内容正文:
专题02 能的转化与能量守恒
5大高频考点
1. 功和机械能
2. 物体的内能
3. 电能
4. 核能
5. 能的转化与能量守恒
考点1 功和机械能
1.(2026·浙江杭州·期中)如图所示的情境中,做功的是( )
A. 图甲:人提水桶水平移动
B. 图乙:运动员举着杠铃不动
C. 图丙:足球飞向空中后踢球的力
D. 图丁:石头被撬起的过程中手向下压撬棍的力
2.(2026·浙江金华·联考)在下列四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 举着杠铃原地不动
B. 用力推汽车,汽车没动
C. 扛着米袋慢慢爬上楼梯
D. 提着水桶在水平地面上匀速前进
3.(2026·浙江杭州·期中)杭州龙井路是许多骑行爱好者的爬坡胜地,小明用非调速自行车选择两种路径骑行到山顶,如图所示为骑行的简易路线A、B,下列说法正确的是( )
A. 沿斜面B骑行更省力
B. 沿斜面A骑行更省功
C. 两种线路克服自身重力做功一定相同
D. 两种线路克服自身重力做功的功率一定相同
4.(25-26九上·杭州萧山城区8校·期中)同一物体在同一水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2,则下列关系正确的是( )
A. F1=F2P1>P2
B. F1=F2P1<P2
C. F1>F2P1>P2
D. F1<F2P1>P2
5.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)哈尔滨亚冬会上,自由式滑雪空中技巧是最具观赏性的项目之一,中国队在该项目中获得混合团体金牌。下图为运动员以一定的速度从O点沿助滑坡滑下,在跳台起跳,完成空翻后着陆的过程(忽略空气阻力)。该过程中动能与时间的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)工人利用如图所示的滑轮组将重150N的物体向上匀速提起3m用时6s。所用拉力为60N(不计绳重和摩擦力),以下说法正确的是( )
A. 动滑轮的重力为30N
B. 绳子端的移动速度为0.5m/s
C. 该滑轮组的机械效率为85%
D. 将物体提升高度越高,机械效率越大
7.(2026·浙江杭州·期中)用图示滑轮组,在2s内将物重G为1000N的物体沿水平方向匀速移动0.8m,所用水平拉力F为300N,物体受到水平地面的摩擦力f为物重G的0.4倍。在此过程中,说法正确的是( )
A. 绳子自由端沿水平方向移动的速度为1.2m/s
B. 物体受到的拉力为600N
C. 拉力F的功率为120W
D. 滑轮组的机械效率为66.7%
8.(2026·浙江杭州·期中)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示,F在三种情况下做的功分别为、、,三者大小判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2026·浙江杭州·期中)山间公路往往环绕山坡,盘山而上,人们称之为盘山公路(如图)。若一辆汽车沿盘山公路向山顶运输货物,则下列有关说法,错误的是( )
A. 盘山公路相当于简单机械中的斜面
B. 汽车经过较长陡坡时,若功率一定,一般需减速上行
C. 当汽车匀速上坡时,其受到的牵引力与摩擦力是一对平衡力
D. 汽车沿盘山公路运货上坡时不能省功
10.(2026·浙江金华·联考)如图,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间tab>tcd , 运动距离sab=scd , 比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A. ab段做功较多
B. ab段与cd段的功一样多
C. ab段功率较大
D. ab段与cd段的功率一样大
11.(2026·浙江杭州·期中)用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图象如图所示.其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相同时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是( )
A. F1>F2 W1>W2
B. F1=F2 W1>W2
C. F1=F2 W1<W2
D. F1<F2 W1<W2
12.(2026·浙江杭州·期中)如右图甲所示装置,小滨用力F向下拉绳子,使物体M在水平地面匀速移动,地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N,动滑轮重为5N,ab=2m,bc=3m,物体M从a点到c点过程中,拉力F与M移动距离的关系如图乙。不考虑物体大小对运动的影响,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,对此过程的分析,下列结论正确的是( )
A. 拉力F做的功为840J
B. 绳子自由端移动的距离为15m
C. 物体从ab段到bc段,滑轮组的机械效率变小
D. 拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功
13.(2026·浙江金华·联考)在中考体育考试中,小科投出的实心球在空中运动的轨迹如图所示。若不考虑空气阻力,实心球从离开手后到达最高点的过程中,则:
(1)球的机械能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在最高点时,球的动能 (填“大于”或“等于”)零。
14.(2026·浙江金华·联考)2025年春晚现场,人形机器人与专业舞者共同表演的《秧BOT》给人们带来了一场新奇体验。请回答:
(1)机器人能模仿人类进行抬手动作,但是两者动力不同。人利用肱二头肌收缩将前臂抬起(如图),此时前臂这一杠杆能起 (填“省力”或“省距离”或“省功”)的作用。
(2)机器人依靠电动机驱动关节转动,电动机工作时将电能转化为 。
(3)某型号人形机器人模仿将机械臂由下垂抬起至头顶转动手绢的动作,若该机器人机械手臂的质量为6kg,将机械臂抬起时重心上升的高度为0.5m,则驱动电机需要克服重力做 焦的功。
15.(2026·浙江金华·联考)小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图),部分参数如表所示。已知小金质量是60千克,假定电动自行车在行驶过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。请回答:
项目
参数
最高车速(千米/小时)
25
整车质量(千克)
40
电动自行车最大功率(瓦)
400
(1)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10千米过程中,克服阻力做了多少功?
(2)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?
16.(25-26九上·杭州萧山城区8校·期中)一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为,速度为,汽车行驶,请你计算:
(1)发动机所做的功是多少? 。
(2)卡车的牵引力是多少? 。
17.(25-26九上·宁波大学附属中学&青藤书院·期中)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15m/s,弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W,B受到水平面的摩擦力为 N(不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。
18.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)如图所示,从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示,C、F两处等高,D为球与水平地面的接触点。
(1)小球从E点到F点的过程中,机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)小球在C点的动能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在F点的动能。
(3)小球从D点离开地面到达E点的过程中,动能转化为 。
19.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)(多选)小柯设计了如图装置来探究动能的影响因素,其中所用物块为木块。
(1)实验中利用木块被碰撞后移动的距离来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有 。(填编号)
①认识电流大小时,用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③用吸引大头针的多少来比较电磁铁的磁性强弱
(2)小柯通过甲、丙两次实验初步得出“物体动能的大小与质量有关”的结论,小柯得出这个结论是否具有科学性,请说明理由 。
(3)做丙图实验时,木块被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成木块损坏,需改进实验装置或实验方案。在不改变木板长度的情况下,可以采用以下__________方法。
A. 适当减小钢球C的质量
B. 给丙组水平木板铺上毛巾
C. 适当降低钢球C的高度,使hC=hA
D. 给丙组换用一个较重的木块
(4)实验后,同学们联想到汽车的“超载”与“超速”是造成交通事故的最大安全隐患。为探究“超载”与“超速”,哪个造成的危害更严重?小柯利用上述装置进行了实验测定,得到的数据如表。
实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被撞后运动的距离s/m
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
20
32
由实验可知:当发生交通事故时, 造成的危害更严重。
20.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为
(1)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功;
(2)当货车以80kW的额定功率、72km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物。
21.(2026·浙江金华·联考)随着生活水平的提高,人们越来越注重健身运动,如图为锻炼臂力的健身器材结构示意图。请回答:
(1)向下拉吊环时,重物会向 (填“上”或“下”)运动;
(2)图中属于定滑轮的是 (填“A”或“B”);
(3)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。
22.(2026·浙江金华·联考)小科在假期游玩期间发现在某段高速公路的下坡路段外侧设有如图所示的避险车道,当高速行驶的汽车失灵时,可进入避险车道,快速降低车速直至停止。汽车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关?小科提出如下猜想:
猜想一:可能与汽车的质量有关;
猜想二:可能与斜坡的倾角有关;
猜想三:可能与冲上斜坡前的速度有关。
为了验证猜想,小科将一光滑弧形轨道和粗糙长木板固定在水平桌面上(如图甲),并用实心小钢球模拟汽车进行实验。请回答:
(1)避险车道设计成一个由粗糙碎石铺成的陡坡,它的避险原理是将高速行驶汽车的动能转化为内能和 ;
(2)为了验证猜想一,小科选择了两个体积不同的小钢球进行实验,为了使实验结果更准确,上图两种方案应选择 (填“方案1”或“方案2”);
(3)在验证猜想二时,小科多次改变长木板与水平面的倾角θ,让同一小钢球从弧形滑道同一位置静止释放,测出钢球冲上长木板后通过的最大距离,实验数据如表所示。据表中数据,可得出的结论是 ;
次数
1
2
3
4
5
长木板与水平面的倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
钢球冲上长木板后通过的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
(4)若要验证猜想三,请简要写出你的实验方案 。
23.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)一辆满载物资的总重为G的运输车,将物资沿ABCD 路线运至D处,AB段海拔高度为h1,CD段海拔高度为h2,如图所示。在整个运输过程中,汽车以恒定速度v运动,汽车t=0时经过A处,t1时经过B处,t2时经过C处,在此过程中汽车牵引力功率 P随时间变化的图像可简化为图所示(P1、P2、t1和t2也为已知量)。
(1)汽车在 AB段运动时牵引力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在BC段运动时牵引力;
(2)求汽车在由B处上升到C处的过程中克服重力做的功 (用字母表示)。
24.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)山核桃外壳坚硬,常用核桃夹帮助剥壳。山核桃在A 点受到核桃夹对它的作用力为FA, 如图所示, FA垂直于OC, 已知OC长16cm, OA 长6.4cm。
(1)核桃夹在使用时属于 杠杆 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
(2)要将图中核桃壳夹破,FA的大小至少为300牛,则手作用在C 点的力至少为多少牛?
(3)要夹破(2)中的核桃壳,手提供的力也可以作用在B点, FB Fc(填“大于”、“小于”或“等于”)
考点2 物体的内能
1.(2026·浙江杭州·期中)根据表中的数据是一些物质的比热容/[],判断下列说法正确的是( )
水
铝
煤油、冰
干泥土
砂石
铜
A. 不同物质的比热容不可能相同
B. 在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C. 因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
D. 质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
2.(25-26九上·宁波大学附属中学&青藤书院·期中)如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( )
A. 这种取火器的体积太大,不便于携带
B. 取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C. 取火时是通过热传递增加筒内空气的内能
D. 取火的原理与汽油机的做功冲程相同
3.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)冰壶比赛中,运动员将冰壶推出后,有时队员会在冰壶行进路线前擦冰面。擦冰主要是为了使冰熔化,改变冰壶运动状态。对擦冰过程及其带来的影响分析如下:
以上分析错误的是( )
A. ①
B. ②
C. ③
D. ④
4.(2026·浙江杭州·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C. 温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
D. 物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
5.(2026·浙江杭州·期中)如图所示,在一个厚壁玻璃筒里放入一块浸有少量乙醚的可燃物,用力把活塞快速压下,可燃物就会燃烧起来,据此分析下列说法正确的是( )
A. 所选可燃物着火点应当较高
B. 活塞压缩筒内气体,使乙醚汽化放热
C. 缓慢压下活塞也能得到相同实验结果
D. 活塞压缩筒内气体时做功,使气体内能增大
6.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是 ( )
①物体的温度越高,所含的热量就越多
②物体温度越低,内能越小,0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体
④物体吸收热量,温度不一定升高
A. ①③
B. ②③
C. ①②
D. ③④
7.(2026·浙江杭州·期中)图甲所示为抖音上售卖的喷气火箭,发射时猛踩气囊,气囊中的空气推动火箭向上飞出。图乙所示,大口玻璃瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连,用打气筒给瓶中打气。图丙所示,B是一个被销钉K锁住的活塞,气缸A密封有压缩空气,C是一支温度计,活塞与气缸壁之间没有摩擦,请回答下列问题:
(1)火箭向上飞出过程相当于内燃机的 冲程;
(2)乙实验中,在研究气体对外做功内能变化时,应该注意观察的是 ;
A.打气的过程中,水面的变化情况 B.瓶塞跳起瞬间,瓶内的变化情况
C.瓶塞跳起的高度
(3)试根据甲、乙实验的结论分析,当把销钉K拔出后温度计的示数 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
8.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)新能源油电混合动力汽车工作模式为:纯电模式行驶时,内燃机不工作,由蓄电池提供能量;混动模式行驶时,内燃机工作,既可以给汽车行驶提供能量,还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶100km消耗12L的燃料。已知燃料的密度,请计算:
(1)若燃料的热值为,则燃料完全燃烧12L放出多少热量?
(2)若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热,加热效率为50%,使防冻液温度从20℃升高到70℃,求防冻液的质量?【防冻液的比热容为
9.(2026·浙江杭州·期中)喜欢思考的小哲用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏:
(1)瓶中留少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙),这是通过 方式(选填“热传递”或“做功”)改变瓶内气体内能。
(2)轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙),这时发生的能量转化是 。
(3)图乙和图丙所示的过程,原理分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似。这两个冲程分别是 、 。
10.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)如图甲装置所示,探究“做功改变物体内能”,该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据传感器采集的数据,电脑处理后得到如图乙所示图像。
(1)结合乙图分析,描述打气筒打气5秒后出现温度降低和 的实验现象;
(2)小科在用本装置进行实验时认为去掉瓶内的酒精也可以完成实验,请说明理由: ;
(3)你认为,图乙中AB段对应发生情况与热机中 冲程相似。
11.(2026·浙江杭州·期中)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热:
(1)两种液体吸收热量的多少可通过 (液体升高的温度/加热时间)比较;
(2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时, (A/B)吸收的热量较多;
(3)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择 (A/B)。
12.(2026·浙江杭州·期中)如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20℃,5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%,为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,, ,以上过程中,请问:
(1)普通煤炉将5kg的20℃水烧开需要吸收多少热量?
(2)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?
(3)双加热煤炉的烧水效率有多大?
13.(2026·浙江杭州·期中)室温为10℃时,小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功,可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50N的力将活塞压下12cm,发现底部浸有0.001kg乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。(乙醚的比热容约为1.8×103J/(kg•℃),着火点为160℃)
(1)求小宁对活塞的做功大小;
(2)0.001kg乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量?
(3)小宁的实验没有成功,请帮助他分析原因。(至少写出两点)
考点3 电能
1.(2026·浙江杭州·期中)一度电能为我们做什么?小明收集了家里的一些用电器的功率(如图)。则一度电可供下列电器持续工作时间最长的是( )
A. LED灯
B. 洗衣机
C. 电冰箱
D. 电脑
2.(2026·浙江杭州·期中)下列家用电器中,在正常工作时电功率为1000W的可能是( )
A. 空调机
B. 节能灯
C. 电视机
D. 笔记本电脑
3.(2026·浙江杭州·期中)通过两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示,当将甲、乙两电阻并联在2V的电源两端,下列分析错误的是( )
A. 甲、乙电阻的电流之比为2:1
B. 干路上的电流是0.6A
C. 甲消耗的电功率为0.4W
D. 乙在1分钟内消耗的电能为24J
4.(2026·浙江杭州·期中)如图所示,两灯泡和规格分别为“6V 3W”和“6V 6W”,电源电压相同恒为6V,按甲、乙方式连接,工作时最亮的是( )
A. 甲图中的
B. 甲图中的
C. 乙图中的
D. 乙图中的
5.(25-26九上·宁波大学附属中学&青藤书院·期中)如图甲所示,电源电压恒定,电压表量程0~15V,电流表量程0~0.6A,R=25Ω,滑动变阻器标有“95Ω1A”;小灯泡的正常工作电流为0.5A,其电流随电压的变化规律如图乙所示;只闭合开关S、S1,保证电路安全的前提下,最大范围调节滑片P,当滑片移动到a点时,电压表示数最小值为U1;保持滑片在a点不变,只闭合开关S、S2,继续移动滑片,最终使电压表示数再次为U1,此时电流表示数为Ib;两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系如图丙所示。保证电路安全的前提下,以下正确的是( )
①Ib的值为0.32
②当只闭合开关S、S1,滑动变阻器的阻值范围为20Ω~80Ω
③当只闭合开关S、S2,电阻R的电功率范围为0.36W~9W
④任意闭合开关和移动滑片,电路中的最小功率与最大功率之比为1:4
A. ①④
B. ①③
C. ②③
D. ①②
6.(2026·浙江杭州·期中)华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A。现有华为某一型号的电池,容量为4200mAh,假设充电器始终以最大充电电流充电,且把电池充满,只需要 小时。如果将此电池电量全部用完,然后停下家里其它用电器,只给手机充电,充满后发现标有“3000revs/(kW•h)”字样的电能表转了63转,则充电消耗的电能为 焦耳。
7.(2026·浙江杭州·期中)如图所示,是小明家月初和月末电能表的示数,若每度电的电费是0.5元,则这个月小明家要交 元的电费。若他家正在工作的用电器总功率为1200W, (选填“能”或“不能”)将额定功率为1500W的空调再接入电路。如果只让该空调单独正常工作2min,电能表的转盘转 圈。
8.(2026·浙江杭州·期中)电冰箱是间断式工作的(即工作一段时间停止一段时间,再工作再停止,如此循环)。某电冰箱铭牌有关参数如下表所示。
容积(L)
175
额定功率(W)
150
耗电量(kW·h/24h)
0.9
额定电压(V)
220
(1)在家庭电路中只有电冰箱在额定电压下工作,一天实际工作 h;
(2)若每消耗1kw·h电能,电能表转盘转1500转。该电冰箱每天启动30次,每工作一次电能表转盘转 转。
考点4 核能
1.(25-26九上·宁波大学附属中学&青藤书院·期中)4月16日,全球首个陆上商用模块式小型堆“玲龙一号”首台主泵成功就位,这进一步彰显了我国在新型核能系统的综合实力。它利用如图所示的核反应释放的能量来发电,该反应属于核 (选填“裂变”或“聚变”),与太阳内部发生的核反应 (选填“相同”或“不同”)。
考点5 能的转化与能量守恒
1.(2026·浙江杭州·期中)在九三阅兵式上亮相的100型主战坦克采用了新型混合动力系统。在常规行驶时,由柴油发动机提供主要动力,并可同时为蓄电池充电。在静默行驶和加速行驶时,仅由蓄电池驱动电动机工作,给坦克的行进和坦克上的电子设备提供动力。关于100型主战坦克,描述不正确的是( )
A. 当坦克给蓄电池充电时,燃料的化学能直接转化为电池的化学能
B. 用蓄电池提供电力驱动坦克行驶时,能量的转化路径是:化学能→电能→机械能
C. 坦克配备大容量电池组,不仅是为了驱动车辆,也是为了给雷达、通信等电子设备提供稳定电力
D. 坦克刹车时,其动能可以通过发电机转化为电能并储存回电池,实现了能量的回收利用
2.(2026·浙江杭州·期中)如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,松开手指后,球内气体向后喷出,气球向前运动。此过程中( )
A. 气球的弹性势能增大
B. 球内气体内能减小
C. 喷出的气体热运动加剧
D. 外界对气球内气体做功
3.(2026·浙江杭州·期中)《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”(如图)。使用时下方转轮安装在河道中,流水驱动轮子转动,系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是( )
A. 筒车向上运输的水越多,功率越大
B. 转轮转速越快,筒车的机械效率越高
C. 筒车匀速转动运水时,筒内水的机械能变大
D. 上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
4.(25-26九上·杭州萧山城区8校·期中)2025年11月14日,神舟二十号乘组三位宇航员,搭乘二十一号载人飞船返回舱,在东风着陆场成功着陆。返回舱在加速下降过程中,重力势能逐渐 ,动能逐渐 (前两空均填“变大”或“不变”或“变小”)。返回舱和大气存在摩擦,产生大量热,故机械能 (填“守恒”或“不守恒”)。
5.(25-26九上·杭州萧山城区8校·期中)中国人民解放军海军福建舰是中国海军的第三艘航空母舰(舷号:18),也是中国完全自主设计建造的第一艘弹射起飞型航空母舰。采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。福建舰同时搭载5款舰载机,包括歼—15T、歼—35和空警—600等。作为中国第一艘大型常规航母,福建舰将起到承前启后的重要作用,一方面奠定中国海军新质作战能力,另一方面也为未来更先进的核动力航母打下坚实基础。在模拟海战中,当一架歼—35从静止在海平面的航母甲板上加速起飞离开甲板的过程中,航母所受的浮力将 (填“变大”、“变小”或“不变”),战斗机的机械能将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。福建舰最大的黑科技就是舰载机起飞时的电磁弹射功能,原理如图所示。弹射过程中,它主要是将 能转化为 能,具有能量效率高、力度可控性强、准备时间短、维护性好等一系列优点。从而大幅提高舰载机实战优势。
6.(2026·浙江杭州·期中)2024年9月25日,中国东风-31AG型洲际导弹划破天际,精准命中太平洋目标海域。洲际导弹的飞行过程分为初段OA、中段AB、末段BC三个阶段,如图所示。飞行初段,发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升。飞行中段,发动机关闭,导弹依靠惯性在钱学森弹道飞行。飞行末段,发动机再次打开,急速坠落的导弹,还会释放多个干扰弹,大大降低拦截成功率。
请回答下列问题:
(1)导弹飞行初段,其能量主要来自燃料储存的 ;
(2)导弹飞行中段,距离地面等高的a、b两点速度的大小关系:va vb(选填“大于”“小于”或“等于”);
(3)导弹飞行末段,除干扰弹外,导弹不断加速俯冲,从被发现到命中攻击点仅需十几秒。若某拦截导弹发射点距离攻击点60km,推力为1×105N,最大功率为3×108W,该拦截导弹能否成功拦截东风-31AG型洲际导弹,请计算说明 。
7.(2026·浙江杭州·期中)小东在假期游玩期间发现在某段高速公路的下坡路段外侧设有如图所示的避险车道,当高速行驶的汽车失灵时,可进入避险车道,快速降低车速直至停止。汽车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关?小东提出如下猜想:
猜想一:可能与汽车的质量有关;
猜想二:可能与斜坡的倾角有关;
猜想三:可能与冲上斜坡前的速度有关。
为了验证猜想,小东将一光滑弧形轨道和粗糙长木板固定在水平桌面上(如图甲),并用实心小钢球模拟汽车进行实验。
(1)避险车道设计成一个由粗糙碎石铺成的陡坡,它的避险原理是将高速行驶汽车的动能转化为 ;
(2)在验证猜想二时,小东多次改变长木板与水平面的倾角,让同一小钢球从弧形滑道同一位置静止释放,测出钢球冲上长木板后通过的最大距离,实验数据如表所示。据表中数据,可得出的结论是 ;
次数
1
2
3
4
5
长木板与水平面的倾角
10°
30°
53°
75°
85°
钢球冲上长木板后通过的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
(3)若要验证猜想三,请简要写出你的实验方案: 。
试卷第1页,共3页
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考点1功和机械能
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】B
12.【答案】A
13.【答案】(1)不变
14.【答案】(1)省距离
15.【答案】(1)8×10J
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专题02能的转化与能量守恒
(2)大于
(2)机械能
(3)30
(2)5m/s
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16.【答案】(1)7.2×108J
(2)1×104N
17.【答案】①0.75
②3
18.【答案】(1)减小
(2)大于
(3)重力势能和内能
19.【答案】(1)②③
(2)不科学,没有控制物体速度相同
(3)
AC
(4)超速
20.【答案】(1)1.5×10J
(2)2.5×104N
21.【答案】(1)上
(2)B
(3)10
22.【答案】(1)重力势能
(2)方案1
(3)从表格中的数据可知,长木板与水平
面的倾角0变大的过程中,钢球冲上长木板后通过的最大距离先变小后变大。
(4)若要验证
猜想三,应控制小球质量相同,速度不同,因此让质量相同的小球从不同高度滚下。
23.【答案】(1)小于
(2)G(h-h1)
24.【答案】(1)省力
(2)120N
(3)大于
2》
考点2物体的内能
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】D
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7.【答案】①做功
②B
③降低
8.【答案】(1)4.14×10J
(2)1035kg
9.【答案】(1)做功
(2)内能转化为机械能
(3)①压缩冲程
②做功
冲程
10.【答案】(1)瓶塞弹出,瓶口冒白雾
(2)通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情
况
(3)压缩
11.【答案】①加热时间
②A
③A
12.【答案】(1)1.68×106J
(2)0.2kg
(3)42%
13.【答案】(1)6J
(2)270J
(3)实验中小宁没有看到棉花燃烧的现象,是因为
做功太少,乙醚升温太小,远远达不到着火点温度。下压的速度较慢,而散热较快,温度不能上升到着火
点。
考点3电能
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】c
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】①0.84:
②7.56×10.
7.【答案】①81
②能
③30
8.【答案】(1)6
(2)45
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考点4核能
1.【答案】①裂变
②不同
考点5能的转化与能量守恒
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】①变小
②变大
③不守恒
5.【答案】①变小
②变大
③电
④机械
6.【答案】(1)化学能
(2)大于
(3)根据P=FV可得该拦截导弹的最大速度为
_3×10W=3×102m1s
V=
F1×103N
拦截导弹发射点距离攻击点60k,拦截号弹飞行的最短时间t=三=60000m=205
v3×10m/s
导弹飞行末段,除干扰弹外,导弹不断加速俯冲,从被发现到命中攻击点仅需十几秒,比较可知该拦截
导弹不能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
7.【答案】(1)重力势能和内能
(2)小钢球的质量和冲上斜坡前的速度相同时,斜坡的倾角
越大,小钢球冲上长木板后滑行的最大距离先减小后增大
(3)保持长木板与水平面的倾角0
不变,让同一小钢球从弧形滑道不同高度由静止释放,测出小钢球冲上长木板后通过的最大距离
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专题02 能的转化与能量守恒
5大高频考点
1. 功和机械能
2. 物体的内能
3. 电能
4. 核能
5. 能的转化与能量守恒
考点1 功和机械能
1.(2026·浙江杭州·期中)如图所示的情境中,做功的是( )
A. 图甲:人提水桶水平移动
B. 图乙:运动员举着杠铃不动
C. 图丙:足球飞向空中后踢球的力
D. 图丁:石头被撬起的过程中手向下压撬棍的力
【答案】D
【详解】A.人提水桶水平移动,人对水桶施加的力是向上,但水桶的位移是水平的。由于力的方向与位移方向垂直,因此不做功,故A不符合题意;B.运动员举着杠铃不动,虽然运动员对杠铃施加了向上的力,但杠铃没有位移(静止),因此不做功,故B不符合题意;C.足球飞向空中时,脚已经不再对球施加力(接触已结束),因此踢球的力不做功,故C不符合题意;D.手向下压撬棍时,撬棍绕支点转动,石头被撬起。力的作用点沿力的方向有位移(撬棍下压),因此做功,故D符合题意。故选D。
2.(2026·浙江金华·联考)在下列四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 举着杠铃原地不动
B. 用力推汽车,汽车没动
C. 扛着米袋慢慢爬上楼梯
D. 提着水桶在水平地面上匀速前进
【答案】C
【详解】A.举着杠铃原地不动,人给杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,人对杠铃没有做功。不符合题意。B.用力推汽车,汽车没动,人给汽车一个向前的力,汽车向前没有移动距离,人对汽车没有做功。不符合题意。C.扛着米袋慢慢爬上楼梯,人给米袋一个向上的力,米袋在力的作用下向上移动了距离,人对米袋做功。符合题意。D.提着水桶在水平地面上匀速前进,人给水桶一个向上的力,水桶向上没有移动距离,人对水桶没有做功。不符合题意。故选C。
3.(2026·浙江杭州·期中)杭州龙井路是许多骑行爱好者的爬坡胜地,小明用非调速自行车选择两种路径骑行到山顶,如图所示为骑行的简易路线A、B,下列说法正确的是( )
A. 沿斜面B骑行更省力
B. 沿斜面A骑行更省功
C. 两种线路克服自身重力做功一定相同
D. 两种线路克服自身重力做功的功率一定相同
【答案】C
【详解】A.由图可知,路线A的长度比路线B更长,根据斜面省力规律“斜面高度相同时,斜面越长越省力”,因此沿A骑行更省力,故A错误;B.根据功的原理可知,使用任何机械都不省功,故B错误;C.小明的重力G相同,最终到达同一山顶,上升的高度h相同,根据可知,两种线路克服自身重力做功一定相同,故C正确;D.两种路线克服重力做功W相同,但骑行时间t不确定,根据可知,两种线路克服重力做功的功率不一定相同,故D错误。故选C。
4.(25-26九上·杭州萧山城区8校·期中)同一物体在同一水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2,则下列关系正确的是( )
A. F1=F2P1>P2
B. F1=F2P1<P2
C. F1>F2P1>P2
D. F1<F2P1>P2
【答案】B
【分析】
(1)根据甲图可求得速度,由图象可知,物体做匀速直线运动。
(2)根据速度-时间图象确定物体做匀速直线运动的阶段,并读出速度大小,由此可知两次水平推力的关系;最后利用公式可知其功率关系。【详解】由图象甲可知,物体做匀速直线运动,速度大小为v甲== =2m/s由v-t图象乙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为v乙=4m/s因为两次都是匀速直线运动,推力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,两次受到的水平推力为F1=F2已知v甲<v乙由可得两次推力的功率P1<P2故选B。
5.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)哈尔滨亚冬会上,自由式滑雪空中技巧是最具观赏性的项目之一,中国队在该项目中获得混合团体金牌。下图为运动员以一定的速度从O点沿助滑坡滑下,在跳台起跳,完成空翻后着陆的过程(忽略空气阻力)。该过程中动能与时间的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】 运动员以一定的速度从O点滑下,在O点时动能不为0,运动员从O点滑到A点过程中,重力势能转化为动能,运动员动能增大;运动员从A滑到B处的过程中,动能转化为重力势能,运动员动能减小;运动员从B空翻到最高点C的过程中,动能转化为重力势能,动能减小,运动员到达最高点C处时,水平方向有一定的速度动能不为0;运动员从C到D处的过程中,重力势能转化动能,动能增大,若忽略空气阻力,运动员机械能守恒,D处的高度低于A处,运动员在D处的重力势能要远小于A处重力势能,所以运动员在A处动能要远小于D处的动能;由以上分析可知,B正确,ACD错误。故选B。
6.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)工人利用如图所示的滑轮组将重150N的物体向上匀速提起3m用时6s。所用拉力为60N(不计绳重和摩擦力),以下说法正确的是( )
A. 动滑轮的重力为30N
B. 绳子端的移动速度为0.5m/s
C. 该滑轮组的机械效率为85%
D. 将物体提升高度越高,机械效率越大
【答案】A
【详解】A.因为n=3,F=60N,因此重物和动滑轮的总重力,故A正确;B.物体在6s中上升了3m,因为n=3,则绳子端的移动速度为,故B错误;C.机械效率,故C错误;D.机械效率,与高度无关,提升高度不影响机械效率,故D错误。故选A。
7.(2026·浙江杭州·期中)用图示滑轮组,在2s内将物重G为1000N的物体沿水平方向匀速移动0.8m,所用水平拉力F为300N,物体受到水平地面的摩擦力f为物重G的0.4倍。在此过程中,说法正确的是( )
A. 绳子自由端沿水平方向移动的速度为1.2m/s
B. 物体受到的拉力为600N
C. 拉力F的功率为120W
D. 滑轮组的机械效率为66.7%
【答案】D
【详解】A.由图可知,n=2,则绳子自由端移动的距离:绳子自由端沿水平方向移动速度:故A错误;B.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体受到的拉力:故B错误;C.拉力F做的总功:拉力F的功率:故C错误;D.滑轮组的有用功:则滑轮组的机械效率:故D正确;
8.(2026·浙江杭州·期中)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示,F在三种情况下做的功分别为、、,三者大小判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s;该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,三个功的大小都等于;即;故C正确;ABD错误。故选C。
9.(2026·浙江杭州·期中)山间公路往往环绕山坡,盘山而上,人们称之为盘山公路(如图)。若一辆汽车沿盘山公路向山顶运输货物,则下列有关说法,错误的是( )
A. 盘山公路相当于简单机械中的斜面
B. 汽车经过较长陡坡时,若功率一定,一般需减速上行
C. 当汽车匀速上坡时,其受到的牵引力与摩擦力是一对平衡力
D. 汽车沿盘山公路运货上坡时不能省功
【答案】C
【详解】A.盘山公路相当于简单机械中的斜面,可以省力,故A正确;B.根据,当汽车功率P一定时,换低挡减速(减小速度v),可以增大牵引力F,更利于爬坡,故B正确;C.汽车在盘山公路上匀速行驶时,运动方向是沿斜面向上的,牵引力和摩擦力大小不相等,所以不是一对平衡力,故C错误;D.使用斜面,还要克服摩擦而多做额外功,不省功,故D正确。本题选择描述错误的,故选C。
10.(2026·浙江金华·联考)如图,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间tab>tcd , 运动距离sab=scd , 比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A. ab段做功较多
B. ab段与cd段的功一样多
C. ab段功率较大
D. ab段与cd段的功率一样大
【答案】B
【详解】AB.由题意可知,F1=F2,sab=scd,由W=Fs可知:拉力所做的功相同,故A选项不符合题意,B选项符合题意;CD.由于tab>tcd,由P=得:Pab<Pcd,故CD选项不符合题意。故选B。【点睛】本题主要考查功和功率的概念与简单计算,难度不大。
11.(2026·浙江杭州·期中)用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图象如图所示.其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相同时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是( )
A. F1>F2 W1>W2
B. F1=F2 W1>W2
C. F1=F2 W1<W2
D. F1<F2 W1<W2
【答案】B
【分析】当物体做匀速直线运动时,物体受力平衡,根据二力平衡条件判断两次弹簧测力计示数的大小关系;由s-t图像判断出在相同时间内通过路程的长短,利用公式W=Fs求出功的大小,据此解答。【详解】AD、由s-t图可知,两次运动做的都是匀速直线运动,所以在水平方向上,弹簧测力计对物体的拉力F和水平面对物体的滑动摩擦力f是一对平衡力,而两次运动中,物体对地面的压力、接触面的粗糙成都没变,所以滑动摩擦力f两次相等,所以F1=F2=f,所以A、D错误;BC、由s-t图可知,在相同时间内s1s2,根据功的公式W=Fs可知,当拉力相等时,通过的距离越大,拉力做的功就越大,即W1W2,故B正确,C错误。故选B。
12.(2026·浙江杭州·期中)如右图甲所示装置,小滨用力F向下拉绳子,使物体M在水平地面匀速移动,地面ab、bc粗糙程度不同。物体M重为400N,动滑轮重为5N,ab=2m,bc=3m,物体M从a点到c点过程中,拉力F与M移动距离的关系如图乙。不考虑物体大小对运动的影响,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,对此过程的分析,下列结论正确的是( )
A. 拉力F做的功为840J
B. 绳子自由端移动的距离为15m
C. 物体从ab段到bc段,滑轮组的机械效率变小
D. 拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功
【答案】A
【详解】A.由图乙可知,物体M从a点到b点过程中,拉力F'=60N由图甲可知,绳子有效承重段数为n=2,则绳子自由端移动距离为s'=2m×2=4m拉力F做的功为W'=F's'=60N×4m=240J物体M从b点到c点过程中,拉力F"=100N绳子自由端移动距离s"=3m×2=6m拉力F做的功为W"=F"s"=100N×6m=600J则拉力F做的总功为W=240J+600J=840J故A正确;B.由图可知,绳子有效承重段数为n=2,物体移动的距离为s物=2m+3m=5m则绳子自由端移动的距离为s=ns物=5m×2=10m故B错误;C.使物体M在水平地面匀速移动,根据二力平衡,物体受到的滑动摩擦力等于水平面上绳子的拉力的大小,因绳端拉力100N大于60N,由于所以,bc段物体受到的滑动摩擦力大,滑轮组的机效率为动滑轮的重力不变,物体从ab段到bc段,滑动摩擦力变大,故滑轮组的机械效率变大,故C错误;D.本题中,克服摩擦力做的功为有用功,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,故克服动滑轮的重力做的功为额外功,ab段和在bc段动滑轮提升的高度不同,根据W=Gh可知,拉力F在ab段做的额外功小于在bc段做的额外功,故D错误。故选A。
13.(2026·浙江金华·联考)在中考体育考试中,小科投出的实心球在空中运动的轨迹如图所示。若不考虑空气阻力,实心球从离开手后到达最高点的过程中,则:
(1)球的机械能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在最高点时,球的动能 (填“大于”或“等于”)零。
【答案】(1)不变 (2)大于
【讲解】(1) 实心球从离开手后到达最高点的过程中,不考虑空气阻力,只有动能转化为重力势能,实心球的机械能守恒,即球的机械能不变。
(2) 实心球在最高点时,仍有向前运动的速度,所以其动能大于零。
14.(2026·浙江金华·联考)2025年春晚现场,人形机器人与专业舞者共同表演的《秧BOT》给人们带来了一场新奇体验。请回答:
(1)机器人能模仿人类进行抬手动作,但是两者动力不同。人利用肱二头肌收缩将前臂抬起(如图),此时前臂这一杠杆能起 (填“省力”或“省距离”或“省功”)的作用。
(2)机器人依靠电动机驱动关节转动,电动机工作时将电能转化为 。
(3)某型号人形机器人模仿将机械臂由下垂抬起至头顶转动手绢的动作,若该机器人机械手臂的质量为6kg,将机械臂抬起时重心上升的高度为0.5m,则驱动电机需要克服重力做 焦的功。
【答案】(1)省距离 (2)机械能 (3)30
【讲解】(1) 由图知道,利用肱二头肌收缩将前臂抬起,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,可以省距离。
(2) 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。因此机器人依靠电动机工作时将电能转化为机械能。
(3) 根据题意知道,驱动电机需要克服重力做功
15.(2026·浙江金华·联考)小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图),部分参数如表所示。已知小金质量是60千克,假定电动自行车在行驶过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。请回答:
项目
参数
最高车速(千米/小时)
25
整车质量(千克)
40
电动自行车最大功率(瓦)
400
(1)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10千米过程中,克服阻力做了多少功?
(2)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?
【答案】(1) (2)5m/s
【讲解】(1) 匀速行驶过程中,受到的阻力行驶10km克服阻力做的功
(2) 匀速行驶时,车的牵引力等于阻力,据P=Fv得,以最大功率输出时,车速
16.(25-26九上·杭州萧山城区8校·期中)一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为,速度为,汽车行驶,请你计算:
(1)发动机所做的功是多少? 。
(2)卡车的牵引力是多少? 。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 发动机做的功
(2) 由可得,汽车牵引力为
17.(25-26九上·宁波大学附属中学&青藤书院·期中)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15m/s,弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W,B受到水平面的摩擦力为 N(不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。
【答案】① 0.75 ② 3
【详解】[1]根据,拉力F的功率为[2]弹簧测力计的示数为2N,则物体A受到的拉力为2N。物体A静止,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向右。根据力的相互作用,A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向左。物体B做匀速直线运动,受力平衡,B受到水平面向左的摩擦力、来自于A的向左的摩擦力以及水平向右的拉力F,根据力的平衡条件,B受到水平面的摩擦力为
18.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)如图所示,从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示,C、F两处等高,D为球与水平地面的接触点。
(1)小球从E点到F点的过程中,机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)小球在C点的动能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在F点的动能。
(3)小球从D点离开地面到达E点的过程中,动能转化为 。
【答案】(1)减小 (2)大于 (3)重力势能和内能
【讲解】(1) 小球从E点到F点的过程中,由于C、F两处等高,说明小球在F点的高度与C点相同。在整个运动过程中,小球受到空气阻力和与地面的摩擦力的作用,导致机械能逐渐减小。因此,从E点到F点,机械能是减小的。
(2) 小球在C点和F点的高度相同,因此重力势能相同。由于小球的机械能逐渐减小,F点的机械能小于C点的机械能,而重力势能相同,因此C点的动能大于F点的动能。
(3) 由图像可知,小球高度在整个完整过程中逐渐降低,因此机械能不守恒,小球从D点离开地面到达E点的过程中,小球的高度增加,速度减小,因此部分动能转化为重力势能,同时与空气摩擦,部分动能转化为内能。
19.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)(多选)小柯设计了如图装置来探究动能的影响因素,其中所用物块为木块。
(1)实验中利用木块被碰撞后移动的距离来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有 。(填编号)
①认识电流大小时,用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③用吸引大头针的多少来比较电磁铁的磁性强弱
(2)小柯通过甲、丙两次实验初步得出“物体动能的大小与质量有关”的结论,小柯得出这个结论是否具有科学性,请说明理由 。
(3)做丙图实验时,木块被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成木块损坏,需改进实验装置或实验方案。在不改变木板长度的情况下,可以采用以下__________方法。
A. 适当减小钢球C的质量
B. 给丙组水平木板铺上毛巾
C. 适当降低钢球C的高度,使hC=hA
D. 给丙组换用一个较重的木块
(4)实验后,同学们联想到汽车的“超载”与“超速”是造成交通事故的最大安全隐患。为探究“超载”与“超速”,哪个造成的危害更严重?小柯利用上述装置进行了实验测定,得到的数据如表。
实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被撞后运动的距离s/m
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
20
32
由实验可知:当发生交通事故时, 造成的危害更严重。
【答案】(1)② ③ (2)不科学,没有控制物体速度相同 (3)AC (4)超速
【讲解】(1) 实验中利用木块被碰撞后移动的距离来比较物体的动能大小,使用转换法。① 认识电流大小时,用水流进行类比,使用类比法;② 用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的,使用转换法;③ 用吸引大头针的多少来比较电磁铁的磁性强弱,使用转换法。故选② ③ 。
(2) 小柯通过甲、丙两次实验初步得出“物体动能的大小与质量有关”的结论,小柯得出这个结论是不科学的,理由是:没有控制物体速度相同。
(3) AC.木块被撞后滑出桌面掉落,说明小球的动能太大,此时可以减小小球的动能,即适当减小小球的质量,或者适当降低小球在斜面上的高度进而减小速度,故A、C正确;BD.使用过程中,要用木块移动的距离反映小球动能大小,因此必须控制它受到的阻力大小相等,故B、D错误。故选AC。
(4) 根据实验1和2可知,当速度增大到原来的2倍时,木块移动的距离是原来的4倍,即动能大小与速度的平方成正比;根据实验2和3可知,当质量增大到原来的2倍时,木块移动的距离是原来的2倍;比较可知,速度对动能的影响更大;则发生交通事故时,超速造成的危害更严重。
20.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为
(1)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功;
(2)当货车以80kW的额定功率、72km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物。
【答案】(1)1.5×105J (2)
【讲解】(1) 货车空载行驶时所受的阻力大小货车速度货车行驶路程牵引力 10s内货车牵引力做的功
(2) 货车速度货车牵引力行驶时所受的阻力为根据,货车总重货车最多可装载货物的重
21.(2026·浙江金华·联考)随着生活水平的提高,人们越来越注重健身运动,如图为锻炼臂力的健身器材结构示意图。请回答:
(1)向下拉吊环时,重物会向 (填“上”或“下”)运动;
(2)图中属于定滑轮的是 (填“A”或“B”);
(3)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。
【答案】(1)上 (2)B (3)10
【讲解】(1) 结合图可知,图中装置相当于一个滑轮组,可以改变力的方向,向下拉吊环时,重物会向上运动。
(2) 图中在拉力作用下,滑轮A位置不断改变,B位置保持不变,故属于定滑轮的是B,A属于动滑轮。
(3) 2秒内用100牛的力将吊环向下拉动20厘米=0.2米,拉力做的功此过程中人拉力做功的功率为
22.(2026·浙江金华·联考)小科在假期游玩期间发现在某段高速公路的下坡路段外侧设有如图所示的避险车道,当高速行驶的汽车失灵时,可进入避险车道,快速降低车速直至停止。汽车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关?小科提出如下猜想:
猜想一:可能与汽车的质量有关;
猜想二:可能与斜坡的倾角有关;
猜想三:可能与冲上斜坡前的速度有关。
为了验证猜想,小科将一光滑弧形轨道和粗糙长木板固定在水平桌面上(如图甲),并用实心小钢球模拟汽车进行实验。请回答:
(1)避险车道设计成一个由粗糙碎石铺成的陡坡,它的避险原理是将高速行驶汽车的动能转化为内能和 ;
(2)为了验证猜想一,小科选择了两个体积不同的小钢球进行实验,为了使实验结果更准确,上图两种方案应选择 (填“方案1”或“方案2”);
(3)在验证猜想二时,小科多次改变长木板与水平面的倾角θ,让同一小钢球从弧形滑道同一位置静止释放,测出钢球冲上长木板后通过的最大距离,实验数据如表所示。据表中数据,可得出的结论是 ;
次数
1
2
3
4
5
长木板与水平面的倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
钢球冲上长木板后通过的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
(4)若要验证猜想三,请简要写出你的实验方案 。
【答案】(1)重力势能 (2)方案1 (3)从表格中的数据可知,长木板与水平面的倾角θ变大的过程中,钢球冲上长木板后通过的最大距离先变小后变大。 (4)若要验证猜想三,应控制小球质量相同,速度不同,因此让质量相同的小球从不同高度滚下。
【讲解】(1) 避险车道设计成一个由粗糙碎石铺成的陡坡,车沿陡坡上升的过程中,轮胎与坡面摩擦,部分机械能转化为内能,同时高度增加,重力势能增加,速度减小,动能变小,则是将动能转化为内能和重力势能。
(2) 为了验证猜想一,探究可能与汽车质量的关系,则应质量不同,速度相同,小东选择了两个体积不同的小钢球进行实验,为了使实验结果更准确,避免取挡板对小球速度的干扰,选择方案1。
(3) 略
(4) 略
23.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)一辆满载物资的总重为G的运输车,将物资沿ABCD 路线运至D处,AB段海拔高度为h1,CD段海拔高度为h2,如图所示。在整个运输过程中,汽车以恒定速度v运动,汽车t=0时经过A处,t1时经过B处,t2时经过C处,在此过程中汽车牵引力功率 P随时间变化的图像可简化为图所示(P1、P2、t1和t2也为已知量)。
(1)汽车在 AB段运动时牵引力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在BC段运动时牵引力;
(2)求汽车在由B处上升到C处的过程中克服重力做的功 (用字母表示)。
【答案】(1)小于 (2)G(h2-h1)
【讲解】(1) 根据功率的定义可得功率P与牵引力F成正比。从功率图像可以看出,AB段的功率为P1,BC段的功率为P2。在整个运输过程中,汽车以恒定速度v运动,因为P1<P2,得出F1v<F2v,因此F1<F2。
(2) 汽车由B处上升到C处的过程中克服重力做的功,上升的高度为h2-h1,则
24.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)山核桃外壳坚硬,常用核桃夹帮助剥壳。山核桃在A 点受到核桃夹对它的作用力为FA, 如图所示, FA垂直于OC, 已知OC长16cm, OA 长6.4cm。
(1)核桃夹在使用时属于 杠杆 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
(2)要将图中核桃壳夹破,FA的大小至少为300牛,则手作用在C 点的力至少为多少牛?
(3)要夹破(2)中的核桃壳,手提供的力也可以作用在B点, FB Fc(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】(1)省力 (2)120N (3)大于
【讲解】(1) 在核桃夹的使用中:动力作用在C点,动力臂为OC(16 cm)。阻力作用在A点,阻力臂为OA(6.4 cm)。动力臂 > 阻力臂,因此核桃夹是省力杠杆。
(2) 根据杠杆平衡条件,动力×动力臂=阻力×阻力臂,即可得故
(3) 如果将力的作用点从C点移到B点, 动力臂从OC缩短为OB,根据杠杆平衡条件,动力臂减少,则动力需要增大,因此作用在B的动力要大于作用在C点的动力。
考点2 物体的内能
1.(2026·浙江杭州·期中)根据表中的数据是一些物质的比热容/[],判断下列说法正确的是( )
水
铝
煤油、冰
干泥土
砂石
铜
A. 不同物质的比热容不可能相同
B. 在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
C. 因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
D. 质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
【答案】D
【详解】A.由表中数据可知,煤油和冰的比热容均为,所以不同物质的比热容也可能相同,故A错误;B.因为湿泥土中含有水,则干泥土的比热容比湿泥土的比热容小,相同质量的干泥土和湿泥土在阳光照射下吸收相同热量时,根据可知,干泥土升温比湿泥土升温快,故B错误;C.沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,使得沿海地区昼夜的温差小,故C错误;D.因为铝的比热容比铜大,根据可知,质量相等的铝块和铜块升高相同的温度时,铝块吸收的热量多,故D正确。故选D。
2.(25-26九上·宁波大学附属中学&青藤书院·期中)如图所示,是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器,它以牛角作外套筒,木制推杆,杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒,随即将杆拔出,艾绒即燃,它的尺寸如图。下列说法中正确的是( )
A. 这种取火器的体积太大,不便于携带
B. 取火时是通过做功增加筒内空气的内能
C. 取火时是通过热传递增加筒内空气的内能
D. 取火的原理与汽油机的做功冲程相同
【答案】B
【详解】A.由图可知,这种取火器全长接近15cm,横截面直径约为2.5cm,体积较小,便于携带,故A错误;BC.取火时,一手握住套筒,一手猛推杆入筒的过程中,压缩内部的气体,推杆对筒内气体做功,使得筒内气体内能增大,温度升高,是通过做功增大了筒内空气的内能,故B正确,C错误;D.手推杆入筒的过程中,压缩内部的气体,对筒内气体做功,使得筒内气体内能增大,机械能转化为内能,相当于四冲程汽油机的压缩冲程,故D错误。故选B。
3.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)冰壶比赛中,运动员将冰壶推出后,有时队员会在冰壶行进路线前擦冰面。擦冰主要是为了使冰熔化,改变冰壶运动状态。对擦冰过程及其带来的影响分析如下:
以上分析错误的是( )
A. ①
B. ②
C. ③
D. ④
【答案】D
【详解】冰壶比赛中,运动员将冰壶推出后,有时队员会在冰壶行进路线前擦冰面;擦冰的过程中,通过摩擦做功的方式将机械能转化为内能,从而导致冰面内能增大,温度升高,于是部分冰面熔化;由于冰面存在一层水膜,那么会减小冰壶受到的摩擦力;由于摩擦力的存在,冰壶运动的速度越来越小,综上所述,① ② ③ 正确,④ 错误,故D错误,符合题意,ABC正确,不符合题意。故选D。
4.(2026·浙江杭州·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C. 温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
D. 物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
【答案】D
【详解】A.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;B.发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体,若内能小的物体温度高,故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体,故B错误;C.影响内能大小的因素有质量、温度、状态,只能说在质量、状态一定时,温度高的物体内能大,温度低的物体内能小,故C错误;D.冰是晶体,0℃的冰熔化成0℃的水,吸收热量,内能增加,但温度不变。故D正确。故选D。
5.(2026·浙江杭州·期中)如图所示,在一个厚壁玻璃筒里放入一块浸有少量乙醚的可燃物,用力把活塞快速压下,可燃物就会燃烧起来,据此分析下列说法正确的是( )
A. 所选可燃物着火点应当较高
B. 活塞压缩筒内气体,使乙醚汽化放热
C. 缓慢压下活塞也能得到相同实验结果
D. 活塞压缩筒内气体时做功,使气体内能增大
【答案】D
【详解】A.实验中通过压缩气体做功使内能增大、温度升高,从而让可燃物燃烧,说明所选可燃物的着火点较低,容易被点燃,并非着火点较高,故A错误;B.活塞压缩筒内气体,是对气体做功,使气体的内能增大、温度升高,乙醚汽化是吸热过程,不是放热,故B错误;C.缓慢压下活塞时,气体有足够的时间向外散热,内能增加不明显,温度升高幅度小,难以达到可燃物的着火点,不能得到相同的实验结果,故C错误;D.活塞压缩筒内气体时,对气体做功,机械能转化为气体的内能,使气体的内能增大,温度升高,当温度达到可燃物的着火点时,可燃物就会燃烧,故D正确。故选D。
6.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是 ( )
①物体的温度越高,所含的热量就越多
②物体温度越低,内能越小,0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体
④物体吸收热量,温度不一定升高
A. ①③
B. ②③
C. ①②
D. ③④
【答案】D
【详解】①热量属于过程量,不能用含有多少来描述,故①错误;②内能与物体的温度、质量和状态等因素有关,是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。任何物质在任何温度下都具有内能,故②错误; ③温度差是发生热传递的必要条件,两物体相互接触时,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,故③正确;④晶体熔化时吸收热量,但温度保持不变,故④正确。故ABC错误,D正确。故选D。
7.(2026·浙江杭州·期中)图甲所示为抖音上售卖的喷气火箭,发射时猛踩气囊,气囊中的空气推动火箭向上飞出。图乙所示,大口玻璃瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连,用打气筒给瓶中打气。图丙所示,B是一个被销钉K锁住的活塞,气缸A密封有压缩空气,C是一支温度计,活塞与气缸壁之间没有摩擦,请回答下列问题:
(1)火箭向上飞出过程相当于内燃机的 冲程;
(2)乙实验中,在研究气体对外做功内能变化时,应该注意观察的是 ;
A.打气的过程中,水面的变化情况 B.瓶塞跳起瞬间,瓶内的变化情况
C.瓶塞跳起的高度
(3)试根据甲、乙实验的结论分析,当把销钉K拔出后温度计的示数 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】① 做功 ② B ③ 降低
【详解】
(1)[1]火箭向上飞出过程,是将内能转化为机械能,相当于内燃机的做功冲程。
(2)[2]乙实验是研究物体对外做功时物体内能的变化情况(即瓶内空气的内能变化情况),所以实验时需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象,故选B。
(3)[3]当把销钉K拔出后,气缸内的压缩空气对活塞做功,空气内能转化为活塞的机械能;空气的内能减少,温度降低,所以温度计的示数变小。
8.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)新能源油电混合动力汽车工作模式为:纯电模式行驶时,内燃机不工作,由蓄电池提供能量;混动模式行驶时,内燃机工作,既可以给汽车行驶提供能量,还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶100km消耗12L的燃料。已知燃料的密度,请计算:
(1)若燃料的热值为,则燃料完全燃烧12L放出多少热量?
(2)若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热,加热效率为50%,使防冻液温度从20℃升高到70℃,求防冻液的质量?【防冻液的比热容为
【答案】(1)4.14×108J (2)1035kg
【讲解】(1) 12L的燃料质量为则燃料完全燃烧12L放出的热量为
(2) 防冻液吸收的热量为所以防冻液的质量为
9.(2026·浙江杭州·期中)喜欢思考的小哲用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏:
(1)瓶中留少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙),这是通过 方式(选填“热传递”或“做功”)改变瓶内气体内能。
(2)轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙),这时发生的能量转化是 。
(3)图乙和图丙所示的过程,原理分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似。这两个冲程分别是 、 。
【答案】(1)做功 (2)内能转化为机械能 (3)① 压缩冲程 ② 做功冲程
【讲解】(1) 扭转瓶子时,对瓶内气体做功,所以是通过做功方式改变瓶内气体内能。
(2) 瓶盖被瓶内的气体冲出,此时瓶内气体对外做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能。
(3) 图乙中对瓶内气体做功,机械能转化为内能,与四冲程内燃机的压缩冲程相似。图丙中瓶内气体对外做功,内能转化为机械能,与四冲程内燃机的做功冲程相似。
10.(2026·浙江江省杭州市西湖区杭州市十三中)如图甲装置所示,探究“做功改变物体内能”,该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据传感器采集的数据,电脑处理后得到如图乙所示图像。
(1)结合乙图分析,描述打气筒打气5秒后出现温度降低和 的实验现象;
(2)小科在用本装置进行实验时认为去掉瓶内的酒精也可以完成实验,请说明理由: ;
(3)你认为,图乙中AB段对应发生情况与热机中 冲程相似。
【答案】(1)瓶塞弹出,瓶口冒白雾 (2)通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况 (3)压缩
【讲解】(1) 打气筒向烧瓶内打气时,压缩气体做功,导致气体温度升高(对应乙图前5秒温度上升)。5秒后停止打气,气体膨胀对外做功,推动橡皮塞喷出,内能减少,温度降低。同时,烧瓶内的酒精会因温度降低而液化出现白雾。
(2) 本题用到的器材中包含了温度传感器,温度传感器可直接测量气体温度变化,无需依赖酒精的物态变化。
(3) AB段表示气体被压缩,温度升高,类似于热机的压缩冲程。
11.(2026·浙江杭州·期中)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热:
(1)两种液体吸收热量的多少可通过 (液体升高的温度/加热时间)比较;
(2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时, (A/B)吸收的热量较多;
(3)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择 (A/B)。
【答案】① 加热时间 ② A ③ A
【详解】
(1)[1]根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较。
(2)[2]根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,A加热时间长,故A吸收的热量较多。
(3)[3]因质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,A吸热多,A的吸热能力,比热容大,根据,质量相同的AB液体降低相同的温度,A放热多效果好;故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择A。
12.(2026·浙江杭州·期中)如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20℃,5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%,为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,, ,以上过程中,请问:
(1)普通煤炉将5kg的20℃水烧开需要吸收多少热量?
(2)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?
(3)双加热煤炉的烧水效率有多大?
【答案】(1) (2)0.2kg (3)42%
【讲解】(1) 标准大气压下,水的沸点为100℃,20℃水烧开上升的温度水烧开需要吸收的热量
(2) 普通煤炉完全燃烧煤放出的热量普通煤炉完全燃烧煤的质量
(3) 双加热煤炉炉壁间水吸收的热量双加热煤炉加热过程中水吸收的热量双加热煤炉的烧水效率
13.(2026·浙江杭州·期中)室温为10℃时,小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功,可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50N的力将活塞压下12cm,发现底部浸有0.001kg乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。(乙醚的比热容约为1.8×103J/(kg•℃),着火点为160℃)
(1)求小宁对活塞的做功大小;
(2)0.001kg乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量?
(3)小宁的实验没有成功,请帮助他分析原因。(至少写出两点)
【答案】(1)6J (2)270J (3)实验中小宁没有看到棉花燃烧的现象,是因为做功太少,乙醚升温太小,远远达不到着火点温度。下压的速度较慢,而散热较快,温度不能上升到着火点。
【讲解】(1) 小宁同学用平均为50N的力将活塞压下12cm=0.12m,推力所做的功为:W=Fs=50N×0.12m=6J
(2) 0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收的热量为Q=cmΔt=1.8×103J/(kg•℃)×0.001kg×(160℃﹣10℃)=270J
(3) 略
考点3 电能
1.(2026·浙江杭州·期中)一度电能为我们做什么?小明收集了家里的一些用电器的功率(如图)。则一度电可供下列电器持续工作时间最长的是( )
A. LED灯
B. 洗衣机
C. 电冰箱
D. 电脑
【答案】A
【详解】由图可知,LED灯的电功率最小,洗衣机的电功率最大,在消耗电能相同时,根据可知,电功率越小,用电器工作的时间越长,所以一度电可供LED灯持续正常工作时间最长。故选A。
2.(2026·浙江杭州·期中)下列家用电器中,在正常工作时电功率为1000W的可能是( )
A. 空调机
B. 节能灯
C. 电视机
D. 笔记本电脑
【答案】A
【详解】家用空调制冷功率通常在700~1500W之间;节能灯功率一般为5 ~ 40W;液晶电视功率约100~300W,大尺寸高端机型或等离子电视可能达500W;笔记本电脑整机功耗通常为30 ~90W,游戏本满载可能接近200W。故选A。
3.(2026·浙江杭州·期中)通过两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示,当将甲、乙两电阻并联在2V的电源两端,下列分析错误的是( )
A. 甲、乙电阻的电流之比为2:1
B. 干路上的电流是0.6A
C. 甲消耗的电功率为0.4W
D. 乙在1分钟内消耗的电能为24J
【答案】C
【详解】A.由图象可知,当它们两端电压为2V时,通过它们的电流分别为I甲=0.4A,I乙=0.2A,则甲、乙电阻的电流之比为,故A正确,不符合题意;B.由图象可知,当它们两端电压为2V时,通过它们的电流分别为I甲=0.4A,I乙=0.2A,因干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流:,故B正确,不符合题意;C.甲消耗的电功率为:,故C错误,符合题意;D.乙在1分钟内消耗的电能为:,故D正确,不符合题意。故选C。
4.(2026·浙江杭州·期中)如图所示,两灯泡和规格分别为“6V 3W”和“6V 6W”,电源电压相同恒为6V,按甲、乙方式连接,工作时最亮的是( )
A. 甲图中的
B. 甲图中的
C. 乙图中的
D. 乙图中的
【答案】D
【详解】灯泡的亮度决定于实际功率大小,甲图中两个灯泡串联,根据串联分压,每个灯泡的电压都小于6V,实际功率都小于额定功率;乙图并联,每个灯泡的电压都等于额定电压6V,都正常发光,两灯泡规格分别为“6V 3W”和“6V 6W“,说明L2的实际功率大,故并联时L2最亮,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。故选D。
5.(25-26九上·宁波大学附属中学&青藤书院·期中)如图甲所示,电源电压恒定,电压表量程0~15V,电流表量程0~0.6A,R=25Ω,滑动变阻器标有“95Ω1A”;小灯泡的正常工作电流为0.5A,其电流随电压的变化规律如图乙所示;只闭合开关S、S1,保证电路安全的前提下,最大范围调节滑片P,当滑片移动到a点时,电压表示数最小值为U1;保持滑片在a点不变,只闭合开关S、S2,继续移动滑片,最终使电压表示数再次为U1,此时电流表示数为Ib;两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系如图丙所示。保证电路安全的前提下,以下正确的是( )
①Ib的值为0.32
②当只闭合开关S、S1,滑动变阻器的阻值范围为20Ω~80Ω
③当只闭合开关S、S2,电阻R的电功率范围为0.36W~9W
④任意闭合开关和移动滑片,电路中的最小功率与最大功率之比为1:4
A. ①④
B. ①③
C. ②③
D. ①②
【答案】A
【详解】只闭合开关S、S1时,该电路为L和Rp的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测Rp两端的电压,在保证电路安全的前提下,从最右端移动滑动变阻器的滑片至最小值处的过程中,由于灯泡的电阻是变化的,则电流表与电压表的示数变化的关系是图乙曲线;已知小灯泡的正常工作电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,则电路中的最大电流为0.5A,此时电压表的示数最小为U1、灯泡的电压为UL=8V,根据串联电路的特点和欧姆定律得出:电源电压;滑动变阻器的连入电路的最小值为;保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,该电路为R和Rp的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测Rp两端的电压,保持滑片位置不变时,R大于RL,则R和Rp串联时,电路中的电流变小,电压表的示数也变小,再继续调节滑动变阻器的阻值,应使电压表示数变大并且再次为U1时,R的电压为8V,此时,故①正确;由图丙可得滑动变阻器的滑片在最小值时的电流为I=0.4A,所以电源电压解得,由图乙可知,灯泡电压最小时的电流为,此时Rp的最大阻值;最小值为;故②错误;当只闭合开关S、S2,电阻R中的电流范围为0.32A~0.4A,由可得,其电功率范围为2.56W~4W,故③错误;当R和Rmax串联时电阻最大,电流最小为当R和L并联后与Rp串联,使电流表满偏时电流最大为Imax=0.6A,所以电路中的最小电功率与最大电功率之比为1:4,故④正确。故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
6.(2026·浙江杭州·期中)华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A。现有华为某一型号的电池,容量为4200mAh,假设充电器始终以最大充电电流充电,且把电池充满,只需要 小时。如果将此电池电量全部用完,然后停下家里其它用电器,只给手机充电,充满后发现标有“3000revs/(kW•h)”字样的电能表转了63转,则充电消耗的电能为 焦耳。
【答案】① 0.84; ② 。
【详解】[1]已知,由可得,;[2]“3000revs/(kW•h)”表示电路中的用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r, 则电能表转盘转动63圈消耗的电能:。
7.(2026·浙江杭州·期中)如图所示,是小明家月初和月末电能表的示数,若每度电的电费是0.5元,则这个月小明家要交 元的电费。若他家正在工作的用电器总功率为1200W, (选填“能”或“不能”)将额定功率为1500W的空调再接入电路。如果只让该空调单独正常工作2min,电能表的转盘转 圈。
【答案】① 81 ② 能 ③ 30
【详解】如图所示,这个月小明家消耗的电能这个月小明家要交的电费如图所示,该电能表的最大电流,该电能表允许同时接入的用电器的最大总功率将空调接入电路后,电路中的总功率为则有,所以能将额定功率为1500W的空调接入电路。空调单独正常工作2min消耗的电能此时间段内电能表的转盘转过的圈数
8.(2026·浙江杭州·期中)电冰箱是间断式工作的(即工作一段时间停止一段时间,再工作再停止,如此循环)。某电冰箱铭牌有关参数如下表所示。
容积(L)
175
额定功率(W)
150
耗电量(kW·h/24h)
0.9
额定电压(V)
220
(1)在家庭电路中只有电冰箱在额定电压下工作,一天实际工作 h;
(2)若每消耗1kw·h电能,电能表转盘转1500转。该电冰箱每天启动30次,每工作一次电能表转盘转 转。
【答案】(1)6 (2)45
【讲解】(1) 由表中数据可以知道,电冰箱的额定功率,耗电量,由得,一天实际工作的时间
(2) 电能表转盘每天转动的圈数该电冰箱每天启动30次,每工作一次电能表转盘过的圈数
考点4 核能
1.(25-26九上·宁波大学附属中学&青藤书院·期中)4月16日,全球首个陆上商用模块式小型堆“玲龙一号”首台主泵成功就位,这进一步彰显了我国在新型核能系统的综合实力。它利用如图所示的核反应释放的能量来发电,该反应属于核 (选填“裂变”或“聚变”),与太阳内部发生的核反应 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】① 裂变 ② 不同
【详解】[1][2]获取核能的方式:核聚变和核裂变。核电站利用核裂变发电,太阳内部发生的是核聚变,所以它们之间的核反应不同。
考点5 能的转化与能量守恒
1.(2026·浙江杭州·期中)在九三阅兵式上亮相的100型主战坦克采用了新型混合动力系统。在常规行驶时,由柴油发动机提供主要动力,并可同时为蓄电池充电。在静默行驶和加速行驶时,仅由蓄电池驱动电动机工作,给坦克的行进和坦克上的电子设备提供动力。关于100型主战坦克,描述不正确的是( )
A. 当坦克给蓄电池充电时,燃料的化学能直接转化为电池的化学能
B. 用蓄电池提供电力驱动坦克行驶时,能量的转化路径是:化学能→电能→机械能
C. 坦克配备大容量电池组,不仅是为了驱动车辆,也是为了给雷达、通信等电子设备提供稳定电力
D. 坦克刹车时,其动能可以通过发电机转化为电能并储存回电池,实现了能量的回收利用
【答案】A
【详解】A.当坦克给蓄电池充电时,柴油发动机工作,燃料的化学能首先转化为内能,内能再转化为机械能,机械能通过发电机转化为电能,电能最终转化为电池的化学能,故A不正确;B.蓄电池提供电力驱动坦克行驶时,蓄电池内部发生化学反应,化学能转化为电能;电能驱动电动机工作,电动机将电能转化为机械能,故B正确;C.题目明确提到“给坦克的行进和坦克上的电子设备提供动力”,因此大容量电池组不仅驱动车辆,还为雷达、通信等电子设备提供稳定电力,故C正确;D.坦克刹车时,动能带动发电机转动,发电机将动能转化为电能并储存回电池,实现能量回收利用,这是混合动力系统常见的功能,故D正确。故选A。
2.(2026·浙江杭州·期中)如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,松开手指后,球内气体向后喷出,气球向前运动。此过程中( )
A. 气球的弹性势能增大
B. 球内气体内能减小
C. 喷出的气体热运动加剧
D. 外界对气球内气体做功
【答案】B
【详解】A.松开手指后,球内气体向后喷出,气球的弹性形变程度变小,根据弹性势能的大小与物体弹性形变程度有关,弹性形变程度越小,弹性势能越小,所以气球的弹性势能减小,故A不符合题意;B.球内气体向后喷出,气体对外做功,根据做功可以改变物体的内能,物体对外做功,内能减小,所以球内气体内能减小,故B符合题意;C.由于气体内能减小,温度降低,而物体热运动的剧烈程度与温度有关,温度越低,分子热运动越缓慢,所以喷出的气体热运动减缓,故C不符合题意;D.气球内气体向后喷出对外界做功,而不是外界对气球内气体做功,故D不符合题意。故选B。
3.(2026·浙江杭州·期中)《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”(如图)。使用时下方转轮安装在河道中,流水驱动轮子转动,系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是( )
A. 筒车向上运输的水越多,功率越大
B. 转轮转速越快,筒车的机械效率越高
C. 筒车匀速转动运水时,筒内水的机械能变大
D. 上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
【答案】C
【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,筒车向上运输的水越多,功率不一定越大,故A错误;B.转轮转速越快,相同时间内对水做功就越多,根据可知,功率越大;机械效率是有用功与总功的比值,机械效率不一定越高,故B错误;C.筒车匀速转动运水时,水从河里源源不断输送到上方农田中,高度增加了,因此筒内水的机械能变大,故C正确;D.上、下两个转轮的轮轴都是固定不变的,因此都看作定滑轮,故D错误。故选C。
4.(25-26九上·杭州萧山城区8校·期中)2025年11月14日,神舟二十号乘组三位宇航员,搭乘二十一号载人飞船返回舱,在东风着陆场成功着陆。返回舱在加速下降过程中,重力势能逐渐 ,动能逐渐 (前两空均填“变大”或“不变”或“变小”)。返回舱和大气存在摩擦,产生大量热,故机械能 (填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】① 变小 ② 变大 ③ 不守恒
【详解】返回舱加速下降过程中质量不变,高度不断降低,因此重力势能逐渐变小。返回舱质量不变,处于加速状态、速度不断增大,因此动能逐渐变大。机械能是动能与势能的总和,返回舱和大气摩擦时,部分机械能会转化为内能,机械能总量减少,因此机械能不守恒。
5.(25-26九上·杭州萧山城区8校·期中)中国人民解放军海军福建舰是中国海军的第三艘航空母舰(舷号:18),也是中国完全自主设计建造的第一艘弹射起飞型航空母舰。采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。福建舰同时搭载5款舰载机,包括歼—15T、歼—35和空警—600等。作为中国第一艘大型常规航母,福建舰将起到承前启后的重要作用,一方面奠定中国海军新质作战能力,另一方面也为未来更先进的核动力航母打下坚实基础。在模拟海战中,当一架歼—35从静止在海平面的航母甲板上加速起飞离开甲板的过程中,航母所受的浮力将 (填“变大”、“变小”或“不变”),战斗机的机械能将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。福建舰最大的黑科技就是舰载机起飞时的电磁弹射功能,原理如图所示。弹射过程中,它主要是将 能转化为 能,具有能量效率高、力度可控性强、准备时间短、维护性好等一系列优点。从而大幅提高舰载机实战优势。
【答案】① 变小 ② 变大 ③ 电 ④ 机械
【详解】航母原本漂浮在海面,根据漂浮条件,浮力等于航母的总重力。当舰载机起飞离开航母后,航母的总重力减小,漂浮状态下浮力始终等于自身总重力,因此航母受到的浮力变小。机械能是动能与重力势能的总和。战斗机加速起飞时,质量不变,速度增大则动能变大,同时高度不断升高则重力势能变大,因此战斗机的机械能整体变大。电磁弹射工作时消耗电能,将舰载机加速获得运动的机械能,因此是将电能转化为机械能。
6.(2026·浙江杭州·期中)2024年9月25日,中国东风-31AG型洲际导弹划破天际,精准命中太平洋目标海域。洲际导弹的飞行过程分为初段OA、中段AB、末段BC三个阶段,如图所示。飞行初段,发动机内燃料燃烧推动导弹加速上升。飞行中段,发动机关闭,导弹依靠惯性在钱学森弹道飞行。飞行末段,发动机再次打开,急速坠落的导弹,还会释放多个干扰弹,大大降低拦截成功率。
请回答下列问题:
(1)导弹飞行初段,其能量主要来自燃料储存的 ;
(2)导弹飞行中段,距离地面等高的a、b两点速度的大小关系:va vb(选填“大于”“小于”或“等于”);
(3)导弹飞行末段,除干扰弹外,导弹不断加速俯冲,从被发现到命中攻击点仅需十几秒。若某拦截导弹发射点距离攻击点60km,推力为1×105N,最大功率为3×108W,该拦截导弹能否成功拦截东风-31AG型洲际导弹,请计算说明 。
【答案】(1)化学能 (2)大于 (3)根据可得该拦截导弹的最大速度为
拦截导弹发射点距离攻击点60km,拦截导弹飞行的最短时间
导弹飞行末段,除干扰弹外,导弹不断加速俯冲, 从被发现到命中攻击点仅需十几秒,比较可知该拦截导弹不能成功拦截东风-31AG型洲际导弹。
【讲解】(1) 燃料的内能是以化学能的形式储存在燃料内部的,因此导弹飞行初段,其能量主要来自燃料储存的化学能。
(2) 导弹飞行过程中,与空气摩擦生热,机械能 转化为内能,机械能减小,距离地面等高的a、b两点,其重力势能相等,所以b处动能较小,速度较小,即距离地面等高的a、b两点速度的大小关系是va大于vb。
(3) 略
7.(2026·浙江杭州·期中)小东在假期游玩期间发现在某段高速公路的下坡路段外侧设有如图所示的避险车道,当高速行驶的汽车失灵时,可进入避险车道,快速降低车速直至停止。汽车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关?小东提出如下猜想:
猜想一:可能与汽车的质量有关;
猜想二:可能与斜坡的倾角有关;
猜想三:可能与冲上斜坡前的速度有关。
为了验证猜想,小东将一光滑弧形轨道和粗糙长木板固定在水平桌面上(如图甲),并用实心小钢球模拟汽车进行实验。
(1)避险车道设计成一个由粗糙碎石铺成的陡坡,它的避险原理是将高速行驶汽车的动能转化为 ;
(2)在验证猜想二时,小东多次改变长木板与水平面的倾角,让同一小钢球从弧形滑道同一位置静止释放,测出钢球冲上长木板后通过的最大距离,实验数据如表所示。据表中数据,可得出的结论是 ;
次数
1
2
3
4
5
长木板与水平面的倾角
10°
30°
53°
75°
85°
钢球冲上长木板后通过的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
(3)若要验证猜想三,请简要写出你的实验方案: 。
【答案】(1)重力势能和内能 (2)小钢球的质量和冲上斜坡前的速度相同时,斜坡的倾角越大,小钢球冲上长木板后滑行的最大距离先减小后增大 (3)保持长木板与水平面的倾角θ不变,让同一小钢球从弧形滑道不同高度由静止释放,测出小钢球冲上长木板后通过的最大距离
【讲解】(1) 当汽车沿粗糙碎石铺成的陡坡上升时,汽车的高度增加,重力势能增大,同时由于存在摩擦,会产生内能,速度减小,动能减小,所以它的避险原理是将高速行驶汽车的动能转化为重力势能和内能。
(2) 分析表格数据,长木板与水平面的倾角θ从逐渐增大到的过程中,钢球冲上长木板后通过的最大距离依次为、、、、,可以得出:小钢球的质量和冲上斜坡前的速度相同时,斜坡的倾角越大,小钢球冲上长木板后滑行的最大距离先减小后增大。
(3) 猜想三是与冲上斜坡前的速度有关,根据控制变量法,要验证该猜想,需要控制其他因素不变,只改变冲上斜坡前的速度。所以实验方案为:保持长木板与水平面的倾角θ不变,让同一小钢球从弧形滑道不同高度由静止释放,测出小钢球冲上长木板后通过的最大距离。
试卷第1页,共3页
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