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初中科学中考二轮复习：功与能
一、单选题
1．（2022九下·余杭开学考）继高铁之后，“华龙一号"核电装置成为了我国的另一“国之重器”，目前已经和多个国家签订了核能发电项目。如下图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量变化，正确的是（ ）
核反应堆→蒸汽轮机→发电机→应用：电采暖
A．核反应堆：核能转化为内能 B．蒸汽轮机：化学能转化为动能
C．发电机：电能转化为机械能 D．电取暖器：电能转化为机械能
2．（2021九上·江北期末）2020年12月17日，探月工程“嫦娥五号”返回器成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。这次返回任务采用了高速再入轨道技术。返回轨道如图所示， 返回器以“打水漂”的方式返回，避免了返回器由于速度过快存在燃烧殆尽的风险。以下有关返回器分析不正确的是（ ）
A． 返回过程中，返回器的机械能始终守恒
B．反弹过程中，返回器的动能部分转换为势能
C．返回过程中，返回器要克服摩擦力做功产生热能
D．每次进入大气层时，返回器的动能第二次比第一次小
3．（2021九上·临海期末）如图所示，某同学分别用背、抱、平拉、滚拉的方式运水（塑料桶中间带有转轴，桶中装满水），在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，他对水做功最多的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022·奉化模拟）用保温饭盒保温饭菜时，在饭盒下层空间注入热水的保温效果更好，这是因为水的（ ）
A．凝固点低 B．沸点高 C．密度小 D．比热容大
5．（2022·舟山模拟）科学方法是学习科学的重要途径。控制变量法、模型法、微小放大法、类比法等是常用的科学方法。下列选项中对科学方法分析错误的是（ ）
A．甲：米勒实验属于模拟实验
B．乙：探究平面镜成像规律实验中用到了等效替代法
C．丙：研究电热与哪些因素有关的实验使用了类比法
D．丁：研究牛顿第一定律使用了实验加推理的科学方法
6．（2022·杭州模拟）如图，烧瓶内装有一些水，瓶口用软木塞塞住，用小打气筒缓慢向瓶内打气，达到一定程度时塞子跳起来，瓶内出现白雾。下列说法正确的是（ ）
A．塞子弹起过程相当于内燃机的做功冲程
B．此实验研究的问题是外界对物体做功能增加物体的内能
C．此实验研究的对象是塞子
D．该白雾与干冰周围的“白汽”成分不一致
7．（2022·杭州模拟）归纳和演绎是重要的科学方法。下列归纳或演绎合理的是（ ）
A．酸和碱反应可以生成盐和水，所以能和碱反应生成盐和水的物质一定是酸
B．物体温度升高内能增加，所以物体内能增加温度一定升高
C．溶液是均一稳定的物质，所以均一稳定的液体一定是溶液
D．绿色开花的植物都是被子植物，萝 卜是被子植物，所以萝 卜一定能开花
8．（2022九下·萧山开学考）英英在参加运动会体能测试中涉及的科学知识，下列说法中正确的是（ ）
A．1分钟跳绳——跳绳时人上升到最高点时，处于平衡状态
B．立定跳远——人蹬地起跳，机械能转化为化学能
C．掷实心球——在最高点B时实心球重力势能、动能都不为零
D．800m测试——人到达终点后停下来，惯性不存在
9．（2022九上·西湖期末）近年来，杭州新能源电动车（如图所示）迅猛发展。下列用电器能量转换的形式与新能源电动车相同的是（ ）
A．电风扇 B．电灯 C．收音机 D．电饭锅
10．（2022九上·西湖期末）热机的出现加快了人类社会的进步，同时也带来了相应的环境问题。如图所示为汽油机工作原理图，下列说法错误的是（ ）
A．图a是吸气冲程 B．图b中气体温度升高
C．图d中内能转化为机械能 D．靠惯性完成的冲程是a、d、e
11．（2022九下·天台开学考）关于图中几幅图的依次对应表述正确的是（ ）
A．甲图中酒精比煤油的比热容大
B．乙图中 10kg 酒精比 1kg 煤油的热值大
C．丙图中金属丝用久了会变细，电阻会变大
D．丁图中滑轮机械效率随提升物块的高度升高而变大
12．（2022九下·天台开学考）我们身边的高层建筑越来越多，同时高空抛物也存在巨大的安全隐患，2021 年 3 月 1 日起 高空抛物入刑法，因为高处下落的物体具有较大的（ ）
A．弹性势能 B．重力势能 C．体积 D．阻力
13．（2021九上·温州期末）2021年9月，神舟十二号返回舱成功着陆。返回舱返航穿越大气层时外壁的内能会增大（如图），其主要原因是（ ）
A．大气对返回舱做功 B．返回舱对大气做功
C．大气向返回舱热传递 D．返回舱向大气热传递
14．（2021九上·温州期末）2021年8月，全红婵在奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中，其机械能变化的图像是（ ）
A．
B．
C．
D．
15．（2021九上·江北期末）2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火起飞，成功发射。如图，火箭喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。下列与火箭发动机燃烧室工作原理一致的冲程是 （ ）
A． B．
C． D．
16．（2021九上·镇海期末）如图所示，要粗略测量小科做“引体向上”时的功率。下面所列的科学量中，不需要测量的是（ ）
A．自身的质量 B．每次身体上升的高度
C．单杠的高度 D．完成“引体向上”的时间
17．（2021九上·镇海期末）如图轰油-6空中加油机，是中国研制的第一款空中加油机，可以给水平方向匀速飞行的战斗机进行 空中加油。在加油过程中，“轰油-6”的动能和势能变化情况为（ ）
A．动能不变，重力势能不变 B．动能减少，重力势能增加
C．动能不变，重力势能增加 D．动能减少，重力势能减少
18．（2021九上·舟山期末）用弹簧测力计沿竖直方向两次拉着同一物体向上运动t1、t2时间（不计空气阻力），如图所示的s-t图线①、②分别表示这两次运动情况。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，拉力所做的功分别为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．F119．（2021九上·舟山期末）如图a所示，甲、乙两个相同的烧杯装有等质量的水，分别接入加热器1和加热器2进行加热，不计热量损失，得到图b所示的水温与加热时间的关系图，则下列说法正确的是（ ）
A．若吸收相同的热量，则甲杯的水升温比乙杯的多
B．加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率
C．加热器1的电阻小于加热器2的电阻
D．加热相同的时间，甲、乙杯吸收的热量是相等的
20．（2021九上·新昌期末）关于核电站，小科总结了以下四种说法，其中正确的是（ ）
A．核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的
B．核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放
C．核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D．核电站产生的废料可以直接排放到大海中
21．（2021九上·新昌期末）乒乓球发球机在同一高度朝不同方向分别发出甲、乙、丙三个相同的小球，三个小球落地时的速度大小均相等。若不计空气阻力，则三球的发球速度大小关系是（ ）
A．V甲>V乙>V丙 B．V丙>V乙>V甲
C．V甲=V乙=V丙 D．V丙>V甲=V乙
22．（2021九上·新昌期末）在演示压缩气体做功实验（如图甲所示）时，为帮助学生理解气体内能是在不断增大的，老师设计了改进实验（如图乙所示）。则在向内推动活塞的过程中，会看到温度显示器显示的温度（ ）
A．减小 B．不变
C．升高 D．先减小后升高
23．（2022七上·慈溪竞赛）海啸是一种灾难性的海浪，通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5以上的海底地震引起，这种波浪运动引发的狂涛骇浪，汹涌澎湃，它卷起的海浪，浪高可达数十米，可造成大量人员伤亡和财产损失，海啸之所以有这样大的破坏性，是因为海啸具有很大的（ ）
A．电磁能 B．化学能 C．声能 D．机械能
二、填空题
24．（2022·滨江模拟）如图是一只白鹭捕食后正在起飞离开水面的情景。
（1）白鹭在原理水面向空中飞行的过程中，若以白鹭为参照物，它在水中的倒影是 （“运动”或“静止”）的；
（2）夏季中午，湖水的温度往往比湖边沙石的温度低，这是因为 。
25．（2022·舟山模拟）俄乌冲突导致欧洲天然气短缺，不得不从美国进口。液化天然气船（简称LNG船）是专门运输液化天然气的船舶（如图）。
（1）LNG船中储藏着零下162℃的液化天然气，当到达接收站之后，利用常温下的海水加热 （填物态变化）后，通过管道输送到千家万户。
（2）LNG船利用海水做热源，原因是海水便利且 。
三、实验探究题
26．（2022·萧山模拟）夏天中午海边的沙子热，海水却很凉；傍晚海边的沙子凉，海水却较暖和。对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快，两探究小组都设计了如图甲所示的实验去验证。
（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网，除此之外，还需要的测量工具有 ；
（2）两小组获得的初步实验结论分别如下：
①等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。你认为 （选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”）能够说明实验猜想正确；
（3）实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收热量；分析图像乙，A表示的是__ _。
27．（2022·舟山模拟）某小组同学为了探究运动物体做功本领的大小与哪些因素有关，从实验室借取了弹射器、纸盒、质量与形状不同的物体（已知 ），在同一水平地面上进行了实验。实验中，纸盒的初始位置始终相同，利用弹射器控制每次物体弹出时的速度相同（OA之间的地面光滑）。实验过程与结果如图（a）、（b）、（c）所示。
（1）图（a）、（b）是在研究运动物体做功本领的大小与 的关系。
（2）小张同学认为在（a）、（b）实验中，控制每次物体弹出时的速度相同是一个操作难点。小华则认为用甲、乙物体将弹簧压缩相同程度后由静止释放，就能保证物体脱离弹簧时的速度相同。你认为小华的方法 。（选填“可行”或“不可行”）
（3）他们分析比较图（a）、（c）后认为：质量、速度相同的不同物体，球形的物体比方形的物体做功本领更大。你是否赞同他们的观点，为什么？
28．（2022·长兴模拟）第24届冬奥会在北京-张家口举行，某同学发现滑雪者冲上斜坡时的初速度越大，向上滑行的距离也会越大。
（1）滑雪者的初始速度越大，冲上斜坡距离越长。这是因为 。
（2）该同学猜想：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小和斜坡的倾角大小有关。为了探究物体冲上斜坡的最大距离与斜坡的倾角的关系，他利用如图所示的实验装置进行探究活动，并记录数据如表所示。
次数 1 2 3 4 5
木板倾角θ 10° 30° 53° 75° 85°
向上滑行的最大距离s/m 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43
①实验时让同一物体在滑轨上同一高度滑下，目的是：
②分析表中数据，可以得出的结论是 。
29．（2022·仙居模拟）某兴趣小组为探究物体动能大小的影响因素设计了如下实验。
【实验步骤】
①如图甲，将质量为20克的钢球用绳系着，从20厘米的高度由静止释放。
②钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块。
③木块静止后，记录相关数据。
④换用不同质量的钢球，重复实验，记录数据。
【实验数据】
实验次数 钢球质量m/g 钢球下摆高度h/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20 82
【实验交流】
（1）表中空缺栏目应填 。
（2）某同学认为每种质量的钢球均应做3次实验，请对此发表你的观点并阐述理由 。
（3）兴趣小组还设计了图乙装置来研究动能大小的影响因素。多次比较图甲和图乙实验的数据发现：当钢球比木块质量大很多时，相同高度静止释放的钢球，图乙实验钢球能将木块推的更远（两装置中钢球、木块均相同，水平面摩擦力相等，忽略斜面、绳子摩擦)，原因可能是 。
30．（2022·余杭模拟）在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小金设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
（1）该实验中的研究对象是 。
（2）在图甲、乙中，h2>h1，小球下滑到斜面底端时的速度V2>V1，若S2>S1，则表明物体的动能与速度的关系是 。
（3）小金又利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v， A小球通过凸形槽的时间为t1， B小球通过凹形槽的时间t2，则t1 t2（填“<， =， >”）。
31．（2022·杭州模拟）一次课外活动中，小金用浮有乒乓球的水杯从一定高度下落到达地面后，发现乒乓球反弹的高度远大于乒乓球起始高度，如图甲。为了探究乒乓球反弹的高度与哪些因素有关，他提出自己的猜想：
猜想1：与水杯的起始高度有关；
猜想2：与杯中的水量有关；
猜想3：与杯子的材料有关。
小金用同型号乒乓球和纸杯进行了多次实验，数据如下表格
组别 杯中水量/mL 水杯的起始高度/cm 乒乓球的反弹高度/cm
1 50 50 61
2 50 75 102
3 50 100 146
4 100 100 184
5 140 100 218
（1）本实验中需要的测量工具 。
（2）比较组别 3、4、5，可以得出的结论是 。
（3）请从做功或能量的角度解释乒乓球反弹高度总比乒乓球起始高度要更高的原因： 。
32．（2021九上·镇海期末）如图所示，是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验装置，将小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击水平面上的木块。
（1）本实验的研究对象是 （填“斜面”、 “小车”或“木块”）
（2）实验时，小车进入水平面时的动能是由其 转化来的。
（3）让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始下滑是探究物体动能 大小与 的关系。
四、解答题
33．（2022·宁波模拟）我国自主研制的“蛟龙号”潜水器是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器，其主要技术参数如下表。“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系；通过改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮；任务完成后，“向阳红 09”船用牵引绳将其吊到甲板上。
工作电源总电压/V 200
体积/m3 50
自身质量/kg 2.2×104
最大下潜深度/m 7000
最大速度/节 25
（1）“蛟龙号”潜水器在深海工作主要通过 （选填“电磁波”或“声波”）通信与陆地联系。
（2）“蛟龙号”下潜到深海7000m处，求海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力（不考虑大气压的影响，海水的密度取为1×103kg/m3）。
（3）“蛟龙号”抛卸所有压载铁后上浮，直到漂浮在海面上，然后由起重装置将其吊离水面。图甲是某次起重装置将漂浮在海面上的无人空载“蛟龙号”匀速吊离水面的情景，牵引绳拉力的功率随时间变化的图像如图乙，图中 P2=4P1，求 t1 时刻“蛟龙号”排开海水的体积。（不考虑海水的阻力）
34．（2022·杭州模拟）新中国成立以来，涌现出了许许多多伟大的科学家和学者：
（1）袁隆平是杂交水稻之父！ 杂交水稻比其亲代在性状上所体现出的优势。水稻为人类提供的营养素 主要是 。
（2）童第周开创了中国“克隆”技术之先河，其主导的克隆鱼是世界上第一只克隆生物。培育克隆鱼的过程属于 (选填“有性生殖” 、“无性生殖”)；
（3）屠呦呦1972年成功提取分子式为C15H22O5的无色结晶体，命名为青蒿素。组成青蒿素的各元素最简质量比为C：H：O= ；
（4）钱学森被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”“中国自动化控制之父”和“火箭之王”！ 火箭起飞时，火箭对喷出的燃气施加一个向下的力，由于 ，所以燃气同时对火箭施加一个向上的力，使火箭上升。火箭在上升的初始阶段中，火箭的机械能 (选填“增大” 、“减小”、 “不变”)；
（5）邓稼先是中国核武器研制与发展的主要组织者、领导者，成功地设计了中国原子弹和氢弹。已知1 千克的铀-235 在完全分裂后所生成的能量，约等于 2.4×108kW·h电能，相当于 吨煤完全燃 烧(煤的热值约为 3×107J/kg)。
35．（2021九上·镇海期末）如图甲所示，电动卷扬机通过滑轮组提升重物，卷扬机有两个档位可以调节对绳子自由端施加的力 F 大小； 在某一次提升重物过程中其拉力 F 随时间变化的关系如图乙所示，重物上升高度随时间变化 的关系如图丙所示，不计钢丝绳重和摩擦力大小。求：
（1）0～2s 拉力 F 所做的功是多少？
（2）2～4s ，提升重物过程中，滑轮组机械效率为 75%，则重物和动滑轮的重力分别是多少？
五、综合说理题
36．（2022·常山模拟）如图甲是一种电子打火机，其部分结构如图乙所示，储气室内的液态丁烷是一种易燃有机物，其沸点为-11.73℃。电子打火机的工作过程包括放电和放气。放电原理如图丙，其中压敏陶瓷受到击打时会产生几千伏的电压，在喷气嘴附近产生电火花。按下按钮时，喷气嘴向上提起，储气室阀门打开，实现放气。请结合所学知识说明电子打火机的工作原理。
37．（2022·温州模拟）“雪如意”全称国家跳台滑雪中心，跳台滑雪作为冬奥会上极具观赏性的项目。跳台滑雪的基本技术分为5个部分：助滑、起跳、空中飞行、着陆、滑行至终止区。滑雪运动员的成绩有多项评分依据，其中两项为空中飞行距离及5个技术是否顺利完成。
资料1：北京冬奥会跳台滑雪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，运动员踏着滑雪板压在雪上时，雪内的空气就会被逼出。
资料2：滑雪过程中，运动员沿着助滑道前进时，两腿尽量深蹲，上体前倾成流线型姿势，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，飞行至项端时身体与滑板构成上表面凸起的流线型，如图乙所示。
资料3：运动员着陆时，要让滑雪板的板后跟略领先于板前端着地，落地后，调整好姿势继续滑行到终止区，动作才算完成。
结合上述信息并运用所学知识，对赛道的设置以及滑雪运动员的5个基本技术蕴含的科学知识作出说明。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据核电站的工作原理以及能量转化过程分析判断。
【解答】A.核反应堆：核能转化为内能，故A正确；
B.蒸汽轮机：内能转化为动能，故B错误；
C.发电机：机械能转化为电能，故C错误；
D.电取暖器：电能转化为内能，故D错误。
故选A。
2．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析判断。
【解答】A.返回过程中，返回器的机械能不断的转化为内能，因此机械能不断减小，故A错误符合题意；
B.反弹过程中，返回器的高度增大，则动能部分转换为重力势能，故B正确不合题意；
C.返回过程中，返回器要克服摩擦力做功产生热能，故C正确不合题意；
D.每次进入大气层时，返回器的动能第二次比第一次小，故D正确不合题意。
故选A。
3．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs分析判断即可。
【解答】在A和B中，人对水桶的作用力竖直向上，而水桶却在水平方向上通过距离，即在竖直方向没有通过距离，因此它们对水桶都不做功。C中的滑动摩擦力肯定大于D中的滚动摩擦力，根据W=fs可知，C中做的功最多。
故选C。
4．【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容是用来表示物体吸热或放热本领大小的物理量，据此分析判断。
【解答】根据Q=cm△t可知，当物体的质量和降低的温度相同时，水的比热容最大，则它可以放出最多的热量，因此保温效果最好，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
5．【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象；牛顿第一定律；温度、热量与内能的关系；生命的起源
【解析】【分析】模型法是通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造，事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等)将物理问题实际化。
类比法是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。
放大法是指把不易观察到的现象或测量进行放大。
等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
【解答】A：甲：米勒实验属于模拟实验，A正确。
B：乙：探究平面镜成像规律实验中用到了等效替代法，B正确。
C：丙：研究电热与哪些因素有关的实验使用了等效替代法，C错误。
D：丁：研究牛顿第一定律使用了实验加推理的科学方法，D正确。
故选C。
6．【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】根据改变物体内能的实验的过程、现象和规律分析判断。
【解答】A.塞子弹起的过程，其实就是气体的内能转化为塞子的机械能的过程，这和内燃机的做功冲程相似，故A正确；
B.此实验研究的问题是物体对外界做功，物体的内能会减少，故B错误；
C.此实验研究的对象是瓶内被压缩的气体，故C错误；
D.白雾和干冰周围的“白汽”都是空气中的水蒸气液化而成的小水珠，故D错误。
故选A。
7．【答案】D
【知识点】实验探究的其他思想方法；被子植物的有性生殖；物体内能的改变方法；酸、碱的概念
【解析】【分析】归纳和演绎这两种方法既互相区别、互相对立，又互相联系、互相补充。根据相关定义进行分析解答。
【解答】A：酸和碱反应可以生成盐和水，但是能和碱反应生成盐和水的物质不一定是酸，例如碳酸氢钠和氢氧化钠生成碳酸钠和水，错误。
B：物体温度升高内能增加以物体内能增加，温度不一定升高，例如晶体熔化时吸收热量内能增加，但温度不变，错误。
C：溶液是均一稳定的物质，均一稳定的液体不一定是溶液，还可能是纯净物，错误。
D：绿色开花的植物都是被子植物，萝 卜是被子植物，所以萝 卜一定能开花，正确。
故选D。
8．【答案】C
【知识点】惯性；平衡状态的判断；能量的相互转化和转移；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）平衡状态：静止状态或匀速直线运动状态；
（2）根据能量转化的知识判断；
（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关；
（4）一切物体都有惯性。
【解答】A.跳绳时，人上升到最高点时，它只受竖直向下的重力作用，此时受力不平衡，故A错误；
B.人蹬地起跳时，将化学能转化为机械能，故B错误；
C.投掷实心球到达最高点时，由于被举高，因此重力势能不为零。由于实心球在水平方向上的速度不变，因此动能不为零，故C正确；
D.人到达终点停下来时，由于人的质量不变，所以人的惯性不变，故D错误。
故选C。
9．【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】分析各个选项中包含的能量转化过程即可。
【解答】电动机行驶时，将电能转化为机械能。
A.电风扇，将电能转化为机械能，故A符合题意；
B.电灯，将电能转化为内能，故B不合题意；
C.收音机，将电能转化为声能，故C不合题意；
D.电饭锅，将电能转化为内能，故D不合题意。
故选A。
10．【答案】D
【知识点】热机
【解析】【分析】根据对热机的认识和理解分析判断。
【解答】图a中，一个气门打开，活塞向下运动，则为吸气冲程，故A正确不合题意；
图b中，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，将机械能转化为内能，则气体温度升高，故B正确不合题意；
图d中，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，将内能转化为机械能，故C正确不合题意；
d为做功冲程，这是四个冲程中唯一获得能量的冲程，故D错误符合题意。
故选D。
11．【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；比热容；燃料的热值；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据甲图比较条形图的高度，条形图越高，则比热容越大；
（2）根据乙图比较条形图的高度，高度越大，热值越大；
（3）根据导体电阻的影响因素判断；
（4）根据判断。
【解答】A.在甲图中，表示煤油的条形图更高，则煤油的比热容大于 的比热容，故A错误；
B.在乙图中，表示酒精的条形图更低，则酒精的热值小于煤油的热值，故B错误；
C.丙图中，金属丝用久了会变细，即横截面积变小，则电阻会变大，故C正确；
D.丁图中，根据可知，滑轮组的机械效率与物块上升的高度无关，故D错误。
故选c。
12．【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】根据重力势能的定义判断。
【解答】物体由于被举高而具有的能量成为重力势能，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
13．【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】外界对物体做功，内能增大；物体对外界做功，内能减小，据此分析判断。
【解答】返回舱返航穿越大气层时外壁的内能会增大，其主要原因是：大气对返回舱做功，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
14．【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析判断。
【解答】从①到②的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的机械能，这段时间内它的机械能增大；
从②到③到④的过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，也就是她的机械能保持不变。
故选B。
15．【答案】C
【知识点】热机
【解析】【分析】根据内燃机四个冲程的能量转化判断。
【解答】火箭发动机燃烧室工作时，将燃气的内能转化为火箭的机械能。
A.为吸气冲程，没有能量转化，故A不合题意；
B.为压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不合题意；
C.为做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D.为排气冲程，没有能量转化，故D不合题意。
故选C。
16．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功率的公式分析判断。
【解答】根据公式可知，要测量“引体向上”的功率，必须测量人的质量或重力、重心上升的高度和运动时间，不必测量单杠的高度，故C符合题意，而A、B、D不合题意。
故选C。
17．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】在加油过程中，“轰油-6”的速度不变，质量减小，则动能减小；高度不变，质量减小，则重力势能减小，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
18．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识比较拉力的大小，根据W=Fs比较拉力做功的大小。
【解答】根据图像可知，两次运动的路程随时间变化的图像都是通过坐标原点的斜线，因此二者为正比关系，即物体都做匀速直线运动。根据二力平衡的条件可知，物体受到的拉力都等于摩擦力，因此拉力相等。两次物体运动的距离s相等，根据W=Fs可知，两次拉力做的功也相等。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
19．【答案】C
【知识点】热量的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据Q=cm△t分析；
（2）（4）根据W=Pt分析；
（3）根据公式分析。
【解答】A.甲和乙两个烧杯内水的质量相等，二者吸收相同的热量，根据Q=cm△t可知，二者升高的温度相等，故A错误；
B.根据b图可知，两杯水都升高到40℃时吸收相同的热量，甲用2min，而乙用3min。根据W=Pt可知，加热器1的实际功率大于加热器2的实际功率，故B错误；
C.根据公式可知，加热器的电压相等时，加热器1的功率大于2的功率，那么加热器1的电阻小于2的电阻，故C正确；
D.根据Q=W=Pt可知，加热相同的时间，甲吸收的热量大于乙吸收的热量，故D错误。
故选C。
20．【答案】B
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据对核电站的认识分析判断。
【解答】A.核电站是利用铀核的列变产生的能量来发电的，故A错误；
B.核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放，故B正确；
C.核电站的反应堆中放出的核能要先转化为内能，再转化为机械能，最后才能转化为电能，故C错误；
D.核电站产生的废料仍然具有放射性，不能排入大海，故D错误。
故选B。
21．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和重力势能的相互转化判断。
【解答】不计空气阻力，则乒乓球运动过程中没有机械能的损失，即乒乓球的动能与重力势能的和相保持不变。当乒乓球接触地面时，它的重力势能会全部转化为动能。由于此时落地时的速度相同，则动能相同，也就是乒乓球的动能与重力势能的和相等。因为它们开始的发射高度相同，所以重力势能相等，则发球时的动能相等，即发球时的速度相等。
故选C。
22．【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】外界对物体做功，物体内能增大；物体对外界做功，物体内能减小，据此分析判断。
【解答】在向内推动活塞的过程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为空气的内能，因此空气的内能增大，温度升高，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
23．【答案】D
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】要解决此题，需要掌握机械能的概念，知道机械能包括动能和势能，运动的物体具有动能；被举高的物体具有重力势能。
【解答】海啸产生后，推动了海波，使海浪具有较大的动能，从而产生了极大的破坏力，机动能属于机械能，故产生破坏性的原因是海浪具有机械能。
故选D。
24．【答案】（1）运动
（2）水的比热容大
【知识点】参照物及其选择；比热容
【解析】【分析】（1）根据平面镜成像的特点和参照物的知识解答；
（2）根据Q=cm△t可知，质量相同的物质当吸收相同的热量时，比热容越大，升高的温度越少，据此分析解答。
【解答】（1）白鹭在空中飞行时，它发出的光线在水面发生反射形成倒影。根据平面镜成像的对称性可知，它和像始终关于水面对称，当白鹭远离水面时，它的像也远离水面。那么以白鹭为参照物，它在水中的倒影的位置不断改变，是运动的。
（2）夏季中午，湖水的温度往往比湖边沙石的温度低，这是因为：水的比热容大。
25．【答案】（1）蒸发
（2）比热容大
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；比热容
【解析】【分析】（1）确定物质的初始态和终末态，从而确定物态变化的名称。
（2）比热容是表示物质吸放热本领的物理量，物质的比热容大，即相同质量的该物质降低相同的温度时会放出更多的热量，据此分析解答。
【解答】（1）液化石油气原来为液态，吸收海水的热量后变成气态，因此发生的物态变化为汽化，也就是蒸发。
（2）LNG船利用海水做热源，原因是海水便利且比热容大。
26．【答案】（1）温度计、秒表（计时器）、天平
（2）①和②
（3）加热时间；沙子
【知识点】比热容
【解析】【分析】（1）根据所测的物理量选择合适的测量工具；
（2）①根据公式Q=cm△t分析解答；
②在实验中，选择两个完全相同的酒精灯进行加热，即相同时间内放出相同的热量，也就是相同时间内水和沙子吸收相同的热量，因此通过时间的长短可以反映吸收热量的多少。对图像进行分析，从而确定哪个图像对应的是沙子，哪个图像对应的是水。
【解答】（1）根据题意可知，在实验过程中要测量水和沙子的温度，要测量水和沙子的质量，还要控制加热时间，因此需要的测量工具为温度计、秒表和天平。
（2）①根据Q=cm△t可知，等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短，说明它吸收的热量少，即沙子的比热容小；
根据Q=cm△t可知， 等质量的沙子和水加热相同的时间，即吸收相同的热量，沙子的温度上升得多 ，即沙子的比热容小。
则我认为①和②都能说明实验猜想正确。
②实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量。如下图所示，当吸收相同的热量时，A升高的温度大于B，则A的比热容小于B，那么A表示的是沙子。
27．【答案】（1）物体质量
（2）不可行
（3）不赞同，球形物体弹出后受到滚动摩擦，方形物体弹出后受到滑动摩擦。故转化为物体做功的本领大小有差异性
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）物体动能大小与质量和速度有关，根据题目描述分析哪个因素不同即可；
（2）当弹簧被压缩到相同程度后，它具有的弹性势能相同。释放弹簧后，弹簧推动物体运动，将弹性势能转化为物体的动能，即物体的动能相同。当动能相同时，质量大的物体速度小，质量小的物体速度大，据此分析解答。
（3）同一物体对地面的压力相等，则此时它受到的滚动摩擦比滑动摩擦会小的多，据此解答。
【解答】（1）图a和图b中两个物体的质量不等而速度相同，因此探究做功本领大小与物体质量的关系。
（2）小华则认为用甲、乙物体将弹簧压缩相同程度后由静止释放，就能保证物体脱离弹簧时的速度相同。我认为小华的方法不可行。
（3）我不赞同他们的观点，理由是：球形物体弹出后受到滚动摩擦，方形物体弹出后受到滑动摩擦。故转化为物体做功的本领大小有差异性。
28．【答案】（1）速度越大，初始动能越大，转化成的势能也越大，冲上斜坡距离越大
（2）控制物体冲上斜坡时的初速度相同；物体质量相同时，一定范围内，随着斜坡倾角增大，物体冲上斜坡的最大距离先减小后增大。
【知识点】观察结果的记录与分析；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）根据动能和重力势能的转化分析解答；
（2）①物体到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，到达水平面时的速度越大；
②根据表格数据，结合控制变量法的要求描述冲上斜坡的最大距离与斜面倾角的关系。
【解答】（1）滑雪者的初始速度越大，冲上斜坡距离越长。这是因为：速度越大，初始动能越大，转化成的势能也越大，冲上斜坡距离越大。
（2）①实验时让同一物体在滑轨上同一高度滑下，目的是：控制物体冲上斜坡时的初速度相同。
②根据表格数据可知，当木板的倾角逐渐增大时，向上滑行的距离从0.5m减小到0.36m，再从0.36m增大到0.43m，则得到结论：物体质量相同时，一定范围内，随着斜坡倾角增大，物体冲上斜坡的最大距离先减小后增大。
29．【答案】（1）木块被撞开的距离
（2）不需要，这是个定性实验 (需要，多次实验取平均值，减少实验误差)
（3）钢球推着木块前进，有更多能量转移给木块
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）钢球撞击水平面上的木块，将动能传递给木块。木块在水平面上移动是克服阻力做功，根据W=fs可知，木块移动的距离越大，说明小球的动能越大。
（2）可从多次测量寻找客观规律的角度分析解答；
（3）根据钢球和木块的能量转化分析解答。
【解答】（1）在实验中，需要通过木块被撞开的距离反映钢球动能的大小，则表中空缺栏目应该填写： 木块被撞开的距离 。
（2）某同学认为每种质量的钢球均应做3次实验，我的观点：
①不需要，这是个定性实验；
② 需要，多次实验取平均值，减少实验误差。
（3）当钢球比木块质量大很多时，相同高度静止释放的钢球，图乙实验钢球能将木块推的更远（两装置中钢球、木块均相同，水平面摩擦力相等，忽略斜面、绳子摩擦)，原因可能是：钢球推着木块前进，有更多能量转移给木块。
30．【答案】（1）钢球
（2）质量相等的情况下，物体的速度越大，动能越大
（3）>
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）钢球从斜面上滚下来，撞击水平面上的木块。木块在水平面上移动时，克服阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越远，说明做的功越多，则钢球的动能越大，据此确定研究对象。
（2）木块移动的距离越大，说明钢球的动能越大，据此分析动能与速度的关系即可。
（3）根据能量转化分析平均速度的大小，最后根据公式比较运动时间的大小。
【解答】（1）根据题目描述可知，该实验的研究对象是钢球。
（2）在图甲、乙中，h2>h1，小球下滑到斜面底端时的速度v2>v1，若s2>s1，则表明物体的动能与速度的关系是：质量相等的情况下，物体的速度越大，动能越大.
（3）根据图片可知，在凸型槽上，动能先转化为重力势能，再转化为动能，则速度先减小后增大，那么全程的平均速度小于v。在凹形槽上，重力势能先转化为动能，再转化为重力势能，则速度先增大后减小，那么全程的平均速度大于v。根据公式可知，运动时间t1>t2。
31．【答案】（1）量筒(或量杯)、 刻度尺
（2）在水杯的起始高度一定时，杯中的水量越多，乒乓球反弹的高度越高。
（3）乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，溅起的水对乒乓球做了功，乒乓球的机械能增加，所以高度更高。(或“乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，水的弹性势能先转化为水的动能，再转化为乒乓球的动能和势能，所以高度更高”)
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）根据所测的物理量选择合适的测量工具；
（2）分析实验3、4、5中哪个因素不同，然后根据控制变量法的要求描述实验结论；
（3）外界对物体做功，物体的机械能增大，据此从做功的角度分析水对乒乓球的影响。水在弹起时具有弹性势能，从水和乒乓球的能量转化的角度分析乒乓球跳起更高的原因。
【解答】（1）根据表格可知，实验中要测量水的体积、水杯的起始高度和乒乓球的反弹高度，那么需要的测量工具为：量筒(或量杯)、 刻度尺。
（2）在是按3、4、5中，水杯的起始高度相同，而水量逐渐增大，那么得到结论：在水杯的起始高度一定时，杯中的水量越多，乒乓球反弹的高度越高。
（3）从做功或能量的角度解释乒乓球反弹高度总比乒乓球起始高度要更高的原因：
①乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，溅起的水对乒乓球做了功，乒乓球的机械能增加，所以高度更高。
②乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，水的弹性势能先转化为水的动能，再转化为乒乓球的动能和势能，所以高度更高。
32．【答案】（1）小车
（2）重力势能
（3）速度
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小车从斜面上滑下来，撞击水平面上的木块，木块向右移动时克服阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，克服阻力做功越多，则小车的动能越大。
（2）根据能量转化的过程解答；
（3）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即在斜面上的高度越大，它到达水平面时的速度越大，据此分析解答。
【解答】（1）本实验的研究对象是小车。
（2）实验时，小车进入水平面时的动能是由其重力势能转化来的。
（3）让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始下滑是探究物体动能大小与速度的关系。
33．【答案】（1）声波
（2）“蛟龙号”下潜到7000m的深海处受到海水的压强：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa，
海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力：F=pS=7×107Pa×0.2m2=1.4×107N；
（3）因为“蛟龙号”匀速吊起，所以“蛟龙号”受力平衡；
由图乙可知，t1时刻“蛟龙号”还在水中，此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F1、自身的重力G、水对它的浮力F浮三个力的作用，处于平衡状态，即F1+F浮=G蛟龙号；
t2时刻“蛟龙号”已经离开水面，此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F2、自身的重力G蛟龙号两个力作用，处于平衡状态，即F2=G蛟龙号；
由功率P=Fv得：P2=F2v，P1=F1v，又P2=4P1，
所以t2时刻的拉力；
t1时刻“蛟龙号”受到的浮力，
t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；阿基米德原理；功率计算公式的应用；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据声呐的工作原理解答；
（2）利用p=ρ液gh计算出“蛟龙号”下潜到7000m的深海处受到海水的压强，再根据F=pS求出海水对“蛟龙号”观察窗的玻璃上产生的压力；
（3）对蛟龙号进行受力分析，根据二力平衡的知识，利用公式P=Fv和t1和t2时刻拉力的功率关系，可知t1和t2时刻拉力的关系，从而求出t1时刻的拉力；再利用F1+F浮=G求出t1时刻“蛟龙号”受到的浮力，利用阿基米德原理求出t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积。
【解答】（1）“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系，所以“蛟龙号”在深海工作主要通过声波通信与陆地联系。
34．【答案】（1）淀粉（或糖类）
（2）无性生殖
（3）90：11：40
（4）力的作用是相互的；增大
（5）28800
【知识点】食物与营养；动物生殖方式的多样性；力的作用是相互的；燃料的热值
【解析】【分析】1.人类所需要的营养物质主要有糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐、维生素等六大类，现在把膳食纤维列为第七类营养元素。
2.有性生殖是经过两性生殖细胞的结合形成受精卵，由受精卵发育成新个体的生殖方式；无性生殖是不需要经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的生殖方式。
3.热值的计算公式：Q=mq。
【解答】(1) 水稻为人类提供的营养素 主要是淀粉（或糖类）。
(2)培育克隆鱼的过程不需要经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖。
(3)组成青蒿素的各元素最简质量比为
(4)火箭起飞时，火箭对喷出的燃气施加一个向下的力，由于力的作用是相互的，所以燃气同时对火箭施加一个向上的力，使火箭上升。火箭在上升的初始阶段中，火箭的机械能增大。
(5)根据热值公式计算，
35．【答案】（1）解：由图乙知0～2s的拉力F1 为400N；由图丙知，0～2s物体升高的高度h1＝4m；由图甲知，n＝2，拉力端移动距离S1＝2h1＝2×4m＝8m，
0～2s拉力F做的功：W总1＝FS1＝400N×8m＝3200J
答：0～2s拉力F所做的功是3200J；
（2）解：由图乙知，2～4s的拉力F′＝300N；由图丙知，2～4s物体升高的高度h2＝12m﹣4m＝8m，拉力端移动距离S2＝2h2＝2×8m＝16m，
2～4s卷扬机所做的功为：W总2＝F′S2＝300N×16m＝4800J
由η＝ ×100%可得拉力做的有用功：W有用2＝η×W总2＝75%×4800J＝3600J，
G重物＝ ＝ ＝450N。
拉力做的额外功：W额＝W总2﹣W有用2＝4800J﹣3600J＝1200J，
不计钢丝绳重和摩擦力大小，拉力做的额外功等于提升动滑轮的功，
由W额＝G动h得动滑轮的重力：G动＝ ＝ ＝150N
答：重物的重力是450N，动滑轮的重力是150N。
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图乙确定0~2s内重物上升的高度，然后根据滑轮组的工作特点s1=nh1计算出拉力端移动的距离。根据图乙确定0~2s内物体受到的拉力，最后根据 W总1＝FS1 计算出0～2s 拉力做的功。
（2）根据图乙确定2~4s内物体受到的拉力F'，再根据图丙确定这段时间内物体上升的高度h2，根据 S2＝nh2 计算出此时拉力端移动的距离，接下来根据 W总2＝F′S2 计算出卷扬机做的功。根据机械效率的公式 W有用2＝η×W总2 计算出这段时间内做的有用功，根据 计算出重物的重力G重物。再根据 W额＝W总2﹣W有用2 计算出做的额外功，最后根据 计算出动滑轮的重力。
36．【答案】按压打火机按扭时，金属杆可看成一个杠杆，支点在弯曲处，其右端向下按压时，左端向上运动，并提起喷气嘴。储气室内的液态丁烷迅速汽化，从喷气嘴喷出。蓄力弹簧弹性势能增加，积累到一定程度后，弹性势能转化为叩击锤头的动能，使锤头能大力击打压敏陶瓷。压敏陶瓷能产生几千伏电压，使喷气嘴与导线之间形成高压放电产生电火花（或指出电能转化为内能，产生高温）。丁烷易燃，和氧气混合后，遇到电火花达到着火点，丁烷燃烧形成火焰。
【知识点】能量的相互转化和转移；杠杆的平衡条件；燃烧与灭火
【解析】【分析】①将金属杆看做杠杆，根据杠杆原理分析喷漆嘴打开的过程；
②根据丁烷的物态变化，说明它从喷漆嘴喷出的原因；
③根据弹簧弹性势能与动能的转化，分析锤头击打压敏陶瓷，从而产生电火花的原因；
④根据燃烧的条件，说明丁烷燃烧生成火焰的原因。
37．【答案】①助滑段弧形赛道落差大，能很好的利用运动员身体的重力势能，使运动员获得足够大的起跳速度
②着陆段赛道落差和弧度小相对较小；而且赛道上雪厚度大、雪内有很多的小孔，内有空气。运动员着陆时，都能起到缓冲作用，减少对运动员身体的伤害。
③滑雪过程中，运动负沿看助有道前进时，两腿尽量深蹲，上体前倾成流线型姿势，是为了减少空气阻力，以获得最大程度的起跳速度。
④飞行至项端时身体与滑板构成上表面凸起的流线型，能减小阻力，身体上表面凸起，空气流速大于下表面，形成向上的压力差，能获得向上的升力。
⑤着陆时，让滑雪板的板后跟先着地，身体由于惯性，继续向前滑行，利用板摩擦力减速，落地的稳定性好。
【知识点】惯性；流体压强与流速的关系；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】①重力势能的大小与质量和高度有关，即高度差越大，重力势能越大，落下时转化成的动能越大，起跳速度越大；
②大雪本身疏松多孔，则它的厚度越大，对运动员的缓冲作用越好，可以保护运动员不受伤害；
③物体的迎风面积越小，受到的空气阻力越小；
④流体流速越大的地方压强越小，根据流体压强和流速的关系分析身体的流线型对产生升力的影响；
⑤物体保持运动状态不变的性质叫惯性，据此分析解答。
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初中科学中考二轮复习：功与能
一、单选题
1．（2022九下·余杭开学考）继高铁之后，“华龙一号"核电装置成为了我国的另一“国之重器”，目前已经和多个国家签订了核能发电项目。如下图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量变化，正确的是（ ）
核反应堆→蒸汽轮机→发电机→应用：电采暖
A．核反应堆：核能转化为内能 B．蒸汽轮机：化学能转化为动能
C．发电机：电能转化为机械能 D．电取暖器：电能转化为机械能
【答案】A
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据核电站的工作原理以及能量转化过程分析判断。
【解答】A.核反应堆：核能转化为内能，故A正确；
B.蒸汽轮机：内能转化为动能，故B错误；
C.发电机：机械能转化为电能，故C错误；
D.电取暖器：电能转化为内能，故D错误。
故选A。
2．（2021九上·江北期末）2020年12月17日，探月工程“嫦娥五号”返回器成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。这次返回任务采用了高速再入轨道技术。返回轨道如图所示， 返回器以“打水漂”的方式返回，避免了返回器由于速度过快存在燃烧殆尽的风险。以下有关返回器分析不正确的是（ ）
A． 返回过程中，返回器的机械能始终守恒
B．反弹过程中，返回器的动能部分转换为势能
C．返回过程中，返回器要克服摩擦力做功产生热能
D．每次进入大气层时，返回器的动能第二次比第一次小
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析判断。
【解答】A.返回过程中，返回器的机械能不断的转化为内能，因此机械能不断减小，故A错误符合题意；
B.反弹过程中，返回器的高度增大，则动能部分转换为重力势能，故B正确不合题意；
C.返回过程中，返回器要克服摩擦力做功产生热能，故C正确不合题意；
D.每次进入大气层时，返回器的动能第二次比第一次小，故D正确不合题意。
故选A。
3．（2021九上·临海期末）如图所示，某同学分别用背、抱、平拉、滚拉的方式运水（塑料桶中间带有转轴，桶中装满水），在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，他对水做功最多的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs分析判断即可。
【解答】在A和B中，人对水桶的作用力竖直向上，而水桶却在水平方向上通过距离，即在竖直方向没有通过距离，因此它们对水桶都不做功。C中的滑动摩擦力肯定大于D中的滚动摩擦力，根据W=fs可知，C中做的功最多。
故选C。
4．（2022·奉化模拟）用保温饭盒保温饭菜时，在饭盒下层空间注入热水的保温效果更好，这是因为水的（ ）
A．凝固点低 B．沸点高 C．密度小 D．比热容大
【答案】D
【知识点】比热容
【解析】【分析】比热容是用来表示物体吸热或放热本领大小的物理量，据此分析判断。
【解答】根据Q=cm△t可知，当物体的质量和降低的温度相同时，水的比热容最大，则它可以放出最多的热量，因此保温效果最好，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
5．（2022·舟山模拟）科学方法是学习科学的重要途径。控制变量法、模型法、微小放大法、类比法等是常用的科学方法。下列选项中对科学方法分析错误的是（ ）
A．甲：米勒实验属于模拟实验
B．乙：探究平面镜成像规律实验中用到了等效替代法
C．丙：研究电热与哪些因素有关的实验使用了类比法
D．丁：研究牛顿第一定律使用了实验加推理的科学方法
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象；牛顿第一定律；温度、热量与内能的关系；生命的起源
【解析】【分析】模型法是通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造，事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等)将物理问题实际化。
类比法是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。
放大法是指把不易观察到的现象或测量进行放大。
等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
【解答】A：甲：米勒实验属于模拟实验，A正确。
B：乙：探究平面镜成像规律实验中用到了等效替代法，B正确。
C：丙：研究电热与哪些因素有关的实验使用了等效替代法，C错误。
D：丁：研究牛顿第一定律使用了实验加推理的科学方法，D正确。
故选C。
6．（2022·杭州模拟）如图，烧瓶内装有一些水，瓶口用软木塞塞住，用小打气筒缓慢向瓶内打气，达到一定程度时塞子跳起来，瓶内出现白雾。下列说法正确的是（ ）
A．塞子弹起过程相当于内燃机的做功冲程
B．此实验研究的问题是外界对物体做功能增加物体的内能
C．此实验研究的对象是塞子
D．该白雾与干冰周围的“白汽”成分不一致
【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】根据改变物体内能的实验的过程、现象和规律分析判断。
【解答】A.塞子弹起的过程，其实就是气体的内能转化为塞子的机械能的过程，这和内燃机的做功冲程相似，故A正确；
B.此实验研究的问题是物体对外界做功，物体的内能会减少，故B错误；
C.此实验研究的对象是瓶内被压缩的气体，故C错误；
D.白雾和干冰周围的“白汽”都是空气中的水蒸气液化而成的小水珠，故D错误。
故选A。
7．（2022·杭州模拟）归纳和演绎是重要的科学方法。下列归纳或演绎合理的是（ ）
A．酸和碱反应可以生成盐和水，所以能和碱反应生成盐和水的物质一定是酸
B．物体温度升高内能增加，所以物体内能增加温度一定升高
C．溶液是均一稳定的物质，所以均一稳定的液体一定是溶液
D．绿色开花的植物都是被子植物，萝 卜是被子植物，所以萝 卜一定能开花
【答案】D
【知识点】实验探究的其他思想方法；被子植物的有性生殖；物体内能的改变方法；酸、碱的概念
【解析】【分析】归纳和演绎这两种方法既互相区别、互相对立，又互相联系、互相补充。根据相关定义进行分析解答。
【解答】A：酸和碱反应可以生成盐和水，但是能和碱反应生成盐和水的物质不一定是酸，例如碳酸氢钠和氢氧化钠生成碳酸钠和水，错误。
B：物体温度升高内能增加以物体内能增加，温度不一定升高，例如晶体熔化时吸收热量内能增加，但温度不变，错误。
C：溶液是均一稳定的物质，均一稳定的液体不一定是溶液，还可能是纯净物，错误。
D：绿色开花的植物都是被子植物，萝 卜是被子植物，所以萝 卜一定能开花，正确。
故选D。
8．（2022九下·萧山开学考）英英在参加运动会体能测试中涉及的科学知识，下列说法中正确的是（ ）
A．1分钟跳绳——跳绳时人上升到最高点时，处于平衡状态
B．立定跳远——人蹬地起跳，机械能转化为化学能
C．掷实心球——在最高点B时实心球重力势能、动能都不为零
D．800m测试——人到达终点后停下来，惯性不存在
【答案】C
【知识点】惯性；平衡状态的判断；能量的相互转化和转移；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）平衡状态：静止状态或匀速直线运动状态；
（2）根据能量转化的知识判断；
（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关；
（4）一切物体都有惯性。
【解答】A.跳绳时，人上升到最高点时，它只受竖直向下的重力作用，此时受力不平衡，故A错误；
B.人蹬地起跳时，将化学能转化为机械能，故B错误；
C.投掷实心球到达最高点时，由于被举高，因此重力势能不为零。由于实心球在水平方向上的速度不变，因此动能不为零，故C正确；
D.人到达终点停下来时，由于人的质量不变，所以人的惯性不变，故D错误。
故选C。
9．（2022九上·西湖期末）近年来，杭州新能源电动车（如图所示）迅猛发展。下列用电器能量转换的形式与新能源电动车相同的是（ ）
A．电风扇 B．电灯 C．收音机 D．电饭锅
【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】分析各个选项中包含的能量转化过程即可。
【解答】电动机行驶时，将电能转化为机械能。
A.电风扇，将电能转化为机械能，故A符合题意；
B.电灯，将电能转化为内能，故B不合题意；
C.收音机，将电能转化为声能，故C不合题意；
D.电饭锅，将电能转化为内能，故D不合题意。
故选A。
10．（2022九上·西湖期末）热机的出现加快了人类社会的进步，同时也带来了相应的环境问题。如图所示为汽油机工作原理图，下列说法错误的是（ ）
A．图a是吸气冲程 B．图b中气体温度升高
C．图d中内能转化为机械能 D．靠惯性完成的冲程是a、d、e
【答案】D
【知识点】热机
【解析】【分析】根据对热机的认识和理解分析判断。
【解答】图a中，一个气门打开，活塞向下运动，则为吸气冲程，故A正确不合题意；
图b中，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，将机械能转化为内能，则气体温度升高，故B正确不合题意；
图d中，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，将内能转化为机械能，故C正确不合题意；
d为做功冲程，这是四个冲程中唯一获得能量的冲程，故D错误符合题意。
故选D。
11．（2022九下·天台开学考）关于图中几幅图的依次对应表述正确的是（ ）
A．甲图中酒精比煤油的比热容大
B．乙图中 10kg 酒精比 1kg 煤油的热值大
C．丙图中金属丝用久了会变细，电阻会变大
D．丁图中滑轮机械效率随提升物块的高度升高而变大
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；比热容；燃料的热值；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据甲图比较条形图的高度，条形图越高，则比热容越大；
（2）根据乙图比较条形图的高度，高度越大，热值越大；
（3）根据导体电阻的影响因素判断；
（4）根据判断。
【解答】A.在甲图中，表示煤油的条形图更高，则煤油的比热容大于 的比热容，故A错误；
B.在乙图中，表示酒精的条形图更低，则酒精的热值小于煤油的热值，故B错误；
C.丙图中，金属丝用久了会变细，即横截面积变小，则电阻会变大，故C正确；
D.丁图中，根据可知，滑轮组的机械效率与物块上升的高度无关，故D错误。
故选c。
12．（2022九下·天台开学考）我们身边的高层建筑越来越多，同时高空抛物也存在巨大的安全隐患，2021 年 3 月 1 日起 高空抛物入刑法，因为高处下落的物体具有较大的（ ）
A．弹性势能 B．重力势能 C．体积 D．阻力
【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】根据重力势能的定义判断。
【解答】物体由于被举高而具有的能量成为重力势能，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
13．（2021九上·温州期末）2021年9月，神舟十二号返回舱成功着陆。返回舱返航穿越大气层时外壁的内能会增大（如图），其主要原因是（ ）
A．大气对返回舱做功 B．返回舱对大气做功
C．大气向返回舱热传递 D．返回舱向大气热传递
【答案】A
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】外界对物体做功，内能增大；物体对外界做功，内能减小，据此分析判断。
【解答】返回舱返航穿越大气层时外壁的内能会增大，其主要原因是：大气对返回舱做功，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
14．（2021九上·温州期末）2021年8月，全红婵在奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中，其机械能变化的图像是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析判断。
【解答】从①到②的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的机械能，这段时间内它的机械能增大；
从②到③到④的过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，也就是她的机械能保持不变。
故选B。
15．（2021九上·江北期末）2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火起飞，成功发射。如图，火箭喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。下列与火箭发动机燃烧室工作原理一致的冲程是 （ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】热机
【解析】【分析】根据内燃机四个冲程的能量转化判断。
【解答】火箭发动机燃烧室工作时，将燃气的内能转化为火箭的机械能。
A.为吸气冲程，没有能量转化，故A不合题意；
B.为压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不合题意；
C.为做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D.为排气冲程，没有能量转化，故D不合题意。
故选C。
16．（2021九上·镇海期末）如图所示，要粗略测量小科做“引体向上”时的功率。下面所列的科学量中，不需要测量的是（ ）
A．自身的质量 B．每次身体上升的高度
C．单杠的高度 D．完成“引体向上”的时间
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功率的公式分析判断。
【解答】根据公式可知，要测量“引体向上”的功率，必须测量人的质量或重力、重心上升的高度和运动时间，不必测量单杠的高度，故C符合题意，而A、B、D不合题意。
故选C。
17．（2021九上·镇海期末）如图轰油-6空中加油机，是中国研制的第一款空中加油机，可以给水平方向匀速飞行的战斗机进行 空中加油。在加油过程中，“轰油-6”的动能和势能变化情况为（ ）
A．动能不变，重力势能不变 B．动能减少，重力势能增加
C．动能不变，重力势能增加 D．动能减少，重力势能减少
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。
【解答】在加油过程中，“轰油-6”的速度不变，质量减小，则动能减小；高度不变，质量减小，则重力势能减小，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
18．（2021九上·舟山期末）用弹簧测力计沿竖直方向两次拉着同一物体向上运动t1、t2时间（不计空气阻力），如图所示的s-t图线①、②分别表示这两次运动情况。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，拉力所做的功分别为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【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识比较拉力的大小，根据W=Fs比较拉力做功的大小。
【解答】根据图像可知，两次运动的路程随时间变化的图像都是通过坐标原点的斜线，因此二者为正比关系，即物体都做匀速直线运动。根据二力平衡的条件可知，物体受到的拉力都等于摩擦力，因此拉力相等。两次物体运动的距离s相等，根据W=Fs可知，两次拉力做的功也相等。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
19．（2021九上·舟山期末）如图a所示，甲、乙两个相同的烧杯装有等质量的水，分别接入加热器1和加热器2进行加热，不计热量损失，得到图b所示的水温与加热时间的关系图，则下列说法正确的是（ ）
A．若吸收相同的热量，则甲杯的水升温比乙杯的多
B．加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率
C．加热器1的电阻小于加热器2的电阻
D．加热相同的时间，甲、乙杯吸收的热量是相等的
【答案】C
【知识点】热量的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据Q=cm△t分析；
（2）（4）根据W=Pt分析；
（3）根据公式分析。
【解答】A.甲和乙两个烧杯内水的质量相等，二者吸收相同的热量，根据Q=cm△t可知，二者升高的温度相等，故A错误；
B.根据b图可知，两杯水都升高到40℃时吸收相同的热量，甲用2min，而乙用3min。根据W=Pt可知，加热器1的实际功率大于加热器2的实际功率，故B错误；
C.根据公式可知，加热器的电压相等时，加热器1的功率大于2的功率，那么加热器1的电阻小于2的电阻，故C正确；
D.根据Q=W=Pt可知，加热相同的时间，甲吸收的热量大于乙吸收的热量，故D错误。
故选C。
20．（2021九上·新昌期末）关于核电站，小科总结了以下四种说法，其中正确的是（ ）
A．核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的
B．核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放
C．核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D．核电站产生的废料可以直接排放到大海中
【答案】B
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据对核电站的认识分析判断。
【解答】A.核电站是利用铀核的列变产生的能量来发电的，故A错误；
B.核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放，故B正确；
C.核电站的反应堆中放出的核能要先转化为内能，再转化为机械能，最后才能转化为电能，故C错误；
D.核电站产生的废料仍然具有放射性，不能排入大海，故D错误。
故选B。
21．（2021九上·新昌期末）乒乓球发球机在同一高度朝不同方向分别发出甲、乙、丙三个相同的小球，三个小球落地时的速度大小均相等。若不计空气阻力，则三球的发球速度大小关系是（ ）
A．V甲>V乙>V丙 B．V丙>V乙>V甲
C．V甲=V乙=V丙 D．V丙>V甲=V乙
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和重力势能的相互转化判断。
【解答】不计空气阻力，则乒乓球运动过程中没有机械能的损失，即乒乓球的动能与重力势能的和相保持不变。当乒乓球接触地面时，它的重力势能会全部转化为动能。由于此时落地时的速度相同，则动能相同，也就是乒乓球的动能与重力势能的和相等。因为它们开始的发射高度相同，所以重力势能相等，则发球时的动能相等，即发球时的速度相等。
故选C。
22．（2021九上·新昌期末）在演示压缩气体做功实验（如图甲所示）时，为帮助学生理解气体内能是在不断增大的，老师设计了改进实验（如图乙所示）。则在向内推动活塞的过程中，会看到温度显示器显示的温度（ ）
A．减小 B．不变
C．升高 D．先减小后升高
【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】外界对物体做功，物体内能增大；物体对外界做功，物体内能减小，据此分析判断。
【解答】在向内推动活塞的过程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为空气的内能，因此空气的内能增大，温度升高，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
23．（2022七上·慈溪竞赛）海啸是一种灾难性的海浪，通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5以上的海底地震引起，这种波浪运动引发的狂涛骇浪，汹涌澎湃，它卷起的海浪，浪高可达数十米，可造成大量人员伤亡和财产损失，海啸之所以有这样大的破坏性，是因为海啸具有很大的（ ）
A．电磁能 B．化学能 C．声能 D．机械能
【答案】D
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】要解决此题，需要掌握机械能的概念，知道机械能包括动能和势能，运动的物体具有动能；被举高的物体具有重力势能。
【解答】海啸产生后，推动了海波，使海浪具有较大的动能，从而产生了极大的破坏力，机动能属于机械能，故产生破坏性的原因是海浪具有机械能。
故选D。
二、填空题
24．（2022·滨江模拟）如图是一只白鹭捕食后正在起飞离开水面的情景。
（1）白鹭在原理水面向空中飞行的过程中，若以白鹭为参照物，它在水中的倒影是 （“运动”或“静止”）的；
（2）夏季中午，湖水的温度往往比湖边沙石的温度低，这是因为 。
【答案】（1）运动
（2）水的比热容大
【知识点】参照物及其选择；比热容
【解析】【分析】（1）根据平面镜成像的特点和参照物的知识解答；
（2）根据Q=cm△t可知，质量相同的物质当吸收相同的热量时，比热容越大，升高的温度越少，据此分析解答。
【解答】（1）白鹭在空中飞行时，它发出的光线在水面发生反射形成倒影。根据平面镜成像的对称性可知，它和像始终关于水面对称，当白鹭远离水面时，它的像也远离水面。那么以白鹭为参照物，它在水中的倒影的位置不断改变，是运动的。
（2）夏季中午，湖水的温度往往比湖边沙石的温度低，这是因为：水的比热容大。
25．（2022·舟山模拟）俄乌冲突导致欧洲天然气短缺，不得不从美国进口。液化天然气船（简称LNG船）是专门运输液化天然气的船舶（如图）。
（1）LNG船中储藏着零下162℃的液化天然气，当到达接收站之后，利用常温下的海水加热 （填物态变化）后，通过管道输送到千家万户。
（2）LNG船利用海水做热源，原因是海水便利且 。
【答案】（1）蒸发
（2）比热容大
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；比热容
【解析】【分析】（1）确定物质的初始态和终末态，从而确定物态变化的名称。
（2）比热容是表示物质吸放热本领的物理量，物质的比热容大，即相同质量的该物质降低相同的温度时会放出更多的热量，据此分析解答。
【解答】（1）液化石油气原来为液态，吸收海水的热量后变成气态，因此发生的物态变化为汽化，也就是蒸发。
（2）LNG船利用海水做热源，原因是海水便利且比热容大。
三、实验探究题
26．（2022·萧山模拟）夏天中午海边的沙子热，海水却很凉；傍晚海边的沙子凉，海水却较暖和。对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快，两探究小组都设计了如图甲所示的实验去验证。
（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网，除此之外，还需要的测量工具有 ；
（2）两小组获得的初步实验结论分别如下：
①等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多。你认为 （选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”）能够说明实验猜想正确；
（3）实验中，是通过比较 来间接反映沙子和水吸收热量；分析图像乙，A表示的是__ _。
【答案】（1）温度计、秒表（计时器）、天平
（2）①和②
（3）加热时间；沙子
【知识点】比热容
【解析】【分析】（1）根据所测的物理量选择合适的测量工具；
（2）①根据公式Q=cm△t分析解答；
②在实验中，选择两个完全相同的酒精灯进行加热，即相同时间内放出相同的热量，也就是相同时间内水和沙子吸收相同的热量，因此通过时间的长短可以反映吸收热量的多少。对图像进行分析，从而确定哪个图像对应的是沙子，哪个图像对应的是水。
【解答】（1）根据题意可知，在实验过程中要测量水和沙子的温度，要测量水和沙子的质量，还要控制加热时间，因此需要的测量工具为温度计、秒表和天平。
（2）①根据Q=cm△t可知，等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短，说明它吸收的热量少，即沙子的比热容小；
根据Q=cm△t可知， 等质量的沙子和水加热相同的时间，即吸收相同的热量，沙子的温度上升得多 ，即沙子的比热容小。
则我认为①和②都能说明实验猜想正确。
②实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量。如下图所示，当吸收相同的热量时，A升高的温度大于B，则A的比热容小于B，那么A表示的是沙子。
27．（2022·舟山模拟）某小组同学为了探究运动物体做功本领的大小与哪些因素有关，从实验室借取了弹射器、纸盒、质量与形状不同的物体（已知 ），在同一水平地面上进行了实验。实验中，纸盒的初始位置始终相同，利用弹射器控制每次物体弹出时的速度相同（OA之间的地面光滑）。实验过程与结果如图（a）、（b）、（c）所示。
（1）图（a）、（b）是在研究运动物体做功本领的大小与 的关系。
（2）小张同学认为在（a）、（b）实验中，控制每次物体弹出时的速度相同是一个操作难点。小华则认为用甲、乙物体将弹簧压缩相同程度后由静止释放，就能保证物体脱离弹簧时的速度相同。你认为小华的方法 。（选填“可行”或“不可行”）
（3）他们分析比较图（a）、（c）后认为：质量、速度相同的不同物体，球形的物体比方形的物体做功本领更大。你是否赞同他们的观点，为什么？
【答案】（1）物体质量
（2）不可行
（3）不赞同，球形物体弹出后受到滚动摩擦，方形物体弹出后受到滑动摩擦。故转化为物体做功的本领大小有差异性
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）物体动能大小与质量和速度有关，根据题目描述分析哪个因素不同即可；
（2）当弹簧被压缩到相同程度后，它具有的弹性势能相同。释放弹簧后，弹簧推动物体运动，将弹性势能转化为物体的动能，即物体的动能相同。当动能相同时，质量大的物体速度小，质量小的物体速度大，据此分析解答。
（3）同一物体对地面的压力相等，则此时它受到的滚动摩擦比滑动摩擦会小的多，据此解答。
【解答】（1）图a和图b中两个物体的质量不等而速度相同，因此探究做功本领大小与物体质量的关系。
（2）小华则认为用甲、乙物体将弹簧压缩相同程度后由静止释放，就能保证物体脱离弹簧时的速度相同。我认为小华的方法不可行。
（3）我不赞同他们的观点，理由是：球形物体弹出后受到滚动摩擦，方形物体弹出后受到滑动摩擦。故转化为物体做功的本领大小有差异性。
28．（2022·长兴模拟）第24届冬奥会在北京-张家口举行，某同学发现滑雪者冲上斜坡时的初速度越大，向上滑行的距离也会越大。
（1）滑雪者的初始速度越大，冲上斜坡距离越长。这是因为 。
（2）该同学猜想：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小和斜坡的倾角大小有关。为了探究物体冲上斜坡的最大距离与斜坡的倾角的关系，他利用如图所示的实验装置进行探究活动，并记录数据如表所示。
次数 1 2 3 4 5
木板倾角θ 10° 30° 53° 75° 85°
向上滑行的最大距离s/m 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43
①实验时让同一物体在滑轨上同一高度滑下，目的是：
②分析表中数据，可以得出的结论是 。
【答案】（1）速度越大，初始动能越大，转化成的势能也越大，冲上斜坡距离越大
（2）控制物体冲上斜坡时的初速度相同；物体质量相同时，一定范围内，随着斜坡倾角增大，物体冲上斜坡的最大距离先减小后增大。
【知识点】观察结果的记录与分析；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）根据动能和重力势能的转化分析解答；
（2）①物体到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，到达水平面时的速度越大；
②根据表格数据，结合控制变量法的要求描述冲上斜坡的最大距离与斜面倾角的关系。
【解答】（1）滑雪者的初始速度越大，冲上斜坡距离越长。这是因为：速度越大，初始动能越大，转化成的势能也越大，冲上斜坡距离越大。
（2）①实验时让同一物体在滑轨上同一高度滑下，目的是：控制物体冲上斜坡时的初速度相同。
②根据表格数据可知，当木板的倾角逐渐增大时，向上滑行的距离从0.5m减小到0.36m，再从0.36m增大到0.43m，则得到结论：物体质量相同时，一定范围内，随着斜坡倾角增大，物体冲上斜坡的最大距离先减小后增大。
29．（2022·仙居模拟）某兴趣小组为探究物体动能大小的影响因素设计了如下实验。
【实验步骤】
①如图甲，将质量为20克的钢球用绳系着，从20厘米的高度由静止释放。
②钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块。
③木块静止后，记录相关数据。
④换用不同质量的钢球，重复实验，记录数据。
【实验数据】
实验次数 钢球质量m/g 钢球下摆高度h/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20 82
【实验交流】
（1）表中空缺栏目应填 。
（2）某同学认为每种质量的钢球均应做3次实验，请对此发表你的观点并阐述理由 。
（3）兴趣小组还设计了图乙装置来研究动能大小的影响因素。多次比较图甲和图乙实验的数据发现：当钢球比木块质量大很多时，相同高度静止释放的钢球，图乙实验钢球能将木块推的更远（两装置中钢球、木块均相同，水平面摩擦力相等，忽略斜面、绳子摩擦)，原因可能是 。
【答案】（1）木块被撞开的距离
（2）不需要，这是个定性实验 (需要，多次实验取平均值，减少实验误差)
（3）钢球推着木块前进，有更多能量转移给木块
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）钢球撞击水平面上的木块，将动能传递给木块。木块在水平面上移动是克服阻力做功，根据W=fs可知，木块移动的距离越大，说明小球的动能越大。
（2）可从多次测量寻找客观规律的角度分析解答；
（3）根据钢球和木块的能量转化分析解答。
【解答】（1）在实验中，需要通过木块被撞开的距离反映钢球动能的大小，则表中空缺栏目应该填写： 木块被撞开的距离 。
（2）某同学认为每种质量的钢球均应做3次实验，我的观点：
①不需要，这是个定性实验；
② 需要，多次实验取平均值，减少实验误差。
（3）当钢球比木块质量大很多时，相同高度静止释放的钢球，图乙实验钢球能将木块推的更远（两装置中钢球、木块均相同，水平面摩擦力相等，忽略斜面、绳子摩擦)，原因可能是：钢球推着木块前进，有更多能量转移给木块。
30．（2022·余杭模拟）在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小金设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止。
（1）该实验中的研究对象是 。
（2）在图甲、乙中，h2>h1，小球下滑到斜面底端时的速度V2>V1，若S2>S1，则表明物体的动能与速度的关系是 。
（3）小金又利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v， A小球通过凸形槽的时间为t1， B小球通过凹形槽的时间t2，则t1 t2（填“<， =， >”）。
【答案】（1）钢球
（2）质量相等的情况下，物体的速度越大，动能越大
（3）>
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）钢球从斜面上滚下来，撞击水平面上的木块。木块在水平面上移动时，克服阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越远，说明做的功越多，则钢球的动能越大，据此确定研究对象。
（2）木块移动的距离越大，说明钢球的动能越大，据此分析动能与速度的关系即可。
（3）根据能量转化分析平均速度的大小，最后根据公式比较运动时间的大小。
【解答】（1）根据题目描述可知，该实验的研究对象是钢球。
（2）在图甲、乙中，h2>h1，小球下滑到斜面底端时的速度v2>v1，若s2>s1，则表明物体的动能与速度的关系是：质量相等的情况下，物体的速度越大，动能越大.
（3）根据图片可知，在凸型槽上，动能先转化为重力势能，再转化为动能，则速度先减小后增大，那么全程的平均速度小于v。在凹形槽上，重力势能先转化为动能，再转化为重力势能，则速度先增大后减小，那么全程的平均速度大于v。根据公式可知，运动时间t1>t2。
31．（2022·杭州模拟）一次课外活动中，小金用浮有乒乓球的水杯从一定高度下落到达地面后，发现乒乓球反弹的高度远大于乒乓球起始高度，如图甲。为了探究乒乓球反弹的高度与哪些因素有关，他提出自己的猜想：
猜想1：与水杯的起始高度有关；
猜想2：与杯中的水量有关；
猜想3：与杯子的材料有关。
小金用同型号乒乓球和纸杯进行了多次实验，数据如下表格
组别 杯中水量/mL 水杯的起始高度/cm 乒乓球的反弹高度/cm
1 50 50 61
2 50 75 102
3 50 100 146
4 100 100 184
5 140 100 218
（1）本实验中需要的测量工具 。
（2）比较组别 3、4、5，可以得出的结论是 。
（3）请从做功或能量的角度解释乒乓球反弹高度总比乒乓球起始高度要更高的原因： 。
【答案】（1）量筒(或量杯)、 刻度尺
（2）在水杯的起始高度一定时，杯中的水量越多，乒乓球反弹的高度越高。
（3）乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，溅起的水对乒乓球做了功，乒乓球的机械能增加，所以高度更高。(或“乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，水的弹性势能先转化为水的动能，再转化为乒乓球的动能和势能，所以高度更高”)
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】（1）根据所测的物理量选择合适的测量工具；
（2）分析实验3、4、5中哪个因素不同，然后根据控制变量法的要求描述实验结论；
（3）外界对物体做功，物体的机械能增大，据此从做功的角度分析水对乒乓球的影响。水在弹起时具有弹性势能，从水和乒乓球的能量转化的角度分析乒乓球跳起更高的原因。
【解答】（1）根据表格可知，实验中要测量水的体积、水杯的起始高度和乒乓球的反弹高度，那么需要的测量工具为：量筒(或量杯)、 刻度尺。
（2）在是按3、4、5中，水杯的起始高度相同，而水量逐渐增大，那么得到结论：在水杯的起始高度一定时，杯中的水量越多，乒乓球反弹的高度越高。
（3）从做功或能量的角度解释乒乓球反弹高度总比乒乓球起始高度要更高的原因：
①乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，溅起的水对乒乓球做了功，乒乓球的机械能增加，所以高度更高。
②乒乓球和杯中的水在一起下落到达地面后，水的弹性势能先转化为水的动能，再转化为乒乓球的动能和势能，所以高度更高。
32．（2021九上·镇海期末）如图所示，是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验装置，将小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击水平面上的木块。
（1）本实验的研究对象是 （填“斜面”、 “小车”或“木块”）
（2）实验时，小车进入水平面时的动能是由其 转化来的。
（3）让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始下滑是探究物体动能 大小与 的关系。
【答案】（1）小车
（2）重力势能
（3）速度
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小车从斜面上滑下来，撞击水平面上的木块，木块向右移动时克服阻力做功。根据W=fs可知，木块移动的距离越大，克服阻力做功越多，则小车的动能越大。
（2）根据能量转化的过程解答；
（3）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即在斜面上的高度越大，它到达水平面时的速度越大，据此分析解答。
【解答】（1）本实验的研究对象是小车。
（2）实验时，小车进入水平面时的动能是由其重力势能转化来的。
（3）让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始下滑是探究物体动能大小与速度的关系。
四、解答题
33．（2022·宁波模拟）我国自主研制的“蛟龙号”潜水器是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器，其主要技术参数如下表。“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系；通过改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮；任务完成后，“向阳红 09”船用牵引绳将其吊到甲板上。
工作电源总电压/V 200
体积/m3 50
自身质量/kg 2.2×104
最大下潜深度/m 7000
最大速度/节 25
（1）“蛟龙号”潜水器在深海工作主要通过 （选填“电磁波”或“声波”）通信与陆地联系。
（2）“蛟龙号”下潜到深海7000m处，求海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力（不考虑大气压的影响，海水的密度取为1×103kg/m3）。
（3）“蛟龙号”抛卸所有压载铁后上浮，直到漂浮在海面上，然后由起重装置将其吊离水面。图甲是某次起重装置将漂浮在海面上的无人空载“蛟龙号”匀速吊离水面的情景，牵引绳拉力的功率随时间变化的图像如图乙，图中 P2=4P1，求 t1 时刻“蛟龙号”排开海水的体积。（不考虑海水的阻力）
【答案】（1）声波
（2）“蛟龙号”下潜到7000m的深海处受到海水的压强：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa，
海水对“蛟龙号”观察窗0.2m2的玻璃上产生的压力：F=pS=7×107Pa×0.2m2=1.4×107N；
（3）因为“蛟龙号”匀速吊起，所以“蛟龙号”受力平衡；
由图乙可知，t1时刻“蛟龙号”还在水中，此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F1、自身的重力G、水对它的浮力F浮三个力的作用，处于平衡状态，即F1+F浮=G蛟龙号；
t2时刻“蛟龙号”已经离开水面，此时“蛟龙号”受到牵引绳的拉力F2、自身的重力G蛟龙号两个力作用，处于平衡状态，即F2=G蛟龙号；
由功率P=Fv得：P2=F2v，P1=F1v，又P2=4P1，
所以t2时刻的拉力；
t1时刻“蛟龙号”受到的浮力，
t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；压强的大小及其计算；阿基米德原理；功率计算公式的应用；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据声呐的工作原理解答；
（2）利用p=ρ液gh计算出“蛟龙号”下潜到7000m的深海处受到海水的压强，再根据F=pS求出海水对“蛟龙号”观察窗的玻璃上产生的压力；
（3）对蛟龙号进行受力分析，根据二力平衡的知识，利用公式P=Fv和t1和t2时刻拉力的功率关系，可知t1和t2时刻拉力的关系，从而求出t1时刻的拉力；再利用F1+F浮=G求出t1时刻“蛟龙号”受到的浮力，利用阿基米德原理求出t1时刻“蛟龙号”排开海水的体积。
【解答】（1）“蛟龙号”主要采用声呐通讯，实现深海与陆地的联系，所以“蛟龙号”在深海工作主要通过声波通信与陆地联系。
34．（2022·杭州模拟）新中国成立以来，涌现出了许许多多伟大的科学家和学者：
（1）袁隆平是杂交水稻之父！ 杂交水稻比其亲代在性状上所体现出的优势。水稻为人类提供的营养素 主要是 。
（2）童第周开创了中国“克隆”技术之先河，其主导的克隆鱼是世界上第一只克隆生物。培育克隆鱼的过程属于 (选填“有性生殖” 、“无性生殖”)；
（3）屠呦呦1972年成功提取分子式为C15H22O5的无色结晶体，命名为青蒿素。组成青蒿素的各元素最简质量比为C：H：O= ；
（4）钱学森被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”“中国自动化控制之父”和“火箭之王”！ 火箭起飞时，火箭对喷出的燃气施加一个向下的力，由于 ，所以燃气同时对火箭施加一个向上的力，使火箭上升。火箭在上升的初始阶段中，火箭的机械能 (选填“增大” 、“减小”、 “不变”)；
（5）邓稼先是中国核武器研制与发展的主要组织者、领导者，成功地设计了中国原子弹和氢弹。已知1 千克的铀-235 在完全分裂后所生成的能量，约等于 2.4×108kW·h电能，相当于 吨煤完全燃 烧(煤的热值约为 3×107J/kg)。
【答案】（1）淀粉（或糖类）
（2）无性生殖
（3）90：11：40
（4）力的作用是相互的；增大
（5）28800
【知识点】食物与营养；动物生殖方式的多样性；力的作用是相互的；燃料的热值
【解析】【分析】1.人类所需要的营养物质主要有糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐、维生素等六大类，现在把膳食纤维列为第七类营养元素。
2.有性生殖是经过两性生殖细胞的结合形成受精卵，由受精卵发育成新个体的生殖方式；无性生殖是不需要经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的生殖方式。
3.热值的计算公式：Q=mq。
【解答】(1) 水稻为人类提供的营养素 主要是淀粉（或糖类）。
(2)培育克隆鱼的过程不需要经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖。
(3)组成青蒿素的各元素最简质量比为
(4)火箭起飞时，火箭对喷出的燃气施加一个向下的力，由于力的作用是相互的，所以燃气同时对火箭施加一个向上的力，使火箭上升。火箭在上升的初始阶段中，火箭的机械能增大。
(5)根据热值公式计算，
35．（2021九上·镇海期末）如图甲所示，电动卷扬机通过滑轮组提升重物，卷扬机有两个档位可以调节对绳子自由端施加的力 F 大小； 在某一次提升重物过程中其拉力 F 随时间变化的关系如图乙所示，重物上升高度随时间变化 的关系如图丙所示，不计钢丝绳重和摩擦力大小。求：
（1）0～2s 拉力 F 所做的功是多少？
（2）2～4s ，提升重物过程中，滑轮组机械效率为 75%，则重物和动滑轮的重力分别是多少？
【答案】（1）解：由图乙知0～2s的拉力F1 为400N；由图丙知，0～2s物体升高的高度h1＝4m；由图甲知，n＝2，拉力端移动距离S1＝2h1＝2×4m＝8m，
0～2s拉力F做的功：W总1＝FS1＝400N×8m＝3200J
答：0～2s拉力F所做的功是3200J；
（2）解：由图乙知，2～4s的拉力F′＝300N；由图丙知，2～4s物体升高的高度h2＝12m﹣4m＝8m，拉力端移动距离S2＝2h2＝2×8m＝16m，
2～4s卷扬机所做的功为：W总2＝F′S2＝300N×16m＝4800J
由η＝ ×100%可得拉力做的有用功：W有用2＝η×W总2＝75%×4800J＝3600J，
G重物＝ ＝ ＝450N。
拉力做的额外功：W额＝W总2﹣W有用2＝4800J﹣3600J＝1200J，
不计钢丝绳重和摩擦力大小，拉力做的额外功等于提升动滑轮的功，
由W额＝G动h得动滑轮的重力：G动＝ ＝ ＝150N
答：重物的重力是450N，动滑轮的重力是150N。
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图乙确定0~2s内重物上升的高度，然后根据滑轮组的工作特点s1=nh1计算出拉力端移动的距离。根据图乙确定0~2s内物体受到的拉力，最后根据 W总1＝FS1 计算出0～2s 拉力做的功。
（2）根据图乙确定2~4s内物体受到的拉力F'，再根据图丙确定这段时间内物体上升的高度h2，根据 S2＝nh2 计算出此时拉力端移动的距离，接下来根据 W总2＝F′S2 计算出卷扬机做的功。根据机械效率的公式 W有用2＝η×W总2 计算出这段时间内做的有用功，根据 计算出重物的重力G重物。再根据 W额＝W总2﹣W有用2 计算出做的额外功，最后根据 计算出动滑轮的重力。
五、综合说理题
36．（2022·常山模拟）如图甲是一种电子打火机，其部分结构如图乙所示，储气室内的液态丁烷是一种易燃有机物，其沸点为-11.73℃。电子打火机的工作过程包括放电和放气。放电原理如图丙，其中压敏陶瓷受到击打时会产生几千伏的电压，在喷气嘴附近产生电火花。按下按钮时，喷气嘴向上提起，储气室阀门打开，实现放气。请结合所学知识说明电子打火机的工作原理。
【答案】按压打火机按扭时，金属杆可看成一个杠杆，支点在弯曲处，其右端向下按压时，左端向上运动，并提起喷气嘴。储气室内的液态丁烷迅速汽化，从喷气嘴喷出。蓄力弹簧弹性势能增加，积累到一定程度后，弹性势能转化为叩击锤头的动能，使锤头能大力击打压敏陶瓷。压敏陶瓷能产生几千伏电压，使喷气嘴与导线之间形成高压放电产生电火花（或指出电能转化为内能，产生高温）。丁烷易燃，和氧气混合后，遇到电火花达到着火点，丁烷燃烧形成火焰。
【知识点】能量的相互转化和转移；杠杆的平衡条件；燃烧与灭火
【解析】【分析】①将金属杆看做杠杆，根据杠杆原理分析喷漆嘴打开的过程；
②根据丁烷的物态变化，说明它从喷漆嘴喷出的原因；
③根据弹簧弹性势能与动能的转化，分析锤头击打压敏陶瓷，从而产生电火花的原因；
④根据燃烧的条件，说明丁烷燃烧生成火焰的原因。
37．（2022·温州模拟）“雪如意”全称国家跳台滑雪中心，跳台滑雪作为冬奥会上极具观赏性的项目。跳台滑雪的基本技术分为5个部分：助滑、起跳、空中飞行、着陆、滑行至终止区。滑雪运动员的成绩有多项评分依据，其中两项为空中飞行距离及5个技术是否顺利完成。
资料1：北京冬奥会跳台滑雪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，运动员踏着滑雪板压在雪上时，雪内的空气就会被逼出。
资料2：滑雪过程中，运动员沿着助滑道前进时，两腿尽量深蹲，上体前倾成流线型姿势，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，飞行至项端时身体与滑板构成上表面凸起的流线型，如图乙所示。
资料3：运动员着陆时，要让滑雪板的板后跟略领先于板前端着地，落地后，调整好姿势继续滑行到终止区，动作才算完成。
结合上述信息并运用所学知识，对赛道的设置以及滑雪运动员的5个基本技术蕴含的科学知识作出说明。
【答案】①助滑段弧形赛道落差大，能很好的利用运动员身体的重力势能，使运动员获得足够大的起跳速度
②着陆段赛道落差和弧度小相对较小；而且赛道上雪厚度大、雪内有很多的小孔，内有空气。运动员着陆时，都能起到缓冲作用，减少对运动员身体的伤害。
③滑雪过程中，运动负沿看助有道前进时，两腿尽量深蹲，上体前倾成流线型姿势，是为了减少空气阻力，以获得最大程度的起跳速度。
④飞行至项端时身体与滑板构成上表面凸起的流线型，能减小阻力，身体上表面凸起，空气流速大于下表面，形成向上的压力差，能获得向上的升力。
⑤着陆时，让滑雪板的板后跟先着地，身体由于惯性，继续向前滑行，利用板摩擦力减速，落地的稳定性好。
【知识点】惯性；流体压强与流速的关系；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】①重力势能的大小与质量和高度有关，即高度差越大，重力势能越大，落下时转化成的动能越大，起跳速度越大；
②大雪本身疏松多孔，则它的厚度越大，对运动员的缓冲作用越好，可以保护运动员不受伤害；
③物体的迎风面积越小，受到的空气阻力越小；
④流体流速越大的地方压强越小，根据流体压强和流速的关系分析身体的流线型对产生升力的影响；
⑤物体保持运动状态不变的性质叫惯性，据此分析解答。
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