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【实验探究专练】能量的转化与守恒-2026年中考科学浙教版
1．为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验。
(1)实验中通过观察______来判断物体重力势能的大小；
(2)探究重力势能大小与高度的关系，应选择图甲中______（填序号）两次实验进行比较；
(3)对比②、③两次实验现象可得出的实验结论是：______；
(4)若不计空气阻力，将一小石块从某一高度由静止开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能随时间的变化图像可能是如图乙中的______。
2．动能的大小与哪些因素有关呢？小雨用一个斜面、一条长木板和一个纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论。
(1)小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中不相同的是___________。
A．研究磁场时用磁感线表示
B．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化，来帮助研究分子间隙
C．研究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力的大小相同
D．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流，我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定
(2)要探究动能与质量的关系，应选图甲和图___________进行实验。
(3)实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是___________。
(4)图甲和图乙实验开始时，把小球静止放在同一高度的目的是___________。
3．一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患，如图甲所示。小温想这类广告牌容易倾倒，是否与底座宽度有关？他绘制了这类广告牌的结构图（如图乙所示），制作两个展板相同、底座长度相同且宽度不同的模型，底座质量不计，如图丙所示。他先后两次释放铁球，分别撞击两块展板最上端。
(1)如图丁所示，小温拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的重力势能转化为_______。
(2)实验中用铁球撞击代替手推的优点是_______。
(3)撞击后发现：两块展板都未倾倒，无法得出结论。在不改变图丁的实验装置前提下，如何进一步验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”？请写出你的操作方法_______。
(4)除了底座宽度，这类广告牌容易倾倒还可能与_______有关。
4．同学们在老师指导下开展了“制作水火箭”的项目化学习：如图甲，往550mL的瓶中加入适量的水，塞好瓶塞后放在发射底座上，用气筒向瓶内打气，当瓶内气体压强达到一定程度时，高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出，水火箭飞向高空；小科同学利用汽水瓶等材料制作了水火箭的箭体部分，结构如图乙所示。请回答：
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为________；
(2)若水火箭箭体部分发射前的总质量为2kg，当它竖直上升至10m高时，若不计空气阻力，则其克服自身重力所做的功________（填“大于”“等于”或“小于”）200J；
(3)图丙为水火箭发射后的v-t图像，则水火箭到达最高点的时刻是________（填“t1”“t2”或“t3”）；
(4)小科认为可以更换“燃料”，将水替换为其他液体，利用化学反应增加瓶内的气压，从而使水火箭飞得更高更远。请你提出一种可行的方案：________。
5．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组分别提升数量不同的钩码，共做了三次实验，其中提升三个钩码时的情景如图所示。三次实验数据记录如表：
实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
l 2 0.05 1.0 0.15 66.7%
2 4 0.05 1.7 0.15 78.4%
3 6 0.05 2.2 0.15 ①
(1)表格中编号①处数据应为______。
(2)分析以上实验数据可以得出如下结论：用同一滑轮组提升重物时，重物的重力越大，滑轮组的机械效率越______（选填“高”或“低”）。
(3)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
6．杆秤在古籍中被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。某同学进行“探究杠杆的平衡条件”实验后，制作了一把杆秤。
(1)图甲中“标”“本”指的是______；（选填“力臂”或“力）
(2)用图甲杆秤进行某次测量时，移动“权”中，发现秤纽右侧翘起，若此时读出数据，则称得的“重”______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
(3)图甲杆秤量程偏小，为了增大杆秤量程，以下方法中可行的是______；（可多选）
A．增加“权”的质量 B．增长“标”的长度 C．增长“本”的长度
(4)乙图为另一把杆秤，已知秤纽在C点时杆秤最大可以测量的物体质量为940g，那么秤纽移到B点后该杆秤最大可测物体的质量为______g（杆秤自身重力不计，E点为秤砣可移动的最远端）。
7．如图是科学小组为测定花生仁所含的能量，设计的甲、乙、丙三套实验装置。
(1)相比较于乙，甲装置的缺点是___________。
(2)用乙图装置可有效克服甲组的困难，但测得的数据是否就是花生仁所含的实际能量值呢？实验小组展开进一步实验与探究。
【初步测定】查看实验报告时发现第三组中有一数据缺失。根据其余数据推算，可知该数据为___________。（已知：水的比热为
组别 种子质量/g 试管中水加热前水温/℃ 试管中水加热后水温/℃ 试管中水体积/mL 吸收能量/J
1 1 20.4 68.5 5 1010.1
2 1 20.7 70.9 5 1054.2
3 1 21.1 5 1052.1
【查阅资料】每克花生种子实际含有能量23528J。
【实验改进】分析了导致测量值与实际值之间巨大差异的原因后，同学们设计了如图丙所示的装置。其中通入氧气的目的是___________。
【观察记录】为测得花生仁燃烧释放的所有能量，根据丙图的实验设计，除了需要测量上述表格中的数据、烧杯中水的质量外，还需测量烧杯中水的___________。
【继续完善】通过改进实验，测得每克花生种子所含能量为11848J，但与实际所含能量依然存在很大差异，于是同学们进一步完善改进实验……
8．小明利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0-50Ω”。
(1)小明同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为________Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小明选取的是阻值为________Ω的定值电阻。
(2)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持________V不变。
(3)正确实验后，小明还将五次实验数据对应的滑动变阻器的功率与其电阻值的关系绘制图像。该图像最接近于下列图像中的________。
A． B． C． D．
9．小明在项目化学习中，对学校太阳能热水器展开研究。
（1）太阳核心处温度很高，大量氢原子发生______（填“核聚变”或“核裂变”）反应变成氦原子，释放巨大能量。
（2）当太阳光线与太阳能热水器垂直时效果最好。如图所示，为了达到最好的集热效果，从冬季进入夏季时可以将图中的角a逐渐______。（选填“变大”或“变小”）
（3）太阳能热水器接受阳光垂直照射的面积是2平方米，每平方米每秒接受到的太阳能为1000焦耳，热水器中水的质量为100千克，垂直照射7分钟，水的比热为焦/（千克·℃）。若不计一切热量损失，水温可以升高______℃。
10．如图所示为一款儿童泡泡车，儿童坐上去用力蹬踏板，出口处就能“吹”出泡泡。
(1)蹬踏板这一活动所需要的能量主要通过人体细胞呼吸作用所提供，写出呼吸作用的文字表达式______。
(2)据了解，这款泡泡车没有配置外接电源或电池。小科蹬踏板时，出泡口的电扇才能通电，此过程涉及的能量转化是______。
(3)小科在使用时发现，产生的泡泡直径偏小。他查阅资料后猜测泡泡的直径大小与泡泡液各成分的体积分数有关，于是他利用甘油和洗洁精等材料自制泡泡液进行探究实验，记录实验数据如下表所示：
实验编号 甘油体积分数 洗洁精体积分数 泡泡直径大小平均值（cm）
1 10% 30% 6.45
2 10% 40% 5.73
3 20% 30% 8.75
4 30% 30% 9.14
通过比较实验编号______，可以得出甘油的体积分数会影响泡泡直径大小。
(4)小科认为以上实验还不能得出“当甘油体积分数一定时，洗洁精体积分数越大，泡泡直径越小”的结论，理由是______。
《【实验探究专练】能量的转化与守恒-2026年中考科学浙教版》参考答案
1．(1)小圆桌陷入沙中的深浅
(2)①②
(3)在高度相同时，质量越大的物体，重力势能越大
(4)C
【详解】（1）由于实验中物体重力势能的大小不能直接判断，所以该实验采用转换法，通过观察小圆桌陷入沙中的深浅来判断物体重力势能的大小。
（2）探究重力势能大小与高度的关系时，由控制变量法可知，需要控制物体的质量相等，物体下落的高度不同，①和②使用的是质量相同的物体，从不同高度落下，所以可以选择图甲中①②两次实验进行比较。
（3）由图甲可知，②、③两次实验中物体的质量不同，从同一高度落下，所以探究的是高度相同时，重力势能的大小与质量的关系，得出的结论是在高度相同时，质量大的物体，重力势能越大。
（4）将一小石块从某一高度由静止开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块做加速运动，小石块在相同时间内下降的高度越来越大，小石块的高度减小的越来越快，则小石块的重力势能减小的越来越快，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．(1)ABC
(2)乙
(3)在质量相同时，物体速度的越大，动能越大
(4)使小球到达水平面时的速度相同
【详解】（1）通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法为转换法。
A．研究磁场时用磁感线表示，这是模型法，故A符合题意；
B．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来帮助研究分子间隙，是类比法，故B符合题意；
C．研究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力的大小相同，是控制变量法，故C符合题意；
D．电流看不见、摸不着，通过电路中的灯泡是否发光去确定电路中是否有电流，是转换法，故D不符合题意。
故选ABC。
（2）探究动能与质量的关系时，要控制速度相同，质量不同。甲、乙两图中，小球从同一高度滚下，到达水平面时速度相同，质量不同，所以应选图甲和图乙进行实验。
（3）实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，说明图丙中小球动能小。因为图丙和图甲中小球质量相同，图丙中小球的高度比图甲中小球小，故图丙中小球到达水平面的速度比图甲中小球的小，所以可得出结论：在质量相同时，物体速度的越大，动能越大。
（4）图甲和图乙实验开始时，把小球静止放在同一高度，根据机械能转化，小球到达水平面时的速度相同，目的是使小球到达水平面时的速度相同。
3．(1)动能
(2)控制撞击广告牌的速度相同
(3)保持摆线 拉开的角度α不变，改变铁球质量，分别撞击底座宽度不同的两块展板，记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量，发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小，可验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”。
(4)重心
【详解】（1）小温拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，因此是重力势能转化为动能。
（2）当摆线拉开角度一定时，铁球撞击广告牌的速度相同，因此用铁球撞击代替手推，可以控制撞击广告牌的速度相同。
（3）两块展板都未倾倒可能是撞击力不够大， 没有达到使展板倾倒的临界力，不能就此否定底座宽度对广告牌倾倒情况的影响，因此保持摆线 拉开的角度α不变，改变铁球质量，分别撞击底座宽度不同的两块展板，记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量，发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小，可验证 “在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”。
（4）物体的稳定性与物体的重心有关，广告牌容易倾倒，则可能与广告牌的重心有关。
4．(1)物体间力的作用是相互的
(2)小于
(3)t2
(4)见解析
【详解】（1）此过程中水火箭给水向下的力，而水火箭向上运动，说明受到向上的力，说明力的作用是相互的。
（2）不计水火箭质量变化的情况下，克服重力做功为
但水火箭随着水喷出，质量逐渐减小，可知克服重力做功小于200J。
（3）水火箭上升时，最高点速度减为零，由图丙可知，最高点对应的是t2。
（4）物质接触能产生气体即可，例如用过氧化氢替换水，加入二氧化锰催化剂，可产生较多的气体，从而增大瓶内气压等。
5．(1)90.9%
(2)高
(3)不变
【详解】（1）根据机械效率公式，由第3次实验数据可得
（2）分析实验数据，第一次实验机械效率为66.7%，第二次为78.4%，第三次约为90.9%，可以看出用同一滑轮组提升重物时，重物的重力越大，滑轮组的机械效率越高。
（3）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，因为有用功不变，额外功是克服动滑轮重力做的功也不变，根据，可知滑轮组的机械效率将不变。
6．(1)力臂
(2)偏小
(3)AB
(4)2500
【详解】（1）在杠杆平衡条件中，“标”“本”是从支点到力的作用线的距离，根据力臂的定义，可知“标”“本”指的是力臂。
（2）用图甲杆秤测量时，秤纽右侧翘起，这表明在杠杆平衡时，“权”应向右移动，即力臂应变大。所以此时读数，称得的“重”偏小。
（3）A．根据杠杆平衡条件，增加“权”G权，在L本、L标不变时，可以测量更重的物体，能增大量程，A符合题意；
B．增长“标”的长度，在G物、L本不变时，根据，可以测量更重的物体，能增大量程，B符合题意；
C．增长“本”的长度L本，在G物、L标不变时，根据，会使能测量的物体重力变小，量程变小，C不符合题意。
故选AB。
（4）当秤纽在C点时，根据杠杆平衡条件有
则秤砣的质量为
当秤纽移到B点时，有
可得
7．(1)热量会散失
(2) 71.2 充分燃烧 初温、末温
【详解】（1）和乙相比较，甲处于开放的环境中，甲装置的缺点是热量会散失一部分。
（2）[1]由第1组数据可知，试管中水温升高1℃吸收的热量
由第2组数据可知，试管中水温升高1℃吸收的热量
由以上计算可知，试管内的水每升高1℃吸收的热量为21J，即，第3次实验时，水升高的温度
根据其余数据推算，可知该数据为
[2]氧气能够助燃，图丙中，通入氧气的目的是使花生仁充分燃烧。
[3]图丙中，散失的热量被水吸收，根据丙图的实验设计，除了需要测量上述表格中的数据、烧杯中水的质量外，还需测量烧杯中水的初温和末温，计算处水吸收的热量。
8．(1) 20 10
(2)1.5
(3)A
【详解】（1）[1][2]分析丙图可知，定值电阻阻值分别为25Ω、15Ω、10Ω、5Ω，结合对应的电流，可得定值电阻两端电压
只有定值电阻的阻值是20Ω，对应电流是0.18A，电压
说明未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，可得此时滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入电路中的阻值
当定值电阻两端电压是3V时，滑动变阻器两端电压
此时电路中的电流
定值电阻的阻值
即这次实验之前的那一次实验，小明选取的是阻值为5Ω的定值电阻。
（2）由串联分压原理可得
解得，即应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持1.5V不变。
（3）由于定值电阻两端电压不变，电源电压不变，则滑动变阻器两端电压不变，且当电路滑动变阻器的阻值变大，由可知，电功率会变小，成反比变化，故选A。
9． 核聚变 变小 2
【详解】（1）[1]核反应包括核裂变和核聚变，太阳核心处温度很高，是因为大量氢原子发生核聚变反应变成氦原子，释放巨大能量。
（2）[2]当太阳光线与太阳能热水器垂直时效果最好。从冬季进入夏季时，太阳相对于地平线的高度变高，因此，为了达到最好的集热效果，可以将图中的角a逐渐变小。
（3）[3]太阳能热水器接收的太阳能
E=7×60s×2m2×1000 J/(m2 s)=8.4×105J
不计热损失，则
Q吸=E=8.4×105J
由Q吸=cmΔt可知，水升高的温度
10．(1)
(2)机械能转化为电能
(3)1、3、4
(4)没有对当甘油体积分数为10%，洗洁精体积分数为20%或50%进行实验（合理即可）
【详解】（1）人体内细胞呼吸作用发生的反应是葡萄糖与氧气在酶的催化作用下生成水和二氧化碳，反应的文字表达式为：；
（2）小科蹬踏板时，出泡口的电扇才能通电，此过程是机械能转化为电能；
（3）由实验1、实验3和实验4的数据可知，当洗洁精体积分数一定时，甘油体积分数越大，泡泡直径越大；
（4）由实验1和实验2的数据可知，“当甘油体积分数一定时，洗洁精体积分数越大，泡泡直径越小”，由于没有对当甘油体积分数为10%，洗洁精体积分数为20%或50%进行实验，故此结论不合理。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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