【素养测评】人教鄂教版（2017秋）五年级科学下册期末测试提升卷（含答案）

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【素养测评】人教鄂教版科学五年级下册
期末测试提升卷
题号 一 二 三 四 五 六 总分
得分
一、知识广场（每空 1 分，共 10 分）
1. 地球自转的方向是（ ），公转的方向是（ ），公转时地轴总是倾斜的，且倾斜方向（ ）。
2. 钻木取火是将（ ）能转化为（ ）能，这一过程中能量发生了转换。
3. 为保持健康，我们应养成良好的生活习惯，合理膳食，其中早餐应占一天所需能量的（ ）左右。
4. 杠杆平衡的条件是（ ）。当杠杆的用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，杠杆（ ）。
5. 滑轮组省力的多少取决于（ ），在不计动滑轮重、绳重和摩擦的情况下，使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物所用的力就是物重的（ ）。
二、判断大厅（每题 2 分，共 20 分）
1. 地球上出现四季更替是因为地球离太阳的距离发生了变化。（ ）
2. 所有能量转换的过程都是不可逆的。（ ）
3. 心理健康对身体健康没有影响，只要身体没病就是健康的。（ ）
4. 在轮轴的轮上用力比在轴上用力省力，轮越小越省力。（ ）
5. 斜面是一种简单机械，在斜面上拉物体，斜面越长越省力。（ ）
6. 为了省力，使用滑轮组时动滑轮的个数越多越好。（ ）
7. 人体运动系统由骨、关节和肌肉组成，经常锻炼可以使它们更发达。（ ）
8. 能量可以以不同的形式存在，且不同形式的能量之间可以相互转换，但能量的总量保持不变。（ ）
9. 用一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组提升重物，最多可以省的力。（ ）
10. 为了保证营养均衡，我们应该多吃精细加工的食品，少吃粗粮。（ ）
三、选择乐园（每题 2 分，共 30 分）
1. 下列现象中，不能说明地球自转的是（ ）
A. 太阳的东升西落
B. 昼夜长短的变化
C. 傅科摆的摆动方向发生偏转
2. 下列能量转换过程中，与其他两个不同的是（ ）
A. 火力发电
B. 水力发电
C. 燃气热水器烧水
3. 下列关于健康生活的说法，错误的是（ ）
A. 吸烟和酗酒会对身体造成伤害，应远离
B. 为了减肥，应该过度节食
C. 保持充足的睡眠有助于身体健康
4. 下列工具中，属于费力杠杆的是（ ）
A. 核桃夹
B. 筷子
C. 开瓶器
5. 定滑轮在使用时，相当于一个（ ）
A. 省力杠杆
B. 费力杠杆
C. 等臂杠杆
6. 动滑轮在提升重物时，其运动特点是（ ）
A. 轴固定不动
B. 轴随物体一起移动
C. 既省力又能改变用力方向
7. 下列物品中，应用了轮轴原理的是（ ）
A. 螺丝钉
B. 门把手
C. 斧头
8. 在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（ ）
A. 减小摩擦
B. 多次测量取平均值减小误差
C. 获得多组数据归纳出物理规律
9. 把一个重物沿斜面推上高处，在高度相同的情况下，斜面越陡（ ）
A. 越省力
B. 越费力
C. 省力情况不变
10. 小明用滑轮组提升重物，当绳子自由端移动6m时，重物升高2m，则该滑轮组中承担重物的绳子股数为（ ）
A. 2 股
B. 3 股
C. 4 股
11. 下列关于运动与健康关系的说法，正确的是（ ）
A. 运动强度越大，对身体越好
B. 运动可以促进身体的新陈代谢，增强免疫力
C. 只要运动就不会生病
12. 下列关于简单机械应用的说法，正确的是（ ）
A. 旗杆顶端的滑轮是动滑轮，能省力
B. 盘山公路应用了斜面省力的原理
C. 自行车的刹车装置是费力杠杆
13. 用一个动滑轮把重40N的物体匀速提升3m，不计摩擦和动滑轮重，拉力做的功为（ ）
A. 120J
B. 240J
C. 60J
14. 下列关于能量的说法，错误的是（ ）
A. 声能、光能、电能等都是能量的不同形式
B. 能量可以从一种形式转化为另一种形式
C. 能量在转化过程中，总量会不断减少
15. 以下关于滑轮组机械效率的说法，正确的是（ ）
A. 滑轮组的机械效率一定大于 1
B. 滑轮组的机械效率与动滑轮的重力无关
C. 滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关
四、问题城堡（每题 4 分，共 20 分）
1. 请详细阐述地球公转产生四季变化的原因。
2. 以手机充电和使用为例，说明能量在不同形式之间的转换过程。
3. 分析合理运动对身体健康的多方面益处，并举例说明如何进行合理运动。
4. 结合生活实例，说明轮轴在省力和改变力的方向方面的应用原理。
5. 简述滑轮组省力原理以及提高滑轮组机械效率的方法。
五、科学探究（8 分）
某同学想要探究“斜面的省力情况与斜面坡度的关系”，设计了如下实验：
1. 实验材料：木板、木块、弹簧测力计、垫块等。
2. 实验步骤：
用木板和垫块搭建一个斜面，用弹簧测力计测出木块的重力G。
沿斜面匀速拉动木块，记录弹簧测力计的示数F1，测量并记录斜面的长度s1和高度h1，计算此时斜面的坡度i1=。
改变垫块的高度，搭建不同坡度的斜面，重复步骤 2，记录不同坡度斜面下弹簧测力计的示数F2、F3以及对应的斜面长度s2、s3和高度h2、h3，并计算出相应的坡度i2、i3。
分析数据，得出结论。
请问：在这个实验中，自变量是什么？因变量是什么？预计会得出怎样的结论？
六、拓展长廊（共 12 分）
1. 查阅资料，了解一种新型能源在实际生活中的应用（如潮汐能、地热能等），分析它的优缺点，并与传统能源进行比较。（6 分）
2. 设计一个综合利用多种简单机械的复杂装置，用于将货物从地面搬运到卡车上，要求画出装置示意图，并简要说明其工作原理及优势。（6 分）
答案及解析
一、知识广场
1. 答案：自西向东；自西向东；保持不变
解析：地球自转和公转方向均为自西向东，且公转时地轴倾斜方向保持不变，北端始终指向北极星附近，这使得太阳直射点在南北回归线之间移动，从而产生四季变化。
2. 答案：机械；内
解析：钻木取火过程中，通过克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使物体温度升高达到着火点从而生火。
3. 答案：30%
解析：早餐对人体健康至关重要，一般应占一天所需能量的 30%左右，为上午的活动提供充足能量。
4. 答案：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂（F1L1 = F2L2）；省力
解析：杠杆平衡条件是动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件，此时杠杆省力。
5. 答案：承担重物和动滑轮的绳子段数；几分之一
解析：滑轮组省力程度取决于承担重物和动滑轮的绳子段数，在理想情况下（不计动滑轮重、绳重和摩擦），绳子段数越多，省力越多，所用拉力为物重的几分之一。
二、判断大厅
1. 答案：×
解析：地球上四季更替的主要原因是地球公转时地轴倾斜且方向不变，导致太阳直射点在南北回归线之间周期性移动，从而使地球上不同地区接受太阳辐射的差异发生周期性变化，并非地球离太阳的距离变化。
2. 答案：×
解析：有些能量转换过程是可逆的，例如发电机将机械能转化为电能，电动机又可将电能转化为机械能，所以不是所有能量转换过程都不可逆。
3. 答案：×
解析：心理健康与身体健康密切相关，心理健康问题可能导致身体出现各种不适，如长期焦虑可能引发失眠、消化不良等身体症状，健康应包括身体健康、心理健康和良好的社会适应能力。
4. 答案：×
解析：在轮轴的轮上用力比在轴上用力省力，但轮越大，动力臂越大，越省力，而不是轮越小越省力。
5. 答案：×
解析：在高度相同的情况下，斜面越长，坡度越小，越省力。但题干未提及高度相同这一前提条件，所以说法不准确。
6. 答案：×
解析：使用滑轮组时，动滑轮个数增多虽可能增加省力程度，但也会增加动滑轮自重等额外功，降低机械效率，且会使装置更复杂，并非动滑轮个数越多越好。
7. 答案：√
解析：人体运动系统由骨、关节和肌肉组成，经常锻炼能使骨更坚固、关节更灵活、肌肉更发达，增强运动系统功能。
8. 答案：√
解析：根据能量守恒定律，能量可以以不同形式存在，且在相互转换过程中，能量的总量保持不变。
9. 答案：×
解析：用一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组提升重物，若绳子起始端系在动滑轮上，承担重物的绳子股数最多为 5 股，不计摩擦和动滑轮重时，最多可省的力，而不是的力。
10. 答案：×
解析：精细加工的食品在加工过程中可能损失部分营养成分，粗粮富含膳食纤维等营养物质，为保证营养均衡，应粗细搭配，不能多吃精细加工食品而少吃粗粮。
三、选择乐园
1. 答案：B
解析：太阳的东升西落和傅科摆摆动方向的偏转都能证明地球自转；昼夜长短的变化是地球公转产生的现象，不能说明地球自转。
2. 答案：B
解析：火力发电是将燃料的化学能先转化为内能，再转化为机械能，最后转化为电能；燃气热水器烧水是将燃气的化学能转化为内能；水力发电是将水的机械能直接转化为电能，与前两者能量转换过程不同。
3. 答案：B
解析：吸烟和酗酒会损害身体器官，危害健康，应远离；过度节食会导致营养不均衡，影响身体健康，不利于减肥且可能引发其他健康问题；保持充足睡眠有助于身体恢复和正常发育，对健康有益。
4. 答案：B
解析：核桃夹和开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
5. 答案：C
解析：定滑轮在使用时，轴固定不动，其动力臂等于阻力臂，相当于等臂杠杆，不省力但能改变用力方向。
6. 答案：B
解析：动滑轮在提升重物时，轴随物体一起移动；轴固定不动的是定滑轮；动滑轮能省力但不能改变用力方向。
7. 答案：B
解析：门把手应用了轮轴原理，轮与轴固定在一起，转动把手时，在轮上用力带动轴转动；螺丝钉应用了斜面原理；斧头应用了斜面原理（斧头刃相当于斜面）。
8. 答案：C
解析：在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂大小，是为了获得多组数据，归纳总结出普遍适用的杠杆平衡规律，避免实验结论的偶然性，并非为了减小摩擦或多次测量取平均值减小误差。
9. 答案：B
解析：在高度相同的情况下，斜面越陡，坡度越大，物体沿斜面上升时需要克服重力的分力越大，也就越费力。
10. 答案：B
解析：绳子自由端移动距离s与重物升高距离h的关系为s = nh（n为承担重物的绳子股数），已知s = 6m，h = 2m，则n===3股。
11. 答案：B
解析：运动强度应适中，过度运动可能导致身体损伤，并非越大越好；运动可以促进新陈代谢，增强免疫力，有助于预防疾病，但不是只要运动就不会生病。
12. 答案：B
解析：旗杆顶端的滑轮是定滑轮，能改变用力方向，但不省力；盘山公路修成盘旋状，增加了斜面长度，应用了斜面省力原理；自行车刹车装置是省力杠杆，能以较小的力使刹车片与车轮产生较大摩擦力，使车停下.
13. 答案：A
解析：用动滑轮提升重物，不计摩擦和动滑轮重，拉力F=G，物体重40N，则拉力F = 20N，物体上升3m，绳子自由端移动距离s = 2h = 6m，根据W = Fs，拉力做的功W = 20N×6m = 120J。
14. 答案：C
解析：声能、光能、电能等都是能量的不同形式，能量可以在不同形式之间相互转化，且根据能量守恒定律，能量在转化过程中总量保持不变，不会不断减少。
15. 答案：C
解析：滑轮组在使用过程中，不可避免地要做额外功，有用功总小于总功，所以滑轮组的机械效率一定小于 1；1；动滑轮重力会影响额外功大小，从而影响机械效率；滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，因为=，s = nh，化简后机械效率与h无关。
四、问题城堡
1. 答案：地球公转产生四季变化的原因是：地球在公转过程中，地轴始终倾斜且倾斜方向保持不变，北端始终指向北极星附近。这使得太阳直射点在地球表面的位置发生周期性变化。当太阳直射点在北半球时，北半球获得的太阳辐射热量较多，气温较高，为夏季；而南半球获得的太阳辐射热量较少，气温较低，为冬季。当太阳直射点在南半球时，情况则相反。当太阳直射点在赤道附近时，南北半球获得的太阳辐射热量相对较为均衡，分别为春季和秋季。这种太阳直射点的周期性移动，导致地球上不同地区接收到的太阳辐射能量发生变化，从而产生了四季的更替。
答案：手机充电时，充电器将家庭电路中的电能转化为手机电池中的化学能储存起来。这是因为电池内部发生化学反应，电能促使化学物质发生变化，将电能以化学能的形式储存。当手机使用时，电池中的化学能又转化为电能，为手机各部件如屏幕、芯片等供电，使手机能够正常工作。手机工作过程中，部分电能还会转化为光能（屏幕发光）、声能（播放声音）、热能（手机发热）等其他形式的能量。
3. 多方面益处：
提升心肺功能：运动时，心脏需更快速地泵血以满足身体需求，肺部也会加快气体交换。长期坚持，心脏肌肉会更发达，每次泵血量增加，心肺功能得以提升。例如长跑运动，随着跑步距离和速度的逐渐增加，心脏跳动频率和肺部呼吸深度会相应改变，经过一段时间锻炼，心肺耐力会显著增强，日常活动中会感觉更轻松，不易疲劳。
增强肌肉力量与骨骼密度：运动能刺激肌肉收缩，促使肌肉纤维增粗，从而增加肌肉力量。同时，对骨骼产生适度压力，促进骨骼新陈代谢，提高骨骼密度，预防骨质疏松。比如举重运动，通过不断增加重量，肌肉在克服重力过程中得到锻炼，力量逐渐增大；而青少年经常进行篮球、跳绳等跳跃性运动，能有效刺激骨骼生长，增强骨骼强度。
改善心理健康：运动过程中，身体会分泌内啡肽等神经递质，这些物质能调节情绪，产生愉悦感，减轻压力、焦虑和抑郁等负面情绪。例如瑜伽，在伸展和放松身体的同时，帮助练习者集中注意力，排除杂念，达到身心放松的状态，缓解心理压力。
提高身体柔韧性和协调性：一些运动如舞蹈、体操等，要求身体各部位协同运动，能有效提高身体的柔韧性和协调性。例如舞蹈，舞者需要通过各种复杂的动作组合，锻炼关节的活动范围，增强身体各部位之间的配合能力，使身体更加灵活协调。
合理运动示例：
制定合理计划：根据自身身体状况和目标制定运动计划。例如，一位上班族想要通过运动增强体质，可安排每周至少进行三次运动，每次运动时间约 30 - 60 分钟。周一、三、五选择慢跑 30 分钟，逐渐提高跑步速度和耐力；周六进行一次 60 分钟的瑜伽练习，增强身体柔韧性和放松身心。
做好热身与拉伸：每次运动前进行适当热身，如快走 5 - 10 分钟，活动全身关节，可降低运动损伤风险。运动后进行拉伸，如慢跑后进行腿部肌肉拉伸，保持肌肉弹性，减少肌肉酸痛。
循序渐进：运动强度应逐渐增加，避免一开始就进行高强度运动。例如，对于刚开始健身的人，从较轻的哑铃重量开始练习，随着肌肉力量增强，逐渐增加哑铃重量；跑步时，从较短的距离和较慢的速度开始，慢慢延长距离和提高速度。
4. 省力应用原理及实例：
原理：轮轴由一个轮和一个轴组成，当在轮上用力时，轮半径为动力臂，轴半径为阻力臂。根据杠杆平衡原理F{1}L{1}=F{2}L{2}，在阻力F{2}和阻力臂（轴半径）一定的情况下，轮半径越大即动力臂L{1}越大，所需施加的动力F{1}就越小，也就越省力。
实例：汽车方向盘，方向盘的轮较大，与转向轴相连。驾驶员转动方向盘时，在轮上施加较小的力，由于轮半径远大于轴半径，根据轮轴省力原理，就能轻松地使与轴相连的转向机构动作，实现轻松操控汽车方向，改变汽车行驶方向。
改变力的方向应用原理及实例：
原理：当轮轴的轮和轴处于不同的平面或角度时，通过轮的转动可以改变力的传递方向。
实例：辘轳，它常用于从井中提水。辘轳的轮安装在井口上方，轴上缠绕绳子连接水桶。当人转动辘轳的轮时，力通过轴传递到绳子上，将垂直向上提水的力转化为在轮上水平转动的力，从而改变了力的方向，使人能更方便地从井中提起水桶。
5. 简述滑轮组省力原理以及提高滑轮组机械效率的方法
滑轮组省力原理：滑轮组由定滑轮和动滑轮组成，通过合理绕绳，可增加承担重物的绳子股数n。在不计动滑轮重、绳重和摩擦的情况下，根据公式F=G（F是绳子自由端的拉力，G是物体重力），承担重物的绳子股数越多，所需拉力越小，也就越省力。这是因为多股绳子共同承担重物的重力，将重物的重力分摊到各股绳子上，所以每股绳子承受的力减小，从而达到省力的效果。例如，一个由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，若绳子起始端系在动滑轮上，承担重物的绳子股数n = 3，那么在提升重物时，所用拉力理论上为物重的三分之一（不计动滑轮重等额外因素）。
提高滑轮组机械效率的方法：
减轻动滑轮重量：动滑轮自身重力会做额外功，在提升相同重物时，动滑轮越轻，额外功占总功的比例越小，机械效率越高。例如，在选择滑轮组时，尽量选用轻质材料制作的动滑轮。
减小摩擦：绳子与滑轮之间的摩擦会消耗能量，产生额外功。可以通过定期给滑轮添加润滑剂，选用表面光滑的绳子等方式减小摩擦，从而提高机械效率。
增加物重：在动滑轮重和摩擦等额外功一定的情况下，增加被提升物体的重力，有用功在总功中所占的比例会增大，机械效率会提高。例如，在使用滑轮组提升较轻物体时，机械效率可能较低，当提升较重物体时，机械效率会有所提高，但要注意滑轮组的承载能力。
五、科学探究
自变量：斜面的坡度。在实验中，通过改变垫块的高度来搭建不同坡度的斜面，斜面坡度是人为主动改变的量，所以是自变量。
因变量：弹簧测力计的示数（即沿斜面拉动木块所需的力）。弹簧测力计示数会随着斜面坡度的改变而变化，是随着自变量变化而观察测量的量，所以是因变量。
预计结论：在其他条件相同的情况下，斜面坡度越小，沿斜面拉动木块所需的力越小，即越省力；斜面坡度越大，沿斜面拉动木块所需的力越大，即越费力。这是因为斜面坡度越小，物体沿斜面上升时需要克服重力的分力越小，根据功的原理，在不考虑摩擦等额外功的情况下，Fs = Gh（F是沿斜面的拉力，s是斜面长度，G是物体重力，h是斜面高度），斜面高度h一定时，斜面越长（坡度越小），沿斜面的拉力F就越小。
六、拓展长廊
1. 优点：
可再生：潮汐能是因月球和太阳对地球的引力作用，导致海洋水面周期性涨落而产生的能量，只要地球、月球和太阳存在，潮汐现象就会一直存在，所以潮汐能是一种可再生能源，取之不尽，用之不竭。相比传统的化石能源（如煤炭、石油、天然气），它们是不可再生的，储量有限，开采一点就少一点。
清洁无污染：潮汐能的利用过程中，不产生温室气体、废渣等污染物，对环境友好，不会像化石能源燃烧那样排放大量二氧化碳等气体，加剧全球气候变化，也不会产生废渣等固体废弃物污染环境。
能量相对稳定：潮汐的涨落具有一定的规律性，每天大约有两次涨潮和两次落潮，其能量输出相对稳定，便于进行能量的预测和利用规划。而像太阳能受天气影响较大，阴天、夜晚时能量获取受限；风能受风力不稳定影响，输出功率波动较大。
缺点：
开发成本高：建设潮汐能发电站需要建设大型的拦潮坝、水轮机等设施，前期的工程建设投资巨大，技术要求也较高。相比之下，传统能源的开采和利用技术相对成熟，开发成本在长期发展过程中已相对稳定。
选址限制大：潮汐能发电站需要建在潮差大、海岸线形状合适的地方，并非所有沿海地区都具备开发潮汐能的条件。而传统能源（如煤炭、石油等）虽然分布也不均匀，但相对来说在全球范围内有较多的开采地点可供选择。
对生态环境有一定影响：建设潮汐能发电设施可能会改变海洋水流、水温等生态条件，影响海洋生物的栖息、繁殖和洄游等活动。例如，拦潮坝可能阻碍某些鱼类的洄游通道，对海洋生态系统造成一定的破坏，而传统能源在开采和利用过程中对生态环境也有影响，但影响方式和程度有所不同。
2. 综合利用多种简单机械的货物搬运装置
装置示意图：（简单描述，你可根据描述自行绘制草图。在卡车车厢旁边，地面上放置一个带有摇柄的轮轴，轮轴的轴上绕有绳子，绳子依次绕过一个动滑轮、两个定滑轮，动滑轮下方连接一个平板，用于放置货物）
工作原理：
轮轴省力：通过摇动摇柄，利用轮轴原理，在轮上用力，轮半径大于轴半径，可省力地拉动绳子。摇柄转动时，带动轴转动，从而收放绳子。
动滑轮省力：绳子绕过动滑轮，动滑轮能省一半力（不计动滑轮重、绳重和摩擦），进一步减小提升货物所需的力。货物放置在与动滑轮相连的平板上，随着动滑轮的上升而被提升。
定滑轮改变用力方向：两个定滑轮用于改变力的方向，使操作人员可以在地面相对舒适的位置通过水平摇动摇柄来提升货物，操作更加方便。第一个定滑轮改变绳子方向，使绳子从竖直方向变为水平方向，便于与轮轴配合；第二个定滑轮再次改变方向，使绳子更好地作用于动滑轮。
优势：
省力效果显著：综合运用轮轴和动滑轮，大大减小了提升货物所需的力，即使是较重的货物，操作人员也能相对轻松地将其提升到卡车上。
操作方便：通过定滑轮改变用力方向，操作人员可以在地面进行水平操作，无需在高处施力，降低了操作难度和危险性。同时，摇柄的设计使操作更加轻松，符合人体工程学原理。
稳定性好：平板与动滑轮相连，货物放置在平板上，提升过程中货物相对稳定，不易晃动或掉落，保证了货物搬运过程的安全性。
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