浙教版九年级上册第3章《能量的转化与守恒》章节测试（3.13.3）基础卷

九上第3章《能量的转化与守恒》章节测试（3.13.3）基础卷一、选择题1.某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（）A.电能→机械能→光能 B.光能→机能→电能C.光能→电能→机械能 D.机械能→电能→光能【答案】C【解析】【详解】太阳能板把太阳能（光能）转化为电能，供给电动机，转化为机械能，调节百叶窗的开合。综上所述此过程中发生的能量转换与答案C一致。故选C。2.关于能量的描述不正确的是（）A.挂在墙上的弹弓具有弹性势能 B.太阳的光具有光能C.正在行驶的火车具有动能 D.挂在屋顶的电灯具有重力势能【答案】A【解析】【详解】A.挂在墙上的弹弓，由于其高出了水平地面，所以它具有重力势能；而弹弓此时未发生弹性形变，所以它不具有弹性势能，故A错误符合题意；B.太阳能够发光，太阳的光具有光能，故B正确；C.正在行驶的火车，有一定速度，所以具有动能，故C正确；D.挂在屋顶的电灯具有一定的高度，所以具有重力势能，故D正确。3.如图所描述的情景中，没有发生动能转化为势能的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】A、滑滑梯时，人的高度降低，速度变大，是重力势能转化为动能，没有发生动能转化为势能，故A符合题意；B、荡秋千时，在从低处向高处运动时，人与秋千的速度减小，高度增加，是动能转化为重力势能，故B不合题意；C、在跳水比赛中，人向上弹起的过程中，高度增大，速度减小，是动能转化为重力势能，故C不合题意；D、在单杠上翻转时，若人由下向上运动，人的速度减小，高度增加，是动能转化为重力势能，故D不合题意。4.如图所示的几种情况中，人对物体始终没有做功的是（）A.静止的小车在拉力的作用下向前运动 B.搬而未起C.从地面提起小桶在路上匀速前进 D.将杠铃向上举起并停留3秒【答案】B【解析】【详解】A．人给静止的汽车一个拉力，汽车在力的作用下移动了距离，人对汽车做功。故A不符合题意。B．小孩对石头有力的作用，但是石头没有在力的方向上产生距离，故小孩一直不会做功。故B符合题意。C．从地面提起小桶时，人给水桶一个向上的力，水桶向上有移动距离，人对水桶做功。但提着水桶在水平面匀速前进，人给水桶仍是一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功。故C不符合题意。D．双手举起杠铃，人给杠铃一个向上的力，杠铃向上移动了距离，人对杠铃做功。故D不符合题意。故选B。5.司机开车上坡时，往往加大油门，减速行驶，这样做的目的是（）A.增大功率，减小阻力 B.增大功率，增大牵引力C.减小功率，增大牵引力 D.减小功率，减小阻力【答案】B【解析】【详解】根据公式P===Fv可得：F=，加大油门可以增大输出功率，当减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力。故B正确。6.四个同学进行登山比赛，如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是（）A.体重最大的同学 B.速度最大的同学 C.时间最短的同学 D.做功最快的同学【答案】D【解析】【详解】功率的物理意义：功率是反映物体做功快慢的物理量，功率大的物体，做功快；功率小的物体，做功慢．所以做功最快的那一个人，他的功率最大．故D正确．7.两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能，下列说法正确的是（）A.两个一样大 B.落在a处的大C.落在b处的大 D.无法比较大小【答案】B【解析】【详解】从高处下落的篮球具有重力势能，高度越高，重力势能越大，当篮球与地面接触时，篮球发生形变，具有弹性势能，这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能，高度越高，篮球的形变量越大，即痕迹面积越大，由图可知，a图的篮球痕迹较大，所以a球的起始重力势能较大，B符合题意，A、C、D不符合题意。8.频闪摄影是研究物体运动的一种常见而有效的方法。频闪摄影的重要特点在于照相机总是每隔相等的时间就对运动物体拍摄一次，我们能够从这些不连续的图象中发现、揭示物体运动的规律。图是一张网球运动员击球过程的频闪摄影照片。根据频闪摄影的特点，观察球拍在a、b、c、d的运动情况，比较运动员在击球过程中，球拍具有最大动能的位置是（）A.a B.b C.c D.D【答案】C【解析】【详解】根据频闪摄影的特点，对照片进行观察，比较运动员在击球过程中球拍在a、b、c、d的平均速度的大小，c速度最大，a速度最小，因为频闪的时间相同，则c的动能最大，故C正确，ABD错误。9.如图所示，图中速度υ的方向是小强同学在体育中考“原地掷实心球”项目测试中球出手时的飞行方向。对从球出手到落地的过程，下面关于机械能的一些说法中正确的是（空气阻力忽略不计）（

）A.球出手时动能最大

B.球出手时势能最大

C.球落地时机械能最大

D.球的机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】在机械能的转化中，忽略空气的阻力，机械能是守恒的，即只在动能和势能间的转化.小华同学在体育学考“原地掷实心球”项目测试中，球出手时铅球具有势能和动能，铅球上升时，速度减小，动能减小，高度变大，重力势能增大，动能转化为重力势能；铅球在下降时，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能；铅球在最高点时的重力势能最大；铅球在最低点时动能最大；故ABC的说法错误，D正确。故选D。10.2018年世界杯正在俄罗斯举行，如图所示，是正在加速下降的足球，在此过程中，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是（）A.动能增大，重力势能减小 B.动能减小，重力势能增大C.动能增大，重力势能增大 D.动能减小，重力势能减小【答案】A【解析】【详解】加速下降的足球，质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度减小，重力势能减小。故A正确。11.如图所示，物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离S，力F做的功分别为W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（）A.W1＞W2＞W3 B.W1=W2=W3 C.W1＞W2=W3 D.W2＞W1＞W3【答案】B【解析】【详解】由题知,拉力相同,沿力的方向移动的距离相同,根据W=Fs可知,力F做的功W1=W2=W3。故B正确12.如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，OP段拉力F1为300N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2，功率为P2。则（）A.W1＞W2 B.W1＜W2 C.P1＞P2 D.P1＜P2【答案】C【解析】【详解】AB．由图知，OP段的路程s1=4m，PQ段的路程s2=6m，OP段拉力F1做的功为W1=F1s1=300N×4m=1200JPQ段拉力F2做的功为W2=F2s2=200N×6m=1200J比较可知，W1=W2。故AB错误；CD．物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，所以，物体在OP段和PQ段速度相同，根据P===Fv又因为F1>F2，可知P1>P2，故C正确，D错误。故选C。13.把篮球斜向上抛向空中，忽略空气阻力，能正确反映球离手后至落回地面前机械能E与篮球离地高度h的关系的图线是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】把篮球抛向空中,忽略空气阻力,只受重力的作用,所以篮球的机械能守恒(机械能不变)，则E−h图象应是平行于h轴的直线，故D正确，ABC错误。14.为了迎接体育中考，很多男生加强了引体向上的训练，如果想粗略测量某位同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（）A.小明的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做引体向上的时间【答案】B【解析】【分析】【详解】功的计算公式为：W=Gh，G=mg；故要得出功的多少，需要测量：质量m、高度h；功率计算公式为：P=；故要得出功率的大小，需要测量时间t；综合以上信息，可分析出需要测量的物理量为：质量m、高度h、时间t，故不需要测量的是单杠的高度。故选B。15.两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）图象如图所示，根据图象，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.0—6s两次拉力对物体所做功W1>W2：D.0—6s两次拉力对物体做功的功率P1<P2：【答案】C【解析】【详解】A．由图像可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2，故A错误。B．同一物体重力相等，对水平面的压力相等，在同一水平面接触面的粗糙程度相同，因此两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等。由于物体做匀速直线运动，所受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两次物体所受的拉力：F1=F2，故B错误。C．由图像可知，06s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又因为F1=F2，根据W=Fs可得，06s两次拉力对物体所做的功：W1>W2，故C正确。D．06s两次拉力对物体所做的功：W1>W2，时间相同，由可得，06s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2，故D错误。答案为C。二、填空题16.三峡大坝关闸蓄水的首要目的是为了提高水的_______能。唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映这两条大河蕴藏了大量的_____能。【答案】①重力势②.机械【解析】【详解】三峡水电站发电时，要将水的机械能转化为电能。通过关闸蓄水，增加水的高度与质量来提高水的重力势能，以便有更多的机械能转化为电能。“黄河远上白云间”，说明了水相对于地面，位置很高，根据重力势能的定义及决定因素，可以确定，水又具有大量的重力势能。“不尽长江滚滚来”，滚滚来体现了水在运动，根据动能的定义，即可知道水具有动能。动能和势能统称为机械能。所以反映这两条大河蕴藏了大量的机械能。17.如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能_______B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）；A点的动能______B点的动能（选填“大于”“小于”或“等于”）。【答案】①.等于②.大于【解析】【详解】[1]A、B是同一高度两点，高度相同，皮球的质量不变，所以皮球在A、B两点的重力势能相同。

[2]由图可知，皮球弹起后高度逐渐降低，说明球在落地、弹起的过程中克服阻力做功消耗了一部分机械能，所以机械能逐渐减小；皮球在A、B两点的重力势能相同，但在A点的机械能大于在B点时的机械能，所以在A点的动能大于在B点时的动能。18.如图所示，小华将外形相同的实心铝、铜圆柱体（ρ铝＜ρ铜）都涂成黑色，随机标记A、B。将A、B分别从同一斜面的相同高度由静止释放，撞击静止在同一水平面上、相同位置的同一纸盒，发现A将纸盒撞得更远。这说明滚到斜面底端时，___________的动能大，_______是铝制的。（以上两空均选填“A”或“B“）【答案】①.A②.B【解析】【详解】圆柱体因为有动能撞击纸盒，动能越大，纸盒在水平面上移动的距离就越远，所以判断圆柱体动能大小的依据是纸盒在水平面上移动的距离，由图可知，A的动能大；根据控制变量法，探究动能与质量的关系，要保证质量不同而速度相同，让不同质量的两个圆柱体从同一高度滚下就是为了使圆柱体滚到水平面时速度相同。由图可知，圆柱体高度相同，圆柱体的质量越大，到水平面速度越快，A将纸盒撞得更远，所以可得出结论：A圆柱体动能大，质量大，因为体积相同，故A是铜制成的，B是铝的。19.如图所示，小明用10N的水平推力推重为100N的箱子，箱子纹丝不动。这时小明对物体_________（选填“有”或“没有”）做功。判断依据是____________________________。小明再用30N的水平推力推着箱子在10s内沿水平地面匀速前进10m，这个过程中推力对物体做功的功率为__________W。【答案】①.没有②.没有在力的方向上移动距离③.30【解析】【详解】虽然用10N的力推箱子，但箱子没有在力的方向上移动一段距离，即力对箱子没有贡献，所以没有做功；用30N的水平推力推着箱子在10s内沿水平地面匀速前进10m，则推力做功为W=Fs=30N×10m=300J，所以推理做功的功率为P===30W。20.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块做直线运动。两次拉动木块得到的st图象分别是图乙中的图线①、②．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为Pl、P2，两次木块的动能分别为El、E2，则F1__________F2，Pl__________P2，El________E2。（均选填“＜”、“=”或“＞”）【答案】①.=②.＞③.＞【解析】【详解】因是同一块木块在同一水平面上运动，所以其对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度也不变，所以两次拉动时木块受到的摩擦力不变。又因木块两次都做匀速直线运动，所以两次的拉力都与木擦力相等，即两次拉力大小都相等，所以F1=F2；由乙图图像可知，木块第一次被拉动的速度大于第二次被拉动的速度，由P=Fv可知，第一次拉力的功率大，即Pl>P2；因木块第一次的速度大于第二次的速度，而质量不变，所以第一次动能大，即El>E2。21.已知物体的重力势能表达式为EP=mgh，动能表达式为EK=mv2；其中m为物体的质量，h为物体距离水平地面的高度，v为物体的运动速度，g为常量，取10N/kg。如上右图所示，将一质量为的物体从距离地面的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒。求：（1）物体被抛出时的重力势能EP=_______J和动能EK1=________J；（2）物体落地前瞬间的动能EK2=_____J。【答案】①.6②.③.【解析】【详解】由题意可得，物体被抛出时的重力势能：Ep=mgh×10N/kg×1.5m=6J；物体被抛出时的动能：EK1=mv2=××(2m/s)2═；不计空气阻力，物体从被抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守恒；落地时高度为0，此时其重力势能为0，动能最大；所以,物体落地前瞬间的动能：EK2=EK1+Ep=0.8J+6J=6.8J.三、实验探究题22.为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。（1）若要探究动能大小与速度的关系，应选择图_______（选填“甲”、“乙”）进行实验。木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力________（选填“变大”、“变小”或“不变”），克服摩擦力做功的功率_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（2）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？____________________为什么？_____________________________________。【答案】①.（1）乙②.不变③.变小④.（2）不能，⑤.因为木块做匀速直线运动【解析】【详解】（1）小球所释放的高度越高，滚到底面时的速度就越大。所以若要探究动能大小与速度的关系，则应控制质量、改变速度，即改变同一个小球所释放的高度。所以应选择图乙进行实验；木块在水平面上滑动时，其对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以受到水平面的摩擦力不变；由于在水平面上运动的速度会减小，根据P=fv可知，克服摩擦力做功的功率变小。（2）若本实验装置的水平面如果绝对光滑，即水平面对小球及木块的摩擦阻力为零，则木块被撞击后就不能停下来，就无法比较小球的动能大小。23.小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：（1）弹簧弹性势能的大小是通过_________________________来衡量的。（2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用_________（选填“相同”或“不同”）弹簧进行实验，并先后改变_________________之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多组数据并记录。（3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了转换法和_______________两种物理思想方法。【答案】①.物体M被弹出的距离②.相同③.AP④.控制变量法【解析】【详解】（1）实验中弹性势能的大小时通过物体M被弹出的距离来间接的反应，这用到了转换法；（2）探究的是弹性势能和弹簧长度变化量之间的关系，必须控制弹簧的螺纹圈直径、弹簧的材料相同（即相同的弹簧），改变弹簧长度变化量，即AP间的距离；弹性势能通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现，所以必须测出OQ间的距离；为了使结论具有普遍性，应改变弹簧长度变化量，即AP间的距离，多测几组数据；（3）通过以上分析可以看出，本实验通过弹簧推动物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现弹性势能的大小，用到了转换法；同时，探究与多个量的关系时，还用到了控制变量法。24.将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑卷水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录_____。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与_____的关系。（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。____________________________________________________________________【答案】①.（1）滑块被撞击后移动的距离；②.速度大小③.（2）将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。【解析】【分析】当设计多个因素影响的研究方案时，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，这种研究方法叫控制变量法；重力势能与两个因素有关：高度、质量，利用转换法体现重力势能的大小；要采用控制变量法进行实验，即研究重力势能与高度关系时控制质量定；研究重力势能与质量关系时控制高度定。【详解】（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的一口放入后，静止释放。通过观察滑块被撞击后移动的距离来表示钢球动能的大小，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，在质量相同时，改变滑块的高度，可验证动能大小与速度大小的关系；（2）研究重力势能与质量关系时控制高度一定，使用质量不同的钢球；实验步骤：将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。【点睛】本题主要是结合能量的转化考查实验探究的方法、步骤。四、解答题25.五一假期，小华同学的全家去旅游，在高速路上看到如图所示标志牌，小华发现小轿车、大型客车、载货汽车最高行驶速度不同。爱思考的小华想：为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？请你从“能量”角度，用相关知识解释此现象。【答案】见解析

【解析】【详解】动能大小与物体的质量和速度有关，当质量相同时，速度越大的物体动能越大。所以要对最高行驶速度进行限制；不同的车型质量不同，在速度相同时，质量越大的车动能越大。所以在同样的道路上，要对