2022年浙江省中考科学专题练习：能量的转化与守恒（word版，含答案）

这是一份2022年浙江省中考科学专题练习：能量的转化与守恒（word版，含答案），共17页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究题等内容，欢迎下载使用。
能量的转化与守恒一、选择题1．对物体做功的理解，下列说法正确的是（　　）.A．作用在物体上的力越大，力对物体所做的功越多B．物体通过的路程越长，作用在物体上的力对物体所做的功越多C．有力作用在物体上，物体在这个力的方向上通过了距离，这个力对物体做了功D．有力作用在物体上，这个力就一定对物体做功2．小松妈妈去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的（　　）A．动能增大，势能增大，机械能增大 B．动能增大，势能增大，机械能不变C．动能不变，势能增大，机械能不变 D．动能不变，势能增大，机械能增大3．中考体育跳绳测试的项目中，某同学在1min内跳了180次，每次跳的高度大约为5cm。他跳绳时的功率大约为（　　）A．1000W B．100W C．10W D．1W4．如图所示的过程能量的转化与汽油机的下列哪一冲程的能量转化相同（　　）A． B．C． D．5．学校将举行运动会，如图为小科同学在练习跳远时的几个阶段，则他（　　）
 A．在助跑阶段机械能不变 B．在起跳时机械能为零C．经过最高点时重力势能最大 D．经过最高点时动能最大6．将灯 L 接到电压为U的电路上时，灯的电功率为25瓦，若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时，灯L消耗的电功率为16瓦，设灯丝电阻不变，则此电阻消耗的电功率是（　　）A．2 瓦 B．4 瓦 C．8 瓦 D．9 瓦7．如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为 G=80N 的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力 F 随时间 t 变化的图像如图乙所示，重物上升的速度 v 随时间 t 变化的图像如图丙所示。已知在 2s∼4s 内重物上升的竖直高度为 2m ，则下列说法错误的是（　　）  A．动滑轮重为20NB．0∼2s 内重物对地面的压力为40NC．2∼4s 内，绳自由端下降的平均速度为2m/s       D．4∼6s 内，拉力F的功率为100w8．依据表格中的数据，下列说法正确的是（　　）物质比热容c/[J•（kg•℃）﹣1]水4.2×103煤油2.1×103砂石约0.92×103 A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小B．水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多C．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是4.2×103JD．质量、温度相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多9．2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，它的轨道控制发动机点火工作约15分钟， 探测器顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日的大椭圆环绕火星轨道， 成为我国第一颗人造火星卫星，环绕火星成功。下列说法中正确的是（　　）A．“天问一号”在做环火轨道运行中受平衡力B．“天问一号”在近火点的动能最小，势能最大C．“天问一号”通过电磁波接收地面控制中心发出的指令D．“天问一号”实施近火捕获制动是由于受到惯性的作用10．如图，当B物体重1牛时，AB均静止不动。后将AB对调，B物体向右加速运动（滑轮、绳重及绳与滑轮的摩擦不计）。针对前静止、后加速运动的分析下列说法错误的是（　　）A．静止时，A受力平衡B．静止时，滑轮组对A的拉力等于绳子对B的拉力C．加速运动时，AB的惯性仍保持不变D．加速运动时，B受到滑轮组的拉力可能比静止时小11．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时由最低位置a上升到最高位置c的过程，其中b是弹簧处在原长的状态。针对此过程分析正确的是（　　）
 A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的机械能最小B．在c状态时小明处于静止状态，此时机械能为零C．a→b，弹跳杆的弹性势能转化为动能，在b时动能最大D．b→c，弹跳杆的动能转化为重力势能，c时机械能最大12．如图所示电路中，电源电压不变，灯L上标有“6V  3W”的字样（灯丝电阻不变），导体ab长为10cm且是均匀电阻，电压表所选量程为0～3V，电流表所选量程为0～3A。当开关S闭合，滑片P移到a端时，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移到距a端4cm时，电压表示数为2V。在保证电路安全的条件下，下列说法中正确的是（　　）A．电源电压为8VB．导体ab的最大阻值为10ΩC．当S断开时，导体ab消耗的最大功率为0.75WD．当S断开时，灯泡消耗的功率变化范围是0.7W-3W13．下列有关课本中各图内容的分析正确的是（　　）A．甲图：使用杠杆既能省力，又能省功B．乙图：这种“ 永动机”不可能实现，因为它必须遵守能的转化与守恒定律C．丙图：核电站反应堆里进行的是核裂变，现在人类可以和平利用核聚变的能量D．丁图：研究电热与电阻的关系，只需要控制通电电流相等14．物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙、丙所示的匀速直线运动，已知运动的速度。则下列判断正确的是（　　）A．若三个物体移动了相等的距离，则乙图中物体A增加的机械能最多B．在相同的时间里，丙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功最多C．乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大D．甲、乙、丙三图中物体A的机械能均增加 二、填空题15．如图（a）所示，将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热相同时间后，两液体吸收的热量________，两温度计示数分别如图（b）所示，________液体的温度升高得较慢，________液体更适合选为保温液体。16．生活处处有物理，小明对家中的电饭煲进行研究。他关闭了家里其它用电器，只让电饭煲工作，观察了电能表（上面标有“3000R/kW•h”），请你帮助小明解决下列问题。（1）电饭锅在加热状态时，开关S应与触点______（选填“1”或“2”）连接；（2）如果该电饭锅正常加热消耗了J电能，如果这些能量全部用来给“48V、500W”电动车充电（不考虑能量损失），能使该电动车以10m/s匀速行驶______km。17．“推枣磨”是古代的一种平衡游戏，用鲜枣和细竹篾制作成如图所示的“推枣磨”，把竹篾放到磨台的枣核尖上保持平衡游戏者用手推枣使其绕O点转动，可持续转动较长时间者获胜（1）人手离开枣后，枣能够持续转动是由于枣具有______（2）某次玩转过程中A枣端下沉，为了将竹篾调至水平，可将磨台向______端移动（填字母）18．用如图所示的滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦，物体重100N，动滑轮重20N，在10s内物体被提升了2m。拉力F的大小是______牛，拉力F的功率大小是______瓦。19．旗杆顶部安装的简单机械是______滑轮，某校旗杆高度为13米，国旗手用15牛的拉力将国旗匀速升起12米，该国旗手做功______焦 三、探究题20．小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如下表：实验序号铅球代号铅球质量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①A2000.50.1②B4000.50.25③C20010.2④D20010.2（1）本实验中，采用的研究问题的方法是________________。（写出一种方法即可）（2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过________________来反映的。（3）为验证猜想二，应比较________（填实验序号）。（4）比较③④，得到的实验结论是________________。21．相关资料表明，大部分重大交通事故都是由汽车超载、超速造成的。兴趣小组决定对超载、超速问题进行一次模拟探究，经过讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象。如图所示，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下来。完成甲、乙、丙三次实验，其中h1=h3>h2，mA=mB<mC。（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下目的是___________。（2）实验中超载、超速带来的危害程度用___________表示。（3）探究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的___________进行比较。（4）物理研究方法有很多，如等效替代法、类比法、控制变量法、转换法等。本实验运用了两种：一是转换法，二是___________。
参考答案1．C【分析】（1）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。
（2）做功多少等于力和距离的乘积。【详解】A．作用在物体上力越大，但是不知道物体在力的作用下通过的距离，不能确定力做功多少，故A错误。B．只知道物体在力的作用下移动的距离，但不知道力的大小也不能确定做功多少，故B错误。C．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功，故C正确。D．做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，有力作用在物体上，这个力不一定做功，故D错误。故选C。2．D【详解】小松妈妈从一楼匀速送到二楼的过程中，质量和速度都没有变化，所以动能不变；但是他的位置变高了，也就是重力势能变大了，所以机械能变大了，所以选项D是正确的。故选D。3．B【详解】初中生体重大约为600N，h＝5cm＝0.05m该同学1min内做的总功为W＝Gh＝600N×0.05m×180＝5400J时间t＝1min＝60s跳绳时的功率为P＝W／t＝5400J／60s＝90W在四个选项中，只有100W最接近90W，所以B符合题意。故选B。4．A【分析】实验中压缩气体做功，气体内能增大，温度升高，该过程中将机械能转化为内能。汽油机中压缩冲程将机械能转化为内能。【详解】A.图中进气门和排气门都关闭，活塞上行，是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能，故A符合题意。B.图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是汽油机的排气冲程，没有能量转，故B不符合题意。C.图中进气门和排气门都关闭，活塞下行，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，故C不符合题意。D.图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是汽油机的吸气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。故选A。5．C【详解】A．在助跑阶段，小科的速度越来越大，则动能越来越大，因此机械能增大，故A错误。B．在起跳时，他的高度为零，即重力势能为零，但是速度很快，即动能不为零，因此他的机械能不为零，故B错误。C．经过最高点时，他的高度最大，则重力势能最大，故C正确。D．经过最高点时，他的速度最小，即动能最小，故D错误。故选C。6．B【详解】只接灯泡时，由功率关系可得串联电阻后灯泡功率为代入得：-------①
-------②两式相比得即由串联电路的特点知R上的电压为由P=UI得则故选B。7．D【详解】A.由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，由丙图可知，物体在4s~6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3=50N， 不计绳重和摩擦，则由得动滑轮的重力G动=nF3-G物=2×50N-80N=20N故A正确不合题意。B.在0~2s内，物体的运动速度为零，即物体静止在地面上， 由图乙可知此时的拉力F1=30N， 把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态， 由力的平衡条件得F支+2F1=G物+G动 则地面对物体的支持力F支=G动+G物-2F1=20N+80N-2×30N=40N 根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力F压=F支=40N。故B正确不合题意。C.已知在2s~4s内重物上升的竖直高度为2m， 则绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m 所用的时间t=4s-2s=2s 则在2s~4s内，绳自由端下降的平均速度故C正确不合题意。D.由图丙可知，在4s~6s内，重物做匀速直线运动，其速度v3=2.0m/s 拉力做功的功率P=Fv=50N×2.0m/s×2=200W故D错误符合题意。故选D。8．D【详解】A.比热容是物质的一种特性，与质量无关，一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，故A错误。B.水的比热容大于砂石，由可知，质量相等的水和砂石，放出相等热量，砂石的温度降低得较多，故B错误。C.水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）表示质量1kg的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J，故C错误。D.水的比热容大于煤油，质量、温度相等的水和煤油，吸收相等热量，根据，煤油温度升高得较多，故D正确。故选D。9．C【详解】A．“天问一号”在做环火轨道运行中作大椭圆环绕运动，速度和方向都在变化，受非平衡力，故A错误。B．“天问一号”在近火点时，高度小，速度大，动能最大，势能最小，故B错误。C．电磁波传播速度快，能在真空中传播，“天问一号”通过电磁波接收地面控制中心发出的指令，故C正确。D．“天问一号”实施近火捕获制动是由于受到火星万有引力的作用，故D错误。故选C。10．B【详解】A.当A静止时，处于平衡状态，此时受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，故A正确，不符合题意；B.由图可知，滑轮组绳子股数为3，则滑轮组对A的拉力等于绳子对B的拉力的3倍，故B错误，符合题意；C.惯性是物质的一种属性，惯性大小只和物体的质量有关，AB物质质量不变，则惯性不变，故C正确，不符合题意；D.AB静止不动时，B受平衡力，滑轮组对B的拉力等于GB。后将AB对调，B物体向右加速运动，则B此时受非平衡力。B受到向右的拉力和向左的摩擦力，拉力为3GA，由于不知道GA和GB的大小关系，所以B受到滑轮组的拉力可能比静止时小，故D正确，不符合题意。故选B。11．A【详解】A.a是最低位置，此时弹簧的形变程度最大，所以在a状态时弹簧的弹性势能最大，此时人的速度为零，其动能最小；高度最低，重力势能也最小，所以此时小明的机械能最小，故A正确。B.在c状态时，小明瞬时静止，此时小明的重力势能最大，机械能不为零，故B错误。C.a→b的过程中，弹簧的形变程度减小，弹簧的弹性势能减小，弹簧的弹性势能不断转化为小明的动能和重力势能。开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小明做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小明的速度达到最大，此时动能最大；弹力继续减小，当向上的弹力小于向下的重力时，小明做减速运动；
所以，a→b的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度并不是最大，此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段，故在b时动能不是最大，故C错误。 D.b→c的过程中，动能转化为重力势能，因为有空气阻力，还有一部分动能转化为内能，所以c时机械能不是最大，故D错误。故选A。12．C【详解】A.当开关S闭合，并且滑片P在a端时，灯泡L与滑动变阻器R并联，灯泡正常发光，灯L上标有“6V 3W”字样，且灯泡正常发光，所以电源的电压为6V，故A错误。B.当开关S断开，滑片P移到距a端4cm时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器滑片以左部分电阻丝Pa部分的电压，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡两端电压UL=U-U表=6V-2V=4V灯泡的电阻此时通过灯的电流（即串联电路电流）设变阻器连入电路的最大电阻为R滑，则此时变阻器连入电路中的电阻为 R滑由欧姆定律有故变阻器的最大电阻故B错误。C.滑动变阻器消耗的电功率所以，当R=RL=12Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，滑动变阻器的最大功率故C正确。D.当开关S断开，灯泡与滑动变阻器串联，当滑动变阻器滑片在a端时，电路的电流最大，电流为灯泡的额定电流0.5A，电流表安全，此时灯泡的功率最大，即灯泡的额定功率3W。当电压表示数为3V时，滑动变阻器的阻值最大，此时小灯泡两端的电压为U=6V-3V=3V此时电路中的电流为小灯泡的功率最小为故小灯泡功率范围为：0.75W-3W，故D错误。故选C。13．B【详解】A.甲图中杠杆的动力臂大于阻力臂，所以使用时能够省力，但是省力就会费距离，不会省功，故A错误。B.设想的永动机不可能实现，因为它违反了能量守恒定律，故B正确。C.核电站是利用可控的链式反应工作的，这是利用核裂变，现在人类无法可控的使用核聚变，故C错误。D.根据焦耳定律，，所以研究电热与电阻的关系时，需要控制电流和时间相同，故D错误。故选B。14．C【详解】AD.甲乙两图中，物体A的速度不变，高度增加，动能不变，因为上升距离相同，所以重力势能增加量相同，则机械能增加量相同；丙图中物体A的速度不变，高度不变，动能和重力势能都不变，所以机械能不变，故A、D错误。BC.根据力做功的两个必要因素可知，甲乙两图中，物体A受到拉力的作用，也在拉力的方向上通过了距离，拉力对物体A做功，丙图中，拉力与运动方向垂直，拉力不做功；所以做功的是甲、乙两图，而甲乙中，拉力相等v1＜v2由功率公式可知，乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大，故B错误，C正确。故选C。15．相等    乙    乙    【详解】[1]将质量、初温都相等的甲、乙液体放在相同热源上加热，因为热源相同，加热时间相同，热源提供的热量相同，两液体吸收的热量相同。[2]两温度计初温都相等，一段时间后甲的温度高于乙的温度，说明乙液体的温度升高得较慢。[3]乙液体的温度升高得较慢说明乙液体的比热容较大，和其它液体相比升高相同的温度能吸收更多的热量，故乙液体更适合选为保温液体。16．2    12    【详解】（1）[1]由电路图知道，开关与触点2连接时，电阻R被短路，只有电热丝R0接入电路，此时电路电阻最小，电路电功率最大，电饭煲处于加热状态。（2）[2]根据公式知道，牵引力由W=Fs知道，行驶路程17．惯性    A    【详解】（1）[1]人手离开枣后，枣能够持续转动，因为枣具有惯性。（2）[2]O为杠杆的支点，A枣和B枣施加动力和阻力，A枣下沉，说明它的重力和力臂OA的乘积大于B枣重力和力臂OB的乘积，根据杠杆平衡条件可知，减小OA增大OB，让杠杆再次平衡，将将磨台向A端移动。18．60    24    【详解】[1]由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，所以拉力F[2]拉力移动距离s=2h=2×2m=4m拉力的功率19．定    180    【详解】[1]由图可知，顶部安装的简单机械不随国旗移动，属于定滑轮。[2]该国旗手做功W=Gh=15N×12m=180J20．控制变量法或转换法    铅球陷入沙中的深度    ①③    物体的重力势能与物体运动的路径无关    【详解】（1）[1]物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法，该实验中用到了控制变量法。本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映，用到了转换法。（2）[2]本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映。（3）[3]比较A、C两球，两球质量相等、运动路径相同，下落高度不同，C球下落的高度高，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当质量相同时，物体所处的高度越高，重力势能越大，为验证猜想二，应比较①③。（4）[4]比较③④两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。21．在水平面上具有相同速度    木块被推动的距离    甲、丙    控制变量法    【详解】（1）[1]为了控制小球到达水平面时速度相同，把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下。（2）[2]实验中超载、超速带来的危害程度通过动能大小体现，也就是木块被撞后移动距离表示。（3）[3]探究超载带来的危害时，应控制速度一定，质量不同，由题知h1=h3，mA=mB，选择甲、丙进行比较。（4）[4] 因物体的动能与质量和速度有关，所以当研究与其中一个因素关系时，应采取控制变量法；实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小，这种研究问题的方法是转换法。