浙江省杭州市中考科学三年（2021-2023）知识点分类汇编-08能量转化与守恒

这是一份浙江省杭州市中考科学三年（2021-2023）知识点分类汇编-08能量转化与守恒，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，简答题，探究题等内容，欢迎下载使用。

浙江省杭州市中考科学三年（2021-2023）知识点分类汇编-08能量转化与守恒

一、选择题
1．（2023·浙江杭州·统考中考真题）小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是（　　）
A．动能先增大后减小 B．势能先减小后增大
C．机械能先减小后增大 D．机械能保持不变
2．（2022·浙江杭州·统考中考真题）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲>m乙>m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（　　）

A．W甲>W乙>W丙 B．W甲
二、填空题
3．（2022·浙江杭州·统考中考真题）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能___________（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能___________（选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能___________。

4．（2021·浙江杭州·统考中考真题）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。（忽略空气阻力）

（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为_____。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了_____。（物体比热容用c表示）
（3）C点距离水平面的高度为_____。

三、简答题
5．（2023·浙江杭州·统考中考真题）人们通过对细菌的研究，拓展了对自然界中生命形式多样性的认识。
（1）细菌与植物在细胞结构上最大的不同是___________。
（2）氧化亚铁硫杆菌能在酸性环境中将黄铁矿（主要成分为二硫化亚铁）转化为可被植物利用的硫酸盐。二硫化亚铁中硫元素的化合价为___________价。
（3）绿色硫细菌能在厌氧的环境下，利用光能将和转化为有机物。从同化作用方式来判断，绿色硫细菌属于___________型细菌（选填“自养”或“异养”）。
（4）近年来，人们设计出一种利用细菌发电的电池，电池里的细菌能分解糖类来发电，这一过程中的能量转化是___________。
（5）有人提出：绿色植物是自然界唯一能利用光能将无机物转化为有机物的生物。根据上述材料判断，这一观点___________（选填“正确”或“错误”），理由是：___________。
6．（2022·浙江杭州·统考中考真题）密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟。
（1）该取暖器消耗的电能为多少焦耳？
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则房间里空气温度升高了多少摄氏度？[空气的比热为1000J/（kg·℃）]
7．（2022·浙江杭州·统考中考真题）为弘扬红军长征精神，铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处受到的压力FA和FB（可通过显示器直接读取压力大小），其测量值如表所示。
（1）雕像受到的重力为多少？
（2）雕像重心距脚后跟B处的距离是多少？
压力
显示器读数/N
FA
3200
FB
2400

8．（2021·浙江杭州·统考中考真题）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V  0.75W"”。

（1）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少_____？滑动变阻器接入的电阻为多少？_____
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？_____
9．（2021·浙江杭州·统考中考真题）已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60kg，体积为0．1m3。问：

（1）此木料的密度为多少？_____
（2）如图所示，甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此木料并恰好水平，其中AO=BO，O为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。_____
（3）若在（2）中当乙的作用点从B点向O点靠近时，请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。_____

四、探究题
10．（2023·浙江杭州·统考中考真题）如图所示为自动升降单杆晾衣架，顶盒中有牵引装置，甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳，水平晾杆上有7个挂衣孔，相邻两孔间距相等，甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为的衣服（含衣架）挂在5号孔（不计晾杆和绳的重力，不计摩擦和空气阻力）。
  
（1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则___________（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）此时绳甲对晾杆的拉力为多少？___________
（3）闭合开关，牵引装置工作，将晾杆保持水平状态匀速提升，用时，此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少？___________
11．（2021·浙江杭州·统考中考真题）小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2．5V，电源电压恒定。

（1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整_____。
（2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为_____V。接下来调节滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动，直至小灯泡正常发光。

参考答案：
1．D
【详解】AB．小球先上升后下落，小球上升过程中，速度逐渐减小，高度逐渐升高，所以动能先减小，重力势能先增大；小球下落过程中，速度逐渐增大，高度逐渐降低，所以动能后增大，重力势能后减小，故AB错误；
CD．不计空气阻力，小球的动能和重力势能相互转化的过程中，能量没有损失，所以机械能保持不变，故C错误，D正确。
故选D。
2．C
【详解】先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s，该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W=Fs，即
W甲=W乙=W丙
故选C。
3． 不变 增大 先增大后减小
【详解】（1）[1]O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变。
（2）[2][3]在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能，所以运动员的机械能转为绳的弹性势能。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；
B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等，所以B点到C点过程中，弹性绳对运动员拉力大于运动员重力，因此速度越来越小，动能越来越小；
到C点运动员动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。
4． mgH 2h-H
【详解】（1）[1]质量为m的物体的重力为：G=mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功
W=GH=mgH
（2）[2]A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为
ΔE=GΔh=mg(H-h)
机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）
Q吸=ΔEη=mg(H-h)η
物体到达B点时温度升高了

（3）[3]再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）
EC=EB-ΔE=mgh-mg(H-h)=mg(2h-H)
由W=Gh可得C点距离水平面的高度为
hC=
5． 细菌没有成形的细胞核，而植物有成形细胞核 -1 自养 化学能转化为电能 错误 绿色硫细菌能在厌氧的环境下，利用光能将和转化为有机物
【分析】新陈代谢可以分为同化和异化，同化作用是合成有机物储存能量，异化作用是分解有机物释放能量。同化分为自养和异养，自养型指的是绝大多数绿色植物和少数种类的细菌以光能或化学能为能量的来源。
【详解】（1）细菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和DNA集中的区域，没有成形的细胞核，没有叶绿体。植物细胞有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、和叶绿体。因此细菌与植物细胞相比，最大的不同点是细菌没有成形的细胞核，而植物有成形细胞核。
（2）铁元素显+2价，设硫元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）+2x=0，则x=-1价。
（3）根据题意绿色硫细菌能在厌氧的环境下，利用光能将和转化为有机物，可以利用无机物合成有机物的这类细菌的营养方式为自养。
（4）糖类物质中储存的能量为化学能，电池里的细菌分解糖类来发电，这一过程中将化学能转化为电能。
（5）根据题目中绿色硫细菌能在厌氧的环境下，利用光能将和转化为有机物可知“绿色植物是自然界唯一能利用光能将无机物转化为有机物的生物”是错误的。
6．（1）1.44×106J；（2）4.8℃
【详解】解：（1）30分钟取暖器消耗的电能
W=Pt=800W×1800s=1.44×106J
（2）取暖器放出热量的15%被空气吸收，即
Q放×15%=Q吸
取暖器放出的热量
Q放=W
空气吸收的热量
Q吸=cm∆t
即
W ×15%=cm∆t
带入数值得

答：（1）该取暖器消耗的电能为1.44×106J；
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则房间里空气温度升高4.8℃。
7．（1）5600N；（2）100cm
【详解】解：设雕像重心距脚后跟距离为l，雕像长度为l像，由杠杆平衡条件知道，当以B点为支点时
G×l=FA×l像 ①
当以A点支点时
G×（l像-l)=FB×l像 ②
由①②知道，雕像受到的重力
G=FA+FB=3200N+2400N=5600N
雕像重心距脚后跟B处的距离是
l =100cm
答：（1）雕像受到的重力为5600N；
（2）雕像重心距脚后跟B处的距离是100cm。
8． 3V与1.5V 6Ω 270J
【详解】（1）闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，灯泡正常工作时，灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压，所以电压表V1的示数为3V，串联电路总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压
UH=U-UL=4.5V-3V=1.5V
即电压表V2的示数为1.5V，灯泡正常工作时的电流

串联电路各处电流相等，由欧姆定律知道，此时滑动变阻器接入电路的电阻

（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能
W=UIt=4.5V×0.25A×4×60s=270J
答：（1）灯泡正常工作时，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为1.5V，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω；
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能为270J。
9． 600kg/m3 300N F甲变小
【详解】（1）根据题意知道，木料质量为60kg，体积为0.1m3，由知道，此木料的密度为

（2）由 知道，木料重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
以A为支点，可以将质量分布均匀的木料所受的重力等效于其重心O点，则

由杠杆平衡条件知道，

解得乙对木料的作用力

（3）当乙的作用点向O靠近时，此时作用点记为B′；以A为支点，由杠杆平衡条件知道
F乙×AB′=G×AO
即

当乙向O点靠近，AB′减小，G与AO不变，则F乙变大；因为木料处于平衡状态，故所受合力为零，则有
F乙+F甲=G
由于F乙变大，所以F甲变小。
答：（1）木料密度为600kg/m3；
（2）此时乙对木料的作用力300N；
（3）当乙的作用点从B点向O点靠近时，F甲变小。
10． 小于
10N 3.6W
【详解】解：（1）（2）设两孔间距为L0，以横杆左侧悬挂点为支点，根据杠杆的平衡条件知道

则

以横杆右侧悬挂点为支点，根据杠杆的平衡条件知道

则

所以

（3）此过程该装置牵引钢丝绳做功

此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是

答：（1）绳甲对晾杆的拉力为，绳乙对晾杆的拉力为，则小于；
（2）此时绳甲对晾杆的拉力为10N；
（3）此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是3.6W。
11． 2．30 B
【详解】（1）[1]由电路图知道，电流表串联接入电路中，电压表并联到灯泡的两端，故实物连接如下图

（2）[2][3]电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.3V，而额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B移动，使电压表示数为2.5V。