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浙教版九年级上册第3章 能量的转化与守恒综合与测试单元测试课时练习
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这是一份浙教版九年级上册第3章 能量的转化与守恒综合与测试单元测试课时练习，共29页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究题，简答题等内容，欢迎下载使用。
能量的转化与守恒单元测试
一、选择题（每题2分，共20小题）
1．利用化学反应获取能量是人类研究化学的基本目的之一。下列事实说明通过化学反应能量以热能释放的是（ ）
A．蜡烛照明 B．烧煤取暖
C．蓄电池发电 D．电解水得到氢气
2．如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的（ ）
A．速度 B．动能 C．机械能 D．重力势能
3．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时由最低位置a上升到最高位置c的过程，其中b是弹簧处在原长的状态。针对此过程分析正确的是（ ）
A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的机械能最小
B．在c状态时小明处于静止状态，此时机械能为零
C．a→b，弹跳杆的弹性势能转化为动能，在b时动能最大
D．b→c，弹跳杆的动能转化为重力势能，c时机械能最大
4．同一小球以同样的速度沿着与水平方向成角斜向上抛出，一个在空中，另一个沿光滑斜面，若不计阻力，小球能到达的最高点分别为h1和h2，则h1和h2的关系是（ ）
A．h1=h2
B．h1
D．都有可能
5．2020年1月27日，科比不幸遭遇直升机事故，他竭尽全力的追求精神激励了很多人勇往直前。如图是科比在比赛中的情景，下面说法不正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．科比腾空投篮时，受到平衡力的作用
B．篮球下落刚接触地面时，速度最大，动能最大
C．传出去的篮球，在空中运动时只受重力的作用
D．科比抱着篮球在空中运动，以人为参照物，球是静止的
6．下列甲乙丙丁四幅生活实例图中，力对物体做功的有（ ）
甲：小车在推力的作用下前进了一段距离
乙：提着滑板在水平路面上前行
丙：物体在绳子力作用下升高
丁：用尽全力搬石头，搬而未起
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙和丙 D．丙和丁
7．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A．该物体在6～9s内F做功的功率是8W
B．该物体在3～6s内受到的力不是平衡力
C．该物体在3～6s内受到的摩擦力为6N
D．在0～3s内F没有做功
8．台风来袭，会对温州造成了重大的损失，公园的一棵大树被吹倒，需要把它扶起，如图所示四种方案，最省力的方案是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示的工具，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．核桃夹 B．筷子
C．瓶起子 D．钳子
10．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体 A 对于地面静止，物体 B 以一定速度在物体 A 表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。则 A 与地面、A 与 B 之间的摩擦力、弹簧测力计的示数大小分别为（ ）
A．2N 6N 9N B．6N 6N 6N C．4N 2N 9N D．2N 6N 6N
11．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法错误的是（ ）
A．汽油机工作时各冲程的顺序依次为：丙、丁、甲、乙
B．甲冲程中能量的变化为内能转化为机械能
C．加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高机械效率
D．如果汽油能更充分燃烧，既能提高机械效率，也能提升汽油的热值
12．如图所示的过程能量的转化与汽油机的下列哪一冲程的能量转化相同（ ）
A． B．
C． D．
13．小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化时图像如图中所示，你小对把L和接入图乙所示的电路中，电源电压为3V，且保持不变．当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光。下列说法不正确的是（ ）
A．电阻的阻值为2
B．开关S断开时，小灯泡L的电阻为2
C．小灯泡L的额定功率为0.625W
D．开关S闭合时，小灯泡L的电阻为4
14．2020年12月，温州首个核电站三澳核电站获国家批准建设。该核电站的发电原理及电能输送如图所示，则以下叙述不正确的是（ ）
A．核反应堆里的是核裂变反应 B．汽轮机将机械能转化为内能
C．发电机的主要原理是电磁感应 D．电网在输送电能时会消耗电能
15．近日我国自主三代核电“华龙一号”5号机组首次达到临界状态，标志着机组正式进入带功率运行状态，向建成投产迈出了重要一步。下列关于核电站说法正确的是（ ）
A．核电站发生的能量转化是：化学能→内能→机械能→电能
B．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变
C．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D．核电站反应堆产生的核废料对环境没有污染
16．下列有关课本中各图内容的分析正确的是（ ）
A．甲图：使用杠杆既能省力，又能省功
B．乙图：这种“ 永动机”不可能实现，因为它必须遵守能的转化与守恒定律
C．丙图：核电站反应堆里进行的是核裂变，现在人类可以和平利用核聚变的能量
D．丁图：研究电热与电阻的关系，只需要控制通电电流相等
17．下列能量转化中，由化学能转化为电能的是（ ）
A．水力发电 B．电解水
C．化学电池 D．太阳能供热
18．将灯 L 接到电压为U的电路上时，灯的电功率为25瓦，若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时，灯L消耗的电功率为16瓦，设灯丝电阻不变，则此电阻消耗的电功率是（ ）
A．2 瓦 B．4 瓦 C．8 瓦 D．9 瓦
19．有两个电阻R1、R2，已知R1： R2=1：2，则下列说法中正确的是（ ）
A．把它们串联在电路中，它们两端的电压比为2：1
B．把它们并联在电路中，通过它们的电流比为1：2
C．把它们串联在电路中，它们消耗的电功率比为2：1
D．把它们并联在电路中，它们消耗的电功率比为2：1
20．如图甲是一个暖箱温度显示器的结构示意图。其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度，已知电源电压恒定为4V，的阻值为150Ω，是热敏电阻，图乙是阻值与温度的关系图象，电压表的量程为0~3V，下列说法正确的是（ ）
A．当暖箱内温度升高时，电压表示数减小
B．当暖向内温度为60℃时，的电功率为0.05W
C．暖箱内能达到的最高温度时100℃
D．若将换用阻值更大的电阻，则暖箱内能达到的最高温度将升高
二、填空题（每空1分，共7小题）
21．神舟十二号三位航天员已经在我国自己的空间站工作了两个多月了。很多同学对太空中的特殊环境提出了猜想，让我们一起来分享一下。
（1）对接后的神舟十二号相对于核心舱是静止的，它们一起环绕地球飞行。此时它们都________的作用（选填“受平衡力”、“不受力”或“受非平衡力”）
（2）还有很多同学提出了许许多多奇思妙些实验，你认为可以在空间站中完成的是________。
A．研究光的反射定律 B．利用天平称量出物体的质量
C．利用滚摆演示动能与势能的相互转化 D．惯性实验
22．某物体静置于光滑的水平桌面上，施加水平方向的作用力于物体，所施的力和物体移动的距离之间的关系如图所示。
请据图回答：
（1）物体在CD段作___________（选填“匀速”或“变速”）直线运动；
（2）从A点到C点，该作用力对物体所做的总功为___________焦耳。
23．如图所示，滑轮规格相同、重均为60N。工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端，在20s内矿井里的物体提升8m。不计绳重及轮轴间摩擦，物体重为______N，工人拉动绳子做功的功率为______W。此过程中，滑轮组的机械效率为______%。
24．在如图所示实验中迅速下压活塞，筒内浸有乙酥的棉花被压燃。此实验的研究对象是___________（选填“乙醚”“棉花”或“筒内空气”），下压过程中，机械能转化为___________能；在四冲程汽油机工作过程中，实现这一能量转化过程的是___________过程。
25．如图所示，为了形象的描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图；图乙表示的是_____。核能发电是通过核能→_____→机械能→电能的转化途径为人类服务。核电站一般建在海边，方便用水来给高温的核反应堆降温，这是用_____的方法来改变内能的。
26．2018年4月1日，“光谷量子号”有轨电车开始载客试运营，开通了交路1和交路2两条线路．“光谷量子号”采用了能量回收系统，例如电车下坡时，为了保持匀速运动，会带动发电机发电进行“刹车”，即将______能转化为______能供电车使用，更加节能环保
27．有两个电阻，电阻甲与电阻乙，它们的电流和电压关系如图所示。当把两电阻串联在电压为 3V 的电路中、电路中的电流为______A。若把这两个电阻并联在某个电路中，干路电流为 0.6A，则此时电路的总功率为______W。
三、探究题（每空2分，共3小题）
28．某实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”。他们将钢球用绳系着，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，将木块撞出一段距离。经过实验，获得三组数据，如下表：
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
20
40
58
3
20
60
（1）钢球动能的大小是通过观察________来判断的。
（2）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要改进方案并只重做第3次实验。下面有几种建议，你认为可行的是________；
A．甲同学建议换用一块更长的同样木板
B．乙同学建议换一个较大的木块
C．丙同学建议降低钢球下摆的高度
D．丁同学建议换用适当质量的钢球
（3）通过本实验可得出的结论是：________；
（4）该实验中物体的动能是指________。
A．小球在撞击木块前的平均动能
B．木块的动能
C．小球撞击滑块后，木块的动能
D．小球撞击滑块时的动能
29．利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
（1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是___________ ， 若出现图（甲）所示情况，应将杠杆的螺母向___________ （选填“左”或“右”）调。。
（2）如图（乙）所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是___________ ， 经老师提醒后，小明继续进行实验，如图（乙），若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆___________ （选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。
（3）如图（丙）所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将___________。
30．小金想探究小灯泡的亮暗程度与灯实际功率的关系。于是找来一只规格为“0.6A 30Ω”的滑动变阻器，两只额定电流均小于0.6A，额定电压分别为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图1所示的电路进行探究：
（1）请用笔画线代替导线，根据图1所示电路图，将图2所示实物图连接完整______（要求：滑动变阻器处于A端时阻值最大）。
（2）小金连接电路后闭合开关，发现灯L1不发光，电流表、电压表示数均较小，他立即判断L1断路，于是断开开关拆下L1，重新寻找连接电路。请评价他的做法是否合理，并说明理由：______。
（3）小金按图1所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关科学量，记录和计算结果如下表：
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
电阻R/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.0
0.22
0.44
9.09
3
2.5
0.24
0.60
10.42
小金观察到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是______；
（4）小金接着用L2（L2的阻值约为15Ω）替换L1，进行重复。发现电压表的0-15V的量程已损坏，于是把电压表并联到变阻器两端，预想当电压表示数为2.2V时，灯两端达到额定电压能正常发光。为了防止电压表超出量程而损坏，小金的具体操作应该是______。
四、简答题
31．（6分）近期某酒店推出隔离“安心房”机器人送餐服务，无接触更安全。送餐机器人和参数如下图。
（1）机器人底盘的轮子与水平地面接触的总面积为0.01m2，求机器人水平运送3千克物体时，对地面产生的压强。
（2）酒店工作人员用电梯将一台机器人从1楼送到3楼（楼高4m/层），求电梯对机器人至少做了多少功？
（3）如果该机器人以最大功率在水平地面上以0.4米/秒的速度匀速前进10秒，求机器人行进过程中受到地面对它的阻力。
功能
迎宾、送餐等
质量（自重）
50kg
移动速度
0.2-0.6m/s
电池容量
12Ah
功率
最大功率100W
工作电压
24V
最大送餐质量
15kg
32．（7分）身高1.7m、重力为500N的小东同学在体育课上做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示，他的重心在A点。则：（g取10N/kg）
（1）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？
（2）若他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是多少瓦？
33．（7分）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______（选填“加热水”、“保温洗涤”或“脱水”）。
（2）若该洗衣机的脱水功率是300W，某次洗衣时，脱水时间为6分钟，则脱水过程中消耗的电能是多少？（______）
（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？（______）
参考答案
1．B
【分析】
此题是关于化学中有关能量来源的判断问题，解题是必须熟知物理变化和化学变化中能量变化问题．化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化，这种能量变化经常表现为热能、光能和电能的放出或吸收．炸药、石油、煤炭、蓄电池等储存的能量，都是靠化学反应释放出来的．利用化学反应得到有用的物质或获取能量是人类开展化学研究的基本目的．
【详解】
A、蜡烛照明是化学能转化为光能，故此选项错误。
B、烧煤取暖是化学能转化为热能，故此选项正确。
C、蓄电池发电是化学能转化为电能，故此选项错误。
D、电解水得到氢气是电能转化为化学能；故此选项错误。
故选B。
【点睛】
解答此类题型时，在掌握能量来源和利用的基础的同时，可以借用排除法进行筛选，即可选出正确的答案．
2．C
【详解】
小球下落过程中，忽略空气阻力，机械能守恒。小球质量不变，高度减小，重力势能减小。小球没有发生弹性形变，不具有弹性势能，机械能＝动能+势能。机械能不变，势能减小，动能增大，小球质量不变，速度增大。
故选C。
3．A
【详解】
A.a是最低位置，此时弹簧的形变程度最大，所以在a状态时弹簧的弹性势能最大，此时人的速度为零，其动能最小；高度最低，重力势能也最小，所以此时小明的机械能最小，故A正确。
B.在c状态时，小明瞬时静止，此时小明的重力势能最大，机械能不为零，故B错误。
C.a→b的过程中，弹簧的形变程度减小，弹簧的弹性势能减小，弹簧的弹性势能不断转化为小明的动能和重力势能。
开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小明做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小明的速度达到最大，此时动能最大；弹力继续减小，当向上的弹力小于向下的重力时，小明做减速运动；
所以，a→b的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度并不是最大，此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段，故在b时动能不是最大，故C错误。
D.b→c的过程中，动能转化为重力势能，因为有空气阻力，还有一部分动能转化为内能，所以c时机械能不是最大，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】
已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以具有的动能相同，无论小球沿什么方向抛出，不考虑空气阻力，小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零，即动能全部转化为重力势能，重力势能大，高度高；而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度，即动能只有一部分转化为重力势能，重力势能小，因此上升高度小一些，即h1＞h2。
故选C。
5．B
【详解】
A．不计空气阻力，腾空的科比只受到重力作用，受到非平衡力的作用，故A正确，不符合题意；
B．篮球下落刚接触地面时，还会继续向下加速运动一段距离，动能还会增大；所以篮球下落刚接触地面时，篮球的动能不是最大，故B错误，符合题意；
C．不计空气阻力，传出去的篮球，在空中运动时只受重力的作用，故C正确，不符合题意；
D．科比抱着篮球在空中运动，以人为参照物，球与人之间没有位置变化，则球是静止的，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．B
【分析】
做功的两个必要条件是：一是物体受到力的作用；二是物体在这个力的方向上通过一定的距离。
【详解】
甲：推着小车前进，人对小车有推力的作用，小车在推力的方向上通过了距离，所以推力对小车做了功；
乙：用力提着滑板在水平路面上前行，此过程中，拉力与距离的方向垂直，故拉力没有做功；
丙：绳子对物体有向上的拉力，物体在拉力的方向上通过了距离，所以拉力对物体做了功；
丁：人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，但石头没有通过距离，故力对物体没有做功。
所以做了功的是甲和丙。
故选B。
7．C
【详解】
A．由v-t图象可知，在6s～9s物体做匀速直线运动，速度为2m/s；由F-t图象可知，在6s～9s内拉力F=4N，故功率为
故A正确，不符合题意；
B．由v-t图象可知，第3秒到第6秒物体速度增大，做匀加速直线运动，受力不平衡，故B正确，不符合题意；
C．由v-t图象可知，在6s～9s物体做匀速直线运动，处于平衡状态；由F-t图象可知，在6s～9s内拉力F=4N，由平衡条件可得滑动摩擦力
f=F=4N
由v-t图象可知，第3秒到第6秒物体速度增大，做匀加速直线运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，虽然速度变化，但压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，因此物体受到的摩擦力仍是4N，故C错误，符合题意；
D．由图象可知，0～3秒，物体没有推动，有力没有距离，F不做功，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
AB．AB的绕绳方式相当于使用定滑轮拉起被吹倒的大树，CD的绕绳方式相当于使用动滑轮拉动拉起被吹到的大树，已知使用定滑轮不省力，使用动滑轮可以省力，因此CD的绕绳方式比AB选项的绕绳方式更省力，故AB不符合题意；
CD．CD中不同的是绳子绕过被吹倒的大树位置，把被吹倒的树看作是一个杠杆，树根为支点，绳子绕过的位置为动力作用点，由于动力臂越长约省力，因此绕过位置离树根更远的C最省力，故C符合题意、D不符合题意。
故选C。
9．B
【详解】
ACD．核桃夹、瓶起子、钳子在使用过程中动力臂都大于阻力臂是省力杠杆，故不符合题意。
B．筷子在使用时动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故符合题意。
故选B。
10．A
【详解】
（1）根据图片可知，动滑轮上承担拉力的绳子n=2，则AB之间的摩擦力
fBA=nF1=2×3N=6N
（2）定滑轮处于平衡状态，它向左受到弹簧测力计的拉力，向右受到三根绳子上的拉力F2.根据二力平衡的知识可知，弹簧测力计的示数
F=3F2=3×3N=9N
（3）A处于平衡状态，它受到向左的B施加的摩擦力fBA=6N，向右的拉力F1=4N，二者的合力为
6N-4N=2N
根据二力平衡的知识可知，A受到地面的摩擦力水平向右，大小为2N。
故选A。
11．D
【分析】
甲中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是内能转化机械能；
乙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；
丙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；
丁中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能。
【详解】
A.四个冲程的正确顺序是丙、丁、甲、乙，故A正确。
B.甲为做功冲程中气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故B正确。
C.加润滑油减少各部件之间的摩擦，克服摩擦所做的额外功少，可以提高机械效率，故C正确。
D.热值是燃料的特性，燃料燃烧是否充分，不能改变燃料的热值，故D错误。
故选D。
12．A
【分析】
实验中压缩气体做功，气体内能增大，温度升高，该过程中将机械能转化为内能。汽油机中压缩冲程将机械能转化为内能。
【详解】
A.图中进气门和排气门都关闭，活塞上行，是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能，故A符合题意。
B.图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是汽油机的排气冲程，没有能量转，故B不符合题意。
C.图中进气门和排气门都关闭，活塞下行，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，故C不符合题意。
D.图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是汽油机的吸气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。
故选A。
13．D
【详解】
AD.由图像知，灯泡正常发光时，即灯泡两端电压为2.5V时小灯泡L的电阻为
RL=10Ω
开关闭合时，灯泡与电阻R0串联，
由于此时灯泡正常发光，且串联电路电流处处相等
则电路中的电流为
电路总电阻为
所以定值电阻R0的阻值
R0=R-RL=12Ω-10Ω=2Ω
故A正确，D错误。
B.开关S断开时，灯泡两端电压为零，由图像可知此时灯泡的电阻为2Ω，故B正确。
C.小灯泡的额定功率
P=I2RL=（0.25A）2×10Ω=0.625W
故C正确。
故选D。
14．B
【详解】
A．核电站是利用原子核裂变发生链式反应时释放的大量能量来发电的，故A正确，不符合题意；
B．汽轮机将水蒸气的内能转化为机械能，故B错误，符合题意；
C．发电机是根据电磁感应现象的原理制成的，故C正确，不符合题意；
D．电网在输送电能时，会产生热量，会消耗电能转化为内能，故D正确，不符合题意。
故选B。
15．C
【详解】
A．核电站中将核能先转化为介质的内能，再推动发电机的转子转动，转化为机械能，并在发电机中最终转化为电能，故A错误；
B．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核裂变，故B错误；
C．核反应堆中发生的是可控的核裂变，故C正确；
D．核废料具有很强的放射性，对环境危害很大，应专门进行处置，故D错误。
故选C。
16．B
【详解】
A.甲图中杠杆的动力臂大于阻力臂，所以使用时能够省力，但是省力就会费距离，不会省功，故A错误。
B.设想的永动机不可能实现，因为它违反了能量守恒定律，故B正确。
C.核电站是利用可控的链式反应工作的，这是利用核裂变，现在人类无法可控的使用核聚变，故C错误。
D.根据焦耳定律，，所以研究电热与电阻的关系时，需要控制电流和时间相同，故D错误。
故选B。
17．C
【详解】
A、水力发电是将势能转化为电能，选项错误；
B、电解水是将电能转化为化学能，选项错误；
C、化学电池放电时是将化学能转化为电能，选项正确；
D、太阳能供热是将太阳能转化为热能，选项错误；
故选C。
18．B
【详解】
只接灯泡时，由功率关系可得
串联电阻后灯泡功率为
代入得：
-------①
-------②
两式相比得
即
由串联电路的特点知R上的电压为
由P=UI得
则
故选B。
19．D
【详解】
A.已知R1： R2=1：2，串联电路，电流处处相等，根据可知，它们两端的电压之比为1：2，故A错误。
B.已知R1： R2=1：2，并联电路用电器两端电压相等，根据可知，通过它们的电流比为2：1，故B错误。
C.串联电路电流相等，根据可知，它们消耗的电功率比为1：2，故C错误。
D.并联电路用电器两端电压相等，根据可知，它们消耗的电功率比为2：1，故D正确。
故选D。
20．C
【详解】
A.由图乙可知，当暖箱内温度升高时，热敏电阻R1的阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，定值电阻R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A错误。
B.由图乙可知，当暖箱内温度为60℃时，热敏电阻的阻值R1=150Ω，的阻值为150Ω，根据串联电路等流分压可知，R1的电压为2V，所以的电功率为
故B错误。
C.当电压表的示数U0=3V时，热敏电阻R1的阻值最小，暖箱内的温度最高，
因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压
U1=U-U0=4V-3V=1V
则热敏电阻的阻值
由图乙可知，暖箱内能达到的最高温度是100℃，故C正确。
D.电压表的最大示数3V不变，若将R0换用阻值更大的电阻，电路中的电流变小，由
U1=U-U0
可知，R1两端的电压不变，
则热敏电阻R1的阻值变大，由图乙可知，暖箱内能达到的最高温度将降低，故D错误。
故选C。
21．受非平衡力 AD
【详解】
（1）神舟十二号和核心舱一起环绕地球飞行，运动方向不断发生变化，所以它们都受非平衡力的作用。
（2）A.光的传播不需要介质，与重力没有关系，可以研究光的反射定律，故A符合题意。
B.天平实际上是等臂杠杆，根据杠杆平衡原理，当两个托盘中物体的质量相同（重力相同）时，天平就会平衡，被测物体的质量就等于砝码的质量；当物体处于完全失重状态时，物体和砝码对天平两臂上的托盘压力为零，天平始终平衡，无法测量物体的质量，故在太空舱中不能用天平测量物体的质量，故B不符合题意。
C.在太空舱失重状态下，滚摆无法正常工作，不能利用滚摆演示动能与势能的相互转化，故C不符合题意。
D.一切物体都具有惯性，惯性与重力无关，所以在空间站可以完成惯性实验，故D符合题意。
故选AD。
22．变速 16
【详解】
（1）[1]根据题意知道，物体在水平拉力的作用下在光滑的水平桌面上运动，则摩擦力为零，物体在水平方向上只受拉力F的作用，物体受非平衡力作用，所以物体在CD段做变速运动。
（2）[2]由图知道，在0～7m过程中，拉力为1N，则拉力在前7m做的功
W1=F1s1=1N×7m=7J
由图知道，在7m～10m过程中，拉力为3N，则拉力在7m～10m做的功
W2=F2s2=3N×3m=9J
故从A点到C点，该力对物体所做的总功为
W总=W1+W2 =7J+9J=16J
23．240 120 80
【详解】
[1]不计绳重及轮轴间摩擦，根据
F＝（G+G动）
可得
G＝nF﹣G动＝2×150N﹣60N＝240N
[2]拉力端移动距离
s＝2h＝2×8m＝16m
拉力F做功
W总＝Fs＝150N×16m＝2400J
功率
P＝＝＝120W
[3]提升物体做功
W有＝Gh＝240N×8m＝1920J
机械效率
η＝×100%＝×100%＝80%
24．筒内空气 内 压缩
【详解】
[1][2]下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使其气体的内能增加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来，此实验的研究对象是筒内空气。
[3]在四冲程汽油机工作过程中，实现将机械能转化为内能的过程的是压缩冲程。
25．聚变 内能 热传递
【详解】
[1]在图乙中，质量较小的原子结合成质量较大的原子，因此表示的是聚变。
[2]核能发电是利用核能来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽轮机转动，从而带动发电机发电的，核能发电能量转化过程：核能→内能→机械能→电能的转化途径为人类服务。
[3]核电站一般建在海边，方便用水来给高温的核反应堆降温，通过热传递的方法来改变内能的。
26．机械 电
【详解】
[1][2]当电车下坡时，会带动发电机发电进行“刹车”，发电机工作时，将机械能转化为电能供电车使用，更加节能环保。
27．0.2 1.2
【详解】
[1]根据图片可知，当电流为0.2A时，甲的电压为1V，乙的电压为2V，二者的电压之和恰好等于总电压3V，则此时电流为0.2A。
[2]根据图片可知，当电压为2V时，通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A，二者电流之和恰好等于总电流0.6A，则此时总功率为
P=UI=2V×0.6A=1.2W
28．木块滑行距离 A 质量一定时，速度越大动能越大 D
【详解】
（1）[1]让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能，钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大。
（2）[2]上面的两次实验是在钢球质量一定时，改变钢球下摆高度，探究动能的大小。动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，因此改变木板的长度，应采用乙的建议，故选B。
（3）[3]通过表格中的数据，钢球下摆高度越高，则钢球运动速度越快，木块滑行的距离越长，则表示钢球动能越大，所以得到的结论为：质量一定时，速度越大动能越大。
（4）[4]实验时，动能的大小是指小球运动到水平面上，小球撞击滑块时的动能，故选D。
29．消除杠杆自重对实验的影响 右 未多次实验，具有偶然性 左端下沉 变大
【详解】
（1）[1][2]实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂，调节时，左偏右调，右偏左调。若出现图（甲）所示情况，应将杠杆的螺母向右调。
（2）[3][4]进行实验探究时，若使实验得出的结论更具有普遍性，应进行多次实验，题中小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是只做一次实验，得出的结论不具有普遍性。若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，由杠杆的平衡条件得左端力与力臂的乘积大于右端力与力臂的乘积，则杠杆左端下沉.
（3）[5]如图（丙）所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，左端力与力臂的乘积不变，右端力臂变小，故使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将变大。
30． 不合理，可能通过灯的电流太小，应先移动滑动变阻器观察灯是否发光 小灯泡的实际功率越大，灯越亮 闭合开关前，将滑动变阻器的滑片处于中间略偏右的位置（略偏右不作要求）
【详解】
（1）[1]①电压表应该与灯泡L1并联，即将电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连即可；
②变阻器接线“一上一下”，由于滑片处于A端时阻值最大，因此下面连接右下角的B接线柱，将其与电源“+”极相连即可，如下图所示：
（2）[2]小金的做法不合理，理由是：可能通过灯的电流太小，应先移动滑动变阻器观察灯是否发光。
（3）[3]根据表格得出结论：小灯泡的实际功率越大，灯越亮。
（4）[4]当灯泡的电压为3.8V时，变阻器两端的电压为2.2V，
根据串联电路电压与电阻成正比得到
解得
R变=8.7Ω
则在闭合开关前，变阻器接入的阻值最小为8.7Ω。则小金的操作为： 闭合开关前，将滑动变阻器的滑片处于中间略偏右的位置。
31．（1）5.3×104Pa；（2）4000J；（3）250N
【详解】
（1）机器人水平运送3kg物体时，对地面产生的压力
F=G=（m车+m物）g=（50kg+3kg）×10N/kg=530N
对地面产生的压强
（2）机器人上升高度
电梯对机器人至少做功
（3）机器人以最大功率在水平地面上匀速前进时受到的牵引力
机器人行进过程中受到地面对它的阻力
f=F=250N。
答：（1）机器人水平运送3千克物体时，对地面产生的压强为5.3×104Pa；
（2）电梯对机器人至少做功4000J；
（3）机器人行进过程中受到地面对它的阻力250N。
32．（1）300N；（2）22.5W
【详解】
（1）由图可知，动力臂
L1＝0.9m+0.6m＝1.5m
阻力臂
L2＝0.9m
阻力等于重力为
G＝500N
由杠杆平衡条件可得
FL1＝GL2
即
F1×1.5m＝500N×0.9m
故地面对手的作用力
F＝300N
（2）1min做的总功
W总＝nW＝15×90J＝1350J
功率
P＝＝22.5W
答：（1）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要300N；
（2）若他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是22.5W。
33．保温洗涤 108000J（或0.03kW•h） 2200W
【详解】
（1）[1]当开关置于2位置时，R2与电动机并联，R2与电动机同时工作，所以处于保温洗涤状态。
（2）[2]消耗的电能
W=Pt=300W×360s=108000J（或W=Pt=0.3KW×0.1h=0.03kW·h）
（3）[3]R1的功率
P1= ＝ ＝2000W
R2的功率
P2= ＝ ＝200W
总功率为
P=P1+P2=2000W+200W=2200W
能量的转化与守恒单元测试
一、选择题（每题2分，共20小题）
1．利用化学反应获取能量是人类研究化学的基本目的之一。下列事实说明通过化学反应能量以热能释放的是（ ）
A．蜡烛照明 B．烧煤取暖
C．蓄电池发电 D．电解水得到氢气
2．如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的（ ）
A．速度 B．动能 C．机械能 D．重力势能
3．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时由最低位置a上升到最高位置c的过程，其中b是弹簧处在原长的状态。针对此过程分析正确的是（ ）
A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的机械能最小
B．在c状态时小明处于静止状态，此时机械能为零
C．a→b，弹跳杆的弹性势能转化为动能，在b时动能最大
D．b→c，弹跳杆的动能转化为重力势能，c时机械能最大
4．同一小球以同样的速度沿着与水平方向成角斜向上抛出，一个在空中，另一个沿光滑斜面，若不计阻力，小球能到达的最高点分别为h1和h2，则h1和h2的关系是（ ）
A．h1=h2
B．h1
D．都有可能
5．2020年1月27日，科比不幸遭遇直升机事故，他竭尽全力的追求精神激励了很多人勇往直前。如图是科比在比赛中的情景，下面说法不正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．科比腾空投篮时，受到平衡力的作用
B．篮球下落刚接触地面时，速度最大，动能最大
C．传出去的篮球，在空中运动时只受重力的作用
D．科比抱着篮球在空中运动，以人为参照物，球是静止的
6．下列甲乙丙丁四幅生活实例图中，力对物体做功的有（ ）
甲：小车在推力的作用下前进了一段距离
乙：提着滑板在水平路面上前行
丙：物体在绳子力作用下升高
丁：用尽全力搬石头，搬而未起
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙和丙 D．丙和丁
7．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A．该物体在6～9s内F做功的功率是8W
B．该物体在3～6s内受到的力不是平衡力
C．该物体在3～6s内受到的摩擦力为6N
D．在0～3s内F没有做功
8．台风来袭，会对温州造成了重大的损失，公园的一棵大树被吹倒，需要把它扶起，如图所示四种方案，最省力的方案是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示的工具，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．核桃夹 B．筷子
C．瓶起子 D．钳子
10．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体 A 对于地面静止，物体 B 以一定速度在物体 A 表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。则 A 与地面、A 与 B 之间的摩擦力、弹簧测力计的示数大小分别为（ ）
A．2N 6N 9N B．6N 6N 6N C．4N 2N 9N D．2N 6N 6N
11．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法错误的是（ ）
A．汽油机工作时各冲程的顺序依次为：丙、丁、甲、乙
B．甲冲程中能量的变化为内能转化为机械能
C．加润滑油减少各部件之间的摩擦可以提高机械效率
D．如果汽油能更充分燃烧，既能提高机械效率，也能提升汽油的热值
12．如图所示的过程能量的转化与汽油机的下列哪一冲程的能量转化相同（ ）
A． B．
C． D．
13．小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化时图像如图中所示，你小对把L和接入图乙所示的电路中，电源电压为3V，且保持不变．当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光。下列说法不正确的是（ ）
A．电阻的阻值为2
B．开关S断开时，小灯泡L的电阻为2
C．小灯泡L的额定功率为0.625W
D．开关S闭合时，小灯泡L的电阻为4
14．2020年12月，温州首个核电站三澳核电站获国家批准建设。该核电站的发电原理及电能输送如图所示，则以下叙述不正确的是（ ）
A．核反应堆里的是核裂变反应 B．汽轮机将机械能转化为内能
C．发电机的主要原理是电磁感应 D．电网在输送电能时会消耗电能
15．近日我国自主三代核电“华龙一号”5号机组首次达到临界状态，标志着机组正式进入带功率运行状态，向建成投产迈出了重要一步。下列关于核电站说法正确的是（ ）
A．核电站发生的能量转化是：化学能→内能→机械能→电能
B．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变
C．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D．核电站反应堆产生的核废料对环境没有污染
16．下列有关课本中各图内容的分析正确的是（ ）
A．甲图：使用杠杆既能省力，又能省功
B．乙图：这种“ 永动机”不可能实现，因为它必须遵守能的转化与守恒定律
C．丙图：核电站反应堆里进行的是核裂变，现在人类可以和平利用核聚变的能量
D．丁图：研究电热与电阻的关系，只需要控制通电电流相等
17．下列能量转化中，由化学能转化为电能的是（ ）
A．水力发电 B．电解水
C．化学电池 D．太阳能供热
18．将灯 L 接到电压为U的电路上时，灯的电功率为25瓦，若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时，灯L消耗的电功率为16瓦，设灯丝电阻不变，则此电阻消耗的电功率是（ ）
A．2 瓦 B．4 瓦 C．8 瓦 D．9 瓦
19．有两个电阻R1、R2，已知R1： R2=1：2，则下列说法中正确的是（ ）
A．把它们串联在电路中，它们两端的电压比为2：1
B．把它们并联在电路中，通过它们的电流比为1：2
C．把它们串联在电路中，它们消耗的电功率比为2：1
D．把它们并联在电路中，它们消耗的电功率比为2：1
20．如图甲是一个暖箱温度显示器的结构示意图。其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度，已知电源电压恒定为4V，的阻值为150Ω，是热敏电阻，图乙是阻值与温度的关系图象，电压表的量程为0~3V，下列说法正确的是（ ）
A．当暖箱内温度升高时，电压表示数减小
B．当暖向内温度为60℃时，的电功率为0.05W
C．暖箱内能达到的最高温度时100℃
D．若将换用阻值更大的电阻，则暖箱内能达到的最高温度将升高
二、填空题（每空1分，共7小题）
21．神舟十二号三位航天员已经在我国自己的空间站工作了两个多月了。很多同学对太空中的特殊环境提出了猜想，让我们一起来分享一下。
（1）对接后的神舟十二号相对于核心舱是静止的，它们一起环绕地球飞行。此时它们都________的作用（选填“受平衡力”、“不受力”或“受非平衡力”）
（2）还有很多同学提出了许许多多奇思妙些实验，你认为可以在空间站中完成的是________。
A．研究光的反射定律 B．利用天平称量出物体的质量
C．利用滚摆演示动能与势能的相互转化 D．惯性实验
22．某物体静置于光滑的水平桌面上，施加水平方向的作用力于物体，所施的力和物体移动的距离之间的关系如图所示。
请据图回答：
（1）物体在CD段作___________（选填“匀速”或“变速”）直线运动；
（2）从A点到C点，该作用力对物体所做的总功为___________焦耳。
23．如图所示，滑轮规格相同、重均为60N。工人用150N的水平拉力匀速向右拉动绳端，在20s内矿井里的物体提升8m。不计绳重及轮轴间摩擦，物体重为______N，工人拉动绳子做功的功率为______W。此过程中，滑轮组的机械效率为______%。
24．在如图所示实验中迅速下压活塞，筒内浸有乙酥的棉花被压燃。此实验的研究对象是___________（选填“乙醚”“棉花”或“筒内空气”），下压过程中，机械能转化为___________能；在四冲程汽油机工作过程中，实现这一能量转化过程的是___________过程。
25．如图所示，为了形象的描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图；图乙表示的是_____。核能发电是通过核能→_____→机械能→电能的转化途径为人类服务。核电站一般建在海边，方便用水来给高温的核反应堆降温，这是用_____的方法来改变内能的。
26．2018年4月1日，“光谷量子号”有轨电车开始载客试运营，开通了交路1和交路2两条线路．“光谷量子号”采用了能量回收系统，例如电车下坡时，为了保持匀速运动，会带动发电机发电进行“刹车”，即将______能转化为______能供电车使用，更加节能环保
27．有两个电阻，电阻甲与电阻乙，它们的电流和电压关系如图所示。当把两电阻串联在电压为 3V 的电路中、电路中的电流为______A。若把这两个电阻并联在某个电路中，干路电流为 0.6A，则此时电路的总功率为______W。
三、探究题（每空2分，共3小题）
28．某实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”。他们将钢球用绳系着，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，将木块撞出一段距离。经过实验，获得三组数据，如下表：
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
20
40
58
3
20
60
（1）钢球动能的大小是通过观察________来判断的。
（2）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要改进方案并只重做第3次实验。下面有几种建议，你认为可行的是________；
A．甲同学建议换用一块更长的同样木板
B．乙同学建议换一个较大的木块
C．丙同学建议降低钢球下摆的高度
D．丁同学建议换用适当质量的钢球
（3）通过本实验可得出的结论是：________；
（4）该实验中物体的动能是指________。
A．小球在撞击木块前的平均动能
B．木块的动能
C．小球撞击滑块后，木块的动能
D．小球撞击滑块时的动能
29．利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
（1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是___________ ， 若出现图（甲）所示情况，应将杠杆的螺母向___________ （选填“左”或“右”）调。。
（2）如图（乙）所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是___________ ， 经老师提醒后，小明继续进行实验，如图（乙），若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆___________ （选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。
（3）如图（丙）所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将___________。
30．小金想探究小灯泡的亮暗程度与灯实际功率的关系。于是找来一只规格为“0.6A 30Ω”的滑动变阻器，两只额定电流均小于0.6A，额定电压分别为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图1所示的电路进行探究：
（1）请用笔画线代替导线，根据图1所示电路图，将图2所示实物图连接完整______（要求：滑动变阻器处于A端时阻值最大）。
（2）小金连接电路后闭合开关，发现灯L1不发光，电流表、电压表示数均较小，他立即判断L1断路，于是断开开关拆下L1，重新寻找连接电路。请评价他的做法是否合理，并说明理由：______。
（3）小金按图1所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关科学量，记录和计算结果如下表：
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
电阻R/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.0
0.22
0.44
9.09
3
2.5
0.24
0.60
10.42
小金观察到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是______；
（4）小金接着用L2（L2的阻值约为15Ω）替换L1，进行重复。发现电压表的0-15V的量程已损坏，于是把电压表并联到变阻器两端，预想当电压表示数为2.2V时，灯两端达到额定电压能正常发光。为了防止电压表超出量程而损坏，小金的具体操作应该是______。
四、简答题
31．（6分）近期某酒店推出隔离“安心房”机器人送餐服务，无接触更安全。送餐机器人和参数如下图。
（1）机器人底盘的轮子与水平地面接触的总面积为0.01m2，求机器人水平运送3千克物体时，对地面产生的压强。
（2）酒店工作人员用电梯将一台机器人从1楼送到3楼（楼高4m/层），求电梯对机器人至少做了多少功？
（3）如果该机器人以最大功率在水平地面上以0.4米/秒的速度匀速前进10秒，求机器人行进过程中受到地面对它的阻力。
功能
迎宾、送餐等
质量（自重）
50kg
移动速度
0.2-0.6m/s
电池容量
12Ah
功率
最大功率100W
工作电压
24V
最大送餐质量
15kg
32．（7分）身高1.7m、重力为500N的小东同学在体育课上做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示，他的重心在A点。则：（g取10N/kg）
（1）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？
（2）若他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是多少瓦？
33．（7分）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______（选填“加热水”、“保温洗涤”或“脱水”）。
（2）若该洗衣机的脱水功率是300W，某次洗衣时，脱水时间为6分钟，则脱水过程中消耗的电能是多少？（______）
（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？（______）
参考答案
1．B
【分析】
此题是关于化学中有关能量来源的判断问题，解题是必须熟知物理变化和化学变化中能量变化问题．化学变化不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化，这种能量变化经常表现为热能、光能和电能的放出或吸收．炸药、石油、煤炭、蓄电池等储存的能量，都是靠化学反应释放出来的．利用化学反应得到有用的物质或获取能量是人类开展化学研究的基本目的．
【详解】
A、蜡烛照明是化学能转化为光能，故此选项错误。
B、烧煤取暖是化学能转化为热能，故此选项正确。
C、蓄电池发电是化学能转化为电能，故此选项错误。
D、电解水得到氢气是电能转化为化学能；故此选项错误。
故选B。
【点睛】
解答此类题型时，在掌握能量来源和利用的基础的同时，可以借用排除法进行筛选，即可选出正确的答案．
2．C
【详解】
小球下落过程中，忽略空气阻力，机械能守恒。小球质量不变，高度减小，重力势能减小。小球没有发生弹性形变，不具有弹性势能，机械能＝动能+势能。机械能不变，势能减小，动能增大，小球质量不变，速度增大。
故选C。
3．A
【详解】
A.a是最低位置，此时弹簧的形变程度最大，所以在a状态时弹簧的弹性势能最大，此时人的速度为零，其动能最小；高度最低，重力势能也最小，所以此时小明的机械能最小，故A正确。
B.在c状态时，小明瞬时静止，此时小明的重力势能最大，机械能不为零，故B错误。
C.a→b的过程中，弹簧的形变程度减小，弹簧的弹性势能减小，弹簧的弹性势能不断转化为小明的动能和重力势能。
开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小明做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小明的速度达到最大，此时动能最大；弹力继续减小，当向上的弹力小于向下的重力时，小明做减速运动；
所以，a→b的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度并不是最大，此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段，故在b时动能不是最大，故C错误。
D.b→c的过程中，动能转化为重力势能，因为有空气阻力，还有一部分动能转化为内能，所以c时机械能不是最大，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】
已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以具有的动能相同，无论小球沿什么方向抛出，不考虑空气阻力，小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零，即动能全部转化为重力势能，重力势能大，高度高；而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度，即动能只有一部分转化为重力势能，重力势能小，因此上升高度小一些，即h1＞h2。
故选C。
5．B
【详解】
A．不计空气阻力，腾空的科比只受到重力作用，受到非平衡力的作用，故A正确，不符合题意；
B．篮球下落刚接触地面时，还会继续向下加速运动一段距离，动能还会增大；所以篮球下落刚接触地面时，篮球的动能不是最大，故B错误，符合题意；
C．不计空气阻力，传出去的篮球，在空中运动时只受重力的作用，故C正确，不符合题意；
D．科比抱着篮球在空中运动，以人为参照物，球与人之间没有位置变化，则球是静止的，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．B
【分析】
做功的两个必要条件是：一是物体受到力的作用；二是物体在这个力的方向上通过一定的距离。
【详解】
甲：推着小车前进，人对小车有推力的作用，小车在推力的方向上通过了距离，所以推力对小车做了功；
乙：用力提着滑板在水平路面上前行，此过程中，拉力与距离的方向垂直，故拉力没有做功；
丙：绳子对物体有向上的拉力，物体在拉力的方向上通过了距离，所以拉力对物体做了功；
丁：人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，但石头没有通过距离，故力对物体没有做功。
所以做了功的是甲和丙。
故选B。
7．C
【详解】
A．由v-t图象可知，在6s～9s物体做匀速直线运动，速度为2m/s；由F-t图象可知，在6s～9s内拉力F=4N，故功率为
故A正确，不符合题意；
B．由v-t图象可知，第3秒到第6秒物体速度增大，做匀加速直线运动，受力不平衡，故B正确，不符合题意；
C．由v-t图象可知，在6s～9s物体做匀速直线运动，处于平衡状态；由F-t图象可知，在6s～9s内拉力F=4N，由平衡条件可得滑动摩擦力
f=F=4N
由v-t图象可知，第3秒到第6秒物体速度增大，做匀加速直线运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，虽然速度变化，但压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，因此物体受到的摩擦力仍是4N，故C错误，符合题意；
D．由图象可知，0～3秒，物体没有推动，有力没有距离，F不做功，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
AB．AB的绕绳方式相当于使用定滑轮拉起被吹倒的大树，CD的绕绳方式相当于使用动滑轮拉动拉起被吹到的大树，已知使用定滑轮不省力，使用动滑轮可以省力，因此CD的绕绳方式比AB选项的绕绳方式更省力，故AB不符合题意；
CD．CD中不同的是绳子绕过被吹倒的大树位置，把被吹倒的树看作是一个杠杆，树根为支点，绳子绕过的位置为动力作用点，由于动力臂越长约省力，因此绕过位置离树根更远的C最省力，故C符合题意、D不符合题意。
故选C。
9．B
【详解】
ACD．核桃夹、瓶起子、钳子在使用过程中动力臂都大于阻力臂是省力杠杆，故不符合题意。
B．筷子在使用时动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故符合题意。
故选B。
10．A
【详解】
（1）根据图片可知，动滑轮上承担拉力的绳子n=2，则AB之间的摩擦力
fBA=nF1=2×3N=6N
（2）定滑轮处于平衡状态，它向左受到弹簧测力计的拉力，向右受到三根绳子上的拉力F2.根据二力平衡的知识可知，弹簧测力计的示数
F=3F2=3×3N=9N
（3）A处于平衡状态，它受到向左的B施加的摩擦力fBA=6N，向右的拉力F1=4N，二者的合力为
6N-4N=2N
根据二力平衡的知识可知，A受到地面的摩擦力水平向右，大小为2N。
故选A。
11．D
【分析】
甲中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是内能转化机械能；
乙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；
丙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；
丁中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能。
【详解】
A.四个冲程的正确顺序是丙、丁、甲、乙，故A正确。
B.甲为做功冲程中气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故B正确。
C.加润滑油减少各部件之间的摩擦，克服摩擦所做的额外功少，可以提高机械效率，故C正确。
D.热值是燃料的特性，燃料燃烧是否充分，不能改变燃料的热值，故D错误。
故选D。
12．A
【分析】
实验中压缩气体做功，气体内能增大，温度升高，该过程中将机械能转化为内能。汽油机中压缩冲程将机械能转化为内能。
【详解】
A.图中进气门和排气门都关闭，活塞上行，是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能，故A符合题意。
B.图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是汽油机的排气冲程，没有能量转，故B不符合题意。
C.图中进气门和排气门都关闭，活塞下行，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，故C不符合题意。
D.图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是汽油机的吸气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。
故选A。
13．D
【详解】
AD.由图像知，灯泡正常发光时，即灯泡两端电压为2.5V时小灯泡L的电阻为
RL=10Ω
开关闭合时，灯泡与电阻R0串联，
由于此时灯泡正常发光，且串联电路电流处处相等
则电路中的电流为
电路总电阻为
所以定值电阻R0的阻值
R0=R-RL=12Ω-10Ω=2Ω
故A正确，D错误。
B.开关S断开时，灯泡两端电压为零，由图像可知此时灯泡的电阻为2Ω，故B正确。
C.小灯泡的额定功率
P=I2RL=（0.25A）2×10Ω=0.625W
故C正确。
故选D。
14．B
【详解】
A．核电站是利用原子核裂变发生链式反应时释放的大量能量来发电的，故A正确，不符合题意；
B．汽轮机将水蒸气的内能转化为机械能，故B错误，符合题意；
C．发电机是根据电磁感应现象的原理制成的，故C正确，不符合题意；
D．电网在输送电能时，会产生热量，会消耗电能转化为内能，故D正确，不符合题意。
故选B。
15．C
【详解】
A．核电站中将核能先转化为介质的内能，再推动发电机的转子转动，转化为机械能，并在发电机中最终转化为电能，故A错误；
B．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核裂变，故B错误；
C．核反应堆中发生的是可控的核裂变，故C正确；
D．核废料具有很强的放射性，对环境危害很大，应专门进行处置，故D错误。
故选C。
16．B
【详解】
A.甲图中杠杆的动力臂大于阻力臂，所以使用时能够省力，但是省力就会费距离，不会省功，故A错误。
B.设想的永动机不可能实现，因为它违反了能量守恒定律，故B正确。
C.核电站是利用可控的链式反应工作的，这是利用核裂变，现在人类无法可控的使用核聚变，故C错误。
D.根据焦耳定律，，所以研究电热与电阻的关系时，需要控制电流和时间相同，故D错误。
故选B。
17．C
【详解】
A、水力发电是将势能转化为电能，选项错误；
B、电解水是将电能转化为化学能，选项错误；
C、化学电池放电时是将化学能转化为电能，选项正确；
D、太阳能供热是将太阳能转化为热能，选项错误；
故选C。
18．B
【详解】
只接灯泡时，由功率关系可得
串联电阻后灯泡功率为
代入得：
-------①
-------②
两式相比得
即
由串联电路的特点知R上的电压为
由P=UI得
则
故选B。
19．D
【详解】
A.已知R1： R2=1：2，串联电路，电流处处相等，根据可知，它们两端的电压之比为1：2，故A错误。
B.已知R1： R2=1：2，并联电路用电器两端电压相等，根据可知，通过它们的电流比为2：1，故B错误。
C.串联电路电流相等，根据可知，它们消耗的电功率比为1：2，故C错误。
D.并联电路用电器两端电压相等，根据可知，它们消耗的电功率比为2：1，故D正确。
故选D。
20．C
【详解】
A.由图乙可知，当暖箱内温度升高时，热敏电阻R1的阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，定值电阻R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A错误。
B.由图乙可知，当暖箱内温度为60℃时，热敏电阻的阻值R1=150Ω，的阻值为150Ω，根据串联电路等流分压可知，R1的电压为2V，所以的电功率为
故B错误。
C.当电压表的示数U0=3V时，热敏电阻R1的阻值最小，暖箱内的温度最高，
因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压
U1=U-U0=4V-3V=1V
则热敏电阻的阻值
由图乙可知，暖箱内能达到的最高温度是100℃，故C正确。
D.电压表的最大示数3V不变，若将R0换用阻值更大的电阻，电路中的电流变小，由
U1=U-U0
可知，R1两端的电压不变，
则热敏电阻R1的阻值变大，由图乙可知，暖箱内能达到的最高温度将降低，故D错误。
故选C。
21．受非平衡力 AD
【详解】
（1）神舟十二号和核心舱一起环绕地球飞行，运动方向不断发生变化，所以它们都受非平衡力的作用。
（2）A.光的传播不需要介质，与重力没有关系，可以研究光的反射定律，故A符合题意。
B.天平实际上是等臂杠杆，根据杠杆平衡原理，当两个托盘中物体的质量相同（重力相同）时，天平就会平衡，被测物体的质量就等于砝码的质量；当物体处于完全失重状态时，物体和砝码对天平两臂上的托盘压力为零，天平始终平衡，无法测量物体的质量，故在太空舱中不能用天平测量物体的质量，故B不符合题意。
C.在太空舱失重状态下，滚摆无法正常工作，不能利用滚摆演示动能与势能的相互转化，故C不符合题意。
D.一切物体都具有惯性，惯性与重力无关，所以在空间站可以完成惯性实验，故D符合题意。
故选AD。
22．变速 16
【详解】
（1）[1]根据题意知道，物体在水平拉力的作用下在光滑的水平桌面上运动，则摩擦力为零，物体在水平方向上只受拉力F的作用，物体受非平衡力作用，所以物体在CD段做变速运动。
（2）[2]由图知道，在0～7m过程中，拉力为1N，则拉力在前7m做的功
W1=F1s1=1N×7m=7J
由图知道，在7m～10m过程中，拉力为3N，则拉力在7m～10m做的功
W2=F2s2=3N×3m=9J
故从A点到C点，该力对物体所做的总功为
W总=W1+W2 =7J+9J=16J
23．240 120 80
【详解】
[1]不计绳重及轮轴间摩擦，根据
F＝（G+G动）
可得
G＝nF﹣G动＝2×150N﹣60N＝240N
[2]拉力端移动距离
s＝2h＝2×8m＝16m
拉力F做功
W总＝Fs＝150N×16m＝2400J
功率
P＝＝＝120W
[3]提升物体做功
W有＝Gh＝240N×8m＝1920J
机械效率
η＝×100%＝×100%＝80%
24．筒内空气 内 压缩
【详解】
[1][2]下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使其气体的内能增加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来，此实验的研究对象是筒内空气。
[3]在四冲程汽油机工作过程中，实现将机械能转化为内能的过程的是压缩冲程。
25．聚变 内能 热传递
【详解】
[1]在图乙中，质量较小的原子结合成质量较大的原子，因此表示的是聚变。
[2]核能发电是利用核能来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽轮机转动，从而带动发电机发电的，核能发电能量转化过程：核能→内能→机械能→电能的转化途径为人类服务。
[3]核电站一般建在海边，方便用水来给高温的核反应堆降温，通过热传递的方法来改变内能的。
26．机械 电
【详解】
[1][2]当电车下坡时，会带动发电机发电进行“刹车”，发电机工作时，将机械能转化为电能供电车使用，更加节能环保。
27．0.2 1.2
【详解】
[1]根据图片可知，当电流为0.2A时，甲的电压为1V，乙的电压为2V，二者的电压之和恰好等于总电压3V，则此时电流为0.2A。
[2]根据图片可知，当电压为2V时，通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A，二者电流之和恰好等于总电流0.6A，则此时总功率为
P=UI=2V×0.6A=1.2W
28．木块滑行距离 A 质量一定时，速度越大动能越大 D
【详解】
（1）[1]让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能，钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大。
（2）[2]上面的两次实验是在钢球质量一定时，改变钢球下摆高度，探究动能的大小。动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，因此改变木板的长度，应采用乙的建议，故选B。
（3）[3]通过表格中的数据，钢球下摆高度越高，则钢球运动速度越快，木块滑行的距离越长，则表示钢球动能越大，所以得到的结论为：质量一定时，速度越大动能越大。
（4）[4]实验时，动能的大小是指小球运动到水平面上，小球撞击滑块时的动能，故选D。
29．消除杠杆自重对实验的影响 右 未多次实验，具有偶然性 左端下沉 变大
【详解】
（1）[1][2]实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂，调节时，左偏右调，右偏左调。若出现图（甲）所示情况，应将杠杆的螺母向右调。
（2）[3][4]进行实验探究时，若使实验得出的结论更具有普遍性，应进行多次实验，题中小明立即分析得出杠杆的平衡条件，他这种做法的不足是只做一次实验，得出的结论不具有普遍性。若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，由杠杆的平衡条件得左端力与力臂的乘积大于右端力与力臂的乘积，则杠杆左端下沉.
（3）[5]如图（丙）所示，若不在B点挂钩码，可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，当测力计从a位置转动到b位置时，左端力与力臂的乘积不变，右端力臂变小，故使杠杆仍在水平位置平衡，其示数大小将变大。
30． 不合理，可能通过灯的电流太小，应先移动滑动变阻器观察灯是否发光 小灯泡的实际功率越大，灯越亮 闭合开关前，将滑动变阻器的滑片处于中间略偏右的位置（略偏右不作要求）
【详解】
（1）[1]①电压表应该与灯泡L1并联，即将电压表的“-”接线柱与灯泡左端相连即可；
②变阻器接线“一上一下”，由于滑片处于A端时阻值最大，因此下面连接右下角的B接线柱，将其与电源“+”极相连即可，如下图所示：
（2）[2]小金的做法不合理，理由是：可能通过灯的电流太小，应先移动滑动变阻器观察灯是否发光。
（3）[3]根据表格得出结论：小灯泡的实际功率越大，灯越亮。
（4）[4]当灯泡的电压为3.8V时，变阻器两端的电压为2.2V，
根据串联电路电压与电阻成正比得到
解得
R变=8.7Ω
则在闭合开关前，变阻器接入的阻值最小为8.7Ω。则小金的操作为： 闭合开关前，将滑动变阻器的滑片处于中间略偏右的位置。
31．（1）5.3×104Pa；（2）4000J；（3）250N
【详解】
（1）机器人水平运送3kg物体时，对地面产生的压力
F=G=（m车+m物）g=（50kg+3kg）×10N/kg=530N
对地面产生的压强
（2）机器人上升高度
电梯对机器人至少做功
（3）机器人以最大功率在水平地面上匀速前进时受到的牵引力
机器人行进过程中受到地面对它的阻力
f=F=250N。
答：（1）机器人水平运送3千克物体时，对地面产生的压强为5.3×104Pa；
（2）电梯对机器人至少做功4000J；
（3）机器人行进过程中受到地面对它的阻力250N。
32．（1）300N；（2）22.5W
【详解】
（1）由图可知，动力臂
L1＝0.9m+0.6m＝1.5m
阻力臂
L2＝0.9m
阻力等于重力为
G＝500N
由杠杆平衡条件可得
FL1＝GL2
即
F1×1.5m＝500N×0.9m
故地面对手的作用力
F＝300N
（2）1min做的总功
W总＝nW＝15×90J＝1350J
功率
P＝＝22.5W
答：（1）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要300N；
（2）若他在1min内做了15个俯卧撑，他的功率是22.5W。
33．保温洗涤 108000J（或0.03kW•h） 2200W
【详解】
（1）[1]当开关置于2位置时，R2与电动机并联，R2与电动机同时工作，所以处于保温洗涤状态。
（2）[2]消耗的电能
W=Pt=300W×360s=108000J（或W=Pt=0.3KW×0.1h=0.03kW·h）
（3）[3]R1的功率
P1= ＝ ＝2000W
R2的功率
P2= ＝ ＝200W
总功率为
P=P1+P2=2000W+200W=2200W
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