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1. 手机中的芯片所用的主要材料是
半导体
（选填“半导体”或“超导体”），用充电器给手机电池充电时，该电池在电路中是用电器
（选填“电源”或“用电器”）。答案
1. 半导体 用电器
解析
【分析】
这道题考查生活中物理知识的应用，解题分两步：第一步回忆芯片的制作材料，半导体的电学特性适合制作集成电路芯片，超导体的特性不适用；第二步判断充电时电池的角色，充电时电池消耗电能，属于用电器，电源是提供电能的装置，据此填空。
【解析】
1. 芯片材料：半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，具备适合制作集成电路的电学特性，是手机芯片的主要材料；超导体电阻为零，无法用于芯片制作，故第一空填半导体。
2. 充电时电池的角色：充电器给手机电池充电时，电池消耗电能，将电能转化为化学能储存，电路中消耗电能的装置是用电器，因此第二空填用电器。
【答案】
半导体；用电器
【知识点】
半导体的应用；电路元件的判断
【点评】
本题结合生活中的手机应用考查基础物理常识，难度较低，侧重对基础知识的理解与应用，属于易得分题。
【难度系数】
0.9
这道题考查生活中物理知识的应用，解题分两步：第一步回忆芯片的制作材料，半导体的电学特性适合制作集成电路芯片，超导体的特性不适用；第二步判断充电时电池的角色，充电时电池消耗电能，属于用电器，电源是提供电能的装置，据此填空。
【解析】
1. 芯片材料：半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，具备适合制作集成电路的电学特性，是手机芯片的主要材料；超导体电阻为零，无法用于芯片制作，故第一空填半导体。
2. 充电时电池的角色：充电器给手机电池充电时，电池消耗电能，将电能转化为化学能储存，电路中消耗电能的装置是用电器，因此第二空填用电器。
【答案】
半导体；用电器
【知识点】
半导体的应用；电路元件的判断
【点评】
本题结合生活中的手机应用考查基础物理常识，难度较低，侧重对基础知识的理解与应用，属于易得分题。
【难度系数】
0.9
2. 2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在距离地面约6 km的高度时，露出反推发动机，并在距离地面1 m左右时，四台着陆反推发动机同时点火，返回舱进一步减速，最终以1~2 m/s的速度安全着陆。返回舱在降落过程中机械能
减小
（选填“增大”“减小”或“不变”）。答案
2. 减小
解析
【分析】
要判断返回舱降落过程中机械能的变化，需明确机械能是动能与重力势能的总和，需分别分析动能、重力势能的变化，同时考虑外力做功对机械能的影响：返回舱降落时，速度减小、高度降低，且反推发动机产生的阻力会消耗机械能，因此机械能整体减小。
【解析】
机械能是动能与重力势能的总和。返回舱降落过程中：①速度从较大值减小到1~2 m/s，质量不变，动能减小；②高度不断降低，质量不变，重力势能减小；③反推发动机点火时，阻力对返回舱做功，机械能转化为内能，因此机械能（动能+重力势能）整体减小。
【答案】
减小
【知识点】
机械能及其转化；动能与势能的变化
【点评】
本题考查机械能变化的判断，核心是掌握机械能的组成及影响因素，结合实际过程分析动能、势能的变化和外力做功情况即可得出结论，属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.6
要判断返回舱降落过程中机械能的变化，需明确机械能是动能与重力势能的总和，需分别分析动能、重力势能的变化，同时考虑外力做功对机械能的影响：返回舱降落时，速度减小、高度降低，且反推发动机产生的阻力会消耗机械能，因此机械能整体减小。
【解析】
机械能是动能与重力势能的总和。返回舱降落过程中：①速度从较大值减小到1~2 m/s，质量不变，动能减小；②高度不断降低，质量不变，重力势能减小；③反推发动机点火时，阻力对返回舱做功，机械能转化为内能，因此机械能（动能+重力势能）整体减小。
【答案】
减小
【知识点】
机械能及其转化；动能与势能的变化
【点评】
本题考查机械能变化的判断，核心是掌握机械能的组成及影响因素，结合实际过程分析动能、势能的变化和外力做功情况即可得出结论，属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.6
3. 如图1所示，用$F=200\ \mathrm{N}$的拉力，把重$G=300\ \mathrm{N}$的物体在10 s内匀速提升2 m，不计绳重和摩擦，则该滑轮组的机械效率为
75%
。答案
3. 75%
解析
【分析】
要计算滑轮组的机械效率，需利用公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$。其中有用功是提升物体做的功，即$W_{有用}=Gh$；总功是拉力做的功，即$W_{总}=Fs$。首先确定滑轮组承担物重的绳子段数$n$，结合已知条件可推得$n=2$，进而求出绳子自由端移动距离$s=nh$，再分别计算有用功和总功，最后代入公式求解机械效率。
【解析】
1. 计算有用功：$W_{有用}=Gh=300\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{J}$；
2. 确定绳子段数$n=2$，绳子自由端移动距离：$s=nh=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$；
3. 计算总功：$W_{总}=Fs=200\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=800\ \mathrm{J}$；
4. 计算机械效率：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{600\ \mathrm{J}}{800\ \mathrm{J}}×100\%=75\%$。
【答案】
75%
【知识点】
滑轮组机械效率、有用功与总功
【点评】
本题是滑轮组机械效率的基础计算题，核心是掌握有用功、总功的计算方法及机械效率公式的应用，属于基础巩固类题目。
【难度系数】
0.7
要计算滑轮组的机械效率，需利用公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$。其中有用功是提升物体做的功，即$W_{有用}=Gh$；总功是拉力做的功，即$W_{总}=Fs$。首先确定滑轮组承担物重的绳子段数$n$，结合已知条件可推得$n=2$，进而求出绳子自由端移动距离$s=nh$，再分别计算有用功和总功，最后代入公式求解机械效率。
【解析】
1. 计算有用功：$W_{有用}=Gh=300\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=600\ \mathrm{J}$；
2. 确定绳子段数$n=2$，绳子自由端移动距离：$s=nh=2×2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$；
3. 计算总功：$W_{总}=Fs=200\ \mathrm{N}×4\ \mathrm{m}=800\ \mathrm{J}$；
4. 计算机械效率：$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{600\ \mathrm{J}}{800\ \mathrm{J}}×100\%=75\%$。
【答案】
75%
【知识点】
滑轮组机械效率、有用功与总功
【点评】
本题是滑轮组机械效率的基础计算题，核心是掌握有用功、总功的计算方法及机械效率公式的应用，属于基础巩固类题目。
【难度系数】
0.7
4. 如图2所示，小明同学把重为1000 N的物体匀速拉到斜面顶端，斜面长5 m，高2 m，实际拉力为500 N。那么，物体与斜面之间的摩擦力是
100
N。答案
4. 100
解析
【分析】
要解决这个问题，需明确斜面做功的相关概念：拉力做的功是总功，克服物体重力做的功是有用功，克服斜面摩擦力做的功是额外功，且额外功等于总功与有用功的差，额外功又等于摩擦力乘以斜面长度。解题思路为：先分别计算总功和有用功，再求出额外功，最后通过额外功与摩擦力的关系计算摩擦力大小。
【解析】
1. 计算总功：拉力做的总功 $ W_{\mathrm{总}} = Fs = 500\,\mathrm{N} × 5\,\mathrm{m} = 2500\,\mathrm{J} $；
2. 计算有用功：克服物体重力做的有用功 $ W_{\mathrm{有}} = Gh = 1000\,\mathrm{N} × 2\,\mathrm{m} = 2000\,\mathrm{J} $；
3. 计算额外功：额外功是克服摩擦力做的功，即 $ W_{\mathrm{额}} = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{有}} = 2500\,\mathrm{J} - 2000\,\mathrm{J} = 500\,\mathrm{J} $；
4. 求摩擦力：由 $ W_{\mathrm{额}} = fs $，得摩擦力 $ f = \frac{W_{\mathrm{额}}}{s} = \frac{500\,\mathrm{J}}{5\,\mathrm{m}} = 100\,\mathrm{N} $。
【答案】
100
【知识点】
有用功与额外功、斜面的功的计算
【点评】
本题考查斜面做功的基本计算，核心是区分总功、有用功和额外功，理解斜面额外功的来源为摩擦力，属于简单机械部分的基础应用题，难度适中，只要掌握相关公式即可正确解答。
【难度系数】
0.7
要解决这个问题，需明确斜面做功的相关概念：拉力做的功是总功，克服物体重力做的功是有用功，克服斜面摩擦力做的功是额外功，且额外功等于总功与有用功的差，额外功又等于摩擦力乘以斜面长度。解题思路为：先分别计算总功和有用功，再求出额外功，最后通过额外功与摩擦力的关系计算摩擦力大小。
【解析】
1. 计算总功：拉力做的总功 $ W_{\mathrm{总}} = Fs = 500\,\mathrm{N} × 5\,\mathrm{m} = 2500\,\mathrm{J} $；
2. 计算有用功：克服物体重力做的有用功 $ W_{\mathrm{有}} = Gh = 1000\,\mathrm{N} × 2\,\mathrm{m} = 2000\,\mathrm{J} $；
3. 计算额外功：额外功是克服摩擦力做的功，即 $ W_{\mathrm{额}} = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{有}} = 2500\,\mathrm{J} - 2000\,\mathrm{J} = 500\,\mathrm{J} $；
4. 求摩擦力：由 $ W_{\mathrm{额}} = fs $，得摩擦力 $ f = \frac{W_{\mathrm{额}}}{s} = \frac{500\,\mathrm{J}}{5\,\mathrm{m}} = 100\,\mathrm{N} $。
【答案】
100
【知识点】
有用功与额外功、斜面的功的计算
【点评】
本题考查斜面做功的基本计算，核心是区分总功、有用功和额外功，理解斜面额外功的来源为摩擦力，属于简单机械部分的基础应用题，难度适中，只要掌握相关公式即可正确解答。
【难度系数】
0.7
5. “湿地是地球之肾，湿地开发要以生态保护为主”，近几年来全国多地经过生态修复和系统治理，湖泊水面不断扩大，水质持续改善。湿地能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度的主要原因是水的
比热容
大。答案
5. 比热容
解析
【分析】
要解决这个问题，需结合水的物理特性分析：调节温度的核心是物质吸放热时温度变化的幅度，而水的比热容是决定温度变化幅度的关键物理量。相同质量的水与其他物质相比，吸放热相同时，水的温度变化更小，因此能调节环境温度，由此可确定答案。
【解析】
湿地中存在大量的水，根据热量计算公式$Q = cm\Delta t$，当质量相同的水和其他物质吸收或放出相同热量时，由于水的比热容$c$较大，水的温度变化$\Delta t$较小，所以能有效调节周围环境的温度，因此湿地调节温度的主要原因是水的比热容大。
【答案】
比热容
【知识点】
比热容
【点评】
本题结合湿地生态的实际场景，考查水的比热容大这一基础物理特性的应用，体现了物理知识与生活实际的联系，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
要解决这个问题，需结合水的物理特性分析：调节温度的核心是物质吸放热时温度变化的幅度，而水的比热容是决定温度变化幅度的关键物理量。相同质量的水与其他物质相比，吸放热相同时，水的温度变化更小，因此能调节环境温度，由此可确定答案。
【解析】
湿地中存在大量的水，根据热量计算公式$Q = cm\Delta t$，当质量相同的水和其他物质吸收或放出相同热量时，由于水的比热容$c$较大，水的温度变化$\Delta t$较小，所以能有效调节周围环境的温度，因此湿地调节温度的主要原因是水的比热容大。
【答案】
比热容
【知识点】
比热容
【点评】
本题结合湿地生态的实际场景，考查水的比热容大这一基础物理特性的应用，体现了物理知识与生活实际的联系，属于基础题型。
【难度系数】
0.8
6. 把标有“6 V，6 W”的灯$\mathrm{L}_1$和“6 V，4 W”的灯$\mathrm{L}_2$串联后接在电源电压为6 V的电路中，
$\mathrm{L}_2$
（选填“$\mathrm{L}_1$”或“$\mathrm{L}_2$”）实际功率大。答案
6. $\mathrm{L}_2$
解析
【分析】
要判断串联后哪个灯的实际功率大，需先根据两灯的额定电压和额定功率计算各自的电阻；由于串联电路中电流处处相等，实际功率可利用公式$P=I^2R$比较，电流相同时，电阻越大，实际功率越大，因此只需比较两灯电阻大小即可得出结论。
【解析】
1. 计算两灯的电阻：根据公式$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$，
灯$\mathrm{L}_1$的电阻：$R_1=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega$；
灯$\mathrm{L}_2$的电阻：$R_2=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{4\ \mathrm{W}}=9\ \Omega$。
2. 串联电路中电流$I$处处相等，实际功率公式为$P=I^2R$，因为$R_2 ＞ R_1$，所以$P_{2实} ＞ P_{1实}$，即$\mathrm{L}_2$的实际功率更大。
【答案】
$\mathrm{L}_2$
【知识点】
电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题考查串联电路中实际功率的比较，核心是利用额定参数计算电阻，结合串联电流相等的特点，通过$P=I^2R$判断实际功率大小，属于基础电功率应用题型。
【难度系数】
0.6
要判断串联后哪个灯的实际功率大，需先根据两灯的额定电压和额定功率计算各自的电阻；由于串联电路中电流处处相等，实际功率可利用公式$P=I^2R$比较，电流相同时，电阻越大，实际功率越大，因此只需比较两灯电阻大小即可得出结论。
【解析】
1. 计算两灯的电阻：根据公式$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$，
灯$\mathrm{L}_1$的电阻：$R_1=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega$；
灯$\mathrm{L}_2$的电阻：$R_2=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{4\ \mathrm{W}}=9\ \Omega$。
2. 串联电路中电流$I$处处相等，实际功率公式为$P=I^2R$，因为$R_2 ＞ R_1$，所以$P_{2实} ＞ P_{1实}$，即$\mathrm{L}_2$的实际功率更大。
【答案】
$\mathrm{L}_2$
【知识点】
电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题考查串联电路中实际功率的比较，核心是利用额定参数计算电阻，结合串联电流相等的特点，通过$P=I^2R$判断实际功率大小，属于基础电功率应用题型。
【难度系数】
0.6
7. 如图3所示，电源电压恒定。当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比$U_{甲}:U_{乙}=5:2$；则两电阻之比$R_{1}:R_{2}$为
$3:2$
。答案
7. $3:2$
解析
【分析】
首先判断电路连接方式：当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合，甲、乙为电压表时，电压表相当于开路，因此$\mathrm{R}_{1}$与$\mathrm{R}_{2}$串联；接着确定电表测量对象：甲电压表测$\mathrm{R}_{1}$和$\mathrm{R}_{2}$的总电压，乙电压表测$\mathrm{R}_{2}$两端的电压；最后利用串联电路的分压规律（串联电路中电压之比等于电阻之比）计算两电阻的比值。
【解析】
当$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合，甲、乙为电压表时，$\mathrm{R}_{1}$与$\mathrm{R}_{2}$串联，甲测总电压$U_{\mathrm{总}}$，乙测$\mathrm{R}_{2}$两端电压$U_{2}$。
已知$U_{甲}:U_{乙}=5:2$，设$U_{甲}=5k$，$U_{乙}=2k$，则$\mathrm{R}_{1}$两端电压$U_{1}=U_{甲}-U_{乙}=5k-2k=3k$。
串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得$R=\frac{U}{I}$，因此：
$\frac{R_{1}}{R_{2}}=\frac{\frac{U_{1}}{I}}{\frac{U_{2}}{I}}=\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{3k}{2k}=\frac{3}{2}$，即$R_{1}:R_{2}=3:2$。
【答案】
$3:2$
【知识点】
串联电路的电压规律、欧姆定律的应用
【点评】
本题考查串联电路分压规律的基础应用，核心是正确判断电路连接方式和电压表的测量对象，属于电学基础题，难度较低。
【难度系数】
0.7
首先判断电路连接方式：当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合，甲、乙为电压表时，电压表相当于开路，因此$\mathrm{R}_{1}$与$\mathrm{R}_{2}$串联；接着确定电表测量对象：甲电压表测$\mathrm{R}_{1}$和$\mathrm{R}_{2}$的总电压，乙电压表测$\mathrm{R}_{2}$两端的电压；最后利用串联电路的分压规律（串联电路中电压之比等于电阻之比）计算两电阻的比值。
【解析】
当$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合，甲、乙为电压表时，$\mathrm{R}_{1}$与$\mathrm{R}_{2}$串联，甲测总电压$U_{\mathrm{总}}$，乙测$\mathrm{R}_{2}$两端电压$U_{2}$。
已知$U_{甲}:U_{乙}=5:2$，设$U_{甲}=5k$，$U_{乙}=2k$，则$\mathrm{R}_{1}$两端电压$U_{1}=U_{甲}-U_{乙}=5k-2k=3k$。
串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得$R=\frac{U}{I}$，因此：
$\frac{R_{1}}{R_{2}}=\frac{\frac{U_{1}}{I}}{\frac{U_{2}}{I}}=\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{3k}{2k}=\frac{3}{2}$，即$R_{1}:R_{2}=3:2$。
【答案】
$3:2$
【知识点】
串联电路的电压规律、欧姆定律的应用
【点评】
本题考查串联电路分压规律的基础应用，核心是正确判断电路连接方式和电压表的测量对象，属于电学基础题，难度较低。
【难度系数】
0.7
8. 如图4所示，小明家的数字电能表的盘面标有“1 600 imp/(kW·h)”，他要用这个电能表来测一台电冰箱的实际功率。为此他在其他用电器都关闭的条件下，测得电冰箱启动工作0.5 h后自动停机的过程中，指示灯闪烁96次，则该电冰箱在此时间工作时消耗的电能为
$2.16×10^5\ \mathrm{J}$(或$0.06\ \mathrm{kW·h}$)
，实际功率为120
W。答案
8. $2.16×10^5\ \mathrm{J}$(或$0.06\ \mathrm{kW·h}$) 120
解析
【分析】首先明确电能表参数“1600 imp/(kW·h)”的物理意义：每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁1600次。要计算电冰箱消耗的电能，可根据闪烁次数与参数的关系求出；再根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$计算实际功率，计算时需注意单位统一。
【解析】
1. 计算电冰箱消耗的电能：
已知电能表参数为$1600\ \mathrm{imp/(kW·h)}$，即每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能，指示灯闪烁1600次。当指示灯闪烁96次时，消耗的电能：
$W=\frac{96\ \mathrm{imp}}{1600\ \mathrm{imp/(kW·h)}}=0.06\ \mathrm{kW·h}$，换算为焦耳：$W=0.06×3.6×10^6\ \mathrm{J}=2.16×10^5\ \mathrm{J}$。
2. 计算电冰箱的实际功率：
工作时间$t=0.5\ \mathrm{h}$，根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$：
$P=\frac{0.06\ \mathrm{kW·h}}{0.5\ \mathrm{h}}=0.12\ \mathrm{kW}=120\ \mathrm{W}$。
【答案】
$2.16×10^5\ \mathrm{J}$（或$0.06\ \mathrm{kW·h}$）；120
【知识点】
电能表参数应用、电能计算、电功率计算
【点评】
本题考查电能表的实际应用，核心是理解“imp/(kW·h)”的含义，计算时需注意单位换算，属于基础电学计算题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
【解析】
1. 计算电冰箱消耗的电能：
已知电能表参数为$1600\ \mathrm{imp/(kW·h)}$，即每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能，指示灯闪烁1600次。当指示灯闪烁96次时，消耗的电能：
$W=\frac{96\ \mathrm{imp}}{1600\ \mathrm{imp/(kW·h)}}=0.06\ \mathrm{kW·h}$，换算为焦耳：$W=0.06×3.6×10^6\ \mathrm{J}=2.16×10^5\ \mathrm{J}$。
2. 计算电冰箱的实际功率：
工作时间$t=0.5\ \mathrm{h}$，根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$：
$P=\frac{0.06\ \mathrm{kW·h}}{0.5\ \mathrm{h}}=0.12\ \mathrm{kW}=120\ \mathrm{W}$。
【答案】
$2.16×10^5\ \mathrm{J}$（或$0.06\ \mathrm{kW·h}$）；120
【知识点】
电能表参数应用、电能计算、电功率计算
【点评】
本题考查电能表的实际应用，核心是理解“imp/(kW·h)”的含义，计算时需注意单位换算，属于基础电学计算题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
