资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
专题12 机械能及能量守恒定律
2023-2025年三年中考物理真题分类汇编，分类练习，高效提分！按照物理学科知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现物理学科知识点在三年中考中的考查情况，旨意方便老师和学生掌握中考命题动向、熟悉中考考查方式。
一．选择题（共31小题）
1．（2024 扬州）“嫦娥六号”月球探测器经过近月制动减速后进入环月轨道，于2024年6月2日落月开展采样工作，最后返回地球。下列说法正确的是（　　）
A．“嫦娥六号”制动后动能减小
B．样品到达地球后质量变小
C．“嫦娥六号”近月制动利用空气阻力减速
D．“嫦娥六号”利用的太阳能属于非清洁能源
2．（2025 德阳）荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，小球由A点静止释放后，将在A、C两点之间来回摆动（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　）
A．小球在C点时，动能最大
B．小球在B点时，重力势能最大
C．小球从A点运动到C点的过程中，重力势能先增大后减小
D．小球从A点运动到B点的过程中，动能增大，重力势能减小
3．（2025 连云港）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（　　）
A．动能增加，重力势能不变，机械能增加
B．动能增加，重力势能增加，机械能增加
C．动能不变，重力势能减小，机械能减小
D．动能减小，重力势能增加，机械能不变
4．（2023 朝阳）警用无人电动巡逻车能实现自动测温、喷洒消毒液、自动报警等功能。下列说法正确的是（　　）
A．巡逻车通过接收人体辐射的紫外线测温
B．巡逻车匀速行驶喷洒消毒液过程中，动能不变
C．巡逻车搭载的电动机工作时将机械能转化为电能
D．巡逻车上的LED指示灯由半导体材料制成
5．（2025 湖北）如图为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下，人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困。则救生艇（　　）
A．静止时不受支持力 B．下滑过程机械能增大
C．下滑过程重力势能减小 D．离开轨道后沿轨道方向做匀速直线运动
6．（2025 湖南）如图，这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．顶部的定滑轮可以省力
B．机械效率可达到100%
C．主要是利用重力势能转化为动能
D．给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
7．（2025 乐山）为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是（　　）
A．A处 B．B处 C．C处 D．D处
8．（2025 扬州）为防止“天降冰凌”产生危害，将除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放，除去斜拉索上的积冰，除冰环在下滑过程中（　　）
A．只受重力作用 B．速度始终不变
C．一直处于平衡状态 D．机械能不断减小
9．（2025 甘肃）2025年5月17日，朱雀二号改进型遥二运载火箭成功将6颗卫星送入预定轨道。关于卫星发射和运行过程，下列说法正确的是（　　）
A．火箭加速升空过程中，卫星的动能转化为重力势能
B．箭星分离前，以火箭为参照物，卫星是运动的
C．卫星上太阳能电池板的作用是将电能转化为机械能
D．卫星依靠电磁波来实现星地实时数据传输
10．（2025 烟台）1970年4月24日，我国自行设计制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，向地面传回优美的《东方红》乐曲，开创了我国航天事业的新纪元，目前“东方红一号”依然沿椭圆形轨道绕地球运行。下列有关说法正确的是（　　）
A．《东方红》乐曲通过电磁波传到地面上
B．以地球为参照物，东方红一号是静止的
C．东方红一号在运行过程中惯性消失
D．东方红一号在远地点时重力势能最小
11．（2025 上海）如图所示，物理王同学从蹦床向上运动过程中，以下说法正确的是（　　）
A．物理王同学离开蹦床后仍受向上的作用力
B．物理王同学离开蹦床后运动状态一直改变
C．物理王同学达到最高点时处于平衡状态
D．物理王同学到达最高点时不具有惯性
12．（2024 盐城）掷实心球是我市中考体测项目之一。不计空气阻力，投掷后的实心球在上升过程中（　　）
A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小
C．动能变小，重力势能变大 D．动能变大，重力势能变小
13．（2024 成都）三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站，三峡大坝横跨长江，雄伟壮丽（如图）。下列说法正确的是（　　）
A．水力发电是将电能转化为机械能
B．水能是一次能源，电能是二次能源
C．利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电
D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性
14．（2023 陕西）2023年5月28日，国产C919大型客机圆满完成首次商业飞行。下列有关说法正确的是（　　）
A．飞机加速升空的过程中，动能减小
B．飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能
C．飞机减速下降的过程中，重力势能不变
D．飞机降落后能在跑道上继续滑行，是由于受到惯性的作用
15．（2023 长春）2023年5月8日，中国选手全红婵以五跳两满分的成绩，夺得跳水世界杯第二站比赛的冠军。全红婵在空中加速下落过程中（　　）
A．动能不变 B．动能变大
C．重力势能变大 D．机械能变大
16．（2023 娄底）2023年5月30日“神舟十六号”载人飞船发射取得圆满成功。下列说法正确的是（　　）
A．火箭向下喷气获得向上的推力，说明力的作用是相互的
B．火箭加速上升时，燃料的化学能全部转化为火箭的重力势能
C．飞船变换角度入轨时，它的运动状态保持不变
D．展开太阳能帆板的目的是为了保持飞船的平衡
17．（2024 西宁）我国自主研制的智能乒乓球机器人，能通过图像传感装置综合分析运动员的各项技术，并针对性地变换发球、回球等操作，以提高运动员的技术水平。下列说法正确的是（　　）
A．乒乓球被击出后，运动轨迹发生改变，说明力是改变物体运动状态的原因
B．球拍对乒乓球的作用力和乒乓球对球拍的作用力是一对平衡力
C．乒乓球被击出后，从高处下落的过程中动能不变，重力势能增大
D．乒乓球被击出后，若所受的力全部消失，它一定保持静止状态
18．（2024 广安）如图所示是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机，在它竖直向上匀速运动的过程中（　　）
A．动能增大，重力势能增大，机械能增大
B．动能减小，重力势能增大，机械能不变
C．动能不变，重力势能增大，机械能增大
D．动能减小，重力势能增大，机械能减小
19．（2024 泰安）在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B．由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关
C．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关
D．小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大
20．（2024 湖南）2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　）
A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大
B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃，内能为零
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大
21．（2025 广西）如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗（　　）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
22．（2025 大兴安岭）如图所示，人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中，当卫星从近地点向远地点运行时，下列说法正确的是（　　）
A．动能增大，势能增大 B．动能减小，势能增大
C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能减小
23．（2025 扬州）2025年5月29日，“天问二号”探测器发射成功，开启小行星探测与采样返回之旅。下列说法正确的是（　　）
A．“天问二号”发射时加速上升，其动能不变
B．“天问二号”利用电磁波与地球传输信息
C．太阳能电池将光能全部转化为内能
D．到达地球后，样品质量变大
24．（2025 广安）2025年5月21日，我国“力箭一号”遥七运载火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道，此次任务是该型号运载火箭第7次飞行。如图是火箭发射时的情景，下列说法正确的是（　　）
A．火箭加速升空过程中，力改变了火箭的运动状态
B．火箭加速升空过程中，卫星相对于火箭是运动的
C．火箭以氢为燃料，是因为氢的热值小
D．火箭加速升空过程中，卫星的动能不变，重力势能增大
25．（2024 呼伦贝尔）如图所示，从A点沿水平桌面滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两点等高，D为小球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．小球在C点和F点的机械能相等
B．小球在C点和F点的动能相等
C．小球从E点到F点的过程中，机械能变小
D．小球在E点的动能不为零
26．（2025 重庆）乒乓球是我国全民喜爱的体育项目。下列说法正确的是（　　）
A．球拍面上的橡胶是导体
B．乒乓球从桌上弹起上升过程重力势能减小
C．新球拍有橡胶味说明分子在不停地做无规则运动
D．乒乓球被击出后继续运动是因为受到惯性的作用
27．（2024 兰州）科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是（　　）
A．黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
B．S2恒星在运动过程中所受合力为零
C．S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能
D．S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能
28．（2024 乐山）2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射。运载火箭在点火升空的过程中，能量变化为（　　）
A．动能不变 重力势能增大
B．动能不变 重力势能不变
C．动能增大 重力势能不变
D．动能增大 重力势能增大
29．（2024 滨州）以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是（　　）
A．图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁谵”匀速转动的过程中，其运动状态保持不变
B．图乙“湿田击稻”中，用力甩稻杆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力
C．图丙“北耕兼种”中，耧下端的“峨尖”是通过减小受力面积来增大压力的
D．图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能
30．（2024 天津）小明对我国一些科技成就进行了梳理，如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是（　　）
序号 科技成就 相关内容分析
① 三峡船闸 轮船通行时利用了连通器的特点
② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压强
③ 神舟飞船返回舱 它在地面附近减速下降过程中机械能不变
④ 国产大飞机C919 机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系
A．① B．② C．③ D．④
31．（2024 烟台）原地纵跳摸高是同学们经常玩的游戏，如图所示，下列关于游戏过程的分析正确的是（　　）
A．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力大于人对地面的压力
B．在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力小于人对地面的压力
C．在离地后的上升过程中，人的动能转化为重力势能
D．在落地前的下降过程中，人的动能减少，重力势能增加
二．多选题（共3小题）
（多选）32．（2025 河南）为构建新型能源体系，河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图，在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能；在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（　　）
A．抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B．上水库放水时，流下的水的重力势能减小
C．放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的
D．放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
（多选）33．（2023 日照）2022年8月14日，山东省第二十五届运动会跳水决赛在日照市游泳中心跳水馆完美收官，为助推我市体育事业的发展注入了强大动力。如图所示，某次跳水比赛中，运动员站立在跳台上的A点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点B处后自由下落，至C点落入水中。关于上述运动过程运动员腾空后的机械能，下列分析正确的是（不计空气阻力）（　　）
A．运动员在C点时，动能最大、重力势能最小
B．运动员从A点运动到C点的过程中，机械能守恒
C．运动员从A点运动到B点的过程中，动能逐渐增大
D．运动员从B点运动到C点的过程中，重力势能逐渐增大
（多选）34．（2023 济南）“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”，《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于下列诗句与涉及到的物理知识，对应正确的是（　　）
A．“忽然一夜清香发，散作乾坤万里春”——分子的无规则热运动
B．“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”——向路人招手不产生声
C．“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”——阳光发生的色散现象
D．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”——动能和重力势能转化
三．填空题（共15小题）
35．（2025 安徽）网球比赛中，高速飞行的网球撞击球拍使球拍发生形变，如图所示，则在球拍恢复原状的过程中，球拍的弹性势能转化为网球的　 　 。
36．（2023 泸州）我国在能源的合理开发与利用方面，取得了瞩目的成就。2023年4月12日，中国“人造太阳”可控核聚变装置成功运行403秒，该装置是为了开发利用 　 　 能；电动汽车越来越普及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将 　 　 能转化为电能，再将电能转化为 　 　 能储存在蓄电池里。
37．（2025 绥化）哈尔滨冰雪大世界的超长大滑梯是人们喜爱的冰雪项目。当游客滑下时，他的重力势能　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）；以游客为参照物，地面是　 　 （选填“运动”或“静止”）的。
38．（2025 天津）我国大力发展新质生产力。最新研发的人形机器人，关节处有液态润滑剂形成的润滑膜，可减小 　 　 ，使其动作更灵活；山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中，这筐橙子的重力势能 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
39．（2025 山东）2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 　 　 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 　 　 。
40．（2025 达州）周末，小明陪同爸爸到“八台山”旅游，携带如图所示的“水气压计”向山顶攀登过程中，“水气压计”管内液面会 　 　 （选填“上升”、“下降”或“不变”）；小明的重力势能会 　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
41．（2024 威海）小明和爸爸在体验轮胎滑雪项目时，平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，小明的质量比爸爸小。当两人都刚滑到水平面时，小明的动能 　 　 爸爸的动能（下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦）；在水平减速带滑行时，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力分别为f1、f2，则f1　 　 f2。（两空均选填“小于”“等于”“大于”）
42．（2023 扬州）请补全下面知识结构图。
（1）　 　 ；
（2）　 　 ；
（3）　 　 。
43．（2023 菏泽）2023年5月20日，“深海勇士号”载人潜水器深入南海西北陆坡一号沉船处开展考古调查。载人潜水器某阶段匀速下潜过程中动能 　 　 ，机械能 　 　 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
44．（2025 扬州）如图是《天工开物》记载的我国古人画面的场景。水从高处流下来，　 　 能转化为 　 　 能，冲击水轮机带动石磨转动，石磨接触面粗糙，是为了增大 　 　 。
45．（2025 甘肃）油电混合动力汽车在减速制动时，可以将电动机作为发电机使用，从而将汽车的一部分机械能转化为 　 　 （选填“电能”或“内能”）储存起来，这种能量转化能够 　 　 （选填“提高”或“降低”）汽车在频繁制动过程中的能量损耗。
46．（2025 自贡）如图为初中体育均衡检测中握力计的工作原理简图，电源电压恒为3V，R的阻值大小与其连入电路的长度成正比，R0为保护电阻，弹簧电阻不计。握力F为零时，P在A端；握力F最大时，P在B端。P从A端滑至B端过程中，弹簧的弹性势能将 　 　 （选填“减小”“增大”或“不变”）。电路中电流表的变化范围是0.1﹣0.6A，R连入电路的阻值变化范围是 　 　 Ω。
47．（2025 新疆）我国正在研制的新一代具有全向隐身性能的战机已多次成功试飞。
（1）新一代战机在转弯飞行的过程中，战机受力 　 　 （选填“平衡”或“不平衡”）。加油机为战机加油时，两机保持相同速度匀速水平飞行，则重力势能减小的是 　 　 （选填“加油机”或“战机”），战机的机械能 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）新一代战机具有全向隐身性能是指战机对 　 　 （选填“肉眼”或“雷达”）隐身。战机自身携带的探测装置可以产生电磁波，电磁波是通过迅速变化的 　 　 （选填“电阻”或“电流”）产生的。若探测装置的电功率为110kW，某次试飞消耗的电能为55度，则该探测装置工作的时间为 　 　 min。
（3）图中一系列圆为该战机在高空匀速水平飞行的过程中，经过不同位置时产生的声波在某时刻所到达的位置，可判断该战机水平向 　 　 （选填“左”或“右”）飞行。已知圆A的半径为1100m，圆B的半径为500m，AB两圆圆心间的距离为1080m，则该战机的飞行速度为声速的 　 　 倍。
48．（2024 吉林）某架无人机重330N，在一次试飞中从高空竖直下降1000m，无人机所受重力做的功为 　 　 J，在此过程中无人机的重力势能将 　 　 。
49．（2024 徐州）听到信号出警时，消防员为了尽快从二楼下到一楼车库，抱着竖直的滑杆匀速滑下，认为消防员是运动的，是以 　 　 为参照物。如果消防员重700N，下滑过程中，受到的摩擦力为 　 　 N，重力势能 　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
四．实验探究题（共4小题）
50．（2023 郴州）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是 　 　 的（选填“相同”或“不同”）。
实验1 将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。
实验2 将小球从斜面中间自由滚下（图乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 　 　 （选填“短”、“长”或“相等”）。
由上述实验现象，我们可以得出结论：同一物体，　 　 ，动能越大。
实验3 将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA　 　 EB（选填“＞”、“＝”或“＜”）。当小球从
B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 　 　 。
A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止
51．（2023 广西）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如图所示。
（1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为 　 　 。
（2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越 　 　 。钢球的动能就越 　 　 。
（3）在水平面上，被撞出的木块由于受到 　 　 力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长，它将做 　 　 直线运动。
52．（2023 鞍山）小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下，观察小车在不同材料（毛巾、棉布、木板）的水平面上滑行的距离。
（1）同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度 　 　 。在下滑过程中，小车的 　 　 能转化为小车的动能；
（2）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 　 　 （选填“快”或“慢”）；
（3）在步骤（2）的基础上进一步推理：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 　 　 运动，说明物体的运动 　 　 （选填“需要”或“不需要”）力来维持；
（4）若水平面的材料相同，增加一个木块，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下，还可以探究小车的 　 　 （选填“动能与速度”或“动能与质量”）的关系。
53．（2023 威海）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。
（1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。整个过程涉及的能量转化情况为 　 　 ，铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 　 　 （选填“大”或“小”）。
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），则你能得出的结论是 　 　 。
（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：　 　 。
（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在 　 　 位置较为合理（选填“C”或“D”），你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件：　 　 。
五．解答题（共7小题）
54．（2025 越秀区三模）如图1为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零，A点是蹦床不发生形变时的位置。运动员到达B点时速度达到最大值，然后逐渐减慢，直至到达最低点C。若整个过程忽略空气阻力，则：
（1）运动员从O点运动到A点的过程中，他的 　 　 转化为 　 　 （以上两空均选填“动能”或“重力势能”）；
（2）运动员从B点运动到C点的过程中，他的动能 　 　 ，重力势能 　 　 ，机械能 　 　 ，蹦床的弹性势能 　 　 （以上均选填“增大”“减小”或“不变”）；
（3）以点代表运动员，请在图2中画出运动员在O点的受力示意图（虚线为运动员下落的方向）。
55．（2025 雁塔区模拟）图甲是柴油锤打桩机，它的主体是由汽缸和柱塞组成，其工作原理如图乙：过程1：当汽缸（也充当重锤）从一定高度静止开始下落到柱塞后，柱塞插入汽缸，开始压缩汽缸内空气，重锤下落到最底端时，汽缸内空气温度可高达800℃；过程2：紧接着，柱塞的喷油嘴喷出柴油并同时点燃，产生巨大的推力，同时把桩往下锤打，并把汽缸推向高处。过程1、2周而复始，实现不断把桩打入地下的功能。
（1）重锤下落过程中，重锤的重力势能 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”）；过程2相当于四冲程柴油机的 　 　 冲程。
（2）若过程2中燃气对柱塞的平均压强为2.6×106Pa，柱塞的横截面积为400cm2，则过程2中燃气对柱塞的平均作用力为多大？
（3）在一次作业中，打桩机把钢桩往地下打入4m，消耗柴油0.25kg，设钢桩在插入大地中的阻暖力大小不变，约为8.6×105N，忽略钢桩重力做的功。（柴油热值q＝4.3×107J/kg）
①若0.25kg的柴油完全燃烧，求它能产生的热量Q；
②求克服钢桩的阻力做的功（为有用功）W有；
③求这一次作业中，打桩机的效率。
56．（2023 扬州）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。
（1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变 　 　 。
（2）现在很多地方都用联合收割机收割麦子，某收割机的参数如表
割幅（m） 2.2/2.5
履带接地总面积（m2） 3.6
喂入量（kg/s） 3/4/4.5
功率（kW） 60
发动机效率 40%
油箱容积（L） 72
满油时整机质量（kg） 2880
①满油时收割机对水平地面的压强是 　 　 Pa。（g取10N/kg）
②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机是 　 　 （选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了 　 　 。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功 　 　 J，在此过程中消耗柴油 　 　 kg。（q柴油约为4×107J/kg）
（3）“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是 　 　 kg/s，出现这一结果，你认为作物的 　 　 会对喂入量产生影响。
57．（2024 广州）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
（1）篮球直径为24.6 　 　 （选填“mm”“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为 　 　 N；
（2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；
（3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 　 　 J，在乙位置时的动能为 　 　 J。
58．（2025 黄埔区二模）如图1所示，轻质弹簧（不计重力）一端固定在墙上，另一端固定在小球上，刚开始小球静止在光滑水平面上的O点，此时弹簧处于原长。现在把小球水平向右拉至L点后由静止释放，小球能够一直在A、B两点之间往返运动，其中OA＝OB，空气阻力忽略不计。根据信息回答：
（1）在图2方框内画出小球（用 表示）在A点的受力示意图；
（2）小球从A点运动到O点的过程中，弹簧的弹性势能　 　 ，小球的动能　 　 （两空均选填：“不变”、“变大”、“变小”“先变大后变小”、“先变小后变大”）；
（3）小球在A、B两点之间往返运动的过程中，小球的机械能是否守恒？为什么？　 　 。
59．（2025 南明区一模）如图甲所示是通过压缩空气储能的一种新型储能方式，其简化工作过程如图乙所示，利用低谷期电网富余的电能，通过压缩机将空气压缩成高温高压的气体储存到巨大的储气罐中，在用电高峰期时，释放储气罐中高温高压的空气推动发电机发电，补充电网电量，提升电网调节能力。
（1）压缩空气储能过程中的能量转化过程为：用电低谷时富余的电能→压缩机转子的机械能→压缩空气的 　 　 能→发电机转子的 　 　 能→用电高峰时释放的电能。
（2）若储气罐阀门的面积为1×10﹣3m2，当储气罐中压缩空气的气压为6×106Pa时，储气罐阀门所受压力是多少？
（3）请根据图乙中压缩空气储能的工作过程判断用电低谷时富余的电能E1和用高峰时释放的电能E2的大小关系，并说明理由。
（4）通过研究发现，用电高峰期时压缩的空气不一定能使发电机转动发电，请提出一种解决的措施，请从能量转化的角度说明理由。
60．（2025 崂山区模拟）一个物体在一个恒定的拉力F的作用下会做匀加速直线运动，从静止开始做匀加速直线运动的物体，经过一段时间t后，速度增大到v，在其他条件一定时，速度v与时间t的关系图象如下图，在时间t为10s时，探究速度v与拉力F、时间m的关系，得到表格中的数据，请回答下列问题：
拉力F/N 0.2 0.2 0.6
质量m/kg 1 2 3
速度v/m/s 2 1 2
（1）速度v与拉力F、质量m、时间t之间的关系的表达式为：v＝k　 　 ，其中k＝　 　 。
（2）运动的物体具有动能，动能用字母Ek表示，动能大小与物体的质量和物体的速度的关系可以用公式Ekmv2表示，一个质量为m的物体，在一个恒定的拉力F的作用下，在一定时间内增大的动能等于拉力在这段时间内对物体做的功。
请推导：一个质量为m的物体，在一个恒定的拉力F的作用下，从静止开始运动，当通过的路程为S时，所用的时间t
专题12 机械能及能量守恒定律
参考答案与试题解析
一．选择题（共31小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A D B D C C D D D A B
题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
答案 C B B B A A C A D C B
题号 23 24 25 26 27 28 29 30 31
答案 B A D C D D D C C
二．多选题（共3小题）
题号 32 33 34
答案 BC AB ACD
一．选择题（共31小题）
1．【考点】清洁能源与污染能源；质量的概念与特性；力与运动的关系；动能和重力势能的相互转化；能源及其分类．版权所有
【专题】机械能及其转化；能源的利用与发展；理解能力．
【解答】A、“嫦娥六号”月球探测器经过近月制动减速后进入环月轨道，因为质量不变，速度减小，所以动能减小，故A正确；
B、质量是物质的一种属性，不随位置的变化而变化，所以样品到达地球后质量不变，故B错误；
C、“嫦娥六号”近月制动减速，月球周围没有空气，是真空状态，所以不可能利用空气阻力减速，故C错误；
D、“嫦娥六号”利用的太阳能属于清洁能源，故D错误。
故选：A。
2．【考点】动能和重力势能的相互转化．版权所有
【专题】机械能及其转化；应用能力．
【解答】AB、小球由A点静止释放后，将在A、C两点之间来回摆动，不计空气阻力，小球在B点的速度最大，高度最小，在C点速度为零，高度最大，所以小球在C点时，重力势能最大，动能最小；小球在B点时，动能最大，重力势能最小，故AB错误；
CD、小球从A点运动到C点的过程中，质量不变，高度先减小后增大，故重力势能先减小后增大；小球从A点运动到B点的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，故动增大，重力势能减小，故C错误、D正确。
故选：D。
3．【考点】机械能的概念；动能大小与速度的关系；重力势能大小与高度的关系．版权所有
【专题】机械能及其转化；分析、综合能力．
【解答】
飞船加速升空时，质量不变，速度增大，所以动能增加；高度升高，所以重力势能增加。机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能增加，故B正确。
故选：B。
4．【考点】半导体的特点；动能和重力势能的相互转化；红外线；能量的转化与转移．版权所有
【专题】应用题；光的传播和反射、平面镜成像；粒子与宇宙、材料世界；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、测温仪远距测温时，是通过接收人体辐射的红外线实现的，故A错误；
B、巡逻车匀速行驶喷洒消毒液过程中，速度不变，但是由于质量变小，消毒车的动能减小，故B错误；
C、机器人巡逻进行广播宣传，说明声音的传播需要介质，故C错误；
D、巡逻车上的LED指示灯由半导体材料制成，故D正确。
故选：D。
5．【考点】机械能的概念；根据运动状态件判断物体的受力情况；力与运动的关系；重力势能大小与高度的关系．版权所有
【专题】运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、救生艇静止时，无论是在水平甲板上还是在倾斜的轨道上，都受到重力和支持力的作用。在水平甲板上，重力与支持力平衡；在倾斜轨道上，重力、支持力和轨道对救生艇的静摩擦力三力平衡，故A错误。
B、下滑过程中，由于轨道存在摩擦力，以及空气阻力等因素，一部分机械能会转化为内能，导致机械能减小，故B错误。
C、救生艇下滑过程中，高度h不断降低，质量m不变，重力加速度g不变，所以重力势能减小，故C正确。
D、离开轨道后，救生艇在水平方向上不受力，将保持原来的水平速度做匀速直线运动；在竖直方向上，受到重力作用，做自由落体运动。因此，救生艇离开轨道后做抛物线运动，而不是沿轨道方向做匀速直线运动，故D错误。
故选：C。
6．【考点】机械效率的概念；减小有害摩擦的方法；动能和重力势能的相互转化；定滑轮不省力．版权所有
【专题】机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、顶部的定滑轮不省力，也不省距离，故A错误；
B、由于摩擦力的存在，机械效率不可达到100%，故B错误；
C、该装置主要是利用重力势能转化为动能，故C正确；
D、给车轮轴承加润滑油可以减小摩擦力，故D错误。
故选：C。
7．【考点】重力势能大小与高度的关系．版权所有
【专题】机械能及其转化；应用能力．
【解答】由图可知，D点的位置最高，由重力势能大小的影响因素可知，不考虑重力变化，队伍在D点的重力势能最大，故ABC不符合题意、D符合题意。
故选：D。
8．【考点】机械能的概念；重力的概念；平衡状态的判断．版权所有
【专题】运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、除冰环在下滑过程中，除受重力作用外，还受到斜拉索的摩擦力，故A错误；
B、除冰环在下滑过程中，重力势能转化为动能，动能增大，速度会增大，故B错误；
C、除冰环在下滑过程中，速度会增大，运动状态在改变，不是一直处于平衡状态，故C错误；
D、除冰环在下滑过程中，要克服摩擦力做功，因此除冰环的机械能不断减小，故D正确。
故选：D。
9．【考点】太阳能的利用；电磁波的传播；运动和静止的相对性；动能和重力势能的相互转化．版权所有
【专题】错解分析题；信息的传递；运动和力；机械能及其转化；理解能力．
【解答】
A、点火后，在加速上升的过程中，卫星质量不变，但是高度增加，速度增大，重力势能和动能都增大，所以卫星的动能没有转化为重力势能，故A错误；
B、卫星与火箭脱离之前，卫星与火箭的速度相同，没有发生位置变化，以火箭为参照物，卫星是静止的，故B错误；
C、太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能，故C错误；
D、人造卫星依靠电磁波来实现星地实时数据传输，故D正确。
故选：D。
10．【考点】电磁波的传播；运动和静止的相对性；力与运动的关系；重力势能大小与高度的关系．版权所有
【专题】信息的传递；运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、卫星通信利用电磁波来传递信息的，即《东方红》乐曲通过电磁波传到地面上，故A正确；
B、东方红一号沿椭圆形轨道绕地球运行，以地球为参照物，它的位置在不断变化，即东方红一号是运动的，故B错误；
C、一切物体在任何情况下都有惯性，东方红一号在运行过程中仍具有惯性，故C错误；
D、相比于近地点，东方红一号在远地点时，质量不变，高度最高，重力势能最大，故D错误。
故选：A。
11．【考点】惯性的普遍性；平衡状态的判断；力与运动的关系；物体运动状态变化的判断．版权所有
【专题】机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、物理王同学离开蹦床后受到重力和阻力的作用，没有竖直向上的弹力，故A错误；
B、物理王同学离开蹦床后受到的力不平衡，运动状态一直改变，故B正确；
C、物理王同学达到最高点时，受到重力的作用，不平衡，故C错误；
D、任何物体任何情况下都具有惯性，物理王同学到达最高点时具有惯性，故D错误。
故选：B。
12．【考点】动能和重力势能的相互转化．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】不计空气阻力，投掷后的实心球在上升过程中，质量不变，速度越来越慢，所以动能越来越小；高度在逐渐的增大，质量不变，所以重力势能增大。
故选：C。
13．【考点】一次能源与二次能源；能量的转化与转移；能量转移转化的方向性；能源及其分类．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；能源的利用与发展；应用能力．
【解答】A、水力发电是将水蕴含的机械能最终转化为电能，故A错误；
B、水能可以从自然界中直接获得是一次能源，电能是由其他能源转化来的，属于二次能源，故B正确；
C、修拦河大坝是为了提高上游水位，水的质量不变，高度增大，重力势能增大，利用大坝提高水位的目的是储蓄更多重力势能，故C错误；
D、机械能和电能可以相互转化，但能量转化是具有方向性的，故D错误。
故选：B。
14．【考点】能量的转化与转移；惯性的概念；惯性与力的区别；动能和重力势能的相互转化．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、飞机加速升空的过程中，速度增大，因此动能增大，故A错误；
B、飞机燃料在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为燃气的内能，故B正确；
C、飞机减速下降的过程中高度降低，因此重力势能减小，故C错误；
D、飞机降落后能在跑道上继续滑行，是因为飞机具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故D错误。
故选：B。
15．【考点】动能和重力势能的相互转化；机械能的概念．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】运动员从最高点加速下落的过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大；质量不变，高度减小，重力势能减小，是重力势能转化为动能；由于受空气阻力作用，运动员的机械能变小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
16．【考点】太阳能的利用；力的相互性；物体运动状态变化的判断；能量的转化与转移；太阳能的转化．版权所有
【专题】应用题；运动和力；机械能及其转化；能源的利用与发展；应用能力．
【解答】A、火箭向下喷气获得向上的推力，说明力的作用是相互的，故A正确；
B、加速上升时，燃料的化学能先转化为内能，再主要转化为火箭的动能和重力势能，故B错误；
C、飞船变换角度入轨时，它的方向发生了改变，所以运动状态改变，故C错误；
D、太阳能帆板展开是增大光照面积，使更多的太阳能转化成电能，不是为了保持飞船的平衡，故D错误。
故选：A。
17．【考点】重力势能大小与高度的关系；牛顿第一定律的应用；平衡力的判断；力与运动的关系；动能大小与速度的关系．版权所有
【专题】运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、乒乓球被击中后会向前运动，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态，故A正确；
B、乒乓球对球拍的作用力和球拍对球的作用力，作用在不同物体上，不是一对平衡力，故B错误；
C、乒乓球从最高点下落的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度降低，重力势能减小，故C错误；
D、乒乓球被击出后，若所受的力全部消失，它将做匀速直线运动，故D错误。
故选：A。
18．【考点】机械能的概念；动能和重力势能的相互转化．版权所有
【专题】机械能及其转化；分析、综合能力．
【解答】无人机在竖直向上匀速运动的过程中，速度和质量不变，动能不变，高度升高，重力势能增大，故机械能变大，故C正确，ABD错误。
故选：C。
19．【考点】探究影响物体动能大小的因素；探究影响物体动能大小的因素﹣动能与速度的关系；探究影响物体动能大小的因素﹣动能与质量的关系；探究影响物体动能大小的因素﹣动能大小的现象表现；动能和重力势能的相互转化．版权所有
【专题】机械能及其转化；实验基本能力．
【解答】
A、实验利用转换思想，将小车的动能转换为小车碰撞木块后移动的距离，从而反映出小车动能的大小，故A选项正确。
B、甲、乙两图小车质量相同，下落高度不同，因此到达水平面时速度不同，此时研究的是“小车动能与速度的关系”，故B选项错误。
C、乙、丙两图小车下落高度相同即到达水平面时速度相同，小车质量不同，此时研究的是“小车动能与质量的关系”，故C选项错误。
D、小车从斜面下滑的过程中，要克服摩擦力做功，则小车的机械能会减小，故D选项错误。
故选：A。
20．【考点】热机的效率公式与计算；动能和重力势能的相互转化；内能的概念；热值的简单计算．版权所有
【专题】应用题；分子热运动、内能；比热容、热机、热值；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、热值是燃料本身的一种特性，热值由燃料本身决定，与燃料否充分燃烧无关，故A错误；
B、火箭发动机工作过程中，会有热量的损失、克服机械摩擦消耗部分能量，燃料不可能完全燃烧等因素的存在，所以热机效率不会达到100%，故B错误；
C、一切物体在任何情况下都有内能，所以液氢燃料温度低至﹣253℃时也有内能，故C错误；
D、火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的质量不变，高度增大，所以重力势能越来越大，故D正确。
故选：D。
21．【考点】动能大小与速度的关系；重力势能大小与高度的关系．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】智能机器狗驮着货物匀速上山的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大，故ABD错误，C正确。
故选：C。
22．【考点】动能大小与速度的关系；重力势能大小与高度的关系．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】当卫星从近地点向远地点运行时，机械能守恒；卫星的质量不变，高度增大，重力势能逐渐增大，机械能不变，则动能减小，速度减小，动能转化为重力势能。
故选：B。
23．【考点】太阳能的转化；电磁波的传播；质量的概念与特性；动能的影响因素．版权所有
【专题】应用题；信息的传递；质量及其测量；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A．“天问二号”发射时加速上升，速度变大，质量不变，其动能变大，故A错误；
B．真空不能传声，“天问二号”利用电磁波与地球传输信息，故B正确；
C．太阳能电池板就是将太阳能转化为电能的装置，这种电能再以化学能的形式储存在电池中，但转化效率不可能是百分之百，故C错误；
D．质量是物体的一种属性，不随位置的变化则变化，到达地球后，样品质量不变，故D错误。
故选：B。
24．【考点】燃料热值的概念；运动和静止的相对性；力可以改变物体的运动状态；动能大小与速度的关系；重力势能大小与高度的关系．版权所有
【专题】比热容、热机、热值；运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、力可以改变物体的运动状态，火箭加速升空过程中，受到发动机推力等力的作用，速度不断增大，运动状态发生改变，故A正确。
B、火箭加速升空过程中，卫星相对于火箭的位置没有发生变化，是静止的，故B错误。
C、火箭以氢为燃料，是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，转化为更多的机械能，故C错误。
D、火箭加速升空过程中，卫星的质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选：A。
25．【考点】机械能的概念；比较动能的大小．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】
AB、小球从C点运动到F点的过程，由于物体与地面发生碰撞，且上升的高度E点低于B点，机械能有损失，小球在C点的机械能大于在F点的机械能；
由图知C、F两处等高，小球的重力势能相同，所以小球在C点动能大于F点的动能，故A、B错误；
C、小球从E点到F点过程中，不计空气阻力，重力势能转化为动能，机械能守恒，故C错误；
D、小球在E点时，在水平方向有一定的速度，动能不为零，故D正确。
故选：D。
26．【考点】运用惯性判断物体的运动；重力势能大小与高度的关系；分子的热运动；半导体的特点．版权所有
【专题】电压和电阻；运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、球拍面上的橡胶是绝缘体，不是导体，故A错误。
B、乒乓球从桌上弹起上升过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大，故B错误。
C、新球拍有橡胶味，是因为橡胶分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，使人能闻到橡胶味，故C正确。
D、乒乓球被击出后继续运动是因为乒乓球具有惯性，而不能说受到惯性的作用，惯性是物体的一种属性，不是力，故D错误。
故选：C。
27．【考点】重力势能大小与高度的关系；动能大小与速度的关系．版权所有
【专题】定量思想；机械能及其转化；分析、综合能力．
【解答】A、由题可知，银河系中心附近可能存在超大质量的黑洞，黑洞对S2恒星的吸引力大，在引力的作用下S2恒星会加速向黑洞靠近，所以黑洞可能位于椭圆轨道内部的Q点，而不是P点，故A错误；
B、若S2恒星在运动过程中所受合力为零，根据牛顿第一定律可知，S2恒星将做匀速直线运动，而S2恒星的运动轨迹是一个椭圆，故B错误；
CD、由图可知，S2恒星沿椭圆轨道绕黑洞运行的过程中机械能守恒，它从远地点向近地点运行的过程中，质量不变而高度降低，它的重力势能减小，由机械能守恒定律可知，它的动能增加，故C错误，D正确。
故选：D。
28．【考点】重力势能大小与高度的关系；动能大小与速度的关系．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】运载火箭在点火升空的过程中，做加速运动，质量不变，速度变大，则动能增大；同时高度变大，其重力势能变大，故D正确。
故选：D。
29．【考点】动能和重力势能的相互转化；物体运动状态变化的判断；惯性的概念；惯性与力的区别；增大压强．版权所有
【专题】定性思想；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁谵”匀速转动的过程中，运动方向在不断地变化，其运动状态在不断地变化，故A错误；
B、图乙“湿田击稻”中，用力甩稻杆，稻粒由于惯性仍保持静止，又由于重力落入木桶中，故B错误；
C、图丙“北耕兼种”中，耧下端的“峨尖”是通过减小受力面积来增大压强的，故C错误；
D、图丁“长流漂米”中，水水由高处流下，水的质量不变，速度增大，高度减小，故重力势能减小，动能增加，所以是将重力势能转化为动能，故D正确。
故选：D。
30．【考点】机械能的概念；减小压强；连通器的应用；流体压强与流速的关系．版权所有
【专题】机械能及其转化；应用能力．
【解答】三峡船闸轮船通行时利用了连通器的特点，故①正确；
在压力相同时，受力面积越大，压强越小，月球车车轮宽大可减小对月球表面的压强，故②正确；
神舟飞船返回舱在地面附近减速下降过程中动能和重力智能均变小，故机械能变小，故③错误；
机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系，故④正确。
故选：C。
31．【考点】动能和重力势能的相互转化；压力的大小．版权所有
【专题】运动和力；机械能及其转化；理解能力．
【解答】A、B、在离地前的起跳过程中，地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，故A、B错误；
C、离地后上升过程，动能转化为重力势能，故C正确；
D、在落地前的下降过程中，人的动能增加，重力势能减小，故D错误；
故选：C。
二．多选题（共3小题）
32．【考点】发电机的原理；重力势能大小与高度的关系；能量的转化与转移．版权所有
【专题】机械能及其转化；分析、综合能力．
【解答】AB、抽水蓄能时，水从下水库被抽到上水库，高度升高，质量不变，重力势能增大，没有转化为电能，而上水库放水时，流下的水的高度减小，故重力势能减小，故A错误，B正确；
CD、放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的，将水的部分机械能转化为电能，因而流出的水还有动能，同时有摩擦、发电机发热将机械能转化为内能，不可能水的机械能全部转化为了电能，故C正确，D错误。
故选：BC。
33．【考点】动能和重力势能的相互转化；机械能的概念．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、运动员在C点时，高度最低，不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，即动能最大、重力势能最小，故A正确；
B、不计空气阻力，运动员从A点运动到C点的过程中，只受重力作用，机械能守恒，故B正确；
C、运动员从A点运动到B点的过程中，高度增大，重力势能增加，动能减小，故C错误；
D、运动员从B点运动到C点的过程中，高度逐渐降低，重力势能减小，动能增加，故D错误。
故选：AB。
34．【考点】动能和重力势能的相互转化；光的色散及其现象；分子的热运动．版权所有
【专题】应用题；声现象；光的折射、光的色散；分子热运动、内能；机械能及其转化；应用能力．
【解答】A、“忽然一夜清香发，散作乾坤万里春”——分子的无规则热运动，故A正确；
B、“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”——固体、液体、气体都能传播声音，故B错误；
C、“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”——阳光发生的色散现象，故C正确；
D、“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”——动能和重力势能转化，故D正确。
故选：ACD。
三．填空题（共15小题）
35．【考点】动能和弹性势能的相互转化．版权所有
【专题】机械能及其转化．
【解答】球拍在恢复原状的过程中，球拍由凹陷变扁平，弹性势能减小；与此同时将球向外推，球开始改变运动方向并加速，动能变大。
故答案为：动能
36．【考点】能量的转化与转移；核能及其原理．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；能源的利用与发展；应用能力．
【解答】2023年4月12日，中国“人造太阳”可控核聚变装置成功运行403秒，该装置是为了开发利用核能；电动汽车越来越普及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将机械能转化为电能，再将电能转化为化学能储存在蓄电池里。
故答案为：核；机械；化学。
37．【考点】运动和静止的相对性；动能和重力势能的相互转化．版权所有
【专题】运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】（1）当游客滑下时，质量不变，高度变小，重力势能变小；
（2）当游客下滑时，地面与游客之间有位置的变化，以游客为参照物，地面是运动的。
故答案为：变小；运动。
38．【考点】重力势能大小与高度的关系；减小有害摩擦的方法．版权所有
【专题】应用题；重力、弹力、摩擦力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】最新研发的人形机器人，关节处有液态润滑剂形成的润滑膜，减小了接触面的粗糙程度，在压力一定时，可减小摩擦力，使其动作更灵活；
山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中，这筐橙子的质量不变，高度变小，所以其重力势能减小。
故答案为：摩擦力；减小。
39．【考点】能量转移转化的方向性；能量守恒定律．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能，说明能量的转化具有方向性，根据能量守恒定律，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
故答案为：方向；不变。
40．【考点】重力势能大小与高度的关系；大气压强与高度的关系．版权所有
【专题】应用题；气体的压强、流体压强与流速的关系；机械能及其转化；应用能力．
【解答】大气压随高度的增加而减小，携带如图所示的“水气压计”向山顶攀登过程中，因为外界气压减小，所以，“水气压计”管内液面在瓶内较大气压的作用下会上升；
小明携带如图所示的“水气压计”向山顶攀登过程中，小明的质量不变，高度变大，所以重力势能会增大。
故答案为：上升；增大。
41．【考点】比较动能的大小；影响摩擦力大小的因素．版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】（1）下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦，小明和爸爸平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下，当两人都刚滑到水平面时，速度相同，小明的质量比爸爸小，所以小明的动能小于爸爸的动能；
（2）在水平减速带滑行时，接触面的粗糙程度相同，小明的质量比爸爸小，对地面的压力小，小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力f1小于f2。
故答案为：小于；小于。
42．【考点】做功改变物体的内能；动能和重力势能的相互转化；热传递改变物体的内能．版权所有
【专题】应用题；分子热运动、内能；机械能及其转化；应用能力．
【解答】（1）热传递的实质是内能的转移；
（2）做功的实质是能量之间的相互转化；
（3）动能与势能之间的相互转化包括动能和重力势能之间的转化，以及动能和弹性势能之间的转化。
故答案为：（1）转移；（2）做功；（3）弹性势能。
43．【考点】动能和重力势能的相互转化；机械能的概念．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】载人潜水器某阶段匀速下潜过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，和海底的相对高度减小，重力势能减小；机械能减小。
故答案为：不变；减小。
44．【考点】重力势能大小与高度的关系；增大有益摩擦的方法．版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】高处的水具有重力势能，流下时高度降低，速度增大，重力势能转化为动能。石磨接触面粗糙是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力。摩擦力越大，谷物在石磨间的研磨效果越好，避免打滑。
故答案为：重力势；动；摩擦力。
45．【考点】机械能与其他形式的能之间的转化．版权所有
【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】油电混合动力汽车在减速制动时，电动机作为发电机使用，汽车的动能一部分克服摩擦转化为内能，另一部分通过发电机转化为电能，可以减小能量的损耗，节约能源。
故答案为：电能；降低。
46．【考点】欧姆定律求范围值；弹性势能的影响因素．版权所有
【专题】欧姆定律；机械能及其转化；应用能力．
【解答】弹簧的弹性势能与弹幕的形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大。当P从A端滑至B端过程中，弹簧被压缩，形变程度增大，其弹性势能增大；
由图可知，滑动变阻器R与R0串联，电流表测电路中的电流。
当电路中的电流最大为I大＝0.6A时，R接入电路的电阻最小为0Ω，
此时R0的阻值：R05Ω；
当电路中的电流最小为I小＝0.1A时，R接入电路的电阻最大，
此时电路的总电阻：R总30Ω，
根据串联电路的电阻规律可得，R接入电路的最大阻值：R＝R总﹣R0＝30Ω﹣5Ω＝25Ω。
故答案为：增大；0～25。
47．【考点】电功率P＝W/t的简单计算；电磁波的产生；声速问题；平衡状态的判断；重力势能大小与质量的关系；机械能的概念．版权所有
【专题】电能和电功率；磁现象、电生磁；重力、弹力、摩擦力；机械能及其转化．
【解答】（1）当战机在转弯飞行时，受到外力不平衡力的左右，加油机为战机加油时，两机保持相同速度匀速水平飞行，此时两机离地面的高度不变，加油机给战机加油后，加油机质量减小，则重力势能减小，战机质量增大，速度不变，动能和重力势能增大，故战机的机械能增大；
（2）新一代战机具有全向隐身性能是指战机对雷达的隐身；战斗机能够接收雷达发射的电磁波，避免被雷达捕获；
变化的电流能产生变化的磁场，电磁波是通过迅速变化的电流产生的；
探测装置工作时间t0.5h＝30min；
（3）声音的传播需要时间，时间越长传播的距离越远，从图可知战机在A、B位置产生的声音，在某一时刻时，在A点产生的声音传播的半径大与在B位置产生的声音的传播半径，故声音在A处产生的早，所以飞机向左飞行；
战机在A点产生的声音与飞机飞行同步传播，当战机到达B，战机的飞行距离s战机＝1080m，战机飞到B点产生的声音开始传播，当传播半径为500m时，声音在A点时的传播半径为1100m，所以战机从A点飞行到B点这段时间内，声音传播的距离为s声音＝1100m﹣500m＝600m，由距离s＝vt可知；相同的时间内，速度的比等于距离的比，故v战机：v声音＝s战机：s声音＝1080m：600m＝1.8。
故答案为：（1）不平衡；加油机；增大；（2）雷达；电流；30；（3）左；1.8。
48．【考点】功的简单计算；重力势能大小与高度的关系．版权所有
【专题】应用题；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力．
【解答】某架无人机重330N，在一次试飞中从高空竖直下降1000m，无人机所受重力做的功为：
W＝Gh＝330N×1000m＝3.3×105J；
在此过程中无人机质量不变，高度降低，因此无人机的重力势能将减小。
故答案为：3.3×105；减小。
49．【考点】重力势能大小与高度的关系；参照物的选择；摩擦力的大小．版权所有
【专题】应用题；运动和力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】消防员为了尽快从二楼下到一楼车库，抱着竖直的滑杆匀速滑下，认为消防员是运动的，是以地面为参照物。如果消防员重700N，因做匀速直线运动，故下滑过程中，受到的摩擦力大小等于人的重力，为700N；因高度变小，故重力势能变小。
故答案为：地面；700；变小。
四．实验探究题（共4小题）
50．【考点】探究影响物体动能大小的因素﹣动能与速度的关系；探究影响物体动能大小的因素．版权所有
【专题】实验题；机械能及其转化；应用能力．
【解答】由甲、乙两图可知，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是不同的，
小球滚下的高度越高，小球到达水平面的速度越大；
观察到木块在实验2被撞出的距离比实验1的距离短，从实验结果可得物体质量相同时，速度越大，动能越大；
将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，实验过程不存在能的损耗，则EA＝EB；
当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将做匀速直线运动，故选A。
故答案为：不同；短；速度越大；＝；A。
51．【考点】探究影响物体动能大小的因素．版权所有
【专题】实验题；机械能及其转化；分析、综合能力．
【解答】（1）钢球从斜槽中滚下的过程中，高度降低、速度增大，所以重力势能转化成动能；
（2）钢球质量越大，木块被撞得越远，表明钢球对木块做的功越多，钢球的动能就越大；
（3）木块最终会停下来是因为受到阻力的作用；
如果水平面是绝对光滑且足够长的，没有阻力作用，木块被撞击后将做匀速直线运动。
故答案为：（1）动能；（2）多；大；（3）摩擦；匀速。
52．【考点】小车从同一高度滑下的原因；探究阻力对物体运动的影响．版权所有
【专题】实验题；运动和力；机械能及其转化；实验基本能力．
【解答】（1）根据控制变量法，同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度相同。在下滑过程中，小车的高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为小车的动能；
（2）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；
（3）在步骤（2）的基础上进一步推理：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，小车的速度不会变小，它将做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持；
（4）小车的质量不变，若水平面的材料相同，增加一个木块，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下，小车下滑到水平面的速度不同，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小车达水平面时动能的大小，故还可以探究小车的动能与速度的关系。
故答案为：（1）相同；重力势；（2）慢；（3）匀速直线；不需要；（4）动能与速度。
53．【考点】探究影响物体弹性势能大小的因素．版权所有
【专题】机械能及其转化；实验基本能力．
【解答】（1）小球下滑，重力势能转化为动能，压缩弹簧，动能转化为弹性势能；整个过程涉及的能量转化情况为：重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小；
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2（l1＞l2），结合（1）的分析上可得出的结论是：质量相同，高度越低，重力势能越小；
（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，设计思路为：质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度；
（4）D位置与上游的高度差较大，所以应该安装在D位置；水资源丰富（或水量大）和地势高度差大，重力势能就大，转化为的动能就越大；
故答案为：（1）重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能；小；（2）质量相同，高度越低，重力势能越小；（3）质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度；
（4）D：水资源丰富（或水量大）和地势高度差大。
五．解答题（共7小题）
54．【考点】动能大小与速度的关系；重力势能大小与高度的关系；弹性势能的影响因素；机械能的概念；动能和重力势能的相互转化；画力的示意图．版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力；机械能及其转化；应用能力．
【解答】整个过程忽略空气阻力。
（1）从O点下落到A点的过程中，运动员自由下落，高度减小，速度增大，其重力势能转化为动能；
（2）运动员到达B点时速度达到最大值，然后逐渐减慢，直至到达最低点C，从B点运动到C点的过程中，运动员的质量不变，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小，机械能为动能和势能的和，机械能减小；
运动员从B点运动到C点的过程中，运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能，蹦床的弹性势能增大；
（3）运动员在O点时只受重力作用，重力的方向是竖直向下的，如图所示：
故答案为：（1）重力势能；动能；（2）减小；减小；减小；增大；（3）见解答。
55．【考点】热机的效率公式与计算；根据F＝ps求压力大小；功的简单计算；功率的计算；重力势能大小与高度的关系；四冲程的能量转化；固体和液体的热值计算．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力．
【解答】（1）重锤下落过程中，质量不变，高度降低，重锤的重力势能“减小；过程2中，柴油燃烧放出的内能转化为桩和汽缸的机械能，相当于四冲程柴油机的做功冲程；
（2）根据p可知，燃气对柱塞的平均作用力为：
F＝pS＝2.6×106Pa×400×10﹣4m2＝1.04×105N；
（3）①柴油完全燃烧放出的热量为：
Q＝mq＝0.25kg×4.3×107J/kg＝1.075×107J；
②克服钢桩的阻力做的功为：
W有＝fs＝8.6×105N×4m＝3.44×106N；
③打桩机的效率为：
η100%100%＝32%。
答：（1）减小；做功；
（2）燃气对柱塞的平均作用力为1.04×105N；
（3）①若0.25kg的柴油完全燃烧，它能产生的热量为；
②克服钢桩的阻力做的功为3.44×106N；
③这一次作业中，打桩机的效率为32%。
56．【考点】热机的效率公式与计算；运动和静止的相对性；压强的公式的应用；功的简单计算；功率的计算；功、功率的图像问题；重力势能大小与质量的关系；热值的简单计算．版权所有
【专题】应用题；比热容、热机、热值；压强、液体的压强；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力；分析、综合能力；科学探究能力．
【解答】（1）如图1所示把打麦工具高高举起，它的重力势能变大；
（2）①满油时收割机的重力为：G＝mg＝2880kg×10N/kg＝2.88×104N，
收割机对水平地面的压强为：p8000Pa；
②如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机位置没有变化，所以是静止的；
根据P知，收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了增大牵引力；
收割一块地的麦子，耗时0.5h，根据P得，该收割机做功为：W＝Pt＝60×103W×0.5×3600s＝1.08×108J，发动机的效率为η＝40%，根据效率公式得，Q2.7×108J
根据Q＝qm得，在此过程中消耗柴油为：m柴油6.75kg；
（3）由图3知，当作业速度为4km/h时，喂入量是2.4kg/s，出现这一结果，作物的割幅会对喂入量产生影响。
故答案为：（1）大；（2）①8000；②静止；增大牵引力；1.08×108；6.75；（3）割幅。
57．【考点】机械能的概念；画力的示意图；重力的计算．版权所有
【专题】机械能及其转化；理解能力．
【解答】（1）比较刻度尺上，24.6mm、24.6cm、24.6dm的长度，明显能看出，篮球的直径为24.6cm；
该篮球受到的重力G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N；
（2）忽略空气的作用力，图中乙位置篮球只受重力，其方向竖直向下，大小为6N，作用点在重心，受力示意图如图所示：
（3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，机械能由13J变为12J，篮球与地面碰撞过程损失的机械能为1J；在乙位置时机械能为12J，其中重力势能10J，所以在乙位置时的动能为2J。
故答案为：（1）cm；6；（2）如图所示；（3）1；2。
58．【考点】机械能的守恒；画力的示意图；动能大小与速度的关系；弹性势能的影响因素．版权所有
【专题】机械能及其转化；分析、综合能力．
【解答】（1）小球在A点受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力，水平向右的弹力，受力示意图如下：
（2）小球从A点运动到O点的过程中，弹簧的弹性势能逐渐变小，小球水平方向受到向右的弹力，故速度变大，动能变大；
（3）小球能够一直在A、B两点之间往返运动，且OA＝OB，空气阻力忽略不计，说明水平方向没有阻力，小球在A、B两点之间往返运动的过程中只有动能与势能的相互转化，故机械能守恒。
故答案为：（1）见解析；（2）变小；变大；（3）守恒，小球在A、B两点之间往返运动的过程中只有动能与势能的相互转化，故机械能守恒。
59．【考点】能量的转化与转移；能量的利用效率；根据F＝ps求压力大小．版权所有
【专题】压强、液体的压强；机械能及其转化；获取知识解决问题能力．
【解答】（1）用电低谷时，电能驱动压缩机，将电能转化为压缩机转子的机械能，压缩机对空气做功，将机械能转化为压缩空气的内能；用电高峰时，压缩空气推动发电机转子转动，将内能转化为发电机转子的机械能，再由发电机将机械能转化为电能。
（2）储气罐阀门所受压力为：F＝pS＝6×106Pa×1×10 3m2＝6000N。
（3）用电低谷时富余的电能E1大于用高峰时释放的电能E2。理由：在压缩空气储能过程中，压缩机压缩空气时，会有一部分能量以热能等形式散失到空气中，同时发电机发电过程中也存在能量损耗，根据能量守恒定律，输入的电能不可能全部转化为输出的电能，所以E 1＞E 2。
（4）措施：可在压缩空气释放驱动发电机前，利用储热装置储存的压缩热对压缩空气进行加热。理由：压缩空气加热后温度升高，内能增大，根据理想气体状态方程，其压强也会增大，这样压缩空气在膨胀过程中能做更多的功，从而有更多的能量转化为发电机转子的机械能，提高发电效率，确保压缩空气能使发电机转动发电，充分利用储存的能量。
故答案为：（1）内；机械；（2）储气罐阀门所受压力是6000N；（3）E1＞E2；（4）见解析。
60．【考点】功的简单计算；动能大小与速度的关系．版权所有
【专题】功、功率、机械效率；机械能及其转化．
【解答】（1）匀加速运动中，由图象知速度跟时间成正比，可以判断v＝kt；由表中数据知，在时间t＝10s时，v10s；综合图象关系和数据关系vt，k。
故答案为：t；。
（2）推导：一个质量为m的物体，在一个恒定的拉力F的作用下，从静止开始运动，当通过的路程为s时，拉力做功：W＝Fs﹣﹣①
匀加速运动，由F＝ma得，a，从静止开始运动，末速度为：v＝att
从静止开始运动，动能增加量：ΔEkmv2m（t）2﹣﹣②
因为在一定时间内增大的动能等于拉力在这段时间内对物体做的功
由①②得，Fsm（t）2
解得，t
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑