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第三章能量的转化与守恒试卷
一、选择题(共15题；共45分)
1．（3分）法国国家频率管理局9月12日发布公告称，检测结果显示苹果iPhone12手机的电磁波辐射值超出欧盟标准，已要求苹果公司自当日起从法国市场暂时下架这款手机。“手机的电磁波辐射”具有（　　）
A．机械能 B．电磁能 C．电能 D．内能
2．（3分）杭州第19届亚运会帆船比赛在宁波象山亚帆中心举行，运动员借助风力，不时地调节舷杆，让帆船快速前行。下列说法正确的是（　　）
A．帆船在整个运动过程中势能保持不变
B．帆船在加速前进过程中动能保持不变
C．帆船在前进过程中机械能保持不变
D．运动员压低帆杆时重心降低，重力势能变小
3．（3分）2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。关于火箭和飞船的说法中正确的是（　　）
A．火箭加速升空时，动能变大，机械能守恒
B．火箭发射的能量转化主要是燃料的核能转化为机械能
C．神舟飞船在轨运行时，太阳能帆板将太阳能转化为机械能
D．燃气燃烧推动火箭上升的能量转化类似于汽车发动机中的做功冲程
4．（3分）如图是小科投掷实心球的过程示意图，实心球在b点离手，d点为落地点，最后滚到e点停止运动。在整个过程中，小科对实心球做功的是（　　）
A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．de段
5．（3分）跳绳是宁波市体育中考的选考项目之一，男生满分为180次/分，女生满分为170次/分。某位男生在体育中考中跳了185下，得了满分，则他的功率最接近于（　　）
A．0.75W B．7.5W C．75W D．750W
6．（3分）如图所示，不计摩擦，把重G=16 N的物体匀速提起所用的拉力F=10 N，则关于该动滑轮的说法中错误的是 （　　）
A．动滑轮重4 N
B．使用该动滑轮要费距离
C．该动滑轮的机械效率为80%
D．提升物体的速度越快，机械效率越高
7．（3分）下列是生活中的四种杠杆，属于费力杠杆的是（　　）
A．开瓶器B．核桃夹C．园艺剪D．钓鱼竿
8．（3分）如图是秤的杠杆原理，其中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法中符合杠杆平衡原理的是（　　）
A．增大“重”时，应把“权”向A的左端移动
B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本
C．提纽向右移时，A端上升
D．增大“重”时，应换用更小的“权”
9．（3分）如图所示，物体A的质量m=12kg，在拉力大小为30N的F作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动10秒钟，并且绳子足够长，此过程该装置的机械效率为80%。下列说法正确的是（　　）
A．弹簧测力计的示数为15N B．拉力F的功率为6瓦
C．拉力F做功30J D．该过程中有用功为12J
10．（3分）如图所示的杠杆中，OA=1m，OB=0.4m，物体重力G=100N，杠杆自身重力忽略不计，则关于此杠杆，下列说法正确的是（　　）
A．如图所示的杠杆的F1的力臂L1=1m
B．若使杠杆在如图所示位置平衡，则拉力F1=80N
C．F1的方向如图中实线所示时，杠杆在如图所示的位置平衡，则此时杠杆为费力杠杆
D．F1的方向从图示位置转到虚线所示的位置的过程中，F1逐渐变大
11．（3分）下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是（　　）
A．柴火烧水 B．压缩空气发热
C．冬季搓手取暖 D．钻木取火
12．（3分）如图所示装置中，甲、乙两个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的煤油，烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙(其中R甲>R乙)，瓶塞上都有相同的玻璃管。小周用该装置探究“电热多少与哪些因素有关”实验，其中错误的是（　　）
A．该装置可探究“电热多少与电阻大小有关”
B．该装置无法完成“电热多少与电流大小有关”
C．该探究实验中运用了控制变量法、转换法
D．通电时间相同，玻璃管内液柱高低关系为h甲>h乙
13．（3分）如图所示，两灯泡L1和L2规格分别为“6V3W"和“6V6W"，电源电压相同恒为6V，按甲、乙方式连接，工作时最亮的是（　　）
A．甲图中的L1 B．甲图中的L2 C．乙图中的L1 D．乙图中的L2
14．（3分）太阳能是地球能量的主要来源，太阳能的实质是（　　）
A．原子核聚变产生的核能 B．原子核裂变产生的核能
C．原子核链式反应产生的核能 D．化学反应产生的化学能
15．（3分）如图所示的四种家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A．抽油烟机B．空调机C．电饭锅D．电视机
二、填空题(共7题；共42分)
16．（6分）图甲所示为我国古代发明的取火器模型图，使用时把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。图乙所示为单缸四冲程汽油机工作过程中的四个冲程，请回答下列问题：
（1）（4分）取火器是通过　 　的方式，使筒内空气内能　 　，温度升高，达到艾绒的着火点。
（2）（2分）图乙中与上述取火操作能量的转化一致的是　 　冲程。（选填字母）
17．（6分）如图是一个定滑轮(质量为3kg)和一个动滑轮(质量为2kg)组成的滑轮组。用该滑轮组在4秒内将重物竖直向上匀速提升4m，所用拉力F=100N，不考虑绳重和摩擦的影响。
（1）（2分）在该滑轮组中滑轮A的作用是：　 　。
（2）（2分）拉力F做功的功率为　 　W。
（3）（2分）在提升该重物时滑轮组的机械效率为　 　。
18．（4分）如图是某科学兴趣小组制作的水火箭。发射时，先在瓶内装适量水，再用打气筒往瓶内打足气。打开阀门，水从尾部向下喷出，由于物体间力的作用是相互的，火箭向上飞向空中
（1）（2分）向瓶内打气时，瓶内气体内能　 　（填“增加”、“减少”或“不变”）；
（2）（2分）水从尾部向下喷出时，瓶内气体对水做功，该过程相当于内燃机的　 　冲程。
19．（4分）如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆，小宁同学在B点竖直向下拉杠杆，挂在A处的重物被抬起，
（1）（2分）重物被抬起过程中阻力臂　 　。（填“变大”“变小”或“不变”）
（2）（2分）小宁同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小宁提出一条合理的建议：　 　。
20．（4分）小明用20N的水平推力，将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功　 　J，支持力对购物车做功　 　J。
21．（6分）小明家电能表表盘如图所示，则此电路中的用电器总功率不能超过　 　W。关闭其他用电器，然后将“220V 1210W”的电热器单独接入，测得工作6min的时间里，表盘转过200转，则电热器消耗的电能为　 　J，实际电功率为　 　W。
22．（12分）初三学生即将面临体育中考，为此学校组织了一次模拟考试，下面是质量为48千克的小胡参加模拟考试中的一些场景。
（1）早上小胡的爸爸开轿车送他去考场，若轿车在一段平直路上以72千米/时的速度匀速行驶，此时轿车的输出功率为50千瓦，则此时轿车受到的阻力为　 　N；
（2）小胡跳绳跳起高度约为5厘米（人整体上升，如图甲所示），一分钟200次，则小胡跳绳的功率约为　 　；
（3）乙图是立定跳远分解图。小胡在离开地面上升过程中（不计空气阻力）能量转化是　 　能转化为　 　能，小胡在最高点时　 　（选填“有”或“没有”）动能；
（4）在练习实心球时，小胡投出的实心球在空中画了一条优美的弧线，如图丙。这个过程中，其中小胡对实心球有做功的是　 　。
A.用力将实心球抛出
B.实心球在空中飞行 C.实心球掉到地上 D.实心球在地上滚动
三、实验探究题(共4题；共35分)
23．（8分）在探究“重力势能大小与哪些因素有关”时，小乐提出如下猜想：
①重力势能的大小可能与物体被举起的高度有关；
②重力势能的大小可能与物体质量的大小有关；
小乐设计了如图所示的甲、乙和丙三组实验来检验猜想：
甲、乙组的透明容器中装入足够的细砂，丙组装入等量的小米。质量不同的实心铁块（m1＜m2）举高到距桌面不同高度（h1＜h2）由静止释放，铁块落到桌面后与小桌一起向下运动，使小桌腿陷入细砂或小米中。
（1）（4分）为检验猜想①应比较　 　（填写组别）的现象；通过　 　（填写现象）来比较铁块重力势能的大小。
（2）（2分）小欢认为丙组装入等量小米不合理，原因是　 　。
（3）（2分）小桌向下运动直到静止的过程中，机械能转化为　 　能。
24．（6分）学习了杠杆知识后，小明和小亮利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件。他所选择的器材有：铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺等。
（1）（2分）他将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔使其在水平位置平衡，他应将细线向　 　(选填“左”或“右”)移动。
（2）（2分）调节水平平衡后，他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。他所测数据记录在表中：
动力F/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m F1l1/N·m F2l2/N·m
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
记录数据后，小亮分析数据得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，为了进一步完善实验，得出普遍规律，小亮接下来的做法应该是____。
A．改变力的大小 B．改变力的方向 C．改变力的作用点
（3）（2分）在实验过程中，铅笔水平平衡后(如图乙)，小明不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙)，她立即将细笔握住，并将断笔芯放到左端细线下方固定好(如图丁)，则松手后的笔　 　(选填“左端下沉”或“右端下沉”)。
25．（9分）小明用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。
（1）（3分）闭合开关进行小灯泡额定功率测定的实验，当移动滑动变阻器到图中位置时，电压表示数为2伏，接下来的操作是　 　。
（2）（3分）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示。则根据记录的数据和图像可知：小灯泡的额定功率为　 　瓦。
（3）（3分）实验结束后，小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究，画出了对应的U-I图像如图丙，请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条，并说明你选择的依据　 　。
26．（12分）为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）（3分）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值　 　（“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）（3分）实验中燃烧相同质量的燃料，根据　 　来比较放出热量的多少。
（3）（3分）小金选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料　 　的热值大。
（4）（3分）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为　 　。
四、解答题(共4题；共38分)
27．（10分）为了护航亚运，公安部门使用无人机进行巡逻管控。如图所示，是正在巡查的无人机。无人机启动后，利用遥控器可控制它运动和工作，它的部分参数如表：
机身质量/千克 2.4 “四脚"着地的总面积(厘米) 10
电池充满后储存电能/焦耳 36000 最大水平速度(米/秒) 5
机身尺寸/毫米 400×300×200 最大上升速度(米/秒) 1
（1）（2分）给无人机电池充电时，发生的能量转化过程主要是　 　。
（2）（4分）无人机从地面飞到离地30米高处，克服自身重力做功为多少
（3）（4分）无人机充满电后在水平方向上以最大速度匀速飞行时一次可飞行约15分钟，且电能转化为机械能的效率为60%，求无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力是多少
28．（8分）小金利用如图所示的滑轮组将质量为60kg的木箱吊起，木箱在10s上升4m，他所用的拉力F为400N，不考虑摩擦及绳重，求：
（1）（4分）所做的有用功是多少
（2）（4分）滑轮组的机械效率为
29．（10分）如图所示，在住宅中通常用固定在墙上的三角支架ABC放置空调外机。如果A处固定的螺钉脱落，则支架会倾翻造成空调外机坠落事件。已知AB长80cm，AC长50cm，室外机的重力为500N，重力作用线正好经过AB中点。
（1）（2分）在图中画出三角支架A处所受的水平作用力F的示意图及其力臂。
（2）（4分）计算三角支架A处所受的水平作用力F的大小(支架重力不计)。
（3）（4分）为了避免A处螺钉受力太大而脱落，导致支架倾翻空调外机坠落，安装师傅会将室外机向　 　(填“A”或“B”)靠近一些，理由是　 　。
30．（10分）汽车前面的大灯通常有“远光”和“近光”两种照明方式，且使用“远光”时大灯的亮度较大。如图是某汽车大灯的灯泡示意图，A和B是灯泡内的两根灯丝，通过开关S分别与触“1”或“2”连接以改变照明方式，已知灯泡的额定电压为12V，灯丝A的电阻阻值为RA＝1.2Ω，灯丝B的电阻阻值为RB＝1.6Ω，电源电压U保持12V不变。请回答：
（1）（2分）根据学过的公式判断：　 　（填“A”或“B”）灯是远光灯；
（2）（4分）使用远光时，计算通过灯丝的电流；
（3）（4分）使用近光时，计算大灯的电功率。
答案解析部分
1．B2．D3．D4．A5．C6．D7．D8．A9．D10．B11．A12．B13．D14．A15．C
16．（1）做功；增加（2）C
17．（1）改变力的方向（2）200（3）90%
18．（1）增加（2）做功
19．（1）变小
（2）增大物重；或在物重、动力臂一定的情况下，增大阻力臂即重物向左移动；或将B向O点移动。
20．200；0
21．4400；360000；1000
22．2500；80W；动；重力势；有；A
23．（1）甲、乙；小桌腿陷入细砂的深度
（2）小桌腿在细砂和小米中受到阻力不同，故不能通过比较小桌腿陷入的深度来比较铁块重力势能的大小，即实验中无法直观比较铁块重力势能大小
（3）内
24．（1）左（2）B（3）右端下沉
25．（1）向右移动滑动变阻器，直到电压表示数为2.5伏（2）0.75
（3）①，灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变
26．（1）偏大（2）温度计上升的示数（3）B（4）8：3
27．（1）电能转化为化学能
（2）解：克服重力做的功：
W＝Gh＝mgh＝2.4kg×10N/kg×30m＝720J
（3）解：W＝W电η＝36000J×60%＝2.16×104J
P＝W/t＝2.16×104J/900s＝24W
P＝Fv
F＝P/v＝24W/5m/s＝4.8N
28．（1）木箱的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N，
拉力做的有用功：W有=Gh=600N×4m=2400J。
（2）由图可知n=2，滑轮组的机械效率：
29.（1）
（2）解：由杠杆的平衡条件F1 L1＝F2 L2可知：
F L1＝G L2，L1＝AC=50cm，L2＝AB/2=80cm/2=40cm
F×50cm＝500N×40cm
解得：F＝400N。
（3）A；F L1＝G L2，G和L1不变的情况下，减小L2，可以使F减小
30．（1）A
（2）I=U/R=12v/1.2Ω=10A
（3）P=U2/R=(12V)2/1.6Ω=90 w

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