随堂训练题（三）（功和机械能、简单机械、内能、内能的利用）-【中考模拟卷】2027年中考物理一轮总复习专项卷

2027年广东省初中毕业生学业考试 物理专项随堂训练题（三）（功和机械能、简单机械、内能、内能的利用）（参考答案与解析） （时间：80分钟　满分：100分） 得分：________　学号：________　姓名：________　班级：________ （密封线内不要答题） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1．小明对我国一些科技成就进行了梳理，如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是（　　） 序号 科技成就 相关内容分析 ① 三峡船闸 轮船通行时利用了连通器的特点 ② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压强 ③ 神舟飞船返回舱 它在地面附近减速下降过程中机械能不变 ④ 国产大飞机C919 机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】C 【解析】 【详解】A．三峡船闸是应用连通器的原理工作的，实现了上下游船只的正常通航，故A正确，A不符合题意； B．“玉兔号”月球车车轮宽大，通过增大受力面积可减小对月球表面的压强，故B正确，B不符合题意； C．神舟飞船返回舱它在地面附近减速下降过程中，动能减小，重力势能减小，机械能减小，故C错误，C符合题意； D．国产大飞机C919机翼上方的空气流速大压强小，机翼下方的空气流速小压强大，机翼上下表面的压强差，产生向上的升力，获得升力利用了流体压强与流速的关系，故D正确，D不符合题意。 故选C。 2．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A. 同种电荷相互吸引 B. 太阳是宇宙的中心 C. 原子核由质子和电子构成 D. 分子处在永不停息无规则运动中 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电荷间的相互作用规律可知，同种电荷相互排斥，故A错误； B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是太阳系的中心，故B错误； C．原子是由原子核和核外电子组成的，原子核由质子和中子构成，故C错误； D．一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫作分子的热运动，故D正确。 故选D。 3．如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是（　　） A. 克服动滑轮重力做的功是有用功 B. 重物与人手移动的距离相等 C. 重物与人手移动的速度相等 D. 增加重物，动滑轮的机械效率变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．提升重力，克服重物的重力做的功是有用功，提升动滑轮克服动滑轮重力做的功是额外功，故A错误； B．使用动滑轮省力，费距离，由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，物体升高h，人手拉绳子移动的距离，故B错误； C．t时间内重物升高h，重物移动的速度 人手拉绳子移动的 故C错误； D．影响滑轮组机械效率的主要因素包括物体重和动滑轮重。该动滑轮的重力一定，其机械效率与被提升的物体重有关，被提升的物体越重，动滑轮的机械效率变大，故D正确。 故选D。 4．如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像，灯泡L额定电压为2.5V．将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为2.5V B. 灯泡L额定功率为0.75W C. R与灯泡L功率之比为 D. 灯泡L的图像为图线B 【答案】B 【解析】 【详解】AD．由题意可知，两用电器串联时灯泡正常发光，此时灯泡两端电压为额定电压2.5V。定值电阻的阻值不变，故图线为直线段，故B图线为定值电阻的图线。灯泡的电阻受温度的影响而不断变化，图线为曲线，故A图线为灯泡的图线。故根据定值电阻的U-I图像经过（1.5V，0.3A）点，可计算其阻值 串联电路中电流相等，当电流为0.3A时，定值电阻两端电压为1.5V，因此电源电压应为U总=2.5V+1.5V=4V 故AD错误； B．灯泡在额定电压2.5V、电流0.3A时的功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W 故B正确； C．定值电阻的功率P定=I²R=(0.3A)²×5Ω=0.45W 灯泡功率为0.75W，两者功率之比为 故C错误； 故选B。 5．下列运载工具中，不需要利用热机的是（　　） A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机 C. 纯电动汽车 D. 长征系列火箭 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．喷气式发动机、柴油机、长征系列火箭在工作中，都是将燃料燃烧产生的内能最终转化为机械能，属于热机，故ABD不符合题意； C．纯电动汽车利用的是电动机，将电能转化为机械能，故C符合题意。 故选C。 6．如图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，水在升温的过程中（　　） 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 【解析】 【详解】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。点灯后，水在升温的过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】C 【解析】 【详解】在四冲程内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能，吸气冲程和排气冲程没有发生能量转化。 故选C。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8．（3分）2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是______，与四冲程汽油机的______冲程相同。 【答案】 ①. 机械能转化为内能 ②. 压缩 【解析】 【详解】[1][2]摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能，能量转化方式是机械能转化为内能。四冲程汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，吸气冲程和排气冲程没有能量转化，故与四冲程汽油机的压缩冲程相同。 9．（3分）如图所示，将重为900N的货物竖直向上匀速提起时，动滑轮的机械效率为90%，不计摩擦和绳重，则该动滑轮重为______N。 【答案】100 【解析】 【详解】不计摩擦和绳重，动滑轮的机械效率 解得该动滑轮重力。 10．（3分）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力F=100N，经过2s物体上升0.2m，拉力F做的功为______J，拉力F做功的功率为______W。此过程中定滑轮的机械效率为______。 【答案】 ①. 20 ②. 10 ③. 【解析】 【详解】[1]图中为定滑轮，绳子自由端移动距离为 则拉力F做的功为 [2]拉力F做功的功率为 [3]有用功为 则定滑轮的机械效率为 11．（3分）某折叠卡式炉如图所示，它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 kg水，用卡式炉给水加热使之温度升高了50 ℃，丁烷完全燃烧释放了的能量。此过程通过________（选填“做功”或“热传递”）方式增大了水的内能，该卡式炉烧水的效率为________。水的比热容为。 【答案】 ①. 热传递 ②. 【解析】 【详解】改变内能的方式分为做功和热传递，本题中燃料燃烧放热，传递给水被水吸收，因此是通过热传递的方式增大水的内能。 水吸收的热量为 所以卡式炉的加热效率为 12．（3分）汽油机将内能转化为机械能的是__________冲程，某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功____________次。 【答案】 ①. 做功 ②. 20 【解析】 【详解】[1]汽油机的做功冲程是通过气体对外做功将内能转化为机械能的。 [2]汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，故对外做功20次。 13．（3分）如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成，导体棒ab和cd放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是由___________（选填“奥斯特”或“法拉第”）发现的，乙装置与___________（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的原理相同。 【答案】 ①. 法拉第 ②. 动圈式扬声器 【解析】 【详解】[1][2]闭合开关并向右移动ab，闭合电路中的部分导体在磁场中做体格磁感线运动产生感应电流，使cd中有电流通过，cd处在磁场中，通电导体在磁场中受力的作用，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是法拉第发现的电磁感应现象；动圈式扬声器线圈中通过电流时，在磁场中产生振动，把电流转化为声音；乙装置与动圈式扬声器的原理相同。 14．（3分）中医药是中华民族的瑰宝，其中蕴含着许多物理知识。熬制中药时闻到浓浓的药味，这一现象表明_______。拔火罐时，玻璃罐在________的作用下吸附在理疗部位。 【答案】 ①. 分子在不停地做无规则运动 ②. 大气压强 【解析】 【详解】[1]熬制中药的过程中，闻到浓浓的药味儿，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 [2]拔火罐时，先把酒精在罐内烧一下，罐内空气受热排出，此时迅速把罐扣在皮肤上，等到罐内的空气冷却后罐内气压降低，小于外面的大气压，外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，所以“拔火罐”利用的是大气压强。 三、作图题：本题7分。 15．（2分）如图为某跨学科实践小组制作的电动晾衣装置模型简图。 （1）旋钮旋至OFF挡，电磁铁________（选填“有”“无”）磁性，钢丝绳被夹紧，晾衣杆悬停； （2）旋钮旋至Ⅰ挡，电流从________（选填“P”“Q”）点流入电动机，晾衣杆匀速下降； （3）旋钮旋至Ⅱ挡，晾衣杆匀速上升。在某次操作中，晾衣杆匀速上升0.8 m，用时10 s。已知晾衣杆的重力为10 N，求钢丝绳对晾衣杆拉力所做的功和功率。 【答案】（1）无 （2）P （3）： 【解析】 【小问1详解】 电磁铁只有通电时才有磁性，旋钮旋至OFF挡时电路断开，电磁铁没有电流通过，因此无磁性。 【小问2详解】 电动机的转动方向与电流方向有关，当旋钮接Ⅰ挡时，电流从电源正极流出后，经左接线柱Ⅰ从P点流入电动机，此时电动机转向使晾衣杆匀速下降。 【小问3详解】 晾衣杆匀速上升，拉力与重力平衡，即 拉力做功 拉力功率 16．（2分）有同学在海边发现沙滩的温度比海水的温度高一些，该同学利用图甲装置对海水和沙子的吸热规律进行探究。 将质量相等的海水和沙子分别装在密闭绝热的真空箱内； 利用相同的白炽灯在同等条件下模拟太阳加热，沙子加热5min后停止加热； 根据实验数据得到了温度随时间的变化关系如图乙； （1）实验数据表明：升高的温度相同时，___________吸收的热量多； （2）实验数据可得，海水和沙子的比热容之比为___________。 【答案】（1）海水 （2）4∶1 【解析】 【小问1详解】 相同的白炽灯加热时，相同时间内物质吸收的热量相等。由图乙可知：初始温度均为，升高到，沙子加热时间为，海水需要加热，海水加热时间更长，说明升高相同温度时，海水吸收的热量更多。 【小问2详解】 根据吸热公式，变形得，已知海水和沙子质量相等，温度从升高到，升高温度相同；吸收热量之比等于加热时间之比，即 因此比热容之比  17．（3分）小柯骑行他的自行车感觉比以前更费劲，滑行距离明显缩短。周末他对自行车进行维修保养时，对自行车的结构原理有了全面直观的了解。 （1）自行车是由多个简单机械组成，如图甲所示。其中刹车把手、车把以及曲中柄的使用是为了骑行时_______；齿盘直径比飞轮大，这样设计是为了骑行时_______。（以上两空均选填“省力”、“省功”或“省距离”） （2）他检查发现，后轮轴承损坏，于是进行维修并加润滑油（如图乙所示），同时对其它转动部分进行保养，以此_______摩擦使骑行更轻便。 【答案】（1） ①. 省力 ②. 省距离 （2）减小 【解析】 【小问1详解】 刹车把手、车把、曲中柄都属于轮轴，轮轴的实质是一个可以连续转动的省力杠杆，是为了骑行时更加省力；齿盘直径大于飞轮直径，齿盘转动1周时，飞轮会转动1周以上，最终带动后轮移动更大的距离，因此该设计是为了省距离。使用任何机械都不能省功，省距离的机械一定费力。 【小问2详解】 给自行车加润滑油及保养转动部件，可以分离接触面，从而减小摩擦力，使骑行更轻便。 四、实验题：本大题共3小题，共20分。 18．（7分） （1）一个圆形铁片由“冷若冰霜”，变成“炙手可热”。甲同学认为一定是通过加热方式实现，乙同学认为不一定是通过加热方式实现的，还有其他的实现方式。你认为哪位同学正确？请简要说明理由。 （2）丙同学认为：热量只能是由高温物体向低温物体传递。但是，丁同学却认为，只要条件合适，热量也可能由低温物体向高温物体传递。你认为哪位同学正确？请举例说明。 【答案】（1）见解析 （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 一个圆形铁片由“冷若冰霜”，变成“炙手可热”，铁片的温度升高，内能变大，改变物体内能方式除了热传递之外还有做功，所以还可以通过做功的方式来实现铁片温度升高的目的，比如可以用钢丝球摩擦铁片，将机械能转化为内能，铁片的温度也会升高，所以乙同学的说法正确。 【小问2详解】 热量自发的从高温物体传递给低温物体，不能自发的从低温物体传递给高温物体，但当存在外部干预，如机械做功，热量传递的方向是可以改变的。例如，冰箱的工作原理就是通过电力做功，将热量从温度较低的内部传递到温度较高的外部，从而保持冰箱内部的低温‌，所以丁同学的说法正确。 19．（6分）如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆质量分布均匀，长度为，重为，在最右端B点处悬挂一重为的铁柱，B点到支点O的距离为。开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦） （1）电磁铁上端为______极； （2）此时电磁铁对铁柱的吸引力为______N； （3）要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向______端移动。 【答案】（1）S （2）5 （3）上 【解析】 【小问1详解】 电流从电磁铁下端流入，根据安培定则，电磁铁上端为S极，下端为N极。 【小问2详解】 抬杆重心到支点O的距离为 根据杠杆平衡条件则有 代入数据则有 解得电磁铁对铁柱的吸引力。 【小问3详解】 使抬杆A端从图示位置向上抬起，应增大电磁铁的磁性，则应增大电路中电流，根据，应减小电路总电阻，减小变阻器连入电路的电阻，所以滑动变阻器的滑片P应向上端移动。 20．（7分）电线杆是常见的市政设施，传统电线杆多为实心圆柱结构，而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗？实践小组的同学们设计实验，探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。 实验思路：选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆，在杆的相同位置施加相同的拉力，通过测量杆的形变量，比较杆的抗弯强度。 实验过程：如图所示，将杆的一端水平固定在铁架台上，在杆的另一端挂一定数量的钩码，用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆，重复上述操作，记录数据如下表。 次数 杆长Ucm 杆的质量 杆的空心程度 钩码质量 杆的下弯距离 1 15 10 100 9 2 15 10 100 6 3 15 10 100 3 4 15 10 100 1 实验结论： （1）通过分析实验数据可初步得出：材料、长度和质量都相同的杆，空心程度越大，抗弯强度___________（选填“越大”“不变”或“越小”）。 应用拓展： （2）结合以上信息，请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例：___________。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢？请你提出一个可探究的科学问题：___________。 【答案】（1）越大 （2） ①. 自行车车架 ②. 杆的抗弯强度与杆的长度有什么关系 【解析】 【小问1详解】 观察实验数据，在杆的材料、长度和质量都相同，钩码质量也相同（即施加相同拉力）的情况下，随着杆空心程度逐渐增大（从实心到空心程度增加 ），杆的下弯距离逐渐减小。下弯距离越小，说明杆越不容易弯曲，即抗弯强度越大。 【小问2详解】 [1]在生产生活中，自行车车架采用空心结构，这样在保证一定强度的同时能减轻重量；汽车的空心传动轴等也是类似应用。 [2]探究杆的抗弯强度的影响因素，除了空心程度外，还可以从杆的材料（不同材料的硬度等属性不同可能影响抗弯强度）、杆的长度（长度不同可能抗弯能力不同）等方面提出问题。 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 21．（6分）小陈在探究水沸腾前后温度变化的特点的实验中，用到如图甲所示的电加热器，它的简化电路如图乙所示。旋转开关分别接通触点1、2，可实现慢速加热、快速加热。已知慢速加热和快速加热的功率分别为、，电源电压恒为，、为定值电阻，水的比热容为。某次实验时，将开关拨到触点2，加热的水，温度从升高到，用时。求： （1）水吸收的热量； （2）电加热器此次加热的效率； （3）电阻的阻值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水升高的温度 根据物体吸热公式得，水吸收的热量 【小问2详解】 由题意可知，开关接触点2时为快速加热挡，功率 根据电能公式，可得电加热器消耗的总电能 根据效率公式可得，电加热器此次加热的效率 【小问3详解】 开关S接2时，只有R1接入电路，为快速加热，根据电功率推导公式，可得R1的阻值 开关S接1时，R1与R2串联，为慢速加热，总功率 则电路总电阻 根据串联电路电阻规律可得，R2的阻值 22．（7分）曾获“中国制造之美”最高奖的某履带式起重机，基本配置时，它的质量约为。升级配置时，通过增加更长的臂架系统、大量的配重等部件后可以胜任大型吊装任务，质量可增至。忽略不同配置对起重机与地面接触面积的影响，起重机与地面的总接触面积约为。该起重机曾在某工地建设中将质量为的塔器设备以毫米级精度完成吊装。（g取） （1）求基本配置时该起重机对地面的压强。 （2）该起重机将塔器设备匀速提高后又水平匀速移动，求此过程中它对塔器设备做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 基本配置起重机重力   水平地面上，起重机对地面的压力等于自身重力，即 ​ 基本配置时该起重机对地面的压强   【小问2详解】 做功的条件是：有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动距离。 起重机对塔器的拉力竖直向上，因此竖直提升过程拉力做功，水平移动时拉力与移动方向垂直，不做功。 塔器重力   总功为提升过程做的功   六、综合能力题：本大题共3小题，共18分。 23．（6分）小明发现家中电水壶有加热和保温两种功能。如图所示是其内部电路的简图，其中电阻为R1、R2的电阻器都是用来加热的（阻值不变）。S1是总开关。通过开关S2可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶正常工作时的加热功率为1000W，保温功率为44W。求： （1）把质量为1kg的水从20℃加热到100℃的过程中，水吸收的热量； （2）不计热量损失，该电水壶正常工作时，用加热功能完成上述加热过程需要的时间； （3）电阻R2是多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 温度变化量 水吸收的热量 【小问2详解】 不计热量损失，电水壶消耗的电能 根据功率公式，变形得加热时间 【小问3详解】 电源电压，当接1时，只有接入电路，总电阻最小，根据，电压不变时，电阻越小功率越大，因此此时为加热状态； 当接2时，与串联，总电阻最大，功率最小，为保温状态。 由变形得： 保温状态的总电阻 根据串联电路电阻规律，得 24．（6分）两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气该如何流动？小明为此设计实验展开探究。 【明确思路】 要判断空气如何流动，需知道两球内部空气______的关系。 【收集证据】 （1）如图甲，将气球套在三通玻璃管的一端，用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧，防止______。 （2）将注射器内的空气，通过橡胶管为气球充气，充气结束后立刻用夹子______连接注射器和三通玻璃管的橡胶管，记录气球半径和传感器显示的气压值。 （3）解开其中一根细线，拔出______，用注射器再次吸取一定体积的空气，重复以上实验。 （4）按照步骤3，多次实验，获取足够多的半径和气压数据。 （5）将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标，内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图像。 【交流结论】 （1）若小气球半径，大气球半径，则它们相连通后空气将向半径______的气球流动。 （2）两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气流动可能发生的情况有______种。 【答案】 ①. 压强 ②. 漏气 ③. 夹住 ④. 注射器 ⑤. 小 ⑥. 3 【解析】 【详解】[1]要判断空气如何流动，需知道两球内部空气压强的大小关系。 （1）[2]用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧，防止漏气。 （2）[3]将注射器内的空气，通过橡胶管为气球充气，充气结束后立刻用夹子夹住连接注射器和三通玻璃管的橡胶管，记录气球半径和传感器显示的气压值。 （3）[4]解开其中一根细线，拔出注射器，用注射器再次吸取一定体积的空气，重复以上实验。 （1）[5]根据图乙可知，当两球半径相同时，两球内部压强相同，当两球半径不相同时，半径大的气球内部压强大，半径小的气球内部压强小，所以空气总是从半径大的气球流向半径小的气球。 （2）[6]两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气流动可能发生的情况有3种，即空气从半径小的气球流向半径大的气球；空气从半径大的气球流向半径小的气球；两球内部压强相同，空气不流动。所以空气流动可能发生的情况有3种。 25．（6分）如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答： （1）由图可知该物质是_______ （选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是_______ ℃； （2）该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是：c固_____ c液（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】（1） ①. 晶体 ②. 48 （2）＞ 【解析】 【小问1详解】 [1][2]该物质具有固定的熔化温度，故为晶体；如图所示，熔化时，固定不变的温度，即为熔点，故熔点为48℃。 【小问2详解】 由图像可知，加热相同时间，物质固态温度变化小于液态度变化。而加热时间相同，即吸收的热量相同，固态时温度变化较小，由Q吸＝cmΔt可知，固体时的比热容更大，c固＞c液。 学科网（北京）股份有限公司 $2027年广东省初中毕业生学业考试 物理专项随堂训练题（三) (功和机械能、简单机械、内能、 内能的利用) (参考答案与解析) (时间：80分钟满分：100分) 得分： 学号： 姓名： 班级： (密封线内不要答题) 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分) 1.小明对我国一些科技成就进行了梳理，如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是 序 科技成就 相关内容分析 号 ① 三峡船闸 轮船通行时利用了连通器的特点 ② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压强 它在地面附近减速下降过程中机械能 ③ 神舟飞船返回舱 不变 国产大飞机 机翼获得升力利用了流体压强与流速 ④ C919 的关系 A.① B.② C.③ D.④ 【答案】C 【解析】 【详解】A.三峡船闸是应用连通器的原理工作的，实现了上下游船只的正常通航，故A正 确，A不符合题意； B.“玉兔号”月球车车轮宽大，通过增大受力面积可减小对月球表面的压强，故B正确，B 不符合题意； C.神舟飞船返回舱它在地面附近减速下降过程中，动能减小，重力势能减小，机械能减小 故C错误，C符合题意； D.国产大飞机C919机翼上方的空气流速大压强小，机翼下方的空气流速小压强大，机翼 上下表面的压强差，产生向上的升力，获得升力利用了流体压强与流速的关系，故D正确 D不符合题意。 故选C。 2.关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ A.同种电荷相互吸引 B.太阳是宇宙的中心 C.原子核由质子和电子构成 D.分子处在永不停息无规则运动中 【答案】D 【解析】 【详解】A·由电荷间的相互作用规律可知，同种电荷相互排斥，故A错误； B.宇宙是一个有层次的天体结构系统，太阳是太阳系的中心，故B错误； C·原子是由原子核和核外电子组成的，原子核由质子和中子构成，故C错误； D,一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫作分子的热运动，故D正 确。 故选D。 3.如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是() A.克服动滑轮重力做的功是有用功 B.重物与人手移动的距离相等 C.重物与人手移动的速度相等 D.增加重物，动滑轮的机械效率变大 【答案】D 【解析】 【详解】A·提升重力，克服重物的重力做的功是有用功，提升动滑轮克服动滑轮重力做的 功是额外功，故A错误； B.使用动滑轮省力，费距离，由图可知，动滑轮上绳子股数=2，物体升高，人手拉绳子 移动的距离S=2h，故B错误 C.t时间内重物升高h,重物移动的速度物= 人手拉绳子移动的'绳 2h-2V物 t 故C错误； D·影响滑轮组机械效率的主要因素包括物体重和动滑轮重。该动滑轮的重力一定，其机械 效率与被提升的物体重有关，被提升的物体越重，动滑轮的机械效率变大，故D正确。 故选D。 4.如图所示为定值电阻R和灯泡L的0-I图像，灯泡L额定电压为2.5V.将两用电器串联 在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是() ◆UV 2.5 2.0 1.5 B 1.0 0.5 0 0.10.20.3 IA A.电源电压为2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W C.R与灯泡L功率之比为5：3 D.灯泡L的U-I图像为图线B 【答案】B 【解析】 【详解】AD.由题意可知，两用电器串联时灯泡正常发光，此时灯泡两端电压为额定电压 2.5V。定值电阻的阻值不变，故图线为直线段，故B图线为定值电阻的图线。灯泡的电阻受 温度的影响而不断变化，图线为曲线，故A图线为灯泡的图线。故根据定值电阻的UI图像 U1.5V=50 经过(15V,03A)点，可计算其阻值R=703A 串联电路中电流相等，当电流为0.3A时，定值电阻两端电压为1.5V，因此电源电压应为U &2.5V+1.5V=4V 故AD错误； B.灯泡在额定电压2.5V、电流0.3A时的功率P=乙1=-2.5V×0.3A=0.75W 故B正确； C.定值电阻的功率P定FR(0.3A)Px×52-0.45W 灯泡功率为0.75W,两者功率之比为定：P=0.45W:0.75W-3:5 故C错误； 故选B。 5.下列运载工具中，不需要利用热机的是() A.喷气式飞机 B.柴油拖拉机 C.纯电动汽车 D.长征系列火箭 【答案】C 【解析】 【详解】ABD.喷气式发动机、柴油机、长征系列火箭在工作中，都是将燃料燃烧产生的内 能最终转化为机械能，属于热机，故ABD不符合题意； C.纯电动汽车利用的是电动机，将电能转化为机械能，故C符合题意。 故选C。 6.如图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，水在升温的 过程中( 灯芯 油 水 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 【解析】 【详解】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。点灯后，水在升温的过程中，水吸收 热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7.四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 【答案】C 【解析】 【详解】在四冲程内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机 械能，吸气冲程和排气冲程没有发生能量转化。 故选C。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8.(3分)2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年 前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火 种。摩擦生热的能量转化方式是 一，与四冲程汽油机的 冲程相同。 【答案】①.机械能转化为内能②.压缩 【解析】 【详解】[1][2]摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能，能量转化方式是机械能转化为 内能。四冲程汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，吸气 冲程和排气冲程没有能量转化，故与四冲程汽油机的压缩冲程相同。 9.(3分)如图所示，将重为900N的货物竖直向上匀速提起时，动滑轮的机械效率为 90%,不计摩擦和绳重，则该动滑轮重为一N。 【答案】100 【解析】 【详解】不计摩擦和绳重，动滑轮的机械效率 Gh G900N = W意W有+W颜Gh+GhG+G动900N+G动 x100%=-90% 解得该动滑轮重力G动=100N。 10.(3分)如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力F=100N,经过2s物 体上升0.2m,拉力F做的功为 J,拉力F做功的功率为W。此过程中定滑轮的 机械效率为 10001112 【答案】 ①.20②.10③.90% 【解析】 【详解】[1]图中为定滑轮，绳子自由端移动距离为s=h=0.2m 则拉力F做的功为W=F=100N×0.2m=20J 回l拉力F做功的功率为P.-20-10W t 2s [3]有用功为W有=Gh=90N×0.2m=18J 则定滑轮的机械效率为”= W18 ×100%=90% W20J 11.(3分)某折叠卡式炉如图所示，它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2kg水，用卡式 炉给水加热使之温度升高了50℃，丁烷完全燃烧释放了8.4×10J的能量。此过程通过 (选填“做功”或“热传递”)方式增大了水的内能，该卡式炉烧水的效率为 水的此热容为4.2×103J/(kg·9。 【答案】 ①热传递②.50% 【解析】 【详解】改变内能的方式分为做功和热传递，本题中燃料燃烧放热，传递给水被水吸收，因 此是通过热传递的方式增大水的内能。 水吸收的热量为2吸=cm△t=4.2×103J/(kgC)×2kgx50C=4.2×105J 所以卡式炉的加热效率为-2-210-05-50% 2放8.4×103J 12.(3分)汽油机将内能转化为机械能的是 冲程，某单缸四冲程汽油机飞轮转 速是2400r/nin,则此汽油机每秒对外做功 次。 【答案】①.做功②.20 【解析】 【详解】[1]汽油机的做功冲程是通过气体对外做功将内能转化为机械能的。 [2]汽油机的转速为2400r/mm,说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r,一个工作循环中、 曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，故对外做功20次。 13.(3分)如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成， 导体棒ab和cd放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动b,cd也会随之向右移 动，其中甲装置涉及的物理学原理是由 (选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的，乙 装置与 (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的原理相同。 【答案】 ①法拉第②.动圈式扬声器 【解析】 【详解】[1][2]闭合开关并向右移动b,闭合电路中的部分导体在磁场中做体格磁感线运动 产生感应电流，使cd中有电流通过，cd处在磁场中，通电导体在磁场中受力的作用，cd也 会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是法拉第发现的电磁感应现象；动圈式扬声 器线圈中通过电流时，在磁场中产生振动，把电流转化为声音；乙装置与动圈式扬声器的原 理相同。 14.(3分)中医药是中华民族的瑰宝，其中蕴含着许多物理知识。熬制中药时闻到浓浓的 药味，这一现象表明」 一。拔火罐时，玻璃罐在 的作用下吸附在理疗部位。 【答案】①.分子在不停地做无规则运动②.大气压强 【解析】 【详解】[]熬制中药的过程中，闻到浓浓的药味儿，属于扩散现象，说明分子在不停地做 无规则运动。 [2]拔火罐时，先把酒精在罐内烧一下，罐内空气受热排出，此时迅速把罐扣在皮肤上，等 到罐内的空气冷却后罐内气压降低，小于外面的大气压，外面的大气压就将罐紧紧地压在皮 肤上，所以“拔火罐”利用的是大气压强。 三、作图题：本题7分。 15.(2分)如图为某跨学科实践小组制作的电动晾衣装置模型简图。 电动机 衔铁 电磁铁 钢丝绳 OFF 晾衣杆 钮 源 OFF (1)旋钮旋至OFF挡，电磁铁 (选填“有”“无”)磁性，钢丝绳被夹紧，晾衣杆悬 停； (2)旋钮旋至挡，电流从 (选填“P”“Q”)点流入电动机，晾衣杆匀速下降； (3)旋钮旋至挡，晾衣杆匀速上升。在某次操作中，晾衣杆匀速上升0.8m,用时10s。 已知晾衣杆的重力为10N,求钢丝绳对晾衣杆拉力所做的功和功率。 【答案】(1)无(2)P (3)8J:0.8w 【解析】 【小问1详解】 电磁铁只有通电时才有磁性，旋钮旋至OF℉挡时电路断开，电磁铁没有电流通过，因此无 磁性。 【小问2详解】 电动机的转动方向与电流方向有关，当旋钮接I挡时，电流从电源正极流出后，经左接线柱 I从P点流入电动机，此时电动机转向使晾衣杆匀速下降。 【小问3详解】 晾衣杆匀速上升，拉力与重力平衡，即F=G=10N 拉力做功W=Gh=10N×0.8m=8J W 8J 拉力功率=？ =0.8W 16.(2分)有同学在海边发现沙滩的温度比海水的温度高一些，该同学利用图甲装置对海 水和沙子的吸热规律进行探究。 数显温度计 C TC沙子 40- 30 海水 20 10 海水 白炽灯 0 5 101520tmin 图甲 图乙 将质量相等的海水和沙子分别装在密闭绝热的真空箱内； 利用相同的白炽灯在同等条件下模拟太阳加热，沙子加热5n后停止加热； 根据实验数据得到了温度随时间的变化关系如图乙； (1)实验数据表明：升高的温度相同时， 吸收的热量多； (2)实验数据可得，海水和沙子的比热容之比为 【答案】(1)海水(2)4：1 【解析】 【小问1详解】 相同的白炽灯加热时，相同时间内物质吸收的热量相等。由图乙可知：初始温度均为20C℃ 升高到40C,沙子加热时间为5min,海水需要加热20min,海水加热时间更长，说明升高 相同温度时，海水吸收的热量更多。 【小问2详解】 根探吸热公式Q-m1,女形g0品，已知海木和沙了预证n相等，度以2DC升有 海水_水_20min_4 到40C,升高温度4y相同；吸收热量之比等于加热时间之比，即Q千 5min 1 卫每水 C水=m△_卫水_4 因此比热容之比 C沙子 卫沙子 Q沙子 1 m△t 17.(3分)小柯骑行他的自行车感觉比以前更费劲，滑行距离明显缩短。周末他对自行车 进行维修保养时，对自行车的结构原理有了全面直观的了解。 变速 把手 车把 刹车把手 飞轮 滚动轴承加润滑油 齿盘 链条脚蹬 曲中柄 甲 乙 ()自行车是由多个简单机械组成，如图甲所示。其中刹车把手、车把以及曲中柄的使用 是为了骑行时 ；齿盘直径比飞轮大，这样设计是为了骑行时 一。（以上两空均 选填“省力”、“省功”或“省距离”) (2)他检查发现，后轮轴承损坏，于是进行维修并加润滑油（如图乙所示），同时对其它 转动部分进行保养，以此 摩擦使骑行更轻便。 【答案】(1)①.省力②.省距离 (2)减小 【解析】 【小问1详解】 刹车把手、车把、曲中柄都属于轮轴，轮轴的实质是一个可以连续转动的省力杠杆，是为了 骑行时更加省力；齿盘直径大于飞轮直径，齿盘转动1周时，飞轮会转动1周以上，最终带 动后轮移动更大的距离，因此该设计是为了省距离。使用任何机械都不能省功，省距离的机 械一定费力。 【小问2详解】 给自行车加润滑油及保养转动部件，可以分离接触面，从而减小摩擦力，使骑行更轻便。 四、实验题：本大题共3小题，共20分。 18.(7分) (1)一个圆形铁片由“冷若冰霜”，变成“炙手可热”。甲同学认为一定是通过加热方式实现 乙同学认为不一定是通过加热方式实现的，还有其他的实现方式。你认为哪位同学正确？请 简要说明理由。 (2)丙同学认为：热量只能是由高温物体向低温物体传递。但是，丁同学却认为，只要条 件合适，热量也可能由低温物体向高温物体传递。你认为哪位同学正确？请举例说明。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【解析】 【小问1详解】 一个圆形铁片由“冷若冰霜”，变成“炙手可热”，铁片的温度升高，内能变大，改变物体内能 方式除了热传递之外还有做功，所以还可以通过做功的方式来实现铁片温度升高的目的，比 如可以用钢丝球摩擦铁片，将机械能转化为内能，铁片的温度也会升高，所以乙同学的说法 正确。 【小问2详解】 热量自发的从高温物体传递给低温物体，不能自发的从低温物体传递给高温物体，但当存在 外部干预，如机械做功，热量传递的方向是可以改变的。例如，冰箱的工作原理就是通过电 力做功，将热量从温度较低的内部传递到温度较高的外部，从而保持冰箱内部的低温，所以 丁同学的说法正确。 19.(6分)如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，拾杆AB质量分布均匀，长度为3m, 重为2ON,在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱，B点到支点O的距离为0.6m。开关S 闭合后，调节滑动变阻器使拾杆AB处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦） B 抬杆 铁 电 铁 (1)电磁铁上端为 (N/S)极； (2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为」 N: (3)要使抬杆A端从图示位置向上拾起，滑动变阻器的滑片P应向 端移动。 【答案】(1)S(2)5 (3)上 【解析】 【小问1详解】 电流从电磁铁下端流入，根据安培定则，电磁铁上端为S极，下端为N极。 【小问2详解】 拍杆n重心到支点O的距离为年-4B-08=×3m-06m=09m 根据杠杆平衡条件则有杆=(G铁柱+F暖)xOB 代入数据则有20N×0.9m=(25N+F)x0.6m 解得电磁铁对铁柱的吸引力F酸=5N。 【小问3详解】 使拾杆A撞从图示位置向上拾起，应增大电磁铁的磁性，则应增大电路中电流，根据R二 应减小电路总电阻，减小变阻器连入电路的电阻，所以滑动变阻器的滑片P应向上端移动。 20.(7分)电线杆是常见的市政设施，传统电线杆多为实心圆柱结构，而现代电线杆多采 用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗？实践小组的同学们设计实验，探究杆的抗弯强度 与杆的空心程度的关系。 实验思路：选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆，在杆的相同位置施加相同的拉 力，通过测量杆的形变量，比较杆的抗弯强度。 实验过程：如图所示，将杆的一端水平固定在铁架台上，在杆的另一端挂一定数量的钩码， 用刻度尺测量杆的下弯距离△1。换用不同的空心杆，重复上述操作，记录数据如下表。 次 杆长 杆的质量 杆的空心 钩码质量 杆的下弯距离 数 Ucm mlg 程度 m2Ig △mm 1 15 10 100 9 2 15 10 100 6 3 15 10 100 4 15 10 100 实验结论： (1)通过分析实验数据可初步得出：材料、长度和质量都相同的杆，空心程度越大，抗弯 强度 (选填“越大”“不变”或“越小”)。 应用拓展： (2)结合以上信息，请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例： 杆的抗 弯强度还可能与哪些因素有关呢？请你提出一个可探究的科学问题： 【答案】(1)越大(2)①.自行车车架②杆的抗弯强度与杆的长度有什么关系 【解析】 【小问1详解】 观察实验数据，在杆的材料、长度和质量都相同，钩码质量也相同（即施加相同拉力）的情 况下，随着杆空心程度逐渐增大（从实心到空心程度增加），杆的下弯距离逐渐减小。下 弯距离越小，说明杆越不容易弯曲，即抗弯强度越大。 【小问2详解】 []在生产生活中，自行车车架采用空心结构，这样在保证一定强度的同时能减轻重量；汽 车的空心传动轴等也是类似应用。 [2]探究杆的抗弯强度的影响因素，除了空心程度外，还可以从杆的材料（不同材料的硬度 等属性不同可能影响抗弯强度)、杆的长度（长度不同可能抗弯能力不同）等方面提出问题。 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 21.(6分)小陈在探究水沸腾前后温度变化的特点的实验中，用到如图甲所示的电加热器 它的简化电路如图乙所示。旋转开关S分别接通触点1、2，可实现慢速加热、快速加热。已 知慢速加热和快速加热的功率分别为800W、1000W，电源电压恒为220V，B、R为定值 电阻，水的比热容为4.2×10J1(gC)。某次实验时，将开关拨到触点2，加热200g的水， 温度从30℃升高到80℃，用时2min。求： 0220Vo 甲 乙 (1)水吸收的热量； (2)电加热器此次加热的效率； (3)电阻R2的阻值。 【答案】(1) 4.2×104J (2) 35% (3) 12.12 【解析】 【小问1详解】 水升高的温度△t=80℃-30℃=50℃ 根据物体吸热公式得，水吸收的热量O吸=cm△t =4.2×103J/(kg.C)×0.2kg×50°C=4.2×104J 【小问2详解】 由题意可知，开关接触点2时为快速加热挡，功率，=1000W 根据电能公式W=Pt,可得电加热器消耗的总电能W=1000W×2×60s=1.2×10J 根据效率公式可得，电加热器此次加热的效率)-%×100%-42x10 -×100%=35% W 1.2×105 【小问3详解】 并关8接2时，只有尼接入电路，为快速加热。根据电功率推导公式P- R，可得R的阻 值R--220y =48.42 P铁1000W 开关S接1时，R与R串联，为慢速加热，总功率P慢=800W U2220vY-60.50 则电路总电阻Rs-P807 根据串联电路电阻规律可得，R的阻值B,=R总-R=60.52-48.42=12.12 22.(7分)曾获“中国制造之美”最高奖的某履带式起重机，基本配置时，它的质量约为 5.2×10kg。升级配置时，通过增加更长的臂架系统、大量的配重等部件后可以胜任大型吊 装任务，质量可增至6.5×I0°kg。忽略不同配置对起重机与地面接触面积的影响，起重机与 地面的总接触面积约为40m。该起重机曾在某工地建设中将质量为2.6×10kg的塔器设备 以毫米级精度完成吊装。(g取10N/kg) (1)求基本配置时该起重机对地面的压强。 (2)该起重机将塔器设备匀速提高50m后又水平匀速移动10m，求此过程中它对塔器设备 做的功。 【答案】 (1)1.3×10Pa (2)1.3×10J 【解析】 【小问1详解】 基本配置起重机重力G1=m1g=5.2×10kg×10N/kg=5.2×10N 水平地面上，起重机对地面的压力等于自身重力，即F=G1=5.2×10N 基本配置时该起重机对地面的压强p=-5.2x10N=1.3×10°Pa c 40m2 【小问2详解】 做功的条件是：有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动距离。 起重机对塔器的拉力竖直向上，因此竖直提升过程拉力做功，水平移动时拉力与移动方向垂 直，不做功。 塔器重力G=mg=2.6×10kg×10N/kg=2.6×10N 总功为提升过程做的功W=Gh=2.6×104N×50m=1.3×105J 六、综合能力题：本大题共3小题，共18分。 23.(6分)小明发现家中电水壶有加热和保温两种功能。如图所示是其内部电路的简图， 其中电阻为R、R的电阻器都是用来加热的（阻值不变）。S1是总开关。通过开关S,可以 实现加热和保温两种功能的切换。电水壶正常工作时的加热功率为1000W,保温功率为 44W。求： S o220Vo- S (1)把质量为1kg的水从20C加热到100C的过程中，水吸收的热量； (2)不计热量损失，该电水壶正常工作时，用加热功能完成上述加热过程需要的时间； (3)电阻R是多少。 【答案】(1)3.36×10J (2)336s (3)1051.62 【解析】 【小问1详解】 温度变化量△t=100℃-20℃=80℃ 水吸收的热量级=cm△t=4.2×103J/kg℃)×1kg×80℃=3.36×105J 【小问2详解】 不计热量损失，电水壶消耗的电能W=2吸=3.36×10J 根据功率公式P=, W3.36x10J=336s 变形得加热时间1P。1000W 【小问3详解】 电源电压U=20V,当S,接1时、只有R接入电路。总电阻最小，根据P. R,电压不变 时，电阻越小功率越大，因此此时为加热状态； 当S2接2时，R与B串联，总电阻最大，功率最小，为保温状态。 =R变形得：R-0.20 由P= ,1000W =48.42 P U2(220V)2 保温状态的总电阻R总= P保44W =11002 根据串联电路电阻规律R总=R+R,得R=R总-R=11002-48.42=1051.62 24.(6分)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气该如何流动？小明为此 设计实验展开探究。 【明确思路】 要判断空气如何流动，需知道两球内部空气 的关系。 【收集证据】 个压差/10Pa 8 压差与气球半径的关系 气压传感器 6 6 8 气球半径/cm 甲 乙 (1)如图甲，将气球套在三通玻璃管的一端，用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通 玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧，防 止 (2)将注射器内的空气，通过橡胶管为气球充气，充气结束后立刻用夹子 连接注射 器和三通玻璃管的橡胶管，记录气球半径和传感器显示的气压值。 (3)解开其中一根细线，拔出，用注射器再次吸取一定体积的空气，重复以上实验 (4)按照步骤3，多次实验，获取足够多的半径和气压数据。 (5)将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标，内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图 像。 【交流结论】 (1)若小气球半径R=2cm，大气球半径B,=4cm,则它们相连通后空气将向半径 的气球流动。 (2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气流动可能发生的情况有 种。 【答案】 ①.压强②.漏气③.夹住④.注射器⑤.小⑥.3 【解析】 【详解】[1]要判断空气如何流动，需知道两球内部空气压强的大小关系。 (1)2]用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧，防止漏气。 (2)]将注射器内的空气，通过橡胶管为气球充气，充气结束后立刻用夹子夹住连接注射 器和三通玻璃管的橡胶管，记录气球半径和传感器显示的气压值。 (3)[4]解开其中一根细线，拔出注射器，用注射器再次吸取一定体积的空气，重复以上实 验。 (1)[5]根据图乙可知，当两球半径相同时，两球内部压强相同，当两球半径不相同时，半 径大的气球内部压强大，半径小的气球内部压强小，所以空气总是从半径大的气球流向半径 小的气球。 (2)[6]两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气流动可能发生的情况有3种， 即空气从半径小的气球流向半径大的气球；空气从半径大的气球流向半径小的气球；两球内 部压强相同，空气不流动。所以空气流动可能发生的情况有3种。 25.(6分)如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，加热过程 中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答： (1)由图可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)，它的熔点是 ℃ (2)该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是：C周一C液（选填“>”、“<”或 “=”)。 个温度/C 60 50 48 40 300 1012 时间/min 【答案】(1) ①.晶体②.48 (2)> 【解析】 【小问1详解】 [][2]该物质具有固定的熔化温度，故为晶体；如图所示，熔化时，固定不变的温度，即为 熔点，故熔点为48°℃。 【小问2详解】 由图像可知，加热相同时间，物质固态温度变化小于液态度变化。而加热时间相同，即吸 收的热量相同，固态时温度变化较小，由2吸=C△t可知，固体时的比热容更大，c固>C液。 2027年广东省初中毕业生学业考试 物理专项随堂训练题（三）（功和机械能、简单机械、内能、内能的利用） （时间：80分钟　满分：100分） 得分：________　学号：________　姓名：________　班级：________ （密封线内不要答题） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1．小明对我国一些科技成就进行了梳理，如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是（　　） 序号 科技成就 相关内容分析 ① 三峡船闸 轮船通行时利用了连通器的特点 ② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压强 ③ 神舟飞船返回舱 它在地面附近减速下降过程中机械能不变 ④ 国产大飞机C919 机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 2．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A. 同种电荷相互吸引 B. 太阳是宇宙的中心 C. 原子核由质子和电子构成 D. 分子处在永不停息无规则运动中 3．如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是（　　） A. 克服动滑轮重力做的功是有用功 B. 重物与人手移动的距离相等 C. 重物与人手移动的速度相等 D. 增加重物，动滑轮的机械效率变大 4．如图所示为定值电阻R和灯泡L的图像，灯泡L额定电压为2.5V．将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为2.5V B. 灯泡L额定功率为0.75W C. R与灯泡L功率之比为 D. 灯泡L的图像为图线B 5．下列运载工具中，不需要利用热机的是（　　） A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机 C. 纯电动汽车 D. 长征系列火箭 6．如图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，水在升温的过程中（　　） 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 7．四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8．（3分）2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是______，与四冲程汽油机的______冲程相同。 9．（3分）如图所示，将重为900N的货物竖直向上匀速提起时，动滑轮的机械效率为90%，不计摩擦和绳重，则该动滑轮重为______N。 10．（3分）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力F=100N，经过2s物体上升0.2m，拉力F做的功为______J，拉力F做功的功率为______W。此过程中定滑轮的机械效率为______。 11．（3分）某折叠卡式炉如图所示，它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 kg水，用卡式炉给水加热使之温度升高了50 ℃，丁烷完全燃烧释放了的能量。此过程通过________（选填“做功”或“热传递”）方式增大了水的内能，该卡式炉烧水的效率为________。水的比热容为。 12．（3分）汽油机将内能转化为机械能的是__________冲程，某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功____________次。 13．（3分）如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成，导体棒ab和cd放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab，cd也会随之向右移动，其中甲装置涉及的物理学原理是由___________（选填“奥斯特”或“法拉第”）发现的，乙装置与___________（选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”）的原理相同。 14．（3分）中医药是中华民族的瑰宝，其中蕴含着许多物理知识。熬制中药时闻到浓浓的药味，这一现象表明_______。拔火罐时，玻璃罐在________的作用下吸附在理疗部位。 三、作图题：本题7分。 15．（2分）如图为某跨学科实践小组制作的电动晾衣装置模型简图。 （1）旋钮旋至OFF挡，电磁铁________（选填“有”“无”）磁性，钢丝绳被夹紧，晾衣杆悬停； （2）旋钮旋至Ⅰ挡，电流从________（选填“P”“Q”）点流入电动机，晾衣杆匀速下降； （3）旋钮旋至Ⅱ挡，晾衣杆匀速上升。在某次操作中，晾衣杆匀速上升0.8 m，用时10 s。已知晾衣杆的重力为10 N，求钢丝绳对晾衣杆拉力所做的功和功率。 16．（2分）有同学在海边发现沙滩的温度比海水的温度高一些，该同学利用图甲装置对海水和沙子的吸热规律进行探究。 将质量相等的海水和沙子分别装在密闭绝热的真空箱内； 利用相同的白炽灯在同等条件下模拟太阳加热，沙子加热5min后停止加热； 根据实验数据得到了温度随时间的变化关系如图乙； （1）实验数据表明：升高的温度相同时，___________吸收的热量多； （2）实验数据可得，海水和沙子的比热容之比为___________。 17．（3分）小柯骑行他的自行车感觉比以前更费劲，滑行距离明显缩短。周末他对自行车进行维修保养时，对自行车的结构原理有了全面直观的了解。 （1）自行车是由多个简单机械组成，如图甲所示。其中刹车把手、车把以及曲中柄的使用是为了骑行时_______；齿盘直径比飞轮大，这样设计是为了骑行时_______。（以上两空均选填“省力”、“省功”或“省距离”） （2）他检查发现，后轮轴承损坏，于是进行维修并加润滑油（如图乙所示），同时对其它转动部分进行保养，以此_______摩擦使骑行更轻便。 四、实验题：本大题共3小题，共20分。 18．（7分） （1）一个圆形铁片由“冷若冰霜”，变成“炙手可热”。甲同学认为一定是通过加热方式实现，乙同学认为不一定是通过加热方式实现的，还有其他的实现方式。你认为哪位同学正确？请简要说明理由。 （2）丙同学认为：热量只能是由高温物体向低温物体传递。但是，丁同学却认为，只要条件合适，热量也可能由低温物体向高温物体传递。你认为哪位同学正确？请举例说明。 19．（6分）如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆质量分布均匀，长度为，重为，在最右端B点处悬挂一重为的铁柱，B点到支点O的距离为。开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦） （1）电磁铁上端为______极； （2）此时电磁铁对铁柱的吸引力为______N； （3）要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向______端移动。 20．（7分）电线杆是常见的市政设施，传统电线杆多为实心圆柱结构，而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗？实践小组的同学们设计实验，探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。 实验思路：选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆，在杆的相同位置施加相同的拉力，通过测量杆的形变量，比较杆的抗弯强度。 实验过程：如图所示，将杆的一端水平固定在铁架台上，在杆的另一端挂一定数量的钩码，用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆，重复上述操作，记录数据如下表。 次数 杆长Ucm 杆的质量 杆的空心程度 钩码质量 杆的下弯距离 1 15 10 100 9 2 15 10 100 6 3 15 10 100 3 4 15 10 100 1 实验结论： （1）通过分析实验数据可初步得出：材料、长度和质量都相同的杆，空心程度越大，抗弯强度___________（选填“越大”“不变”或“越小”）。 应用拓展： （2）结合以上信息，请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例：___________。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢？请你提出一个可探究的科学问题：___________。 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 21．（6分）小陈在探究水沸腾前后温度变化的特点的实验中，用到如图甲所示的电加热器，它的简化电路如图乙所示。旋转开关分别接通触点1、2，可实现慢速加热、快速加热。已知慢速加热和快速加热的功率分别为、，电源电压恒为，、为定值电阻，水的比热容为。某次实验时，将开关拨到触点2，加热的水，温度从升高到，用时。求： （1）水吸收的热量； （2）电加热器此次加热的效率； （3）电阻的阻值。 22．（7分）曾获“中国制造之美”最高奖的某履带式起重机，基本配置时，它的质量约为。升级配置时，通过增加更长的臂架系统、大量的配重等部件后可以胜任大型吊装任务，质量可增至。忽略不同配置对起重机与地面接触面积的影响，起重机与地面的总接触面积约为。该起重机曾在某工地建设中将质量为的塔器设备以毫米级精度完成吊装。（g取） （1）求基本配置时该起重机对地面的压强。 （2）该起重机将塔器设备匀速提高后又水平匀速移动，求此过程中它对塔器设备做的功。 六、综合能力题：本大题共3小题，共18分。 23．（6分）小明发现家中电水壶有加热和保温两种功能。如图所示是其内部电路的简图，其中电阻为R1、R2的电阻器都是用来加热的（阻值不变）。S1是总开关。通过开关S2可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶正常工作时的加热功率为1000W，保温功率为44W。求： （1）把质量为1kg的水从20℃加热到100℃的过程中，水吸收的热量； （2）不计热量损失，该电水壶正常工作时，用加热功能完成上述加热过程需要的时间； （3）电阻R2是多少。 24．（6分）两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气该如何流动？小明为此设计实验展开探究。 【明确思路】 要判断空气如何流动，需知道两球内部空气______的关系。 【收集证据】 （1）如图甲，将气球套在三通玻璃管的一端，用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧，防止______。 （2）将注射器内的空气，通过橡胶管为气球充气，充气结束后立刻用夹子______连接注射器和三通玻璃管的橡胶管，记录气球半径和传感器显示的气压值。 （3）解开其中一根细线，拔出______，用注射器再次吸取一定体积的空气，重复以上实验。 （4）按照步骤3，多次实验，获取足够多的半径和气压数据。 （5）将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标，内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图像。 【交流结论】 （1）若小气球半径，大气球半径，则它们相连通后空气将向半径______的气球流动。 （2）两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气流动可能发生的情况有______种。 25．（6分）如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答： （1）由图可知该物质是_______ （选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是_______ ℃； （2）该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是：c固_____ c液（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 　 学科网（北京）股份有限公司 $2027年广东省初中毕业生学业考试 物理专项随堂训练题（三)（功和机械能、简单机械、内能、 内能的利用) (时间：80分钟满分：100分) 得分： 学号： 姓名： 班级： (密封线内不要答题)》 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分) 1.小明对我国一些科技成就进行了梳理，如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是 序 科技成就 相关内容分析 号 ① 三峡船闸 轮船通行时利用了连通器的特点 ② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压强 它在地面附近减速下降过程中机械能 ③ 神舟飞船返回舱 不变 国产大飞机 机翼获得升力利用了流体压强与流速 ④ C919 的关系 A.① B.② C.③ D.④ 2.关于粒子和宇宙，下列说法正确的是() A.同种电荷相互吸引 B.太阳是宇宙的中心 C.原子核由质子和电子构成 D.分子处在永不停息无规则运动中 3.如图，工人用动滑轮提升重物，下列说法正确的是() A.克服动滑轮重力做的功是有用功 B.重物与人手移动的距离相等 C.重物与人手移动的速度相等 D.增加重物，动滑轮的机械效率变大 4.如图所示为定值电阻R和灯泡L的U-I图像，灯泡L额定电压为2.5V.将两用电器串联 在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是() UNV 2.5 2.0 1.5 B 1.0 0.5 0 0.10.20.3 UA A.电源电压为2.5V B.灯泡L额定功率为0.75W C.R与灯泡L功率之比为5：3 D.灯泡L的U-I图像为图线B 5.下列运载工具中，不需要利用热机的是（) A.喷气式飞机 B.柴油拖拉机 C.纯电动汽车 D.长征系列火箭 6.如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的 过程中（ 灯芯 油 水 A.吸热，内能增加 B.吸热，内能减少 C.放热，内能增加 D.放热，内能减少 7. 四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是( A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8.(3分)2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年 前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火 种。摩擦生热的能量转化方式是 一，与四冲程汽油机的 冲程相同。 9.(3分)如图所示，将重为900N的货物竖直向上匀速提起时，动滑轮的机械效率为 90%,不计摩擦和绳重，则该动滑轮重为N。 1555 10.(3分)如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力F=100N,经过2s物 体上升0.2m，,拉力F做的功为 J,拉力F做功的功率为 W。此过程中定滑轮的 机械效率为 1L111111 11.(3分)某折叠卡式炉如图所示，它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2kg水，用卡式 炉给水加热使之温度升高了50℃，丁烷完全燃烧释放了8.4×10J的能量。此过程通过 (选填“做功”或“热传递”)方式增大了水的内能，该卡式炉烧水的效率为 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃。 12.(3分)汽油机将内能转化为机械能的是 冲程，某单缸四冲程汽油机飞轮转 速是2400r/mn,则此汽油机每秒对外做功 次。 13.(3分)如图所示，甲、乙两个相同的装置分别由U形磁铁、导体棒和金属支架构成， 导体棒b和cd放在支架上，支架由导线连接。闭合开关并向右移动ab,cd也会随之向右移 动，其中甲装置涉及的物理学原理是由 (选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的，乙 装置与 (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的原理相同。 甲 14.(3分)中医药是中华民族的瑰宝，其中蕴含着许多物理知识。熬制中药时闻到浓浓的 药味，这一现象表明 。拔火罐时，玻璃罐在 的作用下吸附在理疗部位。 三、作图题：本题7分。 15.(2分)如图为某跨学科实践小组制作的电动晾衣装置模型简图。 电动机 衔铁 Q 电磁铁 钢丝绳 OFF 旋 电 晾衣杆 钮 OFF (1)旋钮旋至O℉挡，电磁铁 (选填“有”“无”)磁性，钢丝绳被夹紧，晾衣杆悬 停； (2)旋钮旋至挡，电流从 (选填“P”“Q”)点流入电动机，晾衣杆匀速下降， (3)旋钮旋至l挡，晾衣杆匀速上升。在某次操作中，晾衣杆匀速上升0.8m,用时10$。 已知晾衣杆的重力为10N,求钢丝绳对晾衣杆拉力所做的功和功率。 16.(2分)有同学在海边发现沙滩的温度比海水的温度高一些，该同学利用图甲装置对海 水和沙子的吸热规律进行探究。 数显温度计 TC沙子 40- 30 海水 20 海水 沙子 o 白炽灯 0 5 101520t/min 图甲 图乙 将质量相等的海水和沙子分别装在密闭绝热的真空箱内； 利用相同的白炽灯在同等条件下模拟太阳加热，沙子加热5in后停止加热； 根据实验数据得到了温度随时间的变化关系如图乙； (1)实验数据表明：升高的温度相同时， 吸收的热量多； (2)实验数据可得，海水和沙子的比热容之比为 17.(3分)小柯骑行他的自行车感觉比以前更费劲，滑行距离明显缩短。周末他对自行车 进行维修保养时，对自行车的结构原理有了全面直观的了解。 变速 把手 车把 一刹车把手 飞轮 滚动轴承加润滑油 链条脚蹬 齿盘 曲中柄 甲 乙 (1)自行车是由多个简单机械组成，如图甲所示。其中刹车把手、车把以及曲中柄的使用 是为了骑行时 ； 齿盘直径比飞轮大，这样设计是为了骑行时 。(以上两空均 选填“省力”、“省功”或“省距离”) (2)他检查发现，后轮轴承损坏，于是进行维修并加润滑油（如图乙所示），同时对其它 转动部分进行保养，以此 摩擦使骑行更轻便。 四、实验题：本大题共3小题，共20分。 18.(7分) (1)一个圆形铁片由“冷若冰霜”，变成“炙手可热”。甲同学认为一定是通过加热方式实现， 乙同学认为不一定是通过加热方式实现的，还有其他的实现方式。你认为哪位同学正确？请 简要说明理由。 (2)丙同学认为：热量只能是由高温物体向低温物体传递。但是，丁同学却认为，只要条 件合适，热量也可能由低温物体向高温物体传递。你认为哪位同学正确？请举例说明。 19.(6分)如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆AB质量分布均匀，长度为3m, 重为20N,在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱，B点到支点O的距离为0.6m。开关S 闭合后，调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦） B 抬杆 1 铁 (1)电磁铁上端为 (NS)极； (2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为N; (3)要使拾杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向 端移动。 20. (门分)电线杆是常见的市政设施，传统电线杆多为实心圆柱结构，而现代电线杆多采 用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗？实践小组的同学们设计实验，探究杆的抗弯强度 与杆的空心程度的关系。 实验思路：选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆，在杆的相同位置施加相同的拉 力，通过测量杆的形变量，比较杆的抗弯强度。 实验过程：如图所示，将杆的一端水平固定在铁架台上，在杆的另一端挂一定数量的钩码， 用刻度尺测量杆的下弯距离△1。换用不同的空心杆，重复上述操作，记录数据如下表。 次 杆长 杆的质量 杆的空心 钩码质量 杆的下弯距离 数 Ucm m1/8g 程度 m2/g △Umm 1 15 10 100 9 2 15 10 100 6 3 15 10 100 3 15 10 100 1 实验结论： (1)通过分析实验数据可初步得出：材料、长度和质量都相同的杆，空心程度越大，抗弯 强度 (选填“越大”“不变”或“越小”)。 应用拓展： (2)结合以上信息，请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例： 杆的抗 弯强度还可能与哪些因素有关呢？请你提出一个可探究的科学问题： 五、计算题：本大题共2小题，共13分。 21.(6分)小陈在探究水沸腾前后温度变化的特点的实验中，用到如图甲所示的电加热器， 它的简化电路如图乙所示。旋转开关S分别接通触点1、2，可实现慢速加热、快速加热。已 知慢速加热和快速加热的功率分别为800W、1000W,电源电压恒为220”，B、R2为定值 电阻，水的比热容为4.2×10J/(kgC)。某次实验时，将开关拨到触点2，加热200g的水， 温度从30C升高到80℃，用时2min。求： R o220V0- 甲 乙 (1)水吸收的热量； (2)电加热器此次加热的效率； (3)电阻R2的阻值。 22.(7分)曾获“中国制造之美”最高奖的某履带式起重机，基本配置时，它的质量约为 5.2×I0kg。升级配置时，通过增加更长的臂架系统、大量的配重等部件后可以胜任大型吊 装任务，质量可增至6.5×10°kg。忽略不同配置对起重机与地面接触面积的影响，起重机与 地面的总接触面积约为40m。该起重机曾在某工地建设中将质量为2.6×10kg的塔器设备 以毫米级精度完成吊装。(g取10N/kg) (1)求基本配置时该起重机对地面的压强。 (2)该起重机将塔器设备匀速提高50m后又水平匀速移动10m，求此过程中它对塔器设备 做的功。 六、综合能力题：本大题共3小题，共18分。 23.(6分)小明发现家中电水壶有加热和保温两种功能。如图所示是其内部电路的简图， 其中电阻为R、R的电阻器都是用来加热的（阻值不变）。S1是总开关。通过开关S2可以 实现加热和保温两种功能的切换。电水壶正常工作时的加热功率为1000W,保温功率为 44W。求： R o220Vo S (1)把质量为1kg的水从20C加热到100C的过程中，水吸收的热量； (2)不计热量损失，该电水壶正常工作时，用加热功能完成上述加热过程需要的时间； (3)电阻R是多少。 24.(6分)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气该如何流动？小明为此 设计实验展开探究。 【明确思路】 要判断空气如何流动，需知道两球内部空气 的关系。 【收集证据】 个压差/10Pa 8 压差与气球半径的关系 气压传感器 6 46 8 气球半径/cm 匆 乙 (1)如图甲，将气球套在三通玻璃管的一端，用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通 玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧，防 止 (2)将注射器内的空气，通过橡胶管为气球充气，充气结束后立刻用夹子■ 连接注射 器和三通玻璃管的橡胶管，记录气球半径和传感器显示的气压值。 (3)解开其中一根细线，拔出， 用注射器再次吸取一定体积的空气，重复以上实验。 (4)按照步骤3，多次实验，获取足够多的半径和气压数据。 (5)将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标，内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图 像。 【交流结论】 (1)若小气球半径R=2cm，大气球半径B,=4cm,则它们相连通后空气将向半径 的气球流动。 (2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通，空气流动可能发生的情况有 种。 25.(6分)如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，加热过程 中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答： (1)由图可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)，它的熔点是 ℃ (2)该物质在固、液两种状态时的此热容大小关系是：C两一C液（选填“>”、“<”或 “=”)。 ↑温度/C 60 50 48 40 306 1012 时间/min