1. 核心素养 物理观念「2025江苏南京中考,★☆」下列事例中改变内能的方式与其他三个不同的是 (

A.弯折铁丝发烫
B.压缩空气升温
C.点火后盒盖飞出
D.勺子在热汤中升温
D
)A.弯折铁丝发烫
B.压缩空气升温
C.点火后盒盖飞出
D.勺子在热汤中升温
答案
1.D 弯折铁丝发烫,通过做功改变了物体的内能;压缩空气升温,是对空气做功,改变了物体的内能;点火后盒盖飞出,燃气对盒盖做功,燃气的内能转化为盒盖的机械能,通过做功改变了物体的内能;勺子在热汤中升温是通过热传递改变了物体的内能;综上可知,改变物体内能的方式与其他三个不同的是D。
解析
【分析】要解决此题,需明确改变物体内能的两种方式:做功和热传递。做功改变内能是能量的转化过程,热传递改变内能是能量的转移过程。我们需要逐个分析每个选项中改变内能的方式,找出与其他三个不同的选项。
【解析】A选项:弯折铁丝发烫,是通过对铁丝做功,将机械能转化为内能,使铁丝内能增加、温度升高,属于做功改变内能;B选项:压缩空气升温,是对空气做功,机械能转化为空气的内能,使空气内能增加、温度升高,属于做功改变内能;C选项:点火后盒盖飞出,是燃气对盒盖做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,属于做功改变内能;D选项:勺子在热汤中升温,是勺子与热汤之间发生热量的转移,使勺子内能增加、温度升高,属于热传递改变内能。综上,只有D选项是通过热传递改变内能,其余三个均是通过做功改变内能,因此改变内能方式与其他三个不同的是D。
【答案】D
【知识点】内能的改变方式、做功改变内能、热传递改变内能
【点评】本题考查改变内能的两种基本方式,核心是区分“做功(能量转化)”和“热传递(能量转移)”的不同,属于基础概念题,需要准确判断每个实例的能量变化类型,是中考常见的基础题型。
【难度系数】0.3
【解析】A选项:弯折铁丝发烫,是通过对铁丝做功,将机械能转化为内能,使铁丝内能增加、温度升高,属于做功改变内能;B选项:压缩空气升温,是对空气做功,机械能转化为空气的内能,使空气内能增加、温度升高,属于做功改变内能;C选项:点火后盒盖飞出,是燃气对盒盖做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,属于做功改变内能;D选项:勺子在热汤中升温,是勺子与热汤之间发生热量的转移,使勺子内能增加、温度升高,属于热传递改变内能。综上,只有D选项是通过热传递改变内能,其余三个均是通过做功改变内能,因此改变内能方式与其他三个不同的是D。
【答案】D
【知识点】内能的改变方式、做功改变内能、热传递改变内能
【点评】本题考查改变内能的两种基本方式,核心是区分“做功(能量转化)”和“热传递(能量转移)”的不同,属于基础概念题,需要准确判断每个实例的能量变化类型,是中考常见的基础题型。
【难度系数】0.3
2.「2025四川泸州中考,★☆」“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是(

A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
A
)A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
答案
2.A 由图可知,EF、FG和GH三段铝片串联接入电路,由串联电路电流规律可知,通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等,故A正确;EF、FG和GH三段铝片的材料和长度相同,横截面积不同,所以EF、FG和GH三段铝片的电阻不相等,故C错误;由欧姆定律可知,加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压不相等,故B错误;由于FG段横截面积最小,阻值最大,由$Q=I^2Rt$可知,电流通过FG段产生的热量最多,用FG段切割塑料泡沫的效果最好,故D错误。
解析
【分析】首先观察电路结构,明确EF、FG、GH三段铝片是串联接入电路的,需结合串联电路电流规律、电阻的影响因素、欧姆定律、焦耳定律逐一分析选项:先根据串联电路特点判断电流是否相等,再由电阻定律判断电阻是否相等,接着用欧姆定律判断电压关系,最后通过焦耳定律分析产热多少,从而确定正确选项。
【解析】由图可知,EF、FG、GH三段铝片串联接入电路。
1. 根据串联电路的电流规律:串联电路中各处电流相等,因此通过EF、FG、GH三段铝片的电流相等,故A选项正确。
2. 电阻的大小由材料、长度、横截面积决定:三段铝片材料相同,长度均为L,但横截面积不同(EF、GH段宽度变化,FG段宽度固定,横截面积不同),由电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$可知,三段电阻不相等,故C选项错误。
3. 根据欧姆定律$U=IR$:三段电流I相等,电阻R不同,因此两端电压U不相等,故B选项错误。
4. 根据焦耳定律$Q=I^2Rt$:三段电流I相同,切割时间t相同,电阻越大,产生热量越多。FG段横截面积最小,电阻最大,产生热量最多,切割效果最好,故D选项错误。
【答案】A
【知识点】串联电路电流规律、电阻的影响因素、欧姆定律、焦耳定律
【点评】本题以自制电热切割器为载体,考查电学基础规律的应用,需准确判断电路连接方式,结合相关公式分析各物理量的关系,注重知识的实际应用,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】由图可知,EF、FG、GH三段铝片串联接入电路。
1. 根据串联电路的电流规律:串联电路中各处电流相等,因此通过EF、FG、GH三段铝片的电流相等,故A选项正确。
2. 电阻的大小由材料、长度、横截面积决定:三段铝片材料相同,长度均为L,但横截面积不同(EF、GH段宽度变化,FG段宽度固定,横截面积不同),由电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$可知,三段电阻不相等,故C选项错误。
3. 根据欧姆定律$U=IR$:三段电流I相等,电阻R不同,因此两端电压U不相等,故B选项错误。
4. 根据焦耳定律$Q=I^2Rt$:三段电流I相同,切割时间t相同,电阻越大,产生热量越多。FG段横截面积最小,电阻最大,产生热量最多,切割效果最好,故D选项错误。
【答案】A
【知识点】串联电路电流规律、电阻的影响因素、欧姆定律、焦耳定律
【点评】本题以自制电热切割器为载体,考查电学基础规律的应用,需准确判断电路连接方式,结合相关公式分析各物理量的关系,注重知识的实际应用,难度适中。
【难度系数】0.6
3.「2025广东中考,★☆」题图所示实验中,闭合开关,导体ab向右运动。下列操作能让导体ab向左运动的是(

A.改变电压大小
B.改变电流方向
C.改变电流大小
D.改变导体ab长度
B
)A.改变电压大小
B.改变电流方向
C.改变电流大小
D.改变导体ab长度
答案
3.B 通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关。改变电流方向或磁场方向后,导体的受力方向改变,这时导体将改变运动方向,要使ab向左运动,可以采取的方法是只交换电源正负极上的接线或只交换磁铁两极的位置,故B正确。
解析
【分析】
要解决本题,需明确通电导体在磁场中受力方向的决定因素:受力方向与电流方向、磁场方向有关,仅改变其中一个因素时,受力方向会改变;若两个因素同时改变,受力方向不变。题目中导体ab向右运动,要使其向左运动,需改变受力方向,据此分析各选项是否能改变受力方向。
【解析】
通电导体在磁场中的受力方向由电流方向和磁场方向共同决定:
1. 若仅改变电流方向,导体受力方向改变;仅改变磁场方向,导体受力方向也改变;若同时改变电流方向和磁场方向,导体受力方向不变。
2. 对选项逐一分析:
A选项:改变电压大小,仅改变电路中电流大小,只会改变受力的大小,不会改变受力方向,导体运动方向不变,不符合要求;
B选项:改变电流方向,仅改变了受力方向,导体运动方向会改变,可使ab向左运动,符合要求;
C选项:改变电流大小,仅改变受力大小,不改变受力方向,导体运动方向不变,不符合要求;
D选项:改变导体ab长度,仅改变受力大小,不改变受力方向,导体运动方向不变,不符合要求。
【答案】
B
【知识点】
通电导体在磁场中的受力方向
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因素,属于基础题型,需牢记受力方向的改变条件,区分“改变受力方向”和“改变受力大小”的不同操作,难度较低。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需明确通电导体在磁场中受力方向的决定因素:受力方向与电流方向、磁场方向有关,仅改变其中一个因素时,受力方向会改变;若两个因素同时改变,受力方向不变。题目中导体ab向右运动,要使其向左运动,需改变受力方向,据此分析各选项是否能改变受力方向。
【解析】
通电导体在磁场中的受力方向由电流方向和磁场方向共同决定:
1. 若仅改变电流方向,导体受力方向改变;仅改变磁场方向,导体受力方向也改变;若同时改变电流方向和磁场方向,导体受力方向不变。
2. 对选项逐一分析:
A选项:改变电压大小,仅改变电路中电流大小,只会改变受力的大小,不会改变受力方向,导体运动方向不变,不符合要求;
B选项:改变电流方向,仅改变了受力方向,导体运动方向会改变,可使ab向左运动,符合要求;
C选项:改变电流大小,仅改变受力大小,不改变受力方向,导体运动方向不变,不符合要求;
D选项:改变导体ab长度,仅改变受力大小,不改变受力方向,导体运动方向不变,不符合要求。
【答案】
B
【知识点】
通电导体在磁场中的受力方向
【点评】
本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因素,属于基础题型,需牢记受力方向的改变条件,区分“改变受力方向”和“改变受力大小”的不同操作,难度较低。
【难度系数】
0.5
4.「2025广东东莞二模,★★☆」如图1所示,水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动。此过程中,推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。在第2 s时,木箱受到的摩擦力f=
20
N;在0~1 s内,推力对木箱所做的功为0
J;在3~5 s内,推力对木箱做功的功率为20
W。答案
4.答案 20 0 20
解析 由图2乙可知,在3~5 s内,木箱做匀速直线运动,木箱受到的推力和滑动摩擦力互相平衡;由图甲可知,在3~5 s内,木箱受到的滑动摩擦力$f=F=20\ \mathrm{N}$;由图乙可知,木箱在1~3 s内做加速运动,木箱对地面的压力大小及接触面的粗糙程度全程没有发生变化,所以1~3 s内,木箱受到的滑动摩擦力大小为20 N;在0~1 s内,木箱处于静止状态,推力没有对木箱做功;由图2可知,在3~5 s内,箱子通过的距离$s=vt=1\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=2\ \mathrm{m}$,则推力做的功$W=Fs=20\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=40\ \mathrm{J}$,推力对木箱做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{40\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{W}$。
解析 由图2乙可知,在3~5 s内,木箱做匀速直线运动,木箱受到的推力和滑动摩擦力互相平衡;由图甲可知,在3~5 s内,木箱受到的滑动摩擦力$f=F=20\ \mathrm{N}$;由图乙可知,木箱在1~3 s内做加速运动,木箱对地面的压力大小及接触面的粗糙程度全程没有发生变化,所以1~3 s内,木箱受到的滑动摩擦力大小为20 N;在0~1 s内,木箱处于静止状态,推力没有对木箱做功;由图2可知,在3~5 s内,箱子通过的距离$s=vt=1\ \mathrm{m/s}×2\ \mathrm{s}=2\ \mathrm{m}$,则推力做的功$W=Fs=20\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=40\ \mathrm{J}$,推力对木箱做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{40\ \mathrm{J}}{2\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要解决本题,需结合推力F随时间变化的图像(甲图)和速度v随时间变化的图像(乙图),分阶段分析木箱的运动状态:滑动摩擦力的大小仅与压力和接触面粗糙程度有关,与运动状态无关;静止时无位移,推力不做功;匀速运动时推力与滑动摩擦力平衡,功和功率可通过对应公式计算。
【解析】
1. 求第2s时的摩擦力:
由乙图可知,3~5s内木箱做匀速直线运动,此时推力与滑动摩擦力平衡,大小相等;由甲图得3~5s内推力F=20N,故滑动摩擦力f=20N。
1~3s内木箱做加速运动,由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,因此第2s时木箱受到的摩擦力仍为20N。
2. 求0~1s内推力做的功:
由乙图可知,0~1s内木箱速度为0,处于静止状态,没有移动距离(s=0),根据功的计算公式W=Fs,可得推力做功为0J。
3. 求3~5s内推力做功的功率:
由乙图得3~5s内木箱速度v=1.0m/s,时间t=5s-3s=2s,推力F=20N。利用功率公式P=Fv,直接计算得P=20N×1.0m/s=20W。
【答案】
20;0;20
【知识点】
摩擦力的大小、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合F-t和v-t图像考查力学综合知识,要求学生能从图像中提取关键信息,理解滑动摩擦力的影响因素,掌握功和功率的计算方法,是中等难度的力学综合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合推力F随时间变化的图像(甲图)和速度v随时间变化的图像(乙图),分阶段分析木箱的运动状态:滑动摩擦力的大小仅与压力和接触面粗糙程度有关,与运动状态无关;静止时无位移,推力不做功;匀速运动时推力与滑动摩擦力平衡,功和功率可通过对应公式计算。
【解析】
1. 求第2s时的摩擦力:
由乙图可知,3~5s内木箱做匀速直线运动,此时推力与滑动摩擦力平衡,大小相等;由甲图得3~5s内推力F=20N,故滑动摩擦力f=20N。
1~3s内木箱做加速运动,由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,因此第2s时木箱受到的摩擦力仍为20N。
2. 求0~1s内推力做的功:
由乙图可知,0~1s内木箱速度为0,处于静止状态,没有移动距离(s=0),根据功的计算公式W=Fs,可得推力做功为0J。
3. 求3~5s内推力做功的功率:
由乙图得3~5s内木箱速度v=1.0m/s,时间t=5s-3s=2s,推力F=20N。利用功率公式P=Fv,直接计算得P=20N×1.0m/s=20W。
【答案】
20;0;20
【知识点】
摩擦力的大小、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合F-t和v-t图像考查力学综合知识,要求学生能从图像中提取关键信息,理解滑动摩擦力的影响因素,掌握功和功率的计算方法,是中等难度的力学综合题。
【难度系数】
0.5
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