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1 食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量（人体摄入的能量，营养师常称为热量）。下表是青少年每天正常生活需要的热量。
（1）某种油炸食品，营养成分表上标有“每100 g能量1260 kJ”，该标识的含义相当于
（2）人体摄入过多的能量往往通过运动消耗掉，小明同学吃了一块净含量为50 g的上述油炸食品，如果他从油炸食品中获得能量的10％用于克服重力做功，则他要爬多少层楼才能消耗掉这些能量？（每层楼高3 m，小明的质量为50 kg，g取10 N/kg）
（1）某种油炸食品，营养成分表上标有“每100 g能量1260 kJ”，该标识的含义相当于
热值
（选填“热量”“内能”或“热值”）的含义。（2）人体摄入过多的能量往往通过运动消耗掉，小明同学吃了一块净含量为50 g的上述油炸食品，如果他从油炸食品中获得能量的10％用于克服重力做功，则他要爬多少层楼才能消耗掉这些能量？（每层楼高3 m，小明的质量为50 kg，g取10 N/kg）
答案
1.（1）热值
（2）小明爬一层楼做的功 W = Gh = mgh =50 kg×10 N/kg×3 m=1 500 J,吃一块净含量 50 g 的油炸食品获得的能量 Q=$\frac{1\ 260\ \mathrm{kJ}}{100\ \mathrm{g}}$×50 g=630 kJ=6.3×10^5 J,其中用于克服重力做功消耗的能量 Q'=10%Q=10%×6.3×10^5 J=6.3×10^4 J,所以他爬楼的层数 n=$\frac{Q'}{W}$ = $\frac{6.3×10^4\ \mathrm{J}}{1\ 500\ \mathrm{J}}$ = 42
（2）小明爬一层楼做的功 W = Gh = mgh =50 kg×10 N/kg×3 m=1 500 J,吃一块净含量 50 g 的油炸食品获得的能量 Q=$\frac{1\ 260\ \mathrm{kJ}}{100\ \mathrm{g}}$×50 g=630 kJ=6.3×10^5 J,其中用于克服重力做功消耗的能量 Q'=10%Q=10%×6.3×10^5 J=6.3×10^4 J,所以他爬楼的层数 n=$\frac{Q'}{W}$ = $\frac{6.3×10^4\ \mathrm{J}}{1\ 500\ \mathrm{J}}$ = 42
解析
【分析】
第（1）问：需明确热值的定义，热值是单位质量的燃料完全燃烧释放的热量，题目中“每100g能量”是单位质量对应的能量，与热值含义匹配，据此判断。
第（2）问：先计算50g油炸食品提供的总能量，再算出用于克服重力做功的能量（总能量的10%）；接着计算爬1层楼克服重力做的功（利用W=mgh），最后用做功的总能量除以爬1层的功，得到需要爬的楼层数，计算时注意单位统一。
【解析】
（1）热值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量，题目中“每100g能量1260kJ”表示单位质量的该食品提供的能量，与热值含义相当，故填热值。
（2）①计算50g油炸食品获得的总能量：
$Q=\frac{1260\ \mathrm{kJ}}{100\ \mathrm{g}}×50\ \mathrm{g}=630\ \mathrm{kJ}=6.3×10^5\ \mathrm{J}$
②计算用于克服重力做功的能量：
$Q'=10\%×Q=0.1×6.3×10^5\ \mathrm{J}=6.3×10^4\ \mathrm{J}$
③计算爬1层楼克服重力做的功：
$W=Gh=mgh=50\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×3\ \mathrm{m}=1500\ \mathrm{J}$
④计算需要爬的楼层数：
$n=\frac{Q'}{W}=\frac{6.3×10^4\ \mathrm{J}}{1500\ \mathrm{J}}=42$
【答案】
（1）热值；（2）42层
【知识点】
热值、功的计算、能量转化
【点评】
本题结合生活实际，考查热值概念的理解和功的计算，需注意单位换算和能量比例的应用，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
第（1）问：需明确热值的定义，热值是单位质量的燃料完全燃烧释放的热量，题目中“每100g能量”是单位质量对应的能量，与热值含义匹配，据此判断。
第（2）问：先计算50g油炸食品提供的总能量，再算出用于克服重力做功的能量（总能量的10%）；接着计算爬1层楼克服重力做的功（利用W=mgh），最后用做功的总能量除以爬1层的功，得到需要爬的楼层数，计算时注意单位统一。
【解析】
（1）热值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量，题目中“每100g能量1260kJ”表示单位质量的该食品提供的能量，与热值含义相当，故填热值。
（2）①计算50g油炸食品获得的总能量：
$Q=\frac{1260\ \mathrm{kJ}}{100\ \mathrm{g}}×50\ \mathrm{g}=630\ \mathrm{kJ}=6.3×10^5\ \mathrm{J}$
②计算用于克服重力做功的能量：
$Q'=10\%×Q=0.1×6.3×10^5\ \mathrm{J}=6.3×10^4\ \mathrm{J}$
③计算爬1层楼克服重力做的功：
$W=Gh=mgh=50\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}×3\ \mathrm{m}=1500\ \mathrm{J}$
④计算需要爬的楼层数：
$n=\frac{Q'}{W}=\frac{6.3×10^4\ \mathrm{J}}{1500\ \mathrm{J}}=42$
【答案】
（1）热值；（2）42层
【知识点】
热值、功的计算、能量转化
【点评】
本题结合生活实际，考查热值概念的理解和功的计算，需注意单位换算和能量比例的应用，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
2 [2025 晋城期中]跨学科实践。
科学安排饮食和运动
过量饮食，为了瘦身而盲目节食，缺乏运动，这些行为对青少年的健康成长都非常不利，那么应该如何科学安排饮食和运动呢？
物理兴趣小组对中学生饮食与运动开展探究，分析讨论初中学生的肥胖与饮食、运动的关系，制订大致的每日饮食和运动计划。相关数据如下：
常见食物的大致热量
慢跑30分钟(3千米)消耗的大致能量
九年级学生每天正常生活需要的大致热量
(1) 体重50 kg的初中女生慢跑30分钟消耗的热量相当于
(2) 人体运动时，食物中的化学能主要转化为
(3) 午餐面条、胡萝卜、鲈鱼、牛奶各一份，摄入的热量
(4) 从健康角度考虑，每天消耗热量与摄入热量的差值不宜过大，一般建议控制在 $1.2×10^6 ∼ 2.0×10^6$ J范围内。若某九年级男生体重是70 kg，他计划通过慢跑和控制饮食来达到每天消耗比摄入多 $1.5×10^6$ J的目标，已知他每天慢跑30分钟，那么他每天摄入的热量应为
科学安排饮食和运动
过量饮食，为了瘦身而盲目节食，缺乏运动，这些行为对青少年的健康成长都非常不利，那么应该如何科学安排饮食和运动呢？
物理兴趣小组对中学生饮食与运动开展探究，分析讨论初中学生的肥胖与饮食、运动的关系，制订大致的每日饮食和运动计划。相关数据如下：
常见食物的大致热量
慢跑30分钟(3千米)消耗的大致能量
九年级学生每天正常生活需要的大致热量
(1) 体重50 kg的初中女生慢跑30分钟消耗的热量相当于
2.4
个鸡蛋。(2) 人体运动时，食物中的化学能主要转化为
机械
能和内能。(3) 午餐面条、胡萝卜、鲈鱼、牛奶各一份，摄入的热量
不能
(选填“能”或“不能”)满足一位九年级女生一天正常生活所需要的能量。(4) 从健康角度考虑，每天消耗热量与摄入热量的差值不宜过大，一般建议控制在 $1.2×10^6 ∼ 2.0×10^6$ J范围内。若某九年级男生体重是70 kg，他计划通过慢跑和控制饮食来达到每天消耗比摄入多 $1.5×10^6$ J的目标，已知他每天慢跑30分钟，那么他每天摄入的热量应为
$1.16×10^7$
J。答案
2.（1）2.4
（2）机械
（3）不能
$（4）1.16×10^7$
（2）机械
（3）不能
$（4）1.16×10^7$
解析
【分析】
本题是跨学科物理应用题，需结合热量计算、能量转化知识解决生活中的健康问题。解题思路如下：
（1）需明确50kg初中女生慢跑30分钟消耗的热量，以及单个鸡蛋的热量，通过除法计算两者的倍数关系；
（2）分析人体运动时的能量转化形式，判断化学能的主要转化方向；
（3）计算午餐各食物的总热量，与九年级女生每日所需热量对比，判断是否满足需求；
（4）根据“每日消耗热量 - 每日摄入热量$ = 1.5×10^6 J”$的关系，结合70kg男生慢跑30分钟消耗的热量，计算每日摄入的热量。
【解析】
（1）由常见食物热量及运动消耗数据可知，50kg初中女生慢跑30分钟消耗的热量约为480千卡，1个鸡蛋的热量约为200千卡，因此倍数为480÷200=2.4；
（2）人体运动时，消耗食物中的化学能，主要转化为使人体运动的机械能和内能；
（3）午餐中面条、胡萝卜、鲈鱼、牛奶的总热量约为$2.2×10^6 J$，而九年级女生每天正常需要的热量约为$9.2×10^6 J$，$2.2×10^6 J ＜ 9.2×10^6 J$，因此不能满足需求；
（4）70kg男生慢跑30分钟消耗的热量约为$1.31×10^7 J$，根据题意“消耗热量 - 摄入热量$ =1.5×10^6 J”$，可得摄入热量$=1.31×10^7 J -1.5×10^6 J=1.16×10^7 J$；
【答案】
（1）2.4；（2）机械；（3）不能；$（4）1.16×10^7$
【知识点】
能量转化、热量计算、物理与生活应用
【点评】
本题为跨学科实践题，将物理能量知识与生活健康、饮食运动结合，考查学生的数据分析和应用能力，需结合实际数据计算，体现物理学科的实用性。
【难度系数】
0.5
本题是跨学科物理应用题，需结合热量计算、能量转化知识解决生活中的健康问题。解题思路如下：
（1）需明确50kg初中女生慢跑30分钟消耗的热量，以及单个鸡蛋的热量，通过除法计算两者的倍数关系；
（2）分析人体运动时的能量转化形式，判断化学能的主要转化方向；
（3）计算午餐各食物的总热量，与九年级女生每日所需热量对比，判断是否满足需求；
（4）根据“每日消耗热量 - 每日摄入热量$ = 1.5×10^6 J”$的关系，结合70kg男生慢跑30分钟消耗的热量，计算每日摄入的热量。
【解析】
（1）由常见食物热量及运动消耗数据可知，50kg初中女生慢跑30分钟消耗的热量约为480千卡，1个鸡蛋的热量约为200千卡，因此倍数为480÷200=2.4；
（2）人体运动时，消耗食物中的化学能，主要转化为使人体运动的机械能和内能；
（3）午餐中面条、胡萝卜、鲈鱼、牛奶的总热量约为$2.2×10^6 J$，而九年级女生每天正常需要的热量约为$9.2×10^6 J$，$2.2×10^6 J ＜ 9.2×10^6 J$，因此不能满足需求；
（4）70kg男生慢跑30分钟消耗的热量约为$1.31×10^7 J$，根据题意“消耗热量 - 摄入热量$ =1.5×10^6 J”$，可得摄入热量$=1.31×10^7 J -1.5×10^6 J=1.16×10^7 J$；
【答案】
（1）2.4；（2）机械；（3）不能；$（4）1.16×10^7$
【知识点】
能量转化、热量计算、物理与生活应用
【点评】
本题为跨学科实践题，将物理能量知识与生活健康、饮食运动结合，考查学生的数据分析和应用能力，需结合实际数据计算，体现物理学科的实用性。
【难度系数】
0.5
