機(jī)械能、核能和內(nèi)能教師版

機(jī)械能、核能和內(nèi)能1.(2022嘉興、舟山,11,4分)白鶴灘水電站裝機(jī)容量位列全球第二,年平均發(fā)電量達(dá)624億千瓦時(shí),這些能量來(lái)自大壩攔截的水所具有的(A)A.機(jī)械能B.內(nèi)能C.化學(xué)能D.電能解析水力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。故本題應(yīng)選A。2.(2021嘉興,12,3分)如圖是雨滴在空中下落過(guò)程中速度與時(shí)間的關(guān)系圖。雨滴在t1、t2、t3三個(gè)時(shí)刻中具有的動(dòng)能分別是E1、E2、E3,不考慮下落過(guò)程中雨滴的質(zhì)量變化,則動(dòng)能的大小關(guān)系是(C)A.E1<E2<E3B.E1>E2>E3C.E1<E2=E3D.E1=E2<E3解析由圖可得,t1~t2時(shí)間內(nèi)雨滴加速,t2~t3時(shí)間內(nèi)雨滴勻速,所以v1<v2=v3;動(dòng)能大小與質(zhì)量和速度有關(guān),雨滴質(zhì)量不變,故速度大動(dòng)能大,所以E1<E2=E3。A、B、D錯(cuò)誤,C正確。故選C。3.(2022寧波,13,3分)核酸檢測(cè)采樣時(shí)使用的“采樣拭子”,其頂端是如圖所示的植絨拭子,安全、無(wú)毒。有一種植絨方式是:植絨機(jī)產(chǎn)生數(shù)萬(wàn)伏的高壓靜電,通過(guò)電子轉(zhuǎn)移讓噴頭中的絨毛帶上負(fù)電荷,然后在被植絨物體表面噴涂上膠粘劑,移動(dòng)噴頭靠近被植絨物體,絨毛在高壓靜電作用下從噴頭中飛升到被植絨物體表面,呈垂直狀植在涂有膠粘劑的物體表面。上述植絨過(guò)程中蘊(yùn)含了許多科學(xué)知識(shí),下列描述不合理的是(C)A.噴頭中的絨毛帶上負(fù)電荷,是由于絨毛得到了電子B.以移動(dòng)的噴頭為參照物,被植絨物體是運(yùn)動(dòng)的C.絨毛能在高壓靜電作用下運(yùn)動(dòng),是由于能量可以創(chuàng)生D.絨毛從噴頭中飛升到被植絨物體表面,是由于力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)解析根據(jù)能量守恒定律得:能量只發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化,不能創(chuàng)生,C錯(cuò)誤。故本題應(yīng)選C。4.(2022湖州,22,4分)你一定剪過(guò)指甲吧!為什么指甲被剪斷之后不是原地掉下來(lái),而是“飛”出去?原來(lái),指甲受到指甲鉗的擠壓,改變了形狀,當(dāng)指甲被指甲鉗剪斷后,指甲的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為指甲的動(dòng)能,讓指甲“飛”出去。

解析力可以改變物體的形狀,指甲受到指甲鉗的擠壓形狀發(fā)生了改變;指甲發(fā)生了形變,彈性勢(shì)能變大,指甲斷后,轉(zhuǎn)化為指甲的動(dòng)能。5.(2022杭州,26,6分)如圖所示為蹦極運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖,彈性繩一端系在運(yùn)動(dòng)員雙腳上,另一端固定在跳臺(tái)O點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員由靜止開(kāi)始自由下落,A點(diǎn)處彈性繩正好處于原長(zhǎng);B點(diǎn)處運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力大小相等;C點(diǎn)處是蹦極運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn)。(整個(gè)過(guò)程忽略空氣阻力,彈性繩的自重不計(jì))(1)從O點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能不變(選填“增大”“減小”“不變”或“先增大后減小”)。

(2)從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中,彈性繩的彈性勢(shì)能增大(選填“增大”“減小”“不變”或“先增大后減小”,下同);運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增大后減小。

解析(1)從O點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中,彈性繩沒(méi)有被拉長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)員只受重力作用,機(jī)械能守恒,故運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能不變。(2)從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中,彈性繩被拉長(zhǎng),彈性繩的彈性勢(shì)能增大;A到B的過(guò)程中,彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力小于運(yùn)動(dòng)員受到的重力,運(yùn)動(dòng)員做加速運(yùn)動(dòng),速度增大,動(dòng)能增大;B點(diǎn)處運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力大小相等,速度達(dá)到最大,動(dòng)能最大;B到C彈性繩拉力大于重力,運(yùn)動(dòng)員做減速運(yùn)動(dòng),速度減小,動(dòng)能減小;所以A到C過(guò)程運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能先增大后減小。6.(2020溫州,25,9分)在做“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小明想:小球從相同高度滾下,若小球材質(zhì)和斜面傾角不同,到達(dá)水平位置時(shí)的速度會(huì)相同嗎?(1)圖甲是用擋板控制大小不同的兩個(gè)小球在斜面上起始位置的兩種方案,小明實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇A方案而不能選擇B方案的原因是B方案中兩球從起始位置到水平位置的高度差不同。

甲(2)小明選擇大鋼球、小鋼球、木球以及可調(diào)整傾角的斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分別讓球從斜面同一高度由靜止開(kāi)始釋放,利用測(cè)速儀測(cè)出球到達(dá)水平位置時(shí)的速度如表所示。斜面傾角速度/(米/秒)球的類(lèi)別

10°20°30°40°50°60°大鋼球2.672.672.672.752.882.97小鋼球2.672.672.672.752.882.97木球2.672.672.672.672.742.89分析表中數(shù)據(jù)可知:要使球到達(dá)水平位置時(shí)的速度與球是鋼質(zhì)或木質(zhì)無(wú)關(guān),則斜面傾角不可能是D。

A.15°B.25°C.35°D.45°(3)小明利用圖乙裝置做“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)觀察球撞擊相同塑料軟片的數(shù)目來(lái)比較球的動(dòng)能大小(圖中未畫(huà)出固定塑料軟片的裝置)。老師指出此裝置不適合體積不同的兩個(gè)球做實(shí)驗(yàn),原因是塑料軟片對(duì)不同體積的小球的阻力不同。

乙解析(1)A方案中擋板水平放置,兩小球從起始位置到水平位置的高度差相同,B方案中擋板與斜面垂直放置,因?yàn)閮尚∏虻拇笮〔煌?所以?xún)尚∏驈钠鹗嘉恢玫剿轿恢玫母叨炔畈煌?為了控制大小不同的兩個(gè)小球在斜面上從起始位置到水平位置的高度差相同,實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇A方案而不能選擇B方案;(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,斜面傾角為10°、20°、30°時(shí),大鋼球、小鋼球、木球到達(dá)水平位置時(shí)的速度均相同,斜面傾角為40°、50°、60°時(shí),大鋼球、小鋼球、木球到達(dá)水平位置時(shí)的速度不全都相同,由數(shù)據(jù)分析可知,當(dāng)傾角大于40°時(shí),球到達(dá)水平位置的速度與球的材質(zhì)有關(guān),故D符合題意;(3)不同體積的小球從塑料軟片下面通過(guò)時(shí)受到的阻力不同,無(wú)法“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”。解題關(guān)鍵控制變量法和轉(zhuǎn)換法,是中考探究實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),要考慮到影響實(shí)驗(yàn)的因素。7.(2022紹興,23,9分)在“研究動(dòng)能大小與速度關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小敏利用圖甲中的裝置進(jìn)行研究,在水平面鋪上材料A制成的粗糙平板,同一小球從斜面不同高度靜止釋放,運(yùn)動(dòng)一段距離后停止,位置如圖。甲乙(1)根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可得出的結(jié)論是:質(zhì)量相同時(shí),物體的速度越大,具有的動(dòng)能越大。

(2)圖乙中,水平面鋪上不同材料的平板,其中材料A、B、C粗糙程度依次減小。小敏先后三次將同一小球從同一高度靜止釋放,剛到底部時(shí)用頻閃相機(jī)(間隔相同時(shí)間自動(dòng)拍攝)開(kāi)始記錄小球在平板上的位置情況,請(qǐng)?jiān)诓牧螩平板上畫(huà)出第2、3次頻閃相機(jī)拍攝到小球的大致位置。(3)小敏調(diào)節(jié)圖甲中的平板呈不同角度,重現(xiàn)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)。不考慮底部轉(zhuǎn)折處的能量損失,下列最符合實(shí)際的現(xiàn)象是B。

ABC答案(2)解析(1)甲圖同一小球從不同高度靜止釋放,到達(dá)水平面具有不同的初速度。越高位置釋放,到達(dá)水平面初速度越大,小球滾得越遠(yuǎn),動(dòng)能越大;(2)見(jiàn)答案;(3)由于摩擦力做功,部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,達(dá)不到一開(kāi)始靜止位置的高度,故B符合題意。8.(2022湖州,29,6分)2021年10月14日,“羲和號(hào)”探日衛(wèi)星順利升空,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)零的突破。(1)太陽(yáng)是一顆恒星(選填“恒星”或“行星”)。

(2)太陽(yáng)的巨大能量是內(nèi)部核聚變(選填“核聚變”或“核裂變”)產(chǎn)生的。

(3)“羲和號(hào)”運(yùn)行在距離地面大約517公里的太陽(yáng)同步軌道上。如果你是“羲和號(hào)”的設(shè)計(jì)師,根據(jù)其工作環(huán)境,設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮哪些方面?耐高溫、防輻射等

9.(2022寧波,16,4分)1964年10月16日,我國(guó)第一顆原子彈爆炸成功!2003年10月16日,我國(guó)首次載人航天飛行圓滿(mǎn)成功!2021年10月16日,神舟十三號(hào)發(fā)射圓滿(mǎn)成功!為此,人民日?qǐng)?bào)發(fā)了一條微博——“跨越時(shí)空的同一天”。(1)如圖是地球公轉(zhuǎn)示意圖。10月16日,地球位于圖中C(填字母)點(diǎn)附近。

(2)核能的釋放有重核裂變和輕核聚變兩種途徑,其中原子彈爆炸時(shí)核能是通過(guò)重核裂變的途徑釋放。

解析(1)10月16日是秋分后,冬至前,故C滿(mǎn)足;(2)原子彈是重核裂變?cè)怼?0.(2021寧波,5,4分)在如圖所示的“汽油機(jī)模型”實(shí)驗(yàn)中,將少量的汽油噴入筒內(nèi),用軟木塞塞住筒口,搖動(dòng)起電機(jī),觀察到放電針?lè)烹?汽油燃燒,軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實(shí)驗(yàn)可模擬四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的(C)A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程解析汽油燃燒,軟木塞被氣體沖出,類(lèi)似于汽油機(jī)中燃料燃燒,推動(dòng)活塞,氣體對(duì)外做功,屬于做功沖程。A、B、D錯(cuò)誤,C正確。故選C。11.(2022寧波,17,4分)單位質(zhì)量的氣體物質(zhì),在體積不變的條件下溫度升高1℃所吸收的熱量稱(chēng)為該氣體的定容比熱,已知氦氣的定容比熱為3100J/(kg·℃)。如圖所示,質(zhì)量為0.02kg的氦氣被密封在圓柱形氣缸內(nèi),氣缸內(nèi)氦氣氣壓與外界大氣壓相同。用力把活塞AB固定,當(dāng)氦氣的溫度從20℃升高到30℃時(shí),氦氣吸收的熱量是620J。撤去力,氦氣推動(dòng)活塞做功,這一過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化形式與四沖程汽油機(jī)的做功沖程相同。

解析Q=cmΔt=0.02kg×3100J/(kg·℃)×10℃=620J;推動(dòng)活塞,將內(nèi)