一、选择题
1. 电梯匀速上升过程中,电梯的 (
A.动能转化为重力势能
B.动能保持不变
C.机械能保持不变
D.重力势能保持不变
1. 电梯匀速上升过程中,电梯的 (
B
)A.动能转化为重力势能
B.动能保持不变
C.机械能保持不变
D.重力势能保持不变
答案
1.B
解析
【分析】首先明确动能、重力势能、机械能的决定因素:动能与物体的质量和速度有关,重力势能与物体的质量和高度有关,机械能是动能与势能的总和。电梯匀速上升时,先根据运动状态判断速度、高度的变化,再结合质量不变的条件,逐一分析各能量的变化,最后排除错误选项得出答案。
【解析】电梯匀速上升过程中,电梯的质量不变,速度不变,根据动能的决定因素(质量和速度),可知动能保持不变,故B选项正确;电梯上升时高度增加,质量不变,重力势能增大,故D选项错误;动能不变、重力势能增大,而机械能=动能+重力势能,因此机械能增大,故C选项错误;此过程中动能未发生变化,不存在动能转化为重力势能的情况,故A选项错误。
【答案】B
【知识点】动能、重力势能、机械能
【点评】本题考查动能、重力势能及机械能的变化判断,属于基础概念题,只需牢记各能量的影响因素,结合运动状态分析即可,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】电梯匀速上升过程中,电梯的质量不变,速度不变,根据动能的决定因素(质量和速度),可知动能保持不变,故B选项正确;电梯上升时高度增加,质量不变,重力势能增大,故D选项错误;动能不变、重力势能增大,而机械能=动能+重力势能,因此机械能增大,故C选项错误;此过程中动能未发生变化,不存在动能转化为重力势能的情况,故A选项错误。
【答案】B
【知识点】动能、重力势能、机械能
【点评】本题考查动能、重力势能及机械能的变化判断,属于基础概念题,只需牢记各能量的影响因素,结合运动状态分析即可,难度较低。
【难度系数】0.7
2.在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示.下列说法中正确的是
(

A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
(
B
)A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
答案
2.B
解析
【分析】
要解决本题,需明确皮球下落、落地过程的能量转化关系,以及圆斑大小与形变程度、下落高度的联系:
1. 皮球下落时,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能,据此判断选项A;
2. 皮球落地形变时,速度减小、弹性形变增大,动能转化为弹性势能,据此判断选项B;
3. 圆斑大小反映皮球形变程度,形变越大则弹性势能越大,对应初始重力势能越大、下落高度越高,据此判断选项C、D。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:皮球下落过程中,质量不变,高度减小导致重力势能减小,速度增大导致动能增大,因此是重力势能转化为动能,而非动能转化为重力势能,A错误。
选项B:皮球落地发生形变时,速度减小使动能减小,弹性形变程度增大使弹性势能增大,因此动能转化为弹性势能,B正确。
选项C:圆斑越大,说明皮球弹性形变程度越大,弹性势能越大,而弹性势能由下落时的重力势能转化而来,重力势能越大则下落高度越高。图中圆斑A比B大,说明形成圆斑A时皮球从更高处下落,C错误。
选项D:圆斑A更大,说明皮球接触地面后形变程度更大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械能转化;势能的影响因素
【点评】
本题结合生活现象考查机械能转化规律,需理解能量转化方向及形变与弹性势能的关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需明确皮球下落、落地过程的能量转化关系,以及圆斑大小与形变程度、下落高度的联系:
1. 皮球下落时,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能,据此判断选项A;
2. 皮球落地形变时,速度减小、弹性形变增大,动能转化为弹性势能,据此判断选项B;
3. 圆斑大小反映皮球形变程度,形变越大则弹性势能越大,对应初始重力势能越大、下落高度越高,据此判断选项C、D。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:皮球下落过程中,质量不变,高度减小导致重力势能减小,速度增大导致动能增大,因此是重力势能转化为动能,而非动能转化为重力势能,A错误。
选项B:皮球落地发生形变时,速度减小使动能减小,弹性形变程度增大使弹性势能增大,因此动能转化为弹性势能,B正确。
选项C:圆斑越大,说明皮球弹性形变程度越大,弹性势能越大,而弹性势能由下落时的重力势能转化而来,重力势能越大则下落高度越高。图中圆斑A比B大,说明形成圆斑A时皮球从更高处下落,C错误。
选项D:圆斑A更大,说明皮球接触地面后形变程度更大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
机械能转化;势能的影响因素
【点评】
本题结合生活现象考查机械能转化规律,需理解能量转化方向及形变与弹性势能的关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
3. 下列实例中,属于内能转化为机械能的是 (
A.冬天,人们常常搓手取暖
B.烧开水时,水蒸气将壶盖顶起
C.钻木取火
D.用打气筒给篮球打气时筒壁温度升高
B
)A.冬天,人们常常搓手取暖
B.烧开水时,水蒸气将壶盖顶起
C.钻木取火
D.用打气筒给篮球打气时筒壁温度升高
答案
3.B
解析
【分析】
要判断实例是否属于内能转化为机械能,需明确:内能转化为机械能的核心是消耗内能、获得机械能,即内能减少,机械能增加。解题时需逐个分析每个选项的能量转化过程,对比是否符合该转化类型。
【解析】
A选项:搓手取暖是通过克服摩擦做功,将机械能转化为手的内能,不符合内能转化为机械能的要求;
B选项:烧开水时,高温水蒸气推动壶盖做功,水蒸气的内能减少,壶盖的机械能增加,属于内能转化为机械能,符合要求;
C选项:钻木取火是通过克服摩擦做功,将机械能转化为木头的内能,不符合要求;
D选项:用打气筒打气时,压缩气体、克服摩擦做功,将机械能转化为筒壁的内能,使筒壁温度升高,不符合要求。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
内能与机械能的转化、做功改变物体内能
【点评】
本题考查常见实例中能量转化的判断,属于基础题型,需学生掌握不同形式能量转化的特点,区分做功过程中能量的转化方向,难度较低。
【难度系数】
0.7
要判断实例是否属于内能转化为机械能,需明确:内能转化为机械能的核心是消耗内能、获得机械能,即内能减少,机械能增加。解题时需逐个分析每个选项的能量转化过程,对比是否符合该转化类型。
【解析】
A选项:搓手取暖是通过克服摩擦做功,将机械能转化为手的内能,不符合内能转化为机械能的要求;
B选项:烧开水时,高温水蒸气推动壶盖做功,水蒸气的内能减少,壶盖的机械能增加,属于内能转化为机械能,符合要求;
C选项:钻木取火是通过克服摩擦做功,将机械能转化为木头的内能,不符合要求;
D选项:用打气筒打气时,压缩气体、克服摩擦做功,将机械能转化为筒壁的内能,使筒壁温度升高,不符合要求。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
内能与机械能的转化、做功改变物体内能
【点评】
本题考查常见实例中能量转化的判断,属于基础题型,需学生掌握不同形式能量转化的特点,区分做功过程中能量的转化方向,难度较低。
【难度系数】
0.7
4.现有甲、乙两个物体,测得它们在一定质量下温度升高$1°C$时吸收的热量,根据测得的数值绘制成直方图(如图),则下列判断正确的是 (

A.甲的比热容较大
B.乙的比热容较大
C.甲、乙的比热容一样大
D.乙的比热容是甲的4倍
B
)A.甲的比热容较大
B.乙的比热容较大
C.甲、乙的比热容一样大
D.乙的比热容是甲的4倍
答案
4.B
解析
【分析】
要判断甲、乙的比热容大小,需利用比热容公式$ c = \frac{Q}{m\Delta t} $。题目中温度升高$1° C$,即$\Delta t=1° C$,因此比热容$c$等于吸收的热量$Q$与质量$m$的比值。首先从直方图中读取甲、乙的质量和吸收的热量,再代入公式计算两者的比热容,比较大小即可得出结论。
【解析】
根据题意,温度升高$\Delta t=1° C$,比热容公式为$ c = \frac{Q}{m\Delta t} $。
从直方图读取数据:
甲物体:质量$ m_甲=4\ \mathrm{kg} $,吸收热量$ Q_甲=1×10^3\ \mathrm{J} $;
乙物体:质量$ m_乙=4\ \mathrm{kg} $,吸收热量$ Q_乙=5×10^3\ \mathrm{J} $。
计算比热容:
甲的比热容:$ c_甲 = \frac{Q_甲}{m_甲\Delta t} = \frac{1×10^3\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{kg} × 1° C} = 250\ \mathrm{J/(kg·℃)} $;
乙的比热容:$ c_乙 = \frac{Q_乙}{m_乙\Delta t} = \frac{5×10^3\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{kg} × 1° C} = 1250\ \mathrm{J/(kg·℃)} $。
比较得$ c_乙 > c_甲 $,即乙的比热容较大。
【答案】
B
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题结合直方图考查比热容公式的应用,核心是准确读取图中质量和热量数据,代入公式计算比较,难度适中,需掌握比热容定义式。
【难度系数】
0.5
要判断甲、乙的比热容大小,需利用比热容公式$ c = \frac{Q}{m\Delta t} $。题目中温度升高$1° C$,即$\Delta t=1° C$,因此比热容$c$等于吸收的热量$Q$与质量$m$的比值。首先从直方图中读取甲、乙的质量和吸收的热量,再代入公式计算两者的比热容,比较大小即可得出结论。
【解析】
根据题意,温度升高$\Delta t=1° C$,比热容公式为$ c = \frac{Q}{m\Delta t} $。
从直方图读取数据:
甲物体:质量$ m_甲=4\ \mathrm{kg} $,吸收热量$ Q_甲=1×10^3\ \mathrm{J} $;
乙物体:质量$ m_乙=4\ \mathrm{kg} $,吸收热量$ Q_乙=5×10^3\ \mathrm{J} $。
计算比热容:
甲的比热容:$ c_甲 = \frac{Q_甲}{m_甲\Delta t} = \frac{1×10^3\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{kg} × 1° C} = 250\ \mathrm{J/(kg·℃)} $;
乙的比热容:$ c_乙 = \frac{Q_乙}{m_乙\Delta t} = \frac{5×10^3\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{kg} × 1° C} = 1250\ \mathrm{J/(kg·℃)} $。
比较得$ c_乙 > c_甲 $,即乙的比热容较大。
【答案】
B
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题结合直方图考查比热容公式的应用,核心是准确读取图中质量和热量数据,代入公式计算比较,难度适中,需掌握比热容定义式。
【难度系数】
0.5
5. 在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常 (

A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
D
)A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
答案
5.D
解析
【分析】
要解决这道题,需明确海陆风的形成原因:陆地与海水的比热容不同,导致昼夜海陆温度差异,进而形成气压差异,产生空气流动。首先观察图中低空气流的方向:低空气流从陆地流向海洋,说明陆地气压高、海洋气压低;结合热力环流规律,气压高的区域温度低,气压低的区域温度高,因此此时陆地温度低、海洋温度高,对应夜晚的情况(夜晚陆地降温快,温度低于海洋),据此判断选项。
【解析】
海陆风的形成基于海陆热力性质差异(比热容差异):陆地比热容小于海水,白天陆地升温快、温度高,夜晚陆地降温快、温度低。
图中低空气流方向为从陆地流向海洋,说明陆地近地面气压高,海洋近地面气压低;根据“近地面气压与温度负相关”,可知此时陆地温度低,海洋温度高,对应夜晚的情况。因此符合的是“发生在夜晚,且海水温度较高”,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
比热容、海陆热力环流
【点评】
本题考查海陆风的形成原理,核心是利用比热容差异分析海陆温度与气压的关系,属于基础题型,需掌握热力环流的基本逻辑。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确海陆风的形成原因:陆地与海水的比热容不同,导致昼夜海陆温度差异,进而形成气压差异,产生空气流动。首先观察图中低空气流的方向:低空气流从陆地流向海洋,说明陆地气压高、海洋气压低;结合热力环流规律,气压高的区域温度低,气压低的区域温度高,因此此时陆地温度低、海洋温度高,对应夜晚的情况(夜晚陆地降温快,温度低于海洋),据此判断选项。
【解析】
海陆风的形成基于海陆热力性质差异(比热容差异):陆地比热容小于海水,白天陆地升温快、温度高,夜晚陆地降温快、温度低。
图中低空气流方向为从陆地流向海洋,说明陆地近地面气压高,海洋近地面气压低;根据“近地面气压与温度负相关”,可知此时陆地温度低,海洋温度高,对应夜晚的情况。因此符合的是“发生在夜晚,且海水温度较高”,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
比热容、海陆热力环流
【点评】
本题考查海陆风的形成原理,核心是利用比热容差异分析海陆温度与气压的关系,属于基础题型,需掌握热力环流的基本逻辑。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是
(

(
A
)答案
6.A
解析
【分析】
要判断排球的运动轨迹,需结合机械能的变化规律:排球下落和弹起过程中,会因空气阻力、地面的缓冲作用消耗机械能,因此弹起的高度会逐渐降低。草地的缓冲效果比水泥地面更强,排球落在草地上时能量损失更多,弹起高度更低;落在水泥地面时,能量损失相对较少,弹起高度比在草地上弹起的高度更高,且整体弹起高度呈逐渐下降趋势。
【解析】
排球从空中下落,先后在草地、水泥地面弹起,过程中机械能持续减少,故每次弹起的高度应逐渐降低。由于草地的缓冲作用更大,排球在草地上的能量损失更多,因此草地上弹起的高度低于水泥地面上弹起的高度。逐一分析选项:
A选项:草地上弹起高度,水泥地面上弹起高度更高,后续弹起高度逐渐降低,符合能量变化规律;
B选项:水泥地面上弹起高度与草地上相近,不符合不同地面能量损失的差异;
C选项:水泥地面上弹起高度高于草地上,且整体高度变化不符合实际;
D选项:水泥地面上弹起高度过高,存在额外的异常轨迹,不符合规律。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化、能量损失
【点评】
本题结合实际运动场景考查机械能的变化,需理解不同地面缓冲作用对能量损耗的影响,属于基础力学应用题目,注重理论与实际的结合。
【难度系数】
0.3
要判断排球的运动轨迹,需结合机械能的变化规律:排球下落和弹起过程中,会因空气阻力、地面的缓冲作用消耗机械能,因此弹起的高度会逐渐降低。草地的缓冲效果比水泥地面更强,排球落在草地上时能量损失更多,弹起高度更低;落在水泥地面时,能量损失相对较少,弹起高度比在草地上弹起的高度更高,且整体弹起高度呈逐渐下降趋势。
【解析】
排球从空中下落,先后在草地、水泥地面弹起,过程中机械能持续减少,故每次弹起的高度应逐渐降低。由于草地的缓冲作用更大,排球在草地上的能量损失更多,因此草地上弹起的高度低于水泥地面上弹起的高度。逐一分析选项:
A选项:草地上弹起高度,水泥地面上弹起高度更高,后续弹起高度逐渐降低,符合能量变化规律;
B选项:水泥地面上弹起高度与草地上相近,不符合不同地面能量损失的差异;
C选项:水泥地面上弹起高度高于草地上,且整体高度变化不符合实际;
D选项:水泥地面上弹起高度过高,存在额外的异常轨迹,不符合规律。
【答案】
A
【知识点】
机械能转化、能量损失
【点评】
本题结合实际运动场景考查机械能的变化,需理解不同地面缓冲作用对能量损耗的影响,属于基础力学应用题目,注重理论与实际的结合。
【难度系数】
0.3
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