第2章 能的转化与能量守恒 阶梯训练-2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 以能量转化与守恒为核心，通过基础概念辨析、实验探究及综合计算，构建从单一到综合的知识逻辑链，培养科学观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |聚焦科学概念|18题|选择、填空为主，考查内能、机械能等概念及功、功率计算|从能量存在形式到转化规律，建立功与能的关联| |提升科学素养|18题|实验探究（动能影响因素）、综合计算（潜水器功功率）|通过实验深化原理理解，结合生活实例体现科学应用| |拓展创新能力|7题|复杂电路分析、多过程能量问题|综合能量转化与电路、力学，考查科学思维与创新能力|

九上科学 第2章 能的转化与能量守恒 阶梯训练 （教师版） ◆聚焦科学概念 1．关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（ ） A．火山具有内能，冰山不具有内能 B．拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能 C．火箭在加速上升时，机械能保持不变 D．坠落的陨石在空中划过出现亮光，内能转化为机械能 2．下列说法中，正确的是（ ） A．温度从高温物体传递到低温物体 B．物体温度越高，含有的热量越多 C．比热大的物体，含有的内能多 D．晶体熔化吸热，温度保持不变，内能增加 3．下列情况中，没有力对物体做功的是（ ） A．吊在起重机上匀速下降的重物 B．光滑水平面上匀速运动的小球 C．正在爬山锻炼的学生队伍 D．沿盘山公路向上匀速行驶的汽车 4．某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列某个物理量的单位，该物理量是（ ） A.电功率 　 B.时间 C．电能　 D.电量 5．下列说法正确的是（ ） A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 B．物体的机械能越多，内能就越多 C．划燃火柴是通过做功的方式使火柴内能增加的 D．物体的内能与温度成正比 6．关于核能、核电站和能量，下列有关说法正确的是（ ） A．目前已建成的核电站，都是利用核聚变发电 B．核电站的核废枓可以直接堆放在露天垃圾场 C．所有能量在转化和转移过程，都遵循能量守恒定律 D．水能、风能和太阳能都属于不可再生能源 7．甲用50牛水平力推动一个重100牛的箱子在水平地板上前进1米，所用时间为1秒；乙匀速举高这个箱子1米，所用时间为2.5秒。比较甲推箱子、乙举箱子所做的功W甲、W乙和做功的功率P甲、P乙，有（ ） A．W甲＞W乙，P甲＞P乙　 B．W甲＜W乙，P甲＜P乙 C．W甲＞W乙，P甲＜P乙　 D．W甲＜W乙，P甲＞P乙 8．如图所示，物体分别从三个光滑的斜面顶端由静止滑到斜面底端时(不计空气阻力)，关于速度的大小，下列说法正确的是（ ） A．沿斜面AB滑下时的最大 B．沿斜面AC滑下时的最大 C．沿斜面AD滑下时最大 D．一样大 9．小明观察到傍晚时候家里的白炽灯比较暗，而在早晨时较亮，他进一步观察发现：傍晚电能表转动比早晨还快一些，这是因为（ ） A．傍晚时家里的同盏白炽灯的额定功率比早晨时的小 B．傍晚时家里的同盏白炽灯电阻比早晨的大，实际功率减小 C．傍晚时家里的同盏白炽灯实际电压比早晨的小 D．傍晚时家里用电器的总功率比早晨的小 10．冰壶是冬奥会比赛项目。比赛时，一名队员在水平冰面上将底面平滑的冰壶推出后，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方擦刷冰面，使冰壶尽量滑行到目标位置， 如图。下列关于冰壶的叙述中，错误的是（ ） A．冰壶在滑行过程中动能保持不变 B．冰壶离开运动员的手后，运动员不再对它做功 C．冰壶底面磨得平滑是为了减小滑行时的摩擦力 D．冰壶离开运动员的手后能继续前进是因为冰壶具有惯性 11．把一个内表面光滑的圆碗固定在水平桌面上，碗的两侧边缘水平高度相同。将一个小球从如图所示碗的右侧边缘由静止释放。则小球（ ） A．能到达碗的另一侧边缘并从碗中飞出 B．到达碗底时就会静止不动 C．到达碗的另一侧边缘时速度为零 D．不能到达碗的另一侧边缘 12．如图是安装在潜水器上的深度表的电路简图，其中，显示器由电流表改装，压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小，电源电压不变，R0是定值电阻。在潜水器下潜过程中，电路中有关物理量的变化情况是（ ） A．通过显示器的电流减小 B．R0两端的电压减小 C．传感器两端的电压增大 D．电路的总功率变大 13．一电阻丝通过1安的电流时，在t时间内放出的热量为Q，如果通过它的电流增加到2安时，在2t时间内放出的热量为（ ） A．2Q　　　 B．4Q　　 　 C．8Q　　 　D．16Q 14．某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。下列说法中，正确的是（ ） A．S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态 B．S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态 C．S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态 D．S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态 导线编号 甲 乙 丙 丁 导线横截面积S/毫米2 1.0 2.5 6 10 安全载流量I/安 12 28 47 68 15．电焊是利用电流的热效应熔化焊条的原理工作的，某型号的电焊机接在电压220伏的家庭电路上，输出电压为40伏，输出功率为2200瓦。编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长时间通电的对应安全电流)如上表，从安全角度考虑，该电焊机的输出导线应该选用（ ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 16．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们放在光滑的水平板上。A是压缩弹簧后小球静止释放的位置，B是弹簧原长时小球的位置，C是小球到达最右端的位置。则小球从A运动到C的过程中，弹簧的弹性势能最小的位置是__B__(填“A”“B”或“C”)；从A到B，小球的动能__增大__(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，从B到C，弹簧的弹性势能__增大__。 17．小宇同学学习了电能的知识后，回到家里观察电能表。小宇家的电能表如图所示，则小宇家里所有用电器同时工作时的总功率不得超过_4400_瓦；若小宇只让家中的热水器工作，经过30秒，电能表的转盘转了30转，则该用电器的功率是1200_瓦。 18．汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将化学能转化成内能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2吨，这些汽油完全燃烧能放出9.2×1010焦的热量。(q汽油＝4.6×107焦/千克) 19．如图所示，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上同一木块。 (1)本实验探究的是小车(填“木块”“小车”或“斜面”)的动能与速度的关系，实验中是通过观察木块移动的距离来比较动能大小的。 (2)第一次实验的情景如图甲，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块恢复到原位置。 (3)若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙，则此实验的结论是：在质量相同的情况下，速度越大，动能越大。 20．在测量小灯泡电功率的实验中，实验器材有：电池组(3伏不变)、电流表、电压表、小灯泡(额定电压2.5伏)、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 (2)连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显，电路故障可能是小灯泡短路。 (3)排除故障后进行实验，图乙是由实验数据描绘的小灯泡的I­U图像，则小灯泡额定功率是0.625瓦。小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是__2__欧。 (4)分析小灯泡的I­U图像，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，从本质上讲，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是__温度__。 21．我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104千克，长8米，宽3米，高为3.5米。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。潜水器离开水面匀速上升12米。(g取10牛/千克)问： (1)牵引机械对潜水器的拉力有多大？ (2)牵引机械对潜水器所做的功是多少？ (3)假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？ 解：(1)潜水器离开水面匀速上升时，处于平衡状态，受到的重力和拉力是一对平衡力，大小相等，所以牵引机械对潜水器的拉力F＝G＝mg＝2×104千克×10牛/千克＝2×105牛。 (2)牵引机械对潜水器所做的功W＝Fs＝2×105牛×12米＝2.4×106焦。 (3)牵引机械提升时间t＝2分钟＝120秒， 牵引机械的功率为P＝＝＝2×104瓦。 型号 XB－6991 额定电压 220V 发热管功率 600W 频率 50Hz 加热方式 底盘加热 22．中国有着悠久的茶文化历史，不同的茶叶冲泡方式不同，图甲所示为一煮茶器，图乙是它工作电路的简化图。接通电源后，当水温达到沸点时温控开关自动断开。沸腾后，当水温降低到80 ℃时温控开关再次闭合，直到水温升到85 ℃时电路再次断开。它的铭牌如表所示： (1)若指示灯开始工作时的电压为55伏，与它串联的电阻是560千欧，通过指示灯的电流是多少毫安？(计算结果保留两位小数) (2)煮茶器正常工作时，发热管的阻值是多少？若把质量为0.8千克的水从21℃加热到96 ℃用时8分钟，加热效率是多大？ [c水＝4.2×103焦/(千克·℃)] 解：(1)电阻R两端的电压UR＝U-UL＝220伏-55伏＝165伏， 流过指示灯的电流I＝＝≈0.29毫安。 (2)发热管的电阻R＝＝≈80.67欧， 0.8千克水吸收的热量Q＝cm(t-t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×(96℃-21℃)＝2.52×105J， 电流所做的功W＝Pt＝600w×8×60s＝2.88×105J， 加热效率η＝×100%＝×100%＝87.5%。 ◆提升科学素养 23．大人的质量比小孩大，都在地面上时，重力势能和动能都为零，若他们都跑上同一高度的楼层，到达楼上时动能相同，此时（ ） A．他们的势能相等，小孩速度大 B．他们的势能相等，大人速度大 C．大人的势能大，小孩的速度大 D．大人的势能大，速度也大 24．一物体在空气中运动，若运动过程中只受重力和空气阻力的作用，下列说法错误的是（ ） A．动能可能不变 B．势能可能增加 C．机械能一定变小 D．机械能可能不变 25．如图所示，AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h。让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是（ ） A．a　 　 　B．b　 C．c　　 　D．d 26．甲、乙两灯分别标有“6V　3W”和“6V　6W”字样，先将两灯串联后接在电压为U的电路中，甲灯的功率为P1；再将两灯并联后接在同一电压下，乙灯的功率为P2。两次灯泡均安全，则P1∶P2为（ ） A．9∶2　 B．2∶9 C．4∶9　 D．1∶9 27．如图所示的电路中，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，则( ) A．R2的电功率一定增大 B．R1的电功率一定减小 C．电流表的示数增大 D．电压表的示数减小 28．“绿色环保，低碳出行。”2015年1月18日，绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行。假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，电动机的输出功率为120千瓦，速度为36千米/时，共行驶2小时，其电动机做功为8.64×108焦，公交车的牵引力为12000牛。 29．如图所示，用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置铁球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是Gh；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为Gh。(整个过程中不计能量损耗) 30．如图所示，甲气球装入少量水后，将甲，乙两个气球吹成一样大小，用细绳把它们挂在横杆上，烛焰靠近气球的底部加热，发现乙气球“啪”的一声破了，而甲气球加热很长时间，仍安然无恙。 (1)在加热过程中，由于“烧不破”的甲气球装有水，水的比热较大，且水蒸发过程需要吸热，所以甲球的温度升高得慢。 (2)在加热过程中，乙球内气体内能增大，这是用热传递的方法改变气体的内能。 31．利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验。用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，当细绳与竖直方向成θ角后松手，小球撞击水平木板上的木块，记下木块移动的距离s。改变角度θ的大小，重复实验。 (1)利用如图两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是便于控制小球的撞击方向。 (2)本实验探究的问题是物体的动能大小与速度的关系。 (3)利用上述实验，能探究重力势能大小与高度的关系吗？请说明理由。 答：能。细绳与竖直方向成的θ角越大，下落的高度越大，小球撞击木块后，木块在水平面上移动距离越远，故可以通过比较木块在水平面上移动距离的大小来探究小球重力势能的大小与高度的关系。 32．如图所示是小敏探究焦耳定律的部分实验装置。已知R甲＝5欧，R乙＝10欧，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝串联在电路。若电路中的电流为0.3安，则甲电阻丝在1分钟内产生的热量为27焦。 33．校趣味运动会上，小利参加了垒球投准比赛。如图所示，小利抛出的垒球划出一道美妙的弧线并准确地落入小桶中，从瞄准到投射再到垒球入桶的整个过程中，小科对垒球__做了功__(填“做了功”或“没有做功”)，从垒球出手到入桶的过程中，下列选项能正确反映动能(E动)与时间(t)的关系的是__D__。 34．如图所示用来测量电能的仪表，这只电表此时的度数是107千瓦时，当电路中只有一只额定功率为1000瓦的电烙铁接入电路并正常工作，则在0.5小时内此电表的转盘转过1500转，电能表的度数将变为107.5千瓦时。 35．探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图所示。 实验序号 弹簧 弹簧长度/厘米 弹簧 材料 压缩量/厘米 小球在斜面 A上高度/米 小球在斜面 B上高度/米 1 甲 20 合金1 2 0.18 0.18 2 甲 20 合金1 3 0.40 0.40 3 乙 20 合金2 2 0.22 0.22 4 丙 30 合金1 2 0.12 0.12 5 丁 30 合金2 2 0.15 0.15 ①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2厘米，释放后，小球滚上斜面A，记录小球在斜面最高点时高度，重复三次，取平均值记录在下表中。更换斜面B，重复实验。 ②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤。 ③换用不同弹簧，重复实验①步骤。 (1)实验中，通过观察小球到达斜面的高度判断弹簧弹性势能的大小。 (2)比较1与2(填实验序号)，说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。 (3)由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的长度、材料有关。 36．某班同学在实验室做测定小灯泡额定电功率的分组实验。实验器材如下：规格为“3.8 V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6伏)、电流表(0～0.6安、0～3安)、电压表(0～3伏、0～15伏)、滑动变阻器(“20Ω 1 A”)、开关各一个，导线若干。 (1)小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为1.52瓦。 (2)小丽组的同学发现，该组的电压表0～15安的量程已损坏，其他器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0～3伏的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验步骤如下： 步骤一：按图甲电路先将电压表(0～3伏)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏；断开开关，拆下电压表。 步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在滑动变阻器两端。 步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左(填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为_2.2_伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。 ◆拓展创新能力 37．相同质量的水和煤油，用功率相同的电热器加热相同的时间后，以下说法正确的是（ ） A．水的末温高 B．煤油的末温高 C．水吸收的热量多 D．煤油的温度变化量大 38．某同学做电学实验时，电路图如图所示，已知他所用电流表量程为0～0.6安，电压表量程为0～3伏，电源电压6伏且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50欧，定值电阻R0为10欧。开关S闭合后，在实验操作无误的情况下，正确的说法是（ ） A．电流表最大示数为0.6安 B．滑动变阻器消耗的最小功率为0瓦 C．电压表的最小示数为1伏 D．定值电阻R0消耗的最大功率为1.8瓦 39．灯泡L1、L2分别标有“10 V　10 W”和“9 V　5.4 W”的字样，若将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压值是(灯丝电阻不变)（ ） A．10伏 B．9伏 C．15伏 D．19伏 40．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ） A．P B. C. D．P－ 41．如图所示为电路元件甲和标有“2.5V 1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图像。若把甲和乙并联后接在电压为2伏的电源两端，电路的总功率是__1.2__瓦；若把甲和乙串联在电源电压为3伏的电路中，乙的实际功率是__0.4__瓦；若把乙和“3V 3W”的灯泡L(灯丝电阻不变)串联在电源两端，在保证电路元件安全的情况下，电源电压最大为__4__伏。 42．某家庭用燃气热水器将质量为100千克，温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1米3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热为4.2×103焦/(千克·℃)，天然气的热值为3.2×107焦/米3。求：(1)天然气完全燃烧放出的热量。(2)水吸收的热量。(3)求该热水器工作时的效率。 解：(1)天然气完全燃烧放出的热量Q放＝Vq＝1米3×3.2×107焦/米3＝3.2×107焦。 (2)水吸收的热量Q吸＝cm(t-t0)＝4.2×103焦/(千克·℃)×100千克×(50-℃-20℃)＝1.26×107焦。(3)热水器的效率η＝×100%＝×100%≈39.4%。 43．如图甲，水平面AB段和BC段粗糙程度不同，物体(外形较小，各方向的长度可忽略)在力F的牵引下，先后从A到B至C，物体经过A点时开始计时(t＝0)，物体运动的s­t图像如图乙所示，物体所受摩擦力f与时间的关系图像如图丙所示。求： (1)物体从A至C过程中，力F对物体所做的功。 (2)物体在BC段运动过程中，力F对物体做功的功率。 解：(1)由图乙可知，物体在AB段和BC段均做匀速直线运动，受力平衡。 结合图丙知，物体在AB段所受拉力F1＝f1＝10牛，在BC段上受的拉力为F2＝f2＝15牛； 物体在AB段上移动距离s1＝1米，物体在BC段上移动距离s2＝1米， 所以，在AB段上拉力做的功W1＝F1s1＝10牛×1米＝10焦， 在BC段上拉力做的功W2＝F2s2＝15牛×1米＝15焦， 物体从A至C过程中，力F对物体所做的功W总＝W1＋W2＝10焦＋15焦＝25焦。 (2)由图丙可知物体在BC段的运动时间为t2＝10秒，物体在BC段运动过程中， 力F对物体做功的功率P2＝＝＝1.5瓦。 学科网（北京）股份有限公司 $ 九上科学 第2章 能的转化与能量守恒 阶梯训练 （学生版） ◆聚焦科学概念 1．关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（ ） A．火山具有内能，冰山不具有内能 B．拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能 C．火箭在加速上升时，机械能保持不变 D．坠落的陨石在空中划过出现亮光，内能转化为机械能 2．下列说法中，正确的是（ ） A．温度从高温物体传递到低温物体 B．物体温度越高，含有的热量越多 C．比热大的物体，含有的内能多 D．晶体熔化吸热，温度保持不变，内能增加 3．下列情况中，没有力对物体做功的是（ ） A．吊在起重机上匀速下降的重物 B．光滑水平面上匀速运动的小球 C．正在爬山锻炼的学生队伍 D．沿盘山公路向上匀速行驶的汽车 4．某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列某个物理量的单位，该物理量是（ ） A.电功率 　 B.时间 C．电能　 D.电量 5．下列说法正确的是（ ） A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多 B．物体的机械能越多，内能就越多 C．划燃火柴是通过做功的方式使火柴内能增加的 D．物体的内能与温度成正比 6．关于核能、核电站和能量，下列有关说法正确的是（ ） A．目前已建成的核电站，都是利用核聚变发电 B．核电站的核废枓可以直接堆放在露天垃圾场 C．所有能量在转化和转移过程，都遵循能量守恒定律 D．水能、风能和太阳能都属于不可再生能源 7．甲用50牛水平力推动一个重100牛的箱子在水平地板上前进1米，所用时间为1秒；乙匀速举高这个箱子1米，所用时间为2.5秒。比较甲推箱子、乙举箱子所做的功W甲、W乙和做功的功率P甲、P乙，有（ ） A．W甲＞W乙，P甲＞P乙　 B．W甲＜W乙，P甲＜P乙 C．W甲＞W乙，P甲＜P乙　 D．W甲＜W乙，P甲＞P乙 8．如图所示，物体分别从三个光滑的斜面顶端由静止滑到斜面底端时(不计空气阻力)，关于速度的大小，下列说法正确的是（ ） A．沿斜面AB滑下时的最大 B．沿斜面AC滑下时的最大 C．沿斜面AD滑下时最大 D．一样大 9．小明观察到傍晚时候家里的白炽灯比较暗，而在早晨时较亮，他进一步观察发现：傍晚电能表转动比早晨还快一些，这是因为（ ） A．傍晚时家里的同盏白炽灯的额定功率比早晨时的小 B．傍晚时家里的同盏白炽灯电阻比早晨的大，实际功率减小 C．傍晚时家里的同盏白炽灯实际电压比早晨的小 D．傍晚时家里用电器的总功率比早晨的小 10．冰壶是冬奥会比赛项目。比赛时，一名队员在水平冰面上将底面平滑的冰壶推出后，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方擦刷冰面，使冰壶尽量滑行到目标位置， 如图。下列关于冰壶的叙述中，错误的是（ ） A．冰壶在滑行过程中动能保持不变 B．冰壶离开运动员的手后，运动员不再对它做功 C．冰壶底面磨得平滑是为了减小滑行时的摩擦力 D．冰壶离开运动员的手后能继续前进是因为冰壶具有惯性 11．把一个内表面光滑的圆碗固定在水平桌面上，碗的两侧边缘水平高度相同。将一个小球从如图所示碗的右侧边缘由静止释放。则小球（ ） A．能到达碗的另一侧边缘并从碗中飞出 B．到达碗底时就会静止不动 C．到达碗的另一侧边缘时速度为零 D．不能到达碗的另一侧边缘 12．如图是安装在潜水器上的深度表的电路简图，其中，显示器由电流表改装，压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小，电源电压不变，R0是定值电阻。在潜水器下潜过程中，电路中有关物理量的变化情况是（ ） A．通过显示器的电流减小 B．R0两端的电压减小 C．传感器两端的电压增大 D．电路的总功率变大 13．一电阻丝通过1安的电流时，在t时间内放出的热量为Q，如果通过它的电流增加到2安时，在2t时间内放出的热量为（ ） A．2Q　　　 B．4Q　　 　 C．8Q　　 　D．16Q 14．某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。下列说法中，正确的是（ ） A．S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态 B．S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态 C．S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态 D．S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态 导线编号 甲 乙 丙 丁 导线横截面积S/毫米2 1.0 2.5 6 10 安全载流量I/安 12 28 47 68 15．电焊是利用电流的热效应熔化焊条的原理工作的，某型号的电焊机接在电压220伏的家庭电路上，输出电压为40伏，输出功率为2200瓦。编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长时间通电的对应安全电流)如上表，从安全角度考虑，该电焊机的输出导线应该选用（ ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 16．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们放在光滑的水平板上。A是压缩弹簧后小球静止释放的位置，B是弹簧原长时小球的位置，C是小球到达最右端的位置。则小球从A运动到C的过程中，弹簧的弹性势能最小的位置是 (填“A”“B”或“C”)；从A到B，小球的动能 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，从B到C，弹簧的弹性势能 。 17．小宇同学学习了电能的知识后，回到家里观察电能表。小宇家的电能表如图所示，则小宇家里所有用电器同时工作时的总功率不得超过 瓦；若小宇只让家中的热水器工作，经过30秒，电能表的转盘转了30转，则该用电器的功率是 瓦。 18．汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将化学能转化成内能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2吨，这些汽油完全燃烧能放出9.2×1010焦的热量。(q汽油＝4.6×107焦/千克) 19．如图所示，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上同一木块。 (1)本实验探究的是 (填“木块”“小车”或“斜面”)的动能与速度的关系，实验中是通过观察 来比较动能大小的。 (2)第一次实验的情景如图甲，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块 。 (3)若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙，则此实验的结论是： 。 20．在测量小灯泡电功率的实验中，实验器材有：电池组(3伏不变)、电流表、电压表、小灯泡(额定电压2.5伏)、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 (2)连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显，电路故障可能是 。 (3)排除故障后进行实验，图乙是由实验数据描绘的小灯泡的I­U图像，则小灯泡额定功率是 瓦。小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是 欧。 (4)分析小灯泡的I­U图像，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，从本质上讲，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是 。 21．我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104千克，长8米，宽3米，高为3.5米。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。潜水器离开水面匀速上升12米。(g取10牛/千克)问： (1)牵引机械对潜水器的拉力有多大？ (2)牵引机械对潜水器所做的功是多少？ (3)假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？ 型号 XB－6991 额定电压 220V 发热管功率 600W 频率 50Hz 加热方式 底盘加热 22．中国有着悠久的茶文化历史，不同的茶叶冲泡方式不同，图甲所示为一煮茶器，图乙是它工作电路的简化图。接通电源后，当水温达到沸点时温控开关自动断开。沸腾后，当水温降低到80 ℃时温控开关再次闭合，直到水温升到85 ℃时电路再次断开。它的铭牌如表所示： (1)若指示灯开始工作时的电压为55伏，与它串联的电阻是560千欧，通过指示灯的电流是多少毫安？(计算结果保留两位小数) (2)煮茶器正常工作时，发热管的阻值是多少？若把质量为0.8千克的水从21℃加热到96 ℃用时8分钟，加热效率是多大？ [c水＝4.2×103焦/(千克·℃)] ◆提升科学素养 23．大人的质量比小孩大，都在地面上时，重力势能和动能都为零，若他们都跑上同一高度的楼层，到达楼上时动能相同，此时（ ） A．他们的势能相等，小孩速度大 B．他们的势能相等，大人速度大 C．大人的势能大，小孩的速度大 D．大人的势能大，速度也大 24．一物体在空气中运动，若运动过程中只受重力和空气阻力的作用，下列说法错误的是（ ） A．动能可能不变 B．势能可能增加 C．机械能一定变小 D．机械能可能不变 25．如图所示，AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h。让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是（ ） A．a　 　 　B．b　 C．c　　 　D．d 26．甲、乙两灯分别标有“6V　3W”和“6V　6W”字样，先将两灯串联后接在电压为U的电路中，甲灯的功率为P1；再将两灯并联后接在同一电压下，乙灯的功率为P2。两次灯泡均安全，则P1∶P2为（ ） A．9∶2　 B．2∶9 C．4∶9　 D．1∶9 27．如图所示的电路中，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，则( ) A．R2的电功率一定增大 B．R1的电功率一定减小 C．电流表的示数增大 D．电压表的示数减小 28．“绿色环保，低碳出行。”2015年1月18日，绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行。假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，电动机的输出功率为120千瓦，速度为36千米/时，共行驶2小时，其电动机做功为 焦，公交车的牵引力为 牛。 29．如图所示，用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置铁球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是 ；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为 。(整个过程中不计能量损耗) 30．如图所示，甲气球装入少量水后，将甲，乙两个气球吹成一样大小，用细绳把它们挂在横杆上，烛焰靠近气球的底部加热，发现乙气球“啪”的一声破了，而甲气球加热很长时间，仍安然无恙。 (1)在加热过程中，由于“烧不破”的甲气球装有水，水的比热较 ，且水蒸发过程需要 热，所以甲球的温度升高得慢。 (2)在加热过程中，乙球内气体内能增大，这是用 的方法改变气体的内能。 31．利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验。用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，当细绳与竖直方向成θ角后松手，小球撞击水平木板上的木块，记下木块移动的距离s。改变角度θ的大小，重复实验。 (1)利用如图两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是 。 (2)本实验探究的问题是物体的动能大小与 的关系。 (3)利用上述实验，能探究重力势能大小与高度的关系吗？请说明理由。 32．如图所示是小敏探究焦耳定律的部分实验装置。已知R甲＝5欧，R乙＝10欧，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝 联在电路。若电路中的电流为0.3安，则甲电阻丝在1分钟内产生的热量为 焦。 33．校趣味运动会上，小利参加了垒球投准比赛。如图所示，小利抛出的垒球划出一道美妙的弧线并准确地落入小桶中，从瞄准到投射再到垒球入桶的整个过程中，小科对垒球 _(填“做了功”或“没有做功”)，从垒球出手到入桶的过程中，下列选项能正确反映动能(E动)与时间(t)的关系的是 。 34．如图所示用来测量电能的仪表，这只电表此时的度数是 千瓦时，当电路中只有一只额定功率为1000瓦的电烙铁接入电路并正常工作，则在0.5小时内此电表的转盘转过 转，电能表的度数将变为 千瓦时。 35．探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图所示。 实验序号 弹簧 弹簧长度/厘米 弹簧 材料 压缩量/厘米 小球在斜面 A上高度/米 小球在斜面 B上高度/米 1 甲 20 合金1 2 0.18 0.18 2 甲 20 合金1 3 0.40 0.40 3 乙 20 合金2 2 0.22 0.22 4 丙 30 合金1 2 0.12 0.12 5 丁 30 合金2 2 0.15 0.15 ①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2厘米，释放后，小球滚上斜面A，记录小球在斜面最高点时高度，重复三次，取平均值记录在下表中。更换斜面B，重复实验。 ②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤。 ③换用不同弹簧，重复实验①步骤。 (1)实验中，通过观察 判断弹簧弹性势能的大小。 (2)比较 (填实验序号)，说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。 (3)由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的 有关。 36．某班同学在实验室做测定小灯泡额定电功率的分组实验。实验器材如下：规格为“3.8 V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6伏)、电流表(0～0.6安、0～3安)、电压表(0～3伏、0～15伏)、滑动变阻器(“20Ω 1 A”)、开关各一个，导线若干。 (1)小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦。 (2)小丽组的同学发现，该组的电压表0～15安的量程已损坏，其他器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0～3伏的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验步骤如下： 步骤一：按图甲电路先将电压表(0～3伏)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏；断开开关，拆下电压表。 步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在 两端。 步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为 伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。 ◆拓展创新能力 37．相同质量的水和煤油，用功率相同的电热器加热相同的时间后，以下说法正确的是（ ） A．水的末温高 B．煤油的末温高 C．水吸收的热量多 D．煤油的温度变化量大 38．某同学做电学实验时，电路图如图所示，已知他所用电流表量程为0～0.6安，电压表量程为0～3伏，电源电压6伏且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50欧，定值电阻R0为10欧。开关S闭合后，在实验操作无误的情况下，正确的说法是（ ） A．电流表最大示数为0.6安 B．滑动变阻器消耗的最小功率为0瓦 C．电压表的最小示数为1伏 D．定值电阻R0消耗的最大功率为1.8瓦 39．灯泡L1、L2分别标有“10 V　10 W”和“9 V　5.4 W”的字样，若将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压值是(灯丝电阻不变)（ ） A．10伏 B．9伏 C．15伏 D．19伏 40．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ） A．P B. C. D．P－ 41．如图所示为电路元件甲和标有“2.5V 1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图像。若把甲和乙并联后接在电压为2伏的电源两端，电路的总功率是 瓦；若把甲和乙串联在电源电压为3伏的电路中，乙的实际功率是 瓦；若把乙和“3V 3W”的灯泡L(灯丝电阻不变)串联在电源两端，在保证电路元件安全的情况下，电源电压最大为 伏。 42．某家庭用燃气热水器将质量为100千克，温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1米3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热为4.2×103焦/(千克·℃)，天然气的热值为3.2×107焦/米3。求：(1)天然气完全燃烧放出的热量。(2)水吸收的热量。(3)求该热水器工作时的效率。 43．如图甲，水平面AB段和BC段粗糙程度不同，物体(外形较小，各方向的长度可忽略)在力F的牵引下，先后从A到B至C，物体经过A点时开始计时(t＝0)，物体运动的s­t图像如图乙所示，物体所受摩擦力f与时间的关系图像如图丙所示。求： (1)物体从A至C过程中，力F对物体所做的功。 (2)物体在BC段运动过程中，力F对物体做功的功率。 学科网（北京）股份有限公司 $ 九上科学 第2章 能的转化与能量守恒 阶梯训练 （答案版） ◆聚焦科学概念 1--5 B D B C C 6--10 C D D C A 11--15 C D C A D 16． B 增大 增大 17． 4400 1200 18． 化学 内 9.2×1010 19．(1) 小车 木块移动的距离 (2) 恢复到原位置 (3) 在质量相同的情况下，速度越大，动能越大 20．(1)右图。 (2) 小灯泡短路 (3) 0.625 2 温度 21．解：(1)潜水器离开水面匀速上升时，处于平衡状态，受到的重力和拉力是一对平衡力，大小相等，所以牵引机械对潜水器的拉力F＝G＝mg＝2×104千克×10牛/千克＝2×105牛。 (2)牵引机械对潜水器所做的功W＝Fs＝2×105牛×12米＝2.4×106焦。 (3)牵引机械提升时间t＝2分钟＝120秒， 牵引机械的功率为P＝＝＝2×104瓦。 22．解：(1)电阻R两端的电压UR＝U-UL＝220伏-55伏＝165伏， 流过指示灯的电流I＝＝≈0.29毫安。 (2)发热管的电阻R＝＝≈80.67欧， 0.8千克水吸收的热量Q＝cm(t-t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×(96℃-21℃)＝2.52×105J， 电流所做的功W＝Pt＝600w×8×60s＝2.88×105J， 加热效率η＝×100%＝×100%＝87.5%。 ◆提升科学素养 23--27 C D C B B 28． 8.64×108 12000 29． Gh Gh 30．(1) 大 吸 (2) 热传递 31． (1) 便于控制小球的撞击方向 (2) 速度 (3)答：能。细绳与竖直方向成的θ角越大，下落的高度越大，小球撞击木块后，木块在水平面上移动距离越远，故可以通过比较木块在水平面上移动距离的大小来探究小球重力势能的大小与高度的关系。 32． 串 27 33． 做了功 D 34． 107 1500 107.5 35． (1) 小球到达斜面的高度 (2) 1与2 (3) 长度、材料 36．(1) 1.52 (2) 滑动变阻器 左 2.2 37--39 D C C C 41．1.2 0.4 4 42．解：(1)天然气完全燃烧放出的热量Q放＝qV＝3.2×107焦/米3×1米3＝3.2×107焦。 (2)水吸收的热量Q吸＝cm(t-t0)＝4.2×103焦/(千克·℃)×100千克×(50℃-20℃)＝1.26×107焦。 (3)热水器的效率η＝×100%＝×100%≈39.4%。 43．解：(1)由图乙可知，物体在AB段和BC段均做匀速直线运动，受力平衡。 结合图丙知，物体在AB段所受拉力F1＝f1＝10牛，在BC段上受的拉力为F2＝f2＝15牛； 物体在AB段上移动距离s1＝1米，物体在BC段上移动距离s2＝1米， 所以，在AB段上拉力做的功W1＝F1s1＝10牛×1米＝10焦， 在BC段上拉力做的功W2＝F2s2＝15牛×1米＝15焦， 物体从A至C过程中，力F对物体所做的功W总＝W1＋W2＝10焦＋15焦＝25焦。 (2)由图丙可知物体在BC段的运动时间为t2＝10秒，物体在BC段运动过程中，力F对物体做功的功率P2＝＝＝1.5瓦。 学科网（北京）股份有限公司 $