第2章 能的转化与能量守恒 单元复习-单元检测（举一反三·讲义）科学新教材浙教版九年级上册

第2章 能的转化与能量守恒 单元复习-单元检测卷 注意事项： 1．测试范围：新教材浙教版科学九年级第2章。 2．考试时间：120分钟 试卷满分：160分。 第Ⅰ卷 选择题 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.下列用电器中，正常工作时电功率最大的是（ ） A．冰箱 B．电扇 C．空调 D．电视机 【答案】C 【解析】常见用电器电功率大小估计：冰箱约100W，电风扇几十瓦，电视机100‑200W，空调功率1000W以上，空调功率最大。 冰箱、电扇、电视机功率都在几百瓦以内；空调属于大功率用电器，正常工作电功率最大，选C。 2.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，其中的能量形式与其他三项不同的是（ ） A.青草的能量 B.汽油的能量 C.食物的能量 D.瀑布的能量 【答案】D 【解析】青草、汽油、食物都储存化学能；瀑布储存机械能。故选D。 3.下列现象与对应的能的转化的叙述，不正确的是（ ） A．火车驶过后，铁轨发热是机械能转化为内能 B．太阳灶使物体发热是光能转化为内能 C．电熨斗通电后发热是内能转化为电能 D．生石灰加水后发热是化学能转化为内能 【答案】C 【解析】A.铁轨发热，摩擦，机械能→内能，正确；B.太阳灶聚光加热，光能→内能，正确；C.电熨斗通电发热，是电能转化为内能，不是内能转电能，错误；D.生石灰加水放热，化学反应，化学能→内能，正确。题目选不正确，选C。 4.如图所示为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是（ ） A.从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功 B.从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功 C.从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功 D.举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功 【答案】D 【解析】从发力到上拉、从上拉到翻站，从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃的作用力向上，杠铃在作用力的方向上都移动了一段距离，所以运动员对杠铃做功，故A、B、C错误；举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃有力的作用，但是杠铃在作用力的方向上没有移动距离，所以运动员对杠铃不做功，故D正确。故选D。 5.小华家的电饭煲正常工作时的电流为3A，则它正常工作15min消耗的电能为（ ） A．2200J B．4500J C． D． 【答案】C 【解析】，，选C。 6.火锅是中国的美食之一。根据个人喜好可以加入不同的汤料和食物。下列说法中，正确的是（ ） A．滚烫的火锅汤含有的热量多 B．随着火锅汤的温度升高，其内能增加 C．刚出锅的食材“热”得烫嘴，“热”表示的是内能 D．火锅汤在沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变 【答案】B 【解析】热量是过程量，不能说“含有热量”；物体内能与质量、温度有关；液体沸腾：吸热，温度不变，内能增大。 A.热量只能说吸收放出，不能说“含有热量”；B.同一锅汤，质量不变，温度升高，内能增加，正确；C.“烫嘴”指温度高，不是内能；D.沸腾吸热，温度不变，内能增大。选B。 7.图1是模拟调光灯。电源电压为4V,小灯泡额定电压为2.5V,电流随电压变化的I‑U图像如图2所示，小灯泡两端的电压达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（ ） A.闭合开关，移动P能连续调光 B.闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15W C.在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全 D.在小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048～0.75W 【答案】B 【解析】铅笔芯总长15cm，总电阻30Ω，其阻值与长度成正比，则铅笔芯单位长度的阻值为2Ω/cm。串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压之和，各处的电流相等。由图2可知，小灯泡两端的电压时，通过灯泡的电流，此时铅笔芯两端的电压，通过铅笔芯的电流为，铅笔芯接入电路中的电阻为，因为铅笔芯的最大阻值为30Ω，所以当铅笔芯的最大阻值接入电路中时，小灯泡刚好发光；闭合开关，移动回形针P能连续调光，故A正确，不符合题意；由上述可知，回形针P滑到距A点10cm处时，铅笔芯接入电路中的阻值，则电源的电压：，即，由图像可知，当灯泡两端的电压，通过灯泡的电流时符合上述等式，此时小灯泡的实际功率，故B错误，符合题意；P滑到距A点2.5cm处时，铅笔芯接入电路中的电阻，则电源的电压，即，由图像可知，当灯泡两端的电压，通过灯泡的电流时符合上述等式，此时灯泡正常发光，所以在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡两端的电压超过额定电压灯泡将不安全，故C正确，不符合题意；小灯泡“刚亮”时的实际功率，小灯泡正常发光时的实际功率，所以小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048～0.75W，故D正确，不符合题意。故选B。 8.小金用水平推力推一物体在草地上匀速移动了一段距离，所做的功为，然后用相同大小的水平推力将该物体在水泥地上加速移动了相同的距离，所做的功为，则（ ） A． B． C． D．无法比较 【答案】A 【解析】功只看力大小和物体在力方向移动距离，和运动状态无关。 两次推力大小相等，移动距离相同，，所以。匀速、加速只改变运动状态，不影响力做功多少。选A。 9.如图所示是电阻甲和乙的I‑U图像，下列说法中错误的是（ ） A.当甲、乙并联在电路中，电源电压为2V时，电路总功率为1.2W B.当甲、乙串联在电路中，电路电流为0.4A时，电源电压为4V C.当乙两端电压为2V时，R乙=10Ω D.电阻乙是阻值变化的电阻 【答案】B 【解析】当甲、乙并联在电路中，电源电压为2V时，根据并联电路中电压规律可知，甲、乙两端电压均为2V，据图可知，通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A，则干路电流，电路总功率，A正确；当甲、乙串联在电路中，电路电流为0.4A时，据图可知，甲两端电压为2V，乙两端电压约为2.5V，根据串联电路中电压规律可得，电源电压约为，B错误；当乙两端电压为2V时，据图可知，通过乙的电流为0.2A，则乙的电阻，C正确；图中乙的I‑U图像不是直线，说明电阻乙的阻值是变化的，D正确。故选B。 10.某兴趣小组的同学们用图甲、乙、丙三个实验装置探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”。三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法中，正确的是（ ） A．“U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化”，所用的是控制变量法 B．利用该实验装置也可以探究“电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系” C．要探究电热与电阻的关系，应选用甲、丙串联接到电源两端进行实验 D．要探究电热与电流的关系，应选用甲、乙串联接到电源两端进行实验 【答案】B 【解析】转换法：U形管液面高度差反映产生热量多少；控制变量：探究电热与电阻要控制电流、时间；探究电热与电流控制电阻、时间；同一装置，通电时间不同，可探究热量与通电时间关系。 A.液面高度变化反映温度，是转换法，不是控制变量法；B.同一个装置，改变通电时间，U形管高度差不同，可以探究电热和通电时间关系，正确；C.探究电热与电阻，控制电流相同，选甲、乙串联；甲丙不能；D.探究电热与电流，选乙丙；乙甲电阻不同，不能探究电流影响。选B。 11.下图为物体在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线，运动的物体可能是（ ） A．由静止下落的乒乓球 B．竖直向上垫起的排球 C．离开脚后在地上滚动的足球 D．从肩上斜向上投掷出去的铅球 【答案】D 【解析】动能的影响因素：质量、速度；抛体运动动能变化。图像特点：动能始终不为零，先变小、后变大。 A.静止下落乒乓球，动能从0开始增大，图像不符合；B.竖直上抛排球，最高点速度为0，动能等于0，图像不符合；C.地面滚动足球，动能一直减小直到0，图像不符合；D.斜向上投掷铅球：出手到最高点，速度减小动能减小；下落速度变大动能变大；全程动能不为零，和图像匹配。选D。 12.小红在操场上将一皮 球抛出，皮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.皮球在a、c两点时动能相等 B.皮球在b点时的机械能最大 C.皮球由a到b时，动能逐渐增大 D.皮球由c到d时，机械能一直减小 【答案】D 【解析】据机械能的损失可知，小球在a处的动能大于在c处的动能，故A错误；从能量的转化的角度分析，当球离开手后的运动过程中，或与空气摩擦，或与地面摩擦，使得一部分机械能损失掉，所以相对来说，a点的机械能最大，故B错误；皮球由a到b时，其质量不变，速度变慢，即动能变小，同时其高度增加，重力势能变大，故C错误；皮球由c到d时，由于和空气、地面摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能减小，故D正确。 13.某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能。其简化电路如图所示， 供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线(有电阻) 连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。 断开S2后与断开S2前相比较，则（ ） A.照明灯亮度不变 B.照明灯亮度变弱 C.长导线上消耗的电能增加 D. 整个供电线路消耗的电功率变小 【答案】D 【解析】设长导线的电阻为R0，由图知，闭合开关S1、S2时，灯泡与加热器并联后再与R0串联，设此时灯泡两端电压为U1，断开开关S2时，灯泡与R0串联，设此时灯泡两端电压为U2，由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，所以断开开关S2时，灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，导线的电阻不变，根据串联电路的分压规律可知，灯泡两端的电压变大，即U2>U1，由 P=U2/R知，P’L>PL，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮，故A、B错误；断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律知，电路中电流减小，导线的电阻不变，由公式Q=I2Rt知，单位时间内长导线上消耗的电能减少，故Ｃ错误；断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由P=U2/R知，整个供电线路消耗的电功率变小，故D正确。 14.如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3Ⅴ，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 21A”，灯泡标有“2.5V 1.25 W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。若闭合开关，两电表的示数均不超 过所选量程，灯泡也能安全工作，下列说法中不正确的是（ ） A.滑动变阻器的功率范围是0.9~1W B.灯泡的最小功率是 0.45 W C.电流表示数的变化范围是0.3~0.5 A D.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4~10Ω 【答案】A 【解析】题图小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流；则滑动变阻器两端电压最高为3V，电路电流最大为1.25W÷2.5 V=0.5A，根据欧姆定律、串联电路的分压规律食及P=UI=分析解答即可。 15.某同学做科学实验时，电路图如图，已知他所用的电流表的量程为，电压表的量程为，电源电压为且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻的阻值为。开关闭合后，在实验操作无误的情况下，下列说法中正确的是（ ） A．电流表的最大示数为 B．滑动变阻器消耗的最小功率为 C．电压表的最小示数为 D．定值电阻消耗的最大功率为 【答案】C 【解析】电路图中：和滑动变阻器串联；电压表测定值电阻电压；电流表测电路电流；电压表量程0‑3V。 电压表示数为时，定值电阻两端的最大电压，根据欧姆定律可得，电流表的最大示数，电流最大只能0.3A，不是0.6A，故A错误。滑动变阻器两端的最小电压，串联电路有定值电阻，滑动变阻器电阻再大，电路总有电流，功率不可能等于0，故B错误。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，由可得，，电压表的最小示数，故C正确。电阻消耗的最大功率，故D错误。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共5小题，每空2分，共32分） 16.小华家电能表的表盘如图所示，该电能表所接用电器的总功率不得超过______W。小华关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作5min，电能表的指示灯闪烁400次，则电热水壶的实际电功率为______W。 【答案】6600；1500 【解析】图中电能表允许通过的最大电流为30A，可知该电能表所接用电器的总功率为。电热水器消耗的电能，则电热水壶的实际功率。 17.为了延长食物的保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机(如图甲)先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。如图乙为模拟该真空包装机功能的简易电路图。 (1)该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关有___________。 (2)密封时温度过高会导致袋口破损，为降低电热丝的温度，应将滑动变阻器的滑片向______移动。 【答案】(1)和 (2) 【解析】(1)抽气机M要工作，电流路径需要闭合总开关S，闭合，抽气机接入电路； (2)降低电热丝温度，就要减小电热丝实际功率，减小电路电流；滑动变阻器滑片向左移动，接入电阻变大，电路总电阻变大，电流变小，电热丝发热减少，温度降低。 18.如图，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点。从A点到达C点的过程中，小球的动能______(填序号，下同)，小球的重力势能______，小球的机械能______。 ①保持不变 ②一直减小 ③先增大后减小 ④一直增大 ⑤先减小后增大 【答案】③ ⑤ ② 【解析】动能看质量、速度；重力势能看质量高度。小球A到B高度降低速度变大；B到C高度升高速度变小。 A到B：高度下降，重力势能减小，速度变大动能增大；B到C：高度上升，重力势能变大，速度变小动能减小。动能先增大后减小，选③；重力势能先减小后增大，选⑤；轨道粗糙，一直克服摩擦做功，机械能一直减小，选②。 19.中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，在1亿度超高温度下运行了近10s。 (1)其反应原理与太阳类似，通过核______(填“聚变”或“裂变”)，释放巨大的核能，核能又转化为内能，从而获得高温。 (2)“人造太阳”加热功率达，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达_________J，这些电能可供一台功率为2000W的空调连续工作______小时。 【答案】(1)聚变 (2)； 【解析】(1)东方超环反应原理与太阳类似，通过核聚变释放巨大的核能，核能又转化为内能，从而获得高温。(2)因为发电效率为60%，所以发电功率，则每小时发电量，这些电能可供空调工作。 20.如图，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当木块左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下做往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J。则木块左端最终静止的位置一定不可能位于______(填“B”“C”或“D”)点，整个过程中木块克服阻力做的功是______J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于______(填“B”“C”或“D”)点。 【答案】C 18 B 【解析】松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J，说明弹簧此时有弹性形变；而到C点时弹簧恰好恢复原长，所以，木块最终静止的位置一定不可能位于C点； 最初弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J；木块在运动过程中，克服摩擦力做功，根据能量守恒定律可知，总的能量不变，故克服阻力所做的功为20J-2J=18J； 弹簧被压缩时具有弹力，弹力的方向是向右的，木块向右运动时，阻力是向左的；开始运动时，弹力大于阻力，木块向右运动的过程中，弹力慢慢减小，阻力不变，木块做加速运动，当木块受到的弹力等于阻力时速度最大，此时弹簧未恢复至原长；木块由于惯性仍然会向右运动，此时弹力小于阻力，做的是减速运动，当弹簧恢复原长时弹力为0；木块继续向右运动，在向左的弹力和摩擦力作用下做减速运动；由图可知，整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于B点。 21.如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度为40cm，质量为2kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力为其重力的0.2。若在木板左端用一水平推力将其以的速度匀速推下桌子，则水平推力的大小为______，水平推力的功率为______，至少需要做功______。(取) 【答案】4N；0.4W；0.8J 【解析】根据题意可知，直木板与桌面间的摩擦力为其重力的0.2，则它受到的摩擦力；水平推力将木板匀速推下桌子，木板受到平衡力，则推力。根据题意可知，木板运动的速度为，则水平推力的功率。当直木板的重心移动到桌面以外时会从桌面角落落下来，放在水平桌面上的匀质长直木板长度为40cm，只需要移动距离离20cm，至少需要做功。 三､实验及探究题 (本大题有4小题，共34分) 22.（6分）在探究“物体动能大小与质量的关系”时，课本方案：让不同质量的小钢球从同一斜面上相同高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。 (1)小陈认为课本方案难以操作，将斜面和水平面都改成了滑轨，将木块换成圆柱体块，方案迭代为1.0。这样改进的优点是____________________________________。 (2)小越质疑：不同质量的小钢球从同一倾斜滑轨上相同高度由静止滚下，到达底部时速度真的相同吗？他在倾斜滑轨的底部安装光控灯(当小钢球滚过时，光控灯会亮起)，进行三轨同步实验，方案迭代为2.0。利用分割槽使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的同一高度由静止同时滚下，若出现__________________的现象，说明三个小钢球到达斜面底部时速度相同。 (3)实验发现，不同质量的小钢球到达斜面底部时速度并不相同，查阅资料后发现这是由于小钢球体积不同导致的。如何在改变小钢球质量的情况下控制其体积不变？你的方法：__________________________________________。 【答案】(1)小钢球下滑的方向不容易改变，实验操作更方便 (2)三个光控灯同时亮起 (3)保持小钢球体积不变，让小钢球的中间是空心的，可以改变小钢球的质量 【解析】(1)滑轨约束小球运动轨迹，小球不容易跑偏，实验现象更稳定； (2)如果小球到达底端速度一样，会同时到达底部，光控灯同时亮； (3)控制体积不变，改变质量，可以用空心钢球，改变空心部分大小，外部体积不变，质量不同。 23. （12分）小科利用如图甲的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W ；继续向B端移动滑片，小灯泡的实际功率将______(填“小于”“大于”或“等于”)额定功率。 (2)实验时小灯泡突然熄灭，电流表示数变大，电压表示数几乎为零，可能的原因是______ ____________________________________。 (3)小科经过多次测量后，计算得到了一组功率P与电压的平方U2的图像，下列选项中，能正确表示P与U2的关系的是______(填字母)。 【答案】(1) 1 大于 (2)小灯泡短路 (3)D 【解析】(1)读图知，电流表0‑0.6A量程，分度值0.02A，示数0.4A；额定电压2.5V，则P=UI=2.5V×0.4A=1W；滑片向B移动，滑动变阻器接入电阻变小，灯泡电压变大，实际电压大于额定电压，则实际功率大于额定功率。 (2)电流表示数变大，电路总电阻变小；电压表示数几乎0，灯泡两端没有电压，故障是小灯泡短路。 (3)灯丝电阻随电压升高、温度升高而变大。，R随电压增大变大，P随增大，但是增长越来越慢，图像选D。 24. （10分）小科在进行“测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率”的实验。 甲 乙 （1）小科连接了如图甲所示的电路，此电路有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线； （2）电路连接正确后闭合开关，移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.0V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向________（填“左”或“右”）移动； （3）小科根据实验测得的数据在图乙中画出了小灯泡的电流随电压变化的关系图像，则小灯泡的额定功率为____W，小科实验中所用的滑动变阻器的规格可能是（ ）。 A.“10Ω 0.5A” B.“20Ω 1.5A” C.“30Ω1.5A” 【答案】（1）如图所示 （2）左 （3）0.5；C 【解析】（1）题图甲中电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中，该电路是错误的，电流表应与灯泡串联，电压表应与灯泡并联，正确连接电路如答案图所示。 （2）电压表的示数为2.0V，低于小灯泡的额定电压，要使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以应将滑片向左移动。 （3）由题图乙知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率为P=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W；由题图乙可知，当电压表示数UL=0.5V时，电流表示数为0.1A，因串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时滑动变阻器两端的电压：U滑=U-UL=3V-0.5V=2.5V，此时小灯泡的电阻：RL==5Ω，利用串联分压原理可知此时滑动变阻器接入电路中的电阻为RL=25Ω，因此所用滑动变阻器的规格可能为C。 25.（6分）用如图甲所示装置，进行“探究做功改变物体内能”的实验，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图乙所示图像。 甲 乙 （1）结合图乙分析，描述打气筒打气5秒后出现的实验现象：______________________ ____________________________________。 （2）题图乙中AB段气体内能增大，温度升高，打气筒对烧瓶内酒精蒸气做功，将机械能转化为内能。以下改变内能的方式，与本实验不同的是_____（多选）。 A.放在室内的热水温度逐渐降低 B.从滑梯上滑下时，臀部感觉很热 C.冬天，向手“哈气”取暖 D.反复弯折铁丝，铁丝变热 （3）本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精，请判断并说明理由：___________________ ___________________________________________。 【答案】（1）橡皮塞被弹出，瓶口出现白雾，温度传感器显示温度下降 （2）压缩；AC （3）能，通过温度传感器显示的温度变化可反映烧瓶中气体内能的变化 （4） 【解析】（1）用打气筒向烧瓶内打气，瓶内气体压强增大，瓶内气体对橡皮塞做功，橡皮塞被弹起；瓶内气体对橡皮塞做功，瓶内气体内能减少，温度降低，酒精蒸气放出热量，发生液化，瓶口出现白雾。 （2）题图乙中𝐴𝐵 段气体内能增大，温度升高，打气筒对烧瓶内酒精蒸气做功，将机械能转化为内能。放在室内的热水温度逐渐降低，改变内能的方式是热传递，与本实验不同，A符合题意；从滑梯上滑下时，臀部感觉很热，改变内能的方式是做功，与本实验相同，B不符合题意；冬天，向手“哈气”取暖，改变内能的方式是热传递，与本实验不同，C符合题意；反复弯折铁丝，铁丝变热，改变内能的方式是做功，与本实验相同，D不符合题意。故选AC 。 （3）实验目的是探究做功改变物体内能，如果去掉瓶内的酒精，通过温度传感器显示的温度变化仍可反映烧瓶中气体内能的变化，可以完成实验探究。 四、综合题(本大题有5小题，共49分) 26.（9分）户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式。攀岩就是人们借助岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。某攀岩者体重为60kg，同时背着质量为7.5kg的背包，用时2min 攀上了高为10m的竖直岩壁，取得了很好的成绩。请回答下列问题。(g取10N/kg) (1)攀岩者克服重力做了多少功？ (2)在这个过程中，攀岩者克服重力做功的功率为多大？ (3)根据所学的知识，在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩？并说明理由。 【答案】(1)攀岩者的体重，背包的重力，攀岩者克服重力做的功。 (2)攀岩者克服重力做功的功率。 (3)在训练和比赛中减轻体重或轻装上阵，这样在攀岩过程中克服重力做的功就会减少，从而提高攀岩速度。 【解析】(1)总质量， 总重力， 克服重力做功：。 (2)，功率：。 27.(13分)如图1所示为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图2所示，和均为电热丝，和为温控开关，其中有、两个触点，可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。当闭合，连接触点时，处于高温挡，高温挡功率为。已知。 (1)当______，连接触点______时，电路处于低温挡。 (2)求中温挡的电功率。 (3)求的阻值。 (4)图3是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。(用科学记数法，结果保留一位小数) 【答案】断开　　　　 【解析】(1)由题意知，当闭合，连接触点时，电路处于高温挡，此时和并联，总电阻最小，功率最大。低温挡需要电路中的总电阻最大，功率最小。因此应断开，应连接触点，使、串联接入电路。 (2)只闭合，断开，电路中只有工作，电路处于中温挡；。 (3)闭合，连接触点时，和并联，电路处于高温挡，根据电路中总功率等于各用电器电功率之和可知，的功率，由得。 (4)和串联，电路处于低温挡，则，本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能等于高、中、低挡消耗电能之和，即。 28.(11分)工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为，为了确定其中是否还含有其他可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为，用它烧水，使得的水温度升高了，已知检测所用的烧水炉的效率为，天然气的热值为。 (1)检测过程中，水吸收的热量是多少？ (2)检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？ (3)该页岩气样品的热值为多少？ 【答案】　　 【解析】(1)水吸收的热量。 (2)页岩气样品所释放的热量。 (3)，所以该页岩气样品的热值。 29.（10分）如图所示是一用直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A。g取10N/kg。 求： (1)该电动机做机械功的功率； (2)求重物上升的速度大小； (3)若电动机卡住不能转动，则电动机容易被烧毁，请说明理由。 【答案】（1）电源电压U=110V，电动机线圈的电阻R=4Ω，电路中的电流I=5A，则电动机做机械功的功率： …………（3分） 答：该电动机做机械功的功率为450W。 （2）重物质量m=50~kg，则重物的重力： G=mg=50kg×10N/kg=500N …………（2分） 由 得，重物上升的速度： …………（3分） 答：重物上升的速度大小为0.9m/s。 （3）卡住后电动机消耗的电能全部转化为内能，容易使电动机温度升高而损坏（2分） 【解析】（1）已知电源电压和电路中的电流，可利用公式P=UI计算电功率；已知线圈的电阻和通过线圈的电流，可利用公式 计算发热功率；再利用 可计算出电动机做机械功的功率。 （2）利用 的变形公式计算速度 （3）卡住后电动机消耗的电能全部转化为内能，容易使电动机温度升高而损坏。 30. （6分）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V  3W”字样，R1、R2为定值电阻，当S闭合，S1和S2断开时，灯泡L正常发光，L和R1的功率之比为3∶1；当开关都闭合时，R1和R2的功率之比为4∶1，求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）开关都闭合时，R2的功率。 【答案】（1）12Ω （2）4W 【解析】（1）灯泡L正常发光时的电阻 （2）当S闭合，S1和S2断开时，灯泡和电阻R1串联，灯泡L正常发光，电路中的电流；通过灯泡和电阻R1的电流相等，L和R1的功率之比为3∶1，所以，R1=4Ω，电源电压U=I(RL+R1)=0.5A×(12Ω+4Ω)=8V； 当开关都闭合时，R1和R2并联，R1的功率， R1和R2功率之比为4∶1，R2功率。 第 18 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 能的转化与能量守恒 单元复习-单元检测卷 注意事项： 1．测试范围：新教材浙教版科学九年级第2章。 2．考试时间：120分钟 试卷满分：160分。 第Ⅰ卷 选择题 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.下列用电器中，正常工作时电功率最大的是（ ） A．冰箱 B．电扇 C．空调 D．电视机 2.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，其中的能量形式与其他三项不同的是（ ） A.青草的能量 B.汽油的能量 C.食物的能量 D.瀑布的能量 3.下列现象与对应的能的转化的叙述，不正确的是（ ） A．火车驶过后，铁轨发热是机械能转化为内能 B．太阳灶使物体发热是光能转化为内能 C．电熨斗通电后发热是内能转化为电能 D．生石灰加水后发热是化学能转化为内能 4.如图所示为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是（ ） A.从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功 B.从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功 C.从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功 D.举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功 5.小华家的电饭煲正常工作时的电流为3A，则它正常工作15min消耗的电能为（ ） A．2200J B．4500J C． D． 6.火锅是中国的美食之一。根据个人喜好可以加入不同的汤料和食物。下列说法中，正确的是（ ） A．滚烫的火锅汤含有的热量多 B．随着火锅汤的温度升高，其内能增加 C．刚出锅的食材“热”得烫嘴，“热”表示的是内能 D．火锅汤在沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能不变 7.图1是模拟调光灯。电源电压为4V,小灯泡额定电压为2.5V,电流随电压变化的I‑U图像如图2所示，小灯泡两端的电压达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（ ） A.闭合开关，移动P能连续调光 B.闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15W C.在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全 D.在小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048～0.75W 8.小金用水平推力推一物体在草地上匀速移动了一段距离，所做的功为，然后用相同大小的水平推力将该物体在水泥地上加速移动了相同的距离，所做的功为，则（ ） A． B． C． D．无法比较 9.如图所示是电阻甲和乙的I‑U图像，下列说法中错误的是（ ） A.当甲、乙并联在电路中，电源电压为2V时，电路总功率为1.2W B.当甲、乙串联在电路中，电路电流为0.4A时，电源电压为4V C.当乙两端电压为2V时，R乙=10Ω D.电阻乙是阻值变化的电阻 10.某兴趣小组的同学们用图甲、乙、丙三个实验装置探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”。三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法中，正确的是（ ） A．“U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化”，所用的是控制变量法 B．利用该实验装置也可以探究“电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系” C．要探究电热与电阻的关系，应选用甲、丙串联接到电源两端进行实验 D．要探究电热与电流的关系，应选用甲、乙串联接到电源两端进行实验 11.下图为物体在空中飞行过程中动能随时间变化的曲线，运动的物体可能是（ ） A．由静止下落的乒乓球 B．竖直向上垫起的排球 C．离开脚后在地上滚动的足球 D．从肩上斜向上投掷出去的铅球 12.小红在操场上将一皮 球抛出，皮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.皮球在a、c两点时动能相等 B.皮球在b点时的机械能最大 C.皮球由a到b时，动能逐渐增大 D.皮球由c到d时，机械能一直减小 13.某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能。其简化电路如图所示， 供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线(有电阻) 连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。 断开S2后与断开S2前相比较，则（ ） A.照明灯亮度不变 B.照明灯亮度变弱 C.长导线上消耗的电能增加 D. 整个供电线路消耗的电功率变小 14.如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3Ⅴ，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 21A”，灯泡标有“2.5V 1.25 W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。若闭合开关，两电表的示数均不超 过所选量程，灯泡也能安全工作，下列说法中不正确的是（ ） A.滑动变阻器的功率范围是0.9~1W B.灯泡的最小功率是 0.45 W C.电流表示数的变化范围是0.3~0.5 A D.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4~10Ω 15.某同学做科学实验时，电路图如图，已知他所用的电流表的量程为，电压表的量程为，电源电压为且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻的阻值为。开关闭合后，在实验操作无误的情况下，下列说法中正确的是（ ） A．电流表的最大示数为 B．滑动变阻器消耗的最小功率为 C．电压表的最小示数为 D．定值电阻消耗的最大功率为 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共5小题，每空2分，共32分） 16.小华家电能表的表盘如图所示，该电能表所接用电器的总功率不得超过______W。小华关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作5min，电能表的指示灯闪烁400次，则电热水壶的实际电功率为______W。 17.为了延长食物的保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机(如图甲)先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。如图乙为模拟该真空包装机功能的简易电路图。 (1)该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关有___________。 (2)密封时温度过高会导致袋口破损，为降低电热丝的温度，应将滑动变阻器的滑片向______移动。 18.如图，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点。从A点到达C点的过程中，小球的动能______(填序号，下同)，小球的重力势能______，小球的机械能______。 ①保持不变 ②一直减小 ③先增大后减小 ④一直增大 ⑤先减小后增大 19.中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，在1亿度超高温度下运行了近10s。 (1)其反应原理与太阳类似，通过核______(填“聚变”或“裂变”)，释放巨大的核能，核能又转化为内能，从而获得高温。 (2)“人造太阳”加热功率达，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达_________J，这些电能可供一台功率为2000W的空调连续工作______小时。 20.如图，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当木块左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下做往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J。则木块左端最终静止的位置一定不可能位于______(填“B”“C”或“D”)点，整个过程中木块克服阻力做的功是______J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于______(填“B”“C”或“D”)点。 21.如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度为40cm，质量为2kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力为其重力的0.2。若在木板左端用一水平推力将其以的速度匀速推下桌子，则水平推力的大小为______，水平推力的功率为______，至少需要做功______。(取) 三､实验及探究题 (本大题有4小题，共34分) 22.（6分）在探究“物体动能大小与质量的关系”时，课本方案：让不同质量的小钢球从同一斜面上相同高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小。 (1)小陈认为课本方案难以操作，将斜面和水平面都改成了滑轨，将木块换成圆柱体块，方案迭代为1.0。这样改进的优点是____________________________________。 (2)小越质疑：不同质量的小钢球从同一倾斜滑轨上相同高度由静止滚下，到达底部时速度真的相同吗？他在倾斜滑轨的底部安装光控灯(当小钢球滚过时，光控灯会亮起)，进行三轨同步实验，方案迭代为2.0。利用分割槽使三个不同质量的小钢球分别从三个相同倾斜轨道的同一高度由静止同时滚下，若出现__________________的现象，说明三个小钢球到达斜面底部时速度相同。 (3)实验发现，不同质量的小钢球到达斜面底部时速度并不相同，查阅资料后发现这是由于小钢球体积不同导致的。如何在改变小钢球质量的情况下控制其体积不变？你的方法：__________________________________________。 23. （12分）小科利用如图甲的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W ；继续向B端移动滑片，小灯泡的实际功率将______(填“小于”“大于”或“等于”)额定功率。 (2)实验时小灯泡突然熄灭，电流表示数变大，电压表示数几乎为零，可能的原因是______ ____________________________________。 (3)小科经过多次测量后，计算得到了一组功率P与电压的平方U2的图像，下列选项中，能正确表示P与U2的关系的是______(填字母)。 24. （10分）小科在进行“测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率”的实验。 甲 乙 （1）小科连接了如图甲所示的电路，此电路有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线； （2）电路连接正确后闭合开关，移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.0V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向________（填“左”或“右”）移动； （3）小科根据实验测得的数据在图乙中画出了小灯泡的电流随电压变化的关系图像，则小灯泡的额定功率为____W，小科实验中所用的滑动变阻器的规格可能是（ ）。 A.“10Ω 0.5A” B.“20Ω 1.5A” C.“30Ω1.5A” 25.（6分）用如图甲所示装置，进行“探究做功改变物体内能”的实验，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图乙所示图像。 甲 乙 （1）结合图乙分析，描述打气筒打气5秒后出现的实验现象：______________________ ____________________________________。 （2）题图乙中AB段气体内能增大，温度升高，打气筒对烧瓶内酒精蒸气做功，将机械能转化为内能。以下改变内能的方式，与本实验不同的是_____（多选）。 A.放在室内的热水温度逐渐降低 B.从滑梯上滑下时，臀部感觉很热 C.冬天，向手“哈气”取暖 D.反复弯折铁丝，铁丝变热 （3）本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精，请判断并说明理由：___________________ ___________________________________________。 四、综合题(本大题有5小题，共49分) 26.（9分）户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式。攀岩就是人们借助岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。某攀岩者体重为60kg，同时背着质量为7.5kg的背包，用时2min 攀上了高为10m的竖直岩壁，取得了很好的成绩。请回答下列问题。(g取10N/kg) (1)攀岩者克服重力做了多少功？ (2)在这个过程中，攀岩者克服重力做功的功率为多大？ (3)根据所学的知识，在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩？并说明理由。 27.(13分)如图1所示为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图2所示，和均为电热丝，和为温控开关，其中有、两个触点，可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。当闭合，连接触点时，处于高温挡，高温挡功率为。已知。 (1)当______，连接触点______时，电路处于低温挡。 (2)求中温挡的电功率。 (3)求的阻值。 (4)图3是某次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。(用科学记数法，结果保留一位小数) 28.(11分)工作人员采取了部分页岩气样品，经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为，为了确定其中是否还含有其他可燃性成分，现在在实验室进一步对其进行热值测试：假设所取样品气体的体积为，用它烧水，使得的水温度升高了，已知检测所用的烧水炉的效率为，天然气的热值为。 (1)检测过程中，水吸收的热量是多少？ (2)检测过程中，页岩气样品所释放的热量是多少？ (3)该页岩气样品的热值为多少？ 29.（10分）如图所示是一用直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A。g取10N/kg。 求： (1)该电动机做机械功的功率； (2)求重物上升的速度大小； (3)若电动机卡住不能转动，则电动机容易被烧毁，请说明理由。 30. （6分）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V  3W”字样，R1、R2为定值电阻，当S闭合，S1和S2断开时，灯泡L正常发光，L和R1的功率之比为3∶1；当开关都闭合时，R1和R2的功率之比为4∶1，求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）开关都闭合时，R2的功率。 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