第2章能的转化与能量守恒综合能力评价 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 以“基础巩固-实验探究-综合应用”为梯度，覆盖能量转化与守恒核心知识点，通过多样化题型培养科学观念与探究实践能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|能量形式、内能、动能等单一概念与基础计算|选择题1考查能量形式辨析，填空题16-18强化能量转化理解，夯实科学观念| |进阶层|实验设计与数据分析|实验题23探究动能影响因素，24研究弹簧弹性势能，培养模型建构与推理论证能力| |综合层|多知识点综合应用|综合题27结合功率与牵引力计算，30分析电热砂锅电路与能量利用，提升问题解决能力|

第2章能的转化与能量守恒 综合能力评价 (分值:120分) 一、选择题(本大题有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.物质与能量是构成自然世界的基本要素，能量的形式多种多样。下列图示中的能量形式与其他三项不同的是( ) 2.下列关于内能的四个观点中，正确的是 ( ) ①物体的温度越高，所含的热量就越多 ②物体温度越低，内能越小，0℃的物体没有内能 ③两物体相互接触时，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体 ④物体吸收热量，温度不一定升高 [A]①③ [B]②③ [C]①② [D]③④ 3.质量较小的鸽子与质量较大的大雁在空中飞行。如果它们的动能相等，那么( ) [A]大雁比鸽子飞得快 [B]鸽子比大雁飞得快 [C]大雁比鸽子飞得高 [D]鸽子比大雁飞得高 4.筒车是一种以水流为动力来取水的机械，其模型如图所示，工作时筒车的转速不变，则下列说法正确的是( ) [A]取水筒内的水，从取水处到倒水处，动能增大 [B]取水筒内的水，在倒水处时重力势能最小 [C]取水筒内的水，从取水处到倒水处，机械能一直增大 [D]取水筒内的水，从取水处到倒水处，机械能一直不变 5.有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是 ( ) [A]电烤炉取暖，是电能转移到人体 [B]钻木取火，是内能转化为机械能 [C]中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 [D]用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能 6.如图所示为羽毛球运动中常见的基本球路，带箭头的实线表示羽毛球的运动轨迹，箭头表示运动的方向。请分析杀球、挑球、高远球和放小球的球路，其中羽毛球重力势能变化和其他三种球路不同的是 ( ) [A]杀球 [B]挑球 [C]高远球 [D]放小球 7.两个额定电压相同的灯 L₁和灯 L₂连接在如图所示的电路中。闭合开关S后，灯L₁ 比L₂亮，由此可确定灯 L₁( ) [A]两端额定功率更大 [B]流过的电流更大 [C]灯丝的阻值更大 [D]灯丝的直径更大 8.元旦三天假期，小柯一家外出旅游。出门前和回家后小柯两次查看电能表示数(如图所示)，发现耗电量较大，检查后发现除电冰箱在正常工作外，还有一个电器忘记关闭。则下列说法正确的是( ) [A]电能表测量的是电路中电功率的大小 [B]电能表允许通过的最小电流为10 A [C]除了电冰箱在正常工作，忘记关闭的电器可能是空调 [D]小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为820kW·h 9.如图所示，用充气的气球模拟“喷气火箭”，松开手指后，球内气体向后喷出，气球向前运动。此过程中 ( ) [A]气球的弹性势能增大 [B]球内气体内能减小 [C]喷出的气体热运动加剧 [D]喷出的气体向外界传递热量 10.如图为游乐园中的“空中飞人”项目：甲躺在弹性垫上，乙从高处跳板跳下，通过垫子的弹性将甲弹起。为了提高甲弹起的高度，下列方法无效的是 ( ) [A]仅增加乙的体重 [B]仅增加甲的体重 [C]仅增加乙起跳速度 [D]仅增加跳板的高度 11.小科在操场上将一篮球抛出，篮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是 ( ) [A]篮球由a 到b时，动能逐渐增大 [B]篮球在b 点时的机械能最大 [C]篮球在a、c两点时动能相等 [D]篮球由 c 到d 时，机械能一直减小 12.如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块的s-t图像分别是图乙中的图线①②。则下列物理量相等的是 ( ) [A]木块前后两次所受的摩擦力 [B]木块前后两次运动的速度 [C]前后两次在相同时间内拉力所做的功 [D]前后两次拉力的功率 13.如图所示，将灯 L₁、L₂按图甲、乙两种方式连接在电源电压均为U 的两个电路中，图甲中灯L₁ 的功率为4 W，图乙中灯 L₁的功率为9 W。设灯丝电阻不变，下列说法中不正确的是 ( ) [A]甲、乙两图中灯L₁两端的电压之比是2：3 [B] L₁、L₂两灯灯丝电阻之比是2:1 [C]图甲中灯L₁、L₂的功率之比是2:1 [D]甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3：2 14.如图所示，质量为50kg的小宁在做仰卧起坐运动。若他上半身的质量为全身质量的五分之三，他在1m in中内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则他在1m in内克服重力做的总功 W 和相应的功率P 约为 ( ) [A]W=6000J,P=100 W [B]W=600J,P=10W [C]W=3600J,P=60W [D]W=360J,P=6W 15.如图所示的实验装置中，三个相同的烧瓶A、B、C内都盛有质量和初温均相等的液体，其中烧瓶 A、B中装的是水，烧瓶 C 中装的是煤油。烧瓶A、B、C中电阻丝的阻值分别为RA、RB、 Rc,且.RA= Rc>RB。当合上开关S，通电一定时间后(三个烧瓶中的液体均未达到沸腾)，烧瓶A、B、C 中温度计示数分别为tA、tB、tc。对三支温度计示数的判断，下列说法正确的是(均不计热损失，比热容C水>C煤油) ( ) [B] => [D] >> 二、填空题(本大题有7小题18空，每空2分，共36分) 16.(4分)某手机充电宝,其输出电压为5 V,容量为 20000 mA·h,给充电宝充电过程中，电能转化为 能储存起来，它充满电后，大约储存了 J的电能。 17.(6分)一款无人驾驶汽车以一定的速度匀速直线行驶8km消耗汽油1.2k g(汽油热值为假设汽油完全燃烧，放出热量为 J；若其中30%的能量转化为推动汽车前进的机械能，则这部分能量为 J，汽车受到的阻力是 N。 18.(6分)如图甲所示为简易儿童蹦极装置，活动前给小朋友绑上安全带并固定拉长的弹性绳，通过外力使小朋友停留在蹦床上。当撤去外力后，小朋友冲向高空，然后下落至蹦床，蹦床发生形变。图乙中 C 点为最高点，B点为弹性绳原长，A点为下落最低点。若小朋友始终沿竖直方向运动且忽略绳重及空气阻力等，则下落过程中，人的机械能 (选填“不断变大”“不断变小”或“保持不变”)。在人接触蹦床之前，蹦床的弹性势能为 ；当小朋友接触蹦床后，蹦床的弹性势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 19.(6分)某空降兵和降落伞总重800 N，从直升机上由静止开始竖直跳下，14 s后降落伞打开，整个过程速度与时间的关系如图所示。 (1)在0~10s的过程中，由于有空气阻力，人和伞的总机械能 (选填“变小”“变大”或“不变”)。 (2)在跳伞后10~14s时间内人和伞的重力做功是 J。 (3)若跳伞后10~14 s时间内人和伞受到的阻力为 f₁，跳伞18 s后，人和伞受到的阻力为 f₂,则f₁ f₂(选填“<”“=”或“>”)。 20.(4分)如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右做加速运动，依次经过A、B、C三个点，且A、B之间和B、C之间的距离相等，F 在AB段做功 W₁，做功功率P₁；在 BC段做功W₂,做功功率 P₂,则有 W₁ W₂,P₁ P₂(均选填“>”“=”或“<”)。 21.(6分)已知甲灯标有“6 V 3 W”字样,乙灯的额定电压是3 V。甲、乙两灯的U-I关系如图所示，则乙灯的额定功率是 W。确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是 V，两灯并联使用，电路最大电流是 A。 22.(4分)超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导元件和限流电阻并联组成，内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R₁随电流I的变化关系如图乙所示，限流电阻R₂=24Ω,灯泡L上标有“12 V 6 W”的字样。当电源电压为12 V时,灯泡 (选填“能”或“不能”)正常发光；若电灯突然短路，此时电路的总功率为 W。 三、实验与探究题(本大题有4小题，每空2分，共28分) 23.(6分)某实验小组的同学用如图所示的装置探究“质量对物体动能大小的影响”。他们将钢球用绳系着，从某一高度由静止释放。钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。经过实验，获得三组数据，如表所示。 实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/ cm 木块滑行距离/ cm 1 20 20 30 2 40 20 58 3 60 20 (1)钢球动能的大小是通过观察 来判断的。 (2)在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要改进方案并只重做第3次实验。请提出改进方案： 。 (3)通过本实验可得出的结论： 。 24.(8分)如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔。小明利用圆珠笔开展了以下实验研究。 实验一：研究弹簧弹力与压缩量的关系(如图乙)，实验数据记录如表所示： 序号 钩码质量/g 弹簧压缩量x/mm 弹簧弹力 F/N ? 1 50 2 0.5 0.25 2 100 4 1 0.25 实验二：研究影响弹簧弹性势能的因素。先将笔倒立向下按压一定程度然后放开，笔将向上弹起一定的高度。某次弹跳过程可以分为三个阶段(如图丙)： ①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面(见位置a)； ②由静止释放，外壳竖直上升，弹簧恢复到原长(见位置b)； ③笔继续上升到离桌面2cm 的最高处(见位置c)，然后开始下落。 (1)实验一记录表中的“?”应该填入的项目是 (选填“Fx”或“xF”)。小明由实验一表格数据就得出了弹簧弹力与压缩量成正比，该结论是否正确，请说明理由： 。 (2)实验二的笔在上升过程中，笔的外壳的最大速度处于位置 (选填“ab”或“bc”)之间。 (3)实验二通过测量 (选填“笔上升的最大高度”或“笔的质量”)研究弹簧弹性势能的大小。 25.(6分)热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔管的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔管的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 (1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况：化学能→ 。 (2)某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是 (写出一条即可)。 (3)热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行的措施： ° 26.(8分)小明用如图甲所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)。 (1)闭合开关进行小灯泡额定功率测定的实验前，滑动变阻器滑片应在滑动变阻器 。 (2)实验中，当滑动变阻器滑片移动到某一位置时，电压表示数为2 V，接下来的操作是 。 (3)小明进行了六次实验，记录实验数据，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)实验结束后，小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究，画出了对应的U-I关系图像，如图丙所示(其中实线为小灯泡的U-I图像)，请你在图中“①”“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条，并说明你选择的依据： 。 四、综合题(本大题有4小题，共26分) 27.(6分)一辆小轿车以72km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶，受到的阻力是1200 N。小轿车沿水平路面匀速直线行驶600 m后驶上一个斜坡。设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变，求： (1)(2分)在水平路面上匀速直线行驶 600 m，小轿车牵引力所做的功。 (2)(2分)行驶过程中小轿车的功率。 (3)(2分)小轿车上坡时行驶速度降为10 m/s，则牵引力变为多大? 28.(6分)在手机等电子产品的维修中，芯片的拆卸要用到热风枪。图甲是某型号热风枪，其内部由发热电阻R 与小风扇 M并联组成，简化的电路结构如图乙所示。工作时，该型号热风枪的总功率为230 W，发热电阻R 的功率为220W，流过该电阻的电流I=1A，某次手机维修中，环境温度为20℃，被拆卸芯片引脚处焊锡的质量为0.005g，焊锡吸收0.18 J热量后恰好开始熔化。已知焊锡的比热为180J/(kg·℃)。 (1)(2分)求发热电阻 R 的阻值。 (2)(2分)热风枪工作5 min 消耗的电能。 (3)(2分)引脚处焊锡的熔点为多少? 29.(6分)频闪摄影是研究物体运动的常用实验手段，照相机每隔一定时间曝一次光，在胶片上记录物体在曝光时刻的位置。如图甲所示是某实验小组探究斜抛运动规律的实验装置，分别在该装置正上方和右侧正前方各安装一个频闪相机，调整相机快门，设定相机曝光时间间隔为T。启动相机，将小球从斜槽上某一位置自由释放，得到如图乙所示的频闪照片，P、Q、R分别为小球运动轨迹上的三个位置。 (1)(2分)有小组同学提出，不计空气阻力，小球在水平方向上不受力，应该做匀速运动，实验中支持该同学提出的观点的证据是 。 (2)(2分)有同学提出图甲中，O点到 P 点的虚线表示小球运动的轨迹，即使不考虑小球运动过程中机械能的损耗，轨迹的最高点也将低于小球出发时在斜面上的高度，请从能量转化与守恒的角度解释其原因: 。 (3)(2分)请在如图丙所示的直角坐标图中画出小球从O 点到Q 点动能的大小变化情况。 30.(8分)某电热砂锅的简化电路如图甲所示。R₁、R₂为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的转换，工作时先用高挡加热锅内汤料到沸腾，再用低挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。 (1)(2分)高挡加热时,开关S应旋至触点 (选填“ab”“bc”或“cd”)位置。 (2)(2分)某次烹饪一共用时6h，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能? (3)(2分)发热电阻R₁和R₂的阻值分别为多少? (4)(2分)生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为用电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。 1. D 2. D 3. B 4. C 5. C 6. A 7. C 8. C 9. B 10. B11. D 12. A 13. D 14. C 15. C【解析】三段电阻丝串联，所以通过的电流相等，且 由焦耳定律Q=I².Rt知道，烧瓶A、C中电阻丝产生的热量相同，烧瓶 B 中产生的热量最少。根据Q=cm△t 可知，烧瓶A、B 中都为水，其中电阻丝产生热量多的，温度计升高的示数就大，即 由;Q=cm△t可知，吸收的热量和质量都相同时，比热容小的液体升高的温度多，因此煤油中温度计的示数大，故 ，那么 。 16.化学3.6× 17. 1.656× 2070 18.不断变小 0 增大 【解析】在下落过程中，小朋友的机械能会逐渐转化为弹性绳和蹦床的弹性势能，即小朋友的机械能不断变小。在小朋友接触蹦床之前，蹦床没有发生形变，则它的弹性势能为零；当小朋友接触蹦床后，随着蹦床的形变增大，它的弹性势能增大。 19.(1)变小 (2) (3)= 20.= < 21.1.8 8 0.9 【解析】根据题图可知，当乙灯的电压为3 V时，乙灯的额定电流为0.6A，那么乙灯的额定功率. 0.6A=1.8 W。由 P=UI 可得:甲灯的额定电流 两灯串联使用，电路中的最大电流是 Im=0.5A，由题图可知，此时乙灯两端电压为2 V，故电路两端的最大电压Um= Um+ Uz'=6 V+2 V=8 V。并联时甲、乙两灯两端的电压相同，因为额定电压6 V>3V，所以并联时的最大电压为3 V；由图像可知，此时流经甲的电流 ，乙灯正常发光，故电路最大电流 =0.3 A+0.6 A=0.9 A。 22.能 20.4 【解析】根据 P=UI 可得，灯泡正常发光时的电流：IL= ,因为0.5 A<0.6 A,所以,由图乙可知,R₁的阻值为0Ω，此时R₂被短路，灯泡L两端的电压为12 V，能正常发光。当灯泡发生短路时， 与 并联，由图乙可知，通过 的电流大于0.6 A时，其阻值为10Ω，当电流为0.6A时，由欧姆定律可得， 两端的电压：U₁= ,电源电压12 V 大于 6 V,通过R₁的电流大于0.6 A，所以此时 的阻值为10 Ω，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，此时电流表的示数： 此时电路的总功率P=UI=12 V×1.7 A=20.4 W。 23.(1)木块滑行距离 (2)换用一块更长的相同木板 (3)当物体速度相同时，质量越大，动能也越大 24.(1) Fx不正确，实验次数太少，实验存在偶然性 (2)ab(3)笔上升的最大高度 25.(1)内能→机械能 (2)可能水蒸气的内能太小，笔管尖端喷出的蒸汽太少(合理即可) (3)在易拉罐上半部分覆盖保温层，可以减少热量的损失，提高汽轮机效率(合理即可) 26.(1)最左端(或阻值最大处) (2)向右移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数为2.5V(3)0.75 (4)①;电源电压为3 V，小灯泡的U-I图像与滑动变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示小灯泡的电压与滑动变阻器的电压相等(串联电路各处的电流相等)，故由串联电路电压的规律可知，此时小灯泡与滑动变阻器两端的电压都为1.5V，且灯泡和滑动变阻器两端电压之和始终为3 V，只有图丙中的虚线①符合这个条件 27.(1)W= Fs=1200 N×600m=7.2×10⁵J。 (2)小轿车的速度 v=72km/h=20 m/s,由 P= Fv可得,功率P=1200 N×20 m/s=2.4×10⁴W。 (3)因为功率 P 保持不变，上坡时速度v'=10m/s由P=F'v'可得，牵引力 28.(1)由 P=UI 可知,R 两端的电压 那么发热电阻的阻值 (2)热风枪工作5m in消耗的电能 。 (3)由 可知，引脚处焊锡的熔点 29.(1)相机 A 拍出的照片中，相同时间小球移动的距离相同 (2)小球抛出后在最高点时速度不为零，仍有动能，若不考虑机械能损失，小球在轨迹最高点时的机械能与在斜面上的最高点时的机械能相等，由于斜面上最高点动能为零，因此斜面最高点重力势能大于轨迹最高点重力势能，即轨迹最高点低于小球出发时在斜面上的高度 (3)如答图所示。 30.(1) cd (2)观察题图乙可知，电热砂锅以440 W 的功率工作了1h，以100 W 功率工作了5 h, , , (3)高挡加热时，只有 工作， 低挡加热时两个电阻串联， 日 (4)电压力锅锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。 学科网（北京）股份有限公司 $