内容正文:
文澜中学2026学年初三第二次考试物理试卷
(全卷g取10N/kg,水的比热为)
一、单选题(每小题2分,共40小题)
1. 下列单位中,是功率单位的有( )
①千瓦时 ②瓦特 ③焦耳 ④牛顿·米 ⑤千瓦 ⑥焦耳/秒。
A. ②⑤ B. ①③④ C. ③④ D. ②⑤⑥
2. 下图所示NBA比赛中的四种场景,下列过程球员对篮球做功的是( )
A. 图①中球员带球上篮
B. 图②中球员头顶篮球水平走进篮球场
C. 图③中球员持球摆pose
D. 图④中球出手后空中飞行的过程
3. 关于功、能、功率,下列说法正确的是( )
A. 能够做功的物体就具有能量,但不一定在做功
B. 机械越省力,一定也越省功
C. 做功越多,功率一定越大
D. 物体的位置越高,重力势能一定越大
4. 如图所示,是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30 s内完成12次双杠屈臂伸,每次屈臂伸身体上升的高度约为0.4 m,则该学生在此过程中克服重力做功的平均功率最接近于( )
A. 900W B. 90W C. 9W D. 0.9W
5. 下列估算最接近实际的是( )
A. 家用电热水壶的功率约为100瓦
B. 把1只鸡蛋举高2米,做的功大约是1焦
C. 成年男子骑自行车的速度可达20m/s
D. 1千克水吸收焦的热量,温度可升高10℃
6. 我国西部地区夏天经常出现干旱,旱季时常用中间有转轴的塑料桶运水。如图所示,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是( )
A. B. C. D.
7. 某商场中有两种电梯,甲为阶梯式电梯,乙为履带式电梯。如图所示,小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼,该过程他与电梯保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 两种上楼方式,人克服重力做功不相等
B. 乘甲电梯过程中,电梯对人有摩擦力
C. 乘甲电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
D. 乘乙电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
8. 如图所示,,用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分别将同一重物从底部推到顶端,则此过程中( )
A. 两次推力做功大小相同 B. 两次克服摩擦力做功大小相同
C. 两次克服物体重力做功大小相同 D. 两个斜面推力的功率一定相等
9. 雨滴在下落的过程中,所受的阻力随速度的增大而增大。若雨滴下落高度足够大且雨滴质量始终不变,下列图像能反映雨滴下落过程中,重力做功的功率随时间变化的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,自由式滑雪空中技巧运动员从助滑坡O点开始下滑,经跳台起跳完成空中翻转后平稳着陆(忽略空气阻力和地面摩擦阻力)。则EFG过程中,运动员动能随时间变化的正确关系为( )
A. B.
C. D.
11. “筑梦九天,神舟探苍穹”,中国神舟飞船“天地往返”已成为常态。当“神舟飞船”的返回舱进入大气层后,都要经历多次“刹车”减速。在返回舱减速降落的过程中( )
A. 动能增加,重力势能减小 B. 动能减小,机械能减小
C. 动能减小,重力势能增加 D. 动能增加,机械能不变
12. 如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机,如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球如图乙。若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. a、b两球在最高点时动能相等
B. a球上升过程中,动能增大,重力势能减小
C. a球到达最高点时,重力势能最大,动能为0
D. 三个球到达乒乓球案的速度大小关系
13. 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
14. 下列关于比热、温度、热量和内能的说法中,正确的是( )
A. 质量一定的物体温度升高,内能一定增加
B. 质量一定的物体吸收热量,温度一定升高
C. 某物质吸收或放出的热量越多,比热也越大,比热与热量有关
D. 质量一定的物体内能增加,一定是吸收了热量
15. 2025年4月19日,全球首届人形机器人半程马拉松比赛在北京开赛,全程约21km。如图所示。机器人全身共有18个靠电机驱动的关节,在奔跑过程中,腿部关节温度会上升。下列实例中,改变内能的方式与“关节温度上升”相同的是( )
A. 野外烤火御寒 B. 古人钻木取火 C. 用热水袋取暖 D. 冰袋冷敷降温
16. 中国海军公布的“鹰击-21”高超音速导弹有“航母杀手”之称。如图所示是高超音速导弹从起飞到击中目标的轨迹示意图,如果把大气层边缘看作水面,导弹飞行时就像在水面上“打水漂”,因此它突防能力强,难以拦截。下列说法正确的是( )
A. 导弹所用的燃料需要具有较大的比热
B. 导弹发射时,将燃料燃烧获得的内能转化为化学能
C. 导弹与大气剧烈摩擦,通过做功的方式使其表面温度急剧升高
D. 导弹从起飞点到攻击点飞行过程中,b点的机械能最大
17. 元旦三天假期,小柯一家外出旅游,出门前和回家后两次查看电能表示数(如图所示)。发现耗电量较大,检查后发现除电冰箱在正常工作外,还有一个电器忘记关闭。则下列说法正确的是( )
A. 电能表测量的是电路中电功率的大小
B. 电能表表盘每小时转3000转
C. 除了电冰箱在正常工作,忘记关闭的电器可能是空调
D. 小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为
18. 某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶,额定电压均为220 V,额定功率分别为800 W和1500 W。甲、乙均正常工作时,把同样多的、相同温度的水加热至沸腾(假设没有热量损失),下列说法不正确的是( )
A. 甲比乙消耗电能慢 B. 甲比乙消耗电能少
C. 甲比乙的工作电流小 D. 乙比甲的工作时间短
19. 口香糖的锡纸可以用来做一有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状,其中AB段和CD段等长,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池的正、负极,发现锡纸条AB段先开始着火,如图乙所示。下列分析不正确的是( )
A. AB段两端电压比CD段两端电压大
B. 通过AB段的电流比CD段的电流大
C. AB段的电阻值比CD段的电阻值大
D. AB段产生热量比CD段产生热量多
20. 在如图所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,且电源电压保持不变。当电路中接入“6 V 6 W”的灯泡L,在a、b之间接入一段导线时,闭合开关,灯泡L恰能正常发光;断开开关,在a、b之间换接入一个“6 V 3 W”的灯泡后,再闭合开关,下列说法不正确的是( )
A. 灯泡L亮度将变暗些 B. 电路中的总功率变小
C. 换接灯泡接入后实际电功率为1.5 W D. 换接灯泡的亮度大于此时灯泡L的亮度
二、填空题(每格2分,共46分)
21. 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,主要是利用水的__________较大的特性,可以吸收更多的热量。
(2)夹层注水,通过__________(选填“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。
(3)燃烧一段时间,灯油质量减少了10克,则这10克灯油完全燃烧放出的热量为__________焦耳。()
22. 中国队在第38届蹦床世界锦标赛中一共获得了4枚金牌。如图为蹦床运动简化示意图,其中运动员在O点时速度为零,A点是蹦床不发生形变时的原位置,B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处,C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力,则:
(1)运动员在____________点时,动能达到最大值。
(2)从C点到O点,运动员的机械能____________(填“保持不变”或“先增大后不变”)。
(3)蹦床比赛要求运动员蹦起的高度至少为8米。现有一名女运动员蹦起的高度为8米,那么体重比女运动员大的男运动员在蹦起高度也为8米时,他蹦起前的最低点相比于女运动员的最低点____________(填字母)。
A. 更低 B. 更高 C. 一样 D. 无法判断
23. 电车余热回收技术是当前的一种新技术。当电池温度较低时,把电机或其他部件产生的余热通过冷却液循环进入包围电池的管道中对电池加热(其简化模型如图),使电池保持在适宜的工作温度范围,提高电池性能和续航能力。
(1)电池温度的变化取决于外部加热、自身制热、对外散热等因素,当环境温度低于电池工作的适宜温度时,工作电池与外界空气发生__________(选填“热传递”或“做功”)而降温,为维持工作电池的适宜温度,余热回收系统会被启动。
(2)若每分钟循环n次提供的总热量为Q,该车循环管内的冷却液总质量为m,其比热为c,则冷却液每次经过电池周围时温度至少下降__________。(用已知符号表示,不考虑热量损失)。
(3)实际应用过程,电动汽车相对于燃油车,其优点有__________。(写一点即可)
24. 如图甲是定值电阻R和灯泡L的图像,将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中,闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压为________V。若将定值电阻R和灯泡L并联接在电路中,闭合开关S,电源电压变为6V时,通电10秒钟电流做的总功为________J。
25. 小科的爸爸最近买了最新款HUAWEI/华为P20Pro极光闪蝶色手机,细心观察的小科发现手机电池上标有“电压3.7V,容量3500mA•h”的字样,则它充满电后存储的电能为___________J,经查,该手机的待机电流为20mA,则该手机最长待机时间为___________h。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,充满电后发现标有“”的字样的电能表转了60转,则充电消耗的电能为 ___________焦耳。
26. 绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯,LED灯直接把电转化为光,白炽灯由灯丝通电加热发光,正常工作时,它们亮度相同。
(1)使用______灯照明更符合绿色生态理念。
(2)两灯都正常工作时,相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为______。
27. 空气炸锅是种新型家电,如图甲是某型号空气炸锅;其内部电路可简化为图乙,部分参数和食品加热时间如表所示,其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气,利用大功率风扇形成循环的热流,使盛放篮内的食品均匀受热,不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/W
80
发热管额定功率/W
1320
额定电压/V
220
食品加热时间
薯条/分
12-15
鸡翅/分
18-20
(1)正常工作时,求通过发热管的电流;______
(2)某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟,求所消耗的电能;______
(3)根据空气炸锅的工作原理,发热管风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是______。
28. 某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡的额定功率,电源两端电压保持不变。
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在___________端;(填“A”或“B”)
②闭合开关,应___________确定小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则的额定功率___________;
(2)该同学想比较另一个额定电压为的小灯泡的额定功率与的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为闭合开关后,发现电压表示数为。依据上述现象,可推断出___________(选填“>”“=”或“<”),他继续完成了的测量后,验证了推断。
三、解答题(共14分)
29. 2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示是飞船的返回舱。返回舱重返地球时,为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁,返回舱表面涂有防热材料。返回舱的总质量为,其表面防热材料的质量为,比热容为,请回答下列问题:
(1)若返回舱在大气层中共下落,重力做功__________焦。
(2)若返回舱进入大气层后下落的过程中;假设下落时减少的重力势能有转为内能,且转化内能中的被防燃材料吸收,则防热材料升高的温度是多少________?
30. 冬奥会上亮相一个新可爱——创可贴体温计,如图甲所示。如图乙所示为该装置感温区的电路图,其中R为热敏电阻,其阻值会随体温的升高而增大。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,当电压表的示数达到2V时便会报警。求:
(1)恰好报警时,电流表的示数;
(2)恰好报警时,热敏电阻的阻值;
(3)恰好报警时,整个电路100s钟消耗的电能。
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文澜中学2026学年初三第二次考试物理试卷
(全卷g取10N/kg,水的比热为)
一、单选题(每小题2分,共40小题)
1. 下列单位中,是功率单位的有( )
①千瓦时 ②瓦特 ③焦耳 ④牛顿·米 ⑤千瓦 ⑥焦耳/秒。
A. ②⑤ B. ①③④ C. ③④ D. ②⑤⑥
【答案】D
【解析】
【详解】①千瓦时:是电能/电功的常用单位,不是功率单位。
②瓦特:是功率的国际标准单位,属于功率单位。
③焦耳:是功、能量的国际单位,不是功率单位。
④牛顿·米:根据功的公式,是功的单位,等价于焦耳,不是功率单位。
⑤千瓦:是瓦特的1000倍,属于功率的常用单位。
⑥焦耳/秒:根据功率的定义式,功的单位是焦耳、时间单位是秒,因此焦耳/秒是功率的推导单位,且等价于瓦特。
因此属于功率单位的是②⑤⑥,故选D。
2. 下图所示NBA比赛中的四种场景,下列过程球员对篮球做功的是( )
A. 图①中球员带球上篮
B. 图②中球员头顶篮球水平走进篮球场
C. 图③中球员持球摆pose
D. 图④中球出手后空中飞行的过程
【答案】A
【解析】
【详解】A.球员带球上篮时,球员对篮球施加向上的力,篮球在力的方向上移动了距离,球员对篮球做功,故A符合题意;
B.球员头顶篮球水平行走时,球员对篮球的力是竖直向上的,但篮球的移动方向是水平的,篮球在力的方向上没有通过距离,不做功,故B不符合题意;
C.球员持球摆pose时,球员对篮球有力的作用,但篮球保持静止、没有移动距离,不做功,故C不符合题意;
D.球出手后在空中飞行时,球员不再对篮球施加力,依靠惯性运动,因此球员对篮球不做功,故D不符合题意。
故选A。
3. 关于功、能、功率,下列说法正确的是( )
A. 能够做功的物体就具有能量,但不一定在做功
B. 机械越省力,一定也越省功
C. 做功越多,功率一定越大
D. 物体的位置越高,重力势能一定越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据能量的定义,一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量;具有能量的物体只是具备了做功的能力,不一定正在对外做功,故A正确;
B.根据功的原理,使用任何机械都不可能省功,省力的机械必然会费距离,不存在既省力又省功的机械,故B错误;
C.功率是单位时间内做的功,大小由做功总量和做功时间共同决定,只说明做功多、没限定时间的话,功率不一定更大,故C错误;
D.重力势能的大小和物体的质量、高度两个因素都有关,只说明位置高、没限定物体质量的话,重力势能不一定更大,比如高处的小石子重力势能可能比低处的大石块更小,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30 s内完成12次双杠屈臂伸,每次屈臂伸身体上升的高度约为0.4 m,则该学生在此过程中克服重力做功的平均功率最接近于( )
A. 900W B. 90W C. 9W D. 0.9W
【答案】B
【解析】
【详解】普通中学生的质量约为50 kg,取,完成12次屈臂伸时,克服重力做功的平均功率为
最接近90W,故选B。
5. 下列估算最接近实际的是( )
A. 家用电热水壶的功率约为100瓦
B. 把1只鸡蛋举高2米,做的功大约是1焦
C. 成年男子骑自行车的速度可达20m/s
D. 1千克水吸收焦的热量,温度可升高10℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.家用电热水壶的功率较大,约为1000W,故A不符合题意;
B.一只鸡蛋的质量约为50g,鸡蛋的重力
把1只鸡蛋举高2m,做的功大约是,故B符合题意;
C.成年男子骑自行车的速度可达5m/s,故C不符合题意;
D.水的比热容为,1千克水吸收的热量,温度可升高1℃,故D不符合题意。
故选B。
6. 我国西部地区夏天经常出现干旱,旱季时常用中间有转轴的塑料桶运水。如图所示,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A用背背、B用手抱的方式中,小华对水桶的力是竖直向上的,而行走的运动方向是水平的,力的方向和运动方向垂直,因此这两种情况小华对水桶不做功;C平拉、D滚拉的方式中,拉力方向和水桶水平运动方向一致,都对水桶做功。在地面粗糙程度、水桶总重都相同时,滑动摩擦力远大于滚动摩擦力,因此平拉时需要的拉力更大;题目中行走的路程相同,根据,拉力更大的平拉方式做功更多,所以对满桶水做功最多的是平拉的方式,故选C。
7. 某商场中有两种电梯,甲为阶梯式电梯,乙为履带式电梯。如图所示,小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼,该过程他与电梯保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 两种上楼方式,人克服重力做功不相等
B. 乘甲电梯过程中,电梯对人有摩擦力
C. 乘甲电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
D. 乘乙电梯过程中,电梯对人的支持力做功为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.两种上楼方式,重力不变,上升的高度不变,由W有=Gh可知,两种方法做的有用功相等,故A错误;
B.在甲图中箱子与电梯之间没有相对运动,也没有相对运动趋势,故与电梯之间没有摩擦力,故B错误;
C.甲图中,支持力竖直向上,人的支持力方向上移动了距离,故支持力做功,故C错误;
D.乙图中,支持力垂直于电梯,人在支持力方向上没有移动距离,故支持力不做功,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,,用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分别将同一重物从底部推到顶端,则此过程中( )
A. 两次推力做功大小相同 B. 两次克服摩擦力做功大小相同
C. 两次克服物体重力做功大小相同 D. 两个斜面推力的功率一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.推力做功是总功,公式为,题目中两次推力F大小相同,但已知,也就是沿AC的运动距离更长,因此沿AC的推力做功更大,两次推力做功不相等,故A不符合题意;
B.克服摩擦力做功是额外功,斜面粗糙程度相同、同一重物对斜面的压力随斜面倾角变小而增大,同时,路程更长,因此两个斜面的摩擦力、运动距离都不相等,两次克服摩擦力做功大小不同,故B不符合题意;
C.克服重力做功的公式为,同一重物G相同,两次都是把物体推到顶端C,上升的竖直高度h完全相同,因此两次克服物体重力做功大小相同,故C符合题意;
D.功率公式为,两次推力做功不同,且题目没有给出运动时间的信息,无法确定功率一定相等,故D不符合题意。
故选C。
9. 雨滴在下落的过程中,所受的阻力随速度的增大而增大。若雨滴下落高度足够大且雨滴质量始终不变,下列图像能反映雨滴下落过程中,重力做功的功率随时间变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】重力做功的功率 ,由于雨滴质量不变,重力G是定值,因此重力做功的功率P和雨滴的下落速度v成正比。初始时刻雨滴速度为0,因此初始功率也为0;刚开始下落时,雨滴速度小,受到的阻力小于自身重力,雨滴会加速下落;但因为阻力随速度增大而增大,雨滴受到的合力会逐渐变小,下落速度的增加会越来越慢;当阻力增大到和雨滴重力大小相等时,雨滴受力平衡,速度不再变化,开始做匀速直线运动。对应功率的变化规律:功率P随速度v先增大,且增大的速率逐渐变慢,最终速度不变时功率也保持恒定,符合这个变化规律的是D选项的图像。故选D。
10. 如图所示,自由式滑雪空中技巧运动员从助滑坡O点开始下滑,经跳台起跳完成空中翻转后平稳着陆(忽略空气阻力和地面摩擦阻力)。则EFG过程中,运动员动能随时间变化的正确关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】忽略空气阻力和摩擦,运动员机械能守恒,动能和重力势能相互转化。运动员从助滑坡O点开始下滑,在E点时动能不为0,运动员从E点滑到E和F之间的最低点过程中,重力势能转化为动能,运动员动能增大;运动员从E和F之间的最低点滑到F处的过程中,动能转化为重力势能,运动员动能减小;运动员到达最高点F处时,水平方向有一定的速度动能不为0;运动员从F到G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,G处的高度低于E和F之间的最低点的高度,运动员在G处的重力势能要小于在E和F之间的最低点的重力势能,所以运动员在E和F之间的最低点的动能要小于G处的动能;故选B。
11. “筑梦九天,神舟探苍穹”,中国神舟飞船“天地往返”已成为常态。当“神舟飞船”的返回舱进入大气层后,都要经历多次“刹车”减速。在返回舱减速降落的过程中( )
A. 动能增加,重力势能减小 B. 动能减小,机械能减小
C. 动能减小,重力势能增加 D. 动能增加,机械能不变
【答案】B
【解析】
【详解】在返回舱减速降落的过程中,质量不变,速度减小,动能减小;高度降低,重力势能减小。因为机械能等于动能和势能之和,所以机械能减小。故选B
12. 如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机,如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球如图乙。若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. a、b两球在最高点时动能相等
B. a球上升过程中,动能增大,重力势能减小
C. a球到达最高点时,重力势能最大,动能为0
D. 三个球到达乒乓球案的速度大小关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.a、b两球在同一高度以相同的初速度朝不同的方向分别发出时,机械能相等,但两球的最高点高度不一样,重力势能不同,动能也就不同,故A错误;
B.a球上升过程中,质量不变,速度变小,高度增加,故动能减小,重力势能增大,故B错误;
C.乒乓球a在最高点,重力势能最大,竖直方向的速度为0,水平方向的速度不为0,可知乒乓球a的动能不为零,故C错误;
D.小球初始位置高度相同,速度也相同,可知重力势能和动能相同,即机械能相同,不计空气阻力,乒乓球在运动过程中机械能守恒,从初始位置到落地,减小的重力势能均转化为动能,可知落地时小球的动能相等,则小球的速度也相等,故D正确。
故选 D。
13. 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
【解析】
【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。
14. 下列关于比热、温度、热量和内能的说法中,正确的是( )
A. 质量一定的物体温度升高,内能一定增加
B. 质量一定的物体吸收热量,温度一定升高
C. 某物质吸收或放出的热量越多,比热也越大,比热与热量有关
D. 质量一定的物体内能增加,一定是吸收了热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.内能的大小与物体的质量、温度有关,故质量一定的物体温度升高,内能一定增加,故A正确;
B.质量一定的物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中,虽然吸热,但温度不变,故B错误;
C.比热容是物质本身的一种特性,不同物质的比热容一般不同,与物体的温度、质量以及吸收或放出的热量都无关,故C错误;
D.质量一定的物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故D错误。
故选A。
15. 2025年4月19日,全球首届人形机器人半程马拉松比赛在北京开赛,全程约21km。如图所示。机器人全身共有18个靠电机驱动的关节,在奔跑过程中,腿部关节温度会上升。下列实例中,改变内能的方式与“关节温度上升”相同的是( )
A. 野外烤火御寒 B. 古人钻木取火 C. 用热水袋取暖 D. 冰袋冷敷降温
【答案】B
【解析】
【详解】题干中机器人奔跑时,腿部关节相互摩擦,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能。
A.野外烤火御寒:热量从火焰传递到人体,属于热传递改变内能,故A不符合题意;
B.古人钻木取火:木头之间相互摩擦克服摩擦做功,机械能转化为内能,是做功改变内能,故B符合题意;
C.用热水袋取暖:热量从热水袋传递到人体,属于热传递改变内能,故C不符合题意;
D.冰袋冷敷降温:热量从人体传递到冰袋,属于热传递改变内能,故D不符合题意。
故选B。
16. 中国海军公布的“鹰击-21”高超音速导弹有“航母杀手”之称。如图所示是高超音速导弹从起飞到击中目标的轨迹示意图,如果把大气层边缘看作水面,导弹飞行时就像在水面上“打水漂”,因此它突防能力强,难以拦截。下列说法正确的是( )
A. 导弹所用的燃料需要具有较大的比热
B. 导弹发射时,将燃料燃烧获得的内能转化为化学能
C. 导弹与大气剧烈摩擦,通过做功的方式使其表面温度急剧升高
D. 导弹从起飞点到攻击点飞行过程中,b点的机械能最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.导弹燃料需要具有较大的热值,相同质量燃料完全燃烧放出更多热量,提供巨大动力;不是比热容。错误。
B.燃料燃烧,是把燃料的化学能转化为内能;再通过发动机把内能转化为导弹的机械能。能量顺序搞反。错误。
C.导弹和大气剧烈摩擦,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式增大内能,表面温度升高。正确。
D.导弹飞行全程,会克服空气摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能持续损耗。起飞点刚发射后,燃料还在做功阶段,越早的位置机械能越大;b点已经飞行一段时间,摩擦消耗机械能,b点机械能不是最大。错误。
故选C。
17. 元旦三天假期,小柯一家外出旅游,出门前和回家后两次查看电能表示数(如图所示)。发现耗电量较大,检查后发现除电冰箱在正常工作外,还有一个电器忘记关闭。则下列说法正确的是( )
A. 电能表测量的是电路中电功率的大小
B. 电能表表盘每小时转3000转
C. 除了电冰箱在正常工作,忘记关闭的电器可能是空调
D. 小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.电能表测量的是电路消耗的电能(电功),不是电功率;测电功率用功率表。错误。
B.每消耗的电能,表盘转3000转,不是每小时转3000转,错误。
C.电冰箱:间歇性工作,三天耗电量很小,一般1‑2度电。总耗电大部分来自忘记关闭的用电器。平均总功率
空调功率一千瓦左右,符合;台灯、电视机功率只有几十到一两百瓦,达不到这么大功耗。所以忘记关闭的很可能是空调。正确。
D.小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为,错误。
故选C。
18. 某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶,额定电压均为220 V,额定功率分别为800 W和1500 W。甲、乙均正常工作时,把同样多的、相同温度的水加热至沸腾(假设没有热量损失),下列说法不正确的是( )
A. 甲比乙消耗电能慢 B. 甲比乙消耗电能少
C. 甲比乙的工作电流小 D. 乙比甲的工作时间短
【答案】B
【解析】
【详解】A.电功率是描述电流做功(消耗电能)快慢的物理量,甲的额定功率800 W小于乙的1500 W,正常工作时甲消耗电能比乙慢,故A正确;
B.题目明确假设没有热量损失,水吸收的热量全部来自电热水壶消耗的电能。同样多的、相同温度的水加热至沸腾需要吸收的热量是定值,因此甲、乙消耗的电能完全相等,故B错误;
C.额定电压相同,根据公式,功率越小正常工作的电流越小,甲的额定功率更小,所以甲的工作电流比乙小,故C正确;
D.消耗的总电能相同,根据公式,功率越大工作时间越短,乙的功率更大,因此乙的工作时间比甲短,故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
19. 口香糖的锡纸可以用来做一有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状,其中AB段和CD段等长,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池的正、负极,发现锡纸条AB段先开始着火,如图乙所示。下列分析不正确的是( )
A. AB段两端电压比CD段两端电压大
B. 通过AB段的电流比CD段的电流大
C. AB段的电阻值比CD段的电阻值大
D. AB段产生热量比CD段产生热量多
【答案】B
【解析】
【详解】B.AB和CD段串联,串联电路中,电流处处相等,则通过AB段的电流与CD段的电流大小相等,故B错误;
C.根据电阻的影响因素可知,导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,所以AB段导体的电阻值比CD段的电阻值大,故C正确;
A.根据可知,通过导体的电流相等时,导体的电阻越大,导体两端的电压越大,因此AB段两端电压比CD段两端电压大,故A正确;
D.根据可知,其他条件相同时,电阻越大,产生的电热越多,AB段电阻大,所以AB段产生热量比CD段产生热量多,故D正确。
本题选择不正确的,故选B。
20. 在如图所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,且电源电压保持不变。当电路中接入“6 V 6 W”的灯泡L,在a、b之间接入一段导线时,闭合开关,灯泡L恰能正常发光;断开开关,在a、b之间换接入一个“6 V 3 W”的灯泡后,再闭合开关,下列说法不正确的是( )
A. 灯泡L亮度将变暗些 B. 电路中的总功率变小
C. 换接灯泡接入后实际电功率为1.5 W D. 换接灯泡的亮度大于此时灯泡L的亮度
【答案】C
【解析】
【详解】原灯泡L“6V 6W”的电阻
换接的灯泡“6V 3W”的电阻
当a、b间接导线时,灯泡L直接接在电源上且正常发光,因此电源电压。换接后,L和新灯泡串联,总电阻
电路电流
A.此时灯泡L的实际功率,远小于它的额定功率6W,因此L会变暗,故A正确;
B.电路总功率,换接后总电阻比原来仅接L时的更大,电源电压不变,因此总功率变小,故B正确;
C.换接灯泡的实际功率,不等于1.5W,故C错误;
D.串联电路电流相等,实际功率,因为,所以新灯泡的实际功率大于L的实际功率,因此新灯泡亮度比L更大,故D正确。
题目要求选择不正确的说法,故选C。
二、填空题(每格2分,共46分)
21. 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,主要是利用水的__________较大的特性,可以吸收更多的热量。
(2)夹层注水,通过__________(选填“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。
(3)燃烧一段时间,灯油质量减少了10克,则这10克灯油完全燃烧放出的热量为__________焦耳。()
【答案】(1)比热容 (2)热传递
(3)
【解析】
【小问1详解】
水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时可以吸收更多的热量,能更好地带走灯油的热量,符合省油灯的设计需求。
【小问2详解】
夹层的冷水温度低于灯油的温度,热量从高温的灯油转移到低温的水,没有通过做功的形式改变内能,属于热传递的方式降低油温。
【小问3详解】
10克灯油完全燃烧放出的热量
22. 中国队在第38届蹦床世界锦标赛中一共获得了4枚金牌。如图为蹦床运动简化示意图,其中运动员在O点时速度为零,A点是蹦床不发生形变时的原位置,B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处,C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力,则:
(1)运动员在____________点时,动能达到最大值。
(2)从C点到O点,运动员的机械能____________(填“保持不变”或“先增大后不变”)。
(3)蹦床比赛要求运动员蹦起的高度至少为8米。现有一名女运动员蹦起的高度为8米,那么体重比女运动员大的男运动员在蹦起高度也为8米时,他蹦起前的最低点相比于女运动员的最低点____________(填字母)。
A. 更低 B. 更高 C. 一样 D. 无法判断
【答案】(1)B (2)先增大后不变 (3)A
【解析】
【小问1详解】
从O点到A点的过程中,运动员受到重力作用,向下做加速运动,速度逐渐变大;从A点到B点的过程中,运动员受到的重力大于蹦床的弹力,运动员向下做加速运动,速度逐渐增大;到达B点时,运动员受到的重力与弹力大小相等;从B点向C点运动时,运动员受到的重力小于蹦床的弹力,运动员做减速运动,速度逐渐减小。即运动员从O点到B点的过程中,速度逐渐变大,从B点到C点过程中,速度逐渐变小,所以运动员在B点时速度最大,因为此过程中运动员的质量不变,所以在B点时运动员的动能最大。
【小问2详解】
因为整个过程中忽略空气阻力,则从C点到A点过程中,蹦床对运动员做功,蹦床的弹性势能转化为运动员的机械能,运动员的机械能增大;当蹦床恢复原长后,从A点到O点过程中,只有运动员的动能和重力势能相互转化,机械能保持不变。所以从C点到O点过程中,运动员的机械能先增大后不变。
【小问3详解】
男运动员体重比女运动员大,即质量大,蹦起高度相同时,男运动员具有的重力势能大。运动员从最低点到最高点的过程中,蹦床的弹性势能转化为运动员的机械能,男运动员的重力势能大,那么蹦床需要具有的弹性势能就大,弹性势能的大小与物体弹性形变程度有关,所以男运动员使蹦床的弹性形变程度更大,故其蹦起前的最低点相比于女运动员的最低点更低。故选A。
23. 电车余热回收技术是当前的一种新技术。当电池温度较低时,把电机或其他部件产生的余热通过冷却液循环进入包围电池的管道中对电池加热(其简化模型如图),使电池保持在适宜的工作温度范围,提高电池性能和续航能力。
(1)电池温度的变化取决于外部加热、自身制热、对外散热等因素,当环境温度低于电池工作的适宜温度时,工作电池与外界空气发生__________(选填“热传递”或“做功”)而降温,为维持工作电池的适宜温度,余热回收系统会被启动。
(2)若每分钟循环n次提供的总热量为Q,该车循环管内的冷却液总质量为m,其比热为c,则冷却液每次经过电池周围时温度至少下降__________。(用已知符号表示,不考虑热量损失)。
(3)实际应用过程,电动汽车相对于燃油车,其优点有__________。(写一点即可)
【答案】(1)热传递 (2)
(3)节能环保
【解析】
【小问1详解】
改变物体内能的方式有做功和热传递两种,工作电池与外界空气存在温度差,直接通过温度差传递能量的降温方式属于热传递,没有通过做功的能量转化过程
【小问2详解】
不考虑热量损失时,每分钟n次循环冷却液释放的总热量为Q,那么单次循环冷却液释放的热量为;根据物体放热公式,变形可得温度变化量,代入单次放热的热量,就得到每次经过电池周围的温度下降值为。
【小问3详解】
电动汽车依靠电能驱动,相比燃油车燃烧化石燃料的驱动方式,不会直接排放尾气污染,普遍具有节能环保的典型优点,也可从运行噪音、使用成本等角度作答,符合实际即可。
24. 如图甲是定值电阻R和灯泡L的图像,将定值电阻R和灯泡L接在图乙电路中,闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压为________V。若将定值电阻R和灯泡L并联接在电路中,闭合开关S,电源电压变为6V时,通电10秒钟电流做的总功为________J。
【答案】 ①. 4 ②. 84
【解析】
【详解】[1]如图乙所示,闭合开关S,R与L串联,电流表测量的是电路中的电流。当电流表示数为0.3A时,由图甲可知,R与L两端电压分别为3V、1V,则电源电压为
[2]若将定值电阻R和灯泡L并联接在电路中,闭合开关S,电源电压变为6V时,根据并联电路的电压规律可得,定值电阻R和灯泡L的两端电压相等均等于电源电压,由图甲可知,此时通过定值电阻R和灯泡L的电流分别为0.6A、0.8A,由于干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流为
通电10秒钟电流做的总功为
25. 小科的爸爸最近买了最新款HUAWEI/华为P20Pro极光闪蝶色手机,细心观察的小科发现手机电池上标有“电压3.7V,容量3500mA•h”的字样,则它充满电后存储的电能为___________J,经查,该手机的待机电流为20mA,则该手机最长待机时间为___________h。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,充满电后发现标有“”的字样的电能表转了60转,则充电消耗的电能为 ___________焦耳。
【答案】 ①. 46620 ②. 175 ③. 7.2×104
【解析】
【详解】[1]电池充满电后存储的电能
[2]该手机最长待机时间
[3]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60转消耗的电能
26. 绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯,LED灯直接把电转化为光,白炽灯由灯丝通电加热发光,正常工作时,它们亮度相同。
(1)使用______灯照明更符合绿色生态理念。
(2)两灯都正常工作时,相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为______。
【答案】 ①. LED ②. 1∶12
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]正常工作时,它们亮度相同,但LED灯功率低耗电少,所以LED灯更符合绿色生态理念。
(2)[2]相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为
27. 空气炸锅是种新型家电,如图甲是某型号空气炸锅;其内部电路可简化为图乙,部分参数和食品加热时间如表所示,其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气,利用大功率风扇形成循环的热流,使盛放篮内的食品均匀受热,不放油也能达到类似煎炸的效果。
部分参数
风扇额定功率/W
80
发热管额定功率/W
1320
额定电压/V
220
食品加热时间
薯条/分
12-15
鸡翅/分
18-20
(1)正常工作时,求通过发热管的电流;______
(2)某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟,求所消耗的电能;______
(3)根据空气炸锅的工作原理,发热管风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是______。
【答案】 ①. 6A ②. 1.26×106J ③. 风扇、发热管、盛放篮
【解析】
【详解】解:(1)[1]由知道,正常工作时,通过发热管的电流
(2)[2]空气炸锅炸加热时的总功率
P=P1+P2=1320W+80W=1400W
该空气炸锅炸所消耗的电能
(3)[3]根据题意知道,食物用盛放篮盛放后,只有上表面方便通过空气加热,因此放在最下;通过发热管加热后的锅内空气密度变小,浮力大于重力会上升,要利用大功率风扇把热空气吹到食物上,所以,风扇在最上面,发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。
答:(1)通过发热管的电流为6A;
(2)炸一锅薯条消耗的电能为;
(3)上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。
28. 某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为的小灯泡的额定功率,电源两端电压保持不变。
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在___________端;(填“A”或“B”)
②闭合开关,应___________确定小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则的额定功率___________;
(2)该同学想比较另一个额定电压为的小灯泡的额定功率与的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为闭合开关后,发现电压表示数为。依据上述现象,可推断出___________(选填“>”“=”或“<”),他继续完成了的测量后,验证了推断。
【答案】(1) ①. A ②. 移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V ③. 0.75
(2)<
【解析】
【小问1详解】
①[1]为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片必须位于阻值最大处,故滑片需要位于A端。
②[2]L1的额定电压为2.5V,为了使灯泡正常发光,闭合开关后,应移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V。
[3]由图乙知道,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,因此L1的额定功率为
【小问2详解】
保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。由串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端电压增大,而滑动变阻器接入电路的阻值不变,由可知,电路中电流增大,总电阻减小,因
因此,由可知,灯泡正常发光时
三、解答题(共14分)
29. 2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图所示是飞船的返回舱。返回舱重返地球时,为避免与大气剧烈摩擦产生的高热烧穿舱壁,返回舱表面涂有防热材料。返回舱的总质量为,其表面防热材料的质量为,比热容为,请回答下列问题:
(1)若返回舱在大气层中共下落,重力做功__________焦。
(2)若返回舱进入大气层后下落的过程中;假设下落时减少的重力势能有转为内能,且转化内能中的被防燃材料吸收,则防热材料升高的温度是多少________?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
返回舱在大气层中共下落,重力所做的功是:
【小问2详解】
防热材料吸收的热量:
防热材料升高的温度
30. 冬奥会上亮相一个新可爱——创可贴体温计,如图甲所示。如图乙所示为该装置感温区的电路图,其中R为热敏电阻,其阻值会随体温的升高而增大。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,当电压表的示数达到2V时便会报警。求:
(1)恰好报警时,电流表的示数;
(2)恰好报警时,热敏电阻的阻值;
(3)恰好报警时,整个电路100s钟消耗的电能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电压表的示数达到2V时便会报警,由图可知两个电阻串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,则恰好报警时,电流表的示数
【小问2详解】
恰好报警时,热敏电阻的阻值
【小问3详解】
恰好报警时,整个电路100s钟消耗的电能
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