/2025-2026學(xué)年第一學(xué)期期中考試初三物理試卷一、單項選擇題（本題共7小題，每小題3分，共21分）1.校園生活中處處皆有物理。如圖所示的情景中，人對物體做功的是（）A.背著書包在水平路面上勻速行走B.科代表將一摞書從一樓搬至三樓C.將籃球投出后，球在空中飛行的過程D.值日生用力推黑板，但黑板卡住【答案】B【解析】【詳解】A．背著書包在水平路面上勻速行走時，人對書包的力豎直向上，而書包的運動方向水平向前，力的方向與運動方向垂直，人對書包不做功，故A不符合題意；

B．科代表將一摞書從一樓搬至三樓時，人對書的力豎直向上，書也沿豎直方向移動了距離，力的方向與運動方向一致，人對書做功，故B符合題意；

C．將籃球投出后，球在空中飛行的過程中，人不再對籃球施加力，人對籃球不做功，故C不符合題意；

D．值日生用力推黑板，但黑板卡住，黑板沒有在力的方向上移動距離，人對黑板不做功，故D不符合題意。

故選B。2.有a、b、c三個帶電的泡沫塑料小球，已知a帶正電。先用a靠近b，發(fā)現(xiàn)b被排斥；再用b靠近c，發(fā)現(xiàn)c被吸引，如圖甲、乙所示。則下列判斷正確的是（）Ab帶正電，c帶正電B.b帶負(fù)電，c帶負(fù)電C.b帶負(fù)電，c帶正電D.b帶正電，c帶負(fù)電【答案】D【解析】【詳解】a、b、c三個泡沫塑料小球都帶電，a帶正電，用a靠近b，發(fā)現(xiàn)b被排斥，根據(jù)電荷間相互作用規(guī)律“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”，可知b帶正電，用b靠近c，發(fā)現(xiàn)c被吸引，可知c帶的電荷與b相反，所以c帶負(fù)電，故ABC錯誤，D正確。故選D。3.2024年5月21日，我國登山愛好者汪健帶領(lǐng)5名隊員組成的科研隊伍成功登頂珠穆朗瑪峰，并傳回了全球首份來自世界之巔的超聲影像圖。如圖所示為他們登頂?shù)倪^程，體重（含裝備）越大的隊員一定（）A.做功越多 B.功率越大 C.做功越快 D.功率越小【答案】A【解析】【詳解】從山腳到峰頂?shù)倪^程中，各科考隊員上升的高度是相同的，根據(jù)公式W=Fs=Gh可知，體重越大（含裝備）越大的隊員，做功越多；因為從山腳到山頂各科考隊員所用的時間未知，根據(jù)公式可知，功率的大小無法比較。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。4.下列關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量的說法，正確的是（）A.0℃的冰的內(nèi)能為零B.物體吸收熱量，溫度不一定升高C.溫度相同的兩個物體內(nèi)能相等D.物體的溫度越高，所含熱量越多【答案】B【解析】【詳解】A．一切物體都具有內(nèi)能，0℃的冰也有內(nèi)能，故A錯誤；B．物體吸收熱量，溫度不一定升高，比如晶體在熔化過程中吸收熱量，但溫度保持不變，故B正確；C．物體內(nèi)能的大小與物體的溫度、質(zhì)量和狀態(tài)有關(guān)，溫度相同的兩個物體，質(zhì)量和狀態(tài)不一定相同，其內(nèi)能不一定相等，故C錯誤；D．在熱傳遞過程中傳遞內(nèi)能的多少叫熱量，熱量是一個過程量，不能說含有熱量；故D錯誤。故選B5.為了提高旅客的乘車通行效率，2025年某火車站實施“驗檢合一”，乘客通過檢票處“一道閘”，當(dāng)身份信息和人臉信息都符合時（相當(dāng)于閉合開關(guān)），電動機(jī)轉(zhuǎn)動，打開閘門直達(dá)站合，下列電路設(shè)計符合要求的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，只有兩個開關(guān)都閉合的情況下，電動機(jī)才工作，這說明兩個開關(guān)相互影響，是串聯(lián)的關(guān)系，然后與電動機(jī)串聯(lián)。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6.《物原》記載：“史佚始作轆轤?！比鐖D所示，人們借助轆轤從井中汲水時，轉(zhuǎn)動插把，使繩子在軸筒上不斷疊繞，從而將水桶從井中提出。以下方法可以提高轆轤機(jī)械效率的是（）A.減小桶的質(zhì)量 B.減小桶內(nèi)水的質(zhì)量C.增大轉(zhuǎn)動搖把的速度 D.使用更粗的繩子【答案】A【解析】【詳解】A．減小桶的質(zhì)量，在水的重力不變的情況下，有用功不變，額外功變小，根據(jù)可知機(jī)械效率變大，故A符合題意；BD．增大水桶的質(zhì)量或使用更粗的繩子，在水的重力不變的情況下，則有用功不變，額外功變大，根據(jù)可知機(jī)械效率變小，故BD不符合題意；C．根據(jù)可知，增大轉(zhuǎn)動的速度和使用更粗的繩子都不會改變機(jī)械效率的大小，故C不符合題意。故選A。7.如圖所示的電路中，電源電壓穩(wěn)定，閉合開關(guān)、后，燈泡、都正常發(fā)光，下列說法正確的是（）A.電流表測量的是燈的電流B.電壓表不可以測量電源電壓C.取下燈泡，燈泡不能正常發(fā)光D.斷開，電流表示數(shù)變小，燈泡亮度不變【答案】D【解析】【詳解】AB．分析電路可知，閉合開關(guān)、后，燈泡、并聯(lián)，電流表測量的是干路電流，電流表測支路的電流，電壓表與電源并聯(lián)，測電源電壓。故AB錯誤；C．并聯(lián)電路中各支路獨立工作，互不影響，所以取下燈泡，燈泡仍正常發(fā)光，故C錯誤；D．燈泡、并聯(lián)，斷開，停止工作，燈泡亮度不變，根據(jù)并聯(lián)電流規(guī)律，電流表示數(shù)變小，故D正確。故選D。二、填空題（本題共7小題，每空1分，共21分）8.劉明用20N的水平推力推著重100N的購物小車，10s內(nèi)在水平地面上勻速前進(jìn)了15m，此過程中劉明對小車做的功為______J，做功的功率為______W，重力對小車做功為______J?！敬鸢浮竣?300②.30③.0【解析】【詳解】[1]劉明對小車做的功為W=Fs=20N×15m=300J[2]做功的功率為[3]根據(jù)做功的兩個必要因素：有力作用在物體上、物體在力的作用下移動了一段距離可知，在重力的方向上沒有移動距離，故重力不做功。9.如圖甲，用動滑輪將重物勻速提升1m，滑輪重40N。整個過程中，有用功和額外功的大小如圖乙所示，則物重大小為_________，繩端的拉力大小為________，該滑輪的機(jī)械效率為________。【答案】①.200N②.125N③.80%【解析】【詳解】[1]由圖乙可知W有=200J，W額=50J，根據(jù)W有=Gh可得物重[2]拉力做的總功W總=W有+W額=200J+50J=250J動滑輪上的繩子段數(shù)n=2，拉力端移動的距離根據(jù)W總=Fs可得拉力的大小[3]該滑輪的機(jī)械效率10.我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已進(jìn)入信息化和數(shù)字化時代，農(nóng)業(yè)機(jī)械已經(jīng)能通過北斗導(dǎo)航系統(tǒng)精準(zhǔn)作業(yè)。如圖是水平勻速飛行的無人機(jī)正在噴灑農(nóng)藥，在此過程中，它的動能________，重力勢能________，機(jī)械能________（以上三空均選填“增大”“減小”或“不變”）。【答案】①.減?、?減?、?減小【解析】【詳解】[1][2][3]動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)，水平勻速飛行的無人機(jī)正在噴灑農(nóng)藥，在此過程中，速度不變，所處高度不變，總質(zhì)量減小，因此動能減小，重力勢能減小，動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能，所以機(jī)械能在減小。11.普通的小汽車用的是汽油機(jī)，如圖所示的是________沖程，為了不讓汽油機(jī)在工作時溫度升得太高，在設(shè)計制造時，汽缸外有一個水套，用水來冷卻汽缸是因為水的________較大。假設(shè)在一次冷卻過程中，汽缸外水套中8kg、溫度為25℃的水，吸收了來自汽缸的1.68×106J的熱量，則水的溫度最終將升高到_________℃。[不考慮熱量散失，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，c水=4.2×103J/(kg?℃)]【答案】①.排氣②.比熱容③.75【解析】【詳解】[1]由圖可知，該汽油機(jī)氣門一開一閉，活塞向上運動，為排氣沖程。[2]用水來冷卻汽缸是由于水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其他液體相比較，升高相同溫度，水能吸收更多的熱量。[3]結(jié)合可知水升高的溫度水的末溫所以水的溫度最終將升高到75℃。12.如圖所示是一種定時播放課間音樂裝置的原理圖。閉合開關(guān)S，當(dāng)“定時開關(guān)”處于閉合狀態(tài)時，指示燈___________（填“會”或“不會”）亮，播放器___________（填“會”或“不會”）播放音樂；到達(dá)設(shè)定時間，“定時開關(guān)”處于___________（填“閉合”或“斷開”）狀態(tài)，播放器播放音樂。【答案】①.會②.不會③.斷開【解析】【詳解】[1][2][3]由題意知，閉合開關(guān)S，當(dāng)“定時開關(guān)”處于閉合狀態(tài)時，播放器被短路，指示燈會亮，則播放器中沒有電流通過，播放器不會播放音樂；到達(dá)設(shè)定時間“定時開關(guān)”處于斷開狀態(tài)，播放器與指示燈串聯(lián)，“播放器”有電流通過，“播放器”播放音樂。13.如圖甲所示，電源電壓為6V，閉合開關(guān)S后，電壓表將測_________的電壓，若此時發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示，這是因為電壓表________。改正后電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則燈泡L1兩端電壓為__________V。【答案】①.L2②.正負(fù)接線柱接反了③.4.2【解析】【詳解】[1]由圖甲所示電路圖可知，兩燈泡串聯(lián)，電壓表V測L2兩端電壓。[2]由圖乙可知，電壓表的指針反向偏轉(zhuǎn)，說明電壓表的正負(fù)接線柱接反了。[3]由圖丙可知，電壓表V的量程為0～3V，示數(shù)為1.8V，則燈L2兩端的電壓為1.8V，燈L1兩端電壓U1=U-U2=6V-1.8V=4.2V14.如圖所示，兩個電阻甲和乙的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示。由圖可知，將甲和乙并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端，干路電流是______A；如果將甲和乙串聯(lián)后接在某電源兩端，此時電流是0.15A，則電源電壓是______V，當(dāng)甲電阻兩端電壓變?yōu)?時，它的電阻為______Ω。【答案】①.0.3②.4③.20【解析】【詳解】[1]將電阻甲和乙并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端，由并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知由圖像可知當(dāng)時當(dāng)時，由并聯(lián)電路電流規(guī)律可知，干路電流[2]將甲和乙串聯(lián)后接在某電源兩端，此時電流為，由串聯(lián)電路電流規(guī)律可知由圖像可知：當(dāng)通過的電流為時，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知：此時電源電壓[3]由圖像可知，元件甲為定值電阻，當(dāng)甲電阻兩端電壓變?yōu)?時，它的電阻不變，根據(jù)歐姆定律可得元件甲的電阻為三、作圖題（本題共7分）15.（1）請根據(jù)如圖的實物圖，畫出對應(yīng)的電路圖。（2）根據(jù)電路圖把實物元件連接完整，導(dǎo)線不準(zhǔn)交叉。（3）小風(fēng)在做“測量滑輪組機(jī)械效率”的實驗中，他把測力計連接到繩的自由端。用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實驗，數(shù)據(jù)如下表，請在圖中畫出實驗時滑輪組的繞線。實驗次數(shù)物重G/N物體上升的高度h/cm測力計的示數(shù)F/N測力計移動的距離s/cm①632.59②682.524【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】從電源正極出發(fā)，依次經(jīng)過兩個燈泡和開關(guān)，然后回到電源負(fù)極即可，如圖所示：【小問2詳解】由電路圖可知，兩燈并聯(lián)，電流表A1測燈L1支路電流，實驗室小燈泡的電流大約為0.3A，所以電流表A1連接小量程，A2接在干路上測干路的電流，電流表A2連接大量程，S控制整個電路，從電源正極出發(fā)，連接開關(guān)S，再分兩支路，一支路連接電流表A1、燈泡L1，另一支路連接燈泡L2，兩支路匯合后連接電流表A2，最后回到電源負(fù)極，如圖所示：【小問3詳解】分析表中數(shù)據(jù)可知，測力計移動的距離是物體上升的高度的3倍，所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，滑輪組應(yīng)從動滑輪繞起，如圖所示：四、實驗題（本題共3小題，共20分）16.我校兩個熱愛科學(xué)的物理小組在實驗室進(jìn)行了以下探究，請你回答相關(guān)問題：（1）小杰的組用如圖所示器材“探究不同物質(zhì)的吸熱升溫的現(xiàn)象”，取相同________（選填“質(zhì)量”或“體積”）的水和沙子，用兩個相同的酒精燈加熱并不斷地攪拌。在相同的加熱時間內(nèi)，水和沙子__________（選填“吸收熱量”或“升高溫度”）相同；通過比較它們升溫的情況，發(fā)現(xiàn)沙子升溫較快，由實驗可得出，水和沙子相比，吸熱能力更強(qiáng)的是__________；（2）小新的組用如圖所示的電路“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”的實驗，分別將1、2、3三段合金線（周圍沒有包裹絕緣材料）接入電路；導(dǎo)體代號材料長度/m橫截面積/m21鎳鉻合金1.00.52錳銅合金1.00.53鎳鉻合金1.01①本實驗通過觀察_________來比較導(dǎo)體電阻的大小；②為了研究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體橫截面積是否有關(guān)，應(yīng)將電阻絲_______（填代號）先后接入圖中電路M、N兩點間進(jìn)行實驗；③根據(jù)所給器材，小新___________（選填“能”或“不能”）探究電阻大小跟導(dǎo)體長度的關(guān)系?！敬鸢浮浚?）①.質(zhì)量②.吸收熱量③.水（2）①.電流表的示數(shù)大小②.1、3③.能【解析】【小問1詳解】[1]為了比較水和沙子的吸熱能力，需要控制水和沙子的質(zhì)量相同，而不是體積，因為不同物質(zhì)的密度不同，相同體積的質(zhì)量不同。[2]使用兩個相同的酒精燈加熱相同的時間，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，可以認(rèn)為水和沙子吸收的熱量相同。[3]實驗中發(fā)現(xiàn)沙子升溫較快，而水升溫較慢。這意味著在吸收相同熱量的情況下，水的溫度升高得較少，因此水的吸熱能力更強(qiáng)。【小問2詳解】[1]在該實驗中，電阻的大小是通過觀察電流表的示數(shù)大小來體現(xiàn)的，電流越小說明電阻越大。[2]研究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體橫截面積是否有關(guān)，確保電阻絲的長度和材料相同，橫截面積不同，應(yīng)將電阻絲1、3先后接入圖中電路M、N兩點間進(jìn)行實驗。[3]要探究電阻與長度關(guān)系，控制材料和橫截面積不變，改變接入長度，選擇一個電阻絲，改變接入的長度即可探究，圖中器材能夠完成。17.“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置如圖1所示：將小車從斜面上高h(yuǎn)處由靜止釋放，運動到水平木板上后與木塊碰撞。（1）此實驗研究的是______（選填“碰撞前小車”、“碰撞后小車”或“碰撞后木塊”）的動能，通過______來反映動能的大?。唬?）比較圖2中場景①和②，可探究動能大小與______的關(guān)系，生活中可以用該結(jié)論來說明汽車行駛在高速公路上不能______（選填“超速”或“超載”）；（3）移去木塊后，進(jìn)行圖2中場景③和④實驗時，小車滑行的距離不同，此時小車在水平面上克服摩擦力做的功分別為、，則______（選填“>”、“=”或“<”）；（4）小明同學(xué)嘗試改用圖3所示裝置探究“物體動能大小與質(zhì)量的關(guān)系”，設(shè)計了方案：用質(zhì)量不同的鋼球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊的距離。該方法______（選填“可行”或“不可行”），請說明你的判斷依據(jù)：______。【答案】（1）①.碰撞前小車②.木塊被小車撞擊后被推動的距離（2）①.速度②.超速（3）<（4）①.不可行②.彈簧壓縮程度相同時彈性勢能相同，轉(zhuǎn)換的動能相同，木塊移動的距離相同?！窘馕觥俊拘?詳解】[1]該實驗是為了探究動能大小與哪些因素有關(guān)，小車在斜面上由靜止到碰撞到木塊的過程中，處于運動狀態(tài)，動能在改變，此實驗是研究碰撞前小車的動能。[2]木塊在水平木板上運動的距離越長，說明小車的動能越大，實驗是通過木塊被小車撞擊后被推動的距離來反映動能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用?！拘?詳解】[1]比較圖2中場景①和②，兩個場景中小車的質(zhì)量相同，小車在斜面所處的高度不同，到達(dá)水平面的速度不同，可探究動能大小與速度的關(guān)系。[2]結(jié)論可用來解釋汽車超速的危害，相同質(zhì)量的貨車，行駛的速度越大，動能越大，所以超速比正常速度行駛更容易發(fā)生事故，因此汽車行駛在高速公路上不能超速。【小問3詳解】圖2中場景③和④實驗時，小車處于相同高度的位置，釋放后小車運動到水平面時速度相同，場景④中小車的質(zhì)量更大，故場景④中小車的動能更大，動能全部克服摩擦力做功，則。【小問4詳解】[1][2]用質(zhì)量不同的鋼球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，彈簧具有相同的彈性勢能，則被彈出的鋼球具有相同的動能，木塊移動的距離相同，故該方法不能用來探究“物體動能大小與質(zhì)量的關(guān)系”，不可行。18.在“探究電流與電壓的關(guān)系”實驗中，小明用電壓表測得電源電壓恒為3V，并連接了如圖甲所示的部分電路：（1）觀察圖甲，請指出電路連接過程中的不妥之處：______；（2）改正后，請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲上完成剩余電路的連接（要求：向右移動滑動變阻器的滑片P，其阻值增大）；（3）閉合開關(guān)后，觀察電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無示數(shù)出現(xiàn)該故障的原因是______；（4）排除故障后開始測量，并將實驗數(shù)據(jù)記錄表中，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.0V時，電流表示數(shù)如圖所示，請將電流表示數(shù)填在表格內(nèi)；電壓U/V1.01.52.02.5電流I/A0.100.15

0.25（5）根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，得出的實驗結(jié)論是______；（6）完成此實驗后，小明還想探究“電流與電阻的關(guān)系”，又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻，實驗中保持定值電阻兩端電壓為1.5V不變。將5Ω電阻換成10Ω電阻后，為保持電壓表的示數(shù)仍為1.5V，應(yīng)將滑動變阻器滑片P向______（選填“左”或“右”）端移動。為了完成本實驗，滑動變阻器的最大阻值不得小于______Ω?！敬鸢浮浚?）連接電路時開關(guān)沒有斷開（2）見解析（3）定值電阻斷路（4）0.20（5）在電阻一定時，通過導(dǎo)體電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比（6）①.右②.25【解析】【小問1詳解】為了保護(hù)電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)該斷開；由圖甲可知，電路連接過程中的不妥之處是連接電路時開關(guān)沒有斷開?！拘?詳解】向右移動滑動變阻器的滑片P，其阻值增大，故滑動變阻器選用左下接線柱與開關(guān)串聯(lián)在電路中，如下圖所示：【小問3詳解】閉合開關(guān)后，觀察到電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則出現(xiàn)該故障的原因是定值電阻斷路?！拘?詳解】由圖乙可知，電流表選用0~0.6A量程，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.20A?！拘?詳解】由表中數(shù)據(jù)可知，電壓擴(kuò)大幾倍，電流也擴(kuò)大幾倍，故可得出的實驗結(jié)論是：在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。【小問6詳解】[1]探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持定值電阻的電壓不變。將5Ω電阻換成10Ω電阻后，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，定值電阻的電壓變大。為保持電壓表的示數(shù)仍為1.5V，應(yīng)減小定值電阻的電壓，根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律，應(yīng)增大變阻器的電壓，則應(yīng)將滑動變阻器滑片P向右端移動，增大變阻器的阻值。[2]將25Ω電阻接入電路時，變阻器的阻值最大。根據(jù)串聯(lián)分壓原理則有，解得此時變阻器的阻值為25Ω，則為了完成本實驗，滑動變阻器的最大阻值不得小于25Ω。五、計算題（本題共2小題，共13分）19.小文為航天員設(shè)計了一款航天服，既能保溫又能照明。其簡化電路如圖所示，電源電壓恒為24V，發(fā)熱電阻R的阻值未知，小燈泡的電阻為（忽略溫度對燈絲電阻的影響），閉合開關(guān)和，電流表示數(shù)為1.1A，求：（1）通過小燈泡L的電流；（2）發(fā)熱電阻R的阻值。【答案】（1）0.5A（2）40Ω【解析】【小問1詳解】由題可知，小燈泡的電阻為RL=48Ω，閉合開關(guān)和，小燈泡與發(fā)熱電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，電源電壓U=24V，故小燈泡兩端電壓由歐姆定律，可得小燈泡中的電流【小問2詳解】由題可知，電路總電流I總=1.1A，則由并聯(lián)電路電流規(guī)律，可得流過發(fā)熱電阻的電流由歐姆定律，可得發(fā)熱電阻的阻值20.如圖所示是一款遠(yuǎn)程無人駕駛清掃車，自動駕駛時使用雷達(dá)傳感器以及激光測距器來了解周圍的交通狀況，該款車以10m/s的速度在一段平直的公路上勻速行駛3km，消耗汽油0.3kg，已知清掃車行駛過程中的牽引力為1350N，汽油的熱值為4.5×107J/kg，求：（1）此行駛過程清掃車牽引力做的功；（2）0.3kg汽油完全燃燒放出的熱量；（3）在此過程中清掃車發(fā)動機(jī)的效率?！敬鸢浮浚?）4.05×106J（2）1.35×107J（3）30%【解析】【小問1詳解】此行駛過程清掃車牽引力做的功W=F牽s=1350N×3×103m=4.05×106J【小問2詳解】0.3kg汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=0.3kg×4.5×107J/kg=1.35×107J【小問3詳解】清掃車發(fā)動機(jī)的效率六、綜合能力題（本題共3小題，共18分）21.能量轉(zhuǎn)化在日常生活與科技應(yīng)用中十分常見，例如：（1）普通公交車進(jìn)站時通過踩剎車讓車身減速到零，在此過程中汽車的________能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。如圖甲所示，是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道有一定的坡度，車輛在沖到站臺時，將部分能轉(zhuǎn)化成_________能，減少因剎車造成的能量損耗。（2）健腹輪也是一種利用能量轉(zhuǎn)化原理的健身器材，使用方法如圖乙所示。小華體重為65kg，某次運動中小華控制輪子向前滾動，使身體從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，該過程小華重心下降了0.4m，其重力做功為_________J，輪內(nèi)的彈性鋼圈因形變而繞緊，鋼圈的彈性勢能_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。從狀態(tài)2恢復(fù)到狀態(tài)1時，繞緊的鋼圈會自動恢復(fù)到原來的狀態(tài)，讓人體自動回彈。圖丙是兩種彈性鋼圈使用過程中彈性勢能的變化圖，結(jié)合圖中信息進(jìn)行分析，體重較大的人更適合安裝_________（選填“A”或“B”）型鋼圈。（g取10N/kg）【答案】（1）①.機(jī)械②.重力勢（2）①.##②.增大③.A【解析】【小問1詳解】[1]公交車進(jìn)站時，克服摩擦力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使公交車停下來。[2]輕軌沖到車站上，速度減小，高度增加，將動能轉(zhuǎn)化重力勢能，減少因剎車造成的能量損耗?！拘?詳解】[1]小華的重力身體從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，重力做功為[2]彈性勢能的大小與物體的彈性形變程度有關(guān)，在身體從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中，輪內(nèi)的彈性鋼圈因形變而繞緊，鋼圈的彈性勢能增大。[3]由圖丙中的彈性勢能的變化圖可知，形變時A型鋼圈彈性勢能較大，具有更強(qiáng)的做功能力，所以在健腹輪中安裝A型鋼圈將使產(chǎn)品具有更強(qiáng)的自動回彈功能，故體重較大的人更適合安裝A型鋼圈。22.隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，汽車已成為人們常用的交通工具，某物理小組的同學(xué)在社會實踐活動中。通過實際調(diào)查和網(wǎng)上查詢，繪制了一輛某型號汽車以某一穩(wěn)定速度行駛時單位時間的能量流向圖，如圖所示，請你參與討論下列有關(guān)問題。（1）汽車剎車時，為防止剎車片過熱造成剎車失靈，要向剎車片噴水，這是通過_方式改變剎車片的內(nèi)能。當(dāng)汽油在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒不充分時會冒“黑煙”，這時發(fā)動機(jī)的效率將_。汽油在不充分燃燒時其熱值_（均選填“變大”“變小”或“不變）。（2）若將機(jī)器轉(zhuǎn)化有用功的能量與輸入發(fā)動機(jī)的能量的比值定義為“能量轉(zhuǎn)化效率”，由圖中提供的數(shù)據(jù)可得，該汽車的能量轉(zhuǎn)化效率為________。（3）截至2022年，我國汽車的保有量已突破3億輛，每年共耗油約4.8×1011kg。汽車內(nèi)燃機(jī)的效率平均值取30%，如果能把內(nèi)燃機(jī)的效率提高2%，則我國每年可以節(jié)約________kg燃油，從而減小碳排放，為環(huán)保作出貢獻(xiàn)。（4）對減少汽車行駛中的能量損耗，就你所知，提出一條建議：________。【答案】（1）熱傳遞（2）①.降低②.不變（3）12.5%（4）3×1010（5）見解析【解析】【小問1詳解】汽車剎車時，向剎車片噴水，水吸收剎車片的熱量，使剎車片的溫度降低、內(nèi)能減小。這種通過熱量的傳遞來改變物體內(nèi)能的方式，叫做熱傳遞?！拘?詳解】[1]汽油在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒不充分時消耗燃料質(zhì)量增加，由Q放=mq可知，消耗能量將會增加，又根據(jù)，有用功的占比下降，故熱機(jī)的機(jī)械效率降低。[2]熱值是燃料的一種性質(zhì)，與燃料是否完全燃燒無關(guān)，故汽油在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒不充分會冒“黑煙”，但汽油的熱值不變；【小問3詳解】汽車能量轉(zhuǎn)化效率為【小問4詳解】因為內(nèi)燃機(jī)效率提高2%，所以此時內(nèi)燃機(jī)的效率由可得：W有=ηqm，因為內(nèi)燃機(jī)效率提高后有用功是相同的，所以每輛汽車的有用功：η1qm1=η2qm2，則則汽車每年節(jié)約燃油【小問5詳解】給機(jī)器加潤滑油，減少有害摩擦；；對排放的尾氣進(jìn)行收集、再利用等都可以減少能量損耗。23.閱讀材料，回答問題。常用的呼氣式酒精測試儀有兩種：一種是“燃料電池型”，利用酒精與電池內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生電壓，其工作電路如圖甲，燃料