2023年温州市九上科学第三单元能量的转化与守恒拔高培优训练卷（浙教版）
试卷更新日期：2023-11-07 类型：单元试卷
一、选择题（每小题2分，共40分）
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1. 燕尾夹是常用的文具，它利用了杠杆原理。燕尾夹可简化为杠杆ABC（如图），其中AB＝BC，当用力F以图示方式按住C点打开该夹子时，假设作用力垂直于燕尾所在平面，下列说法正确的是（ ）
A、A点为支点，燕尾夹是一种费力杠杆 B、B点为支点，燕尾夹是一种省力杠杆 C、A点处阻碍夹子打开的力的大小为F D、B点处阻碍夹子打开的力的大小为F2. 如图所示用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑)。下列说法错误的是（ ）
A、物体4受到地面水平向右3N的摩擦力 B、物体A受到B的摩擦力是2N C、滑轮移动的速度是0.1m/s D、拉力F做功功率为4W3. 小科用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为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”20Ω1A”，灯泡标有”2.5V1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）
A、该电路的最大功率是2.7W B、灯泡的最小功率是0.162W C、电流表示数的变化范围是0~0.5A D、滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω4. 如图所示，两滑轮采取不同的绕绳方法，在粗糙程度相同的木板上，拉着同一重物不计绳重和摩擦），沿水平方向匀速运动相同的距离（不计绳重和摩擦）下列说法中正确的是（ ）
A、F1所做的额外功多 B、F1<F2 ， F2移动距离多 C、两装置的机械效率相同 D、F1>F2 ， F1移动距离多5. 图甲所示为起重机的吊臂，可简化为图乙所示的滑轮组。已知此滑轮组的机械效率为80%，在匀速起吊0.6t的物体时，物体10s内上升了12m，则此过程中（ ）
A、滑轮组的有用功为5.76×104J B、钢丝绳移动的速度为2.4m/s C、钢丝绳的拉力F为2×103N D、钢丝绳拉力的功率为9×103W6. 常用Hippo roller（中间有转轴的塑料桶）运水。下列选项中，小华分别用背背，手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（ ）A、
B、
C、
D、
7. 塑料捆扎带是日常用品.如图所示，先将捆扎带打个结，然后两手用力反方向一扯，它就会在打结处断开.关于这个现象的讨论，下列说法中正确（ ）
A、用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，是化学能转化为内能 B、用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，是捆扎带对外做功的结果 C、用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，分子间作用力减小因而被扯断 D、用力一扯，手移动速度越快，惯性越大，捆扎带在惯性作用下扯断的8. 滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。下列滑板模型中，一定无法滑行到滑台C处的是（ ）A、
B、
C、
D、
9. 如图所示，为了把两件相同的货物搬运到平板货车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(AB<CD，且B、D等高)，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到项端，另一件货物以同样的速度沿斜面CD推上顶端。下列说法正确的是（ ）
A、沿斜面AB推动更省力 B、沿斜面CD推动更省功 C、无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功一定相同 D、无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同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. 如图用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.4m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。下列说法正确的是（不计滑轮、弹簧测力计、绳重及滑轮摩擦）（ ）
A、地面对A的摩擦力为3N B、绳子拉物体A的功率为2W C、物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向左 D、在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数也增大12. 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= B、W=UIt C、P= D、Q=I2Rt13. 如图所示，某人通过滑轮提升重为G的重物，人由A到B的过程中，物体保持匀速上升，人对绳子的拉力为F，AB间水平距离为s，不计绳重和摩擦。则此过程中（ ）
A、F大小保持不变 B、人做的功为Gs C、人做的功为Fs D、人做功的功率逐渐增大14. 2021年10月16日，“长征二号F遥十三”运载火箭托举“神舟十三号”载人飞船升空，开始了我国迄今为止时间最长的载人飞行。下列说法正确的是（ ）
A、火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的比热容较大 B、加速上升的过程中，飞船的动能增大，重力势能也增大 C、太空中的温度很低，飞船的内能可能为零 D、燃料燃烧放出的热量全部用来做功15. 小柯说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。小薛说：微波炉很费电，他家的微波炉一使用空气开关就“跳闸”。上述争论中，混淆的两个概念是（ ）A、电压和电流内流 B、电能和电功率 C、电能和电压 D、电流和电能16. 某四冲程汽油机的做功冲程如图所示，该汽油机工作时飞轮转速为1200 r/min，活塞面积为120平方厘米，气缸的冲程活塞移动长度为0.25m，做功冲程中气体对活塞的平均压强是8×105Pa，该汽油机的功率为（ ）
A、4.8×104W B、2.4×104W C、9.6×103W D、2.4×103W17. 关于温度、热量、内能、比热容，以下说法正确的是（ ）A、一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动 B、一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高 C、一个物体温度升高了，它的内能一定增加 D、物体的质量越大，温度越高，它的比热容就越大18. 质量分布均匀、重为G的直杆AB置于水平面上(忽略杆的直径大小)，小科同学现在A端施加外力F，匀速缓慢抬起直杆至如图位置(杆与水平面成60角)，此时杆A端距地面高度为h，杆的B端始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A、抬起过程中，此杠杆先省力后费力 B、抬起过程中，力F所做的功为Fh C、抬起过程中，杆克服重力做功为 D、抬起过程中，若不计摩擦损失能量，则杆的机械能守恒19. 如图为探究“焦耳定律"的实验装置，将容器中的5Ω和10Ω电阻丝串联在电路中，两个透明容器中密封着等量的空气，初始时甲、乙U形管中液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A、闭合开关，一段时间后，比较U形管中液面高度差，甲的比乙小 B、闭合开关后，通过5Ω电阻丝的电流大于通过10Ω电阻丝的电流 C、闭合开关后，要使液面上升更快，应将滑动变阻器滑片P向左移动 D、该实验装置用于探究“通电导体产生的电热与电流的关系”20. 连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到小灯泡L1比L2亮，下列说法中正确的是（ ）
A、灯泡L1的实际功率比L2大 B、灯泡L1对应的电压表示数比L2小 C、灯泡L1、L2规格是相同的 D、可以验证电功率与电流大小的关系二、填空题（每空1分，共 29分）
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21. 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”）。(2)、从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能。22. 一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F（如图甲）；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。
(1)、由图象可知当t=1s时，木箱处于状态；(2)、2−4s内，木箱所受摩擦力大小为 N；(3)、4−6s内，推力F对木箱做功的功率为 W。23. 平抛运动是将物体以一定的水平速度抛出，只在重力作用下所做的运动。如图所示，一个物体质量为0.5kg的小球从距离地面高h=0.6m的平台末端，以初速度Vo=2m/s水平飞出，随后落到水平地面上，小球的重力势能的表达式为Ep=mgh，动能的表达式：Ek=m ， 其中m为小球的质量，h为小球距离水平地面的高度，v为小球的运动速度，g为常量，取10N/kg，若不计空气阻力影响，小球在运动过程中的机械能守恒，则小球落地时的速度大小为m/s
24. 实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出了一段距离。
(1)、通过观察比较木块移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的____相同。A、用磁感线的疏密表示磁体周围磁场的强弱 B、用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来研究分子之间有间隙 C、探究压力作用效果与受力面积的关系时控制压力大小相同 D、判断电路中是否有电流可通过电路中灯泡是否发光来确定(2)、实验过程中，让质量不同的钢球从相同高度摆下，记录部分数据如下：实验次数
钢球质量/g
钢球下摆高度/cm
木块滑行距离/cm
1
20
20
30
2
40
20
58
3
60
20
在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用一个较大的木块，乙同学建议换同样材质但较长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度，丁同学建议换用一个质量为50克钢球。你认为应当采用的建议。
(3)、钢球从最高点摆动到竖直位置的过程中，绳子的拉力对钢球有无做功？并说明原因25. 单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/（kg•℃）。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是 J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
26. 小明同学用图甲中的器材测量一只标有“2.5V0.3A“字样的小灯泡的额定功率。(1)、小明所连的电路中有一处错误或不妥，请改正（在要去掉的线上打“×”，并添加相应的导线），再将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮。
(2)、闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电压表的示数为2.9V，电流表示数为0，则出现的故障可能是 。(3)、故障排除后，小明移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，这时电流表指针如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W.27. 图甲是一款家用电热器，旋钮开关位置如图乙所示三种：关闭、低温档(400瓦)和高温档(800瓦)。电热器内部有两根电热丝R1和R2 ， 小明绘制了简易原理图如图丙。
(1)、电热器的工作原理是通过电流做功将电能转化为。(2)、在图丙上闭合开关S1、S2和S，相当于电热器旋钮开关位于图乙中的 。(选填①②③)(3)、为了比较高温档和空调的功率大小，小明测出空调4小时耗电量为3.6度，其功率为。28. 小明自制了建筑工地上用的打桩机模型（如图所示），为粗略测量卷扬机中电动机的功率，将质量为G的夯锤匀速上升，上升高度h所用时间为t。
(1)、本实验中，电动机的功率大小是 。（用字母表示）(2)、实验测出的电动机功率要比实际的小，请写出造成这种现象的原因：。（写出一点）(3)、若要一次撞击把桩打得深些，在不更换夯锤的前提下，可以采用的方法是 。29. 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（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•℃）。30. 我国“长剑10”是一种国产新型隐身巡航导弹，主要以巡航状态在稠密的大气层内飞行。下图是“长剑10”的飞行路线图。导弹速度v（米／秒）
50
100
150
200
导弹受到的阻力f（牛）
50
200
450
800
(1)、俯冲加速阶段：导弹升空后，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，速度越来越快。这是因为。(2)、巡航飞行阶段：当“巡航状态”时，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡后，可以实现远距离发射，超低空高速飞行，精确打击目标，已知该导弹的速度和阻力测试数据如上表。若该导弹在末端巡航飞行过程中以200米／秒的速度匀速直线飞行60秒，求该过程内发动机的推力做功为。31. 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。做好后如图丙所示，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。三、实验探究题（第32题每空2分，其他每空1分，共20分）
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32. 小明用图1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)、闭合开关进行实验，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1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 ， 并写出故障名称：。(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2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3），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。33. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)、杠杆静止在如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向(填“左”或“右”)调节平衡螺母。(2)、如果利用如图乙所示装置进行实验，保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将(选填“变大”“不变” 或“变小”)。(3)、某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量如图丙所示。①将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
②将质量为M的物体挂在刻度尺左边某位置，向右移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离L1和悬挂点到刻度尺重心的距离L2；
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m=(用题目中所给物理量表示)。
34. 在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义，提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
(1)、为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装冒进行实验，并把数据整理记录在下表中。实验次数
滑轮材质
钩码重G/N
提升的高度g/m
有用功W有用/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总共W总/J
机械效率
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码 ， 机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与动滑轮的重有关。
③比较两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验是利用了图的装置完成的。
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
(2)、小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。(3)、实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是。A.焦耳定律 B.牛顿第一定律 C.阿基米德原理 D.欧姆定律
四、解答题（第35题5分，第36题6分，共11分）
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35. 某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
(1)、当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是( 填“加，热水“保温洗涤"或“脱水”)。(2)、该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为能。(3)、洗衣机处于“加热水”状态(R1与R2并联)正常工作的功率为多少？36. 如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400千克，空轿厢的质量是500千克，额定载重量是1000千克，某次电梯满载上升时的v-t图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。求：
(1)、电梯匀速上升的高度是多少？(2)、电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？(3)、电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？（g取10牛/千克)