内容正文:
目 录
倒计时15天
➤电与磁、家庭电路…………………………………………………………………………3
考查电与磁的基本原理,以及家庭电路的组成与安全用电规范
倒计时14天
➤功和功率、机械能…………………………………………………………………………23
考查功和功率的计算与公式,以及机械能的转化与守恒定律
倒计时13天
➤简单机械……………………………………………………………………………………40
考查杠杆、滑轮、斜面等简单机械的原理、公式及应用
倒计时12天
➤内能…………………………………………………………………………………………57
考查内能的概念、改变方式及热量计算
倒计时11天
➤说理论述……………………………………………………………………………………71
运用科学原理和规律,通过严谨的逻辑推理和准确的语言表达,解释科学现象、分析实验设计
倒计时15天 遇到难题别慌张,你难人也难,稳住心态是关键。
电与磁、家庭电路
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:电与磁考查全面覆盖磁现象、电流磁效应、电磁铁、电磁继电器、电磁感应和电动机原理。家庭电路重点考查电路连接规范、安全用电原则及故障分析。题型以选择题、填空题和实验探究题为主。浙江地区真题常结合生活科技情境,如磁浮巴士、玻璃清洁器、智能照明等。特殊题型包括电磁继电器综合应用、家庭电路故障排查、传感器控制电路设计。考查核心在于磁极相互作用判断、安培定则应用、电磁铁磁性影响因素、电磁感应现象识别及家庭电路安全规范。
►中考前沿:2026年浙江中考科学电与磁家庭电路预测将延续素养导向,强化实际应用。可能增加电磁继电器与光敏热敏传感器结合的综合控制题。家庭电路考查侧重故障排查实践和安全用电规范。跨学科融合可能涉及能量转化与电磁联系。新型实验设计如智能家居电路应用可能成为命题方向。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 磁现象与磁场(基础考点)
磁性、磁体、磁极、磁化
1.磁性:物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质。
2.磁体:具有磁性的物体。
3.磁极:磁体上磁性最强的部分。任何一个磁体都有且只有两个磁极:南极(S) 和 北极(N)。
磁极间相互作用规律:同名相斥,异名相吸
4.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
1. 磁性吸引铁、钴、镍等物质,不是只有铁。
2. 任何磁体都有两个磁极(N极和S极),不可分割。
3. 相斥可直接证明两者都有磁性且为同名极;相吸则不能确定(可能一有磁性一无磁性,或为异名极)。
4. 方法:用磁体的一极沿同一方向反复摩擦;或将其放入通电螺线管中。
规律:被磁化物体与磁体接近端为异名磁极。
磁场与磁感线
1.磁场:磁体周围存在的一种传递磁力作用的特殊物质。
基本性质:对放入其中的磁体产生磁力作用。
2. 磁感线:为描述磁场而假想的、有方向的曲线。
1. 磁场是真实存在的物质,磁感线是假想的模型,用来描述磁场。
2. 磁场中某点的方向:该点小磁针静止时N极所指方向。
3. 磁感线特点:外部从N极出发回到S极;闭合曲线;不相交;疏密表强弱。
地磁场
地磁场:地球周围存在的磁场。地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近。
1. 地理两极与地磁两极不重合,存在“磁偏角”。
2. 小磁针指南北,是因为受到地磁场的作用。
终极考点2 电生磁(重点)
电流的磁效应
【奥斯特实验】
注意:小磁针应与导线平行放置,而导线应该南北放置,避免地磁场的干扰。
①在小磁针上方放置一根与小磁针平行的直导线,当给直导线通电时,可观察到小磁针发生了偏转。电路断电后,小磁针不发生偏转。
结论:小磁针受到了力的作用,通电导线的周围存在磁场。
②改变电流方向,观察到小磁针偏转方向发生改变。
结论:通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关。
1.电流的磁效应:通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场。丹麦物理学家奥斯特通过实验首先发现。
2.直导线周围的磁场:以导线上各点为圆心的一个个同心圆,离直线电流越近,磁性越强,反之越弱。
安培定则(右手螺旋定则):大拇指指向电流方向,四指环绕是磁场方向。
通电螺线管
螺线管通电后,外部磁场与条形磁体相似。磁极方向用安培定则判断。
1. 安培定则(右手螺旋定则):用右手握螺线管,四指方向为电流方向,拇指所指端为N极。
2. 磁场形状:外部与条形磁体相似,内部磁场线从S极到N极。
电磁铁
带铁芯的通电螺线管。磁性强弱可控。
影响因素:①电流大小;②线圈匝数;③有无铁芯。(用控制变量法探究)
优点:磁性有无、强弱、方向可控。
电磁继电器
由电磁铁控制的自动开关。
1. 结构:电磁铁、衔铁、弹簧、触点。
2. 本质:利用控制电路(低压、弱电流)的通断,来控制工作电路(高压、强电流)的通断。
实现远距、自动控制。
终极考点3 磁场对电流的作用(电动机原理)
基本原理
通电导体在磁场中会受到力的作用。受力方向与电流方向和磁场方向有关。
1. 能量转化:电能 → 机械能。
2. 本现象发生的条件:导体通电并置于磁场中。
3. 与“电磁感应”对比的核心:本现象有电源,导体通电而运动。
电动机
利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成。为使线圈持续转动,需用换向器。
1. 换向器作用:当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流方向,使线圈得以持续转动。
2. 不转可能原因:线圈处于平衡位置、电流太小、摩擦过大、电路断路等。
原理图
终极考点4 磁生电(发电机原理)(重点)
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,导体中会产生感应电流。
1. 条件:三要素缺一不可——“闭合电路”、“一部分导体”、“切割磁感线运动”。
2. “切割”:指导体运动方向与磁感线方向不平行。
3. 感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关。
4. 增大感应电流的方法:增强磁场、增大切割磁感线的导体的有效长度、增加线圈的匝数、增大导体切割磁感线的速度、让导体切割磁感线运动的方向与磁感线方向垂直等,都会使感应电流增大。
发电机
利用电磁感应原理,将机械能转化为电能的装置。线圈转动一周,电流方向改变两次,输出交流电。
1. 能量转化:机械能 → 电能。
2. 交流电(AC):电流方向周期性变化。我国家庭电路为220V、50Hz交流电,每秒方向改变100次。
3. 发电机与电动机结构相似,主要区别在于:发电机无电源,有滑环;电动机有电源,有换向器。
原理图
终极考点5 家庭电路的组成、连接与核心元件(重点)
组成与连接顺序
顺序:进户线 → 电能表 → 总开关 → 保险装置 → 用电器及插座。
核心原则:所有用电器、插座并联;控制开关与用电器串联。
进户线(火线与零线)
1.火线与零线之间的电压值为220V。
2.正常情况下,零线与地(大地)之间电压为0V。
1. 火线带电,零线不带电(相对大地)。
2. 测电笔是区分火、零线的工具。
电能表
1.作用:测量用户消耗的电能(电功)。
2.连接:必须串联在干路(总开关之前)。
3.铭牌参数UI的含义:允许接入用电器的最大总功率。
若同时使用的用电器总功率超过 UI,电能表会计数不准甚至烧坏。
总开关与保险装置
1.总开关(如空气开关)控制整个电路,串联在干路。
2.保险装置(保险丝、断路器)的作用:当电流过大时,自动切断电路,起保护作用。
1. 保险丝/断路器必须串联在火线上。
2. 保险丝由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。
用电器、开关与插座
1.开关:必须与用电器串联,且接在火线上。
2.螺口灯泡:螺旋套必须接零线,尾部金属柱经开关接火线。
3.两孔插座:左零右火。
4.三孔插座:左零右火上接地。
1. 这是安全用电的基石,必考。
2. 三孔插座上方的“E”孔接地,能将用电器金属外壳的电导入大地,防止触电。
3. 三脚插头上较长的脚对应接地线,保证“先接地,后通电;先断电,后断开地”。
测电笔
1.构造:金属笔尖、电阻、氖管、弹簧、金属笔尾。
2.作用:辨别火线零线。
3.正确使用:手必须接触金属笔尾,笔尖接触被测导线。
1. 接触火线时,电流路径:火线→笔尖→电阻→氖管→弹簧→人体→大地→零线,构成回路,氖管发光。
2. 绝对禁止:手接触笔尖金属体,会直接触电!
终极考点6 家庭电路故障、安全与排查(难点)
电流过大的原因
①短路(火线零线直接相连,电阻极小)。
②用电器总功率过大(P总=UI,U一定,P总越大,I越大)。
1. 这是导致保险丝熔断或空气开关跳闸的两大主因。
2. 保险丝应选择:额定电流等于或稍大于家庭电路最大正常工作电流。
触电形式与急救
①低压触电:单线触电(人地接触火线)、双线触电(人同时接触火零线)。
②高压触电:高压电弧触电、跨步电压触电。
③急救原则:立即切断电源,再用绝缘体挑开导线。
1. 安全电压:不高于36V;潮湿环境要求更低。
2. 安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
安全用电常识
列举安全用电注意事项(如不用湿手触摸开关、不在电线上晾衣服、不在高压线下钓鱼等)。
考查对安全原则的具体应用,需结合生活实际判断。
电路故障排查
①用测电笔排查:若氖管在插座两孔都发光,是零线断路;若都不发光,是火线断路。
②用“校验灯”排查:
校验灯不发光:该支路断路。
校验灯发光暗淡:该支路正常(与校验灯串联分压)。
校验灯正常发光:该支路短路(校验灯独享220V电压)。
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:电与磁 知识溯源:磁现象与磁场、电生磁、磁生电、磁场对电流作用
1.(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。
2.(2025·浙江·中考真题)小科设计了一款智能照明灯,其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光,光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极
B.当光照强度增强,控制电路中的电流将变小
C.当光照强度减弱,电磁铁的磁性增强
D.灯泡应设计在A和B两接线柱之间
【答案】D
【详解】A.由图可知,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,故A错误;
B.当光照强度增强,光敏电阻的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,控制电路的电流变大,故B错误;
C.当光照强度减弱时,光敏电阻的阻值变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,控制电路的电流变小,电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关,电流减小,则磁性变弱,故C错误;
D.光线较暗时,光敏电阻的阻值大,则控制电路中的电流小,电磁铁的磁性弱,衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡自动发光,说明灯泡在A和B两接线柱之间,故D正确。
故选D。
3.(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。
4.(2025·浙江·中考真题)智能自动化管理是未来社会的发展趋势。如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图,其中光敏电阻R的阻值随照度变化的关系如图乙所示(照度表示物体被照明的程度,单位是lx)。请你回答下列问题:
(1)电磁继电器是利用电流_______效应工作的,当光照强度增强时,光敏电阻的阻值将_______,控制电路中的电流将变大。长时间使用后,控制电路中的电流将降低。
(2)当开关S闭合,光敏电阻上的照度大于或等于0.4lx时,警示灯L恰好亮起。已知控制电路的电源电压为22V,电磁继电器的线圈电阻为10,此时控制电路中的电流是_______A。
【答案】(1) 磁 变小 (2)0.44
【详解】(1)[1][2]电磁继电器是利用电流磁效应工作的,当光照强度增强时,由图乙知,光敏电阻将变小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律可知,控制电路中的电流将变大。
(2)当照度等于0.4lx时,由图知,光敏电阻的阻值R=40Ω, 根据欧姆定律和电阻的串联可得,此时控制电路中的电流为
5. (2023·浙江湖州·中考真题)美好生活从早餐开始。图1所示为某款面包机及其部分参数。该面包机有两个完全相同的加热仓,可实现单独加热。小明在使用过程中发现这款面包机有如下功能:功能一:设定时间后(定时开关闭合),放入面包片,按下按键,面包机就开始工作;功能二:到了设定时间,定时开关自动断开,弹出面包片。
(1)根据题干,两加热仓加热电阻的连接方式是________;(选填“串联”或“并联”)
思考后,小明根据面包机的功能自己设计了电路图,如图2。AOB为杠杆,O为支点,杠杆上仅触点1、2导电。
(2)根据面包机的参数,计算加热电阻R1的阻值;
(3)请根据小明设计的电路图来分析面包机是如何实现功能二的。
【答案】 并联 Ω 见解析
【详解】(1)[1]该面包机有两个完全相同的加热仓,可实现单独加热,说明两加热仓加热电阻工作时互不影响,故两加热仓加热电阻的连接方式为并联。
(2)[2]单个加热电阻加热时,电阻功率为400W,加热电阻R1的阻值
(3)[3]到了设定时间,定时开关断开,断开控制电路,电磁铁失去磁性。杠杆AOB在衔铁重力和弹簧向上弹力的共同作用下,绕着支点逆时针转动,断开加热电路并弹出面包片。
6. (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。
备考策略
1.抓三大现象脉络:电生磁(奥斯特)→磁对电作用(电动机)→磁生电(法拉第)。解题时先定性。
2.记两个“定则/方向”:
电生磁(判N极) → 用安培定则。
磁生电(判电流) → 看运动方向和磁场方向。
3.辨两个“机器”:
电动机:有电源,电能→机械能,有换向器。
发电机:无电源(靠外力转),机械能→电能,产生感应电流。
4.明一个“开关”:电磁继电器,核心是理解其作为由电磁铁控制的自动开关,如何实现“低压控高压、自动控制”。
题组二 情景设定:家庭电路 知识溯源:家庭电路组成与作用、安全用电、故障分析
7.(2021·浙江台州·中考真题)电给人类的生活带来极大的方便,然而使用不当时,也会给人们带来危害,下列符合安全用电原则的是( )
A.超负荷使用插座
B.用湿手触摸开关
C.将插头的接地插脚掰弯使用
D.放风筝时远离高压设备
【答案】D
【详解】A.超负荷使用插座,会导致插座发热,损坏电器甚至引发火灾,故A不符合题意;
B.由于自来水是导体,用湿手触摸开关会导致触电,故B不符合题意;
C.将插头的接地插脚掰弯使用,致使用电器不能很好的接地,用电器外壳漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故C不符合题意;
D.不靠近高压带电体,不接触低压带电体,所以放风筝时远离高压设备,故D符合题意。
故选D。
8.(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。
9.(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。
10.(2022·浙江舟山·中考真题)寒冷的冬天,人们经常会使用油汀取暖器,如图为小舟家油汀取吸器的工作原理示意图,R1和R2为发热体,其部分参数如表所示,试回答问题:
产品类型
油汀取暖
额定电压
220V
发热体R1规格
48.4Ω
发热体R2规格
96.8Ω
操作挡位
三挡
(1)取吸器的工作原理:导热油是一种易导热但不易___________的液体。接通电路,发热体放热,导热油吸热、温度升高。___________变小在油管内上升,同时向周围的空气热到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热;
(2)取暖器有高、中、低三挡,小舟选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律,取暖器工作25分钟后,温控开关断开停止加热,5分钟后温控开关又自动闭合,取暖器再次工作,如此循环,维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时,取暖器每小时消耗多少电能?___________
(3)某次使用时,取暖器突然不工作了,于是小舟和父亲一起寻找故障。接入电源,闭合所有开关,用测电笔检测a~i各处,发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光,根据此现象,可以推测取暖器发生的故障是___________。
【答案】 导电 密度 3×106 温控开关断路
【详解】(1)[1]取暖器是将电能转化为内能的,油是绝缘体,导热油是一种易导热但不易导电的液体。
[2]接通电路,发热体放热,导热油吸热,温度升高,质量不变,体积膨胀,根据可知,液体的密度变小,在油管内上升。
(2)[3]由表格数据知R1电阻值小于R2电阻值,当只闭合开关S、S2时电阻R2工作,电路的总电阻最大,根据可知电功率最小,是低温挡;只闭合开关S、S1时电阻R1工作,电路的总电阻最大,根据可知电功率较小,是中温挡;开关均闭合时,R1、R2并联,电路的总电阻最小,根据可知电功率较大,是高温挡。中温挡时,电功率
中温挡工作1小时,电阻R1的通电时间t=25min+25min=50min=3000s
消耗的电能W=Pt=1000W×3000s=3×106J
(3)[4]取暖器突然不工作了,a、b两处测电笔的氖管能发光,说明电路不是发生短路而造成的空气开关断开,是电路中发生了断路;b处测电笔的氖管能发光,d、e、f处测电笔的氖管能不发光,根据此现象,可以推测取暖器发生的故障是温控开关发生断路。
备考策略
1.抓连接,明规则:死记硬背连接顺序和安全接线规则(开关接火线、左零右火、螺口灯接法),这是作图和选择的基础。
2.辨元件,懂原理:清晰理解电能表、保险丝、测电笔、断路器的作用、连接方式和原理。
3.析故障,用工具:掌握“电流过大”的两大原因,并熟练运用“测电笔现象”和“校验灯亮度”来推理电路故障类型,这是高分的关键。
4.重安全,会应用:熟记安全电压、触电形式、急救原则和日常安全注意事项,能解释相关生活现象。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.磁共振成像是利用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的一种医学成像技术。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是( )
A.铁在磁场里会被磁化
B.电磁感应原理
C.电流的化学效应
D.电流的热效应
【答案】C
【详解】A.题干中提到“强静磁场会吸引铁质物品”,铁是磁性材料,当铁处于强静磁场中时,会被磁化,从而受到磁场力的作用,被强静磁场吸引,所以涉及了铁在磁场里会被磁化的知识,故A不符合题意;
B.题干中提到“变化磁场会使携带的金属中产生感应电流”,这符合电磁感应现象,变化的磁场相当于导体在做切割磁感线运动,从而使金属中产生感应电流,故B不符合题意;
C.电流的磁效应是指任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象。而题干中并没有描述电流产生磁场相关的内容,所以没有涉及电流的磁效应知识,故C符合题意;
D.题干中提到“使金属发热而灼伤病人”,这是因为金属中有感应电流通过,电流通过导体时会产生热量,这就是电流的热效应,故D不符合题意。
故选C。
2.杭绍甬高速为国内首条“超高速智慧公路”,其路面下预埋电磁感应线图,未来汽车在高速行驶时,电动汽车的车载感应线圈内就会产生感应电流,可实现边行驶边充电(如图所示)。下图中可以反映该过程原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】杭绍甬高速上电动汽车边行驶边充电的原理是电磁感应。
A.A中装置是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,不是电磁感应现象,故A不符合题意;
B.B中装置是探究影响电磁铁磁性强弱的实验,利用的是电流的磁效应,不是电磁感应现象,故B不符合题意;
C.C中装置中没有电源,当导体在磁场中做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转,产生感应电流,是电磁感应现象,故C符合题意;
D.D中装置是通电导体在磁场中受力运动的实验,说明通电导体在磁场中受到力的作用,不是电磁感应现象,故D不符合题意。
故选C。
3.“珍爱生命,安全用电”是公民必备的安全意识。下列做法符合“安全用电”的是( )
A.在楼道内对电瓶车充电 B.电器长期不用拔掉插头
C.在高压线旁放风筝 D.测电时接触笔尖金属体
【答案】B
【详解】A.电动车在楼道内长时间充电,易引发火灾,故A不符合题意;
B.电器长期不用拔掉插头,这种做法安全,省电,故B符合题意;
C.在高压线旁放风筝,可能会导致触电事故的发生,故C不符合题意;
D.使用测电笔时,手不能接触笔尖金属体,不然会触电,应与测电笔笔尾金属体接触,故D不符合题意。
故选B。
4.甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极,弧线是部分未标方向的磁感线,如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极,下列描述正确的是( )
A.甲、乙都是S极
B.甲、乙都是N极
C.甲是S极,乙是N极
D.甲是N极,乙是S极
【答案】A
【详解】由磁感线分布可知,两磁极相互排斥,两磁极为同名磁极;小磁针静止时N极指向乙磁极,根据异名磁极互相吸引可知,乙磁极为S极,故两磁极均为S极,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.如图是路灯自动控制电路,灯L白天自动熄灭、夜晚自动亮起。控制电路的电压U恒定,为光敏电阻,其电阻随光照强度而变化,为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.电磁铁右端为S极
B.的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,两端的电压减小
D.若换成阻值稍大的电阻,灯L的发光时间缩短
【答案】C
【详解】A.如图,电流从线圈的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,电磁铁右端为N极,故A错误;
B.灯L白天自动熄灭、夜晚自动亮起,说明白天电磁铁与衔铁吸合,电磁铁磁性较强,控制电路的电流较大,R1的电阻较小,的阻值随光照强度的增大而变小,故B错误;
C.当光照强度增大时,R1的阻值减小,电路中的电流增大,由可知,定值电阻两端的电压增大;电源电压不变,两端的电压()减小,故C正确;
D.若换成阻值稍大的电阻,同灯光照条件下,控制电路的电流减小,电磁铁和衔铁不能吸合,灯L的发光时间增长,故D错误。
故选C。
6.电吉他的拾音器能把琴弦振动的声信号转化为电信号,其基本结构如图所示。
(1)金属弦被下方的磁铁磁化。当弦向下运动时,以弦为参照物,下方线圈向________(填“上”或“下”)运动,从而在线圈处产生感应电流;当弦向上运动时,线圈中的感应电流方向________(填“改变”或“不变”)。
(2)该过程的原理与________(填字母)的原理相同。
A.电动机 B.电磁铁 C.发电机
【答案】(1) 上 改变
(2)C
【详解】(1)当弦向下运动时,以弦为参照物,下方线圈向上靠近弦,因此下方线圈向上运动。
当弦向上运动时,切割磁感线的方向发生改变,产生感应电流的方向发生改变,因此线圈中的感应电流方向改变。
(2)该过程中导体做切割磁感线运动,且将机械能转化为电能,是发电机原理,故选C。
7.2026年2月,我国10兆瓦风电机组正式并网发电,标志着我国大容量风力发电机组应用实现新突破。
(1)风力发电机是根据______________原理制成的。
(2)若风力发电机组的功率为10000千瓦,则每天最多能发______________千瓦时的电能。(一天按24小时计算)
(3)叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一,叶片截面制成图甲形状。当风以图乙所示角度流经叶片时,______________(选填“前”或“后”)侧气压大,叶片顺时针转动。
【答案】(1)电磁感应
(2)
(3)后
【详解】(1)风力发电机通过叶片转动带动线圈切割磁感线产生感应电流,是根据电磁感应原理制成的,符合发电机的工作原理。
(2)每天最多能产生的电能为
(3)叶片凸面朝向前侧,风流经叶片时,前侧气流路程更长、流速更快,因此前侧气压更小;后侧流速慢气压大,压力差推动叶片向气压小的后侧转动,即顺时针转动。
8.如图甲所示是小金家的部分家庭电路的电路图,小金在家用甲台灯学习时,突然台灯的灯丝断了,而屋内的照明灯依然正常发光。小金用试电笔检测插座c、d两孔时发现,d孔能使试电笔的氖管发光,c孔不能使试电笔的氖管发光,则甲、乙两根进户线中__________(填“甲”或“乙”)是火线,若小金将屋内的照明灯的开关S1断开,用试电笔检测灯两端的a、b两点,会发现__________(填“a”、“b”或“都”)能使试电笔的管发光。他家的电能表的铭牌如图乙所示,现只将某用电器单独接在该表上工作20min,电能表转盘转了300圈,则该用电器在上述时间内消耗的电能为__________。
【答案】 乙 都 0.1
【详解】[1]小金用试电笔检测插座c、d两孔时发现,d孔能使试电笔的氖管发光,即说明乙是火线;c孔不能使试电笔的氖管发光,则说明甲是零线。
[2]由图可知,L1的开关S1与接在零线上,若小金将屋内的照明灯L1的开关S1断开,用试电笔检测L1两端的a、b两点,会发现都能使试电笔的氖管发光,这说明火线没有断,这样连接的电路是危险的。
[3]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3000r,则电能表转盘转了300圈,用电器消耗的电能
9.教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升,从而影响学生的听课效率。为此,小南设计了如图甲所示的自动换气设备,其中控制电路电压恒为6V,气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的变化图像如图乙所示,当通过线圈的电流大于等于50mA时,衔铁被吸下,电动机M工作,加快室内外空气交换,从而降低室内二氧化碳浓度,当通过线圈的电流小于等于40mA时,衔铁弹回,指示灯L亮,使教室内二氧化碳浓度维持在一定的范围。(电磁铁线圈电阻不计)
(1)现有两盏规格分别为“220V0.2A”、“220V0.05A”的小灯泡,且该自动换气设备在白天均处于待机工作状态,从节能角度来讲,指示灯L所选的规格应为________;
(2)若滑动变阻器的阻值为60欧姆,则该自动换气设备能调节的室内二氧化碳浓度范围为多少?(写出计算过程)
(3)电动机频繁处于工作与不工作状态间转换,会导致电动机寿命变短。为此,小南想通过提高该设备二氧化碳浓度调节的最大值来扩大室内二氧化碳浓度的调节范围,下列方法可行的是_________(填字母)。
A.适当减小控制电路的电源电压 B.适当增加控制电路的电源电压
C.适当减小电磁铁的线圈匝数 D.适当增加滑动变阻器接入电路的阻值
【答案】(1)220V 0.05A
(2)浓度范围0.09%~0.12%
(3)ACD
【详解】(1)根据可知,电压相同时,通过灯泡的电流越小,灯泡的功率越小,,所以“220V 0.05A”的小灯泡功率小,根据可知功率越小,相同时间耗电越少,所以从节能角度来讲,指示灯L所选的规格应为“220V 0.05A”。
(2)由图甲可知,控制电路中两电阻串联接入电路,当通过电路的电流为50mA时,电路的总电阻:
串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时气敏电阻的阻值:
由图乙可知此时二氧化碳浓度为0.12%;当通过电路的电流为40mA时,电路的总电阻:
此时气敏电阻的阻值:
由图乙可知此时二氧化碳浓度为0.09%,所以该自动换气设备能调节的室内二氧化碳浓度范围为0.09%~0.12% 。
(3)通过提高该设备二氧化碳浓度调节的最大值来扩大室内二氧化碳浓度的调节范围,即要求气敏电阻阻值更小才能达到吸合的电流,以减小电动机工作的频率。
AB.适当减小控制电路的电源电压,吸合的电流不变,则气敏电阻阻值更小,二氧化碳浓度更大才能达到吸合的电流,故A符合题意,B不符合题意;
C.适当减小电磁铁的线圈匝数,需要更大电流才能吸合衔铁,在电压不变时,要求气敏电阻阻值更小,故C符合题意;
D.适当增加滑动变阻器接入电路的阻值,在电压一定时,要仍然达到吸合的电流,要求气敏电阻阻值更小,故D符合题意。
故选ACD。
10.一种常见的电热水器内部结构如图,为使用安全,电热水器在用电加热到一定温度时,会通过温控开关S自动切断电路,同时插头上的红色指示灯L会熄灭,起到提示作用。
(1)通电后, 电热丝能够产生热量,其原理是___________;
(2)从用电安全的角度考虑,图中b接的是进户线中的____________;
(3)已知电热丝R 正常工作时的电功率为550瓦,试计算其工作1分钟消耗的电能____________焦。
【答案】(1)电流的热效应
(2)火线
(3)33000
【详解】(1)电热丝能够产生热量,即将电能转化为内能,利用的是电流的热效应。
(2)图中开关在b线上,为了电路安全,开关应接在火线上,因此b接的是进户线中的火线。
(3)电热丝R 工作1分钟消耗的电能
倒计时14天 考场上,你的对手从来只有过去的自己,而非他人。
功和功率、机械能
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:功和功率考查重点为功的计算公式应用、功率概念理解及计算、机械效率分析。机械能考查涵盖动能势能大小影响因素、机械能守恒条件判断、能量转化过程分析。题型以选择题、填空题、实验探究题和综合计算题为主。浙江地区真题常结合体育项目、交通工具、简单机械等生活科技情境。特殊题型包括图像分析计算、多过程能量转化分析、创新实验设计如探究动能影响因素。考查核心在于公式灵活运用、实际情境建模和能量守恒思想应用。
►中考前沿:2026年浙江中考科学功和功率机械能预测将强化素养导向和实际应用。可能增加复杂运动过程中的功和功率动态分析、多形式能量转化综合题。考点可能聚焦于新能源技术中的能量转换效率计算、体育运动中的生物力学分析。图像信息提取能力和实验方案设计评价仍是重要考查方向。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 机械能及其转化
动能
①概念判断:一切运动的物体都具有动能。
②影响因素分析:通过控制变量法比较质量(m)和速度(v)的影响。
1. 记结论:质量相同,速度越大动能越大;速度相同,质量越大动能越大。
2. 懂方法:探究实验用“木块被推动的距离”反映动能大小(转换法)。
重力势能
①概念判断:物体由于被举高而具有的能量。
②影响因素分析:比较质量(m)和高度(h)的影响。
1. 记结论:质量相同,高度越高重力势能越大;高度相同,质量越大重力势能越大。
2. 懂方法:探究实验用“下陷深度”反映重力势能大小(转换法)。
弹性势能
①概念判断:物体由于发生弹性形变而具有的能量。
②影响因素:弹性形变越大,弹性势能越大。
注意:弹性势能的大小与材料本身的弹性(如弹簧的劲度系数)也有关,但初中主要考查与形变量的关系。
机械能及其转化
①机械能定义:动能和势能(重力势能、弹性势能)的总和。
②转化判断:分析物体运动过程中,动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化。
③机械能守恒:
条件:只有动能和势能相互转化(即忽略空气阻力、摩擦力等)。
表现:机械能总量保持不变。
1. 转化分析步骤:看速度、高度、形变如何变化→判断动能、重力势能、弹性势能如何变化→确定机械能总量是否变化(考虑是否有摩擦阻力)。
2. 最高点/最低点:竖直上抛最高点动能为0;斜抛最高点水平速度不为0,动能不为0。
3. 常考模型:滚摆、单摆、过山车、蹦极、弹簧小球等。
终极考点2 功
功的概念
在科学上,如果物体受到力的作用,并且在这个力的方向上通过了一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
做功的两个必要因素,必须同时满足:
① 作用在物体上的力(F)。
② 物体在力的方向上通过了一段距离(s)。
不做功的三种情况
1. 有力无距(劳而无功):如推石头未动。
2. 有距无力(不劳无功):如踢出的足球在空中运动,人对球不做功。
3. 力距垂直:如手提水桶水平移动,提力对水桶不做功。
根据实例判断是否做功。
功的计算
1. 公式:W = F s
2. 单位:焦耳(J),1J = 1N·m。
3. 应用关键:
F与s必须对应(同一个力及其方向上的距离)。
距离s必须是物体在力F方向上实际移动的距离。
①直接应用公式W=Fs计算。
②结合二力平衡、滑轮组、斜面等情境进行综合计算。
做功的实质
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。
可以用功来量度能量转化的多少,能量的单位与功的单位一样,也是焦耳。
终极考点3 功率
功率的概念
①概念:单位时间里完成的功叫做功率。
②物理意义:物体做功的快慢。
功率大≠做功多,还要看时间。
功率的公式与比较
①定义式:P = W / t。
②比较做功快慢的三种方法。
1. 比较方法:相同时间比功,或相同功比时间,或比较P=W/t的比值。
2. 单位:瓦特(W),1W = 1J/s。
公式P=Fv及其应用
①推导:P = W/t = Fs/t = Fv。
②应用:分析汽车上坡、牵引力与速度的关系。
1. 适用条件:力F与速度v方向一致,且物体做匀速直线运动。
2. 核心关系:当功率P一定时,牵引力F与速度v成反比。这是分析汽车换挡、起重机吊装等问题的关键。
3. 常考情景:汽车以恒定功率启动或运动时,上坡需要更大牵引力,所以需换低速挡(减小v)来增大F。
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:各种运动模型中动能势能变化 知识溯源:动能势能影响因素、机械能守恒
1.(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。
2.(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。
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。
4.(2025·浙江·中考真题)如图甲所示,在高铁站,离站台边缘一定距离的地方有一块黄色区域,人必须站在黄色区域以外的地方候车。这是因为列车进站时车厢附近空气流速大、压强______,乘客若离列车很近会被“推”向列车,从而发生危险。为了充分利用能量,某地高铁站火车进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。如图乙所示,进站上坡前关闭发动机,列车由于具有_______冲上缓坡,这样设计可以让列车无动力滑行,进站时将动能转化为_______能储存起来。
【答案】 小 惯性 重力势
【详解】[1]人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故。
[2][3]列车进站时,关闭发动机,列车由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动冲上缓坡,此时高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能。
5. (2023·浙江衢州·中考真题)小科用如图装置研究动能大小的影响因素。
(1)将质量不同的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下,比较木块被小钢球推出的距离大小,这样做的目的是为了研究动能大小与_______的关系;
(2)木块向前移动一段距离后停止,这一过程中木块的机械能转化为_______能。
【答案】 质量大小 内
【详解】(1)[1]将质量不同的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下,小钢球到达水平面的速度相同,可以探究动能与质量的关系。
(2)[2]木块向前移动一段距离后停止,是受到了摩擦力的作用,克服摩擦做功,将机械能转化为内能。
题组二 情景设定:各种运动过程中功和功率的计算 知识溯源:功和功率的概念和计算
6. (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。
7.(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
8.(2025·浙江·中考真题)同学们好奇古人是如何将巨物搬到高处的(省略古人劳动场景),将相关猜想画成如下简图。其中,A与石头之间用绳索固定,AC是杠杆,C处用人体的重力拉动杠杆,AC=4.8m,AB=0.8m,石头重5000kg。
(1)此杠杆是______(填“省力”或“省距离”)杠杆;
(2)在某次操作中,石头在MN上移动0.1m,高度升高0.05m,求克服石头重力做的功________;
(3)在某次操作中,绳子与AC垂直,AC与竖直方向成30°,要拉动巨石,绳子对巨石的拉力至少为32100N,假设每个人的体重是60kg,C处要用多少个人才能把石头拉起________?
【答案】(1)省力
(2)2500J
(3)22个人
【详解】(1)根据杠杆的分类,省力杠杆的动力臂大于阻力臂,费力杠杆的动力臂小于阻力臂。由图可知,此杠杆的动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。
(2)根据W=Fs和G=mg可得,克服石头重力做的功为
(3)在某次操作中,绳子与AC垂直,AC与竖直方向成30°,根据题意,示意图如下:
B点是支点,人体的重力为动力F1,绳子对A点的拉力为阻力F2,两力臂如图所示。根据杠杆平衡条件可得
根据物体间力的作用是相互的和同一根绳子上力的作用是相等的,绳子对A点的拉力大小等于绳子对巨石的拉力大小;根据数学知识可得
所以,人体的总重力约为
假设每个人的体重是60kg,则每个人的重力为
所以,把石头拉起,C处要用的人数为
9.(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。
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。
备考策略
1.先判状态,再定能量:分析机械能问题时,先确定研究对象和过程,标出速度、高度、形变的变化点,再判断各种能量的转化。
2.紧扣“两因素”,判断功与否:看到“做功”问题,立刻用“两个必要因素”去筛查,尤其注意“力距垂直”的陷阱。
3.公式选用看条件:
求功率,已知W和t,用P=W/t。
涉及匀速运动,已知F和v,用P=Fv。
在滑轮组、斜面等机械效率综合题中,这两个公式常结合使用。
4.抓住“P一定,F与v成反比”:这是解决许多动力机械问题的万能钥匙。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.机器狗能搬运重物,如图所示。若不计空气阻力,下列情境中,机器狗对重物做功的是( )
A.蹲着不动
B.驮着重物上楼
C.驮着重物在水平冰面上滑行
D.人把重物搬到机器狗上
【答案】B
【详解】A.机器狗蹲着不动,机器狗对重物有向上的力,但重物在力的方向上没有移动距离,根据做功的两个必要因素,有力无距离不做功,故A错误;
B.机器狗驮着重物上楼,机器狗对重物有向上的力,且重物在向上的方向上移动了距离,满足做功的两个必要因素,所以机器狗对重物做功,故B正确;
C.机器狗驮着重物在水平冰面上滑行,机器狗对重物有向上的力,然而重物是在水平方向上移动距离,力的方向与移动距离的方向垂直,根据做功的条件,力与距离方向垂直时不做功,故C错误;
D.人把重物搬到机器狗上,是人的力对重物做功,并非机器狗对重物做功,故D错误。
故选B。
2.春晚《武BOT》节目是我国传统文化创新表达,机器人丝滑的动作将中华武术演绎得淋漓尽致。下列说法正确的是( )
A.机器人充电时,化学能转化为电能
B.机器人挥剑舞动时,不需要消耗能量
C.机器人运动时,电能主要转化为机械能
D.机器人做空翻动作上升时,重力势能不变
【答案】C
【详解】A.机器人充电时,消耗电能,将电能转化为化学能,储存在电池中,故A错误;
B.机器人挥剑舞动时,需要消耗电能,将电能转化成机械能,故B错误;
C.机器人运动时,电能主要转化为机械能,一小部分转化成内能,故C正确;
D.机器人做空翻动作上升时,质量不变,高度上升,重力势能变大,故D错误。
故选C。
3.如图,某同学用大小恒为100牛的推力,10秒内将轮椅沿斜面从地面匀速推到了顶部。已知轮椅和人的总重720牛,斜面高为0.5米,长为6米。下列说法正确的是( )
A.推力做功50焦
B.克服轮椅重力做功4320焦
C.推力的功率为36瓦
D.此时斜面的机械效率为60%
【答案】D
【详解】A.推力做的功是总功,即,故A错误;
B.克服重力做的功是有用功,即,故B错误;
C.推力的功率为,故C错误;
D.斜面机械效率为,故D正确。
故选D。
4.如图,小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千,他们的重力分别是、,且,某次从最高点下摆到最低点的过程中,他们重力做功的大小分别为、,重力做功的快慢分别为、。则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】AB.从最高点下摆到最低点的过程中,重力做的功为、,因为h相同,且G1<G2,则,故AB不符合题意;
CD.由可知、,因为t相同,,所以,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
5.直线下降一定比曲线快吗?科技馆的展厅里有一个演示装置(图甲),其示意图如图乙所示。将两个完全相同的小球M、N从同一高度同时由静止释放(不计摩擦和空气阻力),分别沿直轨道和弧形轨道运动,N球先到达终点。下列说法正确的是( )
A.释放时,两球的重力势能不同
B.运动中,N球的机械能大于M球
C.到达各自轨道中点时,N球的动能大于M球
D.运动过程中,两球的内能逐渐增大
【答案】C
【详解】A.两个小球完全相同,又从同一高度静止释放,高度相同、质量相同,所以它们的重力势能是相同的。故A错误;
B.题目里说“不计摩擦和空气阻力”,这意味着两个小球在运动过程中,机械能(动能+势能)不会损失,且初始机械能相同,所以运动中N球和M球的机械能是相等的。故B错误;
C.弧形轨道一开始更陡,小球N在运动初期下落得更快,速度增加得也更快。当到达各自轨道中点时,N球的速度比M球大,而两个小球质量相同,速度大的动能就大,所以N球的动能大于M球的动能。故C正确;
D.因为不计摩擦和空气阻力,小球运动时不会有能量转化为内能,所以它们的内能不会变大。故D错误。
故选C。
6.随着冬奥带来的冰雪热潮持续升温,冰壶运动正从专业赛场走向大众生活。图1为冰壶场地的示意图,其冰面粗糙程度处处相同。运动员从a点推动冰壶至b点时松手,运动员留在投掷线左侧,冰壶继续运动直至停在c点,整个过程冰壶速度变化如图2所示。下列说法正确的是( )
A.a到b的过程中冰壶的动能一直增大
B.运动员在t1~t2时间内对冰壶不做功
C.运动员是在t2时刻松开冰壶的
D.冰壶能够从b运动到c是由于冰壶受到惯性的作用
【答案】C
【详解】A.a到b是运动员推动冰壶的过程,对应图2的时间段;速度增大,动能增大;速度不变,动能不变。故A错误;
B.冰壶还未松手,运动员对冰壶有推力,且冰壶在推力方向上移动了距离,根据做功的条件,运动员对冰壶做了功,故B错误;
C.松手后冰壶不受推力,仅受摩擦力,速度会逐渐减小。图2中时刻后速度才开始减小,说明运动员是在时刻松开冰壶,故C正确;
D.惯性是物体本身的固有属性,不能说“受到惯性的作用”,故D错误。
故选C。
7.我国“天舟”货运飞船被称为“太空快递员”,与“天宫”空间站对接时要经历复杂的机动控制过程。在接近过程中,发动机向后喷射气体获得向前的推力;当飞船与空间站同向、同高度、相对静止时,二者可安全对接。
(1)在接近过程中,“天舟”货运飞船获向前推力的施力物体是 。
(2)在对接瞬间,空间站的惯性比飞船大,是因为空间站的________(填“质量”或“速度”)更大。
(3)货运飞船在返回地球的过程中,穿越大气层时会与空气剧烈摩擦,其机械能会________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)向后喷射的气体
(2)质量
(3)减小
【详解】(1)根据物体间力的作用是相互的原理,飞船发动机向后喷射气体时,气体对飞船产生向前的反作用力,因此获得推力的施力物体是飞船喷出的气体。
(2)惯性是物体的固有属性,惯性大小只和物体的质量有关,质量越大惯性越大,因此空间站惯性更大是因为它的质量更大。
(3)飞船穿越大气层时和空气剧烈摩擦,通过做功将机械能转化为内能,因此飞船的机械能会减小。
8.千岛湖某景区配置了“飞天魔毯”,游客无需步行上山,坐在传送带上即可由“飞天魔毯”带至山上,如图甲所示。已知该“飞天魔毯”长度为400米,落差达100米,游客坐着“飞天魔毯”上山时,可以视为沿斜面匀速上升,模型图如图乙所示。
(1)上升过程中,传送带对游客的支持力对游客有无做功?答:________(选填“有”或“无”)。
(2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时,此时该游客受到摩擦力的方向是: 。
(3)游客坐在魔毯上从底部以1m/s的速度上升到顶部。已知该游客的质量为50kg,不计密气阻力,请计算“飞天魔毯”运行过程中,传送带对该游客做功的功率________。
【答案】(1)无
(2)沿传送带向上
(3)125W
【详解】(1)根据做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。上升过程中,传送带对游客的支持力方向垂直于传送带向上,而游客在支持力的方向上没有移动距离,所以传送带对游客的支持力对游客无做功。
(2)因为游客乘坐“飞天魔毯”上升时,有沿传送带向下滑动的趋势,根据摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,所以此时该游客受到摩擦力的方向是沿传送带向上。
(3)该游客的重力
不计空气阻力,传送带对游客做的功等于克服游客重力做的功,则
游客上升的时间
传送带对该游客做功的功率
9.一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患,如图甲所示。小温想这类广告牌容易倾倒,是否与底座宽度有关?他绘制了这类广告牌的结构图(如图乙所示),制作两个展板相同、底座长度相同且宽度不同的模型,底座质量不计,如图丙所示。他先后两次释放铁球,分别撞击两块展板最上端。
(1)如图丁所示,小温拉起铁球,松手后铁球由静止向下摆动,铁球的重力势能转化为_______。
(2)实验中用铁球撞击代替手推的优点是 。
(3)撞击后发现:两块展板都未倾倒,无法得出结论。在不改变图丁的实验装置前提下,如何进一步验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄的越容易倾倒”?请写出你的操作方法
。
(4)除了底座宽度,这类广告牌容易倾倒还可能与_______有关。
【答案】(1)动能
(2)控制撞击广告牌的速度相同
(3)保持摆线 拉开的角度α不变,改变铁球质量,分别撞击底座宽度不同的两块展板,记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量,发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小,可验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄的越容易倾倒”。
(4)重心
【详解】(1)小温拉起铁球,松手后铁球由静止向下摆动,铁球的质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增加,动能增加,因此是重力势能转化为动能。
(2)当摆线拉开角度一定时,铁球撞击广告牌的速度相同,因此用铁球撞击代替手推,可以控制撞击广告牌的速度相同。
(3)两块展板都未倾倒可能是撞击力不够大, 没有达到使展板倾倒的临界力,不能就此否定底座宽度对广告牌倾倒情况的影响,因此保持摆线 拉开的角度α不变,改变铁球质量,分别撞击底座宽度不同的两块展板,记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量,发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小,可验证 “在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄的越容易倾倒”。
(4)物体的稳定性与物体的重心有关,广告牌容易倾倒,则可能与广告牌的重心有关。
10.简单机械中的人体杠杆,给予人类行走与奔跑的能力,如图所示是人将双脚踮起时腿脚部的杠杆模型,F是小腿部肌肉群产生的动力,作用在A点,B点是重心,O点为支点。(g取10N/kg)
(1)请在图中画出力F的力臂。
(2)举重训练中,运动员需要在负重的情况下,不断将脚尖踮起、放平,假如运动员质量为50千克,肩上扛着总质量为40千克的杠铃,不断地将脚尖踮起,放平。所受的重力可以看成是集中在B点。B点位于AO的中点,则此人将脚尖踮起时,肌肉(至少)需要产生多大的力?(写出计算过程)
(3)如果此人(质量为50千克)一分钟内能将脚尖踮起20次,每次踮起,脚跟离地10cm,则此人的小腿部肌肉群克服自身重力做功的功率是多少?(写出计算过程,计算结果保留两位小数)
【答案】(1)
(2)运动员和杠铃的总重力
根据题意可知,动力臂l的距离为阻力臂l'的2倍,如图,
故根据杠杆平衡的条件可得故双腿肌肉(至少)需要产生的力为
(3)根据杠杆平衡的条件可得,人的重力为
运动员在不负重的情况下双腿肌肉(至少)需要产生的力为
运动员克服自身重力做功为
运动员做功功率为
【详解】(1)过支点O向力F所在直线的方向做垂线,O点到力F的垂直距离即为该力的力臂l,据此作图。
(2)略
(3)略
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简单机械
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:简单机械考查全面覆盖杠杆五要素、平衡条件、类型判断、滑轮组特点及机械效率计算。题型以选择题、填空题、实验探究题和综合计算题为主。浙江地区真题常结合晾衣架、开瓶器、老虎钳、吊装机等生活科技情境。特殊题型包括动态杠杆分析、最小力问题、滑轮组特殊绕法受力分析、机械效率与功功率综合计算。考查核心在于原理应用、公式计算、实际情境建模和探究能力。
►中考前沿:2026年浙江中考科学简单机械预测将强化素养导向和实际应用。可能增加杠杆与浮力压强结合的跨学科综合题。考点可能聚焦复杂杠杆系统分析、滑轮组机械效率探究实验、创新工具中的机械原理分析。图像信息提取和方案设计评价仍是重要考查方向。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 杠杆
杠杆五要素
1. 支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。
2. 作图规范:①找支点;②画力的作用线(虚线延长);③过支点作垂线(虚线);④标力臂(大括号)。
①力臂定义:从支点到力的作用线的垂直距离。(注意:不是支点到力的作用点的距离)。注意力臂的画法。
②根据力臂画力。注意支点在两力的作用点之间时,两力的方向指向杠杆同一边,当支点在两力作用点之外,两力方向指向杠杆两边。
杠杆的平衡条件
1. 概念:杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时,我们称该现象为杠杆平衡。
2. 杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2
杠杆平衡条件的应用F1l1=F2l2,,动力、阻力、动力臂和阻力臂知道其中任意三个量就可以求出第四个量。
杠杆的分类与应用
1. 三类杠杆对比:
省力杠杆(l1>l2):省力费距离。实例:撬棒、羊角锤、钢丝钳。
费力杠杆(l1<l2):费力省距离。实例:镊子、钓鱼竿、筷子。
等臂杠杆(l1=l2):不省力不省距离。实例:天平。
2. 省力杠杆不一定省功,只是省力但费了距离。
① 根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆类型。
② 列举生活中常见的杠杆实例。
终极考点2 滑轮
定滑轮
1. 实质:等臂杠杆。
2. 特点:不省力,但可以改变力的方向。
动滑轮
1. 实质:动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
2. 特点:省一半力(F= G),但费一倍距离(s=2h),且不能改变力的方向。
注意:若力的方向不与动滑轮直径垂直,则省的力小于一半,不是最省力的方法。
滑轮组
1. 概念:将定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
2. 作用:滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向。
滑轮组确定承担物重绳子段数n的方法:在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线,将它们隔离开,只计算绕在动滑轮上的绳子段数n。
类型
自由端拉力和总重力(摩擦力)的关系
绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h(或物体移动距离s物)的关系
移动速度的关系
竖直拉物体
s=nh
v自=nv物
水平拉物体
s=ns物
v自=nv物
终极考点3 斜面与机械效率
斜面的作用
1. 斜面是一种简单机械,使用它省力但费距离。
2. 斜面的机械效率:η=W有 / W总 ×100% = Gh/FL×100%
3. 影响斜面机械效率的因素:斜面倾斜程度、斜面粗糙程度。粗糙程度相同的斜面,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。
1.高度相同时,斜面越长越省力。
2.斜面的额外功一般是克服斜面摩擦做的功,若斜面光滑无摩擦,则无额外功,有用功等于总功。
3.求斜面摩擦力的方法:
Gh,,,
有用功、额外功、总功
1. 有用功 (W有):为了达到目的必须做的功。
提升重物:W有=Gh。
水平拉物:W有=fs物(克服摩擦力做的功)。
2. 额外功 (W额):并非我们需要但又不得不做的功。
主要来源:克服机械自重(动滑轮重、杠杆自重)和摩擦做的功。
3. 总功 (W总):动力(拉力)做的功。
W总=Fs。
总功必定大于有用功
W总=W有+W额
机械效率
1. 概念:科学上把有用功跟总功的比值叫做机械效率。
2. 计算公式:η=W有 / W总 ×100%
3. 提高机械效率的方法
①增加有用功,如在机械能承受的范围内增加每次提起重物的重力;
②减小额外功,如改进结构使机械更合理、更轻巧,尽量减小摩擦力等。
①机械效率表示的是有用功占总功的比例,不能反映有用功或总功的多少;
②机械效率总是小于1;
③机械效率是表征机械性能的重要指标,机械效率越高,机械的性能越好。
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:生活中存在的简单机械分析 知识溯源:杠杆、滑轮、斜面、机械效率
1.(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。
2.(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。
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。
4.(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。
5. (2023·浙江绍兴·中考真题)赛龙舟自古以来在我国广为流传,现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景,图甲是训练装置的结构示意图,绳子系在“船桨”的A端,运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”,重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克,“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。(船桨重、绳重与摩擦均不计)
(1)该装置中两个滑轮的作用是__________;
(2)“划桨”一次,人至少做功__________焦;
(3)图乙是某种耐力练习示意图,保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米,OB为40厘米,当一只手握在O端,另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。求此时力F的大小_______ N。
【答案】 改变力的方向 120 300
【详解】(1)[1]该装置中的滑轮是定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)[2]“划桨”一次,人至少做功为
(3)[3]此时可以把整个系统看成一个以O点为支点的杠杆,故有以下关系式,,故
6. (2023·浙江台州·中考真题)电动微单车可有效地减轻交通压力。如图为某一电动微单车,其部分参数如下表所示。
名称:电动微单车
包装尺寸:
纯电续航距离:
最高时速:
(1)装有电动微单车的包装箱总质量为20千克,平放在水平地面上时对地面的最小压强是___________ ;
(2)如图是某同学使用扳手组装电动微单车时的简化俯视图,其中O是支点,A是动力作用点,B是阻力作用点,此时扳手相当于___________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(3)一定条件下,电动微单车充满电后,能以最高时速匀速行驶0.8小时,共行驶了___________千米。
【答案】 250帕 省力 20
【详解】(1)[1]电动微单车的包装箱总质量为20千克,则总重力
则车对地面的压力
由表中数据可知,与地面的接触面积
在水平地面上时对地面的最小压强
(2)[2]由图可知,支点O距离动力F1大于支点O距离阻力F2,即动力臂大于阻力臂,所以扳手相当于省力杠杆。
(3)[3]由表中数据可知,最高速度为25km/h,匀速行驶0.8小时,则行驶距离
7. (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。
8.(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。
9.(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。
10.(2025·浙江·中考真题)同学们好奇古人是如何将巨物搬到高处的(省略古人劳动场景),将相关猜想画成如下简图。其中,A与石头之间用绳索固定,AC是杠杆,C处用人体的重力拉动杠杆,AC=4.8m,AB=0.8m,石头重5000kg。
(1)此杠杆是______(填“省力”或“省距离”)杠杆;
(2)在某次操作中,石头在MN上移动0.1m,高度升高0.05m,求克服石头重力做的功________;
(3)在某次操作中,绳子与AC垂直,AC与竖直方向成30°,要拉动巨石,绳子对巨石的拉力至少为32100N,假设每个人的体重是60kg,C处要用多少个人才能把石头拉起________?
【答案】(1)省力
(2)2500J
(3)22个人
【详解】(1)根据杠杆的分类,省力杠杆的动力臂大于阻力臂,费力杠杆的动力臂小于阻力臂。由图可知,此杠杆的动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。
(2)根据W=Fs和G=mg可得,克服石头重力做的功为
(3)在某次操作中,绳子与AC垂直,AC与竖直方向成30°,根据题意,示意图如下:
B点是支点,人体的重力为动力F1,绳子对A点的拉力为阻力F2,两力臂如图所示。根据杠杆平衡条件可得
根据物体间力的作用是相互的和同一根绳子上力的作用是相等的,绳子对A点的拉力大小等于绳子对巨石的拉力大小;根据数学知识可得
所以,人体的总重力约为
假设每个人的体重是60kg,则每个人的重力为
所以,把石头拉起,C处要用的人数为。
备考策略
1. 画模型,找关系:遇到滑轮组或杠杆题,第一步是画出等效示意图,标出已知量。对于滑轮组,最关键的是准确数出承担物重的绳子段数 n,这是解题的关键突破口。
2.分清功,算效率:机械效率的计算是必考内容。牢记三种功的定义,特别是水平拉动时,有用功是克服摩擦力做的功(W有=fs),而不是提升重物的功。
3.抓平衡,用条件:杠杆平衡条件 F1l1=F2l2是计算和作图的基础,一定要熟练运用。特别注意实验题中平衡螺母的调节(“左低右调,右低左调”)。
4.多练习,防陷阱:考试中常把滑轮组和浮力、压强结合,或者给出复杂的绕线方式,平时要多加练习,提高识图和建模能力。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.如图甲中的球形石墩,小科用图乙的方式移动它。关于小科的做法,下列说法正确的是( )
A.省功
B.省力
C.费力
D.省距离
【答案】B
【详解】A.由于存在摩擦,使用任何机械,都不能省功,故A错误;
BC.由图乙得,移动石墩的力由两段绳子承受,所需拉力减小,即小致用图乙的方式移动它,可以省力,故B正确,C错误;
D.拉力移动的距离为石墩移动距离的2倍,则按图乙移动石墩,费距离,故D错误。
故选B。
2.如图所示,人体的手臂可视为杠杆,手握哑铃抬起手臂,手臂在肱二头肌的拉力作用下C绕肘关节O点转动。关于其原理,下列示意图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】此时手臂可以视为一个杠杆,由图可知,肘部O点为支点,肱二头肌对手臂斜向上的拉力为动力,作用点在支点的右侧,哑铃对物向下的压力为阻力,作用点在手的位置,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.下列各图是正在使用的杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
A.铡刀
B.羊角锤
C.撬棒
D.钓鱼竿
【答案】D
【详解】A.铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
4.在测量斜面机械效率的实验中,斜面长1.0m、高0.4m,现将一重为6N的物体用沿斜面向上的拉力F由底部匀速拉至顶部,F的大小为4N(忽略绳子的重力),则下列说法错误的是( )
A.图中所示拉力克服物体重力做有用功为2.4J
B.斜面的机械效率为60%
C.物体受到的摩擦力为1.6N
D.只增加物体在斜面上运动的长度,所测斜面的机械效率将变小
【答案】D
【详解】A.有用功是克服重力做的功,故A正确,不符合题意;
B.拉力F做的总功
机械效率,故B正确,不符合题意;
C.额外功
额外功是克服摩擦力做功,则摩擦力,故C正确,不符合题意;
D.设斜面与水平面的倾斜角度为θ,当斜面粗糙程度、倾斜程度不变时,
说明机械效率和运动长度无关,只增加运动长度,机械效率不变。故D错误,符合题意。
故选D。
5.如图为某学生用所做的升降电梯模型模拟电梯的工作情况,电动机的拉力为F,动滑轮重为5N,在10s内将重20N的轿箱连同内部5N的物品一起匀速升高了1m,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力F做功的功率为1.5W
B.滑轮组的机械效率为16.7%
C.与电动机相连的绳端移动的速度为0.3m/s
D.与电动机相连的绳端拉力大小为12.5N
【答案】B
【详解】ACD.由图可知,动滑轮上绳子股数n=2,绳子自由端的速度
忽略绳重和摩擦,绳端拉力
拉力F做功的功率,故ACD错误;
B.滑轮组的机械效率,故B正确。
故选B。
6.随着生活水平的提高,人们越来越注重健身运动。
(1)如图甲为锻炼臂力的健身器材结构示意图,向下拉吊环时,重物会向________(选填“上”或“下”)运动。2秒内用100牛的力将吊环向下拉动20厘米,此过程中人拉力做功的功率为________W。
(2)做仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力,人体的重力G为阻力,如图乙所示。请画出此时人体杠杆模型的动力臂(用字母L标注)。
【答案】(1) 上 10
(2)
【详解】(1)[1]向下拉吊环时,动滑轮A向下运动,连接重物的绳子长度缩短,因此重物会向上运动。
[2]拉力移动距离
拉力做功
拉力功率
(2)动力臂是支点到动力作用线的垂直距离,如图所示:
7.学校运动会上,小育竖直举着旗杆前进。水平向右的风对红旗的作用力为20N,作用在旗杆上的A点。已知,,小育的双手分别握在B、C两点。若以C点为支点,要使旗杆保持竖直静止,则在B点施加的水平方向最小推力为______N,此时旗杆可看成______杠杆(选填“省力”“费力”“等臂”)。
【答案】 100 费力
【详解】[1][2]若以C点为支点,水平向右的风对红旗的作用力为阻力,在B点施加的水平方向的推力为最小动力,根据杠杆平衡条件则有,则在B点施加的水平方向最小推力为
动力大于阻力,所以此时旗杆可看成费力杠杆。
8.升降篮球架的使用可以满足儿童篮球爱好者的运动需求。某款升降篮球架如图1所示,底座是由塑料制成的空心体,使用时需在底座灌入沙子。填充沙子后,篮球架的总质量为60kg,篮球架底座和地面总接触面积为。
(1)填充沙子后的篮球架静止放置在地面上时,对地面的压强为___________Pa;
(2)抓住篮筐悬挂在上面可能会造成篮球架倒塌,图2为该款篮球架的结构简图,其中A点为篮球架底座最左侧与地面的接触点,A点距篮球架的重力作用线距离为35cm。若对篮筐产生一个竖直向下300N的力F,F作用线距离A点20cm,篮筐距离地面1.5m。请通过计算判断该篮球架是否会侧翻?
【答案】(1)1200
(2)篮球架不会侧翻
【详解】(1)填充沙子后的篮球架的重力
填充沙子后的篮球架静止放置在地面上时,对地面的压力
对地面的压强为
(2)设篮球架不侧翻时作用在篮筐上的最大力为F,根据杠杆平衡条件得到,带入数据得到,得到,所以篮球架不会侧翻。
9.古代劳动人民利用如图1所示的桔槔取水:竖直向下拉动右端绳索,使水桶下降;装水后竖直向上拉动绳索,由于左端重物(坠石)的重力作用,可将水桶轻松提起。图2是小科根据图1绘制的该桔棒的杠杆模型,假设AO=3米,BO=1.5米,坠石重为90牛,水桶重为30牛。
(1)若人不拉B处绳索,仅靠坠石提水,不计摩擦和杆重,则:
①一次最多可以提取_________牛的水。
②某次提水时,坠石下降1米,坠石重力做功多少焦?_________
(2)若坠石的悬挂点A向_______(填“左”或“右”)移,可使向上提水时能更省力,但向下拉水桶时更费力。
【答案】(1) 150 90J
(2)左
【详解】(1)①由杠杆平衡条件可知
水的重力
②某次提水时,坠石下降1米,坠石重力做功
(2)根据杠杆平衡条件可知,人们从井中提水时,,在G桶+水、OB、G坠石一定时,通过增大OA的距离,即可以将坠石悬挂点A适当远离支点O,在杠杆平衡时,可以使提水时更省力。
10.赛龙舟自古以来在我国广为流传,现已成为亚运会比赛项目。如图甲是运动员在室内进行划桨训练的装置结构示意图,绳子系在“船桨”的A端,运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”,重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为25千克,“划桨”一次拉过绳子的距离为70厘米(船桨重、绳重与摩擦均不计)。
(1)该装置中滑轮是_________(填“定滑轮”或“动滑轮”)。
(2)运动员“划桨”一次的过程中至少要做功多少?
(3)图乙是某种耐力练习示意图,运动员需保持“船桨”与绳子垂直并静止。练习过程中,运动员一只手需握在O端,另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。若OA为60厘米,OB为40厘米,求此时力F的大小。
【答案】(1)定滑轮
(2)175J
(3)375N
【详解】(1)该装置中M、N两个滑轮都是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向。
(2)重物的重力为
“划桨”一次拉过绳子的距离为70厘米,则“划桨”一次人做的功为
(3)由题干可知,此时OBA为一个杠杆,O点为支点,B点为动力作用点,A点为阻力作用点,OB为动力臂,OA为阻力臂,作用在A点的力大小等于物体的重力,即
根据杠杆平衡条件,即
解得。
倒计时12天 青春无畏,笔锋所向,静待花开。
内能
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:内能考查全面覆盖分子动理论、内能概念及改变方式、比热容特性及应用、热机工作原理及能量转化。题型以选择题、填空题和简答题为主。浙江地区真题常结合自热食品、火箭发射、热机模型等生活科技情境。特殊题型包括图像分析判断物质吸放热情况、实验探究设计如比较不同物质吸热能力、热机冲程与能量转化综合辨析。考查核心在于概念辨析、原理应用和实际现象解释。
►中考前沿:2026年浙江中考科学内能预测将强化素养导向和实际应用。可能增加新能源技术中的能量转化效率分析、跨学科综合题如结合电学或力学的内能变化分析。考点可能聚焦于分子动理论解释生活现象、做功与热传递的实质辨析、比热容在调节气候或工程中的应用。创新实验设计如探究不同燃料热值可能成为命题方向。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 分子动理论与内能基础
分子动理论
1. 物质由大量分子组成。
2. 分子在永不停息地做无规则运动。
3. 分子间存在相互作用的引力和斥力。
4. 分子间存在间隔。
1. 扩散现象:证明分子在不停地做无规则运动。
2. 分子间距与作用力:间距变大,引力、斥力都减小,但斥力减小得更快。
内能的概念
定义:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
1. 一切物体在任何情况下均具有内能。
2. 物体内能的大小与温度有关。物体温度升高,分子热运动加快,内能增大,反之,物体内能减少。
3. 物体内能的大小与质量有关。相同状况下的同种物质,质量越大,内能越大。
改变内能的两种方式
1.热传递
发生条件:存在温度差。
过程:高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加。
最终结果:温度相同。
实质:内能的转移,能量形式不变。
方式:热传导、热对流、热辐射。
2.做功
外界对物体做功,物体内能增加。如压缩气体、摩擦生热、锻打物体、弯折物体。
物体对外做功,物体内能减少。如气体膨胀。
实质:其他形式的能量与物体内能的相互转化。
1.热量:热量是热传递过程中,物体内能的改变量,因此热量是个过程量。只有在热传递过程中,才能谈论热量,离开热传递过程谈热量是毫无意义的。只能说 “吸收热量”“放出热量”等。
2. 外界对物体做了多少功,就有多少其他形式的能量转化为内能;物体对外做了多少功,就有多少内能转化为其他形式的能量。
辨析
1. 热量 vs 内能:热量是过程量,不能说“含有”或“具有”热量,只能说“吸收”或“放出”热量。
2. 温度 vs 内能 vs 热量:
温度高,内能不一定大(还与质量有关)。
内能大,温度不一定高(如晶体熔化时,内能增加,温度不变)。
3. 做功与热传递的等效性:两者在改变物体内能上是等效的。
终极考点2 比热容与热传递计算
比热容
1. 定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
2. 符号:c。
3. 单位:J/(kg⋅℃)。
4. 特性:物质的属性,与质量、温度、吸放热多少无关。
1. 水的比热容:4.2×103J/(kg⋅℃),物理意义:1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2. 应用:暖气用水、汽车发动机用水冷却、海边昼夜温差小。
热量的计算
1. 公式:Q=cmΔt。
2. 吸热公式:Q吸=cm(t−t0)。
3. 放热公式:Q放=cm(t0−t)。
Δt的含义:温度变化量
热值
1. 定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
2. 符号:q。
3. 单位:固体/液体J/kg,气体J/m3。
4. 公式:Q=mq或 Q=Vq。
1. “完全燃烧”:只有完全燃烧时,放出的热量才等于mq。
2. 热值是燃料的特性:与燃料的质量、燃烧情况无关。
3. 气体燃料:注意体积V的单位是m3。
终极考点3 热机与能量转化
热机的工作原理
1. 能量转化:内能 → 机械能。
2. 内燃机:汽油机和柴油机。
1. 四个冲程:吸气、压缩、做功、排气。
2. 压缩冲程:机械能 → 内能;做功冲程:内能 → 机械能。
汽油机四冲程
1. 吸气冲程:进气门开,排气门关,活塞向下。
2. 压缩冲程:两气门关,活塞向上,机械能→内能。
3. 做功冲程:两气门关,火花塞点火,活塞向下,内能→机械能。
4. 排气冲程:排气门开,进气门关,活塞向上。
1. 判断冲程:先看气门开闭,再看活塞运动方向。
2. 做功冲程:是唯一对外做功的冲程,将内能转化为机械能。
3. 压缩冲程:是活塞对气体做功,将机械能转化为内能。
热机的效率
1. 定义:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
2. 公式:η= ×100%。
3. 提高途径:减少热损失(如废气带走的热量)、使燃料充分燃烧。
1. 效率小于1:因为有额外功(热量损失)。
2. 提高效率的方法:
使燃料充分燃烧(如将煤磨成粉末)。
减少热量损失(如加大受热面积、利用废气热量)。
减少机械摩擦。
真题精研--复盘经典 把握规律
1.(2021·浙江宁波·中考真题)在如图所示的“汽油机模型”实验中,将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机,观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
【答案】C
【详解】将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机使放电针放电,当放电针放电时,汽油燃烧,圆筒内气体的内能增加,气体对软木塞做功,软木塞被高温高压的气体冲出,而汽油机的做功冲程对外做功,所以,该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。
故选C。
2.(2021·浙江绍兴·中考真题)如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是( )
A.水温上升时,水的内能增加
B.加热时管内的水不断汽化
C.管内气体对橡皮塞做功,其内能减少
D.试管口的“白气”是水蒸气
【答案】D
【详解】A.加热过程中,水吸热,水温上升时,分子动能增大,水的内能增加,故A正确,A不符合题意;
B.汽化有两种方式,蒸发和沸腾,蒸发可以发生在任何温度下,所以加热时管内的水不断汽化,故B正确,B不符合题意;
C.管内气体对橡皮塞做功,内能转化成塞子机械能,管内气体的内能减少,故C正确,C不符合题意;
D.试管口的白气是水蒸气遇冷液化成的小水滴,故D错误,D符合题意。
故选D。
3.(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。
4.(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。
5. (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。
6. (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。
7.(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
8.(2022·浙江绍兴·中考真题)图甲是某款电火锅,其内部简化电路如图乙所示,S1是旋钮开关,S2是温控开关(当锅体温度达到设定值时自动断开,当锅体温度低于一定值时自动闭合),R是指示灯的分压电阻,不起到加热作用,发热管内部结构如图丙所示,滑片转动时只能与滑动触头接触,0档为断开状态,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档是不同功率的档位,电热丝被均分为四节接入电路,其他元件的电阻均忽略不计。
(1)S1从0档转到Ⅰ档开始工作,温控开关S2的状态是___________(选填“断开”或“闭合”)
(2)加热时,锅内水温逐渐升高,其中改变水的内能的方式是___________(选填“做功”或“热传递”)。
(3)图丙中,滑片顺时针转动,发热管的加热功率增大,IV档时功率最大,则接线柱a、b、c中连入电路的应该是___________。
(4)已知电火锅IV档加热功率为1000瓦,若电火锅在Ⅲ档工作5分钟,求发热管消耗的电能。___________
【答案】 闭合 热传递 b,c 1.5×105J
【详解】(1)[1]根据题意知道,S2是温控开关,即当锅体温度达到设定值时自动断开,当锅体温度低于一定值时自动闭合,所以,S1从0档转到Ⅰ档是开始工作,故温控开关S2的状态应是闭合的。
(2)[2]锅中的水温度升高,是水吸收了热量,所以,是通过热传递增加了水的内能。
(3)[3]根据题意知道,滑片顺时针转动,发热管的加热功率增大,且IV档时功率最大,由知道,说明滑片顺时针转动,接入电路的电阻减小,由图知道,滑片与b连接,当接线柱b、c中连入电路时,满足要求。
(4)[4]由于电热丝被均分为四节接入电路,由图知道,Ⅲ档长度是IV档长度的2倍,由知道,电火锅IV档接入电路的电阻
所以Ⅲ档时,连入阻值为96.8欧,此时功率
电火锅在Ⅲ档工作5分钟,发热管消耗的电能W=Pt=500W×300s=1.5×105J
9.(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。
10.(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℃。
备考策略
1. 抓概念,辨易混:重点区分“温度”、“内能”、“热量”这三个易混淆的物理量。
记住:温度是状态量,内能是状态量,热量是过程量。
2. 重公式,练计算:熟练运用Q=cmΔt和Q=mq进行计算,注意单位的统一和公式中各物理量的对应关系。热平衡方程Q吸 = Q放是重点。
3. 熟冲程,明转化:通过“气门开闭+活塞运动”快速判断汽油机的四个冲程,并明确每个冲程中的能量转化情况。
4. 提效率,析措施:理解热机效率的定义,并能分析提高热机效率的具体措施,这是简答题常见考点。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.如图所示的是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动,此过程中的能量转化与四冲程汽油机的下列哪个冲程是相同的( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
【答案】C
【详解】走马灯的工作原理:蜡烛燃烧,加热空气,热空气上升,推动扇叶转动,带动纸片小人旋转。这一过程是内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程能量转化相同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.在试管里装一些水,塞紧软木塞,用酒精灯加热使水温升高。一段时间后,软木塞冲出试管,同时试管口附近出现白雾,如图所示。下列对相关现象的分析,错误的是( )
A.酒精燃烧:化学能转化为内能
B.水温升高:热传递使水的内能增加
C.试管口附近有白雾:水蒸气在试管口附近液化
D.软木塞冲出试管:其能量转换过程与汽油机的压缩冲程相同
【答案】D
【详解】A.酒精燃烧时,发生化学反应,化学能转化为内能,故A正确;
B.用酒精灯加热使水升温,这是通过热传递的方式,将酒精灯的内能传递给了水,从而使水的内能增加,故B正确;
C.试管口附近出现的白雾,是因为水蒸气遇冷,发生液化现象形成的小水滴,故C正确;
D.软木塞冲出试管,是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能;而汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能,二者能量转化过程不同,故D错误。
故选D。
3.如图所示的四个情景,下列说法中错误的是 ( )
A.图甲中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在引力
B.图乙中红墨水在热水中扩散得快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈
C.图丙中试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,是将机械能转化为内能
D.图丁中活塞向下运动,这是内燃机的做功冲程
【答案】C
【详解】A.甲图中两个压紧的铅块能吊起钩码,是由于分子间存在引力,但同时存在斥力,故A错误,不符合题意;
B.红墨水在热水中扩散的比冷水中快,说明温度越高,分子运动速度越快,故B正确,不符合题意;
C.当加热试管到一定程度时,水蒸气的内能足够大会将塞子冲出,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故C错误,符合题意;
D.图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.如图所示是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水会( )
A.吸热,内能增加
B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加
D.放热,内能减少
【答案】A
【详解】灯点燃后会加热灯盏,灯盏的热量会通过热传递的方式转移给油,使油的内能增大,温度升高,加快油的蒸发,容易耗油;如果在夹层中加水,因为水的比热容较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高的较慢些,减少油的蒸发,所以相对耗油量就少些,该过程中水吸收热量,内能会增加,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.如图为小科制作的水火箭,用打气筒往瓶里打足气,打开阀门后,瓶内的水从尾部的金属管向下喷出,水火箭飞向空中,下列分析正确的是( )
A.往瓶里打气时,水火箭瓶内气体内能增大
B.往瓶里打气时,水火箭瓶内气体温度下降
C.向下喷水时,水火箭瓶内气体内能保持不变
D.整个过程中,水火箭瓶内气体的内能是通过热传递改变的
【答案】A
【详解】AB.往瓶里打气时,对瓶内气体做功,机械能转化为内能,气体的内能增大,温度升高,故A正确,B错误;
C.向下喷水时,瓶内气体对水做功,气体的内能转化为水的机械能,气体的内能减小,故C错误;
D.整个过程中,往瓶里打气时是通过做功的方式改变气体内能,向下喷水时也是通过做功的方式改变气体内能,故D错误。
故选A。
6.如图所示,某同学用天然气处给水壶中的水加热,下列说法正确的是( )
A.燃气的化学能全部被水壶内的水吸收
B.水的内能增加是通过热传递来实现的
C.天然气在使用过程中热值逐渐变小
D.水壶内水的比热容随温度升高而增大
【答案】B
【详解】A.由于有热量的损失,所以燃气的化学能不能全部被水壶内的水吸收,故A错误;
B.给水壶中的水加热,水吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变水的内能,故B正确;
C.热值是燃料的一种特性,与体积无关,天然气在使用过程中热值不变,故C错误;
D.比热容是物质的一种的特性,与温度无关,水壶内的水温度升高,比热容不变,故D错误。
故选B。
7.小金家安装了电锅炉地暖设备,通过加热管内循环流动的水来提升室内温度。已知水的比热容
(1)加热管中的液体选用水,主要是利用水的________较大的特性。
(2)该设备工作一段时间使水温度升高5℃,管内80kg的水吸收的热量为________焦。
(3)管中热水循环一段时间,室内空气温度升高,是通过________方法增加空气的内能。
【答案】(1)比热容
(2)1.68×106
(3)热传递
【详解】(1)加热管中的液体选用水,是由于水的比热容较大,在质量相同、降低的温度Δt相同时,由可知,水释放的热量较多。
(2)水吸收的热量为
(3)管中热水放出热量,室内空气吸收热量,温度升高,是通过热传递法增加空气的内能。
8.如图甲所示,是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯,可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的,该省油灯的结构如图乙所示,请回答下列问题:
(1)在夹层中加水,通过_______(填“做功”或“热传递”)的方式降低油温,减少了油的蒸发,达到省油目的。这主要是利用水的_____________的特性,可以吸收更多的热量;
(2)燃烧一段时间,灯油质量减少了15克,则这15克灯油完全燃烧放出的热量为___________焦。 (q灯油=4.6x107 J/kg)
【答案】(1) 热传递 比热容大
(2)6.9×105
【详解】(1)[1]在夹层中加水,水通过热传递的方式吸收油的热量,使油的温度降低,减少了油的蒸发,达到省油目的。
[2]因为水的比热容大,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,因此在夹层中加水,可以吸收更多的热量。
(2)15克灯油完全燃烧放出的热量为
9.如图甲是我国古代发明的一种取火器——火绒,把木制推杆快速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来。如图乙是小科同学建构的汽油机工作原理图。请回答:
(1)艾绒因着火点低被作为点火材料,取火后推杆会自动向右回弹,此过程类似图乙中的____________(填字母)。
(2)汽油机工作时是循环往复重复“B→_______→C”(选填“A→D”或“D→A”)的过程的。
(3)图丙所示为某汽油机的能流图,根据此图,则该汽油机的效率为η=________(用图中的字母代号表示)。
【答案】(1)D
(2)A→D
(3)
【详解】(1)艾绒燃烧时将化学能转化为内能,推杆会自动向右回弹,将内能转化为机械能,汽油机的做功冲程将内能转化为机械,图D中两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,此过程类似图乙中的D。
(2)乙图A中的两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是第二个冲程;乙图B中的进气门打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一个冲程;乙图C中的排气门打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四个冲程;乙图D中的两个气门都关闭,火花塞点火,活塞下运动,所以为做功冲程,是第三个冲程;故先后顺序为BADC。
(3)由能流图可知,燃料完全燃烧放出的热量为,有用机械能即有用功为E2,所以汽油机的效率
10.小明家计划购买一辆汽车,目前考虑了三种类型:传统燃油车、增程式电动汽车和纯电动汽车。请你根据所学科学知识回答以下问题。
(1)如图是传统燃油车上四冲程汽油机某个冲程的示意图,该冲程为___________冲程;
(2)增程式电动汽车在电池电量不足时,会启动燃油发电机为电池充电。发电机是根据___________原理制成的,能把机械能转化为电能;
(3)我国在纯电动汽车快速充电技术上,处于国际领先地位,投入使用的充电桩最高充电电压可达1000V,最高充电电流为1000A,若某纯电动汽车的电池容量为83kW·h,且充电时的损耗忽略不计,则将该电池充满需要几分钟?
【答案】(1)做功
(2)电磁感应
(3)4.98min
【详解】(1)由图可知,两个气门关闭,高温高压气体推动活塞向下运动,对外做功,是做功冲程。
(2)发电机工作时,将机械能转化为电能,发电机的原理是电磁感应。
(3)充电桩的功率
将该电池充满需要的时间
倒计时11天 考试铃声响起前,你仍有时间为知识城堡再添块砖。
说理论述
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:浙江中考科学说理论述题主要考查运用科学原理解释现象或证明结论的逻辑推理能力。物理类常考力学受力分析、能量转化、电学电路变化、热学物态变化及光学成像原理。化学类侧重化学反应实质、质量守恒定律应用及物质性质解释。生物类涉及生理过程机制、生态系统能量流动及遗传变异原理。题型以解释生活科技现象、分析图像表格数据、证明科学结论为主。浙江真题注重真实情境创设,要求建立完整因果逻辑链并使用准确科学术语表述。
►中考前沿:2026年浙江中考科学说理论述题预测将强化跨学科整合与真实问题解决。命题可能结合碳中和、人工智能、新能源等前沿科技情境。考查重点转向复杂情境下的多因素综合分析,如力学与电学结合、化学反应与能量转化综合。答题要求更注重逻辑链条的严密性与科学表述的规范性,可能增加对论证过程完整性的评价维度。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 物理类说理论述
物态变化与热传递
解释生活/自然现象:
① “白气”的形成与消失(液化、汽化)。
② 热管、喷雾风扇降温原理(汽化吸热)。
③ 冰箱保鲜、杨梅保存原理(降低温度减缓蒸发和呼吸作用)。
1. 情境生活化:以常见现象(如洗澡后阀门上的水珠、喷雾降温)为背景。
2. 逻辑链完整:需清晰表述“条件变化→物态变化(吸/放热)→结果”的完整因果链条。
3. 关键词准确:必须准确使用“液化”、“汽化”、“吸热”、“放热”等术语。
压强与流体力学
解释现象或设计原理:
① 车辆落水逃生(液体内部压强随深度增加)。
② 吸管吸药液(大气压作用)。
③ 风吹门关/开(流体流速与压强关系)。
1. 原理迁移:将大气压、液体压强、流体压强与流速关系等原理应用于新情境。
2. 多因素分析:常需结合多个因素分析,如“吸药”需同时考虑大气压和吸管结构。
3. 表述严谨:需说明“内外压强差”导致的结果。
力与运动
解释力学现象:
① 推车时两人同时后退(力的作用是相互的)。
② 滑板车运动与停止(力改变物体运动状态、惯性)。
③ 避险车道原理(动能转化为内能、增大摩擦)。
1. 紧扣核心概念:必须点明“力的作用是相互的”、“惯性”、“力改变运动状态”等核心观点。
2. 过程分析:需分阶段(如“运动时”、“停止蹬地后”)描述物体的受力与运动状态变化。
简单机械与功、能转化
解释机械工作原理或能量转化:
① 按压泵取液(杠杆、气压变化)。
② 火柴引燃方式比较(压力、受力面积与压强)。
③ 排球弹跳高度变化(机械能守恒与转化,克服摩擦做功)。
1. 原理综合应用:常综合考查杠杆、气压、压强、能量转化等多个知识点。
2. 对比分析:如比较不同点火方式的优劣,需从“压强”、“温度”等角度进行对比说理。
3. 能量追踪:需清晰描述过程中各种形式能量(动能、势能、内能)的转化与去向。
光学
解释成像现象:
平面镜成像大小与视觉成像大小的差异(像的大小、视角)。
1. 概念辨析:需区分“实际像的大小”与“人眼视网膜上成像的大小”。
2. 图文结合:常需结合光路图或示意图进行解释,考查空间想象与作图能力。
终极考点2 化学类说理论述
质量守恒定律
解释实验现象:
验证质量守恒定律的实验(如NaOH与CuSO₄反应),为何天平仍平衡。
1. 现象与本质关联:需将“产生沉淀”等宏观现象与“原子种类、数目、质量不变”的微观本质联系起来。
2. 装置分析:对于敞口或密闭装置,需说明是否有物质逸出或进入,从而判断天平是否平衡。
金属与酸的反应
分析曲线图表:
解释镁、铁、锌与稀盐酸反应过程中,装置内气压随时间变化的曲线(如0-80秒先升后降)。
1. 多变量分析:需同时分析“反应生成氢气”和“反应放热”两个因素对气压的影响。
2. 分时段解释:必须根据曲线分段(如0-40秒,40-80秒)说明主导因素的变化(反应速率、温度变化)。
制氧原理与装置
解释装置工作原理:
分析市售制氧杯(如利用过碳酸钠与水反应)的制氧过程、优点及注意事项。
1. 原理与结构结合:需将化学反应原理(2Na₂CO₃·3H₂O₂ → 2Na₂CO₃ + 3H₂O + O₂↑)与装置结构(如阀门控制、安全设计)结合起来解释。
2. 评价与解释:常要求评价装置的优点(便携、快)或解释操作步骤的原因。
溶液与物质性质
解释异常现象:
① 向饱和硫酸铜溶液中加浓硫酸,出现分层和白色固体(浓硫酸吸水性、析出晶体)。
② 去除自来水中余氯的方法比较(温度对气体溶解度的影响)。
1. 性质应用:考查浓硫酸的吸水性、脱水性,或气体溶解度随温度变化的规律。
2. 过程推理:需逐步推理:加入浓硫酸→吸收水分→溶剂减少→溶液过饱和→析出晶体。
终极考点3 生物类说理论述
光合作用与呼吸作用
解释经典实验现象:
“叶片上浮与下沉”实验(在光照/黑暗条件下,叶片因产生/消耗氧气而改变浮力)。
1. 对照分析:必须对比光照(进行光合作用和呼吸作用)与黑暗(只进行呼吸作用)条件下气体的变化。
2. 原理与现象结合:需明确“气体产生/消耗→叶片体积/密度变化→浮力变化→上浮/下沉”的逻辑链。
3. 控制变量:需指出NaHCO₃溶液的作用是维持CO₂浓度恒定,确保单一变量。
人体生理与稳态调节
解释生理现象或措施原理:
① 呼吸性碱中毒及用纸袋罩口鼻缓解的原理(CO₂浓度与血液pH)。
② 剧烈运动时肌肉酸胀的原因(无氧呼吸产生乳酸)。
1. 稳态观念:考查对人体内环境稳态(如pH、气体浓度)调节机制的理解。
2. 反馈调节:需说明“CO₂浓度降低→血液pH上升→呼吸抑制→罩纸袋使CO₂浓度回升”的反馈过程。
生态系统与物质循环
分析生态现象或措施:
① 红树林的生态价值(净化海水、防风消浪、固碳、维护生物多样性)。
② 建立国家公园的意义(保护生物多样性、维持生态平衡)。
1. 综合阐述:需从多个维度(环境、生物、气候)阐述某一生态成分或措施的作用。
2. 食物链/网分析:可能要求根据生物关系书写食物链,并分析某一环节变化的影响。
植物的生理活动
解释生命现象:
① 植物“吐水”现象(根压、蒸腾作用弱、空气湿度大)。
② 水草在鱼缸中的作用(光合作用产生氧气)。
1. 条件分析:需结合题目给出的信息(如夜晚气孔关闭、土壤湿度大),分析现象发生的特定条件。
2. 结构与功能相适应:需联系植物结构(如根毛、气孔、水孔)解释其功能。
真题精研--复盘经典 把握规律
1.(2023·浙江丽水·中考真题)按压泵常用于瓶装的洗手液、洗发水等,既方便取用,又节约用量。图甲是一瓶已启用的洗手液,压泵中已充满洗手液。图乙是按压泵的结构示意图,其中手柄与活塞连成一个整体,小球A(阀门A处)小球B(阀门B处)密度比洗手液略大,小球的上下活动引起阀门的开合。取液时。按压手柄,少量洗手液从出液口溢出;松手后,手柄弹回原位,洗手液又充满储液室。请用所学知识解释上述工作过程。
【答案】见解析
【详解】取液前,小球A、B密度比洗手液略大,沉在阀门口,阀门A、B关闭。取液时按压手柄,力能使物体发生形变,弹簧被压缩,活塞往下运动,挤压液体,储液室内液体压强增大,作用在小球B上方的液体压强增大,小球B不动,阀门B关闭。作用在小球A下方的液体压强增大,小球A向上运动,阀门A打开,洗手液从出液口溢出。松开手柄,弹簧恢复原状,势能转化成动能,推动活塞向上运动,储液室内形成了一个低压区,小球A下落,阀门A关闭,同时洗手液在瓶内气压作用下,冲开小球B,阀门B打开,洗手液进入储液室。
2.(2023·浙江温州·中考真题)新疆地处干旱地区,土壤盐碱化较严重。盐碱地经大量灌水后,可暂时减轻表层土壤的盐碱化程度,但随着表层土壤水分蒸发,深层土壤中的盐分会逐渐到达表层土壤,使表层土壤盐碱化更严重,同时易造成土壤板结;土壤含水量较高时易发生虫害。这一系列因素影响了棉花的出苗率(出苗率是指钻出地面的幼苗数与播种的种子数的比值)。科技团队在新疆某地用“干播湿出”技术对传统种植技术进行改良。两种种植技术介绍如表。
传统种植技术
干播湿出技术
播种前,对适度改良的棉田大量灌水,待温度适宜时,在表层土壤播种并盖上地膜,使种子距离地面3~4厘米。
播种前,对适度改良的棉田铺设地膜和滴灌管,在地膜上挖孔,将棉花种子播在孔的下方,使种子距离地面1~2厘米(如图);待温度适宜时,进行膜下滴灌(即通过滴灌管将少量水缓慢滴加在种子处)。
根据上述信息以及所学知识,解释相对于传统种植技术,干播湿出技术能提高棉花出苗率的原因。________
【答案】播种前铺上地膜有利于土壤保温、保湿;待温度适宜时在种子处滴灌,使种子有充足的水分、适宜的温度;滴灌使土壤不易板结、透气性好使种子萌发有充足的空气,从而提高种子萌发率。滴灌使种子周围土壤含水量少不易发生虫害,又能减缓表层土壤盐分升高,有利于幼苗吸水;种子播种深度浅等条件有利于幼苗出土。
【分析】①播种前铺上地膜有利于土壤保温、保湿;②使土壤不易板结、透气性好;③减缓表层土壤盐分升高;④减少虫害的发生;⑤在适宜温度时滴水促进种子萌发;⑥种子播种深度更浅,利于幼苗出土。
【详解】播种前铺上地膜有利于土壤保温、保湿;待温度适宜时在种子处滴灌,使种子有充足的水分、适宜的温度;滴灌使土壤不易板结、透气性好使种子萌发有充足的空气,从而提高种子萌发率。滴灌使种子周围土壤含水量少不易发生虫害,又能减缓表层土壤盐分升高,有利于幼苗吸水;种子播种深度浅等条件有利于幼苗出土。
3.(2022·浙江台州·中考真题)兴趣小组在调查某城市的“热岛效应”时发现:
城区:人口密集,人类活动多,能量消耗较多,绿化率较低,气温较高。
郊区:人口密度小,绿化率较高,河道密布,气温较低,但空气中有来自城区的少量污染物。
请用所学的科学知识对“郊区气温较低,空气中有来自城区的少量污染物”的现象作出解释。
【答案】①郊区人口密度较小,人类活动释放的热能少。
②郊区绿化率高,河道密布,蒸腾作用及蒸发吸热多。
③地表水多,水的比热大,温度不易升高。
④城郊温差有利于形成空气对流。
⑤城区气流上升到高空后,温度降低,密度增大,在城区四周下沉,带着污染物到达郊区
【分析】热岛效应,指由于人为原因,改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素,进而引起的城市小气候变化现象。
【详解】郊区气温较低,空气中有来自城区的少量污染物的原因:
①郊区人口密度较小,人类活动释放的热能少。
②郊区绿化率高,河道密布,蒸腾作用及蒸发吸热多。
③地表水多,水的比热大,温度不易升高。
④城郊温差有利于形成空气对流。
⑤城区气流上升到高空后,温度降低,密度增大,在城区四周下沉,带着污染物到达郊区。
4.(2024·浙江·中考真题)“稻虾共作”是一种适时在稻田中养殖小龙虾的生态农业模式。该模式下的生态系统中,部分生物之间的关系如图所示。请回答:
(1)该生态系统中,影响水稻生长的环境因素有______________(写出一个)。
(2)该生态系统中,小龙虾的能量直接或间接来自水稻和杂草等_____________(填生态系统的成分)固定的太阳能。
(3)稻虾共作模式可促进生产无污染、无公害的水稻,同时可收获小龙虾,并有利于环境保护。应用生态系统的相关知识解释其原因: 。
【答案】(1)光照
(2)生产者
(3)虾吃杂草和害虫,从而避免使用除草剂和农药,避免了环境污染
【分析】图中的食物链有:杂草→小龙虾;杂草→害虫→小龙虾;水稻→害虫→小龙虾。
【详解】(1)环境因素是指生态因素中的非生物因素,故该生态系统中,影响水稻生长的环境因素有阳光、空气、水、土壤等。
(2)水稻和杂草能进行光合作用制造有机物,为生态系统中的其他生物提供食物,则水稻和杂草属于该生态系统中的生产者。故该生态系统中,小龙虾的能量直接或间接来自水稻和杂草等生产者固定的太阳能。
(3)由图可知,小龙虾以杂草和害虫为食,微生物能分解杂草、水稻、害虫、小龙虾等的遗体和遗物。因此稻虾共作模式可促进生产无污染、无公害的水稻,同时可收获小龙虾,并有利于环境保护,其原因是:小龙虾以杂草和害虫为食,能减少除草剂、杀虫剂等药剂的使用;小龙虾产生的遗体、遗物能被微生物分解,分解后的无机物提供给水稻吸收利用,能减少化肥的使用。
5. (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。
6. (2023·浙江湖州·中考真题)美好生活从早餐开始。图1所示为某款面包机及其部分参数。该面包机有两个完全相同的加热仓,可实现单独加热。小明在使用过程中发现这款面包机有如下功能:功能一:设定时间后(定时开关闭合),放入面包片,按下按键,面包机就开始工作;功能二:到了设定时间,定时开关自动断开,弹出面包片。
(1)根据题干,两加热仓加热电阻的连接方式是 ;(选填“串联”或“并联”)
思考后,小明根据面包机的功能自己设计了电路图,如图2。AOB为杠杆,O为支点,杠杆上仅触点1、2导电。
(2)根据面包机的参数,计算加热电阻R1的阻值;
(3)请根据小明设计的电路图来分析面包机是如何实现功能二的。
【答案】 并联 Ω 见解析
【详解】(1)[1]该面包机有两个完全相同的加热仓,可实现单独加热,说明两加热仓加热电阻工作时互不影响,故两加热仓加热电阻的连接方式为并联。
(2)[2]单个加热电阻加热时,电阻功率为400W,加热电阻R1的阻值
(3)[3]到了设定时间,定时开关断开,断开控制电路,电磁铁失去磁性。杠杆AOB在衔铁重力和弹簧向上弹力的共同作用下,绕着支点逆时针转动,断开加热电路并弹出面包片。
7. (2025·浙江·中考真题)在科学实验和人体生理研究中,常常会涉及生物和化学知识的综合运用。某校科学兴趣小组通过一系列实验和现象来深入探究相关知识。
(1)实验一:氢氧化钠变质的探究。
①小科同学在实验室发现了一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液。为探究该溶液是否变质,他进行了如下实验:取少量该溶液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸,观察到有气泡产生。请用化学方程式解释产生气泡的原因: 。
②为了进一步确定该溶液中是否还含有氢氧化钠,小科又进行了如下实验:取少量该溶液于试管中,先滴加足量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,过滤,向滤液中滴加酚酞试液,溶液变红。则该溶液中含有的溶质是 。
(2)实验二:肺和组织细胞间的气体交换的探究。
小明同学为了研究人体呼吸过程中气体的变化,设计了如下实验:用一个密封的袋子让小科反复呼吸自己呼出的气体,一段时间后,小科感到头晕。
①请结合所学知识解释小科感到头晕的原因: 。
②从人体八大系统的角度分析,在这个过程中主要涉及_____________系统和___________系统。
(3)实验三:反复呼吸自己呼出的气体对呼吸性碱中毒的影响的探究。
呼吸性碱中毒是指由于肺通气过度,导致血液中二氧化碳分压降低,引起的以血液pH升高为特征的酸碱平衡紊乱。
①已知该病症可以通过反复呼吸自己呼出的气体来缓解,请结合所学知识解释原因:
。
②如图为肺泡的结构示意图,请据图进一步说明反复呼吸自己呼出的气体是如何利用气体扩散作用来缓解呼吸性碱中毒的:
。
【答案】(1) Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3和NaOH/碳酸钠和氢氧化钠
(2) 袋子中氧气含量逐渐减少,二氧化碳含量逐渐增加,导致大脑供氧量不足 呼吸 循环
(3) 人体呼出的气体中含有较多二氧化碳,反复吸入呼出气体可增加吸入气体中二氧化碳含量,使血液中二氧化碳分压升高,缓解呼吸性碱中毒 呼出气体中较多的二氧化碳进入肺泡,因肺泡内二氧化碳浓度高于血液中二氧化碳浓度,根据气体扩散原理,二氧化碳从肺泡扩散进入血液,使血液中二氧化碳分压升高,pH减小,缓解呼吸性碱中毒
【详解】(1)①氢氧化钠溶液长期敞口放置会吸收空气中的二氧化碳而变质成碳酸钠,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,所以会观察到有气泡产生;化学方程式为Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O+CO2↑;
②取少量溶液滴加足量氯化钙溶液,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,产生白色沉淀说明溶液中有碳酸钠;过滤后向滤液中滴加酚酞试液变红,说明滤液显碱性,因为碳酸钠与氯化钙反应后生成的氯化钠显中性,所以溶液中还含有氢氧化钠,故该溶液中含有的溶质是Na2CO3和NaOH;
(2)①用密封袋子反复呼吸自己呼出的气体,袋子中氧气含量逐渐减少,二氧化碳含量逐渐增加。人体呼吸需要氧气,氧气不足会导致大脑供氧量不足,所以小科会感到头晕;
②在这个呼吸过程中,主要涉及呼吸系统进行气体交换,同时气体在体内的运输等需要循环系统的参与,所以主要涉及呼吸系统和循环系统;
(3)①呼吸性碱中毒是因为肺通气过度使血液中二氧化碳分压降低,血液pH升高。而人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。反复吸入自己呼出的气体,二氧化碳进入血液后,可使血液中二氧化碳分压升高,缓解了呼吸性碱中毒;
②肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成,这有利于气体交换。当反复呼吸自己呼出的气体时,呼出气体中较多的二氧化碳进入肺泡,由于肺泡内二氧化碳浓度高于血液中二氧化碳浓度,根据气体扩散作用,二氧化碳会从肺泡扩散进入血液,使血液中二氧化碳分压升高,进而缓解呼吸性碱中毒。
8.(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。
9.(2025·浙江·中考真题)某校科学兴趣小组的同学通过实验来验证质量守恒定律,装置如图所示。
(1)实验中用40g5%的CuSO₄溶液与NaOH溶液反应,全部反应完,需要多少固体NaOH?
(2)在实验操作中,所需NaOH的量少于(1)中计算的量就能完成目的,请你从实验角度说明少量NaOH就可以完成实验的理由。
(3)如图,在封闭的塑料瓶中加入氧气、水和钉子,一段时间后瓶子变瘪,但实验前后装置总质量不变,请你从物质变化的角度解释瓶子变瘪的原因。
(4)从质量守恒定律的微观角度,将水电解的微观示意图补充完整。
【答案】(1)40g5%的CuSO4溶液中CuSO4的质量=40g×5%=2g;
设需要NaOH的质量为x。
解得x=1g。
答:需要NaOH的质量为1g。
(2)该实验验证质量守恒定律,只需证明物质在发生化学反应时,反应前后物质总质量不变,少量NaOH与部分CuSO4反应发生化学反应,观察到沉淀生成且反应前后天平平衡即可完成验证,不需要将CuSO4完全反应
(3)铁生锈消耗了瓶内的氧气,导致瓶内气体减少,压强减小,外界大气压大于瓶内气压,所以瓶子变瘪
(4)
【详解】(1)见答案。
(2)该实验验证质量守恒定律,只需证明物质在发生化学反应时,反应前后物质总质量不变;由于CuSO4与NaOH反应生成沉淀,发生了化学反应,只要能观察到沉淀生成且反应前后天平平衡即可,即使NaOH少量,只要能与部分CuSO4反应生成沉淀,就可完成对质量守恒定律的验证,不需要将CuSO4完全反应。
(3)铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应;在封闭塑料瓶中,铁生锈消耗了瓶内的氧气,导致瓶内气体减少,压强减小,外界大气压大于瓶内气压,所以瓶子变瘪;
(4)水通电分解时,每两个水分子(H2O)分解为四个氢原子(H)和两个氧原子(O),每两个氢原子结合成一个氢分子(H2),每两个氧原子结合成一个氧分子(O2);反应后已经有2个氢分子,所以还需要补充1个氧分子,水电解的微观示意图补充完整如图:。
10. (2023·浙江舟山·中考真题)小舟在学习“常见的碱”过程中,将新配制的饱和,溶液滴入到溶液中,发现没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢?小舟查阅资料,获取如下信息:
①微溶于水;②溶液呈酸性。于是他提出以下猜想:
猜想一:没有参加化学反应。
猜想二:滴入的溶液中数量太少。
猜想三:溶液呈酸性,沉淀不能存在。
(1)小舟用pH试纸测和混合液的酸碱度,测得,说明溶液中没有。该现象___________(选填“支持”或“不支持”)猜想一、
(2)为增加的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如图甲),若猜想二正确,则观察到的现象是 。
(3)经过实验,猜想三验证成立。然后,小舟将溶液逐滴滴加到饱和溶液中(如图乙),先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了。请你解释沉淀会消失的原因
。
【答案】 不支持 产生红褐色沉淀 开始溶液中OH-的数量较多,产生沉淀,随着反应的进行,OH-的数量逐渐减少,溶液显酸性,当溶液过量时,产生的沉淀在酸性溶液中又消失了
【详解】(1)小舟用pH试纸测Ca(OH)2和FeCl3混合液的酸碱度,测得pH<7,说明溶液显酸性,氢氧化钙在反应中被消耗,则氢氧化钙参加了化学反应,即该现象不支持猜想一;
(2)为增加OH-的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中,若猜想二正确,氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,则观察到的现象是产生红褐色沉淀;
(3)经过实验,猜想三验证成立。然后,小舟将FeCl3溶液逐滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中,先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了,沉淀会消失,是因为开始溶液中OH-的数量较多,产生沉淀,随着反应的进行,OH-的数量逐渐减少,FeCl3溶液显酸性,当FeCl3溶液过量时,产生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失了。
解题策略
1. 审题定位:明确题目要求解释的“现象”或“问题”是什么,迅速锁定对应的核心科学原理(物理规律、化学性质、生物过程)。
2. 构建逻辑:用“因为…所以…”或“首先…然后…最后…”的逻辑链条,将现象与原理紧密连接。通常模式:条件/变化 → 科学原理 → 导致结果。
3. 表述规范:使用准确的科学术语,避免口语化。答案要完整、条理清晰,必要时可分点阐述。
4. 紧扣分值:根据题目分值预估得分点,确保每个关键原理和推理步骤都表述到位。
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1.在某次科学实验创新比赛中,小缙利用生活废品做了一个实验来模拟蒸汽机的工作原理。先在油漆桶(如图甲)筒壁上沿同一倾斜方向均匀地戳了三个小孔,然后将90克发热包(如图乙)置于桶内,倒入200mL的冷水后迅速盖紧盖子,用绳子提起油桶,大约20s后,观察到静止的油漆桶小孔冒出大量“白汽”(模型如图丙),并开始快速的旋转,再过10s,油漆桶旋转速度越来越慢直至停止。请用所学知识解释以上现象。【发热包主要成分:氧化钙、铝粉、碳酸钠;铝粉作用:在碱性热水中产生氢气,缓慢放热。】
【答案】见解析
【详解】氧化钙和水反应生成氢氧化钙并放出大量的热,而且碱性碳酸钠溶液吸收热量和铝粉反应产生氢气,致使油漆桶气压增大向外喷出白汽(水蒸气液化成小水珠),并给气体施加力,由于力的作用是相互的,气体给油漆桶施加反作用力,筒壁上三个小孔是沿同一倾斜方向,力可以改变物体的运动状态,所以油漆桶开始快速的旋转,反应完毕油漆桶旋转速度越来越慢直至停止。
2.蚊子在很多严重疾病中扮演着“传播者”的角色,有调查显示蚊子在15种最致命的动物中名列榜首,它每年伤害人类的数量超过了排行榜上其它所有动物的总和。
(1)声音是由物体振动产生的,并以波的形式传播。声音传播的速度称为声速(用表示),单位时间内振动的次数称为频率(用表示),相邻两个波峰之间的距离称为波长(用表示)。三者的关系为:声速=频率×波长,即。已知蚊子飞行时发出声音的波长为0.6m,声音在空气中的传播速度约为。人耳能听到的声音频率范围为。请通过计算来判断人能否听到蚊子飞行时发出的声音。
(2)蚊虫叮咬后,皮肤红肿发痒,是因为蚊子在吸血时向人体注入了含甲酸(具有酸性)的唾液,可用肥皂水)涂抹叮咬处来缓解痒痛,请解释这一做法的科学原理。
(3)考虑到蚊子在最致命的动物中名列榜首,因此,有人提议“全面消灭蚊子”。你如何看待这项提议并说明你的理由。
【答案】(1)能听到
(2)甲酸中的氢离子与肥皂水中的氢氧根离子发生中和反应生成水,从而缓解痒痛。
(3)不应该全面消灭蚊子。因为任何物种都有存在的意义,保护生物的多样性。
【详解】(1)根据公式,已知声速,波长,可求出蚊子飞行时发出声音的频率f。由,代入数据可得
因为人耳能听到的声音频率范围为20Hz~20000Hz,而566.7Hz在20Hz~20000Hz这个范围内,所以人能听到蚊子飞行时发出的声音。
(2)蚊虫叮咬后向人体注入含甲酸(具有酸性)的唾液,肥皂水呈碱性。由于酸和碱会发生中和反应,所以肥皂水能与甲酸发生中和反应,从而缓解痒痛。
(3)不赞同全面消灭蚊子的提议。因为在生态系统中,蚊子是食物链的一部分,若全面消灭蚊子,会破坏生态平衡,影响其他生物的生存。
3.小科在吃西梅时被果核卡住,一时出现了呼吸困难的现象,小宁迅速用“海姆立克急救法”帮助小科将果核吐出。具体操作如图:先找到患者肚脐上方两指距离作为用力点,一手握拳,拇指侧的拳眼放在用力点上;另一只手抱拳用向上、向内的力量,冲击患者的上腹部。请结合所学知识和材料内容,解释相关现象和急救原理。
【答案】见解析
【详解】呼吸道是气体进出的通道,当异物经咽、喉后堵住气管时,会引起呼吸困难。用海姆立克急救法施救,使被救者膈肌上升,胸腔容积缩小,肺内气压大于外界大气压,肺内的气体冲出,较大的气流把异物从气管冲出。
4. 2019年1月19日开始,台州市区内环线21.6千米道路允许车辆最高行驶速度为100千米/小时。如图,有一辆小汽车以10秒钟时间匀速通过长度为250米长的飞龙湖大桥。
(1)请通过计算说明该车通过飞龙湖大桥时是否超速?_______
(2)现在轿车都采用流线型设计如图,这种设计在减小空气阻力、提高车速的同时也产生了新的问题:轿车高速行驶时,常常有“漂”的潜在危险。请你简要说明汽车高速行驶时会“漂”的原因。_______
【答案】 该车不超速 当轿车高速行驶时,轿车上方空气流速快,压强小,轿车下方空气流速慢,压强大,产生向上的升力,且轿车速度越快,这个升力就越大,车对地面的压力减小,摩擦力减小,轿车就会发“漂”。
【详解】(1) ,因为90千米/小时<100千米/小时,所以该车不超速;
(2)当轿车高速行驶时,轿车上方空气流速快,压强小,轿车下方空气流速慢,压强大,产生向上的升力.且轿车速度越快,这个升力就越大,车对地面的压力就越小,摩擦力就越小,轿车就会发“漂”。
5.被细绳连在一起的气球和铁块, 恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内,如图所示。若轻轻地向下压一下铁块,发现气球和铁块向下运动,直至沉到容器底部。请用学过的科学知识解释产生这样现象的原因。
【答案】见解析
【详解】力能改变物体运动状态,向下轻压铁块,气球和铁块一起向下运动:使得气球所在的液体深度增大,由p=ρgh可知受的液体压强也增大;气球体积减小,由F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力也减小;气球和铁块受到的浮力小于重力,所以一直沉到底部。
6.2022年2月,北京冬奥会让世人叹为观止。越野滑雪是世界运动史上最古老的运动项目之一、滑雪赛道的设胃和运动员的姿势能够影响到滑雪速度。
资料1:北京冬奥会越野滑雪赛道的设置
①如甲图为某越野滑雪场所处区域的等高线图,虚线处设置为滑雪赛道。
②赛道表面雪的厚度需达到6-8米。雪内有很多小孔,小孔内充满空气。滑雪时,踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时,雪内的空气就会被逼出。
资料2:滑雪运动员的姿势。滑雪过程中,运动员通过一个凹形轨道助滑后,在起跳的瞬间用力一蹬伸展身体,调整好姿势在空中飞行,飞行至顶端时身体与滑板构成上表面凸起的流线形。
结合上述信息并运用所学知识,对越野滑雪赛道的设置以及滑雪运动员的姿势能够影响滑雪速度的原因作出合理解释。
【答案】见解析
【详解】该等高线图可以看出地形为山地,在高处运动员具有较大的重力势能,下滑时能够转化为较大的动能,适合作为滑雪赛道:当踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时,空气被逼出时,形成了气垫,滑雪板与地面脱离接触,减少了摩擦力;运动员起跳要用力蹬,因为力能改变物体的运动状态且力的作用是相互的,可以跳得更高;在空中形成表面凸起的流线型,减小了空气阻力,且上表面流速大于下表面,得到了大气向上的托力,可以飞行的更久。
7.反思是一种良好的学习品质。
(1)一根轻质硬棒,在力的作用下能绕固定点转动。现在硬棒上施加两个力和,点到和的作用线的距离分别为和。小宁认为,只要满足,则硬棒一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗?请说出你的理由。
(2)在“动滑轮”实验中,小宁通过如图所示装置进行实验,得到结论:使用动滑轮匀速提升物体,竖直向上的拉力小于物重。小宁思考后认为,即使不计摩擦和绳重,上述结论要成立,物重和动滑轮重之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件,并予以证明。
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【详解】(1)不正确;若要硬棒AB保持静止状态或匀速转动,除了要满足杠杆平衡条件,即F1×d1=F2×d2,还需要两个力根据实际情况在方向上满足一定的条件。
(2)需要满足G>G动;
由于动滑轮上有两段绳子,则在不计摩擦的情况下,绳子拉力为
则要满足竖直向上的拉力F小于物重G,即为
解得G>G动。
8.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】见详解
【详解】当用力压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对空气做功,空气的内能增加,温度升高,当达到乙醚着火点时,筒内棉花就会燃烧起来。此实验说明了外界对物体做功,物体的内能增加。实验中小敏没有看到棉花燃烧的现象,是因为做功的速度较慢,实验中有热量的散失,温度难以达到着火点。
9.“噗噗船”(如图甲)是一种蒸汽动力小船,只要点燃蜡烛,就能让小船开动起来,还会发出“噗噗”的声音,其结构如图乙所示。启动前,先注入些水到蒸汽室,点燃蜡烛后,管口有水和气体喷出(如图乙)。随后,冷水进入管内(如图丙)。如此反复,推动小船前进,并发出“噗噗声”。请根据所学知识,解释“噗噗船”前进的原理及能量转化。
【答案】见解析
【详解】点燃蜡烛,由于热传递,蒸汽室内的水受热汽化及空气受热膨胀。蒸汽室内气压变大,大于外界的大气压。在内外气压差的作用下,金属管口有水和气体喷出。由于力的作用是相互的,喷出的水给了蒸汽船一个前进的动力,推动蒸汽船前进。随着金属管内的气体减少及遇冷液化,气压慢慢降低,小于外界的大气压。在内外气压差的作用下,金属管口有水进入。如此往复,实现了船的前进。“噗噗船”前进过程中发生的能量转化是内能转化为机械能。
10.将一根久置空气的铝条放入盛有足量稀盐酸锥形瓶中,锥形瓶瓶口塞上单孔橡皮塞,橡皮塞中的导管口套着一只气球,同时将整个装置浸没在一只装有水的水槽中,并将装置底部固定在水槽上,如图甲。用压强传感器测得水槽底部受到液体压强随反应时间的变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释AD段压强变化的原因(已知金属与酸反应放热,忽略温度对水密度的影响)。
【答案】见解析
【详解】久置空气的铝条表面有一层致密的氧化铝薄膜,将久置空气的铝条放入盛有足量稀盐酸的容器中,氧化铝先与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,铝再与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气。AB段压强几乎不变,是因为铝条表面的氧化铝与稀盐酸发生反应,生成硫酸铝和水,没有气体生成,水面几乎没有变化,水槽底部受到水的压强几乎不变。而BC段压强逐渐变大,是因为铝和盐酸反应生成氢气,并且放出热量,气球膨胀,体积变大,水槽中水的深度变大,水槽底部受到水的压强变大。CD段压强变小,是因为铝与盐酸反应完后,气体温度降低,气球中气体体积变小些,水槽中水的深度变小些,水槽底部受到水的压强变小些。
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目 录
倒计时15天
➤电与磁、家庭电路…………………………………………………………………………3
考查电与磁的基本原理,以及家庭电路的组成与安全用电规范
倒计时14天
➤功和功率、机械能…………………………………………………………………………17
考查功和功率的计算与公式,以及机械能的转化与守恒定律
倒计时13天
➤简单机械……………………………………………………………………………………27
考查杠杆、滑轮、斜面等简单机械的原理、公式及应用
倒计时12天
➤内能…………………………………………………………………………………………38
考查内能的概念、改变方式及热量计算
倒计时11天
➤说理论述……………………………………………………………………………………48
运用科学原理和规律,通过严谨的逻辑推理和准确的语言表达,解释科学现象、分析实验设计
倒计时15天 遇到难题别慌张,你难人也难,稳住心态是关键。
电与磁、家庭电路
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:电与磁考查全面覆盖磁现象、电流磁效应、电磁铁、电磁继电器、电磁感应和电动机原理。家庭电路重点考查电路连接规范、安全用电原则及故障分析。题型以选择题、填空题和实验探究题为主。浙江地区真题常结合生活科技情境,如磁浮巴士、玻璃清洁器、智能照明等。特殊题型包括电磁继电器综合应用、家庭电路故障排查、传感器控制电路设计。考查核心在于磁极相互作用判断、安培定则应用、电磁铁磁性影响因素、电磁感应现象识别及家庭电路安全规范。
►中考前沿:2026年浙江中考科学电与磁家庭电路预测将延续素养导向,强化实际应用。可能增加电磁继电器与光敏热敏传感器结合的综合控制题。家庭电路考查侧重故障排查实践和安全用电规范。跨学科融合可能涉及能量转化与电磁联系。新型实验设计如智能家居电路应用可能成为命题方向。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 磁现象与磁场(基础考点)
磁性、磁体、磁极、磁化
1.磁性:物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质。
2.磁体:具有磁性的物体。
3.磁极:磁体上磁性最强的部分。任何一个磁体都有且只有两个磁极:南极(S) 和 北极(N)。
磁极间相互作用规律:同名相斥,异名相吸
4.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
1. 磁性吸引铁、钴、镍等物质,不是只有铁。
2. 任何磁体都有两个磁极(N极和S极),不可分割。
3. 相斥可直接证明两者都有磁性且为同名极;相吸则不能确定(可能一有磁性一无磁性,或为异名极)。
4. 方法:用磁体的一极沿同一方向反复摩擦;或将其放入通电螺线管中。
规律:被磁化物体与磁体接近端为异名磁极。
磁场与磁感线
1.磁场:磁体周围存在的一种传递磁力作用的特殊物质。
基本性质:对放入其中的磁体产生磁力作用。
2. 磁感线:为描述磁场而假想的、有方向的曲线。
1. 磁场是真实存在的物质,磁感线是假想的模型,用来描述磁场。
2. 磁场中某点的方向:该点小磁针静止时N极所指方向。
3. 磁感线特点:外部从N极出发回到S极;闭合曲线;不相交;疏密表强弱。
地磁场
地磁场:地球周围存在的磁场。地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近。
1. 地理两极与地磁两极不重合,存在“磁偏角”。
2. 小磁针指南北,是因为受到地磁场的作用。
终极考点2 电生磁(重点)
电流的磁效应
【奥斯特实验】
注意:小磁针应与导线平行放置,而导线应该南北放置,避免地磁场的干扰。
①在小磁针上方放置一根与小磁针平行的直导线,当给直导线通电时,可观察到小磁针发生了偏转。电路断电后,小磁针不发生偏转。
结论:小磁针受到了力的作用,通电导线的周围存在磁场。
②改变电流方向,观察到小磁针偏转方向发生改变。
结论:通电导线周围的磁场方向与电流的方向有关。
1.电流的磁效应:通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场。丹麦物理学家奥斯特通过实验首先发现。
2.直导线周围的磁场:以导线上各点为圆心的一个个同心圆,离直线电流越近,磁性越强,反之越弱。
安培定则(右手螺旋定则):大拇指指向电流方向,四指环绕是磁场方向。
通电螺线管
螺线管通电后,外部磁场与条形磁体相似。磁极方向用安培定则判断。
1. 安培定则(右手螺旋定则):用右手握螺线管,四指方向为电流方向,拇指所指端为N极。
2. 磁场形状:外部与条形磁体相似,内部磁场线从S极到N极。
电磁铁
带铁芯的通电螺线管。磁性强弱可控。
影响因素:①电流大小;②线圈匝数;③有无铁芯。(用控制变量法探究)
优点:磁性有无、强弱、方向可控。
电磁继电器
由电磁铁控制的自动开关。
1. 结构:电磁铁、衔铁、弹簧、触点。
2. 本质:利用控制电路(低压、弱电流)的通断,来控制工作电路(高压、强电流)的通断。
实现远距、自动控制。
终极考点3 磁场对电流的作用(电动机原理)
基本原理
通电导体在磁场中会受到力的作用。受力方向与电流方向和磁场方向有关。
1. 能量转化:电能 → 机械能。
2. 本现象发生的条件:导体通电并置于磁场中。
3. 与“电磁感应”对比的核心:本现象有电源,导体通电而运动。
电动机
利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成。为使线圈持续转动,需用换向器。
1. 换向器作用:当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中电流方向,使线圈得以持续转动。
2. 不转可能原因:线圈处于平衡位置、电流太小、摩擦过大、电路断路等。
原理图
终极考点4 磁生电(发电机原理)(重点)
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,导体中会产生感应电流。
1. 条件:三要素缺一不可——“闭合电路”、“一部分导体”、“切割磁感线运动”。
2. “切割”:指导体运动方向与磁感线方向不平行。
3. 感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关。
4. 增大感应电流的方法:增强磁场、增大切割磁感线的导体的有效长度、增加线圈的匝数、增大导体切割磁感线的速度、让导体切割磁感线运动的方向与磁感线方向垂直等,都会使感应电流增大。
发电机
利用电磁感应原理,将机械能转化为电能的装置。线圈转动一周,电流方向改变两次,输出交流电。
1. 能量转化:机械能 → 电能。
2. 交流电(AC):电流方向周期性变化。我国家庭电路为220V、50Hz交流电,每秒方向改变100次。
3. 发电机与电动机结构相似,主要区别在于:发电机无电源,有滑环;电动机有电源,有换向器。
原理图
终极考点5 家庭电路的组成、连接与核心元件(重点)
组成与连接顺序
顺序:进户线 → 电能表 → 总开关 → 保险装置 → 用电器及插座。
核心原则:所有用电器、插座并联;控制开关与用电器串联。
进户线(火线与零线)
1.火线与零线之间的电压值为220V。
2.正常情况下,零线与地(大地)之间电压为0V。
1. 火线带电,零线不带电(相对大地)。
2. 测电笔是区分火、零线的工具。
电能表
1.作用:测量用户消耗的电能(电功)。
2.连接:必须串联在干路(总开关之前)。
3.铭牌参数UI的含义:允许接入用电器的最大总功率。
若同时使用的用电器总功率超过 UI,电能表会计数不准甚至烧坏。
总开关与保险装置
1.总开关(如空气开关)控制整个电路,串联在干路。
2.保险装置(保险丝、断路器)的作用:当电流过大时,自动切断电路,起保护作用。
1. 保险丝/断路器必须串联在火线上。
2. 保险丝由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。
用电器、开关与插座
1.开关:必须与用电器串联,且接在火线上。
2.螺口灯泡:螺旋套必须接零线,尾部金属柱经开关接火线。
3.两孔插座:左零右火。
4.三孔插座:左零右火上接地。
1. 这是安全用电的基石,必考。
2. 三孔插座上方的“E”孔接地,能将用电器金属外壳的电导入大地,防止触电。
3. 三脚插头上较长的脚对应接地线,保证“先接地,后通电;先断电,后断开地”。
测电笔
1.构造:金属笔尖、电阻、氖管、弹簧、金属笔尾。
2.作用:辨别火线零线。
3.正确使用:手必须接触金属笔尾,笔尖接触被测导线。
1. 接触火线时,电流路径:火线→笔尖→电阻→氖管→弹簧→人体→大地→零线,构成回路,氖管发光。
2. 绝对禁止:手接触笔尖金属体,会直接触电!
终极考点6 家庭电路故障、安全与排查(难点)
电流过大的原因
①短路(火线零线直接相连,电阻极小)。
②用电器总功率过大(P总=UI,U一定,P总越大,I越大)。
1. 这是导致保险丝熔断或空气开关跳闸的两大主因。
2. 保险丝应选择:额定电流等于或稍大于家庭电路最大正常工作电流。
触电形式与急救
①低压触电:单线触电(人地接触火线)、双线触电(人同时接触火零线)。
②高压触电:高压电弧触电、跨步电压触电。
③急救原则:立即切断电源,再用绝缘体挑开导线。
1. 安全电压:不高于36V;潮湿环境要求更低。
2. 安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
安全用电常识
列举安全用电注意事项(如不用湿手触摸开关、不在电线上晾衣服、不在高压线下钓鱼等)。
考查对安全原则的具体应用,需结合生活实际判断。
电路故障排查
①用测电笔排查:若氖管在插座两孔都发光,是零线断路;若都不发光,是火线断路。
②用“校验灯”排查:
校验灯不发光:该支路断路。
校验灯发光暗淡:该支路正常(与校验灯串联分压)。
校验灯正常发光:该支路短路(校验灯独享220V电压)。
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:电与磁 知识溯源:磁现象与磁场、电生磁、磁生电、磁场对电流作用
1.(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.
2.(2025·浙江·中考真题)小科设计了一款智能照明灯,其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光,光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电磁铁的上端为S极
B.当光照强度增强,控制电路中的电流将变小
C.当光照强度减弱,电磁铁的磁性增强
D.灯泡应设计在A和B两接线柱之间
3.(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 。
4.(2025·浙江·中考真题)智能自动化管理是未来社会的发展趋势。如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图,其中光敏电阻R的阻值随照度变化的关系如图乙所示(照度表示物体被照明的程度,单位是lx)。请你回答下列问题:
(1)电磁继电器是利用电流_______效应工作的,当光照强度增强时,光敏电阻的阻值将_______,控制电路中的电流将变大。长时间使用后,控制电路中的电流将降低。
(2)当开关S闭合,光敏电阻上的照度大于或等于0.4lx时,警示灯L恰好亮起。已知控制电路的电源电压为22V,电磁继电器的线圈电阻为10,此时控制电路中的电流是_______A。
5. (2023·浙江湖州·中考真题)美好生活从早餐开始。图1所示为某款面包机及其部分参数。该面包机有两个完全相同的加热仓,可实现单独加热。小明在使用过程中发现这款面包机有如下功能:功能一:设定时间后(定时开关闭合),放入面包片,按下按键,面包机就开始工作;功能二:到了设定时间,定时开关自动断开,弹出面包片。
(1)根据题干,两加热仓加热电阻的连接方式是________;(选填“串联”或“并联”)
思考后,小明根据面包机的功能自己设计了电路图,如图2。AOB为杠杆,O为支点,杠杆上仅触点1、2导电。
(2)根据面包机的参数,计算加热电阻R1的阻值;
(3)请根据小明设计的电路图来分析面包机是如何实现功能二的。
6. (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__________。
备考策略
1.抓三大现象脉络:电生磁(奥斯特)→磁对电作用(电动机)→磁生电(法拉第)。解题时先定性。
2.记两个“定则/方向”:
电生磁(判N极) → 用安培定则。
磁生电(判电流) → 看运动方向和磁场方向。
3.辨两个“机器”:
电动机:有电源,电能→机械能,有换向器。
发电机:无电源(靠外力转),机械能→电能,产生感应电流。
4.明一个“开关”:电磁继电器,核心是理解其作为由电磁铁控制的自动开关,如何实现“低压控高压、自动控制”。
题组二 情景设定:家庭电路 知识溯源:家庭电路组成与作用、安全用电、故障分析
7.(2021·浙江台州·中考真题)电给人类的生活带来极大的方便,然而使用不当时,也会给人们带来危害,下列符合安全用电原则的是( )
A.超负荷使用插座
B.用湿手触摸开关
C.将插头的接地插脚掰弯使用
D.放风筝时远离高压设备
8.(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
9.(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.
10.(2022·浙江舟山·中考真题)寒冷的冬天,人们经常会使用油汀取暖器,如图为小舟家油汀取吸器的工作原理示意图,R1和R2为发热体,其部分参数如表所示,试回答问题:
产品类型
油汀取暖
额定电压
220V
发热体R1规格
48.4Ω
发热体R2规格
96.8Ω
操作挡位
三挡
(1)取吸器的工作原理:导热油是一种易导热但不易___________的液体。接通电路,发热体放热,导热油吸热、温度升高。___________变小在油管内上升,同时向周围的空气热到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热;
(2)取暖器有高、中、低三挡,小舟选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律,取暖器工作25分钟后,温控开关断开停止加热,5分钟后温控开关又自动闭合,取暖器再次工作,如此循环,维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时,取暖器每小时消耗多少电能?___________
(3)某次使用时,取暖器突然不工作了,于是小舟和父亲一起寻找故障。接入电源,闭合所有开关,用测电笔检测a~i各处,发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光,根据此现象,可以推测取暖器发生的故障是___________。
备考策略
1.抓连接,明规则:死记硬背连接顺序和安全接线规则(开关接火线、左零右火、螺口灯接法),这是作图和选择的基础。
2.辨元件,懂原理:清晰理解电能表、保险丝、测电笔、断路器的作用、连接方式和原理。
3.析故障,用工具:掌握“电流过大”的两大原因,并熟练运用“测电笔现象”和“校验灯亮度”来推理电路故障类型,这是高分的关键。
4.重安全,会应用:熟记安全电压、触电形式、急救原则和日常安全注意事项,能解释相关生活现象。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.磁共振成像是利用强静磁场和变化磁场使人体组织成像的一种医学成像技术。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是( )
A.铁在磁场里会被磁化
B.电磁感应原理
C.电流的化学效应
D.电流的热效应
2.杭绍甬高速为国内首条“超高速智慧公路”,其路面下预埋电磁感应线图,未来汽车在高速行驶时,电动汽车的车载感应线圈内就会产生感应电流,可实现边行驶边充电(如图所示)。下图中可以反映该过程原理的是( )
A. B. C. D.
3.“珍爱生命,安全用电”是公民必备的安全意识。下列做法符合“安全用电”的是( )
A.在楼道内对电瓶车充电 B.电器长期不用拔掉插头
C.在高压线旁放风筝 D.测电时接触笔尖金属体
4.甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极,弧线是部分未标方向的磁感线,如图所示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极,下列描述正确的是( )
A.甲、乙都是S极
B.甲、乙都是N极
C.甲是S极,乙是N极
D.甲是N极,乙是S极
5.如图是路灯自动控制电路,灯L白天自动熄灭、夜晚自动亮起。控制电路的电压U恒定,为光敏电阻,其电阻随光照强度而变化,为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.电磁铁右端为S极
B.的阻值随光照强度的增大而增大
C.当光照强度增大时,两端的电压减小
D.若换成阻值稍大的电阻,灯L的发光时间缩短
6.电吉他的拾音器能把琴弦振动的声信号转化为电信号,其基本结构如图所示。
(1)金属弦被下方的磁铁磁化。当弦向下运动时,以弦为参照物,下方线圈向________(填“上”或“下”)运动,从而在线圈处产生感应电流;当弦向上运动时,线圈中的感应电流方向________(填“改变”或“不变”)。
(2)该过程的原理与________(填字母)的原理相同。
A.电动机 B.电磁铁 C.发电机
7.2026年2月,我国10兆瓦风电机组正式并网发电,标志着我国大容量风力发电机组应用实现新突破。
(1)风力发电机是根据______________原理制成的。
(2)若风力发电机组的功率为10000千瓦,则每天最多能发______________千瓦时的电能。(一天按24小时计算)
(3)叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一,叶片截面制成图甲形状。当风以图乙所示角度流经叶片时,______________(选填“前”或“后”)侧气压大,叶片顺时针转动。
8.如图甲所示是小金家的部分家庭电路的电路图,小金在家用甲台灯学习时,突然台灯的灯丝断了,而屋内的照明灯依然正常发光。小金用试电笔检测插座c、d两孔时发现,d孔能使试电笔的氖管发光,c孔不能使试电笔的氖管发光,则甲、乙两根进户线中__________(填“甲”或“乙”)是火线,若小金将屋内的照明灯的开关S1断开,用试电笔检测灯两端的a、b两点,会发现__________(填“a”、“b”或“都”)能使试电笔的管发光。他家的电能表的铭牌如图乙所示,现只将某用电器单独接在该表上工作20min,电能表转盘转了300圈,则该用电器在上述时间内消耗的电能为__________。
9.教室长时间密闭会导致室内二氧化碳浓度上升,从而影响学生的听课效率。为此,小南设计了如图甲所示的自动换气设备,其中控制电路电压恒为6V,气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的变化图像如图乙所示,当通过线圈的电流大于等于50mA时,衔铁被吸下,电动机M工作,加快室内外空气交换,从而降低室内二氧化碳浓度,当通过线圈的电流小于等于40mA时,衔铁弹回,指示灯L亮,使教室内二氧化碳浓度维持在一定的范围。(电磁铁线圈电阻不计)
(1)现有两盏规格分别为“220V0.2A”、“220V0.05A”的小灯泡,且该自动换气设备在白天均处于待机工作状态,从节能角度来讲,指示灯L所选的规格应为________;
(2)若滑动变阻器的阻值为60欧姆,则该自动换气设备能调节的室内二氧化碳浓度范围为多少?(写出计算过程)
(3)电动机频繁处于工作与不工作状态间转换,会导致电动机寿命变短。为此,小南想通过提高该设备二氧化碳浓度调节的最大值来扩大室内二氧化碳浓度的调节范围,下列方法可行的是_________(填字母)。
A.适当减小控制电路的电源电压 B.适当增加控制电路的电源电压
C.适当减小电磁铁的线圈匝数 D.适当增加滑动变阻器接入电路的阻值
10.一种常见的电热水器内部结构如图,为使用安全,电热水器在用电加热到一定温度时,会通过温控开关S自动切断电路,同时插头上的红色指示灯L会熄灭,起到提示作用。
(1)通电后, 电热丝能够产生热量,其原理是___________;
(2)从用电安全的角度考虑,图中b接的是进户线中的____________;
(3)已知电热丝R 正常工作时的电功率为550瓦,试计算其工作1分钟消耗的电能____________焦。
倒计时14天 考场上,你的对手从来只有过去的自己,而非他人。
功和功率、机械能
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:功和功率考查重点为功的计算公式应用、功率概念理解及计算、机械效率分析。机械能考查涵盖动能势能大小影响因素、机械能守恒条件判断、能量转化过程分析。题型以选择题、填空题、实验探究题和综合计算题为主。浙江地区真题常结合体育项目、交通工具、简单机械等生活科技情境。特殊题型包括图像分析计算、多过程能量转化分析、创新实验设计如探究动能影响因素。考查核心在于公式灵活运用、实际情境建模和能量守恒思想应用。
►中考前沿:2026年浙江中考科学功和功率机械能预测将强化素养导向和实际应用。可能增加复杂运动过程中的功和功率动态分析、多形式能量转化综合题。考点可能聚焦于新能源技术中的能量转换效率计算、体育运动中的生物力学分析。图像信息提取能力和实验方案设计评价仍是重要考查方向。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 机械能及其转化
动能
①概念判断:一切运动的物体都具有动能。
②影响因素分析:通过控制变量法比较质量(m)和速度(v)的影响。
1. 记结论:质量相同,速度越大动能越大;速度相同,质量越大动能越大。
2. 懂方法:探究实验用“木块被推动的距离”反映动能大小(转换法)。
重力势能
①概念判断:物体由于被举高而具有的能量。
②影响因素分析:比较质量(m)和高度(h)的影响。
1. 记结论:质量相同,高度越高重力势能越大;高度相同,质量越大重力势能越大。
2. 懂方法:探究实验用“下陷深度”反映重力势能大小(转换法)。
弹性势能
①概念判断:物体由于发生弹性形变而具有的能量。
②影响因素:弹性形变越大,弹性势能越大。
注意:弹性势能的大小与材料本身的弹性(如弹簧的劲度系数)也有关,但初中主要考查与形变量的关系。
机械能及其转化
①机械能定义:动能和势能(重力势能、弹性势能)的总和。
②转化判断:分析物体运动过程中,动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化。
③机械能守恒:
条件:只有动能和势能相互转化(即忽略空气阻力、摩擦力等)。
表现:机械能总量保持不变。
1. 转化分析步骤:看速度、高度、形变如何变化→判断动能、重力势能、弹性势能如何变化→确定机械能总量是否变化(考虑是否有摩擦阻力)。
2. 最高点/最低点:竖直上抛最高点动能为0;斜抛最高点水平速度不为0,动能不为0。
3. 常考模型:滚摆、单摆、过山车、蹦极、弹簧小球等。
终极考点2 功
功的概念
在科学上,如果物体受到力的作用,并且在这个力的方向上通过了一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
做功的两个必要因素,必须同时满足:
① 作用在物体上的力(F)。
② 物体在力的方向上通过了一段距离(s)。
不做功的三种情况
1. 有力无距(劳而无功):如推石头未动。
2. 有距无力(不劳无功):如踢出的足球在空中运动,人对球不做功。
3. 力距垂直:如手提水桶水平移动,提力对水桶不做功。
根据实例判断是否做功。
功的计算
1. 公式:W = F s
2. 单位:焦耳(J),1J = 1N·m。
3. 应用关键:
F与s必须对应(同一个力及其方向上的距离)。
距离s必须是物体在力F方向上实际移动的距离。
①直接应用公式W=Fs计算。
②结合二力平衡、滑轮组、斜面等情境进行综合计算。
做功的实质
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。
可以用功来量度能量转化的多少,能量的单位与功的单位一样,也是焦耳。
终极考点3 功率
功率的概念
①概念:单位时间里完成的功叫做功率。
②物理意义:物体做功的快慢。
功率大≠做功多,还要看时间。
功率的公式与比较
①定义式:P = W / t。
②比较做功快慢的三种方法。
1. 比较方法:相同时间比功,或相同功比时间,或比较P=W/t的比值。
2. 单位:瓦特(W),1W = 1J/s。
公式P=Fv及其应用
①推导:P = W/t = Fs/t = Fv。
②应用:分析汽车上坡、牵引力与速度的关系。
1. 适用条件:力F与速度v方向一致,且物体做匀速直线运动。
2. 核心关系:当功率P一定时,牵引力F与速度v成反比。这是分析汽车换挡、起重机吊装等问题的关键。
3. 常考情景:汽车以恒定功率启动或运动时,上坡需要更大牵引力,所以需换低速挡(减小v)来增大F。
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:各种运动模型中动能势能变化 知识溯源:动能势能影响因素、机械能守恒
1.(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
2.(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
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
4.(2025·浙江·中考真题)如图甲所示,在高铁站,离站台边缘一定距离的地方有一块黄色区域,人必须站在黄色区域以外的地方候车。这是因为列车进站时车厢附近空气流速大、压强______,乘客若离列车很近会被“推”向列车,从而发生危险。为了充分利用能量,某地高铁站火车进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。如图乙所示,进站上坡前关闭发动机,列车由于具有_______冲上缓坡,这样设计可以让列车无动力滑行,进站时将动能转化为_______能储存起来。
5. (2023·浙江衢州·中考真题)小科用如图装置研究动能大小的影响因素。
(1)将质量不同的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下,比较木块被小钢球推出的距离大小,这样做的目的是为了研究动能大小与_______的关系;
(2)木块向前移动一段距离后停止,这一过程中木块的机械能转化为_______能。
题组二 情景设定:各种运动过程中功和功率的计算 知识溯源:功和功率的概念和计算
6. (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
7.(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。
8.(2025·浙江·中考真题)同学们好奇古人是如何将巨物搬到高处的(省略古人劳动场景),将相关猜想画成如下简图。其中,A与石头之间用绳索固定,AC是杠杆,C处用人体的重力拉动杠杆,AC=4.8m,AB=0.8m,石头重5000kg。
(1)此杠杆是______(填“省力”或“省距离”)杠杆;
(2)在某次操作中,石头在MN上移动0.1m,高度升高0.05m,求克服石头重力做的功________;
(3)在某次操作中,绳子与AC垂直,AC与竖直方向成30°,要拉动巨石,绳子对巨石的拉力至少为32100N,假设每个人的体重是60kg,C处要用多少个人才能把石头拉起________?
9.(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。
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?___________
备考策略
1.先判状态,再定能量:分析机械能问题时,先确定研究对象和过程,标出速度、高度、形变的变化点,再判断各种能量的转化。
2.紧扣“两因素”,判断功与否:看到“做功”问题,立刻用“两个必要因素”去筛查,尤其注意“力距垂直”的陷阱。
3.公式选用看条件:
求功率,已知W和t,用P=W/t。
涉及匀速运动,已知F和v,用P=Fv。
在滑轮组、斜面等机械效率综合题中,这两个公式常结合使用。
4.抓住“P一定,F与v成反比”:这是解决许多动力机械问题的万能钥匙。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.机器狗能搬运重物,如图所示。若不计空气阻力,下列情境中,机器狗对重物做功的是( )
A.蹲着不动
B.驮着重物上楼
C.驮着重物在水平冰面上滑行
D.人把重物搬到机器狗上
2.春晚《武BOT》节目是我国传统文化创新表达,机器人丝滑的动作将中华武术演绎得淋漓尽致。下列说法正确的是( )
A.机器人充电时,化学能转化为电能
B.机器人挥剑舞动时,不需要消耗能量
C.机器人运动时,电能主要转化为机械能
D.机器人做空翻动作上升时,重力势能不变
3.如图,某同学用大小恒为100牛的推力,10秒内将轮椅沿斜面从地面匀速推到了顶部。已知轮椅和人的总重720牛,斜面高为0.5米,长为6米。下列说法正确的是( )
A.推力做功50焦
B.克服轮椅重力做功4320焦
C.推力的功率为36瓦
D.此时斜面的机械效率为60%
4.如图,小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千,他们的重力分别是、,且,某次从最高点下摆到最低点的过程中,他们重力做功的大小分别为、,重力做功的快慢分别为、。则( )
A.
B.
C.
D.
5.直线下降一定比曲线快吗?科技馆的展厅里有一个演示装置(图甲),其示意图如图乙所示。将两个完全相同的小球M、N从同一高度同时由静止释放(不计摩擦和空气阻力),分别沿直轨道和弧形轨道运动,N球先到达终点。下列说法正确的是( )
A.释放时,两球的重力势能不同
B.运动中,N球的机械能大于M球
C.到达各自轨道中点时,N球的动能大于M球
D.运动过程中,两球的内能逐渐增大
6.随着冬奥带来的冰雪热潮持续升温,冰壶运动正从专业赛场走向大众生活。图1为冰壶场地的示意图,其冰面粗糙程度处处相同。运动员从a点推动冰壶至b点时松手,运动员留在投掷线左侧,冰壶继续运动直至停在c点,整个过程冰壶速度变化如图2所示。下列说法正确的是( )
A.a到b的过程中冰壶的动能一直增大
B.运动员在t1~t2时间内对冰壶不做功
C.运动员是在t2时刻松开冰壶的
D.冰壶能够从b运动到c是由于冰壶受到惯性的作用
7.我国“天舟”货运飞船被称为“太空快递员”,与“天宫”空间站对接时要经历复杂的机动控制过程。在接近过程中,发动机向后喷射气体获得向前的推力;当飞船与空间站同向、同高度、相对静止时,二者可安全对接。
(1)在接近过程中,“天舟”货运飞船获向前推力的施力物体是 。
(2)在对接瞬间,空间站的惯性比飞船大,是因为空间站的________(填“质量”或“速度”)更大。
(3)货运飞船在返回地球的过程中,穿越大气层时会与空气剧烈摩擦,其机械能会________(填“增大”“减小”或“不变”)。
8.千岛湖某景区配置了“飞天魔毯”,游客无需步行上山,坐在传送带上即可由“飞天魔毯”带至山上,如图甲所示。已知该“飞天魔毯”长度为400米,落差达100米,游客坐着“飞天魔毯”上山时,可以视为沿斜面匀速上升,模型图如图乙所示。
(1)上升过程中,传送带对游客的支持力对游客有无做功?答:________(选填“有”或“无”)。
(2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时,此时该游客受到摩擦力的方向是: 。
(3)游客坐在魔毯上从底部以1m/s的速度上升到顶部。已知该游客的质量为50kg,不计密气阻力,请计算“飞天魔毯”运行过程中,传送带对该游客做功的功率________。
9.一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患,如图甲所示。小温想这类广告牌容易倾倒,是否与底座宽度有关?他绘制了这类广告牌的结构图(如图乙所示),制作两个展板相同、底座长度相同且宽度不同的模型,底座质量不计,如图丙所示。他先后两次释放铁球,分别撞击两块展板最上端。
(1)如图丁所示,小温拉起铁球,松手后铁球由静止向下摆动,铁球的重力势能转化为_______。
(2)实验中用铁球撞击代替手推的优点是 。
(3)撞击后发现:两块展板都未倾倒,无法得出结论。在不改变图丁的实验装置前提下,如何进一步验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄的越容易倾倒”?请写出你的操作方法
。
(4)除了底座宽度,这类广告牌容易倾倒还可能与_______有关。
10.简单机械中的人体杠杆,给予人类行走与奔跑的能力,如图所示是人将双脚踮起时腿脚部的杠杆模型,F是小腿部肌肉群产生的动力,作用在A点,B点是重心,O点为支点。(g取10N/kg)
(1)请在图中画出力F的力臂。
(2)举重训练中,运动员需要在负重的情况下,不断将脚尖踮起、放平,假如运动员质量为50千克,肩上扛着总质量为40千克的杠铃,不断地将脚尖踮起,放平。所受的重力可以看成是集中在B点。B点位于AO的中点,则此人将脚尖踮起时,肌肉(至少)需要产生多大的力?(写出计算过程)
(3)如果此人(质量为50千克)一分钟内能将脚尖踮起20次,每次踮起,脚跟离地10cm,则此人的小腿部肌肉群克服自身重力做功的功率是多少?(写出计算过程,计算结果保留两位小数)
倒计时13天 每一分努力,都在为青春加冕。
简单机械
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:简单机械考查全面覆盖杠杆五要素、平衡条件、类型判断、滑轮组特点及机械效率计算。题型以选择题、填空题、实验探究题和综合计算题为主。浙江地区真题常结合晾衣架、开瓶器、老虎钳、吊装机等生活科技情境。特殊题型包括动态杠杆分析、最小力问题、滑轮组特殊绕法受力分析、机械效率与功功率综合计算。考查核心在于原理应用、公式计算、实际情境建模和探究能力。
►中考前沿:2026年浙江中考科学简单机械预测将强化素养导向和实际应用。可能增加杠杆与浮力压强结合的跨学科综合题。考点可能聚焦复杂杠杆系统分析、滑轮组机械效率探究实验、创新工具中的机械原理分析。图像信息提取和方案设计评价仍是重要考查方向。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 杠杆
杠杆五要素
1. 支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。
2. 作图规范:①找支点;②画力的作用线(虚线延长);③过支点作垂线(虚线);④标力臂(大括号)。
①力臂定义:从支点到力的作用线的垂直距离。(注意:不是支点到力的作用点的距离)。注意力臂的画法。
②根据力臂画力。注意支点在两力的作用点之间时,两力的方向指向杠杆同一边,当支点在两力作用点之外,两力方向指向杠杆两边。
杠杆的平衡条件
1. 概念:杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时,我们称该现象为杠杆平衡。
2. 杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2
杠杆平衡条件的应用F1l1=F2l2,,动力、阻力、动力臂和阻力臂知道其中任意三个量就可以求出第四个量。
杠杆的分类与应用
1. 三类杠杆对比:
省力杠杆(l1>l2):省力费距离。实例:撬棒、羊角锤、钢丝钳。
费力杠杆(l1<l2):费力省距离。实例:镊子、钓鱼竿、筷子。
等臂杠杆(l1=l2):不省力不省距离。实例:天平。
2. 省力杠杆不一定省功,只是省力但费了距离。
① 根据动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆类型。
② 列举生活中常见的杠杆实例。
终极考点2 滑轮
定滑轮
1. 实质:等臂杠杆。
2. 特点:不省力,但可以改变力的方向。
动滑轮
1. 实质:动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
2. 特点:省一半力(F= G),但费一倍距离(s=2h),且不能改变力的方向。
注意:若力的方向不与动滑轮直径垂直,则省的力小于一半,不是最省力的方法。
滑轮组
1. 概念:将定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
2. 作用:滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向。
滑轮组确定承担物重绳子段数n的方法:在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线,将它们隔离开,只计算绕在动滑轮上的绳子段数n。
类型
自由端拉力和总重力(摩擦力)的关系
绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h(或物体移动距离s物)的关系
移动速度的关系
竖直拉物体
s=nh
v自=nv物
水平拉物体
s=ns物
v自=nv物
终极考点3 斜面与机械效率
斜面的作用
1. 斜面是一种简单机械,使用它省力但费距离。
2. 斜面的机械效率:η=W有 / W总 ×100% = Gh/FL×100%
3. 影响斜面机械效率的因素:斜面倾斜程度、斜面粗糙程度。粗糙程度相同的斜面,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。
1.高度相同时,斜面越长越省力。
2.斜面的额外功一般是克服斜面摩擦做的功,若斜面光滑无摩擦,则无额外功,有用功等于总功。
3.求斜面摩擦力的方法:
Gh,,,
有用功、额外功、总功
1. 有用功 (W有):为了达到目的必须做的功。
提升重物:W有=Gh。
水平拉物:W有=fs物(克服摩擦力做的功)。
2. 额外功 (W额):并非我们需要但又不得不做的功。
主要来源:克服机械自重(动滑轮重、杠杆自重)和摩擦做的功。
3. 总功 (W总):动力(拉力)做的功。
W总=Fs。
总功必定大于有用功
W总=W有+W额
机械效率
1. 概念:科学上把有用功跟总功的比值叫做机械效率。
2. 计算公式:η=W有 / W总 ×100%
3. 提高机械效率的方法
①增加有用功,如在机械能承受的范围内增加每次提起重物的重力;
②减小额外功,如改进结构使机械更合理、更轻巧,尽量减小摩擦力等。
①机械效率表示的是有用功占总功的比例,不能反映有用功或总功的多少;
②机械效率总是小于1;
③机械效率是表征机械性能的重要指标,机械效率越高,机械的性能越好。
真题精研--复盘经典 把握规律
题组一 情景设定:生活中存在的简单机械分析 知识溯源:杠杆、滑轮、斜面、机械效率
1.(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.
2.(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%
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
4.(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
5. (2023·浙江绍兴·中考真题)赛龙舟自古以来在我国广为流传,现已成为亚运会比赛项目。如图是运动员在室内进行划桨训练的两个场景,图甲是训练装置的结构示意图,绳子系在“船桨”的A端,运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”,重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为20千克,“划桨”一次拉过绳子的距离为60厘米。(船桨重、绳重与摩擦均不计)
(1)该装置中两个滑轮的作用是__________;
(2)“划桨”一次,人至少做功__________焦;
(3)图乙是某种耐力练习示意图,保持“船桨”与绳子垂直并静止。若OA为60厘米,OB为40厘米,当一只手握在O端,另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。求此时力F的大小_______ N。
6. (2023·浙江台州·中考真题)电动微单车可有效地减轻交通压力。如图为某一电动微单车,其部分参数如下表所示。
名称:电动微单车
包装尺寸:
纯电续航距离:
最高时速:
(1)装有电动微单车的包装箱总质量为20千克,平放在水平地面上时对地面的最小压强是___________ ;
(2)如图是某同学使用扳手组装电动微单车时的简化俯视图,其中O是支点,A是动力作用点,B是阻力作用点,此时扳手相当于___________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(3)一定条件下,电动微单车充满电后,能以最高时速匀速行驶0.8小时,共行驶了___________千米。
7. (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)
8.(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?___________
9.(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。)
10.(2025·浙江·中考真题)同学们好奇古人是如何将巨物搬到高处的(省略古人劳动场景),将相关猜想画成如下简图。其中,A与石头之间用绳索固定,AC是杠杆,C处用人体的重力拉动杠杆,AC=4.8m,AB=0.8m,石头重5000kg。
(1)此杠杆是______(填“省力”或“省距离”)杠杆;
(2)在某次操作中,石头在MN上移动0.1m,高度升高0.05m,求克服石头重力做的功________;
(3)在某次操作中,绳子与AC垂直,AC与竖直方向成30°,要拉动巨石,绳子对巨石的拉力至少为32100N,假设每个人的体重是60kg,C处要用多少个人才能把石头拉起________?
备考策略
1. 画模型,找关系:遇到滑轮组或杠杆题,第一步是画出等效示意图,标出已知量。对于滑轮组,最关键的是准确数出承担物重的绳子段数 n,这是解题的关键突破口。
2.分清功,算效率:机械效率的计算是必考内容。牢记三种功的定义,特别是水平拉动时,有用功是克服摩擦力做的功(W有=fs),而不是提升重物的功。
3.抓平衡,用条件:杠杆平衡条件 F1l1=F2l2是计算和作图的基础,一定要熟练运用。特别注意实验题中平衡螺母的调节(“左低右调,右低左调”)。
4.多练习,防陷阱:考试中常把滑轮组和浮力、压强结合,或者给出复杂的绕线方式,平时要多加练习,提高识图和建模能力。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.如图甲中的球形石墩,小科用图乙的方式移动它。关于小科的做法,下列说法正确的是( )
A.省功
B.省力
C.费力
D.省距离
2.如图所示,人体的手臂可视为杠杆,手握哑铃抬起手臂,手臂在肱二头肌的拉力作用下C绕肘关节O点转动。关于其原理,下列示意图正确的是( )
A. B. C. D.
3.下列各图是正在使用的杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
A.铡刀
B.羊角锤
C.撬棒
D.钓鱼竿
4.在测量斜面机械效率的实验中,斜面长1.0m、高0.4m,现将一重为6N的物体用沿斜面向上的拉力F由底部匀速拉至顶部,F的大小为4N(忽略绳子的重力),则下列说法错误的是( )
A.图中所示拉力克服物体重力做有用功为2.4J
B.斜面的机械效率为60%
C.物体受到的摩擦力为1.6N
D.只增加物体在斜面上运动的长度,所测斜面的机械效率将变小
5.如图为某学生用所做的升降电梯模型模拟电梯的工作情况,电动机的拉力为F,动滑轮重为5N,在10s内将重20N的轿箱连同内部5N的物品一起匀速升高了1m,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力F做功的功率为1.5W
B.滑轮组的机械效率为16.7%
C.与电动机相连的绳端移动的速度为0.3m/s
D.与电动机相连的绳端拉力大小为12.5N
6.随着生活水平的提高,人们越来越注重健身运动。
(1)如图甲为锻炼臂力的健身器材结构示意图,向下拉吊环时,重物会向________(选填“上”或“下”)运动。2秒内用100牛的力将吊环向下拉动20厘米,此过程中人拉力做功的功率为________W。
(2)做仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力,人体的重力G为阻力,如图乙所示。请画出此时人体杠杆模型的动力臂(用字母L标注)。
7.学校运动会上,小育竖直举着旗杆前进。水平向右的风对红旗的作用力为20N,作用在旗杆上的A点。已知,,小育的双手分别握在B、C两点。若以C点为支点,要使旗杆保持竖直静止,则在B点施加的水平方向最小推力为______N,此时旗杆可看成______杠杆(选填“省力”“费力”“等臂”)。
8.升降篮球架的使用可以满足儿童篮球爱好者的运动需求。某款升降篮球架如图1所示,底座是由塑料制成的空心体,使用时需在底座灌入沙子。填充沙子后,篮球架的总质量为60kg,篮球架底座和地面总接触面积为。
(1)填充沙子后的篮球架静止放置在地面上时,对地面的压强为___________Pa;
(2)抓住篮筐悬挂在上面可能会造成篮球架倒塌,图2为该款篮球架的结构简图,其中A点为篮球架底座最左侧与地面的接触点,A点距篮球架的重力作用线距离为35cm。若对篮筐产生一个竖直向下300N的力F,F作用线距离A点20cm,篮筐距离地面1.5m。请通过计算判断该篮球架是否会侧翻?
9.古代劳动人民利用如图1所示的桔槔取水:竖直向下拉动右端绳索,使水桶下降;装水后竖直向上拉动绳索,由于左端重物(坠石)的重力作用,可将水桶轻松提起。图2是小科根据图1绘制的该桔棒的杠杆模型,假设AO=3米,BO=1.5米,坠石重为90牛,水桶重为30牛。
(1)若人不拉B处绳索,仅靠坠石提水,不计摩擦和杆重,则:
①一次最多可以提取_________牛的水。
②某次提水时,坠石下降1米,坠石重力做功多少焦?_________
(2)若坠石的悬挂点A向_______(填“左”或“右”)移,可使向上提水时能更省力,但向下拉水桶时更费力。
10.赛龙舟自古以来在我国广为流传,现已成为亚运会比赛项目。如图甲是运动员在室内进行划桨训练的装置结构示意图,绳子系在“船桨”的A端,运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”,重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为25千克,“划桨”一次拉过绳子的距离为70厘米(船桨重、绳重与摩擦均不计)。
(1)该装置中滑轮是_________(填“定滑轮”或“动滑轮”)。
(2)运动员“划桨”一次的过程中至少要做功多少?
(3)图乙是某种耐力练习示意图,运动员需保持“船桨”与绳子垂直并静止。练习过程中,运动员一只手需握在O端,另一只手握在B点并施加垂直“船桨”的力F。若OA为60厘米,OB为40厘米,求此时力F的大小。
倒计时12天 青春无畏,笔锋所向,静待花开。
内能
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:内能考查全面覆盖分子动理论、内能概念及改变方式、比热容特性及应用、热机工作原理及能量转化。题型以选择题、填空题和简答题为主。浙江地区真题常结合自热食品、火箭发射、热机模型等生活科技情境。特殊题型包括图像分析判断物质吸放热情况、实验探究设计如比较不同物质吸热能力、热机冲程与能量转化综合辨析。考查核心在于概念辨析、原理应用和实际现象解释。
►中考前沿:2026年浙江中考科学内能预测将强化素养导向和实际应用。可能增加新能源技术中的能量转化效率分析、跨学科综合题如结合电学或力学的内能变化分析。考点可能聚焦于分子动理论解释生活现象、做功与热传递的实质辨析、比热容在调节气候或工程中的应用。创新实验设计如探究不同燃料热值可能成为命题方向。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 分子动理论与内能基础
分子动理论
1. 物质由大量分子组成。
2. 分子在永不停息地做无规则运动。
3. 分子间存在相互作用的引力和斥力。
4. 分子间存在间隔。
1. 扩散现象:证明分子在不停地做无规则运动。
2. 分子间距与作用力:间距变大,引力、斥力都减小,但斥力减小得更快。
内能的概念
定义:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
1. 一切物体在任何情况下均具有内能。
2. 物体内能的大小与温度有关。物体温度升高,分子热运动加快,内能增大,反之,物体内能减少。
3. 物体内能的大小与质量有关。相同状况下的同种物质,质量越大,内能越大。
改变内能的两种方式
1.热传递
发生条件:存在温度差。
过程:高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加。
最终结果:温度相同。
实质:内能的转移,能量形式不变。
方式:热传导、热对流、热辐射。
2.做功
外界对物体做功,物体内能增加。如压缩气体、摩擦生热、锻打物体、弯折物体。
物体对外做功,物体内能减少。如气体膨胀。
实质:其他形式的能量与物体内能的相互转化。
1.热量:热量是热传递过程中,物体内能的改变量,因此热量是个过程量。只有在热传递过程中,才能谈论热量,离开热传递过程谈热量是毫无意义的。只能说 “吸收热量”“放出热量”等。
2. 外界对物体做了多少功,就有多少其他形式的能量转化为内能;物体对外做了多少功,就有多少内能转化为其他形式的能量。
辨析
1. 热量 vs 内能:热量是过程量,不能说“含有”或“具有”热量,只能说“吸收”或“放出”热量。
2. 温度 vs 内能 vs 热量:
温度高,内能不一定大(还与质量有关)。
内能大,温度不一定高(如晶体熔化时,内能增加,温度不变)。
3. 做功与热传递的等效性:两者在改变物体内能上是等效的。
终极考点2 比热容与热传递计算
比热容
1. 定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
2. 符号:c。
3. 单位:J/(kg⋅℃)。
4. 特性:物质的属性,与质量、温度、吸放热多少无关。
1. 水的比热容:4.2×103J/(kg⋅℃),物理意义:1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2. 应用:暖气用水、汽车发动机用水冷却、海边昼夜温差小。
热量的计算
1. 公式:Q=cmΔt。
2. 吸热公式:Q吸=cm(t−t0)。
3. 放热公式:Q放=cm(t0−t)。
Δt的含义:温度变化量
热值
1. 定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
2. 符号:q。
3. 单位:固体/液体J/kg,气体J/m3。
4. 公式:Q=mq或 Q=Vq。
1. “完全燃烧”:只有完全燃烧时,放出的热量才等于mq。
2. 热值是燃料的特性:与燃料的质量、燃烧情况无关。
3. 气体燃料:注意体积V的单位是m3。
终极考点3 热机与能量转化
热机的工作原理
1. 能量转化:内能 → 机械能。
2. 内燃机:汽油机和柴油机。
1. 四个冲程:吸气、压缩、做功、排气。
2. 压缩冲程:机械能 → 内能;做功冲程:内能 → 机械能。
汽油机四冲程
1. 吸气冲程:进气门开,排气门关,活塞向下。
2. 压缩冲程:两气门关,活塞向上,机械能→内能。
3. 做功冲程:两气门关,火花塞点火,活塞向下,内能→机械能。
4. 排气冲程:排气门开,进气门关,活塞向上。
1. 判断冲程:先看气门开闭,再看活塞运动方向。
2. 做功冲程:是唯一对外做功的冲程,将内能转化为机械能。
3. 压缩冲程:是活塞对气体做功,将机械能转化为内能。
热机的效率
1. 定义:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
2. 公式:η= ×100%。
3. 提高途径:减少热损失(如废气带走的热量)、使燃料充分燃烧。
1. 效率小于1:因为有额外功(热量损失)。
2. 提高效率的方法:
使燃料充分燃烧(如将煤磨成粉末)。
减少热量损失(如加大受热面积、利用废气热量)。
减少机械摩擦。
真题精研--复盘经典 把握规律
1.(2021·浙江宁波·中考真题)在如图所示的“汽油机模型”实验中,将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机,观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
2.(2021·浙江绍兴·中考真题)如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是( )
A.水温上升时,水的内能增加
B.加热时管内的水不断汽化
C.管内气体对橡皮塞做功,其内能减少
D.试管口的“白气”是水蒸气
3.(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
4.(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。
5. (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___________。
6. (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)
7.(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:_________。
8.(2022·浙江绍兴·中考真题)图甲是某款电火锅,其内部简化电路如图乙所示,S1是旋钮开关,S2是温控开关(当锅体温度达到设定值时自动断开,当锅体温度低于一定值时自动闭合),R是指示灯的分压电阻,不起到加热作用,发热管内部结构如图丙所示,滑片转动时只能与滑动触头接触,0档为断开状态,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档是不同功率的档位,电热丝被均分为四节接入电路,其他元件的电阻均忽略不计。
(1)S1从0档转到Ⅰ档开始工作,温控开关S2的状态是___________(选填“断开”或“闭合”)
(2)加热时,锅内水温逐渐升高,其中改变水的内能的方式是___________(选填“做功”或“热传递”)。
(3)图丙中,滑片顺时针转动,发热管的加热功率增大,IV档时功率最大,则接线柱a、b、c中连入电路的应该是___________。
(4)已知电火锅IV档加热功率为1000瓦,若电火锅在Ⅲ档工作5分钟,求发热管消耗的电能。___________
9.(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。
10.(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·℃)]
备考策略
1. 抓概念,辨易混:重点区分“温度”、“内能”、“热量”这三个易混淆的物理量。
记住:温度是状态量,内能是状态量,热量是过程量。
2. 重公式,练计算:熟练运用Q=cmΔt和Q=mq进行计算,注意单位的统一和公式中各物理量的对应关系。热平衡方程Q吸 = Q放是重点。
3. 熟冲程,明转化:通过“气门开闭+活塞运动”快速判断汽油机的四个冲程,并明确每个冲程中的能量转化情况。
4. 提效率,析措施:理解热机效率的定义,并能分析提高热机效率的具体措施,这是简答题常见考点。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.如图所示的是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动,此过程中的能量转化与四冲程汽油机的下列哪个冲程是相同的( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
2.在试管里装一些水,塞紧软木塞,用酒精灯加热使水温升高。一段时间后,软木塞冲出试管,同时试管口附近出现白雾,如图所示。下列对相关现象的分析,错误的是( )
A.酒精燃烧:化学能转化为内能
B.水温升高:热传递使水的内能增加
C.试管口附近有白雾:水蒸气在试管口附近液化
D.软木塞冲出试管:其能量转换过程与汽油机的压缩冲程相同
3.如图所示的四个情景,下列说法中错误的是 ( )
A.图甲中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在引力
B.图乙中红墨水在热水中扩散得快,说明温度越高分子无规则运动越剧烈
C.图丙中试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,是将机械能转化为内能
D.图丁中活塞向下运动,这是内燃机的做功冲程
4.如图所示是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水会( )
A.吸热,内能增加
B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加
D.放热,内能减少
5.如图为小科制作的水火箭,用打气筒往瓶里打足气,打开阀门后,瓶内的水从尾部的金属管向下喷出,水火箭飞向空中,下列分析正确的是( )
A.往瓶里打气时,水火箭瓶内气体内能增大
B.往瓶里打气时,水火箭瓶内气体温度下降
C.向下喷水时,水火箭瓶内气体内能保持不变
D.整个过程中,水火箭瓶内气体的内能是通过热传递改变的
6.如图所示,某同学用天然气处给水壶中的水加热,下列说法正确的是( )
A.燃气的化学能全部被水壶内的水吸收
B.水的内能增加是通过热传递来实现的
C.天然气在使用过程中热值逐渐变小
D.水壶内水的比热容随温度升高而增大
7.小金家安装了电锅炉地暖设备,通过加热管内循环流动的水来提升室内温度。已知水的比热容
(1)加热管中的液体选用水,主要是利用水的________较大的特性。
(2)该设备工作一段时间使水温度升高5℃,管内80kg的水吸收的热量为________焦。
(3)管中热水循环一段时间,室内空气温度升高,是通过________方法增加空气的内能。
8.如图甲所示,是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯,可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的,该省油灯的结构如图乙所示,请回答下列问题:
(1)在夹层中加水,通过_______(填“做功”或“热传递”)的方式降低油温,减少了油的蒸发,达到省油目的。这主要是利用水的_____________的特性,可以吸收更多的热量;
(2)燃烧一段时间,灯油质量减少了15克,则这15克灯油完全燃烧放出的热量为___________焦。 (q灯油=4.6x107 J/kg)
9.如图甲是我国古代发明的一种取火器——火绒,把木制推杆快速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来。如图乙是小科同学建构的汽油机工作原理图。请回答:
(1)艾绒因着火点低被作为点火材料,取火后推杆会自动向右回弹,此过程类似图乙中的____________(填字母)。
(2)汽油机工作时是循环往复重复“B→_______→C”(选填“A→D”或“D→A”)的过程的。
(3)图丙所示为某汽油机的能流图,根据此图,则该汽油机的效率为η=________(用图中的字母代号表示)。
10.小明家计划购买一辆汽车,目前考虑了三种类型:传统燃油车、增程式电动汽车和纯电动汽车。请你根据所学科学知识回答以下问题。
(1)如图是传统燃油车上四冲程汽油机某个冲程的示意图,该冲程为___________冲程;
(2)增程式电动汽车在电池电量不足时,会启动燃油发电机为电池充电。发电机是根据___________原理制成的,能把机械能转化为电能;
(3)我国在纯电动汽车快速充电技术上,处于国际领先地位,投入使用的充电桩最高充电电压可达1000V,最高充电电流为1000A,若某纯电动汽车的电池容量为83kW·h,且充电时的损耗忽略不计,则将该电池充满需要几分钟?
倒计时11天 考试铃声响起前,你仍有时间为知识城堡再添块砖。
说理论述
考情透视--把脉命题 直击重点
►命题解码:浙江中考科学说理论述题主要考查运用科学原理解释现象或证明结论的逻辑推理能力。物理类常考力学受力分析、能量转化、电学电路变化、热学物态变化及光学成像原理。化学类侧重化学反应实质、质量守恒定律应用及物质性质解释。生物类涉及生理过程机制、生态系统能量流动及遗传变异原理。题型以解释生活科技现象、分析图像表格数据、证明科学结论为主。浙江真题注重真实情境创设,要求建立完整因果逻辑链并使用准确科学术语表述。
►中考前沿:2026年浙江中考科学说理论述题预测将强化跨学科整合与真实问题解决。命题可能结合碳中和、人工智能、新能源等前沿科技情境。考查重点转向复杂情境下的多因素综合分析,如力学与电学结合、化学反应与能量转化综合。答题要求更注重逻辑链条的严密性与科学表述的规范性,可能增加对论证过程完整性的评价维度。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1 物理类说理论述
物态变化与热传递
解释生活/自然现象:
① “白气”的形成与消失(液化、汽化)。
② 热管、喷雾风扇降温原理(汽化吸热)。
③ 冰箱保鲜、杨梅保存原理(降低温度减缓蒸发和呼吸作用)。
1. 情境生活化:以常见现象(如洗澡后阀门上的水珠、喷雾降温)为背景。
2. 逻辑链完整:需清晰表述“条件变化→物态变化(吸/放热)→结果”的完整因果链条。
3. 关键词准确:必须准确使用“液化”、“汽化”、“吸热”、“放热”等术语。
压强与流体力学
解释现象或设计原理:
① 车辆落水逃生(液体内部压强随深度增加)。
② 吸管吸药液(大气压作用)。
③ 风吹门关/开(流体流速与压强关系)。
1. 原理迁移:将大气压、液体压强、流体压强与流速关系等原理应用于新情境。
2. 多因素分析:常需结合多个因素分析,如“吸药”需同时考虑大气压和吸管结构。
3. 表述严谨:需说明“内外压强差”导致的结果。
力与运动
解释力学现象:
① 推车时两人同时后退(力的作用是相互的)。
② 滑板车运动与停止(力改变物体运动状态、惯性)。
③ 避险车道原理(动能转化为内能、增大摩擦)。
1. 紧扣核心概念:必须点明“力的作用是相互的”、“惯性”、“力改变运动状态”等核心观点。
2. 过程分析:需分阶段(如“运动时”、“停止蹬地后”)描述物体的受力与运动状态变化。
简单机械与功、能转化
解释机械工作原理或能量转化:
① 按压泵取液(杠杆、气压变化)。
② 火柴引燃方式比较(压力、受力面积与压强)。
③ 排球弹跳高度变化(机械能守恒与转化,克服摩擦做功)。
1. 原理综合应用:常综合考查杠杆、气压、压强、能量转化等多个知识点。
2. 对比分析:如比较不同点火方式的优劣,需从“压强”、“温度”等角度进行对比说理。
3. 能量追踪:需清晰描述过程中各种形式能量(动能、势能、内能)的转化与去向。
光学
解释成像现象:
平面镜成像大小与视觉成像大小的差异(像的大小、视角)。
1. 概念辨析:需区分“实际像的大小”与“人眼视网膜上成像的大小”。
2. 图文结合:常需结合光路图或示意图进行解释,考查空间想象与作图能力。
终极考点2 化学类说理论述
质量守恒定律
解释实验现象:
验证质量守恒定律的实验(如NaOH与CuSO₄反应),为何天平仍平衡。
1. 现象与本质关联:需将“产生沉淀”等宏观现象与“原子种类、数目、质量不变”的微观本质联系起来。
2. 装置分析:对于敞口或密闭装置,需说明是否有物质逸出或进入,从而判断天平是否平衡。
金属与酸的反应
分析曲线图表:
解释镁、铁、锌与稀盐酸反应过程中,装置内气压随时间变化的曲线(如0-80秒先升后降)。
1. 多变量分析:需同时分析“反应生成氢气”和“反应放热”两个因素对气压的影响。
2. 分时段解释:必须根据曲线分段(如0-40秒,40-80秒)说明主导因素的变化(反应速率、温度变化)。
制氧原理与装置
解释装置工作原理:
分析市售制氧杯(如利用过碳酸钠与水反应)的制氧过程、优点及注意事项。
1. 原理与结构结合:需将化学反应原理(2Na₂CO₃·3H₂O₂ → 2Na₂CO₃ + 3H₂O + O₂↑)与装置结构(如阀门控制、安全设计)结合起来解释。
2. 评价与解释:常要求评价装置的优点(便携、快)或解释操作步骤的原因。
溶液与物质性质
解释异常现象:
① 向饱和硫酸铜溶液中加浓硫酸,出现分层和白色固体(浓硫酸吸水性、析出晶体)。
② 去除自来水中余氯的方法比较(温度对气体溶解度的影响)。
1. 性质应用:考查浓硫酸的吸水性、脱水性,或气体溶解度随温度变化的规律。
2. 过程推理:需逐步推理:加入浓硫酸→吸收水分→溶剂减少→溶液过饱和→析出晶体。
终极考点3 生物类说理论述
光合作用与呼吸作用
解释经典实验现象:
“叶片上浮与下沉”实验(在光照/黑暗条件下,叶片因产生/消耗氧气而改变浮力)。
1. 对照分析:必须对比光照(进行光合作用和呼吸作用)与黑暗(只进行呼吸作用)条件下气体的变化。
2. 原理与现象结合:需明确“气体产生/消耗→叶片体积/密度变化→浮力变化→上浮/下沉”的逻辑链。
3. 控制变量:需指出NaHCO₃溶液的作用是维持CO₂浓度恒定,确保单一变量。
人体生理与稳态调节
解释生理现象或措施原理:
① 呼吸性碱中毒及用纸袋罩口鼻缓解的原理(CO₂浓度与血液pH)。
② 剧烈运动时肌肉酸胀的原因(无氧呼吸产生乳酸)。
1. 稳态观念:考查对人体内环境稳态(如pH、气体浓度)调节机制的理解。
2. 反馈调节:需说明“CO₂浓度降低→血液pH上升→呼吸抑制→罩纸袋使CO₂浓度回升”的反馈过程。
生态系统与物质循环
分析生态现象或措施:
① 红树林的生态价值(净化海水、防风消浪、固碳、维护生物多样性)。
② 建立国家公园的意义(保护生物多样性、维持生态平衡)。
1. 综合阐述:需从多个维度(环境、生物、气候)阐述某一生态成分或措施的作用。
2. 食物链/网分析:可能要求根据生物关系书写食物链,并分析某一环节变化的影响。
植物的生理活动
解释生命现象:
① 植物“吐水”现象(根压、蒸腾作用弱、空气湿度大)。
② 水草在鱼缸中的作用(光合作用产生氧气)。
1. 条件分析:需结合题目给出的信息(如夜晚气孔关闭、土壤湿度大),分析现象发生的特定条件。
2. 结构与功能相适应:需联系植物结构(如根毛、气孔、水孔)解释其功能。
真题精研--复盘经典 把握规律
1.(2023·浙江丽水·中考真题)按压泵常用于瓶装的洗手液、洗发水等,既方便取用,又节约用量。图甲是一瓶已启用的洗手液,压泵中已充满洗手液。图乙是按压泵的结构示意图,其中手柄与活塞连成一个整体,小球A(阀门A处)小球B(阀门B处)密度比洗手液略大,小球的上下活动引起阀门的开合。取液时。按压手柄,少量洗手液从出液口溢出;松手后,手柄弹回原位,洗手液又充满储液室。请用所学知识解释上述工作过程。
2.(2023·浙江温州·中考真题)新疆地处干旱地区,土壤盐碱化较严重。盐碱地经大量灌水后,可暂时减轻表层土壤的盐碱化程度,但随着表层土壤水分蒸发,深层土壤中的盐分会逐渐到达表层土壤,使表层土壤盐碱化更严重,同时易造成土壤板结;土壤含水量较高时易发生虫害。这一系列因素影响了棉花的出苗率(出苗率是指钻出地面的幼苗数与播种的种子数的比值)。科技团队在新疆某地用“干播湿出”技术对传统种植技术进行改良。两种种植技术介绍如表。
传统种植技术
干播湿出技术
播种前,对适度改良的棉田大量灌水,待温度适宜时,在表层土壤播种并盖上地膜,使种子距离地面3~4厘米。
播种前,对适度改良的棉田铺设地膜和滴灌管,在地膜上挖孔,将棉花种子播在孔的下方,使种子距离地面1~2厘米(如图);待温度适宜时,进行膜下滴灌(即通过滴灌管将少量水缓慢滴加在种子处)。
根据上述信息以及所学知识,解释相对于传统种植技术,干播湿出技术能提高棉花出苗率的原因。________
3.(2022·浙江台州·中考真题)兴趣小组在调查某城市的“热岛效应”时发现:
城区:人口密集,人类活动多,能量消耗较多,绿化率较低,气温较高。
郊区:人口密度小,绿化率较高,河道密布,气温较低,但空气中有来自城区的少量污染物。
请用所学的科学知识对“郊区气温较低,空气中有来自城区的少量污染物”的现象作出解释。
4.(2024·浙江·中考真题)“稻虾共作”是一种适时在稻田中养殖小龙虾的生态农业模式。该模式下的生态系统中,部分生物之间的关系如图所示。请回答:
(1)该生态系统中,影响水稻生长的环境因素有______________(写出一个)。
(2)该生态系统中,小龙虾的能量直接或间接来自水稻和杂草等_____________(填生态系统的成分)固定的太阳能。
(3)稻虾共作模式可促进生产无污染、无公害的水稻,同时可收获小龙虾,并有利于环境保护。应用生态系统的相关知识解释其原因: 。
5. (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。
6. (2023·浙江湖州·中考真题)美好生活从早餐开始。图1所示为某款面包机及其部分参数。该面包机有两个完全相同的加热仓,可实现单独加热。小明在使用过程中发现这款面包机有如下功能:功能一:设定时间后(定时开关闭合),放入面包片,按下按键,面包机就开始工作;功能二:到了设定时间,定时开关自动断开,弹出面包片。
(1)根据题干,两加热仓加热电阻的连接方式是 ;(选填“串联”或“并联”)
思考后,小明根据面包机的功能自己设计了电路图,如图2。AOB为杠杆,O为支点,杠杆上仅触点1、2导电。
(2)根据面包机的参数,计算加热电阻R1的阻值;
(3)请根据小明设计的电路图来分析面包机是如何实现功能二的。
7. (2025·浙江·中考真题)在科学实验和人体生理研究中,常常会涉及生物和化学知识的综合运用。某校科学兴趣小组通过一系列实验和现象来深入探究相关知识。
(1)实验一:氢氧化钠变质的探究。
①小科同学在实验室发现了一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液。为探究该溶液是否变质,他进行了如下实验:取少量该溶液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸,观察到有气泡产生。请用化学方程式解释产生气泡的原因: 。
②为了进一步确定该溶液中是否还含有氢氧化钠,小科又进行了如下实验:取少量该溶液于试管中,先滴加足量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,过滤,向滤液中滴加酚酞试液,溶液变红。则该溶液中含有的溶质是 。
(2)实验二:肺和组织细胞间的气体交换的探究。
小明同学为了研究人体呼吸过程中气体的变化,设计了如下实验:用一个密封的袋子让小科反复呼吸自己呼出的气体,一段时间后,小科感到头晕。
①请结合所学知识解释小科感到头晕的原因: 。
②从人体八大系统的角度分析,在这个过程中主要涉及_____________系统和___________系统。
(3)实验三:反复呼吸自己呼出的气体对呼吸性碱中毒的影响的探究。
呼吸性碱中毒是指由于肺通气过度,导致血液中二氧化碳分压降低,引起的以血液pH升高为特征的酸碱平衡紊乱。
①已知该病症可以通过反复呼吸自己呼出的气体来缓解,请结合所学知识解释原因:
。
②如图为肺泡的结构示意图,请据图进一步说明反复呼吸自己呼出的气体是如何利用气体扩散作用来缓解呼吸性碱中毒的:
。
8.(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。
9.(2025·浙江·中考真题)某校科学兴趣小组的同学通过实验来验证质量守恒定律,装置如图所示。
(1)实验中用40g5%的CuSO₄溶液与NaOH溶液反应,全部反应完,需要多少固体NaOH?
(2)在实验操作中,所需NaOH的量少于(1)中计算的量就能完成目的,请你从实验角度说明少量NaOH就可以完成实验的理由。
(3)如图,在封闭的塑料瓶中加入氧气、水和钉子,一段时间后瓶子变瘪,但实验前后装置总质量不变,请你从物质变化的角度解释瓶子变瘪的原因。
(4)从质量守恒定律的微观角度,将水电解的微观示意图补充完整。
10. (2023·浙江舟山·中考真题)小舟在学习“常见的碱”过程中,将新配制的饱和,溶液滴入到溶液中,发现没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢?小舟查阅资料,获取如下信息:
①微溶于水;②溶液呈酸性。于是他提出以下猜想:
猜想一:没有参加化学反应。
猜想二:滴入的溶液中数量太少。
猜想三:溶液呈酸性,沉淀不能存在。
(1)小舟用pH试纸测和混合液的酸碱度,测得,说明溶液中没有。该现象___________(选填“支持”或“不支持”)猜想一、
(2)为增加的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如图甲),若猜想二正确,则观察到的现象是 。
(3)经过实验,猜想三验证成立。然后,小舟将溶液逐滴滴加到饱和溶液中(如图乙),先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了。请你解释沉淀会消失的原因
。
解题策略
1. 审题定位:明确题目要求解释的“现象”或“问题”是什么,迅速锁定对应的核心科学原理(物理规律、化学性质、生物过程)。
2. 构建逻辑:用“因为…所以…”或“首先…然后…最后…”的逻辑链条,将现象与原理紧密连接。通常模式:条件/变化 → 科学原理 → 导致结果。
3. 表述规范:使用准确的科学术语,避免口语化。答案要完整、条理清晰,必要时可分点阐述。
4. 紧扣分值:根据题目分值预估得分点,确保每个关键原理和推理步骤都表述到位。
终极预测--压轴实战 稳拿高分
1.在某次科学实验创新比赛中,小缙利用生活废品做了一个实验来模拟蒸汽机的工作原理。先在油漆桶(如图甲)筒壁上沿同一倾斜方向均匀地戳了三个小孔,然后将90克发热包(如图乙)置于桶内,倒入200mL的冷水后迅速盖紧盖子,用绳子提起油桶,大约20s后,观察到静止的油漆桶小孔冒出大量“白汽”(模型如图丙),并开始快速的旋转,再过10s,油漆桶旋转速度越来越慢直至停止。请用所学知识解释以上现象。【发热包主要成分:氧化钙、铝粉、碳酸钠;铝粉作用:在碱性热水中产生氢气,缓慢放热。】
2.蚊子在很多严重疾病中扮演着“传播者”的角色,有调查显示蚊子在15种最致命的动物中名列榜首,它每年伤害人类的数量超过了排行榜上其它所有动物的总和。
(1)声音是由物体振动产生的,并以波的形式传播。声音传播的速度称为声速(用表示),单位时间内振动的次数称为频率(用表示),相邻两个波峰之间的距离称为波长(用表示)。三者的关系为:声速=频率×波长,即。已知蚊子飞行时发出声音的波长为0.6m,声音在空气中的传播速度约为。人耳能听到的声音频率范围为。请通过计算来判断人能否听到蚊子飞行时发出的声音。
(2)蚊虫叮咬后,皮肤红肿发痒,是因为蚊子在吸血时向人体注入了含甲酸(具有酸性)的唾液,可用肥皂水)涂抹叮咬处来缓解痒痛,请解释这一做法的科学原理。
(3)考虑到蚊子在最致命的动物中名列榜首,因此,有人提议“全面消灭蚊子”。你如何看待这项提议并说明你的理由。
3.小科在吃西梅时被果核卡住,一时出现了呼吸困难的现象,小宁迅速用“海姆立克急救法”帮助小科将果核吐出。具体操作如图:先找到患者肚脐上方两指距离作为用力点,一手握拳,拇指侧的拳眼放在用力点上;另一只手抱拳用向上、向内的力量,冲击患者的上腹部。请结合所学知识和材料内容,解释相关现象和急救原理。
4. 2019年1月19日开始,台州市区内环线21.6千米道路允许车辆最高行驶速度为100千米/小时。如图,有一辆小汽车以10秒钟时间匀速通过长度为250米长的飞龙湖大桥。
(1)请通过计算说明该车通过飞龙湖大桥时是否超速?_______
(2)现在轿车都采用流线型设计如图,这种设计在减小空气阻力、提高车速的同时也产生了新的问题:轿车高速行驶时,常常有“漂”的潜在危险。请你简要说明汽车高速行驶时会“漂”的原因。_______
5.被细绳连在一起的气球和铁块, 恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内,如图所示。若轻轻地向下压一下铁块,发现气球和铁块向下运动,直至沉到容器底部。请用学过的科学知识解释产生这样现象的原因。
6.2022年2月,北京冬奥会让世人叹为观止。越野滑雪是世界运动史上最古老的运动项目之一、滑雪赛道的设胃和运动员的姿势能够影响到滑雪速度。
资料1:北京冬奥会越野滑雪赛道的设置
①如甲图为某越野滑雪场所处区域的等高线图,虚线处设置为滑雪赛道。
②赛道表面雪的厚度需达到6-8米。雪内有很多小孔,小孔内充满空气。滑雪时,踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时,雪内的空气就会被逼出。
资料2:滑雪运动员的姿势。滑雪过程中,运动员通过一个凹形轨道助滑后,在起跳的瞬间用力一蹬伸展身体,调整好姿势在空中飞行,飞行至顶端时身体与滑板构成上表面凸起的流线形。
结合上述信息并运用所学知识,对越野滑雪赛道的设置以及滑雪运动员的姿势能够影响滑雪速度的原因作出合理解释。
7.反思是一种良好的学习品质。
(1)一根轻质硬棒,在力的作用下能绕固定点转动。现在硬棒上施加两个力和,点到和的作用线的距离分别为和。小宁认为,只要满足,则硬棒一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗?请说出你的理由。
(2)在“动滑轮”实验中,小宁通过如图所示装置进行实验,得到结论:使用动滑轮匀速提升物体,竖直向上的拉力小于物重。小宁思考后认为,即使不计摩擦和绳重,上述结论要成立,物重和动滑轮重之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件,并予以证明。
8.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。
9.“噗噗船”(如图甲)是一种蒸汽动力小船,只要点燃蜡烛,就能让小船开动起来,还会发出“噗噗”的声音,其结构如图乙所示。启动前,先注入些水到蒸汽室,点燃蜡烛后,管口有水和气体喷出(如图乙)。随后,冷水进入管内(如图丙)。如此反复,推动小船前进,并发出“噗噗声”。请根据所学知识,解释“噗噗船”前进的原理及能量转化。
10.将一根久置空气的铝条放入盛有足量稀盐酸锥形瓶中,锥形瓶瓶口塞上单孔橡皮塞,橡皮塞中的导管口套着一只气球,同时将整个装置浸没在一只装有水的水槽中,并将装置底部固定在水槽上,如图甲。用压强传感器测得水槽底部受到液体压强随反应时间的变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释AD段压强变化的原因(已知金属与酸反应放热,忽略温度对水密度的影响)。
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