1.撑竿跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成三个阶段:持竿助跑、撑竿起跳上升、越杆下落。运动员撑竿起跳上升到最高点时,重力势能 (选填“最大”或“最小”);忽略空气阻力,从最高点下落过程中 逐渐增加,机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案
解:重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关,运动员上升到最高点时,质量不变,所处高度达到最大值,因此重力势能最大;
忽略空气阻力,从最高点下落过程中,运动员质量不变,运动速度逐渐增大,因此动能逐渐增加;
该过程中没有克服空气阻力做功,不存在机械能的损耗,重力势能全部转化为动能,机械能总量保持不变。
答案依次为:最大;动能;不变。
忽略空气阻力,从最高点下落过程中,运动员质量不变,运动速度逐渐增大,因此动能逐渐增加;
该过程中没有克服空气阻力做功,不存在机械能的损耗,重力势能全部转化为动能,机械能总量保持不变。
答案依次为:最大;动能;不变。
解析
【分析】
要解决这道题,需明确重力势能、动能的影响因素,以及机械能守恒的条件:首先,重力势能大小由物体质量和被举高的高度决定,运动员质量不变,撑竿起跳至最高点时高度最大,据此判断重力势能;其次,动能大小由物体质量和运动速度决定,忽略空气阻力时,下落过程中运动员速度增大,据此判断动能变化;最后,机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,本题忽略空气阻力,无能量损耗,据此判断机械能变化。
【解析】
1. 重力势能判断:重力势能与质量、高度有关,运动员质量不变,撑竿起跳上升到最高点时,所处高度达到最大值,因此重力势能最大;
2. 下落过程的动能变化:动能与质量、速度有关,忽略空气阻力,从最高点下落过程中,运动员质量不变,运动速度逐渐增大,因此动能逐渐增加;
3. 机械能判断:忽略空气阻力时,运动员下落过程中只有重力做功,不存在机械能的损耗,重力势能全部转化为动能,因此机械能总量保持不变。
【答案】
最大;动能;不变
【知识点】
重力势能、动能、机械能守恒
【点评】
本题结合撑竿跳高的运动过程,考查重力势能、动能的影响因素及机械能守恒的基础知识点,属于初中物理的常考基础题,侧重对概念的理解应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确重力势能、动能的影响因素,以及机械能守恒的条件:首先,重力势能大小由物体质量和被举高的高度决定,运动员质量不变,撑竿起跳至最高点时高度最大,据此判断重力势能;其次,动能大小由物体质量和运动速度决定,忽略空气阻力时,下落过程中运动员速度增大,据此判断动能变化;最后,机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,本题忽略空气阻力,无能量损耗,据此判断机械能变化。
【解析】
1. 重力势能判断:重力势能与质量、高度有关,运动员质量不变,撑竿起跳上升到最高点时,所处高度达到最大值,因此重力势能最大;
2. 下落过程的动能变化:动能与质量、速度有关,忽略空气阻力,从最高点下落过程中,运动员质量不变,运动速度逐渐增大,因此动能逐渐增加;
3. 机械能判断:忽略空气阻力时,运动员下落过程中只有重力做功,不存在机械能的损耗,重力势能全部转化为动能,因此机械能总量保持不变。
【答案】
最大;动能;不变
【知识点】
重力势能、动能、机械能守恒
【点评】
本题结合撑竿跳高的运动过程,考查重力势能、动能的影响因素及机械能守恒的基础知识点,属于初中物理的常考基础题,侧重对概念的理解应用。
【难度系数】
0.6
2.如图1所示,电热水壶烧水时电热丝通过(选填“做功”或“热传递”)的方式来改变水的内能。壶嘴上有一个能绕A点活动的金属片,水烧开时,“热气”会将金属片冲开,此时“热气”的内能转化为金属片的能,这与汽油机的冲程能量转化过程相同。已知水的比热容为$4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$,用该电热水壶加热1 kg水,水温上升20 ℃,此过程中水吸收的热量为J。

答案
解:
电热水壶烧水时,电热丝温度高于水的温度,通过热传递的方式将内能转移到水中,改变水的内能。
水烧开时热气冲开金属片,热气的内能转化为金属片的机械能。
该能量转化过程与汽油机的做功冲程(内能转化为机械能)的能量转化过程相同。
水吸收的热量计算:
$\begin{aligned}Q_{\mathrm{吸}}&=cm\Delta t\\&=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 1\ \mathrm{kg} × 20\ \mathrm{℃}\\&=8.4×10^4\ \mathrm{J}\end{aligned}$
答案依次为:热传递;机械;做功;$\boldsymbol{8.4×10^4}$。
电热水壶烧水时,电热丝温度高于水的温度,通过热传递的方式将内能转移到水中,改变水的内能。
水烧开时热气冲开金属片,热气的内能转化为金属片的机械能。
该能量转化过程与汽油机的做功冲程(内能转化为机械能)的能量转化过程相同。
水吸收的热量计算:
$\begin{aligned}Q_{\mathrm{吸}}&=cm\Delta t\\&=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)} × 1\ \mathrm{kg} × 20\ \mathrm{℃}\\&=8.4×10^4\ \mathrm{J}\end{aligned}$
答案依次为:热传递;机械;做功;$\boldsymbol{8.4×10^4}$。
解析
【分析】
要解答本题,需分模块梳理知识点:首先区分改变内能的两种方式(做功是能量转化,热传递是能量转移);其次分析热气冲金属片的能量转化,对应汽油机冲程的能量类型;最后利用吸热公式计算水吸收的热量,代入数值即可得出结果。
【解析】
1. 改变内能的方式:电热水壶的电热丝温度高于水,热量从电热丝转移到水,属于热传递改变水的内能(做功是能量形式转化,此处无形式变化,故为热传递)。
2. 能量转化:热气冲开金属片时,热气对金属片做功,自身内能减少,转化为金属片的机械能。
3. 汽油机冲程:汽油机做功冲程是燃气内能转化为活塞机械能,与上述能量转化一致,故为做功冲程。
4. 热量计算:根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$,代入$c=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$、$m=1\ \mathrm{kg}$、$\Delta t=20\ \mathrm{℃}$,得:
$Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃) × 1\ \mathrm{kg} × 20\ \mathrm{℃}=8.4×10^4\ \mathrm{J}$。
【答案】
热传递;机械;做功;$8.4×10^4$
【知识点】
内能的改变、能量转化、热量计算
【点评】
本题结合生活实例考查热学基础知识点,涵盖内能改变方式、能量转化、汽油机冲程及热量计算,属于基础题型,难度较低,学生掌握基本概念和公式即可解答。
【难度系数】
0.8
要解答本题,需分模块梳理知识点:首先区分改变内能的两种方式(做功是能量转化,热传递是能量转移);其次分析热气冲金属片的能量转化,对应汽油机冲程的能量类型;最后利用吸热公式计算水吸收的热量,代入数值即可得出结果。
【解析】
1. 改变内能的方式:电热水壶的电热丝温度高于水,热量从电热丝转移到水,属于热传递改变水的内能(做功是能量形式转化,此处无形式变化,故为热传递)。
2. 能量转化:热气冲开金属片时,热气对金属片做功,自身内能减少,转化为金属片的机械能。
3. 汽油机冲程:汽油机做功冲程是燃气内能转化为活塞机械能,与上述能量转化一致,故为做功冲程。
4. 热量计算:根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$,代入$c=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$、$m=1\ \mathrm{kg}$、$\Delta t=20\ \mathrm{℃}$,得:
$Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃) × 1\ \mathrm{kg} × 20\ \mathrm{℃}=8.4×10^4\ \mathrm{J}$。
【答案】
热传递;机械;做功;$8.4×10^4$
【知识点】
内能的改变、能量转化、热量计算
【点评】
本题结合生活实例考查热学基础知识点,涵盖内能改变方式、能量转化、汽油机冲程及热量计算,属于基础题型,难度较低,学生掌握基本概念和公式即可解答。
【难度系数】
0.8
3.油电混合动力汽车已得到广泛应用,给汽车蓄电池充电时蓄电池相当于(选填“电源”或“用电器”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,这是现象,干毛巾与用毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,这说明干毛巾带上了(选填“正”或“负”)电。
答案
解:
给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能,相当于用电器;
刚擦完车玻璃的干毛巾与玻璃摩擦后带电,可以吸引轻小的灰尘,这是摩擦起电现象;
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,根据同种电荷相互排斥的规律,干毛巾和它相互排斥,说明干毛巾带上了负电。
答案依次为:用电器;摩擦起电;负。
给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能,相当于用电器;
刚擦完车玻璃的干毛巾与玻璃摩擦后带电,可以吸引轻小的灰尘,这是摩擦起电现象;
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,根据同种电荷相互排斥的规律,干毛巾和它相互排斥,说明干毛巾带上了负电。
答案依次为:用电器;摩擦起电;负。
解析
【分析】
本题需结合电学基础概念逐一分析:1. 判断蓄电池充电时的角色,需明确电源与用电器的核心区别(电源提供电能,用电器消耗电能);2. 干毛巾吸附灰尘的现象,需回忆带电体的性质及摩擦起电的定义;3. 判断干毛巾的带电性质,需利用电荷间的相互作用规律(同种电荷相互排斥),结合已知橡胶棒的带电情况推导。
【解析】
1. 给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能,而电源是提供电能的装置,因此蓄电池相当于用电器;
2. 刚擦完车玻璃的干毛巾与玻璃摩擦后带电,带电体能够吸引轻小的灰尘,这种通过摩擦使物体带电的现象是摩擦起电现象;
3. 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,根据“同种电荷相互排斥”的规律,干毛巾与该橡胶棒相互排斥,说明干毛巾带上了负电。
【答案】
用电器;摩擦起电;负
【知识点】
用电器与电源的区分;摩擦起电;电荷间的相互作用
【点评】
本题考查初中电学的基础核心概念,涉及电路元件判断、摩擦起电现象、电荷相互作用规律,知识点单一且易理解,属于基础识记类题目,需准确记忆相关概念即可解答。
【难度系数】
0.9
本题需结合电学基础概念逐一分析:1. 判断蓄电池充电时的角色,需明确电源与用电器的核心区别(电源提供电能,用电器消耗电能);2. 干毛巾吸附灰尘的现象,需回忆带电体的性质及摩擦起电的定义;3. 判断干毛巾的带电性质,需利用电荷间的相互作用规律(同种电荷相互排斥),结合已知橡胶棒的带电情况推导。
【解析】
1. 给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能,而电源是提供电能的装置,因此蓄电池相当于用电器;
2. 刚擦完车玻璃的干毛巾与玻璃摩擦后带电,带电体能够吸引轻小的灰尘,这种通过摩擦使物体带电的现象是摩擦起电现象;
3. 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,根据“同种电荷相互排斥”的规律,干毛巾与该橡胶棒相互排斥,说明干毛巾带上了负电。
【答案】
用电器;摩擦起电;负
【知识点】
用电器与电源的区分;摩擦起电;电荷间的相互作用
【点评】
本题考查初中电学的基础核心概念,涉及电路元件判断、摩擦起电现象、电荷相互作用规律,知识点单一且易理解,属于基础识记类题目,需准确记忆相关概念即可解答。
【难度系数】
0.9
4.小明在使用电压表时错误将它串联进了电路中,如图2所示。闭合开关后电压表(选填“有”或“没有”)示数。他又拿来了一只灯泡准备接入电路,如果他想让电路中只有一只灯泡能亮,他应该用导线将这只灯泡的两端接在(选填“A、B”“A、C”或“B、C”)两点间。如果他想让电路中两只灯泡都亮,他应该用导线将这只灯泡接在(选填“A、B”“A、C”或“B、C”)两点间。如果他将灯泡接在A、C两点间,然后把电压表换成电流表,那么两只灯泡(选填“都亮”“都不亮”或“只亮一只”)。

答案
解:
电压表串联接入电路时,由于电压表内阻极大,电路中电流极小,电压表两端电压近似等于电源电压,因此电压表有示数。
若将新灯泡接在A、B两点间,新灯泡直接并联在电源两端,有电流通过而发光;原灯泡与电压表串联的支路因电压表内阻极大,几乎无电流,原灯泡不发光,满足只有一只灯泡亮的要求。
若将新灯泡接在B、C两点间,新灯泡与原灯泡串联接入电路,两只灯泡都有电流通过,因此都亮。
将灯泡接在A、C两点间,电压表换成电流表后,两只灯泡并联在电源两端,电流表测干路电流,因此两只灯泡都亮。
答案依次为:有;A、B;B、C;都亮。
电压表串联接入电路时,由于电压表内阻极大,电路中电流极小,电压表两端电压近似等于电源电压,因此电压表有示数。
若将新灯泡接在A、B两点间,新灯泡直接并联在电源两端,有电流通过而发光;原灯泡与电压表串联的支路因电压表内阻极大,几乎无电流,原灯泡不发光,满足只有一只灯泡亮的要求。
若将新灯泡接在B、C两点间,新灯泡与原灯泡串联接入电路,两只灯泡都有电流通过,因此都亮。
将灯泡接在A、C两点间,电压表换成电流表后,两只灯泡并联在电源两端,电流表测干路电流,因此两只灯泡都亮。
答案依次为:有;A、B;B、C;都亮。
解析
【分析】
要解决本题,需掌握电压表、电流表的特性及电路连接的分析逻辑:
1. 电压表内阻极大,串联在电路中时,电路电流极小,电压表两端电压近似等于电源电压,可判断其是否有示数;
2. 分析接入灯泡后电路的通路情况,判断灯泡是否有电流通过,从而确定哪部分灯泡发光;
3. 电流表内阻极小,相当于导线,替换电压表后需分析电路连接方式,判断灯泡是否有电流。
【解析】
1. 电压表串联接入电路时,由于电压表内阻极大,电路中电流几乎为零,根据U=IR,电压表两端电压近似等于电源电压,因此电压表有示数;
2. 若用导线将新灯泡接在A、B两点间:新灯泡直接并联在电源两端,有电流通过而发光;原支路为电压表与原灯泡串联,电压表内阻极大,原支路电流几乎为零,原灯泡不发光,满足“只有一只灯泡亮”的要求,因此选A、B;
3. 若用导线将新灯泡接在B、C两点间:新灯泡与原灯泡串联接入电路,电路为通路,两只灯泡都有电流通过,因此都亮,选B、C;
4. 将灯泡接在A、C两点间,电压表换成电流表后,电流表相当于导线,此时两只灯泡并联在电源两端,都有电流通过,因此两只灯泡都亮。
【答案】
有;A、B;B、C;都亮
【知识点】
电压表的使用;电流表的使用;电路连接
【点评】
本题结合电表特性考查电路分析,需掌握电表内阻特点,能正确判断不同接线下的电路通路情况,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需掌握电压表、电流表的特性及电路连接的分析逻辑:
1. 电压表内阻极大,串联在电路中时,电路电流极小,电压表两端电压近似等于电源电压,可判断其是否有示数;
2. 分析接入灯泡后电路的通路情况,判断灯泡是否有电流通过,从而确定哪部分灯泡发光;
3. 电流表内阻极小,相当于导线,替换电压表后需分析电路连接方式,判断灯泡是否有电流。
【解析】
1. 电压表串联接入电路时,由于电压表内阻极大,电路中电流几乎为零,根据U=IR,电压表两端电压近似等于电源电压,因此电压表有示数;
2. 若用导线将新灯泡接在A、B两点间:新灯泡直接并联在电源两端,有电流通过而发光;原支路为电压表与原灯泡串联,电压表内阻极大,原支路电流几乎为零,原灯泡不发光,满足“只有一只灯泡亮”的要求,因此选A、B;
3. 若用导线将新灯泡接在B、C两点间:新灯泡与原灯泡串联接入电路,电路为通路,两只灯泡都有电流通过,因此都亮,选B、C;
4. 将灯泡接在A、C两点间,电压表换成电流表后,电流表相当于导线,此时两只灯泡并联在电源两端,都有电流通过,因此两只灯泡都亮。
【答案】
有;A、B;B、C;都亮
【知识点】
电压表的使用;电流表的使用;电路连接
【点评】
本题结合电表特性考查电路分析,需掌握电表内阻特点,能正确判断不同接线下的电路通路情况,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
5.如图3所示,A、B、C、D是四个接线柱,要使灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,应把两个接线柱连接起来;如要使灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,应把两个接线柱连接起来,再把两个接线柱连接起来。

答案
解:要使灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,电流只有一条路径,依次经过两个灯泡,应把B、C两个接线柱连接起来;
要使灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,电流形成两条独立路径分别通过两个灯泡,应把A、C两个接线柱连接起来,再把B、D两个接线柱连接起来。
要使灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,电流形成两条独立路径分别通过两个灯泡,应把A、C两个接线柱连接起来,再把B、D两个接线柱连接起来。
解析
【分析】
要判断电路的连接方式,需依据串、并联电路的电流特点:串联电路中电流只有一条路径,依次经过所有用电器;并联电路中电流有多条独立路径,各用电器两端分别连接到电源两极。解题时需结合电路图,分析接线柱连接后电流的走向,确定是否符合串、并联的要求。
【解析】
1. 使$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联:电流需依次经过$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$,形成单一回路。当将B、C两个接线柱连接时,电流路径为:电源正极→C→B→$\mathrm{L}_2$→A→$\mathrm{L}_1$→电源负极,电流依次经过$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_1$,符合串联电路的特点。
2. 使$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联:电流需分为两条独立路径,分别通过$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$。当把A、C两个接线柱连接,再把B、D两个接线柱连接时,电流从电源正极流出后分为两路:一路经C→A→$\mathrm{L}_1$→电源负极;另一路经C→A→$\mathrm{L}_2$→B→D→电源负极,两条路径独立,$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端都分别连接到电源两极,符合并联电路的特点。
【答案】
B、C;A、C;B、D
【知识点】
串联电路、并联电路、电路连接
【点评】
本题通过接线柱连接考查串并联电路的判断,核心是理解串并联电路的电流路径差异,结合电路图分析即可,属于基础电路题。
【难度系数】
0.5
要判断电路的连接方式,需依据串、并联电路的电流特点:串联电路中电流只有一条路径,依次经过所有用电器;并联电路中电流有多条独立路径,各用电器两端分别连接到电源两极。解题时需结合电路图,分析接线柱连接后电流的走向,确定是否符合串、并联的要求。
【解析】
1. 使$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联:电流需依次经过$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$,形成单一回路。当将B、C两个接线柱连接时,电流路径为:电源正极→C→B→$\mathrm{L}_2$→A→$\mathrm{L}_1$→电源负极,电流依次经过$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_1$,符合串联电路的特点。
2. 使$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联:电流需分为两条独立路径,分别通过$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$。当把A、C两个接线柱连接,再把B、D两个接线柱连接时,电流从电源正极流出后分为两路:一路经C→A→$\mathrm{L}_1$→电源负极;另一路经C→A→$\mathrm{L}_2$→B→D→电源负极,两条路径独立,$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端都分别连接到电源两极,符合并联电路的特点。
【答案】
B、C;A、C;B、D
【知识点】
串联电路、并联电路、电路连接
【点评】
本题通过接线柱连接考查串并联电路的判断,核心是理解串并联电路的电流路径差异,结合电路图分析即可,属于基础电路题。
【难度系数】
0.5
登录