内容正文:
第一辑
电与磁、家庭电路 ……………………………………………………………03
功和功率、机械能…………………………………………………………………35
简单机械……………………………………………………………………………58
内能与热值…………………………………………………………………………86
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电与磁、家庭电路
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
磁现象和磁场
常出现在填空题、选择题、作图题中。主要考查生活中磁现象和地磁场的判断,对磁感线的理解和作图,磁极间相互作用规律
2023台州
2022温州
2022杭州
2022绍兴
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电流的磁效应
常出现在填空题、选择题中。主要考查奥斯特实验及其结论
2023衢州
2023丽水
2022舟山
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通电螺线管的磁场和极性判断、电磁铁磁性强弱影响因素
常出现在填空题、选择题、作图题中。主要考查利用安培定则判断通电螺线管的极性、通电螺线管中电流方向
2023杭州
2022宁波
2022湖州
2022丽水
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通电导体在磁场中受到力的作用
常出现在填空题、选择题中。主要考查电动机的原理、能量转化和应用
2023舟山
2023温州
2023丽水
2022台州
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电磁感应现象、发电机
常出现在填空题、选择题中。主要考查对生活中电磁感应现象的判断
2023丽水
2022衢州
2022绍兴
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家庭电路的连接
常出现在选择题、作图题中。主要考查用电器和开关的了解,三孔插座的连接
2022丽水
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测电笔的使用、家庭电路的故障分析
常出现在填空题、选择题中。主要考查用试电笔判断家庭电路故障,判断家庭电路短路的位置,检验灯泡判断电路故障
2022湖州
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考查分值:分值在3分-6分左右。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、实验题。
命题趋势:电与磁是中考常考内容。其中磁现象和磁场、电流的磁效应、安培定则、电动机、电磁感应现象和发电机是中考考试常考热点。电磁继电器出现的概率相对低一些。实验题出现的频率很低。
【回归课本】
考查要点1: 磁体与磁场、磁化
实验解读:两块条形磁体彼此之间会产生吸引或排斥的力,这种吸引或排斥的力
就是磁力。磁体间的相互作用规律为:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
考点解读:
考点解读:几种常见类型磁体的磁场画法:
特别提醒:磁场是真实存在的,而磁感线是一些假想的曲线,是形象的研究磁场的一种方法。磁感线不会相交且是立体的。
考点解读:
地磁场:地球产生的磁场叫地磁场,地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理北极附近,如图所示。
考点解读:
磁化
①概念:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
②方法:用一个磁体在磁性物体上沿同一方向摩擦,就可使这个物体变成磁体。(不接触也可以磁化)
考查要点2: 奥斯特实验
考点解读:
1.直线电流的磁场
(1)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁现象。
为了避免地磁场的影响,实验时不要东西方向布设导线。
(2)方向: 通电导线周围的磁场方向与电流方向有关,改变其方向,磁场的方向也随之改变。
(3)分布规律:
①直导线电流磁场的磁感线,是环绕导线的同心圆;
②距离直导线电流越近,磁场越强,反之越弱
③电流的强度越大,磁场越强。
如图为通电直导线周围的磁感线分布。
(4)通电直导线周围磁场方向的判定方法:右手螺旋定则
①用右手握住导线,拇指伸直,四指弯曲。
②让大拇指所指的方向跟电流方向一致,
③那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。
考查要点3: 通电螺线管、电磁铁
考点解读:
通电螺线管的磁场
(1) 分布: 通电螺线管周围的磁场分布与条形磁铁的磁场很相似。其两端相当于条形磁体的两个磁极。如图所示
有铁芯,通电时候线圈有磁场,会把铁芯磁化掉,且两者的极性完全一致,所以磁性会大大增强
(2)影响因素:
①通电线圈内部有无铁芯,有铁芯磁性就越强。
②通电螺线管两端的极性跟 电流方向有关。改变其方向、螺线管的磁极也会发生改变;
③其他条件相同时,通电螺线管的线圈匝数越多,磁性就越强;
④其他条件相同时,通过线圈的电流越大,磁性也越强。
考查要点4: 电磁铁磁性强弱影响因素
考点解读:
电磁铁磁性强弱影响因素:
①电流:当线圈匝数和铁芯一定时,电流越大,磁性越强;
②线圈匝数:电流和铁芯一定时,线圈匝数越多,磁性越强。
考查要点5:电磁继电器
考点解读:
电磁继电器
(1)实质:它是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。
(2)原理:利用电磁继电器可以实现用低电压和弱电流电路的通断,来控制高电压和强电流电路的通断。如图为电磁继电器的控制电路示意图。
①当低压电源的开关闭合时,控制电路中有电流通过,电磁铁A产生磁性,吸引衔铁B, 使动触点D与触点E 分离,而与触点F接通,故红灯熄灭,绿灯亮起,电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时,电磁铁失去了磁性,衔铁B在弹簧C的作用下被拉起, 使动触点D与触点F分离,而与触点E接通,故红灯亮起,绿灯熄灭,电动机停止 工作。
(3)电磁继电器的应用:温度自动报警装置、水位自动报警器等。
考点解读:
考查要点6:通电导体在磁场中受到力的作用
考点解读:
(1) 通电导体在磁场里,会受到力的作用。
(2) 通电导体在磁场里,受力方向与电流方向和磁场方向有关
如果这两者其中之一的方向改变,则力的方向改变,如果这两者的方向同时改变,则力的方向不变。
(3) 通电导体在磁场里,受力的大小与电流大小、磁场强弱有关。
考查要点7:电动机
考点解读:
(1)原理:通电线圈在磁场中受力而转动。
①通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大,受力越大) 有关。
②通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱(磁性越强,受力越大) 有关。
③通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数(匝数越大,受力越大) 有关。
(2)直流电动机的工作原理
甲:电流方向和力的方向如图所示,线圈顺时针转动。
乙: 线圈转到平衡位置时,两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分:线圈由于惯性继续转动,转过平衡位置后,电流改变方向。
丙: ab 和 cd的电流方向与图甲相反,受力方向也相反,线圈仍顺时针转动。
丁:线圈又转到平衡位置,换向器又自动改变电流方向
(3) 应用: 直流电动机: 电动玩具、录音机、小型电器等;交流电动机: 电风扇、洗衣机等
(4)能量转化:电能→机械能
考查要点8:电磁感应与发电机
考点解读:
(1)电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象称为电磁感应现象。
(2)如果电路没闭合,则没有感应电流,仅有感应电压。
(3)产生感应电流的条件
①电路必须是闭合的。
②导体必须做切割磁感线的运动。
(4)感应电流方向影响因素
感应电流的方向与磁场方向和切割磁感应运动方向有关。
考点解读:
(1)构造:由磁体、线圈、滑环、电刷组成,与电动机相似,但没有电动机的换向器
(2)工作原理:发电机是根据电磁感应原理工作的。
(3) 能量转化:机械能→电能
(4) 工作过程:在外力作用下,转子转动一周,切割磁感线的方向发生两次改变,电流的方向也随之发生两次改变,从而产生方向性呈周期性变化的交流电。
(5)大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动磁极旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机。
(6)直流电动机和交流发电机的区别
(7)交流电和直流电:
①交流电: 电流方向周期性变化的电流。我国家庭电路使用的是交流电。电压是220伏,周期是0.02秒、频率是50赫兹、电流方向 1s改变 100 次。
②直流电: 电流方向不变的电流
考查要点9:家庭电路
考点解读:
1.家庭电路的组成部分:低压供电线、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
2.家庭电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
考点解读:
(1)测电笔的作用:辨别火线和零线
(2)测电笔的结构:笔尖金属体、大电阻(约1000千欧)、氖管、弹簧、笔尾金属体
(3)使用方法:手触笔尾金属体;笔尖金属体接触被测导线
(4)判别方法:氖管发光——火线;氖管不发光——零线
(5)测量原理:火线、测电笔、人体、大地构成一个通路,小电流通过氖管使之发光。
真题1(2023·浙江衢州·中考真题)科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
(1)1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图,在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,闭合开关时,小磁针N极向纸外偏转,则电源 端为正极。
(2)法拉第深入思考了奥斯特实验,认为:通电导线能使磁针转动,说明磁针受到力的作用, 那么反过来,磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
真题2(2023·浙江舟山·中考真题)福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母,其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲,其科学原理如图乙。
(1)航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨,弹射车相当于金属棒ab,通电后磁场对弹射车产生 ,从而使弹射车牵引飞机快速运动,当弹射车运动到轨道末端停下来时,由于飞机具有 而保持原来的运动状态,并在发动机动力的作用下加速飞离甲板;
(2)电磁弹射原理虽简单,但是建造所需的技术难度极高。电磁弹射需要强大的电力储能系统,能在3秒内提供焦的电能,将几十吨的飞机加速到几百米/秒,该系统的功率至少达 瓦。
真题3(2023·浙江杭州·中考真题)按如图所示电路进行实验,将滑动变阻器的滑片从右向左移动,电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流的大小 B.电流的方向 C.线圈的匝数 D.铁芯的粗细
真题4(2023·浙江温州·中考真题)项目学习小组实验发现,装在筒内的电动机带动风叶转动时,电动机转动方向改变,气流方向也改变,如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”:既能收集书桌上的小纸屑,又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下:
评价
指标
评价等级
优秀
合格
待改进
指标一
能吸纸屑、吹风且风速可调
能吸纸屑、吹风,风速不可调
只能吸纸屑或只能吹风
指标二
吸纸屑后,吹风时无纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时有部分纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路,利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型,其工作原理示意图如图丙;
(1)图乙中,通过切换开关S,可以改变电动机转向的原因是 ;
(2)将开关S与“1”连接,旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时,电动机转速如何变化? ;
(3)对模型测试时,其“指标一”为优秀;结合评价表,判断该模型的“指标二”评价等级为 。
真题5(2023·浙江台州·中考真题)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是( )
A. B.
C. D.
真题6(2023·浙江丽水·中考真题)哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士,时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,推续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B.
C. D.
真题7(2022·浙江衢州·中考真题)电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的。拾音器的基本结构如图所示,其工作原理是:金属弦在磁体的磁场中被磁化,当其被拨动而产生振动时,在线圈中会产生感应电流,将声音信号转变为电信号。
(1)要保证金属弦的磁化效果,其制作材料中可能含有的金属是 (填一种即可) 。
(2)当金属弦振动时,与线圈间产生了相对运动,相当于线圈切割金属弦磁场的 ,从而产生感应电流。线圈中感应电流的方向是 (选填“变化”或“不变”)的。
真题8(2022·浙江台州·中考真题)铝箔轻巧,导电性好,能做许多科学实验。
实验1:“铝箔小火箭”
将铝箔卷成筒状,上端封闭并装入一截火柴头,下端开口并装上尾翼,制成小火箭。将小火箭套在发射架上,加热其上端,如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
(1)小火箭与发射架不能套得太紧,否则会因 力太大,难以起飞。
(2)火柴头燃尽后,空中的小火箭还能继续上升,这是因为小火箭具有 。
实验2:“铝箔秋千”
折一个U形铝箔框,其两端通过回形针与干电池两端相连,置于磁铁上方,如图乙所示。通电时,铝箔框就会朝一个方向摆动。
(3)通电摆动时,电能转化为 能和内能。
(4)若要改变铝箔框通电时的摆动方向,请写出一种方法: 。
真题9(2022·浙江宁波·中考真题)如图所示为课本中的一个实验:“把一段通电导线弯成圆环,形成环形电流,让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示,当置于平板上A点的磁针(黑色端为N极)静止时,下列图中磁针指向正确的是( )
A. B.
C. D.
真题10(2022·浙江湖州·中考真题)学习了“电生磁”的知识后,小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有:全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。
实验过程:
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起,再用长导线缠绕铁钉6圈,连接在1节全新干电池两端(如图所示),制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针,观察吸引大头针的数目(通电时间不超过10秒钟,下同)。
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端,重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端,重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
(1)1节全新干电池的电压是 伏。
(2)小柯的实验想要探究的问题是:
(3)本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱,此科学方法属于 (选填“类比法”或“转换法”)。
(4)请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。
真题11(2022·浙江绍兴·中考真题)如图是手机无线充电的原理简化图,当充电器线圈接通电源之后,该线圈就会产生一个磁场,当手机放在充电器上的时候,手机中的线圈就会产生感应电流,实现无线充电。
(1)手机线圈中产生电流是利用 现象;
(2)当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示,则图中B点的磁场方向是 (选填“向上”或“向下”);
(3)与传统方式相比,请你对这种充电方式进行评价: 。
真题12(2022·浙江温州·中考真题)如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮,被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是( )
A.同名磁极相互吸引
B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥
D.异名磁极相互排斥
真题13(2022·浙江杭州·中考真题)如图所示,粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙,它们之间有相互作用力且保持静止。对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是( )
A.甲一定水平向左,乙一定水平向右 B.甲水平向右,乙无法确定
C.甲水平向左,乙无法确定 D.甲、乙均无法确定
真题14(2022·浙江绍兴·中考真题)如图,小敏用条形磁铁使铁钉竖直静止在空中,细线紧绷且质量不计,下列说法正确的是( )
A.铁钉上端被磁化成N极
B.铁钉受到的磁力与自身重力大小相等
C.桌面对石头的支持力和石头的重力是一对平衡力
D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力是一对相互作用力
真题15(2022·浙江丽水·中考真题)按如图电路进行实验,每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流大小 B.线圈匝数 C.电流方向 D.电磁铁极性
真题16(2022·浙江舟山·中考真题)1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的联系。小舟用图甲所示装置来模仿该实验。
(1)实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论,那么他观察到的现象是 ;
(2)早先电话听筒的结构如图乙所示,当变化的电流通过线圈时,电磁铁的 强弱发生变化,对薄铁片产生变化的吸引力,从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音,这样就可以听到对方的讲话了。
真题17(2022·浙江湖州·中考真题)图是小明家家庭电路的一部分。下列叙述中,错误的是( )
A.开关与灯泡串联
B.灯泡与插座串联
C.当开关S断开时,用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四处,能使氖管发光的是d处
D.该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
真题18(2022·浙江丽水·中考真题)某油烟机具有排气和照明的功能,这两种功能既可单独、也可同时使用。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
预测1(2025·浙江金华·一模)如图所示,天花板下悬挂着一块磁性很强的条形磁铁,磁铁下面吸着薄铁片,关于铁片和磁铁的受力个数,下列说法中正确的是( )
A.铁片受两个力作用 B.铁片受三个力作用
C.磁铁受两个力作用 D.磁铁受三个力作用
预测2(2025·浙江宁波·一模)2024年11月,“大学生夜骑开封”突然爆火。作为夜骑队伍的一员,出于安全考虑,小科自制如图所示的夜骑灯,夜骑灯内含可以活动的磁铁,外部缠绕线圈,线圈两端连接发光二极管。小科将夜骑灯绑在自行车车轮上,随着车轮的转动,磁铁来回运动,夜骑灯随之闪烁。下列选项中与“夜骑灯”原理相同的是( )
A. B.
C. D.
预测3(2025·浙江温州·一模)当小温骑上如图所示的滑板车时,车轮转动产生电流,使车轮上的LED灯闪闪发光,下列说法正确的是( )
A.车所受的重力和车对人的支持力是一对平衡力
B.滑板车的把手较粗糙,是为了减小摩擦力
C.滑板车在滑行过程中只受到2个力的作用
D.滑板车滑行能使LED灯发光的原理是电磁感应
预测4(2025·浙江宁波·一模)如图所示,在两端接入电源或电流表组成不同装置,以下正确的是( )
A.接电源,和发电机的原理相同 B.接电流表,和电动机的原理相同
C.接电源,可将电能转化为机械能 D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
预测5(2025·浙江金华·一模)我市已逐渐开始实行电动自行车新政策:只允许新国标电动自行车上路,要求车速不超过。下面是同学们设计的某品牌电动自行车的电路,其中符合“旋钮OP绕O点顺时针转动时,电动机转速变快,当转速超过一定值,电铃会自动报警”的电路是( )
A. B.
C. D.
预测6(2024·浙江温州·二模)如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时可将机械能转化为电能储存于魔方内。下列实验原理和魔方充电器相同的是( )
A. B.
C. D.
预测7(2024·浙江台州·二模)市面上存在一种儿童钓鱼玩具,当鱼钩靠近玩具小鱼嘴巴时,小鱼就被吸引,下列鱼钩和鱼嘴的材料组合正确的是( )
选项
鱼钩材料
鱼嘴材料
A
铁
铁
B
铁
铜
C
磁铁
铜
D
磁铁
铁
A.A B.B C.C D.D
预测8(2024·浙江金华·一模)模型法是科学研究中常用的方法。如图所示的研究过程中用到模型法的是( )
A.用磁感线来描述磁体的磁场
B.研究平面镜成像时,用两支完全相同的蜡烛
C.用看得见熟悉的水流类比看不见的电流
D.手捏住刻度值测试人的反应快慢
预测9(2024·浙江宁波·一模)小科同学在医院看到一个自动输液报警器,如图1所示。闭合开关,当输液报警器处输液管中有药液流过,绿灯亮,无药液流过,喇叭报警。小科运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器,如图2所示。如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是( )
A.电磁铁的上端是S极
B.输液管中没有药液流过时,控制电路线圈中的电流变大
C.当输液管内有药水时,LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上,衔铁吸下
D.调试时,输液管中有无药液流过都会报警,可减小线圈匝数改进
预测10(2025·浙江宁波·一模)人工心脏是一种使用机械或生物机械手段部分或完全替代自然心脏给人体供血的辅助装置,主要由血泵、驱动装置、监控系统、能源四个部分构成。如图所示的人工心脏血泵中,阀门仅向泵室外侧开启,阀门仅向泵室内侧开启。
(1)为了维持人体的血液循环,该装置线圈间所接电源应为 (选填“直流电”或“交流电”)。
(2)为使血液流入泵室,应开启阀门,并使电流从线圈的 (选填“A”或“B”)端流入。
预测11(2024·浙江台州·一模)图甲为恒温水箱温控电路示意图。电热器上标有“220V;1100W”字样,控制电路的电源电压为6伏,热敏电阻R₁置于恒温水箱内,其阻值随温度变化的关系如图乙,R2为滑动变阻器,电磁铁线圈的电阻忽略不计。闭合开关S,当通过电磁铁的电流达到100毫安时,电磁铁可将衔铁吸下。请回答下列问题:
(1)若电热器将水箱内的水加热到设定温度后,工作电路自动断开,则电热器两端分别与触点 (选填“AB”或“CD”)连接。
(2)工作电路中电热器正常工作时,通过电热器的电流为多少安?
(3)为了将恒温水箱内的水温控制在60°C,应将R2的阻值调到多少欧?
(4)若将R2的滑片往左移动时,则设定温度将 (选填“升高”或“降低”),请说明理由: 。
预测12(2024·浙江杭州·一模)“地漏”(图甲)是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点,如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等,工作原理如图乙。请判断磁体B上端的磁极为 极,并分别解释磁悬浮地漏在密封和自动快速排水时的工作原理。(密封盖质量忽略不计)
押题1 如图所示,一个综合实践小组的同学用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架上,并按图示连接电路,则电磁铁的上端是 极(填“N”或“S”)。闭合开关,用手是轻推一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易的 (填“发电机”或“电动机”),若只将电源的正负极互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向 。(填“相同”或“相反”)
押题2小柯家的电路如图所示,开始时各部分工作正常,当将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电茶壶突然不能工作了,但电灯仍能正常发光,拔出电饭煲的插头,把测电笔插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,则( )
A.电路的C、D两点间导线断路
B.插座的接地线断路
C.插座的左右插孔短路
D.电热壶所在的B、D两点间断路
押题3能量转化或转移是自然界的普遍现象,如图所示为核电站示意图、家庭电路部分示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.核反应堆进行的核裂变释放核能,直接转化为家庭电路所需的电能
B.高温蒸气进入推动汽轮机运行时是把汽轮机的机械能转化为水蒸气的内能
C.发电机利用了电流磁效应发电,电热水壶利用了电流热效应烧水
D.手机充电和电热水壶烧水时,两者本质都是电流做功
押题4小明家在新家装修时,家庭电路安装好后,电工为了检验电路中是否存在短路现象,准备去掉熔断丝,在熔断器上接一试验灯泡进行诊断,下列判断错误的是( )
A.闭合开关,试验灯泡和灯L都发光,但都较暗,说明灯L发生了短路
B.闭合开关,试验灯泡和灯L都发光,但都较暗,说明电灯所在的支路正常
C.没有闭合开关,试验灯泡和灯L都发光,但都较暗,说明开关发生了短路
D.没有闭合开关,试验灯泡就正常发光,其它电灯不亮,说明干路发生了零火线相碰
押题5作图是一种常见的建模方法,下列模型和描述正确的是 ( )
A.重力示意图 B.某晶体熔化图像
C.光从空气斜射入水 D.磁感线
押题6研习小组设计了新的实验方案,对电流的磁现象进行了再探究。
(1)实验一:如图甲,小磁针静止后,使导线与小磁针互相垂直放置,闭合开关,并向左移动滑动变阻器的滑片,则小磁针的偏转情况 (填“偏转”或“不偏转”);
(2)实验二:如图乙,小磁针静止后,使导线与小磁针互相平行放置,闭合开关,并向左移动滑动变阻器的滑片,实验中观察发现小磁针偏转的角度始终较小。为了使实验现象更明显,你的建议是 ;
(3)实验三:如图丙,通电直导线正下方的小磁针的S极向纸外偏转。现用“电子枪”发射大量电子,沿着水平方向由左到右平行飞过小磁针正上方,如图丁.则小磁针的S极将向纸 (选填“外”或“内”)偏转。
押题7立柱式无土栽培是一种新型农业种植方式,可在一定程度上缓解耕地紧张的问题。为使其更好地发挥节省土地面积、节能、产量高、自动化等优点,农业专家提出以下建议。
建议一:在透明大棚中建有一定数量的立柱,如图甲。立柱表面有种植口,有序错位排布,用于放置植物。立柱的中央有一条管道,管道分支连接各个种植口,可通过进水管道将营养液输送至每个种植口底部,多余的营养液可经排水管道流回集液槽,如图乙。
建议二:立柱顶部的水箱内配备压敏电阻R,电阻大小随压力变大而减小。控制电路可控制阀门的打开和关闭,其电路如图丙。
建议三:选择生长高度以下的带叶植物。
结合上述信息并综合运用所学知识,对农业专家的建议能实现立柱式无土栽培的优点作出解释。
押题8今年3月份,浙江省各地市深入推进电动自行车综合治理改革,执行了多条安全措施。
(1)措施一:不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚。当车速较快时,遮阳棚会向上掀翻。这是因为 ;
(2)措施二: 新国标电动自行车限速25km/h。
①过快行驶具有一定的危险性,因为电动自行车在高速行驶时比低速行驶具有更大的 ;
②为实现对超速电动车的预警,同学们设计了如图乙和图丙的电路方案,要求具有“旋钮OP绕O点顺时针转动时,电动机转速变快,当转速超过一定值,电铃会自动报警”的功能。请判断哪种方案符合要求并明理由。
押题9电冰箱是常见的家用电器。
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用 相互吸引来增强它的密封性能;
(2)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示细心观察发现,三脚插头中“1”与冰箱 连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样设计的好处是
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
押题10如图所示是小科为家用电热水器设计的一个自动控制装置,是热敏电阻(置于热水器的水中)。
(1)该控制电路中热敏电阻的阻值随温度的升高而 (选填“增大”或“减小”),它才能有效地工作。通电时继电器线圈上端为 极;
(2)图中控制电路的电源电压,继电器线圈(漆包线)电阻为。当线圈中的电流大于等于时,继电器的衔铁将被吸合。电流等于时,热敏电阻的阻值是 。
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功和功率、机械能
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
判断动能和势能的变化
常出现在填空题、选择题中。主要考查根据动能和势能的影响因素判断动能和势能的变化情况
2023杭州
2023丽水
2022金华
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机械能转化和守恒
常出现在填空题、选择题中。主要考查判断动能和势能的转化、判断机械能是否守恒、利用机械能守恒比较物体能量的大小
2024浙江省统考
2023温州
2023杭州
2023绍兴
2023丽水
2022杭州
2022绍兴
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功、功率的概念
常出现在填空题、选择题中。主要考查功的两个必要因素、判断不做功的三种情况、功和功率的联系
2023舟山
2022湖州
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功、功率的计算
常出现在填空题、选择题、计算中。主要考查功和功率的计算公式的应用
2024浙江省统考
2023湖州
2023衢州
2023金华
2023丽水
2022衢州
2022温州
2022湖州
2022杭州
2022绍兴
2022金华
2022丽水
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考查分值:分值在3-6分之间。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、解答题。
命题趋势:功和机械能为中考必考内容。大部分地区的考题都是以生活中的常见现象为基础设置相应的问题。对于功和功率的计算,一般是与汽车或新能源汽车结合,要求计算功、功率、牵引力等。关于动能和势能、机械能守恒,一般会与各种体育运动、我国航空航天事例结合,考查动能和势能的转化、判断机械能的变化等。
【回归课本】
考查要点1: 机械能转化
实验解读:
实验表明:物体的动能和重力势能可以相互转化。
①在图 3-16 和图 3-17 所示的实验中,如果没有空气摩擦阻力,摆锤和滚摆每次都会上升到原来的高度。
②物体的动能和弹性势能也可以相互转化。当拉长橡皮筋时,橡皮筋就储存了弹性势能。放手后橡皮筋就会飞出去,橡皮筋的动能就是由绷紧的橡皮筋的弹性势能转化而来的。
③动能和势能之和称为机械能。大量事实表明,动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变,或者说,机械能守恒。
【机械能守恒的判断方法】
方法一:做功法
①对于一个物体而言,只受到重力的作用时机械能一定守恒(只有重力对物体做功)
②对于多个物体组成系统而言,只有重力和系统内的弹力做功,系统机械能守恒
方法二:定义法
机械能守恒:物体具有的动能和势能发生相互转化,但是动能和势能的总和保持不变,我们称这个物体的机械能守恒。只需要判断该物体的机械能有没有对外转化出去,如果只是自身动能与势能相互转化,那么自身的机械能总和不变,即机械能守恒,若有将机械能转化为其他物体的能量,则该物体机械能不守恒。
考点点拨:
机械能转化分析方法小妙招:
过程中减小的能量 → 增大的能量
(能量并不会凭空消失,也不会凭空创造)
考查要点2: 做功与否的判断
考点解读:
1.做功必须满足两个条件:
①有力作用在物体上。
②物体在这个力的方向上通过了一段距离。
2.以下是三种不做功的情况:“劳”——力,“动”——距离
①有力的作用,但是物体没有移动(距离为0)——“不动无功”,如图①所示;
②物体移动了,但是没有力作用(比如足球离开脚后继续运动)——“不劳无功”,如图②;
③有力作用,物体也移动了,但物体移动方向与力的方向垂直——“劳而无功”或“垂直无功”,如图③。
① ② ③
考点解读:
《科学》中的“做功”,跟我们日常所说的“做工”或“工作”不一样。从物理学的角度来说,做功必须具备两个条件。
①有力作用在物体上。
②物体在这个力的方向上通过了一段距离。
考查要点3: 功和能量转化
考点解读:
举重运动员具有能量才能对杠铃做功,做功时消耗的能量转化为杠铃的势能;推车的人有能量才能对车做功,做功时消耗的能量转化为车的动能以及由于摩擦而产生的热能。物体具有做功的本领,是因为它具有能量。
做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做多少功,就有多少能量发生了转化。因此,可以用功来量度能量转化的多少。
考查要点4: 功和功率
考点解读:
1.功率(定义):单位时间内做的功,用字母P表示。
2.功率的单位:瓦特,简称瓦,符号 W。国际单位制中,功的单位是 J,时间的单位是 s,功率的单位就是 J/s。1 W = 1 J/s,意思是 1s 内完成了1J 的功。常用的单位还有“kW”,1kW=1000W。
3.功率(意义):用来衡量物体做功快慢的物理量。功率只表示做功的快慢,不表示做功的多少,一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定。功率大的机械,做功不一定多;做功多的机械,功率也不一定大。
4.计算公式:,公式变形:、
5.公式推导:
6.比较功率大小的三种方法:
①在相同时间内,比较做功的大小,做功越多的物体,功率越大;
②在完成相同功的条件下,比较所用时间长短,所用时间越短的物体,功率越大;
③做功的多少和所用时间都不相同的情况下,通过计算进行比较
7. 重力做功
(1))克服某力做功:若物体移动方向与力的方向相反,我们就说这个物体克服这个力做了功;克服某力做功多少计算方式与功的计算相同。
(2)物体重力做功或者是克服重力做功公式 。G为物体重力,h为物体高度的变化。
真题1(2024·浙江·中考真题)某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系(如图,A、B两点等高)。忽略摩擦及空气阻力,小滑块由静止滑下,下列说法错误的是( )
A.小滑块下滑过程中机械能守恒
B.小滑块上升过程中内能不断增加
C.小滑块从A点静止滑下,能到达B点
D.小滑块起始位置越高,到达斜面底端速度越大
真题2(2024·浙江·中考真题)如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于 (填“静止状态”或“运动状态”);
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为 焦;
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为 牛。
真题3(2023·浙江温州·中考真题)如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中,滚摆处于甲、乙位置时( )
A.重力势能不同,动能相同 B.重力势能不同,动能不同
C.重力势能相同,动能相同 D.重力势能相同,动能不同
真题4(2023·浙江杭州·中考真题)小金将小球竖直向上抛出,小球先上升后下落,不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前,此过程中能量变化的分析,正确的是( )
A.动能先增大后减小 B.势能先减小后增大
C.机械能先减小后增大 D.机械能保持不变
真题5(2023·浙江绍兴·中考真题)2023年5月10日,搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射,进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是( )
A.加速升空时,天舟六号机械能不变
B.进入轨道后,天舟六号的惯性消失
C.对接靠近时,以“天和”舱为参照物,天舟六号是静止的
D.对接成功后,组合体绕地运行过程中运动状态发生改变
真题6(2023·浙江丽水·中考真题)重为0.027牛的乒乓球,从1米高的A点自由下落,第一次落地弹起至0.6米的最高点B(如图甲)。将乒乓球置于装有适量水的杯子中,一起从1米高处自由下落,杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米(如图乙)。
(1)图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中,机械能减少 焦;
(2)图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米,是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大,此时对乒乓球做功的物体是 。
真题7(2022·浙江杭州·中考真题)如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)
(1)从O点到A点的过程中,运动员的机械能 (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。
(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能 (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”,下同);运动员的动能 。
真题8(2022·浙江绍兴·中考真题)在北京冬奥会上,中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。
(1)滑雪板底做得越宽大,对雪地的压强 ;
(2)若滑雪板与雪地总接触面积为0.4m2,苏翊鸣和滑雪板的总质量为72千克,当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时,对雪地的压强为多大?
(3)图甲是他在决赛中的完美飞行轨迹,AB是飞跃跳台的上升阶段,BC是下落阶段,请在图乙中画出他在飞行过程中速度随时间变化的大致曲线图,(v0为A点的速度,不计空气阻力)
真题9(2022·浙江·中考真题)跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一
(1)北京冬奥会上某运动员在跳台滑雪比赛时的运动轨迹如图所示,该运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中,重力势能大小的变化是 ;
(2)跳台采用的人造雪可循环利用,体现绿色奥运理念。造雪时不断吸入水,喷出粉状雪,该造雪过程中水发生的主要物态变化是 。
真题10(2023·浙江湖州·中考真题)在湖州看见美丽中国,美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为,在一段平直的高速公路上匀速行驶3km,用时2min,运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120km/h。
(1)高速上限速,实际上是为了避免汽车的 (填选项)过大,减少车祸发生时的危害;
A.惯性 B.动能 C.势能 D.摩擦力
(2)通过计算判断该房车在此路段是否超速;
(3)计算在这3km路程内房车牵引力所做的功。( )
真题11(2023·浙江衢州·中考真题)2060年前我国要实现“碳中和”目标,其中碳减排、碳封存是实现碳中和的主要途径。
(1)人们常说“电动汽车比燃油车环保”,为了探明电动和燃油两种汽车的碳排放量,科学家对A品牌某款电动汽车和B品牌某款燃油汽车进行四个维度的对比,相关信息如下表。
对比维度
电动汽车
燃油车
汽车生产及回收
每生产和回收一辆共排放约20.5 吨碳(其中生产和回收锂电池组约占一半的碳排放)
每生产和回收一辆共排放约10.1吨碳
能源生成
使用绿色能源为其供电,年均消耗的电能相当于排放约0.7 吨
碳动力来自化石燃料的燃烧,年均排放约3.3吨碳
使用维护
一年保养维护排放约0.15 吨碳
一年保养维护排放约0.15吨碳
电池使用年限
锂电池组平均寿命8年
/
根据以上信息,从碳排放的角度来看, 你是否赞同“电动汽车比燃油车环保”这个观点,并说明理由。
(2)该电动汽车匀速通过高速公路上一段 3km的平直路段,用时 0.03h,消耗的电能为2.25×106J。
请计算:①汽车行驶的速度。( )
②若消耗电能的80%用于驱动汽车前进,汽车在该路段行驶时受到的阻力。( )
(3)全球排放的CO2,大约有30%~40%被海洋吸收,导致海水酸化。捕获海水中的CO2比捕获空气中的成本更低,科学家计划从海水中捕获CO2,收集后压缩成液态,再注入海底废弃的油田封存。
①封存CO2,能有效减缓 效应。
②为实现碳中和目标,我们应该如何践行低碳生活 。
A.天天使用一次性筷子
B.节约纸张,节约用水用电
C.减少或拒绝使用一次性塑料袋
D.走路、骑车或乘坐公共交通工具上学放学
真题12(2023·浙江金华·中考真题)我国设计生产的无人机世界领先,具有高效、轻巧、功率大等特点,广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机,主要用于播种、施肥、打药等,铭牌上的部分参数如下表所示。
整机型号
N420
最大起飞质量
药箱额定容量
作业速度
完成下列问题:
(1)这款无人机以的作业速度共水平飞行,需要多少小时?
(2)这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面,对地面的压强约,无人机与地面的总接触面积约为多少平方米?
(3)若这款无人机以最大起飞质量、速度竖直向上匀速飞行,不计空气阻力,则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦?
真题13(2023·浙江舟山·中考真题)功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是( )
A. 人用力搬石头,没有搬动
B. 叉车把货物从地面抬升到一定高度
C. 人拎着书包沿楼梯走上二楼
D. 人推小车通过一段距离
真题14(2023·浙江丽水·中考真题)2023年广交会上展出的可骑行电动行李箱,受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上(如图),以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒,骑行时所受阻力是总重的0.04倍。
部分参数
最大速度
3米/秒
空箱质量
10千克
轮子与地面的总接触面积
0.003米2
(1)测试者在20秒内骑行的路程为 米;
(2)求测试者坐在电动行李箱上时,行李箱对水平地面的压强;
(3)求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。
真题15(2022·浙江衢州·中考真题)中国055型驱逐舰装配的“鹰击-21”高超音速导弹,因其超强的攻击力,被称为“航母杀手”。
(1)当驱逐舰执行护航任务时,不能与其他舰艇近距离并列前行,这是因为两艘舰艇中间的水流速度快,压强 ,易造成海难事故。
(2)如图是导弹的飞行路线图,导弹发射升空至最高点后关闭发动机,仍能加速向下俯冲。请从能量转化的角度解释原因: 。
(3)导弹受到的空气阻力与导弹速度的关系
导弹速度v(米/秒)
50
100
150
200
500
1000
导弹受到的空气阻力F(牛)
50
200
450
800
5000
20000
若导弹在末端巡航阶段以1000米/秒的速度匀速直线飞行1000米,请结合上表信息,求该过程中导弹克服空气阻力做的功。( )
真题16(2022·浙江湖州·中考真题)科学量是科学中量度物体属性或描述物体运动状态及其变化过程的量。下列科学量中,用来描述物体运动快慢的是( )
A.长度 B.功率 C.速度 D.时间
真题17(2022·浙江温州·中考真题)如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。
(1)图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1,图乙中小明静止悬挂在单杠上时,单杠对他的作用力为F2,则F1 F2(选填“大于”“小于”“等于”)。
(2)重为600牛的小明按图乙做一个引体向上,需克服自身重力做功约为 焦。
(3)运动时,人体产热增加,散热也加快,使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式: 。
真题18(2022·浙江湖州·中考真题)甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上,在大小为6牛的水平推力F作用下,向右做速度为5米/秒的匀速直线运动,如图所示(忽略空气阻力)。下列叙述中,错误的是( )
A.甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用
B.甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛
C.当F的大小为6牛时,做功的功率为30瓦
D.当F的大小为10牛时,甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动
真题19(2022·浙江杭州·中考真题)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A.W甲>W乙>W丙 B.W甲<W乙<W丙 C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
真题20(2022·浙江绍兴·中考真题)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块,当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为 牛。
(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为 米/秒。
(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功 焦。
真题21(2022·浙江·中考真题)太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成测定的参数如下:小车的质量为100g,车长8cm、宽6.5cm、高3cm,轮胎与地面的总接触面积为2cm2完成下列问题:
(1)小车静止在水平地面时,对地面的压强为多少?
(2)某次测试中,小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒,该次测试中小车的速度为多少?
(3)测试中,小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶,若受到的阻力为重力的0.1倍,此时小车的功率为多少瓦?
真题22(2022·浙江丽水·中考真题)如图甲是清代的手持消防水枪,它在消防灭火中发挥过一定作用,其部分结构如图乙:枪身由内外两个套筒组成,外筒底部是进水口,内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中,先向上提内筒吸水,再向下压内筒喷水,如此反复。
(1)[原理分析]使用消防水枪吸水时,主要是利用了 。
(2)[方案设计]如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构,合理的是 。
(3)[尝试实践]为了解消防水枪的使用效果,小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示,用30秒将20千克水喷到15米高处,求他们对水做功的功率。 。
预测1(2025·浙江金华·一模)如图所示,一个很轻的圆柱形盒盖,内侧粘上一个较重的铁球,放置在不太陡的斜面上,松手发现盒盖向上滚动,关于滚动过程,下列说法正确的是( )
A.由于整体上移,滚动过程中整体的重力势能增加
B.虽然整体上移,但滚动过程中整体的重力势能不增加
C.向上滚动时动能转化为重力势能
D.向上滚动过程可以滚过完整的一圈
预测2(2025·浙江温州·一模)某同学在校运会上以标准姿势投出实心球(出手点距离地面约2m),如果不计空气阻力,以下能正确表示从投出实心球到实心球落地前的动能或势能变化情况的是( )
A. B.
C. D.
预测3(2025·浙江宁波·一模)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的( )
A.动能一直增大 B.重力势能一直减小 C.机械能保持不变 D.机械能一直增大
预测4(2025·浙江温州·一模)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,上升到最高位置C点,其中在B点时速度最快,上下震荡后静止在空中。对此过程,下列描述正确的是( )
A.人从B点运动到C点,重力势能和动能都增加
B.在最高点C时,弹性势能达到最大值
C.人从A点运动到B点,动能减小
D.人上升和下降时最大速度不同
预测5(2024·浙江温州·二模)体育考试时,小龙用相同的速度在相同高度将篮球沿不同轨迹从A点投向B点,如轨迹1和轨迹2所示。若空气阻力不可忽略且大小恒定,则下列说法正确的是( )
A.篮球重力势能的变化量:轨迹1>轨迹2 B.篮球重力势能的变化量:轨迹1<轨迹2
C.篮球动能的变化量:轨迹1>轨迹2 D.篮球动能的变化量:轨迹1<轨迹2
预测6(2024·浙江台州·二模)下列杭州亚运会赛事中,运动员重力势能变化最大的是( )
A.象棋 B.跳水
C.举重 D.射击
预测7(2024·浙江温州·二模)跳水运动中蕴含着许多物理知识,如图所示,运动员站立在跳台上的A点,然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空,至最高点后自由下落,至C点落入水中。若不计空气阻力,运动员从离开跳台到落水前的过程中,下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的是( )
A.①③④ B.②③④ C.①④ D.③④
预测8(2024·浙江衢州·一模)投掷实心球是中考体育选考项目之一。图甲为实心球出手后的运动示意图,其中是实心球出手瞬间的速度,θ是出手角度,h是出手高度。图乙为投掷距离s随出手角度θ变化的图像。下列说法不正确的是( )
A.实心球离手后至落地过程中,实心球的动能先减小后增大
B.实心球在运动到最高点时,如果一切外力消失,实心球将做匀速直线运动
C.实心球的投掷距离s随角度θ增大而先增大后减小,角度时,投掷距离s最大
D.若要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关,只需控制出手角度θ相同即可
预测9(2025·浙江·一模)某游客参加蹦极挑战,从开始自由下落至第1次到达最低点的过程中,下落速度与时间关系如图甲,若该过程中蹦极绳的弹力与时间的关系如图乙(忽略空气阻力)。t1至t2过程中,游客速度继续增大的原因是自身重力 (选填“>”、“<”或“=”)游客受到的拉力,t2至t3过程中,游客和蹦极绳之间的能量转化情况是 。
预测10(2025·浙江宁波·一模)每年的8月8日是我国全民健身日,某社区组织进行引体向上比赛。小科的质量是,做引体向上时,每次身体重心向上移动。小科用了就完成8个引体向上动作,获得小组第一名。小科每完成一个引体向上,克服重力做的功为 ,20s内克服重力做功的平均功率是 。
预测11(2024·浙江温州·一模)如图所示,汽车设计与生产时,都会进行复杂性较高的汽车安全碰撞试验项目。运动的汽车具有动能,动能越大,破坏力越大。汽车的动能大小与什么因素有关呢?小明在老师的帮助下,利用斜面、钢球、木块等器材进行了模拟碰撞研究,实验现象如甲、乙、丙图所示。
(1)分析以上实验现象,可知: 。
(2)某资料显示:抛出的篮球的动能约30J,飞行的步枪子弹的动能约5000J。小明得出质量与速度这两种因素中,速度对动能的影响更大。请对此做出评价: 。
(3)车的动能越大,能够做的功越多,如果遇到突发情况,需要紧急制动时,制动距离更长,危险性更大。列举与此相关的交通规则: 。
预测12(2024·浙江台州·二模)如图所示“鲲龙-600”(AG600)是我国大飞机三剑客之一,是我国自行设计、研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机,是世界在研最大的水陆两用飞机。该飞机最大起飞质量为53.5t,最大巡航速度为500km/h。在某次测试中,飞机在水面以12m/s的速度沿直线匀速行驶,水平动力的功率(g取10N/kg)为2.4×106W。
(1)“鲲龙-600”在匀速上升的过程中,机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)的,飞机相对于地面的树木是 (选填“静止”或“运动”)的。
(2)飞机以最大起飞质量从水面竖直升至150m高空时,克服重力做功为多少J ?
(3)水陆两栖飞机在水面匀速行驶10s的过程中,水平动力是多大 ?
押题1 我国运动员全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台决赛中再创佳绩,成功卫冕金牌。如图所示为其跳水动作分解图,运动员不考虑空气阻力,下列分析错误的是( )
A.在跳台静止站立时,跳台对她的支持力和她的重力是一对平衡力
B.上升到点时,她的动能达到最小
C.由点下落至点,她的惯性始终不变
D.入水后,随着速度减小,她的动能全部转化为重力势能
押题2 2024年3月25日,东阳出现了狂风暴雨甚至有冰雹来袭的极端天气。如图是某校当天的一些场景。对相关场景的科学解释合理的是( )
A.铁皮被掀起,是因为铁皮下方空气流速大压强小
B.树木被折断,是因为风对树的力大于树对风的力
C.车辆被砸坏,是因为冰雹的质量和速度较大,动能大的缘故
D.我们只要做好预防工作,完全可以避免极端天气带来的危害
押题3如图是一款国产纯电双人智能飞行器,该款飞行器配备高清摄像头采用自动驾驶模式,精准航行。请完成下列问题:
(1)地表景物通过飞行器摄像头所成像的性质是倒立、缩小的 像;
(2)该飞行器水平飞行2千米用时3分20秒,飞行器的平均速度为多少?
(3)总质量为760 kg的飞行器以恒定速度竖直升高100米用时19秒,求此过程中飞行器克服重力做功的功率大小?
押题4国家跳台滑雪中心主体建筑形似中国古代摆件“如意”,故被称作“雪如意”。“雪如意”其中一条主赛道的落差为115米,长度为106米。关于运动员在单板滑雪项目比赛时分析正确的是( )
A.从坡顶滑至底端,运动员重力势能只转化为动能
B.从坡顶滑至底端,运动员速度大小保持不变
C.下滑过程中,运动员受到的支持力和重力是一对平衡力
D.滑至底端,运动员继续向前运动是因为运动员具有惯性
押题5科学研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“类比法”、“模型法”等科学方法。下列研究实例中,用到的科学方法与其它三项不同的是( )
A.甲实验用木块滑动距离表示动能大小 B.乙实验通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小
C.丙实验通过海绵形变程度判断压力作用效果 D.丁实验用磁感线描述磁场
押题6彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目,如图甲所示,游客只需坐在橡皮圈上,就能随橡皮圈一起快速滑下。图乙是该游乐项目的简化模型,AB段表示彩虹滑道,BC段表示水平的人工草皮减速带。
(1)以橡皮圈为参照物,游客处于 状态(填“静止”或“运动”);
(2)游客在BC段滑行的过程中,速度越来越慢,则橡皮圈与减速带之间的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若人和橡皮圈的总质量为60千克,则从15米高的A点静止下滑到C点停止运动,克服摩擦做功为 焦。
押题7利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验。用两根细绳将小球悬挂起来,拉起小球,当细绳与竖直方向成θ角后松手,记下木块移动的距离s。改变角度θ的大小,重复实验。
(1)本实验探究的问题是物体的动能大小与 的关系;
(2)利用如侧视图的两根细绳悬挂小球,而不用一根细绳,其好处是 ;
(3)本实验是通过 体现动能大小的。
押题8某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,将卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,做成了一个会跳的卡片,如图所示。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组超出了如下猜想:
A.与卡片的质量有关 B.与橡皮筋的形变量有关
为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验.
(1)探究跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,分别套上相同的橡皮筋,操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是
(2)经过多次重复实验,发现厚卡片弹起的高度较低,那是因为
(3)为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关,请你为该小组提供使橡皮筋形变量不同的一种方法: 。
(4)在某次实验中,人将放在桌上的卡片用手压平,这个过程人做功为;卡片从最高点下落到桌面重力做功为,则 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
押题9沿岸放置救生装备是防溺水的措施之一,其中救生圈属于一种常见的救生装备。如图为专业救生圈,根据国际标准,以方便抛投。已知某专业救生圈质量为2.5千克,体积为30分米3。
(1)对溺水暂时停止呼吸的患者,人工呼吸前应先清除口腔和鼻内的异物,是为了保持 系统的通畅;
(2)某次救援中,将平放在地面的救生圈拿到离地面140厘米后,抛投到水面。问在拿起救生圈过程中克服重力做功;
(3)施救落水人员时,要保证水中人员头部露出水面(人的头部体积约占人体积的)。若落水人员的密度约为1.0×103千克/米3,水的密度为1×103千克/米3,求该专业救生圈最大能承受的水中人员的总质量。
简单机械
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
力臂和力的作图
常出现在作图题中。主要考查力臂的画法、画最小动力
2023衢州
✮
杠杆的分类
常出现在填空题、选择题中。主要考查正确判断生活中的杠杆的分类
2023湖州
2022湖州
✮✮
杠杆的平衡条件的应用
常出现在填空题、选择题中。主要考查在杠杆在动态平衡中,判断力的变化情况、杠杆建模计算
2024浙江省统考
2023杭州
2023丽水
2022台州
2022杭州
2022丽水
2022金华
2022舟山
2022衢州
✮✮✮✮✮
动滑轮与定滑轮
常出现在填空题、选择题,考察动滑轮和定滑轮的特点和计算
2023台州
2023温州
2023宁波
✮✮✮
探究杠杆的平衡条件
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括器材的操作、实验的操作要求、实验数据的分析处理、实验交流和反思等
2022绍兴
✮
考查分值:分值在3-6分之间。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、解答题。
命题趋势:简单机械是中考必考内容。填空题、选择题一般是考查识别杠杆的五要素、判断生活中的杠杆分类、杠杆的平衡条件的实际应用,难度不大。作图题一般是要求画出力臂、最小动力等,计算题综合性较强。单独考查滑轮组或斜面的机械效率的概率不大。
【回归课本】
考查要点1: 杠杆的定义及分类
考点解读:
1.定义:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒 (可以是弯曲的)叫做杠杆。 注意:杠杆可直可弯但是必须在力的作用下不能变形。
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。(用0表示)
(2)动力:使杠杆转动的力。(用F1表示)
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用F2表示)
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。(用L1表示)
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(用L2表示)
3.力臂的画法
要正确画出杠杆上各力的力臂,首先要明确力臂的概念---力臂是从支点到动力/阻力作用线的距离,这是解决杠杆问题的关键。通常按下述步骤即可画出力臂:
(1)在杠杆的示意图上,确定支点O,如图所示。
(2)画好动力作用线及阻力作用线,有时需要用虚线将力的作用线延长。
(3)从支点0向力的作用线引垂线,要画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂,力臂用实线表示并用大括号勾出,在旁边标上字母1或h,分别表示动力臂或阻力臂。
可以用简单的顺口溜记住:先找点,后延线,过支点,引垂线。
【能力拓展】
(1)杠杆的形状各异,可以是直的,也可以是弯的,但一定是硬的,不能是软的。
(2)无论是动力还是阻力,杠杆都是受力物体,作用于杠杆的物体都是施力物体。动力和阻力的作用效果是使杠杆向相反方向转动,要明确阻力始终是阻碍杠杆转动的力。
(3)动力和阻力方向:同侧异向,异侧同向(动力和阻力在支点同一侧时,方向大致相反;动力和阻力在支点两侧时,方向大致相反)
(4)力臂有时在杠杆上,有时不在杠杆上,力的作用线过支点时力臂为零,该力对杠杆的转动不起作用。
(5)力臂是点(支点)到线(力的作用线)的距离而不是点(支点)到点(力的作用点)的距离,力臂不一定在杠杆.上。动力臂和阻力臂之和不一定等于杠杆长
考点解读:
名称
力臂关系
力的关系
特点
应用举例
省力杠杆
L1>L2
F1<F2
省力但费距离
撬棒、铡刀、起子等
费力杠杆
L1<L2
F1>F2
费力但省距离
钓鱼竿、镊子等
等臂杠杆
L1=L2
F1=F2
既不省力也不费力
天平、定滑轮
【能力拓展】
对于生活中常见的简单机械应从平常使用中感受其具体运动的过程,然后结合科学知识进行分析;对于较复杂的杠杆,①在图上找到支点、动力、阻力;②画出动力臂和阻力臂;③利用杠杆平衡原理,比较动力臂和阻力臂大小。若动力臂大于阻力臂,则为省力杠杆,反之则为费力杠杆。
考查要点2: 人体中的杠杆
考点解读:人体中的杠杆
(1)抬头——等臂杠杆
抬头时,可以在颈部找到杠杆,杠杆的支点在脊柱之顶,支点后的肌肉收缩提供动力,头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆。
(2)人的手臂——费力杠杆
肘关节是支点,肱二头肌肉所用的力是动力,手拿的重物的重力是重力,显然我们的前臂是一种费力杠杆。虽然费力,但是可以省距离(少移动距离),提高工作效率。
(3)走路时的脚——省力杠杆
脚掌前部是支点,人体的重力就是阻力,腿肚肌肉产生的拉力就是动力。这种杠杆可以克服较大的体重。
(4)做俯卧撑--省力杠杆
脚掌前部是支点,人体的重力是阻力,手臂肌肉产生的支持力是动力。
(3)仰卧起坐——费力杠杆
仰卧起坐(腿部不动,用腹肌使整个上身起来):支点是臀部与支持面的接触点,阻力是上半身的重力,动力是腹肌肌肉产生的拉力,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
考查要点3: 杠杆平衡条件实验探究
实验解读:
1.定义: 杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止或匀速转动状态,我们就说杠杆处于平衡状态
2.杠杆平衡条件
公式:F1L1=F2L2
3.探究杠杆平衡的条件
(1)实验步骤
①调节杠杆两端的平衡螺母(实验过程中不可以再调节平衡螺母),使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态(调节杠杆在水平位置平衡,与调节天平平衡的方法一样,杠杆哪端高,就将平衡螺母向哪端调,即左高左调,右高右调).
支点处于杠杆中央的目的是避免杠杆自重对实验结果产生影响
②给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(便于测量力臂)。这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力。
③设右侧钩码对杠杆施加的力为动力 F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力 F2,测出杠杆平衡时的动力臂L1 和阻力臂 L2。继续重复做 2-3 次实验(避免偶然性,使结论更具有普遍性)
(2) 结论
当杠杆平衡时,动力x动力臂=阻力x阻力臂,即FxL1=F2xL2
(3)方案改进
把钩码换成弹簧测力计(优点: 可以连续改变力的大小)
考查要点4:动滑轮与定滑轮
考点解读:
动滑轮斜拉时,动力臂会减小,而定滑轮斜拉时,动力臂不变
(1)探究定滑轮的工作特点
①实质:定滑轮的支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,是一个等臂杠杆。
②特点:使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
③定滑轮中的力的关系:(不计轮轴间摩擦)F=G
④定滑轮中的路程/速度关系:绳子自由端移动距离/速度=重物移动的距离/速度
(2)探究动滑轮的工作特点
①实质:动滑轮的支点是那段上端固定的绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径 ,因此动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂一半的省力杠杆。
②特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变力的方向,且多费一倍距离。
③动滑轮中力的关系:(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= 1 /2 G
(只忽略轮轴间的摩擦则拉力)F= 1 /2 (G 物+G 动)
④动滑轮中的路程/速度关系:绳子自由端移动距离/速度=2倍的重物移动的距离/速度
考查要点5:滑轮组与机械效率
考点解读:
额外功来源:
竖直动滑轮/滑轮组:(绳子与滑轮转轴处)摩擦、动滑轮重力、、绳子重力
水平滑轮/滑轮组:(绳子与滑轮转轴处)摩擦
定滑轮:(绳子与滑轮转轴处)摩擦
考查要点6:斜面与机械效率
考点解读:
== 斜面的额外功是克服斜面上摩擦力做功
求解斜面摩擦力的方法:W额=W总-W有用
=-
f=
(2)斜面机械效率影响因素
①斜面粗糙程度;②斜面倾斜程度
斜面粗糙程度越小,斜面机械效率越大
斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越大
(3)斜面上摩擦力与拉力的大小关系
f <F拉
如何推导?
==
W额=W总-W有用
(4)斜面上摩擦力大小与斜面倾斜程度的关系
斜面粗糙程度相同时,斜面倾斜程度越大,同一个物体在斜面上所受的滑动摩擦力越小。
真题1(2024·浙江·中考真题)图1是某兴趣小组设计的一款“高空修枝”工具的示意图。使用时,一只手握紧杆子保持静止,另一只手用的力缓慢拉绳子,带动滑轮组工作,在A点产生的拉力为,从而使修剪刀绕O点转动,其刀口对树枝的力为。
请回答:
(1)该工具可用于剪下高处的枝叶。其中,叶属于生物体结构层次中的______(填字母);
A.细胞 B.组织 C.器官
(2)为了探究制作修剪刀的碳钢合金(含Fe、C两种元素)类型,兴趣小组取制作修剪刀的废料进行了实验检测:取样品1.00克与足量的稀硫酸充分反应后,收集到428毫升(按0.035克计)氢气。通过计算并结合下表判断修剪刀材质属于哪种合金类型?
合金类型
低碳钢
中碳钢
高碳钢
碳的质量分数
低于0.3%
0.3%~0.6%
高于0.6%
(3)某时刻,弹簧处于原长,若修剪刀的刀口对树枝施加的力为960牛,是树枝对刀口的力(如图2),此时绳子端需施加的力为多大?(已知厘米,厘米,滑轮中各股绳子视为平行,工具自重和摩擦忽略不计。)
真题2(2023·浙江湖州·中考真题)机械的发明和使用,极大提高了人们的工作效率。下列四种简单机械,一定不能省力的是( )
A.杠杆 B.动滑轮 C.定滑轮 D.斜面
真题3(2023·浙江台州·中考真题)某同学研究滑轮的作用,用重为0.2牛的滑轮,把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下,拉力F做的功为( )
A.0焦 B.1.1焦 C.2.2焦 D.4.4焦
真题4(2023·浙江宁波·中考真题)如图所示,小宁用竖直向上的拉力F提升物体,使物体在内匀速上升了。已知物体重为,动滑轮重为,不计绳重和摩擦。这一过程中,下列说法错误的是( )
A.绳子自由端移动速度为 B.拉力F的大小为
C.拉力F做功为 D.该滑轮的机械效率为80%
真题5(2023·浙江丽水·中考真题)如图是教室壁挂式实物展台示意图,MN为展示台,PQ为连杆拉住展示台,m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
真题6(2022·浙江湖州·中考真题)图为小明同学用老虎钳剪钢丝时的情景,该老虎钳( )
A.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力
B.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力
C.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强
D.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强
真题7(2022·浙江丽水·中考真题)如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤,经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是( )
A.将a点向左移
B.将b点向右移
C.换一个质量较小的秤砣
D.将a、b点都向左移等长距离
真题8(2022·浙江绍兴·中考真题)小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡,下列操作正确的是( )
A.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向左移动
B.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向右移动
C.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向左移动
D.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向右移动
真题9(2023·浙江衢州·中考真题)在学校生态种植园,同学们经历了“挖地→种植→管理→收获”的劳动过程。
(1)挖地:用挖入土壤的锄头翻起土块时(如图甲),锄头属于 杠杆,在答题纸相应位置上画出锄头翻土时动力F1的力臂。
(2)种植:如图乙,种苗基地的菜苗带土出售,是为了减少对菜苗 (填器官名称)的损伤,提高移栽成活率。
(3)管理:①在种植时节,常用能遮光和反光、保温和增温、保水和防水、保肥和增肥、防草和防虫的可降解塑料地膜覆盖在菜地表面(如图丙),使作物生长所需的光、热、水、肥、气等条件得到优化,达到早熟、高产的效果。请综合所学知识,结合地膜的作用,围绕“光、热、水、肥、气”五个条件中的任意两个,解释覆盖地膜能促进作物早熟、高产的科学道理。
从“气”的角度答题示例: 地膜可以避免大雨天过多的水分渗入土壤,防止土壤板结,提高土壤的透气性,有利于作物根的呼吸作用,促进水和无机盐的吸收。
②配制100千克质量分数为5%的尿素溶液进行施肥,需尿素多少千克?
(4)收获: ……
真题10(2023·浙江杭州·中考真题)如图所示为自动升降单杆晾衣架,顶盒中有牵引装置,甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳,水平晾杆上有7个挂衣孔,相邻两孔间距相等,甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为的衣服(含衣架)挂在5号孔(不计晾杆和绳的重力,不计摩擦和空气阻力)。
(1)绳甲对晾杆的拉力为,绳乙对晾杆的拉力为,则 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)此时绳甲对晾杆的拉力为多少?
(3)闭合开关,牵引装置工作,将晾杆保持水平状态匀速提升,用时,此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少?
真题11(2022·浙江台州·中考真题)图甲是一种太阳能“摆叶花”,其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体,由摆杆OB和叶瓣OA组成,可视为绕固定点O自由转动的杠杆。
(1)图乙为断电静止时的状态,叶瓣OA重0.04牛,C是其重力作用点。摆杆OB质量不计,B端固定着一块小磁铁,C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛?
(2)线圈E有电流时,推动磁铁向左上方运动,则线圈E上端的磁极是 极;
(3)线圈E推动磁铁向左上方运动,使摆叶AOB顺时针小幅摆动后,立即断电,摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。
真题12(2022·浙江杭州·中考真题)为弘扬红军长征精神,铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全,需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示,将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上,测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器,测出A处和B处受到的压力FA和FB(可通过显示器直接读取压力大小),其测量值如表所示。
(1)雕像受到的重力为多少?
(2)雕像重心距脚后跟B处的距离是多少?
压力
显示器读数/N
FA
3200
FB
2400
真题13(2022·浙江舟山·中考真题)如图是广泛应用于建筑的强夯机,使用时夯锤从高处下落撞击地面,从而起到夯实地基的作用。(g取10N/kg)
(1)如图所示,a是 滑轮。
(2)为确保安全,应考虑钢绳的承受力。若夯机使用了质量为4×104千克的夯锤,则钢绳能承受的拉力至少多大?(不计滑轮、钢绳自重及摩擦)
(3)夯实地基所需能量来自于夯锤的重力势能。若质量为4×104千克的夯锤,从10米高处下落至地面,重力做了多少功?
真题14(2022·浙江衢州·中考真题)某学习小组设计如图甲电路,并将电流表改装成液体密度显示表。电源电压为6V且保持不变,定值电阻R0的阻值为20欧,R是压敏电阻,其阻值与所受压力F的关系如图乙。已知图中用来盛放待测液体的空容器质量为0.7千克,每次测量时液体须注满容器。
(1)小科按图甲连接电路时,开关应处于 状态。
(2)容器中不加液体时,闭合开关,电流表指针所指刻度标为“0克/厘米3”。求“0克/厘米3”刻度线对应的电流值。( )
(3)小明在制作过程中发现,待测液体密度差异较大时,指针偏转角度差异却较小。小明针对测量精确度不高的问题,对装置进行了如图丙的改进(杆AO可绕固定点O自由转动,容器悬挂在A点)。请根据所学知识,说说这样改进的科学道理。( )
真题15(2023·浙江温州·中考真题)某同学发明一自动升降排水井盖(如图甲),暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升(如图乙),加快路面雨水的排放。
(1)井盖抬升过程中,定滑轮的作用是 ;
(2)某次排水过程中,重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中,克服井盖重力做功 焦;
(3)要使降水量稍小时就能抬升井盖,可采取的措施有: 。(写出一点)
真题16(2022·浙江·中考真题)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式 ,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是 ;
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________?___________”刻度(单位g/cm3);
④以AB两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往 侧移动;
(3)步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为 ;
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是 。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
预测1(2025·浙江宁波·一模)健身步道上的坐式划船训练器如图所示,人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是 ,若要增加训练强度,应将配重盘向 端移。
预测2(2025·浙江宁波·一模)将一根蜡烛中间垂直插入大号缝衣针,缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上,点燃蜡烛两端,蜡烛两端会不断上下翘动,蜡烛跷跷板就做成了,有关蜡烛跷跷板的下列说法正确的是( )
A.选用越粗的蜡烛效果越好
B.转轴位置离蜡烛重心越远越好
C.点燃后的蜡烛必须要两端燃烧速度相同,才能使带火苗的跷跷板往复翘动
D.跷跷板蜡烛蜡烛转动的动能来源于蜡烛自身的重力对自己做功
预测3(2024·浙江丽水·二模)学习了杠杆知识后,小莲自制了一架天平,并将两个重物放在自制天平的秤盘上,放入重物前天平在水平位置平衡,放入重物后天平向右倾斜,秤盘最终落在桌面上如图所示。若不改变秤盘的悬挂位置,仅将重物左右互换,则互换后天平( )
A.不可能向右倾
B.不可能向左倾
C.不可能平衡
D.右倾、左倾、平衡都有可能
预测4(2024·浙江温州·二模)网上分享的开瓶方式有很多,下图是其中的两种不同的开瓶方式,下列关于这两种方法的说法不正确的是( )
A.图甲、乙的开瓶器都可视为省力杠杆
B.图甲、乙中杠杆的支点均为B点
C.图甲中杠杆的动力臂为AC,图乙中杠杆的动力臂为AB
D.使用时图甲用力方向为顺时针转,图乙为逆时针转
预测5(2024·浙江台州·二模)如图是一款锂电池电动自行车,锂离子电池可充电,以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极。以下说法正确的是( )
A.LiMn2O4是氧化物
B.电池使用时,电池外部金属导体中电子从负极流向正极
C.充电时化学能转化为电能
D.将后轮略微提起,力作用在A点一定比B点省力
预测6(2024·浙江宁波·二模)《天工开物》中记载了一种汲水灌溉装置——筒车(如图甲所示),河道流水驱动轮子转动,边缘绳系的竹简将水从河里不断输送到上方接水槽中,然后流向农田(如图乙所示)。下列说法正确的是( )
A.筒转动时轮子相当于动滑轮 B.筒车向上运水越多功率就越大
C.筒车轮子越重其机械效率就越大 D.简车送水时动能转化为重力势能
预测7(2024·浙江宁波·三模)胡柚大丰收,小金需要帮爷爷奶奶把一箱质量为240kg的胡柚搬到2m高的车上,为了省力(如图)。搬运过程中,他用沿斜面向上1200N的力,此过程中斜面对重物做的有用功 ,简易斜面装置的机械效率为 %,斜面与箱子间的摩擦力为 。
预测8(2024·浙江温州·模拟预测)如图所示,物体A在水平拉力F的作用下以0.1米/秒的速度匀速运动10秒,弹簧测力计示数为2牛。不计绳和滑轮重量,不计绳与滑轮等摩擦。
(1)图中甲滑轮的作用是 ;
(2)物体A克服摩擦力所做的功 焦。
预测9(2023·浙江杭州·二模)如图为一举重杠铃。
(1)小明同学在一次体育课上举杠铃的过程中,他觉得自己右手力量要大于左手的力量,如果在举重过程中想让右手再多承担一些压力,则他的右手应该向 (选填“右端”或“左端”)移动;
(2)在一次举重过程中,小明同学双手将杠铃举过头顶,在他举着杠铃站立时左右两手间距离为1m,左手距离左侧杠铃0.4m,右手距离右侧杠铃0.6m,若此时小明左手竖直向上举的力为350N,则小明同学所举杠铃总质量为多少千克 ?
(3)若小明同学体重50kg,某次举起的杠铃总重只有30kg,在由蹲下到起立的举重过程中,杠铃高度升高了1.8米,而自身重心升高1米,则在该次举重过程中的机械效率是多少 ?
押题1 小柚推着购物车在超市购物,如图所示,购物车与货物的总重为100N,A点距离地面0.9m,B、C点为车轮与地面的接触点,当购物车遇到障碍物时,越过障碍物的推车可视为杠杆。小柚先后两次在A点对购物车施加竖直方向的作用力,使车的前后轮分别越过障碍物,下列说法正确的是( )
A.图甲中购物车要越过障碍物,小柚应在A点施加竖直向上的力
B.图乙中的购物车越过障碍物时以B为支点
C.图甲和图乙中施加的动力分别为和,则大于
D.图乙中动力的力臂大小为0.6m
押题2 共享单车不但为出行带来方便,而且健康环保。
(1)骑行时,后轮中一台微型发电机能为电子锁内的电池充电,该发电机的工作原理是 现象;
(2)如图是共享单车上的篮子示意图,BAC可视为一杠杆,其中AC为16cm,AB为12cm。若以A为支点,物体放在篮子中其重力作用线过C点。螺丝B对篮子起固定作用,该作用力是 (选填“F1”、“F2”或“F3”)。若不计车篮子自身重力,螺丝B最大承受力为80N,则车篮子最大载重为 N。
押题3 如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小
押题4 明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置--辘轳,沿用至今。如图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶和桶内水的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,水桶匀速上升,井绳对水桶做功 J;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为 N。(不计井绳的粗细和自重)
押题5 如图将拔草器A 端的叉子插入草的根部,用手对拔草器施力,绕O点转动将草连根拔起。已知OA=15cm,OB=50cm,若某草对拔草器A 端的最大阻力为20N。
(1)请在图中画出动力F的力臂。
(2)改变手的施力方向,最少需用 N的动力将此草拔除。
押题6 如图所示是高空修剪树枝的工具——高枝剪。当树枝进入两剪片形成的刀口中,拉动拉绳就能轻松剪断树枝。
(1)为了剪断较粗较硬的枝条,除了增大拉力外,还应尽量将枝条靠近 (选填“A点”或“O点”);
(2)用80N的拉力作用在绳子自由端时,B点受到绳子a的拉力是多少 ?
(3)某时刻,弹簧处于原长,若修剪刀的刀口A点对树枝施加的力为540牛,此时绳子端需施加的力F为多大 ?(已知(厘米,厘米,滑轮中各股绳子视为平行,不计绳重、滑轮自重及摩擦)
押题7 《天工开物》是我国明代的工农著作,详细记录了农田整治、水利建设、农作物种植以及纺织、陶瓷、冶炼等手工业生产的工艺流程,被誉为世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。
(1)《天工开物》中记载的“人畜秽遗,榨油枯饼,草皮木叶,以佐生机,普天之所同也。”描述了当时农民巧妙利用农家肥料来辅助农作物生长。若过量施肥,土壤溶液浓度高于植物细胞液浓度,植物细胞会发生 (选填“吸水”或“失水”)现象。
(2)为提高农作物产量,农民们有时会使用尿素作为肥料。若现有浓度为的尿素溶液,欲将其稀释为的尿素溶液用于农田灌溉,则需加入 清水进行稀释。
(3)如图甲所示的桔槔是《天工开物》中记载的一种原始汲水工具,如图乙所示是桔棒的杠杆模型。横杆代表横杆,为支点,长度为,长度为,木桶的重力为,容积为(横杆自重、绳子自重、摩擦、空气阻力等忽略不计)。某次打捞时,将的石块悬挂于点,匀速提升装满水的木桶至图示位置,过程中无水溢出,则距离为多少?
(4)在图乙中的A端固定悬挂的石块作为配重,为提升装满水的木桶,需额外作用于桶上绳端向上的力至少多大?
押题8 图甲是黄铜材质的翻板自封防臭地漏(黄铜的主要成分为铜、锌),其工作原理如图乙所示。利用水对底盖的压力来控制开合,有水时,自动开盖,迅速排水。无水时自动闭合,防臭防虫。
(1)黄铜是铜锌合金,有较强的耐腐蚀性,耐腐蚀性属于 性质。
(2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级,某兴趣小组取制作地漏的黄铜废料进行了实验检测:取样品20g,逐滴加入质量分数为10%的稀硫酸,当加入稀硫酸的质量为98g时,不再有气体产生。通过计算并结合下表判断制作地漏的黄铜属于哪种等级 ?
黄铜等级
低黄铜
中黄铜
高黄铜
铜的质量分数
60%~80%
80%~90%
高于90%
(3)图丙为地漏翻板结构的示意图,整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为10g,整个翻板结构的重力作用线通过A点,水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点,其中OD长度为1cm,OA长度为0.5cm。请计算底盖向下张开时,水对底盖的压力至少为多少牛 ?
押题9 如图所示,轻质木板OB可绕O点转动,OB长1.2m,在C点放一重为36N的物体M,OC长10cm,现在物体M上再加一水平向右的拉力F,大小为10N
(1)物体受到的摩擦力为多少?
(2)当物体静止在C点时,绳子的拉力是多少?
(3)以绳子拉力作为动力,当物体离O点的距离为 范围内时,此杠杆为费力杠杆。(写出计算过程)
押题10 如图甲所示为某校教室内的座椅,其质量为20kg,为方便研究,图中P点为座椅的重心,假设其位置刚好在BC连线的中点处。BD的两点间距离为30cm,BD连线与地面垂直,CD长40cm;
(1)若一同学在B点斜右下方用力使座椅倾斜,此杠杆类型为 杠杆;
(2)在图乙的B点施加最小的力F使座椅的D点略微离开地面,请在图中做出最小力F的示意图,并求出该力的大小。
内能与热值
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
分子热运动
常出现在填空题、选择题中。主要考查扩散现象及受温度的影响、辨别分子热运动和机械运动、分子间的作用力
2023金华
2023丽水
✮
改变内能的方式
常出现在填空题、选择题中。主要考查辨析热传递和做功、热传递的条件、理解热量的概念、辨析温度、热量、内能的关系
2023金华
2023宁波
2023丽水
2022衢州
2022丽水
✮✮✮
比热容的概念及应用
常出现在填空题、选择题中。主要考查理解比热容的概念、水比热容大的应用、比较两种液体比热容的大小
2023宁波
✮
比热容有关的热量的计算
常出现在计算题中。主要考查物质吸、放热计算公式的应用,一般是与热机的效率、电加热效率等综合考查
2022宁波
2022杭州
✮✮✮✮
热机
常出现在填空题、选择题中。主要考查辨别汽油机的四个冲程,涉及的能量转化
2023湖州
2022宁波
✮✮✮
热机的效率
常出现在计算题中。主要考查燃料燃烧放出热量的计算、热机的效率
✮✮✮✮
能量的转化和守恒
常出现在填空题、选择题中。主要考查能量的相互转化、能量的守恒、能量的转化和转移具有方向性
✮✮✮✮✮
考查分值:分值在3-6分之间。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、解答题、说理题。
命题趋势:内能及其利用为中考必考内容,除了实验题、计算题容易丢分外,其他题型得分率较高。内能及其利用的内容与我们日常生产生活紧密相关,因此,各地关于内能及其利用的考题一般是以自然现象、日常生活中遇到的现象为基础设置相应的问题。最近几年,我国的新能源汽车发展迅猛、航空航天也有重大突破等,这些会涉及能源、能量转化及效率等。
【回归课本】
考查要点1: 内能概念
考点解读:
1、热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫热运动。
2、物体的内能
(1)分子动能:物体内部大量分子做无规则运动所具有的能称为分子动能。
(2)分子势能:由于分子之间具有一定的距离,也有一定的作用力,因而分子具有势能称为分子势能。
(3)物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能。一切物体在任何情况下都具有内能。
考查要点2: 改变内能的方式
考点解读:
1.内能的改变
(1)做功:对物体做功,物体的内能会增加。物体对外做功,物体的内能会减少。
(2)热传递:温度不同的物体相互接触时,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫热传递。(热传递有热辐射、热传导、热对流。)
(3)物体之间存在温差,能量从高温物体传递到低温物体,高温物体内能减少低温物体内能增加持续到物体温度相同为止。
2、温度、热量、内能的区别
温度
热量
内能
定义
宏观上:表示物体冷热程度。微观上:反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度。
在热传递过程中吸收或放出热量的多少,是能量转移的量度。
物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
量的性质
状态量
过程量
状态量
表述
只能说“是”“降低”或“升高”
只能说“放出”或“吸收”
只能说“有”“具有”和“改变”
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
考查要点3: 比热容
考点解读:
1、热量
(1)定义:物体吸收或放出热的多少叫热量。用符号Q表示。
(2)单位:焦耳,简称焦,符号J。
(3)温度不同的两个物体发生热传递时,高温物体放出热量温度降低。低温物体吸收热量温度升高。
注意:热量是一个过程量,不能说某物体具有多少热量,它是在热传递过程中吸收或放出的热的多少!
2、比热
(1)定义:单位质量的某种物质温度升高或降低1℃吸收或放出的热量叫这种物质的比热容,简 称比热。通常用“c”表示。
(2)单位:,读作焦每千克摄氏度。
(3)对比热的理解: ①比热是物质的一种特性,由物质本身决定。
②同种物质在不同状态时比热不同。如水和冰的比热不同,水的比热大。
3、热量的计算:
考查要点4: 热机
考点解读:
1、热机的特点:通过做功把内能转化为机械能。
2、内燃机:内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。以汽油为燃料的内燃机叫汽油机,以柴油为燃料 的内燃机叫柴油机。
3、汽油机的工作过程:
(1)冲程:活塞从气缸的一端运动到气缸的另一端的过程叫一个冲程。
(2)大多数汽油机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程循环往复来保证机器正常工作的。
(3)数量关系:汽油机四个冲程做一次功飞轮转两转。
考查要点5: 热值
考点解读:
1、燃料的热值(q)
(1)定义:1000克某种燃料完全燃烧时放出的热量。
(2)单位:J/kg或J/
(3)关于热值的理解:热值是燃料本身的一种属性,只于燃料的种类有关,与燃料的形态质量体积均无关。
(4)公式: Q放=mq Q放=Vq
(5)含义:酒精的热值是。表示1千克酒精完全燃烧放出的热量是。
真题1(2024·浙江·中考真题)如图所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,选择一团可燃物置于筒内,压下活塞。为了可燃物更易燃烧,关于所选可燃物的着火点及对活塞的操作正确的是( )
A. 着火点低,缓慢下压 B. 着火点高,缓慢下压
C. 着火点低,快速下压 D. 着火点高,快速下压
真题2(2023·浙江金华·中考真题)中国是茶文化之乡,中国茶文化是世界非物质文化遗产。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是( )
A.茶水沸腾时,吸收热量,温度升高
B.茶水升温是通过做功的方式改变内能
C.壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象
D.茶香扑鼻,表明分子在不停地做无规则运动
真题3(2023·浙江宁波·中考真题)为了比较液体a和液体b的比热大小,小宁分别称取相同质量的a和b,在初温相同条件下,利用如图所示装置在沸水中加热;
(1)做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中,液体a、b内能增加的途径是 ;
(2)实验过程中,小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知,液体a的比热与液体b的比热的大小关系是: 。
真题4(2023·浙江丽水·中考真题)如图是电热液体蚊香器,工作时内部的发热部件对蚊香液加热,一段时间后,其顶部有“白雾”飘出,房间里弥漫着蚊香液的清香,起到驱蚊和灭蚊的作用。
(1)发热部件使蚊香液温度升高,该过程主要通过 使蚊香液的内能增加(填“做功”或“热传递”);
(2)“白雾”是蚊香液先汽化后 形成的(填物态变化名称);
(3)房间里弥漫着清香说明分子在不停地做 。
真题5(2023·浙江湖州·中考真题)新能源汽车因绿色低碳逐渐取代燃油汽车,电动汽车是常见的一种新能源汽车。
(1)内燃机为燃油车提供动力,其一个工作循环一般包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中 冲程使汽车获得动力;
(2)电动机为电动汽车提供动力。下列实验可以演示电动机工作原理的是 。(填选项)
真题6(2022·浙江衢州·中考真题)中国自主研发的“造雪机”简易结构如图,它确保了北京冬奥会的用雪自由。制雪主要过程如下:
A管喷出的“压缩空气"迅速膨胀降温,高速气流将B管喷出的水“打碎”成水雾。部分水雾迅速变成水蒸气,还有部分水雾在C处快速变成晶核(固态)。大量的晶核、剩余水雾、大量水蒸气等被高速气流推出造雪机,水蒸气和水雾在冷空气环境中经过变化后附着在晶核上,使晶核变大形成小冰晶,小冰晶不断聚集形成雪花。
请结合材料和所学知识,说说“造雪机”工作过程中的科学道理。
真题7(2022·浙江宁波·中考真题)单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示,质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内,气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是 J。撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
真题8(2022·浙江杭州·中考真题)密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器,闭合开关使其正常工作30分钟。
(1)该取暖器消耗的电能为多少焦耳?
(2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高了多少摄氏度?[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
真题9(2022·浙江丽水·中考真题)火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展,生活中的点火方式越来越便捷多样,但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程:划动火柴→擦火皮(含微量易燃物)产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式,若F1=F2>F3,且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同,则哪种方式更容易将火柴引燃?请用所学知识解释。
预测1(2025·浙江温州·一模)如图所示,在吸滤瓶中装入少量的水,并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气,当塞子跳出时瓶内会充满白雾,这一实验现象表明( )
A.气体对外界做功,瓶内温度升高,内能减少
B.气体对外界做功,瓶内温度降低,内能减少
C.外界对气体做功,瓶内温度升高,内能增加
D.外界对气体做功,瓶内温度降低,内能增加
预测2(2025·浙江宁波·一模)如图所示是探究能量转化的装置,下列相关说法错误的是( )
A.水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气的内能减小了
B.实验过程中,燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能
C.对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的
D.此实验展现了热机工作时的能量转化过程
预测3(2024·浙江温州·一模)在北方寒冷的冬季,室外气温一般在-20℃以下,人们常把梨放到屋外冰冻成像石头一样硬的“冻梨”,吃之前再把“冻梨”放在0℃的水中“缓”下,缓好后的冻梨吃起来软糯多汁,更加清甜。关于冻梨的变化过程,以下说法正确的是( )
A.缓梨过程中冷水结冰放热,使冻梨温度升高
B.缓梨过程梨的温度升高,水的温度一定降低
C.梨冷冻过程只破坏了细胞壁,而使细胞液渗出
D.梨冷冻的过程只发生了化学变化
预测4(2025·浙江宁波·一模)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图),在时间段,该物体吸收的热量大小是 ,(用字母表示)在时间段,该物质的比热容 (选填“先增大后减小”、“增大”“变小”“不变”,下同),时间段内该物质的内能 。
预测5(2025·浙江宁波·一模)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过 方式改变物体内能的.宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有 的物理属性.
预测6(2024·浙江温州·二模)爆米花是一种深受大家喜爱的食品。制作时,将玉米粒放入锅中用火加热,玉米内的水分逐渐变成水蒸气,加热到一定程度时,玉米粒迅速爆开,变成了爆米花,如图所示。
(1)加热时,玉米内水发生的物态变化为 。
(2)玉米爆开时,能量转化与热机 冲程相同(填序号)。
预测7(2024·浙江·三模)小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压,忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。
实验步骤:
第一步:用案秤称出鹅卵石的质量m,然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油,鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃;
第二步:将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中,待它们与沸水同温后,夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中,测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水=37℃,t油=50℃;
(1)鹅卵石放入沸水后,鹅卵石的内能 (选填“增大”或“减小”),这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能;
(2)第二步中杯中水吸收的热量 植物油吸收的热量;(选填“大于”“小于”或“等于”)
(3)求植物油的比热容 cm(列式计算)。
预测8(2024·浙江台州·三模)如图甲所示为野外取火神器——打火镁棒。它由镁棒(主要成分是镁)、金属刮片组成。取火使用方法如图乙所示:手握刮片,把尖齿状刮口较粗糙的一面接触镁棒,用力按压刮片,同时快速刮擦,刮出大量镁屑,同时产生大量火星,火星掉落在纸巾上,纸巾起火。请用所学过的科学知识解释打火镁棒取火的原理。
押题1 “火龙出水”火箭是明朝的一种武器,如图所示。它的侧面装上小火箭,龙的腹内装上数支火箭,发射前点燃头龙身上侧面小火箭,火药燃气从火箭尾部喷出,火龙向前运动,因为龙身侧面引信与龙腹内火箭引信相连,所以当第一级火箭燃烧完毕,就会自动引燃腹内的火箭,这是第二级火箭,此时就从龙腹里射出数支火箭。关于此情景,下列说法正确的是( )
A.使火箭向前运动的力的施力物体是火箭自身
B.第一级火箭被点燃后快速向前飞行,机械能转化为内能
C.设置两级火箭能有效增加火箭攻击距离
D.火箭能升空,利用了液体流速越大的地方压强越小的原理
押题2跨年夜杭州多地上演非遗打铁花,主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水,一人舀起铁水抛向空中,另一人则用力击打空中的铁水,瞬间铁花四溅,下列说法正确的是( )
A.铁水在空中飞舞的过程中内能增大 B.铁水向上飞起过程中机械能不变
C.涉及到的物态变化过程有熔化、凝固 D.铁水凝固过程中所含热量不变
押题3在学习内能一课后,小周利用盛有少量水的矿泉水瓶进行如下实验:先将瓶盖盖紧,使劲旋转矿泉水瓶下部,然后拧松瓶盖,可看到瓶盖被弹出数米远,瓶内出现了白雾。对该过程的分析或解释正确的是( )
A.瓶盖弹出前越拧越费劲,是因为内部气压在不断增加
B.瓶盖弹出前瓶壁温度升高,是因为瓶壁的机械能在增加
C.瓶盖弹出后落回地面,是因为摩擦力改变了瓶盖的运动状态
D.瓶盖弹出后出现了白雾,是因为水遇热汽化成水蒸气
押题4小金发现一只小鸟双脚被冻结在栏杆上。他慢慢接近,小鸟受惊拍动翅膀;为了避免小鸟双脚受伤,他便轻轻抓住,试图以手的温度让冰熔化。由于效果不佳,他干脆吹气熔冰。经过他的不断努力,小鸟获得了自由。根据上述材料,下列分析不合理的是( )
A.手的温度传递给了小鸟,可以让冰熔化
B.吹气熔冰,是用热传递的方式让冰熔化
C.小鸟双脚被冻结在铁栏杆上是凝固现象
D.小鸟拍翅膀,化学能主要转化为机械能
押题5如图为一种蒸汽船玩具,在玻璃瓶内装适量水,将小船放置在水面上,点燃蜡烛加热玻璃瓶一段时间,产生大量水蒸气,并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出,推动小船前进。下列有关该实验的说法不合理的是( )
A.加热过程中,玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能
B.吸管处出现白雾,冲出的水蒸气内能减小,温度降低
C.蒸汽推动小船前进,小船的动能增大,重力势能不变
D.蒸汽推动小船前进能的转化方式和内燃机的做功冲程相同
押题6小柯把喝完水的矿泉水瓶一边用力扭转加压,一边松开瓶盖,最后瓶内气体将瓶盖冲飞,瓶口出现大量白色水雾(如图甲)。瓶盖被冲飞的过程与 (填“乙”或“丙”)图中的汽油机的工作过程中能量的转化是一致的。出现白色水雾对应物态变化名称是 。
押题7如图所示,民间有“打年糕迎新年”的传统习俗。制作年糕时,先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟,再放入石臼中用木棰捶打,最后搓揉成形。
(1)蒸米时,木桶中米内能的增加是通过 方式实现的,从木桶中冒出的“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的;
(2)打年糕抡起木锤的过程中,木锤相当于一个 杠杆。
押题8杭州亚运会主打“绿色、智能、节俭、文明”的理念,各大场馆不仅提供高质量的运动体验,而且致力于推动创新科技的智能互动。
(1)奥体中心主体育馆(图甲)采用绿色能源——太阳能光伏发电系统为场馆供电。一块单晶双面光伏组件,日均发电2.2kW•h,若这些能量由热值为3.0×107J/kg的焦炭完全燃烧获得,则需 kg焦炭;(不计热量损失)
(2)运动员乘坐吉利提供的油电混合动力汽车前往场馆,汽车上的“倒车防撞可视雷达”为倒车提供了很大的便利,“倒车防撞可视雷达”通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(3)亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产,自然界某些微生物通过呼吸作用,可将该材料分解成二氧化碳和水,这一过程属于新陈代谢的 (选填“同化”或“异化”)作用。
押题9茶作为中国的传统饮品,历史悠久,泡茶过程如下图所示。茶汤的滋味取决于茶多酚的含量。茶多酚是一种白色粉末,易溶于热水、乙醇等,在碱性环境中不稳定。
(1)茶多酚(C17H19N3O)在物质分类中属于纯净物中的 。
(2)泡茶过程中茶具的温度会升高,其原因是通过 的方式改变内能。
(3)洗茶可以去除杂味,让茶汤更清香。为了减少茶多酚的损失,请结合其性质写出一条洗茶操作的建议: 。
押题10 2024年9月25日,中国东风-31AG型洲际导弹划破天际,精准命中太平洋目标海域。洲际导弹的飞行过程分为初段OA、中段AB、末段BC三个阶段,如图所示。飞行初段,发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升。飞行中段,发动机关闭,导弹依靠惯性在钱学森弹道飞行。飞行末段,发动机再次打开,急速坠落的导弹,还会释放多个干扰弹,大大降低拦截成功率。
请回答下列问题:
(1)导弹飞行初段,其能量主要来自燃料储存的 ;
(2)导弹飞行中段,距离地面等高的a、b两点速度的大小关系:va vb(选填“大于”“小于”或“等于”);
(3)导弹飞行末段,除干扰弹外,导弹不断加速俯冲,从被发现到命中攻击点仅需十几秒。若某拦截导弹发射点距离攻击点60km,推力为1×105N,最大功率为3×108W,该拦截导弹能否成功拦截东风-31AG型洲际导弹,请计算说明 。
押题11如图,在一个厚壁玻璃筒的底部,放一块浸过乙醚的棉花。当玻璃筒内的活塞迅速下压时,就可以看到棉花燃烧起来了。但是小宁在实验过程中始终无法引燃棉花。经过老师指导后,他得知导致实验失败的细节是下压动作不够迅速。请利用科学知识解释该实验仪器的工作原理并分析小宁实验失败的原因。
押题12 小余爸爸非常喜爱余姚一道特色美食“蒸鱼鲞”。将其切块放入高压锅蒸熟即可享用,烹饪主要是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式来增大食材的内能:锅内冒出的大量“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的。细心的小余发现盘子中央倒扣着一个小酒盅,刚端出来的时候盘内有汤汁,但是过了一会发现汤汁神秘地消失了,饭后好奇的小余决定移开小酒盅一探究竟,结果惊人地发现汤汁竟然藏匿于小酒盅之内。请结合已学习的科学知识,帮助小余解释这个神奇的现象。( )
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第一辑
电与磁、家庭电路 ……………………………………………………………03
功和功率、机械能…………………………………………………………………45
简单机械……………………………………………………………………………82
内能与热值…………………………………………………………………………124
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电与磁、家庭电路
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
磁现象和磁场
常出现在填空题、选择题、作图题中。主要考查生活中磁现象和地磁场的判断,对磁感线的理解和作图,磁极间相互作用规律
2023台州
2022温州
2022杭州
2022绍兴
✮✮✮✮
电流的磁效应
常出现在填空题、选择题中。主要考查奥斯特实验及其结论
2023衢州
2023丽水
2022舟山
✮✮✮
通电螺线管的磁场和极性判断、电磁铁磁性强弱影响因素
常出现在填空题、选择题、作图题中。主要考查利用安培定则判断通电螺线管的极性、通电螺线管中电流方向
2023杭州
2022宁波
2022湖州
2022丽水
✮✮✮✮
通电导体在磁场中受到力的作用
常出现在填空题、选择题中。主要考查电动机的原理、能量转化和应用
2023舟山
2023温州
2023丽水
2022台州
✮✮✮✮
电磁感应现象、发电机
常出现在填空题、选择题中。主要考查对生活中电磁感应现象的判断
2023丽水
2022衢州
2022绍兴
✮✮✮
家庭电路的连接
常出现在选择题、作图题中。主要考查用电器和开关的了解,三孔插座的连接
2022丽水
✮
测电笔的使用、家庭电路的故障分析
常出现在填空题、选择题中。主要考查用试电笔判断家庭电路故障,判断家庭电路短路的位置,检验灯泡判断电路故障
2022湖州
✮
考查分值:分值在3分-6分左右。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、实验题。
命题趋势:电与磁是中考常考内容。其中磁现象和磁场、电流的磁效应、安培定则、电动机、电磁感应现象和发电机是中考考试常考热点。电磁继电器出现的概率相对低一些。实验题出现的频率很低。
【回归课本】
考查要点1: 磁体与磁场、磁化
实验解读:两块条形磁体彼此之间会产生吸引或排斥的力,这种吸引或排斥的力
就是磁力。磁体间的相互作用规律为:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
考点解读:
考点解读:几种常见类型磁体的磁场画法:
特别提醒:磁场是真实存在的,而磁感线是一些假想的曲线,是形象的研究磁场的一种方法。磁感线不会相交且是立体的。
考点解读:
地磁场:地球产生的磁场叫地磁场,地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理北极附近,如图 所示。
考点解读:
磁化
①概念:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
②方法:用一个磁体在磁性物体上沿同一方向摩擦,就可使这个物体变成磁体。(不接触也可以磁化)
考查要点2: 奥斯特实验
考点解读:
1.直线电流的磁场
(1)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁现象。
为了避免地磁场的影响,实验时不要东西方向布设导线。
(2)方向: 通电导线周围的磁场方向与电流方向有关,改变其方向,磁场的方向也随之改变。
(3)分布规律:
①直导线电流磁场的磁感线,是环绕导线的同心圆;
②距离直导线电流越近,磁场越强,反之越弱
③电流的强度越大,磁场越强。
如图为通电直导线周围的磁感线分布。
(4)通电直导线周围磁场方向的判定方法:右手螺旋定则
①用右手握住导线,拇指伸直,四指弯曲。
②让大拇指所指的方向跟电流方向一致,
③那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。
考查要点3: 通电螺线管、电磁铁
考点解读:
通电螺线管的磁场
(1) 分布: 通电螺线管周围的磁场分布与条形磁铁的磁场很相似。其两端相当于条形磁体的两个磁极。如图所示
有铁芯,通电时候线圈有磁场,会把铁芯磁化掉,且两者的极性完全一致,所以磁性会大大增强
(2)影响因素:
①通电线圈内部有无铁芯,有铁芯磁性就越强。
②通电螺线管两端的极性跟 电流方向有关。改变其方向、螺线管的磁极也会发生改变;
③其他条件相同时,通电螺线管的线圈匝数越多,磁性就越强;
④其他条件相同时,通过线圈的电流越大,磁性也越强。
考查要点4: 电磁铁磁性强弱影响因素
考点解读:
电磁铁磁性强弱影响因素:
①电流:当线圈匝数和铁芯一定时,电流越大,磁性越强;
②线圈匝数:电流和铁芯一定时,线圈匝数越多,磁性越强。
考查要点5:电磁继电器
考点解读:
电磁继电器
(1)实质:它是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。
(2)原理:利用电磁继电器可以实现用低电压和弱电流电路的通断,来控制高电压和强电流电路的通断。如图为电磁继电器的控制电路示意图。
①当低压电源的开关闭合时,控制电路中有电流通过,电磁铁A产生磁性,吸引衔铁B, 使动触点D与触点E 分离,而与触点F接通,故红灯熄灭,绿灯亮起,电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时,电磁铁失去了磁性,衔铁B在弹簧C的作用下被拉起, 使动触点D与触点F分离,而与触点E接通,故红灯亮起,绿灯熄灭,电动机停止 工作。
(3)电磁继电器的应用:温度自动报警装置、水位自动报警器等。
考点解读:
考查要点6:通电导体在磁场中受到力的作用
考点解读:
(1) 通电导体在磁场里,会受到力的作用。
(2) 通电导体在磁场里,受力方向与电流方向和磁场方向有关
如果这两者其中之一的方向改变,则力的方向改变,如果这两者的方向同时改变,则力的方向不变。
(3) 通电导体在磁场里,受力的大小与电流大小、磁场强弱有关。
考查要点7:电动机
考点解读:
(1)原理:通电线圈在磁场中受力而转动。
①通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大,受力越大) 有关。
②通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱(磁性越强,受力越大) 有关。
③通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数(匝数越大,受力越大) 有关。
(2)直流电动机的工作原理
甲:电流方向和力的方向如图所示,线圈顺时针转动。
乙: 线圈转到平衡位置时,两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分:线圈由于惯性继续转动,转过平衡位置后,电流改变方向。
丙: ab 和 cd的电流方向与图甲相反,受力方向也相反,线圈仍顺时针转动。
丁:线圈又转到平衡位置,换向器又自动改变电流方向
(3) 应用: 直流电动机: 电动玩具、录音机、小型电器等;交流电动机: 电风扇、洗衣机等
(4)能量转化:电能→机械能
考查要点8:电磁感应与发电机
考点解读:
(1)电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象称为电磁感应现象。
(2)如果电路没闭合,则没有感应电流,仅有感应电压。
(3)产生感应电流的条件
①电路必须是闭合的。
②导体必须做切割磁感线的运动。
(4)感应电流方向影响因素
感应电流的方向与磁场方向和切割磁感应运动方向有关。
考点解读:
(1)构造:由磁体、线圈、滑环、电刷组成,与电动机相似,但没有电动机的换向器
(2)工作原理:发电机是根据电磁感应原理工作的。
(3) 能量转化:机械能→电能
(4) 工作过程:在外力作用下,转子转动一周,切割磁感线的方向发生两次改变,电流的方向也随之发生两次改变,从而产生方向性呈周期性变化的交流电。
(5)大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动磁极旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机。
(6)直流电动机和交流发电机的区别
(7)交流电和直流电:
①交流电: 电流方向周期性变化的电流。我国家庭电路使用的是交流电。电压是220伏,周期是0.02秒、频率是50赫兹、电流方向 1s改变 100 次。
②直流电: 电流方向不变的电流
考查要点9:家庭电路
考点解读:
1.家庭电路的组成部分:低压供电线、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
2.家庭电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
考点解读:
(1)测电笔的作用:辨别火线和零线
(2)测电笔的结构:笔尖金属体、大电阻(约1000千欧)、氖管、弹簧、笔尾金属体
(3)使用方法:手触笔尾金属体;笔尖金属体接触被测导线
(4)判别方法:氖管发光——火线;氖管不发光——零线
(5)测量原理:火线、测电笔、人体、大地构成一个通路,小电流通过氖管使之发光。
真题1(2023·浙江衢州·中考真题)科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
(1)1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图,在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,闭合开关时,小磁针N极向纸外偏转,则电源 端为正极。
(2)法拉第深入思考了奥斯特实验,认为:通电导线能使磁针转动,说明磁针受到力的作用, 那么反过来,磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
【答案】 B 物体间力的作用是相互的
【详解】(1)[1]由安培定则可知, 用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;小磁针N极向纸外偏转,说明纸外是通电直导线的磁感线出来的方向,因此电路中电流的方向应该是从B出来,经过开关,回到A,由电流的方向可知,B是电源的正极。
(2)[2]通电导线能使磁针转动,说明通电导体对磁针有力的作用,根据物体间力的作用是相互的,磁针对通电导体也有力的作用,法拉第就是根据这个原理判断的。
真题2(2023·浙江舟山·中考真题)福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母,其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲,其科学原理如图乙。
(1)航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨,弹射车相当于金属棒ab,通电后磁场对弹射车产生 ,从而使弹射车牵引飞机快速运动,当弹射车运动到轨道末端停下来时,由于飞机具有 而保持原来的运动状态,并在发动机动力的作用下加速飞离甲板;
(2)电磁弹射原理虽简单,但是建造所需的技术难度极高。电磁弹射需要强大的电力储能系统,能在3秒内提供焦的电能,将几十吨的飞机加速到几百米/秒,该系统的功率至少达 瓦。
【答案】 力的作用 惯性
【详解】(1)[1]通电导体在磁场中受到力的作用,航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨,弹射车相当于金属棒ab,通电后磁场对弹射车产生力的作用,从而使弹射车牵引飞机快速运动。
[2]物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。当弹射车运动到轨道末端停下来时,由于飞机具有惯性而保持原来的运动状态,并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。
(2)[3]在3秒内提供焦的电能,将几十吨的飞机加速到几百米/秒,该系统的功率至少达
真题3(2023·浙江杭州·中考真题)按如图所示电路进行实验,将滑动变阻器的滑片从右向左移动,电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流的大小 B.电流的方向 C.线圈的匝数 D.铁芯的粗细
【答案】A
【详解】分析电路图可知,滑动变阻器与电磁铁串联,将滑动变阻器的滑片从右向左移动,滑动变阻器的阻值减小,则电路中的电流增大,电磁铁吸引的大头针枚数增多,故说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是电流的大小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
真题4(2023·浙江温州·中考真题)项目学习小组实验发现,装在筒内的电动机带动风叶转动时,电动机转动方向改变,气流方向也改变,如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”:既能收集书桌上的小纸屑,又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下:
评价
指标
评价等级
优秀
合格
待改进
指标一
能吸纸屑、吹风且风速可调
能吸纸屑、吹风,风速不可调
只能吸纸屑或只能吹风
指标二
吸纸屑后,吹风时无纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时有部分纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路,利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型,其工作原理示意图如图丙;
(1)图乙中,通过切换开关S,可以改变电动机转向的原因是 ;
(2)将开关S与“1”连接,旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时,电动机转速如何变化? ;
(3)对模型测试时,其“指标一”为优秀;结合评价表,判断该模型的“指标二”评价等级为 。
【答案】 改变通过电动机中的电流方向 变小 合格
【详解】(1)[1]由于通电导体在磁场中的运动方向与导体中电流方向有关,所以切换开关S,可以改变通过电动机的电流方向,故可以改变电动机转向。
(2)[2]观察电路图可知,旋钮式电阻与电动机串联,旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时,电阻的长度增长,则电阻阻值增大,所以通过电动机的电流减小,由于导体中电流越小,通电导体在磁场中受到力越小,所以电动机转速会变慢。
(3)[3]观察丙图发现,吸纸屑时,有部分纸屑会到纸屑收集盒下方,则吹风时,纸屑收集盒下方的纸屑会被吹出,故吸纸屑后,吹风时有部分纸屑吹出,由表格中评价标准可知,指标二评价等级为合格。
真题5(2023·浙江台州·中考真题)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】磁铁外部周围的磁感线都是从N极流出回到S极,故A正确,BCD错误。
故选A。
真题6(2023·浙江丽水·中考真题)哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士,时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,推续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,巴士到站前停止动力供应,推续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能,这是电磁感应现象。
A.图中装置是通电螺线管,当开关闭合时,螺线管产生磁场,因此是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中导体在磁场中做切割磁感线运动时就能在闭合电路中产生感应电流,是电磁感应现象,故B符合题意;
C.图中的实验是奥斯特实验,是探究电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图中的装置是探究通电导体在磁场中受力运动的实验,是将电能转化为机械能,为电动机的原理,故D不符合题意。
故选B。
真题7(2022·浙江衢州·中考真题)电吉他的发音是通过拾音器连接扬声器来实现的。拾音器的基本结构如图所示,其工作原理是:金属弦在磁体的磁场中被磁化,当其被拨动而产生振动时,在线圈中会产生感应电流,将声音信号转变为电信号。
(1)要保证金属弦的磁化效果,其制作材料中可能含有的金属是 (填一种即可) 。
(2)当金属弦振动时,与线圈间产生了相对运动,相当于线圈切割金属弦磁场的 ,从而产生感应电流。线圈中感应电流的方向是 (选填“变化”或“不变”)的。
【答案】 铁或钴或镍 磁感线 变化
【详解】(1)[1]要保证金属弦的磁化效果,其制作材料中可能含有铁、钴或镍等易被磁化的物质。
(2)[2][3]当金属弦振动时,与线圈间产生了相对运动,相当于线圈切割金属弦磁场的磁感线,从而产生感应电流。由于金属弦的运动方向不断改变,则线圈中感应电流的方向是变化的。
真题8(2022·浙江台州·中考真题)铝箔轻巧,导电性好,能做许多科学实验。
实验1:“铝箔小火箭”
将铝箔卷成筒状,上端封闭并装入一截火柴头,下端开口并装上尾翼,制成小火箭。将小火箭套在发射架上,加热其上端,如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
(1)小火箭与发射架不能套得太紧,否则会因 力太大,难以起飞。
(2)火柴头燃尽后,空中的小火箭还能继续上升,这是因为小火箭具有 。
实验2:“铝箔秋千”
折一个U形铝箔框,其两端通过回形针与干电池两端相连,置于磁铁上方,如图乙所示。通电时,铝箔框就会朝一个方向摆动。
(3)通电摆动时,电能转化为 能和内能。
(4)若要改变铝箔框通电时的摆动方向,请写出一种方法: 。
【答案】 摩擦 惯性 机械 调换干电池的正负极(或“调换磁铁的磁极”)
【详解】(1)[1]小火箭与发射架不能套得太紧,小火箭与发射架压力变大,受到的摩擦力也变大。
(2)[2]火柴头燃尽后,小火箭具有惯性,所以,空中的小火箭还能继续上升。
(3)[3]铝箔框通电后摆动是因为通电铝箔框在磁场中受力的作用,此过程将此过程将电能转化机械能和内能。
(4)[4]因为通电导体在磁场中受力运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关,所以,要改变铝箔框通电时的摆动方向,可以改变电流的方向或磁场的方向。
真题9(2022·浙江宁波·中考真题)如图所示为课本中的一个实验:“把一段通电导线弯成圆环,形成环形电流,让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示,当置于平板上A点的磁针(黑色端为N极)静止时,下列图中磁针指向正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】把这个通电导线看成一根直导线,伸出右手,大拇指方向表示电流方向,则导线下方的磁场方向由内指向外,而小磁针北极所指的方向与该点磁场方向一致,所以小磁针的N极指向外,故A正确,BCD错误。
故选A。
真题10(2022·浙江湖州·中考真题)学习了“电生磁”的知识后,小柯在家里进行实验探究。实验器材主要有:全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根。
实验过程:
①用细线把3枚铁钉捆绑在一起,再用长导线缠绕铁钉6圈,连接在1节全新干电池两端(如图所示),制成简易的电磁铁。用电磁铁尖端去靠近大头针,观察吸引大头针的数目(通电时间不超过10秒钟,下同)。
②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端,重复实验。
③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端,重复实验。
④增加电磁铁的线圈匝数至9匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝,连接在1节全新干电池两端,重复实验。
(1)1节全新干电池的电压是 伏。
(2)小柯的实验想要探究的问题是:
(3)本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱,此科学方法属于 (选填“类比法”或“转换法”)。
(4)请帮助小柯设计用于记录实验数据的表格。
【答案】 1.5 电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关 转换法
实验次数
线圈匝数
电池节数
吸引大头针数量
1
2
3
4
5
【详解】(1)[1]根据常识知道,1节全新干电池的电压为1.5V。
(2)[2]由实验过程知道,小柯在实验中改变了电磁铁两端的电压和线圈的匝数,所以,小柯的实验想要探究的问题是电磁铁磁性的强弱与电磁铁两端的电压和线圈的匝数之间的关系。
(3)[3]通过电磁铁吸引大头针的数目可以间接知道电磁铁磁性的强弱,此科学方法属于转换法。
(4)[4]小柯在实验中改变了电磁铁两端的电压和线圈的匝数,观察电磁铁吸引大头针的数目,因此需要记录电磁铁两端电压、线圈的匝数和吸引大头针的数目,设计表格如下表
实验次数
线圈匝数
电池节数
吸引大头针数量
1
2
3
4
5
真题11(2022·浙江绍兴·中考真题)如图是手机无线充电的原理简化图,当充电器线圈接通电源之后,该线圈就会产生一个磁场,当手机放在充电器上的时候,手机中的线圈就会产生感应电流,实现无线充电。
(1)手机线圈中产生电流是利用 现象;
(2)当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示,则图中B点的磁场方向是 (选填“向上”或“向下”);
(3)与传统方式相比,请你对这种充电方式进行评价: 。
【答案】 电磁感应 向上 见解析
【详解】(1)[1]电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流。所以手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。
(2)[2]电流从上往下看是逆时针转动,利用右手螺旋定则判断B点磁场方向是向上。
(3)[3]优点:使用方便,兼容性强,可以一对多充电,解决了接口不匹配问题等;缺点:充电效率较低,电磁辐射较大,价格高等。
真题12(2022·浙江温州·中考真题)如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮,被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是( )
A.同名磁极相互吸引
B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥
D.异名磁极相互排斥
【答案】C
【详解】被磁化后的铁皮会自动分开,说明磁化后的铁皮相互排斥,根据磁极间的相互作用规律知道,此时两铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥,故C正确。
故选C。
真题13(2022·浙江杭州·中考真题)如图所示,粗糙的水平桌面上有两块相同的条形磁体甲和乙,它们之间有相互作用力且保持静止。对图示甲、乙两块条形磁体受到摩擦力的方向分析正确的是( )
A.甲一定水平向左,乙一定水平向右 B.甲水平向右,乙无法确定
C.甲水平向左,乙无法确定 D.甲、乙均无法确定
【答案】D
【详解】甲、乙处于静止状态,受力平衡;若甲、乙相邻的磁极为同名磁极,同名磁极相互排斥,所以甲有向左运动的趋势,甲受到的摩擦力的方向是水平向右的;乙有向右运动的趋势,乙受到的摩擦力的方向是水平向左的;
若甲、乙相邻的磁极为异名磁极,异名磁极相互吸引,所以甲有向右运动的趋势,甲受到的摩擦力的方向是水平向左的;乙有向左运动的趋势,乙受到的摩擦力的方向是水平向右的。
由于不知道甲、乙的极性,所以甲、乙受到的摩擦力的方向无法确定。
故选D。
真题14(2022·浙江绍兴·中考真题)如图,小敏用条形磁铁使铁钉竖直静止在空中,细线紧绷且质量不计,下列说法正确的是( )
A.铁钉上端被磁化成N极
B.铁钉受到的磁力与自身重力大小相等
C.桌面对石头的支持力和石头的重力是一对平衡力
D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A.条形磁铁的下端是N极,由异名磁极相互吸引可知,铁钉上端被磁化成S极,故A错误;
B.铁钉受到重力、细线的拉力和磁力,重力和拉力之和等于磁力,铁钉受到的磁力与自身重力大小不相等,故B错误;
C.石头受到重力、支持力和细线的拉力,重力等于支持力和拉力之和,桌面对石头的支持力和石头的重力大小不相等,不是平衡力,故C错误;
D.细线对石头的拉力和石头对细线的拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上,是相互作用力,故D正确。
故选D。
真题15(2022·浙江丽水·中考真题)按如图电路进行实验,每次总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多。此现象说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流大小 B.线圈匝数 C.电流方向 D.电磁铁极性
【答案】B
【详解】由图知道,甲、乙两线圈串联,所以通过甲、乙两线圈的电流相等;甲的线圈匝数明显比乙的线圈匝数多,实验观察到电磁铁甲吸引大头针的数目比乙多,此实验说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,故B符合题意。
故选B。
真题16(2022·浙江舟山·中考真题)1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验首次证实电和磁之间的联系。小舟用图甲所示装置来模仿该实验。
(1)实验中得到通电直导线周围存在磁场的结论,那么他观察到的现象是 ;
(2)早先电话听筒的结构如图乙所示,当变化的电流通过线圈时,电磁铁的 强弱发生变化,对薄铁片产生变化的吸引力,从而使薄铁片振动不同而发出不同的声音,这样就可以听到对方的讲话了。
【答案】 小磁针发生偏转 磁性
【详解】(1)[1]当开关闭合时,通电导线的周围产生了磁场,则导线右侧的小磁针在磁场的作用下会发生偏转。
(2)[2]电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关,当变化的电流通过线圈时,电磁铁的磁性强弱发生变化,对薄铁片产生变化的吸引力,使薄铁片振动不同而发出不同的声音,这样就可以听到对方的讲话了。
真题17(2022·浙江湖州·中考真题)图是小明家家庭电路的一部分。下列叙述中,错误的是( )
A.开关与灯泡串联
B.灯泡与插座串联
C.当开关S断开时,用测电笔分别测试电路中a、b、c、d四处,能使氖管发光的是d处
D.该插座能将用电器的金属外壳与大地相连
【答案】B
【详解】A.开关应与被控制的电路串联,所以,开关应与被控制的灯泡串联,故A正确,不符合题意;
B.插座给可移动家用电器供电,所以,插座并联在电路中,即灯泡与插座应并联,故B错误,符合题意;
C.当开关S断开时,d点与火线相连,用试电笔接触该点时氖管发光;a、c与零线接通,氖管不发光;开关断开时b点与零线相连,氖管不发光,故C正确,不符合题意;
D.三孔插痤中有一个孔是用来连接地线的,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故D正确,不符合题意。
故选B。
真题18(2022·浙江丽水·中考真题)某油烟机具有排气和照明的功能,这两种功能既可单独、也可同时使用。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据题意知道,油烟机具有排气和照明的功能,这两种功能既可单独、也可同时使用,说明电动机和照明灯独立工作、互不影响即为并联,电动机和照明灯分别由各自支路上的开关控制,根据家庭电路安全用电的原则,开关应控制火线,只有一个保险丝的情况下,保险丝应该接在火线上,故只有C符合题意。
故选C。
预测1(2025·浙江金华·一模)如图所示,天花板下悬挂着一块磁性很强的条形磁铁,磁铁下面吸着薄铁片,关于铁片和磁铁的受力个数,下列说法中正确的是( )
A.铁片受两个力作用 B.铁片受三个力作用
C.磁铁受两个力作用 D.磁铁受三个力作用
【答案】AD
【详解】AB.铁片受两个力作用:重力、磁铁的吸引力,故A正确,B错误;
CD.磁铁受三个力作用:磁铁受到重力、绳的拉力、铁片的吸引力,故C错误,D正确。
故选AD。
预测2(2025·浙江宁波·一模)2024年11月,“大学生夜骑开封”突然爆火。作为夜骑队伍的一员,出于安全考虑,小科自制如图所示的夜骑灯,夜骑灯内含可以活动的磁铁,外部缠绕线圈,线圈两端连接发光二极管。小科将夜骑灯绑在自行车车轮上,随着车轮的转动,磁铁来回运动,夜骑灯随之闪烁。下列选项中与“夜骑灯”原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】随着车轮的转动,磁铁来回运动,夜骑灯随之闪烁,说明该过程中产生电流,利用的是电磁感应原理;
A.图中为发电机的原理图,利用的是电磁感应原理,故A符合题意;
B.图中为电动机的原理图,利用时通电导线在磁场中受到力的作用,故B不符合题意;
C.图中为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,为电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图中探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数之间的关系,为电流的磁效应,故D不符合题意。
故选A。
预测3(2025·浙江温州·一模)当小温骑上如图所示的滑板车时,车轮转动产生电流,使车轮上的LED灯闪闪发光,下列说法正确的是( )
A.车所受的重力和车对人的支持力是一对平衡力
B.滑板车的把手较粗糙,是为了减小摩擦力
C.滑板车在滑行过程中只受到2个力的作用
D.滑板车滑行能使LED灯发光的原理是电磁感应
【答案】D
【详解】A.车所受的重力的受力物体是车,车对人的支持力的受力物体是人,两个力的受力物体不同,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.由于接触面越粗糙,摩擦力越大,所以滑板车的把手较粗糙,是为了增大摩擦力,故B错误;
C.滑板车在滑行过程中,受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力,所以受到3个力的作用,故C错误;
D.滑板车滑行能使LED灯发光,是导体做切割磁感线运动,产生感应电流,即电磁感应原理,故D正确。
故选D。
预测4(2025·浙江宁波·一模)如图所示,在两端接入电源或电流表组成不同装置,以下正确的是( )
A.接电源,和发电机的原理相同 B.接电流表,和电动机的原理相同
C.接电源,可将电能转化为机械能 D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
【答案】C
【详解】AC.在a、b两端接入电源,则通电直导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,该装置可以用来研究电动机的工作原理,故A错误,C正确;
BD.在a、b两端接入电流表,当通电直导线在磁场中做切割磁感线运动时,闭合电路中才会产生感应电流,电流表指针发生偏转,该过程消耗机械能,获得电能,将机械能转化为电能,和发电机的原理相同,故BD错误。
故选C。
预测5(2025·浙江金华·一模)我市已逐渐开始实行电动自行车新政策:只允许新国标电动自行车上路,要求车速不超过。下面是同学们设计的某品牌电动自行车的电路,其中符合“旋钮OP绕O点顺时针转动时,电动机转速变快,当转速超过一定值,电铃会自动报警”的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据题意,旋钮OP绕O点顺时针转动时,电动机转速变快,说明电路中电流变大,变阻器接入电路中的电阻变小,螺线管的磁性增强,且当转速超过一定值,电铃会自动报警,即在螺线管磁性的作用下右侧电路会构成通路,电铃工作,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
预测6(2024·浙江温州·二模)如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时可将机械能转化为电能储存于魔方内。下列实验原理和魔方充电器相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,转动魔方时,闭合电路的导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,利用的是电磁感应现象;
A.图示为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中有电源,为电动机的工作原理,是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的,故B不符合题意;
C.图中没有电源,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这是电磁感应现象,故C符合题意;
D.图示的实验是探究电磁铁磁性强弱的实验,故D不符合题意。
故选C。
预测7(2024·浙江台州·二模)市面上存在一种儿童钓鱼玩具,当鱼钩靠近玩具小鱼嘴巴时,小鱼就被吸引,下列鱼钩和鱼嘴的材料组合正确的是( )
选项
鱼钩材料
鱼嘴材料
A
铁
铁
B
铁
铜
C
磁铁
铜
D
磁铁
铁
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】 A 、铁和铁不会相互吸引,不符合题意;
B、铁和铜不会相互吸引,不符合题意;
C、磁铁和铜不会相互吸引,不符合题意;
D、磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质,符合题意。
故选D。
预测8(2024·浙江金华·一模)模型法是科学研究中常用的方法。如图所示的研究过程中用到模型法的是( )
A.用磁感线来描述磁体的磁场
B.研究平面镜成像时,用两支完全相同的蜡烛
C.用看得见熟悉的水流类比看不见的电流
D.手捏住刻度值测试人的反应快慢
【答案】A
【详解】A.用磁感线来描述磁场的分布,利用模型法,故A符合题意;
B.研究平面镜成像时,用两支完全相同的蜡烛,利用等效替代法,故B不符合题意;
C.用水流类比电流,使用类比法,故C不符合题意;
D.手捏住刻度尺测试人的反应快慢,使用转换法,故D不符合题意。
故选A。
预测9(2024·浙江宁波·一模)小科同学在医院看到一个自动输液报警器,如图1所示。闭合开关,当输液报警器处输液管中有药液流过,绿灯亮,无药液流过,喇叭报警。小科运用自己所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器,如图2所示。如图3是光敏电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是( )
A.电磁铁的上端是S极
B.输液管中没有药液流过时,控制电路线圈中的电流变大
C.当输液管内有药水时,LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上,衔铁吸下
D.调试时,输液管中有无药液流过都会报警,可减小线圈匝数改进
【答案】C
【详解】A.电磁铁线圈上电流方向向右,由安培定则可知,电磁铁的上端是N极,故A错误;
B.输液管中没有药液流过时,没有了药液柱会聚作用,光敏电阻上的光照强度变小,由图3可知,光敏电阻变大,则线圈中的电流变小,故B错误;
C.当输液管内有药水时,灯发出的光将被会聚到光敏电阻上,光敏电阻上的光照强度变大,由图3可知,光敏电阻的阻值变小,通过线圈的电流变大,电磁铁磁性变强,衔铁被吸下,故C正确;
D.调试时,输液管中有无药液流过都会报警,说明控制线圈中的电流偏小,可增大线圈匝数,从而增大电磁铁的吸引力,故D错误。
故选C。
预测10(2025·浙江宁波·一模)人工心脏是一种使用机械或生物机械手段部分或完全替代自然心脏给人体供血的辅助装置,主要由血泵、驱动装置、监控系统、能源四个部分构成。如图所示的人工心脏血泵中,阀门仅向泵室外侧开启,阀门仅向泵室内侧开启。
(1)为了维持人体的血液循环,该装置线圈间所接电源应为 (选填“直流电”或“交流电”)。
(2)为使血液流入泵室,应开启阀门,并使电流从线圈的 (选填“A”或“B”)端流入。
【答案】(1)交流电
(2)
【详解】(1)要使线圈驱动活塞作往复运动,从而周期性地使血液吸入、排出,电流方向必须不断改变,故应选用交流电。
(2)为使血液流入泵室,活塞需向左运动(阀门 S₂ 打开)。根据右手螺线管判定方向的规律,应让电流从线圈的A端流入,线圈左端形成适当极性,从而将活塞向左拉(或推)开,使泵室内部压强降低,血液经 S₂ 阀门进入泵室。手螺旋定则可知,线圈中电流将从A流向B。
预测11(2024·浙江台州·一模)图甲为恒温水箱温控电路示意图。电热器上标有“220V;1100W”字样,控制电路的电源电压为6伏,热敏电阻R₁置于恒温水箱内,其阻值随温度变化的关系如图乙,R2为滑动变阻器,电磁铁线圈的电阻忽略不计。闭合开关S,当通过电磁铁的电流达到100毫安时,电磁铁可将衔铁吸下。请回答下列问题:
(1)若电热器将水箱内的水加热到设定温度后,工作电路自动断开,则电热器两端分别与触点 (选填“AB”或“CD”)连接。
(2)工作电路中电热器正常工作时,通过电热器的电流为多少安?
(3)为了将恒温水箱内的水温控制在60°C,应将R2的阻值调到多少欧?
(4)若将R2的滑片往左移动时,则设定温度将 (选填“升高”或“降低”),请说明理由: 。
【答案】(1)AB
(2)见解析
(3)见解析
(4) 降低 若将R2的滑片往左移动时,R2连入电路的阻值变小,而电磁铁的吸合电流不变,根据可知控制电路中的总电阻不变,所以R1的电阻变大,根据图乙可知,设定温度将降低
【详解】(1)由表中数据可知,热敏电阻的阻值R1随温度的升高而减小。加热到设定温度后,热敏电阻R1阻值较小,控制电路的电流较大,此时,电磁铁的磁性较强,衔铁向下被吸住,电热器停止加热,因此电热器两端分别与触点AB连接。
(2)工作电路中电热器正常工作时,通过电热器的电流
(3)将恒温水箱内的水温控制在60℃,根据图乙可知,R1的阻值为15Ω,R2的阻值为
(4)若将R2的滑片往左移动时,R2连入电路的阻值变小,而电磁铁的吸合电流不变,根据可知控制电路中的总电阻不变,所以R1的电阻变大,根据图乙可知,设定温度将降低。
预测12(2024·浙江杭州·一模)“地漏”(图甲)是连接排水管道与室内地面的接口。“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点,如排水速度可随积水深度自动调节、在不排水时能密封管道等,工作原理如图乙。请判断磁体B上端的磁极为 极,并分别解释磁悬浮地漏在密封和自动快速排水时的工作原理。(密封盖质量忽略不计)
【答案】N,见解析
【详解】根据题意在不排水时能密封管道,说明磁体B与磁体A相互排斥,因此磁体B上端为N极;磁铁B对磁铁A的排斥力大于磁铁A的重力,当地面无积水时,密封盖 与地漏口之间存在挤压起到密封作用;当地面有积水时,水对密封盖产生一个向下的压力,向下的压力及磁铁A的重力之和大于此时磁铁B对磁铁A的排斥力,密封盖与地 漏口分离,积水排出,积水越多,压力越大,排水缝隙越大,排水速度越快。
押题1 如图所示,一个综合实践小组的同学用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架上,并按图示连接电路,则电磁铁的上端是 极(填“N”或“S”)。闭合开关,用手是轻推一下线圈,线圈会持续转动,这就是简易的 (填“发电机”或“电动机”),若只将电源的正负极互换,则线圈转动方向会与原来的转动方向 。(填“相同”或“相反”)
【答案】 N 电动机 相同
【详解】[1]由图得,电磁铁上表面的电流方向向右,由右手安培定则得,电磁铁的上端是N极。
[2]该图中线圈的转动是靠通电导体在磁场中受力的作用,电动机就是利用该原理制成的。
[3]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,若只将电源的正负极互换,则电流的方向发生改变,磁极的方向改变,则受到的磁场力的方向不变,线圈转动方向会与原来的转动方向相同。
押题2小柯家的电路如图所示,开始时各部分工作正常,当将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电茶壶突然不能工作了,但电灯仍能正常发光,拔出电饭煲的插头,把测电笔插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,则( )
A.电路的C、D两点间导线断路
B.插座的接地线断路
C.插座的左右插孔短路
D.电热壶所在的B、D两点间断路
【答案】AA
【详解】A.电灯仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明火线有电,而零线断路了,且是在C、D之间开路,故A符合题意;
B.插座的接地线断路时用电器仍能正常工作,只是用电器的金属外壳不再接地,故B不符合题意;
C.插座的左、右孔短路时,电流过大,保险丝会烧断,所有用电器均不能工作,故C不符合题意;
D.若电热壶所在电路的B、C两点间断路,电饭煲能够工作,故D不符合题意。
故选A。
押题3能量转化或转移是自然界的普遍现象,如图所示为核电站示意图、家庭电路部分示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.核反应堆进行的核裂变释放核能,直接转化为家庭电路所需的电能
B.高温蒸气进入推动汽轮机运行时是把汽轮机的机械能转化为水蒸气的内能
C.发电机利用了电流磁效应发电,电热水壶利用了电流热效应烧水
D.手机充电和电热水壶烧水时,两者本质都是电流做功
【答案】D
【详解】A、核反应堆进行的核裂变释放核能,将核能转化为内能,内能再转化为机械能,机械能在转化为电能,故A错误;
B、汽轮机工作时是通过做功的方式改变内能的;水蒸气推动汽轮机转动,水蒸气对汽轮机做功,内能转化为机械能,故B错误;
C、发电机利用了电磁感应现象发电,电热水壶利用了电流热效应烧水,故C错误;
D、用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程,手机充电和电热壶烧水都是消耗电能的过程,故D正确。
故选D。
押题4小明家在新家装修时,家庭电路安装好后,电工为了检验电路中是否存在短路现象,准备去掉熔断丝,在熔断器上接一试验灯泡进行诊断,下列判断错误的是( )
A.闭合开关,试验灯泡和灯L都发光,但都较暗,说明灯L发生了短路
B.闭合开关,试验灯泡和灯L都发光,但都较暗,说明电灯所在的支路正常
C.没有闭合开关,试验灯泡和灯L都发光,但都较暗,说明开关发生了短路
D.没有闭合开关,试验灯泡就正常发光,其它电灯不亮,说明干路发生了零火线相碰
【答案】A
【详解】AB.闭合开关,试验灯泡和灯L都发光,说明干路和支路都是通路,两灯都较暗,说明两灯都分电压,故干路和支路都正常,故A错误,B正确;
C. 没有闭合开关,试验灯泡和灯L都发光,但都较暗,说明开关开关不起作用,发生了短路,故C正确;
D. 没有闭合开关,试验灯泡就正常发光,说明干路是通路,其它电灯不亮,说明支路没接通,故说明干路发生了零火线相碰,故D正确。
押题5作图是一种常见的建模方法,下列模型和描述正确的是 ( )
A.重力示意图 B.某晶体熔化图像
C.光从空气斜射入水 D.磁感线
【答案】B
【详解】A.重力的方向总是竖直向下的,而图中重力方向垂直于斜面向下,故A错误;
B.读图可知,温度整体随时间的增加而升高,中间有一段时间吸热、但温度不变,说明物质正在熔化,符合晶体熔化的特点,是晶体熔化图像,故B正确;
C.当光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,而图中的折射角大于入射角,故C错误;
D.图中两相对磁极为异名磁极,图中的磁感线应该是从N极指向S极,且图中没有标出磁感线的方向,故D错误。
故选B。
押题6研习小组设计了新的实验方案,对电流的磁现象进行了再探究。
(1)实验一:如图甲,小磁针静止后,使导线与小磁针互相垂直放置,闭合开关,并向左移动滑动变阻器的滑片,则小磁针的偏转情况 (填“偏转”或“不偏转”);
(2)实验二:如图乙,小磁针静止后,使导线与小磁针互相平行放置,闭合开关,并向左移动滑动变阻器的滑片,实验中观察发现小磁针偏转的角度始终较小。为了使实验现象更明显,你的建议是 ;
(3)实验三:如图丙,通电直导线正下方的小磁针的S极向纸外偏转。现用“电子枪”发射大量电子,沿着水平方向由左到右平行飞过小磁针正上方,如图丁.则小磁针的S极将向纸 (选填“外”或“内”)偏转。
【答案】(1)不偏转
(2)见详解
(3)内
【详解】(1)根据安培定则,导线中电流方向向左,下方磁场方向为垂直纸面指向外,与小磁针静止时的方向相同,故小磁针不偏转。
(2)闭合开关,并向左移动滑动变阻器的滑片,实验中观察发现小磁针偏转的角度始终较小。表明导线周围磁场较弱,导线周围磁场强弱与电流大小有关,为了使实验现象更明显,可以适当增加电源电压,增加导线中的电流来增强磁场。
(3)导线周围磁场方向与电流方向有关,如图丙所示,当电流方向向右时,小磁针的S极向外偏转,如果电子向右定向移动,根据电流方向的规定,此时电流方向向左,故磁场方向也会随之改变,此时小磁针的S极向内偏转。
押题7立柱式无土栽培是一种新型农业种植方式,可在一定程度上缓解耕地紧张的问题。为使其更好地发挥节省土地面积、节能、产量高、自动化等优点,农业专家提出以下建议。
建议一:在透明大棚中建有一定数量的立柱,如图甲。立柱表面有种植口,有序错位排布,用于放置植物。立柱的中央有一条管道,管道分支连接各个种植口,可通过进水管道将营养液输送至每个种植口底部,多余的营养液可经排水管道流回集液槽,如图乙。
建议二:立柱顶部的水箱内配备压敏电阻R,电阻大小随压力变大而减小。控制电路可控制阀门的打开和关闭,其电路如图丙。
建议三:选择生长高度以下的带叶植物。
结合上述信息并综合运用所学知识,对农业专家的建议能实现立柱式无土栽培的优点作出解释。
【答案】透明大棚光照强且能保温,封闭环境,植物呼吸作用产生的二氧化碳易累积,利于植物进行光合作用;采用立柱,可以提高空间利用率;种植口有序错位排布,避免遮挡,可提高光能利用率;立柱的中央有一条管道,多余的营养液可以流回到集液槽继续使用。当营养液增多时,压力电阻受到的压力变大,压力电阻会减小,使得电路中电流增大,衔铁被吸下,工作电路接通,电动机开始工作,阀门打开,营养液向下流动;选择生长高度40cm以下的带叶植物,若植物选择过高,则会因重力作用悬挂下来遮挡下方植物,影响下方植物进行光合作用。
【详解】透明大棚光照强且能保温,封闭环境,植物呼吸作用产生的二氧化碳易累积,利于植物进行光合作用;采用立柱,可以提高空间利用率;种植口有序错位排布,避免遮挡,可提高光能利用率;立柱的中央有一条管道,多余的营养液可以流回到集液槽继续使用。当营养液增多时,压力电阻受到的压力变大,压力电阻会减小,使得电路中电流增大,衔铁被吸下,工作电路接通,电动机开始工作,阀门打开,营养液向下流动;选择生长高度40cm以下的带叶植物,若植物选择过高,则会因重力作用悬挂下来遮挡下方植物,影响下方植物进行光合作用。
押题8今年3月份,浙江省各地市深入推进电动自行车综合治理改革,执行了多条安全措施。
(1)措施一:不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚。当车速较快时,遮阳棚会向上掀翻。这是因为 ;
(2)措施二: 新国标电动自行车限速25km/h。
①过快行驶具有一定的危险性,因为电动自行车在高速行驶时比低速行驶具有更大的 ;
②为实现对超速电动车的预警,同学们设计了如图乙和图丙的电路方案,要求具有“旋钮OP绕O点顺时针转动时,电动机转速变快,当转速超过一定值,电铃会自动报警”的功能。请判断哪种方案符合要求并明理由。
【答案】(1)遮阳棚上方空气流速大,压强小
(2) 动能 见解析
【详解】(1)遮阳棚的形状上凸下平,当车速较快时,遮阳棚上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,会产生向上的压强差,压力差,因此遮阳棚会向上掀翻。
(2)[1]电动自行车在高速行驶时,速度快,动能大。
[2]根据题意,旋钮OP绕O点顺时针转动时,电动机转速变快,电路中电流变大,说明变阻器接入电路中的阻值变小,因此乙图符合题意,当电流超过一定值时,电磁铁磁性足够强,吸引衔铁使电铃报警。
押题9电冰箱是常见的家用电器。
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用 相互吸引来增强它的密封性能;
(2)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示细心观察发现,三脚插头中“1”与冰箱 连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样设计的好处是
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
【答案】 异名磁极 金属外壳 BC
【详解】(1)[1]冰箱门的密封条采用磁性材料为了封闭更严,因此是利用异名磁极相互吸引来增强它的密封性能。
(2)[2][3]三脚插头中“1”与冰箱的金属外壳连接,这个插脚比另外两个插脚要稍长稍长一些,可以使用电器在与火线接通之前先使外壳与地线相连;在拔插头时,先使插头与火线脱离,防止触电事故的发生。
故选BC。
押题10如图所示是小科为家用电热水器设计的一个自动控制装置,是热敏电阻(置于热水器的水中)。
(1)该控制电路中热敏电阻的阻值随温度的升高而 (选填“增大”或“减小”),它才能有效地工作。通电时继电器线圈上端为 极;
(2)图中控制电路的电源电压,继电器线圈(漆包线)电阻为。当线圈中的电流大于等于时,继电器的衔铁将被吸合。电流等于时,热敏电阻的阻值是 。
【答案】(1) 减小 N
(2)
【详解】(1)[1]当水温较低时,热敏电阻的阻值较大,控制电路的电流较小,电磁铁的磁性较弱,不能把衔铁吸下来,工作电路工作,给水加热;当水温较高时,热敏电阻的阻值变小,控制电路的电流变大,电磁铁 的磁性增强,吸引衔铁,工作电路断开,工作电路停止加热,因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
[2]根据安培定则可知,螺线管上导线的电流向右,则线圈上端为N极。
(2)热敏电阻和电磁铁串联,当电流等于50mA时,总电阻为
那么此时热敏电阻的阻值
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功和功率、机械能
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
判断动能和势能的变化
常出现在填空题、选择题中。主要考查根据动能和势能的影响因素判断动能和势能的变化情况
2023杭州
2023丽水
2022金华
✮✮✮
机械能转化和守恒
常出现在填空题、选择题中。主要考查判断动能和势能的转化、判断机械能是否守恒、利用机械能守恒比较物体能量的大小
2024浙江省统考
2023温州
2023杭州
2023绍兴
2023丽水
2022杭州
2022绍兴
✮✮✮✮✮
功、功率的概念
常出现在填空题、选择题中。主要考查功的两个必要因素、判断不做功的三种情况、功和功率的联系
2023舟山
2022湖州
✮✮
功、功率的计算
常出现在填空题、选择题、计算中。主要考查功和功率的计算公式的应用
2024浙江省统考
2023湖州
2023衢州
2023金华
2023丽水
2022衢州
2022温州
2022湖州
2022杭州
2022绍兴
2022金华
2022丽水
✮✮✮✮✮
考查分值:分值在3-6分之间。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、解答题。
命题趋势:功和机械能为中考必考内容。大部分地区的考题都是以生活中的常见现象为基础设置相应的问题。对于功和功率的计算,一般是与汽车或新能源汽车结合,要求计算功、功率、牵引力等。关于动能和势能、机械能守恒,一般会与各种体育运动、我国航空航天事例结合,考查动能和势能的转化、判断机械能的变化等。
【回归课本】
考查要点1: 机械能转化
实验解读:
实验表明:物体的动能和重力势能可以相互转化。
①在图 3-16 和图 3-17 所示的实验中,如果没有空气摩擦阻力,摆锤和滚摆每次都会上升到原来的高度。
②物体的动能和弹性势能也可以相互转化。当拉长橡皮筋时,橡皮筋就储存了弹性势能。放手后橡皮筋就会飞出去,橡皮筋的动能就是由绷紧的橡皮筋的弹性势能转化而来的。
③动能和势能之和称为机械能。大量事实表明,动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量就保持不变,或者说,机械能守恒。
【机械能守恒的判断方法】
方法一:做功法
①对于一个物体而言,只受到重力的作用时机械能一定守恒(只有重力对物体做功)
②对于多个物体组成系统而言,只有重力和系统内的弹力做功,系统机械能守恒
方法二:定义法
机械能守恒:物体具有的动能和势能发生相互转化,但是动能和势能的总和保持不变,我们称这个物体的机械能守恒。只需要判断该物体的机械能有没有对外转化出去,如果只是自身动能与势能相互转化,那么自身的机械能总和不变,即机械能守恒,若有将机械能转化为其他物体的能量,则该物体机械能不守恒。
考点点拨:
机械能转化分析方法小妙招:
过程中减小的能量 → 增大的能量
(能量并不会凭空消失,也不会凭空创造)
考查要点2: 做功与否的判断
考点解读:
1.做功必须满足两个条件:
①有力作用在物体上。
②物体在这个力的方向上通过了一段距离。
2.以下是三种不做功的情况:“劳”——力,“动”——距离
①有力的作用,但是物体没有移动(距离为0)——“不动无功”,如图①所示;
②物体移动了,但是没有力作用(比如足球离开脚后继续运动)——“不劳无功”,如图②;
③有力作用,物体也移动了,但物体移动方向与力的方向垂直——“劳而无功”或“垂直无功”,如图③。
① ② ③
考点解读:
《科学》中的“做功”,跟我们日常所说的“做工”或“工作”不一样。从物理学的角度来说,做功必须具备两个条件。
①有力作用在物体上。
②物体在这个力的方向上通过了一段距离。
考查要点3: 功和能量转化
考点解读:
举重运动员具有能量才能对杠铃做功,做功时消耗的能量转化为杠铃的势能;推车的人有能量才能对车做功,做功时消耗的能量转化为车的动能以及由于摩擦而产生的热能。物体具有做功的本领,是因为它具有能量。
做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做多少功,就有多少能量发生了转化。因此,可以用功来量度能量转化的多少。
考查要点4: 功和功率
考点解读:
1.功率(定义):单位时间内做的功,用字母P表示。
2.功率的单位:瓦特,简称瓦,符号 W。国际单位制中,功的单位是 J,时间的单位是 s,功率的单位就是 J/s。1 W = 1 J/s,意思是 1s 内完成了1J 的功。常用的单位还有“kW”,1kW=1000W。
3.功率(意义):用来衡量物体做功快慢的物理量。功率只表示做功的快慢,不表示做功的多少,一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定。功率大的机械,做功不一定多;做功多的机械,功率也不一定大。
4.计算公式:,公式变形:、
5.公式推导:
6.比较功率大小的三种方法:
①在相同时间内,比较做功的大小,做功越多的物体,功率越大;
②在完成相同功的条件下,比较所用时间长短,所用时间越短的物体,功率越大;
③做功的多少和所用时间都不相同的情况下,通过计算进行比较
7. 重力做功
(1))克服某力做功:若物体移动方向与力的方向相反,我们就说这个物体克服这个力做了功;克服某力做功多少计算方式与功的计算相同。
(2)物体重力做功或者是克服重力做功公式 。G为物体重力,h为物体高度的变化。
真题1(2024·浙江·中考真题)某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系(如图,A、B两点等高)。忽略摩擦及空气阻力,小滑块由静止滑下,下列说法错误的是( )
A.小滑块下滑过程中机械能守恒
B.小滑块上升过程中内能不断增加
C.小滑块从A点静止滑下,能到达B点
D.小滑块起始位置越高,到达斜面底端速度越大
【答案】B
【详解】A.忽略摩擦及空气阻力,小滑块运动过程中只有动能和重力势能的转化,机械能守恒,故A正确,不符合题意;
B.小滑块上升过程中,因忽略摩擦及空气阻力,小滑块的内能不变,故B错误,符合题意;
C.小滑块在滑动时机械能守恒,A点和B点等高重力势能和动能都相等,所以从A点静止滑下,能到达B点,故C正确,不符合题意;
D.小滑块在斜面上由静止开始向下运动,重力势能转化为动能,起点位置越高,重力势能越大,到达斜面底端时的动能越大,速度越大,故D正确,不符合题意。
故选B。
真题2(2024·浙江·中考真题)如图所示,狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,它对雪橇的水平拉力为100牛。
(1)以地面为参照物,雪橇处于 (填“静止状态”或“运动状态”);
(2)雪橇运动5米,狗的拉力对雪橇做功为 焦;
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,不计空气阻力,则雪橇对货物的摩擦力为 牛。
【答案】(1)运动状态
(2)500
(3)0
【详解】(1)狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动,以地面为参照物,雪橇的位置发生改变,是运动的。
(2)狗的拉力对雪橇做功为
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平,未发生相对运动,也无相对运动的趋势,因此雪橇对货物无摩擦力。
真题3(2023·浙江温州·中考真题)如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中,滚摆处于甲、乙位置时( )
A.重力势能不同,动能相同 B.重力势能不同,动能不同
C.重力势能相同,动能相同 D.重力势能相同,动能不同
【答案】D
【详解】如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图,甲乙两处的高度相同,质量不变,故重力势能相等,尽管甲乙两处的高度相同,但是从甲到乙的过程中需要克服摩擦力和空气阻力做功,故其动能是在减小的,故速度不同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
真题4(2023·浙江杭州·中考真题)小金将小球竖直向上抛出,小球先上升后下落,不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前,此过程中能量变化的分析,正确的是( )
A.动能先增大后减小 B.势能先减小后增大
C.机械能先减小后增大 D.机械能保持不变
【答案】D
【详解】AB.小球先上升后下落,小球上升过程中,速度逐渐减小,高度逐渐升高,所以动能先减小,重力势能先增大;小球下落过程中,速度逐渐增大,高度逐渐降低,所以动能后增大,重力势能后减小,故AB错误;
CD.不计空气阻力,小球的动能和重力势能相互转化的过程中,能量没有损失,所以机械能保持不变,故C错误,D正确。
故选D。
真题5(2023·浙江绍兴·中考真题)2023年5月10日,搭载天舟六号货运飞船的运载火箭成功发射,进入轨道后天舟六号与我国空间站完成对接形成组合体。下列说法正确的是( )
A.加速升空时,天舟六号机械能不变
B.进入轨道后,天舟六号的惯性消失
C.对接靠近时,以“天和”舱为参照物,天舟六号是静止的
D.对接成功后,组合体绕地运行过程中运动状态发生改变
【答案】D
【详解】A.加速升空时,动能和重力势能都增大,故天舟六号机械能增大,故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,进入轨道后,天舟六号的惯性不变,故B错误;
C.对接靠近时,以“天和”舱为参照物,天舟六号的位置发生变化,故天舟六号是运动的,故C错误;
D.对接成功后,组合体绕地运行过程中,运动的方向发生变化,故运动状态发生改变,故D正确。
故选D。
真题6(2023·浙江丽水·中考真题)重为0.027牛的乒乓球,从1米高的A点自由下落,第一次落地弹起至0.6米的最高点B(如图甲)。将乒乓球置于装有适量水的杯子中,一起从1米高处自由下落,杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1米(如图乙)。
(1)图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中,机械能减少 焦;
(2)图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1米,是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大,此时对乒乓球做功的物体是 。
【答案】 0.0108 水
【详解】(1)[1]图甲中的乒乓球从A点下落到弹起至B点的过程中,机械能减少量
ΔE=W=GΔh=0.027N×(1m-0.6m)= 0.0108J
(2)[2]图乙中,杯子落地后,水具有机械能,水对乒乓球做功,乒乓球弹起瞬间机械能增大,乒乓球弹起的高度远大于1米。
真题7(2022·浙江杭州·中考真题)如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)
(1)从O点到A点的过程中,运动员的机械能 (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。
(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能 (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”,下同);运动员的动能 。
【答案】 不变 增大 先增大后减小
【详解】(1)[1]O点到A点,运动员自由下落,其重力势能转化为动能,由于不计空气阻力,所以运动员的机械能不变。
(2)[2][3]在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能,所以运动员的机械能转为绳的弹性势能。A点到B点的过程中,重力大于弹性绳对运动员拉力,因此速度越来越大,动能越来越大;
B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等,所以B点到C点过程中,弹性绳对运动员拉力大于运动员重力,因此速度越来越小,动能越来越小;
到C点运动员动能变为0,弹性势能增大到最大值,所以从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能增大,而运动员的动能先增大后减小。
真题8(2022·浙江绍兴·中考真题)在北京冬奥会上,中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。
(1)滑雪板底做得越宽大,对雪地的压强 ;
(2)若滑雪板与雪地总接触面积为0.4m2,苏翊鸣和滑雪板的总质量为72千克,当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时,对雪地的压强为多大?
(3)图甲是他在决赛中的完美飞行轨迹,AB是飞跃跳台的上升阶段,BC是下落阶段,请在图乙中画出他在飞行过程中速度随时间变化的大致曲线图,(v0为A点的速度,不计空气阻力)
【答案】 越小 1800Pa
【详解】(1)[1]滑雪板底做得越宽大,压力一定时,受力面积越大,对雪地的压强越小。
(2)[2]对雪地的压力
F=G=mg=72kg×10N/kg=720N
对雪地的压强
(3)[3]不计空气阻力,空中运动过程中,机械能守恒,上升阶段:动能转化为重力势能,动能减小,速度减小;到达最高点B点时,速度最小,但不为零;下落阶段:重力势能转化为动能,动能增大,速度增大,由于C点的高度低于A点的高度,C点的重力势能小于A点的重力势能,C点的动能大于A点的动能,C点的速度会大于v0,如图所示:
真题9(2022·浙江·中考真题)跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一
(1)北京冬奥会上某运动员在跳台滑雪比赛时的运动轨迹如图所示,该运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中,重力势能大小的变化是 ;
(2)跳台采用的人造雪可循环利用,体现绿色奥运理念。造雪时不断吸入水,喷出粉状雪,该造雪过程中水发生的主要物态变化是 。
【答案】 变小 凝固
【详解】(1)[1]重力势能的大小与物体的质量和高度有关,运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能变小。
(2)[2]物质由液态变为固态的过程叫凝固,造雪时不断吸入水,喷出粉状雪,是液态变为固态,所以,该造雪过程中水发生的物态变化是凝固。
真题10(2023·浙江湖州·中考真题)在湖州看见美丽中国,美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为,在一段平直的高速公路上匀速行驶3km,用时2min,运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120km/h。
(1)高速上限速,实际上是为了避免汽车的 (填选项)过大,减少车祸发生时的危害;
A.惯性 B.动能 C.势能 D.摩擦力
(2)通过计算判断该房车在此路段是否超速;
(3)计算在这3km路程内房车牵引力所做的功。( )
【答案】 B 没有超速
【详解】(1)[1]A,高速上限速,不能减小汽车的惯性,故A不符合题意;
B.汽车质量一定时,速度越大,动能越大,一旦发生事故,危害巨大,因此高速上限速,实际上是为了避免汽车的动能过大,减少车祸发生,故B符合题意;
C.在平直的公路上行驶,汽车的重力势能不变,限速不能改变汽车的重力势能,故C不符合题意;
D.摩擦力与接触面受到的压力、接触面的粗糙程度有关,与物体的速度无关,限速不能改变摩擦力的大小,故D不符合题意。
故选B。
(2)[2]汽车行驶的速度
因此汽车没有超速。
(3)[3]因为匀速直线运动,所以牵引力等于汽车受到的阻力
在这3km路程内房车牵引力所做的功
真题11(2023·浙江衢州·中考真题)2060年前我国要实现“碳中和”目标,其中碳减排、碳封存是实现碳中和的主要途径。
(1)人们常说“电动汽车比燃油车环保”,为了探明电动和燃油两种汽车的碳排放量,科学家对A品牌某款电动汽车和B品牌某款燃油汽车进行四个维度的对比,相关信息如下表。
对比维度
电动汽车
燃油车
汽车生产及回收
每生产和回收一辆共排放约20.5 吨碳(其中生产和回收锂电池组约占一半的碳排放)
每生产和回收一辆共排放约10.1吨碳
能源生成
使用绿色能源为其供电,年均消耗的电能相当于排放约0.7 吨
碳动力来自化石燃料的燃烧,年均排放约3.3吨碳
使用维护
一年保养维护排放约0.15 吨碳
一年保养维护排放约0.15吨碳
电池使用年限
锂电池组平均寿命8年
/
根据以上信息,从碳排放的角度来看, 你是否赞同“电动汽车比燃油车环保”这个观点,并说明理由。
(2)该电动汽车匀速通过高速公路上一段 3km的平直路段,用时 0.03h,消耗的电能为2.25×106J。
请计算:①汽车行驶的速度。( )
②若消耗电能的80%用于驱动汽车前进,汽车在该路段行驶时受到的阻力。( )
(3)全球排放的CO2,大约有30%~40%被海洋吸收,导致海水酸化。捕获海水中的CO2比捕获空气中的成本更低,科学家计划从海水中捕获CO2,收集后压缩成液态,再注入海底废弃的油田封存。
①封存CO2,能有效减缓 效应。
②为实现碳中和目标,我们应该如何践行低碳生活 。
A.天天使用一次性筷子
B.节约纸张,节约用水用电
C.减少或拒绝使用一次性塑料袋
D.走路、骑车或乘坐公共交通工具上学放学
【答案】 赞同,燃油车和电动汽车按照8年的使用年限来计算,电动汽车排放的碳为20.5t+0.7t×8+0.15t×8=27.3t;燃油车排放的碳为10.1t+3.3t×8+0.15t×8=37.7t;电动汽车的碳排放量低于燃油车的碳排放量 /27.8m/s 600N 温室 BCD
【详解】(1)赞同,燃油车和电动汽车按照8年的使用年限来计算,电动汽车排放的碳为20.5t+0.7t×8+0.15t×8=27.3t;燃油车排放的碳为10.1t+3.3t×8+0.15t×8=37.7t;电动汽车的碳排放量低于燃油车的碳排放量;
(2)①汽车行驶的速度为:;
②若消耗电能的80%用于驱动汽车前进,汽车在该路段行驶时的牵引力为:;
因为汽车匀速行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,所以有:f=F=600N;
(3)①二氧化碳能引起温室效应,封存CO2能有效减缓温室效应;
②A、天天使用一次性筷子,增加木材的使用,不利于低碳生活,不符合题意;
B、节约纸张,节约用水用电,有利于低碳生活,符合题意;
C、减少或拒绝使用一次性塑料袋,有利于低碳生活,符合题意;
D.走路、骑车或乘坐公共交通工具上学放学,有利于低碳生活,符合题意。
故选BCD。
真题12(2023·浙江金华·中考真题)我国设计生产的无人机世界领先,具有高效、轻巧、功率大等特点,广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机,主要用于播种、施肥、打药等,铭牌上的部分参数如下表所示。
整机型号
N420
最大起飞质量
药箱额定容量
作业速度
完成下列问题:
(1)这款无人机以的作业速度共水平飞行,需要多少小时?
(2)这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面,对地面的压强约,无人机与地面的总接触面积约为多少平方米?
(3)若这款无人机以最大起飞质量、速度竖直向上匀速飞行,不计空气阻力,则按此要求计算无人机的功率至少是多少瓦?
【答案】(1)0.2h;(2)0.08m2;(3)672W
【详解】解:(1)无人机的速度为
水平飞行3.6km,所需要的时间为
(2)无人机对地面的压力为
则受力面积为
(3)因为无人机匀速飞行,处于平衡状态,受平衡力,向上升起的力等于其重力为
则无人机的功率为
答:(1)这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km,需要;
(2)无人机与地面的总接触面积约为;
(3)无人机的功率至少是。
真题13(2023·浙江舟山·中考真题)功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是( )
A. 人用力搬石头,没有搬动
B. 叉车把货物从地面抬升到一定高度
C. 人拎着书包沿楼梯走上二楼
D. 人推小车通过一段距离
【答案】A
【详解】A. 人用力搬石头,没有搬动,属于有力没有沿力的方向移动距离,不满足做功的条件,没有做功,故A符合题意;
BCD. 叉车把货物从地面抬升到一定高度,人拎着书包沿楼梯走上二楼,人推小车通过一段距离,均属于有力且沿力的方向移动了距离,满足做功的条件,故BCD不符合题意。
故选A。
真题14(2023·浙江丽水·中考真题)2023年广交会上展出的可骑行电动行李箱,受到许多客商的欢迎。某品牌电动行李箱的部分参数如下表。质量为50千克的测试者坐在空行李箱上(如图),以最大速度在展厅匀速直线骑行20秒,骑行时所受阻力是总重的0.04倍。
部分参数
最大速度
3米/秒
空箱质量
10千克
轮子与地面的总接触面积
0.003米2
(1)测试者在20秒内骑行的路程为 米;
(2)求测试者坐在电动行李箱上时,行李箱对水平地面的压强;
(3)求测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率。
【答案】 60 2×105Pa 72W
【详解】(1)[1]根据可得,测试者在20秒内骑行的路程为
(2)[2]测试者坐在电动行李箱上时,总重力为
在水平地面上,行李箱对水平地面的压力等于总重力,即
根据可得,行李箱对水平地面的压强为
(3)[3]由于骑行时行李箱所受阻力是总重的0.04倍,故行李箱受到的阻力为
根据
可得,测试过程中电动行李箱克服阻力做功的功率为
真题15(2022·浙江衢州·中考真题)中国055型驱逐舰装配的“鹰击-21”高超音速导弹,因其超强的攻击力,被称为“航母杀手”。
(1)当驱逐舰执行护航任务时,不能与其他舰艇近距离并列前行,这是因为两艘舰艇中间的水流速度快,压强 ,易造成海难事故。
(2)如图是导弹的飞行路线图,导弹发射升空至最高点后关闭发动机,仍能加速向下俯冲。请从能量转化的角度解释原因: 。
(3)导弹受到的空气阻力与导弹速度的关系
导弹速度v(米/秒)
50
100
150
200
500
1000
导弹受到的空气阻力F(牛)
50
200
450
800
5000
20000
若导弹在末端巡航阶段以1000米/秒的速度匀速直线飞行1000米,请结合上表信息,求该过程中导弹克服空气阻力做的功。( )
【答案】 小 导弹的重力势能转化为动能,导弹的动能增大,速度加快 2×107
【详解】(1)当驱逐舰执行护航任务时,不能与其他舰艇近距离并列前行,这是因为两艘舰艇中间的水流速度快,压强小,易造成海难事故。
(2)当导弹从空中向下俯冲时,高度减小则重力势能减小,速度增大则动能增大,则加速俯冲的原因为:导弹的重力势能转化为动能,导弹的动能增大,速度加快。
(3)由表中数据知道,当v=1000m/s时,阻力F=20000N, 则该过程中导弹克服空气阻力做的功
W=Fs=20000N×1000m=2×107J
真题16(2022·浙江湖州·中考真题)科学量是科学中量度物体属性或描述物体运动状态及其变化过程的量。下列科学量中,用来描述物体运动快慢的是( )
A.长度 B.功率 C.速度 D.时间
【答案】C
【详解】ACD.速度是用来表示物体运动快慢的物理量,是指物体单位时间内通过的路程,故C符合题意,AD不符合题意;
B.功率表示物体做功快慢的物理量,不能用来描述运动的快慢,故B不符合题意。
故选B。
真题17(2022·浙江温州·中考真题)如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。
(1)图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1,图乙中小明静止悬挂在单杠上时,单杠对他的作用力为F2,则F1 F2(选填“大于”“小于”“等于”)。
(2)重为600牛的小明按图乙做一个引体向上,需克服自身重力做功约为 焦。
(3)运动时,人体产热增加,散热也加快,使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式: 。
【答案】 小于 420 汗液蒸发散热(或皮肤直接散热)
【详解】[1]图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1,此时地面对双手的支持力和双脚的支持力的和等于小明自身的重力大小。故
F1<F2
[2]重为600牛的小明按图乙做一个引体向上,需克服自身重力做功
W=Gh=600N×0.7m=420J
[3]由于运动时,会大量出汗,而汗液蒸发吸热,所以,此时散热的方式是通过皮肤汗液蒸发散热。
真题18(2022·浙江湖州·中考真题)甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上,在大小为6牛的水平推力F作用下,向右做速度为5米/秒的匀速直线运动,如图所示(忽略空气阻力)。下列叙述中,错误的是( )
A.甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用
B.甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛
C.当F的大小为6牛时,做功的功率为30瓦
D.当F的大小为10牛时,甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动
【答案】D
【详解】AB.已知甲物体做匀速直线运动,速度为v=5m/s,甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用,水平方向受到的摩擦力和推力是一对平衡力;由题意可知,水平推力F为6N,方向水平向右,则摩擦力也为6N,方向水平向左;故AB正确,不符合题意;
C.当F的大小为6N时,做功的功率
故C正确,不符合题意;
D.滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度无关,因此当F的大小为10牛时,摩擦力不变,还是6N,则推力大于摩擦力,甲物体将做速度大于5米/秒的加速直线运动,故D错误,符合题意。
故选D。
真题19(2022·浙江杭州·中考真题)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A.W甲>W乙>W丙 B.W甲<W乙<W丙 C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
【答案】C
【详解】先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s,该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,三个功的大小都等于W=Fs,即
W甲=W乙=W丙
故选C。
真题20(2022·浙江绍兴·中考真题)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块,当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为 牛。
(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为 米/秒。
(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功 焦。
【答案】 3 0.05 1.2
【详解】(1)[1]当F为3牛时,木块静止,即AB整体处于平衡态,此时整体水平方向受到推力和静摩擦力,此二力平衡,故整体受到摩擦力大小是3N。
(2)[2]由图知道,当A的重心到达桌面边缘上时,就会掉落,此时木块A向前移动的距离是
故木块A在桌面上匀速运动的速度大小
(3)[3]根据题意知道,木块A掉落前,推力大小是6N,AB整体向前运动的距离是0.1m,此过程推力做功
由于当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,由平衡条件知道,AB整体受到的摩擦力大小是6N;根据题意知道,木块A掉落后,B仍做匀速直线运动,此过程接触面的粗糙程度不变、压力减小一半,故B受到的摩擦力也减小一半,所以,由平衡条件知道,此时推力大小为3N。继续推木块B直至木块B的重心到达桌面边缘上掉落,此时木块B向前移动的距离是
此过程推力做功
所以,从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功
真题21(2022·浙江·中考真题)太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成测定的参数如下:小车的质量为100g,车长8cm、宽6.5cm、高3cm,轮胎与地面的总接触面积为2cm2完成下列问题:
(1)小车静止在水平地面时,对地面的压强为多少?
(2)某次测试中,小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒,该次测试中小车的速度为多少?
(3)测试中,小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶,若受到的阻力为重力的0.1倍,此时小车的功率为多少瓦?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)小车的重力
小车对地面的压强
(2)测试过程中小车行驶的时间
t=1min20s=80s
则该次测试中小车的速度
(3)小车受到的阻力
因为小车在水平地面上匀速直线运动,所以小车的牵引力
则此时小车的功率
答:(1)小车静止在水平地面时,对地面的压强为5000Pa;
(2)该次测试中小车的速度为0.5m/s;
(3)此时小车的功率为0.08W。
真题22(2022·浙江丽水·中考真题)如图甲是清代的手持消防水枪,它在消防灭火中发挥过一定作用,其部分结构如图乙:枪身由内外两个套筒组成,外筒底部是进水口,内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中,先向上提内筒吸水,再向下压内筒喷水,如此反复。
(1)[原理分析]使用消防水枪吸水时,主要是利用了 。
(2)[方案设计]如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构,合理的是 。
(3)[尝试实践]为了解消防水枪的使用效果,小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示,用30秒将20千克水喷到15米高处,求他们对水做功的功率。 。
【答案】 大气压 丙 100W
【详解】(1)[1]使用消防水枪吸水时,首先用力推动活塞,将水枪筒内的空气排出,然后将进水口浸入水中,再拉动活塞,此时筒内气压减小,在外界大气压的作用下,水被压入水枪筒内,故使用消防水枪吸水时,主要是利用了大气压。
(2)[2]将进水口浸没在水中,先向上提内筒吸水,此时阀门应打开,再向下压内筒喷水,阀门应关闭,由消防水枪的结构看,丙符合要求,而丁图中结合吸水时阀门会关闭,喷水时阀门会打开。
(3)[3]喷水时对水做的功
W=Gh=mgh=20kg×10N/kg×15m=3000J
对水做功的功率
预测1(2025·浙江金华·一模)如图所示,一个很轻的圆柱形盒盖,内侧粘上一个较重的铁球,放置在不太陡的斜面上,松手发现盒盖向上滚动,关于滚动过程,下列说法正确的是( )
A.由于整体上移,滚动过程中整体的重力势能增加
B.虽然整体上移,但滚动过程中整体的重力势能不增加
C.向上滚动时动能转化为重力势能
D.向上滚动过程可以滚过完整的一圈
【答案】B
【详解】盒盖很轻,整体质量集中在铁球上,整体上升时,整体质量不变,但是铁球的重心降低,重力势能减小。整体向上滚动时,铁球的重力势能转化为整体的动能。整体可以看成支点在盒盖和斜面接触点的杠杆,盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动,整体向上只能滚过半圈,因为惯性会继续滚动,但是很快又会滚回到铁球的重力方向和支点在同一条直线的位置,最终静止,故B正确,ACD错误。
故选B。
预测2(2025·浙江温州·一模)某同学在校运会上以标准姿势投出实心球(出手点距离地面约2m),如果不计空气阻力,以下能正确表示从投出实心球到实心球落地前的动能或势能变化情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AB.实心球投出后,先向前上方运动,此过程中速度变小,动能变小;到达最高点时速度最小(但不为0,仍然有向前的速度),动能最小(但不为0);之后实心球因受重力作用而向下做加速运动,此过程中速度变大,动能变大。所以,实心球在落地前的动能先减小后增大,故B正确,A错误。
CD.实心球投出时,出手点距离地面约2m,有一定高度,重力势能不为零,实心球投出后,高度先增加后降低,重力势能先增大后减小,故CD错误。
故选B。
预测3(2025·浙江宁波·一模)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的( )
A.动能一直增大 B.重力势能一直减小 C.机械能保持不变 D.机械能一直增大
【答案】B
【详解】游客从开始下落至第一次到达最低点的过程中,起始阶段:蹦极者从起始点跳下,此时弹性绳处于松弛状态,在重力作用下下落。将重力势能逐渐转化为动能,重力势能越来越小,动能越来越大;
绳子拉伸阶段:当下降到一定高度后,绳子开始被拉长,蹦极者继续受到向下的重力,同时绳子也产生向上的弹力。此时,一部分重力势能继续转化为动能,另一部分则转化为弹性绳的弹性势能;
受力平衡阶段:在某一时刻,蹦极者受到的重力和绳子的弹力达到平衡,此时速度达到最大,动能最大;
减速下降阶段:随着绳子的继续拉伸,弹力逐渐大于重力,蹦极者开始做减速运动,此过程中,动能和重力势能继续转化为绳子的弹性势能,直到下降到最低点,此时动能和重力势能最小,弹性势能最大。
综上可知,游客的动能先增大后减小,重力势能一直减小。下落过程中要克服空气阻力做功,消耗一部分机械能,则机械能一直减小。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
预测4(2025·浙江温州·一模)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,上升到最高位置C点,其中在B点时速度最快,上下震荡后静止在空中。对此过程,下列描述正确的是( )
A.人从B点运动到C点,重力势能和动能都增加
B.在最高点C时,弹性势能达到最大值
C.人从A点运动到B点,动能减小
D.人上升和下降时最大速度不同
【答案】D
【详解】A.人在B点时速度最快,动能最大,人从B点运动到C点,动能减小;由于高度增加,重力势能增加,故A错误;
B.人在B点时速度最大,此时弹力与人的重力相等,此时弹性绳对人还有弹力,继续向上运动的过程中,弹性绳恢复原状,之后,人由于惯性继续向上运动至最高点,动能转化为重力势能,所以最高点C时,弹性势能为0,故B错误;
C.人在B点时速度最快,动能最大,人从A点运动到B点,动能增大,故C错误;
D.上下震荡后静止在空中,说明受到了空气阻力,因而整个过程机械能逐渐减小,因而人上升和下降时最大速度不同,故D正确。
故选D。
预测5(2024·浙江温州·二模)体育考试时,小龙用相同的速度在相同高度将篮球沿不同轨迹从A点投向B点,如轨迹1和轨迹2所示。若空气阻力不可忽略且大小恒定,则下列说法正确的是( )
A.篮球重力势能的变化量:轨迹1>轨迹2 B.篮球重力势能的变化量:轨迹1<轨迹2
C.篮球动能的变化量:轨迹1>轨迹2 D.篮球动能的变化量:轨迹1<轨迹2
【答案】C
【详解】AB.重力势能与质量和高度有关,从A点到B点,弧线1与弧线2两种情况下,篮球的质量不变,增加的高度相同,所以篮球重力势能的变化量相等,故AB错误;
CD.动能减小的量等于增大的重力势能加上克服空气阻力做功消耗的机械能。由图可知,篮球通过弧线1运动的路程较大,克服空气阻力做功消耗的机械能较多,篮球在B点的增大的重力势能相等,故篮球动能的变化量:轨迹1>轨迹2,故C正确,D错误。
故选C。
预测6(2024·浙江台州·二模)下列杭州亚运会赛事中,运动员重力势能变化最大的是( )
A.象棋 B.跳水
C.举重 D.射击
【答案】B
【详解】重力势能的大小与质量、高度有关,象棋、举重、射击运动的质量与高度均变化不明显,重力势能几乎不变,跳水时运动员的位置由高处落向水面及以下,高度变化较大,重力势能变化较大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
预测7(2024·浙江温州·二模)跳水运动中蕴含着许多物理知识,如图所示,运动员站立在跳台上的A点,然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空,至最高点后自由下落,至C点落入水中。若不计空气阻力,运动员从离开跳台到落水前的过程中,下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的是( )
A.①③④ B.②③④ C.①④ D.③④
【答案】B
【详解】①②即将起跳时,运动员的动能为0,起跳后,运动员有一个很大的向上运动的速度,此时动能很大,在上升过程中,速度越来越小,动能越来越小,到达最顶端时,动能最小但不为0,因此此时运动员还向左运动。从最高点下落过程中,动能越来越大。故①错误,②正确。
③起跳时,运动员站在高处的跳台上,有一定的重力势能,在上升过程中,重力势能越来越大。在下落过程中,重力势能越来越小,到达水面时变为0。故③正确;
④整个过程中,机械能守恒,其总量不会发生变化。故④正确。
故ACD错误,B正确。
故选B。
预测8(2024·浙江衢州·一模)投掷实心球是中考体育选考项目之一。图甲为实心球出手后的运动示意图,其中是实心球出手瞬间的速度,θ是出手角度,h是出手高度。图乙为投掷距离s随出手角度θ变化的图像。下列说法不正确的是( )
A.实心球离手后至落地过程中,实心球的动能先减小后增大
B.实心球在运动到最高点时,如果一切外力消失,实心球将做匀速直线运动
C.实心球的投掷距离s随角度θ增大而先增大后减小,角度时,投掷距离s最大
D.若要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关,只需控制出手角度θ相同即可
【答案】D
【详解】A.实心球离手后至落地过程中,实心球上升过程中,质量不变,速度减小,所以动能减小;实心球落地过程中,质量不变,速度增大,所以实心球的动能先减小后增大,故A正确,不符合题意;
B.实心球在运动到最高点时,有水平运动的速度,由牛顿第一定律可知,如果一切外力消失,实心球将做匀速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.由乙图可知,随着角度θ增大,投掷距离s先增大后减小,当角度时,投掷距离s最大,所以实心球的投掷距离s随角度θ增大而先增大后减小,角度时,投掷距离s最大,故C正确,不符合题意;
D.由于投掷距离s与实心球出手瞬间的速度、出手角度、出手高度都有关系,所以要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关,需要控制实心球出手瞬间的速度、出手角度θ相同,故D错误,符合题意。
故选D。
预测9(2025·浙江·一模)某游客参加蹦极挑战,从开始自由下落至第1次到达最低点的过程中,下落速度与时间关系如图甲,若该过程中蹦极绳的弹力与时间的关系如图乙(忽略空气阻力)。t1至t2过程中,游客速度继续增大的原因是自身重力 (选填“>”、“<”或“=”)游客受到的拉力,t2至t3过程中,游客和蹦极绳之间的能量转化情况是 。
【答案】 > 游客的重力势能和动能转化成蹦极绳的弹性势能
【详解】[1]t1至t2过程中,弹力开始有,但弹力较小,继续加速,则游客速度继续增大的原因是自身重力大于蹦极绳对游客的拉力,在t2时刻速度最大,弹力等于重力;
[2]t2至t3过程中,游客的速度和高度减小,动能和重力势能减小,机械能减小,绳子伸长,弹性势能增大,则游客和蹦极绳之间的能量转化情况是游客的机械能转化为弹性绳子的弹性势能。
预测10(2025·浙江宁波·一模)每年的8月8日是我国全民健身日,某社区组织进行引体向上比赛。小科的质量是,做引体向上时,每次身体重心向上移动。小科用了就完成8个引体向上动作,获得小组第一名。小科每完成一个引体向上,克服重力做的功为 ,20s内克服重力做功的平均功率是 。
【答案】 360J 144W
【详解】[1]小科每完成一个引体向上,克服重力做的功为
[2]小科20s内克服重力做功为
20s内克服重力做功的功率
预测11(2024·浙江温州·一模)如图所示,汽车设计与生产时,都会进行复杂性较高的汽车安全碰撞试验项目。运动的汽车具有动能,动能越大,破坏力越大。汽车的动能大小与什么因素有关呢?小明在老师的帮助下,利用斜面、钢球、木块等器材进行了模拟碰撞研究,实验现象如甲、乙、丙图所示。
(1)分析以上实验现象,可知: 。
(2)某资料显示:抛出的篮球的动能约30J,飞行的步枪子弹的动能约5000J。小明得出质量与速度这两种因素中,速度对动能的影响更大。请对此做出评价: 。
(3)车的动能越大,能够做的功越多,如果遇到突发情况,需要紧急制动时,制动距离更长,危险性更大。列举与此相关的交通规则: 。
【答案】 物体动能与物体的质量和速度有关 由于子弹质量比篮球的质量小,速度比篮球速度大,但是子弹的动能比篮球的动能大,说明速度对动能的影响更大 保持车距、限制最高车速
【详解】(1)[1]由图甲、乙可知,小球在相同高度滚下,即到达水平面的速度相同,小球质量不同,木块被质量大的小球撞击后在水平面移动的距离远,说明在速度一定时,物体质量越大,动能越大;
由甲、丙可知,小球在不同高度滚下,即到达水平面的速度不同,小球质量相同,木块被速度大的小球撞击后在水平面移动的距离远,说明在质量一定时,物体速度越大,动能越大。由上述结论可知,物体动能与物体的质量和速度有关。
(2)[2]抛出去的篮球动能约为30J,飞行的步枪子弹动能约为5000J,子弹的质量比篮球的质量小,子弹速度比篮球的速度大,但是子弹的动能比篮球的动能大很多,这说明速度对物体的动能影响较大;
(3)[3]由于在质量一定时,车的速度越大动能越大,如果遇到突发情况,需要紧急制动时,制动距离更长,危险性更大,故针对此现象交通规则最定要保持车距,限制最高速度。
预测12(2024·浙江台州·二模)如图所示“鲲龙-600”(AG600)是我国大飞机三剑客之一,是我国自行设计、研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机,是世界在研最大的水陆两用飞机。该飞机最大起飞质量为53.5t,最大巡航速度为500km/h。在某次测试中,飞机在水面以12m/s的速度沿直线匀速行驶,水平动力的功率(g取10N/kg)为2.4×106W。
(1)“鲲龙-600”在匀速上升的过程中,机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)的,飞机相对于地面的树木是 (选填“静止”或“运动”)的。
(2)飞机以最大起飞质量从水面竖直升至150m高空时,克服重力做功为多少J ?
(3)水陆两栖飞机在水面匀速行驶10s的过程中,水平动力是多大 ?
【答案】(1) 增大 运动
(2)
(3)
【详解】(1)[1]“鲲龙-600”在匀速上升的过程中,质量和速度不变,高度增加,动能不变,重力势能增大,故机械能增大。
[2]飞机相对于地面的树木位置不断改变,故以地面为参照物,飞机是运动的。
(2)飞机的最大起飞重力为
飞机以最大起飞质量从水面竖直升至150m高空时,克服重力做功为
(3)由P=Fv可知,飞机水平飞行的动力是
押题1 我国运动员全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台决赛中再创佳绩,成功卫冕金牌。如图所示为其跳水动作分解图,运动员不考虑空气阻力,下列分析错误的是( )
A.在跳台静止站立时,跳台对她的支持力和她的重力是一对平衡力
B.上升到点时,她的动能达到最小
C.由点下落至点,她的惯性始终不变
D.入水后,随着速度减小,她的动能全部转化为重力势能
【答案】D
【详解】A.运动员在跳台静止,人受平衡力,因为她只受到跳台对她的支持力和自身的重力,所以这两个力是一对平衡力,故A正确;
B.不考虑空气阻力,运动员在空中机械能守恒,在B点运动员的重力势能最大,所以其动能最小,故B正确;
C.惯性的大小只与物体的质量有关,由点下落至点,运动员的质量不变,所以惯性不变,故C正确;
D.入水后,运动员的速度和高度都在减小,因为人体和水之间的摩擦,所以运动员的动能和重力势能转化为内能,故D错误。
故选D。
押题2 2024年3月25日,东阳出现了狂风暴雨甚至有冰雹来袭的极端天气。如图是某校当天的一些场景。对相关场景的科学解释合理的是( )
A.铁皮被掀起,是因为铁皮下方空气流速大压强小
B.树木被折断,是因为风对树的力大于树对风的力
C.车辆被砸坏,是因为冰雹的质量和速度较大,动能大的缘故
D.我们只要做好预防工作,完全可以避免极端天气带来的危害
【答案】C
【详解】A.根据流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小,铁皮上方空气流速大压强小,铁皮下方空气流速小压强大,铁皮容易被向上掀起,故A不符合题意;
B.风对树的力与树对风的力是一对相互作用的力,大小相同,故B不符合题意;
C.冰雹在高空下落时做加速运动,到达地面附近时速度较大,冰雹质量也相对较大,故动能也较大,破坏力大,故C符合题意;
D.极端天气具有不确定性,且破坏力大,我们做好预防工作,可以减小极端天气带来的危害,但无法完全避免。故D不符合题。
故选C。
押题3如图是一款国产纯电双人智能飞行器,该款飞行器配备高清摄像头采用自动驾驶模式,精准航行。请完成下列问题:
(1)地表景物通过飞行器摄像头所成像的性质是倒立、缩小的 像;
(2)该飞行器水平飞行2千米用时3分20秒,飞行器的平均速度为多少?
(3)总质量为760 kg的飞行器以恒定速度竖直升高100米用时19秒,求此过程中飞行器克服重力做功的功率大小?
【答案】(1)实
(2)10m/s
(3)
【详解】(1)摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的。
(2)根据题意知道,飞行距离
飞行时间
由知道,飞行器的平均速度为
(3)此过程中飞行器克服重力做功
此过程中飞行器克服重力做功的功率
押题4国家跳台滑雪中心主体建筑形似中国古代摆件“如意”,故被称作“雪如意”。“雪如意”其中一条主赛道的落差为115米,长度为106米。关于运动员在单板滑雪项目比赛时分析正确的是( )
A.从坡顶滑至底端,运动员重力势能只转化为动能
B.从坡顶滑至底端,运动员速度大小保持不变
C.下滑过程中,运动员受到的支持力和重力是一对平衡力
D.滑至底端,运动员继续向前运动是因为运动员具有惯性
【答案】D
【详解】A.从坡顶滑至底端,运动员重力势能转化为动能和内能,故A错误;
B.从坡顶滑至底端,运动员速度大小逐渐增大,故B错误;
C.下滑过程中,运动员受到的支持力和重力方向不相反,不是一对平衡力,故C错误;
D.滑至底端,运动员继续向前运动是因为运动员具有惯性,故D正确。
故选D。
押题5科学研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“类比法”、“模型法”等科学方法。下列研究实例中,用到的科学方法与其它三项不同的是( )
A.甲实验用木块滑动距离表示动能大小 B.乙实验通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小
C.丙实验通过海绵形变程度判断压力作用效果 D.丁实验用磁感线描述磁场
【答案】D
【详解】A.用木块滑动距离表示动能大小,运用了转换法;
B.通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小,运用了转换法;
C.通过海绵形变程度判断压力作用效果,运用了转换法;
D.用磁感线描述磁场,运用了模型法。
故D选项和其他三个选项所用科学方法不同。
故选D。
押题6彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目,如图甲所示,游客只需坐在橡皮圈上,就能随橡皮圈一起快速滑下。图乙是该游乐项目的简化模型,AB段表示彩虹滑道,BC段表示水平的人工草皮减速带。
(1)以橡皮圈为参照物,游客处于 状态(填“静止”或“运动”);
(2)游客在BC段滑行的过程中,速度越来越慢,则橡皮圈与减速带之间的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若人和橡皮圈的总质量为60千克,则从15米高的A点静止下滑到C点停止运动,克服摩擦做功为 焦。
【答案】(1)静止
(2)不变
(3)9000
【详解】(1)以橡皮圈为参照物,游客相对于橡皮圈的位置不发生改变,相对于橡皮圈是静止的。
(2)橡皮圈与减速带之间的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变。
(3)人和橡皮圈从15米高的A点静止下滑到C点停止运动,克服摩擦做的功等于人和橡皮圈开始具有的重力势能,则克服摩擦做功为
押题7利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验。用两根细绳将小球悬挂起来,拉起小球,当细绳与竖直方向成θ角后松手,记下木块移动的距离s。改变角度θ的大小,重复实验。
(1)本实验探究的问题是物体的动能大小与 的关系;
(2)利用如侧视图的两根细绳悬挂小球,而不用一根细绳,其好处是 ;
(3)本实验是通过 体现动能大小的。
【答案】(1)速度
(2)便于控制小球的撞击方向
(3)木块在水平面上移动的距离
【详解】(1)实验中小球质量一定,小球摆动的角度不同,则小球撞击木块时的速度不同,所以本实验探究的问题是小球的动能大小与速度的关系。
(2)若用一根细绳,小球的摆动方向会不稳定,所以用两根细绳悬挂小球,好处是便于控制小球的撞击方向。
(3)小球的动能大小不易观察,实验时运用转换法,通过比较木块被撞击后在水平面上移动的距离,来反映钢球动能的大小。
押题8某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,将卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,做成了一个会跳的卡片,如图所示。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组超出了如下猜想:
A.与卡片的质量有关 B.与橡皮筋的形变量有关
为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验.
(1)探究跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,分别套上相同的橡皮筋,操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是
(2)经过多次重复实验,发现厚卡片弹起的高度较低,那是因为
(3)为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关,请你为该小组提供使橡皮筋形变量不同的一种方法: 。
(4)在某次实验中,人将放在桌上的卡片用手压平,这个过程人做功为;卡片从最高点下落到桌面重力做功为,则 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1)控制橡皮筋的形变量相同
(2)见解析
(3)见解析
(4)大于
【详解】(1)探究跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其它实验条件相同。操作中将卡片反过来,根据控制变量法,每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。
(2)实验发现厚卡片弹起的高度较低,这是因为橡皮筋的弹性势能转化成的卡片的重力势能相同,厚纸片的质量较大,所以,弹起的高度较小。
(3)使橡皮筋的形变量不同的方法有:①分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个不压平; ②使小豁口A、B的间距不相同。
(4)在某次实验中,人将放在桌上的卡片用手压平,这个过程人做功为W1;卡片从最高点下落到桌面重力做功为W2,卡片弹起和下落的过程中克服空气摩擦做功,机械能转化为内能,所以W1大于W2。
押题9沿岸放置救生装备是防溺水的措施之一,其中救生圈属于一种常见的救生装备。如图为专业救生圈,根据国际标准,以方便抛投。已知某专业救生圈质量为2.5千克,体积为30分米3。
(1)对溺水暂时停止呼吸的患者,人工呼吸前应先清除口腔和鼻内的异物,是为了保持 系统的通畅;
(2)某次救援中,将平放在地面的救生圈拿到离地面140厘米后,抛投到水面。问在拿起救生圈过程中克服重力做功;
(3)施救落水人员时,要保证水中人员头部露出水面(人的头部体积约占人体积的)。若落水人员的密度约为1.0×103千克/米3,水的密度为1×103千克/米3,求该专业救生圈最大能承受的水中人员的总质量。
【答案】(1)呼吸
(2)35J
(3)275kg
【详解】(1)对溺水暂时停止呼吸的患者,人工呼吸前应先清除口腔和鼻内的异物,防止异物堵塞溺水者的呼吸器官,保持溺水者呼吸系统的通畅。
(2)拿起救生圈过程中,需要克服重力做功,救生圈质量为2.5千克,救生圈的重力
拿起救生圈过程中,需要克服重力做功
(3)为保证能施救落水者需要保证
F浮≥G总
即
即
解得
m≤275kg
所以该专业救生圈最大能承受的水中人员的总质量为275kg。
简单机械
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
力臂和力的作图
常出现在作图题中。主要考查力臂的画法、画最小动力
2023衢州
✮
杠杆的分类
常出现在填空题、选择题中。主要考查正确判断生活中的杠杆的分类
2023湖州
2022湖州
✮✮
杠杆的平衡条件的应用
常出现在填空题、选择题中。主要考查在杠杆在动态平衡中,判断力的变化情况、杠杆建模计算
2024浙江省统考
2023杭州
2023丽水
2022台州
2022杭州
2022丽水
2022金华
2022舟山
2022衢州
✮✮✮✮✮
动滑轮与定滑轮
常出现在填空题、选择题,考察动滑轮和定滑轮的特点和计算
2023台州
2023温州
2023宁波
✮✮✮
探究杠杆的平衡条件
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括器材的操作、实验的操作要求、实验数据的分析处理、实验交流和反思等
2022绍兴
✮
考查分值:分值在3-6分之间。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、解答题。
命题趋势:简单机械是中考必考内容。填空题、选择题一般是考查识别杠杆的五要素、判断生活中的杠杆分类、杠杆的平衡条件的实际应用,难度不大。作图题一般是要求画出力臂、最小动力等,计算题综合性较强。单独考查滑轮组或斜面的机械效率的概率不大。
【回归课本】
考查要点1: 杠杆的定义及分类
考点解读:
1.定义:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒 (可以是弯曲的)叫做杠杆。 注意:杠杆可直可弯但是必须在力的作用下不能变形。
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。(用0表示)
(2)动力:使杠杆转动的力。(用F1表示)
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用F2表示)
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。(用L1表示)
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(用L2表示)
3.力臂的画法
要正确画出杠杆上各力的力臂,首先要明确力臂的概念---力臂是从支点到动力/阻力作用线的距离,这是解决杠杆问题的关键。通常按下述步骤即可画出力臂:
(1)在杠杆的示意图上,确定支点O,如图所示。
(2)画好动力作用线及阻力作用线,有时需要用虚线将力的作用线延长。
(3)从支点0向力的作用线引垂线,要画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂,力臂用实线表示并用大括号勾出,在旁边标上字母1或h,分别表示动力臂或阻力臂。
可以用简单的顺口溜记住:先找点,后延线,过支点,引垂线。
【能力拓展】
(1)杠杆的形状各异,可以是直的,也可以是弯的,但一定是硬的,不能是软的。
(2)无论是动力还是阻力,杠杆都是受力物体,作用于杠杆的物体都是施力物体。动力和阻力的作用效果是使杠杆向相反方向转动,要明确阻力始终是阻碍杠杆转动的力。
(3)动力和阻力方向:同侧异向,异侧同向(动力和阻力在支点同一侧时,方向大致相反;动力和阻力在支点两侧时,方向大致相反)
(4)力臂有时在杠杆上,有时不在杠杆上,力的作用线过支点时力臂为零,该力对杠杆的转动不起作用。
(5)力臂是点(支点)到线(力的作用线)的距离而不是点(支点)到点(力的作用点)的距离,力臂不一定在杠杆.上。动力臂和阻力臂之和不一定等于杠杆长
考点解读:
名称
力臂关系
力的关系
特点
应用举例
省力杠杆
L1>L2
F1<F2
省力但费距离
撬棒、铡刀、起子等
费力杠杆
L1<L2
F1>F2
费力但省距离
钓鱼竿、镊子等
等臂杠杆
L1=L2
F1=F2
既不省力也不费力
天平、定滑轮
【能力拓展】
对于生活中常见的简单机械应从平常使用中感受其具体运动的过程,然后结合科学知识进行分析;对于较复杂的杠杆,①在图上找到支点、动力、阻力;②画出动力臂和阻力臂;③利用杠杆平衡原理,比较动力臂和阻力臂大小。若动力臂大于阻力臂,则为省力杠杆,反之则为费力杠杆。
考查要点2: 人体中的杠杆
考点解读:人体中的杠杆
(1)抬头——等臂杠杆
抬头时,可以在颈部找到杠杆,杠杆的支点在脊柱之顶,支点后的肌肉收缩提供动力,头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆。
(2)人的手臂——费力杠杆
肘关节是支点,肱二头肌肉所用的力是动力,手拿的重物的重力是重力,显然我们的前臂是一种费力杠杆。虽然费力,但是可以省距离(少移动距离),提高工作效率。
(3)走路时的脚——省力杠杆
脚掌前部是支点,人体的重力就是阻力,腿肚肌肉产生的拉力就是动力。这种杠杆可以克服较大的体重。
(4)做俯卧撑--省力杠杆
脚掌前部是支点,人体的重力是阻力,手臂肌肉产生的支持力是动力。
(3)仰卧起坐——费力杠杆
仰卧起坐(腿部不动,用腹肌使整个上身起来):支点是臀部与支持面的接触点,阻力是上半身的重力,动力是腹肌肌肉产生的拉力,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
考查要点3: 杠杆平衡条件实验探究
实验解读:
1.定义: 杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止或匀速转动状态,我们就说杠杆处于平衡状态
2.杠杆平衡条件
公式:F1L1=F2L2
3.探究杠杆平衡的条件
(1)实验步骤
①调节杠杆两端的平衡螺母(实验过程中不可以再调节平衡螺母),使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态(调节杠杆在水平位置平衡,与调节天平平衡的方法一样,杠杆哪端高,就将平衡螺母向哪端调,即左高左调,右高右调).
支点处于杠杆中央的目的是避免杠杆自重对实验结果产生影响
②给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(便于测量力臂)。这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力。
③设右侧钩码对杠杆施加的力为动力 F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力 F2,测出杠杆平衡时的动力臂L1 和阻力臂 L2。继续重复做 2-3 次实验(避免偶然性,使结论更具有普遍性)
(2) 结论
当杠杆平衡时,动力x动力臂=阻力x阻力臂,即FxL1=F2xL2
(3)方案改进
把钩码换成弹簧测力计(优点: 可以连续改变力的大小)
考查要点4:动滑轮与定滑轮
考点解读:
动滑轮斜拉时,动力臂会减小,而定滑轮斜拉时,动力臂不变
(1)探究定滑轮的工作特点
①实质:定滑轮的支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,是一个等臂杠杆。
②特点:使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
③定滑轮中的力的关系:(不计轮轴间摩擦)F=G
④定滑轮中的路程/速度关系:绳子自由端移动距离/速度=重物移动的距离/速度
(2)探究动滑轮的工作特点
①实质:动滑轮的支点是那段上端固定的绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径 ,因此动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂一半的省力杠杆。
②特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变力的方向,且多费一倍距离。
③动滑轮中力的关系:(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= 1 /2 G
(只忽略轮轴间的摩擦则拉力)F= 1 /2 (G 物+G 动)
④动滑轮中的路程/速度关系:绳子自由端移动距离/速度=2倍的重物移动的距离/速度
考查要点5:滑轮组与机械效率
考点解读:
额外功来源:
竖直动滑轮/滑轮组:(绳子与滑轮转轴处)摩擦、动滑轮重力、、绳子重力
水平滑轮/滑轮组:(绳子与滑轮转轴处)摩擦
定滑轮:(绳子与滑轮转轴处)摩擦
考查要点6:斜面与机械效率
考点解读:
== 斜面的额外功是克服斜面上摩擦力做功
求解斜面摩擦力的方法:W额=W总-W有用
=-
f=
(2)斜面机械效率影响因素
①斜面粗糙程度;②斜面倾斜程度
斜面粗糙程度越小,斜面机械效率越大
斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越大
(3)斜面上摩擦力与拉力的大小关系
f <F拉
如何推导?
==
W额=W总-W有用
(4)斜面上摩擦力大小与斜面倾斜程度的关系
斜面粗糙程度相同时,斜面倾斜程度越大,同一个物体在斜面上所受的滑动摩擦力越小。
真题1(2024·浙江·中考真题)图1是某兴趣小组设计的一款“高空修枝”工具的示意图。使用时,一只手握紧杆子保持静止,另一只手用的力缓慢拉绳子,带动滑轮组工作,在A点产生的拉力为,从而使修剪刀绕O点转动,其刀口对树枝的力为。
请回答:
(1)该工具可用于剪下高处的枝叶。其中,叶属于生物体结构层次中的______(填字母);
A.细胞 B.组织 C.器官
(2)为了探究制作修剪刀的碳钢合金(含Fe、C两种元素)类型,兴趣小组取制作修剪刀的废料进行了实验检测:取样品1.00克与足量的稀硫酸充分反应后,收集到428毫升(按0.035克计)氢气。通过计算并结合下表判断修剪刀材质属于哪种合金类型?
合金类型
低碳钢
中碳钢
高碳钢
碳的质量分数
低于0.3%
0.3%~0.6%
高于0.6%
(3)某时刻,弹簧处于原长,若修剪刀的刀口对树枝施加的力为960牛,是树枝对刀口的力(如图2),此时绳子端需施加的力为多大?(已知厘米,厘米,滑轮中各股绳子视为平行,工具自重和摩擦忽略不计。)
【答案】(1)C
(2)高碳钢
(3)
【详解】(1)根据生物中的生物体结构层次可知,叶属于器官。
(2)设铁Fe的质量为x,根据化学方程式
则
解得,碳的质量为
碳的质量分数为
由表可知,属于高碳钢。
(3)由图2可知,为支点,为阻力,为阻力臂,为动力臂,根据杆平衡条件,可得
则,工具自重和摩擦忽略不计,对上面定滑轮受力分析可知,则。
真题2(2023·浙江湖州·中考真题)机械的发明和使用,极大提高了人们的工作效率。下列四种简单机械,一定不能省力的是( )
A.杠杆 B.动滑轮 C.定滑轮 D.斜面
【答案】C
【详解】A.杠杆在使用过程中,如果动力臂大于阻力臂,可以省力,故A不符合题意;
B.动滑轮相当于省力杠杆,使用动滑轮可以省一半的力,故B不符合题意;
C.定滑轮相当于等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,只能改变力的方向,故C符合题意;
D.使用斜面费距离,但可以省力,故D不符合题意。
故选C。
真题3(2023·浙江台州·中考真题)某同学研究滑轮的作用,用重为0.2牛的滑轮,把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下,拉力F做的功为( )
A.0焦 B.1.1焦 C.2.2焦 D.4.4焦
【答案】C
【详解】由图可知,使用的是动滑轮,绕绳子的段数n=2,不计绳重和摩擦,拉力
拉力端移动的距离
s=2h=2×1m=2m
拉力做的功
W=Fs=1.1N×2m=2.2J
故选C。
真题4(2023·浙江宁波·中考真题)如图所示,小宁用竖直向上的拉力F提升物体,使物体在内匀速上升了。已知物体重为,动滑轮重为,不计绳重和摩擦。这一过程中,下列说法错误的是( )
A.绳子自由端移动速度为 B.拉力F的大小为
C.拉力F做功为 D.该滑轮的机械效率为80%
【答案】A
【详解】A.由题意可知,绳子的股数为2股,物体上升的速度为
故绳子自由端移动速度为
故A 错误,符合题意;
B.拉力F的大小为
故B正确,不符合题意;
C.拉力F做功为
故C正确,不符合题意;
D.该滑轮的机械效率为
故D正确,不符合题意。
故选A。
真题5(2023·浙江丽水·中考真题)如图是教室壁挂式实物展台示意图,MN为展示台,PQ为连杆拉住展示台,m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意可知,该装置为一个杠杆,MN能绕N点点转动,所以N点为支点;展示物对MN的压力为阻力F2,方向向下;PQ对杠杆的拉力为动力F1,方向沿QP斜向上,故A正确,BCD错误。
故选A。
真题6(2022·浙江湖州·中考真题)图为小明同学用老虎钳剪钢丝时的情景,该老虎钳( )
A.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力
B.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力
C.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强
D.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强
【答案】C
【详解】由图可知,用老虎钳剪钢丝的过程中,动力臂大于阻力臂,则老虎钳是省力杠杆;把刀口制得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
真题7(2022·浙江丽水·中考真题)如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤,经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是( )
A.将a点向左移
B.将b点向右移
C.换一个质量较小的秤砣
D.将a、b点都向左移等长距离
【答案】D
【详解】A.将a点向左移,阻力臂增大,动力臂和动力不变,由杠杆平衡条件知道,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故A错误;
B.将b点向右移,阻力臂增大,动力不变,动力臂变小,由杠杆平衡条件知道,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故B错误;
C.换一个质量较小的秤砣,阻力臂不变,动力变小,动力臂不变,由杠杆平衡条件知道,阻力变小,称量的最大质量变小,量程变小,故C错误;
D.将a、b点都向左移等长距离,杠杆右边长度变大,阻力臂不变,动力臂变大,动力不变,由杠杆平衡条件知道,阻力变大,所称量物体的质量变大,量程变大,故D正确。
故选D。
真题8(2022·浙江绍兴·中考真题)小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡,下列操作正确的是( )
A.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向左移动
B.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向右移动
C.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向左移动
D.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向右移动
【答案】A
【详解】图甲中,杠杆左端高、右端低,说明杠杆右端偏重,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向左端调节。
图乙中,设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格的长度为L,杠杆左端力和力臂的乘积为
4G×2L=8GL
杠杆右端力和力臂的乘积为
3G×3L=9GL
8GL<9GL
杠杆不平衡,为了使杠杆水平位置平衡,由杠杆平衡条件可知,可以将右侧钩码向左移动减小力臂或者左侧钩码向左移动增大力臂,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
真题9(2023·浙江衢州·中考真题)在学校生态种植园,同学们经历了“挖地→种植→管理→收获”的劳动过程。
(1)挖地:用挖入土壤的锄头翻起土块时(如图甲),锄头属于 杠杆,在答题纸相应位置上画出锄头翻土时动力F1的力臂。
(2)种植:如图乙,种苗基地的菜苗带土出售,是为了减少对菜苗 (填器官名称)的损伤,提高移栽成活率。
(3)管理:①在种植时节,常用能遮光和反光、保温和增温、保水和防水、保肥和增肥、防草和防虫的可降解塑料地膜覆盖在菜地表面(如图丙),使作物生长所需的光、热、水、肥、气等条件得到优化,达到早熟、高产的效果。请综合所学知识,结合地膜的作用,围绕“光、热、水、肥、气”五个条件中的任意两个,解释覆盖地膜能促进作物早熟、高产的科学道理。
从“气”的角度答题示例: 地膜可以避免大雨天过多的水分渗入土壤,防止土壤板结,提高土壤的透气性,有利于作物根的呼吸作用,促进水和无机盐的吸收。
②配制100千克质量分数为5%的尿素溶液进行施肥,需尿素多少千克?
(4)收获: ……
【答案】 省力 根 遮光抑制杂草的光合作用,达到除草的目的 覆盖地膜抑制杂草的呼吸作用,达到除草的目的 5kg
【分析】(1)根据省力杠杆的特点进行分析;
(2)根据根尖的主要功能进行分析;
(3)覆盖地膜能促进作物早熟、高产,围绕“光、热、水、肥、气”五个条件结合所学的知识进行分析;
(4)溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数进行分析。
【详解】(1)锄头接触土地的点为支点靠近锄头柄端的点(手握锄柄的点)为动力作用点,而在锄头与柄未端之间的点(另只手握锄柄的点)为阻力点,由此看来,动力臂大于阻力臂,所以,是省力杠杆;在图上画出锄头翻土时动力的力臂如图:
。
(2)植物吸收水和无机盐的主要器官是根,种苗基地的菜苗带土出售,是为了减少对菜苗根的损伤,提高移栽成活率。
(3)①覆盖地膜能促进作物早熟、高产,其道理是:A.遮光抑制杂草的光合作用,达到除草的目的;B.覆盖地膜抑制杂草的呼吸作用,达到除草的目的;C.减少土壤向外散热,能提高土壤温度,有利于作物根的生长;D.减少土壤向外散热,能提高土壤温度,有利于土壤微生物生活及分解残枝落叶;E.减少土壤水分的蒸发,减少浇水,节约人工成本;F.地膜能防止雨天过多水分下渗,减少土壤板结和水肥流失,有利于根的呼吸;G.覆盖地膜后,能阻止许多在害虫生长的繁殖,从而减少虫害;H.地膜反光,为植物中下部叶片提供充足光照,利于作物光合作用等。
②配制100千克质量分数为5%的尿素溶液进行施肥,需尿素的质量:100kg×5%=5kg。
真题10(2023·浙江杭州·中考真题)如图所示为自动升降单杆晾衣架,顶盒中有牵引装置,甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳,水平晾杆上有7个挂衣孔,相邻两孔间距相等,甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与1号、7号孔中心对齐。现把重为的衣服(含衣架)挂在5号孔(不计晾杆和绳的重力,不计摩擦和空气阻力)。
(1)绳甲对晾杆的拉力为,绳乙对晾杆的拉力为,则 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)此时绳甲对晾杆的拉力为多少?
(3)闭合开关,牵引装置工作,将晾杆保持水平状态匀速提升,用时,此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少?
【答案】 小于
10N 3.6W
【详解】解:(1)(2)设两孔间距为L0,以横杆左侧悬挂点为支点,根据杠杆的平衡条件知道
则
以横杆右侧悬挂点为支点,根据杠杆的平衡条件知道
则
所以
(3)此过程该装置牵引钢丝绳做功
此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是
答:(1)绳甲对晾杆的拉力为,绳乙对晾杆的拉力为,则小于;
(2)此时绳甲对晾杆的拉力为10N;
(3)此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是3.6W。
真题11(2022·浙江台州·中考真题)图甲是一种太阳能“摆叶花”,其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体,由摆杆OB和叶瓣OA组成,可视为绕固定点O自由转动的杠杆。
(1)图乙为断电静止时的状态,叶瓣OA重0.04牛,C是其重力作用点。摆杆OB质量不计,B端固定着一块小磁铁,C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛?
(2)线圈E有电流时,推动磁铁向左上方运动,则线圈E上端的磁极是 极;
(3)线圈E推动磁铁向左上方运动,使摆叶AOB顺时针小幅摆动后,立即断电,摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。
【答案】 0.12N 南/S 见解析
【详解】(1)[1]摆叶AOB可视为杠杆,此时动力臂和阻力臂分别为
动力
根据杠杆平衡条件得
0.04N×4.5cm=F2×1.5cm
F2=0.12N
磁铁受到的重力
(2)[2]因为线圈有电流时,推动磁铁向左上方运动,说明线圈E对小磁铁B有斥力作用,所以线圈E上端的磁极是S极。
(3)[3]摆动后,力臂变小,力臂变大,则,摆叶AOB会逆时针自动摆回来。
真题12(2022·浙江杭州·中考真题)为弘扬红军长征精神,铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全,需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示,将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上,测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器,测出A处和B处受到的压力FA和FB(可通过显示器直接读取压力大小),其测量值如表所示。
(1)雕像受到的重力为多少?
(2)雕像重心距脚后跟B处的距离是多少?
压力
显示器读数/N
FA
3200
FB
2400
【答案】(1)5600N;(2)100cm
【详解】解:设雕像重心距脚后跟距离为l,雕像长度为l像,由杠杆平衡条件知道,当以B点为支点时
G×l=FA×l像 ①
当以A点支点时
G×(l像-l)=FB×l像 ②
由①②知道,雕像受到的重力
G=FA+FB=3200N+2400N=5600N
雕像重心距脚后跟B处的距离是
l =100cm
答:(1)雕像受到的重力为5600N;
真题13(2022·浙江舟山·中考真题)如图是广泛应用于建筑的强夯机,使用时夯锤从高处下落撞击地面,从而起到夯实地基的作用。(g取10N/kg)
(1)如图所示,a是 滑轮。
(2)为确保安全,应考虑钢绳的承受力。若夯机使用了质量为4×104千克的夯锤,则钢绳能承受的拉力至少多大?(不计滑轮、钢绳自重及摩擦)
(3)夯实地基所需能量来自于夯锤的重力势能。若质量为4×104千克的夯锤,从10米高处下落至地面,重力做了多少功?
【答案】 动 2×105 4×106
【详解】解:(1)[1]如图所示强夯机工作时a滑轮的轴心会上下移动,因此a是动滑轮。
(2)[2]不计滑轮、钢绳自重及摩擦,动滑轮的本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆,可以省一半的力,夯锤受到的重力
G=mg=4×104kg×10N/kg=4×105N
因此,钢绳至少能承受的拉力
(3)[3]夯锤重力做的功
W=Fs=Gh=4×105N×10m=4×106J
答:(1)动;
(2)钢绳能承受的拉力至少为2×105N;
(3)重力做功4×106J。
真题14(2022·浙江衢州·中考真题)某学习小组设计如图甲电路,并将电流表改装成液体密度显示表。电源电压为6V且保持不变,定值电阻R0的阻值为20欧,R是压敏电阻,其阻值与所受压力F的关系如图乙。已知图中用来盛放待测液体的空容器质量为0.7千克,每次测量时液体须注满容器。
(1)小科按图甲连接电路时,开关应处于 状态。
(2)容器中不加液体时,闭合开关,电流表指针所指刻度标为“0克/厘米3”。求“0克/厘米3”刻度线对应的电流值。( )
(3)小明在制作过程中发现,待测液体密度差异较大时,指针偏转角度差异却较小。小明针对测量精确度不高的问题,对装置进行了如图丙的改进(杆AO可绕固定点O自由转动,容器悬挂在A点)。请根据所学知识,说说这样改进的科学道理。( )
【答案】 断开 0.1A 见解析
【详解】解:(1)在连接电路时,为了防止电路时通时断,可能烧毁用电器,因此要求开关必须是断开的。
(2)当容器中不加液体时,压敏电阻所受压力
F=G=mg=0.7kg×10N/kg=7N
由图乙知道,当F=7N时,压敏电阻R=40Ω ,电流表示数为
(3)在杠杆OBA中,OA>OB,根据杠杆平衡条件,当液体密度(或质量或重力或压力)差异相同时,增大了作用在压敏电阻上的压力差异,使压敏电阻阻值差异更明显,从而增大了电路中电流的差异,提高测量精度。
答:(1)小科按图甲连接电路时,开关应处于断开状态;
(2) “0克/厘米3”刻度线对应的电流值是0.1A;
(3)在杠杆OBA中,OA>OB,根据杠杆平衡条件,当液体密度(或质量或重力或压力)差异相同时,增大了作用在压敏电阻上的压力差异,使压敏电阻阻值差异更明显,从而增大了电路中电流的差异,提高测量精度。
真题15(2023·浙江温州·中考真题)某同学发明一自动升降排水井盖(如图甲),暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升(如图乙),加快路面雨水的排放。
(1)井盖抬升过程中,定滑轮的作用是 ;
(2)某次排水过程中,重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中,克服井盖重力做功 焦;
(3)要使降水量稍小时就能抬升井盖,可采取的措施有: 。(写出一点)
【答案】 改变力的作用方向 15 调小排水口
【详解】(1)[1]定滑轮不能省力,也不能省距离,只能改变力的方向,所以井盖抬升过程中,定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)[2]重150牛的井盖被抬升0.1米,则克服井盖重力做功
(3)[3]由于水槽中水量足够多时,井盖能被抬升,所以要使降水量稍小时就能抬升井盖,可以调小排水口,使水槽中水量尽快增多。
真题16(2022·浙江·中考真题)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式 ,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是 ;
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________?___________”刻度(单位g/cm3);
④以AB两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往 侧移动;
(3)步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为 ;
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是 。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B.减小秤砣的质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
【答案】 杠杆平衡原理(或F1·l1=F2·l2) 右 1.0/1 AB
【详解】(1)[1]通过图示的模型结合杠杆的定义,即可确定它用到的相关知识,杆秤的工作原理是杠杆平衡原理。
(2)[2]秤杆出现左低右高现象,根据杠杆平衡原理,右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积,所以向右移动秤砣,增大动力臂,可以达到水平平衡。
(3)[3]密度秤测量水的密度,水的密度是1.0g/cm3;故在B的位置标记为1.0。
(4)[4]A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动,说明阻力臂增大,根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2,动力和阻力不变,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,密度秤会更精确,故A正确;
B.减小秤砣的质量,说明动力减小,根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,密度秤会更精确,故B正确;
C.杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时
G0×L1=G陀×LA
杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时
(G0+G水)×L1=G陀×LB
联立两式可得
杯中加某种液体至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在AB中某一点C处,水平位置平衡时,可得
可得
当液体体积和水的体积相同时,液体和水的密度比就是重力比,也为长度比;如果减少加入杯中的液体体积,则不能通过密度秤得到液体的密度大小,故C错误;
D.由上述计算可知,秤杆的重力不影响最后的密度结果,故D错误。
故选AB。
预测1(2025·浙江宁波·一模)健身步道上的坐式划船训练器如图所示,人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是 ,若要增加训练强度,应将配重盘向 端移。
【答案】 逐渐变小 a
【详解】[1]人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,阻力(配重盘的重力)不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力变小,即拉力逐渐变小。
[2]若要增加训练强度,即增大拉力,根据杠杆平衡条件可知,在阻力(配重盘的重力)不变的情况下,应增大阻力臂,即将配重盘向a端移。
预测2(2025·浙江宁波·一模)将一根蜡烛中间垂直插入大号缝衣针,缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上,点燃蜡烛两端,蜡烛两端会不断上下翘动,蜡烛跷跷板就做成了,有关蜡烛跷跷板的下列说法正确的是( )
A.选用越粗的蜡烛效果越好
B.转轴位置离蜡烛重心越远越好
C.点燃后的蜡烛必须要两端燃烧速度相同,才能使带火苗的跷跷板往复翘动
D.跷跷板蜡烛蜡烛转动的动能来源于蜡烛自身的重力对自己做功
【答案】D
【详解】A.制作蜡烛跷跷板时,细蜡烛质量较小,惯性小,运动状态容易改变,燃烧时熔化相同,容易使得左右的重力不同而转动,因此选用越细的蜡烛效果越好,故A错误;
B.转轴位置离蜡烛重心越远,一侧的重力过大,燃烧很长时间才能平衡,此时蜡烛不容易来回翻转,故B错误;
C.点燃蜡烛,先点的一端燃烧(设为A端),蜡液滴下,该端重力减少,跷跷板向另外一端(设为B端)倾斜。此时,A端朝上,B端朝下,朝下的一端会出现火焰烧烤蜡烛,加速蜡烛的熔化,而朝上的A端则不会,于是B端的蜡液快速熔化滴落,B端的重力快速降低,于是A端的重力又大于B端的重力,B端向下倾斜,蜡烛快速熔化,重力快速降低。如此往复,跷跷板就会来回自动翘个不停,即带火苗的跷跷板往复翘动时,蜡烛两端燃烧速度是变化的,故C错误;
D.在整个过程中,是由于重力做功使装置上下来回摆动的,即蜡烛转动的动能是由重力势能转化而来的,故D正确。
故选D。
预测3(2024·浙江丽水·二模)学习了杠杆知识后,小莲自制了一架天平,并将两个重物放在自制天平的秤盘上,放入重物前天平在水平位置平衡,放入重物后天平向右倾斜,秤盘最终落在桌面上如图所示。若不改变秤盘的悬挂位置,仅将重物左右互换,则互换后天平( )
A.不可能向右倾
B.不可能向左倾
C.不可能平衡
D.右倾、左倾、平衡都有可能
【答案】D
【详解】图中的杠杆,左边力臂小于右边力臂,由杠杆平衡条件知道,左边重力可能小于、也可能等于、也可能大于右边重力,将天平上的重物各自左右互换,左边力和力臂的乘积可能会等于、也可能会小于,也可能会大于右边力和力臂的乘积,所以杠杆右倾、左倾、平衡都有可能,D符合题意,故ABC不符合题意。
故选D。
预测4(2024·浙江温州·二模)网上分享的开瓶方式有很多,下图是其中的两种不同的开瓶方式,下列关于这两种方法的说法不正确的是( )
A.图甲、乙的开瓶器都可视为省力杠杆
B.图甲、乙中杠杆的支点均为B点
C.图甲中杠杆的动力臂为AC,图乙中杠杆的动力臂为AB
D.使用时图甲用力方向为顺时针转,图乙为逆时针转
【答案】B
【详解】A.两个杠杆在工作时,动力臂均大于阻力臂,所以都是省力杠杆。故A正确,不符合题意;
B.甲中杠杆为C点,故B错误符合题意;
C.动力臂是支点到动力作用线的距离,故甲中杠杆动力臂为AC,乙中动力臂为AB。故C正确,不符合题意;
D.甲中想开启瓶盖,需要向左上方用力,乙中需向右下方用力。故D正确,不符合题意。
故选B。
预测5(2024·浙江台州·二模)如图是一款锂电池电动自行车,锂离子电池可充电,以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极。以下说法正确的是( )
A.LiMn2O4是氧化物
B.电池使用时,电池外部金属导体中电子从负极流向正极
C.充电时化学能转化为电能
D.将后轮略微提起,力作用在A点一定比B点省力
【答案】B
【详解】A.由两种元素组成且一种为氧元素的化合物为氧化物,而LiMn2O4含有锂、锰、氧三种元素,属于含氧化合物,不属于氧化物,故A错误;
B.电池使用时,金属导体内只有自由电子可以自由移动,电池外部金属导体中电子从负极流向正极,故B正确;
C.充电时,消耗电量,电能转化为化学能,放电时,化学能转化为电能,故C错误;
D.将后轮略微提起,以前轮的轴为支点,作用力在A点的力的力臂与在B点的力的力臂长与方向有关,作用在A点的力的力臂不一定比B点长,故不一定省力,故D错误。
故选B。
预测6(2024·浙江宁波·二模)《天工开物》中记载了一种汲水灌溉装置——筒车(如图甲所示),河道流水驱动轮子转动,边缘绳系的竹简将水从河里不断输送到上方接水槽中,然后流向农田(如图乙所示)。下列说法正确的是( )
A.筒转动时轮子相当于动滑轮 B.筒车向上运水越多功率就越大
C.筒车轮子越重其机械效率就越大 D.简车送水时动能转化为重力势能
【答案】D
【详解】A.筒转动时轮子的轴都是固定不动的,因此可看做定滑轮,故A错误;
B. 根据公式可知,相同时间内对水做的功越多,功率越大,但时间不能确定,因此无法判断功率大小,故B错误;
C.根据效率公式可知,可知,定滑轮的额外功不是客服自重做功,因此效率与筒车轮子的重力无关,故C错误;
D.水流冲击筒车,将水从河里输送到上方的田里,高度增加了, 因此水的重力势能变大,在此过程中流水的动能转化为筒车中水的重力势能,故D正确。
故选D。
预测7(2024·浙江宁波·三模)胡柚大丰收,小金需要帮爷爷奶奶把一箱质量为240kg的胡柚搬到2m高的车上,为了省力(如图)。搬运过程中,他用沿斜面向上1200N的力,此过程中斜面对重物做的有用功 ,简易斜面装置的机械效率为 %,斜面与箱子间的摩擦力为 。
【答案】 4800J 80 240N
【详解】[1]此过程中斜面对重物做的有用功
[2]拉力做的总功
斜面的机械效率
[3]额外功
根据可得,物体受到的摩擦力
预测8(2024·浙江温州·模拟预测)如图所示,物体A在水平拉力F的作用下以0.1米/秒的速度匀速运动10秒,弹簧测力计示数为2牛。不计绳和滑轮重量,不计绳与滑轮等摩擦。
(1)图中甲滑轮的作用是 ;
(2)物体A克服摩擦力所做的功 焦。
【答案】(1)改变力的方向
(2)4
【详解】(1)图中的滑轮的轴固定不动的是定滑轮; 作用是改变力的方向。
(2)根据图中知
不计绳和滑轮重量、绳与滑轮等摩擦,根据
物体的摩擦力
计算克服摩擦力做功
预测9(2023·浙江杭州·二模)如图为一举重杠铃。
(1)小明同学在一次体育课上举杠铃的过程中,他觉得自己右手力量要大于左手的力量,如果在举重过程中想让右手再多承担一些压力,则他的右手应该向 (选填“右端”或“左端”)移动;
(2)在一次举重过程中,小明同学双手将杠铃举过头顶,在他举着杠铃站立时左右两手间距离为1m,左手距离左侧杠铃0.4m,右手距离右侧杠铃0.6m,若此时小明左手竖直向上举的力为350N,则小明同学所举杠铃总质量为多少千克 ?
(3)若小明同学体重50kg,某次举起的杠铃总重只有30kg,在由蹲下到起立的举重过程中,杠铃高度升高了1.8米,而自身重心升高1米,则在该次举重过程中的机械效率是多少 ?
【答案】(1)左端
(2)87.5kg
(3)51.9%
【详解】(1)如图所示:
杠杆的支点为O,动力为F,动力臂为OD,阻力为G,阻力臂为OC,根据杠杆平衡条件可知,在动力和动力臂一定的情况下,阻力臂越短,阻力越大,因此,则他的右手应该向左端移动。
(2)如图,C为杠铃重心
则
则
设杠铃的重力为G,根据杠杆平衡条件可得
即
解得
杠铃的质量
(3)将杠铃举高做的功为有用功
小明同学克服自身重力所做的功
在该次举重过程中的总功
在该次举重过程中的机械效率
押题1 小柚推着购物车在超市购物,如图所示,购物车与货物的总重为100N,A点距离地面0.9m,B、C点为车轮与地面的接触点,当购物车遇到障碍物时,越过障碍物的推车可视为杠杆。小柚先后两次在A点对购物车施加竖直方向的作用力,使车的前后轮分别越过障碍物,下列说法正确的是( )
A.图甲中购物车要越过障碍物,小柚应在A点施加竖直向上的力
B.图乙中的购物车越过障碍物时以B为支点
C.图甲和图乙中施加的动力分别为和,则大于
D.图乙中动力的力臂大小为0.6m
【答案】C
【详解】A.由图甲可知,前轮要越过障碍物时,应以B为支点,使C点抬高,所以应在A点施加向下的力,故A错误;
B.由图乙可知,后轮要越过障碍物时,应以C为支点,使B点抬高,在A点施加向上的力,故B错误;
C.由图甲可知,前轮越过障碍物时,以B为支点,动力臂为0.6m;由图乙可知,后轮越过障碍物时,以C为支点,动力臂为1.2m,由于图乙中动力臂更大,由杠杆平衡条件可知,图乙中动力更小,所以F甲大于F乙,故C正确;
D.由图乙可知,以C为支点,在A点对购物车施加竖直方向的作用力,则图乙中动力臂为1.2cm,故D错误。
故选C。
押题2 共享单车不但为出行带来方便,而且健康环保。
(1)骑行时,后轮中一台微型发电机能为电子锁内的电池充电,该发电机的工作原理是 现象;
(2)如图是共享单车上的篮子示意图,BAC可视为一杠杆,其中AC为16cm,AB为12cm。若以A为支点,物体放在篮子中其重力作用线过C点。螺丝B对篮子起固定作用,该作用力是 (选填“F1”、“F2”或“F3”)。若不计车篮子自身重力,螺丝B最大承受力为80N,则车篮子最大载重为 N。
【答案】 电磁感应 F3 60
【详解】(1)[1]发电机的工作原理:电磁感应现象。
(2)[2]根据杠杆中动力和阻力的定义可知,图中作用在C点的阻力使车篮子绕点A顺时针转动,作用在点B的动力应使车篮子绕A点顺时针转动。力F1会使车篮子逆时针转动,力F2的作用线通过支点A,无法使杠杆保持平衡,力F3会使车篮子顺时针转动,故选F3。
[3]若不计车篮子自身重力,根据杠杆平衡条件知道
则车篮子最大载重
押题3 如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大 D.乙所用装置的机械效率小
【答案】C
【详解】A.在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦,有用功,故甲、乙做的有用功一样多,故A错误;
BCD.图甲使用的是动滑轮,拉力端移动距离s甲=2h;图乙使用的是定滑轮,拉力端移动距离s乙=h,不计绳重和摩擦,使用甲动滑轮时,拉力
拉力做功
使用乙定滑轮时,拉力F乙=G,所以拉力做功
在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,甲做的总功多,乙做的总功少,根据知,甲做总功的功率大;由A选项解析知有用一样多,但甲的总功多,根据知,乙所用装置的机械效率高,综上分析知,故C正确,BD错误。
故选C。
押题4 明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置--辘轳,沿用至今。如图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶和桶内水的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,水桶匀速上升,井绳对水桶做功 J;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为 N。(不计井绳的粗细和自重)
【答案】 90 30
【详解】[1]大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶和桶内水的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,小轮也转一圈,则水桶提升的高度为3m的三分之一,即为1m,井绳对水桶做功
W=Gh=90N×1m=90J
[2]辘轳为变形的杠杆,因阻力和阻力臂一定,若要使辘轳静止在图乙所示位置,当动力臂最大时,动力最小,故作用在C点最小的力应与过C点的直径垂直,即最大动力臂为轮半径,由杠杆的平衡条件可知,作用在C点最小的力应为
押题5 如图将拔草器A 端的叉子插入草的根部,用手对拔草器施力,绕O点转动将草连根拔起。已知OA=15cm,OB=50cm,若某草对拔草器A 端的最大阻力为20N。
(1)请在图中画出动力F的力臂。
(2)改变手的施力方向,最少需用 N的动力将此草拔除。
【答案】(1)
(2)6
【详解】(1)根据题意知道,将拔草器看成杠杆,过支点O作F作用线的垂线,垂线段即为F的力臂,如下图
(2)动力作用在B点,当以OB为力臂时动力的力臂最长,此时动力最小,则
即
解得
F最小=6N
所以改变手的施力方向,最少需用6N的动力将此草拔除。
押题6 如图所示是高空修剪树枝的工具——高枝剪。当树枝进入两剪片形成的刀口中,拉动拉绳就能轻松剪断树枝。
(1)为了剪断较粗较硬的枝条,除了增大拉力外,还应尽量将枝条靠近 (选填“A点”或“O点”);
(2)用80N的拉力作用在绳子自由端时,B点受到绳子a的拉力是多少 ?
(3)某时刻,弹簧处于原长,若修剪刀的刀口A点对树枝施加的力为540牛,此时绳子端需施加的力F为多大 ?(已知(厘米,厘米,滑轮中各股绳子视为平行,不计绳重、滑轮自重及摩擦)
【答案】(1)O点
(2)240N
(3)120N
【详解】(1)根据图片可知,为了剪断较粗较硬的枝条,除了增大拉力外,据杠杆的平衡条件尽可能增大动力臂或者减小阻力臂,所以尽量将枝条靠近O点。
(2)若不计绳重、滑轮自重及摩擦,当用80N的拉力作用在绳子自由端时,根据滑轮组绳末端力的关系可得
将数据带入上式可得
所以Fa=240N。
(3)根据图片可知,O为支点,OB为动力臂,OA为阻力臂,根据杠杆平衡条件,带入数据为
解得F=120N。
押题7 《天工开物》是我国明代的工农著作,详细记录了农田整治、水利建设、农作物种植以及纺织、陶瓷、冶炼等手工业生产的工艺流程,被誉为世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。
(1)《天工开物》中记载的“人畜秽遗,榨油枯饼,草皮木叶,以佐生机,普天之所同也。”描述了当时农民巧妙利用农家肥料来辅助农作物生长。若过量施肥,土壤溶液浓度高于植物细胞液浓度,植物细胞会发生 (选填“吸水”或“失水”)现象。
(2)为提高农作物产量,农民们有时会使用尿素作为肥料。若现有浓度为的尿素溶液,欲将其稀释为的尿素溶液用于农田灌溉,则需加入 清水进行稀释。
(3)如图甲所示的桔槔是《天工开物》中记载的一种原始汲水工具,如图乙所示是桔棒的杠杆模型。横杆代表横杆,为支点,长度为,长度为,木桶的重力为,容积为(横杆自重、绳子自重、摩擦、空气阻力等忽略不计)。某次打捞时,将的石块悬挂于点,匀速提升装满水的木桶至图示位置,过程中无水溢出,则距离为多少?
(4)在图乙中的A端固定悬挂的石块作为配重,为提升装满水的木桶,需额外作用于桶上绳端向上的力至少多大?
【答案】(1)失水
(2)1500
(3)2m
(4)80N
【详解】(1)植物吸水还是失水主要取决于细胞内外浓度的大小。若一次性给农作物施肥过多,会使土壤溶液浓度过高,大于植物细胞溶液的浓度,植物细胞会失水,导致植物因失水而萎蔫。
(2)设需要加水的质量为x,根据溶液稀释前后溶质质量不变,可得
解的x=1500g
所以需要加水1500g。
(3)水桶装满水的重力为
设距离为,根据杠杆平衡公式可得
即
解的
即距离为。
(4)根据题意可知
即
解的
即额外作用于桶上绳端向上的力至少为。
押题8 图甲是黄铜材质的翻板自封防臭地漏(黄铜的主要成分为铜、锌),其工作原理如图乙所示。利用水对底盖的压力来控制开合,有水时,自动开盖,迅速排水。无水时自动闭合,防臭防虫。
(1)黄铜是铜锌合金,有较强的耐腐蚀性,耐腐蚀性属于 性质。
(2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级,某兴趣小组取制作地漏的黄铜废料进行了实验检测:取样品20g,逐滴加入质量分数为10%的稀硫酸,当加入稀硫酸的质量为98g时,不再有气体产生。通过计算并结合下表判断制作地漏的黄铜属于哪种等级 ?
黄铜等级
低黄铜
中黄铜
高黄铜
铜的质量分数
60%~80%
80%~90%
高于90%
(3)图丙为地漏翻板结构的示意图,整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为10g,整个翻板结构的重力作用线通过A点,水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点,其中OD长度为1cm,OA长度为0.5cm。请计算底盖向下张开时,水对底盖的压力至少为多少牛 ?
【答案】(1)化学
(2)设20克样品中锌的质量为
铜的质量分数=
所以制作地漏的黄铜属于低黄铜。
(3)
根据
解得。
答:水对底盖的压力至少为0.05牛
【详解】(1)物质的耐腐蚀性通常是指该物质在特定的化学环境中抵抗发生化学变化的能力,该性质是通过化学反应体现出来的性质,黄铜具有较强的耐腐蚀性,耐腐蚀性属于化学性质;
(2)见答案;
(3)见答案。
押题9 如图所示,轻质木板OB可绕O点转动,OB长1.2m,在C点放一重为36N的物体M,OC长10cm,现在物体M上再加一水平向右的拉力F,大小为10N
(1)物体受到的摩擦力为多少?
(2)当物体静止在C点时,绳子的拉力是多少?
(3)以绳子拉力作为动力,当物体离O点的距离为 范围内时,此杠杆为费力杠杆。(写出计算过程)
【答案】(1)10N
(2)6N
(3)0.6m<d≤1m
【详解】(1)因物体M在木板上匀速移动,故物体M受到的滑动摩擦力与拉力为一对平衡力,大小相等为
(2)由数学知识可知,绳子拉力的力臂
由杠杆平衡条件可得
代入数据有
解得:F'=6N。
(3)由杠杆平衡条件可知,动力臂小于阻力臂时,此时杠杆为费力杠杆,因此阻力臂L2>L'=0.6m,
当细线AB承受的拉力最大为60N时,由杠杆平衡条件可得
代入数据有
则
所以物体离O点的距离范围为0.6m<d≤1m时,此杠杆为费力杠杆。
押题10 如图甲所示为某校教室内的座椅,其质量为20kg,为方便研究,图中P点为座椅的重心,假设其位置刚好在BC连线的中点处。BD的两点间距离为30cm,BD连线与地面垂直,CD长40cm;
(1)若一同学在B点斜右下方用力使座椅倾斜,此杠杆类型为 杠杆;
(2)在图乙的B点施加最小的力F使座椅的D点略微离开地面,请在图中做出最小力F的示意图,并求出该力的大小。
【答案】 省力 ,80N
【详解】(1)[1]若一同学在B点斜右下方用力使座椅倾斜,此时的动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。
(2)[2]由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,则动力越小,则CB为最长动力臂,过B点做垂线垂直于CB,方向向上,即为最小力F,如下图所示:
由于BD连线与地面垂直,CD长40cm,BD的两点间距离为30cm,则由勾股定理可得
P点为座椅的重心,刚好在BC连线的中点处,由数学知识可知,阻力的力臂长为CD的一半,由杠杆平衡条件可得
则
内能与热值
命题点
命题方式
考察地区
考查热度
分子热运动
常出现在填空题、选择题中。主要考查扩散现象及受温度的影响、辨别分子热运动和机械运动、分子间的作用力
2023金华
2023丽水
✮
改变内能的方式
常出现在填空题、选择题中。主要考查辨析热传递和做功、热传递的条件、理解热量的概念、辨析温度、热量、内能的关系
2023金华
2023宁波
2023丽水
2022衢州
2022丽水
✮✮✮
比热容的概念及应用
常出现在填空题、选择题中。主要考查理解比热容的概念、水比热容大的应用、比较两种液体比热容的大小
2023宁波
✮
比热容有关的热量的计算
常出现在计算题中。主要考查物质吸、放热计算公式的应用,一般是与热机的效率、电加热效率等综合考查
2022宁波
2022杭州
✮✮✮✮
热机
常出现在填空题、选择题中。主要考查辨别汽油机的四个冲程,涉及的能量转化
2023湖州
2022宁波
✮✮✮
热机的效率
常出现在计算题中。主要考查燃料燃烧放出热量的计算、热机的效率
✮✮✮✮
能量的转化和守恒
常出现在填空题、选择题中。主要考查能量的相互转化、能量的守恒、能量的转化和转移具有方向性
✮✮✮✮✮
考查分值:分值在3-6分之间。
考查形式:形式上有单项选择题、填空题、解答题、说理题。
命题趋势:内能及其利用为中考必考内容,除了实验题、计算题容易丢分外,其他题型得分率较高。内能及其利用的内容与我们日常生产生活紧密相关,因此,各地关于内能及其利用的考题一般是以自然现象、日常生活中遇到的现象为基础设置相应的问题。最近几年,我国的新能源汽车发展迅猛、航空航天也有重大突破等,这些会涉及能源、能量转化及效率等。
【回归课本】
考查要点1: 内能概念
考点解读:
1、热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫热运动。
2、物体的内能
(1)分子动能:物体内部大量分子做无规则运动所具有的能称为分子动能。
(2)分子势能:由于分子之间具有一定的距离,也有一定的作用力,因而分子具有势能称为分子势能。
(3)物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能。一切物体在任何情况下都具有内能。
考查要点2: 改变内能的方式
考点解读:
1.内能的改变
(1)做功:对物体做功,物体的内能会增加。物体对外做功,物体的内能会减少。
(2)热传递:温度不同的物体相互接触时,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫热传递。(热传递有热辐射、热传导、热对流。)
(3)物体之间存在温差,能量从高温物体传递到低温物体,高温物体内能减少低温物体内能增加持续到物体温度相同为止。
2、温度、热量、内能的区别
温度
热量
内能
定义
宏观上:表示物体冷热程度。微观上:反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度。
在热传递过程中吸收或放出热量的多少,是能量转移的量度。
物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
量的性质
状态量
过程量
状态量
表述
只能说“是”“降低”或“升高”
只能说“放出”或“吸收”
只能说“有”“具有”和“改变”
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
考查要点3: 比热容
考点解读:
1、热量
(1)定义:物体吸收或放出热的多少叫热量。用符号Q表示。
(2)单位:焦耳,简称焦,符号J。
(3)温度不同的两个物体发生热传递时,高温物体放出热量温度降低。低温物体吸收热量温度升高。
注意:热量是一个过程量,不能说某物体具有多少热量,它是在热传递过程中吸收或放出的热的多少!
2、比热
(1)定义:单位质量的某种物质温度升高或降低1℃吸收或放出的热量叫这种物质的比热容,简 称比热。通常用“c”表示。
(2)单位:,读作焦每千克摄氏度。
(3)对比热的理解: ①比热是物质的一种特性,由物质本身决定。
②同种物质在不同状态时比热不同。如水和冰的比热不同,水的比热大。
3、热量的计算:
考查要点4: 热机
考点解读:
1、热机的特点:通过做功把内能转化为机械能。
2、内燃机:内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。以汽油为燃料的内燃机叫汽油机,以柴油为燃料 的内燃机叫柴油机。
3、汽油机的工作过程:
(1)冲程:活塞从气缸的一端运动到气缸的另一端的过程叫一个冲程。
(2)大多数汽油机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程循环往复来保证机器正常工作的。
(3)数量关系:汽油机四个冲程做一次功飞轮转两转。
考查要点5: 热值
考点解读:
1、燃料的热值(q)
(1)定义:1000克某种燃料完全燃烧时放出的热量。
(2)单位:J/kg或J/
(3)关于热值的理解:热值是燃料本身的一种属性,只于燃料的种类有关,与燃料的形态质量体积均无关。
(4)公式: Q放=mq Q放=Vq
(5)含义:酒精的热值是。表示1千克酒精完全燃烧放出的热量是。
真题1(2024·浙江·中考真题)如图所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,选择一团可燃物置于筒内,压下活塞。为了可燃物更易燃烧,关于所选可燃物的着火点及对活塞的操作正确的是( )
A. 着火点低,缓慢下压 B. 着火点高,缓慢下压
C. 着火点低,快速下压 D. 着火点高,快速下压
【答案】C
【解析】
【详解】下压活塞的过程中,活塞对筒内气体做功,将机械能转化为筒内气体的内能,使气体的内能增加、温度升高,当温度升高到可燃物的着火点时,可燃物就燃烧起来,为了使可燃物燃烧,则可燃物的着火点要低一些,且要迅速下压活塞,故C正确。故选C。
真题2(2023·浙江金华·中考真题)中国是茶文化之乡,中国茶文化是世界非物质文化遗产。“煮茶”过程中蕴含着丰富的科学知识。下列说法正确的是( )
A.茶水沸腾时,吸收热量,温度升高
B.茶水升温是通过做功的方式改变内能
C.壶嘴冒出的“白气”是汽化形成的现象
D.茶香扑鼻,表明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【详解】A.茶水沸腾时,吸收热量,温度不变,故A错误;
B.茶水升温是通过热传递的方式改变内能,故B错误;
C.壶嘴冒出的“白气”是水蒸气液化形成的现象,故C错误;
D.茶香扑鼻为扩散现象,说明构成物质的分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
真题3(2023·浙江宁波·中考真题)为了比较液体a和液体b的比热大小,小宁分别称取相同质量的a和b,在初温相同条件下,利用如图所示装置在沸水中加热;
(1)做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中,液体a、b内能增加的途径是 ;
(2)实验过程中,小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知,液体a的比热与液体b的比热的大小关系是: 。
【答案】 热传递 <(或“小于”)
【详解】(1)[1]改变物体内能的两种途径分别是做功和热传递,本实验中,液体a、b内能增加的途径是通过从液体中吸热,即热传递。
(2)[2]相同质量的a和b吸收相同热量,观察到温度计甲的示数变化始终比乙快,根据
可知液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是
真题4(2023·浙江丽水·中考真题)如图是电热液体蚊香器,工作时内部的发热部件对蚊香液加热,一段时间后,其顶部有“白雾”飘出,房间里弥漫着蚊香液的清香,起到驱蚊和灭蚊的作用。
(1)发热部件使蚊香液温度升高,该过程主要通过 使蚊香液的内能增加(填“做功”或“热传递”);
(2)“白雾”是蚊香液先汽化后 形成的(填物态变化名称);
(3)房间里弥漫着清香说明分子在不停地做 。
【答案】 热传递 液化 无规则运动
【详解】(1)[1]蚊香器通电后其内部的发热部件对驱蚊液进行加热,热量从加热部件传给驱蚊液,即蚊香液从发热部件吸收热量,内能增大,因此该过程主要通过热传递使蚊香液的内能增加的。
(2)[2]“白雾”是蚊香液先由液态蚊香液吸热后变成气态蚊香液,气态的蚊香液到空气中遇冷液化形成的。
(3)[3]房间里弥漫着清香是分子运动的结果,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
真题5(2023·浙江湖州·中考真题)新能源汽车因绿色低碳逐渐取代燃油汽车,电动汽车是常见的一种新能源汽车。
(1)内燃机为燃油车提供动力,其一个工作循环一般包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中 冲程使汽车获得动力;
(2)电动机为电动汽车提供动力。下列实验可以演示电动机工作原理的是 。(填选项)
【答案】 做功 乙
【详解】(1)[1]四冲程内燃机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,使汽车获得动力。
(2)[2]甲图中,闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,研究电磁感应现象,发动机根据此原理制成的;乙图中导体通过电流,导体会发生运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机根据此原理制成的。
真题6(2022·浙江衢州·中考真题)中国自主研发的“造雪机”简易结构如图,它确保了北京冬奥会的用雪自由。制雪主要过程如下:
A管喷出的“压缩空气"迅速膨胀降温,高速气流将B管喷出的水“打碎”成水雾。部分水雾迅速变成水蒸气,还有部分水雾在C处快速变成晶核(固态)。大量的晶核、剩余水雾、大量水蒸气等被高速气流推出造雪机,水蒸气和水雾在冷空气环境中经过变化后附着在晶核上,使晶核变大形成小冰晶,小冰晶不断聚集形成雪花。
请结合材料和所学知识,说说“造雪机”工作过程中的科学道理。
【答案】见解析
【详解】A管喷出的“压缩空气"快速膨胀对外做功,内能减小,温度降低。同时高速气流将水变成水雾,增大了水的表面积,部分水雾快速蒸发,形成大量水蒸气。在C处低温环境下,一部分水雾遇冷凝固形成晶核。被高速气流推出的晶核、水雾、水蒸气进入低温的空气中,外界寒冷的环境利于水雾凝固、水蒸气凝华成固体附着在晶核周围,使晶核变大形成小冰晶,小冰晶不断聚集形成雪花。
真题7(2022·浙江宁波·中考真题)单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3100J/(kg·℃)。如图所示,质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内,气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是 J。撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
【答案】 620 做功
【详解】[1]氦气吸收的热量
Q吸=cmΔt=3100J/(kg·℃)×0.02kg×(30℃-20℃)=620J
[2]撤去力,氦气推动活塞做功,内能转化为机械能,此过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
真题8(2022·浙江杭州·中考真题)密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器,闭合开关使其正常工作30分钟。
(1)该取暖器消耗的电能为多少焦耳?
(2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高了多少摄氏度?[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
【答案】(1)1.44×106J;(2)4.8℃
【详解】解:(1)30分钟取暖器消耗的电能
W=Pt=800W×1800s=1.44×106J
(2)取暖器放出热量的15%被空气吸收,即
Q放×15%=Q吸
取暖器放出的热量
Q放=W
空气吸收的热量
Q吸=cm∆t
即
W ×15%=cm∆t
带入数值得
答:(1)该取暖器消耗的电能为1.44×106J;
(2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高4.8℃。
真题9(2022·浙江丽水·中考真题)火的使用推动了人类文明的进步。随着科技的发展,生活中的点火方式越来越便捷多样,但火柴仍是实验室常用的点火工具。火柴引燃过程:划动火柴→擦火皮(含微量易燃物)产生火星→引发火柴头燃烧。图乙是小丽设计的三种引燃火柴的方式,若F1=F2>F3,且B、C的火柴棒与擦火皮夹角相同,则哪种方式更容易将火柴引燃?请用所学知识解释。
【答案】见详解
【详解】火柴头与擦火皮之间的压力越大,产生的摩擦力越大;火柴滑动过程中,克服摩擦力做功越多,机械能转化为内能越多;内能增大,温度很高;温度达到擦火皮上易燃物的着火点,产生火星;放出的热量传递到火柴头,引发火柴头燃烧,综上所述,根据题意知道,B方式更容易将火柴引燃。
预测1(2025·浙江温州·一模)如图所示,在吸滤瓶中装入少量的水,并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气,当塞子跳出时瓶内会充满白雾,这一实验现象表明( )
A.气体对外界做功,瓶内温度升高,内能减少
B.气体对外界做功,瓶内温度降低,内能减少
C.外界对气体做功,瓶内温度升高,内能增加
D.外界对气体做功,瓶内温度降低,内能增加
【答案】B
【详解】雾是小液滴,它是由水蒸气的液化而形成的,其具体过程是:瓶内的气体压强增大到一定程度,对瓶塞做功,将瓶塞打出,气体对外做功,将内能转化为机械能,气体的内能减少,温度降低,瓶中的水蒸气遇冷液化而形成白雾,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
预测2(2025·浙江宁波·一模)如图所示是探究能量转化的装置,下列相关说法错误的是( )
A.水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气的内能减小了
B.实验过程中,燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能
C.对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的
D.此实验展现了热机工作时的能量转化过程
【答案】B
【详解】ABC.燃料燃烧将化学能转化为内能,水吸收热量沸腾汽化为水蒸气,高温的水蒸气可以驱动叶轮转动,水的内能转化成了叶轮的机械能,水蒸气自身的温度会降低,内能会减少,故AC正确,B错误;
D.热机工作时,将内能转化为机械能,因此此实验展现了热机工作时能量转化过程,故D正确。
故选B。
预测3(2024·浙江温州·一模)在北方寒冷的冬季,室外气温一般在-20℃以下,人们常把梨放到屋外冰冻成像石头一样硬的“冻梨”,吃之前再把“冻梨”放在0℃的水中“缓”下,缓好后的冻梨吃起来软糯多汁,更加清甜。关于冻梨的变化过程,以下说法正确的是( )
A.缓梨过程中冷水结冰放热,使冻梨温度升高
B.缓梨过程梨的温度升高,水的温度一定降低
C.梨冷冻过程只破坏了细胞壁,而使细胞液渗出
D.梨冷冻的过程只发生了化学变化
【答案】A
【详解】A.缓梨过程中冷水结冰属于凝固,放出大量热,使冻梨温度升高,故A正确;
B.缓梨过程梨的温度升高,水的温度不一定降低,可能仍为0℃的水,故B错误;
C.细胞膜控制物质的进出,梨冷冻过程破坏了细胞膜,而使细胞液渗出,故C错误;
D.梨冷冻的过程只发生了物理变化,没有新物质生成,故D错误。
故选A。
预测4(2025·浙江宁波·一模)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图),在时间段,该物体吸收的热量大小是 ,(用字母表示)在时间段,该物质的比热容 (选填“先增大后减小”、“增大”“变小”“不变”,下同),时间段内该物质的内能 。
【答案】 不变 变小
【详解】[1] 分析图像可知,在0~t1时间段,所用时间为t1,温度从T1升高到T2,则该物体吸收的热量为Q吸1=cm(T2-T1), 由题知,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等), 则单位时间内物体吸收的热量
分析图像可知,该物质为晶体,在t1~t2时间段,物质处于熔化过程中,所用时间为t2-t1,则该晶体在熔化过程中吸收的热量
[2] t2~t4时间段内,物质均处于液态,比热容不变;
[3] 分析图像可知,该晶体在t4~t5时间段处于凝固过程中,物体放出热量,所以其内能变小。
预测5(2025·浙江宁波·一模)熨斗古代亦称“火斗”,最早出现于西汉,以青铜质地为主,用高温熨平衣物,是通过 方式改变物体内能的.宋元时期,出现了如图所示带木把的熨斗,相比金属把,使用更安全,是由于木头具有 的物理属性.
【答案】 热传递 隔热性好/导热性差
【详解】[1]用高温熨平衣物,衣物吸收热量,是通过热传递的方式改变物体内能的;
[2]木头具有导热性差的物理属性,防止人被烫伤,所以相比金属把,使用更安全。
预测6(2024·浙江温州·二模)爆米花是一种深受大家喜爱的食品。制作时,将玉米粒放入锅中用火加热,玉米内的水分逐渐变成水蒸气,加热到一定程度时,玉米粒迅速爆开,变成了爆米花,如图所示。
(1)加热时,玉米内水发生的物态变化为 。
(2)玉米爆开时,能量转化与热机 冲程相同(填序号)。
【答案】(1)汽化
(2)③
【详解】(1)物质由液态变成气态的过程叫汽化,玉米粒放入锅中用火加热,玉米内的水分逐渐变成水蒸气,玉米内水发生的物态变化为汽化。
(2)玉米爆开时是内能转化为机械能,热机的做功冲程是内能转化为机械能;图③是做功冲程;玉米爆开时,能量转化与热机③冲程相同。
预测7(2024·浙江·三模)小应利用如图所示器材测量家中植物油的比热容。假设周围环境的气压为一个标准大气压,忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失。
实验步骤:
第一步:用案秤称出鹅卵石的质量m,然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油,鹅卵石、水和植物油的温度均为25℃;
第二步:将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中,待它们与沸水同温后,夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中,测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水=37℃,t油=50℃;
(1)鹅卵石放入沸水后,鹅卵石的内能 (选填“增大”或“减小”),这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能;
(2)第二步中杯中水吸收的热量 植物油吸收的热量;(选填“大于”“小于”或“等于”)
(3)求植物油的比热容 cm(列式计算)。
【答案】 增大 热传递 大于 2.8 x 103J/(kg ℃)
【详解】(1)[1][2]鹅卵石放入沸水后,鹅卵石吸热,温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变内能。
(2)[3]第二步中当鹅卵石和水同温时,忽略鹅卵石、水和植物油在空气中热量散失,故鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量; 根据已知条件可知,测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为t水=37℃,t油=50℃,即鹅卵石的末温分别为37°C和50℃,而鹅卵石的初温为100℃,故可知在水中的鹅卵石温度降低得多, 根据可知,放入水中的鹅卵石放热多,故水吸热多,故可知杯中水吸收的热量大于植物油吸收的热量。
(3)[4]放入油中的鹅卵石放出的热量等于油吸收的热量,根据故有
①
根据鹅卵石放出的热量等于水吸收的热量,故有
②
根据①②可知,c油=2.8 x 103J/(kg ℃)。
预测8(2024·浙江台州·三模)如图甲所示为野外取火神器——打火镁棒。它由镁棒(主要成分是镁)、金属刮片组成。取火使用方法如图乙所示:手握刮片,把尖齿状刮口较粗糙的一面接触镁棒,用力按压刮片,同时快速刮擦,刮出大量镁屑,同时产生大量火星,火星掉落在纸巾上,纸巾起火。请用所学过的科学知识解释打火镁棒取火的原理。
【答案】见解析
【详解】答:答题要素:①滑动摩擦力大小的影响因素。②压强大小的影响因素。③做功改变物体内能。
④可燃物燃烧条件。⑤热传递改变物体内能。(其他答案合理,酌情给分)
满分示例:1.用力按压刮片目的是通过增大压力来增大滑动摩擦力,通过用较粗糙的一面去刮镁棒是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;2.用刮片的尖齿状刮口来刮镁棒是通过减小受力面积来增大压强,用力按压刮片目的是通过增大压力来增大压强,从而使镁屑顺利刮出,增大与空气的接触面积;3.在快速刮擦过程中刮片对镁棒做功,使刮出的镁屑温度升高;4.温度达到镁的着火点,镁屑燃烧;5.产生的火星溅到纸巾上,通过热传递使纸巾温度达到着火点,从而起火。
押题1 “火龙出水”火箭是明朝的一种武器,如图所示。它的侧面装上小火箭,龙的腹内装上数支火箭,发射前点燃头龙身上侧面小火箭,火药燃气从火箭尾部喷出,火龙向前运动,因为龙身侧面引信与龙腹内火箭引信相连,所以当第一级火箭燃烧完毕,就会自动引燃腹内的火箭,这是第二级火箭,此时就从龙腹里射出数支火箭。关于此情景,下列说法正确的是( )
A.使火箭向前运动的力的施力物体是火箭自身
B.第一级火箭被点燃后快速向前飞行,机械能转化为内能
C.设置两级火箭能有效增加火箭攻击距离
D.火箭能升空,利用了液体流速越大的地方压强越小的原理
押题2跨年夜杭州多地上演非遗打铁花,主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水,一人舀起铁水抛向空中,另一人则用力击打空中的铁水,瞬间铁花四溅,下列说法正确的是( )
A.铁水在空中飞舞的过程中内能增大 B.铁水向上飞起过程中机械能不变
C.涉及到的物态变化过程有熔化、凝固 D.铁水凝固过程中所含热量不变
【答案】C
【详解】A.铁水在空中飞舞的过程中,向周围放出热量,内能会减小,故A错误;
B.铁水向上飞起过程中,需要克服阻力做功,机械能减小,故B错误;
C.铁花是先由生铁烧制成铁水,物态变化为熔化,铁水飞至空中,又凝固变为固态铁颗粒,因此物态变化为先熔化后凝固,故C正确;
D.热量为过程量,不能描述为含有或具有,故D错误。
故选C。
押题3在学习内能一课后,小周利用盛有少量水的矿泉水瓶进行如下实验:先将瓶盖盖紧,使劲旋转矿泉水瓶下部,然后拧松瓶盖,可看到瓶盖被弹出数米远,瓶内出现了白雾。对该过程的分析或解释正确的是( )
A.瓶盖弹出前越拧越费劲,是因为内部气压在不断增加
B.瓶盖弹出前瓶壁温度升高,是因为瓶壁的机械能在增加
C.瓶盖弹出后落回地面,是因为摩擦力改变了瓶盖的运动状态
D.瓶盖弹出后出现了白雾,是因为水遇热汽化成水蒸气
【答案】A
【详解】A.瓶盖弹出前越拧越费劲,是因为压缩瓶子,瓶内体积变小,气体质量不变,则气压变大,故A正确;
B.瓶盖弹出前瓶壁温度升高,是通过热传递的方式将手的内能转移到瓶子上,故B错误;
C.瓶盖弹出后落回地面,是因为瓶盖受到重力的作用,故C错误;
D.瓶盖弹出后出现了白雾,是因为水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选A。
押题4小金发现一只小鸟双脚被冻结在栏杆上。他慢慢接近,小鸟受惊拍动翅膀;为了避免小鸟双脚受伤,他便轻轻抓住,试图以手的温度让冰熔化。由于效果不佳,他干脆吹气熔冰。经过他的不断努力,小鸟获得了自由。根据上述材料,下列分析不合理的是( )
A.手的温度传递给了小鸟,可以让冰熔化
B.吹气熔冰,是用热传递的方式让冰熔化
C.小鸟双脚被冻结在铁栏杆上是凝固现象
D.小鸟拍翅膀,化学能主要转化为机械能
【答案】A
【详解】A.手和冰之间发生热传递,使冰熔化,是通过热传递的方式改变物体的内能,A解释不合理,故A符合题意;
B.吹气熔冰,冰吸收热量发生熔化,是用热传递的方式改变冰的内能,B解释合理,故B不符合题意;
C.小鸟双脚被冻结在铁栏杆上,物质由液态变为固态,物态变化为凝固,C解释合理,故C不符合题意;
D.小鸟拍动翅膀,消耗体内有机物,将化学能转化为机械能,D解释合理,故D不符合题意。
故选A。
押题5如图为一种蒸汽船玩具,在玻璃瓶内装适量水,将小船放置在水面上,点燃蜡烛加热玻璃瓶一段时间,产生大量水蒸气,并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出,推动小船前进。下列有关该实验的说法不合理的是( )
A.加热过程中,玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能
B.吸管处出现白雾,冲出的水蒸气内能减小,温度降低
C.蒸汽推动小船前进,小船的动能增大,重力势能不变
D.蒸汽推动小船前进能的转化方式和内燃机的做功冲程相同
【答案】C
【详解】A.热传递和做功都能改变物体的内能,加热过程中,玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能,故A不符合题意;
B.因为冲出的水蒸气内能减小,温度降低,液化成小水珠,出现白雾,故B不符合题意;
C.蒸汽推动小船前进,水蒸气的质量减小,速度增大,小船的动能增大,重力势能变小,故C符合题意;
D.蒸汽推动小船前进能的转化方式是内能转化为机械能,和内燃机的做功冲程相同,故D不符合题意。
故选C。
押题6小柯把喝完水的矿泉水瓶一边用力扭转加压,一边松开瓶盖,最后瓶内气体将瓶盖冲飞,瓶口出现大量白色水雾(如图甲)。瓶盖被冲飞的过程与 (填“乙”或“丙”)图中的汽油机的工作过程中能量的转化是一致的。出现白色水雾对应物态变化名称是 。
【答案】 丙 液化
【详解】[1]瓶内气体将瓶盖冲飞,瓶内气体对瓶盖做功,将内能转化为机械能,与热机冲程中的做功冲程能量转化相同,即丙图。
[2]白色水雾是由于瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,里面的水蒸气遇冷液化形成的。
押题7如图所示,民间有“打年糕迎新年”的传统习俗。制作年糕时,先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟,再放入石臼中用木棰捶打,最后搓揉成形。
(1)蒸米时,木桶中米内能的增加是通过 方式实现的,从木桶中冒出的“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的;
(2)打年糕抡起木锤的过程中,木锤相当于一个 杠杆。
【答案】(1) 热传递 液化
(2)费力
【详解】(1)[1]由题意可知,在蒸米过程中,水蒸气放出热量,米吸收热量,所以是通过热传递的方式增加了米的内能。
[2]白气是液态的小水珠,水蒸气是气态,所以“白气”是气态的水蒸气变为液态的小水珠,故是液化现象。
(2)由图可只,抡起木锤的过程中,一只手握着木锤柄远离捶头的一端,作为支点,另一只手握着木捶的中间,作为动力点,而阻力来自捶头的重力,所以阻力臂大于动力臂,故是费力杠杆。
押题8杭州亚运会主打“绿色、智能、节俭、文明”的理念,各大场馆不仅提供高质量的运动体验,而且致力于推动创新科技的智能互动。
(1)奥体中心主体育馆(图甲)采用绿色能源——太阳能光伏发电系统为场馆供电。一块单晶双面光伏组件,日均发电2.2kW•h,若这些能量由热值为3.0×107J/kg的焦炭完全燃烧获得,则需 kg焦炭;(不计热量损失)
(2)运动员乘坐吉利提供的油电混合动力汽车前往场馆,汽车上的“倒车防撞可视雷达”为倒车提供了很大的便利,“倒车防撞可视雷达”通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(3)亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产,自然界某些微生物通过呼吸作用,可将该材料分解成二氧化碳和水,这一过程属于新陈代谢的 (选填“同化”或“异化”)作用。
【答案】 0.264 放大 异化
【详解】(1)[1]由于
Q=W=2.2kW•h=2200W×3600s=7.92×106J
由Q=mq知道,需要焦炭
(2)[2]摄像头的工作原理相当于凸透镜,凸透镜成实像时,像距越小;所以如果看到显示屏中的障碍物的像变大。
(3)[3]亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产,自然界某些微生物通过呼吸作用,同时放出能量。
押题9茶作为中国的传统饮品,历史悠久,泡茶过程如下图所示。茶汤的滋味取决于茶多酚的含量。茶多酚是一种白色粉末,易溶于热水、乙醇等,在碱性环境中不稳定。
(1)茶多酚(C17H19N3O)在物质分类中属于纯净物中的 。
(2)泡茶过程中茶具的温度会升高,其原因是通过 的方式改变内能。
(3)洗茶可以去除杂味,让茶汤更清香。为了减少茶多酚的损失,请结合其性质写出一条洗茶操作的建议: 。
【答案】 化合物 热传递 用凉水快速冲洗
【详解】(1)根据化学式C17H19N3O可知,茶多酚由多种元素组成,属于纯净物中的化合物,;
(2)泡茶过程中茶具的温度会升高,其原因是通过热传递的方式改变内能;
(3)根据“茶多酚易溶于热水”可知,洗茶操作中应该注意:用凉水快速冲洗。
押题10 2024年9月25日,中国东风-31AG型洲际导弹划破天际,精准命中太平洋目标海域。洲际导弹的飞行过程分为初段OA、中段AB、末段BC三个阶段,如图所示。飞行初段,发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升。飞行中段,发动机关闭,导弹依靠惯性在钱学森弹道飞行。飞行末段,发动机再次打开,急速坠落的导弹,还会释放多个干扰弹,大大降低拦截成功率。
请回答下列问题:
(1)导弹飞行初段,其能量主要来自燃料储存的 ;
(2)导弹飞行中段,距离地面等高的a、b两点速度的大小关系:va vb(选填“大于”“小于”或“等于”);
(3)导弹飞行末段,除干扰弹外,导弹不断加速俯冲,从被发现到命中攻击点仅需十几秒。若某拦截导弹发射点距离攻击点60km,推力为1×105N,最大功率为3×108W,该拦截导弹能否成功拦截东风-31AG型洲际导弹,请计算说明 。
【答案】(1)化学能
(2)大于
(3)见解析
【详解】(1)燃料的内能是以化学能的形式储存在燃料内部的,因此导弹飞行初段,其能量主要来自燃料储存的化学能。
(2)导弹飞行过程中,与空气摩擦生热,机械能 转化为内能,机械能减小,距离地面等高的a、b两点,其重力势能相等,所以b处动能较小,速度较小,即距离地面等高的a、b两点速度的大小关系是va大于vb。
(3)根据可得该拦截导弹的最大速度为
拦截导弹发射点距离攻击点60km,拦截导弹飞行的最短时间
导弹飞行末段,除干扰弹外,导弹不断加速俯冲, 从被发现到命中攻击点仅需十几秒,比较可知该拦截导弹不能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
押题11如图,在一个厚壁玻璃筒的底部,放一块浸过乙醚的棉花。当玻璃筒内的活塞迅速下压时,就可以看到棉花燃烧起来了。但是小宁在实验过程中始终无法引燃棉花。经过老师指导后,他得知导致实验失败的细节是下压动作不够迅速。请利用科学知识解释该实验仪器的工作原理并分析小宁实验失败的原因。
【答案】见解析
【详解】这是由于活塞对筒内空气做功,空气内能迅速增大,温度急剧升高,当温度达到乙醚的着火点时,棉花被引燃。
实验过程中,活塞压缩空气使气体温度升高的同时,气体也在向外通过热传递的方式散热。(若压缩过程耗时过)长,筒内空气向外热传递的时间也就越长,散失的热量也就越多,温度无法达到乙醚的着火点而无法引燃。
押题12 小余爸爸非常喜爱余姚一道特色美食“蒸鱼鲞”。将其切块放入高压锅蒸熟即可享用,烹饪主要是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式来增大食材的内能:锅内冒出的大量“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的。细心的小余发现盘子中央倒扣着一个小酒盅,刚端出来的时候盘内有汤汁,但是过了一会发现汤汁神秘地消失了,饭后好奇的小余决定移开小酒盅一探究竟,结果惊人地发现汤汁竟然藏匿于小酒盅之内。请结合已学习的科学知识,帮助小余解释这个神奇的现象。( )
【答案】 热传递 液化 见解析
【详解】[1]烹饪过程中,食物吸收热量,温度升高,主要是通过热传递的方式来增大食材的内能。
[2]锅内冒出的大量“白气”是水蒸气从气态变成液态发生液化现象形成的。
[3]刚端出来的时候,小酒盅内气体温度高,气压大于外界大气压,汤汁在盘子中;过了一会,小酒盅内的气体温度下降,气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下将汤汁压入小酒盅内。
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