2023年高考物理時(shí)事熱點(diǎn)：環(huán)保主題（附答案解析）

2023年高考物理時(shí)事熱點(diǎn)：環(huán)保主題

一.選擇題（共8小題）

1.（2022秋?張家界期末）兩輪自平衡電動車具有運(yùn)動靈活、操作簡單，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),

如圖所示，下列分析正確的是（）

A.自平衡電動車運(yùn)動靈活是因?yàn)閼T性比較小

B.輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加車與地面的壓力

C.自平衡電動車及人受到的重力和對地面的壓力是一對平衡力

D.地面對自平衡電動車的支持力是由于自平衡電動車發(fā)生形變而產(chǎn)生的

2.（2023春?南陽期中）為實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展目標(biāo)，環(huán)保人員加大了對

環(huán)境保護(hù)的檢查力度。在一次巡查中發(fā)現(xiàn)，某工廠兩根相同的排污管甲和乙（如圖所示）

正在向外滿口排出大盤污水，污水的落點(diǎn)分別為A和B,忽略空氣阻力，甲、乙兩管的

流量分別為Qi、Q2（單位時(shí)間排出的污水體積），則（）

B.QI=Q2

C.QI<Q2

D.兩管離地的高度未知，無法比較Q的大小

3.（2023?鼓樓區(qū)校級一模）禮花噴射器原理如圖。通過扭動氣閥可釋放壓縮氣罐內(nèi)氣體產(chǎn)

生沖擊，將紙管里填充的禮花彩條噴向高處，營造氣氛。在噴出禮花彩條的過程中，罐

內(nèi)氣體（）

氣閥

A.內(nèi)能減少

B.分子熱運(yùn)動加劇

C.由于來不及發(fā)生熱傳遞，故溫度保持不變

D.禮花噴射器宜在高溫干燥環(huán)境保存

4.（2022秋?陜西月考）今年我國南方多地出現(xiàn)重度氣象干旱，鄱陽湖、洞庭湖等湖泊水位

持續(xù)走低。為了緩解氣候干燥，環(huán)保部門每天派出大量灑水車上街進(jìn)行空氣凈化、除塵。

灑水車正常工作時(shí)始終以較小的速度勻速運(yùn)動，水在水泵作用下，以霧狀均勻噴出（不

考慮反沖作用），如圖所示。已知灑水車受到的阻力與自身受到的重力成正比，則灑水車

正常工作時(shí)（）

A.動能保持不變

B.受到的阻力不斷減小

C.牽引力的功率隨時(shí)間均勻增加

D.牽引力的大小跟灑水時(shí)間成反比

5.（2023?閔行區(qū)二模）傾角為。的斜面上，有質(zhì)量為m,同一材質(zhì)制成的均勻光滑金屬圓

環(huán)，其直徑d恰好等于平行金屬導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)寬度。如圖，電源提供電流I,圓環(huán)和軌道接

觸良好。下面的勻強(qiáng)磁場，能使圓環(huán)保持靜止的是（）

A.磁場方向垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于1ngsin8

Id

B.磁場方向垂直于斜面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于1ngsin8

Id

C.磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于1ngtanB

I兀d

D.磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于1nstan8

I兀d

6.（2022秋?衢州期末）利用太陽能發(fā)電是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的有益途徑。某太陽能電池驅(qū)動

的環(huán)保汽車（無蓄電池儲能），總質(zhì)量為m,當(dāng)它在水平路面上以正常速度v勻速行駛時(shí),

驅(qū)動電機(jī)的輸入電流I,電壓U,若驅(qū)動電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化用于牽引汽車前

進(jìn)的機(jī)械功率。已知太陽輻射的總功率Po,太陽到地球的距離r,太陽光傳播到達(dá)地面

的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。則

（）

A.驅(qū)動電機(jī)的機(jī)械功率為UI

B.汽車勻速行駛所受阻力與車重之比為國

mgv

2

C.汽車正常行駛，其太陽能電池板的最小面積為工兀二UL

0.15X0.7P0

D.風(fēng)力發(fā)電、核能發(fā)電和天然氣發(fā)電都可以減少二氧化碳的排放量

7.（2023?遼寧二模）“風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星”是我國民用遙感衛(wèi)星效益發(fā)揮最好、應(yīng)用范圍最

廣的衛(wèi)星之一，為氣象、海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、航空、航海和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域提供

了大量的專業(yè)性服務(wù)。其中“風(fēng)云一號”是極軌衛(wèi)星（軌道過地球的南北兩極），周期是

120分鐘，“風(fēng)云四號”是靜止軌道衛(wèi)星，與地球自轉(zhuǎn)同步。衛(wèi)星的運(yùn)動均可以看成是勻

速圓周運(yùn)動下列說法正確的是（）

A.“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的線速度小

B.“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的向心加速度大

C.“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的線速度大于第一宇宙速度

D.若某一時(shí)刻“風(fēng)云四號”衛(wèi)星恰好在“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的正上方，則經(jīng)過12小時(shí)?“風(fēng)

云四號"衛(wèi)星恰好又通過“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的正上方

8.（2023?天河區(qū)二模）風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。如圖為某風(fēng)力發(fā)電示意圖。

設(shè)計(jì)每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40kWo實(shí)驗(yàn)測得風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%.空

氣的密度是1.29kg/m3,當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10m/s,則風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度約為多少才

能滿足設(shè)計(jì)要求（）

齒輪箱與

發(fā)電機(jī)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)示意圖

A.10mB.5mC.100mD.2m

二.多選題（共5小題）

（多選）9.（2022秋?江岸區(qū)期末）我國碳排放目標(biāo)為：在2030年左右C02排放達(dá)到峰值

且將努力早日達(dá)峰，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降60%-65%。為實(shí)現(xiàn)碳排放

目標(biāo)，我國正大力開發(fā)清潔新能源，硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

如圖所示為一節(jié)硅光電池在一定強(qiáng)度光照下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像（電池電動

勢不變，內(nèi)阻不是常量），給一個(gè)額定電壓為6V,線圈電阻為R=2C的小型直流電動機(jī)

供電，電動機(jī)剛好正常工作（）

A.電動機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率P=2.295W

B.此時(shí)，硅光電池的內(nèi)阻r=8.89Q

C.電動機(jī)的機(jī)械效率85%

D.電池的效率66.67%

（多選）10.（2022秋?寧縣校級期末）硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

如圖所示，圖線a是該電池在某光照射強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖（電池電動

勢不變，內(nèi)阻不是常量），圖線b是某電阻的U-I圖像，傾斜虛線是過a、b交點(diǎn)的切線。

在某光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)，下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.此時(shí)硅光電池的內(nèi)阻為12.5Q

B.此時(shí)硅光電池的總功率為0.72W

C.此時(shí)硅光電池的輸出效率約為56%

D.若把內(nèi)阻為10。的直流電動機(jī)接到該電池上，電動機(jī)的輸出功率為0.4W

（多選）11.（2022春?鏡湖區(qū)校級期中）為減少機(jī)動車尾氣排放，我市奇瑞公司推出新型

節(jié)能環(huán)保電動車。在檢測該款電動車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為8Xl（）2kg的電動車由靜止開

始沿平直公路行駛，利用傳感器測得此過程中不同時(shí)刻電動車的牽引力F與對應(yīng)的速度

v,并描繪出如圖所示的卜」圖像（圖中AB、BO均為直線），假設(shè)電動車行駛中所受阻

v

力恒定，最終勻速運(yùn)動，重力加速度g取10m/s2,則（）

A.電動車勻加速運(yùn)動過程中的最大速度為15m/s

B.該車啟動后，先做勻加速運(yùn)動，然后勻速運(yùn)動

C.該車做勻加速運(yùn)動的時(shí)間是1.5s

D.該車加速度大小為0.75m/s2時(shí)，動能為L44X1（）4J

（多選）12.（2022?成都開學(xué)）一款質(zhì)量為m=1000kg的家庭轎車，行駛速度vW54km/h

時(shí)靠電動機(jī)輸出動力；行駛速度在54km/h<vW90km/h范圍內(nèi)時(shí)自動轉(zhuǎn)換為靠汽油發(fā)動

機(jī)輸出動力；行駛速度v>90km/h時(shí)汽油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)同時(shí)工作，這種混合動力汽車

更節(jié)能環(huán)保。該轎車在一條平直的公路上由靜止啟動，其牽引力F隨運(yùn)動時(shí)間t的變化

關(guān)系圖像如圖所示，在行駛過程中所受阻力大小恒為1000N。已知轎車在ti時(shí)刻車速達(dá)

到54km/h時(shí)第一次切換動力引擎，以后保持恒定功率繼續(xù)行駛到第16s末，則下列說法

正確的是（）

F/N

5000

4000

3000

0h16z/s

A.ti=3.75s

B.在0?16s內(nèi)，動力引擎輸出的最大功率為75kW

C.轎車在16s時(shí)的速度大小為20m/s

D.轎車在0?16s內(nèi)的位移大小為662.5m

（多選）13.（2022秋?宜豐縣校級期末）新能源是可持續(xù)發(fā)展道路上的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，硅

光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。某同學(xué)想對比普通電源和硅光電池的

特性，首先研究了普通電源，如圖所示，圖線a為某電源的U-I圖線，圖線b、c是某

兩個(gè)電阻的U-I圖線。用該電源分別與b、c組成閉合的電路，下列相關(guān)敘述正確的是

（）

A.電源的內(nèi)阻為10。

B.與b組成回路時(shí)電源的輸出功率大于與c組成回路時(shí)的輸出功率

C.與b組成回路時(shí)電源的效率小于與c組成回路時(shí)的效率

D.若把內(nèi)阻為5。的直流電動機(jī)接到該電源上，電動機(jī)的電流為0.4A

三.計(jì)算題（共2小題）

14.（2022秋?臨渭區(qū)期末）隨著全球能源危機(jī)加劇，電動汽車逐漸成為家庭購車的首選，

電動汽車比傳統(tǒng)汽車更環(huán)保、更節(jié)能。中國的汽車電池企業(yè)“寧德時(shí)代”，和整車企業(yè)“比

亞迪”，在全球新能源汽車領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。小任同學(xué)和爸爸晚上開車回家，小任同學(xué)

坐在汽車的副駕駛位上看到一個(gè)現(xiàn)象：當(dāng)汽車的電動機(jī)啟動時(shí)，汽車的車燈會瞬時(shí)變暗。

汽車的電源、電流表、車燈、電動機(jī)連接的簡化電路如圖所示，已知汽車電源電動勢為

10.5V,內(nèi)阻為0.05Q,電動機(jī)線圈電阻為o.om?車燈接通，電動機(jī)未啟動時(shí)，電流表

示數(shù)為10A；電動機(jī)啟動的瞬間，電流表示數(shù)達(dá)到50A,電流表為理想電表，車燈的電

阻認(rèn)為不變。求：

（1）車燈電阻R；

（2）電動機(jī)啟動后，車燈的功率減少了多少;

（3）電動機(jī)啟動后，電動機(jī)的輸出功率。

15.（2023?浙江模擬）如圖所示是一種環(huán)保高溫蒸汽鍋爐，其質(zhì)量為500kg。為了更方便監(jiān)

控高溫蒸汽鍋爐外壁的溫度變化，在鍋爐的外壁上鑲嵌一個(gè)導(dǎo)熱性能良好的氣缸，氣缸

內(nèi)氣體溫度可視為與鍋爐外壁溫度相等，氣缸開口向上，用質(zhì)量為m=2kg的活塞封閉

一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S=1.5cm2o當(dāng)氣缸內(nèi)溫度為27℃時(shí)，活塞與氣

缸底間距為L=1cm,活塞上部距活塞0.5cm處有一用輕質(zhì)繩懸掛的重物M。當(dāng)繩上拉力

為零時(shí)，與繩相連的警報(bào)器會發(fā)生報(bào)警，從而可以有效地防止事故發(fā)生。已知室外空氣

壓強(qiáng)po=l.OXl（）5pa,活塞與器壁之間摩擦可忽略。求：

（1）當(dāng)活塞剛剛碰到重物M時(shí),鍋爐外壁溫度為多少？

（2）當(dāng)活塞剛剛碰到重物M時(shí)，氣體吸收了20J的熱量，那么氣體的內(nèi)能變化了多少？

（3）若鍋爐外壁的安全溫度為887℃,那么重物M的質(zhì)量應(yīng)是多少？

2023年高考物理時(shí)事熱點(diǎn)：環(huán)保主題

參考答案與試題解析

一.選擇題（共8小題）

1.（2022秋?張家界期末）兩輪自平衡電動車具有運(yùn)動靈活、操作簡單，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),

如圖所示，下列分析正確的是（）

A.自平衡電動車運(yùn)動靈活是因?yàn)閼T性比較小

B.輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加車與地面的壓力

C.自平衡電動車及人受到的重力和對地面的壓力是一對平衡力

D.地面對自平衡電動車的支持力是由于自平衡電動車發(fā)生形變而產(chǎn)生的

【考點(diǎn)】慣性與質(zhì)量；作用力與反作用力；彈力的產(chǎn)生、方向.

【專題】定性思想；推理法；牛頓運(yùn)動定律綜合專題；理解能力.

【答案】A

【分析】二力平衡的特點(diǎn)：作用在同一個(gè)物體上，大小相等、方向相反、作用在同一直

線上；相互作用力的特點(diǎn)：作用在兩個(gè)不同的物體上，大小相等、方向相反、作用在同

一直線上；彈力是由于施力物體的形變產(chǎn)生的。

【解答】解：A.由于自平衡電動車的質(zhì)量較小，慣性較小，運(yùn)動狀態(tài)容易改變，因此自

平衡電動車運(yùn)動靈活是因?yàn)閼T性比較小，故A正確；

B.輪胎上凹凸不平的花紋是為了增大車與地面之間的粗糙程度，進(jìn)而增加運(yùn)動時(shí)的摩擦

力，故B錯(cuò)誤：

C.自平衡電動車及人受到的重力和對地面的壓力作用在不同物體上，這兩個(gè)力不是一對

平衡力，故C錯(cuò)誤；

D.彈力是由于施力物體的形變產(chǎn)生的，地面對自平衡電動車的支持力是由于地面發(fā)生形

變而產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。

故選：A?

【點(diǎn)評】本題考查了平衡力和相互作用力的區(qū)分，把握這兩種力的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵，

是力學(xué)常見問題的考查；知道一切物體都有慣性，慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，與其他都

無關(guān)。

2.（2023春?南陽期中）為實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展目標(biāo)，環(huán)保人員加大了對

環(huán)境保護(hù)的檢查力度。在一次巡查中發(fā)現(xiàn)，某工廠兩根相同的排污管甲和乙（如圖所示）

正在向外滿口排出大盤污水，污水的落點(diǎn)分別為A和B,忽略空氣阻力，甲、乙兩管的

流量分別為Qi、Q2（單位時(shí)間排出的污水體積），則（）

A.QI>Q2

B.QI=Q2

C.QI<Q2

D.兩管離地的高度未知，無法比較Q的大小

【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動.

【專題】比較思想；推理法；平拋運(yùn)動專題.

【答案】C

【分析】污水做平拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動、豎直方向做自由落體運(yùn)動，列相

應(yīng)位移一時(shí)間公式，比較速度，再根據(jù)流量公式，比較流量.

【解答】解：污水做平拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動v*,豎直方向做自由落體運(yùn)

動h蔣gt2

由圖可知x乙＞*甲

有v甲Vv乙

又流量Q=Sv

兩管S相同，故有Q1VQ2,故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選：Co

【點(diǎn)評】本題解題關(guān)鍵是掌握平拋規(guī)律，水平方向做勻速直線運(yùn)動、豎直方向做自由落

體運(yùn)動。

3.（2023?鼓樓區(qū)校級一模）禮花噴射器原理如圖。通過扭動氣閥可釋放壓縮氣罐內(nèi)氣體產(chǎn)

生沖擊，將紙管里填充的禮花彩條噴向高處，營造氣氛。在噴出禮花彩條的過程中，罐

內(nèi)氣體（）

氣閥

A.內(nèi)能減少

B.分子熱運(yùn)動加劇

C.由于來不及發(fā)生熱傳遞，故溫度保持不變

D.禮花噴射器宜在高溫干燥環(huán)境保存

【考點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；物體的內(nèi)能；氣體的等容變化及查理定律.

【專題】定性思想；推理法；物體的內(nèi)能專題；熱力學(xué)定律專題；推理能力.

【答案】A

【分析】外界對物體做功，物體內(nèi)能增加，溫度升高；物體對外界做功，物體內(nèi)能減少,

溫度降低。

【解答】解：在噴出禮花彩條的過程中，罐內(nèi)的壓縮空氣對禮花彩條做功，空氣內(nèi)能轉(zhuǎn)

化為禮花彩條的機(jī)械能；罐內(nèi)氣體內(nèi)能減少，溫度降低，分子熱運(yùn)動速度減慢，通過做

功的形式改變自身內(nèi)能；故BCD錯(cuò)誤，A正確。

故選：A。

【點(diǎn)評】本題考查了做功改變物體內(nèi)能以及這一過程中的能量轉(zhuǎn)化，對物體做功，物體

內(nèi)能會增加，物體對外做功，物體內(nèi)能會減小。

4.（2022秋?陜西月考）今年我國南方多地出現(xiàn)重度氣象干旱，鄱陽湖、洞庭湖等湖泊水位

持續(xù)走低。為了緩解氣候干燥，環(huán)保部門每天派出大量灑水車上街進(jìn)行空氣凈化、除塵。

灑水車正常工作時(shí)始終以較小的速度勻速運(yùn)動，水在水泵作用下，以霧狀均勻噴出（不

考慮反沖作用），如圖所示。已知灑水車受到的阻力與自身受到的重力成正比，則灑水車

正常工作時(shí)（）

A.動能保持不變

B.受到的阻力不斷減小

C.牽引力的功率隨時(shí)間均勻增加

D.牽引力的大小跟灑水時(shí)間成反比

【考點(diǎn)】動量定理；功率、平均功率和瞬時(shí)功率；動能定理.

【專題】信息給予題；定量思想；控制變量法；功率的計(jì)算專題；理解能力.

【答案】B

【分析】對車和水受力分析，當(dāng)灑水車在平直路面上勻速行駛并且勻速灑水時(shí)，車與水

的質(zhì)量在減小，故摩擦阻力在減小，空氣阻力恒定不變，則牽引力在減小，合力為零。

牽引力的大小隨灑水時(shí)間均勻減小，但不成反比。

牽引力功率隨時(shí)間均勻減小。

【解答】解：AB.灑水車勻速工作過程中質(zhì)量不斷減小，物體的動能Ek=/mv2不斷減

小，所受重力減小，灑水車受到的阻力與自身受到的重力成正比，則受到的阻力不斷減

小，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.設(shè)單位時(shí)間內(nèi)灑水車減小的重力為G,初始重力為Go,阻力與重力的比例系數(shù)為k,

灑水車勻速行進(jìn)，牽引力與阻力等大，則有F=f=k(Go-Gt)

即牽引力隨時(shí)間均勻減小，牽引力的功率為P=Fv=k(Go-Gt)v

可知，牽引力的功率隨時(shí)間均勻減小，但跟灑水時(shí)間不成反比關(guān)系，故CD錯(cuò)誤；

故選：B,

【點(diǎn)評】本題考查功率的計(jì)算，解題的關(guān)鍵是對車和水進(jìn)行受力分析，得出牽引力的關(guān)

系式，確定研究對象的運(yùn)動情況。

5.(2023?閔行區(qū)二模)傾角為。的斜面上，有質(zhì)量為m,同一材質(zhì)制成的均勻光滑金屬圓

環(huán)，其直徑d恰好等于平行金屬導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)寬度。如圖，電源提供電流I,圓環(huán)和軌道接

觸良好。下面的勻強(qiáng)磁場，能使圓環(huán)保持靜止的是()

A.磁場方向垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于1ngsin8

Id

B.磁場方向垂直于斜面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于1ngsin8

Id

C.磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于1nstan8

I兀d

D.磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于1nstanB

I兀d

【考點(diǎn)】安培力的計(jì)算；一般情況下的共點(diǎn)力平衡；左手定則一一磁場對通電導(dǎo)線的作

用.

【專題】定量思想；方程法；磁場磁場對電流的作用；推理能力.

【答案】B

【分析】圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)左手定則判斷磁場的方向，根據(jù)平衡條件求解磁感應(yīng)

強(qiáng)度的大小。

【解答】解：根據(jù)題圖可知，圓環(huán)的上下兩部分并聯(lián)，在磁場中的有效長度為d。通過兩

個(gè)半圓弧的電流相等，均為工，圓環(huán)受到的安培力為兩個(gè)半圓弧受到的安培力的合力。

2

AB、根據(jù)安培定則可知，要使圓環(huán)保持靜止，磁場方向可以垂直于斜面向下，且有：Bld

=mgsin。，解得：B=1nss遙8,故A錯(cuò)誤、B正確；

Id

CD、要使圓環(huán)保持靜止，磁場方向可以豎直向下，且有：BIdcos0=mgsin6,解得：B=

1ngtan8,故CD錯(cuò)誤。

Id

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題主要是考查安培力作用下的平衡問題，關(guān)鍵是進(jìn)行受力分析、利用平行四

邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程

進(jìn)行解答。

6.（2022秋?衢州期末）利用太陽能發(fā)電是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的有益途徑.某太陽能電池驅(qū)動

的環(huán)保汽車（無蓄電池儲能），總質(zhì)量為m,當(dāng)它在水平路面上以正常速度v勻速行駛時(shí)，

驅(qū)動電機(jī)的輸入電流I,電壓U,若驅(qū)動電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化用于牽引汽車前

進(jìn)的機(jī)械功率。已知太陽輻射的總功率Po,太陽到地球的距離r,太陽光傳播到達(dá)地面

的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。則

()

A.驅(qū)動電機(jī)的機(jī)械功率為UI

B.汽車勻速行駛所受阻力與車重之比為坦

mgv

2

C.汽車正常行駛，其太陽能電池板的最小面積為■-/兀三UI.

0.15X0.7P0

D.風(fēng)力發(fā)電、核能發(fā)電和天然氣發(fā)電都可以減少二氧化碳的排放量

【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率；電功和電功率；能量守恒定律：能源的分類與應(yīng)

用.

【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理能力.

【答案】C

【分析】根據(jù)P=UI計(jì)算電動機(jī)的總功率的大小，根據(jù)P=Fv計(jì)算機(jī)械功率的大小，根

據(jù)總的能量守恒計(jì)算面積的大小。

【解答】解：AB、驅(qū)動電機(jī)的輸入功率P,（i=UI

牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率Pm=0.9P電=O.9Ul=Fv=fv

則汽車所受阻力f=°?比1

V

則汽車所受阻力與車重的比值工=2處，故AB錯(cuò)誤；

mgmgv

C、當(dāng)太陽光垂直電磁板入射時(shí)，所需板面積最小，設(shè)其為S,距太陽中心為r的球面面

積So=4nr2

若沒有能量的損耗，太陽能電池板接受到的太陽能功率為P',則匕=§

P0S0

設(shè)太陽能電池板實(shí)際接收到的太陽能功率為P，所以P=（1-30%）P1

由于P電=15%P

所以電池板的最小面積滿足:_________________.S

P0X(1-30%)X15%

4H2m

可得s=r故C正確;

0.15X0.7Po

D、風(fēng)力發(fā)電、核能發(fā)電可以減少二氧化碳的排放量，天然氣發(fā)電仍然有二氧化碳等有毒

氣體排放，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

【點(diǎn)評】本題考查電功率和機(jī)械功率的理解，注意能量轉(zhuǎn)化效率，不是所用的能量都能

夠轉(zhuǎn)化成電能。

7.（2023?遼寧二模）“風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星”是我國民用遙感衛(wèi)星效益發(fā)揮最好、應(yīng)用范圍最

廣的衛(wèi)星之一，為氣象、海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、航空、航海和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域提供

了大量的專業(yè)性服務(wù)。其中“風(fēng)云一號”是極軌衛(wèi)星（軌道過地球的南北兩極），周期是

120分鐘，“風(fēng)云四號”是靜止軌道衛(wèi)星，與地球自轉(zhuǎn)同步。衛(wèi)星的運(yùn)動均可以看成是勻

速圓周運(yùn)動下列說法正確的是（）

A.“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的線速度小

B.“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的向心加速度大

C.“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的線速度大于第一宇宙速度

D.若某一時(shí)刻“風(fēng)云四號”衛(wèi)星恰好在“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的正上方，則經(jīng)過12小時(shí)“風(fēng)

云四號"衛(wèi)星恰好又通過“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的正上方

【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星；萬有引力定律的應(yīng)用；第一、第二和第三宇宙速度.

【專題】定量思想；推理法；萬有引力定律的應(yīng)用專題；推理能力.

【答案】B

【分析】“風(fēng)云一號”“風(fēng)云四號”衛(wèi)星都是萬有引力提供向心力，先寫出與周期相關(guān)的

公式，求出它們的半徑關(guān)系；再寫出與線速度和向心加速度的公式，根據(jù)公式進(jìn)行討論

即可；第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度；經(jīng)過t時(shí)刻“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云四號”

衛(wèi)星多轉(zhuǎn)過一圈，從而求解再次到達(dá)正上方的時(shí)間。

【解答】解：AB、根據(jù)萬有引力提供向心力有

GMm-4H22

mr=m-v-=ma

r2y2r

解得

=GM

r

由于“風(fēng)云一號”的周期較小，所以軌道半徑較小，則加速度和線速度比“風(fēng)云四號?”

衛(wèi)星的大，故A錯(cuò)誤，B正確；

C、第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，故

C錯(cuò)誤；

D、“風(fēng)云一號”的周期為T=120min=2h,“風(fēng)云四號?”的周期T，=24h,設(shè)經(jīng)過t時(shí)刻

“風(fēng)云四號”衛(wèi)星恰好又通過“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的正上方，則滿足

（牛等L）t=2兀

解得

t=—h

5

故D錯(cuò)誤；

故選：Bo

【點(diǎn)評】該題考查萬有引力定律的應(yīng)用，寫出與周期、線速度、角速度和向心加速度有

關(guān)的公式，根據(jù)公式進(jìn)行討論即可.屬于簡單題.

8.（2023?天河區(qū)二模）風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。如圖為某風(fēng)力發(fā)電示意圖。

設(shè)計(jì)每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40kWe實(shí)驗(yàn)測得風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%.空

氣的密度是1.29kg/m3,當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10m/s,則風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度約為多少才

風(fēng)力發(fā)電機(jī)示意圖

A.10mB.5mC.100mD.2m

【考點(diǎn)】能量守恒定律；功率、平均功率和瞬時(shí)功率；電功和電功率.

【專題】定量思想；推理法；功能關(guān)系能量守恒定律；推理能力.

【答案】A

【分析】解決此題的關(guān)鍵是建立正確的模型，即風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換為電能.

【解答】解：t時(shí)間內(nèi)通過葉片的風(fēng)是以葉片為半徑，以vt為高的圓柱體的空氣，其質(zhì)

量為m=pV=pirL2vt

2

圓柱體的空氣的動能為EJ-mv

k2

發(fā)電的功率為

解得：P=/p7TL2V3T|

代入數(shù)據(jù)可得L=10m

故A正確，BCD錯(cuò)誤；

故選：Ao

【點(diǎn)評】本題的解題關(guān)鍵是根據(jù)能量守恒定律列式求解，計(jì)算要細(xì)心.

二.多選題（共5小題）

（多選）9.（2022秋?江岸區(qū)期末）我國碳排放目標(biāo)為：在2030年左右CO2排放達(dá)到峰值

且將努力早日達(dá)峰，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降60%-65%。為實(shí)現(xiàn)碳排放

目標(biāo)，我國正大力開發(fā)清潔新能源，硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

如圖所示為一節(jié)硅光電池在一定強(qiáng)度光照下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像（電池電動

勢不變，內(nèi)阻不是常量），給一個(gè)額定電壓為6V,線圈電阻為R=2Q的小型直流電動機(jī)

供電，電動機(jī)剛好正常工作（）

A.電動機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率P=2.295W

B.此時(shí)，硅光電池的內(nèi)阻r=8.89C

C.電動機(jī)的機(jī)械效率85%

D.電池的效率66.67%

【考點(diǎn)】電功和電功率；閉合電路的歐姆定律.

【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理能力.

【答案】ABC

【分析】電動機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為6V,根據(jù)圖像求解電流，根據(jù)功率公式求解

輸出的機(jī)械功率；根據(jù)閉合電路歐姆定律求解硅光電池的內(nèi)阻；根據(jù)效率公式求解電動

機(jī)的機(jī)械效率和電池的效率。

【解答】解：A、電動機(jī)正常工作時(shí)，兩端電壓為U=6V

由圖像得，電流I=0.45A

輸出的機(jī)械功率P=UI-0R=（6X0.45-0.452X2）W=2.295W

故A正確；

C、電動機(jī)的機(jī)械效率為T]*X100%=&警%X100%=85%

UI6X0.45

故C正確：

B、根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電動機(jī)正常工作時(shí)，硅光電池的內(nèi)阻

E-UJ0-6Q

r-I-0,45Q8,89

故B正確；

D、電池的效率T1唱X100%=舟;可梨100%=60%

Bl1U人U.43

故D錯(cuò)誤。

故選：ABCo

【點(diǎn)評】本題考查對U-I圖象的理解能力，對于線性元件可直接利用歐姆定律研究；對

于非線性元件不能直接利用歐姆定律求解。

（多選）10.（2022秋?寧縣校級期末）硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

如圖所示，圖線a是該電池在某光照射強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖（電池電動

勢不變，內(nèi)阻不是常量），圖線b是某電阻的U-I圖像，傾斜虛線是過a、b交點(diǎn)的切線。

在某光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)，下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.此時(shí)硅光電池的內(nèi)阻為12.5。

B.此時(shí)硅光電池的總功率為0.72W

C.此時(shí)硅光電池的輸出效率約為56%

D.若把內(nèi)阻為10。的直流電動機(jī)接到該電池上，電動機(jī)的輸出功率為0.4W

【考點(diǎn)】電功和電功率；閉合電路的歐姆定律.

【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理能力.

【答案】BC

【分析】電源的U-I圖像與電阻的u-I圖像交點(diǎn)表示將電阻接到電源兩端時(shí)的工作狀

態(tài)，結(jié)合圖像和閉合電路歐姆定律求解電源的內(nèi)阻；根據(jù)P=EI求解總功率；根據(jù)P=

UI求解電池的輸出功率，進(jìn)而求解輸出效率；電動機(jī)為非純電阻電路，總功率為輸出功

率與熱功率之和。

【解答】解：A.由閉合電路歐姆定律得U=E-Ir

由圖像得，當(dāng)1=0時(shí)，E=U

圖線a與縱軸的交點(diǎn)為電動勢，即E=3.6V

兩圖像的交點(diǎn)處的狀態(tài)即為將電阻R接到電源兩端時(shí)的工作狀態(tài)，則電阻R兩端的電壓

為2.0V,電流為0.2A,則電源內(nèi)阻「烏浮尹?Q=8.0。

故A錯(cuò)誤；

B、此時(shí)硅光電池的總功率為P總=IE=0.2X3.6W=0.72W

故B正確；

C、此時(shí)硅光電池的輸出功率P出=IU=2.0X0.2W=0.4W

此時(shí)硅光電池的輸出效率為“100%=°~^X100%=55.6%

Pa0.72W

故C正確；

D、若把內(nèi)阻為ion的直流電動機(jī)接到該電池上，電動機(jī)為非純電阻電路，故電動機(jī)的

輸出功率小于0.4W,故D錯(cuò)誤；

故選：BCo

【點(diǎn)評】本題考查非純電阻電路的計(jì)算，解題關(guān)鍵是知道電源的U-I圖像與電阻的U-

I圖像交點(diǎn)表示將電阻接到電源兩端時(shí)的工作狀態(tài)，知道非純電阻電路不能有U=IR求

解。

（多選）11.（2022春?鏡湖區(qū)校級期中）為減少機(jī)動車尾氣排放，我市奇瑞公司推出新型

節(jié)能環(huán)保電動車。在檢測該款電動車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為8Xl（）2kg的電動車由靜止開

始沿平直公路行駛，利用傳感器測得此過程中不同時(shí)刻電動車的牽引力F與對應(yīng)的速度

V,并描繪出如圖所示的F,圖像（圖中AB、BO均為直線），假設(shè)電動車行駛中所受阻

力恒定，最終勻速運(yùn)動，重力加速度g取10m/s2,則（)

A.電動車勻加速運(yùn)動過程中的最大速度為15m/s

B.該車啟動后，先做勻加速運(yùn)動，然后勻速運(yùn)動

C.該車做勻加速運(yùn)動的時(shí)間是1.5s

D.該車加速度大小為O75m/s2時(shí),動能為1.44X1()4J

【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率；動能定理；牛頓第二定律.

【專題】定量思想；推理法；功率的計(jì)算專題；推理能力.

【答案】CD

【分析】AB過程牽引力不變，電動車做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)圖像求解最大速度；BC

段圖線的斜率表示電動車的功率，斜率不變，則功率不變，根據(jù)功率與牽引力的關(guān)系，

判斷BC段的運(yùn)動情況；速度達(dá)到最大時(shí)，牽引力等于阻力，根據(jù)牛頓第二定律求解加

速度，根據(jù)功率公式求解勻加速運(yùn)動的末速度，根據(jù)速度一時(shí)間公式求解勻加速運(yùn)動的

時(shí)間；根據(jù)動能公式求解動能。

【解答】解：AB、AB段牽引力不變，根據(jù)牛頓第二定律知，電動車的加速度不變，電

動車做勻加速直線運(yùn)動，該階段最大速度為B點(diǎn)速度，即3m/s；BC段，圖線的斜率表

示電動車的功率，知BC段功率不變，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速

運(yùn)動，故AB錯(cuò)誤;

2000-400

C、電動機(jī)的功率為:w=60()()w

勻加速運(yùn)動的末速度為：v=E=6000

F2000”

當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，由圖像可知，f=400N

根據(jù)牛頓第二定律得，勻加速運(yùn)動的加速度大小a=fzl=2000-40。M2=2m/s2

m800皿$

則勻加速運(yùn)動的時(shí)間t=*=3s=l.5s

a2

故C正確；

D、當(dāng)車加速度為0.75m/s2時(shí)，由牛頓第二定律得：F-f=ma

代入數(shù)據(jù)解得，牽引力大小F=600N

此時(shí)的速度為：VI=E=6000ujs=iom/s

F600

24

則車的動能為：Ek=4mvf=^X800X6J=1.44X10J

故D正確。

故選：CD。

【點(diǎn)評】本題考查機(jī)車啟動問題，解決本題的關(guān)鍵能夠從圖線中分析出電動車在整個(gè)過

程中的運(yùn)動情況，知道當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大。

（多選）12.（2022?成都開學(xué)）一款質(zhì)量為m=1000kg的家庭轎車，行駛速度vW54km/h

時(shí)靠電動機(jī)輸出動力；行駛速度在54km/h<v^90km/h范圍內(nèi)時(shí)自動轉(zhuǎn)換為靠汽油發(fā)動

機(jī)輸出動力；行駛速度v>90km/h時(shí)汽油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)同時(shí)工作，這種混合動力汽車

更節(jié)能環(huán)保。該轎車在一條平直的公路上由靜止啟動，其牽引力F隨運(yùn)動時(shí)間t的變化

關(guān)系圖像如圖所示，在行駛過程中所受阻力大小恒為lOOONo已知轎車在ti時(shí)刻車速達(dá)

到54km/h時(shí)第一次切換動力引擎，以后保持恒定功率繼續(xù)行駛到第16s末，則下列說法

正確的是（）

A.ti=3.75s

B.在0?16s內(nèi)，動力引擎輸出的最大功率為75kW

C.轎車在16s時(shí)的速度大小為20m/s

D.轎車在0?16s內(nèi)的位移大小為662.5m

【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合運(yùn)用.

【專題】定量思想；推理法；功率的計(jì)算專題；推理能力.

【答案】BD

【分析】對汽車運(yùn)動過程進(jìn)行分析，運(yùn)用速度=時(shí)間關(guān)系公式求出勻加速的時(shí)間；再運(yùn)

用功率和速度關(guān)系公式求解功率：根據(jù)動能定理，結(jié)合W=Pt公式，從而即可求解。

【解答】解：A、由題意知，第一次換引擎時(shí)速度為vi=54km/h=15m/s,0-ti時(shí)間內(nèi)

由牛頓第二定律得Fi-f=mai,解得ai=3m/s2,則ti=3_=』&=5s,故A錯(cuò)誤；

a[3

B、設(shè)換引擎后瞬間的牽引力為F2=5000N,根據(jù)P'=F2V1=5000X15W=7.5X104W,

所以0?16s時(shí)刻，動力引擎最大輸出功率為75kW,故B正確；

CD,16s時(shí)刻的牽引力為F3=3000N,速度大小為丫2=上=7-5義1O’m/s=25m/s,0

F33000

-16s時(shí)間內(nèi)根據(jù)動能定理得P（16-ti）-fx=—解得x=662.5m；故C錯(cuò)誤，D

22

正確；

故選：BD?

【點(diǎn)評】本題主要是考查機(jī)車的啟動問題，知道在功率恒定的情況下，機(jī)車做變加速，

最后做勻速直線運(yùn)動，掌握牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用，理解動能定理表達(dá)式的

內(nèi)容，要注意P=Fv,&W=Pt的使用。

（多選）13.（2022秋?宜豐縣校級期末）新能源是可持續(xù)發(fā)展道路上的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，硅

光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。某同學(xué)想對比普通電源和硅光電池的

特性，首先研究了普通電源，如圖所示，圖線a為某電源的U-I圖線，圖線b、c是某

兩個(gè)電阻的U-I圖線。用該電源分別與b、c組成閉合的電路，下列相關(guān)敘述正確的是

()

A.電源的內(nèi)阻為10。

B.與b組成回路時(shí)電源的輸出功率大于與c組成回路時(shí)的輸出功率

C.與b組成回路時(shí)電源的效率小于與c組成回路時(shí)的效率

D.若把內(nèi)阻為5。的直流電動機(jī)接到該電源上，電動機(jī)的電流為0.4A

【考點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律；電功和電功率.

【專題】比較思想；圖析法；恒定電流專題；理解能力.

【答案】AC

【分析】電源的U-I圖線的斜率絕對值等于電源的內(nèi)阻。電源的U-I圖線與電阻的U

-I圖線的交點(diǎn)表示該電源與該電阻組成回路時(shí)的路端電壓和電流，由P=UI分析電源的

輸出功率關(guān)系。根據(jù)電源的輸出功率與總功率之比求出電源的效率。電動機(jī)工作時(shí)為非

純電阻電路，不能運(yùn)用閉合電路歐姆定律求通過電動機(jī)的電流。

【解答】解：A、圖線a為電源的U7圖線，由圖線a的斜率的絕對值可得電源的內(nèi)阻

為r=|0衛(wèi)10。，故A正確；

△I0.6

B、電源與b組成回路時(shí)，圖線a與b交點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)，分別表示電源的路端電壓和電

流，由圖像可知交點(diǎn)坐標(biāo)為（0.4A,2V）,則電源的輸出功率為Pb=UbIb=2X0.4W=0.8W

電源與c組成回路時(shí)，圖線a與c交點(diǎn)坐標(biāo)為（0.2A,4V）,則電源的輸出功率為Pc=

Udc=4X0.2W=0.8W,所以與b組成回路時(shí)電源的輸出功率等于與c組成回路時(shí)的輸出

功率，故B錯(cuò)誤；

C、與b組成回路時(shí)電源的效率為心="旦義100%=[且X100%=2X100%*33.3%

EIbE6

與c組成回路時(shí)電源的效率為皿=吧9..X1OO%=^￡.X100%=Ax100%Q66.7%,所

EICE6

以T]bVT]c,故C正確；

D、電動機(jī)為非純電阻電路，所以流過電動機(jī)的電流IMW—^―=—^A=0.4A,故D

RM4T5+10

錯(cuò)誤。

故選：AC。

【點(diǎn)評】解答本題時(shí)，要理解電源的U7圖線與電阻的U-I圖線的物理意義，明確兩

圖線的交點(diǎn)表示該電源與該電阻組成回路時(shí)的路端電壓和電流，由P=UI可計(jì)算電源的

輸出功率。

三.計(jì)算題（共2小題）

14.（2022秋?臨渭區(qū)期末）隨著全球能源危機(jī)加劇，電動汽車逐漸成為家庭購車的首選，

電動汽車比傳統(tǒng)汽車更環(huán)保、更節(jié)能。中國的汽車電池企業(yè)“寧德時(shí)代”，和整車企業(yè)“比

亞迪”，在全球新能源汽車領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。小任同學(xué)和爸爸晚上開車回家，小任同學(xué)

坐在汽車的副駕駛位上看到一個(gè)現(xiàn)象：當(dāng)汽車的電動機(jī)啟動時(shí)，汽車的車燈會瞬時(shí)變暗。

汽車的電源、電流表、車燈、電動機(jī)連接的簡化電路如圖所示，己知汽車電源電動勢為

10.5V,內(nèi)阻為0.05ft,電動機(jī)線圈電阻為o.om?車燈接通，電動機(jī)未啟動時(shí)，電流表

示數(shù)為10A；電動機(jī)啟動的瞬間，電流表示數(shù)達(dá)到50A,電流表為理想電表，車燈的電

阻認(rèn)為不變。求：

(1)車燈電阻R；

(2)電動機(jī)啟動后，車燈的功率減少了多少;

(3)電動機(jī)啟動后，電動機(jī)的輸出功率。

【考點(diǎn)】電功和電功率；閉合電路的歐姆定律.

【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理能力.

【答案】(1)車燈電阻為1(1；

(2)電動機(jī)啟動后，車燈的功率減少了36W；

(3)電動機(jī)啟動后，電動機(jī)的輸出功率為318.36W。

【分析】(1)根據(jù)歐姆定律得出車燈的電阻；

(2)分別計(jì)算出電動機(jī)啟動前后車燈的功率再相減即可；

(3)根據(jù)歐姆定律得出電動機(jī)的輸入功率和產(chǎn)熱功率，兩者相減即可得到