第03單元 能量的轉(zhuǎn)化與守恒單元測試（B卷·提升能力）（解析版）

班級姓名學(xué)號分數(shù)

第03單元能量的轉(zhuǎn)化與守恒單元測試（B卷·提升能力）

（時間：60分鐘，滿分：100分）

一、選擇題（本題共20小題，每小題3分，共60分。）

1．（2021·金華一模）2019年1月11日，我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功將“中星2D”

衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星進入預(yù)定軌道?！爸行?D”衛(wèi)星是我國最新研制的通信廣播衛(wèi)星，可為全國廣播電臺、

電視臺、無線發(fā)射臺和有線電視網(wǎng)等機構(gòu)提供廣播電視及寬帶多媒體等傳輸任務(wù)。下列說法正確的是（）

A．高溫下，火箭頭上的涂層熔化放熱

B．“中星2D”太陽能電池陣帆板能將太陽能轉(zhuǎn)化電能

C．“中星2D”離地球越遠時動能越大

D．“中星2D”離地球越遠受地球的引力越小，因此質(zhì)量也變小

【答案】B

【解析】

A.熔化是指物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程，熔化吸熱，故A錯誤；

B.從能量轉(zhuǎn)化的角度分析可知，“中星2D”太陽能電池陣帆板能將太陽能轉(zhuǎn)化電能，故B正確；

C.“中星2D”離地球越遠時，重力勢能越大，動能越小，故C錯誤；

D.“中星2D”離地球越遠受地球的引力越小，但質(zhì)量不隨它的形狀、物態(tài)和位置而變化，是不變的，故D錯

誤。

2．（2021·義烏期中）如圖所示是蕩秋千的簡化模型。擺球從A點由靜止釋放，到達D點后返回，B、C兩

點等高。下列說法正確的是（）

第1頁共22頁.

A．球在B、C兩點的動能相等

B．球在A、D兩點的機械能相等

C．球從B點到O點的過程中機械能減少

D．球從O點到C點的過程中重力勢能減少

【答案】C

【解析】

A．B、C兩點等高，重力勢能相等，小球從B點到C點過程中，由于空氣阻力，機械能減小，機械能包括

動能和勢能，所以C點的動能減小，球在B、C兩點的動能不相等，故A錯誤；

B．球從A點到D點過程中，由于空氣阻力，機械能減小，故B錯誤；

C．球從B點到O點的過程中，由于空氣阻力，機械能減小，故C正確；

D．球從O點到C點的過程中，高度增大，重力勢能增大，故D錯誤。

3．（2021·溫州三模）如圖所示，一小鋼球從光滑固定斜面的a點由靜止釋放，相繼經(jīng)過b、c兩點，

ab=bc，則下列判斷正確的是（忽略空氣阻力的影響）（）

A．小鋼球下滑過程中慣性越來越大

B．小鋼球在ab、bc兩端內(nèi)運動的平均速度相等

C．小鋼球在ab段重力勢能的減少量與bc段動能的增加量相等

D．就a、b、c三點而言，小鋼球在a點具有的機械能最大

【答案】C

【解析】

第2頁共22頁.

A．小球的慣性與小球的質(zhì)量有關(guān)，而與小球的速度無關(guān)，鋼球下滑過程中，質(zhì)量不變，慣性大小不變，故

A錯誤；

B．由于斜面是光滑的，小球不受摩擦力，在重力的作用下，小球下滑的越來越快，由于ab＝bc，而兩段路

程所用的時間是不相同的，所以平均速度不相等，故B錯誤；

C．小球在下滑過程中只受重力作用，機械能守恒，下落過程中，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化

為動能，所以小鋼球在ab段重力勢能的減少量與bc段動能的增加量相等，故C正確；

D．忽略空氣阻力，斜面光滑，由于小球在下滑時，機械能守恒，所以在三點的機械能相等，故D錯誤。

4．（2021·衢州三模）小燈泡L上標有“2.5V”字樣，它的電阻隨它兩端電壓變化的圖象如圖甲所示。將小燈

泡L和電阻R0接入圖乙所示的電路中，電源電壓為3V，且保持不變。當(dāng)開關(guān)S閉合時，小燈泡L恰好能正

常發(fā)光。下列說法不正確的是（）

A．電阻R0的阻值為2Ω

B．開關(guān)S閉合時，小燈泡L的電阻為10Ω

C．小燈泡L的額定功率為0.625W

D．開關(guān)S斷開時，小燈泡L的電阻為0Ω

【答案】D

【解析】

AB.由圖象知，燈泡正常發(fā)光時，即燈泡兩端電壓為2.5V時小燈泡L的電阻為RL=10Ω，開關(guān)閉合時，燈泡

與電阻R0串聯(lián)，

由于此時燈泡正常發(fā)光，且串聯(lián)電路電流處處相等

U2.5V

則電路中的電流為IL=0.25A

RL10Ω

U3V

燈泡正常發(fā)光時，電路總電阻為R12Ω

I0.25A

所以定值電阻R0的阻值R0RRL12Ω-10Ω=2Ω

故AB正確。

第3頁共22頁.

22

C.小燈泡的額定功率P=IRL=（0.25A）×10Ω=0.625W

故C正確。

D.開關(guān)S斷開時，燈泡兩端電壓為零，由圖象可知此時燈泡的電阻為2Ω，故D錯誤。

5．（2021·衢州二模）在粗糙程度相同的水平面上，手推木塊向右壓縮輕質(zhì)彈簧至圖甲所示位置；松手后，

木塊最終靜止在圖乙所示位置。下列說法中正確的是（）

A．彈簧恢復(fù)原狀過程中，彈簧的彈性勢能增大

B．木塊離開彈簧后最終會停下，說明物體的運動需要力來維持

C．木塊離開彈簧后減速運動過程中，水平面對木塊的摩擦力不變

D．圖乙中，木塊受到的重力和木塊對水平面的壓力是一對平衡力

【答案】C

【解析】

A．彈簧恢復(fù)原狀過程中，彈簧的彈性勢能隨形變量減小而變小，故A錯誤。

B．木塊最終停下來，是因為摩擦力改變了木塊的運動狀態(tài)，說明力改變了物體的運動狀態(tài)，不能說明物體

的運動需要力來維持，故B錯誤。

C．木塊離開彈簧后，木塊對水平地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變，則木塊受到的摩擦力不變，故C正

確。

D．圖乙中，木塊受到的重力和木塊對水平面的壓力，二力的方向相同且作用在不同的物體上，所以不是一

對平衡力，故D錯誤。

6．（2021·東陽一模）如圖，甲乙完全相同的小球，以同樣的速度v沿著與水平方向均成角斜向上拋出，

甲球沿光滑斜面，乙球拋向空中，不計空氣阻力，甲乙小球能到達的最高點分別為a點與b點，離地高度

為h1和h2。則下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)點時，小球所受重力和支持力是一對平衡力B．b點時，小球所受重力和慣性力不是一對平衡力

第4頁共22頁.

C．h1=h2D．h1>h2

【答案】D

【解析】

A．a(chǎn)點時，小球所受重力方向豎直向下，支持力方向垂直于斜面向上，兩個力方向不是相反的，不是平衡

力，故A錯誤；

B．慣性是物體的一種屬性，慣性不是力，故B錯誤；

CD．已知小球的質(zhì)量和拋出時的速度相同，所以具有的動能相同，無論小球沿什么方向拋出，不考慮空氣

阻力，小球沿光滑的斜面上升到最高點h1時速度為零，即動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，重力勢能大，高度高；

而乙到達最高處h2時在水平方向還有速度，即動能只有一部分轉(zhuǎn)化為重力勢能，重力勢能小，因此上升高

度小一些，即h1>h2

7．（2021·金華一模）小華在做實驗時提出了如圖所示兩個模型，兩杠桿均處于平衡狀態(tài)，甲杠桿上平衡

的是兩個同種密度但體積不同的實心物體，乙杠桿上平衡的是兩個體積相同但密度不同的實心物體，（物質(zhì)

的密度都大于水）。如果將它們都浸沒在水中，則兩杠桿將（）

A．仍保持平衡

B．都失去平衡

C．甲失去平衡，乙仍保持平衡

D．甲仍保持平衡，乙失去平衡

【答案】D

【解析】

甲杠桿：

浸入水中之前：ρ物gV1×L1=ρ物gV2×L2

所以V1×L1=V2×L2

浸入水中后左端力和力臂的乘積為：(ρ物gV1?ρ水gV1)×L1=(ρ物?ρ水)gV1×L1

浸入水中后右端力和力臂的乘積為：(ρ物gV2?ρ水gV2)×L2=(ρ物?ρ水)gV2×L2

所以浸入水中后，左右兩端力和力臂的乘積相等，

故杠桿仍然平衡。

第5頁共22頁.

乙杠桿：

浸入水中之前：ρ1gV×L1=ρ2gV×L2

浸入水中后左端力和力臂的乘積為：(ρ1gV?ρ水gV)×L1=ρ1gV×L1?ρ1gV×L1

浸入水中后左端力和力臂的乘積為：(ρ2gV?ρ水gV)×L1=ρ2gV×L2?ρ2gV×L2

因為L1>L2

所以，左端力和力臂的乘積小于右端力和力臂的乘積，

故杠桿右端下沉，綜上所述，選項D符合題意。

8．（2021·嘉興一模）如圖所示，甲圖斜面光滑，乙圖斜面粗糙，斜面上所放物塊相同。則下列說法正確

的是（）

A．若乙圖中斜面傾角變小，斜面的機械效率變大

B．乙圖中，物塊由斜面滑下時，只受重力和摩擦力，其內(nèi)能增加

C．乙圖中，若物塊勻速滑下，其機械能守恒

D．甲圖中，物塊從斜面滑下時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

【答案】D

【解析】

A．在斜面粗糙程度相同時，斜面傾角越大，機械效率越高，若乙圖中斜面傾角變小，斜面的機械效率變小。

故A錯誤；

B．對乙圖中物塊進行受力分析可知，物塊共受到重力、摩擦力和斜面對它的支持力三個力的作用。故B錯

誤；

C．乙圖中，若物塊勻速滑下，速度不變，質(zhì)量不變，動能不變，高度下降，重力勢能減小，所以機械能減

小。故C錯誤；

D．甲圖中，物塊從光滑斜面滑下，質(zhì)量不變，高度下降，勢能減小，速度加快，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化

為動能。故D正確。

9．（2021·溫州一模）2020年9月國務(wù)院批準建設(shè)蒼南三澳核電站，該電站發(fā)電原理如圖，下列關(guān)于核電

站的說法正確的是（）

第6頁共22頁.

A．核電站中的核能釋放是不可控制的

B．當(dāng)前的核電站是利用核聚變原理工作的

C．核泄漏釋放的放射性物質(zhì)對人體是無害的

D．核電站中能的轉(zhuǎn)化過程是：核能→內(nèi)能→機械能→電能

【答案】D

【解析】

A.核電站中發(fā)生的是可控的核裂變，故A錯誤。

B.當(dāng)前的核電站是利用核裂變的原理工作的，故B錯誤。

C.長時間接受核輻射會使正常細胞發(fā)生癌變，故C錯誤。

D.核電站能量轉(zhuǎn)化的過程是：通過核反應(yīng)把核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，得到高溫水蒸氣；水蒸氣推動汽輪機轉(zhuǎn)動，把

內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機械能；汽輪機再帶動發(fā)電機發(fā)電，得到電能，則整個過程中能量轉(zhuǎn)化的正確順序是：核能→

內(nèi)能→機械能→電能，故D正確。

10．（2022·麗水一模）如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長的物體A以0.4m/s的速度在水

平地面上勻速運動，彈簧測力計的示數(shù)為3N。下列說法正確的是（不計滑輪、彈簧測力計、繩重及滑輪摩

擦）（）

A．地面對A的摩擦力為3N

B．繩子拉物體A的功率為2W

C．物體B受到的摩擦力為3N，方向水平向左

D．在運動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計的示數(shù)也增大

【答案】B

【解析】

AC．測力計對B的拉力與A對B的摩擦力是一對平衡力，這兩個力大小相等，彈簧測力計示數(shù)為3N，所以

A對B的摩擦力為3N，方向水平向右；由于物體間力的左右是相互的，則B對A的摩擦力為3N，方向水平

向左，對A受力分析，A受到水平向右的繩子的拉力、水平向左的B對A的摩擦力、水平向左的地面對A

第7頁共22頁.

的摩擦力，F(xiàn)作用在動滑輪上，對滑輪的拉力為10N，則拉動A的力為5N，所以地面對A的摩擦力為

f=5N-3N=2N

故AC錯誤；

WFs

B．繩子拉物體A的功率為PFv5N0.4m/s=2W

tt

故B正確；

D．在運動過程中若將拉力F增大，但是AB間的壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則AB間的摩擦力不

變，且物體B仍然靜止，由二力平衡條件可知，測力計的示數(shù)不變，仍為3N，故D錯誤。

11．（2021·寧波市鎮(zhèn)海區(qū)一模）如圖甲所示，水平桌面上放有一內(nèi)壁光滑的豎直圓筒，筒底固定一根彈簧。

將一小球放置在彈簧上，靜止時位于A點（如圖乙）?，F(xiàn)將小球下壓至B點，并用此處的裝置鎖定（如圖

丙）。解鎖后，小球向上彈出筒口。下列說法正確的是（）

①圖乙中A點處彈簧的彈力等于小球的重力

②圖乙中圓筒對桌面的壓力小于圖丙中的壓力

③圖丙中小球開始運動到脫離彈簧的過程中速度一直變大

④圖丙中小球開始運動到脫離彈簧的過程中動能先變大后變小

A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④

【答案】B

【解析】

①圖乙中小球靜止在彈簧上時位于A點，處于平衡狀態(tài)，小球重力大小與彈簧的彈力是一對平衡力，二者

大小相等，故①正確；

②以整體為研究對象，圖乙、丙對桌面的壓力相等，都等于圓筒、彈簧和小球的總重力；圖乙中圓筒對桌

面的壓力等于圖丙中的壓力，故②錯誤；

③圖丙中，解鎖后，小球受豎直向上的彈簧的彈力、豎直向下的重力，重力小于彈力，合力向上，小球速

度越來越大；隨著彈簧壓縮量的減小，彈力逐漸減小，當(dāng)彈力與重力相等，小球的速度達到最大；彈力小

于重力時，合力向下，小球速度減小，故③錯誤；

④圖丙中小球開始運動到脫離彈簧的過程中速度先變大后變小，所以開始運動到脫離彈簧的過程中動能先

第8頁共22頁.

變大后變小，故④正確。

12．（2021·衢州中考）如圖所示，物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動。物塊的相關(guān)科學(xué)量

隨時間變化規(guī)律的圖像正確的是（）

A．B．C．D．

【答案】B

【解析】

A．物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動，路程與時間成正比，圖像應(yīng)為正比例函數(shù)，故A錯

誤；

B．物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動，速度不變，動能不變，故B正確；

C．物塊在斜面的位置逐漸升高，重力勢能隨時間的增加而增大，故C錯誤；

D．運動過程中，物塊動能不變，重力勢能增加，則機械能增加，故D錯誤。

13．（2021·寧波市北侖區(qū)一模）重為200N的物體，利用輕質(zhì)滑輪組在拉力F為30N的作用下，以0.2m/s

的速度在水平地面上勻速移動了5s。不計輪重、繩重和軸摩擦，則下列判斷正確的是（）

A．物體受到的摩擦力為90N

B．拉力F做的功為30J

C．拉力F的功率為12W

D．拉力F做的功等于克服物體重力做的功

【答案】C

【解析】

由題可知，不計輪重、繩重和軸摩擦，摩擦力共由兩段繩子共同承擔(dān)著，即n=2。

A．由圖可知，物體勻速運動，摩擦力f=nF=2×30N=60N

故A錯誤；

第9頁共22頁.

B．繩端所移動的距離s繩=ns物=2×0.2m/s×5s=2m

拉力F所做的功W=Fs繩=30N×2m=60J

故B錯誤；

W60J

C．拉力的功率P=12W

t5s

故C正確；

D．由圖可知，物體在拉力作用下水平移動，所以并沒有克服物體重力做功，故D錯誤。

14．（2021·溫州中考）一顆番茄從手中由靜止開始下落，撞擊水面時濺起許多水珠（如圖），同時番茄仍

有較大速度并繼續(xù)下沉。若不計一切機械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時減少的勢能（）

A．等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和

B．大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和

C．等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和

D．小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和

【答案】B

【解析】

若不計一切機械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時，番茄具有一定的速度，具有一定的動能，所有減

少的勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能，另一部分轉(zhuǎn)化為所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能，所以番茄從開

始下落至剛好浸沒時減少的勢能大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和。

15．（2021·紹興中考）滑板是深受青少年喜歡的一項體育運動。如圖是U型滑臺和運動員姿勢的簡化示意

圖。運動員在滑臺A處由靜止自由下滑，不計滑臺摩擦和空氣阻力，僅依靠滑行過程中運動員姿勢的自然

（不用力）變化，最有可能滑到滑臺C處的是（）

第10頁共22頁.

A．B．C．D．

【答案】B

【解析】

運動員在滑臺A處站立時，具有重力勢能較大，不計滑臺摩擦和空氣阻力，機械能守恒，到達B處時，運

動員全蹲時，重心的高度小于A處重心的高度，B處運動員的重力勢能小于A處重力勢能，由機械能守恒

可知，運動員在B處具有一定的動能，能滑到滑臺C處，故B符合題意，ACD不符合題意。

16．（2021·溫州市瑞安一模）如圖所示電路，電源電壓保持10伏不變，R0=5歐，R為滑動變阻器（10歐，

2安）。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P從右端（a點）滑到中點（b點）過程中，電流表的示數(shù)從Ia變?yōu)镮b。下列各

圖中，能表示這一過程中滑動變阻器的電功率P與電流表示數(shù)I之間關(guān)系的是（）

A．B．C．D．

【答案】C

【解析】

AD．由電路圖可知，定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián)，電流表測電路中的電流。

滑動變阻器功率為

2

2222

2UUUUU

P滑IR滑R滑

RR2R22RRR2R22RRR24RR2

0滑R0R滑00滑滑00滑滑0滑R0R滑

4R

RR0

R滑滑滑R滑

當(dāng)R滑=R0=5Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大，所以當(dāng)滑片P從右端（a點）滑到中點（b點）過程中，

滑動變阻器功率不斷變大，故AD錯誤。

2

BC．根據(jù)PUI可知，滑動變阻器的電功率為PUIU電源IR0IU電源IIR0

電功率P和電流I不成一次函數(shù)關(guān)系，所以B錯誤，C正確。

17．（2021·湖州中考）一端封閉的兩個完全相同的玻璃管（如圖所示）甲中裝水乙中裝食用油。兩個完全

第11頁共22頁.

相同的金屬小球從O處靜止釋放，下落到P處，小球在食用油中下落的時間更長。比較兩小球從O處到P

處的下落情況，則小球（）

A．重力勢能變化量不相同B．獲得的動能相同

C．在食用油中重力做功慢D．機械能不變

【答案】C

【解析】

A．重力做功為W=Gh，所以重力做功相同，則重力勢能變化量相同，故A錯誤；

B．在煤油中阻力更大，小球受到的重力與阻力的合力小，做功獲得的動能小，所以，兩小球從O處到P處

獲得的動能不同，故B錯誤；

W

C．由P知道，在水和食用油中重力做功相等，食用油中時間長，重力做功慢，故C選項正確；

t

D．由于液體有阻力，機械能會減小，故D錯誤。

18．（2021·嘉興市南湖區(qū)二模）如圖，當(dāng)B物體重1牛時，AB均靜止不動。后將AB對調(diào)，B物體向右加

速運動（滑輪、繩重及繩與滑輪的摩擦不計）。針對前靜止、后加速運動的分析下列說法錯誤的是（）

A．靜止時，A受力平衡

B．靜止時，滑輪組對A的拉力等于繩子對B的拉力

C．加速運動時，AB的慣性仍保持不變

D．加速運動時，B受到滑輪組的拉力可能比靜止時小

【答案】B

【解析】

A.當(dāng)A靜止時，處于平衡狀態(tài)，此時受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，故A正確，不符合題意；

B.由圖可知，滑輪組繩子股數(shù)為3，則滑輪組對A的拉力等于繩子對B的拉力的3倍，故B錯誤，符合題意；

第12頁共22頁.

C.慣性是物質(zhì)的一種屬性，慣性大小只和物體的質(zhì)量有關(guān)，AB物質(zhì)質(zhì)量不變，則慣性不變，故C正確，不

符合題意；

D.AB靜止不動時，B受平衡力，滑輪組對B的拉力等于GB。后將AB對調(diào)，B物體向右加速運動，則B此時

受非平衡力。B受到向右的拉力和向左的摩擦力，拉力為3GA，由于不知道GA和GB的大小關(guān)系，所以B受

到滑輪組的拉力可能比靜止時小，故D正確，不符合題意。

19．（2021·紹興市諸暨一模）如圖甲所示電路中，R為定值電阻，R1為滑動變阻器。圖乙是該滑動變阻器

滑片從一端移至另一端過程中變阻器的電功率與其電阻的關(guān)系圖像。下列說法正確的是（）

A．電源電壓為3VB．電壓表的最大示數(shù)為2V

C．整個電路功率變化了0.1WD．電流表的示數(shù)變化了0.4A

【答案】D

【解析】

ABD．由圖可知，當(dāng)P在最左端時，R1全部接入電路并與R串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，由圖乙可知，

變阻器的最大阻值是20Ω，其對應(yīng)的功率是0.8W，由串聯(lián)分壓可知變阻器兩端的電壓最大，電壓表的最大

示數(shù)U最大P1R最大0.8W20=4V

U最大4V

最小電流I最小==0.2A

R最大20

UU2U2

PI2R()2R

當(dāng)變阻器接入電路的電阻為R時，其消耗的電功率最大RR(RR)2(RR)2

1114R

RR1

當(dāng)R=R1=10Ω，時，其電功率最大，由圖可知變阻器的最大功率0.9W，通過電路的電流

P0.9W

I最大0.3A

R10

電源電壓U=I(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V

U6V

當(dāng)變阻器的滑片滑動到阻值最小處，只有R接入電路，電路中最大電流I=0.6A

最大R10

第13頁共22頁.

電流表的示數(shù)變化了ΔI=I最大-I最小=0.6A-0.2A=0.4A

故AB錯誤，D正確；

C．整個電路功率的變化量ΔP=UΔI=6V×0.4A=2.4W

故C錯誤。

20．（2021·寧波一模）AB、CD分別表示質(zhì)量均勻、形狀相同的兩塊長方形木板，如圖所示，它們的重均

為G，長為L，分別可繞各自的支點O1、O2自由轉(zhuǎn)動，且AO1∶O1B＝CO2∶O2D＝3∶1，現(xiàn)將一根每節(jié)重為P，

L

長度超過L的鏈條懸掛在兩板的B端和D端，當(dāng)兩木板的B、D兩端相距時，兩木板恰好保持平平衡。

2

下列說法不正確的是（）

A．鏈條對稱掛在兩木板上

2G

B．該鏈條共有節(jié)組成

P

C．若移動支點O1、O2，滿足AO1：O1B＝CO2：O2D＝2：1，AB板仍保持水平平衡

D．若移動支點O1、O2，滿足AO1：O1B＝CO2：O2D＝2：1，AB板將繞O1順時針轉(zhuǎn)動

【答案】C

【解析】

A．因為AB、CD完全相同，所以，鏈條肯定是對稱掛在兩根桿上的，故A正確，不符合題意；

33L1LnP1

B．由于鏈條對稱掛在兩根桿上，故GGL

484824

2G

故n，故B正確，不符合題意；

P

2L2GL

CD．若移動支點O、O，滿足AO：OB＝CO：OD＝2：1，則AB的左邊G

121122339

1L2GP14GL

右邊GL

33P239

故由杠桿的平衡條件知道，AB板將繞O1順時針轉(zhuǎn)動，故C錯誤，符合題意，D正確，不符合題意。

二、填空題（本題共4小題，共15分）

21．（2022·杭州市濱江區(qū)二模）目前有一種倍受關(guān)注的噴氣飛行背包（如圖），人背上后能通過該設(shè)備獲

得動力，實現(xiàn)人類自由單人飛翔的夢想。

第14頁共22頁.

（1）該背包發(fā)動機將汽油燃燒后的氣體通過噴氣孔噴出，使人獲得飛行動力，這利用了物體間力的作用是

___________，同時說明了力可以改變物體的運動狀態(tài)；

（2）該背包燃料為汽油，汽油燃燒將___________能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分對人和飛行背包做功，還有部分

散失到空氣中，這些內(nèi)能卻無法再被利用來對人和飛行背包做功，說明能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有

___________；

7

（3）某次飛行過程中消耗10千克汽油，這些汽油完全燃燒放出的熱量為___________焦。（q汽油=4.6×10焦

/千克）

【答案】相互的化學(xué)方向性4.6×108

【解析】

（1）背包發(fā)動機將汽油燃燒后的氣體通過噴氣孔向后噴出，由于物體間力的作用是相互的，從而使人獲得

飛行動力，使人離地面越來越遠，說明了力可以改變物體的運動狀態(tài)；

（2）汽油燃燒時，消耗化學(xué)能，產(chǎn)生內(nèi)能，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，用來對人和飛行背包做功，還有部分內(nèi)

能散失到空氣中，但這些內(nèi)能卻無法再被利用來對人和飛行背包做功，這是因為能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方

向性。

78

（3）10kg汽油完全燃燒放出的熱量為Q放=mq汽油=10kg×4.6×10J/kg=4.6×10J

22．（2021·杭州中考）如圖所示，為兩個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質(zhì)量為m的

物體從左側(cè)圓弧槽A點由靜止釋放，最高到達右側(cè)圓弧槽B點處；然后再次滑下，最高到達左側(cè)圓弧槽C

點處。其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H、h。（忽略空氣阻力）

（1）物體從A點滑到水平面時，重力所做的功為_____。

（2）物體從A點滑到B點的過程中，損失的機械能轉(zhuǎn)化為物體內(nèi)能的效率為η，則物體到達B點時溫度升

高了_____。（物體比熱容用c表示）

第15頁共22頁.

（3）C點距離水平面的高度為_____。

(H-h)g

【答案】mgH2h-H

c

【解析】

（1）質(zhì)量為m的物體的重力為：G=mg，物體從A點滑到水平面時，重力所做的功W=GH=mgH

（2）A、B兩點距離水平面的高度分別為H、h，物體從A點滑到B點的過程中，損失的機械能（重力勢能

的減少量）為ΔE=GΔh=mg(H-h)

機械能轉(zhuǎn)化為物體內(nèi)能的效率為η，則物體增加的內(nèi)能（吸收的熱量）Q吸=ΔEη=mg(H-h)η

Qmg(Hh)(Hh)g

物體到達B點時溫度升高了t吸

cmcmc

（3）[3]再次滑下的過程，水平面的粗糙程度不變，長度也不變，即物體克服摩擦力做的功不變，即損失的

機械能不變，所以達到C點時物體的機械能（此時只有重力勢能）EC=EB-ΔE=mgh-mg(H-h)=mg(2h-H)

WEmg(2hH)

由W=Gh可得C點距離水平面的高度為h=CC2hH

CGGmg

23．（2022·金華中考）跳臺滑雪是冬奧會比賽項目之一

（1）北京冬奧會上某運動員在跳臺滑雪比賽時的運動軌跡如圖所示，該運動員沿跳臺從A點到B點的下滑

過程中，重力勢能大小的變化是___________；

（2）跳臺采用的人造雪可循環(huán)利用，體現(xiàn)綠色奧運理念。造雪時不斷吸入水，噴出粉狀雪，該造雪過程中

水發(fā)生的主要物態(tài)變化是___________。

【答案】變小凝固

【解析】

（1）重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，運動員沿跳臺從A點到B點的下滑過程中，質(zhì)量不變，高

度降低，所以重力勢能變小。

（2）物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝固，造雪時不斷吸入水，噴出粉狀雪，是液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，所以，該造

雪過程中水發(fā)生的物態(tài)變化是凝固。

24．（2021·杭州市富陽區(qū)一模）如圖所示，分別用甲、乙兩個滑輪將同一個物體G勻速提升相同的高度

第16頁共22頁.

h，已知兩次拉力之比F甲∶F乙=5∶3，則這兩個過程中，有用功之比W甲∶W乙=_________，兩個滑輪的機械效

率之比η甲∶η乙=___________。

【答案】1∶16∶5

【解析】

物重相同，物體升高高度相同，由W有Gh可知W甲∶W乙=1∶1

W有Gh

由

W總Fs

GhGh1111

可得甲∶乙=∶=∶=∶=6：5

F甲hF乙2hF甲2F乙523

三、探究題（本題共2小題，共15分）

25．（2022·溫州中考）小設(shè)計了如圖甲所示的多功能電飯煲模擬電路，能實現(xiàn)“煮飯時保持高溫快煮，快

煮后自動保溫”。

【電路簡介】

工作電路：S1為電源開關(guān)；S2為定時器開關(guān)，其閉合后自動開始計時，計時結(jié)束后自動斷開，不再閉合；R1

為可調(diào)電阻；R2為電飯堡內(nèi)的電熱絲。

控制電路：電磁繼電器A和B完全相同，Ra和Rb是分別安裝在電飯堡內(nèi)的熱敏電阻，它們的阻值隨溫度

的變化如圖乙所示，當(dāng)溫度達到120℃時，La就吸引彈性銜鐵使Sa斷開，當(dāng)溫度降到110℃時，La釋放彈

性銜鐵使Sa閉合。

【快煮模式】閉合開關(guān)S、S1、S2，電飯煲進入快煮模式直至定時開關(guān)S2自動斷開。在快煮過程中溫度將維

第17頁共22頁.

持在110℃~120℃，工作電路的電熱絲在高功率和低功率之間切換，其功率隨時間變化如圖丙所示。

【保溫模式】開關(guān)S2斷開后，電飯煲進入保溫模式，最后溫度維持在60℃~80℃。

（1）由圖丙可知，電飯煲在24分鐘快煮過程中，電熱絲高功率加熱的時間為___________分鐘。

（2）若R1接入電路的阻值為840歐，R2阻值為40歐，工作電路電源電壓為220伏，則電飯煲完成一次快

煮，電熱R2消耗的電能為多少焦？___________

（3）請結(jié)合圖甲、乙說明開關(guān)S2斷開后，電飯煲實現(xiàn)自動保溫的工作原理。___________

【答案】128.73×105J見解析

【解析】

解：（1）由圖丙知道，電飯煲在24分鐘快煮過程中，電熱絲高功率加熱的時間

t=6min+（11min-9min）+（16min-14min）+（21min-19min）=12min

（2）閉合開關(guān)S、S1、S2，電路為R2的簡單電路，電飯煲進入快煮模式，工作電路的電熱絲在高功率狀態(tài)

下工作的時間為12min，R2消耗的電能

2

U2220V5

W1t112×60s=8.71210J

R240Ω

S1閉合，S2斷開，R1、R2串聯(lián)，工作電路的電熱絲在低功率狀態(tài)，電路中的電流

U220V

I=0.25A

R串840Ω+40Ω

由圖丙知道，電飯煲在24分鐘快煮過程中，電熱絲低功率加熱的時間

t2=t-t1=24min-12min=12min

消耗的電能

22

W2IR2t0.25A40Ω1260s=1800J

電飯煲完成一次快煮，電熱絲R2消耗的電能

55

W=W1+W2=8.712×10J+1800J=8.73×10J

（3）當(dāng)S2斷開后，R2低功率工作，降溫至110℃及以下，Sa始終閉合。繼續(xù)降溫至60C時，Sb閉合，R1被

短路，R2高功率工作，升溫至80℃時，Sb斷開，R1與R2串聯(lián)，R2低功率工作，開始降溫，如此往復(fù)，實現(xiàn)

自動保溫。

答：（1）電飯煲在24分鐘快煮過程中，電熱絲高功率加熱的時間為12min；

5

（2）電飯煲完成一次快煮，電熱絲R2消耗的電能為8.73×10焦；

（3）見解析。

第18頁共22頁.

26．（2022·金華中考）項目學(xué)習(xí)小組在使用密度計時發(fā)現(xiàn)由于刻度不均勻，估讀時誤差較大，由此準備制

作一個刻度均勻的密度計。

【小組討論】

m

液體密度計是根據(jù)排開液體的體積變化判斷密度大??；根據(jù)密度公式，想到是否可以通過密度與質(zhì)

V

量之間的關(guān)系來制作刻度均勻的密度計。經(jīng)過查閱資料及深入討論最后確定了制作方案。

【查閱資料】桿秤是我國古老的質(zhì)量稱量工具（如圖甲），刻度是均勻的。使用時先把被測物體掛在秤鉤處，

提起秤紐，移動秤砣，當(dāng)秤桿在水平位置平衡時，秤砣懸掛點對應(yīng)的數(shù)值即為物體的質(zhì)量。

（1）桿秤的工作原理是___________；

【產(chǎn)品制作】

器材：木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊（代替秤砣）。

步驟：

①模仿桿秤結(jié)構(gòu)，用杯子代替秤鉤，先自制一根無刻度“密度秤”；

②杯中不加液體，提起秤紐，移動秤砣，當(dāng)秤桿在水平位置平衡時（如圖乙），將此時秤砣的懸掛點A標

記為“0”刻度；

③杯中加水至a處，提起秤紐，移動秤砣，當(dāng)秤桿在水平位置平衡時，將此時秤砣的懸掛點B標記為

“___________？___________”刻度（單位g/cm3）；

1

④以AB兩點之間長度的為標準，在整根秤桿上均勻地標上刻度。

10

（2）在制作過程中，秤桿出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象（如圖丙），要調(diào)至水平位置平衡，秤砣應(yīng)往________側(cè)移動；

（3）步驟③中，秤砣懸掛點B標記的刻度值應(yīng)為___________；

【產(chǎn)品檢驗】用多種密度已知的液體對“密度秤”刻度準確度進行檢驗。

【產(chǎn)品升級】

（4）為了制作出精確度更高的“密度秤”，下列改進措施可行的是___________。

A．把秤紐位置往遠離秤鉤一側(cè)移動B．減小秤砣的質(zhì)量

第19頁共22頁.

C．減少加入杯中的液體體積D．換用更細的秤桿

【答案】杠桿平衡原理（或F1·l1=F2·l2）右1.0##1AB

【解析】

（1）通過圖示的模型結(jié)合杠桿的定義，即可確定它用到的相關(guān)知識，桿秤的工作原理是杠桿平衡原理。

（2）秤桿出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象，根據(jù)杠桿平衡原理，右側(cè)的動力和動力臂的乘積小于左側(cè)阻力和阻力臂的乘

積，所以向右移動秤砣，增大動力臂，可以達到水平平衡。

（3）密度秤測量水的密度，水的密度是1.0g/cm3；故在B的位置標記為1.0。

（4）A．把秤紐位置往遠離秤鉤一側(cè)移動，說明阻力臂增大，根據(jù)杠桿平衡原理F1L1=F2L2，動力和阻力不

變，動力臂也要隨著增大，AB兩點之間長度增大，密度秤會更精確，故A正確；

B．減小秤砣的質(zhì)量，說明動力減小，根據(jù)杠桿平衡原理F1L1=F2L2，動力臂也要隨著增大，AB兩點之間長

度增大，密度秤會更精確，故B正確；

C．杯中不加液體，提起秤紐，移動秤砣，當(dāng)秤桿在水平位置平衡時G0×L1=G陀×LA

杯中加水至a處，提起秤紐，移動秤砣，當(dāng)秤桿在水平位置平衡時