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1.图1所示的是某运动员在自由式滑雪比赛过程中的运动轨迹，如果不计空气阻力，从点a向点b运动过程中，他的重力势能，动能。（以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”）。在点a和点c处他的速度都为零，他在点a处的机械能（选填“大于”“小于”或“等于”）他在点c处的机械能。
答案
减小；增大；大于。
解析
【分析】
要解决本题，需明确重力势能、动能的影响因素，以及机械能的变化规律。重力势能与质量和高度有关，质量不变时，高度越低，重力势能越小；动能与质量和速度有关，质量不变时，速度越大，动能越大。运动员滑雪时需克服摩擦力做功，机械能会不断转化为内能，导致机械能减少。从a到b运动时，高度降低、速度增大；a和c处速度均为零，但中间存在能量损失，据此分析各空。
【解析】
1. 从点a向点b运动时，运动员质量不变，高度降低，根据重力势能的影响因素，重力势能减小；同时重力势能转化为动能，速度增大，因此动能增大。
2. 机械能是动能与势能的总和，由于滑雪过程中运动员克服摩擦力做功，机械能不断减少。虽然点a和点c处速度都为零（动能均为0），但点a处的重力势能大于点c处，因此点a处的机械能大于点c处的机械能。
【答案】
减小；增大；大于
【知识点】
重力势能、动能、机械能及其转化
【点评】
本题考查动能、重力势能的影响因素及机械能的变化，属于基础题型，关键是理解滑雪过程中存在摩擦，机械能不守恒，会逐渐减少，易错点是判断a、c处机械能时忽略摩擦导致的能量损失。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需明确重力势能、动能的影响因素，以及机械能的变化规律。重力势能与质量和高度有关，质量不变时，高度越低，重力势能越小；动能与质量和速度有关，质量不变时，速度越大，动能越大。运动员滑雪时需克服摩擦力做功，机械能会不断转化为内能，导致机械能减少。从a到b运动时，高度降低、速度增大；a和c处速度均为零，但中间存在能量损失，据此分析各空。
【解析】
1. 从点a向点b运动时，运动员质量不变，高度降低，根据重力势能的影响因素，重力势能减小；同时重力势能转化为动能，速度增大，因此动能增大。
2. 机械能是动能与势能的总和，由于滑雪过程中运动员克服摩擦力做功，机械能不断减少。虽然点a和点c处速度都为零（动能均为0），但点a处的重力势能大于点c处，因此点a处的机械能大于点c处的机械能。
【答案】
减小；增大；大于
【知识点】
重力势能、动能、机械能及其转化
【点评】
本题考查动能、重力势能的影响因素及机械能的变化，属于基础题型，关键是理解滑雪过程中存在摩擦，机械能不守恒，会逐渐减少，易错点是判断a、c处机械能时忽略摩擦导致的能量损失。
【难度系数】
0.5
2. 如图2甲所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。从图示位置开始向上匀速提升弹簧测力计，弹簧测力计示数F与吊环上升的高度h之间的关系如图2乙所示。
(1)从开始提升到$h＝2\ \mathrm{cm}$，弹簧测力计对钩码所做的功是J。
(2)从开始提升到$h＝16\ \mathrm{cm}$，历时0.5 s，弹簧测力计对钩码做功的功率是W。
(1)从开始提升到$h＝2\ \mathrm{cm}$，弹簧测力计对钩码所做的功是J。
(2)从开始提升到$h＝16\ \mathrm{cm}$，历时0.5 s，弹簧测力计对钩码做功的功率是W。
答案
(1) $\boldsymbol{0}$；(2) $\boldsymbol{0.9}$。
解析
【分析】
要解决本题，需结合图像分析钩码的运动状态：当吊环上升高度$ h ≤ 6\ \mathrm{cm} $时，弹簧测力计拉力逐渐增大，但钩码仍静止在桌面，未发生移动；当$ h ＞ 6\ \mathrm{cm} $时，钩码被匀速提起，此时钩码上升的距离为吊环上升高度减去6cm。计算功时需明确“力和力方向上的距离”，功率则用功除以时间。
【解析】
(1) 由图乙可知，当$ h ≤ 6\ \mathrm{cm} $时，钩码未离开水平桌面，弹簧测力计对钩码有拉力，但钩码在拉力方向上没有移动距离，根据功的公式$ W = Fs $，其中$ s=0 $，因此从开始提升到$ h=2\ \mathrm{cm} $时，弹簧测力计对钩码做功$ W=0\ \mathrm{J} $。
(2) 当$ h=16\ \mathrm{cm} $时，钩码已离开桌面，此时钩码上升的高度为$ h' = 16\ \mathrm{cm} - 6\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm} = 0.1\ \mathrm{m} $，由图知此时拉力$ F=4.5\ \mathrm{N} $，则弹簧测力计对钩码做的功$ W = Fh' = 4.5\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m} = 0.45\ \mathrm{J} $，做功的功率$ P = \frac{W}{t} = \frac{0.45\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{s}} = 0.9\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1) $ 0 $；(2) $ 0.9 $
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合图像考查功和功率的计算，核心是从图像中确定钩码实际移动的距离，避免误将吊环上升高度当作钩码上升高度，需牢记做功的两个必要因素，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.4
要解决本题，需结合图像分析钩码的运动状态：当吊环上升高度$ h ≤ 6\ \mathrm{cm} $时，弹簧测力计拉力逐渐增大，但钩码仍静止在桌面，未发生移动；当$ h ＞ 6\ \mathrm{cm} $时，钩码被匀速提起，此时钩码上升的距离为吊环上升高度减去6cm。计算功时需明确“力和力方向上的距离”，功率则用功除以时间。
【解析】
(1) 由图乙可知，当$ h ≤ 6\ \mathrm{cm} $时，钩码未离开水平桌面，弹簧测力计对钩码有拉力，但钩码在拉力方向上没有移动距离，根据功的公式$ W = Fs $，其中$ s=0 $，因此从开始提升到$ h=2\ \mathrm{cm} $时，弹簧测力计对钩码做功$ W=0\ \mathrm{J} $。
(2) 当$ h=16\ \mathrm{cm} $时，钩码已离开桌面，此时钩码上升的高度为$ h' = 16\ \mathrm{cm} - 6\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm} = 0.1\ \mathrm{m} $，由图知此时拉力$ F=4.5\ \mathrm{N} $，则弹簧测力计对钩码做的功$ W = Fh' = 4.5\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m} = 0.45\ \mathrm{J} $，做功的功率$ P = \frac{W}{t} = \frac{0.45\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{s}} = 0.9\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1) $ 0 $；(2) $ 0.9 $
【知识点】
功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合图像考查功和功率的计算，核心是从图像中确定钩码实际移动的距离，避免误将吊环上升高度当作钩码上升高度，需牢记做功的两个必要因素，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.4
3.图3为我国古代智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过的方式使筒内空气温度升高，达到艾绒的着火点。这一过程与四冲程柴油机的冲程原理相同。
答案
做功；压缩。
解析
【分析】首先，需明确改变物体内能的两种方式：做功和热传递。本题中推杆迅速推入套筒时，对筒内空气施加力并使其移动，对空气做功，将机械能转化为空气的内能，使空气温度升高达到艾绒着火点，因此是通过做功的方式改变内能。接着回忆四冲程柴油机的冲程，其中压缩冲程是活塞压缩气缸内气体，将机械能转化为内能，与本题能量转化过程一致，对应压缩冲程。
【解析】当木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，推杆对筒内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，使筒内空气的内能增加、温度升高，达到艾绒的着火点后艾绒燃烧，这是通过做功的方式改变物体的内能。四冲程柴油机的压缩冲程中，活塞向上运动压缩气缸内气体，将机械能转化为内能，与上述过程的能量转化原理相同，因此对应压缩冲程。
【答案】做功；压缩
【知识点】做功改变内能；四冲程内燃机
【点评】本题结合古代取火器模型，考查内能改变方式和内燃机冲程的知识，将物理与古代科技应用结合，体现物理实用性，属于基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】当木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，推杆对筒内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，使筒内空气的内能增加、温度升高，达到艾绒的着火点后艾绒燃烧，这是通过做功的方式改变物体的内能。四冲程柴油机的压缩冲程中，活塞向上运动压缩气缸内气体，将机械能转化为内能，与上述过程的能量转化原理相同，因此对应压缩冲程。
【答案】做功；压缩
【知识点】做功改变内能；四冲程内燃机
【点评】本题结合古代取火器模型，考查内能改变方式和内燃机冲程的知识，将物理与古代科技应用结合，体现物理实用性，属于基础题型。
【难度系数】0.6
4.图4甲所示的是汽油机的冲程。图4乙、丙两个演示实验中，与图甲能量转化情况相同的是图（选填“乙”或“丙”）。若该汽油机的效率为30％，完全燃烧10 kg的汽油（热值为$4.6×10^7$ J/kg）放出的热量可以对外做功J。
答案
解：
图甲中汽油机的两个气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，该冲程的能量转化是内能转化为机械能。
图乙中向下按压活塞，将机械能转化为内能；图丙中水蒸气将试管塞推出，将内能转化为机械能，因此与图甲能量转化情况相同的是图丙。
完全燃烧10kg汽油放出的总热量：
$Q_{放}=mq=10\ \mathrm{kg} × 4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^8\ \mathrm{J}$
由热机效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{放}}$可得，汽油机对外做的有用功：
$W=\eta Q_{放}=30\% × 4.6×10^8\ \mathrm{J}=1.38×10^8\ \mathrm{J}$
答案依次为：做功；丙；$1.38×10^8$。
图甲中汽油机的两个气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，该冲程的能量转化是内能转化为机械能。
图乙中向下按压活塞，将机械能转化为内能；图丙中水蒸气将试管塞推出，将内能转化为机械能，因此与图甲能量转化情况相同的是图丙。
完全燃烧10kg汽油放出的总热量：
$Q_{放}=mq=10\ \mathrm{kg} × 4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^8\ \mathrm{J}$
由热机效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{放}}$可得，汽油机对外做的有用功：
$W=\eta Q_{放}=30\% × 4.6×10^8\ \mathrm{J}=1.38×10^8\ \mathrm{J}$
答案依次为：做功；丙；$1.38×10^8$。
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步思考：第一步，根据汽油机气门状态、活塞运动方向判断冲程类型，明确该冲程的能量转化；第二步，分析乙、丙两个实验的能量转化，找出与甲图相同的；第三步，利用热值公式和热机效率公式计算对外做功的大小。
【解析】
1. 判断甲图的冲程：甲图中，汽油机的进气门和排气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，符合做功冲程的特征，该冲程的能量转化是内能转化为机械能。
2. 对比乙、丙的能量转化：乙图中，向下按压活塞，对筒内气体做功，将机械能转化为内能；丙图中，试管内的水蒸气推动塞子飞出，将内能转化为机械能，因此与甲图能量转化情况相同的是丙。
3. 计算汽油完全燃烧放出的热量：根据热值公式$Q_{放}=mq$，代入$m=10\ \mathrm{kg}$，$q=4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}$，得$Q_{放}=10\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^8\ \mathrm{J}$。
4. 计算汽油机对外做功：根据热机效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{放}}$，变形得$W=\eta Q_{放}$，代入$\eta=30\%$，$Q_{放}=4.6×10^8\ \mathrm{J}$，得$W=30\%×4.6×10^8\ \mathrm{J}=1.38×10^8\ \mathrm{J}$。
【答案】做功；丙；$1.38×10^8$
【知识点】汽油机冲程判断、能量转化、热值与热机效率计算
【点评】本题考查热学基础知识点，涵盖汽油机冲程识别、能量转化分析和相关公式应用，属于常规基础题，需掌握核心概念和公式即可解答。
【难度系数】0.6
要解决这道题，需分三步思考：第一步，根据汽油机气门状态、活塞运动方向判断冲程类型，明确该冲程的能量转化；第二步，分析乙、丙两个实验的能量转化，找出与甲图相同的；第三步，利用热值公式和热机效率公式计算对外做功的大小。
【解析】
1. 判断甲图的冲程：甲图中，汽油机的进气门和排气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，符合做功冲程的特征，该冲程的能量转化是内能转化为机械能。
2. 对比乙、丙的能量转化：乙图中，向下按压活塞，对筒内气体做功，将机械能转化为内能；丙图中，试管内的水蒸气推动塞子飞出，将内能转化为机械能，因此与甲图能量转化情况相同的是丙。
3. 计算汽油完全燃烧放出的热量：根据热值公式$Q_{放}=mq$，代入$m=10\ \mathrm{kg}$，$q=4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}$，得$Q_{放}=10\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=4.6×10^8\ \mathrm{J}$。
4. 计算汽油机对外做功：根据热机效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{放}}$，变形得$W=\eta Q_{放}$，代入$\eta=30\%$，$Q_{放}=4.6×10^8\ \mathrm{J}$，得$W=30\%×4.6×10^8\ \mathrm{J}=1.38×10^8\ \mathrm{J}$。
【答案】做功；丙；$1.38×10^8$
【知识点】汽油机冲程判断、能量转化、热值与热机效率计算
【点评】本题考查热学基础知识点，涵盖汽油机冲程识别、能量转化分析和相关公式应用，属于常规基础题，需掌握核心概念和公式即可解答。
【难度系数】0.6
5.我国著名药物学家雷敩在《雷公炮炙论》中写道：“琥珀如血色，熟于布上拭，吸得芥子者，真也。”这是因为琥珀与布之间发生了现象，琥珀带上了电荷，具有吸引的性质。实验室中常用来检验物体是否带电的仪器是。
答案
解：
摩擦起电
轻小物体
验电器
摩擦起电
轻小物体
验电器
解析
【分析】
要解答本题，需结合静电相关的基础知识点：首先，琥珀在布上摩擦的过程会使琥珀带电，该过程对应的现象是摩擦起电；带电体的基本性质是能够吸引轻小物体；实验室中专门用于检验物体是否带电的仪器是验电器，据此可对应题目中的三个空。
【解析】
1. 琥珀与布摩擦后带上电荷，这种通过摩擦使物体带电的现象是摩擦起电；
2. 带电体具有吸引轻小物体的性质，因此带电的琥珀能吸引芥子；
3. 实验室中用来检验物体是否带电的仪器是验电器。
【答案】
摩擦起电；轻小物体；验电器
【知识点】
摩擦起电；带电体的性质；验电器
【点评】
本题考查静电现象的基础概念，属于初中物理电学部分的识记类基础题，侧重对核心知识点的掌握，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解答本题，需结合静电相关的基础知识点：首先，琥珀在布上摩擦的过程会使琥珀带电，该过程对应的现象是摩擦起电；带电体的基本性质是能够吸引轻小物体；实验室中专门用于检验物体是否带电的仪器是验电器，据此可对应题目中的三个空。
【解析】
1. 琥珀与布摩擦后带上电荷，这种通过摩擦使物体带电的现象是摩擦起电；
2. 带电体具有吸引轻小物体的性质，因此带电的琥珀能吸引芥子；
3. 实验室中用来检验物体是否带电的仪器是验电器。
【答案】
摩擦起电；轻小物体；验电器
【知识点】
摩擦起电；带电体的性质；验电器
【点评】
本题考查静电现象的基础概念，属于初中物理电学部分的识记类基础题，侧重对核心知识点的掌握，难度较低。
【难度系数】
0.8
