第2章 能的转化与能量守恒（单元分层自测·基础通关卷）科学新教材浙教版九年级上册

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:75分钟 分数：100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．利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。目前用于发电的核能来自（　　） A．化学反应产生 B．原子核放射性产生 C．原子核聚变产生 D．原子核裂变产生 【答案】D 【解答】解：目前用于发电的核能来自原子核裂变产生，原子核裂变是较大原子核分裂成较小原子核的过程，可通过核反应堆实现可控，是目前核电站利用核能发电的主要方式，故D正确，ABC错误。 故选：D。 2．如图是游乐场过山车轨道的设计方案。若不计摩擦和阻力，过山车在第一关山头由静止下滑，一定能实现越过后面山头的设计是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解： 过山车从第一山头由静止下滑，初始重力势能最大，若要越过后面的山头，后面山头的高度必须不超过第一山头的高度（否则需要更大的重力势能，而机械能守恒无法满足）； A、后面山头低于第一山头，重力势能足够转化，能越过，故A正确； BCD、后面山头高于或等于第一山头，机械能不足，无法越过，故BCD错误。 故选：A。 3．2025年“九三阅兵”中，东风﹣61陆基洲际导弹作为国之重器首次亮相。该导弹发射后的飞行轨迹如图所示（大气层外空气密度极低，可视作真空）。导弹的飞行过程分为推进加速段AB、无动力飞行段BCD、机动滑行段DE，其中机械能守恒的为（　　） A．仅AB段 B．仅BCD段 C．仅DE段 D．AB和DE段 【答案】B 【解答】解：图中AB有推力做功，而DE过程受到空气阻力，克服摩擦力做功，故机械能不守恒； 而大气层外空气密度极低，可视作真空，没有推力和阻力，故是机械能守恒的，故B正确，ACD错误。 故选：B。 4．阅读下列关于学校运动会上跳远比赛的情景描写，回答下面小题。 某中学的校秋季运动会上，同学们观看了小金同学的跳远比赛。只见他从起跑、助跑到起跳，一气呵成，随后腾空而起，稳稳落入沙坑。裁判员仔细测量核实后，欣喜地宣布小金打破了校运会记录，全场顿时响起热烈的掌声，为他庆贺。 小金从腾空而起到落入沙坑前的运动过程中，下列判断正确的是（　　） A．小金具有机械能 B．小金的运动是直线运动 C．以起跳板为参照物，小金是静止的 D．以小金为参照物，沙坑是静止的 【答案】A 【解答】解：A、机械能包括动能和势能。小金在腾空过程中，具有一定的速度，存在动能；相对于地面具有高度，存在重力势能；动能与重力势能之和即为机械能，因此小金具有机械能，故A正确。 B、小金起跳后，在水平方向有初速度，竖直方向受重力作用，运动轨迹为抛物线，属于曲线运动，并非直线运动，故B错误。 C、判断运动与静止的关键是看相对位置是否变化，起跳板固定在地面，小金起跳后与起跳板的相对位置不断改变；因此以起跳板为参照物，小金是运动的，而非静止，故C错误。 D、以小金为参照物，沙坑与小金的相对位置随时间不断靠近；因此沙坑相对于小金是运动的，并非静止，故D错误。 故选：A。 5．喷气式飞行背包通过吸入并压缩空气后使喷油燃烧，内部气体剧烈膨胀后高速喷出产生推力。下列说法错误的是（　　） A．人向上飞行的过程中，推力对人做功 B．人在同一高度上飞行时，重力对人做功 C．喷气式飞行背包利用喷射反作用力推进 D．喷气式飞行背包中气体向下喷出的过程与内燃机做功冲程类似 【答案】B 【解答】解：A、人向上飞行的过程中，受到推力作用，并在推力的作用下移动了一段距离，推力对人做功，故A正确； B、人在同一高度上飞行时，受到重力作用，但没在重力的方向上移动距离，重力对人没有做功，故B错误； C、物体间力的作用是相互的，喷气式飞行背包利用喷射反作用力推进，故C正确； D、喷气式飞行背包中气体向下喷出的过程中，内能转化为机械能，与内燃机做功冲程类似，故D正确。 故选：B。 6．小明用如图装置进行实验：①闭合开关，1分钟后记录温度计示数；②断开开关，待瓶中液体冷却至室温，减小滑动变阻器阻值并重复操作①。该实验探究的是（　　） A．电热与电阻大小的关系 B．电热与电流大小的关系 C．电热与通电时间的关系 D．电热与发热材料的关系 【答案】B 【解答】解：①闭合开关，1分钟后记录温度计示数；②断开开关，待瓶中液体冷却至室温，减小滑动变阻器阻值，增大了电路的电流，并重复操作①，电阻大小和通电时间不变，故该实验探究的是电热与电流大小的关系。 故选：B。 7．将甲、乙、丙三个相同小球，从顶端A点同时由静止沿光滑的不同斜面滑下（如图所示）。若不计空气阻力，则小球到达底部B点时的速度大小关系为（　　） A．v乙＞v丙＞v甲 B．v甲＞v丙＞v乙 C．v乙＞v甲＞v丙 D．v甲＝v乙＝v丙 【答案】D 【解答】解：将甲、乙、丙三个相同的小球，从光滑斜面的顶端A点同时静止滑下，由于高度和初速度都相同，则机械能是相同的，不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同，所以v甲＝v乙＝v丙，故ABC错误、D正确。故选：D。 8．2025年中国航天取得了历史性突破，发射次数创历史新高。小科用如图装置模拟火箭发射。下列说法正确的是（　　） A．细线对吸管的摩擦力方向竖直向上 B．喷出气体对气球做功，使气球速度增加 C．气球持续上升是因为受到惯性的作用 D．气球对喷出气体的力和喷出气体对气球的力是一对平衡力 【答案】B 【解答】解：A、吸管随气球上升时，相对于细线有向上运动的趋势，细线对吸管的摩擦力方向与相对运动趋势相反，应为竖直向下，故A错误。 B、气球喷出气体时，气体对气球施加反作用力，这个力推动气球运动，对气球做功，使气球的动能增加，速度增大，故B正确。 C、惯性是物体的固有属性，不能说“受到惯性的作用”，气球持续上升是因为喷出气体获得了向上的速度，之后由于惯性保持向上运动，故C错误。 D、这两个力分别作用在喷出气体和气球两个不同物体上，是一对相互作用力，而平衡力需要作用在同一物体上，故D错误。 故选：B。 9．2025年5月30日9时22分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。5月30日15时18分，神舟十八号载人飞船成功与空间站完成自主快速交会对接。下列有关说法正确的是（　　） A．运载火箭的燃料燃烧的过程是内能转化为化学能 B．对接后，组合体从近地点向远地点运动时机械能增大 C．在穿越大气层时，与空气摩擦是机械能转化为内能 D．运载火箭大多选用液态氢作为燃料，主要是因为氢具有较大的比热容 【答案】C 【解答】解：A、运载火箭的燃料燃烧过程，是将燃料储存的化学能转化为内能，而非内能转化为化学能，故A错误。 B、对接后，组合体在太空轨道运行时不受空气阻力，机械能守恒。从近地点向远地点运动时，只是动能转化为重力势能，机械能总量保持不变，故B错误。 C、火箭穿越大气层时，与空气剧烈摩擦，需要克服摩擦力做功，机械能通过做功的方式转化为内能，使火箭表面温度升高，故C正确。 D、运载火箭选用液态氢作为燃料，主要原因是液态氢具有较大的热值，相同质量的氢完全燃烧能释放出更多的热量，而非因为比热容大，故D错误。 故选：C。 10．2025年4月19日，李晨洋以5米63的成绩获得中国田径街头巡回赛厦门站男子撑杆跳冠军。如图所示，撑杆跳分为助跑、起跳、越杆三个过程，下列说法正确的是（　　） A．助跑时，运动员的动能变大，惯性变大 B．整个过程中机械能不守恒 C．越杆达到最高点时，运动员的速度为0 D．起跳时，杆的弹性势能全部转化成运动员的动能 【答案】B 【解答】解：A．助跑时，运动员的质量不变，速度变大，动能变大。质量不变，惯性不变，故A错误； B．整个过程中运动员需克服空气阻力做功，将机械能转化为内能，运动员的机械能不守恒，故B正确； C．运动员在最高点时，速度不为0，还具有向前的速度，故C错误； D．起跳时，运动员的高度和速度变大，杆的弹性势能一部分转化为运动员的动能，一部分转化为运动员的重力势能，故D错误。 故选：B。 11．口香糖的锡纸可以用来做一些有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状，其中AB段和CD段等长，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池的正、负极，发现锡纸条AB段先开始着火，如图乙所示。下列分析不正确的是（　　） A．AB段两端电压比CD段两端电压大 B．通过AB段的电流比CD段的电流大 C．AB段的电阻值比CD段的电阻值大 D．AB段产生热量比CD段产生热量多 【答案】B 【解答】解：B、AB和CD是串联，电流处处相等，故B错误，符合题意； C、电压与电阻成正比U＝IR，AB更细，横截面积越小AB段电阻越大，故C正确，不符合题意； A、串联电流相同，电阻大的分压大，AB电阻大，AB两端电压，故A正确，不符合题意； D、电流相同，AB电阻大，根据Q＝I2Rt知电路中迅速产生大量热量使温度达到铝箔纸的着火点而使之燃烧，所以中间AB处很快开始冒烟起火，故D正确，不符合题意。 故选：B。 12．2024年6月25日，嫦娥六号返回器成功着陆，实现了人类首次月球背面采样返回。其着陆过程的部分轨迹如图所示。已知返回器质量不变，且在大气层外运动时不受空气阻力，下列分析错误的是（　　） A．从A到B，返回器动能变大 B．从B到C，返回器机械能守恒 C．从C到D，返回器重力势能变小 D．返回器的机械能在A点时大于D点 【答案】A 【解答】解：A、AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能和内能，所以返回器的动能变小，故A错误。 B、BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变，故B正确。 C、CD段，返回器质量不变，高度变小，重力势能减小，故C正确。 D、A到D的过程中，由于克服空气阻力做功，使得机械能不断减小，所以返回器的机械能在A点时大于D点，故D正确。 故选：A。 13．图像是表征事物的一种方法。小艺用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率，将滑片从b移至a，记录电压表与电流表的多组数据并描绘出如图乙所示的I﹣U图像。若图中面积S2表示灯泡的电流为I2时电灯消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为（　　） A．S1 B．S3 C．S1+S2 D．S2+S3 【答案】A 【解答】解：由图甲可知，该电路中小灯泡与滑动变阻器串联， 因电流表测电路中的电流，电压表测小灯泡两端的电压，小灯泡的功率为：（对应I﹣U图像中灯泡曲线与坐标轴围成的矩形面积）； 电源电压U总恒定，电路总功率为：P总＝U总•I， 滑动变阻器的功率为：P总﹣P灯； 当滑动变阻器滑片在a端时，电路为只有小灯泡的简单电路，此时电流为I3，小灯泡两端电压等于电源电压U总，即图像中电压的最大值等于电源电压， 由图乙可知，当电流为I2时，灯泡功率对应的面积为S2， 总功率P总是以U总为纵轴、I2为横轴的矩形总面积（即S1+S2）； 则此时滑动变阻器的功率为：，故A正确，BCD错误。 故选：A。 14．如图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中甲为白球被击打后瞬间，乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点。假设两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关说法正确的是（　　） A．白球由甲点到乙点，机械能守恒 B．黑球由丁点到戊点，是因为受到推力作用 C．甲点白球的机械能等于两球撞击后机械能之和 D．两球撞击后的瞬间，乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能 【答案】D 【解答】解：A、白球由甲点到乙点，由于桌面粗糙，白球需要克服摩擦力做功，一部分机械能会转化为内能，所以机械能不守恒，故A错误。 B、黑球由丁点到戊点，是因为黑球具有惯性，要保持原来的运动状态继续运动，而不是受到推力作用，故B错误。 C、白球从甲点运动到乙点，一部分动能转化为内能，在乙点撞击黑球后，一部分动能传递给黑球，所以白球在甲点的机械能大于两球撞击后机械能之和，故C错误。 D、由图可知碰撞后黑球滚动的距离大于白球，且两球完全相同，桌面粗糙程度也相同，说明碰撞后黑球克服摩擦力做的功更多，根据功能关系可知，碰撞后的瞬间黑球的机械能大于白球，即乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能，故D正确。 故选：D。 15．如图甲所示，规格相同的烧瓶内装了相同质量的煤油，烧瓶内的电阻R1＞R2，实验得到图乙所示的煤油温度与加热时间的图像，不计热量损失，下列说法正确的是（　　） A．加热2分钟时，两瓶煤油吸收的热量相同 B．图乙中A表示R2所在烧瓶中煤油的温度变化情况 C．实验过程中，电阻R1的发热功率小于R2 D．为使煤油升温更快，甲图中滑动变阻器的滑片可向左移动 【答案】D 【解答】解：AB、规格相同的烧瓶内装了相同质量的煤油，烧瓶内的电阻R1＞R2，加热2分钟时，根据Q＝I2Rt可知电阻R1所在的瓶子中煤油吸收的热量较多，从图乙可知A的温度变化量较大，根据Q＝cmΔt可知，图乙中A表示R1所在烧瓶中煤油的温度变化情况，故AB错误； CD、根据P＝I2R可知实验过程中，电阻R1的发热功率大于R2，为使煤油升温更快，可让电路中电流变大，总电阻变小，甲图中滑动变阻器的滑片可向左移动，故C错误、D正确。 故选：D。 二．填空题（共9小题，每空1分，共27分） 16．2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功，并与中国空间站天和核心舱对接形成组合体。搭载神舟二十一号乘组的返回舱于2025年11月14日在东风着陆场着陆。 （1）如图甲所示，点火后火箭向下喷射出高温燃气而获得上升动力，说明 。 （2）图乙是返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦的场景，此过程通过 （填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。 （3）返回舱重为3×104牛顿。返回的最后着陆阶段，反推发动机点火，当降到距离地面1m高度时，返回舱以速度3m/s匀速下落，此时重力做功的功率为 瓦。 【答案】（1）物体间力的作用是相互的；（2）做功；（3）9×104。 【解答】解：（1）点火后火箭向下喷射出高温燃气，火箭给燃气向下的推力，同时燃气给火箭向上的推力，使火箭获得上升动力，说明物体间力的作用是相互的。 （2）火箭高速运动过程中，与空气摩擦而温度急剧升高，这是以做功的方式改变火箭的内能。 （3）此时重力做功的功率为。 故答案为：（1）物体间力的作用是相互的；（2）做功；（3）9×104。 17．食品级不锈钢速冻“冰块”可快速给饮料降温，且可循环使用、不会稀释饮料口感。将1颗质量为50克的不锈钢“冰块”从﹣10℃的冷冻室取出后立即放入一杯50克25℃的水中，待温度稳定时，发现水温下降了15℃。不考虑热量损失，回答下列问题： （1）不锈钢冰块放入水中后，水温下降，则水的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过 方式改变内能的。 （2）不锈钢“冰块”的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）水的比热容。 【答案】（1）减小；热传递；（2）小于。 【解答】解：（1）水温下降，水放出热量，内能减小；这是通过热传递的方式改变内能的。 （2）水的温度变化：Δt水＝15℃，末温t＝ 25℃﹣15℃＝10℃， 不锈钢“冰块”的温度变化：Δt钢＝10℃﹣（﹣10℃）＝20℃， 不计热量损失，Q水放＝Q钢吸，即：c水mΔt水＝c钢mΔt钢， 因为m相同，Δt水＜Δt钢， 所以c钢＜c水，即不锈钢“冰块”的比热容小于水的比热容。 故答案为：（1）减小；热传递；（2）小于。 18．小科在骑动感单车健身。动感单车是一种结合运动健身和能量转换的科技产品，骑行时，可以将机械能转化为电能，如图所示。 （1）下列设备与动感单车骑行时能量转化原理相同的是 。 A.发电机 B.电磁起重机 C.电动机 （2）动感单车的坐垫面积约为0.02m2，小科的质量为64kg，当他双手双脚悬空静坐在坐垫上时，坐垫受到的压强为 Pa。 【答案】（1）A；（2）3.2×104。 【解答】解：（1）动感单车骑行时，其内部闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应的原理发电； A、发电机是利用电磁感应原理制成的，故A符合题意； B、电磁起重机是利用电流的磁效应制成的，故B不符合题意； C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，故C不符合题意。 故选：A； （2）小科双脚悬空静坐在坐垫上时，对座垫的压力： F＝G＝mg＝64kg×10N/kg＝640N， 坐垫受到的压强为： p3.2×104Pa。 故答案为：（1）A；（2）3.2×104。 19．如图甲所示，是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯，可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的。该省油灯的结构如图乙所示，回答下列问题： （1）在夹层中加水，主要是利用水的 较大的特性，可以吸收更多的热量。 （2）夹层注水，通过 （填“做功”或“热传递”）的方式降低油温，减少了油的蒸发，达到省油目的。 （3）燃烧一段时间，灯油质量减少了5克，根据Q放＝mq灯油，则这5克灯油完全燃烧放出的热量为 焦耳。（q灯油＝4.6×107J/kg） 【答案】（1）比热容；（2）热传递；（3）2.3×105。 【解答】解：（1）因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，因此在夹层中加水，可以吸收更多的热量； （2）在夹层中加水，水通过热传递的方式吸收油的热量，使油的温度降低，减少了油的蒸发，达到省油目的； （3）5克灯油完全燃烧放出的热量为： Q放＝mq灯油＝5×10﹣3kg×4.6×107J/kg＝2.3×105J。 故答案为：（1）比热容；（2）热传递；（3）2.3×105。 20．如图是小科玩蹦床的情境，质量为50千克的小科从O点开始下落，在A点时刚好与床面接触，B点时受力平衡，C点时到达最低点，已知OA＝3米，AC距离等于OA距离，不计床面自身重力，不计能量损失。请回答下列问题。 （1）如图所示，从A点到C点的过程中，小科的动能如何变化： （填“一直减小”、“一直增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 （2）整个过程中弹性势能最大的是 点。小科从O点开始下落至最低点的过程中重力做功为 焦（不计空气阻力）。 【答案】（1）先增大后减小；（2）C；3000。 【解答】解：（1）小科从O点到A点受到重力作用下落，合力方向与运动方向相同，速度增大；从A点到B点，蹦床发生形变，蹦床产生向上的弹力，但弹力小于重力，小科受到合力仍然向下，因此继续加速，到达B点时受力平衡，B点速度达到最大；从B点到C点的过程，蹦床形变程度变大，向上的弹力变大，弹力大于小科重力，小科受到合力向上，由于惯性仍向下运动，合力方向与运动方向相反，小科运动速度减小；质量一定时，动能大小与速度大小有关，速度变大，动能变大，速度减小，动能减小，因此小科的动能先增大后减小； （2）①弹性势能与形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大，蹦床在C点时形变程度最大，因此整个过程中弹性势能最大的是C点； ②小科从O点开始下落至最低点的过程中重力做功为：W＝Gh＝50kg×10N/kg×2×3m＝3000J。 故答案为：（1）先增大后减小；（2）C；3000。 21．地下车库都装有水泵（抽水机），现要求水泵能在1min内将10m3的水抽到6m高处，将10m3的水提升到6m高处需要水泵做 J的有用功，水泵的输出功率至少要大于 W。（g取10N/kg） 【答案】6×105；1×104。 【解答】解：水的重力G＝mg＝ρVg＝1.0×103kg/m3×10m3×10N/kg＝1×105N， 水泵做的有用功W＝Gh＝1×105N×6m＝6×105J； 则水泵的输出功率至少要大于有用功率。 故答案为：6×105；1×104。 22．我国正在研发时速600km/h的高速磁悬浮列车。为了更节能，研发团队采用了“轻量化”设计，用碳纤维复合材料替代部分传统金属材料，使列车整车质量减小，结合流线型设计，最终实现了能耗下降20%。 （1）列车进站时，通过制动使速度减小。这说明力可以 。 （2）轻量化设计是通过 可减少动能，启动到相同速度需要的能量更少；由于行驶过程动能减少，制动过程中，让列车停下来需要转化为 能减少，从而更加节能。 【答案】（1）改变物体的运动状态；（2）减少质量；内。 【解答】解：（1）列车进站时，通过制动使速度减小。这说明力可以改变物体的运动状态； （2）动能与物体的质量和速度有关，轻量化设计使车的质量减小，是通过减小质量可减少动能； 制动过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，由于行驶过程动能减少，制动过程中，让列车停下来需要转化为内能减少，从而更加节能。 故答案为：（1）改变物体的运动状态；（2）减少质量；内。 23．如图甲是小锦同学在刚刚结束的集团运动会上投掷实心球场景的示意图，当实心球脱手时，重心离地面的高度是1.8m，当实心球至最高点时，重心上升了0.9m。已知实心球质量为2千克，小建的质量为55千克。 （1）实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功： J。 （2）实心球自脱手至落地的过程中（不计空气摩擦，图乙中关于其动能的大小随时间变化的曲线正确的是 （填序号，下同），机械能的大小随时间变化的曲线正确的是 。 【答案】（1）54；（2）①；②。 【解答】解：（1）实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功W＝G球h＝m球gh＝2kg×10N/kg×（0.9m+1.8m）＝54J； （2）实心球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小；当上升到最高点时，水平方向上速度不为零，仍然具有动能；下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大。 所以，动能是先减小，上升到最高点动能达到最小值但不为0，然后又增大；故图①正确； 实心球自脱手至落地的过程中，由于不计空气摩擦，没有能量的损失，则机械能守恒，即机械能保持不变，故图②正确。 故答案为：（1）54；（2）①；②。 24．如图甲是同学们训练乒乓球用的发球机，如果这个机器在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个完全相同的乒乓球，如图乙，若不计空气阻力。 （1）乒乓球a在最高点，重力势能最大，动能 （填“为零”或“不为零”）。 （2）乒乓球a、b、c从发出到刚好落地的整个过程中，重力做功分别为Wa、Wb、Wc，则Wa、Wb、Wc的大小关系为 。 （3）乒乓球a、b、c刚好落地时的速度分别为va、vb、vc，则va、vb、vc的大小关系为 。 【答案】（1）不为零；（2）Wa＝Wb＝Wc；（3）va＝vb＝vc。 【解答】解：（1）乒乓球a在最高点，在水平方向上仍有一定速度，所以动能不为0。 （2）由图知，乒乓球的重力相等，发出时高度相同，根据W＝Gh可知，重力做功相等，即Wa＝Wb＝Wc。 （3）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达地面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同，所以三球到达乒乓球台的速度相同，即va＝vb＝vc。 故答案为：（1）不为零；（2）Wa＝Wb＝Wc；（3）va＝vb＝vc。 三．实验探究题（共3小题，每空2分，共24分） 25．为了比较两种液体的吸热能力，某实验小组用下图中两个相同的装置做实验，数据记录如表所示。 物理量 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃ 液体1 50 20 5 45 液体2 * 20 5 68 （1）表格中“*”处应填 。 （2）实验过程中，用 比较物质吸热的多少。 （3）根据表中数据，可算得液体1和液体2比热容之比c1：c2＝ 。 （4）上述两种液体中， （填“液体1”或“液体2”）作为汽车冷却液效果更好。 【答案】（1）50；（2）加热时间；（3）48：25；（4）液体1。 【解答】解： （1）比较两种液体的吸热能力的实验中，需取质量相等的两种液体，液体2应该也是50g； （2）实验中，液体吸收的热量多少无法直接看见，可以用加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这是转换法的应用； （3）根据c，液体1和2的质量相同，初始温度相同，加热时间相同即吸收热量相同，可得出温度变化量之比与比热容之比成反比，温度变化量之比是25：48，即c1：c2＝48：25； （4）通过分析表中数据可知，质量相同的液体的1和2初温相同，加热相同时间，液体1升高的温度低，液体1的吸热能力强，做冷却液更合适。 故答案为：（1）50；（2）加热时间；（3）48：25；（4）液体1。 26．为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，小科用如图所示的电路进行研究（光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进入）。已知灯L的额定电压为2V，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动R1滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 电压表V示数/V 0.5 1.0 1.5 2. 2.5 电流表A1示数/A 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 电流表A2示数/A 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18 （1）该实验通过观察 来体现灯泡L的亮度变化，这种科学方法称为 法。 （2）第3次实验中灯L的亮度比正常发光时更 （填“暗”或“亮”）。 （3）通过数据分析，得出的实验结论是 。 【答案】（1）电流表A2的示数变化；转换；（2）暗； （3）灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡的电功率越大，灯泡越亮。 【解答】解：（1）题目要求探究灯泡亮度与电功率的关系。灯泡的亮度是一个主观感受，不易直接量化。实验巧妙地利用了光敏电阻的特性（阻值随光照增强而减小）来间接反映亮度。灯泡L和光敏电阻R光敏同置于暗盒内，灯泡越亮，照射到光敏电阻上的光就越强，其电阻就越小。在光敏电阻所在的支路中，电源电压和R2阻值不变，根据欧姆定律I，当R光敏减小时，该支路的电流（即电流表A2的示数）会增大。因此，可以通过观察电流表A2的示数来间接判断灯泡L的亮度。这种将不易观察或测量的物理量（亮度）转换为易于观察或测量的物理量（电流）的方法，在物理学中称为转换法。 （2）题目已知灯L的额定电压为2V，所以灯泡在2V电压下工作时为“正常发光”。查阅表格可知，第4次实验时电压为2.0V，即为正常发光状态，此时电流表A2的示数为0.16A。第3次实验时，电压为1.5V，电流表A2的示数为0.14A。由于0.14A＜0.16A，说明第3次实验时灯泡的亮度比正常发光时要暗。 （3）要得出灯泡亮度与电功率的关系，需要计算每次实验中灯泡的实际功率，并与代表亮度的A2示数进行比较。灯泡的实际功率 PL可由公式 PL＝U×IA1 计算。实验1：P1＝0.5V×0.08A＝0.04W，A2示数为0.04A。 实验2：P2＝1.0V×0.12A＝0.12W，A2示数为0.10A。 实验3：P3＝1.5V×0.16A＝0.24W，A2示数为0.14A。 实验4：P4＝2.0V×0.20A＝0.40W，A2示数为0.16A。 实验5：P5＝2.5V×0.24A＝0.60W，A2示数为0.18A。 通过对比数据可以发现，随着灯泡实际功率的增大，电流表A2的示数也随之增大，即灯泡的亮度在增加。因此，可以得出结论：灯泡的实际电功率越大，灯泡越亮。 故答案为：（1）电流表A2的示数变化；转换；（2）暗； （3）灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡的电功率越大，灯泡越亮。 27．小滨用如图甲所示的电路测量小灯泡在不同电压下的功率，实验中所用电源的电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔代替导线将图甲补充完整。（要求当滑片向左移动时电流表示数变小） （2）小滨正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为0，电压表示数接近3V，则故障可能是 。 （3）排除故障后，小滨移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，则电压表的示数为 V。为了测量小灯泡正常发光时的功率，他将滑动变阻器的滑片向右滑动，使电压表的示数为2.5V。 （4）小滨将多次实验测得的电流和对应的电压绘制了如图丙所示的I﹣U图像，根据图像可知，小灯泡正常发光时的功率为 W。 【答案】（1）；（2）小灯泡断路；（3）1.9；（4）1.25W。 【解答】解：（1）要求当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变小，可知变阻器连入电路的电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示： ； （2）发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为0，说明电路可能有断路发生，电压表示数等于电源电压3V，说明电压表到电源间是通路，所以故障的原因可能是小灯泡断路了； （3）如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，则电压表的示数为1.9V； （4）由 I﹣U 图像可知，当灯泡两端电压 U＝2.5V 时，通过灯泡的电流 I＝0.5A，小灯泡正常发光时的功率为：P额＝U额I额＝2.5V×0.5A＝1.25W。 故答案为：（1）；（2）小灯泡断路；（3）1.9；（4）1.25W。 四．解答题（共3小题） 28．（6分）一辆装有华为ADS3.0智能驾驶系统的小汽车，正以54km/h的速度匀速行驶，探测到前方有紧急情况，驾驶系统能快速反应，经0.3s的反应时间后开始刹车。小汽车从刹车到停止的过程中行驶了15m，用时2.0s。求： （1）小汽车在反应时间内通过的路程； （2）小汽车从刹车到停止的平均速度； （3）若该小汽车的车长为5米，在ADS3.0的智能辅助下，以54km/h的速度匀速通过一座全长145米的桥梁（从车头驶入到车尾驶出），该小车所需的时间是几秒？ 【答案】（1）小汽车在反应时间内通过的路程为4.5m； （2）小汽车从刹车到停止的平均速度为7.5m/s； （3）小车通过桥梁所需要的时间为10秒。 【解答】解：（1）小汽车在反应时间内通过的路程为： s＝vt＝54m/s×0.3s＝4.5m； （2）小汽车从刹车到停止的平均速度为： v'7.5m/s； （3）小车通过的路程等于桥长与车长之和，即s''＝L+L'＝5m+145m＝150m，则小车通过桥梁所需要的时间为： t''10s。 答：（1）小汽车在反应时间内通过的路程为4.5m； （2）小汽车从刹车到停止的平均速度为7.5m/s； （3）小车通过桥梁所需要的时间为10秒。 29．（6分）2025年11月1日，我国神舟二十一号载人飞船已与空间站组合体完成对接，神舟二十一号搭载的太空烤箱采用高效碳纤维电热体，为航天员在轨烹饪提供保障，其核心加热电路相关参数如下：飞船主电源系统供电电压为28V，烤箱加热时的总电阻为14Ω，某次烹饪时烤箱以额定功率工作30分钟，将硅胶袋内的食材加热至适口温度。请计算： （1）此次烹饪过程中，电热体实际消耗的电能是多少焦耳？ （2）若不计热量散失，这些消耗的电能通过电热转化后，可使1.5kg的食材温度升高多少℃？（食材的比热容取3.2×103J/（kg•℃），食物吸收热量的效率按98%计算） 【答案】（1）电热体实际消耗的电能是1.008×105J： （2）食材温度升高20.58℃。 【解答】解：（1）已知电源电压为U＝28V，烤箱加热时的总电阻为R＝14Ω，烹饪时间为t＝30min＝1800s， 则电热体实际消耗的电能是：W1.008×105J； （2）不计热量散失，则电热转化的热量为Q放＝W＝1.008×105J， 食物吸收热量的效率为98%，则食物吸收的热量为Q吸＝98%Q放＝98784J， 由Q＝cmΔt可得，食材升高的温度为：Δt20.58℃。 答：（1）电热体实际消耗的电能是1.008×105J； （2）食材温度升高20.58℃。 30．（7分）家用暖菜板集解冻、暖菜、旋转等多方面功能于一体，成为家用电器的新宠。其部分工作电路简化后如图所示。R1、R2为加热电阻，R1规格为“363Ω 2.5A”，R2＝121Ω，开关S1闭合，暖菜功能打开，通过调节滑动变阻器可调节加热功率，从而实现温度的调节。再闭合开关S2，暖菜板旋转。小乐利用所学的知识来测量该暖菜板的最大电功率（包括旋转和加热功率），他关闭家中其他用电器，仅让暖菜板处于最大功率时工作，观察发现家里标有“3000r/（kW•h）”的电能表的转盘在1min内刚好转了40r。请回答以下问题： （1）求该暖菜板的最大加热功率； （2）求该暖菜板的最大电功率； （3）求该暖菜板的旋转功率。 【答案】（1）该暖菜板的最大加热功率为400W； （2）该暖菜板的最大电功率为800W； （3）该暖菜板的旋转功率为400W。 【解答】解：（1）当R1＝0Ω时，电路中的电阻最小，根据P可知，暖菜板的加热功率最大，则该暖菜板的最大加热功率为： ； （2）他关闭家中其他用电器，仅让暖菜板处于最大功率时工作，观察发现家里标有“3000r/（kW•h）”的电能表的转盘在1min内刚好转了40r，暖菜板消耗的电能为： ，， 则该暖菜板的最大电功率为： ； （3）该暖菜板的旋转功率： P'＝P﹣P大＝800W﹣400W＝400W。 答：（1）该暖菜板的最大加热功率为400W； （2）该暖菜板的最大电功率为800W； （3）该暖菜板的旋转功率为400W。 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:75分钟 分数：100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．利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。目前用于发电的核能来自（　　） A．化学反应产生 B．原子核放射性产生 C．原子核聚变产生 D．原子核裂变产生 2．如图是游乐场过山车轨道的设计方案。若不计摩擦和阻力，过山车在第一关山头由静止下滑，一定能实现越过后面山头的设计是（　　） A． B． C． D． 3．2025年“九三阅兵”中，东风﹣61陆基洲际导弹作为国之重器首次亮相。该导弹发射后的飞行轨迹如图所示（大气层外空气密度极低，可视作真空）。导弹的飞行过程分为推进加速段AB、无动力飞行段BCD、机动滑行段DE，其中机械能守恒的为（　　） A．仅AB段 B．仅BCD段 C．仅DE段 D．AB和DE段 4．阅读下列关于学校运动会上跳远比赛的情景描写，回答下面小题。 某中学的校秋季运动会上，同学们观看了小金同学的跳远比赛。只见他从起跑、助跑到起跳，一气呵成，随后腾空而起，稳稳落入沙坑。裁判员仔细测量核实后，欣喜地宣布小金打破了校运会记录，全场顿时响起热烈的掌声，为他庆贺。 小金从腾空而起到落入沙坑前的运动过程中，下列判断正确的是（　　） A．小金具有机械能 B．小金的运动是直线运动 C．以起跳板为参照物，小金是静止的 D．以小金为参照物，沙坑是静止的 5．喷气式飞行背包通过吸入并压缩空气后使喷油燃烧，内部气体剧烈膨胀后高速喷出产生推力。下列说法错误的是（　　） A．人向上飞行的过程中，推力对人做功 B．人在同一高度上飞行时，重力对人做功 C．喷气式飞行背包利用喷射反作用力推进 D．喷气式飞行背包中气体向下喷出的过程与内燃机做功冲程类似 6．小明用如图装置进行实验：①闭合开关，1分钟后记录温度计示数；②断开开关，待瓶中液体冷却至室温，减小滑动变阻器阻值并重复操作①。该实验探究的是（　　） A．电热与电阻大小的关系 B．电热与电流大小的关系 C．电热与通电时间的关系 D．电热与发热材料的关系 7．将甲、乙、丙三个相同小球，从顶端A点同时由静止沿光滑的不同斜面滑下（如图所示）。若不计空气阻力，则小球到达底部B点时的速度大小关系为（　　） A．v乙＞v丙＞v甲 B．v甲＞v丙＞v乙 C．v乙＞v甲＞v丙 D．v甲＝v乙＝v丙 8．2025年中国航天取得了历史性突破，发射次数创历史新高。小科用如图装置模拟火箭发射。下列说法正确的是（　　） A．细线对吸管的摩擦力方向竖直向上 B．喷出气体对气球做功，使气球速度增加 C．气球持续上升是因为受到惯性的作用 D．气球对喷出气体的力和喷出气体对气球的力是一对平衡力 9．2025年5月30日9时22分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。5月30日15时18分，神舟十八号载人飞船成功与空间站完成自主快速交会对接。下列有关说法正确的是（　　） A．运载火箭的燃料燃烧的过程是内能转化为化学能 B．对接后，组合体从近地点向远地点运动时机械能增大 C．在穿越大气层时，与空气摩擦是机械能转化为内能 D．运载火箭大多选用液态氢作为燃料，主要是因为氢具有较大的比热容 10．2025年4月19日，李晨洋以5米63的成绩获得中国田径街头巡回赛厦门站男子撑杆跳冠军。如图所示，撑杆跳分为助跑、起跳、越杆三个过程，下列说法正确的是（　　） A．助跑时，运动员的动能变大，惯性变大 B．整个过程中机械能不守恒 C．越杆达到最高点时，运动员的速度为0 D．起跳时，杆的弹性势能全部转化成运动员的动能 11．口香糖的锡纸可以用来做一些有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状，其中AB段和CD段等长，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池的正、负极，发现锡纸条AB段先开始着火，如图乙所示。下列分析不正确的是（　　） A．AB段两端电压比CD段两端电压大 B．通过AB段的电流比CD段的电流大 C．AB段的电阻值比CD段的电阻值大 D．AB段产生热量比CD段产生热量多 12．2024年6月25日，嫦娥六号返回器成功着陆，实现了人类首次月球背面采样返回。其着陆过程的部分轨迹如图所示。已知返回器质量不变，且在大气层外运动时不受空气阻力，下列分析错误的是（　　） A．从A到B，返回器动能变大 B．从B到C，返回器机械能守恒 C．从C到D，返回器重力势能变小 D．返回器的机械能在A点时大于D点 13．图像是表征事物的一种方法。小艺用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率，将滑片从b移至a，记录电压表与电流表的多组数据并描绘出如图乙所示的I﹣U图像。若图中面积S2表示灯泡的电流为I2时电灯消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为（　　） A．S1 B．S3 C．S1+S2 D．S2+S3 14．如图为桌球运动员击打白球后，白球撞击黑球的运动轨迹图，其中甲为白球被击打后瞬间，乙和丁点为两球撞击后的瞬间，最终分别停留在丙点和戊点。假设两球完全一样，桌面粗糙程度相同。下列有关说法正确的是（　　） A．白球由甲点到乙点，机械能守恒 B．黑球由丁点到戊点，是因为受到推力作用 C．甲点白球的机械能等于两球撞击后机械能之和 D．两球撞击后的瞬间，乙点白球的机械能小于丁点黑球的机械能 15．如图甲所示，规格相同的烧瓶内装了相同质量的煤油，烧瓶内的电阻R1＞R2，实验得到图乙所示的煤油温度与加热时间的图像，不计热量损失，下列说法正确的是（　　） A．加热2分钟时，两瓶煤油吸收的热量相同 B．图乙中A表示R2所在烧瓶中煤油的温度变化情况 C．实验过程中，电阻R1的发热功率小于R2 D．为使煤油升温更快，甲图中滑动变阻器的滑片可向左移动 二．填空题（共9小题，每空1分，共27分） 16．2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功，并与中国空间站天和核心舱对接形成组合体。搭载神舟二十一号乘组的返回舱于2025年11月14日在东风着陆场着陆。 （1）如图甲所示，点火后火箭向下喷射出高温燃气而获得上升动力，说明 。 （2）图乙是返回舱进入大气层时与空气剧烈摩擦的场景，此过程通过 （填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。 （3）返回舱重为3×104牛顿。返回的最后着陆阶段，反推发动机点火，当降到距离地面1m高度时，返回舱以速度3m/s匀速下落，此时重力做功的功率为 瓦。 17．食品级不锈钢速冻“冰块”可快速给饮料降温，且可循环使用、不会稀释饮料口感。将1颗质量为50克的不锈钢“冰块”从﹣10℃的冷冻室取出后立即放入一杯50克25℃的水中，待温度稳定时，发现水温下降了15℃。不考虑热量损失，回答下列问题： （1）不锈钢冰块放入水中后，水温下降，则水的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过 方式改变内能的。 （2）不锈钢“冰块”的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）水的比热容。 18．小科在骑动感单车健身。动感单车是一种结合运动健身和能量转换的科技产品，骑行时，可以将机械能转化为电能，如图所示。 （1）下列设备与动感单车骑行时能量转化原理相同的是 。 A.发电机 B.电磁起重机 C.电动机 （2）动感单车的坐垫面积约为0.02m2，小科的质量为64kg，当他双手双脚悬空静坐在坐垫上时，坐垫受到的压强为 Pa。 19．如图甲所示，是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯，可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的。该省油灯的结构如图乙所示，回答下列问题： （1）在夹层中加水，主要是利用水的 较大的特性，可以吸收更多的热量。 （2）夹层注水，通过 （填“做功”或“热传递”）的方式降低油温，减少了油的蒸发，达到省油目的。 （3）燃烧一段时间，灯油质量减少了5克，根据Q放＝mq灯油，则这5克灯油完全燃烧放出的热量为 焦耳。（q灯油＝4.6×107J/kg） 20．如图是小科玩蹦床的情境，质量为50千克的小科从O点开始下落，在A点时刚好与床面接触，B点时受力平衡，C点时到达最低点，已知OA＝3米，AC距离等于OA距离，不计床面自身重力，不计能量损失。请回答下列问题。 （1）如图所示，从A点到C点的过程中，小科的动能如何变化： （填“一直减小”、“一直增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 （2）整个过程中弹性势能最大的是 点。小科从O点开始下落至最低点的过程中重力做功为 焦（不计空气阻力）。 21．地下车库都装有水泵（抽水机），现要求水泵能在1min内将10m3的水抽到6m高处，将10m3的水提升到6m高处需要水泵做 J的有用功，水泵的输出功率至少要大于 W。（g取10N/kg） 22．我国正在研发时速600km/h的高速磁悬浮列车。为了更节能，研发团队采用了“轻量化”设计，用碳纤维复合材料替代部分传统金属材料，使列车整车质量减小，结合流线型设计，最终实现了能耗下降20%。 （1）列车进站时，通过制动使速度减小。这说明力可以 。 （2）轻量化设计是通过 可减少动能，启动到相同速度需要的能量更少；由于行驶过程动能减少，制动过程中，让列车停下来需要转化为 能减少，从而更加节能。 23．如图甲是小锦同学在刚刚结束的集团运动会上投掷实心球场景的示意图，当实心球脱手时，重心离地面的高度是1.8m，当实心球至最高点时，重心上升了0.9m。已知实心球质量为2千克，小建的质量为55千克。 （1）实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功： J。 （2）实心球自脱手至落地的过程中（不计空气摩擦，图乙中关于其动能的大小随时间变化的曲线正确的是 （填序号，下同），机械能的大小随时间变化的曲线正确的是 。 24．如图甲是同学们训练乒乓球用的发球机，如果这个机器在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个完全相同的乒乓球，如图乙，若不计空气阻力。 （1）乒乓球a在最高点，重力势能最大，动能 （填“为零”或“不为零”）。 （2）乒乓球a、b、c从发出到刚好落地的整个过程中，重力做功分别为Wa、Wb、Wc，则Wa、Wb、Wc的大小关系为 。 （3）乒乓球a、b、c刚好落地时的速度分别为va、vb、vc，则va、vb、vc的大小关系为 。 三．实验探究题（共3小题，每空2分，共24分） 25．为了比较两种液体的吸热能力，某实验小组用下图中两个相同的装置做实验，数据记录如表所示。 物理量 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最终温度/℃ 液体1 50 20 5 45 液体2 * 20 5 68 （1）表格中“*”处应填 。 （2）实验过程中，用 比较物质吸热的多少。 （3）根据表中数据，可算得液体1和液体2比热容之比c1：c2＝ 。 （4）上述两种液体中， （填“液体1”或“液体2”）作为汽车冷却液效果更好。 26．为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，小科用如图所示的电路进行研究（光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进入）。已知灯L的额定电压为2V，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动R1滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 电压表V示数/V 0.5 1.0 1.5 2. 2.5 电流表A1示数/A 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 电流表A2示数/A 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18 （1）该实验通过观察 来体现灯泡L的亮度变化，这种科学方法称为 法。 （2）第3次实验中灯L的亮度比正常发光时更 （填“暗”或“亮”）。 （3）通过数据分析，得出的实验结论是 。 27．小滨用如图甲所示的电路测量小灯泡在不同电压下的功率，实验中所用电源的电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔代替导线将图甲补充完整。（要求当滑片向左移动时电流表示数变小） （2）小滨正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为0，电压表示数接近3V，则故障可能是 。 （3）排除故障后，小滨移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，则电压表的示数为 V。为了测量小灯泡正常发光时的功率，他将滑动变阻器的滑片向右滑动，使电压表的示数为2.5V。 （4）小滨将多次实验测得的电流和对应的电压绘制了如图丙所示的I﹣U图像，根据图像可知，小灯泡正常发光时的功率为 W。 四．解答题（共3小题） 28．（6分）一辆装有华为ADS3.0智能驾驶系统的小汽车，正以54km/h的速度匀速行驶，探测到前方有紧急情况，驾驶系统能快速反应，经0.3s的反应时间后开始刹车。小汽车从刹车到停止的过程中行驶了15m，用时2.0s。求： （1）小汽车在反应时间内通过的路程； （2）小汽车从刹车到停止的平均速度； （3）若该小汽车的车长为5米，在ADS3.0的智能辅助下，以54km/h的速度匀速通过一座全长145米的桥梁（从车头驶入到车尾驶出），该小车所需的时间是几秒？ 29．（6分）2025年11月1日，我国神舟二十一号载人飞船已与空间站组合体完成对接，神舟二十一号搭载的太空烤箱采用高效碳纤维电热体，为航天员在轨烹饪提供保障，其核心加热电路相关参数如下：飞船主电源系统供电电压为28V，烤箱加热时的总电阻为14Ω，某次烹饪时烤箱以额定功率工作30分钟，将硅胶袋内的食材加热至适口温度。请计算： （1）此次烹饪过程中，电热体实际消耗的电能是多少焦耳？ （2）若不计热量散失，这些消耗的电能通过电热转化后，可使1.5kg的食材温度升高多少℃？（食材的比热容取3.2×103J/（kg•℃），食物吸收热量的效率按98%计算） 30．（7分）家用暖菜板集解冻、暖菜、旋转等多方面功能于一体，成为家用电器的新宠。其部分工作电路简化后如图所示。R1、R2为加热电阻，R1规格为“363Ω 2.5A”，R2＝121Ω，开关S1闭合，暖菜功能打开，通过调节滑动变阻器可调节加热功率，从而实现温度的调节。再闭合开关S2，暖菜板旋转。小乐利用所学的知识来测量该暖菜板的最大电功率（包括旋转和加热功率），他关闭家中其他用电器，仅让暖菜板处于最大功率时工作，观察发现家里标有“3000r/（kW•h）”的电能表的转盘在1min内刚好转了40r。请回答以下问题： （1）求该暖菜板的最大加热功率； （2）求该暖菜板的最大电功率； （3）求该暖菜板的旋转功率。 学科网（北京）股份有限公司 $