初中物理能量综合题

摇摆钢笔
你有没有留神过，我们写字的时候，笔的上端都会小弧度的来回摇摆．有细心的中国设计师就发现了这个细微的动作，根据物理学原理设计出一款“收音机钢笔”，希望给在繁重功课压力下的学生朋友增添一些乐趣．这支钢笔内置有电池，当你书写的时候，【笔端摇摇摆摆产生电流】，就能给电池储存电量．而钢笔上面的频道调节、音量调节、耳机插孔、音响等配置一个不少．如此一来，在枯燥的学习之中你便可以听听音乐或是新闻，以缓和学习的压力．但是家长们应该不会赞同这样的设计吧，不是做功课的时候就应该乖乖做功课么？

请回答下列问题：
（1）文中括号部分是基于哪个物理学原理或规律制成的：　 　．
（2）给内置电池充电过程发生的能量转化情况是：　 　．

A．电能转化为化学能	B．化学能转化为电能
C．机械能转化为电能	D．电能转化为机械能．

利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。
（1）光伏发电系统发电时，_____能转化为_____能。
（2）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？
（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30％的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？（煤的热值q_煤＝3.0×10⁷J / kg )
（4）请写出一条光伏发电的优点。

下面是“探究斜面的机械效率”得到的实验数据，请完成下面的填空、
表一：

实验次数	斜面坡度	斜面材料	斜面高h(m)	小车重G(N)	有用功Gh(J)	斜面长s(m)	拉力 F(N)	总功 Fs(J)	机械效率 η
1	较缓	木板	0.2	10	2	1	5	5	40.0％
2	较陡	木板	0.4	10	4	1	6	6	66.7％
3	最陡	木板	0.6	10	6	1	7	7	85.6％

(1)由表一可知，在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越________，斜面的机械效率越________。(选填“大”、“小”、“高”或“低”)
表二：

实验次数	斜面坡度	斜面材料	斜面高h(m)	小车重G(N)	有用功Gh(J)	斜面长s(m)	拉力 F(N)	总功 Fs(J)	机械效率 η
1	较陡	毛巾	0.4	10	4	1	7	7	57.1％
2	较陡	木板	0.4	10	4	1	6	6	66.7％
3	较陡	玻璃	0.4	10	4	1	5	5	80.0％

(2)由表二可知，在斜面的倾斜程度一定时，斜面越________，斜面的机械效率越________。(选填“粗糙”、“光滑”、“高”或“低”)
(3)从表一中还可以发现，斜面的倾斜程度越小，越_________(选填“省力”或“费力”)；斜面越省力，机械效率越________(选填“高”或“低”)。
我们的校园中，有什么应用到斜面的知识，请举一例：___________________________。

小刚家里有一台电热烘干机，工作原理如图所示。铭牌已变得模糊不清，只知道额定电压为220V。小刚为了知道该电热烘干机的额定电功率，把其他用电器关闭，只让电热烘干机在额定电压下工作(烘干物体)。图甲是电热烘干机工作前电能表的示数，图乙是电热烘干机工作6小时后电能表的示数(电热烘干机工作时电能全部转化为内能)。求：

⑴电热烘干机工作6小时消耗的电能是      千瓦时。
⑵电热烘干机额定电功率是      瓦。
⑶电热烘干机发热体的电阻是      欧。

（1）小球沿斜面滚下，试画出小球所受重力的示意图．
（2）水平地面上的木块受到一个与水平方向成30°角斜向右上方的拉力，画出这个拉力的示意图．（每图2分，计4分）
（3）请你指出下图测量工具在使用过程中的错误：（每空2分，计6分）
A：                       ；B：                           ；
C：                                             ．

如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力．弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F与上升的高度h之间的关系如图（乙）所示．试解答下列问题．

（1）钩码所受的重力为   N．
（2）当h=4cm时，弹簧测力计的示数是   N，桌面对钩码的支持力是   N．
（3）从开始提升到h=16cm，弹簧测力计对钩码所做的功是多少？

阅读短文，回答问题：
核 能 的 利 用
在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力的21%是来自核电．核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸汽，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换．

请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能源的分类来看，核能是属于_______。（填“一次能源”或“二次能源”）
（2）发电机发电时是让线圈在____中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为        现象。
（3）核电站所需的核能是利用原子核                    （填“裂变”或“聚变”）所产生的。该变化是                。（填“可控”或“不可控”）
（4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×10⁶t的煤炭。则6×10⁶t的煤炭完全燃烧放出的热量是        J (煤炭的热值为3×10⁷J/kg)。
（5）核电站的核废料具有           性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带，同时如何在开发新能源，又注意环境的保护，是人类面临的一大课题．

冬冬同学骑自行车上学：

（1）以冬冬的书包为参照物，地面是       的。（填“运动”或“静止”）
（2）自行车的轮胎表面凹凸不平，是为了       摩擦，座垫呈马鞍型，它能够增大座垫与人的       ，以减小压强。
（3）某次上学过程中，冬冬在前半程的平均速度是6m/s，后半程的平均速度是4m/s，冬冬同学上学整个过程中的平均速度是       m/s。
（4）制成自行车的金属材料号称世界“重量最轻”，这里说的“重量最轻”用确切的物理语言来说是指这种材料的       很小。纳米材料是由纳米颗粒经过特殊制备得到的，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的__________       （选填“硬度”、“延展性”或“磁性”）。

我国成功发射了神舟七号飞船，并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望．如图所示，是我国航天员翟志刚出舱时的英姿，请问：

（1）与在地球上相比，航天员在太空上的质量___________，受到的重力___________。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳．当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱．这利用了物体间力的作用是             的和力可改变物体的                         。
（3）“飞天”舱外航天服的手掌部分有灰色的橡胶颗粒，是为了             （选填“增大”、“减小”）摩擦力。
（4）若不穿舱外航天服，只带氧气瓶，航天员能否走出舱外活动？运用你所学的物理知识说出一条理由。
答：________（选填"能"或"不能"）。因为__________________________。
（5）飞船在进入地球同步椭圆轨道时，从远地点到近地点运行的过程，飞船的    能减少，速度将     。
（6）在太空航行中，宇航员处于失重状态，你觉得下列情况仍然存在的是（   ）（选填序号）

A．万马奔腾

B．川流不息

C．五光十色

D．短斤少两

基本实验回顾.
⑴ 在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面(二氧化氮的密度大于空气密度)，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，两瓶口之间用一块玻璃板隔开(图甲)．抽掉玻璃板后，最终发现两瓶内气体颜色基本相同(图乙)．这是一种       现象，它说明了                       ．

⑵在探究“导体的电阻大小与横截面积有什么关系”的实验中，请你根据下表所提供的信息，选出合适的金属丝．答：　 和　 ．（填编号）

编号	材料	长度/m	横截面积/mm^2
A	镍铬合金	0.5	0.5
B	镍铬合金	1.0	0.5
C	镍铬合金	0.5	1.0
D	锰铜合金	0.5	0.5

⑶在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮进行实验．实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起止位置，这是为了              和               ．

⑷如图所示，用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法．

花样滑冰是一项冬季奥运会比赛项目，这项运动结合了体育运动的力量、技巧，以及舞蹈动作的艺术性。运动员通过冰刀在冰面上划出图形，并表演跳跃、旋转等高难度动作。请阅读后回答下列问题：
（1）运动冰鞋上包含了许多物理道理，如冰刀表面非常的光滑，这是通过      来减小摩擦力，同时冰刀的刀刃做的非常锋利，这是通过减小表面积来      压强（填“增大”或“减小”）。该处的压强会使冰的熔点      （填“降低”或“升高”），从而刀口下的冰熔化成水，对冰刀的运动起着润滑作用，可以减小阻力。
（2）在比赛的过程中，运动员用力向后蹬冰面可加速运动，表明力可以改变物体的          ；以观众为参照物，运动员是          （选填“运动”或“静止”）。
（3）运动员在比赛结束后不能立刻停下来，这是由于人体具有        ，而最终会停止下来，这又是因为            。

新华网重庆3月31日电，3月31日1时35分，从缅甸曼德勒起飞的全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”，在飞越群山，历经约20小时30分航行1500公里后，犹如一只巨大的风筝，安静地降落在重庆江北国际机场。
“阳光动力2号”是瑞士设计的一款能够在不添加任何燃料、不排放任何污染物的情况下昼夜飞行的飞机，机身使用的碳纤维蜂窝夹层材料，每立方米质量仅25克，机翼有72米，质量仅有2300千克，和一辆小汽车相当。机翼上装载的17248块太阳能电池板为飞机提供了持续的可再生能源。这些电池板每块仅厚135μm，相当于人类的一根头发丝。从上述可知:
（1）太阳能电池板的作用是将          能转化为电能。
（2）135μm=       m.
（3）“阳光动力2号”从曼德勒飞到重庆的平均速度     km/h。
（4）在飞行过程中，以            为参照物飞行员是运动的。
（5）机翼制成图乙所示的形状，使得飞机在飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，所以下方空气的压强            上方空气的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（6）飞机与地面之间的信息传播是通过                波来实现实，这种波在空气中的传播速度大约是                m/s。

阅读短文，回答问题．
海水的利用
地球表面的70%以上是海洋，开发利用海洋有广阔的前景．
潮汐是一种海平面周期性变化现象，海平面每昼夜有两次涨落．人们在靠近海的河口或海湾深处建大坝，在大坝中间装上水轮发电机组．涨潮时，海水通过大坝流进河口，带动水轮发电机发电；退潮时，海水又流回海洋，从相反方向带动水轮发电机发电．法国的郎斯潮汐电站年发电量达5×10⁸kW•h．
海水淡化和海水直接用于工业冷却用水的相关设备、管道防腐等技术已比较成熟．部分沿海国家许多工业冷却水来自于海水．
（1）潮汐发电是将     能转化为电能；发电机是应用               现象制成的．
（2）1吨煤燃烧后可发电2.5×10³kW•h，郎斯电站每年的发电量可节约       吨煤．
（3）海水用来作工业冷却用水主要是利用了水的          大的特性．
（4）海水淡化是利用海水              来获得淡水的。（填物态变化的名称）

如图1，天宫一号绕地球运动一圈约1.5小时，宇航员在天宫一号做实验．

（1）如图2，用软绳将小球系在铁架台上，小球不动，下列说法唯一正确的是______．
a．小球质量比在地面时小  
b．以地球为参照物，小球是静止的
c．绳对小球没有力的作用，小球不受任何力作用
d．小球绕地球运动的方向不断改变，所以小球一定受到力的作用
（2）如图3，王亚平仅轻轻碰了一下悬空的聂海胜，聂海胜由于______会在舱内继续前进．

新华网重庆3月31日电，3月31日1时35分，从缅甸曼德勒起飞的全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”，在飞越群山，历经约20小时30分航行1500公里后，犹如一只巨大的风筝，安静地降落在重庆江北国际机场。
“阳光动力2号”是瑞士设计的一款能够在不添加任何燃料、不排放任何污染物的情况下昼夜飞行的飞机，机身使用的碳纤维蜂窝夹层材料，每立方米质量仅25克，机翼有72米，质量仅有2300千克，和一辆小汽车相当。机翼上装载的17248块太阳能电池板为飞机提供了持续的可再生能源。这些电池板每块仅厚135μm，相当于人类的一根头发丝。从上述可知:
（1）太阳能电池板的作用是将          能转化为电能。
（2）135μm=       m.
（3）“阳光动力2”从曼德勒飞到重庆的平均速度 km/h。
（4）在飞行过程中，以            为参照物飞行员是运动的。
（5）机翼制成图乙所示的形状，使得飞机在飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，所以下方空气的压强            上方空气的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（6）飞机与地面之间的信息传播是通过                波来实现实，这种波在空气中的传播速度大约是                m/s。