九年级科学上册第3章能量的转化与守恒质量评估试卷(新版)浙教版

第3章质量评估试卷
[时间：90分钟分值：120分]
一、选择题(每小题2分，共34分)
1．电业局为每一户居民安装了一个仪表，用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能，从而计算出该交多少电费。

该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是( A ) A．电能表－kW h B．电压表－V
C．电流表－A D．电表－度
2．如图是热机的某冲程工作示意图，这个冲程是( B )
A．压缩冲程B．做功冲程
C．吸气冲程D．排气冲程
2题图
第3题图
3．如图所示，人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中( B )
A．人和车的动能保持不变
B．人和车的动能增大
C．人和车的动能减小
D．人和车的重力势能增大
4．用一重20 N的动滑轮，匀速提升重100 N的物体，实际工作时拉力F( C ) A．正好是50 N
B．正好是60 N
C．可能是65 N
D．物体被提升的速度越快力就越大
5．如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65 J，则滑到底端的动能是( D )
A．35 J B．50 J C．55 J D．65 J
第5题图
6题图
6．如图所示，要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1、F2、F3，其中最小的力是( B )
A．沿竖直方向的力F1最小
B．沿垂直杠杆方向的力F2最小
C．沿水平方向的力F3最小
D．无论什么方向用力一样大
7．爆米花是将玉米放入密闭的铁锅内，边加热边翻动一段时间后，当铁锅突然打开时，随着“砰”的一声，玉米变成玉米花。

下列说法正确的是( B )
A．玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加
B．玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加
C．玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变
D．玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能增加
8．如图所示装置中，若拉力F＝4 N，则甲、乙两弹簧测力计的读数分别为( B )
第8题图
A．8 N，8 N B．12 N，8 N
C．8 N，12 N D．12 N，12 N
第9题图
9．小沈用3 m高的定滑轮拉住200 N的物体，手拉绳子从滑轮正下方沿水平方向移动4 m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做功多少( C )
A．1 000 J B．600 J
C．400 J D．800 J
10．质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功( C ) A．都必须大于mgh
B．都不一定大于mgh
C．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh
D．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh
11．汽油机飞轮的转速是3 000 r/min，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是( A )
A. 1 500次
B. 3 000次
C. 6 000次
D. 750次
第12题图
12．用下图所示的两个滑轮组分别提升相同质量的货物，甲、乙两人以同样的速度拉绳子的自由端，把货物提升相同的高度。

若不计摩擦和绳重，且每个滑轮重相等。

则下列说法中正确的是( D )
A．甲和乙的功率相等
B．甲和乙的拉力相等
C．甲和乙的时间相等
D．两个滑轮组的机械效率相等
13．有一质量分布均匀的工件，正放时如图甲所示，倒放时如图乙所示，现要用力沿箭头方向将它推翻，变成如图丙所示方式放置。

如果在图甲方式放置时推倒所需要做的最小功为W1，图乙方式放置时推倒所需做的最小功为W2，则( B )
A．W1＞W2B．W1＜W2
C．W1＝W2D．无法比较
第13题图
14题图
14．如图所示是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1 Ω，保护电阻R为4 Ω，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6 V和2 V，则( D )
A．电路中的电流为4 A
B．电动机两端的电压为2 V
C．电动机的机械功率为3 W
D．1 min内在电阻R上产生的热量为60 J
15．如图所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1<R2)，分别按下图的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源。

通电相同时间后，水温最高的是( D )
16．如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R1为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，R2为定值电阻，电源电压保持不变。

检测时，驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则( A )
第16题图
A．测试仪中电压表的示数越大
B．测试仪中电流表的示数越小
C．电路消耗的总功率越小
D．电压表与电流表示数的比值越大
17．如图所示的电路中，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电源电压为8 V恒定不变(不
计温度对电阻的影响)。

在滑片P滑动过程中，电压表与电流表的示数变化如图乙所示，则根据图象信息可知，下列选项错误的是( C )
第17题图
A．R0阻值是5 Ω
B．电路的最大总功率是12.8 W
C．电路的最小总功率是0.8 W
D．滑动变阻器的最大阻值是35 Ω
二、填空题(每空3分，共48分)
第18题图
18．如图所示为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。

牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为__定滑轮__(选填“定滑轮”或“动滑轮”)。

汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能__减小__，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力。

第19题图
19．在如图所示的装置中，斜面长5 m，高2 m，现将质量为200 kg的物体从斜面底端匀速拉到顶端。

人作用于绳自由端的拉力为500 N。

则人做的总功是__5_000__J，整个
装置的机械效率是__80%__。

20．如图所示是工厂里用来吊运货物滑轮组，某次作业时，行车在钢丝绳的自由端用2 000 N的力，将重6 000 N的货物匀速竖直提升3 m，接着又在水平方向移动6 m。

(1)行车在水平移动货物的过程中，货物重力做的功为__0_J__；
(2)在竖直提升货物的过程中，所做的总功为__2.4×104J__；
(3)此滑轮组提升货物的机械效率为__75%__。

第20题图
21题图
21．小明想检测一块电能表(其表盘如图所示)是否准确，他在电路中只接入一个功率为500 W(准确值)的用电器。

(1)理论计算：让用电器连续工作5 h后电能表示数应为__762.7_kW·h__；
(2)实际测量：使该用电器正常工作3 min，测出表盘转过80转。

(3)比较判断：此电能表__不准确__(填“准确”或“不准确”)；在相同时间内，实验结束时
电能表示数与理论计算结果相比较，应该是__偏大__(填“偏大”“偏小”或“相等”)。

22．如图所示是“擦窗机器人”，它的质量为2 kg，它的“腹部”有吸盘。

当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上。

(g取10 N/kg)
第22题图
(1)机器人工作时，主机内部的气压__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压而产生吸力。

(2)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(3)擦窗机器人以0.2 m/s的速度匀速竖直向下运动，重力做功的功率是__4__W。

23．用燃气灶烧水时，把2.2 kg初温为20 ℃的水加热到100 ℃，共燃烧了45 g天然气(假设天然气完全燃烧)。

已知天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。

(1)在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有__方向性__的。

(2)水的内能增加了__7.392×105__J。

(3)燃气灶烧水的效率为__37.3%__。

三、实验探究题(每小题2分，共22分)
24．在探究杠杆平衡条件的实验中，如图甲、图乙所示。

(1)实验前，发现杠杆处于如图甲所示的状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向__右__移动。

(2)上面操作使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是__避免杠杆重力对杠杆平衡的影响并且便于测量力臂的长度__。

(3)某实验小组进行正确的实验操作后，得到的数据为F1＝6 N，l1＝20 cm，F2＝4 N 和l2＝30 cm该实验小组是否根据这组数据就能得出探究结论？
答：__不能__。

理由是因为一次实验获得的数据具有偶然性，不能得出普遍规律。

(4)实验中，用如图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能平衡，但采用这种方式是不妥当的。

这主要是因为__D__。

A．一个人无法独立操作
B．需要使用太多的钩码
C．力臂与杠杆不重合
D．力和力臂数目过多
(5)乙图中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第__2__格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍然可以平衡。

第24题图
25．某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8 V，小灯泡的额定功率估计在1 W左右。

第25题图
(1)连接电流表时应选用__0～0.6_A__的量程。

连接电压表时应选用__0～15_V__的量程。

(2)请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接(要求：连线不得交叉)。

【答案】如图所示
第25题(2)答图
(3)检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是__灯泡处断路(或灯泡灯丝断了或灯泡与灯座接触不良等合理答案均可)__。

(4)故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，请读出电流表的示数，并填入表格中。

(5)实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格中仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整。

(6)小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的__实际功率__决定的，且__实际功率越大__，灯泡发光越亮。

四、计算题(共16分)
26．(4分)龟兔赛跑新传：龟兔赛跑结束后，返回途中捡到半个大西瓜(如图)，都想独吃，互不相让。

争论的结果是：谁的体重大谁吃。

可没有弹簧测力计怎么办？这时来了一只老山羊，知道情况后便说：“这好办，你们两个各蹲在西瓜的一边，就可以看出哪个重些”。

于是兔、龟分别蹲到西瓜的一边，结果西瓜还在水平位置平衡。

老山羊又说：“你们各自向中间移动相等的距离看看”，结果乌龟那边上翘了。

兔子很高兴，说：“怎么样，还是我重吧！西瓜归我。

”老山羊说：“不对，应该给乌龟。

”请你用所学的杠杆知识分析，老山羊的话有道理吗？这个西瓜到底归谁呢？请用公式推导说出你的理由。

(西瓜的质量不计。

提示：设兔子重为G1，乌龟重G2。

刚开始蹲在西瓜的一边时，兔子重力的力臂为L1，乌龟重力的力臂为L2，后来两者分别向中间移动距离为ΔL)
第26题图
解：兔、龟分别蹲到西瓜的一边，把西瓜看作一根杠杆，则西瓜与地面的接触点为支点，设兔子重为G1，乌龟重G2；刚开始时，兔子重力的力臂为L1，乌龟重力的力臂为L2，后来两者分别向中间移动距离为ΔL，
刚开始时，西瓜在水平位置平衡，由杠杆平衡条件可得：
G1L1＝G2L2①
各自向中间移动相等的距离时，结果乌龟那边上翘了，说明兔子的重力与力臂的乘积较
大，
即：G 1(L 1－ΔL)＞G 2(L 2－ΔL)②
②式展开可得：G 1L 1－G 1ΔL ＞G 2L 2－G 2ΔL ③， 由①③可得：G 1ΔL ＜G 2ΔL ， 则G 1＜G 2，
所以，老山羊的话有道理，乌龟的体重更大，西瓜归乌龟吃。

答：老山羊的话有道理，乌龟的体重更大，西瓜归乌龟吃。

27．(6分)如图是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。

电动机将质量为m 的重物匀速提升的高度为h ，在提升过程中，电路中的电流为I ，动滑轮的机械效率为η。

假设电源电压U 保持不变，电动机线圈电阻为R ，不考虑电动机各处摩擦。

求：
(1)电动机所施加的拉力F 做的功；(请用题干所给的字母表示，下同) (2)电动机所施加的拉力F ；
(3)试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升重物所用的时间。

第27题图
解：(1)拉力做的有用功：W 有用＝Gh ＝mgh ， 由η＝W 有用
W 总得拉力所做的功(总功)：
W 总＝W 有用η＝mgh η
；
(2)由图知，n ＝2，拉力移动的距离s ＝2h ，
由W 总＝Fs 得拉力大小：
F ＝W 总s ＝mgh
η2h ＝mg
2η
；
(3)电动机线圈电阻的发热功率：P 热＝I 2R ，
根据能量守恒定律可知，电动机的拉力做功的功率为： P 拉＝P 电－P 热＝UI －I 2R ，
由P ＝W
t
得电动机提升重物所用的时间：
t ＝W 总P 拉＝mgh
ηUI －I 2R ＝mgh
UI η－I 2R η。

答：(1)电动机所施加的拉力F 做的功为mgh
η；
(2)电动机所施加的拉力为mg
2η
；
(3)电动机提升重物所用的时间为mgh
UI η－I 2R η。

28．(6分)随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。

扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。

如图所示是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
(1)电池容量“2 000 mA ·h ”是指当工作电流为2 000 mA ，能持续供电1 h 。

若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？
(2)机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。

若返回过程中受到的阻力为20 N ，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)
第28题图
【解】 (1)根据P ＝UI 可得，
I ＝P
U ＝30 W 15 V ＝2 A ＝2 000 mA ，2 000 mA ·h 2 000 mA ＝1 h 。

(2)克服阻力做功：
W ＝UIt ＝15 V ×2 A ×3 600 s ×10%×40%＝4 320 J ， s ＝W F ＝4 320 J 20 N ＝216 m 。