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变式2-6 某天刘先生乘出租车外出办事，如图所示为他到达目的地时出租车上的自动计费器打印出的车费发票。假设他乘坐的出租车在相应时间内一直在平直公路上匀速行驶，请回答下列问题：
(1)出租车行驶的时间是
(2)出租车行驶的速度为多少？
(3)若该出租车起步价为13元，发票上的单价是指超过起步价内的最大路程后的计费价格，则起步价内的最大路程为多少？
(1)出租车行驶的时间是
300
秒。(2)出租车行驶的速度为多少？
(3)若该出租车起步价为13元，发票上的单价是指超过起步价内的最大路程后的计费价格，则起步价内的最大路程为多少？
答案
(1) 300
(2) 出租车行驶的路程$s=6.0$千米$=6000$米，时间$t=5$分钟$=300$秒，则出租车行驶的速度$v=\frac{s}{t}=\frac{6000\ \mathrm{米}}{300\ \mathrm{秒}}=20$米/秒。
(3) 若该出租车的起步价为13元，付费20.50元，则超过起步价的金额为20.5元－13元＝7.50元，在起步价外行驶的路程$s'=\frac{7.5\ \mathrm{元}}{2.5\ \mathrm{元/千米}}=3$千米，起步价内的最大路程$s''=s-s'=6$千米－3千米＝3千米。
(2) 出租车行驶的路程$s=6.0$千米$=6000$米，时间$t=5$分钟$=300$秒，则出租车行驶的速度$v=\frac{s}{t}=\frac{6000\ \mathrm{米}}{300\ \mathrm{秒}}=20$米/秒。
(3) 若该出租车的起步价为13元，付费20.50元，则超过起步价的金额为20.5元－13元＝7.50元，在起步价外行驶的路程$s'=\frac{7.5\ \mathrm{元}}{2.5\ \mathrm{元/千米}}=3$千米，起步价内的最大路程$s''=s-s'=6$千米－3千米＝3千米。
解析
【分析】
本题需依次解决三个问题：(1)计算出租车行驶时间，通过下车时间与上车时间的差值换算单位得到；(2)利用速度公式计算出租车速度，注意统一路程和时间的单位；(3)先求出超出起步价的费用，结合单价算出超出路程，总路程减去超出路程即为起步价内的最大路程。
【解析】
(1) 出租车行驶时间：下车时间10:10:00减去上车时间10:05:00，得到时间差为5分钟，换算为秒：$5×60=300$秒。
(2) 已知行驶路程$s=6.0$千米$=6000$米，行驶时间$t=300$秒，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入得：$v=\frac{6000\ \mathrm{米}}{300\ \mathrm{秒}}=20$米/秒。
(3) 总车费20.50元，起步价13元，超出起步价的费用为：$20.50-13=7.50$元；超出起步价的路程：$s'=\frac{7.50\ \mathrm{元}}{2.5\ \mathrm{元/千米}}=3$千米；起步价内的最大路程：$s''=6.0-3=3$千米。
【答案】
(1) 300；(2) 20米/秒；(3) 3千米
【知识点】
速度计算、路程时间关系、分段计费
【点评】
本题结合出租车计费的生活场景，考查基础的时间换算、速度公式应用和分段计费计算，属于常规基础题，需掌握单位换算和基本运算。
【难度系数】
0.7
本题需依次解决三个问题：(1)计算出租车行驶时间，通过下车时间与上车时间的差值换算单位得到；(2)利用速度公式计算出租车速度，注意统一路程和时间的单位；(3)先求出超出起步价的费用，结合单价算出超出路程，总路程减去超出路程即为起步价内的最大路程。
【解析】
(1) 出租车行驶时间：下车时间10:10:00减去上车时间10:05:00，得到时间差为5分钟，换算为秒：$5×60=300$秒。
(2) 已知行驶路程$s=6.0$千米$=6000$米，行驶时间$t=300$秒，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入得：$v=\frac{6000\ \mathrm{米}}{300\ \mathrm{秒}}=20$米/秒。
(3) 总车费20.50元，起步价13元，超出起步价的费用为：$20.50-13=7.50$元；超出起步价的路程：$s'=\frac{7.50\ \mathrm{元}}{2.5\ \mathrm{元/千米}}=3$千米；起步价内的最大路程：$s''=6.0-3=3$千米。
【答案】
(1) 300；(2) 20米/秒；(3) 3千米
【知识点】
速度计算、路程时间关系、分段计费
【点评】
本题结合出租车计费的生活场景，考查基础的时间换算、速度公式应用和分段计费计算，属于常规基础题，需掌握单位换算和基本运算。
【难度系数】
0.7
★例3 维持人体的生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量。这些能量主要来自 （
A.流水和风
B.太阳能
C.绿色植物的能量
D.深埋在地下的煤和石油
B
）A.流水和风
B.太阳能
C.绿色植物的能量
D.深埋在地下的煤和石油
答案
B
解析
【分析】
要解答本题，需明确人体和生产活动所需能量的根本来源：人体能量来自食物，食物中的化学能源于绿色植物光合作用固定的太阳能；生产活动的能量（如化石能源、风能、水能等）本质也多间接来自太阳能。据此逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：流水和风的能量是太阳能转化形成的，并非能量的根本来源，不符合题意；
选项B：太阳能是地球上绝大多数能量的根本来源，人体能量来自食物（食物能量来自植物固定的太阳能），生产活动能量也多间接来自太阳能，符合题意；
选项C：绿色植物的能量是自身通过光合作用固定的太阳能，属于中间能源，并非能量的最终主要来源，不符合题意；
选项D：煤和石油是古代生物固定的太阳能，属于间接能源，不是能量的主要直接来源，不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
能量的来源、光合作用的意义
【点评】
本题考查地球上能量的根本来源，核心是理解光合作用固定太阳能的作用，属于基础概念类题目，难度较低。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需明确人体和生产活动所需能量的根本来源：人体能量来自食物，食物中的化学能源于绿色植物光合作用固定的太阳能；生产活动的能量（如化石能源、风能、水能等）本质也多间接来自太阳能。据此逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：流水和风的能量是太阳能转化形成的，并非能量的根本来源，不符合题意；
选项B：太阳能是地球上绝大多数能量的根本来源，人体能量来自食物（食物能量来自植物固定的太阳能），生产活动能量也多间接来自太阳能，符合题意；
选项C：绿色植物的能量是自身通过光合作用固定的太阳能，属于中间能源，并非能量的最终主要来源，不符合题意；
选项D：煤和石油是古代生物固定的太阳能，属于间接能源，不是能量的主要直接来源，不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
能量的来源、光合作用的意义
【点评】
本题考查地球上能量的根本来源，核心是理解光合作用固定太阳能的作用，属于基础概念类题目，难度较低。
【难度系数】
0.6
变式3-1 下列对物体所具有的能量形式表述正确的是（
A.被大风摇动的树干不具有能量
B.米饭中储存着化学能
C.被拉伸的弹簧具有能量，而被压缩的弹簧不具有能量
D.水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量
B
）A.被大风摇动的树干不具有能量
B.米饭中储存着化学能
C.被拉伸的弹簧具有能量，而被压缩的弹簧不具有能量
D.水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量
答案
B
解析
【分析】
本题考查常见能量形式的判断，需回忆动能、化学能、弹性势能、重力势能等能量的定义，逐一分析每个选项的表述是否正确：
1. 选项A：运动的物体具有动能，被大风摇动的树干处于运动状态，应具有能量，故A错误；
2. 选项B：食物中储存的能量是通过化学反应释放的，属于化学能，米饭储存着化学能，故B正确；
3. 选项C：弹性势能是物体因发生弹性形变而具有的能量，被拉伸或压缩的弹簧都发生了弹性形变，均具有弹性势能，故C错误；
4. 选项D：水库中的水被举高，具有重力势能，即使未流动也具有能量，流动时是重力势能转化为动能，故D错误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：被大风摇动的树干处于运动状态，运动的物体具有动能，因此树干具有能量，A表述错误；
选项B：米饭中的能量可通过化学反应释放，属于化学能，B表述正确；
选项C：弹性势能与弹性形变有关，被拉伸和压缩的弹簧都发生弹性形变，均具有弹性势能，C表述错误；
选项D：水库中的水被举高，具有重力势能，未流动时也具有能量，D表述错误。
【答案】
B
【知识点】
能量形式判断、动能、化学能、弹性势能、重力势能
【点评】
本题为基础概念题，考查常见能量形式的定义及判断，需准确掌握各类能量的产生条件，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查常见能量形式的判断，需回忆动能、化学能、弹性势能、重力势能等能量的定义，逐一分析每个选项的表述是否正确：
1. 选项A：运动的物体具有动能，被大风摇动的树干处于运动状态，应具有能量，故A错误；
2. 选项B：食物中储存的能量是通过化学反应释放的，属于化学能，米饭储存着化学能，故B正确；
3. 选项C：弹性势能是物体因发生弹性形变而具有的能量，被拉伸或压缩的弹簧都发生了弹性形变，均具有弹性势能，故C错误；
4. 选项D：水库中的水被举高，具有重力势能，即使未流动也具有能量，流动时是重力势能转化为动能，故D错误。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：被大风摇动的树干处于运动状态，运动的物体具有动能，因此树干具有能量，A表述错误；
选项B：米饭中的能量可通过化学反应释放，属于化学能，B表述正确；
选项C：弹性势能与弹性形变有关，被拉伸和压缩的弹簧都发生弹性形变，均具有弹性势能，C表述错误；
选项D：水库中的水被举高，具有重力势能，未流动时也具有能量，D表述错误。
【答案】
B
【知识点】
能量形式判断、动能、化学能、弹性势能、重力势能
【点评】
本题为基础概念题，考查常见能量形式的定义及判断，需准确掌握各类能量的产生条件，难度较低。
【难度系数】
0.8
变式3-2 卫星通信是利用电磁波来传递信息的。电磁波具有 （
A.机械能
B.声能
C.电磁能
D.内能
C
）A.机械能
B.声能
C.电磁能
D.内能
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题，需明确电磁波的能量类型，再结合各选项对应的能量定义逐一判断：首先回忆电磁波的本质是交变电场与磁场在空间传播形成的，它具有的能量是电磁能；接着区分各选项的能量属性，排除与电磁波无关的能量类型，即可选出正确答案。
【解析】
电磁波是交变电场和磁场相互激发在空间中传播形成的，其本身具有的能量为电磁能。对各选项分析如下：
1. A选项：机械能是物体因机械运动（如动能、重力势能）具有的能量，电磁波不具备机械能，排除；
2. B选项：声能是机械波（声波）传播时携带的能量，电磁波不是机械波，不具有声能，排除；
3. C选项：电磁能是电磁波本身具有的能量，符合题意，当选；
4. D选项：内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，与电磁波无关，排除。
【答案】
C
【知识点】
电磁波的能量、能量的分类
【点评】
本题考查电磁波的基础性质，属于物理概念类基础题，只需掌握电磁波的能量类型即可快速解答，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需明确电磁波的能量类型，再结合各选项对应的能量定义逐一判断：首先回忆电磁波的本质是交变电场与磁场在空间传播形成的，它具有的能量是电磁能；接着区分各选项的能量属性，排除与电磁波无关的能量类型，即可选出正确答案。
【解析】
电磁波是交变电场和磁场相互激发在空间中传播形成的，其本身具有的能量为电磁能。对各选项分析如下：
1. A选项：机械能是物体因机械运动（如动能、重力势能）具有的能量，电磁波不具备机械能，排除；
2. B选项：声能是机械波（声波）传播时携带的能量，电磁波不是机械波，不具有声能，排除；
3. C选项：电磁能是电磁波本身具有的能量，符合题意，当选；
4. D选项：内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，与电磁波无关，排除。
【答案】
C
【知识点】
电磁波的能量、能量的分类
【点评】
本题考查电磁波的基础性质，属于物理概念类基础题，只需掌握电磁波的能量类型即可快速解答，难度较低。
【难度系数】
0.8
变式3-3 下列情境中，主要涉及的能的形式与其他三种不 同 的是（
A.运动场上奔跑的运动员具有的能
B.剧烈运动的空气形成的龙卷风具有的能
C.快速行驶的汽车具有的能
D.天然气中储存的能
D
）A.运动场上奔跑的运动员具有的能
B.剧烈运动的空气形成的龙卷风具有的能
C.快速行驶的汽车具有的能
D.天然气中储存的能
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确不同能量形式的定义：动能是物体因运动而具有的能量，化学能是物质内部储存的、可通过化学反应释放的能量。逐一分析各选项对应的能量类型，即可找出与其他三项不同的选项。
【解析】
1. 选项A：奔跑的运动员处于运动状态，具有的能量是动能；
2. 选项B：龙卷风是剧烈运动的空气形成的，空气运动具有的能量是动能；
3. 选项C：快速行驶的汽车处于运动状态，具有的能量是动能；
4. 选项D：天然气是燃料，其中储存的能量是化学能，与前三项的动能形式不同。
综上，主要涉及的能的形式与其他三种不同的是D选项。
【答案】
D
【知识点】
能量的形式、动能、化学能
【点评】
本题考查常见能量形式的区分，属于基础概念题，需准确掌握动能和化学能的定义，是对物理基础知识的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需先明确不同能量形式的定义：动能是物体因运动而具有的能量，化学能是物质内部储存的、可通过化学反应释放的能量。逐一分析各选项对应的能量类型，即可找出与其他三项不同的选项。
【解析】
1. 选项A：奔跑的运动员处于运动状态，具有的能量是动能；
2. 选项B：龙卷风是剧烈运动的空气形成的，空气运动具有的能量是动能；
3. 选项C：快速行驶的汽车处于运动状态，具有的能量是动能；
4. 选项D：天然气是燃料，其中储存的能量是化学能，与前三项的动能形式不同。
综上，主要涉及的能的形式与其他三种不同的是D选项。
【答案】
D
【知识点】
能量的形式、动能、化学能
【点评】
本题考查常见能量形式的区分，属于基础概念题，需准确掌握动能和化学能的定义，是对物理基础知识的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.7
