专题11 内能的应用、能量(吉林专用)-【好题汇编】2025年中考物理一模试题分类汇编
2025-08-21
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内容正文:
内能的应用、能量
内能
1.(2025·吉林长春·模拟预测)下列南湖公园的美景,与“分子动理论”有关的是( )
A.春季,湖面波光粼粼 B.秋季,风吹落叶起舞
C.夏季,荷花香气怡人 D.冬季,雪花纷纷飘落
2.(2025·吉林·一模)放寒假时,小红在妈妈指导下做了一个西红柿炒鸡蛋。小红拿着鸡蛋在碗沿上轻轻磕下,鸡蛋壳就裂开了,说明力能改变物体的 ;将蛋液摊在锅里,发现蛋液会“拉丝”,这是因为分子间存在 ;炒菜的过程中闻到了菜的香味属于 现象;在燃烧煤气的过程中,煤气的热值 。
3.(2025·吉林·一模)如图是冬季常用的一种暖手宝,袋内装满水来作为工作物质,而不用其他液体,请你利用所学物理知识解释其中的原因?
4.(2025·吉林延边·一模)核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆通过可控制的核 (选填“聚变”或“裂变”)释放核能,核能转化为内能,再通过蒸汽轮机转化做功,带动发电机转动,转化为电能。整个过程中,能的总量是 的,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站通常建在海边用水做冷凝剂,是因为水的 大。
5.(2025·吉林长春·一模)2024年5月25日,我国最新建成的“华龙一号”核电站正式投入商业运行。它采用了先进的第三代核电技术,兼顾了安全性与经济性。目前核电站所用到的核原料属于 再生能源,是通过核 的方式释放能量,最终转化为 能,这些能量无法自动转化回去,原因是能量的转移和转化具有 。核电厂的堆芯利用水进行冷却是因为水的 ,这主要是通过 方式改变了物体的内能。
6.(2025·吉林长春·模拟预测)下列现象中属于扩散现象的是( )
A.万马奔腾 B.车流滚滚
C.地球在运动 D.花香引来蜜蜂
7.多选(2025·吉林长春·一模)下列对物理常识的叙述,正确的是( )
A.石油等化石能源属于不可再生能源
B.手机通话是利用电磁波传递信息的
C.暖气中装水循环散热是因为水便宜
D.光在光导纤维中始终沿直线传播
8.(2025·吉林长春·模拟预测)雪后高压线上常出现覆冰现象影响供电安全,有关部门常采用无人机“御剑”的方式除冰。
(1)无人机利用电能来工作,电能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。给无人机的电池充电的过程中,是将电能转化为 能。遥控飞机是通过 波来实现的。机身上的LED灯是由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的。
(2)如果一个螺旋桨因其电动机损坏不工作,另外三个仍能旋转,则四个电动机之间是 联连接的。无人机工作时,电源外部导线中电子 (选填“由正极到负极”或“由负极到正极”)做定向移动。
(3)“御剑”除冰是在无人机下方悬挂类似“剑”的重物(图中的除冰棒)来撞击输电线使其摇晃,覆在上面的冰由于具有 ,从而与输电线分离。
(4)当“除冰系统”在空中悬停时,细绳对除冰棒的拉力和除冰棒对细绳的拉力是一对 力。
9.(2025·吉林长春·一模)2024年9月20日,“长春净月二号/天启31星”搭乘快舟一号甲运载火箭发射升空。
(1)火箭发射时,燃料燃烧释放的 能转化为火箭的 能,燃料在燃烧过程中热值 ,火箭穿越大气层过程中:火箭外壳与大气摩擦温度升高,使其内能增加,但内能无法收集起来转化成其他能,说明能量的转化具有 ;
(2)火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过 (选填“热传递”或“做功”)使发射台温度急剧升高为了避免对发射台造成破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的 较大的特性;
(3)太阳能电池是卫星的主要能源装置,从能源可持续发展角度出发,太阳能属于 能源;太阳内部发生的是核 (选填“裂变”或“聚变”)。卫星与地面控制中心依靠 传递信息。
10.(2025·吉林长春·模拟预测)新型电动智能汽车,可以实现无人驾驶。
(1)该车以的速度在一段平直公路上匀速行驶,行驶的距离为 ;
(2)无人驾驶时,车辆通过北斗高精度定位系统,利用 与卫星传递信息;汽车配备了多个摄像头,镜头相当于 ;收集的信息由车载芯片进行处理,芯片是由 材料制成的;
(3)汽车电池的电压400V,容量25A·h,充满电后,最多储存电能 kW·h;
(4)汽车在刹车过程中损失的能量无法自动地转化为汽车的机械能,这种现象说明自发的能量转化过程是 。
能量
11.(2025·吉林·模拟预测)宇树科技推出的全尺寸通用人形机器人UnitreeH1,具备高度仿生运动能力和智能交互功能。请结合下列信息回答题目。
(1)机器人取物品下蹲过程中重力势能将变 ;机械臂手掌表面的耐磨硅胶层具有凹凸的花纹,目的为了 ;
(2)机器人充电过程中,电能转化为 能;充电完毕后发出的提示音是通过 传播到人的耳朵里;
(3)宇树机器人的视觉系统通过摄像头识别路标,摄像头的镜头相当于 ;机器人的激光雷达利用光的 规律,实现厘米级精度测距并避开障碍物。
12.(2025·吉林长春·模拟预测)科学技术国际热核聚变实验堆(ITER)计划俗称“人造太阳”。“人造太阳”的核聚变原料是地球上储量丰富的氘和氚,同时生成物没有危害,被称为“终极能源”。
(1)“人造太阳”与我国正在运行的核电站获得核能的方式 (选填“相同”或“不相同”);
(2)在核反应中产生的内能不能再自动转化为核能,说明能量的转化和转移具有 性;
(3)在能量转化和转移的过程中,能量的总量 ;
(4)从能源与可持续利用的角度看,核能是 能源。
13.多选(2025·吉林长春·一模)如图所示,有一种“感应发光冰块”,是由电子元件组成的发光冰块,可放置于各类饮品中增添气氛,其内部电子元件有:液体感应器(即触水式开关,具有入水即亮)、纽扣电池和LED灯泡;使用方法是将其放入水中后将自动发亮。它还可以放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,从而降低饮料的温度;下列关于“感应发光冰块”说法正确的是( )
A.液体感应器相当于该电路中的开关
B.放入饮料内的发光冰块内部的电路处于通路状态
C.LED灯泡是由半导体材料来制成的
D.发光冰块中感应电池供电时将化学能转化为电能
14.(2025·吉林·模拟预测)国际热核聚变实验堆(ITER)计划俗称“人造太阳”。“人造太阳”的核聚变原料是地球上储量半富的氘和氚,同时生成物没有危害,被称为“终极能源”。
(1)核能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)核反应中辐射出的γ射线是一种波长很短的 (选填“电磁波”或“超声波”)。
(3)“人造太阳”装置采用很强的磁场将高温粒子束缚在环形轨道内运动,说明力可以改变物体的 。“人造太阳”工作时主要用水进行冷却,这是利用水的 的特点。
15.(2025·吉林长春·一模)茶是中华民族的传统饮品,最早发现于神农氏,繁盛于唐宋时期。
(1)倒入热水后茶杯变热,是通过 的方式使茶杯内能增大。
(2)泡茶时,茶香四溢,说明分子在不停地做 。
(3)拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在 。
(4)甩一甩杯盖,能把杯盖上的水珠甩出,这是因为水珠具有 。
16.(2025·吉林长春·一模)小明在厨房帮妈妈做饭,发现很多物理现象:
(1)妈妈做包子时候,面皮在手的捏压下变成花瓣般的褶状,说明力能改变物体的 ;
(2)蒸包子由生到熟,主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能;
(3)包子蒸熟后能闻到香味,这是 现象;
(4)若水壶中有2kg、20℃的水,则水的体积为 m3,天然气的热值是4.2×107J/m3,假设无热量损失,把这壶水烧开(在标准大气压下),需要 m3的天然气。
17.(2025·吉林长春·一模)吉林省素有“白山黑土”之称。2025年春节假期,长白山备受广大游客青睐,独具北国雪域风情的户外雪地温泉,让户外雪景与温泉完美融合。
(1)长白山温泉源于地下水受到地热能影响而受热形成高温的热水,地热能是 次能源。
(2)游客置身其中,可以体验到“泉外雪花飘飘,泉中热气缭绕,大量的白气是空气中热的水蒸气遇冷后 形成的。
(3)为了吸引更多游客,商家推出矿物温泉、中药温泉、鲜花温泉等,泡池周围香味弥漫,这个现象说明分子在不停地 。
18.(2025·吉林松原·模拟预测)夏季的南湖公园是人们休闲、散步的理想场所。
(1)公园里花香四溢,这是 现象。
(2)湖水面积很大,有利于调节周围的气温,这是由于水的 较大。
(3)小明买了一瓶冰镇矿泉水,瓶内的冰在熔化过程中,冰水的温度 。小明拧开瓶盖,喝了一大口水,则瓶中剩下水的密度将 。
19.(2025·吉林长春·模拟预测)“天宫”建站、“嫦娥”奔月、“祝融”探火、“羲和”逐日,远古神话梦想一个个变成现实,中国人上演跨越星球的浪漫。(g地=10N/kg)
(1)航天员在“天宫”空间站给地面上的同学们进行“天宫课堂”授课时,依靠 与地球之间传递信息;
(2)嫦娥六号从月球背面带回了1935.3g的样品,这些样品从月球带回到地球质量将 ;
(3)2021年5月“祝融号”火星车成功驶上火星表面,已知“祝融号”的质量为240kg,火星上重力与质量的比g火=3.72N/kg,那么“祝融号”在火星上的重力要比在地球上所受的重力 。“祝融号”有六个可以单独工作的车轮,当遇到障碍物时,“祝融号”还可以抬起车轮,顺利越过障碍物,“祝融号”抬起一个车轮时对火星地面的压强变 ;
(4)“羲和号”被视为我国首位太阳专属“摄影师”,运行于517km高度太阳同步轨道,可以获得太阳图像,太阳的巨大能量是太阳内部核 变产生的。
20.(2025·吉林长春·模拟预测)氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措,目前,我国已有多款家用型“氢能自行车”投入市场。
(1)氢气属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)已知氢气热值为1.43×108J/kg,氢能自行车在骑行过程中,氢气的热值将如何变化? 。
(3)氢能自行车一次性充满0.03kg氢气,这些氢气完全燃烧产生的热量为 J。
(4)氢能自行车与骑行者总质量为90kg,骑行时受到的阻力为总重的0.04倍,3h能匀速骑行60km,克服阻力做的功为 J。
21.(2025·吉林长春·一模)2024年 12月,我国研发的全球单体容量最大的漂浮式风电平台“明阳天成号”正式投运(如图所示),预计每年可提供约5000万度绿色电力。
(1)风能是 能源,风力发电机利用了 原理发电。
(2)风力发电机与用电器的连接方式是 联,5000万度电能合计 J。
(3)若这些电能由发电效率为40%的煤燃烧产生,可节约 t煤。 ()
22.(2025·吉林长春·一模)智慧公厕是一种以智能化为核心的公共设施,改善了市民的生活质量。
(1)通过APP查找附近厕所时,手机通过接收 实现定位;
(2)智能厕所的供电系统中,太阳能电池板将太阳能转化为 ,太阳能是 (填“可再生”、“不可再生”)能源,此过程能量转化不能自发可逆,说明:能量的转化和转移具有 ;
(3)厕所内有智能系统,实时监测空气中氨气含量。甲图为该装置的模拟电路图,其中R0为定值电阻,R为气敏电阻。下表为两种半导体材料氧化锡(SnO2)和三氧化钨(WO3)的电阻随氨气浓度的变化情况(常温25℃):
氨气浓度Cv/ppm
0
20
50
100
200
SnO2的电阻Rs/KΩ
10
6.5
4.0
2.0
1.0
WO3的电阻Rw/KΩ
8
4.0
2.0
1.0
0.5
① SnO2的电阻随氨气浓度的降低而 ;
②该装置的灵敏度的计算方法为S=△R/Cv,则灵敏度的单位是 ,对比两种材料, 材料检测低浓度氨气(Cv≤20ppm)时灵敏度更高;
③若气敏电阻选用WO3为材料,将其放在浓度为20ppm的氨气中时,电路中电流为2mA;若氨气浓度增大到100ppm,电路中电流为4mA,此时触发电路启动换气系统。则电源电压为 V。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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$$
内能的应用、能量
内能
1.下列南湖公园的美景,与“分子动理论”有关的是( )
A.春季,湖面波光粼粼 B.秋季,风吹落叶起舞
C.夏季,荷花香气怡人 D.冬季,雪花纷纷飘落
【答案】C
【知识点】分子动理论解释生活现象
【详解】ABD.湖面波光粼粼、风吹落叶起舞和雪花纷纷飘落描述的现象都属于宏观物体的运动,不属于分子动理论,故ABD不符合题意;
C.荷花香气怡人,是由于荷花散发出的香气分子在空气中扩散,正是分子不停地做无规则运动的体现,符合分子动理论,故C符合题意。
故选C。
2.放寒假时,小红在妈妈指导下做了一个西红柿炒鸡蛋。小红拿着鸡蛋在碗沿上轻轻磕下,鸡蛋壳就裂开了,说明力能改变物体的 ;将蛋液摊在锅里,发现蛋液会“拉丝”,这是因为分子间存在 ;炒菜的过程中闻到了菜的香味属于 现象;在燃烧煤气的过程中,煤气的热值 。
【答案】 形状 引力 扩散 不变
【知识点】力可以改变物体的形状、扩散现象、分子间作用力的现象、热值的概念、单位和物理意义
【详解】[1]小红拿着鸡蛋在碗沿上轻轻磕下,鸡蛋壳受到了碗对它的作用力,鸡蛋壳就裂开了,即它的形状发生了改变,说明力能改变物体的形状。
[2]将蛋液摊在锅里,发现蛋液会“拉丝”,这是因为分子间存在相互作用的引力,使蛋液不会分开。
[3]炒菜的过程中闻到了菜的香味属于扩散现象,是分子不停做无规则运动造成的。
[4]热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,在燃烧煤气的过程中,煤气的热值不变。
3.如图是冬季常用的一种暖手宝,袋内装满水来作为工作物质,而不用其他液体,请你利用所学物理知识解释其中的原因?
【答案】见解析
【知识点】水的比热容特点及应用
【详解】答:水的比热容较大,和其他液体相比,在质量、降低温度相同时,由可知,水放出的热量更多,所以冬季常用水作为暖手宝的工作物质。
4.核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆通过可控制的核 (选填“聚变”或“裂变”)释放核能,核能转化为内能,再通过蒸汽轮机转化做功,带动发电机转动,转化为电能。整个过程中,能的总量是 的,核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,核电站通常建在海边用水做冷凝剂,是因为水的 大。
【答案】 裂变 不变 不可再生 比热容
【知识点】水的比热容特点及应用、能量守恒定律、可再生能源与不可再生能源、裂变及其应用
【详解】[1]目前,核裂变是可以人为控制的,核聚变不可控,核反应堆通过可控制的核裂变释放核能。
[2]自然界的物理现象,都遵循能量守恒定律,整个核能发电的过程中,能的总量是不变的。
[3]核能利用之后,短时间内无法得到补充,是不可再生能源。
[4]核电站通常建在海边用水做冷凝剂,是因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同温度时,可以吸收更多热量。
5.2024年5月25日,我国最新建成的“华龙一号”核电站正式投入商业运行。它采用了先进的第三代核电技术,兼顾了安全性与经济性。目前核电站所用到的核原料属于 再生能源,是通过核 的方式释放能量,最终转化为 能,这些能量无法自动转化回去,原因是能量的转移和转化具有 。核电厂的堆芯利用水进行冷却是因为水的 ,这主要是通过 方式改变了物体的内能。
【答案】 不可 裂变 电 方向性 比热容大 热传递
【知识点】热传递改变物体的内能、水的比热容特点及应用、能量的转化、可再生能源与不可再生能源、裂变及其应用
【详解】[1][2][3][4]目前核电站所用到的核原料无法从自然界源源不断获取,属于不可再生能源;利用核能的方式有核裂变和核聚变,目前核电站是通过核裂变的方式释放能量,最终转化为电能,这些能量无法自动转化回去,原因是能量的转移和转化具有方向性,所以要节约能源。
[5][6]核电厂的堆芯利用水进行冷却是因为水的比热容大,与其它等质量的物质相比,升高相同温度时,水吸收的热量更多,水吸收热量,温度升高,内能增大,堆芯放出热量,温度降低,内能减小,这主要是通过热传递方式改变了物体的内能。
6.下列现象中属于扩散现象的是( )
A.万马奔腾 B.车流滚滚
C.地球在运动 D.花香引来蜜蜂
【答案】D
【知识点】机械运动的概念、扩散现象
【详解】ABC.万马奔腾、车流滚滚、地球在运动,都是物体相对位置改变的描述,都是机械运动,故ABC不符合题意;
D.花香引来蜜蜂,是扩散现象,说明花香分子不断扩散到空气中,故D符合题意。
故选D。
7.多选(2025·吉林长春·一模)下列对物理常识的叙述,正确的是( )
A.石油等化石能源属于不可再生能源
B.手机通话是利用电磁波传递信息的
C.暖气中装水循环散热是因为水便宜
D.光在光导纤维中始终沿直线传播
【答案】AB
【知识点】光纤通信、电磁波的应用、水的比热容特点及应用、可再生能源与不可再生能源
【详解】A.石油等化石能源不能在短时间内再次生产出来,属于不可再生能源,故A正确;
B.电磁波可传递信息和能量,手机通话是利用电磁波传递信息的,故B正确;
C.暖气中装水循环散热是因为水的比热容大,相同的条件下降低相同的温度,放热多,故C错误;
D.光在光导纤维中经多次反射向前传播,故D错误。
故选 AB。
8.雪后高压线上常出现覆冰现象影响供电安全,有关部门常采用无人机“御剑”的方式除冰。
(1)无人机利用电能来工作,电能属于 (选填“一次”或“二次”)能源。给无人机的电池充电的过程中,是将电能转化为 能。遥控飞机是通过 波来实现的。机身上的LED灯是由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的。
(2)如果一个螺旋桨因其电动机损坏不工作,另外三个仍能旋转,则四个电动机之间是 联连接的。无人机工作时,电源外部导线中电子 (选填“由正极到负极”或“由负极到正极”)做定向移动。
(3)“御剑”除冰是在无人机下方悬挂类似“剑”的重物(图中的除冰棒)来撞击输电线使其摇晃,覆在上面的冰由于具有 ,从而与输电线分离。
(4)当“除冰系统”在空中悬停时,细绳对除冰棒的拉力和除冰棒对细绳的拉力是一对 力。
【答案】(1) 二次 化学 电磁 半导体
(2) 并 由负极到正极
(3)惯性
(4)相互作用
【知识点】力作用的相互性、生活中的惯性现象、辨析电路的串并联、电磁波的应用、一次能源与二次能源
【详解】(1)[1]一次能源是指可以直接从自然界获取的能源,二次能源是指不能直接从自然界获取,必须通过消耗一次能源才能获取的能源,所以电能属于二次能源。
[2]给无人机的电池充电的过程中,无人机的电池是用电器,消耗电能,所以将电能转化为化学能。
[3]电磁波能在真空中传播,且传播速度快,所以遥控飞机是通过电磁波来实现的。
[4]半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一种材料,LED灯是由半导体材料制成的。
(2)[1]根据并联电路的特点,并联电路的用电器互不影响,由题意可知,四个电动机是并联的。
[2]在电源外部,电流的方向是从正极流向负极,但在电路中定向移动的是自由电子,自由电子移动的方向与电流方向相反,所以电源外部导线中电子由负极到正极做定向移动。
(3)由题意可知,冰和输电线一开始处于静止状态,当除冰棒来撞击输电线使其摇晃,覆在上面的冰由于具有惯性,能保持原来的静止状态,从而与输电线分离。
(4)根据物体间力的作用是相互的可知,细绳对除冰棒的拉力和除冰棒对细绳的拉力是一对相互作用力。
9.2024年9月20日,“长春净月二号/天启31星”搭乘快舟一号甲运载火箭发射升空。
(1)火箭发射时,燃料燃烧释放的 能转化为火箭的 能,燃料在燃烧过程中热值 ,火箭穿越大气层过程中:火箭外壳与大气摩擦温度升高,使其内能增加,但内能无法收集起来转化成其他能,说明能量的转化具有 ;
(2)火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过 (选填“热传递”或“做功”)使发射台温度急剧升高为了避免对发射台造成破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的 较大的特性;
(3)太阳能电池是卫星的主要能源装置,从能源可持续发展角度出发,太阳能属于 能源;太阳内部发生的是核 (选填“裂变”或“聚变”)。卫星与地面控制中心依靠 传递信息。
【答案】(1) 内 机械 不变 方向性
(2) 热传递 比热容
(3) 可再生 聚变 电磁波
【知识点】电磁波的应用、做功改变物体的内能、水的比热容特点及应用、热值的概念、单位和物理意义、太阳能的利用
【详解】(1)[1][2]燃料燃烧释放的化学能转化为内能,利用内能做功,将内能再转化为火箭的机械能。
[3]热值是燃料的属性,与燃料的质量无关,燃料在燃烧过程中质量改变但热值不变。
[4]火箭穿越大气层过程中:火箭外壳与大气摩擦,克服摩擦做功,使物体的机械能转化为内能,但内能无法收集起来转化成其他能,说明能量的转化具有方向性。
(2)[1]火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过热传递使发射台温度急剧升高为了避免对发射台造成破坏。
[2]科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的比热容较大的特性,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些。
(3)[1]太阳能可以在环境中源源不断的获取,属于可再生能源。
[2]太阳内能是由太阳内部的氢核发生聚变释放出的能量,且能量不可控制。
[2]由于真空不能传声,因此卫星与地面控制中心依靠电磁波传递信息。
10.新型电动智能汽车,可以实现无人驾驶。
(1)该车以的速度在一段平直公路上匀速行驶,行驶的距离为 ;
(2)无人驾驶时,车辆通过北斗高精度定位系统,利用 与卫星传递信息;汽车配备了多个摄像头,镜头相当于 ;收集的信息由车载芯片进行处理,芯片是由 材料制成的;
(3)汽车电池的电压400V,容量25A·h,充满电后,最多储存电能 kW·h;
(4)汽车在刹车过程中损失的能量无法自动地转化为汽车的机械能,这种现象说明自发的能量转化过程是 。
【答案】(1)24
(2) 电磁波 照相机 半导体
(3)10
(4)具有方向性的
【知识点】运用推导公式求解路程和时间、电功的公式及简单应用、电磁波的应用、能量转移或转化有方向、照相机
【详解】(1)行驶的距离为
(2)[1]电磁波可以传递信息,无人驾驶时,车辆通过北斗高精度定位系统,利用电磁波与卫星传递信息。
[2]汽车配备了多个摄像头,镜头相当于照相机,成倒立、缩小的实像。
[3]收集的信息由车载芯片进行处理,芯片是由半导体材料制成的,半导体具有单向导电性。
(3)充满电后,最多储存电能为
(4)汽车在刹车过程中损失的能量无法自动地转化为汽车的机械能,这种现象说明自发的能量转化过程是具有方向性的,是不可逆的。
能量
11.宇树科技推出的全尺寸通用人形机器人UnitreeH1,具备高度仿生运动能力和智能交互功能。请结合下列信息回答题目。
(1)机器人取物品下蹲过程中重力势能将变 ;机械臂手掌表面的耐磨硅胶层具有凹凸的花纹,目的为了 ;
(2)机器人充电过程中,电能转化为 能;充电完毕后发出的提示音是通过 传播到人的耳朵里;
(3)宇树机器人的视觉系统通过摄像头识别路标,摄像头的镜头相当于 ;机器人的激光雷达利用光的 规律,实现厘米级精度测距并避开障碍物。
【答案】(1) 小 增大摩擦力
(2) 化学 空气
(3) 凸透镜 反射
【知识点】能量的转化
【解析】【小题1】[1]机器人取物品下蹲过程中,高度降低,质量不变,重力势能将变小。
[2]机械臂手掌表面的耐磨硅胶层具有凹凸花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,这样能使机器人更稳地抓取物品。
【小题2】[1]机器人充电过程中,消耗电能,电能转化为化学能储存在电池中。
[2]充电完毕后发出的提示音是通过空气传播到人的耳朵里,因为声音的传播需要介质,在通常情况下,我们听到的声音是通过空气传播的。
【小题3】[1]宇树机器人视觉系统中的摄像头镜头相当于凸透镜,物体通过凸透镜成像原理在摄像头的感光元件上形成倒立、缩小的实像,从而实现对路标的识别。
[2]机器人的激光雷达利用光的反射规律,发射激光并接收反射光,通过测量光的传播时间来计算与障碍物之间的距离,实现厘米级精度测距并避开障碍物。
12.科学技术国际热核聚变实验堆(ITER)计划俗称“人造太阳”。“人造太阳”的核聚变原料是地球上储量丰富的氘和氚,同时生成物没有危害,被称为“终极能源”。
(1)“人造太阳”与我国正在运行的核电站获得核能的方式 (选填“相同”或“不相同”);
(2)在核反应中产生的内能不能再自动转化为核能,说明能量的转化和转移具有 性;
(3)在能量转化和转移的过程中,能量的总量 ;
(4)从能源与可持续利用的角度看,核能是 能源。
【答案】(1)不相同
(2)方向
(3)不变
(4)不可再生
【知识点】能量守恒定律、可再生能源与不可再生能源、核能及其原理、裂变及其应用、能量转移或转化有方向
【详解】(1)“人造太阳”是利用核聚变来获得能量的,而核电站是利用核裂变来获得能量的,所以它们获得核能的方式不同。
(2)能量的转化、能量的转移,都是有方向性的,人们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的。核反应过程中产生的内能不能再自动转化为核能,说明能量的转化和转移具有方向性。
(3)能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
(4)核能消耗的是矿产资源,消耗后不可能在短期内从自然界得到补充的能源,故核能属于不可再生能源。
13.(多选)(2025·吉林长春·一模)如图所示,有一种“感应发光冰块”,是由电子元件组成的发光冰块,可放置于各类饮品中增添气氛,其内部电子元件有:液体感应器(即触水式开关,具有入水即亮)、纽扣电池和LED灯泡;使用方法是将其放入水中后将自动发亮。它还可以放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,从而降低饮料的温度;下列关于“感应发光冰块”说法正确的是( )
A.液体感应器相当于该电路中的开关
B.放入饮料内的发光冰块内部的电路处于通路状态
C.LED灯泡是由半导体材料来制成的
D.发光冰块中感应电池供电时将化学能转化为电能
【答案】ABCD
【知识点】电路的组成部分及其作用、通路的连接情况及电路特点、半导体的特点、能量的转化
【详解】A.液体感应器为触水式开关,控制电路的通断,是电路中的开关。故A正确;
B.冰块放水饮料中后,灯泡发光,说明电路处于通路状态。故B正确;
C.LDE灯泡的重要材料是半导体。故C正确;
D.电池在工作时,内部发生化学变化,对外提供电能,是将化学能转化为电能。故D正确。
故选ABCD。
14.国际热核聚变实验堆(ITER)计划俗称“人造太阳”。“人造太阳”的核聚变原料是地球上储量半富的氘和氚,同时生成物没有危害,被称为“终极能源”。
(1)核能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)核反应中辐射出的γ射线是一种波长很短的 (选填“电磁波”或“超声波”)。
(3)“人造太阳”装置采用很强的磁场将高温粒子束缚在环形轨道内运动,说明力可以改变物体的 。“人造太阳”工作时主要用水进行冷却,这是利用水的 的特点。
【答案】(1)不可再生
(2)电磁波
(3) 运动状态 比热容大
【知识点】力可以改变物体的运动状态、水的比热容特点及应用、可再生能源与不可再生能源、核能及其原理、聚变及其应用
【详解】(1)核燃料一旦消耗,不能在短期内从自然界中得到补充,属于不可再生能源。
(2)根据物理常识可知,核反应中辐射出的γ射线是一种,波长很短的电磁波。
(3)[1]高温粒子在磁场力作用下,在环形轨道内运动,高温粒子的运动方向不断变化,说明高温粒子运动状态不断变化,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]核能发电机的定子线圈采用水内冷,即利用水进行冷却,是因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以核能发电机的定子线圈采用水来冷却。
15.茶是中华民族的传统饮品,最早发现于神农氏,繁盛于唐宋时期。
(1)倒入热水后茶杯变热,是通过 的方式使茶杯内能增大。
(2)泡茶时,茶香四溢,说明分子在不停地做 。
(3)拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在 。
(4)甩一甩杯盖,能把杯盖上的水珠甩出,这是因为水珠具有 。
【答案】(1)热传递
(2)无规则运动
(3)引力
(4)惯性
【知识点】生活中的惯性现象、分子动理论解释生活现象、分子间作用力的现象、热传递改变物体的内能
【详解】(1)在杯子里倒入热水后,茶杯吸收水的热量,内能增加,温度升高而变热,是通过热传递的方式使茶杯内能增大。
(2)泡茶时,茶香四溢,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
(3)分子间存在引力和斥力,拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在引力。
(4)甩一甩杯盖,杯盖由于受到力的作用而运动,杯盖上的水珠由于具有惯性,仍保持原来的静止状态,因此水珠被甩出。
16.小明在厨房帮妈妈做饭,发现很多物理现象:
(1)妈妈做包子时候,面皮在手的捏压下变成花瓣般的褶状,说明力能改变物体的 ;
(2)蒸包子由生到熟,主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能;
(3)包子蒸熟后能闻到香味,这是 现象;
(4)若水壶中有2kg、20℃的水,则水的体积为 m3,天然气的热值是4.2×107J/m3,假设无热量损失,把这壶水烧开(在标准大气压下),需要 m3的天然气。
【答案】(1)形状
(2)热传递
(3)扩散
(4) 2×10-3 0.016
【知识点】力可以改变物体的形状、扩散现象、热传递改变物体的内能、热值的公式及相关计算
【详解】(1)面皮在手的捏压下变成花瓣般的褶状,即面皮在力的作用下,形状发生变化,所以说明力能改变物体的形状。
(2)蒸包子时,水蒸气放出热量,包子吸收热量,所以是通过热传递的方式改变内能。
(3)包子蒸熟后能闻到香味,这是香味分子在不停地做无规则运动造成的,属于扩散现象。
(4)[1]2kg水的体积
[2]2kg、20℃的水烧开吸收的热量
无热量损失,需要完全燃烧天然气的体积
17.吉林省素有“白山黑土”之称。2025年春节假期,长白山备受广大游客青睐,独具北国雪域风情的户外雪地温泉,让户外雪景与温泉完美融合。
(1)长白山温泉源于地下水受到地热能影响而受热形成高温的热水,地热能是 次能源。
(2)游客置身其中,可以体验到“泉外雪花飘飘,泉中热气缭绕,大量的白气是空气中热的水蒸气遇冷后 形成的。
(3)为了吸引更多游客,商家推出矿物温泉、中药温泉、鲜花温泉等,泡池周围香味弥漫,这个现象说明分子在不停地 。
【答案】(1)一
(2)液化
(3)做无规则运动
【知识点】生活中的汽、液化现象、扩散现象、一次能源与二次能源
【详解】(1)地热能是直接从自然界获得的能源,不需要经过加工转换,因此属于一次能源。这类能源还包括太阳能、风能、水能等。
(2)温泉上方看到的“白气”是高温水蒸气遇冷空气后液化成小水滴形成的。这是常见的液化现象,类似冬天呼出的“白气”或烧水时壶嘴冒出的“白气”。
(3)温泉周围能闻到各种香味,是因为香味的分子从温泉中扩散到空气中,并不断运动到游客的鼻子中。这种现象证明了分子在永不停息地做无规则运动,是扩散现象的具体表现。
18.夏季的南湖公园是人们休闲、散步的理想场所。
(1)公园里花香四溢,这是 现象。
(2)湖水面积很大,有利于调节周围的气温,这是由于水的 较大。
(3)小明买了一瓶冰镇矿泉水,瓶内的冰在熔化过程中,冰水的温度 。小明拧开瓶盖,喝了一大口水,则瓶中剩下水的密度将 。
【答案】(1)扩散
(2)比热容
(3) 不变 不变
【知识点】密度的概念、定义式及单位、扩散现象、水的比热容特点及应用
【详解】[1]不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现,故花香四溢是扩散现象。
[2]水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些,故湖水有利于调节周围的气温。
[3]冰是晶体,晶体熔化过程中不断吸热,但温度不变。
[4]密度是物质的一种特性,与物体的质量无关,故剩下水的密度将不变。
19.“天宫”建站、“嫦娥”奔月、“祝融”探火、“羲和”逐日,远古神话梦想一个个变成现实,中国人上演跨越星球的浪漫。(g地=10N/kg)
(1)航天员在“天宫”空间站给地面上的同学们进行“天宫课堂”授课时,依靠 与地球之间传递信息;
(2)嫦娥六号从月球背面带回了1935.3g的样品,这些样品从月球带回到地球质量将 ;
(3)2021年5月“祝融号”火星车成功驶上火星表面,已知“祝融号”的质量为240kg,火星上重力与质量的比g火=3.72N/kg,那么“祝融号”在火星上的重力要比在地球上所受的重力 。“祝融号”有六个可以单独工作的车轮,当遇到障碍物时,“祝融号”还可以抬起车轮,顺利越过障碍物,“祝融号”抬起一个车轮时对火星地面的压强变 ;
(4)“羲和号”被视为我国首位太阳专属“摄影师”,运行于517km高度太阳同步轨道,可以获得太阳图像,太阳的巨大能量是太阳内部核 变产生的。
【答案】(1)
电磁波
(2)
不变
(3)
小
大
(4)
聚
【知识点】质量的概念及特性、压强公式的简单应用、电磁波的应用、聚变及其应用、重力大小质量的关系:G=mg
【详解】(1)电磁波可以在真空中传播,所以天空站和地面之间的信息传递是通过电磁波完成的。
(2)质量是物体的一种基本属性,它不随物体位置、形状、状态或温度的改变而改变。因此,月球样品从月球带至地球时,尽管位置发生了改变,但月球样品的质量将保持不变。
(3)[1]祝融号质量一定,g火<g地,根据G=mg知:它在火星上受到的重力较小。
[2]压力一定,抬起车轮时,受力面积减小,根据知,此时压强变大。
(4)太阳内部有大量氢核,氢核发生核聚变产生巨大能量。
20.氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措,目前,我国已有多款家用型“氢能自行车”投入市场。
(1)氢气属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)已知氢气热值为1.43×108J/kg,氢能自行车在骑行过程中,氢气的热值将如何变化? 。
(3)氢能自行车一次性充满0.03kg氢气,这些氢气完全燃烧产生的热量为 J。
(4)氢能自行车与骑行者总质量为90kg,骑行时受到的阻力为总重的0.04倍,3h能匀速骑行60km,克服阻力做的功为 J。
【答案】(1)可再生
(2)不变
(3)4.29×106
(4)2.16×106
【知识点】功的计算和估算、热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算、可再生能源与不可再生能源
【详解】(1)氢气可通过电解水等可再生方式制取,属于可再生能源。
(2)热值是燃料的固有属性,与质量无关,因此热值不变。
(3)氢气完全燃烧产生的热量
(4)骑行时受到的阻力
克服阻力做的功
21.2024年 12月,我国研发的全球单体容量最大的漂浮式风电平台“明阳天成号”正式投运(如图所示),预计每年可提供约5000万度绿色电力。
(1)风能是 能源,风力发电机利用了 原理发电。
(2)风力发电机与用电器的连接方式是 联,5000万度电能合计 J。
(3)若这些电能由发电效率为40%的煤燃烧产生,可节约 t煤。 ()
【答案】(1) 可再生 电磁感应
(2) 串
(3)
【知识点】电能的国际单位、常用单位及换算、发电机的构造和工作原理、热值的公式及相关计算、热机效率的计算、可再生能源与不可再生能源
【详解】(1)风能可以源源不断的从自然界获取,是可再生能源,风力发电机在风力的带动下,线圈切割磁感线产生感应电流,利用了电磁感应原理发电。
(2)[1][2]风力发电机相当于电源,给用电器提供能源时,发电机与用电器的连接方式是串联的,5000万度电能合计
(3)煤燃烧产生产生的热量
可节约煤的质量
22.智慧公厕是一种以智能化为核心的公共设施,改善了市民的生活质量。
(1)通过APP查找附近厕所时,手机通过接收 实现定位;
(2)智能厕所的供电系统中,太阳能电池板将太阳能转化为 ,太阳能是 (填“可再生”、“不可再生”)能源,此过程能量转化不能自发可逆,说明:能量的转化和转移具有 ;
(3)厕所内有智能系统,实时监测空气中氨气含量。甲图为该装置的模拟电路图,其中R0为定值电阻,R为气敏电阻。下表为两种半导体材料氧化锡(SnO2)和三氧化钨(WO3)的电阻随氨气浓度的变化情况(常温25℃):
氨气浓度Cv/ppm
0
20
50
100
200
SnO2的电阻Rs/KΩ
10
6.5
4.0
2.0
1.0
WO3的电阻Rw/KΩ
8
4.0
2.0
1.0
0.5
① SnO2的电阻随氨气浓度的降低而 ;
②该装置的灵敏度的计算方法为S=△R/Cv,则灵敏度的单位是 ,对比两种材料, 材料检测低浓度氨气(Cv≤20ppm)时灵敏度更高;
③若气敏电阻选用WO3为材料,将其放在浓度为20ppm的氨气中时,电路中电流为2mA;若氨气浓度增大到100ppm,电路中电流为4mA,此时触发电路启动换气系统。则电源电压为 V。
【答案】(1)电磁波
(2) 电能 可再生 方向性
(3) 增大 KΩ/ ppm WO3 12
【知识点】欧姆定律的简单计算、电磁波的应用、可再生能源与不可再生能源
【详解】(1)由于真空不能传声,因此手机通过接收电磁波实现定位。
(2)[1]供电系统中,吸收太阳能,将太阳能转化为电能。
[2]太阳能可以源源不断的在环境中获取,因此属于可再生能源。
[3]能量转化不能自发可逆,说明在能量的转化过程中具有方向性。
(3)[1]根据表格数据可知, SnO2的电阻随氨气浓度的降低而减小。
[2]根据表格数据可知,△R的单位是KΩ,Cv的单位是ppm,且S=△R/Cv,则灵敏度的单位是。
[3]根据灵敏度计算公式S=△R/Cv可知,当氨气(Cv≤20ppm)时,当氨气浓度相同时,WO3的电阻变化量大,据公式可知,WO3材料检测低浓度氨气(Cv≤20ppm)时灵敏度更高。
[4]由电路图可知,电路是两电阻串联,气敏电阻放在浓度为20ppm的氨气中时,气敏电阻的阻值为4.0Ω,则电源电压可表示为-------①
气敏电阻放在浓度为100ppm的氨气中时,气敏电阻的阻值为1.0Ω,则电源电压可表示为-----②-
联立①②解得U=12V。
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