一、选择题(每小题3分,共30分)
1 老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时,所受重力做的功分别为$W_{1}$和$W_{2}$,重力做功的功率分别为$P_{1}$和$P_{2}$,则下列说法正确的是 (
A.$W_{1}=W_{2}$
B.$W_{1}>W_{2}$
C.$P_{1}<P_{2}$
D.$P_{1}=P_{2}$
1 老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时,所受重力做的功分别为$W_{1}$和$W_{2}$,重力做功的功率分别为$P_{1}$和$P_{2}$,则下列说法正确的是 (
A
)A.$W_{1}=W_{2}$
B.$W_{1}>W_{2}$
C.$P_{1}<P_{2}$
D.$P_{1}=P_{2}$
答案:A
解析:
【分析】要解决这道题,需分别利用重力做功公式和功率公式分析:重力做功只与物体的重力、竖直方向移动的距离有关,与路径无关;功率是功与时间的比值,需结合做功时间判断功率大小。老张的重力不变,下楼的竖直高度相同,因此重力做功相等;而乘坐电梯和走楼梯的时间不同,电梯更快、时间更短,所以功率不同,据此判断选项。
【解析】根据重力做功公式 $ W = Gh $,其中 $ G $ 为物体重力,$ h $ 为竖直方向移动的距离。老张的重力 $ G $ 恒定,乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时,竖直方向移动的高度 $ h $ 相同,因此 $ W_1 = W_2 $,故A正确,B错误;根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,重力做功 $ W_1 = W_2 $,但乘坐电梯下楼的时间 $ t_1 $ 小于走楼梯下楼的时间 $ t_2 $,即 $ t_1 < t_2 $,所以 $ P_1 = \frac{W_1}{t_1} > P_2 = \frac{W_2}{t_2} $,故C、D错误。综上,正确答案为A。
【答案】A
【知识点】重力做功、功率计算
【点评】本题考查重力做功和功率的基本应用,核心是掌握重力做功与路径无关、仅由重力和竖直高度决定,功率由功和时间共同决定的知识点,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】根据重力做功公式 $ W = Gh $,其中 $ G $ 为物体重力,$ h $ 为竖直方向移动的距离。老张的重力 $ G $ 恒定,乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时,竖直方向移动的高度 $ h $ 相同,因此 $ W_1 = W_2 $,故A正确,B错误;根据功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,重力做功 $ W_1 = W_2 $,但乘坐电梯下楼的时间 $ t_1 $ 小于走楼梯下楼的时间 $ t_2 $,即 $ t_1 < t_2 $,所以 $ P_1 = \frac{W_1}{t_1} > P_2 = \frac{W_2}{t_2} $,故C、D错误。综上,正确答案为A。
【答案】A
【知识点】重力做功、功率计算
【点评】本题考查重力做功和功率的基本应用,核心是掌握重力做功与路径无关、仅由重力和竖直高度决定,功率由功和时间共同决定的知识点,属于基础概念题,难度较低。
【难度系数】0.6
2 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 (
A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.温度高的物体,内能不一定大
C.$0°\mathrm{C}$的冰块,内能一定为零
D.任何两物体间都会发生热传递
B
)A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.温度高的物体,内能不一定大
C.$0°\mathrm{C}$的冰块,内能一定为零
D.任何两物体间都会发生热传递
答案:B
解析:
【分析】本题考查温度、热量、内能及热传递的基本概念,需逐一分析每个选项,明确各概念的定义、特点及易错点,判断选项的正误。
【解析】A选项:热量是热传递过程中传递的能量,属于过程量,不能用“所含”来描述,故A错误;B选项:内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关,温度高的物体若质量很小,其内能可能小于温度低但质量大的物体,因此温度高的物体内能不一定大,故B正确;C选项:一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰块也有内能,内能不为零,故C错误;D选项:热传递发生的条件是物体间存在温度差,若两物体温度相同,则不会发生热传递,故D错误。
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递的条件
【点评】本题为初中物理基础概念辨析题,主要考查对易混淆物理概念的准确理解,需牢记各概念的定义及适用条件,避免概念误用。
【难度系数】0.6
【解析】A选项:热量是热传递过程中传递的能量,属于过程量,不能用“所含”来描述,故A错误;B选项:内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关,温度高的物体若质量很小,其内能可能小于温度低但质量大的物体,因此温度高的物体内能不一定大,故B正确;C选项:一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰块也有内能,内能不为零,故C错误;D选项:热传递发生的条件是物体间存在温度差,若两物体温度相同,则不会发生热传递,故D错误。
【答案】B
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递的条件
【点评】本题为初中物理基础概念辨析题,主要考查对易混淆物理概念的准确理解,需牢记各概念的定义及适用条件,避免概念误用。
【难度系数】0.6
3 花生大丰收,小明用手剥壳,手指又酸又痛。他用硬棒自制“碎壳神器”,用手对上面硬棒施加压力,即可压碎花生壳。下列图中,最省力的是
(

(
A
)答案:A
解析:
【分析】要判断哪个“碎壳神器”最省力,需利用杠杆平衡条件:$ F_1L_1 = F_2L_2 $。当阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,杠杆越省力。因此需要对比四个图中动力臂(支点O到动力作用线的距离)和阻力臂(支点O到阻力作用线的距离)的大小,动力臂越长、阻力臂越短,杠杆越省力。
【解析】根据杠杆平衡原理,在阻力与阻力臂的乘积不变时,动力臂越长,所需动力越小,杠杆越省力。观察各选项:
选项A:支点为O,动力作用点距离O点最远,动力臂最长;阻力作用点距离O点较近,阻力臂较短,因此动力最小,最省力;
选项B:动力作用点比A更靠近O点,动力臂比A小,省力程度弱于A;
选项C:动力作用点靠近O点,动力臂短,费力;
选项D:动力作用点距离O点最近,动力臂最短,最费力。
综上,最省力的是A。
【答案】A
【知识点】杠杆平衡条件、省力杠杆判断
【点评】本题结合实际应用考查杠杆平衡条件的应用,核心是判断动力臂与阻力臂的大小关系,属于杠杆知识的基础应用题型,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】根据杠杆平衡原理,在阻力与阻力臂的乘积不变时,动力臂越长,所需动力越小,杠杆越省力。观察各选项:
选项A:支点为O,动力作用点距离O点最远,动力臂最长;阻力作用点距离O点较近,阻力臂较短,因此动力最小,最省力;
选项B:动力作用点比A更靠近O点,动力臂比A小,省力程度弱于A;
选项C:动力作用点靠近O点,动力臂短,费力;
选项D:动力作用点距离O点最近,动力臂最短,最费力。
综上,最省力的是A。
【答案】A
【知识点】杠杆平衡条件、省力杠杆判断
【点评】本题结合实际应用考查杠杆平衡条件的应用,核心是判断动力臂与阻力臂的大小关系,属于杠杆知识的基础应用题型,难度适中。
【难度系数】0.5
4 同一物体先用动滑轮(图甲)匀速提升,后沿倾角为$30°$的斜面(图乙)匀速提升,两次提升高度均为$h$,两次拉力大小均为$F$。则比较这两次提升物体的机械效率,下列说法正确的是 (

A.两者的机械效率一样
B.动滑轮的机械效率高
C.斜面的机械效率高
D.无法比较
A
)A.两者的机械效率一样
B.动滑轮的机械效率高
C.斜面的机械效率高
D.无法比较
答案:A
解析:
【分析】要比较两次提升的机械效率,需利用机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$,其中有用功是克服物体重力做的功($W_{有用}=Gh$,同一物体$G$相同、提升高度$h$相同,故有用功相等);总功是拉力做的功($W_{总}=Fs$),需分别确定动滑轮和斜面中拉力移动的距离,再代入公式计算机械效率并比较。
【解析】设物体重力为$G$,两次提升高度均为$h$:
1. 动滑轮(图甲):该动滑轮由2段绳子承担物重,物体上升$h$时,拉力移动的距离$s_甲=2h$,总功$W_{总甲}=F · s_甲=F · 2h$;有用功$W_{有用}=Gh$,机械效率$\eta_甲=\frac{W_{有用}}{W_{总甲}}=\frac{Gh}{F · 2h}=\frac{G}{2F}$。
2. 斜面(图乙):斜面倾角为$30°$,斜面长度$s_乙=\frac{h}{\sin30°}=\frac{h}{0.5}=2h$,总功$W_{总乙}=F · s_乙=F · 2h$;有用功仍为$Gh$,机械效率$\eta_乙=\frac{W_{有用}}{W_{总乙}}=\frac{Gh}{F · 2h}=\frac{G}{2F}$。
因此$\eta_甲=\eta_乙$,两次机械效率相同。
【答案】A
【知识点】机械效率、动滑轮、斜面
【点评】本题考查不同简单机械的机械效率比较,核心是正确计算拉力移动的距离,结合有用功和总功的公式推导,需掌握动滑轮和斜面的距离规律,属于基础应用题型。
【难度系数】0.5
【解析】设物体重力为$G$,两次提升高度均为$h$:
1. 动滑轮(图甲):该动滑轮由2段绳子承担物重,物体上升$h$时,拉力移动的距离$s_甲=2h$,总功$W_{总甲}=F · s_甲=F · 2h$;有用功$W_{有用}=Gh$,机械效率$\eta_甲=\frac{W_{有用}}{W_{总甲}}=\frac{Gh}{F · 2h}=\frac{G}{2F}$。
2. 斜面(图乙):斜面倾角为$30°$,斜面长度$s_乙=\frac{h}{\sin30°}=\frac{h}{0.5}=2h$,总功$W_{总乙}=F · s_乙=F · 2h$;有用功仍为$Gh$,机械效率$\eta_乙=\frac{W_{有用}}{W_{总乙}}=\frac{Gh}{F · 2h}=\frac{G}{2F}$。
因此$\eta_甲=\eta_乙$,两次机械效率相同。
【答案】A
【知识点】机械效率、动滑轮、斜面
【点评】本题考查不同简单机械的机械效率比较,核心是正确计算拉力移动的距离,结合有用功和总功的公式推导,需掌握动滑轮和斜面的距离规律,属于基础应用题型。
【难度系数】0.5
5 图中甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放(忽略空气阻力),甲球下落过程中经过P、Q两点,下列说法正确的是 (

A.释放瞬间,两球的重力势能相等
B.着地瞬间,两球的动能相等
C.甲球在P点和Q点的机械能相等
D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等
C
)A.释放瞬间,两球的重力势能相等
B.着地瞬间,两球的动能相等
C.甲球在P点和Q点的机械能相等
D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等
答案:C
解析:
【分析】
要解答本题,需结合重力势能、动能、机械能守恒、重力做功的相关概念逐一分析选项:重力势能与质量、高度有关(公式$E_p=mgh$),动能与质量、速度有关(公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$);忽略空气阻力时,自由下落的物体机械能守恒;重力做功与质量、下落高度有关(公式$W=mgh$)。需根据这些规律判断每个选项的正误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:释放瞬间,两球高度相同,但质量不同,根据$E_p=mgh$,重力势能由质量和高度共同决定,因此两球重力势能不相等,A错误。
选项B:两球从相同高度静止释放,忽略空气阻力,着地时速度$v=\sqrt{2gh}$($g$、$h$均相同),故速度相同;但动能$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,两球质量不同,因此着地瞬间动能不相等,B错误。
选项C:甲球下落过程中忽略空气阻力,只有重力做功,满足机械能守恒条件,因此甲球在P点和Q点的机械能相等,C正确。
选项D:根据重力做功公式$W=mgh$,两球质量不同,下落高度相同,因此重力做的功不相等,D错误。
【答案】
C
【知识点】
重力势能、机械能守恒、重力做功
【点评】
本题考查初中物理中能量与做功的基础概念,需准确把握各物理量的影响因素,尤其注意质量对重力势能、动能、重力做功的影响,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需结合重力势能、动能、机械能守恒、重力做功的相关概念逐一分析选项:重力势能与质量、高度有关(公式$E_p=mgh$),动能与质量、速度有关(公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$);忽略空气阻力时,自由下落的物体机械能守恒;重力做功与质量、下落高度有关(公式$W=mgh$)。需根据这些规律判断每个选项的正误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:释放瞬间,两球高度相同,但质量不同,根据$E_p=mgh$,重力势能由质量和高度共同决定,因此两球重力势能不相等,A错误。
选项B:两球从相同高度静止释放,忽略空气阻力,着地时速度$v=\sqrt{2gh}$($g$、$h$均相同),故速度相同;但动能$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,两球质量不同,因此着地瞬间动能不相等,B错误。
选项C:甲球下落过程中忽略空气阻力,只有重力做功,满足机械能守恒条件,因此甲球在P点和Q点的机械能相等,C正确。
选项D:根据重力做功公式$W=mgh$,两球质量不同,下落高度相同,因此重力做的功不相等,D错误。
【答案】
C
【知识点】
重力势能、机械能守恒、重力做功
【点评】
本题考查初中物理中能量与做功的基础概念,需准确把握各物理量的影响因素,尤其注意质量对重力势能、动能、重力做功的影响,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.6
6 如图所示是单缸四冲程汽油机的一个冲程,该汽油机转速为 40 r/s,则
(

A.图示冲程为压缩冲程
B.该冲程中内能转化为机械能
C.汽缸内汽油燃烧越充分,热值越大
D.该汽油机 1 s 内完成 10 个该冲程
(
B
)A.图示冲程为压缩冲程
B.该冲程中内能转化为机械能
C.汽缸内汽油燃烧越充分,热值越大
D.该汽油机 1 s 内完成 10 个该冲程
答案:B
解析:
【分析】要解决本题,需先判断图示汽油机的冲程类型,再结合汽油机的工作原理、热值特性、转速与冲程的关系逐一分析选项:首先观察图示:进气门和排气门均关闭,火花塞点火,活塞向下运动,据此判断冲程类型,再分析各选项的正误。
【解析】1. 判断冲程:由图可知,汽油机的进气门、排气门均关闭,火花塞点火,活塞向下运动,该冲程为做功冲程。
2. 分析选项:
A选项:压缩冲程的特点是气门关闭、活塞向上运动,与图示不符,故A错误;
B选项:做功冲程中,燃料燃烧释放的内能推动活塞做功,将内能转化为机械能,故B正确;
C选项:热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与燃烧是否充分无关,故C错误;
D选项:汽油机转速为40r/s,即每秒飞轮转40圈;四冲程汽油机每2圈完成1个工作循环,对应1个做功冲程,因此1s内完成的做功冲程数为40÷2=20个,故D错误。
【答案】B
【知识点】汽油机冲程判断;热值特性;热机能量转化
【点评】本题考查单缸四冲程汽油机的核心知识点,需掌握冲程判断方法、能量转化规律、热值特性及转速与冲程的换算关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断冲程:由图可知,汽油机的进气门、排气门均关闭,火花塞点火,活塞向下运动,该冲程为做功冲程。
2. 分析选项:
A选项:压缩冲程的特点是气门关闭、活塞向上运动,与图示不符,故A错误;
B选项:做功冲程中,燃料燃烧释放的内能推动活塞做功,将内能转化为机械能,故B正确;
C选项:热值是燃料的固有特性,仅与燃料种类有关,与燃烧是否充分无关,故C错误;
D选项:汽油机转速为40r/s,即每秒飞轮转40圈;四冲程汽油机每2圈完成1个工作循环,对应1个做功冲程,因此1s内完成的做功冲程数为40÷2=20个,故D错误。
【答案】B
【知识点】汽油机冲程判断;热值特性;热机能量转化
【点评】本题考查单缸四冲程汽油机的核心知识点,需掌握冲程判断方法、能量转化规律、热值特性及转速与冲程的换算关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6