第2章 能的转化与能量守恒（单元分层自测·能力提升卷）科学新教材浙教版九年级上册

**基本信息** 本单元卷聚焦九年级科学“能的转化与能量守恒”，以长征火箭、反向蹦极等真实情境为载体，覆盖机械能转化、电路分析、比热容等核心知识，适配单元复习，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|15/45|动能势能变化、电路动态分析|结合长征火箭发射（题1）考查机械能变化，体现科技前沿| |填空题|9/24|功的计算、能量转化现象|以健腹轮锻炼（题21）考重力做功，联系生活实际| |实验探究题|3/24|比热容、平均速度测量|设计不同燃料热值比较（题25），培养科学思维| |解答题|3/27|电功率计算、能量效率|电动汽车能量转化（题29），综合应用科学观念|

2026-2027学年九年级科学上册 第2章 能的转化与能量守恒 （时间:90分钟 分数：100分） 一、选择题(本大题有15小题，每小题3分，共45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) 1．2026年2月，我国用长征十号运载火箭将“梦舟”载人飞船送入太空，火箭发射经历加速→匀速→再加速三个阶段（如图）。下列有关说法正确的是（　　） A．加速上升时，飞船动能增加 B．匀速上升时，火箭的机械能守恒 C．再加速上升时，飞船势能不变 D．火箭升空时，化学能全部转化为机械能 【答案】A 【解答】解：A、飞船加速上升时，飞船的质量不变，速度变大，动能变大，故A正确； B、飞船匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能变大，机械能变大，故B错误； C、飞船加速上升的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度增加，重力势能变大，机械能变大，故C错误； D、火箭加速升空时燃气的内能一部分转化为火箭的机械能，还有一部分克服摩擦做功、散失到空气中，故D错误。 故选：A。 2．小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，篮球在运动过程中经过A、B两点，如图所示。从A到B的过程中，下列数据可能正确的是（　　） 篮球位置 A B 动能/J a b 重力势能/J 6 10 A．a＝4 b＝0 B．a＝5 b＝2 C．a＝6 b＝0 D．a＝7 b＝2 【答案】D 【解答】解：篮球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能逐渐减小，所以A点的机械能大于B点的机械能； A、若a＝4 b＝0，则A点的机械能为4J+6J＝10J，B点的机械能为10J，与事实不符，故A错误； B、若a＝5 b＝2，则A点的机械能为5J+6J＝11J，B点的机械能为2J+10J＝12J，与事实不符，故B错误； C、若a＝6 b＝0，篮球在B点时有一定的速度，动能不为0，与事实不符，故C错误； D、若a＝7 b＝2，则A点的机械能为7J+6J＝13J，B点的机械能为2J+10J＝12J，与事实相符，故D正确。 故选：D。 3．如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（　　） A．从a到c的过程中，小球重力势能不变 B．小球在c、d两点的动能可能相等 C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大 D．从a到d的过程中，小球机械能守恒 【答案】B 【解答】解：A．从a到c的过程中，高度先降低后增大，小球重力势能先变小后变大，故A错误； B．cd段内壁粗糙，小球从c点到d点克服摩擦阻力，小球的机械能减小，小球在c点的机械能大于d点，小球在c点的重力势能大于d点，因此c、d两点的动能可能相等，故B正确； CD．b点与d点等高，b点与d点的重力势能相同，从a到d的过程中，ab段和bc段内壁光滑，ac段机械能守恒，cd段由于小球克服摩擦阻力，小球的机械能减小，机械能不守恒，小球在b点的机械能大于d点，小球运动到b点时，动能最大，故CD错误。 故选：B。 4．如图甲所示是健身蹦床，原理如图乙所示。电源电压不变，R1为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（　　） A．蹦床受到的压力逐渐变小 B．运动者的速度逐渐变小 C．电流表A的示数逐渐变小，电压表V的示数逐渐变大 D．R1消耗的功率逐渐变大，整个电路消耗的功率逐渐变大 【答案】D 【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压； AC、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床的形变程度增大，蹦床受到的压力增大，压敏电阻的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表示数变大； 根据U＝IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V示数变大，故AC错误； B、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，质量不变，速度先变大后变小，故B错误； D、电路中的电流变大，R1的电阻不变，根据P＝UI＝I2R知R1消耗的功率逐渐变大； 电源电压不变，电路中的电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率逐渐变大，故D正确。 故选：D。 5．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连，打开扣环，人在A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．到达B点时，弹性绳处于原长位置 C．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能增加 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 【答案】C 【解答】解：A．弹性绳在A点的弹性形变最大，故弹性绳的弹性势能在A点时最大，故A错误； B．到达B点时速度最大，此时弹力和重力相等，说明B点时弹性绳有形变，不是原长位置，故B错误； C．从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大，故C正确； D．人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小，故D错误。 故选：C。 6．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。第1次拉动木块的s﹣t图像和第2次拉动木块的v﹣t图像分别如图乙和图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．两次的摩擦力大小f1＞f2 B．两次的拉力大小关系是F1＞F2 C．经过相同时间，两次拉力做功的关系是W1＝W2 D．两次拉力做功功率的关系是P1＜P2 【答案】D 【解答】解： A、两次拉动同一木块在同一水平面上运动，由于木块对水平面的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变，即f1＝f2，故A错误； B、由题图可知，木块两次都做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知木块受到的拉力等于受到的滑动摩擦力；两次拉动同一木块在同一水平面上运动，木块对水平面的压力相同，接触面的粗糙程度一定，故两次木块受到的滑动摩擦力相等，则两次的拉力也相等，即即F1＝F2，故B错误； C、由图乙可知，木块第1次运动的速度v12m/s；由图丙可知，木块第2次运动的速度v2＝4m/s。则木块第2次的速度大于第1次，即v1＞v2，根据v可知，相同时间内第1次通过的路程小于第2次通过的路程，两次的拉力相等，由公式W＝Fs可知，拉力所做的功的关系为：W1＜W2，故C错误； D、因F1＝F2，v1＜v2，则根据PFv可知，前后两次拉力的功率P1＜P2，故D正确。 故选：D。 7．如图所示电源电压保持不变，R1的阻值为6Ω，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J，下列结果正确的是（　　） A．电路中的最大电流为1A B．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9 C．滑动变阻器最大阻值为9Ω D．电源电压为10V 【答案】B 【解答】解：D．由图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压；设电源电压为U，滑片P置于变阻器的中点时，电阻为R，则滑片P置于变阻器的b端时，阻值最大为2R； 当滑片P置于变阻器的中点时，此时变阻器两端电压为4V，串联电路中电流处处相等则I1＝I2； 即：，代入数据则有：① 当滑片P置于变阻器的b端时，阻值最大为2R，电压表的示数变化了2V，根据串联电路的分压特点，电阻越大，分压越大，因此变阻器两端电压为U2′＝4V+2V＝6V； 串联电路电流处处相等则：I1′＝I2′；即：，代入数据则有： ② ①除以②得：，解得：U＝12V，故D错误； A．由图可知，R1与R2串联，当滑片移动到a端，滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流增大； R1＝6Ω，则电路中的最大电流为：Imax2A，故A错误； B．当滑片P置于变阻器的中点时，变阻器两端电压为4V，则R1两端的电压为：U1＝U﹣U2＝12V﹣4V＝8V； 当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数为6V，则R1两端的电压为： U1′＝U﹣U2′＝12V﹣6V＝6V； 根据P可得，R1先后两次消耗的电功率之比为： ，故B正确； C．当滑片P置于变阻器的b端时，变阻器阻值最大，电压表的示数为6V，则R1两端的电压为： U1′＝U﹣U2′＝12V﹣6V＝6V； 根据串联电路的电压分配特点可知，滑动变阻器的最大阻值为Rmax＝R1＝6Ω，故C错误。 故选：B。 8．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。定值电阻R1与滑动变阻器R2（规格为“40Ω，2A”）串联在电路中。闭合开关，移动滑片，R2的电功率P与其连入电路的电阻R之间的变化图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） ①电源的电压为24V ②R1的阻值为20Ω ③电路的最大电功率为28.8W ④电路的最小电功率为14.4W A．只有①② B．只有②③ C．只有①④ D．只有①②③ 【答案】D 【解答】解：由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，滑动变阻器的电功率为6.4W，则电路中的电流为：I0.8A， 则电源电压为：U＝I（R+R0）＝0.8A×（10Ω+R1）， 当滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω时，滑动变阻器的电功率为6.4W，电路中的电流为：I'0.4A， 则电源电压为：U＝I'（R'+R0）＝0.8A×（40Ω+R1）， 因为电源电压不变，则：0.8A×（10Ω+R1）＝0.4A×（40Ω+R1）， 解得：R1＝20Ω，U＝24V，故①②正确； 当滑动变阻器接入阻值最小为0时，电路的功率最大，电路的最大电功率为： P大28.8W，故③正确； 滑动变阻器接入阻值最大为40Ω时，电路的功率最小，电路的最小电功率为： P小＝''9.6W，故④错误，故D正确。 故选：D。 9．如图所示，甲乙丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，下列说法正确的是（　　） A．比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图 B．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图 C．比较不同液体的比热容，可以选择甲、乙两图 D．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图 【答案】A 【解答】解： AB、为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验，故A正确，B错误； CD、为了比较不同液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验，故CD错误。 故选：A。 10．两个白炽灯L1上标着“220V 80W”，L2上标着“220V 40W”。现把它们并联后接入220V的电路，下列说法正确的是（　　） A．L1和L2的电流之比是1：2 B．电路的总功率大于40W小于80W C．L1的实际功率大于L2的实际功率 D．若将两只灯泡串联，灯L1会比L2更亮 【答案】C 【解答】解：A．两个白炽灯L1、L2并联后接入220V的电路中，两灯的实际电压都等于额定电压，U1＝U2＝220V，则两灯都正常发光，由P＝UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：I1A； I2A；则L1和L2的电流之比为：I1：I2A：A＝2：1，故A错误； B．两灯并联接入220V的电路，两灯的实际电压都等于额定电压，两灯的实际功率都等于额定功率，P1＝80W，P2＝40W，则电路的总功率为：P＝P1+P2＝80W+40W＝120W＞80W，故B错误； C．两灯并联接入220V的电路中，两灯都正常发光，L1的实际功率P1＝80W，L2的实际功率P2＝40W，P1＞P2，所以L1的实际功率大于L2的实际功率，故C正确； D．由灯的规格可知，两灯的额定电压相同，灯L1的额定功率大于灯L2的额定功率，根据P可知，电压相同时，电阻越大，功率越小，所以灯L2的电阻灯L1的电阻，即R2＞R1；若将两只灯泡串联，根据串联电路的电流特点可知，通过两灯的电流相等，根据P＝I2R可知，电阻大的功率大，因为R2＞R1，所以P实2＞P实1，即L2的实际功率大于L1的实际功率；灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，所以灯L2会比L1更亮，故D错误。 故选：C。 11．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．在0～t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2﹣T1） B．在t2～t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在t4～t5时间段，该物体放出的热量为 D．该物质在t5～t6时间段的比热容等于在0～t1时间段的比热容 【答案】D 【解答】解：结合图像，对选项逐个分析： A、0﹣t1时间内，物质吸收的热量可以用公式cm△t来求解，但是t1～t2处于熔化阶段，温度不变、持续吸热，故不可以用该公式求解，故A选项错误； B、t2～t4时间段内，物质均处于液态，比热容不变，故B选项错误； C、在0～t1时间段，所用时间为t1，温度从T1升高到T2，则该物体吸收的热量为Q吸1＝cm（T2﹣T1）， 由题知，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等）， 则单位时间内物体吸收的热量：Q吸2， 分析图像可知，该物质为晶体，在t1～t2时间段，物质处于熔化过程中，所用时间为t2﹣t1， 则该晶体在熔化过程中吸收的热量：Q熔化吸（t2﹣t1）， 分析图像可知，该晶体在t4～t5时间段处于凝固过程中， 对一定质量的晶体来说，凝固时放出的热量与熔化时吸收的热量相等， 所以，在t4～t5时间段，该物体放出的热量为：Q凝固放＝Q熔化吸，故C选项错误； D、物质在t5～t6和0﹣t1时间段内，均处于固态，因此比热容相等，故D选项正确。 故选：D。 12．如图所示的电路中，可通过更换电表并改变开关状态，实现下列两种情境。情境一：甲、乙都是电流表时，当S1闭合，S2断开，发现甲、乙两表读数之比为I甲：I乙＝2：3；情境二：则当甲、乙都是电压表时，S1、S2都闭合。则下列判断正确的是（　　） A．通过情境一可知，两个电阻阻值之比R1：R2＝1：2 B．情境二中，经过两电阻的电流之比I1：I2＝1：2 C．情境二中，甲、乙两表读数为U甲：U乙＝3：2 D．前后两种情境下，相同时间内电路消耗的电能之比W前：W后＝9：2 【答案】D 【解答】解：A、情景一中，甲、乙都是电流表时，当S1闭合，S2断开，R1、R2并联，电流表甲测量通过R2的电流，电流表乙测量干路的总电流； 甲、乙两表读数之比为I甲：I乙＝2：3，即，则， 根据并联电路的特点可知，R1、R2两端的电压相等，由欧姆定律可知，R1、R2的电阻之比：，故A错误； B、情景二中，当甲、乙都是电压表时，S1、S2都闭合，R1、R2串联，电压表甲测量电源电压总电压，电压表乙测量R2两端的电压； 根据串联电路的电流特点可知，通过R1、R2的电流相等，即经过两电阻的电流之比为I1：I2＝1：1，故B错误； C、由欧姆定律可知，情景二中R1、R2两端的电压之比：U1：U2＝I1R1：I2R2＝R1：R＝2：1， 根据串联电路的电压特点可知，甲、乙两表读数为U甲：U乙＝（U1+U2）：U2＝3：1，故C错误； D、假设R2的阻值为R，则R1的阻值为2R，则R1、R2并联时的总电阻：R并，R1、R2串联的总电阻：R串＝R1+R2＝2R+R＝3R， 则前后两种情境下，相同时间内电路消耗的电能之比：W1：W2t：t＝R串：R并＝3R：R＝9：2，故D正确。 故选：D。 13．如图所示，是“220V，5W”的LED灯和“220V，15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．灯两端的实际电压：LED灯等于白炽灯 B．相同时间消耗的电能：LED灯等于白炽灯 C．相同时间转化为的内能：LED灯多于白炽灯 D．电能转化为光能的效率：LED灯低于白炽灯 【答案】A 【解答】解：A、因为两灯都正常工作，且额定电压都是 220V，根据灯泡正常工作时实际电压等于额定电压可知，两灯两端的实际电压相等，都是 220V，故A正确； B、根据W＝Pt可知，在相同时间t内，功率P不同，消耗的电能不同。LED灯功率为5W，白炽灯功率为15W，所以相同时间内白炽灯消耗的电能多于LED 灯，故B错误； C、由图可知，LED 灯将电能转化为内能的占比为10%，转化为光能的占比为90%；白炽灯将电能转化为内能的占比为80%，转化为光能的占比为20%。根据Q＝W×转化为内能的占比，在相同时间t内，W LED ＝5t，则 LED 灯转化的内能Q LED＝5t×10%＝0.5t，白炽灯转化的内能Q白炽灯＝15t×80%＝12t，所以相同时间内转化为内能多的是白炽灯，故C错误； D、LED 灯电能转化为光能的效率为90%，白炽灯电能转化为光能的效率为20%，所以 LED 灯电能转化为光能的效率高于白炽灯，故D错误。 故选：A。 14．如图甲所示，物体A在大小不变的水平拉力F的作用下，先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动，图乙为物体在DE、HG两段运动过程中距离和时间关系的图像。拉力F在DE段所做的功为W1，功率为P1；在HG段所做的功为W2，功率为P2。下列关系正确的是（　　） A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．P1＝P2 D．P1＜P2 【答案】D 【解答】解：AB、由图乙可知，物体A在水平拉力F的作用下在DE段移动了3m，用时6s， 物体A在水平拉力F的作用下在HG段移动了3m，用时3s， 拉力F相同，移动的距离相等，根据W＝Fs可知，拉力F在DE段所做的功等于在HG段所做的功， 即W1＝W2，故AB错误； CD、F在DE段所做的功等于在HG段所做的功，HG段的时间少于DE段的时间， 根据可知，拉力F在DE段的功率小于在HG段的功率， 即P1＜P2，故C错误，D正确； 故选：D。 15．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。小球从刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（　　） A．受到的弹力始终不变 B．运动过程中动能一直增大 C．运动过程中机械能不变 D．在b点时重力等于弹力 【答案】D 【解答】解： A、小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，故A错误； B、由图象可知，小球速度先变大，后变小。小球质量不变，所以小球动能先变大，后变小，故B错误； C、机械能分为动能和势能，势能分为重力势能和弹性势能，小球下落压缩弹簧，小球机械能大部分转化为弹簧的弹性势能，小部分机械能由于克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，故C错误； D、在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力。开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大。到达b点时，随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零。小球再向下运动，弹力大于重力，合力向上，小球速度减小。由此可见，到达b点时，重力G与弹力F是一对平衡力，小球速度最大，故D正确。 故选：D。 二．填空题（共9小题，共24分） 16．如图，某同学体重45千克，拿着5千克铅球静止站立在水平地面上，双脚与地面的总接触面积为0.04m2。 （1）投掷前，他双脚静止站立对地面的压强为 Pa。 （2）投掷时，该同学将铅球举高了0.8米，这个过程中，他对铅球做功 焦。 （3）投掷后，铅球1.5秒后落地，成绩是6米，则铅球在空中飞行过程中，水平方向运动的速度是 米/秒。 【答案】（1）1.25×104； （2）40； （3）4。 【解答】解：（1）该同学双脚静止站立对地面的压力： F＝G总＝（G人+G铅球）＝（m人+m铅球）g＝（45kg+5kg）×10N/kg＝500N， 双脚静止站立对地面的压强： p1.25×104Pa。 （2）投掷时，该同学将铅球举高了0.8m，这个过程中，他对铅球做功： W＝Fs＝G铅球h＝m铅球gh＝5kg×10N/kg×0.8m＝40J。 （3）投掷后，铅球1.5s后落地，成绩是6m， 则铅球在空中飞行过程中，水平方向运动的速度： v4m/s。 故答案为：（1）1.25×104； （2）40； （3）4。 17．大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱。现有一微波武器，其发射功率为3×107W，若发射的微波可视为球面波（半径为R的球的表面积为4πR2），则引起神经混乱的有效攻击的最远距离约为 。（计算时π≈3） 【答案】100 【解答】解：设有效的最远距离为R，单位面积接收的微波功率为P0，则P0，250W/m2，则R＝100m。 故答案为：100。 18．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。若不计空气的阻力，且绳子自然下垂的位置在C点下方。在B点时，人的重力 （选填“＞”“＝”或“＜”）绳的拉力。从A运动到C的过程中，人的机械能 （填写变化情况）。（不计空气阻力） 【答案】＝；先增大，后不变。 【解答】解：打开扣环，人从A点由静止释放，人的质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，绳子的弹性势能变小，是弹性势能转化为动能和重力势能，到达B点之前，绳子的拉力大于重力，人向上做加速运动，到达B点时，速度最大，这说明此时的拉力和重力大小相等； 由A点运动至到自然下垂位置，绳子的弹性形变程度变小，弹性势能转化为人的机械能，不计空气阻力，人的机械能增大，从到自然下垂位置至C点，绳子没有发生弹性形变，不计空气阻力，人的机械能不变。 故答案为：＝；先增大，后不变。 19．小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），将弹簧压缩到最短（如图丙）的整个过程，且弹簧在受到撞击至压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变（不计空气阻力）。 （1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是 ，小球机械能的变化情况是 。 （2）如图，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于 （填“平衡”或“非平衡”）状态。 【答案】（1）先变大后变小；减小； （2）非平衡力。 【解答】解：（1）①小球接触弹簧刚开始向下运动过程中，弹簧压缩量较小，小球所受的弹力小于重力，合力方向向下，与速度方向相同，小球做加速运动； 当弹力大小增加到与重力相等时，合力为0，此时小球的速度最大； 小球继续向下运动过程中，弹力大于重力，合力方向向上，小球做减速运动，速度降到0时，弹簧压缩至最短，故小球动能的变化情况是先变大后变小； ②不计空气阻力，运动过程中，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，故小球机械能变化情况是减小； （2）当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球所受的弹力大于重力，受力不平衡，小球处于非平衡状态。 故答案为：（1）先变大后变小；减小；（2）非平衡力。 20．如图是小正家月初和月末电能表的示数，这个月消耗的电能是 度。她家正在工作的用电器总功率为3300W， （选填“能”或“不能”）将额定功率为1500W的空调再接入电路。只让空调单独正常工作2min，电能表的转盘转 转。 【答案】162.6；不能；30。 【解答】解： （1）由图示电能表可知，电能表月初、月末示数为1120.3kW•h、1282.9kW•h， 这个月消耗的电能：W＝1282.9kW•h﹣1120.3kW•h＝162.6kW•h； （2）由电能表表盘知，电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A， 所以他家电能表同时允许接入用电器最大总电功率：P最大＝UI最大＝220×20A＝4400W； 再将额定功率为1500W的空调接入电路，总电功率P总＝3300W+1500W＝4800W＞P最大＝4400W， 所以不能将额定功率为1500W的空调再接入电路； （3）“600r/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转600r， 只让空调单独正常工作2min消耗的电能： W′＝P′t＝1.5kWh＝0.05kW•h， 电能表转盘转数： n＝600r/（kW•h）×0.05kW•h＝30r。 故答案为：162.6；不能；30。 21．健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。某体重为500牛的人，身体从状态1到状态2的过程中，身体重心平均下降25厘米，重力所做的功为 焦。锻炼时，若以地面为参照物，健腹轮是 （选填“静止”或“运动”）的。 【答案】125；运动。 【解答】解：由图知身体从状态1到状态2的过程中，重力所做的功； W＝Gh＝500N×0.25m＝125J； 以地面为参照物，健腹轮相对于地面的位置发生变化，故健腹轮是运动的。 故答案为：125；运动。 22．如图所示，水平桌面上放一重为10N的物体A，在6N的水平推力F的作用下，2s内运动了0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F的功率为 W，物体A所受重力做功 J。 【答案】0.6；0。 【解答】解：推力F对物体A做的功为： W＝Fs＝6N×0.2m＝1.2J； 推力F的功率为： P0.6W； 重力的方向竖直向下，物体在水平方向运动，重力方向没有移动距离，没有做功，即做功为0J。 故答案为：0.6；0。 23．“五水共治”是指治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水，还社会一个蓝天碧水，为百姓创造美好的生活环境。 （1）某化工厂流程会产生澄清废水，其中可能含有的离子是Ag+、Cu2+、Cl﹣、。已知：白色的沉淀Fe（OH）2，在空气中会迅速转化为红褐色的Fe（OH）3。 ①取少量废水，加入过量稀盐酸，产生白色沉淀；再加入过量氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀。该废水中含有的金属离子是 。 ②兴趣小组设计了一个除去该废水中原有金属离子的实验方案，部分流程如图所示。操作Ⅰ的名称是 ，单质A是 。 （2）修建山区水库既可以防洪水，还能发电和灌溉，其发电过程简化如图（2）。 ①汛期时，开闸排水，水的流量是60米3/秒，每小时排水 吨。 ②汛期时，开闸排出的水冲击水轮机使发电机组发电，此过程中发生的能量转化为 。 【答案】（1）①Ag+、Cu2+； ②过滤；铁； （2）①2.16×105； ②机械能转化为电能。 【解答】解：（1）①银离子能够与氯离子结合生成氯化银沉淀；取少量废水，加入过量稀盐酸，产生白色沉淀，说明废水中含有银离子，再加入过量氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀，说明废水中含有铜离子，即该废水中含有的金属离子是Ag+、Cu2+； ②操作Ⅰ将难溶性固体与液体进行了分离，为过滤操作；溶液乙与氢氧化钠反应生成白色沉淀，白色沉淀在空气中转化为红褐色沉淀，则白色沉淀为氢氧化亚铁，所以溶液乙中含有亚铁离子，则A单质为铁； （2）①水的流量是60米3/秒，每小时排水的体积＝60米3/秒×3600秒＝2.16×105米3，这些水的质量＝1.0×103kg/m3×2.16×105米3＝2.16×105吨； ②汛期时，开闸排出的水冲击水轮机使发电机组发电，此过程中发生的能量转化为机械能转化为电能。 故答案为： （1）①Ag+、Cu2+； ②过滤；铁； （2）①2.16×105； ②机械能转化为电能。 24．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为1千克的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H＝20厘米、h＝15厘米。（忽略空气阻力） （1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 焦。 （2）物体从A点滑到B点的过程中，机械能转化为 。 （3）A→B下降的高度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B→C下降的高度。 【答案】（1）2；（2）内能；（3）等于。 【解答】解：（1）质量为1kg的物体的重力为：G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝10N×0.2m＝2J； （2）物体从A点滑到B点的过程中，机械能转化为内能； （3）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，A→B下降的高度等于B→C下降的高度。 故答案为：（1）2；（2）内能；（3）等于。 三．实验探究题（共3小题，共24分） 25．为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，如图1，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图2所示。 （1）要使甲、乙升高相同的温度，应给 加热更长的时间，这说明 的吸热能力强些。 （2）如果已知甲的比热容是1.8×103J/（kg•℃），则乙的比热容是 J/（kg•℃）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由图示图像可知，甲和乙升高相同的温度，如温度都升到40℃，甲需要的是时间是3min，乙需要的时间是4min， 乙需要更长的加热时间，这也就说明了乙的吸热能力强一些，甲的吸热能力弱。 （2）根据Q吸＝cmΔt可知，在质量和吸收热量一定时，温度的变化值和比热容成反比。 我们可以用相同的酒精灯加热时间4min，甲和乙吸收的热量就是相同的， 甲的温度变化值Δt甲＝50℃﹣10℃＝40℃，乙的温度变化值Δt乙＝40℃﹣10℃＝30℃， 据Q吸＝cmΔt得，甲液体吸收的热量：Q甲吸＝c甲mΔt甲， 乙液体吸收的热量：Q乙吸＝c乙mΔt乙， 则c甲mΔt甲＝c乙mΔt乙， 所以乙的比热容： c乙2.4×103J/（kg•℃）。 故答案为：（1）乙；乙； （2）2.4×103。 26．模拟实验有简化研究场景的作用。为探究跳台滑雪运动中，跳台高度与运动员落地速度之间的关系，科学兴趣小组开展了模拟实验，如图1所示。 [实验器材]①高度可调节的光滑斜面轨道（模拟跳台）；②小球（模拟运动员）；③水平光滑轨道（与斜面轨道底部平滑连接）；④两个光电门传感器（用于测量小球通过时间）。 [实验步骤] a.在水平轨道安装两个间距为s的光电门； b.将斜面轨道调整至高度h1 c.让小球从斜面顶端由静止释放，记录小球通过光电门1和光电门2的时间为t1和t2 d.计算小球在水平轨道上两光电门间的平均速度v3作为运动员落地速度； e.依次将斜面轨道高度调整为h2、h3（h1＜h2＜h3），重复步骤c和d； 请回答： （1）实验中，计算小球平均速度v的表达式是 。 （2）若用v1、v2、v3分别表示轨道高度为h1、h2、h3时对应的小球平均速度，则支持实验结论为“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的实验结果是 。 （3）从能量转化角度分析，“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的原因是 。 （4）如图2为跳台滑雪运动员在空中“飞行”的场景，采用“滑雪板并拢，人体呈拱形”的姿势可以让气体经过时，上方的气流速度相比下方会大一些，从而使运动员在空中滑行更远的距离。这其中蕴含的科学原理是 。 【答案】（1）v；（2）因为h1＜h2＜h3，那么对应的平均速度应满足 v1＜v2＜v3；（3）小球在光滑斜面轨道上运动时，其机械能守恒。小球在斜面顶端时具有重力势能，滑到水平轨道时，重力势能主要转化为动能，根据能量守恒，高度h越高，小球具有的重力势能越大，转化得到的动能就越大，在质量不变时，速度v也就越大；（4）采用这种姿势时，气体经过运动员，其上方气流速度大于下方。根据伯努利原理，流体流速大的地方压强小，所以运动员上方压强小于下方压强，进而产生向上的压力差，可增加运动员在空中的飞行时间，使其滑行更远距离。 【解答】解：（1）平均速度的计算公式为 v。实验中两光电门间距为s，小球通过两光电门的时间为 t＝t2﹣t1，所以小球平均速度v的表达式是：v。 （2）支持实验结论的实验结果是：若“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”，因为h1＜h2＜h3，那么对应的平均速度应满足 v1＜v2＜v3。 （3）从能量转化角度分析的原因是：小球在光滑斜面轨道上运动时，其机械能守恒。小球在斜面顶端时具有重力势能，滑到水平轨道时，重力势能主要转化为动能，根据能量守恒，高度h越高，小球具有的重力势能越大，转化得到的动能就越大，在质量不变时，速度v也就越大。 （4）蕴含的科学原理是：采用这种姿势时，气体经过运动员，其上方气流速度大于下方。根据伯努利原理，流体流速大的地方压强小，所以运动员上方压强小于下方压强，进而产生向上的压力差，可增加运动员在空中的飞行时间，使其滑行更远距离。 故答案为：（1）v；（2）因为h1＜h2＜h3，那么对应的平均速度应满足 v1＜v2＜v3；（3）小球在光滑斜面轨道上运动时，其机械能守恒。小球在斜面顶端时具有重力势能，滑到水平轨道时，重力势能主要转化为动能，根据能量守恒，高度h越高，小球具有的重力势能越大，转化得到的动能就越大，在质量不变时，速度v也就越大；（4）采用这种姿势时，气体经过运动员，其上方气流速度大于下方。根据伯努利原理，流体流速大的地方压强小，所以运动员上方压强小于下方压强，进而产生向上的压力差，可增加运动员在空中的飞行时间，使其滑行更远距离。 27．小明用如图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分实验器材的规格已标明）。 （1）请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。 （2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，则故障是 。 （3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如图3所示，小灯泡的额定功率是 ，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 。 A.“5Ω 2A” B.“15Ω 2A” C.“25Ω 2A” D.“30Ω 2A” （4）某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2（填“＞”“＜”或“＝”）。 【答案】（1）； （2）与电压表并联的电路断路； （3）C； （4）＞。 【解答】解：（1）因要求滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大，故应将左下接线柱连入电路中，如下图所示； （2）由图2可知，电流表示数为0，说明电路可能断路；图中电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了； （3）由图3可知，灯的额定电压为2.5V时，电流为0.3A，小灯泡的额定功率是 P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W 当灯的电压为0.5V，通过的电流为I＝0.1A，因小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，根据串联电路的规律和欧姆定律，此时变阻器连入电路中的最大电阻： R滑25Ω， 故选用C“25Ω 2A”的变阻器； （4）当滑动变阻器电阻R滑变小时，根据分压原理，变阻器的电压变小，由串联电路电压的规律，灯泡两端电压增大；由图3知，通过灯的电流也增大，根据P＝UI可知，灯的实际功率增大，灯丝温度升高，灯泡电阻R灯变大； 因通过灯的电流即电路中电流变大，说明电路中的总电流变大，故总电阻R变小； 根据R＝R滑+R灯可知，只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小，即ΔR1＞ΔR2； 故答案为：（1）； （2）与电压表并联的电路断路； （3）C； （4）＞。 四．解答题（共3小题） 28．（7分）如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“4V 2W”字样，R1为定值电阻，开关S闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.3A，请计算： （1）小灯泡正常发光时的电阻。 （2）流过R1的电流。 （3）R1的电阻。 （4）R1在10min内消耗的电能。 【答案】（1）小灯泡正常发光时的电阻为8Ω； （2）流过R1的电流为0.8A； （3）R1的电阻为5Ω； （4）R1在10min内消耗的电能为1920J。 【解答】解：由图可知，闭合开关，R1与灯泡L并联，电流表测量干路的总电流； （1）由P可知，小灯泡正常发光时的电阻：RL8Ω； （2）小灯泡正常发光，由P＝UI可知，通过小灯泡的电流：IL0.5A， 根据并联电路的电流特点可知，通过R1的电流：I1＝I﹣IL＝1.3A﹣0.5A＝0.8A； （3）根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝UL＝4V， 由欧姆定律可知，R1的阻值：R15Ω； （4）R1在10min内消耗的电能：W1＝U1I1t＝4V×0.8A×10×60s＝1920J。 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为8Ω； （2）流过R1的电流为0.8A； （3）R1的电阻为5Ω； （4）R1在10min内消耗的电能为1920J。 29．（7分）近年来国产电动汽车发展迅猛，如图为某型号电动汽车，其电池容量为450A•h，输出电压为100V。当电动机工作时，把电能的80%转化为机械能，之后需重新充电。（已知 （1）该汽车以额定功率9.6kW在水平公路上匀速行驶，当速度为36km/h时，求所受平均阻力。 （2）该汽车充满电后，在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶多长时间？ （3）实际行驶过程中，使用空调、内部线路电阻发热等而让电能转化为机械能的效率降低。若把以上电阻等效为一个定值电阻，该电阻发热的功率为1000W，通过电阻的电流为5A，则该定值电阻的阻值为多大？ （4）燃油汽车把汽油燃烧放出的能量转化为机械能的效率为25%。与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供机械能，燃油汽车需要燃烧多少千克的汽油？（结果保留一位小数） 【答案】（1）当速度为36km/h时，汽车所受平均阻力为960N； （2）该汽车充满电后，在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶3.75h； （3）该定值电阻的阻值为40Ω； （4）与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供机械能，燃油汽车需要燃烧11.3kg的汽油。 【解答】（1）汽车的速度v＝36km/h＝10m/s，汽车的功率为P＝9.6kW＝9600W，因为汽车匀速行驶，牵引力等于阻力，由PFv可得： f＝F960N； （2）电池的总电能为： W＝UIt＝100V×450A×3600s＝1.62×108J， 根据η可知，电能转化的机械能为： W机＝ηW＝80%×1.62×108J＝1.296×108J， 由P可得，行驶时间为： t1.35×104s＝3.75h； （3）由P＝I2R可得，定值电阻的阻值为： R40Ω； （4）由η可知，燃油完全燃烧需要放出的热量： Q放5.184×108J， 需要完全燃烧汽油的质量为： m11.3kg。 答：（1）当速度为36km/h时，汽车所受平均阻力为960N； （2）该汽车充满电后，在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶3.75h； （3）该定值电阻的阻值为40Ω； （4）与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供机械能，燃油汽车需要燃烧11.3kg的汽油。 30．（8分）在实际生活中电池本身是有电阻的，因此，实际的电池可以等效为一个没有电阻的理想电池和一个阻值一定的电阻串联而成。在如图甲所示电路中，电源由几个相同的铅蓄电池组成（每节电压为2V）．合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图乙、丙、丁所示，图乙表示电压表示数与电流表示数的关系关系；图丙表示滑动变阻器的功率跟电压表示数的关系；图丁表示铅蓄电池输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻大小的关系，b点时η最大。不计电表、导线对电路的影响，求： （1）每节铅蓄电池的阻值； （2）铅蓄电池的节数； （3）变阻器的总电阻。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知电路中的最大电流为4A， 由I可得，电源的电压： U＝Imaxr总＝4A×r总﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流： I， 滑动变阻器消耗的电功率： P＝I2R＝（）2R， 当R＝r总时，变阻器消耗的电功率最大，即Pmax， 由图丙可知，Pmax＝6W， 则6W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②两式可得：U＝6V，r总＝1.5Ω， 因每节蓄电池的电压为2V， 所以，电池的节数： n3节， 每节铅蓄电池的阻值： r0.5Ω； （3）由图丁可知，铅蓄电池输出电能的最大效率为80%， 则η100%100%100%＝80%， 解得，滑动变阻器的最大阻值： R＝4r总＝4×1.5Ω＝6Ω。 答：（1）每节铅蓄电池的阻值为0.5Ω； （2）铅蓄电池的节数为3节； （3）变阻器的总电阻为6Ω。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 7 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级科学上册 第2章 能的转化与能量守恒 （时间:90分钟 分数：100分） 一、选择题(本大题有15小题，每小题3分，共45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) 1．2026年2月，我国用长征十号运载火箭将“梦舟”载人飞船送入太空，火箭发射经历加速→匀速→再加速三个阶段（如图）。下列有关说法正确的是（　　） A．加速上升时，飞船动能增加 B．匀速上升时，火箭的机械能守恒 C．再加速上升时，飞船势能不变 D．火箭升空时，化学能全部转化为机械能 2．小明用力斜向下将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹，篮球在运动过程中经过A、B两点，如图所示。从A到B的过程中，下列数据可能正确的是（　　） 篮球位置 A B 动能/J a b 重力势能/J 6 10 A．a＝4 b＝0 B．a＝5 b＝2 C．a＝6 b＝0 D．a＝7 b＝2 3．如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（　　） A．从a到c的过程中，小球重力势能不变 B．小球在c、d两点的动能可能相等 C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大 D．从a到d的过程中，小球机械能守恒 4．如图甲所示是健身蹦床，原理如图乙所示。电源电压不变，R1为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（　　） A．蹦床受到的压力逐渐变小 B．运动者的速度逐渐变小 C．电流表A的示数逐渐变小，电压表V的示数逐渐变大 D．R1消耗的功率逐渐变大，整个电路消耗的功率逐渐变大 5．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连，打开扣环，人在A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．到达B点时，弹性绳处于原长位置 C．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能增加 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 6．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。第1次拉动木块的s﹣t图像和第2次拉动木块的v﹣t图像分别如图乙和图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．两次的摩擦力大小f1＞f2 B．两次的拉力大小关系是F1＞F2 C．经过相同时间，两次拉力做功的关系是W1＝W2 D．两次拉力做功功率的关系是P1＜P2 7．如图所示电源电压保持不变，R1的阻值为6Ω，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J，下列结果正确的是（　　） A．电路中的最大电流为1A B．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9 C．滑动变阻器最大阻值为9Ω D．电源电压为10V 8．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。定值电阻R1与滑动变阻器R2（规格为“40Ω，2A”）串联在电路中。闭合开关，移动滑片，R2的电功率P与其连入电路的电阻R之间的变化图像如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） ①电源的电压为24V ②R1的阻值为20Ω ③电路的最大电功率为28.8W ④电路的最小电功率为14.4W A．只有①② B．只有②③ C．只有①④ D．只有①②③ 9．如图所示，甲乙丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，下列说法正确的是（　　） A．比较不同燃料的热值，可以选择甲、乙两图 B．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图 C．比较不同液体的比热容，可以选择甲、乙两图 D．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图 10．两个白炽灯L1上标着“220V 80W”，L2上标着“220V 40W”。现把它们并联后接入220V的电路，下列说法正确的是（　　） A．L1和L2的电流之比是1：2 B．电路的总功率大于40W小于80W C．L1的实际功率大于L2的实际功率 D．若将两只灯泡串联，灯L1会比L2更亮 11．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．在0～t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2﹣T1） B．在t2～t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在t4～t5时间段，该物体放出的热量为 D．该物质在t5～t6时间段的比热容等于在0～t1时间段的比热容 12．如图所示的电路中，可通过更换电表并改变开关状态，实现下列两种情境。情境一：甲、乙都是电流表时，当S1闭合，S2断开，发现甲、乙两表读数之比为I甲：I乙＝2：3；情境二：则当甲、乙都是电压表时，S1、S2都闭合。则下列判断正确的是（　　） A．通过情境一可知，两个电阻阻值之比R1：R2＝1：2 B．情境二中，经过两电阻的电流之比I1：I2＝1：2 C．情境二中，甲、乙两表读数为U甲：U乙＝3：2 D．前后两种情境下，相同时间内电路消耗的电能之比W前：W后＝9：2 13．如图所示，是“220V，5W”的LED灯和“220V，15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．灯两端的实际电压：LED灯等于白炽灯 B．相同时间消耗的电能：LED灯等于白炽灯 C．相同时间转化为的内能：LED灯多于白炽灯 D．电能转化为光能的效率：LED灯低于白炽灯 14．如图甲所示，物体A在大小不变的水平拉力F的作用下，先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动，图乙为物体在DE、HG两段运动过程中距离和时间关系的图像。拉力F在DE段所做的功为W1，功率为P1；在HG段所做的功为W2，功率为P2。下列关系正确的是（　　） A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．P1＝P2 D．P1＜P2 15．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。小球从刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（　　） A．受到的弹力始终不变 B．运动过程中动能一直增大 C．运动过程中机械能不变 D．在b点时重力等于弹力 二．填空题（共9小题，共24分） 16．如图，某同学体重45千克，拿着5千克铅球静止站立在水平地面上，双脚与地面的总接触面积为0.04m2。 （1）投掷前，他双脚静止站立对地面的压强为 Pa。 （2）投掷时，该同学将铅球举高了0.8米，这个过程中，他对铅球做功 焦。 （3）投掷后，铅球1.5秒后落地，成绩是6米，则铅球在空中飞行过程中，水平方向运动的速度是 米/秒。 17．大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱。现有一微波武器，其发射功率为3×107W，若发射的微波可视为球面波（半径为R的球的表面积为4πR2），则引起神经混乱的有效攻击的最远距离约为 。（计算时π≈3） 18．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。若不计空气的阻力，且绳子自然下垂的位置在C点下方。在B点时，人的重力 （选填“＞”“＝”或“＜”）绳的拉力。从A运动到C的过程中，人的机械能 （填写变化情况）。（不计空气阻力） 19．小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），将弹簧压缩到最短（如图丙）的整个过程，且弹簧在受到撞击至压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变（不计空气阻力）。 （1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是 ，小球机械能的变化情况是 。 （2）如图，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于 （填“平衡”或“非平衡”）状态。 20．如图是小正家月初和月末电能表的示数，这个月消耗的电能是 度。她家正在工作的用电器总功率为3300W， （选填“能”或“不能”）将额定功率为1500W的空调再接入电路。只让空调单独正常工作2min，电能表的转盘转 转。 21．健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。某体重为500牛的人，身体从状态1到状态2的过程中，身体重心平均下降25厘米，重力所做的功为 焦。锻炼时，若以地面为参照物，健腹轮是 （选填“静止”或“运动”）的。 22．如图所示，水平桌面上放一重为10N的物体A，在6N的水平推力F的作用下，2s内运动了0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F的功率为 W，物体A所受重力做功 J。 23．“五水共治”是指治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水，还社会一个蓝天碧水，为百姓创造美好的生活环境。 （1）某化工厂流程会产生澄清废水，其中可能含有的离子是Ag+、Cu2+、Cl﹣、。已知：白色的沉淀Fe（OH）2，在空气中会迅速转化为红褐色的Fe（OH）3。 ①取少量废水，加入过量稀盐酸，产生白色沉淀；再加入过量氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀。该废水中含有的金属离子是 。 ②兴趣小组设计了一个除去该废水中原有金属离子的实验方案，部分流程如图所示。操作Ⅰ的名称是 ，单质A是 。 （2）修建山区水库既可以防洪水，还能发电和灌溉，其发电过程简化如图（2）。 ①汛期时，开闸排水，水的流量是60米3/秒，每小时排水 吨。 ②汛期时，开闸排出的水冲击水轮机使发电机组发电，此过程中发生的能量转化为 。 24．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为1千克的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H＝20厘米、h＝15厘米。（忽略空气阻力） （1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 焦。 （2）物体从A点滑到B点的过程中，机械能转化为 。 （3）A→B下降的高度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B→C下降的高度。 三．实验探究题（共3小题，共24分） 25．为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，如图1，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图2所示。 （1）要使甲、乙升高相同的温度，应给 加热更长的时间，这说明 的吸热能力强些。 （2）如果已知甲的比热容是1.8×103J/（kg•℃），则乙的比热容是 J/（kg•℃）。 26．模拟实验有简化研究场景的作用。为探究跳台滑雪运动中，跳台高度与运动员落地速度之间的关系，科学兴趣小组开展了模拟实验，如图1所示。 [实验器材]①高度可调节的光滑斜面轨道（模拟跳台）；②小球（模拟运动员）；③水平光滑轨道（与斜面轨道底部平滑连接）；④两个光电门传感器（用于测量小球通过时间）。 [实验步骤] a.在水平轨道安装两个间距为s的光电门； b.将斜面轨道调整至高度h1 c.让小球从斜面顶端由静止释放，记录小球通过光电门1和光电门2的时间为t1和t2 d.计算小球在水平轨道上两光电门间的平均速度v3作为运动员落地速度； e.依次将斜面轨道高度调整为h2、h3（h1＜h2＜h3），重复步骤c和d； 请回答： （1）实验中，计算小球平均速度v的表达式是 。 （2）若用v1、v2、v3分别表示轨道高度为h1、h2、h3时对应的小球平均速度，则支持实验结论为“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的实验结果是 。 （3）从能量转化角度分析，“跳台高度越高，运动员的落地速度越大”的原因是 。 （4）如图2为跳台滑雪运动员在空中“飞行”的场景，采用“滑雪板并拢，人体呈拱形”的姿势可以让气体经过时，上方的气流速度相比下方会大一些，从而使运动员在空中滑行更远的距离。这其中蕴含的科学原理是 。 27．小明用如图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分实验器材的规格已标明）。 （1）请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。 （2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，则故障是 。 （3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如图3所示，小灯泡的额定功率是 ，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 。 A.“5Ω 2A” B.“15Ω 2A” C.“25Ω 2A” D.“30Ω 2A” （4）某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2（填“＞”“＜”或“＝”）。 四．解答题（共3小题） 28．（7分）如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“4V 2W”字样，R1为定值电阻，开关S闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.3A，请计算： （1）小灯泡正常发光时的电阻。 （2）流过R1的电流。 （3）R1的电阻。 （4）R1在10min内消耗的电能。 29．（7分）近年来国产电动汽车发展迅猛，如图为某型号电动汽车，其电池容量为450A•h，输出电压为100V。当电动机工作时，把电能的80%转化为机械能，之后需重新充电。（已知 （1）该汽车以额定功率9.6kW在水平公路上匀速行驶，当速度为36km/h时，求所受平均阻力。 （2）该汽车充满电后，在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶多长时间？ （3）实际行驶过程中，使用空调、内部线路电阻发热等而让电能转化为机械能的效率降低。若把以上电阻等效为一个定值电阻，该电阻发热的功率为1000W，通过电阻的电流为5A，则该定值电阻的阻值为多大？ （4）燃油汽车把汽油燃烧放出的能量转化为机械能的效率为25%。与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供机械能，燃油汽车需要燃烧多少千克的汽油？（结果保留一位小数） 30．（8分）在实际生活中电池本身是有电阻的，因此，实际的电池可以等效为一个没有电阻的理想电池和一个阻值一定的电阻串联而成。在如图甲所示电路中，电源由几个相同的铅蓄电池组成（每节电压为2V）．合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图乙、丙、丁所示，图乙表示电压表示数与电流表示数的关系关系；图丙表示滑动变阻器的功率跟电压表示数的关系；图丁表示铅蓄电池输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻大小的关系，b点时η最大。不计电表、导线对电路的影响，求： （1）每节铅蓄电池的阻值； （2）铅蓄电池的节数； （3）变阻器的总电阻。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 7 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $