专题26　第3章 能量的转化与守恒 拔尖提优测试训练（原卷版）

第3章能量的转化与守恒

专题26拔尖提优测试训练

一、选择题(每题3分，共45分)

1．如图所示的简单机械中，使用时一定费力的是()

A．镊子B．开瓶器C．钳子D．动滑轮

2．如图所示的是高速公路避险车道示意图。当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道

快速降低车速直至停止。避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种能量带来的危害()

A．动能B．势能C．内能D．电能

2题图3题图

3．爷爷质量比小丽大，如图，小丽和爷爷一起用相同时间爬完相同的楼梯，则()

A．小丽做的功较多B．小丽做的功和爷爷做的一样多

C．小丽做功比较慢D．小丽做功的功率和爷爷做功的功率一样

4．甲、乙两个完全相同的物体在分别在水平拉力F甲和F乙的作用下，在同一水平面上做匀速直线运动，

且V甲＞V乙，若不计较空气阻力，拉力F甲和F乙在相同时间内所做的功分别为W甲和W乙，则下列判断正

确的是（）

A．F甲＞F乙B．F甲＜F乙C．W甲＞W乙D．W甲＜W乙

5．下列关于“热与能”的表述中正确的是()

A．物体在吸热过程中，其温度一定升高

B．在搓手取暖过程中，内能转化为机械能

C．水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大

D．铁块在煅烧过程中，其内能从零开始增加

6．如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重为0.5N)。下列说法正确的是()

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A．实验前出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调

B．图乙，在AB处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡

C．图丙，弹簧测力计从a位置转到b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大

D．图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数小于3N

7．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是()

A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减少

B．图乙：瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大

C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少

D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大

8．炎热的夏天，环卫工人利用洒水车给马路洒水降温，洒水车在匀速行驶洒水过程中，以下关于能量

变化说法正确的是()

A．动能减小、机械能不变B．动能不变、机械能减小

C．动能减小、机械能减小D．动能增大、机械能增大

9.如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B

是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO＝BO，AC＝OC。A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，

托盘秤甲的示数是6N。现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是()

A．8NB．12NC．16ND．18N

10．在“让笔杆热起来”的探究活动中，小彤通过感受笔杆前后温度，判断笔杆内能变化，下列四种方法

中不够科学的是()

A．把笔杆放在火焰上方烤一烤，马上用手触摸感觉笔杆变热了

B．用手握住铅笔，来回摩擦，同时感觉到笔杆变热了

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C．把笔杆放在烈日下晒一段时间，用手触摸感觉到笔杆变热了

D．把笔杆放在热水中泡一下，迅速用纸巾擦干并触摸感觉笔杆变热了

10题图11题图12题图13题图

11．对于图中的各种数据，下列说法不正确的是()

A．图中电能表的读数为31.6度

B．每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转

C．同时使用的用电器总功率不能长时间超过2200W

D．电能表正常工作时的电压一定为220V，电流一定为10A

12．小明按图连接电路，闭合开关，观察到L1比L2亮。下列说法正确的是()

A．通过L1的电流大于L2的电流B．L1的电阻小于L2的电阻

C．L1两端电压大于L2两端电压D．如果把L1和L2的位置对调，L1会变暗

13．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等

高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是()

A．整个过程只有重力在对小球做功

B．小球在A、B两点具有的动能相同

C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC

D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能

14．新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插

座，导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2。增大导线横截面积的目的是()

A．增大导线的电阻B．减小通过导线的电流C．增大导线的电压D．减小导线发热的功率

15.如图所示电路中，电源电压为12V。在a、b间接入灯L1“6V2W”，闭合开关，调节滑动变阻器的

滑片P使灯L1正常发光。断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯L2“6V3W”，

闭合开关。则()

A．灯L2正常发光B．滑动变阻器接入电路的电阻为12Ω

C．通过L2的电流为0.4AD．滑动变阻器和灯L2每秒做功5J

二、填空题(每空2分，共40分)

16．某建筑工地上一台升降机的箱体连同货物的重力为1500N，在10s内从楼的1层上升到5层，如果

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每层楼高3m，则升降机电动机至少做___________J的功，功率至少____________W。

17．电冰箱工作时，将箱内能量转移到外部，是因为消耗了_______能，才把热量移出冰箱使内部变冷，

这一现象说明能量的转化和转移的过程是有__________性的，同时也说明能量在转化和转移时要消耗其他

能量。

18．内燃机气缸中的燃料燃烧产生的高温高压气体通过__________的方式将内能转化为机械能。如图

所示，四冲程汽油机正处于___________冲程，该汽油机每秒完成40个冲程，则飞轮的转速为__________r/min。

19．一只手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机说明书中还写有“通话3小时，待机100

小时”。使用此电池最多可以得到__________J的电能，该手机通话时的工作电流为________A(保留2位小

数)，待机时消耗的功率为_______W。

20．2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建。其工作原理如图所示，用电低谷时(如深夜)，电站利用

电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。(g取10N/kg)

(1)蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的_____________。

(2)发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106m3，上下水库平均水位差637m。上水库中

可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为____________J。

21.如图甲所示，将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中，闭合开关，调节滑动变

阻器滑片P，记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的I－U图像，则小灯泡的额定功率为

__________W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是__________Ω。

22．生活中我们经常使用简单机械。

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甲乙

(1)如图甲所示，已知撬棒AD＝1m，CD＝BC＝0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石

头，则施加在撬棒A点的力至少是_____________N。

(2)如图乙所示，利用滑轮组把重为500N的物体提升3m，忽略滑轮自重以及滑轮与绳子的摩擦，人所

做的功为___________J。

23.如图是一座拉索桥的设计示意图，其中O是可转动点，当轮船需要驶过时，可利用拉索把桥面拉起。

如果只需要一根拉索，甲设计的拉索较低，乙设计的拉索较高，请你比较图中拉索的拉力F甲___F乙(选填

“＞”“＜”或“＝”)，理由是__________________________。

24.如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块

相连。推动木块压缩弹簧，其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往

复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，则木块运动过程中克服阻力做的功是_________J。

整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于________(选填“B”“C”或“D”)点。

三、实验探究题(每空3分，共39分)

25．小明同学探究杠杆平衡条件(不考虑杠杆自重和摩擦)：

(1)实验前没有挂钩码时，小明发现杠杆右端下倾，则应将左端的平衡螺母向_________调，使杠杆在水

平位置平衡；这样做的目的是____________________________________。

(2)三次实验数据记录表格如下：

实验序号动力F1(N)动力臂l1(cm)阻力F2(N)阻力臂l2(cm)

12424

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24638

33.5846

分析三次实验数据，发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大，检测弹簧测力计发现完好无损，原因可

能是_________________________________________________________。

(3)小明通过实验探究，得出了杠杆平衡条件。生活中的钓鱼竿应用了该实验中的第____次实验原理。

26．小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图甲所示的实物电路。

(1)为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到滑动变阻器的_______(选填“A”或“B”)端。

(2)闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝

_________A。

(3)将开关S2扳向“2”，保持滑动变阻器的阻值不变，调节变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此

时R＝5Ω；则步骤(2)中小灯泡的电阻R1＝__________Ω，测量小灯泡电阻的方法是____________(选填“控

制变量法”或“等效替代法”)。

(4)步骤(2)中小灯泡的实际功率P1＝_______W。

(5)若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于小灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最

有可能的是_________。

A．P0＝2P1B．P0＝3P1C．P0＝4P1D．P0＝5P1

27．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，再将塑料水管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。

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(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：_____________

__________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

四、解答题(第28、29题每题6分，第30、31题每题7分，共26分)

28.[2018·株洲]如图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能。R1和R2是两根电热丝，S为温控开

关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，S在两个触点间自动切换，

使水温维持在设定的范围。已知电热水器的加热功率为400W，保温功率为100W，忽略温度对电阻的影响。

(1)开关与触点1连通时，电热水器处于_________状态；与触点2连通时，处于__________状态。(均

选填“加热”或“保温”)

(2)R1＝__________Ω，R2＝_________Ω。

(3)在使用过程中，若电热水器10min消耗电能1.2×105J，请通过计算具体说明：在这段时间内电热水

器处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间。

29．[2018·福建A卷]学校机器人兴趣小组进行“精准吊装”实验，7块长短不一的长方体木块均平放在水

平地面上，机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放。已知木块的密度相同，高度均为h＝0.2m，

宽度均为b＝0.2m，不同序号木块的质量见表，其中m＝12kg，g取10N/kg。

序号1234567

mmmmm

质量2mm

23456

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(1)如图，把2号木块吊装到1号木块的上面，求此过程中克服重力所做的功。

(2)机器人完成全部吊装叠放用时6min，求整个过程克服木块重力做功的功率。

30．在我们使用电器的时候，按下遥控器的待机键，电器即进入等待开机的状态，即为待机模式。有

的电器虽然没有待机按钮，可如果没有切断电源，也相当于处在待机状态。表中是常用家用电器在220V电

压下的工作功率和待机功率。