九年级上册第3章 能量的转化与守恒综合与测试课后复习题

这是一份九年级上册第3章 能量的转化与守恒综合与测试课后复习题，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。

注：本卷计算中，g取10牛/千克。
一、选择题（每题4分，共60分）
1.能量的形式多种多样且可以相互转化。下列事例中，属于内能转化为机械能的是（D）
2.对在公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的（C）
A．摩擦力 B．势能 C．动能 D．惯性
3.直接测量消耗电能的多少可以用（A）
A．电能表 B．电压表 C．电流表 D．变阻器
4.小明利用电能表测量某一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1 h内，消耗的电能为1.2 kW·h，那么这一个用电器是（D）
A．电冰箱 B．普通台式电脑
C．55寸液晶电视机 D．挂壁式空调机
5.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同，下列说法正确的是（A）
A．比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图
B．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图
C．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图
D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲、乙两图
6.电源电压3 V保持不变，把标有“3 V 3 W”的灯L1和标有“3 V 1.5 W”的灯L2，按如图所示的方式连接，当开关S闭合后，则下列说法正确的是（C）
A．灯L1消耗的实际功率是3 W B．灯L2消耗的实际功率是1.5 W
C．两灯消耗的总功率是1 W D．电压表的示数与电源电压之比是1∶2
eq \(\s\up7(),\s\d5(第6题图)) eq \(\s\up7(),\s\d5(第8题图))
7.下面说法正确的是（C）
A．做功越多，功率越大 B．做功时间越长，功率就越小
C．在相同时间内，功率越大，做的功越多 D．功率越大，做功越多
8.如图所示，一个滑板男孩从水平台水平飞出后落在水平地面上。若不计空气的阻力，下列说法正确的是（B）
A．男孩在平台末端即将飞出时速度最大，动能最大
B．男孩落地时的速度最大，动能最大，整个过程中机械能不变
C．男孩从水平台飞出后，如果没有受到力的作用，做如图所示的曲线运动
D．男孩下落过程中动能不变，重力势能减小，机械能减小
9.图中正在使用的机械，属于费力杠杆的有（A）
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
10.如图，在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其他球。以下说法正确的是（B）
A．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C．桌面对球的支持力做了功
D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
eq \(\s\up7(),\s\d5(第10题图)) eq \(\s\up7(),\s\d5(第11题图))
11.如图装置，两个滑轮重一样，用5 N的力F向下拉绳子，使物体在6 s内匀速上升0.3 m。已知物重8 N，摩擦和绳子重不计，这一过程中（B）
A．定滑轮和动滑轮总重2 N
B．动滑轮重2 N
C．力F向下拉绳子的速度为0.05 m/s
D．物体的机械能守恒
12.下列事例中，属于用做功的方式改变物体的内能的是（D）
A．站在阳光下晒会觉得暖和 B．将食物放进冰箱冷冻
C．在炉子上烧开水 D．汽车长时间行驶轮胎温度升高
13.如图甲所示，重为80 N的物体在大小为10 N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3 m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1 m。若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则（D）
A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1＝30 W
B．物体与地面之间的摩擦力f＝10 N
C．物体向右运动时，拉力F2＝10 N
D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2＝40 J
14.如图所示是A、B两定值电阻的U－I图像，由图像中信息可知（D）
A．若将A、B两电阻串联在某电源两端，则B两端的电压大
B．若将A、B两电阻串联在某电源两端，则B的实际功率大
C．若将A、B两电阻并联在某电源两端，则通过A的电流大
D．若将A、B两电阻并联在某电源两端，则A的实际功率小
eq \(\s\up7(),\s\d5(第14题图)) eq \(\s\up7(),\s\d5(第15题图))
15.如图所示，干路上的电流I恒为1 A不变，滑动变阻器规格为“ 15 Ω 1 A”，小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响，则（C）
A．小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6 Ω
B．当滑片P移到最左端时，通过小灯泡的电流为1 A
C．在滑片P向左移动过程中，并联电路两端电压会减小
D．在滑片P向左移动过程中，并联电路消耗的总功率会增大
二、填空题（每空2分，共30分）
16.简单机械在我们的生活中应用广泛。请回答下列有关简单机械的问题：
（1）如图甲，物体处于静止状态，物体的重力是4.8N（不计摩擦及滑轮和绳子的自重）。
（2）如图乙是一把剪刀，在使用过程中要达到相对省力的效果，则被剪物体应放在B（填“A”或“B”）处。
17.近年来，我国高铁发展迅速，令世人瞩目。建设杭绍台铁路有利于改善省会杭州至温台地区交通条件、提高路网质量、完善路网布局、增强运输灵活机动性，实现省会杭州与台州市高铁1小时交通圈。该项目全线长度为240公里，设计时速350公里/小时，最后经过规划新建的台州东站后延伸至温岭市接入规划中的沿海高速铁路。是我省一条西北—东南走向的客专铁路。温岭到杭州的杭绍台铁路高铁建成通车后，温岭到杭州全线长度为240公里，如果这辆列车以100米/秒时速匀速从温岭出发，行驶40分钟即可到达杭州，行驶中受到的阻力为1×105牛，这一过程中列车克服阻力做功2.4×1010焦。这辆列车的功率达到107W。
eq \(\s\up7(),\s\d5(第17题图)) eq \(\s\up7(),\s\d5(第18题图))
18.如图为某校兴趣小组在科技节中制作的“杠杆力臂演示仪”。
（1）如图（杠杆自身质量和摩擦忽略不计，固定装置未画出），O为支点，OA＝OD＝3OB＝0.6米，CD＝0.2米。在做背景的白纸上作有以O为圆心，半径为0.2米的圆。在A点挂5牛顿的重物G，要使杠杆水平平衡，则作用在B点竖直向下的力FB应为15牛。
（2）撤去FB后，按图示方向分别施加FC、FD两个力，且每次都使杠杆在水平位置平衡，则：FC、FD大小关系为FC＝FD。
19.光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，如图一。
（1）若水平面AB光滑，则小球从A点到达B点的动能不变（填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）若小球运动到B点静止，如图一。现在 AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3AC，如图二。问：如果小球从斜面甲高H处静止释放，小球在乙斜面到达的最大高度为h，请确定h与H的数量关系：h＝ eq \f(2,3) H。
20.如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图，它使用时相当于两个杠杆，图乙是杠杆简化图，请在图中画出最小动力F1和阻力臂l2。
21.甲车两侧远光灯的规格均为“12 V 60 W”，供电的蓄电池电压为12 V，最大容量为60 Ah。某天晚上，该车熄火时忘记关闭远光灯，则车上蓄电池最多能供两个远光灯正常工作6h；由于蓄电池的电能耗尽，甲车无法启动，需要借用乙车的蓄电池“搭电”启动，“搭电”时，先用电线将甲车蓄电池的正极与乙车蓄电池的正极相连，再将另两个电极用电线连通（如果误接，蓄电池会被短路）。
22.图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1 W；再闭合开关S1，电流表示数变化了0.2A，此时电路消耗的总功率为1.4 W。
三、实验探究题（每空3分，共54分）
23.（1）如图1所示，甲物体重3 N，乙物体重10 N，用绳绕过定滑轮相连（不计绳重与摩擦）。乙静止于水平地面上，则a绳对甲的拉力为3N。
（2）在分析b绳对乙的拉力时，小明认为是3 N，小慧认为是7 N。
a．小明做了以下实验：用弹簧测力计测出某物体的重力（如图2）；然后将绳子靠着定滑轮（不计绳重与摩擦），如图3所示，弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时，其示数保持不变。由此可见，定滑轮的特点是只改变了力的方向，不改变力的大小。所以，小明认为图1中b绳对乙的拉力为3 N。
b．图1中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力（填“相互作用力”或“平衡力”）。为了探究这两个力的大小关系，再做如图4的实验：将弹簧测力计丙与丁相互对拉，它们的示数相等。于是可以得出：b绳对乙的拉力等于乙对b绳的拉力。由此可知，图1中b绳对乙的拉力为3N。
（3）通过以上的受力分析可得，图1中地面对乙有7N的支持力。
24.在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，小明先探究“物体的动能与质量是否有关”，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面、三个质量不同的实心铁球、一个木块，各器材的组装示意图如图甲所示。在实验过程中，小明发现铁球撞击木块后，木块的滑行方向经常和铁球的撞击方向不一致，造成实验误差。于是小明对上述实验方案进行改进：不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图乙所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥。问：
（1）铁球动能的大小可以通过橡皮泥的形变程度来间接反映。
（2）实验小组讨论后认为，小明的方案不够合理，还需要调整，请你写出调整方案：换成3个体积形状完全相同，质量不同的其他金属球（如果需要，可增加其他器材）。
25.小明同学探究“杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆停在如图甲（a）的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向右（填“左”或“右”）调节；调节好杠杆在水平位置平衡后，把钩码挂在杠杆A点，如图甲（b）所示，为方便直接从杠杆上读出力臂，应在B点沿着竖直向下的方向拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡。
（2）然后，小明进行了三次实验如图乙的（a）（b）（c）所示。根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“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”，你认为这个结论是错误（填“正确”或“错误”）的；请你设计一个实验来证明你的观点：用弹簧测力计把一边的钩码换下，然后斜向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时动力乘以支点到动力作用点的距离不等于阻力乘以支点到阻力作用点的距离。
（3）在图乙（b）装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆左（填“左”或“右”）端下沉。
（4）用绳子拴住一根粗细不同的大树处，静止后大树水平平衡，如图丙。现将大树从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图乙可判断GA＞（填“＞”“＝”或“＜”）GB。
— 21 — — 22 —(这是边文，请据需要手工删加)
— 23 — — 24 —(这是边文，请据需要手工删加)
26.某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
eq \a\vs4\al()
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4，实验数据如表。
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为0.24安。
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？电流和通电时间 。
（3）小明认为：只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：Δh3＞Δh2。
27.做“测定小灯泡的功率”实验时，小金设计了如图所示的电路 ，已知电源电压为3 V，小灯泡上标有“2.5 V 0.3 A”字样，滑动变阻器规格为“25 Ω 0.5 A”。
eq \a\vs4\al()
（1）右上实验记录表中①所在的方格内应补写的科学量是电压（V）。
（2）连接好电路后，小金将滑动变阻器滑片P移到b端，闭合开关，发现小灯泡不亮，为查找原因，他仔细检查了电路中各元件的工作状态，判断出电路既不断路，又不短路，小金做出这样判断的依据是两表均有示数。
四、解答题（共56分）
28.（8分）如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车，是一种时尚代步工具。如表为某型号电动平衡车的部分数据。
eq \a\vs4\al()
（1）平衡车采用锂电池组提供电能，行驶时电动机把电能转化为平衡车的机械能，实现了碳的零排放。
（2）当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法正确的是AB。
A．平衡车匀速行驶时，相对于平衡车上的人，车是静止的
B．平衡车轮胎上凹凸不平的花纹是为了增大车轮与地面的摩擦，防止平衡车打滑
C．关闭电机，平衡车仍继续前进是由于其受到惯性的作用
（3）质量为50 kg的人驾驶该车，在水平地面上匀速行驶。若所受阻力为总重力的0.2倍，此时该车受到的牵引力是多大？
解：（3）f＝0.2G＝0.2mg＝0.2（50 kg＋10 kg）×10 N/kg＝120 N，
因为匀速行驶，所以F＝f＝120 N。
29.（8分）某实验小组在探究两名同学上楼时的功率与做功关系时，将记录的实验数据通过整理，作出了如图所示的高度－时间图像。其中m甲＝40 kg，m乙＝50 kg。根据图像，可求得：
（1）甲同学10 s内做的功是2 400J。
（2）P甲＞（填“＜”“＞”“＝”或“无法确定”）P乙。
（3）若乙同学以图示的功率，走着上楼1 min，则他做的功为多少？（要有计算过程）
解：（3）P乙＝ eq \f(W乙,t乙) ＝ eq \f(m乙gh乙,t乙) ＝50 kg×10 N/kg× eq \f(6 m,20 s) ＝150 W，
W′乙＝ P乙t′乙＝150 W×60 s＝9 000 J。
30.（10分）如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。（动滑轮重、绳重及摩擦不计）
（1）由杠杆的平衡条件可知，塔式起重机的起吊重量随起吊幅度的变化而变化，起吊幅度越大，起吊重量越小（填“越大”“越小”或“不变”）。
（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，其中滑轮a是动滑轮（填“定滑轮”或“动滑轮”）。
（3）此塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的，已知起吊重为 3×104N的物料时，起重机钢丝绳的拉力为1.5×104N。
（4）小强同学对塔式起重机的长臂（如图甲）有些疑惑：不吊物体它能平衡，吊重物也能平衡，重物沿臂移动仍能平衡？后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型（如图丙）才弄懂了类似问题。现有密度及粗细都均匀的直棒AB＝1.8 m，放在一个宽度为40 cm的凳子上，当在棒的A端固定一个铅块（忽略大小）m铅＝2 kg时，棒刚好绕O1点有转动的趋势（AO1＝30 cm）。求棒的质量m棒。
（5）当悬线带着重物缓慢向A端移动时，如图丙，可以认为凳面上只有某点E（即新支点）对棒有支持力。请回答：随着重物左移，E点将左移（填“左移”“右移”或“不动”）。
解：（4）设棒的重心在AB中点D，则O1D＝ eq \f(AB,2) －AO1＝ eq \f(1.8 m,2) － 0.3 m＝0.6 m，
根据杠杆平衡条件得：GA×AO1＝G棒×O1D，
2 kg×10 N/kg×0.3 m＝ G棒×0.6 m
解得：G棒＝10 N，m棒＝ eq \f(G棒,g) ＝ eq \f(10 N,10 N/kg) ＝1 kg。
31.（8分）如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
（1）起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，在空中飞行时，只要增加右侧两个旋翼的转速，就能使无人机右侧抬升，向左倾斜飞行。
（2）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过的电流为多少安？
（3）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5 000 mAh的电池提供。若电能的80%用于飞行，飞行时的实际功率为100瓦，则该机最多能飞行多少时间？
解： （2）I＝ eq \f(P,U) ＝ eq \f(30瓦,15伏) ＝2安。
（3）电池储存的能量：W＝UIt＝15伏×5安×3 600秒＝270 000焦，
W机＝W×80%＝270 000焦×80%＝2.16×105焦，
t＝ eq \f(W,P) ＝ eq \f(2.16×105焦,100瓦) ＝2 160秒。
答：（2）通过的电流为2安。（3）该机最多能飞行2 160秒。
32.（10分）鸡蛋的营养丰富、味道鲜美，深受人们喜爱。小明家新买了一个煮蛋器，其外观和原理图如图甲、乙所示。该煮蛋器煮蛋时的额定功率为550 W。
（1）当温控开关S接a时煮蛋器处于保温（填“煮蛋”或“保温”）状态。
（2）求电阻R1的值。
（3）已知R2＝353欧，求该煮蛋器在实际电压为210 V下保温半小时消耗的电能（不考虑温度对电阻的影响）。
解：（2）开关S接b时，电路为R1的简单电路，煮蛋器处于加热状态，
由P＝ eq \f(U2,R) 可得，R1的阻值：R1＝ eq \f(U2,P额) ＝ eq \f(（220 V）2,550 W) ＝88 Ω，
（3）开关在a位置时，R1、R2串联，保温半小时消耗的电能：
W＝P实t＝ eq \f(U实2,R总) t＝ eq \f(U实2,R1＋R2) t＝ eq \f(（210 V）2,88 Ω＋353 Ω) ×30×60 s＝1.8×105 J。
33.（12分） 如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为120伏，电动机将一个质量为50 千克的物体1秒内匀速上提0.9米，电路中的电流为5安培。
（1）求该电动机工作1秒钟所产生的电热。
（2）求电动机线圈阻值。
（3）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况下电动机容易烧坏？
解：（1）Q＝W总－W机＝UIt－mgh＝120伏×5安×1秒－50千克×10牛/千克×0.9米＝150焦，
（2）Q＝ I2Rt，
R＝ eq \f(Q,I2t) ＝ eq \f(150焦,（5安）2×1秒) ＝6欧。
（3）卡住时通过电动机的电流过大（或电能全部转化为内能），使电动机温度过高，所以容易烧坏。
电流
大小
烧瓶玻璃管内液面的高度变化
A烧瓶
（RA＝10欧）
B烧瓶
（RB＝20欧）
I
Δh1
Δh2
2I
Δh3
Δh4
序号
①
电流（A）
功率（W）
灯泡亮度变化
1
2
3
质量
10 kg
轮胎与地面接触面积
30 cm2
最大速度
16 km/h
充满电行程
24 km