浙教版九年级上册科学能量的转化和守恒单元测试含解析

1、第3章：能量的转化与守恒单元测试一、选择题（本大题共 10小题）1.立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（）A.上升时，动能减小，势能减小C.下落时，势能增大，动能减小2.下列用电器主要利用电流热效应工作的是（B.上升时，动能增大，势能增大D.下落时，势能减小，动能增大3 .为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是（）A.两个滑轮在装置中起的作用相同B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同C.沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等D.将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等4 .国际千克原器作为质量计量标准，由钳

2、钺合金制成，科学家发现其质量有 极微小变化。2019年5月20日，服役129年的国际千克原器退役，今后将使用普朗克常量来定义千克，以提高千克定义的精确性。下列关于国际千克原器的说法不正确的是（）A.钳钺原子不做热运动，不具有内能B.用钳钺合金制作的原因之一是其耐磨损C.存放双层玻璃钟罩内有助于防氧化、防腐蚀D.质量变化过程中，所含钳钺合金的多少发生变化5 .关于温度、热量、热传递和内能，下列说法中不正确.的是（）A. 0 c的冰块内能一定不为零B.物体温度升高，内能一定增加C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递D.温度高的物体，内能不一定大6 .使用如图滑轮组，在 2s内将重为500N的

3、物体沿水平方向匀速移动 0.8m,所用水平拉力 F为200N ,物体受到水平地面的摩擦力f为物重的0.5倍。在此过程中，说法正确的是（）A.物体受到的拉力为 400NB.绳子自由端移动的速度为C.滑轮组的机械效率为 67.5%D.拉力F的功率为160W0.2m/s)乙嘀汇流捋的垢动丙人遗膜摩卫祺T：离过at下的小球7 .下列有关如图所示四幅图的观点中（不计摩擦），分析错误的是（A.图甲中，起跳离开地面后，人只受到重力的作用8 .图乙中，在下降过程中，滚摆的动能逐渐减小C.图丙中，卫星在近地点的速度最大D.图丁中，小球运动到位置时速度不为零8.如图所示电路图，灯泡标有“12V 6W”，滑动变阻器

4、 R1标有“100Q 1A”，电压表量程为0-15V,电流表量程为0-0.6A,只闭合开关Si、S2,滑动变阻器连入电路阻值为16时，灯正常发光；只闭合Si、S3, A示数为0.2A,忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法不正确的是（）A.电源电压为20VB. R2的电阻为76 aC.只闭合S1、S2时，灯泡的最小功率约为1.04WD.只闭合Si、S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的 阻值范围是0-72 Q9 .物体A在拉力F作用下以0.2米/秒的速度沿水平地面向左匀速运动，如图所示，拉力F的功率为4瓦，A与地面间的摩擦力是 A重力的0.3倍，若整个装置的机械效率为90%,则（）A.

5、1s内物体A克服重力做功3.6焦耳B. 1s内物体A克服摩擦力做功3.6焦耳C.物体A与地面的摩擦力为 9牛顿D.拉力F为20牛顿10 .如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，Ri为滑动变阻器（其最大阻值为40 Q） o闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片 P从a端移至b端的过程中，Ri消耗的电功率随 Ri电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息。则下列判断正确的是（电路中最小电流 0.4A；R0的阻值是20 ；电源电压10V;Ro消耗的最大电功率10W。A.B.C.D.二、填空题（本大题共 5小题）11 .工人用水平推力F,推动重为200牛的物体。在4秒内，水平推力 F 与物体沿力的方向移动距离s之间

6、的关系如图所示。在此过程中，水平推力做的功为 焦，推力做功的功率为 瓦。12 .在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图a、b、c所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。实验中小球动能是由 （填能量）转化来的，通过 反映小球动能的大小，比较 a、 b两图进行的实验，可以得到小球的动能随质量增大而 。13.在比较不同燃料热值的实验中，小明利用与图示完全相同的两套实验装置，分别在燃 烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃后对质量都为100g和初温都为20c的水加热，燃烧相同时间后，用甲加热后的水温度

7、为30 C,另一杯温度为 24 C,此过程中水的内能 （增大/减小），用甲加热的水吸收的热量为 J,此时 （能/不能）说明甲的热值较大。（水的比热容为 4.2M03j/ （kg?C）甲乙14.小丽探究煤炉的热效率时，用煤炉给10kg的水加热，此过程中水温随时间变化情况如图甲。烧水过程中， （选填"02min"、 "24min"或"46min"）时间段内的热效率最高。设相同时间内燃烧煤的质量相等。ABCDz甲图乙是汽油机工作的四个冲程示意图。 图（填字母）冲程将内能转化为机械 能。若该汽油机1s内对外做功15次，则该汽油机曲轴的转速为

8、r/min。15.小华用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，闭合开关S时，发现电压表有示数，但电流表无示数，请你帮他分析电路故障可能是 ;排除故障后，在移动滑片P的过程中，观察到电压表示数从2 V变为4 V ,电流表的示数变化了 0.2A,则电阻 R1阻值为 Q R1的功率变化为 WoS 用分析计算题(本大题共 2小题)16.风洞实验室可以产生水平方向、速度大小可调节的风，用来研究处在流动气体中物体 的受力情况。现将一个套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球的质量是 m=1千克, 球的孔径略大于细杆的直径，杆沿平行风速的方向固定，如图甲所示。调节风速的大 小，记录木球的速度变化情况，得到木球

9、的速度v与时间t的关系图，如图乙所示。(1)根据图乙判断木球在 6秒内的受到摩擦力变化情况是 (2)求第4秒第6秒间风力大小和木球通过的距离。(3)有同学认为木球在第 3秒受到的摩擦力比第 5秒受到摩擦力小一些，请判断这一说 法是否正确并简要说明理由。17.在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图甲所示，图中 R1和R2均为电阻 丝，S1是自动控制开关，煮饭时，将该电路接入 220 V的电源，在30 min内，电路总 功率随时间变化的图像如图乙所示。图甲图乙求：(1) 05 min内通过 R的电流。(2) 30 min内电路消耗的电能。(3) 1015 min内R的电功率。答案和解析1

10、.【答案】D【解析】【分析】本题考查动能和重力势能的大小判断，难度不大。重力势能与物体的质量和高度有关；在跳远的过程中，动能和重力势能相互转化，据此解 答。【解答】立定跳远时，如果处于上升阶段，人的质量不变，高度增大，那么重力势能增 大，动能减小，这时动能转化为重力势能；下落阶段时，质量不变，高度减小，重力势能 减小，而动能增大，这时重力势能转化为动能，故D正确，而A、B、C错误。故选D。2 .【答案】A【解析】【分析】本题考查电流的热效应，属于基础题目。电流通过用电器将电能转化为内能，称为电流的热效应。【解答】A.电饭煲将电能转化为内能是电流的热效应，故A正确；B.电视机将电能主要转化为光和

11、声音，不是利用电流的热效应，故 B错误；C.洗衣机将电能主要转化为机械能，不是利用电流的热效应，故 C错误；D.油烟机将电能主要转化为机械能，不是利用电流的热效应，故 D错误。 故答案为：A。3 .【答案】C 【解析】【分析】(1)通过判断滑轮的种类判断它们的作用是否相同；(2)使用滑轮组提升重物时，自由端的距离和物体上升高度之间的关系为：s=nh；(3)定滑轮不省力不费力，且与拉力的方向无关；(4)使用滑轮组时，要克服动滑轮的重力做功。【解答】A.下面的滑轮是动滑轮，上面的滑轮是定滑轮，二者的作用不同，故 A错误；B.因为动滑轮上有 2段绳子承担物重，因此拉力移动的距离是配重移动距离的2倍，

12、故B错误；C.使用定滑轮不省力不费力，且拉力的大小与方向无关，故C正确；D.将配重提升相同高度，直接做的功为W=Gh,用该装置做的功为：W= (G+G动)h,因此二者不同，故D错误。故选C。4.【答案】A【解析】【分析】本题主要考查内能，物质的性质及质量的定义。解题的关键是掌握内能，物质的性质及质 量的定义。【解答】A.由于分子永不停息地做无规则运动，任何物体都有内能，所以钳钺原子做热运动，具有 内能，故A错误；B.由于钳钺合金耐磨损，则用钳依合金制作，故 B正确；C.存放在双层玻璃钟罩内能与空气分离，有助于防氧化、防腐蚀，故 C正确；D.质量是物体所含物质的多少，所以质量变化过程中，所含钳钺

13、合金的多少发生变化，故D正确。故选Ao5.【答案】C【解析】【分析】(1)物体的内能变化，可能是热传递，也可能是做功造成的；但是热传递或做功有一者发生，物体的内能一定变化。(2)物体的内能变化，可能是物体的温度变化，可能是物体的状态变化；但是物体的温度变化或状态变化，有一者发生，物体的内能一定变化。(3)物体的做功和热传递、内能、温度变化和状态变化，三者之间很容易混淆，注意理解。(1) 一切物体在任何温度下都具有内能；(2)物体的内能跟物体的质量、状态、温度有关。物体质量和状态一定时，温度越高，内能越大；物体状态和温度相同时，气态时内能最大，固态时内能最小；物体状态和温度相同时，质量越大，物体

14、的内能越大；(3)热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。【解答】A. 一切物体在任何温度下都具有内能，所以0c的冰块一定有内能(即内能一定不为零)。故A正确；B.物体温度升高，分子无规则运动更剧烈，内能一定增加。故 B正确；C.发生热传递的条件是存在温度差，所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。故C错误；D.内能与温度、状态、质量等都有关系，所以温度高的物体，内能不一定大。故D正确。故选C。6 .【答案】D【解析】略7 .【答案】B【解析】略8 .【答案】D【解析】【分析】本题考查了串联电路的特点，以及欧姆定律的计算与应用；关键是开关闭和断开时电路串 并联的辨别；难点是为保证各电路

15、元件安全使用时，滑动变阻器接入电路的电阻大小的判 断。灯泡在额定电压下正常发光，分析清楚电路结构，根据串联电路特点应用欧姆定律求出电源电压；由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值与最小阻值，然后确定滑动变阻器接入电路的阻值范围；当电路电流最小时，灯泡功率最小，由电功率公式求出灯泡最小功率；由串联电路特点与欧姆定律求出电阻R2的阻。【解答】A.由图示电路图可知，只闭合开关S, S2时，灯泡与滑动变阻器 Ri串联接在电源两端,滑动变阻器连入电路阻值为 16时，灯正常发光，p 踹 GIF则电路电流等于灯泡额定电流i=iL = 产=不产=（1-4 ,L工霭！ I*电源电压：U=Ul+|Ri=12V

16、+0.5A X 16Q =20V故A正确，不符合题意；B.由电路图可知，只闭合 Si, S3时，灯泡与电阻 R2串联，此时电流表示数为 0.2A,电路总电阻：/? = 4 = HHIQ ,灯泡电阻：孔=-即=-T-7 =里1，/I 上 31%加 1gl电阻R2的阻值：R2=R-Rl=100 Q-24 Q =76 9故B正确，不符合题意;由电路图可知，只闭合 Si, 滑动变阻器两端电压，CD.灯泡电阻：开义S2时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测此时灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值最小，为16Q,电压表示数等于其量程 15V时滑动变阻器电路的阻值最大，此时电路电流最小,量小

17、=而0 _仃-%-人_训一 1W滑动变阻器接入电路的最大阻值：249丽国人='最小 I只闭合Si, S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是16 72Q,故D错误，符合题意；C.只闭合Si, S2时，灯泡的最小功率：Pl最小=1最小2Rl=（"启）2X241.04W C正确，不符合题意。故选D。9 .【答案】B【解析】【分析】本题所用滑轮组是水平的，计算过程要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移动的速度是物体移动的速度的 2倍（动滑轮由两股绳子拉着）。【解答】解：A.因为重力的方向竖直向下，而物体在竖直方向没有移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J,

18、故A错误；B.拉力F的运动速度 v=2 >0.2m/s=0.4m/s,根据P=7= 7 = Ft可得拉力：F=7= 莉丽 =10N,故D错误，1不计滑轮处摩擦和绳重，由 F=彳f可得物体受到的摩擦力：f=2F=2X10N=20N ,故C错误，1is内物体A发生的位移为：x=2 >0.4m/s 1S=0.2m ,则克服摩擦力做的功为：W克=仅>90%=20NX 0.2m >90%=3.6J,故B正确.故选B.10 .【答案】B【解析】【分析】本题难度较大，由图象找出电功率对应的电阻是正确解题的前提与关键，熟练应用电功率公式的变形公式、欧姆定律、串联电路特点即可正确解题。【

19、解答】(1)由图甲可知：R0、Ri串联，当滑动变阻器Ri的滑片P在a端时，其接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小, 由图象可知，Ri的电阻最大为 40 时，Ri的功率为Pa=1.6W；由P=I2R可得电路中的最小电流：=0.2A ；故错误;I最小=(2)由图象可知，当 Ri=10 时，Ri的功率Pi=2.5W,由P=I2R可得此时电路中的最小电流:由欧姆定律和串联电路的特点可得，当Ri=i0 时电源电压:U=I ' (Ri+R。)=0.5A X (i0Q +F0) I同理可得，当Ri=40 时电源电压：U=I 最小(R 最大+R0) =0.2A X (40Q+R) II电源电压不变

20、，联立方程I n解得：R0=i0Q, u=10V；故错误，正确；(3)当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，R0的电压最大为电源电压，此时R0的功率最ntt c 一小-(10V)2则R0消耗的最大电功率：P0大=4J=-小门 =10W,故正确。 nil故选B。11 .【答案】120 30【解析】【分析】 本题考查了学生的读图能力、功的公式、功率公式的了解与掌握，注意做功时两个必要因 素(力和距离)方向的一致性，易错点！根据图示可知，F=60N , S=2m则水平推力做的功：W=FS=60N 2m=120J ;推力做功的功率:WP= =jr120.74,s=30W。故答案为：120 30o12 .【

21、答案】重力势能木块滑动的距离增大【解析】【分析】本题考查的是探究影响动能大小的因素的实验，根据实验过程中的能量转换进行分析解 答。小于的动能是由重力势能转化而来的，撞击木块，使木块运动，从而反映小于动能的大 小。【解答】实验中小球动能是由重力势能转化而来的，小球撞击木块，木块运动，通过木块滑动的距 离来反映小球动能的大小，通过比较a、b两图，可以看出小球的动能随质量的增加而增大。故答案为：重力势能木块滑动的距离增大。13 .【答案】 大；4200；不能。【解析】小明利用图中的装置做了两套实验来比较不同燃料的热值，分别在燃烧皿中放入 质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃后对质量都为100g和初温都为2

22、0c的水加热，燃烧相同时间后，用甲加热后的水温度为30 C,另一杯温度为 24 C,比较水中的内能是增大还是减小，计算甲加热的水吸收的热量，能不能说明甲的热值较大。(1)烧杯中水的温度都升高了，故水的内能都增大。(2)燃烧点燃后对质量都为100g和初温都为20c的水加热，则用甲加热的水吸收的热量为：Q"cm (t-t0) =4.2 M03JZ (kg?C) X0.1kg x(30C-20C) =4.2 M03J;(3)虽然在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲燃烧产生的热量多，所以其 热值大.但相同时间两种燃料燃烧的质量不能比较，故不能比较热值的大小。故答案为：大；4200

23、；不能。本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm义、燃料完全燃烧放热公式 Q放=mq的掌握和运用，在做题的时候涉及的数值较多，因此在运算及书写时不要丢三落四。14 .【答案】02min； C； 1800【解析】【分析】本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。由图知，经过02min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量。汽油机的四个冲程，可根据气阀和活塞的状态判断是哪个冲程；将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；四冲程内燃机的曲轴转 2圈，完成4个冲程，1个工作循环中包括 4个冲程并对外做功1 次

24、。【解答】图中所示在02min时间内，水的温度升高最快，所以该时间段热效率最高。发动机工作时，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程；由图A知，两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；该过程将机械能转化为内能；由图B知，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；由图C知，两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；该过程将内能转化为机械能；由图D知，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；四冲程内燃机的曲轴转 2圈，完成4个冲程，并对外做功 1次；汽油机每秒内对外做功15次，曲轴转30圈，则每分钟对外做功 900次，曲轴转1800圈,因此曲轴的转速为 1800r/min。故答案为

25、：02min； C; 1800。15 .【答案】R1断路；10; 1.2【解析】【分析】(1)电流表无示数，说明电路有断路故障；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电 源两极相连；(2)根据算=若即可求出定值电阻的阻值，根据 p = ' 即可求出R1变化的功率。本题考查故障分析、欧姆定律以及电功率计算公式的应用，关键明确定值电阻可利用H =婆进行计算。闭合开关后，电流表无示数，说明电路有断路故障；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为R1断路；移动滑动变阻器的滑片压表示数从2V到4V,则川=4V-2V=2V ；电流表的示数变化了0.2A ,则 AI=0.2

26、A ;炉Ur U-. wr由尸=»可知，R1变化的功率：*用 二 1的！ 一 = L?" AP=。故答案为：R1断路；10； 1.2。16 .【答案】(1)先不变后增大再不变；(2)解：由图乙可知，木球在第4秒第6秒间做速度为4m/s的匀速直线运动,由j可得，木球移动的距离：s=vt=4m/s X2s=8m;答：第4秒第6秒间风力大小和木球通过的距离是8m；(3)否，滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，两者不变则滑动摩擦力不 变【解析】本题主要考查动能、功、滑动摩擦力的知识，是一道综合题。(1)由图可知，木球在 6秒内的速度由0变为4m/s,木球的质量不变，故木球的动能变 化情况是先变大后不变；(2)由图可知木球在第 4秒第6秒间做匀速运动，根据 e；的变形公式s=vt计算出木球移动的距离；(3)由图乙可知，木球在第 3秒时处于加速运动状态，摩擦力为滑动摩擦力，与第5s摩擦力大小相等，因为滑动摩擦力大小与压力大小和