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14.铝箔轻巧,导电性好,能做许多科学实验。
实验1:"铝箔小火箭"
小科将铝箔卷成筒状,上端封闭并装入一截火柴头,下端开口并装上尾翼,制成小火箭。将小火箭套在发射架上,加热其上端,如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
(1)小火箭与发射架不能套得太紧,否则会因力太大,难以起飞。
(2)火柴头燃尽后,空中的小火箭的运动路径可能是。
实验2:"铝箔秋千"
小科折了一个"U"形铝箔框,其两端通过回形针与干电池两端相连,置于磁铁上方,如图乙所示。通电时,铝箔框就会朝一个方向摆动。
(3)通电摆动时,电能转化为能和内能。
实验1:"铝箔小火箭"
小科将铝箔卷成筒状,上端封闭并装入一截火柴头,下端开口并装上尾翼,制成小火箭。将小火箭套在发射架上,加热其上端,如图甲所示。稍后小火箭就会射到空中。
(1)小火箭与发射架不能套得太紧,否则会因力太大,难以起飞。
(2)火柴头燃尽后,空中的小火箭的运动路径可能是。
实验2:"铝箔秋千"
小科折了一个"U"形铝箔框,其两端通过回形针与干电池两端相连,置于磁铁上方,如图乙所示。通电时,铝箔框就会朝一个方向摆动。
(3)通电摆动时,电能转化为能和内能。
答案
解：
(1) 摩擦
(2) 斜向上飞出后，受重力作用沿曲线路径落向地面
(3) 机械
(1) 摩擦
(2) 斜向上飞出后，受重力作用沿曲线路径落向地面
(3) 机械
解析
【分析】
本题结合两个铝箔相关的小实验，考查物理基础知识点。对于(1)，需分析小火箭与发射架间的摩擦力对起飞的影响；对于(2)，要根据小火箭在空中的受力情况判断运动路径；对于(3)，结合通电导体在磁场中的能量转化规律解答。
【解析】
(1) 小火箭套在发射架上时，若套得太紧，小火箭与发射架之间的摩擦力会过大，起飞时需要克服该摩擦力，因此难以起飞，故填摩擦。
(2) 火柴头燃尽后，小火箭获得斜向上的初速度，在空中运动时仅受重力作用，重力会改变其运动状态，因此小火箭会沿斜向上的曲线路径落向地面。
(3) 通电的铝箔框置于磁铁上方，通电导体在磁场中受力运动，电能转化为机械能；同时电流通过导体会产生热量，电能也转化为内能，故填机械。
【答案】
(1) 摩擦
(2) 斜向上飞出后，受重力作用沿曲线路径落向地面
(3) 机械
【知识点】
摩擦力、力与运动、电能转化
【点评】
本题以铝箔小实验为载体，考查基础物理知识，贴近生活实际，难度适中，能较好地检验学生对基础知识的掌握情况。
【难度系数】
0.6
本题结合两个铝箔相关的小实验，考查物理基础知识点。对于(1)，需分析小火箭与发射架间的摩擦力对起飞的影响；对于(2)，要根据小火箭在空中的受力情况判断运动路径；对于(3)，结合通电导体在磁场中的能量转化规律解答。
【解析】
(1) 小火箭套在发射架上时，若套得太紧，小火箭与发射架之间的摩擦力会过大，起飞时需要克服该摩擦力，因此难以起飞，故填摩擦。
(2) 火柴头燃尽后，小火箭获得斜向上的初速度，在空中运动时仅受重力作用，重力会改变其运动状态，因此小火箭会沿斜向上的曲线路径落向地面。
(3) 通电的铝箔框置于磁铁上方，通电导体在磁场中受力运动，电能转化为机械能；同时电流通过导体会产生热量，电能也转化为内能，故填机械。
【答案】
(1) 摩擦
(2) 斜向上飞出后，受重力作用沿曲线路径落向地面
(3) 机械
【知识点】
摩擦力、力与运动、电能转化
【点评】
本题以铝箔小实验为载体，考查基础物理知识，贴近生活实际，难度适中，能较好地检验学生对基础知识的掌握情况。
【难度系数】
0.6
15.嫦娥六号探测器从月球背面上采样并顺利返回地球，如图所示为两种返回技术的示意图。下列分析正确的是
（）
A.采用“跳跃式返回”可使返回器的机械能转化为更多内能
B.用“跳跃式返回”可使返回器与大气摩擦通过的距离更短
C.采用“直接进入返回”可使返回器着陆前的速度更小
D.采用“直接进入返回”可使返回器着陆前具有的机械能更小
（）
A.采用“跳跃式返回”可使返回器的机械能转化为更多内能
B.用“跳跃式返回”可使返回器与大气摩擦通过的距离更短
C.采用“直接进入返回”可使返回器着陆前的速度更小
D.采用“直接进入返回”可使返回器着陆前具有的机械能更小
答案
A
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需先明确两种返回方式的路径特点：跳跃式返回（实线）是返回器首次进入大气层后反弹穿出，再再次进入大气层，与大气摩擦的总路径更长；直接进入返回（虚线）是直接进入大气层着陆，摩擦路径更短。结合机械能与内能的转化规律（摩擦生热，机械能转化为内能，摩擦距离越长，转化的内能越多），逐一分析选项：
1. 选项A：跳跃式返回的摩擦距离更长，机械能转化为更多内能，符合能量转化规律。
2. 选项B：跳跃式返回路径更长，摩擦距离更长，而非更短，与图中路径不符。
3. 选项C：直接进入返回摩擦少，机械能损失少，着陆前速度更大，而非更小。
4. 选项D：直接进入返回机械能损失少，着陆前机械能更大，而非更小。
【解析】
对各选项分析如下：
A选项：返回器与大气摩擦时，机械能转化为内能。由图可知，跳跃式返回过程中，返回器两次与大气接触，摩擦总距离更长，因此机械能转化为更多内能，该选项正确。
B选项：跳跃式返回的路径（实线）比直接进入返回的路径（虚线）更长，说明返回器与大气摩擦通过的距离更长，而非更短，该选项错误。
C选项：直接进入返回时，返回器与大气摩擦的距离短，机械能损失少，因此着陆前的速度更大，而非更小，该选项错误。
D选项：直接进入返回时，机械能损失少，所以着陆前具有的机械能更大，而非更小，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化、能量变化、摩擦生热
【点评】
本题以航天返回技术为背景，结合示意图考查能量转化的相关知识，需要学生准确理解两种返回路径的差异，运用能量转化规律分析选项，是一道结合实际应用的基础题。
【难度系数】
0.5
要判断各选项的正误，需先明确两种返回方式的路径特点：跳跃式返回（实线）是返回器首次进入大气层后反弹穿出，再再次进入大气层，与大气摩擦的总路径更长；直接进入返回（虚线）是直接进入大气层着陆，摩擦路径更短。结合机械能与内能的转化规律（摩擦生热，机械能转化为内能，摩擦距离越长，转化的内能越多），逐一分析选项：
1. 选项A：跳跃式返回的摩擦距离更长，机械能转化为更多内能，符合能量转化规律。
2. 选项B：跳跃式返回路径更长，摩擦距离更长，而非更短，与图中路径不符。
3. 选项C：直接进入返回摩擦少，机械能损失少，着陆前速度更大，而非更小。
4. 选项D：直接进入返回机械能损失少，着陆前机械能更大，而非更小。
【解析】
对各选项分析如下：
A选项：返回器与大气摩擦时，机械能转化为内能。由图可知，跳跃式返回过程中，返回器两次与大气接触，摩擦总距离更长，因此机械能转化为更多内能，该选项正确。
B选项：跳跃式返回的路径（实线）比直接进入返回的路径（虚线）更长，说明返回器与大气摩擦通过的距离更长，而非更短，该选项错误。
C选项：直接进入返回时，返回器与大气摩擦的距离短，机械能损失少，因此着陆前的速度更大，而非更小，该选项错误。
D选项：直接进入返回时，机械能损失少，所以着陆前具有的机械能更大，而非更小，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化、能量变化、摩擦生热
【点评】
本题以航天返回技术为背景，结合示意图考查能量转化的相关知识，需要学生准确理解两种返回路径的差异，运用能量转化规律分析选项，是一道结合实际应用的基础题。
【难度系数】
0.5
16. 在800多年前，我国就发明了如图甲所示的流行于民间的玩具式走马灯。如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将（选填“向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛旋转”），运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时是将热能转化为能。由此，你所在的兴趣小组制作了如图乙所示的简易模型，用铅笔尖顶着一个纸风车，置于一杯热水上，使风车转动起来。实验成功后，请写下你在探究过程中的感悟。
答案
解：
点燃走马灯内的蜡烛后，燃烧产生的高温气体密度小于周围冷空气，将向上运动。
运动的热空气推动纸风车和纸马转动，走马灯工作时将热能转化为机械（动）能。
探究感悟示例：生活中处处蕴含科学原理，利用身边的简易材料就可以完成趣味科学小实验，动手实践能帮助我们更直观地理解能量转化的相关知识。
点燃走马灯内的蜡烛后，燃烧产生的高温气体密度小于周围冷空气，将向上运动。
运动的热空气推动纸风车和纸马转动，走马灯工作时将热能转化为机械（动）能。
探究感悟示例：生活中处处蕴含科学原理，利用身边的简易材料就可以完成趣味科学小实验，动手实践能帮助我们更直观地理解能量转化的相关知识。
解析
【分析】
要解答本题，首先需明确气体密度与温度的关系：一定质量的气体，温度升高时体积膨胀，密度减小，因此热空气密度小于冷空气，会向上运动；其次，热空气推动风车转动的过程涉及能量转化，热能转化为机械能；最后感悟部分可结合实验的实际意义，从生活与科学的联系、动手实践的价值等角度作答。
【解析】
点燃走马灯内的蜡烛后，蜡烛燃烧使周围空气温度升高，空气受热体积膨胀，密度变小，小于周围冷空气的密度，因此高温气体向上运动；向上运动的热空气对纸风车施加力，推动纸风车和纸马转动，此过程中热能转化为机械能；探究感悟可从生活与科学的联系、动手实践的价值等角度作答，如生活中处处蕴含科学原理，利用身边的简易材料就可以完成趣味科学小实验，动手实践能帮助我们更直观地理解能量转化的相关知识。
【答案】
向上运动；机械（动）；生活中处处蕴含科学原理，利用身边的简易材料就可以完成趣味科学小实验，动手实践能帮助我们更直观地理解能量转化的相关知识（感悟合理即可）
【知识点】
气体密度与温度、能量转化
【点评】
本题结合传统玩具走马灯考查物理知识，联系生活实际，既考查了学生对物理原理的理解和应用，又引导学生关注生活中的科学现象，培养探究能力，体现了物理与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.5
要解答本题，首先需明确气体密度与温度的关系：一定质量的气体，温度升高时体积膨胀，密度减小，因此热空气密度小于冷空气，会向上运动；其次，热空气推动风车转动的过程涉及能量转化，热能转化为机械能；最后感悟部分可结合实验的实际意义，从生活与科学的联系、动手实践的价值等角度作答。
【解析】
点燃走马灯内的蜡烛后，蜡烛燃烧使周围空气温度升高，空气受热体积膨胀，密度变小，小于周围冷空气的密度，因此高温气体向上运动；向上运动的热空气对纸风车施加力，推动纸风车和纸马转动，此过程中热能转化为机械能；探究感悟可从生活与科学的联系、动手实践的价值等角度作答，如生活中处处蕴含科学原理，利用身边的简易材料就可以完成趣味科学小实验，动手实践能帮助我们更直观地理解能量转化的相关知识。
【答案】
向上运动；机械（动）；生活中处处蕴含科学原理，利用身边的简易材料就可以完成趣味科学小实验，动手实践能帮助我们更直观地理解能量转化的相关知识（感悟合理即可）
【知识点】
气体密度与温度、能量转化
【点评】
本题结合传统玩具走马灯考查物理知识，联系生活实际，既考查了学生对物理原理的理解和应用，又引导学生关注生活中的科学现象，培养探究能力，体现了物理与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.5
