20252026學(xué)年上學(xué)期高二物理人教版期末必刷?？碱}之能源與

可持續(xù)發(fā)展

一.選擇題（共6小題）

1.下表是某共享電動(dòng)汽車(chē)的主要參數(shù)，根據(jù)信息，下列說(shuō)法正確的是（）

空車(chē)質(zhì)量800kg

電池能量50kW*h

標(biāo)準(zhǔn)承載200kg

最大續(xù)航（充滿(mǎn)電最大行駛路程）200km

所受阻力與汽車(chē)總重比值（忽略空氣阻力）0.09

A.工作時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電池的化學(xué)能

B.電池允滿(mǎn)電時(shí)的電荷量為1.8X108c

C.標(biāo)準(zhǔn)承載下，電動(dòng)汽車(chē)以72km/h的速度勻速行駛lOmin所用電能為2.4kW-h

D.若標(biāo)準(zhǔn)承載下汽車(chē)以l20km/h速度勻速行駛，汽車(chē)電動(dòng)機(jī)輸出功率不小于30kW

2.一臺(tái)熱水器的聚熱面積約3m2,若每天相當(dāng)于太陽(yáng)直射熱水器4h,太陽(yáng)能的20%可轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，

已知太陽(yáng)輻射的總功率約為4XI0"j/s,太陽(yáng)與地球之間的距離約為L(zhǎng)5X|（）"m,陽(yáng)光垂直射到地面附

近的能量約為太陽(yáng)輻射到地球能量的一半。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.太陽(yáng)垂直射到地面附近單位面積的輻射功率約為1400W

B.這臺(tái)熱水器單位時(shí)間聚集的太陽(yáng)能最多約為700J

C.這臺(tái)熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽(yáng)能約為6XIO6J

D.這臺(tái)熱水器全年內(nèi)最多轉(zhuǎn)化的水的內(nèi)能約為2又10町

3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。如圖所示，某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)可形成500m2的圓

面，某段時(shí)間內(nèi)風(fēng)速為12m/s,風(fēng)向恰好跟圓面垂直。已知空氣的密度為p=L3kg/m3,若這個(gè)風(fēng)力發(fā)

電機(jī)能將20%的風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，則風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率約為（）

A.LOX105WB.IJXIO5WC.1.8X1（）5WD.3.6X1（）5W

4.下列有關(guān)物理學(xué)知識(shí)說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)分子間表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大

B.隨著科技的發(fā)展，我們可以將氣體的溫度降到絕對(duì)零度

C.隨著科技的發(fā)展，熱機(jī)的微料使用效率可以達(dá)到100%

D.冰箱的制冷系統(tǒng)能把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，說(shuō)明熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體

5.關(guān)于電路、電能和能量守恒定律的概念，下列說(shuō)法正確的是（）

A.根據(jù)七號(hào)可知，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，所以電阻由電壓

和電流決定

B.電源短路時(shí)，電流很大，路端電壓為零，此時(shí)電源的內(nèi)電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，電源的輸出功率最大

C.電流通過(guò)用電器，用電器消耗的電能等于電流所做的功，根據(jù)W=FRI可知，只要有電流通過(guò)用電

器，用電器就會(huì)產(chǎn)生熱量，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

D.電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓，電源電動(dòng)勢(shì)表征了電源把其他形式

的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)

6.如圖所示，虛線(xiàn)表示某電場(chǎng)的等勢(shì)面，實(shí)線(xiàn)表示一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的徑跡.粒子在A

點(diǎn)的加速度為a，\、動(dòng)能為EkA、電勢(shì)能為EpA；在B點(diǎn)的加速度為aB、動(dòng)能為EkB、電勢(shì)能為EpB.則

下列結(jié)論正確的是（）

5VOV-5V

I?I0■I

???I1?

V\,

A、、/

...............???

A.aA>aB?EkA>EkBB.aA<as?EpA>EpB

C.3A<aB?EpA<EpBD.aA>ae?EkA<EkB

二多選題（共3小題）

（多選）7.2022年6月30日位于浙江安吉的長(zhǎng)龍山抽水蓄能電站全部機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。電站在電網(wǎng)

用電低谷時(shí)將水抽到高處，在電網(wǎng)用電高峰時(shí)再利用水能發(fā)電，平均用4度谷電能換3度峰電。電站每

年可生產(chǎn)清潔電能2.435X109kW-h,已知峰電0.50元/度，谷電0.30元/度。下列說(shuō)法正確的是（）

A.水能是可再生能源

B.電站實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能儲(chǔ)存，需要時(shí)再轉(zhuǎn)化為電能，說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化沒(méi)有方向性

C.電站實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能儲(chǔ)存，需要時(shí)再轉(zhuǎn)化為電能，說(shuō)明能量不僅數(shù)量上守恒，在可利用的品質(zhì)

上也不變

D.電站每年發(fā)電直接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約為2.435X104萬(wàn)元

（多選）8.某汽車(chē)研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車(chē)的車(chē)輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電

池中，以達(dá)到節(jié)能的目的。某次測(cè)試中，汽車(chē)以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車(chē)動(dòng)能

Ek與位移x的關(guān)系圖像如圖所示，其中①是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線(xiàn)，②是開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系

圖線(xiàn)。已知汽車(chē)的質(zhì)量為1000kg,設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)。根據(jù)圖像所

A.汽車(chē)行駛過(guò)程中所受地面的阻力為1000N

B.汽車(chē)的額定功率為80kW

C.汽車(chē)前500m加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5s

D.汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為5X1（）5J

（多選）9.風(fēng)力發(fā)電是利用空氣的流動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。通過(guò)適當(dāng)簡(jiǎn)化和

抽象，可以用如圖所示的模型來(lái)研究影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電功率P的主要因素。設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片長(zhǎng)度為

r、空氣均勻且密度為p、風(fēng)速恒為v,時(shí)間t內(nèi)流經(jīng)葉片的空氣都在圖中的圓柱體內(nèi)，下列說(shuō)法正確的

A.風(fēng)力發(fā)電利用空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電

B.圓柱體中的空氣質(zhì)量為pm2v

C.圓柱體中空氣的動(dòng)能與風(fēng)速平方成正比

D.假設(shè)流過(guò)風(fēng)車(chē)葉片的空氣動(dòng)能的50%用來(lái)發(fā)電，則發(fā)電功率為JpTr，/

三,填空題(共4小題)

10.光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能的技術(shù)之一，它利用太陽(yáng)能電池板，將照射在太陽(yáng)能電池板上的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為

電能。農(nóng)村居民院落或屋頂?shù)墓夥l(fā)電裝置除滿(mǎn)足居民家庭用電，還可向電網(wǎng)供電獲得收益,如圖所示，

太陽(yáng)光垂直照射在太陽(yáng)能電池板上，在每平方米的面枳上，平均每分鐘能得到6.0Xl()4j的太陽(yáng)能，如

果我們能利用太陽(yáng)能的10%，那么在面積為lOOn?的屋頂上可以利用的太陽(yáng)能的功率為kWo

II.烏魯木齊市達(dá)坂城地區(qū)風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)4張葉片總共的有效迎風(fēng)面積為s,空氣密度為p、

平均風(fēng)速為v.設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率(風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的百分比)為中則每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的平均

功率p=.

12.繼共享單車(chē)進(jìn)入人們的口常生活之后，共享電動(dòng)汽車(chē)也在各個(gè)城市出現(xiàn)。如表所示為某款電動(dòng)汽車(chē)的

參數(shù)，若某次充滿(mǎn)電后在平直路面駕駛時(shí)，該車(chē)載重為100kg,所受阻力為車(chē)與載重總重力的().02倍,

重力加速度g取lOm/s2。該電動(dòng)汽車(chē)的最大行駛速度為km/h,該車(chē)以額定功率行駛時(shí)最長(zhǎng)

行駛時(shí)間為h，電池充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存的能量為Jo

車(chē)身質(zhì)量500kg

輸出電壓60V

電動(dòng)機(jī)額定功率3000W

電池容量250A?h

充電電壓220V

充電時(shí)間8-1Oh

13.氫原子經(jīng)典結(jié)構(gòu)模型：從經(jīng)典力學(xué)角度，我們可以把氫原子的結(jié)構(gòu)看成帶電荷量的電子由于受到

帶電荷量+e的質(zhì)子的庫(kù)侖力作用而圍繞質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若電子質(zhì)量為m,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌

道半徑為a（稱(chēng)之為玻爾半徑），靜電力常量為k,則電子的線(xiàn)速度大小為；

原子發(fā)生電離的含義為其核外電子獲得了足夠的能量擺脫質(zhì)子對(duì)其束縛，運(yùn)動(dòng)至無(wú)窮遠(yuǎn)處。在此模型下,

要使氫原子發(fā)生電離，至少需要向氫原子的核外電子提供能量。（忽略重力

的影響；以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面，電荷量為Q的點(diǎn)電荷在距離其r處的電勢(shì)為g=

=?；

、、//

、、..一,，

四.解答題（共2小題）

14.某固定裝置由足夠長(zhǎng)的水平軌道AB及固定在其左側(cè)的輕彈簧、傳送帶、圓弧軌道CDE構(gòu)成，其豎直

截面如圖所示。圓弧軌道CDE不妨礙傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)，其與傳送帶相切于C點(diǎn)，D為圓弧最高點(diǎn)，E與

圓心0等高。彈簧勁度系數(shù)k=62N/m,傳送帶傾角。=37°、LBc=4m,BC段與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)

p=0.8,圓弧軌道半徑丁=/m。B、C兩處平滑連接，除BC段外其余軌道均光滑。將質(zhì)量m=O.lkg

的物塊壓縮彈簧（物塊與彈簧未拴接）后由靜止釋放，起初傳送帶靜止，物塊恰能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。（提示：

重力加速度g=10m/s2,彈簧彈性勢(shì)能表達(dá)式￡p=^kx2）

（1）求彈簧的壓縮量xi；

（2）要使物塊自D點(diǎn)水平拋出，傳送帶往哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)（“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）？傳送帶速度至少

為多大？

（3）物塊可以運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)但無(wú)法水平拋出，從圓弧DE上的某點(diǎn)P離開(kāi)，求NDOP的大小a與傳送帶

速度v的數(shù)學(xué)關(guān)系，并寫(xiě)出v的取值范圍。

15.太陽(yáng)能電池發(fā)出的電儲(chǔ)存在蓄電池中，每節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻為IC,再用蓄電池組對(duì)一用

電器（額定電壓為24V,額定電流為0.6A）供電。求：

（1）用電器的額定功率P;

（2）若用6節(jié)蓄電池串聯(lián)供電，電路中還需要一個(gè)定值電阻來(lái)分壓，求這個(gè)電阻的阻值R；

（3）若太陽(yáng)能電池板面積為S。，中午正對(duì)太陽(yáng)光時(shí)發(fā)電功率為Po,電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率

為“，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)，約?半的能量能夠到達(dá)地面，已知日地距離為r,求太陽(yáng)輻射的總功率P。

4

-r3

（球的面積公式S=4TTJ,球的體積公式V37T

20252026學(xué)年上學(xué)期高二物理人教版（2019）期末必刷常考題之能源與

可持續(xù)發(fā)展

參考答案與試題解析

一,選擇題（共6小題）

題號(hào)123456

答案DCBADC

二.多選題（共3小題）

題號(hào)789

答案ADBDAD

一.選擇題（共6小題）

I.下表是某共享電動(dòng)汽車(chē)的主要參數(shù)，根據(jù)信息，下列說(shuō)法正確的是（）

空車(chē)質(zhì)量800kg

電池能量50kW?h

標(biāo)準(zhǔn)承載200kg

最大續(xù)航（充滿(mǎn)電最大行駛路程）200km

所受阻力與汽車(chē)總重比值（忽略空氣阻力）0.09

A.工作時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電池的化學(xué)能

B.電池充滿(mǎn)電時(shí)的電荷量為1.8X1（）8C

C.標(biāo)準(zhǔn)承載下，電動(dòng)汽車(chē)以72km/h的速度勻速行駛lOmin所用電能為2.4kW?h

B.若標(biāo)準(zhǔn)承載下汽車(chē)以l20km/h速度勻速行駛，汽車(chē)電動(dòng)機(jī)輸出功率不小于30kW

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題；功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo)；電功和電功率的計(jì)算.

【專(zhuān)題】定量思想；尋找守恒量法；功率的計(jì)算專(zhuān)題；分析淙合能力.

【答案】D

【分析】工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；根據(jù)W=Pt求解電池充滿(mǎn)電時(shí)的電能；根據(jù)P=Fv

求出勻速行駛時(shí)的輸出功率。

【解答】解：A、工作時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，故A錯(cuò)誤;

B、由公式W=Pt得電池充滿(mǎn)電時(shí)的電能為

W=50kW?h=50X1000X36ODJ=1.8X108J

所以50kW-h為充滿(mǎn)電時(shí)的電能不是電荷最，根據(jù)題目已知信息無(wú)法求得電池充滿(mǎn)電時(shí)的電荷量，故B

錯(cuò)誤；

C、標(biāo)準(zhǔn)承載下，電動(dòng)汽車(chē)以v=72km/h=20m/s的速度勻速行駛時(shí)，F(xiàn)=0.09mg

功率p=Fv=0.09mgv=0.09X(800+200)X10X20W=L8XIO4W=l8kW

10

如果電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能時(shí)，根據(jù)W=Pt=18kW?—h=3kW-h

60

但實(shí)際過(guò)程中電能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以耗電量大于3kW?h,故C錯(cuò)誤；

1on

D、若標(biāo)準(zhǔn)承載下汽車(chē)速度能達(dá)120km/h,功率P=Fv2=0.09mgv2=0.09X(800+200)XIOxy^W=

3OOOOW=3OkW,則汽車(chē)電動(dòng)機(jī)最大輸出功率不小于30kW,故D正確。

故選：Do

【點(diǎn)評(píng)】本題考查汽車(chē)的功率問(wèn)題，關(guān)鍵在于明確汽車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力等于摩擦力，根據(jù)P=Fv求

出最大功率；注意計(jì)算時(shí)還要聯(lián)系實(shí)際。

2.?臺(tái)熱水器的聚熱面積約3m2,若每天相當(dāng)于太陽(yáng)直射熱水器4h,太陽(yáng)能的20%可轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，

已知太陽(yáng)輻射的總功率約為4X1()26J/S,太陽(yáng)與地球之間的距離約為L(zhǎng)5X10“m,陽(yáng)光垂直射到地面附

近的能量約為太陽(yáng)輻射到地球能量的一半。則下列說(shuō)法正確的是()

A.太陽(yáng)垂直射到地面附近單位面積的輻射功率約為I400W

B.這臺(tái)熱水器單位時(shí)間聚集的太陽(yáng)能最多約為700J

C.這臺(tái)熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽(yáng)能約為6XIO6J

D.這臺(tái)熱水器全年內(nèi)最多轉(zhuǎn)化的水的內(nèi)能約為2X108J

【考點(diǎn)】能源與社會(huì)發(fā)展；電功和電功率的計(jì)算.

【專(zhuān)題】定最思想：推理法；恒定電流專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】C

【分析】根據(jù)對(duì)應(yīng)的公式計(jì)算出熱輻射功率，吸收的太陽(yáng)能和水的內(nèi)能。

【解答】解：A.太陽(yáng)垂直射到地面附近單位面積的輻射功率&=I—=iX—4Xi*卬=7oow,

24bz2鈦(1.5X1011)，

故A錯(cuò)誤；

B.熱水器的聚熱面積約3m2,這臺(tái)熱水器單位時(shí)間聚集的太陽(yáng)能最多為P=PoS,解得P=2100J,故B

錯(cuò)誤；

C.太陽(yáng)能的20%可轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,這臺(tái)熱水器一天內(nèi)最多能利用的太陽(yáng)能為Q。=[x

2100x4x3600/?6xl06/，故C正確；

D.根據(jù)題意，這臺(tái)熱水器全年內(nèi)最多轉(zhuǎn)化的水的內(nèi)能Q=365Qo=365x6x106/=2x10＞，故D

錯(cuò)誤。

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了能量守恒定律，要熟悉相應(yīng)的計(jì)算公式，在計(jì)算過(guò)程中要注意單位的轉(zhuǎn)化。

3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。如圖所示，果風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)可形成500m2的圓

面，某段時(shí)間內(nèi)風(fēng)速為12m/s,風(fēng)向恰好跟圓面垂直。已知空氣的密度為p=1.3kg/m3,若這個(gè)風(fēng)力發(fā)

電機(jī)能將20%的風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，則風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率約為()

A.1.0X105WB.1.1X1O5WC.L8X105WD.3.6X105W

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題；平均功率的計(jì)算.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；功能關(guān)系能量守恒定律；推理論證能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)題意計(jì)算相應(yīng)的空氣動(dòng)能，再結(jié)合能量轉(zhuǎn)化關(guān)系列式求解功率。

【解答】解：設(shè)t時(shí)間內(nèi)通過(guò)發(fā)電機(jī)的風(fēng)的質(zhì)晟為m,則

m=pnR2vt

這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將20%的風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律得

1

Pt=wvo2X20%

解得P=l.lX|（）5w,故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：Bo

【點(diǎn)評(píng)】本題考查功的計(jì)算和功能轉(zhuǎn)換問(wèn)題，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)準(zhǔn)確分析解答。

4.下列有關(guān)物理學(xué)知識(shí)說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)分子間表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大

B.隨著科技的發(fā)展，我們可以將氣體的溫度降到絕對(duì)零度

C.隨著科技的發(fā)展，熱機(jī)的燃料使用效率可以達(dá)到100%

D.冰箱的制冷系統(tǒng)能把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，說(shuō)明熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題；熱力學(xué)第二定律的不同表述與理解.

【專(zhuān)題】定性思想；推理法；熱力學(xué)定律專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】A

【分析】根據(jù)分子力做功和分子勢(shì)能的變化關(guān)系結(jié)合熱力學(xué)定律進(jìn)行分析解答。

【解答】解：A.當(dāng)分子間表現(xiàn)為斥力時(shí).，分子間距離的減小時(shí)分子量做負(fù)功，則分子勢(shì)能總是隨分子

間距離的減小而增大，故A正確；

BC.根據(jù)熱力學(xué)定律可知，隨著科技的發(fā)展，我們也不可以將氣體的溫度降到絕對(duì)零度，熱機(jī)的燃料

使用效率不可以達(dá)到100%,故BC錯(cuò)誤；

D.冰箱的制冷系統(tǒng)能把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是冰箱的壓縮機(jī)施加額外影響，不能說(shuō)明熱量可以

自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，故D錯(cuò)誤.

故選：A。

【點(diǎn)評(píng)】考查分子力做功和分子勢(shì)能的變化關(guān)系結(jié)合熱力學(xué)定律的應(yīng)用，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。

5.關(guān)于電路、電能和能量守恒定律的概念，下列說(shuō)法正確的是（）

A.根據(jù)1=稱(chēng)可知，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，所以電阻由電壓

和電流決定

B.電源短路時(shí)，電流很大，路端電壓為零，此時(shí)電源的內(nèi)電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，電源的輸出功率最大

C.電流通過(guò)用電器，用電器消耗的電能等于電流所做的功，根據(jù)W=1Rt可知，只要有電流通過(guò)用電

器，用電器就會(huì)產(chǎn)生熱量，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

D.電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓，電源電動(dòng)勢(shì)表征了電源把其他形式

的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)

【考點(diǎn)】能量守恒定律的內(nèi)容與發(fā)展；電動(dòng)勢(shì)的概念和物理意義.

【專(zhuān)題】定性思想：推理法；恒定電流專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】D

【分析】根據(jù)電阻的決定因素、閉合電路歐姆定律、電功和電熱、電源電動(dòng)勢(shì)等知識(shí)即可解題。

【解答】解：A、R=苧是電阻的定義式，不是決定式，電阻是導(dǎo)體本身的屬性，其大小由導(dǎo)體的材料、

長(zhǎng)度、橫截面積和溫度決定，故A錯(cuò)誤；

B、電源短路時(shí)，外電阻R=0,路端電壓U=0,電流為

r

此時(shí)電源的內(nèi)電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，電源的輸出功率為

P=UI=O

故B錯(cuò)誤；

C、只有純電阻電路中，電流通過(guò)用電器，電能才全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在非純電阻電路中，W=「Ri計(jì)算

的是電熱，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外還會(huì)轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故C錯(cuò)誤；

D、電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓，電動(dòng)勢(shì)反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化

為電能的本領(lǐng)，故D正確。

故選：Do

【點(diǎn)評(píng)】本題考查電阻的決定因素、閉合電路歐姆定律、電功和電熱、電源電動(dòng)勢(shì)概念，難度不大。

6.如圖所示，虛線(xiàn)表示某電場(chǎng)的等勢(shì)面，實(shí)線(xiàn)表示一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的徑跡.粒子在A

點(diǎn)的加速度為aA、動(dòng)能為EkA、電勢(shì)能為EpA；在B點(diǎn)的加速度為aB、動(dòng)能為EkB、電勢(shì)能為EpB.則

下列結(jié)論正確的是（）

5VOV-5V

I;\I????I?

\\:::

、、、'',

、、、、、......

A.aA>aB,EkA>EkBB.aA<aB?EPA>EPB

C.aA<aB?EPA<EpBD.aA>aB?EkA<EkB

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題；電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算；等勢(shì)面及其與電場(chǎng)線(xiàn)的關(guān)系.

【專(zhuān)題】比較思想；圖析法；電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題.

【答案】C

【分析】圖中場(chǎng)源位于等勢(shì)面圓心位置，根據(jù)曲線(xiàn)的彎曲可知是靜電斥力，根據(jù)等差等勢(shì)面的疏密判斷

場(chǎng)強(qiáng)大小，結(jié)合牛頓第二定律得到加速度大小關(guān)系；根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷出動(dòng)能和電勢(shì)能的大小.

【解答】解：根據(jù)等電勢(shì)差等勢(shì)面稀疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小、密集處電場(chǎng)強(qiáng)度大，可知，A處電場(chǎng)強(qiáng)度小于B

處。由電場(chǎng)力公式和牛頓第二定律可得qE=ma,由此可知aA〈aB。

根據(jù)帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A運(yùn)動(dòng)到B的徑跡可知，帶電粒子由A運(yùn)動(dòng)到B,克服電場(chǎng)力做功，

電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，故EkA>EkB,EpAVEpB,故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是先根據(jù)等勢(shì)面判斷場(chǎng)源，結(jié)合曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)判斷電場(chǎng)力，根據(jù)電場(chǎng)力做功判定動(dòng)能和電

勢(shì)的大小變化.

二.多選題（共3小題）

（多選）7.2022年6月30日位于浙江安吉的長(zhǎng)龍山抽水蓄能電站全部機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電。電站在電網(wǎng)

用電低谷時(shí)將水抽到高處，在電網(wǎng)用電高峰時(shí)再利用水能發(fā)電，平均用4度谷電能換3度峰電。電站每

年可生產(chǎn)清潔電能2.435X109kW-h,已知峰電0.50元/度，谷電0.30元/度。下列說(shuō)法正確的是（）

A.水能是可再生能源

B.電站實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能儲(chǔ)存，需要時(shí)再轉(zhuǎn)化為電能，說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化沒(méi)有方向性

C.電站實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能儲(chǔ)存，需要時(shí)再轉(zhuǎn)化為電能，說(shuō)明能量不僅數(shù)量上守恒，在可利用的品質(zhì)

上也不變

D.電站每年發(fā)電直接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約為2.435X104萬(wàn)元

【考點(diǎn)】能源的分類(lèi)與應(yīng)用；用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；功能關(guān)系能量守恒定律；推理論證能力.

【答案】AD

【分析】根據(jù)水能的可再生性、能量轉(zhuǎn)化與守恒原理，以及如何根據(jù)給定的電價(jià)和發(fā)電量計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益。

【解答】解：A.水能是可再生能源，因?yàn)樗难h(huán)是自然界的持續(xù)過(guò)程，通過(guò)降雨、蒸發(fā)、河流等自

然循環(huán)，水能可以不斷得到補(bǔ)充，故A正確；

B.有些能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移具有方向性，如機(jī)械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化，故B錯(cuò)誤；

C.電站實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能偌存，在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，雖然能量是守恒的，但有一部分能量被耗散，不

能實(shí)現(xiàn)百分之百的轉(zhuǎn)化，而需要時(shí)再轉(zhuǎn)化為電能的量減少了，利用的品質(zhì)下降了，故c錯(cuò)誤；

9

D.電站每年可生產(chǎn)清潔電能為Ei=2.435x10klV-h,則需要消耗的電能為尻=^E1

99

則電站每年發(fā)電直接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為公x0.5-Fox0.3=2.435x10x0.5元一1x2.435xIOx

0.3元=2.435xIO4萬(wàn)元

故D正確。

故選：ADo

【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵在于理解水能的可再生性、能量守恒與轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量損耗，以及如何根據(jù)電價(jià)

和發(fā)電量計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益。

(多選)8.某汽車(chē)研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車(chē)的車(chē)輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電

池中，以達(dá)到節(jié)能的目的。某次測(cè)試中，汽車(chē)以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車(chē)動(dòng)能

Ek與位移x的關(guān)系圖像如圖所示，其中①是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線(xiàn)，②是開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系

圖線(xiàn)。已知汽車(chē)的質(zhì)量為1000kg,設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)。根據(jù)圖像所

A.汽車(chē)行駛過(guò)程中所受地面的阻力為1000N

B.汽車(chē)的額定功率為80kW

C.汽車(chē)前500m加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5s

D.汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為5X1()5j

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題；功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo)；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；

常見(jiàn)力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；功率的計(jì)算專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】BD

【分析】關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí);根據(jù)動(dòng)能定理求解汽車(chē)所受地面的阻力。在5-7m過(guò)程中汽車(chē)做勻速直線(xiàn)

運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，求解汽車(chē)的額定功率。根據(jù)動(dòng)能定理和功率公式求解加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，其中牽

引力的功為Pt.由能量關(guān)系分析汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能。

【解答】解：A.設(shè)汽車(chē)行駛過(guò)程中所受地面的阻力大小為f,根據(jù)圖線(xiàn)①并結(jié)合動(dòng)能定理有-fxi=O

-Ekm,解得f=2000N,故A錯(cuò)誤;

B.汽車(chē)的最大行駛速度為%=席=，梵『m/s=40m/s,當(dāng)汽車(chē)以最大速度行駛時(shí)，牽引力

與阻力大小相等，所以汽車(chē)的額定功率為P=fVm=80kW,故B正確：

C.設(shè)汽車(chē)前500m加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,根據(jù)動(dòng)能定理有Pl-fx=Ekm-Eko

代入數(shù)據(jù)解得t=16.25s,故C錯(cuò)誤；

D.開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后，根據(jù)能量守恒定律可知汽車(chē)比關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)克服阻力少做的功等于向蓄電池提

5

供的電能，令X2表示汽車(chē)少滑行的距離，根據(jù)圖線(xiàn)②可得E=fx2=2000x（110-85）/=5x107,

故D正確。

故選：BDo

【點(diǎn)評(píng)】本題是汽車(chē)的起動(dòng)問(wèn)題，根據(jù)動(dòng)能定理求解阻力和加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力

與阻力平衡。

（多選）9.風(fēng)力發(fā)電是利用空氣的流動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。通過(guò)適當(dāng)簡(jiǎn)化和

抽象，可以用如圖所示的模型來(lái)研究影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電功率P的主要因素。設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片長(zhǎng)度為

八空氣均勻且密度為p、風(fēng)速恒為v,時(shí)間t內(nèi)流經(jīng)葉片的空氣都在圖中的圓柱體內(nèi)，下列說(shuō)法正確的

是（）

A.風(fēng)力發(fā)電利用空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電

B.圓柱體中的空氣質(zhì)量為pm2V

C.圓柱體中空氣的動(dòng)能與風(fēng)速平方成正比

D.假設(shè)流過(guò)風(fēng)車(chē)葉片的空氣動(dòng)能的50%用來(lái)發(fā)電，則發(fā)電功率為:0兀//

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題；常見(jiàn)力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化；電功和電功率的計(jì)算.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；功能關(guān)系能量守恒定律；分析綜合能力.

【答案】AD

【分析】A.根據(jù)能量轉(zhuǎn)化分析；

B.根據(jù)質(zhì)量公式求圓柱體中的空氣質(zhì)量；

C.根據(jù)動(dòng)能表達(dá)式分析判斷；

D.根據(jù)功率公式求發(fā)電功率。

【解答】解：A.風(fēng)力發(fā)電利用空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，故A正確；

B.圓柱體中的空氣質(zhì)量為

m=pV=pSvt=pirrvt

故B錯(cuò)誤；

C.圓柱體中空氣的動(dòng)能為

Ek=3m戶(hù)=2Mr2173t

故圓柱體中空氣的動(dòng)能與風(fēng)速三次方成正比，故C錯(cuò)誤：

D.假設(shè)流過(guò)風(fēng)車(chē)葉片的空氣動(dòng)能的50%用米發(fā)電，則發(fā)電功率為

50%公123

Pn=——丁/=/0仃/戶(hù)

故D正確。

故選：ADo

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了能量守恒定律的相關(guān)應(yīng)用，理解能量轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)即可完成分析，難度不大。

三,填空題(共4小題)

10.光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能的技術(shù)之一，它利用太陽(yáng)能電池板，將照射在太陽(yáng)能電池板上的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為

電能。農(nóng)村居民院落或屋頂?shù)墓夥l(fā)電裝置除滿(mǎn)足居民家庭用電，還可向電網(wǎng)供電獲得收益,如圖所示，

太陽(yáng)光垂直照射在太陽(yáng)能電池板上，在每平方米的面積上，平均每分鐘能得到6.0Xl()4j的太陽(yáng)能，如

果我們能利用太陽(yáng)能的10%,那么在面積為100??的屋頂上可以利用的太陽(yáng)能的功率為10kWo

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題；功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo).

【專(zhuān)題】定量思想；方程法；功率的計(jì)算專(zhuān)題；理解能力.

【答案】10o

【分析】根據(jù)已知條件求出lOOn?屋頂每分鐘獲得的太陽(yáng)能，結(jié)合太陽(yáng)能利用率求出每分鐘可利用的

太陽(yáng)能，根據(jù)功率公式計(jì)算出功率。

【解答】解：根據(jù)題意分析可■知，設(shè)歷時(shí)為3能夠利用的太陽(yáng)能

=6O60°4fx1°0x10%；=tx1047

根據(jù)功率的表達(dá)式有

P=員

rmaxt

代入數(shù)據(jù)解得

Pmax=10kW

故答案為：10。

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了能量和功率的計(jì)算，關(guān)鍵是要理解并正確運(yùn)用相關(guān)公式，注意單位的換算。

II.烏魯木齊市達(dá)坂城地區(qū)風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)4張葉片總共的有效迎風(fēng)面積為s,空氣密度為p、

平均風(fēng)速為V.設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率（風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的百分比）為中則每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的平均

功率p=-mpsv3.

-z

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題.

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【分析】在時(shí)間t內(nèi)，通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律列式求解即可；

【解答】解：葉片旋轉(zhuǎn)所形成的圓面積為S,t秒內(nèi)流過(guò)該晅面積的風(fēng)柱體積為：V=Svt

風(fēng)柱體的質(zhì)量為：m=pV=psvi

風(fēng)柱體的動(dòng)能為：Ek=1mv2~psv3t

轉(zhuǎn)化成的電能為：E=r|Ek=ii）psv3t

發(fā)出的電功率為：P=j=^rjpsv3

故答案為:^qpsv3

【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵根據(jù)能量守恒定律列式求解，要細(xì)心

12,繼共享單車(chē)進(jìn)入人們的日常生活之后，共享電動(dòng)汽車(chē)也在各個(gè)城市出現(xiàn)。如表所示為某款電動(dòng)汽車(chē)的

參數(shù)，若某次充滿(mǎn)電后在平直路面駕駛時(shí)，該車(chē)載重為100kg,所受阻力為車(chē)與載重總重力的0.02倍,

重力加速度g取10m/s2o該月動(dòng)汽車(chē)的最大行駛速度為9申km/h,該車(chē)以額定功率行駛時(shí)最長(zhǎng)行

7

駛時(shí)間為5h,電池充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存的能量為5.4X1QJO

車(chē)身質(zhì)量500kg

輸出電壓60V

電動(dòng)機(jī)額定功率3000W

電池容量250A?h

充電電壓220V

充電時(shí)間8?lOh

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題；電功和電功率的計(jì)算.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；功率的計(jì)算專(zhuān)題；恒定電流專(zhuān)迦；推理論證能力.

【答案】90,5,5.4X107。

【分析】牽引力等于阻力時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)行駛速度最大，根據(jù)P=Fv求解最大速度；根據(jù)歐姆定律求解

放電電流，根據(jù)容量與電流的關(guān)系求解最長(zhǎng)行駛時(shí)間；根據(jù)E=UIt求解儲(chǔ)存的能量。

【解答】解：汽車(chē)所受阻力f=0.02(M+m)g=0.02X(500+100)X10N=120N

p

電動(dòng)汽車(chē)的最大行駛速度為Vm=-箸==25m/s=90km/h

p

電動(dòng)車(chē)放電電流為1==曙A=50A

該車(chē)以額定功率行駛時(shí)最長(zhǎng)行駛時(shí)間為1=與=鑼h=5h

1DU

電池充滿(mǎn)電后儲(chǔ)存的能量為E=Ult=Uq=60X250X3600J=5.4X107J

7

故答案為：90,5,5.4X10O

【點(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題和電能的計(jì)算，解題關(guān)鍵是知道汽車(chē)啟動(dòng)過(guò)程中，牽引力等于阻力時(shí)，

汽車(chē)的速度最大，會(huì)求解電池的容量和電能。

13.氫原子經(jīng)典結(jié)構(gòu)模型：從經(jīng)典力學(xué)角度，我們可以把氫原子的結(jié)構(gòu)看成帶電荷量-e的電子由于受到

帶電荷量+e的質(zhì)子的庫(kù)侖力作用而圍繞質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若電子質(zhì)量為m,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌

道半徑為a(稱(chēng)之為玻爾半徑)，靜電力常量為k,則電亍的線(xiàn)速度大小為八匹:原子發(fā)生電離

\771U

的含義為其核外電子獲得了足夠的能量擺脫質(zhì)子對(duì)其束縛，運(yùn)動(dòng)至無(wú)窮遠(yuǎn)處。在此模型下，要使氫原子

發(fā)生電離，至少需要向氫原子的核外電子提供e恁能量。(忽略重力的影響：以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零

勢(shì)能面，電荷量為Q的點(diǎn)電荷在距離其r處的電勢(shì)為乎=必)

十

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)

題；庫(kù)侖定律的表達(dá)式及其簡(jiǎn)單應(yīng)用.

【專(zhuān)題】定量思想；模型法；電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題；分析綜合能力.

【答案】e底'忌

【分析】電子繞質(zhì)子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由質(zhì)子對(duì)電子的庫(kù)侖力提供電子所需要的向心力，根據(jù)牛頓第二

定律求解電子的線(xiàn)速度大小。根據(jù)題意，確定電子在此模型下具有的能量，再根據(jù)能量守恒定律求要使

氫原子發(fā)生電離需要提供的能量。

【解答】解：由題意可知，質(zhì)子對(duì)電子的庫(kù)侖力提供電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，由牛頓第一

定律有

e2v2

k^=mT

解得電子的線(xiàn)速度大小為：u=e底

在此模型下，氫原子的核外電子具有的能量為

E=EP+Ek

ee2

其中：Ep=q（p=-e*k—=—k-

aa

10

Erk=2mv2=k元

聯(lián)立可得：E=一片

要使氫原子發(fā)生電離，根據(jù)能量守恒定律，至少需要向核外電子提供的能量為

E=-E=^

故答案為：碟。

【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí)，要明確電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源，利用動(dòng)力學(xué)方法求電子的速度。要讀懂題

意，確定電子所在處電勢(shì)，進(jìn)而求出電子的電勢(shì)能。

四.解答題（共2小題）

14.某固定裝置.由足夠長(zhǎng)的水平軌道AB及固定在其左側(cè)的輕彈簧、傳送帶、圓弧軌道CDE構(gòu)成，其豎直

截面如圖所示。圓弧軌道CDE不妨礙傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)，其與傳送帶相切于C點(diǎn)，D為圓弧最高點(diǎn)，E與

圓心0等高。彈簧勁度系數(shù)k=62N/m,傳送帶傾角6=37°、LBC=4m,BC段與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)

p=0.8,圓弧軌道半徑r=/m。B、C兩處平滑連接，除BC段外其余軌道均光滑。將質(zhì)量m=O.lkg

的物塊壓縮彈簧（物塊與彈簧未拴接）后由靜止釋放，起初傳送帶靜止，物塊恰能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。（提示：

重力加速度g=10m/s2,彈簧彈性勢(shì)能表達(dá)式0=：入2）

（2）要使物塊自D點(diǎn)水平拋出，傳送帶往哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)（“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）？傳送帶速度至少

為多大?

（3）物塊可以運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)但無(wú)法水平拋出，從圓弧DE上的某點(diǎn)P離開(kāi)，求NDOP的大小a與傳送帶

速度v的數(shù)學(xué)關(guān)系，并寫(xiě)出v的取值范圍。

【考點(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題；平拋運(yùn)動(dòng)與曲面的結(jié)合；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用.

【專(zhuān)題】計(jì)算題；定量思想；模型法：動(dòng)能定理的應(yīng)用專(zhuān)題；分析綜合能力.

【答案】（1）彈簧的壓縮量X1為0.4m；

（2）傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶速度至少為lm/s；

（3）ZDOP的大小a與傳送帶速度v的數(shù)學(xué)關(guān)系為cosa=嚕丫的取值范圍為嚀m/sVuVlm/s。

【分析】（1）對(duì)物塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，分析能量轉(zhuǎn)化情況，根據(jù)功能關(guān)系結(jié)合彈簧彈性勢(shì)能表達(dá)式求彈簧

的壓縮量XI；

（2）要使物塊自D點(diǎn)水平拋出，物塊在C點(diǎn)速度大于零，傳送帶要順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。物塊恰好到達(dá)D點(diǎn)

時(shí)，由重力提供向心力，由牛頓第二定律求出物塊到達(dá)D點(diǎn)的速度，再由動(dòng)能定理求傳送帶速度；

（3）若到達(dá)D點(diǎn)的速度為0,根據(jù)動(dòng)能定理求出此時(shí)傳送帶速度，進(jìn)而得到傳送帶速度范圍。物塊在

P點(diǎn)離開(kāi)圓弧DE,在P點(diǎn)由重力沿半徑方向的分力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合動(dòng)能定理求/

DOP的大小a與傳送帶速度V的數(shù)學(xué)關(guān)系。

【解答】解：（1）對(duì)物塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，動(dòng)能變化最為0,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能與摩擦生熱，則有

kx\=mgLBCsinOInmgLBCcosO

代入數(shù)據(jù)解得xi=0.4m

(2)要使物塊自D點(diǎn)水平拋出，物塊在C點(diǎn)速度大于零，傳送帶要順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

比較n=O.8>tan0,可知物塊在傳送帶上先減速后勻速，離開(kāi)C點(diǎn)時(shí)與傳送帶共速，物塊恰好到達(dá)D

點(diǎn)時(shí)，有mg=m4

從C到D,由動(dòng)能定理有

—mgr(l—cosO)=

解得v=Im/s

(3)若到達(dá)D點(diǎn)的速度為0,從C到D,由動(dòng)能定理有一mgr(l-cos0)=0-；77iW

解得/=岑/n/s

V14

故v的取值范圍為7-m/s<v<lm/s

假設(shè)物塊在P點(diǎn)離開(kāi)圓弧DE,從D到P,由動(dòng)能定理有

mgr(l-cosa)=^mvp-

在P點(diǎn)有mgcosa=

聯(lián)立解得cosa=7；針

答：(1)彈簧的壓縮量xi為().4m；

(2)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶速度至少為lm/s；

(3)ZDOP的大小a與傳送帶速度v的數(shù)學(xué)關(guān)系為cosa=與善，v的取值范圍為m/s<v<lm/s<>

【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí)，要理清物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，把握隱含的臨界狀態(tài)和臨界條件，關(guān)鍵要知道物塊恰好

到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，由重力提供向心力。從P點(diǎn)離開(kāi)軌道時(shí)，由重力沿半徑方向的分力提供向心力，根據(jù)牛

頓第二定律和動(dòng)能定理相結(jié)合解答。

15.太陽(yáng)能電池發(fā)出的電儲(chǔ)存在蓄電池中，每節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻為1Q,再用蓄電池組對(duì)一用

電器(額定電壓為24V,額定電流為0.6A)供電。求：

(1)用電器的額定功率P;

(2)若用6節(jié)蓄電池串聯(lián)供電，電路中還需要一個(gè)定值電阻來(lái)分壓，求這個(gè)電阻的阻值R；

(3)若太陽(yáng)能電池板面積為S。，中午正對(duì)太陽(yáng)光時(shí)發(fā)電功率為Po,電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率

為“，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)，約一半的能量能夠到達(dá)地面，己知口地距離為r,求太陽(yáng)輻射的總功率P。

（球的面積公式S=4itJ,球的體積公式V["3）

【考點(diǎn)】能量守恒定律的內(nèi)容與發(fā)展；功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo)；用閉合電路的歐姆定律

計(jì)算電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；恒定電流專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】（1）用電器的額定功率P為14.4W；

（2）這個(gè)電阻的阻值R為I4Q：

2p

（3）太陽(yáng)輻射的總功率P為匚^-

So4

【分析】（1）根據(jù)P=UI計(jì)算；

（2）根據(jù)電壓關(guān)系得到分壓電阻兩端的電壓，然后根據(jù)歐姆定律計(jì)算；

（3）根據(jù)球的表面積公式結(jié)合效率含義計(jì)算即可。

【解答】解：（1）用電器的額定功率為

P=UI=24X0.6W=14.4W

（2）電池的內(nèi)電壓為U內(nèi)=61r=6X0.6X1V=3.6V

所以分壓電阻兩端的電壓為U=6E-U內(nèi)-U=6X6V-3.6V-24V=8.4V

則分壓電阻的限值為

R=Y=黑。=140

/U.o

（3）太陽(yáng)輻射的總功率為P

P?羔x50%x〃=Po

解得p=^。

答：（I）用電器的額定功率P為I4.4W：

（2）這個(gè)電阻的阻值R為I4Q；

2p

（3）太陽(yáng)輻射的總功率P為1--o

So〃

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功率公式和歐姆定律的計(jì)算，特別是要知道太陽(yáng)能發(fā)電的效率含義。

考點(diǎn)卡片

1.牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用

【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】

牛頓第二定律的表達(dá)式是F=ma,已知物體的受力和質(zhì)量，可以計(jì)算物體的加速度；已知物體的質(zhì)量和加

速度，可以計(jì)算物體的合外力；已知物體的合外力和加速度，可以計(jì)算物體的質(zhì)量。

【命題方向】

一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為g為重力加速度。人對(duì)電梯底部的壓力為

()

41

AN-mgB、2mgC、mgD、-mg

33

分析：對(duì)人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，杈據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。

解答：對(duì)人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，杈據(jù)牛頓第二定律

N-mg=ma

4

故N=mg+ma=2mg

4

根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力，故人對(duì)電梯的壓力等于

故選：A。

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵對(duì)人受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解。

【解題方法點(diǎn)撥】

在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題時(shí)，要先明確物體的受力情況，然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式，再根

據(jù)需要求出相關(guān)物理量。

2.平拋運(yùn)動(dòng)與曲面的結(jié)合

【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】

本考點(diǎn)旨在研究平拋運(yùn)動(dòng)最后落在曲面上的問(wèn)題，包括圓弧曲面和一般曲面.。但不包括圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)問(wèn)題。

【命題方向】

如用所示，半圓形容器豎直放置，在其圓心0點(diǎn)分別以水平初速度vi、V2拋出兩個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),

最終它們分別落在圓弧上的A點(diǎn)和B點(diǎn)，已知OA與0B互相垂直，且0A與豎直方向成8角，求：

(I)兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比;

(2)兩球初速度之比.

分析：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平位移和

豎直位移的關(guān)系確定兩小球初速度大小之比和運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比.

解答：(1)由幾何關(guān)系可知：小球A下降的豎直高度為yA=Rcos。，小球B下降的豎直高度為yB=Rsin。,

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：%4外

1.2

犯=2gt/

cose

由比可得：—=

sinO

(2)由幾何關(guān)系可知：兩小球水平運(yùn)動(dòng)的位移分別為:

XA=Rsin0,

XB=RCOS0,

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：XA=VAtA?

XB=VBtB，

由比可得：—=J(包1)=y/(tanO)3

VB\COSOV

答：(1)兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為、腐；

\5171(7

(2)兩球初速度之比為J(kmO)3.

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解.

【解題思路點(diǎn)撥】

解決平拋運(yùn)動(dòng)與曲面相結(jié)合的問(wèn)座，尤其是與圓弧面相結(jié)合的問(wèn)題時(shí)，要利用半徑構(gòu)建幾何關(guān)系，找到速

度或位移的偏轉(zhuǎn)角，從而求解平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)。

3.牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題

【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】

i?247r2r

圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程符合牛頓第二定律，表達(dá)式Fn=man=mu)2r=m—=01七■也是牛頓第二定律的變形，因