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二、填空题
11. 电能表是测量用电器一段时间内
11. 电能表是测量用电器一段时间内
消耗电能多少
的仪表。一只标有“220V 5A(10A)”的电能表，在短时间内可以用在最大功率是2200
W的照明电路上。答案
11. 消耗电能多少 2200
解析
【分析】首先回忆电能表的基本功能，它是用于测量用电器一段时间内消耗电能多少的仪表；其次，计算电能表短时间内的最大功率时，需明确电能表参数的含义：“220V”为额定电压，“5A(10A)”中10A是短时间内允许通过的最大电流，结合电功率公式即可完成计算。
【解析】1. 电能表的作用：电能表是测量用电器一段时间内消耗电能多少的仪表；2. 最大功率计算：已知电能表额定电压$U=220V$，短时间允许的最大电流$I=10A$，根据电功率公式$P=UI$，可得最大功率$P=220V×10A=2200W$。
【答案】消耗电能多少；2200
【知识点】电能表的作用、电功率的计算
【点评】本题考查电学基础知识点，涉及电能表的功能和电功率的简单计算，属于常规基础题，掌握相关概念和公式即可轻松解答。
【难度系数】0.8
【解析】1. 电能表的作用：电能表是测量用电器一段时间内消耗电能多少的仪表；2. 最大功率计算：已知电能表额定电压$U=220V$，短时间允许的最大电流$I=10A$，根据电功率公式$P=UI$，可得最大功率$P=220V×10A=2200W$。
【答案】消耗电能多少；2200
【知识点】电能表的作用、电功率的计算
【点评】本题考查电学基础知识点，涉及电能表的功能和电功率的简单计算，属于常规基础题，掌握相关概念和公式即可轻松解答。
【难度系数】0.8
12. 如图所示为甲、乙两物体做功与所需时间的关系，由图可知，甲物体的功率$P_甲$为
3W
，乙物体完成100J的功需要100
s。答案
12. 3W 100
解析
【分析】要解决这道题，需利用功率公式$P=\frac{W}{t}$，从W-t图像中提取甲、乙对应的功和时间数据：①计算甲的功率时，找到甲做功30J对应的时间，代入公式即可；②计算乙完成100J功的时间时，先根据图像算出乙的功率，再用$t=\frac{W}{P}$计算所需时间。
【解析】根据功率的定义式$P=\frac{W}{t}$：
1. 对于甲物体，由图像可知，当$t_甲=10s$时，$W_甲=30J$，则甲的功率：
$P_甲=\frac{W_甲}{t_甲}=\frac{30J}{10s}=3W$；
2. 对于乙物体，由图像可知，当$W_乙=30J$时，$t_乙=30s$，则乙的功率：
$P_乙=\frac{W_乙}{t_乙}=\frac{30J}{30s}=1W$；
那么乙完成100J功需要的时间：
$t=\frac{W}{P_乙}=\frac{100J}{1W}=100s$。
【答案】3W；100
【知识点】功率的计算、功与功率的关系
【点评】本题考查功率的基本计算，核心是从W-t图像中获取对应的功和时间，代入公式求解，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】0.6
【解析】根据功率的定义式$P=\frac{W}{t}$：
1. 对于甲物体，由图像可知，当$t_甲=10s$时，$W_甲=30J$，则甲的功率：
$P_甲=\frac{W_甲}{t_甲}=\frac{30J}{10s}=3W$；
2. 对于乙物体，由图像可知，当$W_乙=30J$时，$t_乙=30s$，则乙的功率：
$P_乙=\frac{W_乙}{t_乙}=\frac{30J}{30s}=1W$；
那么乙完成100J功需要的时间：
$t=\frac{W}{P_乙}=\frac{100J}{1W}=100s$。
【答案】3W；100
【知识点】功率的计算、功与功率的关系
【点评】本题考查功率的基本计算，核心是从W-t图像中获取对应的功和时间，代入公式求解，属于基础题型，难度不大。
【难度系数】0.6
13. 将一所受重力为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置时速度达到最大，到达C位置时速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是
$Gh$
，若整个过程中不计能量损失，则在此过程中弹簧的弹性势能增加量为$Gh$
。答案
13. $Gh$ $Gh$
解析
【分析】
要解决这个问题，需分两步思考：第一步，计算重力做功，重力做功的大小等于重力与物体在重力方向移动距离的乘积，铁球从A到C，在重力方向移动的距离是AC间的高度差h，据此可算出重力做功；第二步，分析能量转化，整个过程不计能量损失，铁球减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，而铁球减少的重力势能等于重力做的功，因此弹性势能增加量等于重力做功的大小。
【解析】
1. 重力做功：根据重力做功公式 $ W = Gh $，其中h是物体在重力方向移动的距离，本题中铁球从A到C，重力方向移动的距离为h，所以重力做功为 $ Gh $。
2. 弹性势能增加量：整个过程不计能量损失，由能量守恒定律可知，铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，铁球重力势能的减少量等于重力做的功，即 $ Gh $，因此弹簧的弹性势能增加量为 $ Gh $。
【答案】
$Gh$；$Gh$
【知识点】
重力做功、弹性势能、能量守恒
【点评】
本题考查重力做功的计算和能量守恒的应用，属于基础题型，关键是明确重力做功的距离以及能量转化的关系，难度不大。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题，需分两步思考：第一步，计算重力做功，重力做功的大小等于重力与物体在重力方向移动距离的乘积，铁球从A到C，在重力方向移动的距离是AC间的高度差h，据此可算出重力做功；第二步，分析能量转化，整个过程不计能量损失，铁球减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，而铁球减少的重力势能等于重力做的功，因此弹性势能增加量等于重力做功的大小。
【解析】
1. 重力做功：根据重力做功公式 $ W = Gh $，其中h是物体在重力方向移动的距离，本题中铁球从A到C，重力方向移动的距离为h，所以重力做功为 $ Gh $。
2. 弹性势能增加量：整个过程不计能量损失，由能量守恒定律可知，铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，铁球重力势能的减少量等于重力做的功，即 $ Gh $，因此弹簧的弹性势能增加量为 $ Gh $。
【答案】
$Gh$；$Gh$
【知识点】
重力做功、弹性势能、能量守恒
【点评】
本题考查重力做功的计算和能量守恒的应用，属于基础题型，关键是明确重力做功的距离以及能量转化的关系，难度不大。
【难度系数】
0.5
14. 某电热水壶的铭牌上标有“220 V 1000 W”字样，当其正常工作时，把质量为2kg、温度为$30°\mathrm{C}$的水加热到$80°\mathrm{C}$，用时10min[$c_{水}=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]。加热过程中，水吸收的热量为
$4.2×10^5$
J，电热水壶烧水的效率为70%
。答案
14. $4.2×10^5$ 70%
解析
【分析】
要解决本题，需分三步推导：首先利用吸热公式计算水吸收的热量，再根据电热水壶的额定功率和工作时间计算消耗的电能，最后通过热量与电能的比值求出加热效率。核心思路：1. 水吸收的热量用$Q_{吸}=cm\Delta t$，$\Delta t$为温度变化量；2. 电热水壶正常工作时功率为额定功率，消耗的电能$W=Pt$，需将时间单位换算为秒；3. 加热效率为水吸收热量与消耗电能的百分比。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
已知水的比热容$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，质量$m=2\ \mathrm{kg}$，温度变化量$\Delta t=80°\mathrm{C}-30°\mathrm{C}=50°\mathrm{C}$，根据吸热公式：
$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×2\ \mathrm{kg}×50°\mathrm{C}=4.2×10^5\ \mathrm{J}$。
2. 计算电热水壶消耗的电能：
电热水壶正常工作时功率$P=1000\ \mathrm{W}$，工作时间$t=10\ \mathrm{min}=600\ \mathrm{s}$，根据电能公式：
$W=Pt=1000\ \mathrm{W}×600\ \mathrm{s}=6×10^5\ \mathrm{J}$。
3. 计算加热效率：
效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}×100\%=\frac{4.2×10^5\ \mathrm{J}}{6×10^5\ \mathrm{J}}×100\%=70\%$。
【答案】
$4.2×10^5$；70%
【知识点】
热量计算、电能计算、热效率计算
【点评】
本题是热学与电学结合的基础计算题，重点考查吸热公式、电能公式及效率的应用，需注意时间单位的换算，整体难度较低，属于学生应熟练掌握的常规题型。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需分三步推导：首先利用吸热公式计算水吸收的热量，再根据电热水壶的额定功率和工作时间计算消耗的电能，最后通过热量与电能的比值求出加热效率。核心思路：1. 水吸收的热量用$Q_{吸}=cm\Delta t$，$\Delta t$为温度变化量；2. 电热水壶正常工作时功率为额定功率，消耗的电能$W=Pt$，需将时间单位换算为秒；3. 加热效率为水吸收热量与消耗电能的百分比。
【解析】
1. 计算水吸收的热量：
已知水的比热容$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，质量$m=2\ \mathrm{kg}$，温度变化量$\Delta t=80°\mathrm{C}-30°\mathrm{C}=50°\mathrm{C}$，根据吸热公式：
$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×2\ \mathrm{kg}×50°\mathrm{C}=4.2×10^5\ \mathrm{J}$。
2. 计算电热水壶消耗的电能：
电热水壶正常工作时功率$P=1000\ \mathrm{W}$，工作时间$t=10\ \mathrm{min}=600\ \mathrm{s}$，根据电能公式：
$W=Pt=1000\ \mathrm{W}×600\ \mathrm{s}=6×10^5\ \mathrm{J}$。
3. 计算加热效率：
效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}×100\%=\frac{4.2×10^5\ \mathrm{J}}{6×10^5\ \mathrm{J}}×100\%=70\%$。
【答案】
$4.2×10^5$；70%
【知识点】
热量计算、电能计算、热效率计算
【点评】
本题是热学与电学结合的基础计算题，重点考查吸热公式、电能公式及效率的应用，需注意时间单位的换算，整体难度较低，属于学生应熟练掌握的常规题型。
【难度系数】
0.7
15. 灯$\mathrm{L}_1$标有“6V 6W”字样，灯$\mathrm{L}_2$标有“6V 3W”字样，串联接入电路，忽略温度对灯丝电阻的影响，为保障电路安全，电路中的最大电流为
0.5
A，此时灯$\mathrm{L}_2$
更亮些。答案
15. 0.5 $\mathrm{L}_2$
解析
【分析】
要解决该问题，需结合串联电路的特点、额定电流的计算以及灯泡亮度的判断逻辑分析：
1. 串联电路电流处处相等，为保障电路安全，电路最大电流不能超过任意一盏灯的额定电流，因此需先计算两灯的额定电流，取较小值作为电路允许的最大电流；
2. 灯泡亮度由实际功率决定，串联时电流相同，根据公式$P=I^2R$，电阻越大的灯实际功率越大，亮度越高，因此需计算两灯电阻并比较大小。
【解析】
1. 计算两灯的额定电流：
灯$\mathrm{L}_1$的额定电流：$I_1=\frac{P_1}{U_1}=\frac{6W}{6V}=1A$；
灯$\mathrm{L}_2$的额定电流：$I_2=\frac{P_2}{U_2}=\frac{3W}{6V}=0.5A$；
串联电路电流处处相等，为保障两灯安全，电路最大电流取较小的额定电流，即$I_{max}=0.5A$。
2. 计算两灯的电阻：
$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{6V}{1A}=6Ω$，$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω$；
串联时电流$I$相同，实际功率$P=I^2R$，因$R_2＞R_1$，故$\mathrm{L}_2$的实际功率更大，灯$\mathrm{L}_2$更亮。
【答案】
0.5；$\mathrm{L}_2$
【知识点】
串联电路特点、额定功率与实际功率、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律及电功率公式的应用，核心是明确串联电路的电流限制条件，以及灯泡亮度由实际功率决定，属于初中物理基础题型。
【难度系数】
0.4
要解决该问题，需结合串联电路的特点、额定电流的计算以及灯泡亮度的判断逻辑分析：
1. 串联电路电流处处相等，为保障电路安全，电路最大电流不能超过任意一盏灯的额定电流，因此需先计算两灯的额定电流，取较小值作为电路允许的最大电流；
2. 灯泡亮度由实际功率决定，串联时电流相同，根据公式$P=I^2R$，电阻越大的灯实际功率越大，亮度越高，因此需计算两灯电阻并比较大小。
【解析】
1. 计算两灯的额定电流：
灯$\mathrm{L}_1$的额定电流：$I_1=\frac{P_1}{U_1}=\frac{6W}{6V}=1A$；
灯$\mathrm{L}_2$的额定电流：$I_2=\frac{P_2}{U_2}=\frac{3W}{6V}=0.5A$；
串联电路电流处处相等，为保障两灯安全，电路最大电流取较小的额定电流，即$I_{max}=0.5A$。
2. 计算两灯的电阻：
$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{6V}{1A}=6Ω$，$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω$；
串联时电流$I$相同，实际功率$P=I^2R$，因$R_2＞R_1$，故$\mathrm{L}_2$的实际功率更大，灯$\mathrm{L}_2$更亮。
【答案】
0.5；$\mathrm{L}_2$
【知识点】
串联电路特点、额定功率与实际功率、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律及电功率公式的应用，核心是明确串联电路的电流限制条件，以及灯泡亮度由实际功率决定，属于初中物理基础题型。
【难度系数】
0.4
16. 某兴趣小组制作了一枚火箭，重8N（不包含燃料），发射后获取火箭的飞行高度与时间的关系如图所示。
（1）在图中标注的A、B、C三个位置中，火箭的重力势能最小的是
（2）火箭从最高点B下落到地面过程中，重力做功的功率是
（1）在图中标注的A、B、C三个位置中，火箭的重力势能最小的是
$C$
。（2）火箭从最高点B下落到地面过程中，重力做功的功率是
70
W。答案
16. (1) $C$ (2) 70
解析
【分析】
本题结合火箭飞行高度与时间的图像，考查重力势能的影响因素和重力做功功率的计算。解题思路：（1）重力势能与质量、高度有关，质量一定时高度越低重力势能越小，通过图像读取A、B、C三点的高度即可判断；（2）重力做功功率需先确定下落高度和时间，再利用功和功率公式计算。
【解析】
（1）重力势能的大小由物体质量和高度决定，本题中火箭质量不变，因此高度越小，重力势能越小。观察图像，A点高度约100m，B点高度约140m，C点高度为80m，C点高度最低，故重力势能最小的是C。
（2）由图像可知，最高点B的高度为140m，火箭从B下落到地面的时间为22s - 6s = 16s。重力做功W = Gh = 8N × 140m = 1120J，重力做功的功率P = W/t = 1120J ÷ 16s = 70W。
【答案】
(1) $C$；(2) $70$
【知识点】
重力势能、功的计算、功率计算
【点评】
本题结合图像考查基础物理知识，关键是从图像中提取正确的高度和时间信息，难度适中，属于常规题型。
【难度系数】
0.3
本题结合火箭飞行高度与时间的图像，考查重力势能的影响因素和重力做功功率的计算。解题思路：（1）重力势能与质量、高度有关，质量一定时高度越低重力势能越小，通过图像读取A、B、C三点的高度即可判断；（2）重力做功功率需先确定下落高度和时间，再利用功和功率公式计算。
【解析】
（1）重力势能的大小由物体质量和高度决定，本题中火箭质量不变，因此高度越小，重力势能越小。观察图像，A点高度约100m，B点高度约140m，C点高度为80m，C点高度最低，故重力势能最小的是C。
（2）由图像可知，最高点B的高度为140m，火箭从B下落到地面的时间为22s - 6s = 16s。重力做功W = Gh = 8N × 140m = 1120J，重力做功的功率P = W/t = 1120J ÷ 16s = 70W。
【答案】
(1) $C$；(2) $70$
【知识点】
重力势能、功的计算、功率计算
【点评】
本题结合图像考查基础物理知识，关键是从图像中提取正确的高度和时间信息，难度适中，属于常规题型。
【难度系数】
0.3
