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

**基本信息** 九上科学第2章能量转化与守恒单元复习卷，以阶梯训练B级设计，融合科技前沿（如超导、嫦娥六号）与生活情境（水流星、步行），通过实验探究与综合计算，适配单元科学观念建构与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题45分|功、功率、机械能转化等基础概念|第4题结合列车提速考功率计算，体现科学思维中的推理论证| |简答题|每空2分40分|核能应用、蹦极能量转化、内能改变|第17题关联核电站能量转化，渗透态度责任中的科技与社会关系认识| |实验探究题|每空2分40分|动能影响因素、LED灯效率、电功实验|第25题通过摆球碰撞木块，落实探究实践中的证据收集与结论分析| |分析计算题|35分|步行做功、电吹风电路、嫦娥六号能量计算|第32题结合探月工程考太阳能效率，体现科学观念在实际问题中的应用|

九上科学 第2章 能的转化与能量守恒 自测卷 阶梯训练B（答案版） 一、选择题(每小题3分，共45分) 1--5 D C B C C 6--10 C D D B B 11--15 C D B B B 二、简答题（每空2分，共40分） 16．8.82 大于 17．甲 机械 18．（1）不变 （2）增大 先增大后减小 19．热传递 扩散 不变 20．（1）D （2）不能 大于 21．1.12 1.4 S1闭合，S2连接b 880 23．变小 变大 变小 三、实验探究题(每空2分，共40分) 24．（1）刻度尺 同一弹簧，同一个小球弹起的高度与弹簧被压缩的长度的平方成正比 （2）没有控制弹簧两次被压缩的长度相等（或没有将弹簧压缩相同的长度） （3）弹簧的粗细 25．（1）质量 （2）速度相同时，物体质量越大，动能越大 （3）小于 （4）不正确，物体动能的大小只与物体质量和物体运动速度有关，与物体高度无关 26．（1）温度计示数的变化 （2）LED灯 电流表示数的变化 （3）150 27．（1）导线①断路 （2）0.75 （3）① 灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变 28．（1）通过的电流 （2）＜ （3）温度计示数的变化 （4）相同 四、分析计算题(第29题7分，第30题各8分，第31、32题各10分，共35分) 29．（1）重力势能 （2）答：不同意。由图乙可知，过山车在C点动能最大，对比图乙中C、E两点可知，C点过山车的动能大于E点时的动能，而在C、E两点，过山车的机械能都是以动能的形式而存在的，所以在这个过程中，过山车的机械能变小；说明受到摩擦阻力的作用，故过山车的机械能是减小的，即过山车在D点动能和重力势能的总和应该小于在C点的动能。 30．（1）解：重心升高的高度h=65cm-=5cm＝0.05m W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J （2）解：W总＝180W=180×25J=4500J, P=W总/t=4500J/60s=75W （3）答：四肢的运动要消耗能量;身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量;心脏推动血液循环要消耗能量;人体向外散热要消耗能量。 31．（1）解：当开关S位于2位置时，只有电动机接入电路，电吹风连续工作10min消耗电能为 W=Pt=120W×10×x60s=7.2×104J （2）解：电吹风吹热风时S位于1位置，电阻R0与电热丝R串联在支路中，温度为35℃时电阻R0的阻值为10Ω，则通过电热丝的电流为I=U/(R0+R)=220V/(10Ω+50Ω)1=3.7A 电热丝的电功率为P=I2R=(3.7A)2×50Ω=672.2W （3）解：根据P=UI可知，电热丝流过的电流最小时其电路消耗的功率最小，此时电阻RO阻值最大，此时电路消耗的总电功率为Pmin=U2/(Rmax+R)=(220V)2/(500Ω+50Ω)=208W 32．（1）16% （2）① 100 ② 400 （3）0.125 （4）D 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 自测卷 阶梯训练B（教师版） 一、选择题(每小题3分，共45分) 1．下列有关能量及功率的说法，正确的是（　　） A．弹簧一定具有弹性势能 B．速度大的物体动能一定大 C．小明乘电梯匀速下降时，重力势能变小，动能变大 D．高处释放一小球，在自由落下过程中，重力对小球做功的功率越来越大 2．如图所示，绳子的—端固定，另一端绕过一重为G的油桶，在绳子的自由端大小不变的水平拉力下，使油桶沿水平地面匀速滚动了一段距离s，在此过程中，拉力F所做的功为（　　） A．Fs B．Gs C．2Fs D．(G+F)s 3．在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m,2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ） A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功 B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功 C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D．条件不足，无法确定甲、乙图中F做的功谁大 4．提高机车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题。机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积。若列车所受阻力与速度成正比，那么，列车提速前后分别以最高时速l20km和180km在平直轨道上匀速行驶时，机车的输出功率之比为（　　） A．2:3 B．3:2 C．4:9 D．9:4 5．许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子就做圆周运动。不管演员怎样抡，水都不从杯里洒出．甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出来．演员的精采表演，每每博得观众的热烈掌声，如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”，假设杯子在竖直面内做匀速圆周运动，则下列关于其中的一只杯子说法正确的是（ ） A．受平衡力作用 B．重力势能保持不变 C．机械能在不断改变 D．运动状态没有发生变化 6．如图所示，水平地面上的物体在水平恒力F=10N的作用下，从AB段上做匀速直线运动。已知AB=BC，AB段的粗糙程度小于BC段。设在AB段力F做为W1，功率是P1；在BC段力F做的功为W2，功率为P2。则下列关系正确的是（ ） A．W1＞W2 P1＞P2 B．W1=W2 P1=P2 C．W1=W2 P1＞P2 D．W1<W2 P1<P2 7．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。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度之间的关系，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．运动过程动能一直增大 C．运动过程机械能不变 D．在b点时重力等于弹力 8．超导是一种零电阻现象，用超导材料输送电能，可减少由于电阻引起的电能损耗。常温超导已成科研最高目标，最新研究己实现15贮超导(需要267GP的压力)，有了新突破。下列关系式可以解释超导减少电能损耗的是（ ） A．I=U/R B．W=UIt C．P=W/t D．Q=I2Rt 9．一颗番茄从手中由静止开始下落，掩击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（ ） A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 10．某同学在家中要自制1000W的电炉，但手边只有500W和2000W的电炉丝各若干，下列方法不可行的是（ ） A．将两根500W电炉丝并联 B．将两根500W电炉丝串联 C．将500W的电炉丝分成相等的两段，取其中一段 D．将两根2000W电炉丝串联 11．标有“6V 3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为25Ω的电阻串联接在电压为6V的电路中,则整个电路消耗的功率为（　　） A．3.2W B．2.4W C．1.2W D．1W 12．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，下列说法中正确的是（ ） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W D．两灯串联在110V的电路中，甲灯比乙灯亮 13．如图所示是冬季室内用的某款超声波加湿器及其内部湿度监测装置的简化电路图，湿敏电阻R的阻值随环境湿度变大而变大。已知电源两端的电压不变，R0为定值电阻。闭合开关，当环境湿度增大时，下列判断中正确的是（ ） A．R的阻值减小，电流表示数变大 B．R的阻值增大，电压表示数变大 C．电压表示数变小，电流表示数变小 D．电路消耗总功率变大 14．在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小惠连接了如图所示的电路，以下说法中错误的是（ ） A．此电路探究的是电功与电压的关系 B．实验中，通过灯泡的亮度反映电功的大小 C．滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用 D．移动变阻器的滑片从而改变电流，可以进一步探究电功与电流的关系 15．利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验，以下说法错误的是（ ） A．本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法” B．通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍 C．若要探究导体的电阻对电热的影响，应该选择观察甲、乙 D．丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻E的电流，使通过电阻A、E的电流不同 二、简答题（每空2分，共40分） 16．庆“六一”趣味运动会中，小敏和小王分别把图甲中三个质量均为1千克、边长为30厘米的均质正方体泡沫塑料块按图乙堆叠起来。小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功8.82焦。比赛中小敏快于小王完成堆叠，则堆叠过程中小敏做功的功率大于(选填“大于”、“等于”或“小于”)小王。 17．如图甲乙所示，是释放核能的两种方式。核电站利用图甲（选填“甲”或“乙”）方式释放的能量发电。核能发电是利用核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动涡轮机转动，从而带动发电机发电。核能发电过程中的能量转化如图丙所示，图中②处的能量形式是机械能。 18．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计） （1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能不变（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）。 （2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大；运动员的动能先增大后减小。 19．糖炒板栗是我国的一种传统美食，深受人们的喜爱。在翻炒的过程中，是利用热传递方法使板栗温度升高，内能增大。远远地就能闻到香味，这是扩散现象。炒完板栗后煤气罐内剩余煤气的热值不变（选填“变大”“变小”或“不变”）。 20．如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。 （1）橡皮筋在D点(选填字母)的弹性势能最大； （2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子不能（选填“可能”或“不能”）返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能大于（选填“大于”“小于”或“等于”）在B点时的机械能。 21．正常人的心脏在一次搏动中泵出的血液约70ml，在一次搏动中推动血液流动的平均压强大约为1.6×104Pa。若心脏每分钟搏动75次，由此可推算出心脏推动血液流动的一次做功为1.12J，平均功率为1.4W。 22．某电热器的电路如图所示，它有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为220W和440W。用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。把它接入家庭电路后，当开关S1、S2分别处于何种状态时S1闭合，S2连接b，该电热器处于中温档；当切换成高温档加热时，电路总功率880w。 23．小蔡同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大。闭合开关S，当煤气浓度升高时，电流表示数变小，（选填“变大”“变小”或“不变”，下同）输出信号电压Uab变大，定值电阻R消耗的电功率变小。 三、实验探究题(每空2分，共40分) 24．如图所示，压缩弹簧，弹簧可以将小球弹起。弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢?(以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度) （1）小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验，得出的三组不同数据如右表所示：由表可得出的结论是：同一弹簧，同一个小球弹起的高度与弹簧被压缩的长度的平方成正比。 （2）小红猜想：弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关。她设计的探究方案如下： 次数 1 2 3 弹簧被压缩的长度(cm) 1 2 3 小球被弹起的高度(cm) 1 4 9 ①将A、B两根外形完全相同，材料不同的弹簧分别置于水平桌面上； ②将小球置于弹簧A的上端，按下小球，使弹簧被压缩2cm，松手后小球弹起，记下小球弹起的高度h1； ③将小球置于弹簧B的上端，按下小球，使弹簧被压缩3cm，松手后小球弹起，记下小球弹起的高度h2； ④比较h1、h2的大小，就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了。 小红探究方案中存在的一个问题是：没有控制弹簧两次被压缩的长度相等（或没有将弹簧压缩相同的长度）。 （3）影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有弹簧的粗细(说出一个影响因素即可)。 25．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）。 （1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关。 （2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：速度相同时，物体质量越大，动能越大。 （3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。 （4）比较图乙、丙实验，观察到丙图中的木块C 撞得更远，从而得出：“质量相同时，物体高度越大，它的动能就越大”这一结论正确吗？请说明理由。不正确，物体动能的大小只与物体质量和物体运动速度有关，与物体高度无关。 26．LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验(其中R0为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比)，其实验步骤如下： ①先把“220V，15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm，灯泡与光敏电阻的距离约为30cm。闭合开关S和S1，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表。 类泡类型 盒内初温 盒内余温 电流表示数 白炽灯 20℃ 78℃ 6mA 普通节能灯 20℃ 50℃ 15mA LED灯 20℃ 35℃ 60mA ②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验。根据小梦的探究，请回答： （1）电能转化为内能最多的灯是白炽灯；这是通过观察温度计示数的变化来比较的。 （2）电能转化为光能最多的灯是LED灯，这是通过观察电流表示数的变化来比较的。 （3）综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与150W的白炽灯发光亮度相当。 27．小明用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，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅图甲中导线①、②或③中的一根发生故障，请指出发生故障的导线和故障名称导线①断路。 （2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙丙丁所示。则根据记录的数据和图像可知：小灯泡的额定功率为0.75W。 （3）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图像（如图丙），请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条①，并说明你选择的依据 灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变。 28．小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路。两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝。 （1）RA与RB采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、通过的电流相等。 （2）小明同学为比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压大小，发现UA＜UB，则RA＜RB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）在相同时间内，可通过观察温度计示数的变化来比较电流通过电热丝产生的热量多少。 （4）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其质量相等的水，还必须使电热丝RA、RB阻值相同（填“相同”或“不同”）。 四、分析计算题(第29题7分，第30题各8分，第31、32题各10分，共35分) 29．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、B1、C、D、E点；图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图。 （1）如图甲过山车在B1和D点具有相同的重力势能（填“重力势能”、“动能”或“机械能”）。 （2）如图乙所示，小科认为在D点动能和重力势能的总和应该大于在C点的动能，你是否同意他的观点？并说明理由。 答：不同意。由图乙可知，过山车在C点动能最大，对比图乙中C、E两点可知，C点过山车的动能大于E点时的动能，而在C、E两点，过山车的机械能都是以动能的形式而存在的，所以在这个过程中，过山车的机械能变小；说明受到摩擦阻力的作用，故过山车的机械能是减小的，即过山车在D点动能和重力势能的总和应该小于在C点的动能。 30．步行是一种简易方便的健身运动，人正常步行时，步距(指步行一步的距离)变化不大，步距还可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为0.5m,他正常步行1min走了180步。小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。(已知小东的腿长是65cm,质量是50kg)(g取10 N/kg)求： （1）小东每走一步克服重力所做的功是多少？ 解：重心升高的高度h=65cm-=5cm＝0.05m W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J （2）小东正常步行克服重力做功的功率是多少？ 解：W总＝180W=180×25J=4500J, P=W总/t=4500J/60s=75W （3）资料表明，人步行时消耗的能量大于克服重力所做的功，请你分析一下，人步行时还在哪些方面消耗能量？（写出一条） 答：四肢的运动要消耗能量;身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量;心脏推动血液循环要消耗能量;人体向外散热要消耗能量。 31．图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电热丝R串联，电热丝阻值恒为50Ω，R0的阻值随温度的变化如图乙所示，电动机正常工作时的功率为120W，求： （1）当开关S位于2位置时，电吹风连续工作10min消耗电能？ 解：当开关S位于2位置时，只有电动机接入电路，电吹风连续工作10min消耗电能为 W=Pt=120W×10×x60s=7.2×104J （2）电吹风吹热风时且温度为35℃，通过电热丝的电流和电热丝R的电功率是多少？ 解：电吹风吹热风时S位于1位置，电阻R0与电热丝R串联在支路中，温度为35℃时电阻R0的阻值为10Ω，则通过电热丝的电流为I=U/(R0+R)=220V/(10Ω+50Ω)1=3.7A 电热丝的电功率为P=I2R=(3.7A)2×50Ω=672.2W （3）电吹风吹热风且电热丝的功率最小时，电路消耗的总电功率是多少？ 解：根据P=UI可知，电热丝流过的电流最小时其电路消耗的功率最小，此时电阻RO阻值最大，此时电路消耗的总电功率为Pmin=U2/(Rmax+R)=(220V)2/(500Ω+50Ω)=208W 32．2024年5月3日，“嫦娥六号”携带着采样剖面测温仪、岩心钻探机和机械取样臂等多种有效载荷在海南文昌发射中心成功发射，如图甲所示，于6月2日成功选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降，最终平稳着陆于月球背面的南极-艾特肯盆地，并取回约2kg月壤，这在全世界是第一次。某小组对这一事件进行了项目化学习。下面是该小组同学交流的实践内容，请你完成下列内容。 （1）若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW，电池产生的电压为48V，并对车上的电动机提供5A的电流，太阳能电池将太阳能转化电能的效率为16%； （2）小组同学想到为确保“嫦娥六号”正常工作而搭载剖面测温仪，为此他们设计了一款智能测温报警器，智能测温报警电路如图甲所示；电源电压为15V，报警器（电阻不计）通过的电流超过30mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，滑动变阻器最大阻值为500Ω，热敏电阻RT阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或超过50℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路： ①电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到100Ω； ②将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器直至报警器报警，此时滑动变阻器的阻值为400Ω； ③保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端d闭合，报警系统即可正常使用； （3）用上面测试好的报警电路开始工作，测得此时的环境温度为40℃，此时RT消耗的电功率为0.125W； （4）若小组希望测温仪报警温度略高于50℃，应如何调节才能达到预设效果 D 。 A．增大电源电压或向b端移动滑片P B．增大电源电压或向a端移动滑片P C．减小电源电压或向a端移动滑片P D．减小电源电压或向b端移动滑片P 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 自测卷 阶梯训练B（学生版） 一、选择题(每小题3分，共45分) 1．下列有关能量及功率的说法，正确的是（　　） A．弹簧一定具有弹性势能 B．速度大的物体动能一定大 C．小明乘电梯匀速下降时，重力势能变小，动能变大 D．高处释放一小球，在自由落下过程中，重力对小球做功的功率越来越大 2．如图所示，绳子的—端固定，另一端绕过一重为G的油桶，在绳子的自由端大小不变的水平拉力下，使油桶沿水平地面匀速滚动了一段距离s，在此过程中，拉力F所做的功为（　　） A．Fs B．Gs C．2Fs D．(G+F)s 3．在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m,2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ） A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功 B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功 C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D．条件不足，无法确定甲、乙图中F做的功谁大 4．提高机车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题。机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积。若列车所受阻力与速度成正比，那么，列车提速前后分别以最高时速l20km和180km在平直轨道上匀速行驶时，机车的输出功率之比为（　　） A．2:3 B．3:2 C．4:9 D．9:4 5．许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子就做圆周运动。不管演员怎样抡，水都不从杯里洒出．甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出来．演员的精采表演，每每博得观众的热烈掌声，如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”，假设杯子在竖直面内做匀速圆周运动，则下列关于其中的一只杯子说法正确的是（ ） A．受平衡力作用 B．重力势能保持不变 C．机械能在不断改变 D．运动状态没有发生变化 6．如图所示，水平地面上的物体在水平恒力F=10N的作用下，从AB段上做匀速直线运动。已知AB=BC，AB段的粗糙程度小于BC段。设在AB段力F做为W1，功率是P1；在BC段力F做的功为W2，功率为P2。则下列关系正确的是（　　） A．W1＞W2 P1＞P2 B．W1=W2 P1=P2 C．W1=W2 P1＞P2 D．W1<W2 P1<P2 7．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。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度之间的关系，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．运动过程动能一直增大 C．运动过程机械能不变 D．在b点时重力等于弹力 8．超导是一种零电阻现象，用超导材料输送电能，可减少由于电阻引起的电能损耗。常温超导已成科研最高目标，最新研究己实现15贮超导(需要267GP的压力)，有了新突破。下列关系式可以解释超导减少电能损耗的是（ ） A．I=U/R B．W=UIt C．P=W/t D．Q=I2Rt 9．一颗番茄从手中由静止开始下落，掩击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（　　） A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 10．某同学在家中要自制1000W的电炉，但手边只有500W和2000W的电炉丝各若干，下列方法不可行的是（ ） A．将两根500W电炉丝并联 B．将两根500W电炉丝串联 C．将500W的电炉丝分成相等的两段，取其中一段 D．将两根2000W电炉丝串联 11．标有“6V 3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为25Ω的电阻串联接在电压为6V的电路中,则整个电路消耗的功率为（　　） A．3.2W B．2.4W C．1.2W D．1W 12．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W D．两灯串联在110V的电路中，甲灯比乙灯亮 13．如图所示是冬季室内用的某款超声波加湿器及其内部湿度监测装置的简化电路图，湿敏电阻R的阻值随环境湿度变大而变大。已知电源两端的电压不变，R0为定值电阻。闭合开关，当环境湿度增大时，下列判断中正确的是（　　） A．R的阻值减小，电流表示数变大 B．R的阻值增大，电压表示数变大 C．电压表示数变小，电流表示数变小 D．电路消耗总功率变大 14．在“探究电功与哪些因素有关”的实验中，小惠连接了如图所示的电路，以下说法中错误的是（　　） A．此电路探究的是电功与电压的关系 B．实验中，通过灯泡的亮度反映电功的大小 C．滑动变阻器在电路中起到保护电路的作用 D．移动变阻器的滑片从而改变电流，可以进一步探究电功与电流的关系 15．利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验，以下说法错误的是（　　） A．本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法” B．通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的2倍 C．若要探究导体的电阻对电热的影响，应该选择观察甲、乙 D．丙中外接5Ω电阻的作用是改变流过电阻E的电流，使通过电阻A、E的电流不同 二、简答题（每空2分，共40分） 16．庆“六一”趣味运动会中，小敏和小王分别把图甲中三个质量均为1千克、边长为30厘米的均质正方体泡沫塑料块按图乙堆叠起来。小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功 焦。比赛中小敏快于小王完成堆叠，则堆叠过程中小敏做功的功率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小王。 17．如图甲乙所示，是释放核能的两种方式。核电站利用图 （选填“甲”或“乙”）方式释放的能量发电。核能发电是利用核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动涡轮机转动，从而带动发电机发电。核能发电过程中的能量转化如图丙所示，图中②处的能量形式是 能。 18．如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计） （1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）。 （2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 ；运动员的动能 。 19．糖炒板栗是我国的一种传统美食，深受人们的喜爱。在翻炒的过程中，是利用 方法使板栗温度升高，内能增大。远远地就能闻到香味，这是 现象。炒完板栗后煤气罐内剩余煤气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 20．如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。 （1）橡皮筋在 点(选填字母)的弹性势能最大； （2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子 （选填“可能”或“不能”）返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在B点时的机械能。 21．正常人的心脏在一次搏动中泵出的血液约70ml，在一次搏动中推动血液流动的平均压强大约为1.6×104Pa。若心脏每分钟搏动75次，由此可推算出心脏推动血液流动的一次做功为 J，平均功率为 W。 22．某电热器的电路如图所示，它有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为220W和440W。用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。把它接入家庭电路后，当开关S1、S2分别处于何种状态时 ，该电热器处于中温档；当切换成高温档加热时，电路总功率 w。 23．小蔡同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大。闭合开关S，当煤气浓度升高时，电流表示数 ，（选填“变大”“变小”或“不变”，下同）输出信号电压Uab ，定值电阻R消耗的电功率 。 三、实验探究题(每空2分，共40分) 24．如图所示，压缩弹簧，弹簧可以将小球弹起。弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢?(以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度) （1）小明利用一根弹簧、一个小球和 进行了三次实验，得出的三组不同数据如右表所示：由表可得出的结论是： 。 （2）小红猜想：弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关。她设计的探究方案如下： 次数 1 2 3 弹簧被压缩的长度(cm) 1 2 3 小球被弹起的高度(cm) 1 4 9 ①将A、B两根外形完全相同，材料不同的弹簧分别置于水平桌面上； ②将小球置于弹簧A的上端，按下小球，使弹簧被压缩2cm，松手后小球弹起，记下小球弹起的高度h1； ③将小球置于弹簧B的上端，按下小球，使弹簧被压缩3cm，松手后小球弹起，记下小球弹起的高度h2； ④比较h1、h2的大小，就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了。 小红探究方案中存在的一个问题是： 。 （3）影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有 (说出一个影响因素即可)。 25．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）。 （1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关。 （2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论： 。 （3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度 （填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。 （4）比较图乙、丙实验，观察到丙图中的木块C 撞得更远，从而得出：“质量相同时，物体高度越大，它的动能就越大”这一结论正确吗？请说明理由。 。 26．LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验(其中R0为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比)，其实验步骤如下： ①先把“220V，15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm，灯泡与光敏电阻的距离约为30cm。闭合开关S和S1，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表。 类泡类型 盒内初温 盒内余温 电流表示数 白炽灯 20℃ 78℃ 6mA 普通节能灯 20℃ 50℃ 15mA LED灯 20℃ 35℃ 60mA ②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验。根据小梦的探究，请回答： （1）电能转化为内能最多的灯是白炽灯；这是通过观察 来比较的。 （2）电能转化为光能最多的灯是 ，这是通过观察 来比较的。 （3）综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与 W的白炽灯发光亮度相当。 27．小明用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，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅图甲中导线①、②或③中的一根发生故障，请指出发生故障的导线和故障名称 。 （2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙丙丁所示。则根据记录的数据和图像可知：小灯泡的额定功率为 W。 （3）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图像（如图丙），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 。 28．小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实验电路。两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油，RA与RB是阻值不同的电热丝。 （1）RA与RB采用串联的连接方式，其目的是为了控制通电时间、 相等。 （2）小明同学为比较RA与RB阻值的大小，用电压表分别测出RA与RB两端电压大小，发现UA＜UB，则RA RB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）在相同时间内，可通过观察 来比较电流通过电热丝产生的热量多少。 （4）小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其质量相等的水，还必须使电热丝RA、RB阻值 （填“相同”或“不同”）。 四、分析计算题(第29题7分，第30题各8分，第31、32题各10分，共35分) 29．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、B1、C、D、E点；图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图。 （1）如图甲过山车在B1和D点具有相同的 （填“重力势能”、“动能”或“机械能”）。 （2）如图乙所示，小科认为在D点动能和重力势能的总和应该大于在C点的动能，你是否同意他的观点？并说明理由。 30．步行是一种简易方便的健身运动，人正常步行时，步距(指步行一步的距离)变化不大，步距还可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为0.5m,他正常步行1min走了180步。小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。(已知小东的腿长是65cm,质量是50kg)(g取10 N/kg)求： （1）小东每走一步克服重力所做的功是多少？ （2）小东正常步行克服重力做功的功率是多少？ （3）资料表明，人步行时消耗的能量大于克服重力所做的功，请你分析一下，人步行时还在哪些方面消耗能量？（写出一条） 31． 图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电热丝R串联，电热丝阻值恒为50Ω，R0的阻值随温度的变化如图乙所示，电动机正常工作时的功率为120W，求： （1）当开关S位于2位置时，电吹风连续工作10min消耗电能？ （2）电吹风吹热风时且温度为35℃，通过电热丝的电流和电热丝R的电功率是多少？ （3）电吹风吹热风且电热丝的功率最小时，电路消耗的总电功率是多少？ 32．2024年5月3日，“嫦娥六号”携带着采样剖面测温仪、岩心钻探机和机械取样臂等多种有效载荷在海南文昌发射中心成功发射，如图甲所示，于6月2日成功选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降，最终平稳着陆于月球背面的南极-艾特肯盆地，并取回约2kg月壤，这在全世界是第一次。某小组对这一事件进行了项目化学习。下面是该小组同学交流的实践内容，请你完成下列内容。 （1）若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW，电池产生的电压为48V，并对车上的电动机提供5A的电流，太阳能电池将太阳能转化电能的效率为 ； （2）小组同学想到为确保“嫦娥六号”正常工作而搭载剖面测温仪，为此他们设计了一款智能测温报警器，智能测温报警电路如图甲所示；电源电压为15V，报警器（电阻不计）通过的电流超过30mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，滑动变阻器最大阻值为500Ω，热敏电阻RT阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或超过50℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路： ①电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 Ω； ②将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器直至报警器报警，此时滑动变阻器的阻值为 Ω； ③保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端d闭合，报警系统即可正常使用； （3）用上面测试好的报警电路开始工作，测得此时的环境温度为40℃，此时RT消耗的电功率为 W； （4）若小组希望测温仪报警温度略高于50℃，应如何调节才能达到预设效果 。 A．增大电源电压或向b端移动滑片P B．增大电源电压或向a端移动滑片P C．减小电源电压或向a端移动滑片P D．减小电源电压或向b端移动滑片P 学科网（北京）股份有限公司 $