专题22 内能的利用与能量（山东专用）-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编

专题22 内能的利用与能量 内能的利用 1．（2025·山东济南市中区·二模）下列事例中，属于防止惯性带来危害的是（    ） A．拍打衣物去灰尘 B．跳远运动员助跑 C．高速公路对车辆限速 D．柴油机的飞轮 【答案】C 【详解】A．拍打衣物前，衣物和灰尘一起静止，当拍打时，衣物运动，灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态，所以灰尘从衣物上掉下来，是利用惯性，故A不符合题意； B．助跑的目的是让运动员在起跳前有一个较大的速度，起跳时，人由于惯性还要保持他起跳前的速度，从而能跳的更远，这是利用了惯性，故B不符合题意； C．汽车在高速运动下刹车时，由于惯性汽车仍要保持高速运动的状态，不易停下，容易造成事故，故公路上汽车限速行驶是为了防止惯性带来伤害，故C符合题意； D．柴油机的飞轮是利用了惯性，柴油机的四个冲程中只有做功冲程获取动力，其它三个冲程靠惯性来完成，故D不符合题意。 故选C。 2．（2025·山东泰安新泰市·二模）下列有关热学的物理知识，说法正确的是（　　） ①春天花开时，很远就能闻到花香，是因为分子在不停地做无规则运动 ②一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大 ③内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能 ④夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质 A．只有①② B．只有①③ C．只有②④ D．只有③④ 【答案】A 【详解】①春天花开时，很远就能闻到花香，花香分子通过扩散进入空气，说明分子在做无规则运动，故①正确； ②一块0℃的冰熔化成0℃的水，由于熔化过程中，温度不变，但吸收了热量，内能是变大的，故②正确； ③内燃机的压缩冲程，活塞压缩汽缸内物质，机械能转化为内能，是通过做功增加了汽缸内物质的内能，故③错误； ④夏天在室内洒水，水汽化吸收热量，起到降温的作用，不是利用水的比热容较大的性质，故④错误； 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．（2025·山东济南历下区·二模）2025年4月24日是第十个中国航天日。小振用可乐瓶制作出水火箭，如图所示，先在瓶里装适量水，旋紧瓶塞，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（　　） A．水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 B．水向下喷出时，通过热传递的方式减小了瓶内空气的内能 C．升空时，水火箭内气体对水向下的力与水对它向上的力是一对平衡力 D．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同 【答案】D 【详解】A．水火箭上升过程中，水从金属管向下喷出，气体的内能转化为火箭的机械能，所以水火箭瓶内气体的内能在不断减小，故A错误； B．水向下喷出时，气体的内能转化为火箭的机械能，通过做功的方式减小了瓶内空气的内能，故B错误； C．升空时，水火箭内气体对水向下的力的受力物体是水，水对水火箭向上的力的受力物体是水火箭，两个力的受力物体不是相同物体，所以不是一对平衡力，故C错误； D．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化是将机械能转化为空气的内能，汽油机的压缩冲程是将机械能转化为汽缸内气体的内能，所以打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同，故D正确。 故选D。 4．（2025·山东淄博市临淄区·二模）在如今快速发展的科技时代，越来越多的人开始考虑使用新能源汽车而非传统的汽油车。不仅因为环保意识的提高，更因为新能源汽车所带来的许多优势。下列关于这两种车的知识说法正确的是（　　） A．新能源汽车的效率可以达到100% B．新能源汽车主要利用的是电能，电能是一次能源 C．汽油机在做功冲程中机械能转化为内能 D．汽油机的压缩冲程是通过做功的方式来改变汽缸内气体的内能 【答案】D 【详解】A．任何机械的效率都不可能达到100%，因为存在能量损耗，新能源汽车也不例外，故A 错误； B．新能源汽车利用电能，电能是二次能源，是由其他形式的能转化而来的，不是一次能源， 故B 错误； C．汽油机的做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，对外做功，是内能转化为机械能，而不是机械能转化为内能，故C 错误； D．汽油机压缩冲程中，活塞对汽缸内气体做功，将机械能转化为气体内能，是通过做功改变内能，故D 正确。 故选D。 5．(2025·山东省济南市莱芜区·二模)数形结合是物理学中经常使用到的一种方法，它可以直观地反映各物理量之间的关系。如图所示的四幅图像中能正确反映物理现象和规律的是（　　） A．图甲表示燃料燃烧时放出热量与燃料燃烧体积的关系 B．图乙表示条形磁铁的磁性强弱与其位置的关系 C．图丙阴影部分面积表示定值电阻消耗的电能 D．图丁表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系 【答案】D 【详解】A．燃料的热值不变，燃料燃烧时放出热量随燃料燃烧体积增大而增大，故A错误； B．磁体的磁性在不同部位的强弱是不同的，对于条形磁体来说，磁性最弱的部分在中间，两端的磁性最强，故B错误； C．图丙阴影部分面积表示电压与电流的乘积，所以图丙阴影部分面积表示定值电阻的电功率，故C错误； D．由于电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压的成正比关系，所以图丁表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系，故D正确。 故选D。 6．（2025·山东青岛崂山区·二模）下列关于能量的说法正确的是（　　） A．风能、地热能、天然气均属可再生能源 B．手机充电时将化学能转化为电能 C．汽油机在工作过程中，汽缸里的汽油燃烧时将内能转化为机械能 D．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳的内能增大，机械能也增大 【答案】D 【详解】A．风能、地热能都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源，但天然气不能源源不断的从自然界得到属不可再生能源，故A错误； B．手机充电时将电能转化为化学能存储在电池中，故B错误； C．汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将化学能转化为内能，故C错误； D．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦，空气对火箭外壳做功，火箭外壳内能增大；火箭的燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，械能增大，故D正确。 故选D。 7．(2025·山东省济南市莱芜区·二模)如图是小明用塑料瓶制作的水火箭：先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，水火箭加速上升时，（　　） A．瓶内气体温度升高 B．能量的总量变大 C．与内燃机的压缩冲程工作原理相似 D．其机械能由高压气体内能转化而来 【答案】D 【详解】ACD．打开阀门后，瓶内的高压气体对水做功，使水从瓶内向下喷出，水火箭加速上升，气体的内能转化为水火箭机械能，瓶内气体内能减小，温度降低，与内燃机的做功冲程工作原理相似，故AC不符合题意，D符合题意； B．根据能量守恒定律可知，这个过程能量的总量保持不变，故B不符合题意。 故选D。 8．（2025·山东济南济阳区·二模）对下面四幅图的分析正确的是（　　） A．甲图中l是力F的力臂 B．乙图可以表示岸上的人看到水中鱼的光路图 C．丙图是近视眼的成因，可以佩戴凸透镜加以矫正 D．丁图表示内燃机的做功冲程，此冲程是将内能转化为机械能 【答案】B 【详解】A．力臂是支点到力的作用线的距离，甲图中l不是力F的力臂，故A错误； B．人看到水中鱼时，鱼反射的光线由水中射入空气中，并在水面处折射，折射角大于入射角，乙图可以表示岸上的人看到水中鱼的光路图，故B正确； C．近视眼的晶状体对光的折射能力过强，看远处物体时，成像于视网膜前，要用对光有发散作用的凹透镜进行矫正，故C错误； D．丁图中，两气门关闭，活塞上行，是内燃机的压缩冲程，此冲程是将机械能转化为内能，故D错误。 故选B。 9．（2025·山东济南历下区·二模）在数学中认识数字，让我们对数量有了认识。物理为数字都赋予了单位，让数字有了真实的意义。以下对于100这个数字的描述，你认为正确的是（    ） A．100mg可以是两个鸡蛋的质量 B．100%可以是涡轮发动机的效率 C．100℃可以是沸水的温度 D．100W可以是家用空调的电功率 【答案】C 【详解】A．一个鸡蛋的质量约为50g，两个鸡蛋的质量约为100g，而不是100mg。故A错误； B．根据能量守恒定律，任何发动机均存在能量损耗，效率不可能达到100%，故B错误； C．在标准大气压下，水的沸点为100℃，故100℃可以是沸水的温度，故C正确； D．家用空调属于大功率电器，额定功率通常在1000W以上，一般客厅灯等小功率电器的功率约为100W。故D错误。 故选C。 10．（2025·山东淄博·二模）如图为一位同学用自制“空气炮”进行实验时的情景：在一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，然后将一个空纸杯迅速套上，纸杯会向上飞出。以下说法正确的是（　　） A．酒精燃烧越充分，其热值越大 B．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐对纸杯做了功 C．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内气体的内能减小 D．纸杯飞出过程中的能量转化，与丙图相同 【答案】C 【详解】A．热值是物体本身的一种属性，与燃烧程度无关，故A错误； BC．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内的气体对纸杯做功，气体内能减小，故B错误，C正确； D．纸杯飞出过程中的能量转化气体的内能转化为纸杯的机械能，丙是压缩冲程，是将机械能转化为内能，两者能量转化不同，故D错误。 故选C。 11．（2025·山东省青岛市李沧区·二模）小明利用如图甲、乙所示的装置探究改变物体的内能和热机工作原理的两个演示实验。关于这两个实验的操作、实验现象的说法不正确的是（　　） A．塞子冲出前，烧瓶和试管内气体的热量都增加 B．两个图中塞子冲出过程烧瓶和试管内气体的温度均降低 C．乙图中水蒸气推动瓶塞过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同 D．酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值和比热容都不变 【答案】A 【详解】A．甲图中，对烧瓶内打气，对瓶内气体做功，烧瓶内气体的内能增加；乙图中，加热时试管内水不断汽化成高温水蒸气，试管内气体的内能增加，故A错误，符合题意； B．两个图中塞子冲出过程均是烧瓶和试管内气体对塞子做功，自身内能减小，温度降低，故B正确，不符合题意； C．乙图中水蒸气推动瓶塞过程中内能转化为机械能，与热机做功冲程的能量转化相同，故C正确，不符合题意； D．热值与比热容是物质的属性，与质量、燃烧情况等因素无关，所以酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值和比热容都不变，故D正确，不符合题意。 故选A。 12．（2025·山东济南高新区·二模）科学素养之一是能正确认知一些生活常识，下列数据最符合生活实际的是（    ） A．某汽车内燃机效率为80% B．我国电网的交流电频率为50Hz C．中学生大拇指甲盖受到的大气压力约为10N D．高速公路上正常行驶的汽车速度约为100km/h 【答案】BCD 【详解】A．内燃机工作时，由于废气带走的能量、冷却水吸收的热量、辐射的热量等损失，其效率较低，一般不超过50%，故A不符合题意； B．我国电网的交流电频率为50Hz，电压为220V，故B符合题意； C．中学生大拇指甲盖面积大约为1cm2=1×10-4m2，受到的大气压力约为 故C符合题意； D．高速公路一般限速80km/h~120km/h，正常行驶的汽车速度约为100km/h，故D符合题意。 故选BCD。 13．（2025·山东济南市中区·二模）全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，其工作原理如图所示。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，将能量存储于地下盐穴中；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外做功，使膨胀机转动，产生电能输送至电网，通过高压线向用电地区输电。以下说法正确的是（    ） A．用电低谷时通过电动机和压缩机，电能转化为内能储存起来 B．压缩空气驱使膨胀机转动与汽油机做功冲程的能量转化相同 C．发电机原理是奥斯特发现的电流的磁效应 D．高压输电能够减小输电线上的发热损失 【答案】ABD 【详解】A．在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，压缩机消耗电能，空气被压缩，外力对空气做功使空气内能增加，这样将能量存储于地下盐穴中，这一过程将电能转化为内能储存起来，故A正确； B．在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外做功，使膨胀机转动，产生电能输送至电网，通过高压线向用电地区输电。压缩空气驱使膨胀机转动得过程，是将内能转化为机械能，汽油机做功冲程的能量转化也是将内能转化为机械能，故B正确； C．发电机原理法拉第发现的电磁感应原理，不是奥斯特发现的电流的磁效应，故C错误； D．导线本身的电阻是一定的，根据焦耳定律和电功率公式，输电的电功率一定，电压越高电流越小，电流越小，在一定时间内产生的热量越少，所以高压输电能够减小输电线上的发热损失，故D正确。 故选ABD。 14．（2025·山东济南市中区·二模）科技改变生活。如图所示是零碳光伏智慧座椅，能给手机无线充电，由其说明图表信息可知，“蓄电池容量”表示其最大储存的______能；氢燃料汽车的优点之一是氢气的______（填物理量名称）大，与相同质量的汽油相比可释放更多能量。 【答案】 电 热值 【详解】[1]由题意得，零碳光伏智慧座椅的蓄电池容量为，根据电功计算公式可知，蓄电池容量表示其最大储存的电能。 [2]完全燃烧相同质量的氢和汽油，氢燃料可释放出更多能量，所以由可得，氢气燃料的热值大。 15．（2025·山东济南历城区·二模）传统燃油车的动力来源于内燃机，下图是一内燃机工作过程中的两个冲程，其中 实现了将内能转化为机械能的是冲程____（选填“甲”或“乙”）；汽车刹车过程中，由于摩擦，一些机械能会转化成内能并散失到空气中，散失到空气中的这些内能却很难再自动转化为机械能供给汽车使用，这是因为能量的转化和转移具有____。 【答案】 乙 方向性 【详解】[1]内燃机工作过程中，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能，甲图中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，乙图中两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，实现了将内能转化为机械能的是冲程乙。 [2]由于能量的转化和转移具有方向性，所以散失到空气中的内能无法自动转化为机械能。 16．（2025·山东威海文登区·二模）如图所示，这是四冲程汽油机的___________冲程；压缩冲程能量的转化形式是___________。 【答案】 吸气 机械能转化为内能 【详解】[1]四冲程汽油机的工作过程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。判断冲程的依据是进气门和排气门的开闭情况以及活塞的运动方向。如图，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，这符合吸气冲程的特点。 [2]在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩燃料混合物，消耗了活塞的机械能，使燃料混合物的内能增大，所以能量的转化形式是机械能转化为内能。 17．（2025·山东济南章丘区·二模）如图所示，2024年9月25日，中国在太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。当洲际弹道导弹发射时，将燃料的化学能转化为______再转化为洲际弹道导弹的机械能，从而加速升空。发射后在奔向目标的过程中，导弹相对于地面上的发射架是______的。 【答案】 内能 运动 【详解】[1]导弹加速升空过程中，携带的燃料燃烧，通过化学反应主要将燃料的化学能先转化为内能，再利用内能通过热机对外做功，转化为导弹的机械能，推动导弹运动。 [2]发射后在奔向目标的过程中，导弹相对于地面上的发射架有位置变化，是运动的。 18．（2025·山东滨州·二模）如图所示，某同学利用气球、吸管等材料制作了一辆气球动力小车，球内气体从吸管向后喷出，小车向前运动，使小车运动的施力物体是________，此过程________转化为________，它与汽油机________冲程的能量转化相同。 【答案】 喷出的气体 内能 机械能 做功 【详解】[1]气球向后喷出气体，对喷出的气体有向后的作用力，据力的作用是相互的，气体对小车有向前的作用力，小车向前运动，所以小车运动的力的施力物是喷出的气体。 [2][3][4]球内气体从吸管向后喷出，对外做功，气体的内能转化为小车的机械能，小车向前运动；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，所以它与汽油机的做功冲程的能量转化相同。 19．（2025·山东潍坊高密市·二模）某同学在两个相同的烧杯内分别装入初温、质量相同的沙子和水，用如图所示的实验装置探究沙子和水的吸热能力。 (1)实验中用两盏相同的酒精灯同时对沙子和水进行加热，通过比较__________来反映两种物质吸收热量的多少； (2)加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，测得实验数据如表格所示，其中第5min时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其示数为____________； 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 - 水 18 19 21 23 25 27 (3)分析数据可知沙子的吸热能力____________（选填“小于”、“等于”或“大于”）水的吸热能力； (4)若把水吸收的热量当作燃料完全燃烧放出的热量，从而计算出燃料的热值，得到的结果与燃料的实际热值相比____________（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)加热时间 (2)52℃ (3)小于 (4)偏小 【详解】（1）实验中用两盏相同的酒精灯同时对沙子和水进行加热，相同的酒精灯在相同时间内放出相等热量，通过比较加热时间来反映两种物质吸收热量的多少，采用了转换法。 （2）如图，温度计的分度值为1℃，示数为52℃。 （3）分析数据，质量相同的水和沙子加热相同时间，水和沙子吸收相等热量，沙子的温度变化比水大，可知沙子的吸热能力小于水的吸热能力。 （4）若把水吸收的热量当作燃料完全燃烧放出的热量，由于酒精燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，则测得的酒精放出的热量偏小，从而计算出燃料的热值，得到的结果与燃料的实际热值相比偏小。 20．(2025·山东省青岛市市北区·二模)若把空气炸锅单独接入家庭电路中持续工作2min，电能表上标有3000r/（kW•h）的字样，其转盘正好转了100转，这段时间空气炸锅内200g的薯条温度升高了80℃。求： (1)空气炸锅此时的实际功率是多少?。 (2)这个过程薯条吸收的热量是多少?[c薯条=3.6×103J/(kg•℃)] (3)此空气炸锅的加热效率是多少? (4)空气炸锅的电路图如图乙所示，控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R₂置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示；当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热；则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少? 【答案】(1)1000W (2)5.76×104J (3)48% (4)200℃ 【详解】（1）3000r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转，则转盘转了100转，空气炸锅消耗的电能 空气炸锅的实际电功率 （2）薯条吸收的热量Q吸=c薯条mΔt=3.6×103J/（kg•℃）×200×10-3kg×80℃=5.76×104J （3）空气炸锅的加热效率为 （4）R3的阻值调为100Ω，由图丙可知，当加热温度设定为150℃，R2的阻值是30Ω，衔铁向上弹起，停止加热，根据串联电路的电阻特点可知，此时控制电路的总电阻R=R2+R3=30Ω+100Ω=130Ω 当R3的阻值调为80Ω时，由于衔铁被释放时的电流不变，电源电压也不变，则总电阻不变，所以此时R2的阻值R′2=R-R′3=130Ω-80Ω=50Ω 由图丙可知，对应的加热温度设定为200℃。 21．（2025·山东潍坊高密市·二模）油电混动汽车是指同时装备有两种动力源（热动力源和电动力源）的汽车。当某油电混合动力汽车高速行驶或蓄电池电量过低时，汽油机就会启动，带动发电机给蓄电池充电，蓄电池向驱动电机输送能量驱动汽车前进，其工作原理如图所示。在某次测试中，该车以80km/h的速度水平匀速直线行驶了60min，消耗5kg汽油，该过程中汽车所受阻力恒为1000N。已知该汽油机的效率为40%，汽油的热值为，求该测试过程中： (1)燃料完全燃烧释放的热量； (2)汽车克服阻力做的功； (3)蓄电池增加的电能（忽略充电、供电过程中的能量损失）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）燃料完全燃烧释放的热量 （2）匀速行驶60min通过的路程 汽车克服阻力做的功 （3）燃烧燃料所做的总有用功 因为汽车匀速行驶，所受的牵引力等于所受的阻力，牵引力所做的有用功等于克服阻力所做的功，蓄电池增加的电能 22．（2025·山东潍坊高密市·二模）图甲是某款恒温热水器的工作原理图，、为发热电阻，，控制电路电源电压为12V，热敏电阻R的阻值随温度t的变化关系如图乙所示，该热水器的部分参数如表所示。当热水器水箱内的水温下降到40℃时，弹簧将衔铁拉起，工作电路处于加热模式；当水温上升到54℃，工作电路自动切换到保温模式。某次使用过程中将水箱内装满水，水温从40℃升高至54℃用时35min。已知水的比热容，水的密度，求： 额定电压 220V 额定加热功率 880W 额定保温功率 水箱最大容量 22L (1)热水器的保温功率； (2)热水器加热模式下的热效率； (3)54℃时热敏电阻R的阻值。 【答案】(1)88W (2)70% (3)30Ω 【详解】（1）由图甲知，衔铁被拉起时，工作电路处于加热模式，电路中只能R1工作。则R1的阻值 衔铁被释放时，工作电路处于保温状态，电路中两个电阻串联连接，电路的总阻值 热水器的保温功率 （2）水箱中水的质量 水吸收的热量 加热35min，消耗的电能 热水器加热模式下的热效率 （3）由图乙知，热敏电阻的阻值与温度成一次函数关系，当热敏电阻的阻值分别为250欧和100欧时，对应的温度分别为10摄氏度和40摄氏度，则有， 解以上两式得，，当温度为54摄氏度，则有 23．（2025·山东济南高新区·二模）如图所示为中国最新研发的无人超级拖拉机。该拖拉机发动机总质量为2000kg，最大可提供1×104N的动力，发动机效率为40%。拖拉机每个轮胎与地面的接触面积为1250cm2。当拖拉机以最大动力匀速直线运动1km时，（g取10N/kg，燃油的热值取4×107J/kg） (1)对水平地面的压强； (2)发动机所做的功； (3)至少需要消耗多少kg的燃油。 【答案】(1)40000Pa (2)1×107J (3)0.625kg 【详解】（1）拖拉机在水平地面上对水平地面的压力为 受力面积为 对水平地面的压强为 （2）拖拉机行驶的距离为 发动机所做的功为 （3）发动机效率为40%，燃料完全燃烧放出的热量为 需要消耗燃油的质量为 24．（2025·山东威海文登区·二模）图甲是某电热水器的结构简图，图乙是它部分电路的原理图。该电热水器有加热、保温及自动加水等功能，其工作原理是：冷水箱中水位升高到设定高度时，热水箱中的电热管开始工作，将水加热至沸腾，开水经溢水管进入贮水箱，而冷水会流入热水箱补充，当冷水箱中水位下降到另一设定高度时，进水口打开进水，同时断开，并重复上述过程，直至贮水箱中注满水；然后，通过开关、电磁开关P的控制，贮水箱中的电热管开始工作，给水保温。已知电热水器的额定电压为，额定加热功率为，的阻值为80Ω，，。请解答下列问题： (1)该电热水器在保温状态下正常工作消耗的电能为多少？ (2)电热管在某段时间内连续正常工作，产生开水，这些水吸收的热量可将、水加热到沸腾，若热水箱的加热效率为，则电热管工作了多长时间？（在标准大气压下：结果用科学记数法表示，保留2位有效数字） (3)保持原电路元件不变，增加器材，把热水箱改装成额定总加热功率为，且有两个挡位，则热水箱内电路应如何设计？画出设计的电路简图，并通过计算说明。（写一个设计即可） 【答案】(1) (2) (3)见详解 【详解】（1）当开关S1的触头接1时，电路为R2的简单电路，为保温状态，保温状态的功率 该电热水器在保温状态下正常工作消耗的电能 （2）水的质量 将、水加热到沸腾，水吸收的热量 热水箱的加热效率为，则电热管放出的热量 电热水器的额定电压为，额定加热功率为，电热管工作的时间 （3）把热水箱改装成额定总加热功率为，需增加一个加热电阻R与加热电阻R1并联；且有两个挡位，则应在增加的支路中加一个控制开关，增加的加热电阻的功率 加热电阻R的电阻 电路图如图 能量 1．（2025·山东济宁·二模）某智能手机的锂电池上标有“，”字样，用20W的充电器给手机充电，假设充电器的输入功率保持不变，充电效率为，则关于手机充电，以下说法正确的是（    ） A．给电池充电的过程中电池相当于电源 B．它充满电后大约储存的电能为14800J C．手机电池从零到充满电需要 D．给手机充电的过程中，化学能转化为电能 【答案】C 【详解】AD．给电池充电的过程中，电池消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，所以电池此时相当于用电器，故AD错误； B．电池充满电可以储存的电能，故B错误； C．由可知，电池充电过程中消耗的电能 由可知，充电需要的时间，故C正确。 故选C。 2．（2025·山东济宁邹城市·二模）如图所示的四个装置，关于电磁学知识或原理，下列表述正确的是（　　） A．甲图所示的是测量电功的仪表，示数为1469.5J B．乙图给手机充电的过程中移动电源将电能转化成化学能 C．丙图可用来演示发电机原理，将机械能转化为电能 D．丁图中带正电的小球A吸引轻质小球B，小球B一定带负电 【答案】C 【详解】A．电能表的最后一位数是小数，则电能表示数为1469.5kW·h，故A错误； B．乙图给手机充电的过程中，移动电源为手机提供电能，将化学能转化成电能，故B错误； C．丙图可用来演示发电机原理，闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流，将机械能转化为电能，故C正确； D．丁图中带正电的小球A吸引轻质小球B，由于异种电荷相吸引，带电体能吸引不带电的轻小物体得，所以小球B可能带负电，可能不带电，故D错误。 故选C。 3．（2025·山东威海文登区·二模）关于能量的转化，下列说法正确的是（　　） A．给手机充电时，化学能转化为电能 B．汽车紧急刹车路面上会留下清晰的刹车痕迹，机械能转化为内能 C．地球卫星在太空中由近地点向远地点运动的过程中，重力势能全部转化为动能 D．飞船返回舱进入大气层后下落的过程中，重力势能减小、动能增加，机械能守恒 【答案】B 【详解】A．给手机充电时，将电能转化为化学能，故A错误； B．汽车紧急刹车路面上会留下清晰的刹车痕迹，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，故B正确； C．地球卫星在太空中由近地点向远地点运动的过程，高度增大，重力势能增大，动能减小，总机械能守恒，动能转化为重力势能，故C错误； D．飞船返回舱进入大气层后下落的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度降低，重力势能减小，返回舱和空气摩擦，机械能转化为内能，此时的机械能是不守恒的，故D错误。 故选B。 4．（2025·山东淄博·二模）如图所示为一款爆闪警示灯。太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池再给LED红蓝灯供电。下列说法正确的是（　　） A．太阳能来自于太阳内部发生的核聚变 B．当太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 C．太阳能电池板可以把光能100%转化为电能 D．蓄电池给LED红蓝灯供电时，蓄电池将化学能直接转化为光能 【答案】A 【详解】A．核电站发电利用核裂变，太阳能来自于太阳内部发生的核聚变，故A正确； B．当太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，故B错误； C．任何能量间的转化效率都达不到100%，太阳能电池板只可以把光能一部分转化为电能，故C错误； D．蓄电池给LED红蓝灯供电时，蓄电池将化学能转化为电能，然后电能转化为光能，故D错误。 故选A。 5．（2025·山东滨州滨城区·二模）北京时间2025年4月24日，神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，发射过程中，燃料燃烧产生巨大能量推动火箭升空。下列相关物理现象的描述及解释正确的是（　　） A．燃料燃烧时化学能全部转化为火箭的机械能，符合能量守恒定律 B．火箭表面的隔热层使用耐高温材料，因其熔点高，可防止高温下发生液化 C．火箭升空时整流罩的烧蚀材料发生升华吸热，利用材料性质保护内部设备 D．发射时周围产生大量“白气”，是发射台下水池中的水吸热产生的水蒸气 【答案】C 【详解】A．因为存在热损失，燃料燃烧时化学能不可能全部转化为火箭的机械能，但符合能量守恒定律，故A错误； B．火箭表面的隔热层使用耐高温材料，因其熔点高，可防止高温下发生熔化，故B错误； C．火箭升空时与大气发生剧烈摩擦，温度升高，整流罩的烧蚀材料会升华吸热，利用材料性质保护内部设备，故C正确； D．发射时周围产生大量“白气”，是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故D错误。 故选C。 6．（2025·山东济南长清区·二模）科技兴国，中国科学家在不同领域做出了重大贡献，下列物理应用与物理知识关联错误的是（　　） A．钱学森被誉为“中国航天之父”：火箭升空——物体间力的作用是相互的 B．邓稼先被誉为“中国核武器之父”：原子弹和氢弹爆炸——核聚变的应用 C．孙家栋被誉为“卫星之父”：同步卫星——运动与静止的相对性 D．南仁东被誉为“天眼之父”：天眼射电望远镜的外形相当于凹面镜一一光的反射 【答案】B 【详解】A．钱学森被誉为“中国航天之父”，火箭升空时，火箭发动机喷出高速气流，物体间力的作用是相互的，气流对火箭产生反作用力，推动火箭升空，故A正确，不符合题意； B．原子弹爆炸是核裂变的应用，而氢弹爆炸是核聚变的应用，故B错误，符合题意； C．孙家栋被誉为“卫星之父”，同步卫星相对于地球表面是静止的，这体现了运动与静止的相对性，故C正确，不符合题意； D．南仁东被誉为“天眼之父”，天眼射电望远镜的外形相当于凹面镜，利用了光的反射原理来汇聚电磁波等信号，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．（2025·山东威海文登区·二模）关于信息的传递和能源，下列说法中正确的是（　　） A．电磁波和声波都能够传递信息并且具有能量 B．石岛核电站中的核反应堆利用核聚变获取核能 C．空气中，频率为的电磁波比的电磁波传播速度慢 D．新能源汽车中用到的氢能、太阳能、压缩天然气等能源，都属于不可再生能源 【答案】A 【详解】A．无线通讯利用电磁波传递信息，微波炉利用电磁波传递能量；声波能够传递信息和能量，所以电磁波和声波都能够传递信息并且具有能量，故A正确； B．目前可控的核能获得方式为核裂变，核电站核反应堆利用可控的核裂变来发电的，故B错误； C．电磁波的传播速度与光速相同，与介质有关，在空气中频率为的电磁波与的电磁波传播速度相同，故C错误； D．天然气短时间不可再生，属于不可再生能源，氢能、太阳能都可以在短时间得到补充，是可再生能源，故D错误。 故选A。 8．（2025·山东威海·二模）重力储能是一种极具应用前景的储能方式。它能够利用新能源产生的富余电能将重力块提升至高处储存能量，如图所示；需要用电时，释放重力块牵引钢丝绳带动发电机发电。其发电过程与下列发电站发电时能量转化相同的是（    ） A．广东大亚湾核电站 B．湖北三峡水力发电站 C．西藏羊八井地热电站 D．青海塔拉滩光伏发电站 【答案】B 【详解】A．广东大亚湾核电站，是利用核裂变产生能量发电的，故A不符合题意； B．湖北三峡水力发电站，是利用机械能转化为电能，故B符合题意； C．西藏羊八井地热电站，是利用内能转化为电能，故C不符合题意； D．青海塔拉滩光伏发电站，是利用光能转化为电能，故D不符合题意。 故选B。 9．（2025·山东德州·二模）小强同学“物理学习笔记”中的摘录正确的是（　　） ①科学家与贡献 ②装置与原理 ③物理知识与应用 ④社会发展与物理 奥斯特：电磁感应 船闸：连通器原理 光的折射：潜望镜 倒车雷达：超声波 阿基米德：杠杆原理 验电器：同种电荷互相排斥 等臂杠杆：天平 二极管：半导体材料 焦耳：焦耳定律 体温计：液体的热胀冷缩 大气压强：活塞式抽水机 核能：可再生能源 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】B 【详解】①奥斯特发现了电流的磁效应，即电能生磁；杠杆的平衡条件也称为杠杆原理，最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的；焦耳发现焦耳定律，故①错误； ②船闸利用了连通器原理；验电器的原理是同种电荷相互排斥；体温计是根据液体热胀冷缩的规律制成的，故②正确； ③潜望镜的原理是光的反射；天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；活塞式抽水机能把水抽上来主要利用了大气压强，故③错误； ④汽车倒车雷达靠超声波定位障碍物，说明声音可以传递信息。二极管是用半导体材料制成的；核能是不可再生能源，故④错误。 故选B。 10．（2025·山东济南历城区·二模）“嫦娥”探月、“蛟龙”入海、“北斗”导航、“华龙一号”、“山东舰”……，中国科技成就世人瞩目。关于下列科技成就的分析中正确的是（　　） A．甲图：“蛟龙号”载人潜水器浸没后下潜过程中受到的液体压强逐渐增大 B．乙图：“华龙一号”核电站的核反应堆利用核裂变释放出的巨大核能发电 C．丙图：飞机快速滑行，机翼上表面比下表面的空气流速快、压强小，从而获得升力 D．丁图：火箭点火升空时，燃料燃烧所释放出的内能全部转化为火箭和卫星的机械能 【答案】ABC 【详解】A．同种液体的压强随深度的增加而增大，“蛟龙号”载人潜水器浸没后下潜过程中，深度逐渐增大，受到的液体压强逐渐增大，故A正确； B．目前核电站是利用核裂变释放的核能来工作的，所以“华龙一号”核电站的核反应堆利用核裂变释放出的核能发电，故B正确； C．飞机的机翼上表面凸起，下表面平直，飞机快速滑行，机翼上方的流速大于机翼下方的流速，所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力，故C正确； D．火箭点火升空时，燃料燃烧所释放出的内能部分转化为火箭和卫星的机械能，受到大气的阻力，会有一部分能量转化为火箭表面的内能，故D错误。 故选ABC。 11．（2025·山东济南济阳区·二模）机器人餐厅，是指以机器人为主题的餐厅。第一家机器人餐厅（Therobotrestaurant）最早于2010年在济南出现。在餐厅内行走的机器人服务员不仅可以与顾客打招呼，而且可以为顾客点菜。机器人可以连续工作五个小时，再充两个小时的电后，还可以继续工作。它们的脸上可以呈现多种表情，下列关于机器人服务员的有关说法正确的是（　　） A．机器人服务员匀速直线运动送餐过程中运动状态没有发生改变 B．机器人服务员给顾客打招呼发出的声音不需要任何物体振动 C．给使用锂电池的机器人充电时是将电能转化为化学能 D．机器人手托餐盘水平方向匀速运动送餐时并没有对餐盘做功 【答案】ACD 【详解】A. 机器人服务员匀速直线运动送餐过程中，速度的大小和运动方向都不变，运动状态没有发生改变，故A正确； B. 一切声音都是物体振动产生的，机器人服务员给顾客打招呼发出的声音需要物体振动来产生，故B错误； C. 给使用锂电池的机器人充电时要消耗电能，是将电能转化为化学能，储存在电池内，故C正确； D. 机器人手托餐盘水平方向匀速运动送餐时，机器人对餐盘的作用力在竖直方向上，餐盘沿水平方向运动，餐盘移动的距离和机器人对它的作用力的方向垂直，机器人并没有对餐盘做功，故D正确。 故选ACD。 12．（2025·山东济南高新区·二模）如图-1所示的是国内某智能科技公司推出的鲁班轴柔性抓手，其简化结构模型如图-2所示。此技术为国内首创，其内置高科技模块，可实现积木式灵活拓展，A处有一个电动机驱动，抓手可灵活调整抓取策略和夹持方式，以适应不同形状和尺寸的工件。下列说法中正确的是（    ）    A．鲁班轴柔性抓手工作时是将电能转化为机械能 B．该设备工作时抓取物体的质量越大，机械效率越小 C．抓取更重的物体时，抓手对物体的压力增加，摩擦力增大 D．如图-2，抓手抓取右侧物体时，为使设备更稳定，大臂应逆时针转动一定角度 【答案】ACD 【详解】A．鲁班轴柔性抓手靠电动机提供动力，工作时是将电能转化为机械能，故A正确； B．该设备工作时抓取物体的质量越大，所做的有用功越多，在额外功一定时，其机械效率越大，故B错误； C．抓取更重的物体时，摩擦力等于重力，重力增大、摩擦力增大，抓手对物体的压力也需要增加，故C正确； D．当抓手抓取右侧物体时，为了使设备更加稳定，大臂应逆时针转动一定角度，增加大臂这边的力臂，同时降低设备的重心，故D正确。 故选ACD。 13．（2025·山东济南章丘区·二模）2024年12月30日，在即将迎来中国空间站全面建成两周年之际，中国载人航天工程办公室首次公开发布《中国空间站科学研究与应用进展报告》。这份“成绩单”亮点满满，中国空间站两年间产出了大量原创性、前沿性、创新性的进展与成果。在我国空间站的天和核心舱上，应用了“激光交会对接雷达系统”“柔性太阳电池阵”等多项核心技术，下列有关空间站的说法正确的是（　　） A．“激光交会对接雷达系统”是利用电磁波传递信息的 B．空间站用到的太阳能和核能都属于不可再生能源 C．“柔性太阳电池阵”可以把太阳能转化为电能 D．太阳能是太阳内部的氢原子核发生聚变时释放的能量 【答案】ACD 【详解】A．电磁波的传播不需要介质，“激光交会对接雷达系统”是利用电磁波传递信息的，故A正确； B．空间站用到的太阳能 源源不断从自然界获得，是可再生能源；核能在短时间内不能再生，属于不可再生能源，故B错误； C．“柔性太阳电池阵”可以把太阳能转化为电能各用电器使用，故C正确； D．核反应有可控的核裂变与不可控的核聚变，太阳能是太阳内部的氢原子核发生不可控的聚变时释放的能量，故D正确。 故选ACD。 14．（2025·山东济南市中区·二模）在生产、生活中水有多种用途，运用了相关物理知识。以下说法正确的是（    ） A．贮菜的地窖里放几桶水防止菜冻伤—气温低于0℃时，水凝固吸热 B．在江河上建水库蓄水发电—水资源有限，因此水能是不可再生能源 C．用浸水的毛巾为发烧病人降温—水汽化时吸收热量降低病人的体温 D．石缝中灌入的水结冰膨胀崩裂岩石—水结冰时质量不变，密度变小 【答案】CD 【详解】A．贮菜的地窖里放几桶水防止菜冻伤—气温低于0℃时，水凝固放出热量，故A错误； B．水能是由水体流动产生的能量，其来源依赖于水循环（如降水、径流），属于可再生能源（而非不可再生能源）。水资源有限与能源是否可再生无直接关联。故B错误； C．用浸水的毛巾为发烧病人降温—水变为水蒸气，是汽化现象，不断吸收热量，从而降低病人的体温，故C正确； D．石缝中灌入的水结冰膨胀崩裂岩石—水结冰时质量不变，密度变小，体积变大，将岩石撑开，故D正确。 故选CD。 15．（2025·山东济南历下区·二模）核潜艇是利用与核能发电相同的原理产生动力来前进，通过声呐系统探测并收集信息。以下相关说法正确的是（    ） A．核潜艇在航行过程中关闭发动机后，因惯性会继续向前运动 B．核潜艇悬浮在水中某位置时，所受浮力与其自身重力是一对平衡力 C．核潜艇配备的声呐系统发出的超声波，频率高，因此传播速度大 D．核潜艇是利用核反应堆发生的核裂变获得能量，所用核能是不可再生能源 【答案】ABD 【详解】A．核潜艇在航行过程中关闭发动机后，因惯性还要保持原来的运动状态，会继续向前运动，故A正确； B．核潜艇悬浮在水中某位置时，处于静止状态，竖直方向受力平衡，所受浮力与其自身重力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，是一对平衡力，故B正确； C．声速与介质的种类和温度有关，与频率无关，所以传播速度不变，故C错误； D．核潜艇是利用核反应堆发生的核裂变获得能量，核能越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，所以核能是不可再生能源，故D正确。 故选ABD。 16．（2025·山东济南莱芜区·二模）石墨烯——改变世界的神奇新材料 顶尖学术期刊英国《自然》杂志曾发布了年度影响世界的十大科学人物排行榜。中国的青年学者曹原名列榜首。曹原发现当两层平行石墨烯旋转成的微妙角度时，石墨烯的电阻突然变为零，成为超导体。石墨烯不仅“最薄、最强”，作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。根据以上材料内容，下列说法正确的是（　　） A．石墨烯这种新材料电阻突然变为零时，它属于绝缘体 B．超导体材料导电性能很好，因而可以用于制作电饭锅 C．石墨烯制造的太阳能电池，可以将太阳能转化为电能 D．石墨烯解决半导体材料散热的难题是因为它导热性好 【答案】CD 【详解】A．当其电阻变为0时，导电能力最强，属于导体。故A错误； B．电饭锅与导线中电流相同，为使电流通过电饭锅产生电热多，电饭锅发热体电阻要大一些，不宜使用超导体来做。故B错误； C．太阳能电池工作时，在光的照射下产生电流，是将光能转化为电能。故C正确； D．这种材料的导热性好，可以将电流流过半导体产生的热量快速传导出去。故D正确。 故选CD。 17．（2025·山东青岛即墨区区·二模）如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能 B．塔顶的盐吸收太阳光的能量，内能增大 C．水蒸气推动汽轮转动时把内能转化成机械能 D．发电机发电是电流磁效应现象的应用 【答案】BC 【详解】ABC．由题意可知，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，使其温度升高，内能增大，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，再由蒸汽推动汽轮机，蒸汽的内能转化为机械能，最后根据汽轮机带动发电机发电，机械能转化为电能，所以塔式光热发电过程中能量的转化过程为太阳能内能机械能电能，故A错误，BC正确； D．发电机发电的原理是电磁感应现象，将机械能转化为电能，故D错误。 故选BC。 18．（2025·山东济南钢城区·二模）如图是一种太阳能背包，背包面上有一太阳能电池板，书包里有一蓄电池，可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是（   ） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将内能转化为化学能 C．蓄电池放电时将化学能转化为电能 D．小风扇工作时将电能转化为机械能 【答案】ACD 【详解】A．太阳能电池板通过光伏效应将太阳辐射的光子能量直接转化为电能，故A正确； B．给蓄电池充电时是将电能转化为化学能储存，并非将内能转化为化学能，故B错误； C．蓄电池放电时通过电化学反应将储存的化学能转化为电能输出，故C正确； D．小风扇工作时，电动机将输入的电能转化为扇叶转动的机械能，故D正确。 故选ACD。 19．（2025·山东省临沂·二模）如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能 B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大 C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用 D．不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律 【答案】BCD 【详解】A．塔式光热发电站是将太阳能转化为水蒸气的内能，内能转化为机械能，最后转化为电能，故A错误； B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，通过热传递的方式增大内能，故B正确； C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用，是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，故C正确； D．不同位置的镜子，是平面镜，将太阳光反射到塔顶，是光的反射，遵循光的反射定律，故D正确。 故选BCD。 20．（2025·山东滨州滨城区·二模）如图所示是我国具有完全自主知识产权的全球首座第四代核电站——高温气冷堆核电站发电的流程图，核电站中的核反应堆是通过可控的___________（选填“核聚变”或“核裂变”）释放核能的设备。发电机发电后通过特高压输送电技术向各地的电网送电，送电电压___________（选填“大于”或“小于”）220V。 【答案】 核裂变 大于 【详解】[1]获得核能的两种途径：核裂变和核聚变，核电站中的核反应堆是通过可控的核裂变反应释放核能。 [2]家庭电路的电压是220V，发电机发电后通过特高压输送电技术向各地的电网送电，所以送电电压大于220V。 21．(2025·山东省青岛市市北区·二模)探究物质的吸热能力。两烧杯中分别盛有等质量的水和煤油，用相同的酒精灯加热相同时间，则______温度升高较多。说明______吸热能力较强，酒精燃烧过程将______能转化为______能。 【答案】 煤油 水 化学 内 【详解】[1]水的比热容大于煤油，质量、加热时间相同（吸收热量相同 ），根据Q=cmΔt，煤油的Δt大，所以煤油温度升高较多 。 [2]相同的酒精灯加热相同的时间，说明水和煤油吸收的热量相同，当煤油升高温度较多时，根据“相同质量的不同物体，吸收相同的热量时，温度升高越多的物体，吸热能力越弱，比热容越小”的知识可知，煤油吸热能力较弱，则水的吸热能力较强。 [3][4]酒精燃烧过程中燃料减少，出现高温的火焰，是将燃料的化学能转化为火焰的内能。 22．（2025·山东济南市中区·二模）如图所示，“太阳风”是太阳活动爆发期间发出的高速带电粒子流。“太阳风”中的带电粒子通过地球附近时，运动轨迹发生改变，是由于地球周围的______对其有力的作用；太阳能主要来源于太阳内部发生的______（选填“核裂变”或“核聚变”）。 【答案】 地磁场 核聚变 【详解】[1]高速带电粒子定向移动形成电流，由于电流具有磁效应，其产生磁场与地球磁场相互作用，从而使带电粒子的运动轨迹发生变化。 [2]核裂变和核聚变都能释放能量，太阳能来自太阳内部的核聚变反应。 23．（2025·山东济南长清区·二模）现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”。在刹车时该装置可带动发电机发电，将机械能转化为电能储存起来，但轮胎与地面摩擦会产生大量内能，这些内能是无法自动转化成机械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有_____。此种“能量回收装置”工作时_____（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 【答案】 方向性 遵循 【详解】[1]在刹车时该装置可带动发电机发电，将机械能转化为电能储存起来，但轮胎与地面摩擦会产生大量内能，这些内能是无法自动转化成机械能供汽车运动的，即能量只能朝一个方向自动转化，而不能反方向进行，这是因为能量的转移和转化具有方向性。 [2]自然界的物理现象都遵循能量守恒定律，所以，此种“能量回收装置”工作时也遵循能量守恒定律。 24．（2025·山东济南历下区·二模）夜幕降临，曲水亭街花灯点亮。投影灯投射到地面上的彩色超然楼图案是由红、___________、蓝三种色光混合而成。投影灯长时间工作会升温，这个过程实际是能量的转化过程，在转化的过程中，能量的总量是___________的。 【答案】 绿 不变 【详解】[1]红、绿、蓝三种色光叫色光三原色；彩色投影画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的。 [2]能量只会转化和转移，且能量守恒。能量的转化过程，在转化的过程中，能量的总量是不变的。 25．（2025·山东济南·二模）光伏发电简易原理如图，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上，这些电子获得能量会定向移动形成电流。光伏发电的主要能量转化是______。电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料，其中电极1相当于电源的负极，在电源内部负电荷移动的方向如图，则电流的方向是从电源的______（选填“正极流向负极”或“负极流向正极”）。 【答案】 太阳能转化为电能 负极流向正极 【详解】[1]光伏发电靠的是太阳能电池板接收太阳能，把太阳能转化为电能。 [2]当太阳能电池接入电路，此电路中的电流，是电子定向移动形成的，电路中电子定向移动的方向为从负极到正极，而电子定向移动的方向与规定的电流方向相反，电路中电流的方向是：从电源正极流出，返回电源负极， 在电源内部负电荷移动的方向如图，则电流的方向是从电源的负极流向正极。 26．（2025·山东济南南山区·二模）近年来，我国在能源领域的科学研究取得了一项重大突破。科学家们最新发现了一种被称为“干热岩”的清洁能源，它一般温度大于200℃，埋深数千米，属于深部高温型地热资源，是______（选填“可再生能源”或“不可再生能源”），开发时，将低温水注入地下干热岩，水温度升高，其储存的能量转化为发电机转子的______能，最终转化为电能。 【答案】 可再生能源 机械 【详解】[1]“干热岩”是清洁能源，是可再生能源，是岩浆冷却后形成的，来源于地球内部岩浆，属于可再生能源。 [2]开发时，将低温水注入地下干热岩，水温度升高，其储存的能量转化为发电机转子的机械能，带动发电机转动，将机械能转化为电能。 27．（2025·山东烟台·二模）核能是一种______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过______（选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过______（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。 【答案】 不可再生 核裂变 核聚变 【详解】[1]核能一旦消耗就很难再生的能源，故属于不可再生能源。 [2]核电站可以通过获取核能，来缓解能源危机。它的原理是通过核裂变来获得核能进行的。目前核聚变技术尚不成熟。 [3]“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过轻核聚变释放巨大的核能。 28．（2025·山东威海文登区·二模）古代著作《天工开物》记载到“凡炒诸麻菜子，宜铸平底锅，投子仁于内，翻拌最勤”（即古代榨油时的情景），如图所示，这里是利用__________的方法来改变物体的内能，利用锅铲不断翻炒油料，翻炒过程会有香味飘出，这是________现象。一次翻炒过程共消耗8kg干木柴（假设干木柴完全燃烧），则放出_________J的热量。（） 【答案】 热传递 扩散 9.6×107 【详解】[1]改变物体内能的方式有两种∶做功和热传递；给锅内的油料加热，油料吸收热量，内能增加，温度升高，通过热传递的方式改变物体的内能。 [2]翻炒过程会有香味飘出，被人们闻到，属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动。 [3]干木柴完全燃烧放出的热量 29．（2025·山东威海文登区·二模）小明某次利用天然气热水器烧水洗澡时，耗水，这些自来水进热水器后，内能增加了，他这次洗澡至少消耗______天然气，热水器中水的内能增加的途径是______。【已知水的比热容为，天然气的热值为】 【答案】 0.084 热传递 【详解】[1]天然气完全燃烧放出的热量至少为 则消耗的天然气的体积至少为 [2]小明利用天然气热水器烧水洗澡时，天然气燃烧，放出热量，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递改变水的内能。 30．（2025·山东临沂临港经济开发区·二模）阅读材料，回答问题 手机无线充电 生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电，原理如图甲所示，交变电流通过无线充电板（送电线圈）产生磁场，手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%，现在很多手机都搭配了超级无线快充功能，在快充过程中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整。我国某品牌智能手机A使用标称电压3V，容量4000mA·h的电池（此电池在放电电压3V、电流为4000毫安情况下能维持1小时完全放电），采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半，极大的方便了人们使用。 虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点，但充电效率也受到多种因素影响。系统的发热程度、环境干扰物、线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。例如，环境温度过高会使线圈电阻增大，影响能量传输降低充电效率；周围金属物体可能会干扰磁场分布，降低充电效率；只有当线圈对齐时才能实现高效率的充电。 (1)手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，该过程与______（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似； (2)给电池充电过程中，将______能转化为化学能，电池相当于______（选填“用电器”或“电源”）； (3)以下______是正确的充电方式并能提高充电的效率； A．在高温环境下充电 B．将手机与充电底座紧密对齐放置 C．在充电底座周围放置金属装饰物 D．随意摆放手机进行充电 (4)用标有“输出10V 6A”字样的充电器给智能手机A电池充电，设充电器工作时输出功率保持不变，充电效率为80%，请计算说明，选用该充电器将手机A电池从零到充满电需要多长时间。 【答案】(1)发电机 (2) 电 用电器 (3)B (4)900s 【详解】（1）手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，这属于磁生电，是电磁感应现象，所以该过程与发电机工作原理相似。 （2）[1][2]给电池充电过程中，将电能转化为化学能储存在电池内，因为消耗了电能，所以电池相当于用电器。 （3）A．由所给材料可知，无线充电时环境温度过高会使线圈电阻增大，影响能量传输降低充电效率，故A不符合题意； B．将手机与充电底座紧密对齐放置，就可以对齐线圈位置，符合高效率充电的条件，故B符合题意； C．在充电底座周围放置金属装饰物，金属物体会干扰磁场分布，降低充电效率，故C不符合题意； D．无线充电时，高效充电要求必须对齐线圈位置，则随意摆放手机不能实现高效率的充电，故D不符合题意。 故选B。 （4）已知手机A使用标称电压3V，容量4000mA·h的电池，则其完全放电电流为 完全放电时间为 所以手机A充满电时储存的电能为 已知充电器充电效率为80%，故将手机A充满电所消耗的总电能为 因为用标有“输出10V 6A”字样的充电器充电，且充电时输出功率保持不变，所以用该充电器将手机A电池从零到充满电所需总时间为 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题22 内能的利用与能量 内能的利用 1．（2025·山东济南市中区·二模）下列事例中，属于防止惯性带来危害的是（    ） A．拍打衣物去灰尘 B．跳远运动员助跑 C．高速公路对车辆限速 D．柴油机的飞轮 2．（2025·山东泰安新泰市·二模）下列有关热学的物理知识，说法正确的是（　　） ①春天花开时，很远就能闻到花香，是因为分子在不停地做无规则运动 ②一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大 ③内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能 ④夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质 A．只有①② B．只有①③ C．只有②④ D．只有③④ 3．（2025·山东济南历下区·二模）2025年4月24日是第十个中国航天日。小振用可乐瓶制作出水火箭，如图所示，先在瓶里装适量水，旋紧瓶塞，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（　　） A．水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 B．水向下喷出时，通过热传递的方式减小了瓶内空气的内能 C．升空时，水火箭内气体对水向下的力与水对它向上的力是一对平衡力 D．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同 4．（2025·山东淄博市临淄区·二模）在如今快速发展的科技时代，越来越多的人开始考虑使用新能源汽车而非传统的汽油车。不仅因为环保意识的提高，更因为新能源汽车所带来的许多优势。下列关于这两种车的知识说法正确的是（　　） A．新能源汽车的效率可以达到100% B．新能源汽车主要利用的是电能，电能是一次能源 C．汽油机在做功冲程中机械能转化为内能 D．汽油机的压缩冲程是通过做功的方式来改变汽缸内气体的内能 5．(2025·山东省济南市莱芜区·二模)数形结合是物理学中经常使用到的一种方法，它可以直观地反映各物理量之间的关系。如图所示的四幅图像中能正确反映物理现象和规律的是（　　） A．图甲表示燃料燃烧时放出热量与燃料燃烧体积的关系 B．图乙表示条形磁铁的磁性强弱与其位置的关系 C．图丙阴影部分面积表示定值电阻消耗的电能 D．图丁表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系 6．（2025·山东青岛崂山区·二模）下列关于能量的说法正确的是（　　） A．风能、地热能、天然气均属可再生能源 B．手机充电时将化学能转化为电能 C．汽油机在工作过程中，汽缸里的汽油燃烧时将内能转化为机械能 D．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳的内能增大，机械能也增大 7．(2025·山东省济南市莱芜区·二模)如图是小明用塑料瓶制作的水火箭：先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，水火箭加速上升时，（　　） A．瓶内气体温度升高 B．能量的总量变大 C．与内燃机的压缩冲程工作原理相似 D．其机械能由高压气体内能转化而来 8．（2025·山东济南济阳区·二模）对下面四幅图的分析正确的是（　　） A．甲图中l是力F的力臂 B．乙图可以表示岸上的人看到水中鱼的光路图 C．丙图是近视眼的成因，可以佩戴凸透镜加以矫正 D．丁图表示内燃机的做功冲程，此冲程是将内能转化为机械能 9．（2025·山东济南历下区·二模）在数学中认识数字，让我们对数量有了认识。物理为数字都赋予了单位，让数字有了真实的意义。以下对于100这个数字的描述，你认为正确的是（    ） A．100mg可以是两个鸡蛋的质量 B．100%可以是涡轮发动机的效率 C．100℃可以是沸水的温度 D．100W可以是家用空调的电功率 10．（2025·山东淄博·二模）如图为一位同学用自制“空气炮”进行实验时的情景：在一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，然后将一个空纸杯迅速套上，纸杯会向上飞出。以下说法正确的是（　　） A．酒精燃烧越充分，其热值越大 B．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐对纸杯做了功 C．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内气体的内能减小 D．纸杯飞出过程中的能量转化，与丙图相同 11．（2025·山东省青岛市李沧区·二模）小明利用如图甲、乙所示的装置探究改变物体的内能和热机工作原理的两个演示实验。关于这两个实验的操作、实验现象的说法不正确的是（　　） A．塞子冲出前，烧瓶和试管内气体的热量都增加 B．两个图中塞子冲出过程烧瓶和试管内气体的温度均降低 C．乙图中水蒸气推动瓶塞过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同 D．酒精灯里面酒精燃烧的过程中，酒精的热值和比热容都不变 12．（2025·山东济南高新区·二模）科学素养之一是能正确认知一些生活常识，下列数据最符合生活实际的是（    ） A．某汽车内燃机效率为80% B．我国电网的交流电频率为50Hz C．中学生大拇指甲盖受到的大气压力约为10N D．高速公路上正常行驶的汽车速度约为100km/h 13．（2025·山东济南市中区·二模）全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，其工作原理如图所示。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，将能量存储于地下盐穴中；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外做功，使膨胀机转动，产生电能输送至电网，通过高压线向用电地区输电。以下说法正确的是（    ） A．用电低谷时通过电动机和压缩机，电能转化为内能储存起来 B．压缩空气驱使膨胀机转动与汽油机做功冲程的能量转化相同 C．发电机原理是奥斯特发现的电流的磁效应 D．高压输电能够减小输电线上的发热损失 14．（2025·山东济南市中区·二模）科技改变生活。如图所示是零碳光伏智慧座椅，能给手机无线充电，由其说明图表信息可知，“蓄电池容量”表示其最大储存的______能；氢燃料汽车的优点之一是氢气的______（填物理量名称）大，与相同质量的汽油相比可释放更多能量。 15．（2025·山东济南历城区·二模）传统燃油车的动力来源于内燃机，下图是一内燃机工作过程中的两个冲程，其中 实现了将内能转化为机械能的是冲程____（选填“甲”或“乙”）；汽车刹车过程中，由于摩擦，一些机械能会转化成内能并散失到空气中，散失到空气中的这些内能却很难再自动转化为机械能供给汽车使用，这是因为能量的转化和转移具有____。 16．（2025·山东威海文登区·二模）如图所示，这是四冲程汽油机的___________冲程；压缩冲程能量的转化形式是___________。 17．（2025·山东济南章丘区·二模）如图所示，2024年9月25日，中国在太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。当洲际弹道导弹发射时，将燃料的化学能转化为______再转化为洲际弹道导弹的机械能，从而加速升空。发射后在奔向目标的过程中，导弹相对于地面上的发射架是______的。 18．（2025·山东滨州·二模）如图所示，某同学利用气球、吸管等材料制作了一辆气球动力小车，球内气体从吸管向后喷出，小车向前运动，使小车运动的施力物体是________，此过程________转化为________，它与汽油机________冲程的能量转化相同。 19．（2025·山东潍坊高密市·二模）某同学在两个相同的烧杯内分别装入初温、质量相同的沙子和水，用如图所示的实验装置探究沙子和水的吸热能力。 (1)实验中用两盏相同的酒精灯同时对沙子和水进行加热，通过比较__________来反映两种物质吸收热量的多少； (2)加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，测得实验数据如表格所示，其中第5min时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其示数为____________； 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 - 水 18 19 21 23 25 27 (3)分析数据可知沙子的吸热能力____________（选填“小于”、“等于”或“大于”）水的吸热能力； (4)若把水吸收的热量当作燃料完全燃烧放出的热量，从而计算出燃料的热值，得到的结果与燃料的实际热值相比____________（选填“偏大”或“偏小”）。 20．(2025·山东省青岛市市北区·二模)若把空气炸锅单独接入家庭电路中持续工作2min，电能表上标有3000r/（kW•h）的字样，其转盘正好转了100转，这段时间空气炸锅内200g的薯条温度升高了80℃。求： (1)空气炸锅此时的实际功率是多少?。 (2)这个过程薯条吸收的热量是多少?[c薯条=3.6×103J/(kg•℃)] (3)此空气炸锅的加热效率是多少? (4)空气炸锅的电路图如图乙所示，控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R₂置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示；当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热；则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少? 21．（2025·山东潍坊高密市·二模）油电混动汽车是指同时装备有两种动力源（热动力源和电动力源）的汽车。当某油电混合动力汽车高速行驶或蓄电池电量过低时，汽油机就会启动，带动发电机给蓄电池充电，蓄电池向驱动电机输送能量驱动汽车前进，其工作原理如图所示。在某次测试中，该车以80km/h的速度水平匀速直线行驶了60min，消耗5kg汽油，该过程中汽车所受阻力恒为1000N。已知该汽油机的效率为40%，汽油的热值为，求该测试过程中： (1)燃料完全燃烧释放的热量； (2)汽车克服阻力做的功； (3)蓄电池增加的电能（忽略充电、供电过程中的能量损失）。 22．（2025·山东潍坊高密市·二模）图甲是某款恒温热水器的工作原理图，、为发热电阻，，控制电路电源电压为12V，热敏电阻R的阻值随温度t的变化关系如图乙所示，该热水器的部分参数如表所示。当热水器水箱内的水温下降到40℃时，弹簧将衔铁拉起，工作电路处于加热模式；当水温上升到54℃，工作电路自动切换到保温模式。某次使用过程中将水箱内装满水，水温从40℃升高至54℃用时35min。已知水的比热容，水的密度，求： 额定电压 220V 额定加热功率 880W 额定保温功率 水箱最大容量 22L (1)热水器的保温功率； (2)热水器加热模式下的热效率； (3)54℃时热敏电阻R的阻值。 23．（2025·山东济南高新区·二模）如图所示为中国最新研发的无人超级拖拉机。该拖拉机发动机总质量为2000kg，最大可提供1×104N的动力，发动机效率为40%。拖拉机每个轮胎与地面的接触面积为1250cm2。当拖拉机以最大动力匀速直线运动1km时，（g取10N/kg，燃油的热值取4×107J/kg） (1)对水平地面的压强； (2)发动机所做的功； (3)至少需要消耗多少kg的燃油。 24．（2025·山东威海文登区·二模）图甲是某电热水器的结构简图，图乙是它部分电路的原理图。该电热水器有加热、保温及自动加水等功能，其工作原理是：冷水箱中水位升高到设定高度时，热水箱中的电热管开始工作，将水加热至沸腾，开水经溢水管进入贮水箱，而冷水会流入热水箱补充，当冷水箱中水位下降到另一设定高度时，进水口打开进水，同时断开，并重复上述过程，直至贮水箱中注满水；然后，通过开关、电磁开关P的控制，贮水箱中的电热管开始工作，给水保温。已知电热水器的额定电压为，额定加热功率为，的阻值为80Ω，，。请解答下列问题： (1)该电热水器在保温状态下正常工作消耗的电能为多少？ (2)电热管在某段时间内连续正常工作，产生开水，这些水吸收的热量可将、水加热到沸腾，若热水箱的加热效率为，则电热管工作了多长时间？（在标准大气压下：结果用科学记数法表示，保留2位有效数字） (3)保持原电路元件不变，增加器材，把热水箱改装成额定总加热功率为，且有两个挡位，则热水箱内电路应如何设计？画出设计的电路简图，并通过计算说明。（写一个设计即可） 能量 1．（2025·山东济宁·二模）某智能手机的锂电池上标有“，”字样，用20W的充电器给手机充电，假设充电器的输入功率保持不变，充电效率为，则关于手机充电，以下说法正确的是（    ） A．给电池充电的过程中电池相当于电源 B．它充满电后大约储存的电能为14800J C．手机电池从零到充满电需要 D．给手机充电的过程中，化学能转化为电能 2．（2025·山东济宁邹城市·二模）如图所示的四个装置，关于电磁学知识或原理，下列表述正确的是（　　） A．甲图所示的是测量电功的仪表，示数为1469.5J B．乙图给手机充电的过程中移动电源将电能转化成化学能 C．丙图可用来演示发电机原理，将机械能转化为电能 D．丁图中带正电的小球A吸引轻质小球B，小球B一定带负电 3．（2025·山东威海文登区·二模）关于能量的转化，下列说法正确的是（　　） A．给手机充电时，化学能转化为电能 B．汽车紧急刹车路面上会留下清晰的刹车痕迹，机械能转化为内能 C．地球卫星在太空中由近地点向远地点运动的过程中，重力势能全部转化为动能 D．飞船返回舱进入大气层后下落的过程中，重力势能减小、动能增加，机械能守恒 4．（2025·山东淄博·二模）如图所示为一款爆闪警示灯。太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池再给LED红蓝灯供电。下列说法正确的是（　　） A．太阳能来自于太阳内部发生的核聚变 B．当太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 C．太阳能电池板可以把光能100%转化为电能 D．蓄电池给LED红蓝灯供电时，蓄电池将化学能直接转化为光能 5．（2025·山东滨州滨城区·二模）北京时间2025年4月24日，神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，发射过程中，燃料燃烧产生巨大能量推动火箭升空。下列相关物理现象的描述及解释正确的是（　　） A．燃料燃烧时化学能全部转化为火箭的机械能，符合能量守恒定律 B．火箭表面的隔热层使用耐高温材料，因其熔点高，可防止高温下发生液化 C．火箭升空时整流罩的烧蚀材料发生升华吸热，利用材料性质保护内部设备 D．发射时周围产生大量“白气”，是发射台下水池中的水吸热产生的水蒸气 6．（2025·山东济南长清区·二模）科技兴国，中国科学家在不同领域做出了重大贡献，下列物理应用与物理知识关联错误的是（　　） A．钱学森被誉为“中国航天之父”：火箭升空——物体间力的作用是相互的 B．邓稼先被誉为“中国核武器之父”：原子弹和氢弹爆炸——核聚变的应用 C．孙家栋被誉为“卫星之父”：同步卫星——运动与静止的相对性 D．南仁东被誉为“天眼之父”：天眼射电望远镜的外形相当于凹面镜一一光的反射 7．（2025·山东威海文登区·二模）关于信息的传递和能源，下列说法中正确的是（　　） A．电磁波和声波都能够传递信息并且具有能量 B．石岛核电站中的核反应堆利用核聚变获取核能 C．空气中，频率为的电磁波比的电磁波传播速度慢 D．新能源汽车中用到的氢能、太阳能、压缩天然气等能源，都属于不可再生能源 8．（2025·山东威海·二模）重力储能是一种极具应用前景的储能方式。它能够利用新能源产生的富余电能将重力块提升至高处储存能量，如图所示；需要用电时，释放重力块牵引钢丝绳带动发电机发电。其发电过程与下列发电站发电时能量转化相同的是（    ） A．广东大亚湾核电站 B．湖北三峡水力发电站 C．西藏羊八井地热电站 D．青海塔拉滩光伏发电站 9．（2025·山东德州·二模）小强同学“物理学习笔记”中的摘录正确的是（　　） ①科学家与贡献 ②装置与原理 ③物理知识与应用 ④社会发展与物理 奥斯特：电磁感应 船闸：连通器原理 光的折射：潜望镜 倒车雷达：超声波 阿基米德：杠杆原理 验电器：同种电荷互相排斥 等臂杠杆：天平 二极管：半导体材料 焦耳：焦耳定律 体温计：液体的热胀冷缩 大气压强：活塞式抽水机 核能：可再生能源 A．① B．② C．③ D．④ 10．（2025·山东济南历城区·二模）“嫦娥”探月、“蛟龙”入海、“北斗”导航、“华龙一号”、“山东舰”……，中国科技成就世人瞩目。关于下列科技成就的分析中正确的是（　　） A．甲图：“蛟龙号”载人潜水器浸没后下潜过程中受到的液体压强逐渐增大 B．乙图：“华龙一号”核电站的核反应堆利用核裂变释放出的巨大核能发电 C．丙图：飞机快速滑行，机翼上表面比下表面的空气流速快、压强小，从而获得升力 D．丁图：火箭点火升空时，燃料燃烧所释放出的内能全部转化为火箭和卫星的机械能 11．（2025·山东济南济阳区·二模）机器人餐厅，是指以机器人为主题的餐厅。第一家机器人餐厅（Therobotrestaurant）最早于2010年在济南出现。在餐厅内行走的机器人服务员不仅可以与顾客打招呼，而且可以为顾客点菜。机器人可以连续工作五个小时，再充两个小时的电后，还可以继续工作。它们的脸上可以呈现多种表情，下列关于机器人服务员的有关说法正确的是（　　） A．机器人服务员匀速直线运动送餐过程中运动状态没有发生改变 B．机器人服务员给顾客打招呼发出的声音不需要任何物体振动 C．给使用锂电池的机器人充电时是将电能转化为化学能 D．机器人手托餐盘水平方向匀速运动送餐时并没有对餐盘做功 12．（2025·山东济南高新区·二模）如图-1所示的是国内某智能科技公司推出的鲁班轴柔性抓手，其简化结构模型如图-2所示。此技术为国内首创，其内置高科技模块，可实现积木式灵活拓展，A处有一个电动机驱动，抓手可灵活调整抓取策略和夹持方式，以适应不同形状和尺寸的工件。下列说法中正确的是（    ）    A．鲁班轴柔性抓手工作时是将电能转化为机械能 B．该设备工作时抓取物体的质量越大，机械效率越小 C．抓取更重的物体时，抓手对物体的压力增加，摩擦力增大 D．如图-2，抓手抓取右侧物体时，为使设备更稳定，大臂应逆时针转动一定角度 13．（2025·山东济南章丘区·二模）2024年12月30日，在即将迎来中国空间站全面建成两周年之际，中国载人航天工程办公室首次公开发布《中国空间站科学研究与应用进展报告》。这份“成绩单”亮点满满，中国空间站两年间产出了大量原创性、前沿性、创新性的进展与成果。在我国空间站的天和核心舱上，应用了“激光交会对接雷达系统”“柔性太阳电池阵”等多项核心技术，下列有关空间站的说法正确的是（　　） A．“激光交会对接雷达系统”是利用电磁波传递信息的 B．空间站用到的太阳能和核能都属于不可再生能源 C．“柔性太阳电池阵”可以把太阳能转化为电能 D．太阳能是太阳内部的氢原子核发生聚变时释放的能量 14．（2025·山东济南市中区·二模）在生产、生活中水有多种用途，运用了相关物理知识。以下说法正确的是（    ） A．贮菜的地窖里放几桶水防止菜冻伤—气温低于0℃时，水凝固吸热 B．在江河上建水库蓄水发电—水资源有限，因此水能是不可再生能源 C．用浸水的毛巾为发烧病人降温—水汽化时吸收热量降低病人的体温 D．石缝中灌入的水结冰膨胀崩裂岩石—水结冰时质量不变，密度变小 15．（2025·山东济南历下区·二模）核潜艇是利用与核能发电相同的原理产生动力来前进，通过声呐系统探测并收集信息。以下相关说法正确的是（    ） A．核潜艇在航行过程中关闭发动机后，因惯性会继续向前运动 B．核潜艇悬浮在水中某位置时，所受浮力与其自身重力是一对平衡力 C．核潜艇配备的声呐系统发出的超声波，频率高，因此传播速度大 D．核潜艇是利用核反应堆发生的核裂变获得能量，所用核能是不可再生能源 16．（2025·山东济南莱芜区·二模）石墨烯——改变世界的神奇新材料 顶尖学术期刊英国《自然》杂志曾发布了年度影响世界的十大科学人物排行榜。中国的青年学者曹原名列榜首。曹原发现当两层平行石墨烯旋转成的微妙角度时，石墨烯的电阻突然变为零，成为超导体。石墨烯不仅“最薄、最强”，作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。根据以上材料内容，下列说法正确的是（　　） A．石墨烯这种新材料电阻突然变为零时，它属于绝缘体 B．超导体材料导电性能很好，因而可以用于制作电饭锅 C．石墨烯制造的太阳能电池，可以将太阳能转化为电能 D．石墨烯解决半导体材料散热的难题是因为它导热性好 17．（2025·山东青岛即墨区区·二模）如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能 B．塔顶的盐吸收太阳光的能量，内能增大 C．水蒸气推动汽轮转动时把内能转化成机械能 D．发电机发电是电流磁效应现象的应用 18．（2025·山东济南钢城区·二模）如图是一种太阳能背包，背包面上有一太阳能电池板，书包里有一蓄电池，可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是（   ） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电将内能转化为化学能 C．蓄电池放电时将化学能转化为电能 D．小风扇工作时将电能转化为机械能 19．（2025·山东省临沂·二模）如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能 B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大 C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用 D．不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律 20．（2025·山东滨州滨城区·二模）如图所示是我国具有完全自主知识产权的全球首座第四代核电站——高温气冷堆核电站发电的流程图，核电站中的核反应堆是通过可控的___________（选填“核聚变”或“核裂变”）释放核能的设备。发电机发电后通过特高压输送电技术向各地的电网送电，送电电压___________（选填“大于”或“小于”）220V。 21．(2025·山东省青岛市市北区·二模)探究物质的吸热能力。两烧杯中分别盛有等质量的水和煤油，用相同的酒精灯加热相同时间，则______温度升高较多。说明______吸热能力较强，酒精燃烧过程将______能转化为______能。 22．（2025·山东济南市中区·二模）如图所示，“太阳风”是太阳活动爆发期间发出的高速带电粒子流。“太阳风”中的带电粒子通过地球附近时，运动轨迹发生改变，是由于地球周围的______对其有力的作用；太阳能主要来源于太阳内部发生的______（选填“核裂变”或“核聚变”）。 23．（2025·山东济南长清区·二模）现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”。在刹车时该装置可带动发电机发电，将机械能转化为电能储存起来，但轮胎与地面摩擦会产生大量内能，这些内能是无法自动转化成机械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有_____。此种“能量回收装置”工作时_____（选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 24．（2025·山东济南历下区·二模）夜幕降临，曲水亭街花灯点亮。投影灯投射到地面上的彩色超然楼图案是由红、___________、蓝三种色光混合而成。投影灯长时间工作会升温，这个过程实际是能量的转化过程，在转化的过程中，能量的总量是___________的。 25．（2025·山东济南·二模）光伏发电简易原理如图，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上，这些电子获得能量会定向移动形成电流。光伏发电的主要能量转化是______。电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料，其中电极1相当于电源的负极，在电源内部负电荷移动的方向如图，则电流的方向是从电源的______（选填“正极流向负极”或“负极流向正极”）。 26．（2025·山东济南南山区·二模）近年来，我国在能源领域的科学研究取得了一项重大突破。科学家们最新发现了一种被称为“干热岩”的清洁能源，它一般温度大于200℃，埋深数千米，属于深部高温型地热资源，是______（选填“可再生能源”或“不可再生能源”），开发时，将低温水注入地下干热岩，水温度升高，其储存的能量转化为发电机转子的______能，最终转化为电能。 27．（2025·山东烟台·二模）核能是一种______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过______（选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过______（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。 28．（2025·山东威海文登区·二模）古代著作《天工开物》记载到“凡炒诸麻菜子，宜铸平底锅，投子仁于内，翻拌最勤”（即古代榨油时的情景），如图所示，这里是利用__________的方法来改变物体的内能，利用锅铲不断翻炒油料，翻炒过程会有香味飘出，这是________现象。一次翻炒过程共消耗8kg干木柴（假设干木柴完全燃烧），则放出_________J的热量。（） 29．（2025·山东威海文登区·二模）小明某次利用天然气热水器烧水洗澡时，耗水，这些自来水进热水器后，内能增加了，他这次洗澡至少消耗______天然气，热水器中水的内能增加的途径是______。【已知水的比热容为，天然气的热值为】 30．（2025·山东临沂临港经济开发区·二模）阅读材料，回答问题 手机无线充电 生活中常见的手机无线充电主要方式为电磁感应充电，原理如图甲所示，交变电流通过无线充电板（送电线圈）产生磁场，手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。这种无线充电的主要优势是在近距离时效率可达90%，现在很多手机都搭配了超级无线快充功能，在快充过程中的不同阶段中充电功率会根据电池的电量进行调整。我国某品牌智能手机A使用标称电压3V，容量4000mA·h的电池（此电池在放电电压3V、电流为4000毫安情况下能维持1小时完全放电），采用超级快充技术，不到10min就可把电池的电量充达一半，极大的方便了人们使用。 虽然电磁感应式无线充电具有便捷、高效等优点，但充电效率也受到多种因素影响。系统的发热程度、环境干扰物、线圈材料的电阻、对齐相对位置等都会影响能量传输的效率。例如，环境温度过高会使线圈电阻增大，影响能量传输降低充电效率；周围金属物体可能会干扰磁场分布，降低充电效率；只有当线圈对齐时才能实现高效率的充电。 (1)手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生感应电流，该过程与______（选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似； (2)给电池充电过程中，将______能转化为化学能，电池相当于______（选填“用电器”或“电源”）； (3)以下______是正确的充电方式并能提高充电的效率； A．在高温环境下充电 B．将手机与充电底座紧密对齐放置 C．在充电底座周围放置金属装饰物 D．随意摆放手机进行充电 (4)用标有“输出10V 6A”字样的充电器给智能手机A电池充电，设充电器工作时输出功率保持不变，充电效率为80%，请计算说明，选用该充电器将手机A电池从零到充满电需要多长时间。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$