初中科学试卷九年级上册第三章 能量的转化与守恒 综合卷
试卷更新日期：2023-02-06 类型：单元试卷
一、单选题
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1. 瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中，能量转化的顺序为（ ）A、 动能→重力势能→ 电能 B、 重力势能 →动能 → 电能 C、电能 →重力势能 →动能 D、重力势能 → 电能 →动能2. 踮脚是一项非常好的有氧运动，它简单易操作，不受场地和天气的限制，不仅能缓解工作疲劳，还能锻炼小腿后侧肌肉，深受广大公司白领的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列与踮脚类型相同的杠杆是（ ）
A、筷子
B、核桃夹
C、钓鱼竿
D、天平
3. 下列是对生活中一些事例的判断，其中正确的是（ ）A、冰熔化时温度不变，内能也不变 B、用热水袋取暖利用了水的比热容小的特性 C、钻木取火利用热传递改变内能 D、饮料放入冰箱温度降低的过程伴随着内能的转移4. 如图所示是“探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器 中密封着等量的空气，通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差比右侧的大。下列说法错误的是（ ）
A、U形管中液面高度的变化反映了电阻产生热量的多少 B、通过左、右两边容器中电阻丝的电流相同 C、通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同 D、右边容器中的电阻R2比左边容器中的电阻R1小5. 小明用下列方式匀速提升同一重物，若不计滑轮和绳子的自重及摩擦，拉力最大的是（ ）A、
B、
C、
D、
6. 如图所示分别是小白家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（ ）
A、电能表是测量电路消耗电功率的仪表 B、小白家10月份消耗的电能为125焦 C、电能表工作时的电流不应超过标定电流10A D、该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW•h7. 如图所示，是一定质量的氦气被密封在圆柱形气缸内，用力把活塞AB固定。当撤去力时，氦气会推动活塞向缸外运动，这一过程的能量转化形式与下列汽油机的工作原理一致的是（ ）
A、
B、 
C、
D、
8. 如图是小明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，小明对实心球有做功的是（ ）
A、ab段 B、bc段 C、cd段 D、de段9. 如图是北斗导航卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，机械能守恒，则该卫星从远地点向近地点运行过程中，势能、动能和速度的变化情况是（ ）
A、势能增加、动能减小、速度减小 B、势能减小、动能增加、速度增加 C、势能减小、动能增加、速度不变 D、势能不变、动能不变、速度不变10. 掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低，如图是小球弹跳的频闪照片，下列选项中说法正确的是（ ）
A、小球每次跳到最高点时处于平衡状态 B、小球从接触地面到离开地面时，主要是重力势能和动能之间在转化 C、当小球在某次跳到最高点时，若外力突然全部消失，则小球将水平向右做匀速直线运动 D、小球在每次跳到同一高度时的速度大小都相同，总的机械能减小11. 如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙，长度为SAB ， 水平面CD光滑，长度为SCD ， 运动时间分别为tAB、tCD ， 运动速度分别为vAB、vCD 。则（ ）
A、若SAB=SCD ， 则拉力在AB段做功较多 B、若SAB>SCD且tAB=tCD ， 则拉力在AB段做功较快 C、若SAB=SCD且tAB>tCD ， 则拉力在AB段做功较快 D、若vAB=vCD ， 则拉力在AB段和CD段做功一样多12. 如图，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A、BM方向 B、BN方向 C、BP方向 D、BQ方向13. 在甲、乙两图中， 甲图地面光滑、乙图地面粗糙。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、条件不足，无法比较甲、乙图中F做的功多少 B、甲图中F做的功大于乙图中F做的功 C、甲图中F做的功等于乙图中F做的功 D、甲图中F做的功小于乙图中F做的功14. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程 ( s )—时间 (t)图像如图 所示，根据图像，下列判断正确的是 （ ）
A、两次物体运动的速度：v1＜v2 B、两次物体所受的拉力：F1＞F2 C、两次拉力0~6s对物体所做的功：W1＞W2 D、两次拉力0~6s对物体做功的功率：P1＜P215. 如图为某快递公司为派送快递配备的无人机示意图，先将包裹送达每个村的派送员，自动卸货后随即 返航。下列说法正确的是 （ ）
A、无人机水平匀速飞行时动能减少 B、无人机到达送货点减速下降时受到平衡力作用 C、无人机卸货后惯性增加 D、无人机水平匀速返航过程重力不做功16. 有关下列四幅图的说法中(不计摩擦和空气阻力)， 错误的是 （ ）
A、图甲中，人起跳离开地面后，只受到重力的作用 B、图乙中，滚摆在下降过程中，动能逐渐减小 C、图丙中，卫星在近地点的速度最大 D、图丁中，小球运动到C位置时速度不为零17. 如图所示的电路，当开关闭合后，灯L1比L2亮，以下说法正确的是（ ）
A、通过L1的电流大于通过L2的电流 B、L1两端电压大于 L2两端电压 C、L1的电阻小于L2的电阻 D、L1的电功率等于L2的电功率18. 如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A、图线A是电阻R1的I-U关系图象 B、电源电压为14V C、滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω D、R1消耗的最大功率是16.2W19. 如图所示，将一弹簧固定在水平桌面上，在其上放置一个钢球。钢球静止时弹簧长度为L，用手向下压弹簧到一定程度，释放后钢球运动到距离水平桌面2L处。整个过程中，对钢球分析错误的是（ ）
A、图甲中，钢球静止时受到平衡力的作用 B、钢球在弹簧上静止时，弹簧的弹性势能不为0 C、钢球上升过程中，当弹簧长度为L时，钢球动能最大 D、钢球上升但未离开弹簧之前钢球一直加速运动20. A灯泡标有“6V 3W”，B灯泡标有“4V 4W”，按如图所示甲、乙两种方式连接，已知电源电压均为4V，下列分析正确的是（ ）
A、图甲中A灯比B灯暗 B、图乙中A灯比B灯亮 C、图甲中A灯比图乙中A灯暗 D、图甲中的总功率比图乙中的总功率要大21. 同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推力为F1时，运动的路程和时间图像如图甲；当物体受到的水平推力为F2时，运动的速度和时间图像如图乙。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（ ）
A、F1＝F2 P1＞P2 B、F1＝F2 P1＜P2 C、F1＞F2 P1＞P2 D、F1＜F2 P1＜P222. 如图所示，电源电压18V且保持不变，电流表接“0~0.6A”量程，电压表接“0~15V"量程，灯泡上标有“6 V 3 W”字样，灯丝电阻保持恒定不变，要求两电表示数均不超过量程，灯泡两端电压不能超过额定电压，下列说法正确的是（ ）
A、滑动变阻器的滑片向左移动时，两电表的示数都将变大 B、当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V C、滑动变阻器允许调节的范围是24~60Ω D、该电路的最大功率是10.8W二、填空题
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23. 能量的转化事实在学习和生活中比比皆是，完成下列关于能量转化的问题：(1)、李白在《望庐山瀑布》中写道： “日照香炉生紫烟”，这是通过 (选填“做功”或 “热传递”)的方式来改变香炉峰的内能，加快了水的蒸发而生成“紫烟”；(2)、将开水灌入保温瓶，未灌满时就塞好瓶塞，瓶塞通常会被喷出。瓶塞被喷出过程中的能量转 化与汽油机的 冲程中的能量转化相同。24. 如图是中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。
(1)、其反应原理与太阳类似，通过核 ， 释放巨大的核能，从而获得高温。(2)、“人造太阳”加热功率超过1×1012瓦，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 。25. 下图甲中过山车从A点出发，先后经过B、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。回答下列问题：
(1)、过山车在B点的重力势能. E点的动能；(选填“大于”“等于”或“小于”)(2)、在这个过程中，过山车的机械能大小是 的。(选填“变化”或“不变”)26. 某同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力。他从图甲所示位置(此时指针指在零刻度线)开始将测力计缓慢竖直向上提起，记下测力计移动的距离 h 和对应的示数 F，并描出 F－h 图像如图乙所示。
(1)、当h＝15 厘米时，弹簧测力计对钩码所做的功为 焦。(2)、一人从15m深的井中用一质量为1kg的桶盛10kg的水匀速向上提(不计绳子的重力)，由于水桶不断地漏水，每升高1m漏掉0.2kg的水，则把水提到水平地面上，需要做的功为。27. 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。
(1)、若整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自弹性绳重不计，从A点到B点的过程中，运动员的动能（选填“增大”、“减小”、“不变”或“先增大后减小”）。(2)、现实中由于摩擦力等因素，运动员最终将在（填“A”、“B”或“C”）点静止。28. 抗击新冠肺炎疫情的深夜，值守封控卡点的宁波特警队员李警官在空无一人的街道上打起了警体拳（如图），用“硬核”方式取暖提神，他是利用的方式使自身的内能增加，其实质是能量的。
29. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器从阻值最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图象如图乙所示。则电源电压为V，定值电阻R1的阻值为Ω，整个电路的最大功率为W。
三、实验探究题
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30. 小科准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，实验室有如下器 材：电源(电压为6V)、电流表(0～0.6A、0～3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关、导线若 干、滑动变阻器两只：R1(10Ω 0.5A)，R2(20Ω 0.5A)。
(1)、小科在正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的 故障可能是. ；A、 灯泡短路 B、 灯泡断路 C、 滑动变阻器短路 D、滑动变阻器断路(2)、电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图甲所示，则此时通过 小灯泡的电流是. A；(3)、为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器. ；(选填“R1”或“R2”)(4)、小科根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图乙)， 则小灯泡的额定功率为 W。31. 为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示 的探究活动。
(1)、该实验中所探究物体的动能是指. 的动能；(选填“钢球”或“木块”)(2)、如甲、乙两图所示，让相同质量的钢球从同一斜面的不同高度由静止滚下，目的是使钢球运 动到水平面时的速度 ；(3)、根据甲、丙两图实验可得出结论： ；(4)、为使达到实验目的，斜面下方的水平面应该做成 。(选填“光滑”或“粗糙”)32. 斜面在生活生产中常 ，在科学实验中也常有，以下多个科学实验都用到了斜面。
(1)、如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以(填“增大”或“ 减小”)斜面坡度，让小车斜面顶端由静止开始滑下。(2)、如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响。小车同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾 、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止 ，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3 ， 它们的关系是。(3)、如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A沿斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与的关系。(4)、小明同学尝试改用如图丁所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，设计了以下两个实验方案：方案一：用同一钢球将同一弹鑽压缩至不同程度，静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；方案二：用质量不同的钢球将同一弹鑽压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击距离。关于他的实验方案。(填序号)
A .只有方案一可行 B .只有方案二可行
C .两个方案均可行 D .两个方案均不可行
33. 小金在课外活动时，偶然将两个弹性球叠放在一起同时自由下落，发现上面小球反弹的高度大于下落的高度，于是，他开始探究同一个上面小球反弹的高度与哪些因素有关，他提出三个猜想：
猜想一：可能与两个弹性球下落的高度有关；
猜想二：可能与下面弹性球的质量有关；
猜想三：可能与下面弹性球的材料有关。
小金选取A球作为上面的反弹小球，用体积相同的B、C、D三个球分别作为下面的弹性球进行实验。其中B、C两球质量相同但材料不同，C、D两球材料相同但质量不同。小金在同一水平地面上做了多次实验，实验数据如下表：
实验序号
下面弹性球
质量/kg
下落高度/m
A球反弹高度/m
1
B
0.5
0.9
1.6
2
1.1
1.9
3
1.3
2.1
4
C
0.5
0.9
1.7
5
1.1
2.0
6
1.3
2.5
7
D
0.8
0.9
2.2
8
1.1
2.3
9
1.3
2.8
(1)、比较三次实验序号，可以验证猜想一；(2)、比较实验序号4、7（或5、8或6、9），可以初步得出结论：在下面弹性球的材料、下落高度等条件一定时， ， 上面弹性球反弹的高度越高；(3)、为了探究猜想三，小金选取A球作为上面的反弹小球外，还应选两球进行实验。34. 项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准备制作一个刻度均匀的密度计。【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式p=m/v，想到是否可以通过密度与质量 之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】
杆秤是我国古老的质量称量工具 (如图甲)，刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处，提起秤纽， 移动秤花，当秤杆在水平位置平衡时，秤花悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)、杆秤的工作原理是：；(2)、【产品制作】器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、
金属块(代替秤花)。
步骤：①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度“密度秤”；
②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤花，当秤杆在水平位置平衡时(如图乙)，将此时秤花的悬挂点A标记为“0”刻度；
含杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤花，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤花的悬挂点B标记为“？”刻度(单位g/cm3)；
③ ▲ 。
步骤②中，秤砣悬挂点B标记的刻度值应为；
(3)、如何在杆秤上标其它刻度(精确到0.1g/cm3)？请将步骤③的操作补充完整：。(4)、【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。【产品升级】为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是 。
A、把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B、减小秤花的质量 C、减少加入杯中的液体体积 D、换用更细的秤杆四、解答题
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35. 杠杆作图题(1)、如图是用瓶起子起瓶盖的示意图。请你在图中画出支点 O 、阻力 F2。
(2)、如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O 为支点，请画出 F2 的力臂 L2。
36. 垃圾分类及利用垃圾发电和产生沼气等是目前世界各国处理垃圾的常用办法。当垃圾中的生物体在缺乏空气的条件下腐烂时，会放出一种气体，我们把它称为沼气。沼气通常含有60％的甲烷（CH4），其余的大部分是CO2。沼气是很好的燃料，可用于家庭烹调、取暖和照明。目前我国农村中建造了大量的沼气池，据测算，平均每立方米大小的沼气池一天产生沼气量是0.2m3.而每立方米的沼气可以供6口之家三餐的烹调所用，可以使3吨的卡车运行3千米，可以点亮60W电灯工作6小时。请问：(1)、甲烷是一种（选填“有机物”或“无机物”）。(2)、每立方米的沼气最多可转化焦的电能：(3)、沼气燃烧的主要化学方程式是。(4)、垃圾发电已经在世界各国兴起，利用焚烧炉的火焰加热锅炉，所产生的蒸汽可以带动发电机组。据计算，每燃烧1吨垃圾，可以得到7.2×108J的电能，这些能量相当于多少千克烟煤完全燃烧放出的热量。（烟煤的热值约2.9×107J／kg）37. “塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重设备。如图所示的“塔吊”，AB是竖直支架，CD是水平臂，其中OC段叫平衡臂，C端装有配重体，OD段叫吊臂，E处装有滑轮组，可在O、D两点间移动，滑轮组重力及摩擦忽略不计。OC=10米，OE=15米时，若用此“塔吊”能起吊重物的最大重力是8000牛，求：
(1)、配重体有多重？(2)、当滑轮组移到D点(OD=25米)时能够安全起吊重物的最大重力是多少？38. 阅读材料并回答问题：材料一：中国人首先发明火箭这一事实被世界所公认。宋朝时出现的爆竹是原始的喷气式火箭；明朝时出现的“火龙出水”火箭是近代火箭的始祖；明朝时万户进行了最早的火箭升空试验(如图甲所示)，成为载人飞行先驱。
材料二：长征五号遥五运载火箭(如图乙所示)成功发射嫦娥五号探测器，开启中国首次地外天体采样返回之旅。从1970年4月，长征一号运载火箭成功发射东方红1号卫星开始到现在，我国火箭研究与应用处于世界领先水平。
材料三：现代火箭的飞行原理与万户的升空试验原理基本相同。现代火箭大多是利用喷气发动机(如图丙所示)升空的，而喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气经喷管向后高速喷出，从而获得向前的动力。
(1)、如图甲所示，万户升空试验所用火箭的燃料为“黑火药”，黑火药爆炸的原理为：2KNO3+S+3C═X+N2↑+3CO2↑，其中反应物硝酸钾属于 (选填“酸”“碱”或“盐”)， 物质 X 的化学式。(2)、如图乙所示，火箭上升过程中与大气摩擦产生大量的热，这是通过 的方式改变物体的内能；火箭以液态氢做燃料主要原因是氢气的 大。(3)、汽油机的 冲程工作时的原理跟如图丙所示的喷气发动机燃烧室工作时的原理一致。39. 纯电动出租车成为流动在舟山大街小巷的一道靓丽风景。该车提供能量的装置为三元锂电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。电池容量为66kW·h，可以续航400km。
(1)、传统出租车的发动机多为汽油机。若汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，对外做功 次。(2)、司机使用新能源出租车充电桩的60KW快充将电量由30％充至80％，需要分钟？（充电时无能量损耗）(3)、若该车和车内乘客的总质量为2.2x103kg，当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为340V，通过电动机的电流为60A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，求该电动出租车将电能转化为机械能的效率。（保留小数点后一位）40. 小明设计了一款重力计，把电流表刻度改成重力刻度，图甲为实验原理图。已知：电源电压为6伏，R0为保护电阻，其阻值为10欧，电流表连接“0-0.6安”量程，镍铬合金丝R的阻值为20欧，其总长度为20厘米，弹簧在弹性限度内每受到20牛，拉力弹簧伸长1厘米，绳子自由端没有受到拉力作用时，滑片恰好位于R底端，弹簧处于原长状态。测量时，拉动绳子自由端，使重物离开地面一定高度，静止后读出电流表上示数，即可知道物体的重量。(不计滑轮和绳子自重，不计摩擦，不计弹簧电阻，绳子无弹性。
(1)、某物体重80牛，测量过程中，小明用恒定的拉力使物体匀速上升50厘米，物体上升高度和力的作用时间关系如图乙。求0－t2时间内，拉力做功的大小?(2)、请写出该重力计所测物体重力G与电路中电流I的数量关系？41. 某校科学兴趣小组用图甲所示的滑轮组和箱子运送建材上楼的装置，研究机械效率与每次运送货物重的关系。得出机械效率随物重不同的建材变化的图象如图乙所示，若滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求：
(1)、若工人用100N的拉力，将建材匀速竖直向上提升了3m，工人所做功；(2)、当所运送建材的重为400N时，工人作用在绳子上的拉力；(3)、当滑轮组的机械效率为80%时，所运送建材受到的重力。