第2章 《能的转化与能量守恒》检测卷（高效培优·试卷）科学新教材浙教版九年级上册

**基本信息** 《能的转化与能量守恒》单元卷，以“华龙一号”“天舟六号”等科技前沿情境为载体，覆盖能量转化、功功率、机械能等核心知识，适配新授课单元检测，强化科学观念与探究实践。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15小题|能源形式、能量转化（如太阳能源本质、瀑布势能动能）|结合生活实例（太阳能热水器）与科技（涡轴发动机），考查科学观念| |填空题|7小题|功计算、效率、核能（如俯卧撑克服重力做功、偏二甲肼热值）|融入航天（嫦娥六号）与生活（电能表），体现科学思维| |实验探究题|5小题|动能影响因素、弹性势能（如小球撞击弹簧、弹簧压缩实验）|设计变量控制实验，培养探究实践能力| |综合题|5小题|功率、能耗计算（如电动飞行汽车牵引力、共享汽车续航）|结合社会热点（共享汽车），强化态度责任与实际应用|

第2章 《能的转化与能量守恒》检测卷 考生须知： 1.试卷满分共160 分，考试时间 120 分钟 一．选择题（共15小题） 1．自然界中存在着多种形式的能，能量可以从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体上，下列关于能的叙述不正确的是（　　） A．太阳是“能源之母”，地球上大多数能源本质上来自太阳能 B．超声波能够粉碎人体结石，主要是因为其携带强大的光能 C．电磁能用途广泛，可以转化为光能、内能等多种能量形式 D．各类燃料如煤炭、汽油、天然气等，都储存着大量化学能 【答案】B 【解答】解：A、地球上的风能、水能、生物质能等大多数能源本质上都来自太阳能，太阳是“能源之母”，故A正确。 B、超声波能够粉碎人体结石，主要是因为其携带强大的机械能，而不是光能，故B错误。 C、电磁能用途广泛，例如电灯将电磁能转化为光能，电热器将电磁能转化为内能等，故C正确。 D、各类燃料如煤炭、汽油、天然气等，都储存着大量化学能，燃烧时化学能会转化为其他形式的能，故D正确。 故选：B。 2．我市国家级风景区雁荡山的大龙湫瀑布被誉为“中国第一高瀑”，瀑布的落差达197米。水在下落的过程中（　　） A．只有动能 B．既有动能，又有势能 C．只有势能 D．动能、势能都没有 【答案】B 【解答】解：水从空中下落的过程中，有一定的速度，有一定的高度，所以既有动能也有重力势能。 故选：B。 3．我国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家。下列关于太阳能及应用说法正确的是（　　） A．太阳能是氢原子核发生裂变释放的能量 B．太阳能是一种清洁无污染的一次能源 C．地球上的能源都直接或间接的来自太阳 D．太阳能热水器将太阳能转化为化学能 【答案】B 【解答】解： A、太阳内部持续发生氢原子核聚变释放巨大能量，并非核裂变；核裂变是核电站、原子弹的能量来源，故A错误； B、太阳能可以直接从自然界获取，属于一次能源；利用太阳能的过程中不会产生废气、废渣等污染物，是清洁、无污染的能源，故B正确； C、核能、地热能来自地球内部，潮汐能主要由月球、太阳的引力作用产生，这些能源和太阳辐射无关，故C错误； D、植物的光合作用是将太阳能转化为化学能，而太阳能热水器的工作原理是利用太阳能加热水，能量转化为太阳能转化为内能，故D错误。 故选：B。 4．下列关于功和功率的说法中，正确的是（　　） A．做功越多，功率越大 B．做功时间越长，功率越小 C．做功越快，功率越大 D．功率越大，做功越多 【答案】C 【解答】解：A、做功越多，但是时间不确定，功率不一定越大，故A错误； B、做功时间越长，所做的功不确定，功率大小不确定，故B错误； C、功率是单位时间内做的功的多少，表示做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确； D、做功多少由功率和做功时间两个物理量决定，故D错误。 故选：C。 5．如图，是一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动小车运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．顶部的滑轮a是动滑轮，可以省力 B．主要是利用重力势能转化为动能 C．机械效率可达到100% D．给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力 【答案】B 【解答】解：A、顶部的定滑轮不省力，也不省距离，故A错误； B、该装置主要是利用重力势能转化为动能，故B正确； C、由于摩擦力的存在，机械效率不可达到100%，故C错误； D、给车轮轴承加润滑油可以减小摩擦力，故D错误。 故选：B。 6．涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 【答案】A 【解答】解：A、使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B、热值只跟燃料的种类有关，燃料和压缩空气混合后，燃料的种类不变，燃料的热值不变，故B错误； C、压气机压缩空气，对空气做功时，机械能转化为内能，空气的内能增加，故C错误； D、高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能，故D错误。 故选：A。 7．修建青藏铁路时，工作人员为防止路基下方冻土层中的冰熔化导致硬度减弱，在铁路两旁排列了一排排称为“热棒”的铁管，如图，铁管中的液态氨专门用于吸收冻土层内的热量并将其散失在地面上方的空气中。以下说法错误的是（　　） A．“热棒”下端物质汽化吸热 B．“热棒”上端物质液化吸热 C．“热棒”下端与冻土层发生了热传递 D．“热棒”内物质具有沸点低、易汽化的特性 【答案】B 【解答】解：A、热棒的下端插在冻土中，液态氨会吸热汽化成气态氨，故A正确； B、热棒的上端在空气中，气态氨会放热液化成液态氨，故B错误； C、热棒的下端插在冻土中，吸收热量，“热棒”下端与冻土层发生了热传递，故C正确； D、为了便于交换热量，“热棒”内物质应具有沸点低、易汽化的特性，故D正确。 故选：B。 8．将一只略有凹陷但不漏气的乒乓球放入一只装有热水的杯子中，如图所示，乒乓球漂浮一会儿就恢复球形。此过程中乒乓球内气体没有发生变化的是（　　） A．质量 B．体积 C．内能 D．密度 【答案】A 【解答】解：因为球没有破裂，所以球内气体的质量没有发生变化，气体体积增大，根据可知，球内气体的密度会减小，由于气球放入热水中，球内气体的吸收热量，内能增加，故A正确，BCD错误。 故选：A。 9．电动自行车轻便、实用、无污染，很受 人们喜爱。如表中列出了某种型号电动自行车的相关数据，若某人骑该自行车在2小时内匀速行驶36千米，且此人的质量为60千克，则这辆电动自行车匀速行驶时的工作电流为（　　） 质量（千克） 40 电能转化为机械能的效率η 75% 工作电压（伏） 32 速度（米/秒） ≤10 骑行时平均阻力（牛） 18 A．4.25安 B．3.75安 C．3.50安 D．3.25安 【答案】B 【解答】解：电动自行车所做的功：W＝Fs＝18N×36000m＝648000J； 消耗的电能是：W电864000J； 电动自行车匀速行驶时的工作电流为：I3.75A； 故选：B。 10．小科家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一台，按照每度电0.5元的计费标准，让这三台用电器单独正常工作1小时、将它们耗电费用绘制成了如图所示的柱状图。下列说法正确的是（　　） A．这三台用电器正常工作时，它们的额定功率相同 B．这三台用电器正常工作时，通过电烤箱的电流最大 C．在一个月内，电烤箱的耗电费用比电饭锅多 D．这三台用电器中，电烤箱的额定电压最大 【答案】B 【解答】解：A．由柱状图可知，正常工作1小时，电烤箱需要交纳的电费最多，电价一定，电烤箱消耗的电能最多，由可知，电烤箱的电功率，即额定电功率最大，故A错误； B．由柱状图可知，正常工作1小时，电烤箱需要交纳的电费最多，电价一定，电烤箱消耗的电能最多，由W＝UIt可知，通过电烤箱的电流最大，故B正确； C．因一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间不知，根据无法判断电烤箱和电饭锅消耗的电能，所以无法比较耗电费用的多少，故C错误； D．由题意额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一台可知，三台用电器额定电压大小相等，故D错误。 故选：B。 11．把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（　　） A．6J B．30J C．36J D．60J 【答案】A 【解答】解：灯泡正常发光时的电压UL＝10V，功率PL＝3W， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由P＝UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：IL0.3A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R两端的电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣10V＝2V， 该电路工作10s定值电阻产生的热量：Q＝W＝URIt＝2V×0.3A×10s＝6J。 故选：A。 12．如图是某空间站能量转化系统局部示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．光电转换器是将光能转换为电能 B．燃料电池系统将化学能转化为电能 C．氢元素在循环过程中总质量减少 D．该能量转化系统中的水可以回收使用 【答案】C 【解答】解：A、光电转换器是将光能转换为电能，故A正确； B、燃料电池系统将化学能转化为电能，故B正确； C、在化学反应中，遵循质量守恒定律，氢元素在循环过程中总质量不会减少，故C错误； D、由转化图可知，该系统中水既可分解也可生成，是可以回收并循环使用的，故D正确。 故选：C。 13．“华龙一号”是由我国自主设计和研发的、具有先进压水堆核电技术核电站。其单台机组年发电量近100亿千瓦时。下列关于该核电站的分析正确的是（　　） A．核电站是利用核聚变产生的能量发电的 B．“100亿千瓦时”是指发电机的发电功率 C．核电站的能量转化为：核能→内能→机械能→电能 D．核废料的放射性会在短期内自然消失，可直接排放至环境中 【答案】C 【解答】解：A、核电站是利用核裂变产生的能量发电的，故A错误； B、100亿千瓦时是指发电机所做的电功，故B错误； C、核电站的能量转化为：核能→内能→机械能→电能，故C正确； D、核废料会对环境造成污染，不可直接放至环境中，故D错误。 故选：C。 14．2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射，进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是（　　） A．加速升空时，天舟六号机械能不变 B．进入轨道后，天舟六号的惯性消失 C．对接靠近时，以“天和”舱为参照物，天舟六号是静止的 D．对接成功后，组合体绕地运行过程中运动状态发生改变 【答案】D 【解答】解：A．加速升空时，天舟六号的质量不变，速度变大，高度增加，动能增加，重力势能增加，机械能增加，故A错误； B．任何物体在任何时候都具有惯性，进入轨道后，天舟六号仍然具有惯性，故B错误； C．对接靠近时，天舟六号与“天和”舱之间有位置的变化，以“天和”舱为参照物，天舟六号是运动的，故C错误； D．对接成功后，组合体绕地运行过程中运动方向不断变化，运动状态发生改变，故D正确。 故选：D。 15．下列哪组物质都属于新能源？（　　） A．电能、水能、风能 B．太阳能、地热能、核能 C．液化气、沼气、酒精 D．石油、天然气、煤 【答案】B 【解答】解：A、水能、风能是新能源，但是电能不是新能源，是二次能源。故A错误。 B、太阳能、地热能、核能都是新能源。故B正确。 C、液化气、沼气、酒精，这些都属于二次能源。故C错误。 D、石油、天然气、煤都不是新能源，属于不可再生能源。故D错误。 故选：B。 二．填空题（共7小题） 16．如图质量为50千克的小明在做俯卧撑，他所受的重力可视为集中在A点。 （1）运动时，随着人体产热的增加，散热也会增加，写出此时增加散热的一种方式 　汗液蒸发（或直接散热）　 。 （2）若将图中位置，换用单手撑住，则手对地面的压强 　变大　 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） （3）某次他将身体撑起，A 点上升的距离为0.3米，则此次他克服重力做的功为 　150　 焦。 【答案】（1）汗液蒸发 （或直接散热）； （2）变大； （3）150。 【解答】解：（1）运动时，随着人体产热的增加，散热也会增加，汗液蒸发吸热； （2）若将图中位置，换用单手撑住，压力不变，受力面积减小，由公式p可知，手对地面的压强变大； （3）W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.3m＝150J。 故答案为： （1）汗液蒸发 （或直接散热）； （2）变大； （3）150。 17．一个玩具汽车的内部电路如图所示，M为一个“8V 8W”的电动机，接到电源电压恒定为10V的电路中。电动机正常工作时，玩具汽车以1m/s的速度水平向右匀速行驶，受到的阻力为6N，则电动机的机械能转化效率为 　75%　 ，滑动变阻器接入的电阻为 　2　 Ω，电动机的线圈阻值为 　2　 Ω。 【答案】75%；2；2。 【解答】解： （1）由于玩具汽车水平向右匀速行驶，则根据受力平衡可知： 牵引力：F＝f＝6N， 由P机械Fv可知机械功率： P机械＝Fv＝6N×1m/s＝6W， 由于电动机正常工作时，则电动机的功率为P电＝P额＝8W， 电动机的机械能转化效率：η100%100%100%100%＝75%； （2）由电路图知，电动机与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表V测电动机两端电压， 由于电动机正常工作时，则U电＝U额＝8V， 根据P＝UI可得，电路中电流： I＝I滑＝I电1A， 根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得滑动变阻器两端的电压为： U滑＝U﹣U电＝10V﹣8V＝2V， 由I可得，此时滑动变阻器连入阻值：不严谨，应该是 转化为机械能的效率；另外，主考点错误，应该是 焦耳定律的应用或 电功率的计算 R滑2Ω； （3）电动机线圈的发热功率：P热＝P电﹣P机械＝8W﹣6W＝2W； 由P＝I2R可得电动机的线圈阻值： r2Ω。 故答案为：75%；2；2。 18．2025年9月29日，我国嫦娥六号任务团队获国际宇航联合会世界航天奖团体奖。嫦娥六号由如图所示的四部分结构组成。 （1）嫦娥六号探测任务中，喷出的燃气帮助着陆器减速，该过程体现了　力的作用是相互的（或力能改变物体的运动状态）　 科学原理。 （2）上升器的燃料中含有偏二甲肼，偏二甲肼的化学式是C2H8N2，热值为4.25×107J/kg。6千克的偏二甲肼含有氮元素　2.4　 千克，完全燃烧最多可以使嫦娥六号获得　2.55×108 焦的能量。 （3）嫦娥六号肩负月球背面采集月壤的重任，完成采集后从月球表面发射，需要速度达到一定大小才能摆脱月球引力回到地球。为尽可能多的将月壤运输回地球，设计师提出降低其他结构的质量，请你从能量转化的角度分析以上设计方案的合理性：　抛出其他结构减小返回器的总质量，相同能量下更多能量转化为返回器的动能，使速度达到脱离月球引力的要求（合理即可）　 。 【答案】（1）力的作用是相互的（或力能改变物体的运动状态）； （2）2.4；2.55×108J； （3）抛出其他结构减小返回器的总质量，相同能量下更多能量转化为返回器的动能，使速度达到脱离月球引力的要求（合理即可）。 【解答】解：（1）喷出的燃气帮助着陆器减速，是因为力的作用是相互的（着陆器向下喷出燃气，燃气给着陆器一个向上的反作用力，从而减速），同时也体现了力可以改变物体的运动状态，这里核心原理是力的作用是相互的（或力能改变物体的运动状态）； （2）偏二甲肼化学式C2H8N2，碳元素的质量分数为：100%＝40%；6kg偏二甲肼中碳元素质量：6kg×40% ＝2.4kg；完全燃烧6kg偏二甲肼放出的热量：Q ＝mq＝6kg×4.25×107J/kg ＝2.55×108J； （3）从能量转化角度：尽可能多的将月球返回器落地，设计师抛出其他结构的质量，减小了返回器的总质量；在月球表面发射时，相同的动力（能量）下，质量越小，获得的速度越大；同时，月球引力对质量小的物体束缚力更小，更容易达到脱离月球引力的速度，满足返回地球的速度要求；（或：抛出其他结构，减小返回器质量，在相同燃料提供的能量下，更多的能量转化为返回器的动能，使速度达到脱离月球引力的要求）。 故答案为： （1）力的作用是相互的（或力能改变物体的运动状态）； （2）2.4；2.55×108； （3）抛出其他结构减小返回器的总质量，相同能量下更多能量转化为返回器的动能，使速度达到脱离月球引力的要求（合理即可）。 19．如图所示是某同学家的电能表，他家额定功率为120W的电冰箱单独接入电路12小时，消耗0.72kW•h的电能，电能表的转盘转了　2160　 转。由于冰箱是间歇性工作，他家电冰箱实际工作　6　 h。 【答案】2160；6。 【解答】解：（1）由题意可知，电冰箱单独接入电路12小时，消耗0.72kW•h的电能，由电能表的表盘上信息可知，电路中每消耗1kW•h的电能，转盘转动3000转；则消耗0.72kW•h的电能，转盘转动的圈数为n＝W•N＝3000r/kW•h×0.72kW•h＝2160r； （2）电冰箱的额定功率为P＝120W＝0.12kW，消耗0.72kW•h的电能，工作时间为：。 故答案为：2160；6。 20．在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用 　做功　 方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是 　保温　 。如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的 　比热容　 大。 【答案】做功；保温；比热容。 【解答】解：（1）迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用做功方法使沙子内能增大； （2）空气、塑料、水瓶塞、泡沫、木头导热性能差，是热的不良导体，泡沫塑料的作用是保温； （3）水的比热容大，在质量相同、水吸收相同的热量，温度升高的低，温度变化不明显。 故答案为：做功；保温；比热容。 21．电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看太阳能和核能将有广阔的发展空间。 （1）图甲是某家庭电能表月初、月末的两次示数，该户本月消耗的电能为　150　 千瓦时； （2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能。太阳辐射的巨大能量来自图乙中　A　 所示的核反应（填“A”或“B”）。 （3）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有　方向性　 性。 【答案】（1）150； （2）A； （3）方向性。 【解答】解：（1）电能表的最后一位是小数，则该户本月消耗的电能为W＝5818.3kW•h﹣5668.3kW•h＝150kW•h （2）太阳辐射的巨大能量来自核聚变，图乙中A所示的是核聚变反应，B是裂变反应，因此太阳辐射的巨大能量来自图乙中A所示的核反应。 （3）核能转化为内能，但内能不会自动地转化为核能，说明能量的转移具有方向性。 故答案为：（1）150； （2）A； （3）方向性。 22．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的O部分运动轨迹如图所示。 （1）皮球运动到D点时的机械能 　小于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）运动到C点时的机械能。 （2）若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两处留下两个黑色圆斑，其中M处的圆斑 　大于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）N处的圆斑。 【答案】小于；大于。 【解答】解： 由于皮球在运动过程中受到空气阻力的作用，所以机械能会变小，从C点到D点的过程中，D点时皮球的机械能小于C点时的机械能。 皮球从M点到N点，机械能减小，故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，则表面涂黑的皮球在MN两点留下的黑色圆斑大小不相等，M点的圆斑较大。 故答案为：小于；大于。 三．实验探究题（共5小题） 23．小明用如图装置探究动能大小的影响因素，他将小球从斜面上相应高度静止释放，小球沿斜面滚下后撞击水平面上的弹簧，将弹簧压缩相应长度，记录数据如表： 组别 1 2 3 4 5 小球质量/克 4 4 8 36 12 小球下滑高度/厘米 5 20 10 20 ？ 弹簧的最大压缩长度/厘米 4 8 8 24 12 （1）实验中，小明通过　弹簧的最大压缩长度　 比较小球动能的大小。 （2）第2、4组实验中控制小球下滑高度相同的目的是　使小球到达水平面时具有相同的速度　 。 （3）根据1、2组数据可得出的初步结论是　当物体质量相同时，速度越大，动能越大；　 。 （4）根据表中数据，推测第5组小球下滑高度为　15　 厘米。 【答案】（1）弹簧的最大压缩长度； （2）使小球到达水平面时具有相同的速度； （3）当物体质量相同时，速度越大，动能越大； （4）15。 【解答】解：（1）实验中，小球动能的大小是通过弹簧被压缩的长度来反映的，弹簧被压缩得越长，说明小球的动能越大。这运用了转换法。 （2）在第2、4组实验中，小球的质量不同，但下滑高度相同。小球从同一高度下滑到水平面时，速度是相同的。因此，控制小球下滑高度相同的目的是为了使小球到达水平面时具有相同的速度，从而探究动能大小与质量的关系。 （3）比较第1、2组数据，小球的质量相同，但第2组的下滑高度大于第1组，导致第2组小球到达水平面的速度更大，弹簧的最大压缩长度也更长。这说明，在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 （4）比较表格中1、3两组数据可知小球的质量扩大2倍，滚下的高度扩大2倍，弹压缩的长度扩大2倍，比较表格中1、5两组数据可知小球的质量扩大3倍，弹压缩的长度扩大3倍，则小球滚下的高度扩大倍，所以小球滚下的高度为5×3＝15cm。 故答案为： （1）弹簧的最大压缩长度； （2）使小球到达水平面时具有相同的速度； （3）当物体质量相同时，速度越大，动能越大； （4）15。 24．某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作： ①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0： ②将中间有孔的小物块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压物块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1； ③释放小物块，当物块上升到最大高度时，读出物块下端到水平面的高度h2； ④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小物块上升的距离Δh； 实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 Δh/m 1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15 2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60 3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35 4 0.50 0.10 0.40 0.16 （1）实验中弹簧的形变量x＝　A　 ，弹簧弹性势能大小是通过 　D　 来间接反映的； A.h0﹣h1 B.h2 C.h2﹣ho D.h2﹣h1 （2）该同学根据表中数据分别做出图甲Δh﹣x和图乙Δh﹣x2图象，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小 　B　 。 A.与形变量成正比 B.与形变量的平方成正比 C.与形变量无关 （3）若4次实验均未超过弹簧的弹性限度，则表内空白处应填数据为Δh＝　2.40　 ，h2＝　2.50　 。 【答案】（1）A；D；（2）B；（3）2.40；2.50。 【解答】解： （1）根据题意可知，弹簧的形变量等于弹簧的原长减去弹簧被压缩后的长度，即x＝h0﹣h1，故选A； 根据题意可知，实验中弹簧弹性势能的大小是通过小物块被弹起的高度来反映的，即小物块到达的最大高度h2减去弹簧被压缩后的长度h1，即Δh＝h2﹣h1，故选D。 （2）由图甲的Δh﹣x图象可知，Δh与x不成正比，即弹簧弹性势能的大小与形变量不成正比； 由图乙的Δh﹣x2图象可知，Δh与x2成正比，由此得到的结论为：弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比，故选B； （3）分析表格前3次实验数据可得Δh＝l5x2； 第4次实验中，x2＝0.16，则Δh＝l5x2＝l5×0.16＝2.40； 又Δh＝h2﹣h1，且h1＝0.10，所以h2＝Δh+h1＝2.40+0.10＝2.50。 故答案为：（1）A；D；（2）B；（3）2.40；2.50。 25．小柯计划在家举行一个家庭活动，希望家里的灯更加明亮以增加活动氛围。灯泡的亮度和什么因素有关呢？小柯初步猜想和灯泡的实际功率有关，于是选取额定电压为2.5V的小灯泡，展开了研究灯泡亮度与灯泡电功率关系的实验。 【实验目的】测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。 【实验原理】根据公式P＝UI，测出灯泡两端电压和通过灯泡的电流，计算出小灯泡的电功率。 【实验器材】小灯泡，电压表，电流表，滑动变阻器，电源，开关，导线。 【实验步骤】①按电路图连接实物图，如图2所示。 ②闭合开关，调节滑动变阻器，分别使小灯泡两端电压为额定电压、额定电压的1.2倍、额定电压的0.8倍，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数，整理数据于表格中。 实验序次 电压U/V 电流I/A 亮度 电功率P/W 1 2.5 0.2 正常 0.5 2 3 0.24 较亮 　0.72　 3 2 0.18 较暗 0.36 ③断开开关，整理实验器材。 根据实验回答下列问题： （1）根据电路图将图2的实物图连接完整； （2）第二次实验中，小灯泡的电功率为　0.72　 W。 （3）根据实验数据，可得出结论：　灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯泡的亮度越大　 。 （4）小潘认为如图3所示，只利用电压表不需要电流表也能测出小灯泡的额定功率：断开S2，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U额；保持滑动变阻器的滑片不动，断开S1，闭合S、S2，使电压表示数为U。根据所得数据，可计算：P额＝　　 。 【答案】（1）； （2）0.72； （3）灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯泡的亮度越大； （4）。 【解答】解：（1）由图1可知，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测的是小灯泡的两端电压，电流表测的是电路中的电流，且滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小。因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择小量程并联接在小灯泡的两端；变阻器的右上接线柱与小灯泡的右接线柱相连，据此连接实物图： ； （2）第二次实验中，小灯泡的电功率为P2＝U2I2＝3V×0.24A＝0.72W； （3）由表格数据分析可知，当小灯泡的两端电压为额定电压时，电功率为0.5W，小灯泡正常发光；当小灯泡的两端电压为额定电压的1.2倍时，电功率为0.72W，大于0.5W，小灯泡的亮度较亮；当小灯泡的两端电压为额定电压的0.8倍时，电功率为0.36W，小于0.5W，小灯泡的亮度较暗。由此可得出结论：灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯泡的亮度越大。 （4）断开S2，闭合开关S、S1时，小灯泡与定值电阻以及变阻器串联，电压表测量小灯泡的两端电压，电流表测的是电路中的电流；保持滑动变阻器的滑片不动，断开S1，闭合S、S2时，此时小灯泡与定值电阻以及变阻器串联，电压表测量的是小灯泡和定值电阻的两端电压，电流表测的是电路中的电流，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路的特点和欧姆定律可得，此时通过小灯泡的电流为 则小灯泡的额定功率为： 。 26．某科学研究小组同学用如图所示的电路来研究滑动变阻器消耗的功率与滑动变阻器阻值大小之间的关系。已知定值电阻R0的阻值为20Ω，滑动变阻器R1上标有“3A 50Ω”字样。 （1）请用笔画代替导线，将图中的实物连接成正确的实验电路（注：导线的两端必须接在仪器的接线柱上，导线不能交叉。） （2）闭合开关后，发现电流表指针有明显偏转。若电压表指针未动或几乎未动，请你分析产生这类现象的原因有哪些？　CDE　 （选填字母）。 A．电阻R0短路 B．电阻R0断路 C．电压表两接线柱短路 D．变阻器R1短路或接入的阻值太小 E．电压表接线柱接触不良，未将电压表接入电路 （3）电路正常工作时，小组测得根据如下表，根据表中数据可知电源电压是 　12V　 。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电流表示数/A 0.16 0.20 0.24 0.26 0.30 0.34 0.40 0.48 0.50 电压表示数/V 8.8 8 7.2 6.8 6.0 5.1 4.0 2.4 2.0 （4）请分析表中的数据，你能得出本次实验结论滑动变阻器消耗的功率是 　CD　 （选填字母）。 A．始终随着滑动变阻器阻值的增大而增大 B．始终随着滑动变阻器阻值的增大而减小 C．随着变阻器阻值的减小，消耗的功率先增大后减小 D．当R1＝R0时变阻器消耗的功率最大 【答案】（1）见解答图；（2）CDE；（3）12V；（4）CD。 【解答】解：（1）由（3）表中数据可知，电流表选用小量程，电压表选用大量程；根据电路图，把电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表、串联接入电路，电压表并联在变阻器两端，实物电路图如图所示： ； （2）闭合开关后，发现电流表指针有明显偏转，说明电路是通路；电压表指针未动或几乎未动，说明电压表并联的支路短路或电压表短路或电压表断路，故选CDE； （3）由表中第2组实验数据可知，当变阻器两端电压为8V时，通过变阻器的电流为0.2A，根据串联电路电流特点，通过定值电阻的电流为0.2A，定值电阻两端的电压为： U0＝I0R0＝0.2A×20Ω＝4V， 由串联电路电压规律可知，电源电压为： U＝U0+U滑＝4V+8V＝12V； （4）根据表格中的数据可知，第2次变阻器的功率和电阻为： P2＝U2I2＝8V×0.2A＝1.6W，R240Ω； 同理，P3＝1.728W，R3＝30Ω； P4＝1.768W，R4＝26.2Ω； P5＝1.8W，R5＝20Ω； P6＝1.734W，R6＝15Ω； P7＝1.6W，R7＝10Ω； P8＝1.152W，R8＝5Ω； P9＝1W，R9＝4Ω； 由以上数据可知，随着变阻器阻值的减小，消耗的功率先增大后减小，且当R1＝R0＝20Ω时变阻器消耗的功率最大，故选CD。 故答案为：（1）见解答图；（2）CDE；（3）12V；（4）CD。 27．在学习“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”时，三个项目化学习小组的同学分别采用如图所示的三种实验装置进行探究。 （1）从能量转化的角度考虑，焦耳定律是 　电能转化为内能　 的具体体现。 （2）三个装置中，采用了不同的被观测量来体现产热的不同。如甲实验是观察电子温度计示数的高低来体现；请说出乙和丙实验观测的量是：　乙：U形管液面的高度差；丙：火柴是否点燃　 。 （3）完成上述实验后，小明想继续利用装置乙探究“电流通过导体产生的热量与电流之间的关系”，接下去他应该怎么做？请你将他的实验设计图补充完整（可以增加一个任意阻值的电阻丝，导线若干）（图见答题卷） （4）小明利用装置乙能否得出Q＝I2Rt的实验结论？理由是 　不能，图乙装置只能定性探究电流产生的热量和电阻的关系，无法测量通过电阻的电流的大小，所以不能得出Q＝I2Rt的实验结论　 。 【答案】（1）电能转化为内能；（2）乙：U形管液面的高度差；丙：火柴是否点燃；（3）如图；（4）不能，图乙装置只能定性探究电流产生的热量和电阻的关系，无法测量通过电阻的电流的大小，所以不能得出Q＝I2Rt的实验结论。 【解答】解：（1）从能量转化的角度考虑，焦耳定律是电能转化为内能的具体体现； （2）乙通过U形管液面的高度差反映电流产生热量的多少，丙通过火柴是否点燃反映电流产生热量的多少，这是转换法； （3）探究电流通过导体产生的热量与电流之间的关系，需控制电阻阻值相同，改变通过电阻的电流，所以右侧将两个5Ω的电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，将右侧的一个电阻放入容器内，如图： ； （4）图乙装置只能定性探究电流产生的热量和电阻的关系，无法测量通过电阻的电流的大小，所以不能得出Q＝I2Rt的实验结论。 故答案为：（1）电能转化为内能；（2）乙：U形管液面的高度差；丙：火柴是否点燃；（3）如图；（4）不能，图乙装置只能定性探究电流产生的热量和电阻的关系，无法测量通过电阻的电流的大小，所以不能得出Q＝I2Rt的实验结论。 四．综合题（共5小题） 28．未来已来，即将开启“飞的”时代。图甲是未来的场景，图乙是中国某公司设计的一款电动飞行汽车，不仅能在地上跑还能在天上飞。在陆地行驶时最大机械功率为100kW，空中飞行时最大机械功率为200kW。若陆地行驶最大速度为25m/s，飞行时最大水平速度为40m/s。 （1）电动飞行汽车采用仿生学设计，其机翼形状模仿鸟类翅膀的流线型结构，以减少空气阻力。请再列举一种鸟类适应飞行的生理特征（写出一点即可）　翅膀上凸下平　 。 （2）陆地行驶：若该车以最大机械功率、最大速度匀速行驶，求汽车的牵引力大小。 （3）空中飞行：丽水到杭州的直线距离大约为200千米，若电动飞行汽车开启飞行模式，则丽水到杭州最快多少时间到达？ 【答案】（1）翅膀上凸下平。 （2）汽车的牵引力大小是4000N。 （3）若电动飞行汽车开启飞行模式，则丽水到杭州最快5000s时间到达。 【解答】解：（1）鸟类翅膀上凸下平，利用上方空气流速快，压强小产生升力可以滑翔。 （2）根据PFv，代入数据有： 100×103W＝F×25m/s； 解得牵引力F＝4000N； （3）若电动飞行汽车开启飞行模式，速度最大v＝40m/s； 根据v知， 最短时间t5000s。 答：（1）翅膀上凸下平。 （2）汽车的牵引力大小是4000N。 （3）若电动飞行汽车开启飞行模式，则丽水到杭州最快5000s时间到达。 29．最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答： 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 16 电能转化为机械能的效率 70% （1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是　电磁感应现象　 。 （2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？ （3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）将带有磁条的租车卡靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，感应器读出信息原理就是电磁感应现象； （2）由图2可知，输出电压U＝339V，电流I＝1A， 则此时电动汽车的输出功率： P＝UI＝339V×1A＝339W， （3）电池容量W电＝22kW•h＝7.92×107J， 由W＝UIt得，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间： t2.25×104s， 由η100%得，汽车行驶时牵引力做的功： W机械＝ηW电＝70%×7.92×107J＝5.544×107J， 汽车行驶距离s＝140km＝1.4×105m， 由F396N， 因为汽车在水平地面上匀速行驶，根据二力平衡条件可知， 该车行驶时受到的阻力f＝F＝396N。 答：（1）刷卡所用的原理是电磁感应现象。 （2）此时电动汽车的输出功率为339瓦； （3）理论上需要时间为2.25×104s；行驶时该车受到的阻力为396牛。 30．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。 表1 第1代 第2代 第3代 第4代 燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢 氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧 表2 燃料 热值 燃料 热值 汽油 4.6×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg 氢 1.4×108J/kg （1）使用氢作为燃料的主要优点是：　热值大　 和 　无污染　 。 （2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压] （3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。 【答案】（1）热值大；无污染； （2）这些燃料完全燃烧最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾； （3）该发动机的效率为45%。 【解答】解：（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，另外氢气燃烧的生成物是水，不会造成污染； （2）3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J， 一标准大气压下水的沸点为100℃， 水的质量为：m′1.25×107kg； （3）氢能源车所做的功为：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J， 2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J， 该发动机的效率为：η100%100%＝45%。 答：（1）热值大；无污染； （2）这些燃料完全燃烧最多能将1.25×107kg初温为20℃的水加热至沸腾； （3）该发动机的效率为45%。 31．如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 500 中温挡功率（W） 1000 高温挡功率（W） （1）该电炖锅是利用电流的 　热效应　 工作的； （2）开关S1断开、S2接A时，电炖锅为 　低　 （选填“高”、“中”或“低”）温挡； （3）若电炖锅高温挡工作7分钟，求电炖锅消耗的电能； （4）若家庭电路的电压是220伏，某插座的额定电流是5安，用该插座仅给电炖锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择 　中　 （选填“高”、“中”或“低”）温挡。 【答案】（1）热效应；（2）低；（3）电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能为8.4×105J；（4）中。 【解答】解：（1）电炖锅是利用电流通过导体有热量产生，所以该电炖锅是利用电流的热效应工作的。 （2）由电路图可知，当开关S1 闭合，S2 接B时，电阻R1、R2 并联，电路中的总电阻最小，由P可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡； 当开关S1断开，S2 接A时，电阻R1、R2 串联，电路中的总电阻最大，由P可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡； 当开关S1闭合，S2 接A时，R2 被短路，只有电阻R1 接入电路，电炖锅处于中温挡； （3）电阻R1、R2 串联的总电阻：R96.8Ω， 电阻R1的阻值：R148.4Ω， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝96.8Ω﹣48.4Ω＝48.4Ω， 高温挡的功率：P2000W， 电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能：W＝Pt＝2000W×7×60s＝8.4×105J； （4）家庭电路的电压是220伏，电炖锅处于中温挡时通过电路的电流：I5A， 根据W＝Pt可知电功率越大，加热越快，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中温挡。 答：（1）热效应；（2）低；（3）电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能为8.4×105J；（4）中。 32．项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。 【项目一】水的净化 （1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②的功能相当于粗盐提纯里的 　过滤　 。（填写实验操作） 【项目二】加热原理 （2）现用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路，已知电热片a、b的阻值为2Ω或18Ω，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小.已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面，闭合开关S，发现b上的油墨纸片红色先褪去，则b的阻值为 　18　 Ω。 （3）根据上述实验结果，通过分析图乙，计算电路的加热挡功率为多少？ 【答案】（1）过滤； （2）18； （3）电路的加热挡功率为18W。 【解答】解：（1）步骤②中是将液体和固体分离，因此该步骤中的功能相当于粗盐提纯里的过滤； （2）在串联电路中，根据功率公式P＝UI＝I2R，电流相同，电阻越大，功率越大，相同时间内，产生的热量越多， 已知电热片a、b阻值为2Ω或18Ω，闭合开关S后，b上的油墨纸片红色先褪去，说明b产生的热量多，功率大，所以b的阻值是18Ω。 （3）由上述可知a、b串联，当闭合开关S和S1时，b被短路，电路只有a接入电路，此时为加热挡， 则加热功率为：P加热18W。 答：（1）过滤； （2）18； （3）电路的加热挡功率为18W。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 《能的转化与能量守恒》检测卷 考生须知： 1.试卷满分共160 分，考试时间 120 分钟 一．选择题（共15小题） 1．自然界中存在着多种形式的能，能量可以从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体上，下列关于能的叙述不正确的是（　　） A．太阳是“能源之母”，地球上大多数能源本质上来自太阳能 B．超声波能够粉碎人体结石，主要是因为其携带强大的光能 C．电磁能用途广泛，可以转化为光能、内能等多种能量形式 D．各类燃料如煤炭、汽油、天然气等，都储存着大量化学能 2．我市国家级风景区雁荡山的大龙湫瀑布被誉为“中国第一高瀑”，瀑布的落差达197米。水在下落的过程中（　　） A．只有动能 B．既有动能，又有势能 C．只有势能 D．动能、势能都没有 3．我国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家。下列关于太阳能及应用说法正确的是（　　） A．太阳能是氢原子核发生裂变释放的能量 B．太阳能是一种清洁无污染的一次能源 C．地球上的能源都直接或间接的来自太阳 D．太阳能热水器将太阳能转化为化学能 4．下列关于功和功率的说法中，正确的是（　　） A．做功越多，功率越大 B．做功时间越长，功率越小 C．做功越快，功率越大 D．功率越大，做功越多 5．如图，是一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动小车运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．顶部的滑轮a是动滑轮，可以省力 B．主要是利用重力势能转化为动能 C．机械效率可达到100% D．给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力 6．涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是（　　） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 7．修建青藏铁路时，工作人员为防止路基下方冻土层中的冰熔化导致硬度减弱，在铁路两旁排列了一排排称为“热棒”的铁管，如图，铁管中的液态氨专门用于吸收冻土层内的热量并将其散失在地面上方的空气中。以下说法错误的是（　　） A．“热棒”下端物质汽化吸热 B．“热棒”上端物质液化吸热 C．“热棒”下端与冻土层发生了热传递 D．“热棒”内物质具有沸点低、易汽化的特性 8．将一只略有凹陷但不漏气的乒乓球放入一只装有热水的杯子中，如图所示，乒乓球漂浮一会儿就恢复球形。此过程中乒乓球内气体没有发生变化的是（　　） A．质量 B．体积 C．内能 D．密度 9．电动自行车轻便、实用、无污染，很受 人们喜爱。如表中列出了某种型号电动自行车的相关数据，若某人骑该自行车在2小时内匀速行驶36千米，且此人的质量为60千克，则这辆电动自行车匀速行驶时的工作电流为（　　） 质量（千克） 40 电能转化为机械能的效率η 75% 工作电压（伏） 32 速度（米/秒） ≤10 骑行时平均阻力（牛） 18 A．4.25安 B．3.75安 C．3.50安 D．3.25安 10．小科家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一台，按照每度电0.5元的计费标准，让这三台用电器单独正常工作1小时、将它们耗电费用绘制成了如图所示的柱状图。下列说法正确的是（　　） A．这三台用电器正常工作时，它们的额定功率相同 B．这三台用电器正常工作时，通过电烤箱的电流最大 C．在一个月内，电烤箱的耗电费用比电饭锅多 D．这三台用电器中，电烤箱的额定电压最大 11．把一个标有“10V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（　　） A．6J B．30J C．36J D．60J 12．如图是某空间站能量转化系统局部示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．光电转换器是将光能转换为电能 B．燃料电池系统将化学能转化为电能 C．氢元素在循环过程中总质量减少 D．该能量转化系统中的水可以回收使用 13．“华龙一号”是由我国自主设计和研发的、具有先进压水堆核电技术核电站。其单台机组年发电量近100亿千瓦时。下列关于该核电站的分析正确的是（　　） A．核电站是利用核聚变产生的能量发电的 B．“100亿千瓦时”是指发电机的发电功率 C．核电站的能量转化为：核能→内能→机械能→电能 D．核废料的放射性会在短期内自然消失，可直接排放至环境中 14．2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射，进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是（　　） A．加速升空时，天舟六号机械能不变 B．进入轨道后，天舟六号的惯性消失 C．对接靠近时，以“天和”舱为参照物，天舟六号是静止的 D．对接成功后，组合体绕地运行过程中运动状态发生改变 15．下列哪组物质都属于新能源？（　　） A．电能、水能、风能 B．太阳能、地热能、核能 C．液化气、沼气、酒精 D．石油、天然气、煤 二．填空题（共7小题） 16．如图质量为50千克的小明在做俯卧撑，他所受的重力可视为集中在A点。 （1）运动时，随着人体产热的增加，散热也会增加，写出此时增加散热的一种方式 　 　 。 （2）若将图中位置，换用单手撑住，则手对地面的压强 　 　 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） （3）某次他将身体撑起，A 点上升的距离为0.3米，则此次他克服重力做的功为 　 　 焦。 17．一个玩具汽车的内部电路如图所示，M为一个“8V 8W”的电动机，接到电源电压恒定为10V的电路中。电动机正常工作时，玩具汽车以1m/s的速度水平向右匀速行驶，受到的阻力为6N，则电动机的机械能转化效率为 　 　 ，滑动变阻器接入的电阻为 　 　 Ω，电动机的线圈阻值为 　 　 Ω。 18．2025年9月29日，我国嫦娥六号任务团队获国际宇航联合会世界航天奖团体奖。嫦娥六号由如图所示的四部分结构组成。 （1）嫦娥六号探测任务中，喷出的燃气帮助着陆器减速，该过程体现了　 　 科学原理。 （2）上升器的燃料中含有偏二甲肼，偏二甲肼的化学式是C2H8N2，热值为4.25×107J/kg。6千克的偏二甲肼含有氮元素　 　 千克，完全燃烧最多可以使嫦娥六号获得　 　 焦的能量。 （3）嫦娥六号肩负月球背面采集月壤的重任，完成采集后从月球表面发射，需要速度达到一定大小才能摆脱月球引力回到地球。为尽可能多的将月壤运输回地球，设计师提出降低其他结构的质量，请你从能量转化的角度分析以上设计方案的合理性：　 　 。 19．如图所示是某同学家的电能表，他家额定功率为120W的电冰箱单独接入电路12小时，消耗0.72kW•h的电能，电能表的转盘转了　 　 转。由于冰箱是间歇性工作，他家电冰箱实际工作　 　 h。 20．在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用 　 　 方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是 　 　 。如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的 　 　 大。 21．电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看太阳能和核能将有广阔的发展空间。 （1）图甲是某家庭电能表月初、月末的两次示数，该户本月消耗的电能为　 　 千瓦时； （2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能。太阳辐射的巨大能量来自图乙中　 　 所示的核反应（填“A”或“B”）。 （3）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有　 　 性。 22．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的O部分运动轨迹如图所示。 （1）皮球运动到D点时的机械能 　 　 （选填“大于”“等于”或“小于”）运动到C点时的机械能。 （2）若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两处留下两个黑色圆斑，其中M处的圆斑 　 　 （选填“大于”“等于”或“小于”）N处的圆斑。 三．实验探究题（共5小题） 23．小明用如图装置探究动能大小的影响因素，他将小球从斜面上相应高度静止释放，小球沿斜面滚下后撞击水平面上的弹簧，将弹簧压缩相应长度，记录数据如表： 组别 1 2 3 4 5 小球质量/克 4 4 8 36 12 小球下滑高度/厘米 5 20 10 20 ？ 弹簧的最大压缩长度/厘米 4 8 8 24 12 （1）实验中，小明通过　 　 比较小球动能的大小。 （2）第2、4组实验中控制小球下滑高度相同的目的是　 　 。 （3）根据1、2组数据可得出的初步结论是　 　 。 （4）根据表中数据，推测第5组小球下滑高度为　 　 厘米。 24．某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作： ①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0： ②将中间有孔的小物块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压物块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1； ③释放小物块，当物块上升到最大高度时，读出物块下端到水平面的高度h2； ④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小物块上升的距离Δh； 实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 Δh/m 1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15 2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60 3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35 4 0.50 0.10 0.40 0.16 （1）实验中弹簧的形变量x＝　 　 ，弹簧弹性势能大小是通过 　 　 来间接反映的； A. h0﹣h1 B. h2 C. h2﹣ho D. h2﹣h1 （2）该同学根据表中数据分别做出图甲Δh﹣x和图乙Δh﹣x2图象，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小 　 　 。 A.与形变量成正比 B.与形变量的平方成正比 C.与形变量无关 （3）若4次实验均未超过弹簧的弹性限度，则表内空白处应填数据为Δh＝　 　 ，h2＝　 　 。 25．小柯计划在家举行一个家庭活动，希望家里的灯更加明亮以增加活动氛围。灯泡的亮度和什么因素有关呢？小柯初步猜想和灯泡的实际功率有关，于是选取额定电压为2.5V的小灯泡，展开了研究灯泡亮度与灯泡电功率关系的实验。 【实验目的】测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。 【实验原理】根据公式P＝UI，测出灯泡两端电压和通过灯泡的电流，计算出小灯泡的电功率。 【实验器材】小灯泡，电压表，电流表，滑动变阻器，电源，开关，导线。 【实验步骤】①按电路图连接实物图，如图2所示。 ②闭合开关，调节滑动变阻器，分别使小灯泡两端电压为额定电压、额定电压的1.2倍、额定电压的0.8倍，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数，整理数据于表格中。 实验序次 电压U/V 电流I/A 亮度 电功率P/W 1 2.5 0.2 正常 0.5 2 3 0.24 较亮 　 　 3 2 0.18 较暗 0.36 ③断开开关，整理实验器材。 根据实验回答下列问题： （1）根据电路图将图2的实物图连接完整； （2）第二次实验中，小灯泡的电功率为　 　 W。 （3）根据实验数据，可得出结论：　 　 。 （4）小潘认为如图3所示，只利用电压表不需要电流表也能测出小灯泡的额定功率：断开S2，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U额；保持滑动变阻器的滑片不动，断开S1，闭合S、S2，使电压表示数为U。根据所得数据，可计算：P额＝　 　 。 26．某科学研究小组同学用如图所示的电路来研究滑动变阻器消耗的功率与滑动变阻器阻值大小之间的关系。已知定值电阻R0的阻值为20Ω，滑动变阻器R1上标有“3A 50Ω”字样。 （1）请用笔画代替导线，将图中的实物连接成正确的实验电路（注：导线的两端必须接在仪器的接线柱上，导线不能交叉。） （2）闭合开关后，发现电流表指针有明显偏转。若电压表指针未动或几乎未动，请你分析产生这类现象的原因有哪些？　 　 （选填字母）。 A．电阻R0短路 B．电阻R0断路 C．电压表两接线柱短路 D．变阻器R1短路或接入的阻值太小 E．电压表接线柱接触不良，未将电压表接入电路 （3）电路正常工作时，小组测得根据如下表，根据表中数据可知电源电压是 　 　 。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电流表示数/A 0.16 0.20 0.24 0.26 0.30 0.34 0.40 0.48 0.50 电压表示数/V 8.8 8 7.2 6.8 6.0 5.1 4.0 2.4 2.0 （4）请分析表中的数据，你能得出本次实验结论滑动变阻器消耗的功率是 　 　 （选填字母）。 A．始终随着滑动变阻器阻值的增大而增大 B．始终随着滑动变阻器阻值的增大而减小 C．随着变阻器阻值的减小，消耗的功率先增大后减小 D．当R1＝R0时变阻器消耗的功率最大 27．在学习“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”时，三个项目化学习小组的同学分别采用如图所示的三种实验装置进行探究。 （1）从能量转化的角度考虑，焦耳定律是 　 　 的具体体现。 （2）三个装置中，采用了不同的被观测量来体现产热的不同。如甲实验是观察电子温度计示数的高低来体现；请说出乙和丙实验观测的量是：　 　 。 （3）完成上述实验后，小明想继续利用装置乙探究“电流通过导体产生的热量与电流之间的关系”，接下去他应该怎么做？请你将他的实验设计图补充完整（可以增加一个任意阻值的电阻丝，导线若干）（图见答题卷） 　 　 （4）小明利用装置乙能否得出Q＝I2Rt的实验结论？理由是 　 　 。 四．综合题（共5小题） 28．未来已来，即将开启“飞的”时代。图甲是未来的场景，图乙是中国某公司设计的一款电动飞行汽车，不仅能在地上跑还能在天上飞。在陆地行驶时最大机械功率为100kW，空中飞行时最大机械功率为200kW。若陆地行驶最大速度为25m/s，飞行时最大水平速度为40m/s。 （1）电动飞行汽车采用仿生学设计，其机翼形状模仿鸟类翅膀的流线型结构，以减少空气阻力。请再列举一种鸟类适应飞行的生理特征（写出一点即可）　 　 。 （2）陆地行驶：若该车以最大机械功率、最大速度匀速行驶，求汽车的牵引力大小。 （3）空中飞行：丽水到杭州的直线距离大约为200千米，若电动飞行汽车开启飞行模式，则丽水到杭州最快多少时间到达？ 29．最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答： 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 16 电能转化为机械能的效率 70% （1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是　 　 。 （2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？ （3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛。 30．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。 表1 第1代 第2代 第3代 第4代 燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢 氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧 表2 燃料 热值 燃料 热值 汽油 4.6×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg 氢 1.4×108J/kg （1）使用氢作为燃料的主要优点是：　 　 和 　 　 。 （2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），当地大气压为1标准大气压] （3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。 31．如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 500 中温挡功率（W） 1000 高温挡功率（W） （1）该电炖锅是利用电流的 　 　 工作的； （2）开关S1断开、S2接A时，电炖锅为 　 　 （选填“高”、“中”或“低”）温挡； （3）若电炖锅高温挡工作7分钟，求电炖锅消耗的电能； （4）若家庭电路的电压是220伏，某插座的额定电流是5安，用该插座仅给电炖锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择 　 　 （选填“高”、“中”或“低”）温挡。 32．项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。 【项目一】水的净化 （1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②的功能相当于粗盐提纯里的 　 　 。（填写实验操作） 【项目二】加热原理 （2）现用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路，已知电热片a、b的阻值为2Ω或18Ω，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小.已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面，闭合开关S，发现b上的油墨纸片红色先褪去，则b的阻值为 　 　 Ω。 （3）根据上述实验结果，通过分析图乙，计算电路的加热挡功率为多少？ 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $