第3章 能量的转化与守恒（综合复习集训卷）2025-2026学年九年级科学上学期单元冲刺复习（浙教版）

第3章 能量的转化与守恒 综合复习集训卷 时间：120分钟 总分：160分 一、选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分) 1.[台州市温岭市期末]如图所示为电能表的表盘，其中“”表示（ ） A.通过的电流 B.消耗的电能 C.电功率 D.额定电压 2.[台州市温岭市期末]下列四种家庭用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ） A.电热水壶 B.笔记本电脑 C.电冰箱 D.电扇 3.[绍兴市新昌县期末]下列改变内能的方式中，与其他三种不同的是（ ） A.钻木取火 B.锅被明火烧热 C.锅盖被锅内蒸汽顶开 D.搓手取暖 4.[金华市东阳市期末]雾炮车在水平路面上匀速行驶并向天空喷水时，其能量的变化情况中，正确的是（ ） A.动能减小 B.动能不变 C.势能不变 D.机械能不变 5.[台州市黄岩区期末]杠杆在日常生活中处处可见。下列工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ） A.钓鱼竿 B.筷子 C.镊子 D.核桃夹 6.[台州市黄岩区期末]牛古旧的一种活塞式点火器如图所示。以牛角做套筒，木质推杆前端粘有艾绒(一种易被点燃的物质)，一手握住套筒，另一手猛推推杆，随即将杆拔出，对其吹气即可看见火苗。下列与手推杆入筒的能量转化过程相同的冲程是（ ） 7.[台州市玉环市期末]2023年5月30日，“长征二号F”遥十六运载火箭搭载“神舟十六号”载人飞船成功发射。下列说法中，正确的是（ ） A.火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B.火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 C.火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为机械能 D.火箭升空过程中，通过摩擦做功使外壳内能增大 8.[杭州市建德市期末]螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面，螺丝钉上的螺纹就像图甲所示中的纹路，一圈圈螺纹的总长度相当于斜面的长度。仔细观察如图乙、丙所示的两颗螺丝钉，则（ ） A.乙更省力 B.丙更省力 C.乙、丙省力情况相同 D.乙、丙都能省功 9.[台州市温岭市期末]如图所示的坐标图中，阴影面积代表不同的量，下列的组合中，与图示相符的是（ ） A.力()、速度()、功() B.力()、时间()、功率() C.电压()、电流()、电功率() D.电阻()、电流()、热量() 10.[绍兴市柯桥区期末]小科用如图所示的电路探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系”。下列说法中，正确的是（ ） A.玻璃管越粗，实验现象越明显 B.两电阻丝R甲、R乙可用铜线代替 C.用煤油代替水是因煤油有颜色便于观察 D.该装置还可以用于研究导体产生的热量与电流大小的关系 11.[台州市天台县期末]如图所示为带电源的滚轮装置。通电时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同。关掉电源后，小轮逐渐停下来。下列说法中，正确的是（ ） A.小轮滚动过程中没有力对其做功 B.从左向右滚动时，小轮的速度先减小再增大 C.断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不成立 D.小轮往返一次，该装置一定需要消耗电能 12.[浙江模拟]一块磁性黑板擦吸在磁性黑板上，若用拉力使它向下匀速沿直线移动距离，然后又用拉力使它向上匀速直线移动相同距离，则两次拉力做功的情况是（ ） A.做功多 B.做功多 C.一样多 D.速度未知，无法确定 13.[台州市温岭市期末]如图所示，用一滑轮将一重物匀速提升高度，已知重物的质量与滑轮的质量相同，均为；摩擦力和绳重忽略不计。下列说法中，正确的是（ ） A.绳子自由端移动的距离为 B.拉力大小为 C.拉力所做的功为 D.该滑轮的机械效率为 14.[绍兴市上虞区期末]半径为和的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上(如图所示)，质量相等的两小球分别自半圆形槽左边缘的最高点由静止释放。下列关于两小球运动过程中的说法，正确的是（ ） A.小球能到达半圆形槽右边缘最高点，小球则不能 B.小球能到达半圆形槽右边缘最高点，小球则不能 C.两小球都能到达半圆形槽右边缘最高点 D.两小球都不能到达半圆形槽右边缘最高点 15.[绍兴市上虞区期末]如图所示的电路中，电源电压恒为12伏。在之间接入规格为“”的灯，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使灯正常发光。断开开关，取下灯，保持滑片的位置不变，若在间接入规格为“”的灯，闭合开关，则(假设两灯的电阻都不变)（ ） A.灯正常发光 B.滑动变阻器接入电路的电阻为12欧 C.通过灯的电流为0.4安 D.滑动变阻器和灯每秒做功5焦 二、填空题(本大题共7小题，每空2分，共32分) 16.[台州市临海市期末]目前核电站主要利用________(填“核聚变”或“核裂变”)获得核能。如图所示为温岭江厦潮汐发电的原理图，从能量转化的角度分析，发电原理是利用海水的________能，通过水轮发电机转化为电能。 17.[台州市黄岩区期末]建造地铁时需要大型机械——盾构机，如图所示。盾构机在施工过程中，会产生大量的热，水冷循环系统是通过________的方式改变物体内能的，用水冷却主要是利用了水的________比较大的特性。 18.[丽水中考]重为0.027牛的乒乓球从1米高的点自由下落，第一次落地弹起至0.6米的最高点(如图甲所示)。将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米(如图乙所示)。 (1)图甲中的乒乓球从点下落到弹起至点的过程中，机械能减少________焦。 (2)图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起的瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是________。 19.绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图所示是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电能转化为光能，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。 (1)使用______灯照明更符合绿色生态理念。 (2)两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为_______。 20.生活中我们经常使用简单机械。 (1)图1是家用手摇晾衣架，A、B两滑轮中属于动滑轮的是________；若衣服和晾衣架B的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力，请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法：__________________________________。 (2)如图2所示，已知撬棒，，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是_____N。 21.[台州市三门县期末]自由式滑雪大跳台是运动员从100米以上的出发台助滑加速至起跳台，依靠惯性跃向空中，做出一套空中动作后再着陆落地。(取10牛/千克) (1)如图甲所示标注的三个位置中，假设运动员的姿势变化不大，如图乙所示，运动员处于不同位置时具有的重力势能和动能表示正确的是________(多选，填字母)。 (2)假设滑雪运动员及其装备的总质量为80千克，该运动员从出发台至水平面用时20秒，重力在这段时间内做功的功率为________瓦。 22.[温州市鹿城区模拟]如图所示，轻质杠杆可绕固定轴自由转动()。将边长为10厘米的正方体合金块用轻绳挂在处，合金块的质量为9千克，在处施加竖直向上的力________牛时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0。若撤去，在处施加力牛时，合金块对地面的压强为________帕。(取10牛/千克) 三、实验探究题(本大题共6小题，共42分) 23.（8分）小明想利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置和器材(斜面、木块、木板、不同质量的小钢球)来探究“影响重力势能大小的因素”。请你帮助他完成如下实验方案： (1)实验中小球重力势能的大小可通过观察__________________的大小来判断。 (2)实验中小明进行了如图所示的四步操作，由___________(填序号)图可探究重力势能的大小与物体的高度有关。 (3)通过比较分析可以得出的结论是_______________________________________。 (4)此实验应在______(填“光滑”或“粗糙”)的木块上进行。 24. （8分）小金想测量某滑轮组提起物体时的机械效率。 (1)请帮小金完成滑轮组的绕线，要求向下拉动绳端时，物体上升。 (2)小金应当_______(填“匀速”或“加速”)向下拉动弹簧测力计，若物体重G，弹簧测力计读数为F，则该滑轮组的机械效率______； (3)小金想进一步探究物重大小对该滑轮组的机械效率有何影响，请帮他设计实验方案，简述你的设计思路。 25. （7分）[台州市玉环市期末]如图甲所示为研究小灯泡发光情况与电功率关系时所用的电路，电源是三节新干电池，灯泡的额定电压为2.5伏。 (1)下表记录了各电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是________。 (2)分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率________。 (3)完成上述实验后，继续测量小灯泡的额定电功率，发现电流表无法正常使用，用原来的电源、电压表和一个5欧的定值电阻，设计了如图乙所示的电路。实验方案如下： ①调节滑动变阻器使小灯泡两端电压为2.5伏。 ②保持滑片位置不变，将电压表改接在两端，读出电压表示数。 ③算出小灯泡的额定功率。 小明认为可将电压表直接并联在两端，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光。根据电压表示数和阻值，算出小灯泡的额定功率。你认为哪种方案更好?请回答并说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________。 26. （6分）[台州市玉环市期末]现有两个质量不同的实心小球、两个高度不同的圆筒、撞针、泡沫、刻度尺，如图所示。请利用上述实验器材设计一个实验，证明物体的重力势能与物体所处位置的高度有关。 (1)该实验是通过比较________来判断重力势能大小。 (2)写出实验步骤：_________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 27. （7分）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 (1)连接电路时开关应_______，电流表的量程应选0~____A。 (2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 (3)闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于____(填“A”或“B”)端。 (4)小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数(如图乙所示)为_____V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片P向_____(填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为2.5V。 (5)小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是_____W。 28. （10分）某科学实验小组的同学想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是他们找来额定电流小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L接在电源电压恒为6V的电路中，按照图甲所示的电路图探究。 (1)请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于____(填“A”或“B”)端。 (3)他们所测得的四次实验数据如下表所示，丁玲同学在四次实验中观察到，灯的亮度后一次都比前一次亮。结合表中数据得出的结论是：灯的亮度越亮，它的实际功率越______。 实验次数 1 2 3 4 U/V 1.40 2.00 2.50 2.80 I/A 0.14 0.18 0.20 0.21 (4)根据实验数据可得，灯的额定功率是。 (5)小明同学在计算小灯泡的电阻时，取了所求四次电阻的平均值，这种计算方法忽略了____对灯的电阻的影响。 (6)已知实验室内有规格为“10Ω2A”“20Ω1A”和“50Ω1A”的甲、乙、丙三个滑动变阻器供选用，根据(3)中表格内的数据可知，该小组同学应选择____(填“甲”“乙”或“丙”)接入电路。 (7)张飞同学按图正确连接好电路且闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯均不亮，电流表无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现该故障的原因可能是_______________。 四、解答题(本大题共4小题，37分) 29.(10分)有一种电子秤的原理如图所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示重力大小的仪表(实质是电流表)，其中AO长20cm，BO长5cm，压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻R/Ω 30 27 24 21 18 15 12 … 踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6V。 (1)电子秤开机后，没有称量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦？ (2)当重300N的学生站在踏板上时，通过压力传感器R的电流为______A。(结果保留两位小数) (3)电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，为了保证称量准确，则踏板触点B应向____方向移动。 30. (9分)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6m/s，绳子自由端的拉力F是500N，该装置的机械效率是80%。求： (1)故障车在30s内通过的路程。 (2)拉力F在30s内所做的功。 (3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。 31. (8分) [金华市东阳市期末]如图甲所示为某家用多功能电炖锅，它有三段温控功能：高温炖、中温煮和低温熬。如图乙所示为它的简化电路图，如表所示为该电炖锅的部分参数。 (1)开关断开、接时，电炖锅为________(填“高”“中”或“低”)温挡。 (2)若某次炖排骨时，电炖锅中温挡工作30分钟，低温挡工作30分钟，电炖锅1小时内消耗的总电能是多少? (3)电炖锅高温挡功率是多少? 32.(10分)甜甜要制作一个电动航模，需要电动机作为动力源，她找来一个吹风机，研究了吹风机的工作原理。如图甲，吹风机工作时，可以分别吹出热风和冷风，为了防止温度过高，用一个PTC电阻与电阻为50Ω的电热丝R串联，的阻值随温度的变化如图乙所示，请回答下列问题： (1)PTC电阻是由________材料制成的；电动机的工作原理是____________________________。 (2)吹风机吹热风时，求电热丝的最大发热功率。 (3)吹风机吹冷风时，通过电动机的电流为1A，工作20s，电动机的机械效率为90%，求电动机线圈电阻。(不计机械摩擦损耗的能量) 12 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 能量的转化与守恒 综合复习集训卷 时间：120分钟 总分：160分 一、选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分) 1.[台州市温岭市期末]如图所示为电能表的表盘，其中“”表示（ ） A.通过的电流 B.消耗的电能 C.电功率 D.额定电压 【答案】B 【解析】电能表是测量电路消耗电能的仪表，表盘上“”是电能的单位，“512.8kW·h”表示该电能表所测电路累计消耗的电能示数。A选项电流单位是A，C选项电功率单位是W，D选项额定电压在表盘标注为220V，均不符合题意，故选B。 2.[台州市温岭市期末]下列四种家庭用电器中，主要利用电流热效应工作的是（ ） A.电热水壶 B.笔记本电脑 C.电冰箱 D.电扇 【答案】A 【解析】电流热效应是指电流通过导体时产生热量的现象。A选项电热水壶通过电流加热水，核心利用电流热效应；B选项笔记本电脑主要将电能转化为光能、机械能（风扇）等；C选项电冰箱靠压缩机做功，将电能转化为机械能，利用物态变化制冷；D选项电扇将电能转化为机械能，均不主要利用电流热效应，故选A。 3.[绍兴市新昌县期末]下列改变内能的方式中，与其他三种不同的是（ ） A.钻木取火 B.锅被明火烧热 C.锅盖被锅内蒸汽顶开 D.搓手取暖 【答案】B 【解析】改变内能的方式有做功和热传递。A选项钻木取火、C选项搓手取暖均通过克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能；C选项锅盖被蒸汽顶开是内能转化为机械能，属于做功改变内能；B选项锅被明火烧热是通过热传递（热辐射、热传导）改变内能，与其他三种不同，故选B。 4.[金华市东阳市期末]雾炮车在水平路面上匀速行驶并向天空喷水时，其能量的变化情况中，正确的是（ ） A.动能减小 B.动能不变 C.势能不变 D.机械能不变 【答案】A 【解析】动能大小与质量和速度有关，雾炮车匀速行驶时速度不变，但喷水过程中质量减小，故动能减小（A正确，B错误）；重力势能与质量和高度有关，质量减小、高度不变，势能减小；机械能=动能+势能，故机械能减小（C、D错误），故选A。 5.[台州市黄岩区期末]杠杆在日常生活中处处可见。下列工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ） A.钓鱼竿 B.筷子 C.镊子 D.核桃夹 【答案】D 【解析】省力杠杆的动力臂大于阻力臂。A选项钓鱼竿、B选项筷子、C选项镊子使用时，动力臂均小于阻力臂，属于费力杠杆；D选项核桃夹夹核桃时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故选D。 6.[台州市黄岩区期末]牛古旧的一种活塞式点火器如图所示。以牛角做套筒，木质推杆前端粘有艾绒(一种易被点燃的物质)，一手握住套筒，另一手猛推推杆，随即将杆拔出，对其吹气即可看见火苗。下列与手推杆入筒的能量转化过程相同的冲程是（ ） 【答案】A 【解析】手推杆入筒时，通过做功将机械能转化为内能，使艾绒温度升高点燃，对应内燃机的压缩冲程（压缩冲程将机械能转化为内能）。内燃机四个冲程中，吸气和排气冲程无能量转化，做功冲程是内能转化为机械能，故选A。 7.[台州市玉环市期末]2023年5月30日，“长征二号F”遥十六运载火箭搭载“神舟十六号”载人飞船成功发射。下列说法中，正确的是（ ） A.火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B.火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 C.火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为机械能 D.火箭升空过程中，通过摩擦做功使外壳内能增大 【答案】D 【解析】A选项热值是燃料的固有属性，与燃烧充分程度无关；B选项火箭加速升空时，动能和重力势能均增大，是燃料化学能转化为机械能，并非动能转化为重力势能；C选项燃料燃烧时先将化学能转化为内能，再通过做功转化为机械能；D选项火箭升空时与空气摩擦，通过做功使外壳内能增大，温度升高，正确，故选D。 8.[杭州市建德市期末]螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面，螺丝钉上的螺纹就像图甲所示中的纹路，一圈圈螺纹的总长度相当于斜面的长度。仔细观察如图乙、丙所示的两颗螺丝钉，则（ ） A.乙更省力 B.丙更省力 C.乙、丙省力情况相同 D.乙、丙都能省功 【答案】A 【解析】螺丝钉是变形的斜面，斜面越长越省力（相同高度下，斜面长度越长，坡度越小，省力越多）。螺纹越密集，一圈圈螺纹的总长度越长（即斜面越长）。乙螺丝钉螺纹更密集，总长度更长，故更省力（A正确，B、C错误）；任何简单机械都不能省功（D错误），故选A。 9.[台州市温岭市期末]如图所示的坐标图中，阴影面积代表不同的量，下列的组合中，与图示相符的是（ ） A.力()、速度()、功() B.力()、时间()、功率() C.电压()、电流()、电功率() D.电阻()、电流()、热量() 【答案】C 【解析】坐标图中阴影面积，需判断哪个组合中的物理意义与选项一致。A选项功，与力和速度无关；B选项功率，与力和时间无关；C选项电功率，电压（）×电流（）=电功率（），符合题意；D选项热量，与电阻和电流的乘积无关，故选C。 10.[绍兴市柯桥区期末]小科用如图所示的电路探究“电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系”。下列说法中，正确的是（ ） A.玻璃管越粗，实验现象越明显 B.两电阻丝R甲、R乙可用铜线代替 C.用煤油代替水是因煤油有颜色便于观察 D.该装置还可以用于研究导体产生的热量与电流大小的关系 【答案】D 【解析】A选项玻璃管越粗，液面上升高度越不明显，实验现象越模糊；B选项铜线电阻极小，产生热量少，无法探究热量与电阻的关系，应选用阻值不同的电阻丝；C选项用煤油代替水是因为煤油比热容小，相同热量下升温更快、液面上升更明显，便于观察；D选项通过改变滑动变阻器接入电阻，可改变电路电流，故该装置可研究热量与电流大小的关系（控制电阻和时间不变），正确，故选D。 11.[台州市天台县期末]如图所示为带电源的滚轮装置。通电时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同。关掉电源后，小轮逐渐停下来。下列说法中，正确的是（ ） A.小轮滚动过程中没有力对其做功 B.从左向右滚动时，小轮的速度先减小再增大 C.断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不成立 D.小轮往返一次，该装置一定需要消耗电能 【答案】D 【解析】A选项小轮滚动时，重力、支持力、摩擦力（断电后）均可能做功（如重力在上升过程中做功）；B选项从左向右滚动时，小轮先上升后下降，速度先减小后增大，但题目中“每次到达的最大高度相同”，通电时可能有电能补充，速度变化需结合能量输入，无法确定“先减小再增大”；C选项断电后小轮停下是因为摩擦力做功，机械能转化为内能，总能量守恒，能量守恒定律仍成立；D选项小轮往返一次需要克服阻力做功，故必须消耗电能补充能量损失，正确，故选D。 12.[浙江模拟]一块磁性黑板擦吸在磁性黑板上，若用拉力使它向下匀速沿直线移动距离，然后又用拉力使它向上匀速直线移动相同距离，则两次拉力做功的情况是（ ） A.做功多 B.做功多 C.一样多 D.速度未知，无法确定 【答案】B 【解析】磁性黑板擦匀速运动时，拉力与合力平衡。向下匀速移动时，拉力摩擦力重力（摩擦力方向向上，重力向下）；向上匀速移动时，拉力摩擦力重力（摩擦力方向向下，重力向下）。因两次移动距离相同，根据，，故做功多，故选B。 13.[台州市温岭市期末]如图所示，用一滑轮将一重物匀速提升高度，已知重物的质量与滑轮的质量相同，均为；摩擦力和绳重忽略不计。下列说法中，正确的是（ ） A.绳子自由端移动的距离为 B.拉力大小为 C.拉力所做的功为 D.该滑轮的机械效率为 【答案】B 【解析】由图可知该滑轮为动滑轮（滑轮随物体一起运动）。A选项动滑轮绳子自由端移动距离；B选项忽略摩擦和绳重，拉力（正确）；C选项拉力做功；D选项有用功，机械效率η=W有/W总=mgh/2mgh=50%，故选B。 14.[绍兴市上虞区期末]半径为和的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上(如图所示)，质量相等的两小球分别自半圆形槽左边缘的最高点由静止释放。下列关于两小球运动过程中的说法，正确的是（ ） A.小球能到达半圆形槽右边缘最高点，小球则不能 B.小球能到达半圆形槽右边缘最高点，小球则不能 C.两小球都能到达半圆形槽右边缘最高点 D.两小球都不能到达半圆形槽右边缘最高点 【答案】C 【解析】由于半圆形槽是光滑的,半圆形槽两侧的高度相同,而且小球在运动的过程中机械能守恒,所以a、b两小球都能到达半圆形槽右边缘最高点,故C正确。 15.[绍兴市上虞区期末]如图所示的电路中，电源电压恒为12伏。在之间接入规格为“”的灯，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使灯正常发光。断开开关，取下灯，保持滑片的位置不变，若在间接入规格为“”的灯，闭合开关，则(假设两灯的电阻都不变)（ ） A.灯正常发光 B.滑动变阻器接入电路的电阻为12欧 C.通过灯的电流为0.4安 D.滑动变阻器和灯每秒做功5焦 【答案】C 【解析】灯L₁正常发光时,其两端的电压为6伏,接入灯L₂,两灯的电阻不同,则a、b间的电压会发生变化,故灯L₂不会正常发光,故A错误;灯L₁正常发光时的电流I₁===安,滑动变阻器两端的电压U′=U-U₁=12伏-6伏=6伏,则滑动变阻器接入电路的电阻R′===18欧,故B错误;灯L₂的电阻R₂===12欧,此时电路的总电阻R=R₂+R′=12欧+18欧=30欧,电路中的电流I′===0.4安,故C正确;滑动变阻器和灯L₂每秒做功为整个电路所做的功,则W=UIt=12伏×0.4安×1秒=4.8焦,故D错误。 二、填空题(本大题共7小题，每空2分，共32分) 16.[台州市临海市期末]目前核电站主要利用________(填“核聚变”或“核裂变”)获得核能。如图所示为温岭江厦潮汐发电的原理图，从能量转化的角度分析，发电原理是利用海水的________能，通过水轮发电机转化为电能。 【答案】核裂变 机械 【解析】目前核电站主要利用核裂变（可控链式反应）获得核能，核聚变目前尚未实现可控利用；潮汐发电是利用海水涨潮、退潮时的动能和重力势能（统称机械能），通过水轮发电机转化为电能。 17.[台州市黄岩区期末]建造地铁时需要大型机械——盾构机，如图所示。盾构机在施工过程中，会产生大量的热，水冷循环系统是通过________的方式改变物体内能的，用水冷却主要是利用了水的________比较大的特性。 【答案】热传递 比热容 【解析】水冷循环系统通过水吸收盾构机的热量，是通过热传递改变内能；水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度能吸收更多热量，冷却效果好，故用水作为冷却剂。 18.[丽水中考]重为0.027牛的乒乓球从1米高的点自由下落，第一次落地弹起至0.6米的最高点(如图甲所示)。将乒乓球置于装有适量水的杯子中，一起从1米高处自由下落，杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米(如图乙所示)。 (1)图甲中的乒乓球从点下落到弹起至点的过程中，机械能减少________焦。 (2)图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米，是由于乒乓球弹起的瞬间机械能增大，此时对乒乓球做功的物体是________。 【答案】(1)0.0108 (2)水 【解析】(1)机械能减少量等于初始重力势能与末态重力势能之差，；(2)图乙中，杯子落地后，水与乒乓球发生相互作用，水对乒乓球做功，将自身内能转化为乒乓球的机械能，使乒乓球弹起高度增大。 19.绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图所示是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电能转化为光能，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。 (1)使用______灯照明更符合绿色生态理念。 (2)两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为_______。 【答案】（1）LED （2）1∶12 【解析】(1)LED灯额定功率小（5W），白炽灯额定功率大（60W），且LED灯电能转化为光能的效率高，更节能，符合绿色生态理念；(2)电流做功，相同时间内与成正比，故。 20.生活中我们经常使用简单机械。 (1)图1是家用手摇晾衣架，A、B两滑轮中属于动滑轮的是________；若衣服和晾衣架B的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力，请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法：__________________________________。 (2)如图2所示，已知撬棒，，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是_____N。 【答案】（1）B 30 增大提升的物重或减小晾衣架重 （2）63 【解析】(1)动滑轮是随物体一起运动的滑轮，故B是动滑轮；由图知承担物重的绳子段数，不计动滑轮重、绳重及摩擦，拉力；提高机械效率的方法：增大提升的物重（增大有用功占比）、减小晾衣架重或摩擦（减小额外功）； (2)撬棒支点为，阻力，阻力臂，动力臂，根据杠杆平衡条件，。 21.[台州市三门县期末]自由式滑雪大跳台是运动员从100米以上的出发台助滑加速至起跳台，依靠惯性跃向空中，做出一套空中动作后再着陆落地。(取10牛/千克) (1)如图甲所示标注的三个位置中，假设运动员的姿势变化不大，如图乙所示，运动员处于不同位置时具有的重力势能和动能表示正确的是________(多选，填字母)。 (2)假设滑雪运动员及其装备的总质量为80千克，该运动员从出发台至水平面用时20秒，重力在这段时间内做功的功率为________瓦。 【答案】(1)AC (2)4800 【解析】(1)重力势能与高度和质量有关，动能与速度和质量有关。A位置在出发台（最高处），重力势能最大，动能最小（助滑前速度小），正确；B位置在起跳点（高度低于A），助滑后速度增大，故重力势能小于A，动能大于A，错误；C位置在着陆坡（高度最低），重力势能最小，动能最大，正确，故选AC； (2)重力做功，功率。 22.[温州市鹿城区模拟]如图所示，轻质杠杆可绕固定轴自由转动()。将边长为10厘米的正方体合金块用轻绳挂在处，合金块的质量为9千克，在处施加竖直向上的力________牛时，杠杆在水平位置平衡，此时合金块对水平地面的压强恰好为0。若撤去，在处施加力牛时，合金块对地面的压强为________帕。(取10牛/千克) 【答案】30 1200 【解析】阻力F=G=mg=9千克×10牛/千克=90牛,根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂可得,G×L₀A=F₁×L₀B,即90牛×L₀A=F₁×3L₀A,解得F₁=30牛。由直角三角形的知识可知,拉力F₂的力臂L₂=L₀B,设此时绳子对合金块向上的拉力为F₄,根据杠杆平衡条件可得F₂L₂=F₄L₀A,即52牛×L₀B=F₄×L₀B,解得F₄=78牛,则合金块对地面的压力F=G-F₄=90牛-78牛=12牛,合金块对地面的压强p===1200帕。 三、实验探究题(本大题共6小题，共42分) 23.（8分）小明想利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置和器材(斜面、木块、木板、不同质量的小钢球)来探究“影响重力势能大小的因素”。请你帮助他完成如下实验方案： (1)实验中小球重力势能的大小可通过观察__________________的大小来判断。 (2)实验中小明进行了如图所示的四步操作，由___________(填序号)图可探究重力势能的大小与物体的高度有关。 (3)通过比较分析可以得出的结论是_______________________________________。 (4)此实验应在______(填“光滑”或“粗糙”)的木块上进行。 【答案】（1）木块被推出的距离 （2）①③或②④ （3）重力势能大小与物体的质量和高度有关 （4）粗糙 【解析】(1)采用转换法，通过观察木块被小球推出的距离反映小球重力势能大小（距离越远，重力势能越大）；(2)探究重力势能与高度的关系时，需控制质量相同、高度不同，①③（或②④）中小球质量相同，下落高度不同，符合控制变量法；(3)对比①②（质量不同，高度相同），质量越大，木块被推出越远；对比①③（质量相同，高度不同），高度越高，木块被推出越远，故结论为重力势能与质量和高度有关；(4)木块需在粗糙表面运动，若表面光滑，木块会一直匀速运动，无法通过“推出距离”判断重力势能大小，故需粗糙表面。 24. （8分）小金想测量某滑轮组提起物体时的机械效率。 (1)请帮小金完成滑轮组的绕线，要求向下拉动绳端时，物体上升。 (2)小金应当_______(填“匀速”或“加速”)向下拉动弹簧测力计，若物体重G，弹簧测力计读数为F，则该滑轮组的机械效率______； (3)小金想进一步探究物重大小对该滑轮组的机械效率有何影响，请帮他设计实验方案，简述你的设计思路。 【答案】（1）如下图 （2）匀速 （3）①把重为的物体挂在滑轮组上，匀速向下拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数；②其他条件不变，分别将重为、的物体挂在滑轮组上，匀速向下拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数、；③根据计算出机械效率的大小，根据数据得出结论。 【解析】(1)绕线要求：向下拉动绳端时物体上升，绳子一端固定在定滑轮下方挂钩，绕过动滑轮，再绕过定滑轮（具体绕线见答案图）；(2)拉动弹簧测力计时需匀速，使系统处于平衡状态，拉力等于弹簧测力计示数；由图知承担物重的绳子段数，机械效率；(3)探究物重对机械效率的影响，需控制其他条件（滑轮组、摩擦等）不变，改变物重，分别测量并计算机械效率，对比得出结论（具体步骤见答案）。 25. （7分）[台州市玉环市期末]如图甲所示为研究小灯泡发光情况与电功率关系时所用的电路，电源是三节新干电池，灯泡的额定电压为2.5伏。 (1)下表记录了各电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是________。 (2)分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率________。 (3)完成上述实验后，继续测量小灯泡的额定电功率，发现电流表无法正常使用，用原来的电源、电压表和一个5欧的定值电阻，设计了如图乙所示的电路。实验方案如下： ①调节滑动变阻器使小灯泡两端电压为2.5伏。 ②保持滑片位置不变，将电压表改接在两端，读出电压表示数。 ③算出小灯泡的额定功率。 小明认为可将电压表直接并联在两端，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光。根据电压表示数和阻值，算出小灯泡的额定功率。你认为哪种方案更好?请回答并说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】(1)灯泡的亮度 (2)越大 (3)方案一更好,调节滑动变阻器,同时观察电压表,使小灯泡两端电压为2.5伏,比较准确 【解析】(1)实验探究“小灯泡发光情况与电功率关系”，需记录电压、电流、电功率和灯泡亮度（发光情况）；(2)由数据可知，电压从2.4V升高到2.8V，实际功率从增大到，灯泡亮度变亮，故电压越高，实际功率越大；(3)方案一中，电压表直接测小灯泡电压，可精准调节至额定电压2.5V；方案二中，电压表改接后，滑片位置不变但电路结构变化，可能导致小灯泡两端电压偏离2.5V，测量误差大，故方案一更好。 26. （6分）[台州市玉环市期末]现有两个质量不同的实心小球、两个高度不同的圆筒、撞针、泡沫、刻度尺，如图所示。请利用上述实验器材设计一个实验，证明物体的重力势能与物体所处位置的高度有关。 (1)该实验是通过比较________来判断重力势能大小。 (2)写出实验步骤：_________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】(1)撞针陷入泡沫的深度 (2)①将圆筒A竖直放置,使得圆筒内的撞针的尖端刚好碰到泡沫表面,将小球1从圆筒A顶端由静止释放,用刻度尺测量圆筒A的高度(即小球1下落的高度)以及撞针陷入泡沫的深度;②将圆筒B竖直放置,使得圆筒内的撞针的尖端刚好碰到泡沫表面,将小球1从圆筒B顶端由静止释放,用刻度尺测量圆筒B的高度(即小球1下落的高度)以及撞针陷入泡沫的深度;③换用球2重复以上的实验,并记录实验测得的数据 【解析】(1)采用转换法，通过撞针陷入泡沫的深度反映物体重力势能大小（深度越深，重力势能越大）；(2)探究重力势能与高度的关系，需控制物体质量和运动路径不变，改变高度。用同一小球（质量相同）从不同高度（不同圆筒）释放，测量陷入深度，对比得出结论；换用另一小球重复实验，避免偶然性，使结论更具普遍性。 27. （7分）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 (1)连接电路时开关应_______，电流表的量程应选0~____A。 (2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 (3)闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于____(填“A”或“B”)端。 (4)小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数(如图乙所示)为_____V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片P向_____(填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为2.5V。 (5)小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是_____W。 【答案】（1）断开 0.6 （2）如下图 （3）A （4）2.3；B （5）0.5 【解析】(1)连接电路时开关应断开（保护电路）；小灯泡额定电压2.5V、电阻约10Ω，额定电流，故电流表选0-0.6A量程；(2)电流表与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端（正接线柱接灯泡正极）；(3)闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值端（A端），保护电路；(4)电压表量程03V，分度值0.1V，示数2.3V；需使电压升高到2.5V，应减小滑动变阻器阻值（滑片向B端移动）；(5)由I-U图像，电压2.5V时电流0.2A，额定功率。 28. （10分）某科学实验小组的同学想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是他们找来额定电流小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L接在电源电压恒为6V的电路中，按照图甲所示的电路图探究。 (1)请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于____(填“A”或“B”)端。 (3)他们所测得的四次实验数据如下表所示，丁玲同学在四次实验中观察到，灯的亮度后一次都比前一次亮。结合表中数据得出的结论是：灯的亮度越亮，它的实际功率越______。 实验次数 1 2 3 4 U/V 1.40 2.00 2.50 2.80 I/A 0.14 0.18 0.20 0.21 (4)根据实验数据可得，灯的额定功率是。 (5)小明同学在计算小灯泡的电阻时，取了所求四次电阻的平均值，这种计算方法忽略了____对灯的电阻的影响。 (6)已知实验室内有规格为“10Ω2A”“20Ω1A”和“50Ω1A”的甲、乙、丙三个滑动变阻器供选用，根据(3)中表格内的数据可知，该小组同学应选择____(填“甲”“乙”或“丙”)接入电路。 (7)张飞同学按图正确连接好电路且闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯均不亮，电流表无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现该故障的原因可能是_______________。 【答案】（1）如下图 （2） B （3）大 （4）0.5 （5）温度 （6）丙 （7）小灯泡断路 【解析】(1)滑动变阻器与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中；(2)闭合开关前，滑片置于最大阻值端（B端）；(3)由数据可知，电压、电流增大，实际功率增大，灯泡亮度变亮，故亮度越亮，实际功率越大；(4)额定电压2.5V时电流0.2A，额定功率；(5)小灯泡电阻随温度升高而增大，不同电压下温度不同，电阻不同，取平均值会忽略温度对电阻的影响；(6)第一次实验时，灯泡电压1.4V，滑动变阻器电压，电流0.14A，滑动变阻器阻值，故需选最大阻值≥32.9Ω的滑动变阻器（丙：50Ω1A）；(7)灯泡不亮、电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数且等于电源电压，说明电压表两端与电源连通，故障为小灯泡断路。 四、解答题(本大题共4小题，37分) 29.(10分)有一种电子秤的原理如图所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示重力大小的仪表(实质是电流表)，其中AO长20cm，BO长5cm，压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻R/Ω 30 27 24 21 18 15 12 … 踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6V。 (1)电子秤开机后，没有称量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦？ (2)当重300N的学生站在踏板上时，通过压力传感器R的电流为______A。(结果保留两位小数) (3)电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，为了保证称量准确，则踏板触点B应向____方向移动。 【答案】(1)时，， （2）0.24 （3）左 【解析】(1)无称量物体时，压力，由表格知，电功率；(2)时，，，由表格知此时（原文“R=255”推测为笔误，结合表格规律修正为25Ω），。 (3)电源电压降低时，为保证相同压力下电流不变（仪表显示准确），需减小传感器电阻对应的压力，根据杠杆平衡条件，应减小长度，故踏板触点B向左移动。 30. (9分)在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6m/s，绳子自由端的拉力F是500N，该装置的机械效率是80%。求： (1)故障车在30s内通过的路程。 (2)拉力F在30s内所做的功。 (3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。 【答案】解：(1) (2)由图知，， (3)算得=80%，。 或：因故障车匀速运动，阻力 31. (8分) [金华市东阳市期末]如图甲所示为某家用多功能电炖锅，它有三段温控功能：高温炖、中温煮和低温熬。如图乙所示为它的简化电路图，如表所示为该电炖锅的部分参数。 (1)开关断开、接时，电炖锅为________(填“高”“中”或“低”)温挡。 (2)若某次炖排骨时，电炖锅中温挡工作30分钟，低温挡工作30分钟，电炖锅1小时内消耗的总电能是多少? (3)电炖锅高温挡功率是多少? 【答案】(1)低 (2)W₁=P₁t₁=1千瓦×0.5小时=0.5千瓦时,W₂=P₂t₂=0.5千瓦×0.5小时=0.25千瓦时,W=W₁+W₂=0.75千瓦时。 (3)低温挡时,R₁、R₂串联,总电阻R===96.8欧,中温挡时,只有R₁接入电路,R₁===48.4欧,R₂=R-R₁=96.8欧-48.4欧=48.4欧,高温挡时,R₁、R₂并联,R=24.2欧,P===2000瓦。 【解析】(1)开关断开、接A时，与串联，总电阻最大，由知功率最小，为低温挡。 32.(10分)甜甜要制作一个电动航模，需要电动机作为动力源，她找来一个吹风机，研究了吹风机的工作原理。如图甲，吹风机工作时，可以分别吹出热风和冷风，为了防止温度过高，用一个PTC电阻与电阻为50Ω的电热丝R串联，的阻值随温度的变化如图乙所示，请回答下列问题： (1)PTC电阻是由________材料制成的；电动机的工作原理是____________________________。 (2)吹风机吹热风时，求电热丝的最大发热功率。 (3)吹风机吹冷风时，通过电动机的电流为1A，工作20s，电动机的机械效率为90%，求电动机线圈电阻。(不计机械摩擦损耗的能量) 【答案】（1）半导体；通电导体在磁场中受到力的作用 (2)解：由图乙可知，的最小阻值为，此时电热丝支路的总电阻最小，该支路中的电流最大，电热丝的发热功率最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电热丝支路中的电流：，则电热丝的最大发热功率： (3)电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1 A，工作20 s，消耗的电能：W电＝UIt＝220 V×1 A×20 s＝4400 J，由η＝×100%可得，输出的机械能：W机械＝W电η＝4400 J×90%＝3960 J，电动机线圈电阻产生的热量：Q＝W电－W机械＝4400 J－3960 J＝440 J，由Q＝I2Rt可得，电动机线圈的电阻：R线圈＝＝＝22 Ω。 【解析】(1)PTC电阻是半导体材料制成（阻值随温度变化明显）；电动机工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用（电磁感应是发电机原理）。 19 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $