第3章 能量转化与守恒1-4节-2023-2024学年九年级科学上册（浙教版）

第3章能量转化与守恒14节【章末测试巧练B卷】

1.全卷满分160分，考试时间120分钟。2.本试卷的g取.10N/Kg

一、选择题供20题；共60分）

1.（2023•宁波模拟）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，1=0时刻，将一金属小球从弹簧

正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹

起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程

中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示,不计空气阻力。下列说法正确的是（)

国压力传

邕感器

而

甲

A.运动过程中小球的机械能守恒

B.这段时•间内，小球的动能与重力势能一直在增加

C.12时刻小球的速度最大

D.12~13这段时间内，小球的动能先增加后减少

2.（2023・镇海模拟）如图是我国拥有完全知识产权的第三代核电机组一华龙一号3号机组的内穹顶吊

装过程，分为上升、平移、下降三个阶段。下列能表示上升和平移两个阶段中吊车拉力对穹顶做功量

（用斜影表示）的是（）

3.（2023•宁波模拟）现有三个质量相同的物体，在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向

上、竖直方向通过了相等的距离s,如图甲、乙，丙所示。以下过程中，重力没有做功的是（）

A.甲图

B.乙图

C.丙图

D.无法选择，三种情况下重力均做功

4.（2023•上城模拟）推理是科学中一种重要的学习方法，但应具体问题具体对待，否则就会产生错误的

结论。则下列推理中结论正确的是（）

A.细胞核是细胞基本结构之一，所以所有的细胞都有细胞核

B.使用杠杆能省力，所以能省力的简单机械•定是杠杆

C.分子、原子都是不带电的粒子，所以不带电的粒子一定是分子或原子

D.碱性溶液能使石蕊试液变蓝，所以能使石蕊试液变蓝的一定是碱性溶液

5.（2023九上•杭州月考）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的摩擦力运2N

C.滑轮移动的速度是0.1m/s

D.拉力F做功功率为4W

6.（2023.杭州模拟）以下是对小金同学部分生活事例的分析，其中合理的是（）

A.小金去游泳馆游泳时，受到水的浮力约为2000牛顿

B.小金全家3月份自来水用量26立方米，换算成质量为26千克

C.小金沿楼梯登上教学楼3楼，克服自身重力做功约为300焦耳

D.参加1000米跑步的成绩是3分20秒，则她跑步的平均速度是5米/秒

7.（2023九上•嘉兴期末）如图，金属小球放在a处，然后让它从静止沿光滑轨道滚下，先后经b、c、d、

b\e（b,b，均在轨道最低点）各点。若不计阻力，下列有关分析正确的是（）

A.在c点时，小球只具有势能

B.在e点时，小球只具有势能

C.从a->b与c—b,小球两次到达最低点时具有的动能相同

D.因轨道对小球有支持力，故滚动过程中小球的机械能不守恒

8.（2022•开化模拟士）如图是2022年冰北京冬奥会的部分H比赛情景，下列K说法正确的是（）

甲乙丙「

A.甲图，谷爱凌在空中滑翔到最高点时，受平衡力

B.乙图，冰壶被推出后在水平面上运动的过程中，运动员的推力对冰壶做功

C.丙图，运动员前进时需将滑雪杆向后方撑，是利用力的作用是相互的原埋

D.丁图，金博洋在跳跃过程中继续向前运动，是因为受到了惯性作用

9.（2022・余姚模拟）如图甲所示，用一个动滑轮匀速提升重为600N的物体，在卷扬机拉力F的作用下,

绳子自由端竖宜移动的距离随时间变化的关系如图乙所示。已知动滑轮受到的重力为20N,不计绳重

和轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是

|@卷扬机

甲乙

A.以动滑轮为参照物，物体是向上运动的

B.物体上升的速度是20m/s

C.卷扬机拉力F的功率是62W

D.机械效率为90.67%

10.（2023八下•富阳期末）如图所示，下列关于能量的叙述，正确的是（）

A.甲图中闭合开关线圈转©时，电能转化成机械能

B.乙图中种子进行呼吸作用，太阳能转化成化学能

C.内图的植物光合作用过程中，植物体内的能量减少

D.丁图中氢氧化钢与氯化铁反应时，化学能转化成热能

11.如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在U、t2、t3三个时刻具有的动能分别是Ea

.、E功2、E幼3,具有的机械能分别是Emi、E机2、Eyi3,不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能和

机械能的大小关系正确的是（）

C.杠杆在B点受到向下的刀

D.A点移动的距离小于B点移动的距离

15.如图所示，开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下列选项中能正确表示它的工作原理的

示意图是（）

A.

16.如图所示，一根质量不计的弹簧，上端固定，下端挂一个小g球，小球静止时距地面高度为h,现用

力向下拉小球使其与地面接触，然后从静I卜释放小球.不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内.则

下列说法错误的是（）

A.小球上升到最高点时受力方向竖直向下

B.小球上升到距离地面高度为h时，速度最大

C.小球上升过程中，整个系统的势能不断增大

D.小球运动过程中，整个系统的机械能守恒

17.（2023•宁波模拟）“天宫一号”为中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器，是中国第一个空间实验

室，它绕地球飞行一圈的时间约为90分钟，下列说法中正确的是（）

A.从近地点向远地点运动过程中，动能减小，势能增大

B.在真空中绕地球匀速飞行的过程中，“天宫一号”受力平衡

C.在失重状态下，天宫一号不具杓惯性

D.“天宫一号”与“神舟飞船”空间交会对接后，两者就不再运动

18.（2023•慈溪模拟〉如图所示，物体A的重力为180N,物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向

右的拉力E拉力F的功率为3W,在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升（）.3m,不计滑轮、绳

子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（）

A.拉力F做的功等于物体B克服重力做的功

B.2s内,物体B克服重力做功5.4J

C.拉力F大小为40N

D.物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3m/s

19.（2023•宁波模拟）图中的每个滑轮重0.5N,物体A重6N,托板重1N。为了提升重物A,在2s的时

诃内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m,这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则下列分

析IF确的是（）

A.拉力F的大小为1.5N

B.天花板对定滑轮拉力大小为4.5N

C.物体A上升的速度为0.6m/s

D.滑轮组的机械效率为80%

20.（2020九上•新昌期末）如图所示，水平地面G点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5N的

拉力F。物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线

运动，则（）

A.物体在GK段受到的摩擦力等于5N

B.物体在EF段的速度大于GH段的速度

C.拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功

D.拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率

二、填空题（共6题；共30分）

21.（2023•杭州模拟）如图甲轻质弹簧原长为2L,将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为m的

物体由静止释放，当弹簧被压缩到静止时，弹簧长度为L。如图乙现将该弹簧水平放置，一端固定在

A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5L的光滑水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆

轨道BCD相切，用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度L,然后释放，P开始沿轨道运动，问：

B

（1）从竖直放置在地面上的弹簧顶端，静止释放物块P,至弹簧被压缩后静止，物块P的重力势能转

化为弹簧的，（填能量形式）

（2）将弹簧压缩至长度L,然后放开，P开始沿轨道运动，能否到达“D”点？（填“能”或

“否物块P达到最高点时的机械能大小为焦耳.

22.（2023九下•义乌模拟）实验是科学研究的重要手段。

（1）”探究杠杆平衡条件''实验的装置如图甲所示，在A点挂了2个钩码，每个钩码重0.5N,在B点

竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆保持水平平衡，此时弹簧测力计的示数应为No

（2）如图乙为水流抽气泵的结构示意图，当水不断地从上往下流动时，A的气压会小于待抽气容

器，请分析图丙中的过滤方式与普通过滤方式相比，所具有的优点是。

23.（2023・上城模拟）图甲为玩具“弹跳杆”及组成部件，使用弹跳杆进行弹跳运动时，弹簧从被压缩到最

短位置开始将人连同杆竖直向上弹起，宜到人和杆到达最高处，图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上

升到最高位置的过程（跳杆、弹簧和脚踏板的质量、弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦力忽略不计）。

最低位置b.弹蕾恢复到原长时c.最高位贸

（l）a-b的过程中，弹簧的弹力将（选填“增大""减小''或“不变”，下同），小金的机械能

将.

（2）a-c的过程中，小金的速度将（选填增大”"减小'"'不变"或"先增大后变减小”）

24.（2023九卜•舟山月考）威马汽牛智能制造基地是中国第一家实现全产业链数字化的牛企。该汽年具杓

节能减排、绿色环保的特点，越来越受消费者的青睐。

车速V（米/秒）10203040

空气阻力f（牛）50450800

◎威马汽车制造温州有限公司

*“'5电池类型银钻镒酸锂电池

动力电池系统额定电压380V

动力电池系统额定容量200Ah

最大允许总质量3200kg

（1）汽车行驶时会受到空气阻力。经测试，该汽车在不同速度时受到空气阻力如表。当车速为20米

/秒时，汽车所受空气阻力为牛。

（2）汽车行驶过程中受到的总阻力来自两部分，一是路面对汽车的摩擦阻力，该阻力约为车重的0.05

倍；二是空气对汽车的阻力。该电动汽车充满电后以最大允许质量、20米/秒的速度匀速直线行驶

时，汽车所能行驶的最大距离为米。

25.（2022•滨江模拟）如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块

左侧由高度为上的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为卜的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑

动，最终静止在斜面上高度为hd的D点：若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m

的木块左侧从A点沿斜面向K压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度

为人的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为Si,AD的长度为

S2,AC的长度为S3,贝IJ：

（1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最煞静止在D点的过程中受到的摩擦力方向

为o（选填“向上”，“向下”或“先向下后向上“）

（2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为o（用字母表

示）

（3）乙图中，若把物块换成材料相同，质量为2m的大物块，仍将弹簧压缩到B点后重复上述过程,

则大物块沿斜面向上滑动到的最高位置与C点相比将。（“变高'''变低”或“不变”）

26.（1）如图所示，湖水中有两艘小船，绳子的一端拴在甲后上，乙船上固定着滑轮，绳子绕过滑轮，

站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向右匀速移动了l（）m,同时乙船向左

匀速移动了4m,则人对绳子为力做功的功率是W；

甲G

（2）生活中我们经常用摩擦力的知识来分析拔河比赛的输赢情况。如图，小明和爸爸妈妈通过一个轻

质滑轮组进行拔河比赛。已知爸爸与地面之间的摩擦力最大可达600牛。为了胜过爸爸，妈妈与地

面间的摩擦力至少应达到牛.

三、实验探究题（共6题；共40分）

27.（2022,南湖模拟）小秀和小嘉在观看世界冰壶锦标赛时猜想：冰壶在冰面上的滑行距离，除了与离手

时的速度大小、接触面的粗糙程度有关外,还可能与质量有关C为了验证这一猜想,小秀和小嘉做了

如图所示实验。在木块上加放数量不等的钩码后，让木块从斜面上滑下，记录木块和钩码的总质量m

和它在水平面的滑行距离So

（1）选择斜面和水平面材料时，最好选择。

①都光滑②斜面光滑③水平面光滑④都不光滑

（2）本实验中，要实现到达A点时的速度相同的方法是

（3）正确设计并进行实验，数据记录如下：

质量m/kg0.100.150.200.250.300.350.40

滑行距离s/m0.420.410.430.420.430.420.42

分析表中数据，可以得到的结论是__________________________________________________

28.（2022九上金华期中）项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，由此准

备制作一个刻度均匀的密度计。

【小组讨论】

液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小；根据密度公式p=nVv,想到是否可以通过密度

与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。

【查阅资料】

杆秤是我国古老的质量称量工具（如图甲），刻度是均匀的。使用时先把被测物体拄在秤钩处，提起秤

纽，移动秤花，当秤杆在水平位置平衡时，秤花悬挂点对应的数值即为物体的质量。

图甲四乙

（1）杆秤的工作原理是：;

（2）【产品制作】

器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、

金属块（代替秤花）。

步骤：①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制•根无刻度“密度秤”；

②杯中不加液体，提起秤纽，移动秤花，当秤杆在水平位置平衡时（如图乙），将此时秤花的悬挂点A

标记为“0”刻度;

含杯中加水至a处，提起秤纽，移动秤花，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤花的悬挂点B标记为

“？”刻度（单位g/cnf）；

③_______A____________o

步骤②中，秤此悬挂点B标记的刻度值应为；

（3）如何在杆秤上标其它刻度（精确到O.lg/cm'）?请将步骤③的操作补充完整：。

（4）【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。

【产品升级】为了制作出精确度更高的“密度秤”，下列改进措施可行的是o

A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动

B.减小秤花的质量

C.减少加入杯中的液体体积

D.换用更细的秤杆

29.（2020九上诸暨期中）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图所示）。小文

和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一曲，小文分析：笔弹起的高

度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜

想：

①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；

②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。

＜1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平

面上进行了如下图所示的实验，此实验是为了验证猜想,实验中弹性势能的大小是通过—

来体现的。

（2）小文设计了一个实验方案来验证另一个猜想：步骤:

a.将小球置于弹簧A右端，使弹簧压缩2cm,放手后小球弹出，与木块相碰，木块推动的距离为近

b.将同一个弹簧压缩的程度梢大一些，把小球置于弹簧A右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离

S2。比较Si、S2得出结论：若S1S2）（选填：＞或＜）说明：

30.（2023・鹿城模拟）为探究动能大小的影响因素时，山山采用大小相同质量不同的小球利用图中所示装

置.完成实验，获得部分实验数据如表。（实验中忽略图钉插入橡皮泥中的摩擦力不同的影响及碰撞时的

能量损耗）

小球图钉起始插入长度足

Q位置：/够长图钉

'|\....../固定在桌面上

\_足够厚的均匀

\♦立方体橡皮泥

甲

实验球释放高图钉起始插图钉碰撞后

组别球质量/克度/厘米入深度/厘米深度/厘米

①55()().52.5

②15500.56.5

③20500.58.5

④5400.52.1

（1）①②③组中，小球从同一高度静止释放的目的是O

（2）本实验通过反映小球的动能大小。

（3）探究质量对动能大小影响时，山山认为采用大小不同的小球进行实验，会导致撞击位置高低不同

引起误差，秀秀认为可以采用图乙方式减小误差。你是否认同秀秀的观点，。

捶击后

撞击前乙.

31.（2023鼎兴模拟）能量转化和守恒定律是许多科学家经长期探索建立起来的，是科学史上的重大发

现。

材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体的质

帚和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度；1743年，达

朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过•定距离）来量度。

材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于

1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立

奠定了定量的实验基础。

（1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合？o

A.笛卡尔B.莱布尼兹C.达朗贝尔

（2）如图所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做

功使水的内能（选填"增大'或碱小

（3）结合材料分析，以下观点正确的是_______o（可多选）

A.面对前人的观点要敢质疑

B.时间久远的理论是没有科学价值的

C.测量工具的发展有助于科学理论研究

D.对科学的认识是不断修正完善的过程

32.（2023•定海模拟）某兴趣小组在探究滑轮组工作的特点时，难以分析每股绳子的受力情况，李老师提

供了如图甲所示的自制教具进行进一步探究。该装置中，每一股绳上都加装了相同的弹簧，观察并记

录每根弹簧的长度如下表，

甲

实验重物弹簧A的弹簧B的弹簧C的弹簧D的

次数伸长量伸长量伸长量伸长量△

△LA/CID△Lfi/cm△Lc/cmLr>/cm

1X1.61.61.64.8

2Y2.12.12.16.3

3Z2.52.52.5

（I）分析表中数岩发现，当挂上某一重物时，弹簧A、B、C的伸长长度相等，我们可以得出的结论

是：O

（2）分析表中数据，发现它们之间有一定的定量关系：ALD=

（用ZILA、△LB、ALC表示）。

（3）将滑轮组改成图乙绕线方式，并在下端挂上重物Z,则弹簧A的伸长长度△LA为

cm,（不计滑轮和绳子的重，以及滑轮和蝇子之何的摩擦）

四、解答题（共5题；共30分）

33.如图所示，用筒单机械分别使重力为15ON的物体处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，已知

OB=2OAo

甲乙丙

（1）Fl、F2、F3从大到小的顺序为O

（2）求图乙中F2的大小。

（3）利用图内中的机械，小科把此物体匀速提高2m,用时10s,求拉力F3的功率。

康.木块在两端开口且足够长的竖直筒中自由释放，可向下做匀速直线运动八木块在其右侧质量为5kg

的物体的牵引下可向上做匀速直线运动（绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计），如图所

示。（g取10N/kg）

〃/〃/〃〃

L_□

（1）当右侧的物体刚落地时木块受到的摩擦力的方向为O

（2）木块的质量为kgo

（3）右侧物体下落20cm的过程中，其重力做的功为Jo

35.（2020・衢州）近年来，衢州城市面貌焕然一新，这离不开环卫工人们的辛苦付出。如图，洒水车某次

在平直的道路上以15千米/时的速度匀速行驶，进行洒水作业。洒水车的部分参数如下表。

项目数值

空载质量（吨）2.4

满载装水量（吨）20

满载时车轮与水平地面接触总面积（米2）0.4

正常洒水流量（吨/时）50

（1）若洒水车满载并按正常洒水流量洒水，它在本次洒水过程中最多可连续喷洒多少路程?

（2）求洒水车满载时，停在水平地面上对地面的压强。

（3）在本次洒水过程中，洒水车的机械能大小变化情况是o

36.（2020.南潺模拟）如图是小科同学校运动会投掷实心球的场景，当实心球脱手时，重心离地面的高度

是1.8m,当实心球至最高点时，重心上升了0.9m。己知实心球质量为2千克，小科的质量为55千

克。

0.9m

1.8m

（1）若小科每只脚与地面的面积是200cm2,则小科手握实心球站在水平地面时，脚对地面的压强为

多大？

（2）实心球自脱手至落地的过程中，实心球重力所做的功。

（3）实心球自脱手至落地的过程中（不计空气摩擦），下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随

时间变化的曲线中，其中正确的是（填序号）。

势机

能搐

傕

0

0

时间

IH5J

时向

°

时间

④

③

②

①

接近地

。雨滴

研究

展开

对此

他们

，于是

兴趣

很感

速度

下落

滴的

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