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

这是一份浙江省宁波市中考科学三年（2021-2023）知识点分类汇编-08能量转化与守恒，共15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。

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

一、选择题
1．（2023·浙江宁波·统考中考真题）如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在内匀速上升了。已知物体重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（　　）
  
A．绳子自由端移动速度为 B．拉力F的大小为
C．拉力F做功为 D．该滑轮的机械效率为80%
2．（2022·浙江宁波·统考中考真题）核酸检测采样时使用的“采样拭子”，其顶端是如图所示的植绒拭子，安全、无毒。有一种植绒方式是：植绒机产生数万伏的高压静电，通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷，然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂，移动喷头靠近被植绒物体，绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面，呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识，下列描述不合理的是（　　）

A．喷头中的绒毛带上负电荷，是由于绒毛得到了电子
B．以移动的喷头为参照物，被植绒物体是运动的
C．绒毛能在高压静电作用下运动，是由于能量可以创生
D．绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面，是由于力能改变物体的运动状态
3．（2021·浙江宁波·统考中考真题）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

二、填空题
4．（2023·浙江宁波·统考中考真题）学习了项目化课程后，小宁自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示，取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管，N端用合金块封口，再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值，仪器就完成制作。如图乙所示，当仪器竖直漂浮在待测液体中时，液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长为，质量为，塑料管横截面的外圆面积S为；合金块高为，质量为。请计算：
  
（1）该仪器的重力________ ；
（2）该仪器竖直漂浮在水中，受到的浮力大小及浸入水中的深度________、________ ；
（3）该仪器竖直漂浮在水中，水对该仪器底部的压强大小________ ；
（4）为了找出该仪器的重心，小宁用细线将它悬挂起来，使其水平平衡，如图丙所示，重心O点离N端的距离d为_________；
（5）物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心，该仪器的浮力作用点位于重心及以下时，将会在液体中倾倒，难以测量；从理论上分析，该仪器竖直漂浮在某种液体中时，如果浮力作用点恰好与该仪器重心重合，则该液体的密度为_________（计算结果精确到）。
5．（2022·浙江宁波·统考中考真题）盛夏，室外温度达36℃，小宁将客厅空调的设定温度设置为28℃，发现空调正常工作时的工作周期：工作10min后会停止工作，5min后再重新工作周而复始。从该空调铭牌上获悉，空调的制冷额定功率为2000W。
（1）空调正常工作时，一个工作周期内消耗的电能为___________J。
（2）为了节能减排，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗。在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，工作时间会___________（填“大于”“等于”或“小于”）10min。
6．（2022·浙江宁波·统考中考真题）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是___________J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的___________冲程相同。

7．（2022·浙江宁波·统考中考真题）1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功！2003年10月16日，我国首次载人航天飞行圆满成功！2021年10月16日，神舟十三号发射圆满成功！为此，人民日报发了一条微博——“跨越时空的同一天”。
（1）如图是地球公转示意图。10月16日，地球位于图中___________（填字母）点附近。
（2）核能的释放有重核裂变和轻核聚变两种途径，其中原子弹爆炸时核能是通过___________的途径释放。

8．（2021·浙江宁波·统考中考真题）某品牌电热水壶的铭牌（部分内容）如表所示。当该电热水壶正常工作时，至少需要___________s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。【水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）】
容量
2.0L
额定电压
220V
额定功率
1500W


三、简答题
9．（2022·浙江宁波·统考中考真题）电动汽车正在走进千家万户。高速公路上有一平直路段AB，相距5km，一辆电动汽车从A地匀速运动到B地用时0.05h，这一行程中电动汽车的平均能耗为0.22kW·h/km。
（1）从A地到B地，电动汽车的速度为___________km/h；
（2）从A地到B地，电动汽车消耗的电能为___________kW·h；
（3）不同能源的单位能耗的碳排放量不同，其中电能的排放系数为：1.00kg/kW·h（消耗1kW·h的电能相当于排放1.00kg的）。求汽车从A地到B地消耗的电能相当于排放多少千克的碳元素？___________
（4）从A地到B地的行程中，电动汽车消耗电能的75%用于驱动车轮推动汽车前进，求汽车受到的阻力大小。___________
10．（2021·浙江宁波·统考中考真题）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长，直径，体积，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台的蒸汽机带动螺旋桨，以的速度，飞行了。
（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小___________。
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少___________？（空气密度取）
（3）这次飞行，飞行所需时间___________、蒸汽机做的功___________及飞行时受到的平均阻力各为多少___________？

11．（2021·浙江宁波·统考中考真题）反思是一种良好的学习品质。
（1）一根轻质硬棒，在力的作用下能绕固定点转动。现在硬棒上施加两个力和，点到和的作用线的距离分别为和。小宁认为，只要满足，则硬棒一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗？请说出你的理由。
（2）在“动滑轮”实验中，小宁通过如图所示装置进行实验，得到结论：使用动滑轮匀速提升物体，竖直向上的拉力小于物重。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述结论要成立，物重和动滑轮重之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件，并予以证明。


四、探究题
12．（2023·浙江宁波·统考中考真题）图甲是小宁的哥哥测定小灯泡额定功率的电路，小灯泡上标有“”字样。
    
（1）测小灯泡电压的电压表有“”、“”两个量程，小宁的哥哥正确选用了“_________”量程；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为，此时，电流表的示数如图乙所示。实验测得的该小灯泡的额定功率为_________W；
（3）小宁发现，与我们教材中测小灯泡电功率的电路相比，哥哥的实验电路多了一根导线。这根导线是_________。（用图甲中导线旁的字母表示）
13．（2023·浙江宁波·统考中考真题）为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热；
  
（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是_________；
（2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热与液体b的比热的大小关系是：_________。
14．（2023·浙江宁波·统考中考真题）小宁以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究串联电路电压特点”，实验电路如图，测得实验数据如下表。
序号






1
5
1.1
5
1.1
10
2.2
2
5
0.8
10
1.6
15
2.4
3
4
0.5
16
2.0
20
2.5
4
5
0.6
15
1.9
20
2.5
5
8
1.0
12
1.5
20
2.5
  （1）分析上述实验数据，除了能得到的规律外，小宁还发现：
①与之间存在着下列关系：_________。（用表示）
②当不变时，两端的电压大小不变；当发生变化时，大小_________（填“会”或“不会”）变化；
（2）断开开关S，拆除，将和并联后接到之间，闭合开关S。求：
①两点之间的电压为多少？_______
②内，电流通过做的功为多少？_______
15．（2022·浙江宁波·统考中考真题）小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下（第4次实验时电流表指针位置如图乙所示）：
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流表示数/A
0.17
0.24
0.30
★
0.37
（1）该小灯泡的额定功率为___________W；
（2）用描点法（实验数据对应的点用“×”表示）在图丙上画出该小灯泡灯丝的I-U曲线；___________
（3）小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化！小宁思考后得出这个因素就是___________。

16．（2021·浙江宁波·统考中考真题）2021年5月10日，成都市某小区电梯内发生一起电瓶车自燃事故。

（1）电瓶车自燃的原因很多，常见的是由于电源短路，形成大电流并产生大量的热。这一过程中，化学能转化为电能，电能再转化为___________能。
（2）针对上述电梯内电瓶车自燃隐患，宁波市未雨绸缪，早就采取了相应的措施，其中“阻车感应系统”已在多个小区推行。如图所示是某阻车感应系统在电梯轿厢内的信息传递示意图，一旦电瓶车进入电梯，就会被摄像头检测到，语音告警器将进行语音提示，同时电梯门不会关闭。这一信息传递过程与反射弧类似，图中的___________（填序号）类似于反射弧中的感受器。
（3）电动汽车一般由电池包供电。若电池包意外进水，可能引发电动汽车自燃，其机理如下：水电解→可燃性气体累积→遇明火，气体燃烧→引燃整车。这里的可燃性气体是___________。

参考答案：
1．A
【详解】A．由题意可知，绳子的股数为2股，物体上升的速度为

故绳子自由端移动速度为

故A    错误，符合题意；
B．拉力F的大小为

故B正确，不符合题意；
C．拉力F做功为

故C正确，不符合题意；
D．该滑轮的机械效率为

故D正确，不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】A．当物体带上多余的电荷，对外显负电，所以绒毛带上负电荷是得到了电子，故A正确，不符合题意；
B．喷头在移动时，靠近被植绒物体，即被植绒物体相对喷头有位置变化，是运动的，故B正确，不符合题意；
C．绒毛在高压静电作用下从喷头飞升到被植绒物体的过程是，电能转化为机械能的过程。据能量守恒定律，能量只能从一个物体转移到另一个物体，或由一种形式转化为另一种形式，不能凭空消失，也不能凭空产生，故C错误，符合题意；
D．绒毛能从喷头中飞升到被植绒物体表面，是由于绒毛受到力的作用，而这个力的作用，让绒毛改变了运动状态，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机使放电针放电，当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，所以，该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。
故选C。
4． 3 2.9
【详解】（1）[1]塑料管质量为3g，合金块质量为18g，则仪器质量


则仪器的重力

（2）[2]该仪器正常工作时处于漂浮状态，漂浮时，物体受到浮力等于物体重力


[3]由得，物体排开液体体积


则物体浸入水中的深度


（3）[4]由于物体浸入水中的深度为0.175m，则仪器底部受到的压强

（4）[5]用细线将它悬挂起来，使其水平平衡，则重心O为支点，塑料管长l1为 30cm ，塑料管的重心为O1，则NO1长为15cm，合金块高l2为2cm，合金块的重心为O2，则NO2长为1cm，设金属块右端距离O点长为l，则OO1长为13cm-l，OO2长为1cm+l，由杠杆平衡条件条件可得
0.018kg×10N/kg×（0.01m+l）=0.003kg×10N/kg×（0.13m-l）
解得
l=0.01m=1cm
所以重心O点离N端的距离为
2cm+1cm=3cm
（5）[6]由于物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心，浮力作用点恰好与该仪器重心重合，则仪器浸在液体中的深度
h1=2×3cm=6cm
则该液体的密度


5． 小于
【详解】（1）[1]由题意可知，一个工作周期内，工作10min，停止5min，空调的制冷额定功率为2000W，则一个工作周期内消耗的电能

一个工作周期内消耗的电能为。
（2）[2]由题意可知，小宁家换上了隔热保温性能更好的门窗，那么外界的热量会比较少地传递进来，在工作电压、室外温度、空调的设定温度等条件均相同的情况下，室内温度会降温更快，即空调新的一个工作周期内，工作时间会小于10min。
6． 620 做功
【详解】[1]氦气吸收的热量
Q吸=cmΔt=3100J/(kg·℃)×0.02kg×(30℃-20℃)=620J
[2]撤去力，氦气推动活塞做功，内能转化为机械能，此过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
7． C 重核裂变/核裂变
【分析】地球公转的方向是自西向东，公转的周期是一年，公转产生的地理现象是：①昼夜长短的变化；②四季的形成。当太阳光线直射赤道时是北半球的春分日（日期是3月21日前后）或秋分日（日期是9月23日前后）；当太阳光线直射北回归线时是北半球的夏至日（日期是6月22日前后）；当太阳光线直射南回归线时是北半球的冬至日（日期是12月22日前后）。据图中不同字母的位置解答。
【详解】（1）10月16日地球运行在北半球的秋分日与冬至日位置之间即图中的C点附近，此时太阳直射南半球。
（2）核能的释放有重核裂变和轻核聚变两种途径，原子弹爆炸时核能是通过重核裂变的途径释放。
8．420
【详解】由表中数据知道，该电热水壶的额定功率为P＝1500W。将质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃，水吸收的热量

故该电热水壶正常工作时，把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃至少需要的时间为

9． 100 1.1 1.1 594N
【详解】解：（1）[2]从A地到B地，电动汽车的速度为

（2）[2]从A地到B地，电动汽车消耗的电能为

（3）[3]汽车从A地到B地消耗的电能相当于排放碳元素为

（4）[4]汽车运动的有用功为

由

得

汽车匀速运动时阻力与牵引力相等

10． 空气阻力 3.5h 990N
【详解】解：（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，可以减小迎风面积，从而减小前进过程中受到的空气阻力。
（2）充满氢气后气囊受到空气的浮力是
F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3=27090N
（3）这次飞行，飞行所需时间为
t=3.5h=1.26×104s
蒸汽机做的功为
W=Pt=2.2×103W×1.26×104s=2.772×107J
飞行时受到的平均阻力为
f=F=990N
答：（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小空气阻力；
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是27090N；
（3）这次飞行，飞行所需时间为3.5h，蒸汽机做的功为2.772×107J，飞行时受到的平均阻力为990N。
11．（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）不正确；若要硬棒AB保持静止状态或匀速转动，除了要满足杠杆平衡条件，即F1×d1=F2×d2，还需要两个力根据实际情况在方向上满足一定的条件。
（2）需要满足G>G动；
由于动滑轮上有两段绳子，则在不计摩擦的情况下，绳子拉力为

则要满足竖直向上的拉力F小于物重G，即为

解得G>G动。
12． 1.14 b
【详解】（1）[1]小灯泡上标有“3.8V”字样，表示额定电压3.8V，大于电压表的0~3V的量程，选择0~15V的量程。
（2）[2]闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3.8V，此时，电流表的示数如图乙所示，电流表的分度值为0.02A，示数为0.3A，则灯泡的额定功率
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
（3）[3]图中是灯泡与滑动变阻器的部分电阻并联，而课本上滑动变阻器与灯泡串联，因而把导线b去掉，就与课本电路相同，故多了的一根导线是b。
13． 热传递 <（或“小于”）
【详解】（1）[1]改变物体内能的两种途径分别是做功和热传递，本实验中，液体a、b内能增加的途径是通过从液体中吸热，即热传递。
（2）[2]相同质量的a和b吸收相同热量，观察到温度计甲的示数变化始终比乙快，根据

可知液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是

14． 会
【详解】（1）①[1]由实验数据可知

即串联电路电压之比等于电阻之比。
②[2]由3、4、5次数据可知，不变时，ab两端的电压大小不变，由1、2、3次数据可知，发生变化时，大小会发生变化。
（2）①[3]当与并联时，根据可知

由实验数据可知，此时间的电压为。
②[4]通过R3的电流

内，电流通过做的功为

15． 0.85 温度
【详解】（1）[1]灯泡额定电压为2.5V，如图乙所示，电流表接0~0.6A量程，电流表示数为0.34A，额定功率为

（2）[2]利用描点法将各个点再坐标图中描出来，再用光滑的曲线将这些点连接起来。如图所示

（3）[3]灯泡两端电压越高，电流越大，灯泡实际功率越大，温度越高，温度会影响导体电阻值，温度越高，电阻越大。
16． 内 ① 氢气（H2）
【详解】（1）[1]电源短路时，电源的化学能先转化为电能，电流通过导体时会产生大量的内能，使得导体的温度升高，容易发生火灾。
（2）[2]一旦电瓶车进入电梯，会被摄像头检测到，同时发出语音提示，摄像头相当于反射弧中的感受器。
（3）[3]水电解后生成氢气和氧气，氢气是可燃性气体。