体对塞子做功，内能转化为机械能，瓶内气体的内能减小，温度降低，故C不符合题意； D．塞子跳起时，是瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，而不是机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选B。 13. 甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶1，则相同时间内产生的热量之比为（　　） A．2∶1 B．6∶1 C．1∶2 D．1∶6 【答案】B 【详解】相同时间内产生的热量之比为 故选B。 14. 关于能量的描述不正确的是（　　） A．挂在墙上的壁画具有重力势能 B．正在洒水的洒水车匀速水平行驶时，动能和势能同时减小 C．物体做的功越多，具有的能量越大 D．蹦床运动员从接触蹦床到降至最低点的过程中动能先增大后减小 【答案】C 【详解】A．物体由于被举高而具有的能叫重力势能，挂在墙上的壁画被举高了，所以具有重力势能，故A正确，不符合题意； B．正在洒水的洒水车匀速水平行驶时，质量减小，速度不变，高度不变，则动能和势能都减小，故B正确，不符合题意； C．物体具有的能量（如动能、势能）取决于其状态（质量、速度、高度等），与“做功多少”无直接关系。功是能量转化的量度，而非能量本身，所以物体做的功越多，具有的能量不一定越大，故C错误，符合题意； D．蹦床运动员从接触蹦床到降至最低点的过程中，开始时重力大于蹦床的弹力，速度增大，动能增大，当弹力等于重力时，速度最大，动能最大；再往下运动弹力大于重力，速度减小，动能减小，降至最低点时速度为零，动能为零，所以在该过程中动能先增大后减小，故D正确，不符合题意。 故选 C。 15. 汽车的运动过程和人体组织细胞的生理活动中，都存在着物质和能量的转化，如图所示。下列对两者共同点的描述错误的是（    ） A．都可以生成二氧化碳和水 B．都通过氧化反应释放出能量 C．都将化学能全部转化为机械能 D．都参与自然界的碳循环和氧循环 【答案】C 【分析】细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用。 呼吸作用的主要部位是所有活的细胞，场所是细胞中的线粒体。 呼吸作用的反应式是：有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。 呼吸作用的实质是：分机有机物，释放能量，为生物的生命活动提供能量。 【详解】A．汽车的内燃机燃烧汽油生成CO₂和H₂O；组织细胞的呼吸作用中，葡萄糖和氧气反应也生成CO₂和H₂O，A正确。   B．汽油燃烧是通过氧化反应释放能量，呼吸作用也是通过氧化反应释放能量，B正确。   C．汽车内燃机燃烧汽油释放的能量大部分转化为热能，只有部分转化为机械能；呼吸作用释放的能量部分转化为ATP，部分以热能形式散失，C错误。   D．汽车燃烧汽油释放CO₂，参与碳循环；消耗氧气，参与氧循环。呼吸作用消耗氧气，生成CO₂，参与碳循环和氧循环，D正确。   故选C。 非选择题部分 二、填空题（本大题有8小题25空，每空1分，共25分） 16. 如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST），实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录。 （1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能； （2）如图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能内能 电能； （3）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有 。 【答案】（1）核聚变 （2）机械能 （3）放射性 【详解】（1）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。太阳内部发生的也是核聚变；由于“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过核聚变释放巨大的核能。 （2）在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，完成最终的转化。由图2知道，核电站发电流程图，即在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能。 （3）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有放射性。 17. 小科用迷你电动机制成了一台升降机模型，如图。电路中直流电动机的线圈电阻为，R0是阻值为的定值电阻，电源电压保持不变，闭合开关，当电动机正常工作时，匀速提升重为的物体，此时电压表示数为。（忽略温度对电阻的影响） （1）电动机正常工作时，通过它的电流是 。 （2）电动机正常工作时，R0的电功率是 。 （3）若电动机正常工作，可使物体上升的高度是 。 【答案】（1）1 （2）10 （3）6 【详解】（1）由电路图可知，闭合开关S，电动机和定值电阻R0串联，电压表测电动机两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，定值电阻R0两端的电压U0=U-UM=24V-14V=10V 因串联电路中各处的电流相等，所以，根据欧姆定律可得，电动机正常工作时通过的电流 （2）电动机正常工作时，R0的电功率P0=U0I=10V×1A=10W （3）电动机正常工作5s消耗的电能WM=UMIt=14V×1A×5s=70J 电动机线圈电阻产生的热量Q=I2RMt=(1A)2×2Ω×5s=10J 电动机输出的机械能W机械=WM-Q=70J-10J=60J 由W=Gh可得，物体上升的高度。 18. 第19届杭州亚运会铁饼比赛中，赛场上的特殊“搬运工”引起了网友的关注，几只电子机器狗来来回回运送铁饼，四条小腿忙个不停，完成任务之后，它们还会自己“趴”在场边等待指令。这一幕让网友直呼“科技感也太强了！”。 （1）该机器狗以3m/s的速度跑到60米远处取铁饼，这一过程用时 s； （2）若该机器狗工作时牵引力恒为50N，当机器狗取到2kg的铁饼后跑回起点，（假设地面水平）这一过程机器狗克服铁饼重力做功 J； （3）若铁饼的质量为2kg，直径约22cm，铁饼底部与机器狗的接触面积约100cm2，铁饼对机器狗的压强约为 帕。 【答案】（1）20 （2）0 （3）2000 【详解】（1）机器狗取铁饼过程用的时间 （2）重力的方向是竖直向下的，机器狗是沿水平地面运动的，即在力的方向没有移动距离，所以这一过程机器狗克服铁饼重力不做功，即做功为0J。 （3）铁饼对机器狗的压力F=G=mg=2kg×10N/kg=20N 铁饼对机器狗的压强。 19. 如图所示为晾衣架，横杆自重10牛，两个动滑轮的自重相同，现横杆上挂有重为64牛的衣物。若小乐用20牛的拉力竖直向下拉绳子使衣物匀速上升1米，共用时5秒（衣物上升过程中，横杆保持水平，不计绳重及摩擦）。则此过程中，绳子拉力做功的功率是 瓦；该晾衣架的机械效率为 ；每个动滑轮自重为 牛。 【答案】 16 80% 3 【详解】[1][2][3]由图可知，承担物重的绳子段数n=4，物体上升h=1m，则绳子自由端移动的距离s=nh=4×1m=4m 根据W总=Fs，拉力F=20N，s=4m，可得W总=Fs=20N×4m=80J 已知时间t=5s，则绳子拉力做功的功率 有用功W有=Gh=64N×1m=64J 则晾衣架的机械效率 根据有： 解得G动=3N，即每个动滑轮自重为3N。 20. 老师在课上演示了三个趣味实验。 （1）“火焰分割”：先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部，如图1所示；再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭，如图2所示。由此说明燃烧条件之一是 。 （2）“铁花飞溅”：将纳米铁粉抖撒到酒精灯火焰上方，铁粉剧烈燃烧，火星四射，宛如美丽的“铁花”。铁燃烧的化学方程式为，该反应的基本类型属于 。 （3）“心心跷跷板”。实验前杠杆两端分别挂着质量和体积均相同的锌球，且杠杆平衡。如图3所示，将两锌球浸入足量溶液中充分反应后，同时移走两个烧杯，杠杆将 （填“左端下降”、“右端下降”或“仍然平衡”）。 【答案】（1）温度必须达到可燃物的着火点 （2）化合反应 （3）左端下降 【详解】（1）常温的铁丝网b平伸到火焰下部，使两张铁丝网中间的火焰熄灭，这是因为常温的铁丝网吸收热量，使中间部分温度降低到可燃物的着火点以下，火焰熄灭；由此说明燃烧条件之一是温度达到着火点； （2）根据化学方程式可知，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应； （3）左侧发生的反应为Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2，每65份质量的锌，能置换出216份质量的银，则左端小球变重；右侧发生的反应为Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，每65份质量的锌，能置换出64份质量的铜，，则右侧小球将变轻，由杠杆平衡条件可知，左端下降。 21. 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭发射成功，与中国空间站天和核心舱对接形成组合体，返回舱将于10月下旬在东风着陆场着陆。 （1）如图甲所示，以上升的火箭为参照物，位于整流罩内的神舟二十号是 （填”运动”或“静止”）的。 （2）图乙是返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦的场景，此过程通过 （填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。 （3）返回舱返回的最后着陆阶段，反推发动机点火，当降到距离地面1m高度时，返回舱以速度3m/s匀速下落，此时重力做功的功率为 （返回舱重30000N）。 【答案】（1）静止 （2）做功 （3）90000W 【详解】（1）如图甲所示，以上升的火箭为参照物，位于整流罩内的神州二十号相对于火箭的位置没有发生变化，所以神州二十号是静止的。 （2）火箭高速运动过程中，与空气摩擦而温度急剧升高，这是以做功的方式改变火箭的内能。 （3）此时重力做功的功率 22. 小科观察到家用电能表的情况如图所示。从原来票据上查出上月电能表的示数是。若按0.5元/(kW·h)计费，小科家本月应缴电费 元；当小科家只有一盏电灯工作时，内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是 ；若小科家中目前有的电视机一台，的电饭锅一只，根据电能表规格小科家最多还可接“”的电灯 盏。 【答案】 60 7200 5 【详解】[1]电能表示数为931.6kW·h，而上月电能表示数是811.6kW·h，故本月用电931.6kW·h-811.6kW·h =120kW·h 应缴电费120kW·h×0.5元/(kW·h)=60元 [2]转盘是消耗1kW·h电能转动2500转，3min内转盘转5圈，耗电为 [3]此电能表允许同时使用用电器的最大功率为P=UI=220V×5A=1100W 故还可以同时使用的用电器的功率为P1=1100W-700W-200W=200W 而一盏灯泡功率为40W，故还可以同时使用灯泡盏数 23. 镇海蹦技学校被誉为“冠军摇篮”，源源不断的蹦技健儿一次又一次“蹦”出新高度，将镇海蹦床的声音传递得越来越远。如图为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零，A点是蹦床不发生形变时的原位置。B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则： （1）从O点下落到A点的过程中，运动员的机械能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）从B点运动到C点的过程中，运动员的重力势能 ，蹦床的弹性势能 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）从O点到C点的过程中，在 点（填A、B或C）处运动员的动能最大。 【答案】（1）不变 （2） 减小 增大 （3）B 【详解】（1）从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，机械能守恒，所以运动员的机械能不变。 （2）[1][2]从B点运动到C点的过程中，运动员的高度减小，质量一定，所以重力势能减小。蹦床的形变程度增大，弹性势能增大。 （3）从O点下落到A点的过程中，速度增大，动能增大；从A点到B点的过程中，重力大于蹦床对运动员弹力，所以速度增大，动能增大；B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，所以从B点到C点的过程中，蹦床对运动员弹力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；因此，从O点到C点的过程中，在B点处运动员的动能最大。 三、实验题（本大题有2小题，每空2分，共16分） 24. 用图甲所示电路“测量小灯泡额定电功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5伏，额定功率小于1瓦，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω；1A”。 请回答： （1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求滑片向右移动，灯泡变亮； （2）正确连接完电路，闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，原因是小灯泡 ；（选填“短路”或“断路”） （3）排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察 表示数的变化，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，记录数据并算出小灯泡的额定功率； （4）小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。 【答案】（1） （2）断路 （3）电压 （4）小于 【详解】（1）根据题意知道，当滑片向右移动，灯泡变亮，即此时电路的电流变大，故变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下图 （2）正确连接完电路，闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，说明电路可能断路，又因为电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，所以，故障原因是小灯泡断路。 （3）灯在额定电压下正常发光，排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察电压表示数的变化，当小灯泡正常发光时，由图乙知道，电流表分度值为0.02A，示数为0.28A，由可以计算小灯泡的额定功率。 （4）小灯泡用久了，钨丝会变细，在长度和材料不变的条件下，灯丝电阻会变大。由知道，在2.5V电压下，小灯泡的实际功率变小，小于额定功率。 25. 小科同学利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球运动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量分别为、（）。请回答： （1）基于 的假设，小科进行甲、乙两组实验； （2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是 ； （3）小科发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是 。 （4）实验过程中，发现木块C移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施： 。 【答案】（1）物体动能的大小可能与物体的质量有关 （2）控制物体碰撞时的速度相同 （3）物体质量相同时，速度越大动能越大 （4）增大小球与竖直方向的角度，从而增大木块移动的距离，便于观察和比较 【详解】（1）甲、乙两组实验中小球的质量不同，拉开的角度相同，说明高度相同，到达最低位置的速度相同，探究是动能与质量的关系，因而基于的假设是物体动能的大小可能与物体的质量有关。 （2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放，到达最低位置的速度相同，这样做的主要目的是控制物体碰撞时的速度相同。 （3）比较乙、丙实验，质量相同，拉开的角度越大，下降后的速度越大，推动物体的距离越远，说明动能越大，故得出的结论是：物体质量相同时，速度越大动能越大。 （4）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，可以通过增大小球与竖直方向的角度，从而增大木块移动的距离，便于观察和比较。 四、综合题（本大题共2小题，每空2分，共14分） 26. 一辆重为6000N的汽车在水平平直公路上匀速行驶，1min内通过的路程为1200m，已知发动机的功率为24kW，求： （1）发动机对汽车所做的功？ （2）匀速行驶过程中，重力对汽车做的功？ （3）汽车所受摩擦力的大小？（提示：考虑汽车牵引力与摩擦力的关系） 【答案】（1） （2）0J （3） 【详解】（1）发动机对汽车所做的功 （2）匀速行驶过程中，重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平方向上移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。 （3）汽车受到的牵引力为 汽车匀速直线运动时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以水平方向的阻力为 27. 图甲是智能机器人“小爱”，提供整理图书、读者咨询等服务。“小爱”的最大负重为300牛，电池容量为0.6千瓦时。图乙所示为“小爱”承受图书重力的过载保护电路原理图，控制电路的电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“0.5A，50Ω”。为压敏电阻，压敏电阻阻值与压力满足的关系式。当控制电路电流达到100mA时，工作电路电铃就会响铃报警，“小爱”放弃执行搬书指令。 （1）电磁铁的上端为 极； （2）工作电路中定值电阻R0的作用是 ； （3）当控制电路电流达到80mA时，控制电路的总功率是多少 ？（写出计算过程） （4）“小爱”以最大负重工作时，滑动变阻器接入的最小阻值是多少 ？（写出计算过程） 【答案】（1）N（2）限制电流（3）0.36W（4）35Ω 【详解】（1）由图可知，电流从电磁铁的下端流入，根据安培定则，可得电磁铁的上端为N极。 （2）工作电路中定值电阻R0的作用是限流保护。它串联在电铃电路中，用于限制电流，防止电铃因电流过大而损坏，同时确保电铃在安全电流范围内工作。 （3）控制电路的电源电压为4.5V，当控制电路电流达到80mA时，控制电路的总功率是 （4）“小爱”以最大负重工作时，此时压敏电阻的阻值为 当控制电路电流达到100mA时，此时控制电路的总电阻为 由于控制电路中，两电阻串联，所以滑动变阻器接入的最小阻值是 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $