1. 卡车在平直的公路上10 s匀速行驶160 m,若此时卡车所受牵引力为5 000 N,则这段时间内牵引力所做的功为
$8×10^5$
J,牵引力的功率是$8×10^4$
W。答案
1. 牵引力做功为$8×10^5\ \mathrm{J}$,牵引力的功率是$8×10^4\ \mathrm{W}$
解析
【分析】要解决这道题,需掌握功和功率的计算公式:牵引力做功利用公式$W=Fs$,其中$F$为牵引力,$s$为牵引力方向上移动的距离;牵引力功率可通过$P=\frac{W}{t}$(或$P=Fv$)计算,先明确各物理量的数值,再代入公式运算即可。
【解析】1. 计算牵引力做功:根据功的公式$W=Fs$,代入数据$F=5000\ \mathrm{N}$,$s=160\ \mathrm{m}$,得$W=5000\ \mathrm{N}×160\ \mathrm{m}=8×10^5\ \mathrm{J}$;2. 计算牵引力的功率:先算功$W=8×10^5\ \mathrm{J}$,时间$t=10\ \mathrm{s}$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,得$P=\frac{8×10^5\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=8×10^4\ \mathrm{W}$。
【答案】$8×10^5$;$8×10^4$
【知识点】功的计算、功率的计算
【点评】本题考查功和功率的基础计算,属于力学常规题型,只要牢记公式并正确代入数据就能解答,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1. 计算牵引力做功:根据功的公式$W=Fs$,代入数据$F=5000\ \mathrm{N}$,$s=160\ \mathrm{m}$,得$W=5000\ \mathrm{N}×160\ \mathrm{m}=8×10^5\ \mathrm{J}$;2. 计算牵引力的功率:先算功$W=8×10^5\ \mathrm{J}$,时间$t=10\ \mathrm{s}$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,得$P=\frac{8×10^5\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=8×10^4\ \mathrm{W}$。
【答案】$8×10^5$;$8×10^4$
【知识点】功的计算、功率的计算
【点评】本题考查功和功率的基础计算,属于力学常规题型,只要牢记公式并正确代入数据就能解答,难度较低。
【难度系数】0.8
2. 将丝绸摩擦过的玻璃棒接触某个已经带电的验电器,验电器金属箔张开角度增大,则该验电器原来带
正
电荷。答案
2. 正
解析
【分析】
首先明确丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,且金属箔张开角度与所带电荷量有关,电荷量越多,张开角度越大。当带正电的玻璃棒接触验电器后,金属箔张开角度增大,说明验电器所带电荷量增加,因此验电器原来带的电荷与玻璃棒所带电荷是同种电荷,即正电荷。
【解析】
1. 丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒失去电子带正电荷;
2. 验电器的金属箔张开角度由所带电荷量决定,电荷量越大,张开角度越大;
3. 带正电的玻璃棒接触验电器后,验电器金属箔张开角度增大,说明验电器原来所带电荷与玻璃棒所带电荷为同种电荷,因此该验电器原来带正电荷。
【答案】
正
【知识点】
摩擦起电、验电器的原理
【点评】
本题考查摩擦起电的带电性质和验电器的工作原理,属于电学基础题型,需牢记丝绸摩擦玻璃棒带正电、验电器利用同种电荷相斥工作的知识点,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
首先明确丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,且金属箔张开角度与所带电荷量有关,电荷量越多,张开角度越大。当带正电的玻璃棒接触验电器后,金属箔张开角度增大,说明验电器所带电荷量增加,因此验电器原来带的电荷与玻璃棒所带电荷是同种电荷,即正电荷。
【解析】
1. 丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒失去电子带正电荷;
2. 验电器的金属箔张开角度由所带电荷量决定,电荷量越大,张开角度越大;
3. 带正电的玻璃棒接触验电器后,验电器金属箔张开角度增大,说明验电器原来所带电荷与玻璃棒所带电荷为同种电荷,因此该验电器原来带正电荷。
【答案】
正
【知识点】
摩擦起电、验电器的原理
【点评】
本题考查摩擦起电的带电性质和验电器的工作原理,属于电学基础题型,需牢记丝绸摩擦玻璃棒带正电、验电器利用同种电荷相斥工作的知识点,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
3. 质量相同的铁和铜,吸收相同热量后,
铜
的温度升高得多。($c_{铁} > c_{铜}$)答案
3. 铜
解析
【分析】要判断哪种物质温度升高得多,需利用热量计算公式推导温度变化量的关系。首先回忆热量公式,通过公式变形得到温度变化量的表达式,再结合题目给出的质量、热量、比热容的关系,分析得出结论。
【解析】根据热量计算公式$Q=cm\Delta t$,变形可得温度变化量$\Delta t=\frac{Q}{cm}$。已知铁和铜的质量$m$相同,吸收的热量$Q$相同,且$c_{铁}>c_{铜}$,因此温度变化量$\Delta t$与比热容$c$成反比,比热容越小,温度变化量越大。由于铜的比热容更小,所以铜的温度升高得多。
【答案】铜
【知识点】热量的计算、比热容
【点评】本题考查热量公式的应用,运用控制变量法分析变量间的关系,属于热学基础题型,侧重公式变形和逻辑推理能力。
【难度系数】0.6
【解析】根据热量计算公式$Q=cm\Delta t$,变形可得温度变化量$\Delta t=\frac{Q}{cm}$。已知铁和铜的质量$m$相同,吸收的热量$Q$相同,且$c_{铁}>c_{铜}$,因此温度变化量$\Delta t$与比热容$c$成反比,比热容越小,温度变化量越大。由于铜的比热容更小,所以铜的温度升高得多。
【答案】铜
【知识点】热量的计算、比热容
【点评】本题考查热量公式的应用,运用控制变量法分析变量间的关系,属于热学基础题型,侧重公式变形和逻辑推理能力。
【难度系数】0.6
4. 若某四冲程汽油机飞轮转速是1 200 r/min,则每秒对外做功
10
次。答案
4. 10
解析
【分析】要解决这个问题,需先明确四冲程汽油机的工作规律:一个工作循环中,飞轮转动2周,完成4个冲程,对外做功1次。首先将飞轮转速的单位转换为每秒的转数,再根据转数与做功次数的对应关系计算结果。
【解析】已知飞轮转速为1200r/min,转换为每秒的转数:$1200÷60=20\ \mathrm{r/s}$。四冲程汽油机每2转对外做功1次,因此每秒对外做功的次数为:$20÷2=10$次。
【答案】10
【知识点】四冲程汽油机的工作原理、热机做功次数计算
【点评】本题考查四冲程汽油机的基础工作特点,核心是理解飞轮转数与做功次数的关系,属于热机部分的基础题型,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】已知飞轮转速为1200r/min,转换为每秒的转数:$1200÷60=20\ \mathrm{r/s}$。四冲程汽油机每2转对外做功1次,因此每秒对外做功的次数为:$20÷2=10$次。
【答案】10
【知识点】四冲程汽油机的工作原理、热机做功次数计算
【点评】本题考查四冲程汽油机的基础工作特点,核心是理解飞轮转数与做功次数的关系,属于热机部分的基础题型,难度较低。
【难度系数】0.7
5. 图1所示为小红家的一个带开关、指示灯和多个插座的接线板。接线板上的指示灯和插座之间是
并
联。答案
5. 并
解析
【分析】判断接线板上指示灯和插座的连接方式,需依据并联电路的特点:各用电器能独立工作、互不影响。接线板的指示灯和插座,断开开关时指示灯停止工作,但插座仍可正常供电,说明二者互不干扰,符合并联的特征。
【解析】在家庭电路中,为保证各用电器独立工作,互不影响,用电器通常采用并联连接。本题中,接线板的指示灯和插座工作时互不干扰,断开开关仅控制指示灯,不影响插座的使用,因此二者是并联关系。
【答案】并
【知识点】并联电路特点、家庭电路
【点评】本题考查家庭电路中用电器的连接方式,属于基础知识点,难度较小,学生易掌握。
【难度系数】0.8
【解析】在家庭电路中,为保证各用电器独立工作,互不影响,用电器通常采用并联连接。本题中,接线板的指示灯和插座工作时互不干扰,断开开关仅控制指示灯,不影响插座的使用,因此二者是并联关系。
【答案】并
【知识点】并联电路特点、家庭电路
【点评】本题考查家庭电路中用电器的连接方式,属于基础知识点,难度较小,学生易掌握。
【难度系数】0.8
6. 在如图2(a)所示的电路中,闭合开关S后,两个电流表的指针恰巧都指在如图2(b)所示的同一位置,则通过电灯L₂中的电流为



0.8
A。答案
6. 0.8
解析
【分析】首先判断电路为并联电路,明确两个电流表的测量对象:一个测干路电流,一个测L₂支路电流,因此干路电流大于支路电流。由于两表指针位置相同,说明量程不同,干路电流表用0~3A量程,支路用0~0.6A量程(同一指针位置,大量程读数是小量程的5倍),据此计算L₂的电流。
【解析】由图(a)可知,L₁与L₂并联,电流表A₁测干路电流,电流表A₂测L₂支路电流,故干路电流I = I₁ + I₂,即I > I₂。因两电流表指针位置相同,所以量程不同:干路电流表A₁用0~3A量程,分度值0.1A;支路电流表A₂用0~0.6A量程,分度值0.02A。同一指针位置,大量程读数是小量程的5倍,即I = 5I₂。干路电流表读数为4A,因此通过L₂的电流I₂ = I/5 = 4A/5 = 0.8A。
【答案】0.8
【知识点】并联电路的电流规律、电流表的读数
【点评】本题考查并联电路电流规律及电流表读数,核心是明确两表量程差异,利用指针位置的读数关系求解,属于基础应用题型。
【难度系数】0.3
【解析】由图(a)可知,L₁与L₂并联,电流表A₁测干路电流,电流表A₂测L₂支路电流,故干路电流I = I₁ + I₂,即I > I₂。因两电流表指针位置相同,所以量程不同:干路电流表A₁用0~3A量程,分度值0.1A;支路电流表A₂用0~0.6A量程,分度值0.02A。同一指针位置,大量程读数是小量程的5倍,即I = 5I₂。干路电流表读数为4A,因此通过L₂的电流I₂ = I/5 = 4A/5 = 0.8A。
【答案】0.8
【知识点】并联电路的电流规律、电流表的读数
【点评】本题考查并联电路电流规律及电流表读数,核心是明确两表量程差异,利用指针位置的读数关系求解,属于基础应用题型。
【难度系数】0.3
7. 有些出租车使用天然气来代替柴油或汽油,已知天然气的热值为 $3.5× 10^{7}\ \mathrm{J/m}^3$,当出租车消耗 $0.2\ \mathrm{m}^3$ 天然气时,天然气释放的热量为 ______ J。(假设天然气完全燃烧)
答案
7. $7×10^6$
解析
【分析】本题考查气体燃料完全燃烧释放热量的计算,解题思路是:明确气体燃料完全燃烧放热公式为$ Q = qV $(其中$ q $为燃料的热值,$ V $为燃料的体积),题目已给出天然气的热值和消耗的体积,直接代入公式计算即可得到释放的热量。
【解析】已知天然气的热值$ q = 3.5×10^7\ \mathrm{J/m}^3 $,消耗天然气的体积$ V = 0.2\ \mathrm{m}^3 $,由于天然气完全燃烧,根据气体燃料放热公式$ Q = qV $,代入数据计算:
$ Q = 3.5×10^7\ \mathrm{J/m}^3 × 0.2\ \mathrm{m}^3 = 7×10^6\ \mathrm{J} $
【答案】$ 7×10^6 $
【知识点】燃料的热值、热量计算
【点评】本题属于基础的热值应用题目,直接考查气体燃料放热公式的运用,只要牢记公式并准确代入数值计算即可,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】已知天然气的热值$ q = 3.5×10^7\ \mathrm{J/m}^3 $,消耗天然气的体积$ V = 0.2\ \mathrm{m}^3 $,由于天然气完全燃烧,根据气体燃料放热公式$ Q = qV $,代入数据计算:
$ Q = 3.5×10^7\ \mathrm{J/m}^3 × 0.2\ \mathrm{m}^3 = 7×10^6\ \mathrm{J} $
【答案】$ 7×10^6 $
【知识点】燃料的热值、热量计算
【点评】本题属于基础的热值应用题目,直接考查气体燃料放热公式的运用,只要牢记公式并准确代入数值计算即可,难度较低。
【难度系数】0.8
8. 如图3所示为某电子式电能表的表盘,表盘上“3 200 imp/(kW·h)”表示每用电1 kW·h指示灯闪烁3 200次。若某用电器单独接在该电能表所在的电路上,用电器正常工作5 min,指示灯闪烁了160次,则该用电器的额定功率是
600
W。答案
8. 600
解析
【分析】
要计算用电器的额定功率,需先根据电能表参数求出用电器消耗的电能,再结合工作时间,利用电功率公式计算。首先明确“3200 imp/(kW·h)”的含义:每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁3200次,据此算出闪烁160次对应的电能;再将工作时间换算为小时,最后用功率公式$P=\frac{W}{t}$计算额定功率。
【解析】
1. 计算用电器消耗的电能:
已知电能表参数为$3200\ \mathrm{imp/(kW·h)}$,即每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能,指示灯闪烁3200次。当指示灯闪烁160次时,消耗的电能:
$W=\frac{160}{3200}\ \mathrm{kW·h}=0.05\ \mathrm{kW·h}$
2. 换算工作时间:
工作时间$t=5\ \mathrm{min}=\frac{5}{60}\ \mathrm{h}=\frac{1}{12}\ \mathrm{h}$
3. 计算额定功率:
根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,代入数据得:
$P=\frac{0.05\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{12}\ \mathrm{h}}=0.6\ \mathrm{kW}=600\ \mathrm{W}$
【答案】
600
【知识点】
电能表参数理解、电功率计算、电能计算
【点评】
本题考查电能表的应用与电功率计算,属于基础题型,关键是理解电能表参数的物理意义,注意单位换算,难度较低。
【难度系数】
0.7
要计算用电器的额定功率,需先根据电能表参数求出用电器消耗的电能,再结合工作时间,利用电功率公式计算。首先明确“3200 imp/(kW·h)”的含义:每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁3200次,据此算出闪烁160次对应的电能;再将工作时间换算为小时,最后用功率公式$P=\frac{W}{t}$计算额定功率。
【解析】
1. 计算用电器消耗的电能:
已知电能表参数为$3200\ \mathrm{imp/(kW·h)}$,即每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能,指示灯闪烁3200次。当指示灯闪烁160次时,消耗的电能:
$W=\frac{160}{3200}\ \mathrm{kW·h}=0.05\ \mathrm{kW·h}$
2. 换算工作时间:
工作时间$t=5\ \mathrm{min}=\frac{5}{60}\ \mathrm{h}=\frac{1}{12}\ \mathrm{h}$
3. 计算额定功率:
根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,代入数据得:
$P=\frac{0.05\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{12}\ \mathrm{h}}=0.6\ \mathrm{kW}=600\ \mathrm{W}$
【答案】
600
【知识点】
电能表参数理解、电功率计算、电能计算
【点评】
本题考查电能表的应用与电功率计算,属于基础题型,关键是理解电能表参数的物理意义,注意单位换算,难度较低。
【难度系数】
0.7
9. 图4中为马路两旁的太阳能路灯,若某段时间内,太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为$2.4×10^7$ J,这些能量经转化后,可供功率为120 W的路灯工作20 h,则该太阳能路灯的能量转化效率为

36
%。答案
9. 36
解析
【分析】
要计算太阳能路灯的能量转化效率,需明确效率公式:$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$。其中总能量$W_{总}$是太阳能电池板接收的太阳能,有用能量$W_{有用}$是路灯工作消耗的电能,需先通过功率公式$W=Pt$计算路灯消耗的电能,再代入效率公式求解。
【解析】
1. 计算路灯消耗的有用电能:已知路灯功率$P=120\ \mathrm{W}$,工作时间$t=20\ \mathrm{h}=20×3600\ \mathrm{s}=72000\ \mathrm{s}$,根据电能公式$W=Pt$,可得:
$W_{有用}=Pt=120\ \mathrm{W}×72000\ \mathrm{s}=8.64×10^6\ \mathrm{J}$。
2. 计算能量转化效率:总太阳能$W_{总}=2.4×10^7\ \mathrm{J}$,代入效率公式:
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{8.64×10^6\ \mathrm{J}}{2.4×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=36\%$。
【答案】
36
【知识点】
能量转化效率、电能计算、功率应用
【点评】
本题结合太阳能路灯的实际场景,考查能量转化效率的基础计算,核心是掌握电能与功率的关系、效率公式的应用,属于常规基础题,难度较低。
【难度系数】
0.7
要计算太阳能路灯的能量转化效率,需明确效率公式:$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$。其中总能量$W_{总}$是太阳能电池板接收的太阳能,有用能量$W_{有用}$是路灯工作消耗的电能,需先通过功率公式$W=Pt$计算路灯消耗的电能,再代入效率公式求解。
【解析】
1. 计算路灯消耗的有用电能:已知路灯功率$P=120\ \mathrm{W}$,工作时间$t=20\ \mathrm{h}=20×3600\ \mathrm{s}=72000\ \mathrm{s}$,根据电能公式$W=Pt$,可得:
$W_{有用}=Pt=120\ \mathrm{W}×72000\ \mathrm{s}=8.64×10^6\ \mathrm{J}$。
2. 计算能量转化效率:总太阳能$W_{总}=2.4×10^7\ \mathrm{J}$,代入效率公式:
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{8.64×10^6\ \mathrm{J}}{2.4×10^7\ \mathrm{J}}×100\%=36\%$。
【答案】
36
【知识点】
能量转化效率、电能计算、功率应用
【点评】
本题结合太阳能路灯的实际场景,考查能量转化效率的基础计算,核心是掌握电能与功率的关系、效率公式的应用,属于常规基础题,难度较低。
【难度系数】
0.7
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