23．(09江苏)太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化为　 　　　能储存起来，供夜晚路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×10⁷J，这与完全燃烧　 　　　kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化效率是　 　　　%(煤的热值为3.0×10⁷J/kg)．

答案：化学　 0.9　　 28

(09兰州). 一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是　　　 W，这台电动机1min内产生的热量是　　 J，这台电动机的效率是　　　　 。

答案：2200　　　 1.2 ×10⁴　　 90.9%

综合

(09成都)．小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图21(甲)所示：绝缘轻弹簧的左端固定在D点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属

杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移

动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。　　　　　　　　

　　 (1)在他们的设计中，若要求在风力增大时，接人

电路的电表的示数也随之而增大，则应该(　　 )

　　 A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线

　　 B．只在a、b之间接电流表

　　 C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线

　　 D．只在c、d之间接电压表

　　 (2)为了较准确的测出水平方向风力的大小，三

位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量。

　　 ①小明利用测量的数据作出了原长为40 cm的轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图象[见图21(乙)]。由图可知：该弹

簧每缩短10 cm，弹簧受到的压力将增加____N。

　　 ②小亮和小敏设计了图21(丙)所示的电路，用来测量长度

为50 cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有：

　　 A．电源(能够提供3V的稳定电压)

　　 B．电流表A(量程O~0.6 A)

　　 C．电压表V(量程0~3 V)

　　 D．滑动变阻器R₁，(阻值变化范围为0-5Ω)

　　 E．滑动变阻器R₂(阻值变化范围为0~10Ω)

选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。

　根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是____(填器材的序

号字母)；他们测出的金属杆的电阻是____Ω。

　　 (3)三位同学最后根据(1)的要求，按图21(甲)进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、

金属杆和(2)中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻。

　　 如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测

量的最大水平风力是__　　　　 _N。

　　 (4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对

测量准确度产生影响的因素之一：____　　　　　　　 ____。

答案：

(1)B

　(2) ①2　 ②E或R₂ 　

(3)4

(4)设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力；设计中没有考虑迎风板左侧受到的空气阻力；试验中很难保证风力大小恒定、方向水平……

(09台州)．半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的，因此，利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途。

(1)一个由某半导体材料制成的加热器，通电后，加热器在发热的同时，也在向外界放热。图甲为发热功率P_发热和散热功率P_散热与温度t之间关系的图像。

由图像可知，加热器工作时的稳定　

温度为　 　　　℃。当温度稍高于稳定

温度时，P_发热　 　　　P_散热(填“＞”、

“＝”或“＜”)；此时发热功率继续减

小，可推知，元件的电阻在继续　 　　　。

(2)如图乙是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻R与电源(电压为3伏)、电流表(量程为0-5毫安)、电阻R′串联起来，连接成如图丙所示的电路。用该电阻R做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，得到一个简单的“金属电阻温度计”。电流刻度较大处对应的温度刻度较　 　　　　；请通过计算说明，若R′=450Ω，则图丁中指针所指处对应的温度数值为多少？

答案：(1)70　　 ＜　 增大　

(2)小　

电流I=5mA=0.005A

总电阻R_总=U/I=3V/0.005A=600Ω

金属电阻阻值R=R_总-R′=600Ω-450Ω=150Ω

温度t=(150Ω-100Ω)×　　　　　　　 =50℃

14、效率问题

16．(09广州)(1)小明家电路电压为220V、电线允许通过的最大电流30A，他家允许同时使用的用电器最大总功率是_______，若同时使用一台“220V 72kW”电热水器和一台“220V 2.8kW”电暖器．它们的总功率将是_______，超过线路允许使用的最大功率。

(2)已知天然气热值为8.0×10⁷J／m³，若用天然气热水器替换7．2kW的电热水器，_______ m³的天然气完全燃烧放出的能量与电热水器工作30s消耗的电能相等。

答案：(1) 6600　　 1×10⁴ W　　　 (2)2 . 7×10^-3

(09威海)．“地球一小时”由世界自然基金会于2007年发起，号召人们在每年三月的最后一个周六晚上自愿关灯一小时，倡导节能减排行动，以共同应对全球气候变化。假设市区有5万个家庭响应号召，若每个家庭照明灯平均功率约为60W，那么在今年3月28日晚上关灯一小时可节约　　kw·h的电能，相当于　　kg热值为3.0×10³J/kg的标准煤完全燃烧所放出的热量。

答案：3000　360　

(09山东临沂).王磊同学对本校小型柴油机发电机的工作情况进行调查，得出以下数据：每小时耗柴油2.4kg，输出电压220V、输出电流25A。(柴油的热值q=3.3×10⁷J/kg)问：

(1)该柴油机每小时消耗柴油如果完全燃烧将释放多少热量？

(2)该发电机每小时输出的电能是多少？

答案：

解：(1)发电机每小时消耗的柴油完全燃烧释放的热量是

Q=mq=2.4kg×3.3×10⁷J/kg=7.90×10⁷J

(2)发电机每小时输出的电能是

W=UIt=220V×25A×3600s=1.89×10⁷J

(09南昌).荣荣同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如下，求:

(1)太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收多少热量？

(2)用电加热时,热水器正常工作的电流有多大？

(3)贮满水的热水器,阴天里要使水温从20℃升高到50℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间？(不计热量损失)

答案：解：(1)m=ρV=1.0×10³㎏/m³×100×10^-3m³=100㎏　　

Q_吸=cm(t-t₀)=4.2×10³J/(㎏·℃)×100㎏×(50-20)℃=1.26×10⁷J

(2)I=P/U=1650W/220V=7.5A　　　

(3)t=W /P=55%Q_吸/P =55%×1.26×10⁷J/1650W=4.2×10³s

力学综合

09山东平原县)下列说法中，正确的是

　　 A．推出后的铅球在空中飞行过程中，运动员对铅球做了功

　　 B．短跑运动员到达终点后不会马上停下来，是由于运动员具有惯性

　　 C．踢出去的足球在地面上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持

　　 D．站在领奖台上的运动员，受到的支持力和运动员对领奖台的压力是一对平衡力

26．(09烟台)诞生于19世纪后10年的汽车，曾经是速度和效率的象征．进入21世纪，伴随着汽车的普及，现实中的交通事故、交通堵塞、能源紧张、环境污染等问题开始困扰着我们，回归传统和自然的呼声越来越高，“骑上你的自行车”成为倡导“国际无车日”(9月22日)活动的宣传用语．“国际无车日”活动并不是拒绝汽车，而是唤起民众对自身生活方式的反思，如何走出既有速度和效率又能减少拥堵和污染这个两难的境地，一种新的交通工具--电动自行车应运而生了．

(1)电动自行车运用了许多物理知识，观察图19所示电动自行车的结构图，填写下表．

(2)运用科学的物理术语，说明电动自行车和汽车的能量转化，并指出“国际无车日”的积极意义．

(3)下表是某品牌电动自行车的部分技术参数．从物理学的角度看，表中有一个物理量的名称与单位不一致，请你指出并改正．

(4)若电动自行车的效率为80%，行驶过程中所受阻力为车重的0．06倍．求车以4m／s的速度在平直公路上匀速行驶时的工作电流(g取10N／kg)。

答案：(1)多组互成直角的平面镜(1分)　 减小压强(1分)　 增大摩擦

(2)电动自行车：电能转化为机械能　 汽车：内能转化为机械能

减少环境污染等．(1分)(相近的说法同样给分)

⑶2×10⁵P改为2×10⁵Pa

⑷因自行车匀速行驶，故F=f=0.06×80kg×10N/kg=48N

因P电＝UI，P车＝Fv

故UI×80%=Fv，得

(09山东潍坊)．汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展。某型号四轮汽车质量为1．6×10³Kg，每个轮子与地面的接触面积为0．02m²，当它以60Km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，受到的阻力为600N，每行驶100Km消耗汽油量为8L。完全燃烧1L汽油释放的能量为3．7×10⁷J(取g=10N/Kg)。求：

(1)汽车静止时对路面的压强。

(2)汽车以60Km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率。

(3) 汽车以60Km/h的速度匀速行驶时，汽车的效率。

(4)汽车有很多用途，但也带来很多不利影响，请列举一例，并就如何减小该不利影响提出一条合理化建议。

答案：

(1)汽车对地面压强

(2)牵引力功率

(3)若汽车行驶100Km，汽油燃烧放出的热量Q_放=3．7×10⁷J/L×8L=2．96×10⁸J

汽车牵引力做的功W=FS=fS=600N×10⁵m=6×10⁷J

汽车的效率

22．(09福州市)请按下列要求在答题卡上作图。

(1)画出图11中重为2N的紫砂茶壶受到的重力示意图。

(2)画出图12中入射光线AO的反射光线。

(3)画出图13中新型核桃夹手柄受到力F的力臂。

答案：．(1)　　　　　　　　 (2)　　　　　　　　 　　　　(3)

计算综合

09宁波)27．风能是我国未来开发、利用的重要能源之一。

(1)我省规模最大的衢山岛风力发电场，年平均发电量可达

　　 9X10⁷kwh，相当于完全燃烧　　　　　 kg的标准煤所释放的

　 能量(标准煤的热值为3.0X10⁷J／kg，1kwh=3.6X10⁶J )；

(2)在建造过程中，吊车要将一台3．0X10⁴kg的风机吊上塔筒，如

　　 图所示。若不计摩擦和动滑轮重，钢绳受到的拉力为　 　　　N

　 (g取ION／kg)。

答案：(1)1.08×10⁷　　　　 (2)1.5×10⁵

(09山东平原县)已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧)，汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃油的密度是0.8×10³kg/m³，热值为3.15×10⁷J/kg，求：

(1)汽车行驶速度是多少？

(2)汽车行驶过程的牵引力是多大？

(3)汽车发动机的效率是多少？

解：(1)s/t=10080m/480s=21m/s　 　　　　　　　　　　　　　　　

(2)方法一：根据　 得：　　　　　　　　　　　　　

汽车牵引力(63×10³w)/21m/s=3.0×10³N　　　　　　　　　　　　　　

方法二：由得，汽车行驶过程所做的功：

W=Pt =63×10³kw×480s=3.024×10⁷J　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　

由W=F·s得，汽车牵引力：3.024×10⁷J/1.008×10⁴m=3.0×10³N　　

(3)汽车行驶过程所做的功：W=Pt =63×10³kw×480s=3.024×10⁷J　　　　　　

消耗的燃油的质量：m=ρV=0.8×10³kg/m³×3×10^-3m³=2.4kg　　　　　　　

燃油完全燃烧放出热量：Q=qm=3.15×10⁷J/kg×2.4kg=7.56×10⁸J　　　　　　　

汽车发动机的效率是：3.024×10⁷J/7.56×10⁸J=40%　　　　　　　　　

4、作图综合(09宁波)10．下列各图中，正确的是(　　 )

答案：D

(09嘉兴)12．下列作图正确的是

答案：B

15．(09泰安)“神舟”七号载人飞船的圆满成功，标志着我国跻身世界航天大国！飞船发射时，长征运载火箭点火升空，发射塔下面的水池产生大量的白气，如图甲所示；图乙展示的是翟志刚在太空中挥动五星红旗的情景，他在太空响亮说道“神舟七号向全国人民、向全世界人民问好！”图丙展示的是飞船的返回舱与推进舱成功分离后，返回舱开始进入稠密的大气层，在距地面80km左右时，返回舱表面温度达到2000℃，看上去像个火球。请你观察图片，联想“神舟”七号发射、在太空工作和返回的工作过程，提出两个物理问题，并对提出的物理问题尝试解答。

问题1：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

解 答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

问题2：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

解 答：　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　

答案：问题1：火箭发射升空时，水池上的白气是怎样产生的？

解 答：水池内的水汽化形成高温的水蒸气，水蒸气遇冷液化形成。

问题2：火箭在上升过程中，能量是怎样转化的？

解 答：化学能转化为内能，内能转化为机械能。

问题3：熟悉翟志刚的人，为什么一听就知道是翟志刚在向人们问好？

解 答：这是因为每个人的音色不同。

问题4：返回舱在穿越大气层返回地面时，它的能量是怎样转化的？

解 答：机械能转化为内能。

问题5：返回舱在穿越大气层返回地面过程中，为什么速度会越来越快？

解 答：重力改变了它的运动状态。

问题6：返回舱返回地面时过程中，相对于地面是怎样的运动状态？

解 答：相对于地面运动。

(09成都).图11所示为我国发射“神舟”七号宇宙飞船时，运载火箭点火升空的壮观场面。请认真观察图片，写出火箭点火升空的过程中涉及的物理知识(至少写两点)：

　 (1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

　 (2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。

答案：(1)从运动的相对性看：火箭相对于地面是运动的；(2)从能量转化的角度看：燃料燃烧释放的化学能中，一部分转化为火箭的机械能；(3)从力的相互性看:火箭向下喷气的同时，喷出的燃气也对火箭施加了向上的作用力；(4)从运动和力的关系看：火箭开始阶段的运动速度一定在增大，表明火箭受到燃气的作用力大于火箭的重力。

(09威海)．今年3月29日，中国女子冰壶队在韩国江陵举行的2009世界女子冰壶锦标赛决赛中，战胜瑞典队夺得冠军，图17是比赛时的一个画面。冰壶是以三人为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。当投掷手将冰壶投出后，冰壶向前运动时，同队有两名队员手持毛刷，在冰壶运行的前方用力左右擦刷冰面，使冰壶溜进营垒或接近营垒。请你根据上述描述，提出与你学过的物理知识有关系的两个问题并做出解答。

(1)　　　　　　　　　　　。

(2)　　　　　　　　　　　。

答案：(1)运动员为什么用力左右擦刷冰面？为了减小摩擦力。(2)冰壶为什么能继续运动？由于惯性。(冰壶为什么会停止？由于受到摩擦力。冰壶在竖直方向上受几个力作用？受重力和支持力。冰壶在运动中受到的摩擦力是否在变化？随接触面的粗糙程度的变化而变化。)

16．汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩。

　汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识，汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时，司机不仅要看清前方路面的情况，还要还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用，所以灯罩通过折射，根据实际需要将光分散到需要的方向上，使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物，同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射，以便照明路标和里程碑，从而确保行车安全。

15．除大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的。

　当汽车的前窗玻璃倾斜时，车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方，而路上的行人是不可能出现在上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉。大型客车较大，前窗离地面要比小汽车高得多，即使前窗竖直装，像是与窗同高的，而路上的行人不可能出现在这个高度，所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。

14．轿车上装有茶色玻璃后，行人很难看清车中人的面孔。

　茶色玻璃能反射一部分光，还会吸收一部分光，这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔，必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱，没有足够的光透射出来，所以很难看清乘客的面孔。