資源簡介

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物理部分--------能量的轉化和守恒
能量守恒定律說的是，能量只能發生轉化或轉移， 不能創生和消滅，其總量保持不變。可見不是每一個物體在任何一個變化過程中能量的總值都保持不變，在包括所有涉及能量轉移轉化的物體的空間范圍內，各種能的總量保持守恒。www.21-cn-jy.com
物體由于運動而具有的能量叫做動能；物體由于舉高而具有的能量叫做重力勢能；物體由于發生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。2·1·c·n·j·y
如果只有動能和勢能的相互轉化，那么總的機械能保持不變。都是由物質組成，物體所含物質的多少叫做質量。質量是物體的一種屬性，它不隨物體的溫度、形狀、狀態和位置的變化而變化。用天平測量物體的質量。【來源：21cnj*y.co*m】
知識點1、多種形式的能之間的轉化
1、下列關于能量的說法中，正確的是（　　）
A．洗衣機工作時是將機械能轉化為電能
B．電水壺工作時是將內能轉化為電能
C．用熱水泡腳，身體會感覺暖和，說明內能可以轉移
D．能量無論是轉化還是轉移，能量總和會逐漸減少
【解答】解：A、洗衣機工作時，消耗電能，產生機械能，故是將電能轉化為機械能的過程，故A錯誤；
B、電水壺工作時消耗電能，產生內能，故是將電能轉化為內能的過程，故B錯誤；
C、用熱水泡腳，內能從熱水傳遞到腳，身體的內能會增加，會感覺暖和，說明內能可以轉移，故C正確；
D、根據能量守恒知，能量在轉化和轉移的過程中，能量的總量會保持不變，故D錯誤。
故選：C。 21*cnjy*com
知識點2、改變物體內能的方法
2、下列都是教材中的實驗，其中為了說明“對物體做功，物體內能增加”的是（　　）
A．圖甲：手帕摩擦塑料絲后，塑料絲散開
B．圖乙：縫衣針與磁鐵摩擦后，有了磁性
C．圖丙：加熱后，水蒸氣把木塞沖出試管
D．圖丁：迅速下壓活塞后，浸過乙醚的棉花燃燒
【解答】解：A、圖甲：手帕摩擦塑料絲后，塑料絲散開，說明了為同種電荷互相排斥。故A錯誤；
B、圖乙：縫衣針與磁鐵摩擦后有了磁性，說明縫衣針被磁化。故B錯誤；
C、圖丙：加熱后，水蒸氣把木塞沖出試管，說明物體對外做功，物體內能減小，溫度降低，故C錯誤；
D、圖丁：把活塞迅速地壓下去，浸過乙醚的棉花會燃燒，這是因為壓縮筒內空氣做功，空氣的內能增加，溫度升高，達到了乙醚的著火點，棉花才燃燒起來，故D正確。
故選：D。 2-1-c-n-j-y
知識點3、能量的轉化與守恒
3、（2020 湘西州）關于能量守恒定律的下列說法中，正確的是（　　）
A．能量既可以憑空消失
B．能量也可以憑空產生
C．熱機的工作過程不遵循能量守恒定律
D．能量轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變
【解答】解：
AB、能量既不能憑空產生，也不會憑空消失，故AB錯誤；
C、能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉化，熱機的工作過程也遵循能量守恒定律，故C錯誤；
D、一個物體能量增加，必然伴隨著別的物體能量減少，在能量轉移和轉化的過程中能量的總量是保持不變的，故D正確。
故選：D。 21教育網
1、柴油機燃燒相同的燃料，輸出的機械能越多，表明柴油機越節能。是否節能，是衡量機器性能好壞的重要指標，關于柴油機尾氣的溫度跟柴油機性能之間的關系，你認為正確的是（　　）
A．尾氣的溫度越高，柴油機性能越好
B．尾氣的溫度越低，柴油機性能越好
C．尾氣的溫度高低與柴油機性能好壞無關
D．以上說法都不正確
【解答】解：尾氣的溫度高，說明散失的熱量多，柴油機的效率低，反之，柴油機的效率高，即節能。
故選：B。
2、A、B兩裝置，均由一支一端封閉、一端開口且帶有玻璃泡的管狀容器和水銀槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同。將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中（插入過程沒有空氣進入管內），水銀柱上升至圖示位置停止。假設這一過程水銀與外界沒有熱交換，則下列說法正確的是（　　）
A．A中水銀的內能增量大于B中水銀的內能增量
B．B中水銀的內能增量大于A中水銀的內能增量
C．A和B中水銀體積保持不變，故內能增量相同
D．A和B中水銀溫度始終相同，故內能增量相同
【解答】解：外界大氣壓力對水銀做功，使水銀進入試管內，大氣壓力對水銀做的功一部分增加了管內水銀的重力勢能，另一部分增加了水銀的內能；由于A管中的水銀重心高，故A管中水銀的重力勢能增量大，則A管中水銀內能的增量小，即B中水銀的內能增量大于A中水銀的內能增量。
故選：B。
3、如圖所示的四個選項，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力（不包括重力），方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運動，圖C中的木塊向上運動，在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是（　　）
A．B．C．D．
【解答】解：A、由A圖可知，力F對物體做正功，機械能增加，機械能不守恒，故A錯誤；
B、由B圖可知，力F做負功，機械能減少，機械能不守恒，故B錯誤；
C、C圖中物體斜面光滑，運動過程中只有重力做功，只有重力勢能和動能的相互轉化，機械能守恒，故C正確；
D、D圖中切面粗糙，物體下滑中，摩擦力做負功，機械能轉化為內能，機械能減小，故D錯誤。
故選：C。
4、（2020 市南區校級自主招生）在“探究影響動能大小的因素”實驗中，如圖a、b、c所示，讓質量為m、2m的兩個小球分別從斜面上由靜止滾下，小球撞擊放在水平木板上的木塊，使木塊滑動，虛線位置為木塊滑動一段距離后停止的位置。
（1）實驗研究的是　 　（小球/木塊/小球和木塊）的動能，該動能是由　 　能轉化來的；
（2）比較a、c兩圖，可以得出結論：　 　；
（3）實驗過程中，發現木塊移動的距離較短而不易進行觀察和比較，你有什么辦法可進行實驗改進：　 　。
【解答】解：
（1）小球從斜面上滾下時，小球的重力勢能轉化為小球的動能；實驗中，是通過觀察木塊移動距離的大小，來說明小球對木塊做功的多少，從而判斷出小球具有動能的大小，這是轉換法的運用；21世紀教育網版權所有
（2）a、c兩圖中，質量相同的小球從斜面的不同高度滾下，到達水平面的速度不同，C球的速度較大，紙盒被推動得較遠，說明小球的動能較大，可以得到的實驗結論是：在質量相同時，物體的速度越大，其動能越大；
（3）在實驗過程中，發現木塊移動的距離較短而不易進行觀察和比較，說明可能是小球得到水平面時的動能小，可以增大小球的重力勢能，即實驗時，可以增大小球在斜面的高度或者增大球的質量，也可能是水平面對木塊的摩擦力較大，可以減小水平面的粗糙程度或者將木塊換為小車；
故答案為：（1）小球；重力勢；（2）在質量相同時，物體的速度越大，其動能越大；（3）增大小球在斜面的高度（或增加小球的質量；或將木塊換為小車；或減小水平面的粗糙程度）。
5、2010年5月1日，舉世矚目的上海世博會將隆重召開。借著上海世博會大力推進環保、節能、減排的東風，杭州很多市民已經騎上電動自行車，作為自己日常出行的交通工具，摩托車排放的尾氣造成的空氣污染越來越嚴重。許多大中城市嚴禁摩托車在市內行駛，在這種情況下，電動自行車具有更好的發展前景。因為電動自行車可以電動騎行，亦可以腳踏騎行。使用前，應先對車上的蓄電池充電。電動騎行時，蓄電池對車上電動機供電，電動機為車提供動力。現有一輛電動自行車，沿著水平筆直的道路勻速行駛，在0.5h內，電動行駛了9km．此時車上電動機的工作電壓為32V，工作電流為4A。
（1）電動自行車在電動騎行啟動時，能量是如何轉化的？
（2）若該車和人共重1000N，行駛時輪胎與地面的接觸面積共為8×10﹣3m2，那么車對地面的壓強多大？
（3）若車和人在行駛過程中所受阻力為20N，則這段路程內該車克服阻力所做的功為多少？
（4）該車電能轉化為機械能的效率是多少？
【解答】解：（1）電動自行車在電動騎行時，用蓄電池來供電，將蓄電池的化學能轉化成電能，再通過電動機將電能轉化成機械能的；所以能量的來源是化學能轉化成電能的。
（2）由題意可知：地面的壓力F＝1000N，受力面積是s＝80cm2＝8×10﹣3m2；則：
車對地面壓強：P＝＝＝1.25×105Pa；
（3）W有＝fs＝20N×9000m＝1.8×105J；
（4）W總＝UIt＝32V×4A×30×60s＝2.3×105J，
效率：η＝×100%＝×100%＝78.1%。
答：（1）化學能轉化為電能，電能轉化為機械能；
（2）車對地面的壓強為1.25×105Pa；
（3）這段路程內該車克服阻力所做的功為1.8×105J；
（4）該電動車的效率是78.1%。
1．利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力的瞬時值。實驗時，把小球舉高到彈性繩子的懸點O處，然后放手讓小球自由下落。如圖是用上述方法獲得的彈性繩的拉力隨時間變化的圖線。對圖所提供的信息，以下判斷正確的是（　　）www-2-1-cnjy-com
A．t1～t2期間小球的速度先增大后減小
B．t2時刻小球的速度最大
C．t3時刻小球的動能最小
D．t1與t4時刻小球的動能一定相等
【解答】解：A、t1時刻是小球向下運動剛好繩子被拉緊的瞬間，此時小球只受重力作用，之后小球的運動是向下加速的，拉力逐漸增大，當拉力增大到與重力大小相等時，小球的速度達到最大；然后小球繼續向下運動，拉力大于重力，小球開始減速，到t2時刻小球速度變為0；所以t1～t2期間小球的速度先增大后減小，故A正確。
B、t2時刻繩子的拉力最大，繩子拉長到最長，繩子也降到最低，t2時刻小球速度變為0，故B不正確。
C、t3時刻繩子的拉力為0，說明此時小球處于向上運動繩子被拉緊的瞬間，此時繩子彈性勢能最大，之后小球繼續向上運動，直到速度為0，所以t3時刻速度不是最小，動能不是最小，故C不正確；
D、t1與t4時刻繩子的拉力都為0，彈性勢能都為0，小球的高度相同，即重力勢能相等，但是小球與空氣有摩擦，有一部分機械能會轉化為內能，所以t4時刻動能有所減少，故D不正確。
故選：A。
2．（2020 寧波模擬）如圖所示，固定在地面上的半圓形軌道，直徑ab水平，小球P從a點正上方高H處自由下落，經過軌道后從b點沖出豎直上拋，上升的最大高度為H，空氣阻力不計。當小球下落到b點再經過軌道a點沖出時，能上升的最大高度h為（　　）
A．h＝ B．h＝ C．h＜ D．＜h＜
【解答】解：根據動能定理研究第一次質點在槽中滾動得：
mg（H﹣H）﹣Wf＝0，Wf為小球克服摩擦力做功大小。
解得：Wf＝mgH．即第一次小球在槽中滾動損失的機械能為mgH。
由于第二次小球在槽中滾動時，對應位置處速度變小，則對應的向心力減小，因在圓槽中運動時是彈力提供向心力，因此槽給小球的彈力變小，摩擦力變小，摩擦力做功小于mgH，機械能損失小于mgH，
小球再次達到最高點時的機械能大于mgH，因此小球再次沖出a點時，能上升的高度為：H＜h＜H．所以選項D正確。
故選：D。
3．如圖所示，小球在豎直向下的力F的作用下，將豎直輕彈簧壓縮并處于靜止，若將力F撤去，小球將向上彈起并離開彈簧，直到速度為零時為止，則小球在上升過程中：①小球的動能先增大后減小；②小球在離開彈簧時動能最大；③小球動能最大時彈簧的彈性勢能為零；④小球動能減為零時重力勢能最大。以上說法中正確的是（　　）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【解答】解：
①②、將力F撤去小球將向上彈起的過程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速運動，后做減速運動，小球的動能先增大后減小，故①正確，②錯誤；【來源：21·世紀·教育·網】
③當彈簧的彈力與重力大小相等時，速度最大，動能最大，故③錯誤；
④小球離開彈簧后只受重力做減速直線運動，動能不斷減小，同時高度增大，重力勢能增大；當小球動能減為零時，重力勢能最大，故④正確。
故選：B。
4飛機在萬米高空飛行時，艙外大氣壓比艙內氣壓低。要使艙內獲得新鮮空氣，必須使用壓縮機把空氣從艙外壓進艙內。在這個過程中，壓縮機對空氣做功，空氣的（　　）
A．溫度降低　內能減少 B．溫度降低　內能增加
C．溫度升高　內能減少 D．溫度升高　內能增加
【解答】解：對物體做功，物體的內能會增加，物體對外做功內能會減少。壓縮機對空氣做功，空氣的溫度升高內能增加。21·cn·jy·com
故選：D。
5．空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對空氣做了2×105J的功，同時空氣的內能增加了1.5×105J，這一過程中空氣向外界傳遞了多少熱量（　　）
A．3.5×105J B．0.5×105J C．﹣1×105J D．無法確定
【解答】解：活塞對空氣做了2.0×105J的功，即W＝2.0×105J；
空氣的內能增加了1.5×105J，故△E＝1.5×105J。
根據熱力學第一定律，有：Q＝△E﹣W＝1.5×105J﹣2.0×105J＝﹣0.5×105J；
即空氣對外界放出的熱量是0.5×105J；
故選：B。
6．（2011 太原）LED燈是一種新型的環保節能燈，小夢為了探究LED燈與家用普通白熾燈、普通節能燈的發光效率，他用如圖所示的裝置進行了實驗（其中R0為光敏電阻，其電阻值與光照強度成反比）其實驗步驟如下：
①先把“220V15W”的普通白熾燈接入燈座，通過調整，使燈泡與溫度計的玻璃泡距離約為2cm，燈泡與光敏電阻的距離約為30cm。閉合開關S和S1，通電10min，分別讀出溫度計和電流表的示數，并填入下表。
②接著分別把規格相同的普通節能燈和LED燈接入燈座，重復上述實驗。
燈泡類型 盒內初溫 盒內末溫 電流表示數
白熾燈 20℃ 78℃ 6mA
普通節能燈 20℃ 50℃ 15mA
LED燈 20℃ 35℃ 60mA
根據小夢的探究，請回答：
（1）電能轉化為內能最多的燈是　 　，這是通過觀察　 　來比較的。
（2）電能轉化為光能最多的燈是　 　，這是通過觀察　 　來比較的。
（3）LED燈的發光效率較　 　（填“高”或“低”）。
（4）綜合分析表中數據可知，15W的LED燈的發光亮度與　 　的白熾燈發光亮度相當。
【解答】解：（1）電能通過燈泡上轉化為內能時，會使周圍的空氣溫度升高，根據轉換法，用溫度計測量空氣的溫度可知電能轉化為內能的多少；即通過觀察溫度計示數的變化可比較電能轉化為內能的多少；21*cnjy*com
于是比較盒內溫度升高最高的是白熾燈，即電能轉化為內能最多的是白熾燈。
（2）電能通過燈泡上轉化為光能時，燈光照射到光敏電阻上，因其電阻值與光照強度成反比，當光照強度很強時，使光敏電阻的阻值減小，電路中的電流變大；所以電能轉化為光能的多少，通過觀察電流表示數的變化就可知；21教育名師原創作品
由表格數據中可知：使用LED燈時的電流表的示數最大，表明電能轉化為光能最多的是LED燈。
（3）由上可知：在規格相同條件下，LED燈消耗相同的電能，轉化成的光能最多，即LED燈的發光效率最高。
（4）分析表中數據可知：
15W的LED燈的發光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為60mA；
而15W的白熾燈的發光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為6mA；
則需要與一個LED燈的發光亮度相當的15W的白熾燈的個數是n＝＝10；即白熾燈的功率為15W×10＝150W。
故答案為：（1）白熾燈、溫度計示數的變化；（2）LED燈、電流表示數的變化；（3）高；（4）150W。
7．如圖所示，容器的質量為m，若從容器的底部通過小孔向容器內注入質量為M的水，需要做功為W．現將小孔打開，水自然會從小孔流出，與此同時提升容器，使容器內的水面相對地面始終保持原有高度，當容器內的水全部流走時，需要做的功為　 　。
【解答】解：
對容器及其內部的水來說，是等效的：先是小孔不打開，將容器提高H，此時容器及其內部整個系統增加的機械能為（M+m）gH，其后，再打開小孔，水自然會從小孔流完，水的機械能減少了W，所以相對于原狀態，機械能增加了（M+m）gH﹣W．這就是“現將小孔打開，水自然會從小孔流出，與此同時提升容器，使容器內的水面相對地面始終保持原有高度，當容器內的水全部流走時，需要做的功。
或這樣理解：
當容器內的水全部流走時，需要做的功包括：容器增加的重力勢能mgH，水增加的重力勢能。
水增加的重力勢能為MgH﹣W，
所以需要做的功為W′＝mgH+MgH﹣W＝（M+m）gH﹣W。
故答案為：（M+m）gH﹣W。
8．某小組同學為了探究運動物體做功本領的大小與哪些因素有關，從實驗室借取了彈射器、紙盒、質量與形狀不同的物體（已知m甲＝m丙＜m乙＝m丁），在同一水平地面上進行了實驗。實驗中，紙盒的初始位置始終相同，利用彈射器控制每次物體彈出時的速度相同。實驗過程與結果如圖（a）、（b）、（c）、（d）所示。
（1）本實驗通過觀察　 　來比較運動物體做功本領的大小。
（2）圖（a）、（c）或圖（b）、（d）是在研究運動物體做功本領的大小與　 　的關系。
（3）他們分析比較圖（a）、（b）或圖（c）、（d）后認為：質量、速度相同的不同物體，球形的物體比方形的物體做功本領更大。21·世紀*教育網
您　 　他們的觀點（選填“贊同”或“不贊同”），您的理由是：　 　。
【解答】解：（1）球對紙盒做功的多少反映球的動能多少，而做功的多少可由紙盒被推開距離的遠近來確定；
（2）圖（a）、（c）或圖（b）、（d）是使質量不同的小球從斜面的同一高度由靜止滾下，該圖探究動能大小與物體質量的關系，
（3）由于物體被彈射出去后，球形物體與地面的摩擦為滾動摩擦，方形物塊與地面的摩擦為滑動摩擦，圖（a）、（b）或圖（c）、（d）物體撞擊紙盒時的速度并不相同，所以說質量、速度相同的不同物體，不能判斷球形的物體比方形的物體做功本領更大。
故答案為：
（1）紙盒滑動距離的長短；（2）質量；（3）不贊同；物體被彈射出去后，球形物體與地面的摩擦為滾動摩擦，方形物塊與地面的摩擦為滑動摩擦，圖（a）、（b）或圖（c）、（d）物體撞擊紙盒時的速度并不相同。
9．我國南方某學校的物理實驗小組想粗略估測太陽的輻射功率。他們通過多種途徑，查到以下資料：日地距離r＝1.5×1011m，水的比熱容c＝4.2×103J/（kg ℃），射到地球的太陽能由于大氣層的吸收，約有50%能夠到達地面。他們在夏至前后做了以下的實驗：取一個橫截面積S＝3.0×10﹣2m2、形狀矮粗的厚壁泡沫塑料圓筒，并將筒的內壁襯上黑色塑料薄膜。在圓筒內裝上質量m＝0.6kg的水。并用透明塑料薄膜將筒口封閉。在天氣晴好的某天中午進行實驗時，調整水平放置圓筒口的方位，使太陽光盡可能垂直照射在水面上，經過時間t＝2min后，測得水的溫度升高了△t＝1℃，已知半徑為r的球面面積為4πr2，請你幫助該小組的同學估算太陽的輻射功率。（計算結果保留一位有效數字）
【解答】解：
由于泡沫塑料的保溫性能好，可認為射入圓筒的太陽能完全用來使水溫升高，
則泡沫塑料圓筒橫截面積S＝3.0×10﹣2m3上接收到的太陽能：
Q＝Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×0.6kg×1℃＝2.52×103J，
地球表面每平方米面積上每秒內接收的太陽能：
Q0＝＝＝700J/（m2 s），
因射到地球的太陽能由于大氣層的吸收，約有50%能夠到達地面，
所以，每秒太陽直射到地球表面每平方米面積上的輻射能量：
Q1＝＝＝1400J/（m2 s），
太陽輻射的能量均勻分布在以地日距離r為半徑、以太陽為球心的整個球面上，
所以，單位時間通過地球所在球面的總能量，就是太陽單位時間發出的總能量，
即太陽的輻射功率：P＝4πr2Q1＝4×3.14×（1.5×1011m）2×1400J/（m2 s）≈4×1026W。
答：太陽的輻射功率約為4×1026W。
10．空氣能熱水器是吸收空氣的熱能來加熱水的裝置。其耗能約為電熱水器的四分之一。圖是空氣能熱水器的工作原理示意圖，它主要由儲水箱、毛細管、蒸發器、壓縮機、冷凝器等部件組成。制冷劑在毛細管、蒸發器、壓縮機、冷凝器之間的循環過程與我們所熟悉的電冰箱的制冷循環過程相同，其工作過程如下：
A.液態制冷劑經過一段很細的毛細管緩慢地進入蒸發器，在蒸發器迅速汽化，并從空氣中吸收熱能。
B.制冷劑汽化生成的蒸汽被壓縮機壓縮后變成高溫高壓的蒸汽進入冷凝器。
C.在冷凝器中，高溫高壓的蒸汽將熱能傳遞給冷水并發生液化。空氣能熱水器有一個很重要的指標是能效比，它是指水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值。請回答下列問題：【出處：21教育名師】
（1）制冷劑在　 　中汽化，在　 　中液化。
（2）制冷劑在工作循環過程中，將　 　中的熱能不斷地“搬運”至　 　中。
（3）某品牌空氣能熱水器正常工作時的參數如下：
電源電壓 額定輸入功率/kW 進水溫度/℃ 出水溫度/℃ 能效比
220V 0.84 20 56 3.4
從表格中的數據可知，該空氣能熱水器正常工作1h可加熱的熱水的體積為　 　L；如果用普通的電熱水器加熱同樣的冷水，消耗同樣的電能，可以產生56℃的熱水體積為　 　L；在這樣的1h時間內該空氣能熱水器從空氣中吸收的熱能為　 　J。[水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），水的密度為1.0×103kg/m3]。21cnjy.com
【解答】解：（1）制冷劑在工作循環過程中，在蒸發器中汽化吸收空氣熱量，內能增加，再經壓縮機壓縮成高溫高壓狀態后進入冷凝器液化，液化放熱且熱量被水吸收；
（2）制冷劑在工作循環過程中，將空氣中的熱能不斷地“搬運”至水中；
（3）由P＝可得，該空氣能熱水器正常工作1h消耗的電能W＝Pt＝840W×3600s＝3.024×106J，【版權所有：21教育】
由表格數據可知，空氣能熱水器的能效比為3.4，
則水吸收的熱量Q吸＝W×3.4＝3.024×106J×3.4＝1.02816×107J，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，加熱水的質量m＝＝＝68kg，
由ρ＝可得，該空氣能熱水器正常工作1h可加熱的熱水的體積V＝＝＝0.068m3＝68L；
如果用普通的電熱水器加熱同樣的冷水，消耗同樣的電能，則水吸收的熱量Q吸′＝W＝3.024×106J，
加熱水的質量m′＝＝＝20kg，
產生56℃的熱水體積V′＝＝＝0.02m3＝20L；
在這樣的1h時間內該空氣能熱水器從空氣中吸收的熱能Q吸″＝Q吸﹣W＝1.02816×107J﹣3.024×106J＝7.2576×106J。
故答案為：（1）蒸發器；冷凝器；（2）空氣；水；（3）68；20；7.2576×106。
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物理部分--------能量的轉化和守恒
能量守恒定律說的是，能量只能發生轉化或轉移， 不能創生和消滅，其總量保持不變。可見不是每一個物體在任何一個變化過程中能量的總值都保持不變，在包括所有涉及能量轉移轉化的物體的空間范圍內，各種能的總量保持守恒。www.21-cn-jy.com
物體由于運動而具有的能量叫做動能；物體由于舉高而具有的能量叫做重力勢能；物體由于發生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。2·1·c·n·j·y
如果只有動能和勢能的相互轉化，那么總的機械能保持不變。都是由物質組成，物體所含物質的多少叫做質量。質量是物體的一種屬性，它不隨物體的溫度、形狀、狀態和位置的變化而變化。用天平測量物體的質量。【來源：21cnj*y.co*m】
知識點1、多種形式的能之間的轉化
1、下列關于能量的說法中，正確的是（　　）
A．洗衣機工作時是將機械能轉化為電能
B．電水壺工作時是將內能轉化為電能
C．用熱水泡腳，身體會感覺暖和，說明內能可以轉移
D．能量無論是轉化還是轉移，能量總和會逐漸減少
知識點2、改變物體內能的方法
2、下列都是教材中的實驗，其中為了說明“對物體做功，物體內能增加”的是（　　）
A．圖甲：手帕摩擦塑料絲后，塑料絲散開
B．圖乙：縫衣針與磁鐵摩擦后，有了磁性
C．圖丙：加熱后，水蒸氣把木塞沖出試管
D．圖丁：迅速下壓活塞后，浸過乙醚的棉花燃燒
知識點3、能量的轉化與守恒
3、（2020 湘西州）關于能量守恒定律的下列說法中，正確的是（　　）
A．能量既可以憑空消失
B．能量也可以憑空產生
C．熱機的工作過程不遵循能量守恒定律
D．能量轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變
1、柴油機燃燒相同的燃料，輸出的機械能越多，表明柴油機越節能。是否節能，是衡量機器性能好壞的重要指標，關于柴油機尾氣的溫度跟柴油機性能之間的關系，你認為正確的是（　　）
A．尾氣的溫度越高，柴油機性能越好
B．尾氣的溫度越低，柴油機性能越好
C．尾氣的溫度高低與柴油機性能好壞無關
D．以上說法都不正確
2、A、B兩裝置，均由一支一端封閉、一端開口且帶有玻璃泡的管狀容器和水銀槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同。將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中（插入過程沒有空氣進入管內），水銀柱上升至圖示位置停止。假設這一過程水銀與外界沒有熱交換，則下列說法正確的是（　　）
A．A中水銀的內能增量大于B中水銀的內能增量
B．B中水銀的內能增量大于A中水銀的內能增量
C．A和B中水銀體積保持不變，故內能增量相同
D．A和B中水銀溫度始終相同，故內能增量相同
3、如圖所示的四個選項，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力（不包括重力），方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運動，圖C中的木塊向上運動，在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是（　　）
A．B．C．D．
4、（2020 市南區校級自主招生）在“探究影響動能大小的因素”實驗中，如圖a、b、c所示，讓質量為m、2m的兩個小球分別從斜面上由靜止滾下，小球撞擊放在水平木板上的木塊，使木塊滑動，虛線位置為木塊滑動一段距離后停止的位置。
（1）實驗研究的是　 　（小球/木塊/小球和木塊）的動能，該動能是由　 　能轉化來的；
（2）比較a、c兩圖，可以得出結論：　 　；
（3）實驗過程中，發現木塊移動的距離較短而不易進行觀察和比較，你有什么辦法可進行實驗改進：　 　。
5、2010年5月1日，舉世矚目的上海世博會將隆重召開。借著上海世博會大力推進環保、節能、減排的東風，杭州很多市民已經騎上電動自行車，作為自己日常出行的交通工具，摩托車排放的尾氣造成的空氣污染越來越嚴重。許多大中城市嚴禁摩托車在市內行駛，在這種情況下，電動自行車具有更好的發展前景。因為電動自行車可以電動騎行，亦可以腳踏騎行。使用前，應先對車上的蓄電池充電。電動騎行時，蓄電池對車上電動機供電，電動機為車提供動力。現有一輛電動自行車，沿著水平筆直的道路勻速行駛，在0.5h內，電動行駛了9km．此時車上電動機的工作電壓為32V，工作電流為4A。
（1）電動自行車在電動騎行啟動時，能量是如何轉化的？
（2）若該車和人共重1000N，行駛時輪胎與地面的接觸面積共為8×10﹣3m2，那么車對地面的壓強多大？
（3）若車和人在行駛過程中所受阻力為20N，則這段路程內該車克服阻力所做的功為多少？
（4）該車電能轉化為機械能的效率是多少？
1．利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力的瞬時值。實驗時，把小球舉高到彈性繩子的懸點O處，然后放手讓小球自由下落。如圖是用上述方法獲得的彈性繩的拉力隨時間變化的圖線。對圖所提供的信息，以下判斷正確的是（　　）www-2-1-cnjy-com
A．t1～t2期間小球的速度先增大后減小
B．t2時刻小球的速度最大
C．t3時刻小球的動能最小
D．t1與t4時刻小球的動能一定相等
2．（2020 寧波模擬）如圖所示，固定在地面上的半圓形軌道，直徑ab水平，小球P從a點正上方高H處自由下落，經過軌道后從b點沖出豎直上拋，上升的最大高度為H，空氣阻力不計。當小球下落到b點再經過軌道a點沖出時，能上升的最大高度h為（　　）
A．h＝ B．h＝ C．h＜ D．＜h＜
3．如圖所示，小球在豎直向下的力F的作用下，將豎直輕彈簧壓縮并處于靜止，若將力F撤去，小球將向上彈起并離開彈簧，直到速度為零時為止，則小球在上升過程中：①小球的動能先增大后減小；②小球在離開彈簧時動能最大；③小球動能最大時彈簧的彈性勢能為零；④小球動能減為零時重力勢能最大。以上說法中正確的是（　　）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
4飛機在萬米高空飛行時，艙外大氣壓比艙內氣壓低。要使艙內獲得新鮮空氣，必須使用壓縮機把空氣從艙外壓進艙內。在這個過程中，壓縮機對空氣做功，空氣的（　　）
A．溫度降低　內能減少 B．溫度降低　內能增加
C．溫度升高　內能減少 D．溫度升高　內能增加
5．空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對空氣做了2×105J的功，同時空氣的內能增加了1.5×105J，這一過程中空氣向外界傳遞了多少熱量（　　）
A．3.5×105J B．0.5×105J C．﹣1×105J D．無法確定
6．（2011 太原）LED燈是一種新型的環保節能燈，小夢為了探究LED燈與家用普通白熾燈、普通節能燈的發光效率，他用如圖所示的裝置進行了實驗（其中R0為光敏電阻，其電阻值與光照強度成反比）其實驗步驟如下：
①先把“220V15W”的普通白熾燈接入燈座，通過調整，使燈泡與溫度計的玻璃泡距離約為2cm，燈泡與光敏電阻的距離約為30cm。閉合開關S和S1，通電10min，分別讀出溫度計和電流表的示數，并填入下表。
②接著分別把規格相同的普通節能燈和LED燈接入燈座，重復上述實驗。
燈泡類型 盒內初溫 盒內末溫 電流表示數
白熾燈 20℃ 78℃ 6mA
普通節能燈 20℃ 50℃ 15mA
LED燈 20℃ 35℃ 60mA
根據小夢的探究，請回答：
（1）電能轉化為內能最多的燈是　 　，這是通過觀察　 　來比較的。
（2）電能轉化為光能最多的燈是　 　，這是通過觀察　 　來比較的。
（3）LED燈的發光效率較　 　（填“高”或“低”）。
（4）綜合分析表中數據可知，15W的LED燈的發光亮度與　 　的白熾燈發光亮度相當。
7．如圖所示，容器的質量為m，若從容器的底部通過小孔向容器內注入質量為M的水，需要做功為W．現將小孔打開，水自然會從小孔流出，與此同時提升容器，使容器內的水面相對地面始終保持原有高度，當容器內的水全部流走時，需要做的功為　 　。
8．某小組同學為了探究運動物體做功本領的大小與哪些因素有關，從實驗室借取了彈射器、紙盒、質量與形狀不同的物體（已知m甲＝m丙＜m乙＝m丁），在同一水平地面上進行了實驗。實驗中，紙盒的初始位置始終相同，利用彈射器控制每次物體彈出時的速度相同。實驗過程與結果如圖（a）、（b）、（c）、（d）所示。
（1）本實驗通過觀察　 　來比較運動物體做功本領的大小。
（2）圖（a）、（c）或圖（b）、（d）是在研究運動物體做功本領的大小與　 　的關系。
（3）他們分析比較圖（a）、（b）或圖（c）、（d）后認為：質量、速度相同的不同物體，球形的物體比方形的物體做功本領更大。21·世紀*教育網
您　 　他們的觀點（選填“贊同”或“不贊同”），您的理由是：　 　。
9．我國南方某學校的物理實驗小組想粗略估測太陽的輻射功率。他們通過多種途徑，查到以下資料：日地距離r＝1.5×1011m，水的比熱容c＝4.2×103J/（kg ℃），射到地球的太陽能由于大氣層的吸收，約有50%能夠到達地面。他們在夏至前后做了以下的實驗：取一個橫截面積S＝3.0×10﹣2m2、形狀矮粗的厚壁泡沫塑料圓筒，并將筒的內壁襯上黑色塑料薄膜。在圓筒內裝上質量m＝0.6kg的水。并用透明塑料薄膜將筒口封閉。在天氣晴好的某天中午進行實驗時，調整水平放置圓筒口的方位，使太陽光盡可能垂直照射在水面上，經過時間t＝2min后，測得水的溫度升高了△t＝1℃，已知半徑為r的球面面積為4πr2，請你幫助該小組的同學估算太陽的輻射功率。（計算結果保留一位有效數字）
10．空氣能熱水器是吸收空氣的熱能來加熱水的裝置。其耗能約為電熱水器的四分之一。圖是空氣能熱水器的工作原理示意圖，它主要由儲水箱、毛細管、蒸發器、壓縮機、冷凝器等部件組成。制冷劑在毛細管、蒸發器、壓縮機、冷凝器之間的循環過程與我們所熟悉的電冰箱的制冷循環過程相同，其工作過程如下：
A.液態制冷劑經過一段很細的毛細管緩慢地進入蒸發器，在蒸發器迅速汽化，并從空氣中吸收熱能。
B.制冷劑汽化生成的蒸汽被壓縮機壓縮后變成高溫高壓的蒸汽進入冷凝器。
C.在冷凝器中，高溫高壓的蒸汽將熱能傳遞給冷水并發生液化。空氣能熱水器有一個很重要的指標是能效比，它是指水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值。請回答下列問題：【出處：21教育名師】
（1）制冷劑在　 　中汽化，在　 　中液化。
（2）制冷劑在工作循環過程中，將　 　中的熱能不斷地“搬運”至　 　中。
（3）某品牌空氣能熱水器正常工作時的參數如下：
電源電壓 額定輸入功率/kW 進水溫度/℃ 出水溫度/℃ 能效比
220V 0.84 20 56 3.4
從表格中的數據可知，該空氣能熱水器正常工作1h可加熱的熱水的體積為　 　L；如果用普通的電熱水器加熱同樣的冷水，消耗同樣的電能，可以產生56℃的熱水體積為　 　L；在這樣的1h時間內該空氣能熱水器從空氣中吸收的熱能為　 　J。[水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），水的密度為1.0×103kg/m3]。21cnjy.com
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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