第3章 能量转化与守恒5-8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58节【章末测试巧练A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.物质发生化学变化时伴随有能量变化。下列说法正确的是（）

A.化学反应过程中都会有放热现象

B.人类利用的能量都是通过化学反应获得的

C.化学能可转变成电能，如天然气燃料电池已被应用于城市客车的驱动电源

D.石蜡熔化、钢铁锈蚀都包含物质的缓慢氧化

【答案】C

【解析】A、有的化学反应吸热，有的化学反应放热，A错误；

B、人类利用的能量可通过化学反应获得，也可通过其它途径获得，如风能、太阳能等，B错误；

C、天然气燃料电池使用时，化学能转变成电能，C正确；

D、石蜡熔化是物理变化，钢铁锈蚀属于缓慢氧化，D错误；故答案为：C

2.（2023•宁波模拟）2022年9月12日超强台风“梅花”带来了锦降水。关于“梅花”台风下列说法正确的是

（）

A.人可以听到台风到来前的次声波

B.台风引发的暴雨会导致山体滑坡，山体下滑时机械能不变

C.台风会掀翻屋顶，说明流体中流速大的位置压强大

D.台风具有较大的机械能，能够做的功多，破坏力大

【答案】D

【解析】A.人耳是听不见超声波和次声波的；人耳可以听到的频率范围为20赫兹到20000赫兹；低于

20赫兹的叫做次声波；高于20000赫兹的叫做超声波；所以人可以听到台风到来前的次声波是错误的；

B.台风引发的暴雨会导致山体滑坡，山体下滑时机械能转化为内能，所以机械能减小，B错误；

C.台风会掀翻屋顶，说明流体中流速大的位置压强小，屋外的空气流速快，压强小，屋内气压大于屋

外气压，把房顶掀翻，c错误；

D.台风具有较大的机械能，能够做的功多，破坏力大，D正确；故答案为：D.

3.（2023•宁波模拟）以色列创新团队WiCharge最新研发的红外无线充电技术，可以在没有任何充电线

或充电底座的情况下，同时为房间内的多个电子设备充电，该无线充电技术通过红外光束的传播距离

来传送电力，日常使用时，只需要把红外光发射器安装到天花板上，将拇指大小的接收器安装在电子

设备上，发射器就可以向覆盖范围内的所有接收器发射聚焦、安全的红外光束，接收器捕获到光线

后，利用内置的光伏电池将其转化为电力。以下说法正确的是（）

A.该接收器能接受到发射器的信息，是因为红外线的热效应

B.光伏电池是将化学能转化为电能

C.电的传播速度比光的速度慢

D.无线充电的电压是220V

【答案】A

【解析】A.该接收器能接受到发射器的信息，是因为红外线的热效应，故A正确；

B.光伏电池是将光能转化为电能，故B错误；

C.电的传播速度和光的速度相同，故C错误；

D.无线充电的电压比手机电池的电压稍高，大约在5V左右，故D错误。故选A。

4.单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种汽油机一个工作循环中四个冲程说法

正确的是（）

甲乙丙丁

A.甲是做功冲程.将内能转化为机械能

B.乙是吸气冲程，气缸内句体对外做功

C.丙是排气冲程，靠飞轮受到惯性的作用来完成

D.丁是压缩冲程，与水壶盖被蒸汽推动原理相同

【答案】A

【解析】A、甲图进气门和排气门均关闭，火花塞点燃，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械

能，A正确；

B、乙图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，空气进入汽油机，是吸气冲程，但活塞运动是因为

惯性，B错误；

C、丙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，废气排出汽油机，是排气冲程，但惯性是物质的一

种属性，不能用“受到惯性的作用来描述“，C错误；

D、丁图进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，与水壶盖被顶起

原理不同。故答案为：Ao

5.对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面，下列估测中比较贴近事实的是（）

A.家庭电路日光灯正常工作时的电流约为2A

B.把一个鸡蛋举高1m做功约为0.5J

C.冬天洗澡水的温度约为70℃

D.头发的平均生长速度约为0.2米/月

【答案】B

【解析】A.一般日光灯的功率约为20w左右，故正常工作时的电流1=。=懿=0.09A,A错误

U乙乙UV

B.一个鸡蛋的质量约为50g=0.05Kg,G=mg=0.（）5Kgx10N/Kg=0.5N,W=FS=Gh=0.5NxIm=0.5J,B正确

C.冬天洗澡水的温度约为40c,C错误

D.头发的平均生长速度约为0.2亳米/月，D错误故答案为B

6.如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的

示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变了2V,在10s内定值电阻Ri产生的热量

为36J,则下列结果正确的是()

A.电路中的最大电流为1A

B.滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J

C.Ri先后两次消耗的电功率之比为16：9

D.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1

【答案】C

【辞析】由电路图可知，闭合开关S,R1与R串联，电压表测R两端的电压。

A.当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数为4V,当滑片P置于变阻器的b端时电压表的示数变化了

2V,

由串联出路的分压特点可知，滑片P置于变阻器的b端时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大,

则此时电压表的示数：UR，=UR+AU=4V+2V=6V,此时电路中的电流最小，

,

此时Ri两端的电压：U1=UUR=12V6V=6V,

因串联电路中各处的电流相等，且在10s内定值电阻Ri产生的热量为36J,

由Q=FR(=uil可得，电路中的最小电流：。=翁=大黑市=0・6A，

此时Ri的阻值：R]=*■=得标=10。,

当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，

则电路中的最大电流：/0=为=襦=1.24故A错误；

B.滑片P在中点时，电压表的示数为4V,此时R两端的电压：U/=UUR=12V4V=8V,

此时电路中的电流：/力=>=盖=0.84

10s内滑动变阻器R消耗的电能:WR=URIH4=4VX0.8AX10S=32J,故B错误:

CRi先后两次消耗的电功率之比:Pi：P4U"中:UiIb=8VxO.8A：6VxQ.6A=16：9,故C正确；

D.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比:PR：PR'=URI中:UR3(4VxO.8A)：(6VxO.6A)=8：9,

故D错误。故选C。

7.如图是小明研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验，他在两个相同的烧瓶中均装满相同质量的煤

油。已知甲、乙烧瓶中电阻丝的阻值大小关系为R甲VR乙，学生电源电压大小可调。则下列分析正

­唬的是()

（J21J?

并联电路中各支路两端的电压相等，则电路的总功率P=的F+宕t/2=总+为=缺3/；

22

当只闭合上面开关时，电路为R的简单电路，电热器处于保温状态，电路的总功率P'=喘上，

3/产..2

所以加热与保温的功率之比P：P'=磊=3：2,故A不合题意；

B.由电路图可知，两开关均闭合时电路为Ri的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状

态；只闭合上面开关时Ri与R2串联，处于保温状态，

〃2,,2,j2,j2

所以加热与保温的功率之比P：益74=焉：而品而=3:1

Kj十/<2AIJJI1ZUJZ

,故B符合题意；

C.由电路图可知，两开关均闭合时电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状

态；只闭合上面开关时Ri与R2串联，处于保温状态，

1/21J21/2

所以加热与保温的功率之比P：P'=/：万一-=先：而告而=3：2,故C不合题意；

A2AjIA2ZUJ21UJz+ZUJz

D.Ill电路图可知，上面开关闭合，下面开关接Ri时，电路的总电阻最小，总功率最大，电热器处于加热

状态，下面开关接R2时电热器处于保温状态，

2222

所以加热与保温的功率之比尸1：尸2=的：,=先：蛊=2：1，故D不合题意。故选B。

10.下列各图都是课本上的实验示意图，关于各实验的解释正确的是（）

A.甲图所示的实验中，两个电阻丝串联的目的是为了控制通过它们的电流、通电时间相同

B.乙图实验可以说明：物体的动能大小与高度有关。在其它条件相同时，高度越高，物体的动能越

大

C.丙图所示实验中，若弹簧测力计沿斜面拉动物体匀速直线运动，弹簧测力计的示数等于物体受到

的摩擦力

D.丁图所示实验可以说明做功可以改变物体的内能，气体对外做功时，管内气体内能增大

【答案】A

【解析】A.甲图所示的实验中，甲、乙两个电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流和时间相等，故A正确;

B.在实验中改变小球滚下的高度，是为J'使小球到水平面的速度不同，此实验是为了探究动能和物体速度

的关系。故B错误；

C.在测量摩擦力时，若沿斜面拉动物体做匀速直线运动，由干重力沿斜面的分力作用，则此时拉力不等于

摩擦力，故C错误；

D.在拉动绳子时，克服摩擦做功，使金属管和管内空气的内能增大，温度升高；当金属管内部空气对

外做功，将塞子冲出时，内能减少，温度降低，故D错误。故选A。

11.2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回舱携带着1731g月壤样品，通过半弹道跳跃式的再入方式

返回地面（如图所示）。关于嫦娥五号返回舱返回地球的过程，以下说法正确的是（)

A.返回舱开伞减速，说明力可以改变物体的运动状态

B.月壤样品到达地球时其质量将会增大

C.返回舱返回过程中主要通过热传递增加了外壳的内能

D.返回舱表面的特殊材料与大气摩擦时极易液化放热

【答案】A

【解析】返回舱开伞减速，说明力可以改变物体的运动状态，A符合题意。

质量是物体本身的一种属性，不随物体的形状、状态、位置和温度的变化而变化，故B不符合题意。

返回舱返回过程中外壳与空气摩擦生热，主要通过做功增加了外壳的内能，故C不符合题意。

返I可舱表面的特殊材料与大气摩擦时会熔化和升华，吸收热量,从而对返I可舱表面的温度进行捽制.

放D不符合题意。

12.如图a所示，将质量相等的甲.乙两种物质分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加

热。绘制出的熔化过程中的温度随时间变化的图像如图b所示，下列说法正确的是（）

A.甲物质是晶体，乙物质是非晶体

B.0~2min内乙物质比甲物质吸收的热量多

C.乙物质在BC段温度不变，内能不变

D.乙物质在AB段的比热容比在CD段的比热容小

【答案】D

【解析】A.由题图b可知，甲物质温度一直升高，乙物质在2~4min内温度不变，所以甲物质应是非晶体，

乙物质应是晶体，故A错误。

B.在相同的装置中对质量相同的甲、乙两种物质加热相同的时间，则甲、乙两物质吸收的热量相同，故B

错误。

C.乙物质在BC段不断吸收热量，温度保持不变，但内能是增加的，故C错误。

D.乙物质在AB段和在CD段加热相同时间，吸收的热量相同，在AB段升高的温度比在CD段升高的

温度大，由Q=cmat得，乙物质在AB段的比热容比在CD段的比热容小，故D正确。

13.（2023・南话模拟）能量的转化是自然界普遍的现象。下列关于能量转化的分析正确的是（）

水果电池瀑布倾泻电磁感应钻木取火

A.电能一化学能B.重力势能一动能

C.电能一＞机械能D.内能一机械能

【答案】B

【解析】A.水果电池将化学能转化为电能，故A错误；

B.瀑布倾泻时，将水的重力势能转化为水的动能，故B正确；

C.在电磁感应现象中，将机械能转化为电能，故C错误；

D.钻木取火时，将机械能转化为内能，故D错误。故选B,

14.（2022九上•富阳期末）如图是核能发电原理图，下列说法正确的是（）

核反向性汽绘机后电机电网

A.核能是可再生能源，核电站是利用重核裂变来释放核能

B.能量转换：核能T机械能T热能T电能

C.原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率

D.核电站使用的核燃料是石油或天然气

【答案】C

【解析】A.核能是不可再生能源，核电站是利用重核裂变来释放核能，故A错误；

B.能量转换：核能一热能一机械能t电能，故B错误；

C京子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率，故（2正确;

D.核电站使用的核燃料是浓缩铀，故D错误。故选C。

15.科学中存在着各利产系统“，下列关于“系统”的分析，正确的是（）

A.太阳系可视作一个天体系统，地球作为太阳系的行星围绕太阳公转

B.人体可视作一个生命系统，生长发育阶段异化作用强度大于同化作用

C.汽油机可视作•个动力系统，汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加

D.自来水厂可视作一个水净化系统，通过过滤除去水中固体颗粒属于化学变化

【答案】A

【解析】A.太阳系可视作一个天体系统，地球作为太阳系的行星围绕太阳公转，A正确；

B.人体可视作一个生命系统，生长发育阶段同化作用强度大于异化作用，B错误；

C.汽油机可视作一个动力系统，汽油机做功冲程气缸内燃气的内能减少，此过程将内能转化为机械能，C

错误；

D.自来水厂可视作一个水净化系统，通过过滤除去水中固体颗粒属于物理变化，没有新物质的产生，

D错误；故答案为：A.

16.甲、乙两物体，质量和初温都相同，把甲放在一杯冷水中，充分接触后，水的温度升高了5°C,将

甲取出，再把乙放进去（不计热量损失）充分接触后，水的温度又升高了5°C。由此可知（）

A.甲的比热容大B.乙的比热容大

C.两者的比热容一样大D.无法比较两者的比热容

【答案】B

【解析】甲、乙两物体，先后投入到同一杯水中，甲乙物体放出热量、温度降低，水吸收热量、温度升高；

由题知，两次水升高的温度相同，也就是水吸收的热量相同，因为不计热量损失，由热平衡方程可知，甲、

乙两物体放出的热量相同；

即：c甲m（皿甲）二c乙m（tol乙），

而甲、乙两物体的质量相等、初温相同，经放热后，乙物体的末温比甲物体的末温高At;

由上述分析可知，质量相同的甲、乙两物体，放出相同的热量，乙物体降低的温度少，所以乙物体的

比热容大。故选B。

17.已知1克甲液体温度升高「C需2.1焦的热量，1克乙液体温度升高1℃需4.2焦的热量1克丙液体温

度升高1C需2.8焦的热量。分别取甲液体60克与乙液体60克，以相同的热源加热，其温度与加热时间

的关系图象如图所示。若取90克的丙液体，以相同的热源加热，则其温度与加热时间关系的图象

()

A.落在I区B.与乙重叠C.与甲重叠D.落在n区

【答案】B

【解析】由题知,1g甲乙丙三种液体，每升高1℃,吸收的热量为2.1J、4.2J、2.8J,

则三液体的比热容分别为：

Q甲吸=2.1/

x103；/(kg•℃)”

Q乙吸

——42J------=4.2x1()3〃(kg•℃；

C乙=-----------

mZAt

乙WOOkg匕

_Q丙吸

——--2-.-8-/------=2.8x1033//(kg-℃)

1X1℃

1000kg匕

用相同的热源加热相同的时间，吸收的热量相同,

由Q®=cmAt得:

Q吸Q吸Q吸

______,

At甲=

C那甲一2.1X103//(^-CC)X0.06^―126〃久'

同理可得：

A_Q吸

“吃一252//℃*

Q吸

址丙=2527/℃

可见：△1乙=2\1内＜2\1中,

所以丙液体的温度与加热时间的关系图象和乙重叠。故选B。

18.（2023・温州模拟）如图电路,电源电压不变，灯L标有“6V3W”（不考虑灯丝电阻变化当甲、乙都

是电流表，Si闭合、S2断开时,此时I产0.5A,当甲、乙都是电压表,Si、S2都闭合，此时U乙

=2.4V,下列说法不正确的是（）

A.电源电压为6V

B.电阻R的阻值为18。

C.两个电路的总电流之比5：2

D.当甲、乙都是电压表，Si、S2闭合时，灯L的实际功率为0.48W

【答案】C

2

【解析】A.R,=2_=匹=12D，所以U=UL=I甲RL=0.5AT2c=6V；

LP3

DU6V-2.4V1Qn

B.R=7=2.W=18c

1277

C.当两表均为电流表时，I=0.5A+名宫A两表均为电压表时，I=（=i?Eiac是衣故比值为25：

1OJZOK1oJzO

6；

22

D.p〃=片=需=0.48卬故答案为：C

19.（2020九上•温州月考）电动机是把电能转换成机械能的一种设备。如图所示为电动机的简单电路图，

当电动机卡住不动的时候电流表的示数为I不动，经过一些调整之后电动机开始转动，此时电流为I

动，已知如上信息后，则此电动机的机械效率为（）

I动I不动l不动l动

A.1B.1C.D.7^-1

不动动动不动

【答案】A

【解析】当电动机卡住时，为纯电阻电路，

则电动机的线圈电阻为：R=/L。

不动

当电动机正常工作时，它的输入功率为：P=UI动；

它的发热功率为：P热=1动2R=［力2x）/_；

不动

它的输出功率：P机片PP后u/动一/动2xJL.

不动

pUI,

它的机械效率：机械—.」7不动__变。故选A。

动不动

20.如图所示，甲、乙两只完全相同的金属球，甲用细线悬挂在天花板上，乙放在水平地面上。两球是

用同种热的良导体材料制成的，水平支持面和细线均为热的不良导体制成。今让两球吸收相同的热

量:，则热平衡后（热损失不计）（）

A.甲球的温度低B.两球温度一样高

C.乙球的温度低D.条件不足，无法比较

【答案】C

【解析】让两球吸收相同的热量，那么它们会膨胀，且膨胀的程度相同。对于甲球，重心变低，重力

做正功，那么它的机械能会转化为内能，从而使其温度升高；对于乙球，重心变高，重力做负功，内

能转化为机械能，所以温度降低，则最终甲的温度高，乙的温度低。故选C。

二、填空题（共6题；共28分）

（1）锂电池充电时将电能转化为能。

<2）锂电池内部会对电流产上阻碍作用，称为电源的内阻。锂电池接入电路时简化为下图模型如图甲

所示。锂电池的内阻r随温度的变化如图乙所示。与夏季相比，在冬季使用时一开始输出电流会变

小，清结合甲、乙两图加以解

释o

【答案】（1）化学（2）冬季气温较低，电池电阻较大，电压不变时，电路中的电流较小

【解析】（1）锂电池充电时将电能转化为化学能；

（2）由图甲可知，电池的内阻相当于在电路中串联了一个电阻，形成串联电路；根据图乙可知，温度

越高阻值越小，由欧姆定律可知，冬季气温较低，电池电阻较大，电压不变时，电路中的电流变小。

22.全球首段光伏路面在山东济南投入运营，该路面可为公路照明设备供电，还能通过路面结冰检测系

统，实时感知道路面结冰情况，从而自动开启电力加热系统，及时除去道路冰雪，保障出行安全，未

来还是电动汽车的“移动充电宝

（I）如图甲所示光伏路面中的太阳能电池板可将太阳能转化为能。

（2）在未来，电动汽车可在光伏路面上移动充电。如图乙所示，光伏路面中的太阳能电池板产生的电

流流经连续发射线圈时，产生电磁场。汽车底盘中的接收线圈接收电磁场，产生感应电流，并充入

车载电池中，实现电动汽车边行驶边充电，电动车接收线圈中产生电流是利用现象。

（3）为提高汽车充电速度，你有哪些合理的建议?（写出其中一条）

【答案】（1）电能（2）电磁感应（3）增加太阳能电池板的面板面积、增加接收线圈的匝数

【解析】（1）如图甲所示光伏路面中的太阳能电池板可将太阳能转化为电能。

（2）电动车接收线圈中产生电流是利用电磁感应现象。

（3）为提高汽车充电速度，即增大充电电流，

①增大充电电压，即增加太阳能电池板的面积；

②增加接收线圈的匝数。

23.2022年4月16日9时56分，在太空遨游半年的神舟十三号飞船在东风看陆场平安降落，太空''出

差''的3名航天员翟志刚、王亚平、叶光富安全顺利出舱，重回地球的怀抱。请回答:

（1）在进入大气层的时候，返舱以数千米每秒的速度与大气层发生剧烈的摩擦，燃起2000多摄氏

度的高温火焰。在此过程中改变返回舱内能的方式是。

（2）在距离地面10公里的时候，返回舱的主伞会打开（如图所示），使返回舱的速度慢慢降低。以降落

伞为参照物，返回舱是（填"静止''或”运动"）的。

【答案】（1）做功（2）静止

24.如图甲，电源电压恒为8V,滑动变阻器滑片P从b端滑到a端的过程中，电压表示数U与电流表示

数I的关系如图乙；R2与Ri的电功率之比k与R?的关系如图丙。则滑片P在a端时，电路的功率为

W；滑片P在b端时，R2的功率为Wo

【答案】16；2.56

【解析】闭合开关，Ri、R2串联，电流表测电路电流，电压表测R?两端电压，滑动变阻器滑片滑到a

瑞时，R?接入电路的阻值为0,电压表示数为0,电路电流为2A,Ri的阻值=翳=4Q,故电路

的功率为P=UI=8Vx2A=16W,当滑片在b端时，Rz接入

也路的阻值最大，R?电功率P2=U2F,RI电功率PLUF,则k=*=界=*=4①，又

U=UI+U2=8V②，由①②可得U尸1.6V,U2=6.4V,电路电流1'二普=岑=0.4人，故

p2=U2r=6.4Vx0.4A=2.56W。

25.（2022九上•长兴月考）2022年2月,“华龙一号”福清核电站入选“2022中国新时代100大建筑”名

单。“华龙一号”是我国自主研发的核电机组，安全等级高。

（1）“华龙一号''机组利用核能的途径可以用图甲中的（选填“屋或“b”）表示。

甲

（2）“华龙一号”核电技术的流程图如图乙所示，对图中各装置的能量转化的说法中正确的是（）

A.核能—内能—机械能—电能B.核能—内能一►电能一►机械能

C.内能一核能一机械能T电能D.内能T核能T电能T机械能

【答案】（1）a（2）A

【解析】（1）“华龙一号''机组采用可控的核裂变，即重核原子受到撞击后分解为轻核原子，故选a。

（2）根据乙图可知，核反应准将核能转化为水蒸汽的内能，蒸汽轮机将水蒸气的内能转化为机械能，

而发电机将机械能转化为电能，故A正确，而B、C、D错误。故选A。

26.一个玩具汽车的内部电路如图所示，M为一个“8V8W”的电动机，接到电源电压恒定为IOV的

电路中。电动机正常工作时，玩具汽车以lm/s的速度水平向右匀速行驶，受到的阻力为6N,则电动

机的机械能转化效率为，滑动变阻器接入的电阻为Q,电动机的线圈阻值为

【答案】75%；2；2

【解析】（1）玩具汽车的机械功率P机卡Fv=6Nxlm/s=6W；

W,P,

则电动机的转化效率：〃=—然=牛=券=75%；

⑵电动机的额定电流/=与=器=14

变阻器两端的电压：U^=UfiU=10V8V=2V；

变阻器加入的阻值为：R变=—胃=券=20。

（3）电动机线圈的发热功率P归PP机械=8W6W=2W；

根据P线=FR」得到.2W=（1A）2XR线：

解答：R找=2C。

三、实验探究题（共6题；共40分）

27.（2020七上•杭州月考）小明想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜

面AO与OB对接成如图所示装置，进行实验。

①让质量为5克的小球，在斜面AO上高H处静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB,测量小

球达到的最大高度h,将数据记录在表中；改变斜面OB的倾角仇重复实验;

②用质量为7克的小球重复上述实验，将数据记录在表中。

实验序小球质小球在斜面AO上释放高斜面OB的倾小球在斜面OB上的最大高

号量度H/厘米角6度/厘米

/克

1510409.0

2308.6

3208.0

4710409.0

5308.6

6208.0

（1）比较实验1、2、3（或4、5、6）,说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与有

关。

（2）比较实验（选择序号），说明小球在斜面0B上能达到的最大高度与小球质量无

关。

（3）如果斜面没有摩擦，小球在斜面OB能达到的量大高度是厘米。

【答案】（1）斜面0B的倾角0（2）1、4（或2、5或3、6）（3）10

【解析】（1）根据实验1、2、3可知，小球的质量相同，小球在斜面上释放的高度相同，就是斜面OB的

倾角不同，因此得到结论：小球在斜面OB上能达到的最大高度与斜面OB的倾角0有关。

（2）探究小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量是否有关时，必须控制小球释放的高度和斜面

倾角相同，而改变小球的质量，故选1、4（或2、5或3、6）；

（3）如果斜面没有摩擦，那么小球的机械能就保持不变，因此当它爬上斜面OB时的最大重力势能与

在A点时的势能相同，也就是在OB上达到的最大高度等于A点的高度10cm。

28.风能是一种潜在的新能源，风力发电机可以将获得的风能转化为化学能储存在蓄电池中，风力发电

机都有一定的能量转化效率。为了研究“风力发电机的能量转化效率是否与风轮叶片数量有关？“小明

利用电风扇、秒表、风力发电机模型、电量表（可.准确测量蓄电池充电百分比）按照图甲方式进行如卜.实

捡。

①将图乙中单叶式风轮安装在风力发电机模型上；

②闭合电风扇开关，调节电风扇档位使其风速最大，计时20分钟，测量并记录蓄电池电量变化；重

复3次实验并计算蓄电池电量变化平均值；

③分别换用图乙中双叶式、三叶式风轮，重狂步骤②；

④处理相关数据得到“蓄电池含量与时间的关系''如图丙。

（1）本实验通过观察并记录来比较风力发电机的能量转化效率。

（2）分析图丙，解释我国大型风力发电厂均采用三叶式风轮发电，其依据是。

（3）“叶尖速比”为风轮叶片尖端运动速度与风速之比，叶尖速比会影响风力发电机的能量转化效率。

当单叶式风轮的叶尖速比为入时，其能量转化效率达到最大值，已知该风轮半径为r（如阿丁），风轮每秒

钟转动2圈，应将风速控制在时能使该单叶式风力发电机能量转化效率达到最大值（用字母

入、r表示）。

单叶人从机

T

【答案】（1）相同时间内蓄电池电量变化量（2）当风速相同时，使用三叶式风轮能量转化效率较高

(3)47nA

【解析】（I）本实验通过观察并记录相同时间内蓄电池电量变化量来比较风力发电机的能量转化效率。

（2）根据图丙可知，在20min内，三个叶片的转化效率为20%,此时最高，那么得到结论：当风速相同

时，使用三叶式风轮能量转化效率较高，因此我国石油三叶式风轮发电；

（3）风轮转动一周经过的距离为2E，那么风轮尖端的速度为：〃宏=搭=4仃（M/S）；

晨-4nrArrr

根据公式叶尖速比二六得到/解得：口风=竿。

风风”

29.小科同学在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V,小灯泡额

定电压为2.5V,小灯泡两端允许的最大电压为额定电压的1.2倍。请回答:

甲

次数12345

电阻R（C）5101520

电压U（V）2.03.03.64.05.0

（1）请将图甲的实验电路连接完整。

（2）小科正确连接电路后，闭合开关并移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制

成图乙所示的图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是瓦。

（3）继续实验.移动滑动变阻器的滑片。使小灯泡两端电压分别等于额定电压的0.8和1.2倍，同时

观察到小灯泡亮度分别比正常发光时暗一些和亮一些，结合图乙数据可知，小灯泡的亮度是由

决定的。

（4）小明换用另一未知电压的新电源和一些定值电阻（替换小灯泡）利用图甲所示的同样的电路又做了

几次实验，保持滑动变阻器滑片在某一位置不变，记录了上表数据，于是有了新的发现：可以将电

压表改成直接读出电阻值的欧姆表，且5.0V处应标C。

(2)0.5(3)实际功率(4)50

30.某小组同学猜想电流通过导体产生的热量跟下列因素有关:

猜想A：与电流大小有关；猜想B：与电阻大小有关；猜想C：与通电时间长短有关于是他想用如图

1和图2所示的实验装置进行探究

（I）图1实验烧瓶中装的煤油是（选填“导体”或“绝缘体”）。

（2）小金同学设计并连接了如图2所示的电路，则他是为了探究猜想：（填字母即可）

（3）通过焦耳定律的学习，小金知道：图中装置（填"甲''、"乙"、"丙”）U形管两边液面

高度差最小。

【答案】（1）绝缘体（2）A（3）乙

【解析】（1）烧瓶中的煤油不容易导电，属于绝缘体。

（2）在并联电路中，干路电流大于支路电流。在并联电路中，如果一个支路电路变大，那么总电阻变大。

根据图2可知，三个电阻阻值相等，且甲在干路上，而乙和丙都在支路上，因此通过电流甲的电流最大,

即通过它们的的电流大小不同，那么实验探究电流产生的热量与电流的关系，即探究猜想A。

（3）电阻乙和5c的电阻并联，电阻丙与10。的电阻并联，则乙部分的总电阻小于丙部分的总电阻,

而串联电路中电压与电阻成正比，因此乙两端的电压肯定小于丙两端的电压。根据/可知，通过乙

电阻的电流小于通过丙电阻的电流。比较可知，通过乙的电流是最小的。根据Q=12Ri可知，相同时间

内乙产生的热量最少，则U形管两边液面高度差最小。

31.热机发明后，一直在持续的改进和发展中。

材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃

烧（图乙），热效率为5%8%之间。

图甲图乙图丙

材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在气缸内燃烧）的四冲程循环理论：①气缸的

向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压

缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。

材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动

实现循环往复，内燃机的效率达到14%。

（I）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由下图中的冲程实现。

血血血

（2）德罗t夏提到的内燃方式是基于的猜想。

（3）老师在重复演示“做功改变内能“实验（图丙）之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩儿下，其目的与

内燃机的（选填“吸气”、"压缩’'、"做功”或“排气”）冲程的原理相似。

【答案】（1）C（2）燃料在角缸内燃烧，热量散失少，热效率高（3）排气

【解析】（1）A：进气门打开为吸气冲程；B：两个气门关闭，活塞向.上运动，为压缩冲程；C：两个气门

关闭，火花塞大火，为做功冲程；D：排气门打开，为排气冲程。

四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”来自与做功冲程，故选Co

（2）德罗夏提到的内燃方式是基于燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高的猜想。

（3）老师在重复演示“做功改变内能“实验（图丙）之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，排出燃烧

后的废气，其目的与内燃机的排气冲程的原理相似。

32.下面是同学们”探究影响电功率多少的因素”的实验片段;

［假设］假设1:电功率跟电流有关，电流越向，电功率越大。

假设2：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大。

［实验］（D小杭同学就假设1遂行了如下探究：

—@------0------

题图甲

A.按照如图甲连好电路；

B.更换不同的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度。实验结果如右

表。

实验次数所用灯泡电流表读数灯泡亮度.

1灯泡10.1A很暗

2灯泡20.2A较暗

3灯泡30.3A较亮

4灯泡40.4A很亮

C.小杭由此得出结论：电功率跟电流有关，电流越大，电功率也越大。

⑵请你也参与小蕾的实验：老师提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干个，请你帮助小蕾正确选择的灯

泡是;由图乙所示电路，可探究电功率多少与的关系。

［评价与思考］

①她们是通过观察比较来比较两灯泡功率的大小的。

②请你对小杭的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？

【答案】“2.5V”和“3.8V”的灯各一个；电压；灯泡的亮度；需要控制小灯泡两端的电压不变，只改变电

流

【解析】（2）小蕾应该选用灯泡“2.5V”和“3.8V”的灯各一个，因为实验中两灯泡串联，所以通过两灯泡的

电流相等，而两灯泡两端电压不一定相等，因此探究电功率多少与电压的关系；

①她们是通过观察比较灯泡的亮度来比较两灯泡功率的大小的；

②在研究的是电功率和电流的关系的实验中，需要控制小灯泡两端的电压不变，只改变电流。此时需

要更换不同的灯泡，移动滑动变阻器R的滑片，保持电压表示数相同，分别记下电流表的读数。

四、解答题（共5题；共32分）

33.（2023九下•宁波月考）如图是•种电能辅助式太阳能热水器，晴天时接收太阳能的真空镀膜管每小时

能将2.1xlO6J的太阳能转化为水的内能，电热管上标有“220V1500W”。

(1)晴天时用太阳能加热，一天以10h计算，可以将100kg,初温为20C的水加热到多高的温度？

[水的比热容C=4.2xl03j/(kg*℃)]

(2)阴雨天时用电加热，如果消耗的也能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作，将上述

同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要多长的时间？

(3)请你说说利用太阳能有什么优点？

【答案】(1)解：1天10h太阳能热水器吸收的热量：

Q«=2.1xlO6JxlO=2.1xlO7J

由Q«ft=cm(t-to)得水升高后的温度

Q吸___________2.1X1()7/_________

+20℃=70℃

cm

°-4.2x1()3〃(kg.oC)x100kg

(2)阴天改用电加热时:

・・・Q哦=W=Pl=2.1Xl()7j,热水器在额定电压下工作

••・将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要的时间:

Q吸=2.1X\W

=1.4x104s=3.9/I

P=150014/

(3)不污染环境、省钱、可以从自然界源源不断地得到。

34.电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能，某型号电压力锅的额定电压为220V,如

国是其工作原理图，Ri、R2分别是主加热器和保压加热器，R1的额定功率为800W；L是用来指示电

压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发

绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R2是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通

电路，开关S自动与触电a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105C时，S自动与a、b断开，并与

触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，旦未沸腾。

(1)电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求Ro的最大阻值。

（2）在保压状态下，加热器正常工作lh耗电0.2kW・h,求Rz的阻值。

（3）解.：用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度？已知消

耗的电能有90%被有效利用，水的比热容为4.2X103J/（kg・℃）。

【答案】（1）由题可知L发绿光时通过它的电流是40mA,它两端的电压为2V,

根据电路图可得:L与Ro串联在220V的电路中,

UO=U6UI=22OV2V=218V.

Ro=Uo/Io=218V/0.04A=5450C

（2）解：保压时，S与a,b断开，与c接通，此时电路R2所在支路与Ro所在支路有电流通过.

此时加热器只有R2工作。

所以P=W/t=0.2kWh/lh=0.2KW=200W

22

R2=U/P=（220V）/200W=242C

（3）解：电压力锅工作时，电能转化成了内能。加热过程中RiR2都在工作

6

W=Piti+p2t2=800Wx35x60S+200Wx35x60S=2.1x10J

m=l.Ox103Kg/m3x5x103m3=5Kg

△t=Q/Cm=2.1x106JX90%/4.2X103；/（kg*℃）x5kg=90℃

t卡=90℃+20℃=110℃>105C

所以最终的水温为105℃

35.2020年12月，“嫦娥五号”探测器在月球上采集了1731克