《2025年5年中考3年模拟九年级物理下册教科版》

8.(2023辽宁本溪期中,17,)如图,这是班里的“智多星”小明同学制作的一款由形状记忆合金、5根轻杆、转轮、转轴、热水设计而成的装置,他设想轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动;离开热水,叶片形状迅速恢复,由此转轮便可以永不停息地自主转动下去。你认为这个设想________(选填“能”或“不能”)实现,判断的依据是________定律。
　　　　　　　　　　

答案： 答案 不能 能量守恒
解析 由于能量的转化或转移具有方向性，如果不给它提供热水，消耗部分内能后（或者热水变成了冷水），它也就不转了，因此这个设想违背了能量守恒定律。

9.新中考.分析论证(2024山东济南二模,18,)小刚做了如图所示的实验:取四个大小不同的碗，让一钢球从碗口左端由静止滚下,自由滚动至碗口的右端,该实验简单模拟了著名物理学家________的理想实验过程;实验中发现,碗越小、碗的内壁越光滑,钢球就越接近碗口的另一端,从能量的角度考虑,这在一定程度上也体现了________定律。(P9203003)
　　　

答案： 答案 伽利略 能量守恒
解析 实验模拟了伽利略的实验，推导出如果一切接触面都是光滑的，一个钢球从斜面的某一高度静止滚下，由于只受重力，没有阻力产生能量损耗，那么它必定到达另一斜面的同一高度，如果把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况；实验发现，碗越小、碗的内壁越光滑，钢球就越接近碗口的另一端，钢球最终的能量越接近刚释放时的能量，从能量的角度考虑，这在一定程度上也体现了能量守恒定律。

10.空气能热水器,又称“热泵”,其工作原理如图所示,工作过程中液态媒质在蒸发器里迅速变成气态,然后经过压缩机被压缩成高温高压的气体,最后在冷凝器中重新变成液态,达到给水箱中的水加热的目的。“能效比”是衡量热泵性能的重要指标,它是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。如表为某种型号空气能热水器的部分参数,该热水器在正常工作时,进水温度为20℃,出水温度为50℃,每小时可出热水100L。[c水=4.2×10³J/(kg·℃)]
　　　　　　　　　　　　　　(P9203001)
　　
　　　　　
(1)热泵工作后,水箱中的水温度升高,这是通过________(选填“做功”或“热传递”)的方式增加水的内能;
(2)热泵在正常工作时,会使周围的空气温度________(选填“升高”或“降低”),正常工作1小时,热泵消耗的电能为________J;
(3)该热泵正常工作1小时,水吸收的热量为________J,能效比为________;
(4)热泵在正常工作过程中,水吸收的热量大于热泵消耗的电能,这个过程是否违背能量守恒定律:________(选填“是”或“否”)。

答案： 答案 （1）热传递 （2）降低 3.6×10⁶ （3）1.26×10⁷ 3.5 （4）否
解析 （1）热传递的实质是能量的转移，做功的实质是能量的转化，所以水箱中的水温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能；（2）热泵工作时，根据题意可知，会使空气内能减少，温度降低；热泵正常工作1 h消耗的电能W = Pt = 1 000 W×1×3 600 s = 3.6×10⁶ J；（3）水吸收的热量Q吸 = c水mΔt = 4.2×10³ J/(kg·℃)×1.0×10³ kg/m³×0.1 m³×(50 ℃ - 20 ℃) = 1.26×10⁷ J，热水器的能效比为Q吸/W = 1.26×10⁷ J/3.6×10⁶ J = 3.5；（4）任何能量的转化和转移都遵守能量守恒定律，故热泵遵循能量守恒定律。