第二章 能的转化与能量守恒 单元检测卷（A卷）2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 浙教版科学九年级上册第二章“能的转化与能量守恒”单元检测卷（A卷），以能量转化与守恒为主线，融合生活、科技、体育情境，全面考查功、功率、内能、核能等核心知识，注重科学观念建构与探究实践能力。 **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|功的判断、能量形式、内能改变|结合手机省电模式、巴黎奥运会乒乓球运动等情境，考查科学思维| |填空题|7题/40分|核能转化、电能计算、重力势能影响因素|联系核电站、智能仓储，落实科学观念应用| |实验与探究题|5题|动能影响因素、比热容比较|运用控制变量法（如“模拟打桩”实验），培养探究实践能力| |综合题|5题/35分|电压力锅电路计算、电动汽车能耗分析|结合电压力锅、电动汽车等实际问题，体现STEM理念，提升问题解决能力|

第二章 能的转化与能量守恒 单元检测卷（A卷）2026-2027学年浙教版科学九年级上册 一、选择题（每小题3分，共45分） 1．如图是小科投掷实心球的过程示意图，实心球在b点离手，d点为落地点，最后滚到e点停止运动。在整个过程中，小科对实心球做功的是（　　） A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．de段 2．汽车紧急刹车时，轮胎温度急剧升高，内能增大。以下事例中改变物体内能的方式与之相同的是(　　) A．钻木取火 B．食品放入冰箱内 C．冬天用暖水袋取暖 D．金属勺放在热汤中 3．智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁使用会导致它的电能消耗很快。当手机电量所剩无几时，通常可以开启“省电模式”来延长使用时间。开启“省电模式”时 (　　) A．电池的电压增大 B．手机的总功率增大 C．手机的总功率减小 D．手机的散热能力降低 4．巴黎奥运会上，樊振东以大比分击败莫雷加德，赢得了巴黎奥运会乒乓球男子单打项目的金牌。如图是乒乓球落到球台上后又弹起的示意图，下列说法正确的是 A．该过程中乒乓球的机械能守恒 B．乒乓球在A 点重力势能一定等于 C点 C．乒乓球在B 点时动能为零，势能不为零 D．从B点到D点，乒乓球的势能全部转化为动能 5．小华将装有30个鸡蛋的塑料袋从一楼提到三楼的家中，他提鸡蛋的力做功最接近 （　　） A．9 J B．30 J C．90 J D．300J 6．如图所示，水平地面G点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向的拉力F。物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线运动，则（　　） A．物体在EF段的速度大于GH段的速度 B．物体在GK段受到的摩擦力等于 C．拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功 D．拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率 7．能量有多种多样的形式，下列有关能量的说法错误的是 （　　） A．奔跑的猎豹具有机械能 B．人的食物中储存有化学能 C．电视遥控器发射的信号具有机械能 D．雷电爆发时具有电能、声能等 8．小花在玩滑梯，沿滑梯匀速下滑的过程中，下列说法正确的是(忽略空气阻力) A．他的重力势能转化为动能 B．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变 C．他的重力势能转化为动能和内能 D．他的重力势能减小，动能不变，机械能减小 9．学会分类是我们生活常用的一种技能，下列选项不符合如图所示关系的是（　　） 选项 a b c A 化合物 氧化物 二氧化硫 B 混合物 冰水混合物 水 C 机械能 势能 弹性势能 D 纯净物 化合物 干冰 A．A B．B C．C D．D 10．关于核辐射及核能的利用，以下说法中正确的是 (　　) A．放射性元素放出的射线有α射线、β射线和γ射线 B．α射线是高速运动的电子流，β射线是带正电的氦原子核流，γ射线是穿透能力很强的电磁波 C．人体接受少量的放射性辐射、强剂量或长时间的辐射，对人体都是有害的 D．核能的利用弊大于利 11． 利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”，两瓶等量的煤油中各浸泡着一段电阻丝，且R1>R2。下列说法错误的是 (　　) A．此实验用到了控制变量法和转换法 B．电阻产生的热量大于煤油吸收的热量 C．实验中，A瓶中温度计的示数升高得更快 D．滑动变阻器的作用是控制通过电阻丝 R1和R2的电流相同 12．结合所学科学知识，下列估测数据中最接近生活实际的是(　　) A．人体的安全电流约为1 A B．我国家用电器的额定电压为 220 V C．普通照明灯泡的功率约为1000 W D．1kg水吸收4.2×103J的热量，温度可升高10℃ 13．取口香糖锡纸，剪成如图甲所示形状，其中AB 和CD 段等长。戴好防护手套，将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极，如图乙所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是(　　) A．通过AB 和CD 段的电流不相等 B．正常情况下，AB 段会先着火 C．AB 和CD 段两端的电压相等 D．AB 和CD 段的电阻相等 14．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少 B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 15．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　） A．电路中电流变化的范围是0.18～0.5A B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5～10Ω C．灯泡的最小功率是0.162W D．该电路的最大功率是2.25W 二、填空题（每空2分，共40分） 16．核电站的大体组成如图所示，核材料在核反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器使水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。 （1）在如图所示的方框中填写核电站发电过程中能量的转化情况： （2）核电站所需的核能是利用原子核　 　(填“裂变”或“聚变”)所产生的。该变化是　 　(填“可控”或“不可控”)的。 17．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、月未的两次示数，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（选填“A”或“B”）； （3）太阳能热水器内盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到60℃，则这些水吸收了　 　焦的热量[c水=4.2×103焦/（千克·℃）]。 18．用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量 ，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越 　 　，比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的 　 　有关；比较　 　两组可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。 19．在智能仓储物流中心，自动导引车承担货物搬运任务，极大提升了仓储运转效率。 （1）自动导引车在高速行驶转弯时，车上货物有时会向外侧滑落，这是因为货物具有　 　。 （2）若自动导引车满载货物后，沿水平轨道匀速行驶80米抵达指定货位，在此期间它受到的阻力是 200 牛，那么自动导引车行驶的动力为　 　牛，它克服阻力所做的功是　 　焦。 20．家庭电路中的断路器结构及原理如图。 （1）双层金属片因右侧受热膨胀更明显而向右弯曲，其工作原理主要是因为电流的　 　效应。 （2）触发断路器工作切断电源，主要是由于电路过载或　 　。 21．用　 　可测定小灯泡的电功率，其实验原理是 P=UI。实验中滑动变阻器的作用是使小灯泡两端的电压为额定电压。家庭电路的组成：相线和零线、电能表、闸刀开关、熔丝盒、插座、开关和用电器。闸刀开关是家庭电路中的总开关，控制整个家庭电路的通断。熔丝(保险丝)串联在电路中，当电路电流过大时，能自动切断电路，起保护作用。 22．用如图所示的装置可以探究电流通过用电器产生的热量与　 　(选填“电流”或“电阻”)的关系；若通过R1的电流为2A，则通电2分钟，R2的产生的热量为　 　J；若将R3更换为10Ω的电阻，　 　(选填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。 三、实验与探究题 23．小柯在探究物体动能与哪些因素有关的实验中，让小球分别从同一斜面上由静止开始滚下，小球滚动到同一水平面时与同一木块相撞，木块在水平面上移动了一段距离后，停在图中所示位置。 （1）甲、乙、丙三次实验中，通过比较　 　来比较小球的动能大小； （2）选择甲、乙两次实验进行比较，可以得到的结论是　 　； （3）小柯完成上述实验后，选用上述部分材料继续探究物体重力势能大小与质量的关系，实验设计如图1所示； 图1 图2 小妍认为小柯的实验设计不合理，应该设计成图2所示实验，你赞同哪位同学观点，请说明理由：　 　。 24．小科利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体。得到温度随时间变化的图像如图乙所示。 （1）相同时间内a中加热器产生的热量　 　(填“>”、“=”或“<”)b中加热器产生的热量。 （2）此实验中可用　 　来反映液体吸收热量的多少。 （3）分析图乙可知：a液体的比热容比b液体的比热容　 　(填“大”或“小”)。 （4）若a、b两种液体都用来做发动机的冷却液，则液体　 　效果更好。 25．中国CNCAP（汽车碰撞实验）是检验汽车安全性能的重要标准，为了模拟汽车碰撞，同学们设计了如图所示的实验，探究动能大小与哪些因素有关。通过电磁铁的控制，让质量分别为和（）的小钢球从光滑圆弧轨道的一定高度（）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒，并将纸盒推动一段距离（三次实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均相同） （1）比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是：　 　。 （2）在模拟汽车“超载”的危害程度时，实验时应选择　 　两个图进行比较。 （3）本实验中“物体的动能”是指__________（选填字母）。 A．小钢球在斜面上的动能 B．小钢球撞击纸盒时的动能 C．纸盒被撞击后的动能 （4）请依据本实验的结论，对汽车驾驶员提出一条安全行车方面的注意事项：　 　。 26．在测量小灯泡额定功率的实验中，小科选用了标有“2.5V”字样的小灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、标有“50Ω1.5A”的滑动变阻器、若干导线等器材按如图所示连接起来。 （1）用笔画线代替导线将图甲电路补充完整，并使滑片右移时电路中的电流变小； （2）开关试触时发现电流表无示数、电压表满偏，出现次故障的原因是____； A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 （3）正确连接电路后，闭合开关，电压表及电流表示数如图乙，电源电压为　 　V。若要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片P向　 　(填“左”或“右”)端移动； （4）当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.3A，则此小灯泡的额定功率为　 　w； （5）小科测出在不用电压下灯泡的电流值，将记录下来的数据描绘成I-U图像，如图丙，实验中发现灯泡电阻随温度升高而增大，则正确的图像是　 　；(选填“A”、“B”或“C”) 27．图甲表示原子核在转变过程中释放能量的方式，图乙是某种光伏发电技术简化电路。 （1）太阳辐射的巨大能量来自图甲中　 　(选填“A”或“B”)所示的核反应。 （2）当太阳能电池板只为器电池充电时，应闭合控制开关　 　(选填“S1”“S2”或“S1和 S2”)。 四、综合题（本大题共35分） 28．如下图，摆球从A 点向下摆动，可以在A到B之间自由摆动，如果将摆球换成盛沙的漏斗下边放一木板，让漏斗摆动起来，同时其中细沙匀速流出且不计阻力，如下右图所示经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况。请回答： （1）则沙堆的剖面应是图中的　 　. （2）请将你的选择做合理的解释。 29．如图所示，桥吊是码头上用于进行装卸作业的起重机，其作业能力决定着一个码头的货物吞吐能力。(g 取 10 N/ kg) （1）某桥吊一次最多能起吊65 t 的货物，65 t货物的重力为多大? （2）若将65 t的货物竖直吊起 20 m，用时200 s，则桥吊对货物做了多少功?功率为多大? 30．18世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图所示为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理：打开阀门 A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门 A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。 （1）蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是　 　。 （2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的　 　冲程相似。 （3）蒸汽机工作时，汽缸内部压强为 帕，若活塞面积为0.1平方米，则活塞受到蒸汽的压力是多少? （4）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对物体做功。若物体的质量为200千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功?假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体所做有用功的功率为多少? 31．图甲为某品牌电压力锅的结构示意图，图乙为其内部电路简图，图丙为煮饭时锅内压强随时间变化的曲线。其工作过程为：接通电源，启动智能开关S，S自动接a，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至160kPa时，压力开关又会自动闭合；当保压状态结束，煮饭完成，开关S自动接到b，进入保温状态。（已知R1的规格为“220V 880W”， R2的阻值为220Ω， R0的阻值为484Ω。） 回答下列问题： （1）该电压力锅保压阶段的功率　 　（填“恒定”或“不恒定”）； （2）升压阶段通过熔断器的电流； （3）正常煮饭一次，至少需要消耗多少电能？ 32．电池是电动汽车的核心，能量密度是衡量电池性能的一个重要参数，指的是电池平均单位质量释放出的电能。电动汽车通常有慢充和快充两种。某电动汽车的部分参数如表： 整车质量 电池容量 电池能量密度 1800kg 60kW·h 0.15(kW·h)/ kg （1）从题中信息中可获知该电动汽车配备的电池质量是　 　千克。 （2）快充比慢充时电池单位时间内的内能增加更快，从能量转化的角度说明原因：　 　。 （3）该车在快充模式下，其额定电压为400伏，额定电流为150安。使其从10%的电量充到90%的电量，需要多少小时？ （4）该汽车在标准状况下的耗电量为15千瓦·时/100千米。测试时，外界气温为25℃，行驶一段时间后，汽车驱动电机的线圈温度由25℃升高到65℃。经检测，线圈的质量为2.0kg，比热容为0.45×103J/(kg·℃)。若线圈吸收的热量占汽车行驶消耗电能的0.5%，求汽车匀速行驶了多少千米？(结果保留整数) 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【分析】做功的条件：物体在力的方向上有移动距离。【解答】A、在a到b的过程中，实心球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离，故小科对实心球做了功，故A符合题意； BCD、bc段、cd段、de段小明没有力作用在实心球上，所以小科不做功，故BCD不符合题意。 故答案为：A。 2．【答案】A 【解析】【分析】 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，二者的区别是：做功是能量的转化，将其他形式的能转化为内能；热传递是能量的转移，是内能从一个物体转移到另一个物体 。 【解答】 汽车紧急刹车时，轮胎克服摩擦做功，将机械能转化为轮胎的内能，是通过做功的方式改变物体内能。 A、 钻木取火：钻头和木头相互摩擦克服做功，机械能转化为木头的内能，使木头温度升高达到燃点取火，是通过做功改变物体内能， A符合题意； B、 食品放入冰箱内：食品放出热量，温度降低，内能减少，是通过热传递改变物体内能 ，B不符合题意； C、 冬天用暖水袋取暖：人体从暖水袋吸收热量，是通过热传递改变物体内能， C不符合题意； D、 金属勺放在热汤中：金属勺从热汤吸收热量温度升高，是通过热传递改变物体内能 ，D不符合题意。 故答案选A。 3．【答案】C 【解析】【分析】根据W=Pt进行分析，可知电能一定时，减小电功率可以延长使用时间。 【解答】由W=Pt可知，要延长是使用时间，则应减小电功率，可知开启省电模式是通过减小手机的总功率的方式来延长使用时间的。 故答案为：C。 4．【答案】B 【解析】【分析】做曲线运动的物体，运动的方向与受力方向不在同一直线上，可知运动轨迹为曲线时，物体的速度不为零。 【解答】A、由图可知，乒乓球所能达到的最高点在降低，说明机械能不守恒，故A错误； B、重力势能与物体的质量和高度有关，乒乓球的质量不变，A点的高度等于C点的高度，所以A点的重力势能等于C点的重力势能，故B正确； C、B点是最高点，B点速度不为零，所以动能不为零，故C错误； D、乒乓球机械能不守恒，减小的重力势能转化为动能和内能，故D错误。 故答案为：B。 5．【答案】C 【解析】【分析】做功的条件：物体在力的方向上有移动距离，计算公式为：W=Fs，估测鸡蛋的总重力和竖直位置上升的高度估测做功的大小。 【解答】一个鸡蛋的质量约为50g，重力约为0.5N，一层楼的高度约为3m， 他提鸡蛋的力做功约为。 故答案为：C。 6．【答案】D 【解析】【分析】功的计算公式；功率的计算公式。【解答】A、由图和题意可知，物体在EF段和GH段通过的路程相同，但所用时间，由可知，物体在EF段的速度小于GH段的速度，故A错误； B、由图可知，物体在GK段做变速运动，故物体在GK段所受的摩擦力不等于拉力，即不等于5N，故B错误； C、由图可知，，所用的拉力相同即F＝5N，由可知，所做的功相同，故C错误； D、由图和题意可知，，所用时间t和拉力F均相同，由可知，拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率，故D正确。 故答案为：D。 7．【答案】C 【解析】【分析】根据自然界能量存在形式的知识分析判断。 【解答】A. 奔跑的猎豹由于运动具有动能，同时可能因为位置具有一定的势能，因此猎豹确实具有机械能，故A正确不合题意； B. 食物中的能量以化学能的形式存在，如碳水化合物、脂肪和蛋白质中的化学键能，故B正确不合题意； C. 电视遥控器发射的是红外线信号，属于电磁波的一种形式，因此其能量形式是电磁能（或光能），而非机械能，故C错误符合题意； D. 雷电是放电现象，本质是电能的释放。雷电伴随巨大的声响（雷声），这是声能。还可能伴随光能（闪电的光），故D正确不合题意。 故选C。 8．【答案】D 【解析】【分析】本题考查动能和重力势能的影响因素及其相互转化；题中仅忽略空气阻力，而滑梯的摩擦力仍需考虑，而摩擦力做功会造成物体内能增加； 【解答】沿滑梯匀速下滑时，高度下降，重力势能减少，而人是匀速下滑的，动能不变，那么减小的重力势能必然是转化为了内能，故机械能总量减小；综上所述，他的重力势能减小，动能不变，机械能减小； 故答案为：D。 9．【答案】B 【解析】【分析】图中存在的关系为：c属于b，b属于a。【解答】A、化合物包括酸、碱、盐、氧化物等，二氧化硫是一种氧化物，故A不符合题意； B、冰水混合物和氧气都由一种物质组成，均属于纯净物，两者没有包含关系，与混合物属于并列关系，故B符合题意； C、机械能包括动能和势能，弹性势能是势能的一种，故C不符合题意； D、纯净物又分为单质和化合物，纯净物包含化合物，化合物包含干冰，故D不符合题意。 故答案为：B。 10．【答案】A 【解析】【分析】并不是所有的辐射都是不利的，放射性现象在工业、农业、医疗等领域都有广泛的应用，即合理利用辐射是利大于弊的。 【解答】A、放射性元素放出的射线主要是α射线、β射线和γ射线三种，故A正确； B、α射线是是带正电的氦原子核流，β射线高速运动的电子流，γ射线是穿透能力很强的电磁波，故B错误； C、人体接受少量的放射性辐射是无害的，但强剂量或长时间的辐射，对人体是有害的，故C错误； D、核能合理的利用利大于弊，故D错误。 故答案为：A。 11．【答案】D 【解析】【分析】相同的加热时间，改变电流，进行重复实验，观察同一个装置，可以探究电热与电流的关系。 【解答】A、两个电阻串联，电流和通电时间相同，采用了控制变量法；用温度计示数变化来反映产生热量的多少，采用了转换法，故A不符合题意； B、因为存在热量散失，所以电阻产生的热量大于煤油吸收的热量，故B不符合题意； C、由可知，在电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以A瓶中煤油吸收的热量更多，温度计示数升高得更快，故C不符合题意； D、滑动变阻器的作用是改变电路中的电流，可探究电热与电流的关系，故D符合题意。 故答案为：D。 12．【答案】B 【解析】【分析】本题考查对基本的电路知识的熟悉程度，同时知道常见的安全电压电流值，以及内能的计算方法。 【解答】A. 国际上通常认为30 mA是安全电流的阈值，故A错误； B. 我国的标准家用电压是220 V，故B正确； C.常见的家用照明灯泡一般功率小于100W，故C错误； D.，故D错误； 故答案为：B。 13．【答案】B 【解析】【分析】电阻大小与电阻的材料、长度、横截面积等有关，材料和长度一定时，横截面积越小，电阻越大。 【解答】A、AB和CD串联，串联电路电流处处相等，故A错误； BD、由图可知，AB段横截面积较小，可知电阻较大，由可知，AN段产生的热量更多，所以先着火，故B正确，D错误； C、AB段电阻更大，由U=IR可知，AB段的电压较大，故C错误。 故答案为：B。 14．【答案】C 【解析】【分析】（1）根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题。 （2）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 【解答】A、图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加；故A错误； B、图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小；故B错误； C、图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少；故C正确； D、图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少；故D错误。 故答案为：C。 15．【答案】D 【解析】【分析）（1）可以计算通过灯泡的最大和最小电流得到电路中电流的变化范围。灯泡两端的最大电压为额定电压，据此计算出最大电流；然后再根据电压表的量程确定灯泡的最小电压，进而计算出最小电流即可； （2）根据计算出电流的最大和最小值，利用欧姆定律计算出对应的变阻器的阻值即可； （3）已知电路的最小电流，根据公式PL小=I小2RL计算出灯泡的最小功率； （4）已知电路的最大电流，根据公式P总大=I总大U总计算电路的最大功率。 【解答】A.灯泡的额定电流， 所以电路中电流最大值为Imax=IL=0.5A； 灯泡的电阻为； 根据电压表的量程0~3V可知，变阻器两端的最大电压是3V； 那么灯泡两端的最小电压为：UL'=U总-U变=4.5V-3V=1.5V； 则电路中的最小电流为：； 那么电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A．故A错误； B.当最大电流为0.5A时，滑动变阻器接入的阻值为：； 当最小电流为0.3A时，变阻器接入的阻值为：； 因此滑动变阻器的阻值变化范围为：4Ω~10Ω，故B错误； C.灯泡的最小功率是 PL小=I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W，故C错误； D.该电路的最大电功率为：P总大=I总大U总=0.5A×4.5V=2.25W，故D正确。 故选D。 16．【答案】（1）内；机械 （2）裂变；可控 【解析】【分析】（1）由“ 核材料在核反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器使水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。 ”可知，整个过程的能量转化过程为：核能转化为内能，再转化为机械能，最后转化为电能。 （2）核电站的原理是可控的核裂变，原子弹利用的是不可控的核裂变。 【解答】（1）核反应堆在释放核能时放热大量的热，可知是将核能转化为内能的过程，高温气体推动蒸气轮机转动，可知是将内能转化为机械能的过程，最后发电机将机械能又转化为电能。 （2）核电站的原理是可控的核裂变。 17．【答案】150；B；1.68×107 【解析】【分析】（1）本月消耗的电能等于两次读数的差值，注意最后一位是小数位。 （2）太阳能和氢弹的原理相同，均为核聚变，即图B；核电站和原子弹的原理是核裂变，即图A。 （3）根据计算吸收的热量。【解答】（1）由图甲可知月初电能表示数为5668.3千瓦·时，月末电能表示数为5818.3千瓦·时，则该户本月消耗的电能 5818.3千瓦·时-5668.3千瓦·时=150千瓦·时。 （2）太阳内部的氢原子在发生核聚变，图A是核裂变示意图，图B是核聚变示意图，所以太阳辐射的巨大能量来自图乙中B图。 （3）盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到60℃，则水吸收热量 ​​​​​​​​​​​​​​ 18．【答案】多；下落高度；ac 【解析】【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 【解答】 木桩进入沙中的深度越深，说明物体对木桩做的功越多，因为做功的大小可以通过木桩下陷的深度来衡量。 比较a、b两图，物体的质量相同（ m 1 = m 2 ），但木桩进入沙中的深度不同，说明重力势能与物体的高度有关。 要探究重力势能与质量的关系，需控制高度相同而质量不同，因此应比较a、c或b、c两组实验。 19．【答案】（1）惯性 （2）200；16000 【解析】【分析】（1）惯性是物质的属性，任何物质均具有惯性。 （2）平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。 （3）功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。 【解答】（1）货物具有惯性，能保持原来的运动状态，所以自动导引车在高速行驶转弯时，车上货物有时会向外侧滑落。 （2）自动导引车做匀速直线运动，说明受力平衡，动力等于摩擦阻力，阻力为200N，可知动力也为200N。 （3）克服阻力所做的功。 20．【答案】热；短路 【解析】【分析】（1）双层金属片受热程度相同时形变量不同，左侧金属片膨胀程度更大，导致金属片总体向右弯曲。 （2）电流越大，由焦耳定律可知，产生的热量越多，短路和总功率过大都会导致干路电流过大。【解答】（1）双层金属片因左侧受热膨胀更明显而向右弯曲，其工作原理主要是因为电流的热效应，双金属片受热右侧膨胀更明显而向右弯曲。 （2）触发断路器工作切断电源，主要是由于电路中电流过大，电路总功率过载或电路短路都会导致电流过大。 21．【答案】伏安法 【解析】【分析】根据电压表与电流表所测量的量即可测定小灯泡的电功率 。 【解答】用伏安法可测定小灯泡的电功率，根据电流表测量电流，根据电压表测量电压，根据 P=UI测量电功率。 22．【答案】电流；600J；仍能 【解析】【分析】（1）根据图片确定影响电流产生热量的哪个因素不同即可； （2）根据并联电路的电流规律和欧姆定律计算通过R2的电流，再根据焦耳定律Q2=I22R2t2计算电阻R2产生的热量； （3）根据原电路中R3的作用分析。 【解答】 （1）根据图片可知，R2与R3并联后与R1串联。R1在干路上，R2在支路上， 根据并联电路电流的规律可知，通过R1的电流大于通过R2的电流，所以该装置可以探究电流产生的热量与电流大小的关系； 故填：电流。 （2）根据题意可知，R1和R2电阻相同，根据可知，通过它们的电流大小相等。 根据I总=I2+I3可知，通过R2电流等于通过R1的电流的一半， 即I2=I1=×2A=1A； 则电流通过电阻R2产生的热量为：Q2=I22R2t2=（1A）2×5Ω×120s=600J； 故填：600。 （3）若将R3更换为10Ω的电阻，此时通过R1与R2的电流仍然不同，故仍能完成该实验探究。 故填：仍能。 23．【答案】（1）木块在水平面上移动的距离 （2）质量相同时，速度越大，动能越大 （3）小妍的实验设计更合理，小妍控制两个小球的下降高度相同，而小柯没有。 【解析】【分析】（1）用木块被撞击后移动的距离来反映动能大小，采用了转换法。 （2）注意小球从不同高度由静止释放的目的是改变小球达到水平面时的速度。 （3）重力势能与物体的质量以及高度有关，所以在探究重力势能与质量的关系时，应控制高度相同。 【解答】（1）动能大小不易直接比较，实验通过比较木块被撞击后移动的距离来反映动能的大小。 （2）由图可知，甲乙小球的质量相同，小球从不同高度由静止释放，乙小球达到水平面时的初速度更大，木块被撞击后移动的距离更远，故可得：在质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）小妍的设计更合理，小柯的方案中两个小球重心的高度不同，没有控制变量。 24．【答案】（1）= （2）加热时间 （3）小 （4）b 【解析】【分析】（1）本题考查转换法与热量比较。相同规格的加热器，在相同时间内放出的热量是相等的，不考虑热量损失时，液体吸收的热量等于加热器产生的热量，因此可通过加热器规格和加热时间判断吸收热量的多少。 （2）本题考查转换法的应用。在探究物质吸热能力的实验中，当使用相同规格的加热器时，加热时间越长，代表液体吸收的热量越多，因此用加热时间来间接反映液体吸收热量的多少，这是转换法的典型应用。 （3）本题考查比热容的计算公式与比较。比热容的计算公式为Q=cmΔt，变形可得​。当质量m和吸收热量Q（加热时间）相同时，温度变化Δt越大，比热容c越小。 （4）本题考查比热容的实际应用。比热容越大的物质，相同质量下升高相同温度能吸收更多的热量，冷却效果越好，因此适合做发动机冷却液。 【解答】（1）实验中使用的是相同规格的加热器，根据加热器的工作原理，相同时间内两个加热器产生的热量是相等的，因此 a 中加热器产生的热量等于 b 中加热器产生的热量。 （2）本实验采用转换法，由于相同规格的加热器在相同时间内放出的热量相同，因此液体吸收热量的多少可以通过加热时间来反映：加热时间越长，液体吸收的热量越多。 (3) 由图乙可知，相同加热时间（吸收相同热量）、等质量的 a、b 液体，a 液体温度升高得更快。根据公式 Q=cmΔt，在 Q、m相同时，Δt越大，比热容c越小。所以 a 液体的比热容比 b 液体小。 (4) 冷却液需要在吸收相同热量时温度升高慢，即比热容大的液体。b 液体比热容更大，吸热能力更强，做冷却液效果更好。故填 b。 故答案为：(1) =； (2) 加热时间； (3) 小； (4) b。 25．【答案】（1）速度越大，木块移动的距离越远，则钢球的动能越大 （2）乙、丙 （3）B （4）遵守交通规则，不超载行驶，不超速行驶 【解析】【分析】（1）甲乙两球质量相同而速度不同，乙的速度的，动能大。 （2）超载指的是质量过大，所以探究的是动能与质量的关系，应控制小球的速度相同而质量不同。 （3）实验研究的是小球撞击纸盒时的动能。 （4）质量一定时，速度越大，动能越大，所以不要超速行驶；速度一定时，质量越大，动能越大，所以不要超载行驶。【解答】（1）甲、乙两图中两小球的质量相同，滚下的高度不同，则到达水平面的速度不同，乙图中小球的高度更高，小钢球在刚到达水平面时的速度更大。比较甲、乙两图知道，质量相同的钢球从斜面上不同高度自由滚下，钢球撞击纸盒时的速度不同，速度越大，木块移动的距离越远，则钢球的动能越大。 （2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，故需要高度相同，即速度不变，质量不同的小球进行实验，乙、丙两图符合要求。 （3）本实验中“物体的动能”是指小钢球撞击纸盒时的动能。 故答案为：B。 （4）由甲、乙两图知道，在质量一定时，物体的速度越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大；由乙、丙两图知道，在速度一定时，物体的质量越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大，故作为一名汽车驾驶员，在行车时应尽量避免发生交通事故，减小发生事故时造成的危害，做到遵守交通规则，不超载行驶，不超速行驶。 （1）甲、乙两图中两小球的质量相同，滚下的高度不同，则到达水平面的速度不同，乙图中小球的高度更高，小钢球在刚到达水平面时的速度更大。比较甲、乙两图知道，质量相同的钢球从斜面上不同高度自由滚下，钢球撞击纸盒时的速度不同，速度越大，木块移动的距离越远，则钢球的动能越大。 （2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，故需要高度相同，即速度不变，质量不同的小球进行实验，乙、丙两图符合要求。 （3）本实验中“物体的动能”是指小钢球撞击纸盒时的动能，故B正确，AC错误。 故选B。 （4）由甲、乙两图知道，在质量一定时，物体的速度越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大；由乙、丙两图知道，在速度一定时，物体的质量越大，动能越大，发生事故时造成的危害性越大，故作为一名汽车驾驶员，在行车时应尽量避免发生交通事故，减小发生事故时造成的危害，做到遵守交通规则，不超载行驶，不超速行驶。 26．【答案】（1） （2）B （3）4；左 （4）0.75 （5）C 【解析】【分析】（1）根据电流变化确定变阻器接入的阻值变化，据此确定接线柱的选择情况，然后补充电路图即可； （2）根据电流表和电压表的示数变化确定故障的位置和种类； （3）①根据乙图确定电压表和电流表的量程和分度值，根据指针位置确定电压表和电流表的示数。根据U变=IR变计算此时变阻器两端的电压，最后根据U总=UL+U变计算电源电压； ②将电压表的示数与灯泡的额定功率比较，从而确定电压表的示数变化方向。根据U总=U1+U2分析变阻器的电压变化，最后根据串联电路的电压规律确定变阻器的阻值变化即可。 （4）根据P=UI计算灯泡的额定功率； （5）根据灯泡的阻值变化分析电压变化时电流表的增大幅度的变化即可。 【解答】（1） 滑片右移时电流变小，说明滑动变阻器的阻值需要增大，因此滑动变阻器应接入左下接线柱（即滑片右移时电阻丝长度增加），即将滑动变阻器串联接入左下接线柱和灯泡左端相连即可，如下图所示： （2） 电流表无示数说明电路断路，电压表满偏说明电压表直接测量电源电压，即电压表与电源之间的通路未经过用电器（小灯泡），即灯泡发生断路，故B正确，而ACD错误。 故选B。 （3）①根据乙图可知，电压表选择量程0-3V，分度值为0.1V，则示数为2V。电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.1A，则示数为0.4A。 此时变阻器的最大阻值为50Ω，则变阻器两端电压为：U变=IR变=0.04A×50Ω=2V； 则电源电压为：U总=UL+U变=2V+2V=4V； ②因为2V<2.5V，所以电压表的示数要增大。根据U总=U1+U2可知，变阻器的电压减小。根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，变阻器接入的阻值减小，则滑片向左移动。 （4） 当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.3A， 则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。 （5） 灯泡电阻随温度升高而增大， 则当电压的增大幅度相同时，电流的增大幅度逐渐减小，即图像向电压轴弯曲，故选C。 27．【答案】（1）B （2）S1 【解析】【分析】（1）太阳内部每时每刻都在发生核聚变； （2）根据题图判断开关的闭合情况。 【解答】（1）太阳辐射的巨大能量来自图甲中B所示的聚变反应。 （2）当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关S1。 故答案为：（1）B；（2）S1。 28．【答案】（1）乙 （2）沙子在B点附近停留时间最短，即速度最大，堆积最少；而在A和C点附近停留时间最长，速度最小，堆积最多。 【解析】【分析】从A到B，重力势能转化为动能，可知B点速度最大；从B到C，动能转化为重力势能，速度减小。速度越大，停留时间越短，流下来的沙子越少。 【解答】（1）（2）摆球从A点释放后，在重力作用下沿圆弧摆动，速度在最低点B处最大，在两侧高点A和C处速度为零。因此，沙子在B点附近停留时间最短（速度最大），堆积最少；而在A和C点附近停留时间最长（速度最小，堆积最多。） 29．【答案】（1） （2）功 功率。 【解析】【分析】（1）物体的重力根据G=mg进行计算，其中质量的单位是千克。 （2）功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，功率等于功与之间的比值。 30．【答案】（1）内能→机械能 （2）做功 （3）1.1×105牛 （4）600焦，1000瓦 【解析】【分析】功是指力作用在物体上并使其发生位移的过程。功的计算公式为：； 功率是指单位时间内传递或转换的能量，用以衡量体系做功的快慢，在国际单位制下，其单位为瓦特。P=； 【解答】（1） 蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是 内能→机械能； （2） 蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似。 （3）F=PS=帕 × 0.1平方米=1.1×105牛； （4）根据杠杆平衡定律：蒸汽产生的推力=G=1000N ，s=0.6m，所以W=Fs=1000N×0.6m=600J ；P=W/t=600J×100次/60s=1000w； 故答案为：（1）内能→机械能（2）做功（3）1.1×105牛（4）600焦，1000瓦 31．【答案】（1）不恒定 （2）解：根据题意可知，S自动接a，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态，此时R1与R2并联。 此时通过R1的电流为； 通过R2的电流为； 此时通过熔断器的总电流为。 （3）解：根据丙图可知，在升压阶段的总功率为； 升压阶段的总时间为t1=6min+3min+3min=12min=720s； 升压阶段消耗的电能为； 当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，即此时为R2的简单电路， 工作的时间为t1=3min+3min=6min=360s， 消耗的电能为 正常煮饭一次，至少需要消耗的电能为。 【解析】【分析】 （1）当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至160kPa时，压力开关又会自动闭合，据此分析； （2）接通电源，启动智能开关S，S自动接a，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态，此时R1和R2并联，根据P=UI可求出通过R1的电流，根据通过R2的电流，根据并联电路电流规律可求出升压阶段通过熔断器的电流；（3）根据计算R2的功率，由图丙知升压、保压的时间，根据W=Pt算出这次煮饭总共消耗的电能。 【解答】（1）根据丙图可知，当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至160kPa时，压力开关又会自动闭合加热，所以该电压力锅保压阶段的功率不恒定。 （1）当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，当锅内压强降至160kPa时，压力开关又会自动闭合加热，所以该电压力锅保压阶段的功率不恒定。 （2）S自动接a，同时压力开关自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；此时R1与R2并联。R1的电流为 R2的电流为 总电流为 （3）在升压阶段的总功率为 升压阶段的总时间为t1=6min+3min+3min=12min=720s 升压阶段消耗的电能为 当锅内压强达到180kPa时，压力开关自动断开，进入保压状态，即此时为R2的简单电路，工作的时间为t1=3min+3min=6min=360s 消耗的电能为 正常煮饭一次，至少需要消耗的电能为 32．【答案】（1）400 （2）快充时电流更大，单位时间内有更多的电能转化为电池的化学能（和内能），因此内能增加更快 （3）充电功率 P= 额定电压 × 额定电流 = 400 V × 150 A = 60000 W = 60 kW 需要充入的电量 W= 电池容量 × (90% - 10%) = 60 kW·h ×（90%-10%） = 48 kW·h 充电时间 t = 需要充入的电量 / 充电功率 = 48 kW·h / 60 kW = 0.8 小时 （4）线圈温度变化：从25℃升高到65℃，即ΔT = 40℃，线圈吸收的热量Q= 质量 × 比热容 × 温度变化 消耗的电能 W= 线圈吸收的热量 / 比例=36000J / 0.5% = 7200000J= 2 kW·h 行驶距离d= (消耗的电能 / 耗电量) × 100 km = (2 kW·h / 15 kW·h) × 100 km ≈ 13 km 【解析】【分析】（1）根据表中电池容量和电池能量密度计算电池的质量。 （2）快充的电功率大，在单位时间内消耗的电能多，转化的内能多。 （3）根据P=UI计算充电功率，再由W=Pt的推导公式计算时间。 （4）根据水温变化量结合比热容的定义式计算水吸收的热量，进而计算消耗的电能，由 15千瓦·时/100千米 计算行驶的路程。 【解答】（1）电池容量 = 60 kW·h，电池能量密度 = 0.15 (kW·h)/kg，电池质量 = 电池容量 / 电池能量密度 = 60 kW·h / 0.15 (kW·h)/kg = 400 kg。 （2）快充和慢充的主要区别在于充电电流的大小，快充时电流更大，单位时间内转化的电能更多，转化成的内能也更多。 学科网（北京）股份有限公司 $