專題11功和能的綜合運用-5年（2019-2023）中考1年模擬物理分項匯編

專題11功和能綜合應用1．（2023·廣東·統(tǒng)考中考真題）閱讀材料，回答問題風力發(fā)電風能是一種清潔的可再生能源，利用風力發(fā)電將助力我國實現(xiàn)碳中和目標，風力發(fā)電機組主要由葉片、齒輪箱、發(fā)電機等組成，其簡化結構如題圖甲所示。葉片橫截面的設計原理如圖乙所示，一面較平，另一面較彎曲。葉片在風的作用下旋轉，經過齒輪箱增速后，發(fā)電機轉子高速旋轉發(fā)電。某風力發(fā)電機組利用齒輪箱可實現(xiàn)葉片轉1圈，發(fā)電機轉子轉20圈。風力發(fā)電機組輸出功率P與風速v的關系如圖丙所示。在的范圍內5m/s≤v≤10m/s，P與v的三次方成正比。風力發(fā)電機組所在風場某段時間內的風速v與時間t的關系如圖丁所示。（為方便計算，圖丙和圖丁數(shù)據(jù)已作簡化處理。）（1）完成下列風力發(fā)電的主要能量轉化流程圖：①，②；

（2）當風正面垂直吹向靜止葉片時，如圖乙所示，從正面看，葉片A會（選填“順時針”或“逆時針”）轉動；（3）當風速為12m/s時，風力發(fā)電機組工作1h輸出的電能相當于kg的煤完全燃燒放出的熱量；（q煤=3.0×107J/kg）（4）當風速為13m/s時，發(fā)電機轉子1min轉400圈，若發(fā)電機輸出電能1kWh，葉片需要轉動圈；（5）若14∶00~15∶00和15∶00~16∶00兩段時間內輸出電能之比為1∶3，則14∶00~20∶00的時間段內風力發(fā)電機組的輸出電能為kW·h?！敬鸢浮繖C械能（或動能）電能順時針3641084.3【詳解】（1）[1][2]風吹動葉片轉動，將風的風能轉化為葉片的機械能（或動能），經過齒輪箱增速后，發(fā)電機轉子高速旋轉，帶動發(fā)電機工作，將機械能轉化為電能。（2）[3]葉片上平下凸，當風流過葉片時，下表面的風速大，壓強小，上表面的風速小，壓強大，葉片上下表面壓強差的作用下順時針轉動。（3）[4]根據(jù)圖丙可知，當風速為12m/s時，功率為300kW，根據(jù)可得，風力發(fā)電機組工作1h輸出的電能為由Q=mq可得，這些電能相當于完全燃燒煤的質量為（4）[5]若發(fā)電機輸出電能1kW·h，當風速為13m/s時，功率為300kW，需要的時間為由于發(fā)電機轉子1min轉400圈，當發(fā)電機輸出電能1kW·h，發(fā)動機需要轉的圈數(shù)為80圈，又風力發(fā)電機組利用齒輪箱可實現(xiàn)葉片轉1圈，發(fā)電機轉子轉20圈，則葉片轉4圈。（5）[6]根據(jù)丁圖可知，15∶0016∶00這段時間風速12~13m/s，由丙圖可知，此時間段的功率為300kW，根據(jù)W=Pt可知，此段時間產生的電能為W′=Pt=300kW×1h=300kW·h14∶0015∶00和15∶0016∶00兩段時間內輸出電能之比為1∶3，可知14∶0015∶00這段時間產生的電能為由于14∶0014∶30這時間段，風速小于3m/s，由丙圖可知，輸出功率為0，輸出電能為0；由于14∶0015∶00這段時間產生的電能為100kW·h，所以14∶3015∶00這時間段，風速等于10m/s，輸出電能為100kW·h；16∶00~17∶00這段時間，風速大于12m/s，輸出的電能為300kW·h；17∶00~17∶30這段時間，風速為10m/s，輸出的電能為100kW·h；17∶30~18∶00這段時間，風速為7m/s，滿足5m/s≤v≤10m/s，由題意可知P與v的三次方成正比，即P=kv3，將速度v1=10m/s、v2=7m/s分別帶入Pt=kv3t可得，W2=34.3kW·h；18∶00~19∶00這段時間，風速小于3m/s，由丙圖可知，輸出電能為0；19∶00~19∶30這段時間，風速為10m/s，輸出的電能為100kW·h；19∶30~20∶00這段時間，風速大于12m/s，輸出的電能為所以14∶0020∶00的時間段內風力發(fā)電機組的輸出電能為100kW·h+300kW·h+300kW·h+100kW·h+34.3kW·h+100kW·h+150kW·h=1084.3kW·h2．（2022·廣東·統(tǒng)考中考真題）關于能量和能源，下列說法正確的是（）A．煤、石油、天然氣都是可再生能源 B．電能是一次能源C．水力發(fā)電是將水的機械能轉化為電能 D．太陽釋放的能量是核裂變產生的【答案】C【詳解】A．煤、石油、天然氣不能短時期內從自然界得到補充，屬于不可再生能源，故A錯誤；B．生活中所使用的電能是從自然界中的一次能源轉化而來的，因此電能屬于二次能源，故B錯誤；C．水力發(fā)電時，消耗水的機械能，轉化為電能，因此水力發(fā)電是將水的機械能轉化為電能，故C正確；D．太陽內部發(fā)生的是熱核反應，太陽釋放的的巨大能量是由核聚變產生的，故D錯誤；故選C。3．（2022·廣東·統(tǒng)考中考真題）圖甲中過山車從A點出發(fā)，先后經過B、C、D、E點。圖乙是過山車在B、C，D、E點的動能和重力勢能大小的示意圖，則過山車的動能在點最大，B點重力勢能的大小E點動能的大小。在這個過程中，過山車的機械能是（選填“變化”或“不變”）的?！敬鸢浮緾等于變化【詳解】（1）[1]過山車在B點重力勢能最大，在下降的過程中，重力勢能轉化為動能，再加上之前前進的動能，所以在C點動能最大。[2]由圖乙可知，B點的重力勢能與E點的動能大小在一個水平線上。所以大小相等。[3]因為有摩擦以及空氣阻力的原因，一部分機械能轉化為內能，所以過山車的機械能是變化的。4．（2020·廣東·統(tǒng)考中考真題）目前人們正致力于開發(fā)太陽能、核能、風能、海洋能、氫能……其中核能是（選填“可再生”或“不可再生”）能源，核電站利用原子核（選填“聚變”或“裂變”）釋放的能量發(fā)電，電能屬于（選填“一次能源”或“二次能源”）?！敬鸢浮坎豢稍偕炎兌文茉础驹斀狻縖1]核能利用了放射性核材料，一旦消耗不可再生，故屬于不可再生能源。[2]核裂變和核聚變都能釋放能量，核裂變是可控的，核電站是利用原子核發(fā)生裂變釋放能量來發(fā)電的。[3]電能是由一次性能源轉化而來的，故屬于二類能源。5．（2019·廣東·中考真題）如圖甲所示為某太陽能百葉窗的示意圖，它既能遮陽，還能發(fā)電．它的構造特點是百葉窗的葉片為太陽能電池板（以下簡稱電池板），其工作電路示意圖如圖乙所示，電池板將太陽能轉化為電能（轉化效率為10%），為蓄電池充電，蓄電池再向節(jié)能燈供電．設太陽每秒鐘輻射到每平方米電池板上的能量為1.2×103J（即為1.2×103W/m2），電池板對蓄電池充電的功率為60W．蓄電池充滿電后，能夠讓10盞“12V3W”節(jié)能燈正常工作6小時．不考慮蓄電池充電和供電時的電能損耗．則：（1）電池板對蓄電池充電，是將電能轉化為能的過程．（2）白天蓄電池處于充電不供電狀態(tài)，在圖乙中應閉合開關．（3）10盞“12V

3W”節(jié)能燈正常工作時的總電功率為W．（4）要將剩余一半電量的蓄電池充滿電，電池板需對蓄電池充電小時，若充電電壓為20V，則充電電流為A．（5）該百葉窗電池板的面積為m2．【答案】化學S1301.530.5【詳解】（1）電池板對蓄電池充電時，是將電能轉化為化學能的過程；（2）由圖乙知，要給蓄電池充電，需要閉合開關S1；（3）一盞節(jié)能燈正常工作時消耗的電功率為3W，則10盞同樣的節(jié)能燈正常工作時的總電功率為10×3W=30W；（4）因為蓄電池充滿電后，能夠讓10盞“12V

3W”節(jié)能燈正常工作6小時，說明充滿電后的蓄電池具有的能量為：W=nPt=10×3W×6×3600s=6.48×105J，當蓄電池的電量只有一半時，若要給蓄電池充滿電，則需要充電能量為W=0.5×6.48×105J=3.24×105J，又由得電池板需對蓄電池充電的時間為:，若充電電壓為U=20V，則充電電流為；（5）太陽的輻射功率為，設太陽輻射到每平方米電池板的功率為P1，則百葉窗電池板的面積為．1．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）某路燈照明系統(tǒng)的太陽能電池白天將太陽能轉化為電能，對蓄電池充電，晚上蓄電池對路燈供電，對下圖方框中能量形式判斷正確的是（）

A．甲是“電能” B．乙是“太陽能” C．丙是“電能” D．丁是“機械能”【答案】C【詳解】由題意可知整個過程是太陽能通過太陽能電池將太陽能轉化為電能，電能通過蓄電池將電能轉化為化學能儲存在蓄電池中，晚上蓄電池對外放電，將化學能轉化為電能供應路燈工作，路燈工作時將電能轉化為光能，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。2．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）物體A重5N，如圖1，A在水平拉力F1作用下，在水平面從M勻速直線運動到N用時3s；如圖2，在A上放置一個鉤碼，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面從Р勻速直線運動到Q用時2s。

（1）在MN，PQ段，A的速度分別為v1、v2，A所受摩擦力分別為f1、f2，則v1v2，f1f2；（均選填“>”“=”“<”）（2）A從M運動到N，F(xiàn)1做的功為J、功率為W，A所受重力做的功為J?！敬鸢浮浚迹?.30.10【詳解】（1）[1]在MN段，A的速度為在PQ段，A的速度為則。[2]A在水平拉力F1作用下做勻速直線運動，由二力平衡可知A在水平拉力F2作用下做勻速直線運動，由二力平衡可知則。（2）[3]F1做的功為[4]F1的功率為[5]A只在水平方向運動發(fā)生距離，豎直方向沒有發(fā)生距離，所以A所受重力做的功為0J。3．（2022·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）如圖，小芳設想利用升降臺讓球越彈越高。將球從M點豎直向下以某速度拋出，球經靜止在位置a的臺面反彈后，到達的最高點為N。經臺面反彈后上升過程球的動能（選填“增大”“不變”“減小”），N比M高（選填“可能”“不可能”）。球從N點下降時，臺面已升至合適的位置b并保持靜止，球再次經反彈后，到達的最高點P比N高（選填“可能”“不可能”）?！敬鸢浮繙p小可能不可能【詳解】[1]球經臺面反彈后上升的過程中，質量不變，速度變小，高度升高，動能減小，重力勢能增大，動能轉化為重力勢能。[2]球以一定速度從M點拋出，下降過程，重力勢能轉化為動能，動能增大；球接觸臺面的過程，動能轉化為彈性勢能及內能；反彈過程，彈性勢能轉化為動能，但此時的動能比接觸臺面時的動能??；上升過程，動能轉化為重力勢能，到達M點時，重力勢能與下降時相同，動能一定比下降時的小，但不一定為0，那么球仍可向上升，直到速度為0，所以N可能比M高。[3]小球從N點下降時，初速度為0，與臺面接觸的過程，有部分機械能轉化內能，則再次上升過程，速度為0時，高度小于N點。4．（2021·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）如圖，太陽能汽車利用太陽能電池將太陽能轉化為電能，儲存在車上的蓄電池內，為汽車提供動力。下列說法正確的是（）A．太陽能是一種不可再生能源B．蓄電池為汽車提供動力時，將電能轉化為化學能C．太陽能汽車不能將接收到的太陽能全部轉化為機械能D．太陽能汽車將太陽能轉化為內能，再將內能轉化為動能【答案】C【詳解】A．太陽能取之不盡、用之不竭，所以是可再生能源，故A錯誤；B．蓄電池為汽車提供動力時，將化學能轉化為電能，故B錯誤；C．太陽能汽車不能將接收到的太陽能全部轉化為機械能，有一部分太陽能會轉化為內能等其它形式的能，故C正確；D．太陽能汽車將太陽能轉化為電能，再將電能轉化為動能，故D錯誤。故選C。5．（2021·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）如圖，小麗站在商場的手扶電梯上，隨梯勻速下樓，運動軌跡如圖虛線所示。（2）此過程中，小麗的動能（選填“增大”“不變”或“減小”），機械能（選填“增大”“不變”或“減小”）?！敬鸢浮坎蛔儨p小【詳解】（2）[2][3]下降過程中，小紅的質量不變，速度不變，所以，動能不變；高度降低，重力勢能減小，故機械能減小。6．（2020·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）球豎直向上運動，并落回地面，這過程中先后經過M、S兩點。球在這兩點的動能和重力勢能如圖所示，則球在M點的（）A．速度比在S點的大B．機械能大于在S點的C．機械能等于在S點的D．離地高度比在S點的低【答案】B【詳解】A．由圖可知，M點的動能小于S點的動能，所以球在M點的速度比在S點的小，故A不符合題意；BC．由圖可知，M點的動能和重力勢能之和大于S點的動能和重力勢能之和，故M點的機械能大于在S點的機械能，故B符合題意，C不符合題意；D．由圖可知，M點的重力勢能大于S點的重力勢能，所以M點的離地高度比在S點的高，故D不符合題意。故選B。7．（2019·廣東廣州·中考真題）運動員從高空豎直向下跳傘，人(包括裝各)的質量為80kg，只考慮人受到的重力和空氣阻力，下落時的速度時間圖線如圖所示(1)人在前50s內下落了2100m，求這段時間內人的平均速度．(2)人在前30s內下落了1500m，求這段時間內人所受重力做的功和功率(g=10N/kg)(3)從第10到第30s這個過程中，人的動能、重力勢能、機械能是如何變化的(4)人在第30s時所受空氣阻力第50s時所受空氣阻力(選填“大于”、“等于”、“小于”).【答案】42m/s1.2×106J；4×104W10~30s內，前一段，人的動能增大，重力勢能減小，機械能減??；后一段，人的動能不變，重力勢能減小，機械能減?。扔凇驹斀狻?1)人在前50s內下落了2100m，則這段時間內人的平均速度：；(2)人在前30s內下落了1500m，這段時間內人所受重力做的功：W=mgh=80kg×10N/kg×1500m=1.2×106J，功率：；(3)由圖像可得，從第10到第30s這個過程中，前一段，人的速度增加，動能增大，人下落，重力勢能減小，速度雖然在增加，但增加的越來越慢，所以人下落時，需要克服阻力做功，機械能減小，后一段，人勻速下落，動能不變，勢能減小，機械能減?。?4)人在第30s時，做勻速直線運動，受力平衡，所受空氣阻力等于人的重力，在50s時，也做勻速直線運動，所受空氣阻力仍然等于人的重力，所以這兩個時刻受到的空氣阻力相等．1．（2022·廣東深圳·統(tǒng)考中考真題）如圖為冬奧會男子滑雪過程中，空氣阻力不計，下列正確的是（）A．①到②，重力勢能全部轉化為動能 B．③只受到重力作用C．④到⑤，停下來是因為摩擦力的作用 D．⑤失去慣性【答案】BC【詳解】A．①到②的過程中，運動員質量不變、高度減小、速度增大，其重力勢能大部分轉化為動能，由于受到雪地的摩擦，還會有一部分轉化為內能，故A錯誤；B．由于不計空氣阻力，在③位置，即運動員在空中，此時運動員只受重力，故B正確；C．④到⑤過程中，因為摩擦力的作用運動員停下來，是摩擦力改變了運動員的運動狀態(tài)，故C正確；D．慣性是一切物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質，一切物體都具有慣性，因此在⑤位置時，運動員仍有慣性，故D錯誤。故選BC。2．（2020·廣東深圳·統(tǒng)考中考真題）2020年6月30日，北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功定點地球同步軌道。對衛(wèi)星在加速上升的過程中能量的變化，說法正確的是（）A．動能增大，勢能不變，機械能增大 B．動能增大，勢能增大，機械能增大C．動能增大，勢能增大，機械能不變 D．動能減小，勢能增大，機械能不變【答案】B【詳解】衛(wèi)星從地面發(fā)射升空的過程中，衛(wèi)星是加速升空的，衛(wèi)星的質量不變，速度增大，動能增大；質量不變，高度增大，重力勢能增大；衛(wèi)星升空時，沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能；機械能等于動能與重力勢能之和，故機械能增大；故B符合題意。故選B。3．（2019·廣東深圳·中考真題）如圖，弧形軌道ab段光滑，bc段粗糙，小球從a點經最低點b運動至c點．下列分析正確的是（）A．從a到b的過程中，小球動能轉化為重力勢能B．經過b點時，小球動能最大C．從b到c的過程中，小球動能增大D．從a到c的過程中，小球機械能守恒【答案】B【詳解】A．從a到b的過程中，小球高度降低，重力勢能轉化為動能，故A錯誤；B．小球從a運動到b動能增大；從b運動到c動能減小，則在b點處小球動能最大，故B正確；C．小球從b到c的過程中，高度增加，同時克服摩擦力做功，速度減小，則小球的動能減小，故C錯誤；D．bc段弧形軌道粗糙，因此小球在bc段運動時會克服摩擦力做功，會有一部分機械能轉化為內能，則機械能會減小，故D錯誤．4．（2019·廣東深圳·中考真題）如圖所示，甲圖是探究“阻力對物體運動的影響”的實驗裝置，讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下，在粗糙程度不同的水平面上運動．乙圖是探究“物體的動能跟哪些因素有關”的實驗裝置，讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上．請回答：（2）乙實驗中的研究對象是（選填“鋼球”或“木塊”），實驗目的是探究物體的動能大小與的關系．【答案】鋼球速度大小【詳解】（2）讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，獲得初始速度，進而獲得動能，進行研究，因而乙實驗中的研究對象是鋼球，鋼球由不同的高度由靜止?jié)L下，到達斜面底端的初始速度不同，因此實驗目的是探究物體的動能大小與速度大小的關系．5．（2019·廣東深圳·中考真題）2019年6月5日12時06分，在我國黃海某海域，科技人員使用“長征十一號”運載火箭進行“一箭七星”海上發(fā)射技術試驗，運載火箭點火后，箭體騰空而起并加速上升，直沖云霄，把衛(wèi)星順利送入距離地面600千米高的預定軌道．首次海上發(fā)射取得圓滿成功，填補了我國運載火箭海上發(fā)射的空白．在火箭上升過程中，為了能夠近距離拍攝到箭體周圍的實況，“長征十一號”火箭上裝有高清攝像機，攝像機的鏡頭是由耐高溫的材料制成的．小宇同學觀看發(fā)射時的電視畫面發(fā)現(xiàn)：箭體在上升過程中有一些碎片脫落，且脫落的碎片先上升一段距離后才開始下落．請從上述材料中找出涉及物理知識的內容，模仿范例格式，寫出對應的物理知識或規(guī)律（任寫三條）．相關描述物理知識或規(guī)律范例火箭加速上升受非平衡力123【答案】詳見解析【詳解】該材料中涉及到多種物理知識，例如火箭點火，燃料化學能轉化為內能；火箭上升過程中，火箭重力勢能越來越大；火箭上裝有高清攝像機，凸透鏡成像；攝像機鏡頭耐高溫，材料熔點高；碎片先上升后降落，碎片具有慣性等等．一、單選題1．（2023·廣東深圳·坪山中學?？既＃?022年11月，第十四屆中國航展在珠海國際航展中心舉行，我國四代機“殲20”在陽光的映襯下，身披七彩祥云，在國產大推力發(fā)動機的帶動下，一會兒大角度上升，一會兒滑降，最后平穩(wěn)地降落在珠海機場。下列說法正確的是（）A．“殲20”飛機滑降的過程中，重力勢能始終不變B．“殲20”飛機的飛行員與飛機相對靜止，所以飛行員沒有動能C．減速滑降的過程中，“殲20”飛機的動能減小D．大角度勻速上升的過程中，“殲20”飛機的動能轉化為重力勢能【答案】C【詳解】A．“殲20”飛機滑降的過程中，質量不變，高度變小，重力勢能變小，故A錯誤；B．“殲20”飛機的飛行員具有一定的速度，有動能，故B錯誤；C．減速滑降的過程中，“殲20”飛機的速度減小，質量不變，它的動能減小，故C正確；D．大角度勻速上升的過程中，質量不變，速度變大，動能變大，高度變大，重力勢能變大，“殲20”飛機的沒有將動能轉化為重力勢能，故D錯誤。故選C。2．（2023·廣東深圳·統(tǒng)考三模）人造地球衛(wèi)星在大氣層外運行，不受空氣阻力，關于運行的衛(wèi)星下列說法中正確的是（）

A．衛(wèi)星在遠地點比近地點的機械能大B．衛(wèi)星繞地球運行的過程中，不受力的作用C．在大氣層外的真空環(huán)境中，衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行時不需要動力系統(tǒng)D．衛(wèi)星從遠地點向近地點運動的過程中，動能轉化為勢能【答案】C【詳解】A．由于不受空氣阻力，所以衛(wèi)星在運行過程中只有動能和勢能的轉化，其機械能是守恒的，衛(wèi)星在遠地點和近地點的機械能相等，故A錯誤；B．人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行時，運動狀態(tài)不斷改變，受非平衡力作用，故B錯誤；C．在大氣層外的真空環(huán)境中，衛(wèi)星沒有能量的損耗，因此，沿橢圓軌道繞地球運行時不需要動力系統(tǒng)，故C正確；D．衛(wèi)星從遠地點向近地點運動時，質量不變，高度減小，重力勢能減小，減小的重力勢能轉化為動能，故D錯誤。故選C。3．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考二模）人直接用F1的力勻速提升重物，所做的功是W1，功率是P1；再使用定滑輪在相同時間內勻速提升該重物到同一高度，則人的拉力為F2，所做的功是W2，功率是P2，（考慮摩擦因素）則（）A．F1大于F2 B．W1大于W2C．F1小于F2 D．P1等于P2【答案】C【詳解】AC．直接用F1的力勻速提升重物，則F1=G；定滑輪在相同時間內勻速提升該重物到同一高度，考慮摩擦，拉力大小F2＞G，即F1小于F2，故A不符合題意，C符合題意；B．F1小于F2，使用定滑輪時，拉力移動的距離等于物體上升的高度，根據(jù)W=Fs知，W1小于W2，故B不符合題意；D．時間相同，根據(jù)知，P1小于P2，故D不符合題意。故選C。4．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考二模）關于能源和能量，下列說法正確的是（）A．電能屬于一次能源 B．石油是不可再生能源C．核電站利用核聚變發(fā)電 D．太陽能是核裂變釋放的能量【答案】B【詳解】A．電能由其他能源轉化而來，屬于二次能源，故A錯誤；B．石油屬于化石能源，不能短時間內重新生成，因此是不可再生能源，故B正確；C．核電站利用核裂變發(fā)電，故C錯誤；D．太陽能是核聚變釋放的能量，故D錯誤。故選B。5．（2023·廣東廣州·校考二模）小球在光滑無摩擦軌道的A點靜止釋放（忽略空氣阻力），下列說法正確的是（）

A．小球在軌道B點的速度最大B．小球在B點的機械能大于在A點的C．小球運動到最高處C點時的速度為零D．小球在DE段，將做勻速直線運動【答案】A【詳解】小球在光滑無摩擦軌道的A點靜止釋放（忽略空氣阻力），說明小球在運動過程中不受阻力，且只有重力做功，機械能守恒，小球從A靜止釋放后運動到B點，然后繼續(xù)運動。因為小球的機械能始終等于在A點的機械能，故小球最高運動到與A點等高的點，到不了C點，更運動不到DE段。A．由于小球運動過程中機械能守恒，B點最低，重力勢能最小，所以B點的動能最大，速度最大，故A正確。B．由于小球運動過程中機械能守恒，所以小球在B點的機械能等于在A點的機械能，故B錯誤。C．小球不能運動到最高處C點，故C錯誤。D．小球不能運動到最高處C點，故也運動不到DE段，故D錯誤。故選A。二、填空題6．（2023·廣東陽江·統(tǒng)考二模）能源家族中，有石油、風能、水能、核能、太陽能等，屬于不可再生能源的有；電能是（選填“一次能源”或“二次能源”），它可以使電動機轉動，電能轉化為機械能和內能，但這些能量卻無法自動轉化為電能，該現(xiàn)象說明能量轉化是有。【答案】石油、核能二次能源方向性【詳解】[1]石油和核能在短時間內不能再生，是不可再生能源；風能、水能、太陽能可以源源不斷地獲得，是可再生能源。[2]電能是經過一次能源加工獲得的，是二次能源。[3]能量的轉化是由方向性的，電動機工作時，能將電能轉化成機械能和內能，而此時的機械能和內能不能自動轉化為電能。7．（2023·廣東惠州·統(tǒng)考一模）今年的體育中考中，實心球列入選考項目。如題圖所示是某同學扔實心球的四個分解動作，其中人對實心球不做功的是分解動作（選填兩個序號）。分解動作④完成后，球下落過程中重力勢能，動能（后兩空均選填“增大”“減小”或“不變”，忽略空氣阻力）?！敬鸢浮竣冖軠p小增大【詳解】[1]①中把球撿起來，力的方向是向上的，在力的方向上通過了距離，所以做了功；②停在空中時，雖然有力，但沒有通過距離，不做功；③揮動球時，球在力的方向上通過了距離，做了功；④球飛出去是因為球具有慣性，人對球沒有力的作用，所以不做功；故選②④。[2][3]球下落過程中質量不變，高度變小，速度變大，重力勢能轉化為動能，重力勢能減小，動能增大。8．（2023·廣東佛山·統(tǒng)考三模）在煤炭、核能、太陽能中屬可再生能源的是到目前為止，核電站只能利用核變釋放的核能來發(fā)電。神舟十三號飛船在太空中飛行時，提供電源的太陽能帆板將太陽能能轉化為。【答案】太陽能裂電能【詳解】[1]太陽能取之不盡，屬于可再生能源；煤炭和核能有一定的儲量，而且不能在短時間內獲得補充，是不可再生能源。[2]由于核聚變還不可控，所以目前運營的核電站是利用核裂變獲得能量的。[3]提供電源的太陽能帆板，消耗太陽能，產生電能，將太陽能能轉化為電能。9．（2023·廣東佛山·統(tǒng)考三模）如圖甲所示，放在粗糙程度不變的水平地面上的物體，用方向不變的力F向右推物體，物體的運動速度隨時間的變化關系如圖丙所示，0～2s推力做功為J；2～4s物體受到的推力摩擦力（選填“等于”、“大于”或“小于”）；第5s時，推力的功率為W。

【答案】0大于8【詳解】[1]由圖乙的v﹣t圖象可知，在0～2s內，物體運動的路程為零，根據(jù)可知，做的功為0。[2]由圖乙的v﹣t圖象可知，由5～6s物體處于勻速直線運動狀態(tài)，物體受到的摩擦力與推力平衡可知滑動摩擦力為2N，當推力為3N時，物體做加速運動，此過程中壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，摩擦力仍為2N，即推力大于摩擦力。[3]第5s時，推力是2N，速度為4m/s，則推力的功率10．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考二模）如圖是過山車在A、B、C、D點的動能和重力勢能大小的示意圖，過山車從A點到B點過程中，動能，重力勢能。（兩空選填“增大”、“不變”或“減小”）；A、D兩點中，過山車在點時的機械能大。

【答案】增大減小A【詳解】[1][2]由圖1知，過山車從A點到B點過程中，動能增大，重力勢能減小。[3]A點處動能和勢能之和大于D點動能和勢能的和，所以，過山車在A點時的機械能大。三、實驗題11．（2023·廣東陽江·統(tǒng)考二模）在“探究物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓質量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離，如圖1所示。請回答問題：

（1）從同一高度由靜止釋放的目的是，該實驗的目的是研究鐵球的動能大小與的關系。若要探究物體的動能大小與速度的關系，應將同一鐵球從（選填“相同”或“不同”）的高度由靜止釋放；（2）圖2是高速公路的限速牌，但是對不同的車型限速卻不一樣，限制車速實際上是限制車的（選填“內能”或“動能”）。（3）如圖3所示是“探究物體重力勢能與哪些因素有關”的實驗，其中，木樁起始位置高度相同，甲、乙、丙都由靜止釋放；①比較圖3中A、B兩木樁扎入沙坑的深度，可以得出結論：當物體的質量相同時，高度越高，物體的重力勢能；②若圖3中B、C兩木樁扎入沙坑的深度相同，（選填“能”或“不能”）說明乙、丙的重力勢能相同?！敬鸢浮渴硅F球到達水平面時的速度相等質量不同動能越大能【詳解】（1）[1][2]實驗中，保持鐵球在斜面上的高度相同，是為了控制鐵球到達下端時具有相同的速度，研究鐵球的動能大小與質量的關系。[3]要探究物體的動能大小與速度的關系，應保持鐵球的質量不變，改變鐵球到達斜面底時的速度，所以應將同一鐵球從斜面不同的高度由靜止釋放。（2）[4]圖2中對不同的車型進行限速不同，原因是不同車型質量不同，要想使行駛過程中具有的動能相同，就要對不同質量的汽車限制不同的速度，限速可以起到減小事故發(fā)生時的危害。（3）①[5]圖3的A、B兩個木樁讓質量相同的物體從不同高度落向打入沙坑中，通過木樁陷入沙中的深度來反映重力勢能的大小，B木樁被打入的深度大，說明乙對木樁做功較多，可以得出結論：當物體的質量相同時，高度越高，物體的重力勢能越大。②[6]若圖3中B、C兩物塊質量不同，被舉高度不同，但兩木樁扎入沙坑的深度相同，物體對木樁做的功相同，所以能說明說明乙、丙的初始的重力勢能相同。12．（2023·廣東肇慶·統(tǒng)考二模）投擲實心球是鹽城市中考體育選考項目之一。小明同學在選定該項目后思考：實心球投擲的遠近跟什么因素有關呢？（1）這屬于實驗探究的環(huán)節(jié)，體育課上，小明同學觀察了其他同學的投擲情況后，發(fā)現(xiàn)個子較高的同學明顯要比個子較矮的同學投擲得更遠一些，因此，她認為實心球拋出點的高度可能會影響投擲距離，經過思考，她提出了以下猜想：實心球投擲距離可能跟實心球的質量、拋出速度、拋出角度有關；（2）小明選取了質量為2kg的中考體育標準用球，在同一水平地面上進行了多次實驗：①投擲實心球時，預擺一般是一至二次，預擺是為了增大球離手時的速度。實驗數(shù)據(jù)如表：實驗序號123456789拋出速度快速中速慢速快速中速慢速快速中速慢速拋出角度拋出距離②分析數(shù)據(jù)，可初步得出的結論是：同一實心球，在不變時，隨著實心球拋出角度的增大，投擲的距離；實心球從拋出到落地的過程中，重力勢能，動能；（3）根據(jù)以上實驗，小明為了提高自己投擲實心球的成績，他應選擇度角，并以較大的投擲。

【答案】提出問題拋出速度先增大后減小先變大后變小先變小后變大45速度【詳解】（1）[1]小明同學看到投擲實心球場景后，思考：實心球投擲的遠近跟什么因素有關呢？這屬于實驗探究的提出問題環(huán)節(jié)。（2）[2][3]根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，拋出角度和拋出速度都會影響拋出距離，同一實心球，拋出速度不變時，隨著實心球拋出角度的增大，投擲的距離先增大后減小。[4][5]實心球從拋出到落地的過程中，質量不變，高度先變大后變小，重力勢能先變大后變小，速度先變小后變大，動能先變小后變大。（3）[6][7]由表格中數(shù)據(jù)可知，拋出角度分別為或或時，拋出速度越大，拋出距離越大；拋出速度相同時，角拋出的距離最大。四、綜合題13．（2023·廣東汕頭·?？既＃╅喿x短文，回答問題。光伏發(fā)電我國光伏發(fā)電總量位居世界第一、光伏發(fā)電使用的太陽能電池板是利用導體的光電效應將光能直接轉化為電能。太陽能電池板輸出的是直流電，不能夠直接被居民使用，需用逆變器將直流電轉換為交流電，用不完的電可以通過并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸送到異地。與公共電網(wǎng)相連接的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，其結構如圖乙所示。該系統(tǒng)包括太陽能電池板陣列、DC/DC連接器、DC/AC逆變器、交流負載、變壓器等部件。這種發(fā)電系統(tǒng)的靈活性在于，在日照較強時，光伏發(fā)電系統(tǒng)在給交流負載供電的同時將多余的電能送入電網(wǎng)；而當日照不足，即太陽能電池板陣列不能為負載提供足夠電能時，又可從電網(wǎng)索取電能為負載供電。

（1）太陽能電池板是利用半導體的效應發(fā)電的半導體器件；工作時將能轉化為電能；（2）太陽能電池板輸出的是直流電，需要利用逆變器轉換成頻率為Hz的交流電才能被我國居民使用；（3）若太陽能電池的光電轉化效率是12%，某地的年太陽輻射為，的太陽能電池板方陣每年轉化生成電能J，合kW·h；（4）請用自己的話簡單描述并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的靈活性：。【答案】光電太陽能503.6×10111×105見解析【詳解】（1）[1][2]太陽能發(fā)電所使用的太陽能電池板，是利用半導體的光電效應將太陽能直接轉化為電能。（2）[3]太陽能電池板輸出的是直流電，根據(jù)圖丙可知，需要利用逆變器轉換成頻率為（3）[4][5]500m2的太陽能電池板方陣每年轉化生成電能為（4）[6]光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的靈活性：既可以向電網(wǎng)輸電，也可以向電網(wǎng)借電。14．（2023·廣東韶關·?？家荒＃╅喿x下列短文，回答問題。發(fā)電玻璃助力冬奧會北京冬奧會及冬殘奧會期間，在張家口冬奧村和國家跳臺滑雪中心，矗立著5組冰墩墩、雪容融造型的高1.6米、寬1.2米的“碲化鎘發(fā)電玻璃指引路牌”，白天它們是玻璃指示牌，晚上則用自己發(fā)的電來照明。普通的玻璃，涂抹4微米厚的碲化鎘光電薄膜后，就變成可導電、可發(fā)電、可回收的半導體材料，從而完成光電轉換和電能供應，真正實現(xiàn)“有光就有電”。相比其他同類型材料，碲化鎘材料碳排放量更低、發(fā)電量更大。碲化鎘的光譜響應和太陽光譜非常匹配，光吸收率高，約能吸收95%的陽光，適合于光電能量轉換。在實際項目對比中，同樣的裝機容量，其總發(fā)電量高于同類產品8.8%。同時，碲化鎘在炎熱、潮濕環(huán)境中，發(fā)電性能優(yōu)勢明顯。一塊碲化鎘發(fā)電玻璃只需要20克碲化鎘，每年發(fā)電約270度，材料至少能用50年，而每生產1度電，碲化鎘所排放的二氧化碳僅有11克，碲化鎘發(fā)電玻璃反射率低、沒有光污染，不僅可應用于大型太陌能地面電站，還可完全替代傳統(tǒng)建筑材料應用于各種建筑物，用太陽能發(fā)電為建筑物提供清潔能源，達到節(jié)能減排的效果。（1）碲化鎘發(fā)電玻璃指引路牌屬于材料，發(fā)電時將能最終轉化為電能；（2）一塊碲化鎘發(fā)電玻璃每年發(fā)電量可供一只“220V10W”的LED燈正常工作h，發(fā)電一年排放的二氧化碳總質量為g；（3）采用碲化鎘發(fā)電玻璃發(fā)電的優(yōu)點為?！敬鸢浮堪雽w太陽2.7×1042970節(jié)能減排【詳解】（1）[1]由“普通的玻璃，涂抹4微米厚的碲化鎘光電薄膜后，就變成可導電、可發(fā)電、可回收的半導體材料”可知，碲化鎘發(fā)電玻璃指引路牌屬于半導體材料。[2]碲化鎘發(fā)電玻璃發(fā)電時，消耗太陽能，同時產生電能，所以是將太陽能最終轉化為電能。（2）[3]一塊碲化鎘每年發(fā)電約270度，根據(jù)可知，每年發(fā)電量可供一只“220V10W”的LED燈正常工作時間[4]由題知，每生產1度電，碲化鎘所排放的二氧化碳僅有11克，發(fā)電一年排放的二氧化碳總質量m=270kW·h×11g/kW·h=2970g（3）[5]碲化鎘材料碳排放量更低，為建筑提供清潔能源，達到節(jié)能減排的效果。15．（2023·廣東佛山·佛山市南海區(qū)南海執(zhí)信中學校考三模）在常規(guī)化石能源非常緊缺的今天，核能受到越來越高度的重視，如今美國電力需求的21%是來自核電。核材料在原子反應堆中發(fā)生核反應產生大量的熱能，冷卻劑將這些熱能帶到熱交換器將水變成水蒸氣，水蒸氣推動蒸汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，最終實現(xiàn)了核能到電能的轉換。（1）在下面方框中填寫核電站發(fā)電過程中能量的轉化情況：①；②。（2）核能釋放出的能量十分巨大，因為核燃料在核反應堆中發(fā)生了核（填“裂變”或“聚變”），核能屬于（填“可再生”或“不可再生”）能源。（3）核電站的核廢料具有性，若發(fā)生事故時，對環(huán)境會造成相當大的危害。（4）“能源和環(huán)境”是世界各國共同面臨的問題，保護環(huán)境、節(jié)約能源要從我做起。寫出一條節(jié)約能源的措施。【答案】內機械裂變不可再生放射人走燈滅【詳解】（1）[1][2]核電站的基本原理：在核反應堆中，核能轉化為水和水蒸氣的內能，水蒸氣推動蒸汽輪機旋轉，內能轉化為機械能，蒸汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，機械能轉化為電能。（2）[3][4]核能釋放出的能量十分巨大，因為核燃料在核反應堆中發(fā)生了核裂變，核能屬于不可再生能源。（3）[5]核電站的核廢料具有放射性。（4）[6]人走燈滅、不讓用電器處于待機狀態(tài)等都可以達到節(jié)約能源的目的。16．（2023·廣東惠州·?？家荒＃╅喿x下列短文，回答問題。無人機無人機作為空中平臺，以高分辨率高速攝像機、輕型光學相機、超聲波傳感器、激光掃描儀、紅外夜視儀等設備獲取信息，用計算機對圖像信息進行處理，并按照一定精度要求制作成圖像。無人機航拍影像具有高清晰、高現(xiàn)實性的優(yōu)點，廣泛應用在航拍，交通等領域。如圖甲為某型號無人機，該無人機部分零件采用碳纖維材料制成，其部分參數(shù)如下：參數(shù)名稱最大飛行半徑/km最大巡航速度/km?h﹣1電池電壓/V電池容量/mA?h電動機額定功率/W拍攝速度/幀?秒﹣1數(shù)據(jù)550342502011000電池容量＝放電電流×放電時間，例如，1mA?h是指以1mA的電流能連續(xù)工作1h。幀?秒1是指每秒拍攝的畫面數(shù)。

（1）人們是利用遙控器通過傳輸信息操控無人機的，其有效操控距離至少為km；（2）如圖乙是無人機豎直向上運動的v﹣t圖像，由圖像可知，在0～5s內，無人機受到的升力（填“大于”“等于”或“小于”）重力；（3）攝像機拍照鏡頭可看作凸透鏡，當攝像機向被拍攝的物體靠近時，物體所成實像的像距將變（選填“大”或“小”）。從攝像機中看到的像變模糊，為了仍能拍攝出清晰的像，可在攝像機鏡頭前加一個（選填“凸”或“凹”）透鏡，使近距被拍攝的物體清晰成像；（4）小轎車在高速公路上限速120km/h，交警部門利用無人機進行高速公路通行情況的實時監(jiān)測。一輛小轎車在通行0.5m的過程中，高速攝像機拍攝幀數(shù)為110幀，據(jù)此判斷該監(jiān)測的轎車速度是m/s，小轎車超速（選“是”或“否”）；（5）在220V電壓下對該無人機進行充電，電池充滿電時，儲存的電能是W?h?！敬鸢浮?大于大凸50是8.5【詳解】（1）[1]由圖表中數(shù)據(jù)可知，最大飛行半徑為5km，故有效操控距離至少為5km。（2）[2]分析圖乙可知，由圖像可知，在0～5s內，無人機做加速運動，則無人機處于非平衡狀態(tài)，升力大于重力。（3）[3]攝像機成像時，成倒立縮小的實像，物距大于二倍焦距；攝像機向被拍攝的物體靠近時，物距變小，像距將變大（即像會遠離鏡頭）。[4]近距離拍攝時，若像距不變，為能拍攝出清晰的像，應在攝像機鏡頭前加一個凸透鏡，凸透鏡可以使光線提前會聚而成清晰的像。（4）[5][6]高速攝像機拍攝1幀畫面需要的時間高速攝像機拍攝幀數(shù)為110幀所需的時間小轎車的速度所以小轎車已經超速。（5）[7]蓄電池充足一次電可儲存的能量W＝UIt＝UQ＝34V×250mA?h＝34V×0.25A?h＝8.5W?h17．（2023·廣東東莞·統(tǒng)考二模）閱讀下列短文，回答問題?！疤鞂m號”空間站中國空間站又稱“天宮號”空間站，是繼國際空間站之后的又一個空間實驗室系統(tǒng)，分為天和號核心艙、問天號實驗艙及夢天號實驗艙三段空間艙，整體呈T字構型，提供三個對接口，支持載人飛船、貨運飛船及其他來訪航天器的對接和?？?。天和核心艙居中，既是空間站的管理和控制中心，也是航天員生活的主要場所。中國空間站軌道高度為千米，繞地的飛行速度大約，每96分鐘可繞地球轉一圈，“天宮空間站”使用的是目前世界上最先進的柔性砷化鉀太陽能電池翼，它不僅薄如蟬翼，還不受太空惡劣環(huán)境影響，光電轉化率超過，空間站的供電能力達到100kW以上。2021年4月29日，搭載中國空間站天和核心艙的長征五號B遙二運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火升空，2022年7月24日，搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭，在中國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，并于7月25日與天和核心艙成功對接。10月，中國空間站第2個實驗艙段一一夢天實驗艙發(fā)射，11月1號對接成功，至此空間站“T”字基本構型在軌組裝完成。2022年12月2日晚，神舟十四號、神舟十五號航天員乘組進行在軌交接儀式，兩個乘組移交了中國空間站的鑰匙，6名航天員分別在確認書上簽字，中國空間站正式開啟長期有人駐留模式。

（1）“天宮空間站”從遠地點運行到近地點的過程中，重力勢能，動能（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（2）北京飛控中心與“天宮空間站”之間通過傳遞音像信息和各種飛控指令；（3）太陽能屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源，太陽能來自于太陽內的（選填“核裂變”或“核聚變”）；（4）空間站“T”字基本構型組裝完成后，天宮號在軌飛行過程中，以天和號核心艙為參照物，問天號實驗艙及夢天號實驗艙的速度是m/s；（5）太陽能電池板能為天宮空間站提供電能。若太陽能電池板的總電功率為P，將光能轉化為電能的效率為η，接收太陽光的面積為S，由此推測在時間t內，太陽能電池板每平方米面積上接收的太陽能E=（用P、η、S、t等已知量寫出表達式）?！敬鸢浮孔冃∽兇箅姶挪稍偕司圩?【詳解】（1）[1][2]“天宮空間站”從遠地點運行到近地點的過程中，質量不變，高度減小，重力勢能變小，由于機械能不變，所以動能變大。（2）[3]電磁波能夠傳遞信息，北京飛控中心與“天宮空間站”之間通過電磁波傳遞音像信息和各種飛控指令。（3）[4]太陽能可以從自然界中源源不斷的得到，因此它屬于可再生能源。[5]由較輕的原子核聚合成較重的原子核時，會釋放出巨大的能量，這是太陽內部每時每刻進行的核聚變反應。（4）[6]空間站“T”字基本構型組裝完成后，天宮號在軌飛行過程中，以天和號核心艙為參照物，問天號實驗艙及夢天號實驗艙的位置沒有變化，相對靜止，其相對核心艙的速度是。（5）[7]時間t內太陽能電池板提供的電能為；時間t內每平方米太陽能電池板提供的電能為；將數(shù)據(jù)代入效率公式得因此在時間t內，太陽能電池板每平方米面積上接收的太陽能。18．（2023·廣東廣州·?？级＃┤鐖D1，M、N、H三個物體在F＝10N的拉力作用下分別沿力的方向運動，CD、EF段為粗糙不同的水平面；三個物體的重力GM＝20N、GN＝40N、GH＝35N，圖2為三個物體運動過程中所對應的運動信息圖像。

（1）求H在EF段運動通過的距離；（2）求F在AB段做的功和功率；（3）物體在CD段和EF段受到摩擦力分別為fCD、fEF，則fCDfEF（選填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】12m150J5W等于【詳解】（1）[1]由EF段圖像可知，物體H在EF段運動的速度為0.6m/s，由可知，H在EF段運動通過的距離（2）[2]由AB段圖像可知，物體M移動的距離sAB＝15m，F(xiàn)在AB段做的功[3]F在AB段做的功率（3）[4]由CD段和EF段圖像可知物體在CD段和EF段做勻速直線運動，二力平衡條件可知，物體在CD段受到的摩擦力物體在EF段受到摩擦力故fCD等于fEF。19．（2023·廣東佛山·統(tǒng)考三模）閱讀短文，回答問題。白鶴灘水電站位于云南省巧家縣和四川省寧南縣交界處的金沙江干流之上，總裝機容量1600萬千瓦，居全球第二，預計今年7月1日前首批機組發(fā)電，2022年7月實現(xiàn)全部機組發(fā)電。建成后，白鶴灘水電站年均發(fā)電量可達6×1010千瓦時，在同等滿足電力系統(tǒng)用電需求的情況下，水電站每年可節(jié)約標準煤約2×107噸，減少排放二氧