第3章《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》單元練習(xí)（解析版）

第3章《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》單元練習(xí)

一．選擇題（共20小題）

1．如圖所示是使用簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一重為100N的物體的四種方式（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），

其中所需動(dòng)力最小的是（）

A．B．

C．D．

【解答】解：物體的重力為G，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦：

1

A、圖中為斜面，不計(jì)摩擦，拉力做的功等于有用功，故F=G；

12

B、圖中為定滑輪，定滑輪不省力，則F2＝G；

C、圖中為動(dòng)滑輪，則F3＝2G；

D、圖中阻力臂為L(zhǎng)，動(dòng)力臂為4L，

?2?1

根據(jù)杠桿的平衡條件可得動(dòng)力：F4==G；

?14

因此動(dòng)力最小的是D。

故選：D。

2．如圖所示的返回艙在一段時(shí)間內(nèi)做豎直向下的勻速運(yùn)動(dòng)，則在這段時(shí)間內(nèi)返回艙（）

第1頁(yè)共24頁(yè).

A．動(dòng)能變大

B．重力勢(shì)能不變

C．機(jī)械能不變

D．克服阻力做功，內(nèi)能增大

【解答】解：A、返回艙勻速下落的過(guò)程中，其質(zhì)量不變，速度不變，所以動(dòng)能大小不變，故A

錯(cuò)誤；

B、返回艙勻速下落的過(guò)程中，其質(zhì)量不變，高度減小，則重力勢(shì)能減小，故B錯(cuò)誤；

C、因?yàn)闄C(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能的總和，動(dòng)能大小不變，重力勢(shì)能減小，所以返回艙的機(jī)械能減

小，故C錯(cuò)誤；

D、克服大氣摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使返回艙的內(nèi)能增加，故D正確。

故選：D。

3．如圖所示是蹦床運(yùn)動(dòng)員表演的情景，運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)到脫離床的過(guò)程中，其動(dòng)能變化情況是（）

A．動(dòng)能不斷減少B．動(dòng)能不斷增大

C．動(dòng)能先增大后減小D．動(dòng)能先減小后增大

【解答】解：運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)開(kāi)始向上時(shí)，先是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，當(dāng)蹦床對(duì)人的彈力與重力

相等的時(shí)候速度最大，動(dòng)能最大；運(yùn)動(dòng)員繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，彈力小于重力，向上做減速運(yùn)動(dòng)，直至

離開(kāi)蹦床，故整個(gè)過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小。

故選：C。

4．如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊使其做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，兩次拉

動(dòng)木塊得到的s﹣t關(guān)系圖象如圖乙所示。兩次對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2，兩次拉力的

功率分別為P1、P2，下列判斷正確的是（）

第2頁(yè)共24頁(yè).

A．F1＞F2P1＞P2B．F1＝F2P1＞P2

C．F1＞F2P1＝P2D．F1＜F2P1＜P2

【解答】解：同一木塊兩次在同一地面上運(yùn)動(dòng)，壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，滑動(dòng)摩擦力

不變；

由圖中可知，木塊兩次都做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，拉力等于滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力相等，拉力F相等，

即F1＝F2；

從圖象中可以判斷出，第①次的運(yùn)動(dòng)速度v較大，根據(jù)公式P＝Fv，當(dāng)拉力相等時(shí)，速度越大，

拉力的功率越大，即P1＞P2。

故選：B。

5．如圖所示是實(shí)驗(yàn)室電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，處在磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈有電流通過(guò)時(shí)，線(xiàn)圈會(huì)帶動(dòng)指針一起

偏轉(zhuǎn)。線(xiàn)圈中電流越大，指針偏轉(zhuǎn)角度就越大。關(guān)于該現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）

A．該電流表是利用電磁感應(yīng)原理工作的

B．線(xiàn)圈中有電流通過(guò)時(shí)，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

C．改變線(xiàn)圈中的電流方向，指針的偏轉(zhuǎn)方向不會(huì)改變

D．線(xiàn)圈中電流越大，其所受磁場(chǎng)力就越大

【解答】解：通過(guò)電流表的內(nèi)部構(gòu)造顯示電流表的制成原理：通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，并

且電流越大，線(xiàn)圈受到的力越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度越大。因此可以利用電流表指針的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度來(lái)體

現(xiàn)電路中電流的大小。

A．通過(guò)電流表的內(nèi)部構(gòu)造顯示電流表的制成原理：通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B．線(xiàn)圈中有電流通過(guò)時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；

C．改變線(xiàn)圈中的電流方向，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤；

D．電流越大，線(xiàn)圈受到的力越大，因此可以利用電流表指針的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度來(lái)體現(xiàn)電路中電流的大

小，故D正確。

故選：D。

6．如圖所示，用三種方法拉動(dòng)同一物體以相等速度v勻速上升相同高度h。拉力F1、F2、F3的功率

第3頁(yè)共24頁(yè).

分別是P1、P2、P3。不計(jì)滑輪與線(xiàn)及滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦，不計(jì)滑輪、繩的重量，則下列功率

大小判定正確的是（）

A．P1＞P2＞P3B．P1＞P3＞P2C．P2＞P3＞P1D．P1＝P2＝P3

【解答】解：由題意可知，用三種方法拉動(dòng)同一物體以相等速度v勻速上升相同高度h，不計(jì)滑

輪與線(xiàn)及滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦，不計(jì)滑輪、繩的重量。

1

甲圖：滑輪為動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪能省一半的力，則此時(shí)拉力F=G；但是多費(fèi)1倍的距離，則拉

12

力作用點(diǎn)移動(dòng)的速度v1＝2v；

乙圖：滑輪為動(dòng)滑輪，但拉力的作用點(diǎn)在動(dòng)滑輪的軸上，因此是一個(gè)費(fèi)力杠桿，多費(fèi)1倍的力，

1

省一半的距離，因此F＝2G，拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的速度v=v；

222

丙圖：滑輪為定滑輪，定滑輪不能省力，且不計(jì)滑輪重及摩擦，則此時(shí)拉力F3＝G；拉力作用點(diǎn)

移動(dòng)的速度v3＝v；

???

根據(jù)P===Fv知，拉力的功率分別為：

??

1

P＝Fv=G×2v＝Gv，

1112

1

P＝Fv＝2G×v＝Gv，

2222

P3＝F3v3＝G×v＝Gv，

所以拉力F1、F2、F3的功率P1＝P2＝P3，故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選：D。

7．長(zhǎng)期低頭會(huì)對(duì)頸部肌肉造成損傷，圖中A點(diǎn)為頭部重力作用點(diǎn)，B點(diǎn)為頸部肌肉受力點(diǎn)，下列能

正確表示人低頭時(shí)杠桿示意圖是（）

A．B．

第4頁(yè)共24頁(yè).

C．D．

【解答】解：由題意知，頭部重力方向是豎直向下，頸部肌肉拉力的方向應(yīng)垂直于OB向下，如

圖所示：

故選：B。

8．一塊磁性黑板擦吸在磁性板墻上，若用拉力F1使它勻速直線(xiàn)向下移動(dòng)距離S，然后又用F2使它

勻速直線(xiàn)向上運(yùn)動(dòng)相同距離。則兩次拉力做功（）

A．F1做功多B．F2做功多

C．一樣多D．速度未知，無(wú)法確定

【解答】解：當(dāng)磁性黑板檫向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到豎直向下的重力G、拉力F1、豎直向上的摩擦力f，

三個(gè)力的關(guān)系是：F1+G＝f，

當(dāng)磁性黑板檫向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到豎直向下的重力G、摩擦力f、豎直向上的拉力拉力F1，三個(gè)力

的關(guān)系是：F2＝G+f，

兩種情況下，壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力f的大小不變，所以F2大于F1，

因?yàn)橐苿?dòng)距離相同，由W＝Fs可知，F(xiàn)2做功多。

故選：B。

9．測(cè)溫棚內(nèi)的自動(dòng)測(cè)溫裝置除測(cè)量體溫外還能記錄通過(guò)的人數(shù)。如圖所示，R0為定值電阻，R是光

敏電阻，電源電壓為3V。閉合開(kāi)關(guān)S，無(wú)人通過(guò)時(shí)，電壓表示數(shù)為2.5V，有人通過(guò)時(shí)，擋住入

射到光敏電阻上的光，光敏電阻阻值變?yōu)?0Ω，電壓表示數(shù)變?yōu)?V，裝置計(jì)數(shù)一次。下列說(shuō)法

正確的是（）

第5頁(yè)共24頁(yè).

A．有人通過(guò)，R的阻值變小

B．有人通過(guò)，電路總功率變小

C．有人通過(guò)，R的功率為0.2W

D．R0的阻值為20Ω

【解答】解：由圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)電阻R兩端的電壓；

A、由題意可知，有人通過(guò)時(shí)R兩端的電壓減小，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，R0兩端的電壓增

大，由歐姆定律可知，R0的電流變大，結(jié)合串聯(lián)電路的電流關(guān)系可知，流過(guò)R的電流變大，由

歐姆定律可知R的電阻變小，故A正確；

B、由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，有人通過(guò)時(shí)，電路中的電流變大，由P＝UI可知，電源電壓一

定，有人通過(guò)時(shí)，電路中的電流變大，電路的總功率變大，故B錯(cuò)誤；

??有

CD、有人通過(guò)時(shí)，光敏電阻阻值變?yōu)?0Ω，電壓表示數(shù)變?yōu)?V，此時(shí)電路中電流：I==

有?

2?

=0.2A，

10?

由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，此時(shí)R0兩端的電壓：U0有＝U﹣UR有＝3V﹣2V＝1V，

?0有1?

由歐姆定律可知，R0的阻值：R0===5Ω，

?有0.2?

22

此時(shí)R0的功率：P＝I有R0＝（0.2A）×5Ω＝0.05W，故CD錯(cuò)誤。

故選：A。

10．自行車(chē)出行是一種低碳環(huán)保的出行方式。下列關(guān)于自行車(chē)結(jié)構(gòu)及使用說(shuō)法正確的是（）

第6頁(yè)共24頁(yè).

A．自行車(chē)勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)受到平衡力的作用

B．把手的花紋是為了增大接觸面積，從而增大摩擦力

C．用于自行車(chē)剎車(chē)的閘桿（如圖）是省力杠桿

D．自行車(chē)剎車(chē)后減速滑行至靜止，說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持

【解答】解：A、自行車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)其方向發(fā)生了改變，不是平衡狀態(tài)，所以不是受到平衡力的作用，

故A錯(cuò)誤；

B、把手的花紋是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力，故B錯(cuò)誤；

C、用于自行車(chē)剎車(chē)的閘桿在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C正確；

D、自行車(chē)剎車(chē)后減速滑行至靜止，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

11．某物質(zhì)在凝固時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，下列判斷正確豹是（）

A．凝固過(guò)程一共經(jīng)歷了12分鐘

B．物質(zhì)固態(tài)的比熱容比液態(tài)大

C．BC段物質(zhì)的內(nèi)能不變

D．該物質(zhì)的熔點(diǎn)為80℃

【解答】解：AD、由圖象知，該物質(zhì)在凝固過(guò)程中保持80℃不變，該物質(zhì)屬于晶體，該物質(zhì)的

熔點(diǎn)等于80℃，凝固過(guò)程為9min﹣5min＝4min，故A錯(cuò)誤、D正確；

C、晶體凝固時(shí)，不斷放出熱量，BC段物質(zhì)的內(nèi)能減小，故C錯(cuò)誤；

B、晶體物質(zhì)在凝固前后質(zhì)量不變；由圖象知，整個(gè)放熱過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等，

降低相同的溫度，晶體在固態(tài)時(shí)需要的時(shí)間較短，即放出的熱量較少，由Q＝cmΔt知，該物質(zhì)

在固態(tài)時(shí)的比熱容小于液態(tài)時(shí)的比熱容，故B錯(cuò)誤。

故選：D。

第7頁(yè)共24頁(yè).

12．如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組拉動(dòng)水平地面上重為300N的物體以0.2m/s的速度沿水平地面勻速

前進(jìn)1m，拉力F的大小為25N，若物體和地面之間的摩擦力大小為40N，下列說(shuō)法中不正確的

是（）

A．A處繩子拉力為50N

B．繩子自由端通過(guò)的距離為2m

C．拉力做功的功率為10W

D．該滑輪組的機(jī)械效率為80%

【解答】解：A、因?yàn)槲矬w做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因此物體受到的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力，因此FA

＝f＝40N，故A錯(cuò)誤；

B、由圖可知n＝2，繩子自由端移動(dòng)的距離：s＝nh＝2×1m＝2m，故B正確；

C、繩子自由端移動(dòng)的速度：v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，

???

P===Fv＝25N×0.4m/s＝10W，故C正確；

??

?有??物??物?40?

D、滑輪組的機(jī)械效率：η=====×100%＝80%，故D正確。

?總?????物??2×25?

故選：A。

13．醫(yī)生建議在“陽(yáng)康”之后，同學(xué)們更要注重體育鍛煉，提高免疫力。如圖是小寧在做俯臥撐和

引體向上的場(chǎng)景。下列分析中正確的是（）

A．小寧按圖乙做一個(gè)引體向上，需克服自身重力做功約為4000焦

B．圖甲小寧?kù)o止，地面對(duì)雙手的支持力等于小寧重力

第8頁(yè)共24頁(yè).

C．圖乙中小寧引體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，單杠對(duì)小寧的作用力大于小寧對(duì)單杠的作用力

D．小寧在俯臥撐和引體向上時(shí)，小寧的機(jī)械能都不守恒

【解答】解：

A、重為600牛的小明按圖乙做一個(gè)引體向上，需克服自身重力做功W＝Gh＝600N×0.7m＝

420J，故A錯(cuò)誤；

B、圖甲中小明靜止時(shí)地面對(duì)雙手的支持力為F1，此時(shí)地面對(duì)雙手的支持力和雙腳的支持力的和

等于小明自身的重力大小，所以地面對(duì)雙手的支持力小于小寧重力，故B錯(cuò)誤；

C、圖乙中小寧引體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，單杠對(duì)小寧的作用力和小寧對(duì)單杠的作用力是一對(duì)相互作用力，

大小相同，故C錯(cuò)誤；

D、小寧在俯臥撐和引體向上時(shí)，質(zhì)量不變，速度不變，動(dòng)能不變，高度發(fā)生了變化，重力勢(shì)能

改變了，所以機(jī)械能改變，小寧的機(jī)械能都不守恒，故D正確。

故選：D。

14．如圖是某品牌的閃光滑板車(chē)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．滑板車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)車(chē)輪閃光，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能

B．男孩蹬地使滑板車(chē)運(yùn)動(dòng)，物體不受力是無(wú)法運(yùn)動(dòng)的

C．男孩站在滑板車(chē)上靜止時(shí)，滑板車(chē)的重力和人受到的支持力是一對(duì)平衡力

D．運(yùn)動(dòng)的滑板車(chē)不能馬上停下，是因?yàn)橐磺形矬w都要受到慣性力的作用

【解答】解：A、滑板車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)車(chē)輪閃光，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能，故A正確；

B、牛頓第一定律告訴我們，物體不受力要么靜止，要么勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C、男孩站在滑板車(chē)上靜止時(shí)，地面對(duì)滑板車(chē)的支持力等于人和車(chē)的總重力，所以支持力與滑板

車(chē)的重力不相等，不是一對(duì)平衡力，故C錯(cuò)誤；

D、人站在滑板車(chē)上能繼續(xù)前進(jìn)是因?yàn)槿撕蛙?chē)具有慣性，慣性不是力，不能說(shuō)受到了慣性力的作

用，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

15．如圖甲所示，電源電壓恒為9V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為100Ω，電流在0.1A～0.4A之間時(shí)電

第9頁(yè)共24頁(yè).

子元件均能正常工作。若通過(guò)此電子元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，下列判斷不正

確的是（）

A．電子元件工作時(shí)，電阻是在不斷變化的

B．電子元件正常工作時(shí)，電路消耗的最小功率為0.9W

C．當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí)，電子元件與滑動(dòng)變阻器的電壓之比為1：1

D．為使電子元件正常工作，滑動(dòng)變阻器阻值范圍應(yīng)為12.5Ω～70Ω

【解答】解：（1）從圖象可知，電子元件的電阻是在變化的，故A錯(cuò)誤；

（2）電子元件處于正常工作狀態(tài)，當(dāng)電路電流最小即I?。?.1A時(shí)，電路消耗的功率最小，

則電路消耗的最小功率：

P＝UI?。?V×0.1A＝0.9W，故B正確；

（3）因?yàn)殡娮釉c滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，通過(guò)的電流相等，

所以電子元件與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)兩端的電壓之比就等于兩電阻之比，

因無(wú)法判斷電子元件與滑動(dòng)變阻器電阻的大小關(guān)系，

所以無(wú)法判斷它們兩端電壓的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；

（4）電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電路電流最小為0.1A，電子元件兩端的最小電壓為2V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓：

U滑＝U﹣U電子＝9V﹣2V＝7V，

?

此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，由I=可得：

?

?滑7?

R滑===70Ω，

?小0.1?

電路電流最大為0.4A，電子元件兩端的最大電壓為4V，

則滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓：

U滑′＝U﹣U電子′＝9V﹣4V＝5V，

第10頁(yè)共24頁(yè).

滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，

?滑′5?

R滑′===12.5Ω，

?大0.4?

所以滑動(dòng)變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在12.5Ω～70Ω，故D正確。

故選：C。

16．如圖，將甲、乙兩鉤碼以細(xì)線(xiàn)相連并跨過(guò)定滑輪，使兩鉤碼距離地面相同高度。靜止釋放后，

觀察到甲下降，乙上升。忽略摩擦及細(xì)線(xiàn)重力，在鉤碼運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能變化的情況是（）

A．甲的動(dòng)能增加，乙的重力勢(shì)能減少

B．甲的動(dòng)能減少，乙的重力勢(shì)能增加

C．甲的動(dòng)能增加，乙的重力勢(shì)能增加

D．甲的動(dòng)能減少，乙的重力勢(shì)能減少

【解答】解：

當(dāng)由靜止自由釋放后，甲砝碼下降，乙砝碼上升；甲所處的位置下降（高度減?。俣茸兇?，

因此甲的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大；乙所處的位置升高（高度增大），速度變大，因此乙的重力

勢(shì)能增大，動(dòng)能增大。

由于細(xì)線(xiàn)的質(zhì)量不計(jì)，且細(xì)線(xiàn)與定滑輪間無(wú)摩擦力，所以整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒，總量不變。

故選：C。

17．如圖所示，是探究“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。甲、乙兩圖中

的電源電壓是相同的，圖乙中R1＝R2＝R3＝5Ω。通電相同時(shí)間后，下列說(shuō)法正確的是（）

第11頁(yè)共24頁(yè).

A．甲圖中，左右兩電阻發(fā)熱量之比為2：1

B．甲圖中，兩電阻串聯(lián)主要是為了通電時(shí)間相同

C．乙圖中，R1R2發(fā)熱量之比為4：1

D．本實(shí)驗(yàn)利用了液體熱脹冷縮的性質(zhì)使液面升高

【解答】解：AB、由圖甲可知，兩個(gè)電阻串聯(lián)接入電路中，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知通過(guò)兩個(gè)電

阻的電流是相同的，通電時(shí)間也相同；根據(jù)Q＝I2Rt可知在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流產(chǎn)生的

熱量與電阻成正比，電阻之比為5Ω：10Ω＝1：2，所以左右兩電阻發(fā)熱量之比為1：2，故AB錯(cuò)

誤；

C、乙圖中，電阻相同，通電時(shí)間相同，根據(jù)串并聯(lián)電路電流規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知通過(guò)R1的電

2

流電流是通過(guò)R2電流的2倍，根據(jù)Q＝IRt可知左右兩電阻發(fā)熱量之比為4：1，故C正確；

D、本實(shí)驗(yàn)利用了氣體熱脹冷縮的性質(zhì)使U形管的液面高度差發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

18．如圖甲所示電路，閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑片P從中點(diǎn)滑動(dòng)最右端的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)U與電

流表的I的關(guān)系圖線(xiàn)如圖乙所示。圖乙中U1、U2、I1、I2已知，電源的電壓保持不變，燈泡的額

定電壓為U2．則由此不能求得的物理量是（）

A．滑片P移至最左端時(shí)電路的總功率

第12頁(yè)共24頁(yè).

B．燈泡的額定功率

C．滑動(dòng)變阻器的最大阻值

D．電源的電壓

【解答】解：（1）當(dāng)滑片位于右端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電壓表測(cè)電源的電壓，即U

＝U2，

燈泡的額定功率：

PL＝U2I2；

（2）當(dāng)滑片位于中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1，電路中的電流為I1，

根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：

UR＝U﹣U1＝U2﹣U1，

根據(jù)歐姆定律可得：

1?????2?1

R=，即R＝2=2；

2?1?1?1

（3）由乙圖可知，燈泡的電阻是變化的，無(wú)法求出滑片P移至最左端時(shí)電路中的總電阻，即無(wú)

法求出電路的總功率。

故選：A。

19．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端的

過(guò)程中，R1、R2的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示，則下列判斷正確的是（）

A．圖線(xiàn)A電阻R1的I﹣U關(guān)系圖象

B．電源電壓為14V

C．滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為30Ω

第13頁(yè)共24頁(yè).

D．R1消耗的最大功率是16.2W

【解答】解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓，V2測(cè)R2兩端的電壓，

電流表測(cè)電路中的電流。

（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，R1

兩端的電壓最大，R2兩端的電壓為0，

由圖象可知，A為滑動(dòng)變阻器R2的I﹣U關(guān)系圖象，B為電阻R1的I﹣U關(guān)系圖象，故A錯(cuò)誤；

（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，

由U﹣I圖象可知，電路中的最小電流I＝0.2A，R1兩端的電壓U1＝4V，R2兩端的電壓U2＝

14V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以電源電壓：U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B錯(cuò)誤；

?

由I=可得，定值電阻R的阻值和滑動(dòng)變阻器的最大阻值：

?1

?14?

R===20Ω，

1?0.2?

?214?

R===70Ω，故C錯(cuò)誤；

2?0.2?

D、由乙圖知，電路中的最大電流為0.9A，R1兩端的電壓最大值為U大＝18V，則消耗的最大功

率P大＝U大I大＝18V×0.9A＝16.2W，故D正確。

故選：D。

20．足球素有世界第一運(yùn)動(dòng)的美譽(yù)，華師臺(tái)州小學(xué)部舉行“星華杯”足球聯(lián)賽，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的

運(yùn)動(dòng)興趣，促進(jìn)健康成長(zhǎng)。如圖為丁旻書(shū)記為本次比賽踢出第一腳球，如圖所示，O為踢出的瞬

間，足球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)A，在B點(diǎn)落地后，最終在C點(diǎn)靜止。下列關(guān)于足球在不同階段的能量變化

正確的是（）

A．B．

第14頁(yè)共24頁(yè).

C．D．

【解答】解：AB、足球在踢出的瞬間速度最大，所以動(dòng)能最大，從O點(diǎn)上升到A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)

化為重力勢(shì)能，因此動(dòng)能變小，但不會(huì)為零；下落時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能再次增大；到

達(dá)B點(diǎn)時(shí)，具有一定動(dòng)能，但小于O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；從B點(diǎn)到C點(diǎn)，足球速度越來(lái)越小，動(dòng)能越

來(lái)越小，最終變?yōu)榱?，故A正確、B錯(cuò)誤；

CD、由于空氣阻力和摩擦阻力的作用，足球在運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能在不斷減小，故CD錯(cuò)誤。

故選：A。

二．填空題（共4小題）

21．在拓展課上，小明同學(xué)模擬某建筑工地上拉動(dòng)工件的情景，設(shè)置了如圖所示的滑輪組。他用該

滑輪組在4秒內(nèi)將一個(gè)重為100牛底面積為200cm2的物體，沿著水平地面勻速拉動(dòng)了2米。人

的拉力為10牛，不計(jì)繩重及機(jī)械的摩擦，每個(gè)滑輪重6N。

（1）則人拉力所做的功的功率為10瓦。

（2）物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為5×103帕。

（3）該滑輪組的機(jī)械效率是70%。

【解答】解：（1）由圖知，n＝2，拉力端移動(dòng)的距離：

s＝2s物＝2×2m＝4m，

人的拉力所做的功：

W總＝Fs＝10N×4m＝40J，

拉力F做功的功率：

第15頁(yè)共24頁(yè).

?總40?

P===10W；

?4?

（2）由于物體在水平地面，則物體對(duì)地面的壓力：

F壓＝G＝100N，

物體對(duì)地面的壓強(qiáng)：

?壓100?

p===5×103Pa；

?200×10―4?2

（3）不計(jì)繩重及機(jī)械的摩擦，滑輪組的額外功為：

W額＝G動(dòng)s物＝6N×2m＝12J，

滑輪組額外功的效率為：

?額12?

η'=×100%=×100%＝30%，

?總40?

則該滑輪組的機(jī)械效率為：η＝1﹣η'＝1﹣30%＝70%。

故答案為：（1）10；（2）5×103；（3）70%。

22．床運(yùn)動(dòng)有“空中芭蕾”之稱(chēng)，運(yùn)動(dòng)員從蹦床反彈起來(lái)一定高度后，在空中表演各種技巧。如圖，

質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從離床高h(yuǎn)的0處由靜止開(kāi)始下落到最低點(diǎn)C。（整個(gè)過(guò)程忽略空氣阻力）

（1）從O點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能不變（選填“增大”、“減小”，“不變”或

“先增大后減小”），運(yùn)動(dòng)員重力做功mghJ（用字母表示）。

（2）從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增大后減?。ㄟx填“增大”、“減小”、“不變”

或“先增大后減小”）。

【解答】解：（1）O點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員自由下落，其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，由于不計(jì)空

氣阻力，所以運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能不變；所做的功為：W＝Gh＝mgh；

（2）在從A點(diǎn)至C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為繩的彈性勢(shì)能；A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重

力大于彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉力，因此速度越來(lái)越大，動(dòng)能越來(lái)越大；到達(dá)C點(diǎn)動(dòng)能變?yōu)?，彈性勢(shì)

能增大到最大值，所以從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，彈性繩的彈性勢(shì)能增大，而運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增大

后減小。

第16頁(yè)共24頁(yè).

故答案為：（1）不變；mgh；（2）先增大后減小。

23．生活中常把碗放在高壓鍋內(nèi)的水中蒸食物，碗中裝湯，碗與鍋底不接觸，如圖所示，回答下列

問(wèn)題：（外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水和湯具有相同的沸點(diǎn)，不考慮碗中水分汽化）

（1）改變高壓鍋內(nèi)能的方式是熱傳遞。

（2）當(dāng)高壓鍋里的水沸騰時(shí)，鍋內(nèi)水的溫度大于100℃（填大于或小于或等于）；此時(shí)碗中

湯的內(nèi)能不變（填增加或降低或不變）。

（3）限壓閥周?chē)写罅康陌讱饷俺?，“白氣”形成的原因是限壓閥里冒出的水蒸氣遇冷液化

而成。

【解答】解：（1）改變高壓鍋內(nèi)能的方式是熱傳遞；

（2）高壓鍋內(nèi)的氣壓大于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以水的沸點(diǎn)升高，溫度高于100℃；此時(shí)碗中湯不能

再?gòu)乃形諢崃?，?nèi)能不變；

（3）限壓閥周?chē)写罅康陌讱饷俺?，是由于水蒸氣遇冷液化形成的小水滴?/p>

故答案為：（1）熱傳遞；（2）大于；不變；（3）限壓閥里冒出的水蒸氣遇冷液化而成。

24．在北京冬奧會(huì)上，中國(guó)運(yùn)動(dòng)員蘇翊鳴勇奪單板滑雪大跳臺(tái)金牌。

（1）滑雪板底做得越寬大，在它對(duì)雪地的壓力一定時(shí)，對(duì)雪地的壓強(qiáng)越小。

（2）如圖所示，蘇翊鳴由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不

變”）。

（3）若滑雪板與雪地的總接觸面積為0.4m2，蘇翊鳴和滑雪板的總質(zhì)量為72kg，當(dāng)他穿著滑雪

板站立在水平雪地上時(shí)，對(duì)雪地的壓強(qiáng)為1800Pa。（g取10N/kg）

【解答】解：（1）壓強(qiáng)的大小與壓力大小和受力面積大小有關(guān)，所以滑雪板底面越寬大，在壓力

第17頁(yè)共24頁(yè).

相同的情況下，由于受力面積越大，所以滑雪板對(duì)雪地的壓強(qiáng)越??；

（2）他在飛行過(guò)程中，上升階段：質(zhì)量不變，速度減小，動(dòng)能減小，高度增加，重力勢(shì)能增加，

動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，蘇翊鳴由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減??；

（3）蘇翊鳴和滑雪板的總重力：G＝mg＝72kg×10N/kg＝720N；

當(dāng)他穿著滑雪板站立在水平雪地上時(shí)，對(duì)雪地的壓力F＝G＝720N；

?720?

對(duì)雪地的壓強(qiáng)：p===1800Pa。

?0.4?2

故答案為：（1）越?。唬?）減??；（3）1800。

三．實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題）

25．小陳測(cè)量“滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中的某次情形如圖，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表。

鉤碼總重G/N鉤碼上升高度h/cm測(cè)力計(jì)拉力F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/cm

1.5100.430

（1）實(shí)驗(yàn)中小陳拉動(dòng)測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離是鉤碼上升高度的3倍，是因?yàn)槌袚?dān)物重的繩子有三段。

（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算滑輪組機(jī)械效率為125%。對(duì)于這個(gè)結(jié)果你認(rèn)為正確嗎？請(qǐng)分析原

因：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀錯(cuò)了。

（3）對(duì)測(cè)定滑輪組機(jī)械效率有影響的因素有滑輪與繩子之間的摩擦（寫(xiě)出一點(diǎn)）。

【解答】解：（1）由圖可知有三段繩子承擔(dān)物重，所以測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離是鉤碼上升高度的3倍；

（2）滑輪組的機(jī)械效率為：

?有用??1.5?×0.1?

η=×100%==×100%＝125%，

?總??0.4?×0.3?

圖示彈簧測(cè)力計(jì)的時(shí)數(shù)為0.8N，是彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀錯(cuò)了；

（3）因?yàn)閷?duì)重物做的功是有用功，所以重物重力大小可能會(huì)影響機(jī)械效率；對(duì)動(dòng)滑輪要做額外

第18頁(yè)共24頁(yè).

功，所以動(dòng)滑輪重力也會(huì)影響機(jī)械效率；

還有繩子重力以及摩擦都可能影響機(jī)械效率。

故答案為：（1）承擔(dān)物重的繩子有三段；（2）125；彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀錯(cuò)了；（3）滑輪與繩子

之間的摩擦。

26．某同學(xué)測(cè)定小燈泡的額定功率，選用的電源電壓恒為4.5V，小燈泡標(biāo)有“2.5V”。

（1）根據(jù)圖甲，請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將圖乙中的實(shí)物電路連接完整；

（2）完成電路連接。閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出耀眼白光隨后突然炮滅，為避免這一現(xiàn)象應(yīng)在

連接電路時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處（寫(xiě)出相應(yīng)操作過(guò)程）；

（3）改正錯(cuò)誤后，閉合開(kāi)關(guān)小燈泡不亮，但發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，請(qǐng)分析小燈泡不亮的原因是

小燈泡的實(shí)際功率太小。

（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器電流表示數(shù)如圖丙時(shí)，燈泡正常發(fā)光。則小燈泡的額定功率是0.65W。

【解答】解：（1）由題意可知，小燈泡的額定電壓為2.5V，在電壓表選擇0～3V量程，由圖丙

可知，電流表選擇0～0.6A量程，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，如圖所示：

（2）閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出耀眼白光隨后突然炮滅這種現(xiàn)象，是流經(jīng)小燈泡的電流過(guò)大，

使得小燈泡電流過(guò)載，燒壞了，為避免這一現(xiàn)象應(yīng)在連接電路時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值

最大處；

（3）閉合開(kāi)關(guān)，電流表有示數(shù)，表示電路是通路，小燈泡不亮原因是滑動(dòng)變阻器連入電路的電

阻太大，導(dǎo)致通過(guò)小燈泡的電流太小，小燈泡的實(shí)際功率太?。?/p>

第19頁(yè)共24頁(yè).

（4）由圖丙可知，電流表選擇0～0.6A量程，示數(shù)為：0.26A，小燈泡的額定功率是：

P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W。

故答案為：（1）見(jiàn)解答圖；（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處；（3）小燈泡的實(shí)際功率

太??；（4）0.65W。

27．某科學(xué)興趣小組測(cè)量額定電壓為3.8V，阻值約為10Ω的小燈泡的額定功率。電源電壓恒為

4.5V，電路如圖甲所示。

（1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)為0.3A。

（2）根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流大小，小燈泡的額定功率為1.14W。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)自己無(wú)法準(zhǔn)確判斷電壓表指針是否指向3.8V（如圖丙所示）。經(jīng)過(guò)思考后

他們認(rèn)為應(yīng)該進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，于是用同一燈泡開(kāi)展了如下實(shí)驗(yàn)：.

小科：閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，當(dāng)認(rèn)為此時(shí)電壓表示數(shù)最接近3.8V時(shí)，記錄電流表示

數(shù)；

小華：閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，當(dāng)認(rèn)為此時(shí)電壓表示數(shù)最接近3.8V時(shí)，記錄電流表示

數(shù)；

小明：閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，當(dāng)認(rèn)為此時(shí)電壓表示數(shù)最接近3.8V時(shí)，記錄電流表示

數(shù)；

他們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，如表一和表二。并依據(jù)表格中設(shè)計(jì)的內(nèi)容對(duì)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)

據(jù)進(jìn)行處理。

表一：先計(jì)算各自的額定功率，再取額定功率平均值

實(shí)驗(yàn)人電流表示數(shù)/A燈泡的額定功率/W額定功率平均值/W

小科

小華

第20頁(yè)共24頁(yè).

小明

表二：先取電流平均值，再計(jì)算額定功率

實(shí)驗(yàn)人電流表示數(shù)/A電流平均值/A燈泡的額定功率/W

小科

小華

小明

你認(rèn)為哪個(gè)數(shù)據(jù)記錄表設(shè)計(jì)的更合理表一（填“表一”或“表二”）

【解答】解：（1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量

程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.3A；

（2）已知小燈泡額定電壓為3.8V，額定電流為0.3A，則小燈泡額定功率為：

P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（3）要正確測(cè)量小燈泡的額定功率，可使燈泡兩端的電壓為額定電壓，分別測(cè)出三組電流值，

計(jì)算出電功率；

因?yàn)殡妷罕頍o(wú)法準(zhǔn)確顯示3.8V的刻度，所以可通過(guò)求電功率平均值的方法減小誤差，故表一數(shù)

據(jù)記錄表設(shè)計(jì)的更合理。

故答案為：（1）0.3；（2）1.14；（3）表一。

四．計(jì)算題（共3小題）

28．如圖甲所示的地面清潔機(jī)器人，質(zhì)量為3kg。機(jī)器人在水平地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受推力F與速度v

關(guān)系如圖乙所示。求：

（1）該機(jī)器人受到的重力為多大？

（2）該機(jī)器人所提供的水平推力為300N時(shí)，勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)3m，水平推力做了多少功？

（3）該機(jī)器人在水平地面上以0.5m/s速度勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平推力的功率是多大？

【解答】解：

第21頁(yè)共24頁(yè).

（1）該機(jī)器人受到的重力：

G＝mg＝3kg×9.8N/kg＝29.4N；

（2）該機(jī)器人所提供的水平推力為300N時(shí)，勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)3m，水平推力做的功：

W＝Fs＝300N×3m＝900J；

（3）該機(jī)器人在水平地面上以0.5m/s速度勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由圖乙可知此時(shí)的推力F′＝150

N，則水平推力的功率：

?′?′?

P===F′v＝150N×0.5m/s＝75W。

??

答：（1）該機(jī)器人受到的重力為29.4N；

（2）水平推力做的功為900J；

（3）水平推力的功率為75W。

29．如圖，水平地面上物體重G＝300牛，通過(guò)滑輪組用力F拉著物體沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)，物體

與地面的摩擦力f＝0.2G，物體的勻速運(yùn)動(dòng)速度為0.5米/秒，則：

（1）若不計(jì)滑輪質(zhì)量與摩擦，在4秒之內(nèi)拉力所做的功及功率。

（2）若滑輪組的機(jī)械效率為80%，求實(shí)際拉力及拉力的功率。

【解答】解：

（1）物體與地面摩擦力f＝0.2G＝0.2×300N＝60N，

?

由=得物體移動(dòng)的距離＝＝×＝，

v?4ssAvt0.5m/s4s2m

由圖知，使用的滑輪組n＝2，

則拉力端移動(dòng)的距離sF＝2sA＝2×2m＝4m，

11

若不計(jì)滑輪質(zhì)量與摩擦，拉力F=f=×60N＝30N，

22

拉力做功W總＝Fs＝30N×4m＝120J，

拉力做功功率：

?總120?

P===30W；

?4?

（2）若滑輪組的機(jī)械效率為80%，

?有用120?

拉力做功W′===150J，

總?80%

第22頁(yè)共24頁(yè).

由W