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2017中考科学二轮专题－功和能综合A卷
考试重点：简单机械、功和功率、能量的转化与守恒、各种能的综合；
本卷共4个大题，29个小题，总分为120分，建议时间为90分钟。
一、选择题(每题3分，计45分)
1.如图是某地使用的“风光互补”景观照明 ( http: / / www.21cnjy.com )灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是 ( )
A. 光电池板是将电能转化为光能 B. 小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
C. 照明灯是将内能转化为电能 D. 蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
( http: / / www.21cnjy.com ) 第1题图 第2题图
2.如图，同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦)。F1、F2、F3、F4之间关系正确的是 ( )
A. F1=F2 B. F3=F4 C. F1=1/2F3 D. F2=1/2F4
3.关于物体的内能，下列说法正确的是 ( )
A. 温度为0℃的物体没有内能
B. 物体内能增加，一定是通过外界对物体做功
C. 在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少
D. 正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变
4.实验装置如图所示，在一个厚壁玻璃筒里放 ( http: / / www.21cnjy.com )一块浸有少量乙醚(乙醚极易挥发)的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。根据该实验现象得出的下列结论正确的是 ( )
A. 气体比液体更容易被压缩
B. 浸有少量乙醚可以降低棉花的着火点
C. 活塞迅速下压，乙醚蒸气液化放出热量，使棉花燃烧
D. 外界对物体做功时，物体的内能会增加
第4题图 第5题图
5.如图，用5N的力F向下拉绳子，使物体在6s内匀速上升0.3m。这一过程中 ( )
A. 物体上升速度为0.1m/s B. 拉力所做的功为1.5J
C. 拉力做功的功率为0.5W D. 物体的机械能守恒
6.下列四种现象中，只有能的转移而不发生能的转化过程的是 ( )
A. 冬天，用手摸户外的金属时感到冷 B. 植物吸收太阳光进行光合作用
C. 水蒸气会把壶盖顶起来 D. 闭合开关，电灯会发光
7.如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平 ( http: / / www.21cnjy.com )面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，不计空气阻力。则 ( )
A. 运动过程中小球的机械能守恒
B. t1～t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加
C. t2时刻小球的速度为最大
D. t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少
( http: / / www.21cnjy.com )第7题图 ( http: / / www.21cnjy.com )第8题图
8.如图所示，将一个标有“ ( http: / / www.21cnjy.com )2W5V”的小灯泡L与一个阻值为5Ω的电阻R串联后接到电压为6V的电源上，小灯泡恰能正常发光．则通电1min时电阻R产生的热量是 ( )
A. 48J B. 120J C. 144J D. 无法判断
9.如图所示的四个电路中，电源电压已知 ( http: / / www.21cnjy.com )，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是 ( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com )B. ( http: / / www.21cnjy.com )C. ( http: / / www.21cnjy.com )D. ( http: / / www.21cnjy.com )
10.在我国古代书籍《墨经》中，对 ( http: / / www.21cnjy.com )杠杆原理有精辟论述，并有许多巧妙的应用。如图所示是在井上汲水的桔槔，下列对桔槔在使用中不正确的解释是 ( )
A. 向井内放送水桶时，人对配重(石块)做功，使配重的重力势能增大
B. 向井内放送水桶时，人用的力气一定小于水桶的重力，所以省力
C. 往上提水时，配重(石块)帮助人对水桶做功，配重的重力势能减小
D. 往上提水时，人用的力气一定小于桶与水的总重，所以省力
( http: / / www.21cnjy.com )第10题图 ( http: / / www.21cnjy.com )第11题图
11.如图所示，在“研究杠杆平衡条 ( http: / / www.21cnjy.com )件”的实验中，分别沿a、b两个方向用力拉弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡。观察比较两次弹簧测力计的示数大小，则有 ( )
A. 沿a方向拉时，示数较大 B. 沿b方向拉时，示数较大
C. 两次的示数一样大 D. 无法判断
12.如图所示，导体A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，测量发现A和B电压相等。在相同时间下，下列叙述正确的是 ( )
A. A和B的材料相同，电流通过AB所做的功相同
B. A和B的材料相同，电流通过AB所做的功不相同
C. A和B的材料不相同，电流通过AB所做的功相同
D. A和B的材料不相同，电流通过AB所做的功不相同
( http: / / www.21cnjy.com )第12题图 ( http: / / www.21cnjy.com ) 第13题图
13.甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示．现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V时，乙灯消耗的功率是 ( )
A. 1.2W B. 0.8W C. 2W D. 3W
14.单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 丙、丁、乙、甲 B. 乙、丁、甲、丙
C. 乙、甲、丁、丙 D. 甲、乙、丙、丁
15.如图是探究电流产生热量与哪些因素有关的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B. 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D. 乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
二、填空题(每空2分，计20分)
16.如图甲所示，重为8N ( http: / / www.21cnjy.com )的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N，由图象可知在0～6s内拉力F的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)，2～6s内拉力F做的功为________J。21·cn·jy·com
17.如图甲所示，小明用 ( http: / / www.21cnjy.com )弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象。请根据图象判断：在相等的时间内，木块两次受到的拉力F1______F2；两次拉力对木块所做的功W1________W2。(选填“＞”“＜”或“=”)【来源：21·世纪·教
18.某兴趣小组设计了如图甲所示的电路 ( http: / / www.21cnjy.com )进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，R为20Ω的定值电阻。乙图是小灯泡I﹣U关系图．当电压表的示数为1V时，通过小灯泡L的电流为_______A；调节电源电压，当小灯泡的实际功率1.35W时，电路消耗的总功率约为________W。21·世纪*教育网
( http: / / www.21cnjy.com )第18题图 ( http: / / www.21cnjy.com ) 第19题图
19.LED是一种半导体新型节能灯，它 ( http: / / www.21cnjy.com )可以将电能的90%转化为光能(白炽灯只能将电能的20%转化为光能)。已知某LED灯在一定电压范围内的工作电流都是20mA，只是在不同的电压下发光颜色不同，如下表所示。如果将该LED灯与一定值电阻R串联后接在电压为5V的电源两端，如图，此时它发黄光，则定值电阻R的阻值是________Ω，该LED灯在此状态下工作10分钟消耗的电能为________J。www-2-1-cnjy-com
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
20.中国科研人员首次在自然界中发 ( http: / / www.21cnjy.com )现金属铀。金属铀和二氧化铀按要求制成一定尺寸和形状的燃料棒或燃料块，就可以投入核反应堆使用。此反应堆活动核能的途径是________(选填“裂化”或“聚变”)。目前工业上的金属铀可用四氟化铀(UF4)和镁通过热还原法来制备，化学方程式为UF4+2Mg 一定温度 U+2MgF2，此反应属于基本反应类型中的________反应。
三、实验探究题(22题11分，其余每空1分，计26分)
21.小明利用如图的装置，探究电流通过导 ( http: / / www.21cnjy.com )体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。
(1)通电一段时间后，小明发现________烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越________，产生的热量越多。
(2)本实验使用了控制变量的科学方法 ( http: / / www.21cnjy.com )：通过两段金属丝串联的方式，控制________及________相同；还使用了转换的科学性，实验中采取的措施是________。21*cnjy*com
(3)小明想把该装置改成探究物质吸热能 ( http: / / www.21cnjy.com )力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成________相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的________相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。【版权所有：21教育】
22.王明同学准备测量额定电压为2.5V的小灯泡在实际工作时的功率，根据已有器材，他设计好了电路原理图，并完成了实物连接。如图所示。21*cnjy*com
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)根据实物连接图，请你在虚线框内画出与之对应的电路原理图。
(2)在某次测量过程中，闭合开 ( http: / / www.21cnjy.com )关后，电压表和电流表的示数如图所示，则电压表的示数为________V，电流表的示数为________A，则此时小灯泡的功率为________W。
(3)滑动变阻器的滑片P向B端滑动后，小灯泡的电功率将________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
(4)王明同学经过多次测量与计算后，得 ( http: / / www.21cnjy.com )到了一组功率P与电压的平方U2的数据，下列各图中能正确表示P与U2的关系的是：________(设灯丝电阻不变)。
( http: / / www.21cnjy.com )
23.动能的大小与哪些因素有关呢？小雨相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的斜面、长木板和纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论。21教育网
(1)小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的 相同。【来源：21cnj*y.co*m】
A. 研究磁场时用磁感线表示
B. 用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙
C. 研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同
D. 电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定
(2)要探究的是动能与质量的关系，应选图甲和图________进行实验。
(3)实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是___________________。
(4)如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，则纸盒的移动的距离会偏小，请分析解释原因_______________。
24.在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是当改变灯泡两端电压时，________。
(2)利用图乙电路可探究电流做功多少与________的关系。
(3)利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V1有示数，电压表V2无示数，则电路发生的故障是________。21世纪教育网版权所有
(4)学习电功率知识后，小明 ( http: / / www.21cnjy.com )想测灯泡的额定功率，将标有“12V 6W”灯泡L1和“6V 4W”灯泡L2按图丙电路连接，再接入电流表。经分析，能测出灯泡________的额定功率。
四、计算解答题(25-26题每题4分，27-28题每题6分，29题9分，计29分)
25.小雨站在水平地面上，通过如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )的滑轮组从井中提水(不计绳重及摩擦)。已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为0.04m2，圆柱形水桶的底面积为0.2m2、容积为0.1m3(不计桶的厚度)。
(1)将空桶匀速下放的过程中(桶底未接触水面)，小雨对地面的压强为1.15×104Pa，则桶和动滑轮总重是多少？
(2)向上提水，当桶底受到水向上的压强 ( http: / / www.21cnjy.com )为2.5×103Pa时，小雨对地面的压强为1×104Pa；小雨将水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少？
26.如图装置为某学生在科技创新大赛时发 ( http: / / www.21cnjy.com )明的可以直接测量液体密度的“密度天平”.其制作过程和原理如下：选择一根长1米的杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡，在左侧离中点10厘米的A 位置用细线固定一个质量为150克、容积为80毫升的容器。右侧用细线悬挂一质量为50克的钩码(细线的质量忽略不计)。测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。21教育名师原创作品
(1)该“密度天平”的“零刻度”应该标在右端距离支点O________厘米处。
(2)该“密度天平”的量程为多大？
(3)增大该“若将钩码的质量适当增大，该“密度天平”的量程将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
产品指标 参数
最大容量/L 5
额定电压/V 220
电动机功率/W 200
最大功率/W 750
27.科学研究表明，冬天用38﹣43℃热水泡 ( http: / / www.21cnjy.com )脚有利于身体健康，小科用零花钱给妈妈买了一个电热足浴盆，如图1是该品牌足浴盆的电路图(局部)和产品铭牌，最大功率指电动机和加热同时工作的功率，电路中的电动机带有按摩装置，S2为普通开关。回答问题：
(1)足浴盆的电热丝R和电动机既能独 ( http: / / www.21cnjy.com )立工作，也能同时工作，S1为温控开关，当温度低于某设定值时，开关自动闭合；当温度高于某设定值时，开关自动断开，则题中“1”、“2”、“3”接线柱连入图2哪个局部电路，能使足浴盆按要求工作？________。【出处：21教育名师】
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)足浴盆电热丝R的阻值为多少？
(3)某日，小科妈妈加入铭牌上的最大水 ( http: / / www.21cnjy.com )量，先启用加热功能，使初温20℃水温达到40℃温度，然后用足浴盆洗脚30分钟，洗脚期间关闭加热功能，开启按摩功能，则足浴盆整个过程共消耗多少电能(保留2位有效数字，C水=4.2×103J/(kg ℃)？
28.2015年3月，全球最大的太阳能飞 ( http: / / www.21cnjy.com )机“阳光动力2号”(如图所示)开始首次环球航行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源理念。
(1)该机白天利用高效太阳能电池板 ( http: / / www.21cnjy.com )将电磁能(太阳能)转化成电能；夜间飞行时，利用其超轻薄锂离子电池储备的 能转化成电能，首次实现昼夜飞行而不耗费一滴燃油。
(2)为降低飞行时的能量消耗，该机选用新型轻质材料。取面积为1平方米、厚度为1毫米的新型材料，测得其质量为250克，则该材料的密度为多少？
(3)该机计划从南京起飞后直飞美国夏 ( http: / / www.21cnjy.com )威夷，是此次环球航行中最具挑战性的一段行程，飞行时间长达120小时。飞行过程中依靠平均功率为10千瓦的电动机提供动力，其消耗的能量全部由太阳能电池板吸收的太阳能提供，则此段航行中至少需吸收多少太阳能？(太阳能电池板的转化效率约为30%)
29.图甲为玩具“跳跳杆”及组成部件( ( http: / / www.21cnjy.com )相关信息见下表)。杆内的弹簧可以自由伸缩，人站上踏板后弹簧受拉伸长，随后收缩将人向上弹起，带动跳跳杆一起向上运动，由于重力作用人和跳跳杆在到达最高处后会下落，杆着地后，人继续往下运动拉长弹簧，接着弹簧双收缩将人向上弹起，…所以人就和杆一起连续跳动。
杆高(m) 自重(kg) 踏板数量(个) 单个踏板面积(m2) 弹簧数量(根) 适用范围(kg)
1.10 2.5 左、右各1 0.004 1 30﹣100
(1)人站在踏板弹簧向下伸长的过程中，下列说法正确的是_______
A. 人的重力势能减小 B. 弹簧的弹性势能增大 C. 人的机械能守恒
(2)玩跳跳杆需要保持身体的平衡和动作的协调，这主要是________(选填“大脑”、“小脑”或“脑干”)的功能。2·1·c·n·j·y
(3)如图乙，质量为60kg ( http: / / www.21cnjy.com )、双脚面积为0.04m2的同学在玩跳跳杆，当弹簧的长度为56cm时，踏板与他的双脚完全接触，此时弹簧的弹力踏板对脚的压强是多少？(踏板的重力忽略不计，弹簧的长度与所受拉力关系如图丙)？
(4)上题中的同学在水平地 ( http: / / www.21cnjy.com )面上连续跳了20次，杆每次上升的高度平均为0.2m，则弹簧克服杆本身重力做功________J(假设杆始终竖直)，从能量利用角度分析，跳跳杆本身的重量应该________。
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功和能综合A卷参考答案：
一、选择题(每题3分，计35分)
1 2 3 4 5 6 7 8
B B C D C A D A
9 10 11 12 13 14 15
A B A C A B B
二、填空题(每空2分，计20分)
16.变小；120
17.=；＞
18.0.3；1.8
19.160；21.6
20.裂化；置换
三、实验探究题(18题7分，其余每空2分，计35分)
21.(1)乙；大 (2)电流大小；通电时间；观测煤油温度的变化多少 (3)质量；电阻
22.(1) ( http: / / www.21cnjy.com ) (2)1.2；0.4；0.48 (3)增大 (4)A
23.(1)D (2)乙 (3)在质量相同时，物体的速度越大，动能就越大
(4)纸盒的形变需要消耗部分机械能
24.(1)无法控制电流相等 (2)电流 (3)L1断路 (4)L1
四、计算解答题(22-23题每题4分，24-25题每题6分，26题9分，计29分)
25.(1)解：由p=可得，小雨对地面的压力：
FN=p人S人=1.15×104Pa×0.04m2=460N，
小雨对绳子的拉力：
F=G人﹣FN=500N﹣460N=40N，
由图可知，n=3，不计绳重及摩擦，由F=G可得，桶和动滑轮总重：
G0=nF=3×40N=120N；
(2)由p=ρgh可得，桶底所处的深度：
h1===0.25m，
水桶排开水的体积：
V1=Sh1=0.2m2×0.25m=0.05m3＜0.1m3，
水桶受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m3=500N，
此时小雨对地面的压力：
FN′=p人′S人=1×104Pa×0.04m2=400N，
小雨对绳子的拉力：
F′=G人′﹣FN=500N﹣400N=100N，
由F=(G+G0)可得，水的重力：
G水=nF′+F浮﹣G0=3×100N+500N﹣120N=680N，
水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=85%
26.(1)30
(2)根据题意，钩码移动至最右端， ( http: / / www.21cnjy.com )该“密度天平”达到最大量程，设OA为L1′，O点距最右端的距离为L2′，容器的质量为m1，钩码的质量为m2，容器中加满液体的质量为m ，
由F1L1=F2L2得，(m1+m)gL1′=m2gL2，
已知：m1=150g，m2=50g，L1=10cm，L2=50cm，
代入上式解得，m=100g，
ρ===1.25g/cm3
答：密度天平”的量程为0-1.25g/cm3。
(3)增大
27.(1)A
(2)解：根据表中数据可知，电动机的功率为200W，最大功率为750W(即电热丝与电动机并联的总功率)，21世纪教育网版权所有
因此电热丝的功率为P=750W﹣200W=550W；
由P=可知，电热丝的阻值：R===88Ω
(3)解：由ρ=可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3=5kg；
加热过程中消耗的电能：W1=Q=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(40℃﹣20℃)=4.2×105J；
电动机工作过程中消耗的电能：W2=P电动机t=200W×30×60s=3.6×105J；
整个过程消耗的电能：W=W1+W2=4.2×105J+3.6×105J=7.8×105J
28.(1)化学；
(2)该材料的密度为0.25×103kg/m3；
(3)则此段航行中至少需要吸收1.44×1010J太阳能
29.(1)A,B
(2)小脑
(3)1×105Pa
(4)100；轻一点
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