专题01 机械能、内能及其转化【考题猜想】（75题20大类型）-2024-2025学年九年级物理上学期期中考点大串讲（北师大版）

专题01 机械能、内能及其转化（原卷版） 【题型1 动能】 1 【题型2 重力势与弹性势能】 2 【题型3 机械能】 4 【题型4 机械能其及转化】 6 【题型5 分子永不停地运动及扩散现象】 8 【题型6 分子之间的相互作用】 10 【题型7 固体、液体和气体的特性】 11 【题型8 内能】 12 【题型9 改变内能的方式】 13 【题型10 物体的温度、内能和热量的关系】 16 【题型11 比热容及其应用】 18 【题型12 与比热容有关的计算】 19 【题型13 热机的四冲程】 21 【题型14 汽油机和柴油机的区别】 23 【题型15 火箭】 24 【题型16 热值】 26 【题型17 燃料的利用率】 27 【题型18 实验：探究物体的动能跟哪些因素有关】 29 【题型19 实验：比较不同物质的吸热情况】 32 【题型20 比热容、热值与效率的综合计算】 34 【题型1 动能】 1．（2024春•福建泉州德化县期末）下列物体具有动能的是（　　） A．停止在站台上的火车 B．悬挂在天花板上的吊灯 C．在空中飞行的飞机 D．被拉开的弹弓 2．（2023秋•江苏仪征市期末）如图是物体离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（　　） A．斜向上投掷出去的铅球 B．一松手由静止下落的乒乓球 C．竖直向上垫起的排球 D．离开脚后在地上滚动的足球 3．掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，小球在B处动能 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）C处的动能，理由是 　 　。 【题型2 重力势能与弹性势能】 4．《中华人民共和国民法典》中规定：“禁止从建筑物中抛掷物品。”在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（　　） A．重力势能 B．弹性势能 C．动能 D．内能 5．如图所示，金属小球从光滑轨道上的A点由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则小球 　 　（选填“能”或“不能”）沿轨道向上运动到E点，小球到达D点时的重力势能 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）它到达B点时的重力势能。 6．如图几个物体中，不具有弹性势能的是（　　） A． 跳水的跳板 B． 拉开的弓 C． 手压着的弹簧 D． 飞流直下的瀑布 7．（2024春•成都期末）某运动员做蹦极运动，如图所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的是（　　） A．从B点到C点弹性绳的弹性势能增大 B．运动员在C点的动能大于在B点的动能 C．运动员从A点到B点的过程中在做减速运动 D．在下落过程中，运动员到达A点时速度最大 【题型3 机械能】 8．（2024•呼和浩特）如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（　　） A．从a到c的过程中，小球重力势能不变 B．小球在c、d两点的动能可能相等 C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大 D．从a到d的过程中，小球机械能守恒 9．新兴的无人机快递能提高配送效率减少人力成本。如图所示是快递员操作快递无人机配送快递箱的过程，将重20N的快递箱固定在无人机上，并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个过程。下列说法中正确的是（　 　） A．匀速上升阶段，快递箱相对于地面是静止的 B．匀速上升阶段，快递箱的机械能不变 C．匀速下降阶段，快递箱的重力势能转化为动能 D．匀速下降阶段，快递箱的机械能减小 10．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。在投掷的过程中，小明 　 　（选填“有”或“没有”）对实心球做功，实心球在最高点时 　 　（选填“具有”或“不具有”）动能。球从最高点到落地点的过程中，忽略空气阻力，球的机械能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 11．神舟十七号载人飞船加速升空的过程中，航天员的动能 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），航天员的机械能 　 　（选填“守恒”或“不守恒”）。 【题型4 机械能其及转化】 12．如图所示，把滚摆从一定高度放下，可以观察到滚摆在上下滚动，下列说法正确的（　D　） A．滚摆上升时，它的重力势能转化为动能 B．滚摆下降时，它的动能转化为重力势能 C．滚摆在最高点和最低点的机械能相等 D．滚摆在滚动过程中有一部分机械能转化成其他能量 13．如图所示，甲图是简易儿童蹦极装置，蹦极前给儿童绑上安全带并固定拉长的弹性绳，先拉住儿童停留在蹦床上，撤去外力后儿童冲向高空。乙图为其简化示意图，A为儿童蹦床过程中的最低点，B为弹性绳原长点，C为运动的最高点。儿童始终沿竖直方向运动且忽略绳重及空气阻力等，则儿童从A点上升过程中，下列说法中正确的是（　　） A．从A到B的过程中儿童的动能一直增大 B．从A到B的过程中儿童的动能一直减小 C．从A到C的过程中儿童的机械能守恒 D．到达C点时绳的弹性势能已全部转化为儿童的重力势能 14．如图甲所示，为了探究机械能量的转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，如图乙所示，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去；铁罐上下滚动几次后最终停了下来。以下说法不正确的（　B　） A．铁罐从斜面上最高处滚下时，会先由慢到快、后由快到慢 B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，是重力势能与动能之间的转化 C．铁罐从斜面底部自动滚上去的过程中，是弹性势能转化为重力势能 D．铁罐在斜面上滚上滚下的过程中，机械能是不守恒的 15．如图甲所示，游乐场过山车是比较惊险刺激的项目，小明游玩后对此项目比较感兴趣，准备对过山车到达竖直平面内的圆形轨道内侧的顶端而不会掉下来的情况进行研究。他从网上购买如图乙所示的离心轨道。小明把钢球从斜轨较高的A处由静止释放，到达轨道最低点C处后，再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点，走完圆形轨道，再爬上斜轨到达E处停下。在实验过程中，有许多发现。 （1）从A处由静止释放钢球，到达轨道最低点C处，此过程中钢球的动能 　 　，重力势能 　 　；机械能 　 　（均选填“增加”或“减小”或“不变”）； （2）小球在E处时机械能 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）其在C处时的机械能，小球经过D点时轨道对钢球的支持力的方向是竖直 　 　（选填“向上”“向下”）； （3）把钢球放在与D处等高点B处由静止释放，钢球 　 　（选填“能”或“不能”）到达圆轨内侧最高点D处。 【题型5 分子永不停息地运动及扩散现象】 16．（2024•宜宾）下列描述中属于扩散现象的是（　　） A．桂花花香四溢 B．雪花漫天飘舞 C．灰尘空中飞扬 D．江面雾气弥漫 17．中华文化博大精深，有些诗词包含了大量的物理知识。宋代著名诗人陆游在成都为官期间，曾在《梅花绝句》中写道“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”。诗句中的“香不断”说明（　　） A．分子间有引力 B．分子间有斥力 C．分子在不停的运动 D．分子间有间隙 18．如图所示是气体的扩散实验，在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个充满空气的瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板一段时间后，两种气体会在两个瓶子内均匀混合。针对上述现象，下列说法正确的是（　　） A．气体分子在不停地做无规则运动 B．气体分子间存在相互作用的引力 C．两个瓶子的位置对换也能达到相同的实验目的 D．当两瓶中颜色均匀后，气体分子就停止运动 19．盈盈同学设计一组实验（如图），请同学们一齐观察实验并完成填空： （1）如图1所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在 　 　。 （2）如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 　 　（选填“上”或“下”）方。 （3）根据 　 　瓶（填“上”或“下”）内的气体颜色会变红现象可知气体发生了扩散。 （4）若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在 　 　（选填序号）温度下气体扩散最快。 （5）如图3所示，盈盈同学把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数 　，离开水面后 　 　（均选填“变大”、“变小”或“不变”），说明了 　 　。 【题型6 分子之间的相互作用】 20．把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面（例如用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板），读出测力计的示数F1使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图所示，此过程中测力计的最大示数为F2，F1和F2的大小关系是（　　） A．F1＞F2 B．F1＝F2 C．F1≥F2 D．F1＜F2 21．如图所示，两个底面削平的铅柱紧压在一起后能吊起重物，对此下列说法正确的是（　　） A．铅柱没有被拉开是因为分子之间没有斥力 B．这个实验说明分子间既存在引力也存在斥力 C．这个实验说明分子间存在引力 D．这个实验要将铅柱底面削平并紧压在一起，是为了排除空气，利用大气压强 【题型7 固体、液体和气体的特性】 22．关于分子的热运动和分子之间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．扩散现象说明分子是运动的 B．气体之间可以发生扩散现象，固体之间无法发生扩散现象 C．液体很难被压缩，是由于液体分子间存在引力 D．固体很难被拉伸，说明固体分子间只存在引力 23．（2024春•江苏无锡市滨湖区期末）关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A．春天柳絮飞舞，说明分子在永不停息地做无规则运动 B．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有空隙 C．梳过头发的塑料梳子能吸引碎纸屑，说明分子之间存在引力 D．空气容易被压缩，说明分子间不存在斥力 24．（2024春•肇庆期末）研究表明分子会不停息地做无规则运动.夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是 　 　现象；水很难被压缩说明分子之间有 　 　力；小朋友们吹泡泡时，阳光下看到极薄的肥皂泡有一定弹性，不易破，这是分子间的 　 　力起了作用。 【题型8 内能】 25．（2023秋•湖南常德市澧县期中）关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．物体运动得越快，内能越大 B．物体举得越高，内能越大 C．零摄氏度的物体没有内能 D．物体温度越高，内能越大 26．下列关于物体内能的说法中正确的是（　　） A．质量大的物体一定比质量小的物体的内能大 B．一切物体在任何情况下都具有内能 C．质量相同的0℃的冰和水所具有的内能相同 D．温度高的物体一定比温度低的物体的内能大 27．我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水”这样的记载。下列关于“铁化如水”的说法正确的是（　　） A．这是一种熔化现象 B．该过程中铁的温度不断升高 C．该过程中铁的内能先增加后不变 D．该过程中铁不断放热 28．0℃的冰全部熔化成0℃的水，内能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；冬天用暖水袋取暖，说明 　 　可以改变物体的内能。 29．冰糖葫芦是将洗净的山楂穿在竹签上：将一定量的白糖放入锅中加热，待白糖 　 　（填物态变化名称）为糖浆后，将山楂放入锅中蘸上糖浆，等山楂上的糖浆 　 　（选填“吸收”或“放出”）热量变成固态，山楂的内能将会 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【题型9 改变内能的方式】 30．关于热量的概念，下列说法正确的是（　　） A．热量是表示物体含热的多少 B．温度高的物体具有的热量多 C．物体温度升高了，一定是物体吸收了热量 D．热量是热传递过程中物体吸收或放出热的多少 31．如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（　　） A．管口出现的“白气”是水蒸气 B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加 C．水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的 D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由内能转化来的 32．如图所示，活塞和厚玻璃筒里密闭着一段空气柱，在玻璃筒内放有一小团硝化棉。把活塞迅速压下去，硝化棉会燃烧起来。关于这个实验，下列说法中错误的是（　　） A．空气能被压缩，说明空气分子之间存在间隙 B．活塞向下运动时，筒内空气内能变大 C．活塞迅速压下去时，是把机械能转化为内能 D．压缩活塞时，能量转化方式与热机的做功冲程相同 33．下列四个情景中，属于用热传递的方式改变物体内能的是（　　） A．用砂轮磨菜刀，菜刀温度升高 B．用打气筒打气时，筒壁温度升高 C．用锯条锯木头，锯条温度升高 D．在炉子上烧开水，水温升高 34．（2023秋•绵阳期末）如图所示，用塞子塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内气体的说法，正确的是（　　） A．向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能减少 B．向瓶内打气，气体对外界做功，气体内能增加 C．塞子从瓶口冲出，外界对气体做功，气体内能不变 D．塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能减少 35．如图所示，这是我国古老的医疗技法——刮痧和艾灸。当刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过 　 　方式增加身体的内能；艾灸时用艾条熏烤患者的穴位，局部有温热感，这是通过 　 　的方式使其内能增加的。 36．某同学在探究物体内能改变的方法时做了两个实验： （1）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，我们会看到棉花燃烧的现象，说明内部气体的 　 　升高，内能增大。 （2）如图乙所示，广口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气。通过打气筒给瓶内打气，达到一定程度时，瓶塞跳出。 ①在这一实验过程中，你应当注意观察的是 　 　（填字母）。 A.打气过程 B.打气时瓶内水的情况 C.瓶塞跳起的现象 D.瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象 ②在你认为应当观察的这一项中，你所观察到的现象是 　 　，这一现象说明了 　 。 【题型10 物体的温度、内能和热量的关系】 37．（2023秋•湖南郴州市汝城县期末）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A．物体温度升高，一定是吸收了热量 B．物体温度升高了，内能一定增大 C．物体的内能增大了，温度一定升高 D．物体放出了热量，温度一定降低 38．（2023秋•安徽亳州利辛县期末）关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（　　） A．内能少的物体可以向内能多的物体传递热量 B．物体温度升高，它的热量一定增多 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．物体的内能增加，一定从外界吸收了热量 39．（2023秋•安徽安庆期中）下列关于热现象的说法正确的是（　　） A．一个物体内能增加，一定是从外界吸收了热量 B．热传递过程中，热量只能从内能大的物体传给内能小的物体 C．碘蒸气在凝华过程中内能减小 D．一个物体吸收热量，温度一定升高 40．（2024•湖南邵阳期末）如图是某物体由液态变为固态过程温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（　　） A．t4时刻物体内能为零 B．t2、t3时刻物体内能相等 C．t2时刻物体内能比t3小 D．t1时刻物体分子动能比t2时刻大 【题型11 比热容及其应用】 41．（2024•连云港）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的（　　） A．质量大 B．温度高 C．密度大 D．比热容大 42．（2023秋•四川巴中市期末）下列事例中不属于利用水的比热容较大这一特点的是（　　） A．培育水稻秧苗时往稻田里灌水 B．用水来冷却汽车发动机 C．炎热的夏天，往室内地面上洒水降温 D．冬天供暖时用水作循环液 43．（2023秋•四川成都青羊区期中）质量相等、温度相同的铜和铝，在吸收相同的热量后互相接触，已知c铜＜c铝，则它们之间（　　） A．不发生热传递 B．热量由铝传给铜 C．温度由铜传给铝 D．热量由铜传给铝 44．已知铜的比热容比铝的比热容小，下列说法不正确的是（　　） A．将一块铜的质量减小一半，它的比热容不变 B．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铜块升高的温度多 C．质量和初温都相等的铜和铝，放出相等热量后相接触，热传递的方向是从铜传给铝 D．质量和初温都相等的铜和铝，放出相等热量后相接触，热传递的方向是从铝传给铜 【题型12 与比热容有关的计算】 45．（2023秋•陕西西安高新区期中）将质量相等，初温相同的煤油和水分别倒入两个完全一样的试管中，然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中，如图所示，经过足够长的时间以后，试管中的煤油和水从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2，温度升高分别为Δt1、Δt2（　　） A．Q1＝Q2，Δt1＞Δt2 B．Q1＝Q2，Δt1＝Δt2 C．Q1＜Q2，Δt1＝Δt2 D．Q1＜Q2，Δt1＞Δt2 46．（2024•四川成都）某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．在0～t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2﹣T1） B．在t2～t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在t4～t5时间段，该物体放出的热量为 D．该物质在t5～t6时间段的比热容等于在0～t1时间段的比热容 47．甲、乙两物体质量相等，甲温度降低20℃、乙温度升高15℃时，乙物体吸收的热量是甲物体放出热量的2倍，甲、乙两物体的比热容之比是（　　） A．3：8 B．3：2 C．8：3 D．4：3 48．（2024•安徽）一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g、温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则该金属块的比热容为 　 　J/（kg•℃）。 49．（2023秋•江苏宿迁期末）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体（水的比热容大于另一种液体）进行对比实验，并用图象对实验数据 进行了处理，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：另一种液体的比热容为 　 　J/（kg•℃），这种液体在0﹣15min内放出的热量为 　J。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】 【题型13 热机的四冲程】 50．（2024•临沂）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　　） A． B． C． D． 51．（2024•辽宁鞍山市铁东区期中）某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则下列说法正确的是（　　） A．1min内燃机对外做了600次功 B．1s内完成了10个工作循环 C．燃气做一次功的时间间隔是0.2s D．1s内活塞共来回20次 52．（2023秋•陕西宝鸡市陇县期中）如图所示流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是（　　） A．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能 B．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能 C．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能 D．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能 53．如图所示为四冲程汽油机某个冲程的示意图，下列说法正确的是（　　） A．汽油机在该冲程将机械能转化为内能 B．汽油机在吸气冲程，吸入气缸的是空气 C．通过技术改进，可以将汽油机的效率提高到100% D．若汽油机在1s内完成了15个工作循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min 【题型14 汽油机和柴油机的区别】 54．下列关于汽油机与柴油机的说法错误的是（　　） A．汽油机与柴油机使用的燃料不同 B．汽油机适用于小型汽车，柴油机适用于载重汽车 C．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 D．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火 55．（2024•扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机的效率能达到100% B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 56．（2023秋•湖北武汉期末）如图所示是四冲程柴油机的工作示意图，下列说法中正确的是（　　） A．该柴油机一个工作循环四个冲程的正确顺序为乙、丁、甲、丙 B．该柴油机在吸气冲程中吸入的是空气和燃料的混合物 C．丁冲程中气缸内高温高压的气体推动活塞向下运动，气体的内能减小 D．使燃料在气缸内燃烧更充分，柴油机的效率会更高，燃料的热值会更大 【题型15 火箭】 57．2024年4月25日20时59分，神舟十八载着三位航天员叩问苍穹。火箭从发射到升空过程中涉及的物理知识说法正确的是（　　） A．火箭加速升空过程中，机械能转化成内能 B．火箭加速升空过程中，火箭搭载的卫星相对于火箭是静止的 C．火箭加速升空过程中，发动机推力和火箭重力是一对相互作用力 D．火箭升空过程中航天员质量减小 58．2023年5月21日，武汉大学牵头研制的“珞珈二号01星”随长征二号丙运载火箭以“一箭三星”的方式发射升空，成功入轨。如图甲所示是卫星在随火箭加速上升的情景，如图乙所示是人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行的示意图。下列说法正确的是（　 　） A．图甲火箭加速上升过程中，动能转化为重力势能 B．卫星随火箭加速上升时机械能一直增大 C．图乙卫星在绕地球运行时，机械能不守恒 D．卫星从近地点运动到远地点，势能转化为动能 【题型16 热值】 59．（2023秋•甘肃武威市凉州区期末）下列关于热值的说法正确的是（　　） A．燃料燃烧的越充分，热值越大 B．2kg煤的热值等于1kg煤的热值 C．1kg煤燃烧放出4×105J的热量，则煤的热值为4×105J/kg D．燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大 60．（2023秋•江苏南京建邺区期末）如图甲、乙所示，相同烧杯装有质量相等的水，分别用a、b两种燃料进行加热，直至杯内水沸腾1min后停止加热，测得消耗a、b的质量分别为ma、mb，且ma＞mb。甲、乙烧杯中水的温度与加热时间的关系如图丙所示，若同一杯水单位时间内吸收的热量相同，不计热量损失和水的质量变化，a、b两种燃料的热值分别为qa、qb，则下列说法正确的是（　　） A．沸腾前，乙杯中的水吸收的热量更多 B．甲、乙两杯水单位时间内吸收的热量相同 C．整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多 D．a燃料的热值qa一定大于b燃料的热值qb 【题型17 燃料的利用率】 61．（2023秋•四川内江期末）两台热机，甲的热机效率比乙的高，下列说法正确的是（　　） A．甲热机消耗的燃料多 B．甲热机的功率比乙热机的小 C．甲热机比乙热机做功少 D．做相同的有用功，甲损失的能量比乙损失的少 62．有经验的柴油机维修师不用仪器就能判断一些问题，在相同条件下，下列经验之谈你认为正确的是（　　） A．尾气的温度越高，柴油机越节能 B．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能 C．尾气的颜色越发黑，柴油的热值越高 D．定时保养及时更换润滑油，能提高柴油机的效率 63．（2023秋•四川成都市青白江区期末）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．增加废气带走的热量可以提高热机的效率 64．（2023秋•河北邯郸市永年区期末）关于热机效率下列说法中，正确的是（　　） A．通过科技创新，采用先进热机的制造工艺，热机效率可以达到100% B．若汽油机甲的热机效率高于汽油机乙的热机效率，则甲消耗的汽油比乙消耗少 C．柴油机的热机效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 D．保持汽油机转动部分良好的润滑可以提高汽油机的热机效率 【题型18 实验：探究物体的动能跟哪些因素有关】 65．如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能与哪些因素有关。 （1）将A、B两球（mA＜mB）分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到它们并排滚动且始终相对静止。这表明在滚动的任一时刻，两球的速度 　 　，且两球的速度跟 　 　无关。 （2）分别在水平桌面上的C、C'处放置相同的木块，再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到 　 　球将木块撞得更远。由此可得出结论 　 　。 （3）将同一小球从同一斜面的不同高度由静止开始释放，使小球到达斜面底部时的速度 　 　，先后撞击放在水平桌面上的同一木块。这是为了探究动能与 　 　的关系。 66．（7分）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明让钢球从斜面某一高度处由静止滚下，撞击水平面上的同一木块，如图所示是三次实验的情景。 （1）小明由“十次车祸九次快”猜想：物体的动能可能跟物体的 　 　有关；小华由“安全驾驶莫超载”猜想：物体的动能可能跟物体的 　 　有关。 （2）实验中研究的是 　 　（选填“钢球”或“木块”）的动能大小，其动能大小是通过 　 　来反映的。 （3）分析图中的甲、丙两次实验，可以得出结论：物体的 　 　相同时，物体的 　 　越大，动能越大。 （4）如图丁是某段道路上交通管理部门对不同车型设定的最高速度，用 　 　两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。 67．某校实验小组对力学实验进行如下单元化设计：如图所示，将木块C放置于水平桌面上，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。 （1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 　 　无关； （2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞；碰撞后小球静止，木块C都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 　 　反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）请在甲图中画出小球A与木块C碰撞瞬间所受力的示意图； （4）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与小球的 　 　有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）； （5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 　 　（选填“相等”或“不相等”），该方案 　 　（选填“正确”或“错误”）。 68．张明俊同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他和李铭进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 　 　有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 　 　有关。 【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就 　 　。 【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：　 　。 【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 　 　（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性更大的原因。 【评估交流】 （1）如果水平面光滑，则 　 　（选填“能”或“不能”）完成本实验。 （2）他们由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下滑下，在粗糙程度不同的水平表面运动直至停止。在水平运动的整个过程中，克服摩擦力做的功 　 　（选填“相等”或“不相等”），小车在玻璃、毛巾表面克服摩擦力做功的功率分别为P1、P2，则P1　 　P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【题型19 实验：比较不同物质的吸热情况】 69．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示，实验中记录的数据如下表所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 （1）实验中应量取 　 　相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；用相同的电加热器加热，吸热多少可以通过 　 　来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）； （2）如果甲物质是水，根据表格中的实验数据可知，乙物质的比热为 　 　J/（kg•℃）； （3）图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线，若将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的曲线，则曲线为图中的第 　 　条。 70．（2024•广西北部湾期中）为了研究不同物质的吸热能力，某小组利用规格相同的电加热器给水和煤油加热，如图甲、乙所示，他们利用实验得到的数据绘制出两种液体温度随加热时间的变化图像。 （1）在烧杯中加入两种液体时，要控制他们的初温和 　 　相同。 （2）实验中通过比较 　 　（选填“加热时间”或“温度计示数变化”）来反映液体吸收热量的多少；若让水和煤油加热时间相同，水的温度上升少，说明水的吸热能力 　 　（选填“弱”或“强”）。 （3）如图丙所示，根据实验数据，小明做出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，由图像可知煤油的比热容是 　 　J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （4）若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，　 　冷却效果更好。 【题型20 比热容、热值与效率的综合计算】 71．（2024•辽宁本溪期末）某拖拉机耕地时行驶一公里消耗柴油1kg，若此柴油机的效率为30%，则这些柴油完全燃烧输出的有用功为 　J；柴油机的水箱中装有100kg的水，每升高1℃，吸收的热量为 　 　J。【柴油的热值为4.6×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】 72．（2023秋•江苏南京玄武区期末）某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转2400转，则每秒对外做功 　 　次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，则工作1小时需消耗汽油 　 　kg。为了提高汽油机的效率，需要在 　 　冲程让燃料充分燃烧。（q汽油＝4.6×107J/kg） 73．某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其它损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107J/kg。则该汽油机工作时汽油燃烧释放能量的 　 　%转化为机械能；若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为 　 　J；经过不断改进和创新，汽油机的效率 　 　（选填“可以”或“不可以”）可以提高到100%。 74．今年上初三的小雨同学对物理非常感兴趣，在学习了效率相关知识后她想测量家用燃气灶效率，上周末她和爸爸在家对燃气灶烧水的效率展开研究。通过测量发现：将2kg的水，从25℃加热到75℃的过程中，消耗天燃气0.01m3，已知天然气的热值为，求： （1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）此次实验中燃气灶烧水的效率； （3）实验后爸爸提出，高效燃气灶不仅可以节约燃料，还可以减少气体排放，有利于环境保护。小雨想通过技术改进来提高燃气灶的热效率，请你结合所学知识给她提供一些建议。 75．（2024•山西）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 机械能、内能及其转化 【题型1 动能】 1 【题型2 重力势与弹性势能】 2 【题型3 机械能】 4 【题型4 机械能其及转化】 6 【题型5 分子永不停地运动及扩散现象】 8 【题型6 分子之间的相互作用】 10 【题型7 固体、液体和气体的特性】 11 【题型8 内能】 12 【题型9 改变内能的方式】 13 【题型10 物体的温度、内能和热量的关系】 16 【题型11 比热容及其应用】 18 【题型12 与比热容有关的计算】 19 【题型13 热机的四冲程】 21 【题型14 汽油机和柴油机的区别】 23 【题型15 火箭】 24 【题型16 热值】 26 【题型17 燃料的利用率】 27 【题型18 实验：探究物体的动能跟哪些因素有关】 29 【题型19 实验：比较不同物质的吸热情况】 32 【题型20 比热容、热值与效率的综合计算】 34 【题型1 动能】 1．（2024春•福建泉州德化县期末）下列物体具有动能的是（　　） A．停止在站台上的火车 B．悬挂在天花板上的吊灯 C．在空中飞行的飞机 D．被拉开的弹弓 【答案】C 【解析】A、停止在站台上的火车，处于静止状态，不具有动能，故A不符合题意； B、悬挂在天花板上的吊灯，处于静止状态，不具有动能，故B不符合题意； C、在空中飞行的飞机，处于运动状态，具有动能，故C符合题意； D、被拉长的橡皮筋具有弹性势能，不具有动能，故D不符合题意。 故选：C。 2．（2023秋•江苏仪征市期末）如图是物体离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是（　　） A．斜向上投掷出去的铅球 B．一松手由静止下落的乒乓球 C．竖直向上垫起的排球 D．离开脚后在地上滚动的足球 【答案】A 【解析】A、斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中，质量不变，一直在运动，动能不为零（处于最高点时竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此动能不为0）。 从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大。 B、一松手由静止下落的乒乓球的动能始终在增大，故B错误； C、竖直向上垫起的排球，排球到达最高点时的动能为零，故C错误； D、离开脚后在地上滚动的足球，足球滚动的越来越慢，动能越来越小，故D错误。 故选：A。 3．掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，小球在B处动能 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）C处的动能，理由是 　 　。 【答案】大于；小球在弹跳过程中机械能逐渐减小，在位置B的重力势能等于小球在位置C的重力势能 【解析】B、C两点的位置一样高，故小球在位置B的重力势能等于小球在位置C的重力势能； 由于与空气摩擦等，小球在弹跳过程中机械能逐渐减小，故小球在B处动能大于在C处的动能。 【题型2 重力势能与弹性势能】 4．《中华人民共和国民法典》中规定：“禁止从建筑物中抛掷物品。”在生活中，我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（　　） A．重力势能 B．弹性势能 C．动能 D．内能 【答案】A 【解析】由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害。 故选：A。 5．如图所示，金属小球从光滑轨道上的A点由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则小球 　 　（选填“能”或“不能”）沿轨道向上运动到E点，小球到达D点时的重力势能 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）它到达B点时的重力势能。 【答案】不能；大于 【解析】轨道光滑，若不计空气阻力，没有能量损失，小球运动过程中重力势能和动能相互转化，机械能守恒；小球经过D点后，因为机械能守恒，能上升到与A点同一高度，所以不能上升到E点；由于D的高度大于B点，D点时的重力势能大于B点时的重力势能。 6．如图几个物体中，不具有弹性势能的是（　　） A． 跳水的跳板 B． 拉开的弓 C． 手压着的弹簧 D． 飞流直下的瀑布 【答案】D 【解析】A、跳板被压弯，发生了弹性形变，具有弹性势能，故A不合题意； B、拉开的弓，发生了弹性形变，具有弹性势能，故B不合题意； C、压缩的弹簧，发生了弹性形变，具有弹性势能，故C不合题意； D、瀑布就是流动的水，具有动能和重力势能，由于没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，故D符合题意。 故选：D。 7．（2024春•成都期末）某运动员做蹦极运动，如图所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的是（　　） A．从B点到C点弹性绳的弹性势能增大 B．运动员在C点的动能大于在B点的动能 C．运动员从A点到B点的过程中在做减速运动 D．在下落过程中，运动员到达A点时速度最大 【答案】A 【解析】A、从B点到C点的过程中，弹性绳的弹性形变增大，其弹性势能增大，故A正确； BCD、由题知，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点； 运动员从A点到B点的过程中，弹性绳的形变变大，弹力变大，但向上的弹力小于运动员向下的重力，则运动员受到的合力向下，所以运动员向下做加速运动，故C错误； 运动员到达B点时，弹力等于重力，此时速度达到最大；过B点后，弹性绳进一步伸长，弹力进一步增大，向上的弹力大于向下的重力，合力方向向上，则运动员向下做减速运动，到最低点C时，运动员的速度为零，此时动能为零，所以运动员在C点的动能小于在B点的动能，故BD错误。 故选：A。 【题型3 机械能】 8．（2024•呼和浩特）如图所示，海天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。下列说法正确的是（　　） A．从a到c的过程中，小球重力势能不变 B．小球在c、d两点的动能可能相等 C．从a到d的过程中，小球运动到d点时，动能最大 D．从a到d的过程中，小球机械能守恒 【答案】B 【解析】A、从a到c的过程中，高度先降低后增大，小球重力势能先变小后变大，故A错误； B、小球在c、d两点的动能可能相等，由于存在摩擦阻力，故可能做匀速运动，动能可能相等，故B正确； C、从a到d的过程中，ac过程机械能不变，b点的动能最大，cd过程有摩擦力，故d动能小于b，因而小球运动到b点时，动能最大，故C错误； D、从a到c的过程中，小球机械能守恒，cd过程机械能转化为内能而减小，故D错误。 故选：B。 9．新兴的无人机快递能提高配送效率减少人力成本。如图所示是快递员操作快递无人机配送快递箱的过程，将重20N的快递箱固定在无人机上，并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个过程。下列说法中正确的是（　 　） A．匀速上升阶段，快递箱相对于地面是静止的 B．匀速上升阶段，快递箱的机械能不变 C．匀速下降阶段，快递箱的重力势能转化为动能 D．匀速下降阶段，快递箱的机械能减小 【答案】D 【解析】匀速上升阶段，物体A相对于地面有位置的变化，物体A相对于地面是运动的；物体A的机械能等于A的动能和重力势能之和，匀速上升阶段，物体A的质量不变，速度不变，则物体A的动能不变，但上升过程中物体A的高度变大，则物体A的重力势能变大，物体A的机械能变大；匀速下降阶段，速度不变，动能不变，因高度变小，重力势能变小，物体A的重力势能没有转化为动能；匀速下降阶段，速度不变，动能不变，因高度变小，重力势能变小，快递箱的机械能减小。 故选D。 10．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。在投掷的过程中，小明 　 　（选填“有”或“没有”）对实心球做功，实心球在最高点时 　 　（选填“具有”或“不具有”）动能。球从最高点到落地点的过程中，忽略空气阻力，球的机械能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】有 具有 不变 【解析】在投掷的过程中，小明对实心球施加力的作用，并且在该力的方向上移动了距离，做了功；实心球在最高点时具有一定的速度，所以具有动能。由于不计空气阻力，机械能是守恒的，即球的机械能保持不变。 11．神舟十七号载人飞船加速升空的过程中，航天员的动能 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），航天员的机械能 　 　（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】变大；不守恒 【答案】B 【解析】载人飞船加速升空的过程中，航天员质量不变，速度变大，所以航天员动能变大。 载人飞船加速升空的过程中，航天员质量不变，高度变大，所以航天员重力势能变大，机械能包括动能和势能，载人飞船加速升空的过程中，航天员的动能和重力势能都变大，所以航天员机械能变大，不守恒。 【题型4 机械能其及转化】 12．如图所示，把滚摆从一定高度放下，可以观察到滚摆在上下滚动，下列说法正确的（　D　） A．滚摆上升时，它的重力势能转化为动能 B．滚摆下降时，它的动能转化为重力势能 C．滚摆在最高点和最低点的机械能相等 D．滚摆在滚动过程中有一部分机械能转化成其他能量 【答案】D 【解析】滚摆上升时，越滚越慢，其质量不变、速度减小，则动能减小；同时高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能；滚摆下降时，越滚越快，其质量不变、速度增大，则动能增大；同时高度减小，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能；滚摆每次上升的高度逐渐减小，是因为受到摩擦阻力的作用，机械能会转化为其他能量，则滚摆的机械能不守恒，滚摆在最高点和最低点的机械能不相等。 故选D。 13．如图所示，甲图是简易儿童蹦极装置，蹦极前给儿童绑上安全带并固定拉长的弹性绳，先拉住儿童停留在蹦床上，撤去外力后儿童冲向高空。乙图为其简化示意图，A为儿童蹦床过程中的最低点，B为弹性绳原长点，C为运动的最高点。儿童始终沿竖直方向运动且忽略绳重及空气阻力等，则儿童从A点上升过程中，下列说法中正确的是（　　） A．从A到B的过程中儿童的动能一直增大 B．从A到B的过程中儿童的动能一直减小 C．从A到C的过程中儿童的机械能守恒 D．到达C点时绳的弹性势能已全部转化为儿童的重力势能 【答案】D 【解析】AB、开始时弹力大于重力，做加速运动，但向上运动，弹力减小到等于重力时，速度达到最大，弹力小于重力是减速运动，故B点弹力为0，不是速度最大点，也不是动能最大点，故AB错误； C、A到B过程，弹性势能转化为动能和重力势能，儿童的机械能增大，故C错误； D、过了B点后不再有弹性势，而最高点儿童的动能为0，故到达C点时绳的弹性势能已全部转化为儿童的重力势能，故D正确。 故选：D。 14．如图甲所示，为了探究机械能量的转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，如图乙所示，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去；铁罐上下滚动几次后最终停了下来。以下说法不正确的（　B　） A．铁罐从斜面上最高处滚下时，会先由慢到快、后由快到慢 B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，是重力势能与动能之间的转化 C．铁罐从斜面底部自动滚上去的过程中，是弹性势能转化为重力势能 D．铁罐在斜面上滚上滚下的过程中，机械能是不守恒的 【答案】B 【解析】铁罐不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时：上一段滚动主要是重力势能减小，铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加，铁罐由慢到快；下一段滚动主要是重力势能和铁罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加，由快到慢滚到最低点；A正确；综上铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能最终转化为弹性势能。故B错误；铁罐由斜面底部自动滚上去，是从最低处滚上时，铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点，下一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能减小，铁罐的动能和重力势能增加；上一段滚动主要是橡皮筋的弹性势能和铁罐的动能减小，重力势能增加；铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能，故C正确；铁罐在斜面上滚上滚下的过程中，要克服摩擦做功而使机械能转化为内能，故机械能的总量不断减小的，因而是不守恒的，故D正确。 故选B。 15．如图甲所示，游乐场过山车是比较惊险刺激的项目，小明游玩后对此项目比较感兴趣，准备对过山车到达竖直平面内的圆形轨道内侧的顶端而不会掉下来的情况进行研究。他从网上购买如图乙所示的离心轨道。小明把钢球从斜轨较高的A处由静止释放，到达轨道最低点C处后，再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点，走完圆形轨道，再爬上斜轨到达E处停下。在实验过程中，有许多发现。 （1）从A处由静止释放钢球，到达轨道最低点C处，此过程中钢球的动能 　 　，重力势能 　 　；机械能 　 　（均选填“增加”或“减小”或“不变”）； （2）小球在E处时机械能 　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）其在C处时的机械能，小球经过D点时轨道对钢球的支持力的方向是竖直 　 　（选填“向上”“向下”）； （3）把钢球放在与D处等高点B处由静止释放，钢球 　 　（选填“能”或“不能”）到达圆轨内侧最高点D处。 【答案】（1）增加 减小 减小 （2）小于 向下 （3）不能 【解析】（1）从A处由静止释放钢球，到达轨道最低点C处，此过程中钢球速度增大，动能增加；高度减小，重力势能减小；在此过程中，小球克服摩擦消耗了机械能，所以在此过程中机械能减小。 （2）小球从C处运动到E点，在此过程中，小球克服摩擦消耗了机械能，小球在E处时机械能小于其在C处时的机械能。钢球经过D点时速度比较大，钢球对轨道有向上的压力作用，因物体间力的作用是相互的，则此时钢球受到竖直向下的支持力。 （3）把钢球放在与D处等高点B处由静止释放，由于小球与轨道之间存在摩擦力，小球运动时需要克服摩擦力做功，小球的机械能减小，所以钢球不能达到圆轨内侧最高点D处。 【题型5 分子永不停息地运动及扩散现象】 16．（2024•宜宾）下列描述中属于扩散现象的是（　　） A．桂花花香四溢 B．雪花漫天飘舞 C．灰尘空中飞扬 D．江面雾气弥漫 【答案】A 【解析】A、桂花花香四溢是因为花香分子在不停地做无规则运动，故A正确； BCD、雪花漫天飘舞、灰尘空中飞扬和江面雾气弥漫都属于机械运动，故BCD错误。 故选：A。 17．中华文化博大精深，有些诗词包含了大量的物理知识。宋代著名诗人陆游在成都为官期间，曾在《梅花绝句》中写道“二十里中香不断，青羊宫到浣花溪”。诗句中的“香不断”说明（　　） A．分子间有引力 B．分子间有斥力 C．分子在不停的运动 D．分子间有间隙 【答案】C 【解析】“香不断”这是扩散现象，说明花香分子在不停地运动，故C正确。 故选：C。 18．如图所示是气体的扩散实验，在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个充满空气的瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板一段时间后，两种气体会在两个瓶子内均匀混合。针对上述现象，下列说法正确的是（　　） A．气体分子在不停地做无规则运动 B．气体分子间存在相互作用的引力 C．两个瓶子的位置对换也能达到相同的实验目的 D．当两瓶中颜色均匀后，气体分子就停止运动 【答案】A 【解析】AB、抽掉玻璃板一段时间后，两种气体会在两个瓶子内均匀混合，这表明分子在不停地做无规则运动，不能说明分子间存在相互作用的引力，故A正确，B错误； C、因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度，避免重力作用对实验的影响，两个瓶子的位置对换不能达到相同的实验目的，故C错误； D、一切物质的分子都在停地进行无规则的运动，所以当两瓶中颜色均匀后，气体分子不会停止运动，故D错误。 故选：A。 19．盈盈同学设计一组实验（如图），请同学们一齐观察实验并完成填空： （1）如图1所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明分子间存在 　 　。 （2）如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 　 　（选填“上”或“下”）方。 （3）根据 　 　瓶（填“上”或“下”）内的气体颜色会变红现象可知气体发生了扩散。 （4）若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在 　 　（选填序号）温度下气体扩散最快。 （5）如图3所示，盈盈同学把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数 　，离开水面后 　 　（均选填“变大”、“变小”或“不变”），说明了 　 　。 【答案】（1）间隙（或空隙）；（2）下；（3）上； （4）④；（5）变大；变小；分子间存在引力 【解析】（1）因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了； （2）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中，避免由于重力使气体向下落，分不清是重力还是扩散； （3）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中。将两个瓶口对在一起，二氧化氮气体分子会向空气中运动，所扩散现象说明了气体分子在不停地做无规则运动； （4）温度越高，运动速度越快，所以④的气体扩散最快； （5）因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。 【题型6 分子之间的相互作用】 20．把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面（例如用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板），读出测力计的示数F1使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图所示，此过程中测力计的最大示数为F2，F1和F2的大小关系是（　　） A．F1＞F2 B．F1＝F2 C．F1≥F2 D．F1＜F2 【答案】D 【解析】因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大，所以F1＜F2。 故选：D。 21．如图所示，两个底面削平的铅柱紧压在一起后能吊起重物，对此下列说法正确的是（　　） A．铅柱没有被拉开是因为分子之间没有斥力 B．这个实验说明分子间既存在引力也存在斥力 C．这个实验说明分子间存在引力 D．这个实验要将铅柱底面削平并紧压在一起，是为了排除空气，利用大气压强 【答案】C 【解析】A、本实验不能说明分子间存在斥力，故A错误； BC、将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱的底面分子之间的距离比较小，分子引力开始起作用，使两个铅柱结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开，说明分子间存在引力，故B错误、C正确； D、这个实验要将铅柱底面削平并紧压在一起是为了减小分子间的距离，故D错误。 故选：C。 【题型7 固体、液体和气体的特性】 22．关于分子的热运动和分子之间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．扩散现象说明分子是运动的 B．气体之间可以发生扩散现象，固体之间无法发生扩散现象 C．液体很难被压缩，是由于液体分子间存在引力 D．固体很难被拉伸，说明固体分子间只存在引力 【答案】A 【解析】A、不同物质相互接触时，分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动，故A正确； B、长期堆放煤的墙角，煤用完后，墙角变成黑色，用水冲刷，冲刷不干净，这是因为煤分子进入到墙角内，说明固体之间也可以发生扩散现象，故B错误； C、液体很难被压缩，是由于液体分子间存在斥力，故C错误； D、固体很难被拉伸，说明固体分子间存在引力，但同时还存在斥力，故D错误。 故选：A。 23．（2024春•江苏无锡市滨湖区期末）关于分子动理论，下列说法中正确的是（　　） A．春天柳絮飞舞，说明分子在永不停息地做无规则运动 B．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有空隙 C．梳过头发的塑料梳子能吸引碎纸屑，说明分子之间存在引力 D．空气容易被压缩，说明分子间不存在斥力 【答案】B 【解析】A、春天柳絮飞舞，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，分子肉眼看不见，故A错误； B、水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有空隙，故B正确； C、梳过头发的塑料梳子能吸引碎纸屑，说明带电体可以吸引轻小物体，故C错误； D、空气容易被压缩，说明气体分子间距离较大，故D错误。 故选：B。 24．（2024春•肇庆期末）研究表明分子会不停息地做无规则运动.夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是 　 　现象；水很难被压缩说明分子之间有 　 　力；小朋友们吹泡泡时，阳光下看到极薄的肥皂泡有一定弹性，不易破，这是分子间的 　 　力起了作用。 【答案】扩散；斥；引 【解析】荷花盛开飘来阵阵花香，是花香分子发生的扩散现象，说明分子在不停息地做无规则运动； 水很难压缩是由于分子间有斥力； 小朋友吹泡泡时，阳光下薄的肥皂泡没有立即破灭，说明分子间有引力。 【题型8 内能】 25．（2023秋•湖南常德市澧县期中）关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．物体运动得越快，内能越大 B．物体举得越高，内能越大 C．零摄氏度的物体没有内能 D．物体温度越高，内能越大 【答案】D 【解析】A、错误，物体运动的越快，物体的动能越大，物体内能没有变化； B、错误，物体举得越高，物体的重力势能越大，物体内能没有变化； C、错误，一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以物体温度再低也有内能，所以零摄氏度的物体也有内能； D、正确，物体温度越高，分子运动越剧烈，所以内能越大。 故选：D。 26．下列关于物体内能的说法中正确的是（　　） A．质量大的物体一定比质量小的物体的内能大 B．一切物体在任何情况下都具有内能 C．质量相同的0℃的冰和水所具有的内能相同 D．温度高的物体一定比温度低的物体的内能大 【答案】B 【解析】A、内能的大小物体的温度和质量有关，只知道质量不能判断，故质量大的物体不一定比质量小的物体内能大。故A错误； B、一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以物体在任何情况下都有内能，故B正确； C、内能与状态有关，质量相同的0℃的冰和水所具有的内能不相同，故C错误； D、内能的大小与物体的温度和质量有关，只知道温度不能判断，故温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故D错误。 故选：B。 27．我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水”这样的记载。下列关于“铁化如水”的说法正确的是（　　） A．这是一种熔化现象 B．该过程中铁的温度不断升高 C．该过程中铁的内能先增加后不变 D．该过程中铁不断放热 【答案】A 【解析】AD、“铁化如水”是熔化过程，要吸热，故A正确，D错误； BC、铁是晶体，有固定的熔点，熔化过程中温度不变，但是不断吸收热量，因此内能不断增大，故BC错误。 故选：A。 28．0℃的冰全部熔化成0℃的水，内能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；冬天用暖水袋取暖，说明 　 　可以改变物体的内能。 【答案】增大；热传递 【解析】一块0℃的冰熔化成0℃的水的过程中，虽然质量温度不变，但吸收热量，所以内能增大； 冬天用暖水袋取暖是通过热传递改变物体内能。 29．冰糖葫芦是将洗净的山楂穿在竹签上：将一定量的白糖放入锅中加热，待白糖 　 　（填物态变化名称）为糖浆后，将山楂放入锅中蘸上糖浆，等山楂上的糖浆 　 　（选填“吸收”或“放出”）热量变成固态，山楂的内能将会 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】熔化；放出；增大 【解析】将适量的白糖放入锅中加热，让白糖变成糖浆，即由固态变为液态，故是熔化，该过程是吸热的；在山楂上蘸上糖浆，等糖浆放出热量凝固成固态，这样就做好了冰糖葫芦。 糖浆凝固过程放出热量，山楂吸收糖浆放出的热量，内能增大。 【题型9 改变内能的方式】 30．关于热量的概念，下列说法正确的是（　　） A．热量是表示物体含热的多少 B．温度高的物体具有的热量多 C．物体温度升高了，一定是物体吸收了热量 D．热量是热传递过程中物体吸收或放出热的多少 【答案】D 【解析】ABD、热量表示物体吸收或放出能量的多少，即热传递过程中内能的改变量，属于能量的转移过程，不能说某个物体具有或者含有多少热量，故AB错误，D正确； C、物体温度升高了，可能是吸收了热量，也可能是对物体做了功，故C错误。 故选：D。 31．如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（　　） A．管口出现的“白气”是水蒸气 B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加 C．水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的 D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由内能转化来的 【答案】D 【解析】A、管口出现的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，故A错误； B、水蒸气推出橡胶塞，对外做功，水蒸气内能减少，故B错误； C、水被加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的，故C错误； D、水蒸气把橡胶塞向上冲起时，水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能转化为橡胶塞的动能，故D正确。 故选：D。 32．如图所示，活塞和厚玻璃筒里密闭着一段空气柱，在玻璃筒内放有一小团硝化棉。把活塞迅速压下去，硝化棉会燃烧起来。关于这个实验，下列说法中错误的是（　　） A．空气能被压缩，说明空气分子之间存在间隙 B．活塞向下运动时，筒内空气内能变大 C．活塞迅速压下去时，是把机械能转化为内能 D．压缩活塞时，能量转化方式与热机的做功冲程相同 【答案】D 【解析】A、筒内空气很容易被压缩，说明空气分子间存在间隙，故A正确； BCD、把活塞迅速压下去，此时活塞对筒内的空气做功，筒内空气的内能变大，温度升高，空气分子的热运动加剧，是机械能转化为内能，通过做功的方式改变筒内空气的内能；此过程相当于四冲程汽油机的压缩冲程，故BC正确，D错误。 故选：D。 33．下列四个情景中，属于用热传递的方式改变物体内能的是（　　） A．用砂轮磨菜刀，菜刀温度升高 B．用打气筒打气时，筒壁温度升高 C．用锯条锯木头，锯条温度升高 D．在炉子上烧开水，水温升高 【答案】D 【解析】A、菜刀在砂轮上磨得发烫，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故A错误； B、用打气筒打气时，筒壁发热，是由于压缩气体做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故B错误； C、用锯条锯木头，锯条温度升高，是由于克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故C错误； D、在炉子上烧开水，利用火焰直接加热，使物体的温度升高，是通过热传递的方式改变物体内能，故D正确。 故选：D。 34．（2023秋•绵阳期末）如图所示，用塞子塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内气体的说法，正确的是（　　） A．向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能减少 B．向瓶内打气，气体对外界做功，气体内能增加 C．塞子从瓶口冲出，外界对气体做功，气体内能不变 D．塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能减少 【答案】D 【解析】向瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，瓶内气体的内能增加，气体的压强增大，增大到一定程度，塞子从瓶口冲出，此时气体对塞子做功（即对外界做功），气体的内能转化为塞子的机械能，气体的内能减少，故ABC错误，D正确。 故选：D。 35．如图所示，这是我国古老的医疗技法——刮痧和艾灸。当刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过 　 　方式增加身体的内能；艾灸时用艾条熏烤患者的穴位，局部有温热感，这是通过 　 　的方式使其内能增加的。 【答案】做功；热传递 【解析】当刮痧板在身体上刮动时，与皮肤摩擦，通过做功，将机械能转化为内能，皮肤温度升高，身体会感觉到热，故这是通过做功方式增加身体的内能。 艾灸时用艾条温度较高，热量从艾条传递到皮肤表面，局部有温热感，故这是通过热传递的方式使其内能增加的。 36．某同学在探究物体内能改变的方法时做了两个实验： （1）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，我们会看到棉花燃烧的现象，说明内部气体的 　 　升高，内能增大。 （2）如图乙所示，广口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气。通过打气筒给瓶内打气，达到一定程度时，瓶塞跳出。 ①在这一实验过程中，你应当注意观察的是 　 　（填字母）。 A.打气过程 B.打气时瓶内水的情况 C.瓶塞跳起的现象 D.瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象 ②在你认为应当观察的这一项中，你所观察到的现象是 　 　，这一现象说明了 　 。 【答案】（1）温度；（2）①D；②瓶口出现“白雾”；水蒸气对塞子做功，内能减少，温度降低 【解析】（1）如图，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，我们会看到棉花燃烧的现象，这是因为用力下压活塞时，活塞对瓶内气体做功，气体的温度升高，内能增加； （2）①通过打气筒给瓶内打气，达到一定程度时，瓶塞跳出，你应当注意观察的是瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，故选：D； ②当瓶塞跳起时，同时还能看到瓶口出现“白雾”的现象，说明水蒸气对塞子做功，内能减少，温度降低；其能量转化过程是内能转化为机械能。 【题型10 物体的温度、内能和热量的关系】 37．（2023秋•湖南郴州市汝城县期末）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A．物体温度升高，一定是吸收了热量 B．物体温度升高了，内能一定增大 C．物体的内能增大了，温度一定升高 D．物体放出了热量，温度一定降低 【答案】B 【解析】A、使物体内能增大、温度升高的方法有对物体做功和使其吸热两种，故A错误； B、物体的质量不随温度变化，物体温度升高，分子的无规则运动加剧，内能一定增大，故B正确； C、物体吸收热量，物体的内能增加，但温度不一定改变，如晶体熔化吸热，内能增加，但温度保持不变，故C错误； D、物体放出热量，物体的内能减小，但温度不一定改变，如晶体凝固放热，内能减小，但温度保持不变，故D错误。 故选：B。 38．（2023秋•安徽亳州利辛县期末）关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（　　） A．内能少的物体可以向内能多的物体传递热量 B．物体温度升高，它的热量一定增多 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．物体的内能增加，一定从外界吸收了热量 【答案】A 【解析】A、只要两个物体之间存在温度差，就会发生热传递，所以内能小的可能温度高，内能大的可能温度低，所以内能少的物体可以向内能多的物体传递热量，故A正确； B、热量是一个过程量，不能说含有、具有多少热量，既物体温度升高，它的内能一定增大，故B错误； C、晶体熔化过程中，吸热但温度不变，故C错误； D、物体的内能增加，可能从外界吸收了热量，也可能外界物体对他做功，故D错误。 故选：A。 39．（2023秋•安徽安庆期中）下列关于热现象的说法正确的是（　　） A．一个物体内能增加，一定是从外界吸收了热量 B．热传递过程中，热量只能从内能大的物体传给内能小的物体 C．碘蒸气在凝华过程中内能减小 D．一个物体吸收热量，温度一定升高 【答案】C 【解析】A、物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是其他物体对它做了功，故A错误； B、热传递的条件是：有温度差；热传递的特点是：高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体；但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故B错误； C、一定质量的碘蒸气在凝华过程中，放出热量，温度降低，内能减少，故C正确； D、晶体熔化过程，吸收热量，内能增大，温度不变，因此一个物体吸收热量，温度不一定升高，故D错误。故选：C。 40．（2024•湖南邵阳期末）如图是某物体由液态变为固态过程温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（　　） A．t4时刻物体内能为零 B．t2、t3时刻物体内能相等 C．t2时刻物体内能比t3小 D．t1时刻物体分子动能比t2时刻大 【答案】D 【解析】A、t4时刻物体温度为零，但其分子仍不停地做无规则运动，所以具有内能，故A错误； BC、t2时刻物体内能与t3时刻的温度相同，但是从t2时刻到t3时刻，物体要放出热量，因此t2时刻物体内能比t3时大，故B、C错误； D、t1时刻温度比t2时刻温度高，所以t1时刻物体分子动能比t2时大，故D正确。 故选：D。 【题型11 比热容及其应用】 41．（2024•连云港）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的（　　） A．质量大 B．温度高 C．密度大 D．比热容大 【答案】D 【解析】水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，相同质量的水和砂石相比较，水的温度变化比砂石小，所以沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差小。 故选：D。 42．（2023秋•四川巴中市期末）下列事例中不属于利用水的比热容较大这一特点的是（　　） A．培育水稻秧苗时往稻田里灌水 B．用水来冷却汽车发动机 C．炎热的夏天，往室内地面上洒水降温 D．冬天供暖时用水作循环液 【答案】C 【解析】A、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故A不符合题意； B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，故B不符合题意； C、炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，故C符合题意； D、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天供暖系统使用热水循环供暖，故D不符合题意。 故选：C。 43．（2023秋•四川成都青羊区期中）质量相等、温度相同的铜和铝，在吸收相同的热量后互相接触，已知c铜＜c铝，则它们之间（　　） A．不发生热传递 B．热量由铝传给铜 C．温度由铜传给铝 D．热量由铜传给铝 【答案】D 【解析】已知c铜＜c铝，质量相等、温度相同的铜和铝，在吸收相同的热量后，根据Q＝cmΔt可知，铜的温度比铝高，互相接触时，热量由铜传给铝，故ABC错误，D正确。 故选：D。 44．已知铜的比热容比铝的比热容小，下列说法不正确的是（　　） A．将一块铜的质量减小一半，它的比热容不变 B．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铜块升高的温度多 C．质量和初温都相等的铜和铝，放出相等热量后相接触，热传递的方向是从铜传给铝 D．质量和初温都相等的铜和铝，放出相等热量后相接触，热传递的方向是从铝传给铜 【答案】C 【解析】A、将一块铜的质量减小一半，它的比热容不变，因为比热容与质量无关，故A说法正确； B、铜的比热容比铝的比热容小，质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，根据公式Δt＝可知，铜块升高的温度多，故B说法正确； CD、铜的比热容比铝的比热容小，质量和初温都相等的铜和铝，放出相等热量后相接触，根据公式Δt＝可知，铜降低的温度多，即铜的末温更低，热传递的方向是从铝传给铜，故C说法错误，D说法正确。 故选：C。 【题型12 与比热容有关的计算】 45．（2023秋•陕西西安高新区期中）将质量相等，初温相同的煤油和水分别倒入两个完全一样的试管中，然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中，如图所示，经过足够长的时间以后，试管中的煤油和水从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2，温度升高分别为Δt1、Δt2（　　） A．Q1＝Q2，Δt1＞Δt2 B．Q1＝Q2，Δt1＝Δt2 C．Q1＜Q2，Δt1＝Δt2 D．Q1＜Q2，Δt1＞Δt2 【答案】C 【解析】已知煤油和水的质量相等、初温相同，分别倒入两个完全一样的试管中，且c水＞c煤油， 经过足够长的时间以后，试管中的煤油和水的末温相同，升高的温度相同，即Δt1＝Δt2； 由Q吸＝cmΔt可得，水从热水中吸收的热量更多，即Q1＜Q2，故C正确。 故选：C。 46．（2024•四川成都）某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．在0～t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2﹣T1） B．在t2～t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在t4～t5时间段，该物体放出的热量为 D．该物质在t5～t6时间段的比热容等于在0～t1时间段的比热容 【答案】D 【解析】A、0﹣t1时间内，物质吸收的热量可以用公式cm△t来求解，但是t1～t2处于熔化阶段，温度不变、持续吸热，故不可以用该公式求解，故A选项错误。 B、t2～t4时间段内，物质均处于液态，比热容不变，故B选项错误。 C、只有同一热源加热时，相等时间内吸收热量才能相等，停止加热后单位时间的放热量，与加热时单位时间的吸热量并不相通，因此不可以用该比例式求解，故C选项错误 D、物质在t5～t6和0﹣t1时间段内，均处于固态，因此比热容相等，故D选项正确。 故选：D。 47．甲、乙两物体质量相等，甲温度降低20℃、乙温度升高15℃时，乙物体吸收的热量是甲物体放出热量的2倍，甲、乙两物体的比热容之比是（　　） A．3：8 B．3：2 C．8：3 D．4：3 【答案】A 【解析】m甲＝m乙＝m，Δt甲＝20℃，Δt乙＝15℃，由Q＝cmΔt，可得，c甲＝，c乙＝， 两物体比热容之比：c甲：c乙＝：＝：＝3：8。 故选：A。 48．（2024•安徽）一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g、温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则该金属块的比热容为 　 　J/（kg•℃）。 【答案】0.6×103 【解析】由题意知，水吸收的热量为：Q吸＝c水m水（t﹣t水）， 金属块放出的热量：Q放＝c金m金（t金﹣t）， 假设金属块放出的热量全部被水吸收，则Q吸＝Q放， c水m水（t﹣t水）＝c金m金（t金﹣t） 4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（30℃﹣25℃）＝c金×0.1kg×（100℃﹣30℃） 解得：c金＝0.6×103J/（kg•℃）。 49．（2023秋•江苏宿迁期末）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体（水的比热容大于另一种液体）进行对比实验，并用图象对实验数据 进行了处理，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：另一种液体的比热容为 　 　J/（kg•℃），这种液体在0﹣15min内放出的热量为 　J。【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】 【答案】2.1×103；4.2×104J 【解析】（1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢，所以，甲液体的比热容大于乙液体的比热容，所以甲液体是水，乙液体是另一种液体；由图可知：液体的初温是60℃，放热15分钟后甲液体的末温是40℃， 则水放出的热量：Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣40℃）。 由题知，而水和乙液体的质量相同，即m水＝m乙， Q水放＝Q乙放，即：c水m水Δt＝c乙m（60℃﹣20℃）＝4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣40℃）。 解得c乙＝2.1×103J/（kg•℃）； 这种液体在0～15min内放出的热量与水放出的热量相同为： Q放′＝Q放＝c水m水（t水﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（60℃﹣40℃）＝4.2×104J。 【题型13 热机的四冲程】 50．（2024•临沂）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】吸气冲程中，汽油机吸入空气和汽油的混合气体，气体温度较低；在压缩冲程，活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物，活塞对气体做功，将机械能转化为气体的内能，使气缸内气体内能增加；做功冲程中，高温高压气体对活塞做功，内能转化机械能；排气冲程中，将气缸内的废气排出；相比而言，吸气冲程中的气体温度较低，内能最小。故D正确。 故选：D。 51．（2024•辽宁鞍山市铁东区期中）某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则下列说法正确的是（　　） A．1min内燃机对外做了600次功 B．1s内完成了10个工作循环 C．燃气做一次功的时间间隔是0.2s D．1s内活塞共来回20次 【答案】C 【解析】飞轮转速为600R/min＝10R/s，因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，每秒钟可以完成5个工作循环，做功5次，活塞往复10次，故BD错误； 1min内燃机对外做5×60s＝300次，故A错误； 每秒钟做功5次，则燃气做一次功的时间间隔为0.2s，故C正确。 故选：C。 52．（2023秋•陕西宝鸡市陇县期中）如图所示流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是（　　） A．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能 B．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能 C．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能 D．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能 【答案】D 【解析】根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高； 第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能。 故选：D。 53．如图所示为四冲程汽油机某个冲程的示意图，下列说法正确的是（　　） A．汽油机在该冲程将机械能转化为内能 B．汽油机在吸气冲程，吸入气缸的是空气 C．通过技术改进，可以将汽油机的效率提高到100% D．若汽油机在1s内完成了15个工作循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min 【答案】D 【解析】A、图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以该冲程是做功冲程，其能量转化是内能转化为机械能，故A错误； B、汽油机在吸气冲程，吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物，故B错误； C、汽油机在工作时不可避免的有能量损失，而且要克服机械部件间的摩擦做额外功，效率一定小于100%，故C错误； D、汽油机在1s内完成了15个循环，1s内转15×2＝30r，则1min转30r/s×60s＝1800r，因此该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min，故D正确。 故选：D。 【题型14 汽油机和柴油机的区别】 54．下列关于汽油机与柴油机的说法错误的是（　　） A．汽油机与柴油机使用的燃料不同 B．汽油机适用于小型汽车，柴油机适用于载重汽车 C．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 D．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火 【答案】C 【解析】A、汽油机和柴油机燃烧的燃料不同，汽油机在气缸内燃烧汽油，柴油机在气缸内燃烧柴油，故A说法正确； B、汽油机和柴油机的用途不同，汽油机适用于小型汽车，柴油机适用于载重汽车，故B说法正确； C、汽油机和柴油机的构造不同，汽油机的顶部有火花塞，柴油机的顶部有喷油嘴，故C说法错误； D、汽油机和柴油机的点火方式不同，柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，故D说法正确。 故选：C。 55．（2024•扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机的效率能达到100% B．汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C．汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D．汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 【答案】B 【解析】A、汽油机工作时要克服机械间的摩擦做额外功、同时存在热散失，并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故A错误； B、汽油机燃烧汽油放出的废气会造成环境污染，故B正确； C、汽油机一个工作循环有4个冲程，对外做功一次，故C错误； D、汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合气体，故D错误。 故选：B。 56．（2023秋•湖北武汉期末）如图所示是四冲程柴油机的工作示意图，下列说法中正确的是（　　） A．该柴油机一个工作循环四个冲程的正确顺序为乙、丁、甲、丙 B．该柴油机在吸气冲程中吸入的是空气和燃料的混合物 C．丁冲程中气缸内高温高压的气体推动活塞向下运动，气体的内能减小 D．使燃料在气缸内燃烧更充分，柴油机的效率会更高，燃料的热值会更大 【答案】C 【解析】A、甲图中两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程；乙图中进气门开启，活塞下行，是吸气冲程；丙图中排气门开启，活塞上行，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，因此该柴油机一个工作循环四个冲程的正确顺序为乙、甲、丁、丙，故A错误； B、柴油机在吸气冲程里吸进气缸的只有空气，故B错误； C、丁是做功冲程，高温高压的气体对活塞做功，气体的内能减少、温度降低，故C正确； D、燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此使燃料在气缸内燃烧更充分，柴油机的效率会更高，燃料的热值不变，故D错误。 故选：C。 【题型15 火箭】 57．2024年4月25日20时59分，神舟十八载着三位航天员叩问苍穹。火箭从发射到升空过程中涉及的物理知识说法正确的是（　　） A．火箭加速升空过程中，机械能转化成内能 B．火箭加速升空过程中，火箭搭载的卫星相对于火箭是静止的 C．火箭加速升空过程中，发动机推力和火箭重力是一对相互作用力 D．火箭升空过程中航天员质量减小 【答案】B 【解析】A、火箭加速升空过程中，质量不变，速度变大，高度变大，动能增大，重力势能增大，机械能增大，其他形式的能转化为机械能，故A错误； B、火箭升空过程中，卫星相对于运载火箭位置没有发生变化，是静止的，故B正确； C、火箭加速升空过程中，速度大小变化，即运动状态变化，受力不平衡，发动机推力和火箭重力大小不相等，不是一对相互作用力，故C错误； D、火箭升空过程中航天员质量不变，故D错误。 故选：B。 58．2023年5月21日，武汉大学牵头研制的“珞珈二号01星”随长征二号丙运载火箭以“一箭三星”的方式发射升空，成功入轨。如图甲所示是卫星在随火箭加速上升的情景，如图乙所示是人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地运行的示意图。下列说法正确的是（　 　） A．图甲火箭加速上升过程中，动能转化为重力势能 B．卫星随火箭加速上升时机械能一直增大 C．图乙卫星在绕地球运行时，机械能不守恒 D．卫星从近地点运动到远地点，势能转化为动能 【答案】B 【解析】火箭加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大，因火箭的动能与重力势能都增大，所以不是动能转化为重力势能；卫星随火箭加速上升时，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增大，重力势能增大，机械能等于动能与势能的总和，机械能一直增大；太空中是真空，卫星沿椭圆轨道绕地球运行过程中，不受空气阻力，机械能守恒，只有动能和势能的相互转化，卫星从近地点向远地点运行时，质量不变，高度变大，势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能。故选B。 【题型16 热值】 59．（2023秋•甘肃武威市凉州区期末）下列关于热值的说法正确的是（　　） A．燃料燃烧的越充分，热值越大 B．2kg煤的热值等于1kg煤的热值 C．1kg煤燃烧放出4×105J的热量，则煤的热值为4×105J/kg D．燃料燃烧时，用的燃料越多，获得的热值越大 【答案】B 【解析】AD、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故AD错误； B、热值是燃料的一种属性只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以2kg煤的热值等于1kg煤的热值，故B正确； C、由于不确定燃料是否完全燃烧，故C错误。 故选：B。 60．（2023秋•江苏南京建邺区期末）如图甲、乙所示，相同烧杯装有质量相等的水，分别用a、b两种燃料进行加热，直至杯内水沸腾1min后停止加热，测得消耗a、b的质量分别为ma、mb，且ma＞mb。甲、乙烧杯中水的温度与加热时间的关系如图丙所示，若同一杯水单位时间内吸收的热量相同，不计热量损失和水的质量变化，a、b两种燃料的热值分别为qa、qb，则下列说法正确的是（　　） A．沸腾前，乙杯中的水吸收的热量更多 B．甲、乙两杯水单位时间内吸收的热量相同 C．整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多 D．a燃料的热值qa一定大于b燃料的热值qb 【答案】C 【解析】ABC、由题意，由于甲、乙两烧杯各装水的质量相等，水的初始温度相同，根据Q吸＝cmΔt可知水沸腾前，两杯水吸收的热量相等；所用时间不同，所以甲、乙两杯水单位时间内吸收的热量不同；且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为： Q甲＝，Q乙＝，所以整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多，故A错误，B错误，C正确； D、整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多，a燃料放出的热量多，由于ma＞mb，a燃料的热值不一定大于b的，故D错误。 故选：C。 【题型17 燃料的利用率】 61．（2023秋•四川内江期末）两台热机，甲的热机效率比乙的高，下列说法正确的是（　　） A．甲热机消耗的燃料多 B．甲热机的功率比乙热机的小 C．甲热机比乙热机做功少 D．做相同的有用功，甲损失的能量比乙损失的少 【答案】D 【解析】热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 A、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明做相同的有用功，甲消耗的汽油少，但不知有用功的多少，故A错误； B、热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，而功率是表示物体做功快慢的物理量，与效率没有关系，故B错误； C、甲的热机效率比乙高，由机械效率的公式η＝分析知，无法确定甲、乙做功的多少，故C错误； D、甲汽油机的效率高于乙汽油机的效率，说明做相同的有用功，甲消耗的汽油少，即甲损失的能量比乙损失的少，故D正确。 故选：D。 62．有经验的柴油机维修师不用仪器就能判断一些问题，在相同条件下，下列经验之谈你认为正确的是（　　） A．尾气的温度越高，柴油机越节能 B．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能 C．尾气的颜色越发黑，柴油的热值越高 D．定时保养及时更换润滑油，能提高柴油机的效率 【答案】D 【解析】A、尾气的温度越高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能，故A错误； B、尾气的柴油味浓，说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低，故B错误； C、燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此尾气的颜色是否发黑，柴油的热值都不变，故C错误； D、定期保养和及时更换润滑油，可以减小摩擦带来的能量损耗，能提高柴油机的效率，故D正确。 故选：D。 63．（2023秋•四川成都市青白江区期末）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．增加废气带走的热量可以提高热机的效率 【答案】A 【解析】A、由图甲可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；活塞对气体做功，气体内能增加，温度升高，故A正确； B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图乙可知，输出有用机械能所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为28%，故B错误； C、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，因此汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，但热值不变，故C错误； D、在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，增加废气带走的热量会降低热机效率，故D错误。 故选：A。 64．（2023秋•河北邯郸市永年区期末）关于热机效率下列说法中，正确的是（　　） A．通过科技创新，采用先进热机的制造工艺，热机效率可以达到100% B．若汽油机甲的热机效率高于汽油机乙的热机效率，则甲消耗的汽油比乙消耗少 C．柴油机的热机效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 D．保持汽油机转动部分良好的润滑可以提高汽油机的热机效率 【答案】D 【解析】A、热机在工作时不可避免的有能量损失，而且要克服机械部件间的摩擦做额外功，效率一定小于100%，故A错误； B、汽油机的效率是汽油机用来做有用功的能量与汽油完全燃烧放出的能量之比；甲汽油机效率比乙汽油机效率高，说明甲汽油机用来做有用功的能量与汽油完全燃烧放出的能量之比大，由于两汽油机所做的有用功未知，所以不能说明甲汽油机消耗汽油比乙消耗少，故B错误； C、柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机在压缩冲程中压缩程度大，喷入雾状柴油后燃烧更充分；做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，与热值大小无关，故C错误； D、保证转动部分良好的润滑可以减小摩擦，减少额外功，可以提高热机的效率，故D正确。 故选：D。 【题型18 实验：探究物体的动能跟哪些因素有关】 65．如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能与哪些因素有关。 （1）将A、B两球（mA＜mB）分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到它们并排滚动且始终相对静止。这表明在滚动的任一时刻，两球的速度 　 　，且两球的速度跟 　 　无关。 （2）分别在水平桌面上的C、C'处放置相同的木块，再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放，观察到 　 　球将木块撞得更远。由此可得出结论 　 　。 （3）将同一小球从同一斜面的不同高度由静止开始释放，使小球到达斜面底部时的速度 　 　，先后撞击放在水平桌面上的同一木块。这是为了探究动能与 　 　的关系。 【答案】（1）相同 质量 （2）B 运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大 （3）不同 速度 【解析】（1）由于两球从相同的高度同时滚落，且在每一时刻，两者的位置都相对静止，经过了相同的时间，运动的距离相同，由此可知，两球的速度始终相等。两个球的质量不同，但在每一时刻的速度相同，两个球的速度大小与质量无关。 （2）A、B两个球的速度大小相同，由于质量的不同导致了两个球的动能不同，质量大的物体的动能大，可得运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大或物体的动能与它的质量有关。 （3）同一小球从不同的高度滚下，质量相同，小球到达水平面时的速度不同，研究动能与速度的关系。 66．（7分）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明让钢球从斜面某一高度处由静止滚下，撞击水平面上的同一木块，如图所示是三次实验的情景。 （1）小明由“十次车祸九次快”猜想：物体的动能可能跟物体的 　 　有关；小华由“安全驾驶莫超载”猜想：物体的动能可能跟物体的 　 　有关。 （2）实验中研究的是 　 　（选填“钢球”或“木块”）的动能大小，其动能大小是通过 　 　来反映的。 （3）分析图中的甲、丙两次实验，可以得出结论：物体的 　 　相同时，物体的 　 　越大，动能越大。 （4）如图丁是某段道路上交通管理部门对不同车型设定的最高速度，用 　 　两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。 【答案】（1）速度 质量 （2）钢球 木块移动的距离 （3）速度 质量 （4）甲、乙 【解析】（1）“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关； （2）该实验研究的主体是钢球，实验中探究的是钢球的动能大小，其动能的大小是通过观察木块被撞开的距离来判断的，采用了转换法； （3）由图中的甲、丙两次实验可知，钢球下滑的高度相同，到达水平面时速度相同，质量不同，质量越大，推动木块移动的距离越远，故可以得出结论：物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大； （4）分析比较甲、乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大，故可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。 67．某校实验小组对力学实验进行如下单元化设计：如图所示，将木块C放置于水平桌面上，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。 （1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 　 　无关； （2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞；碰撞后小球静止，木块C都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 　 　反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）请在甲图中画出小球A与木块C碰撞瞬间所受力的示意图； （4）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与小球的 　 　有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）； （5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 　 　（选填“相等”或“不相等”），该方案 　 　（选填“正确”或“错误”）。 【答案】（1）质量 （2）木块移动的距离 转换法 （3）见下图 （4）速度 （5）相等 错误 【解析】（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关； （2）实验中，小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。本实验就是通过木块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小，运用了转换法； （3）小球A与木块C碰撞瞬间受到重力、绳子的拉力和小球C的弹力，力的示意图如下： （4）乙、丙所示的探究过程，小球质量一定，当悬线与竖直方向的夹角越大，小球撞击木块时的速度越大；观察到图丙中木块C撞得更远，说明：物体的动能大小与速度有关； （5）在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度时，弹簧的弹性势能转换成小球的动能，所以不同小球的动能是相同的；小球的动能与其质量和速度都有关，由于小球的动能不变，改变其质量，因而小球的速度也会发生改变，所以该方案存在两个变量，故错误。 68．张明俊同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他和李铭进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 　 　有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 　 　有关。 【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，说明金属球到达水平面时的动能就 　 　。 【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：　 　。 【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 　 　（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性更大的原因。 【评估交流】 （1）如果水平面光滑，则 　 　（选填“能”或“不能”）完成本实验。 （2）他们由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下滑下，在粗糙程度不同的水平表面运动直至停止。在水平运动的整个过程中，克服摩擦力做的功 　 　（选填“相等”或“不相等”），小车在玻璃、毛巾表面克服摩擦力做功的功率分别为P1、P2，则P1　 　P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】【猜想假设】 速度 质量 【进行实验】大 【分析论证】质量一定时，物体的速度越大，动能越大 【实践应用】超载 【评估交流】（1）不能 （2）相等 小于 【解析】【猜想假设】“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关； 【进行实验】物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大； 【分析论证】分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大； 【实践应用】分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，可以探究动能大小与质量的关系；甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因； 【评估交流】 （1）如果水平面光滑，则物块会做匀速直线运动，无法根据距离的大小判定动能的大小； （2）物体克服摩擦力做功的能量来自物体的动能，而动能一开始是相等的，最终物体停下来，动能为零，说明小球无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的；小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，运动时间越长，由于克服摩擦所做的功相同，根据P＝可知，则P1＜P2。 【题型19 实验：比较不同物质的吸热情况】 69．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示，实验中记录的数据如下表所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 （1）实验中应量取 　 　相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；用相同的电加热器加热，吸热多少可以通过 　 　来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）； （2）如果甲物质是水，根据表格中的实验数据可知，乙物质的比热为 　 　J/（kg•℃）； （3）图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线，若将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的曲线，则曲线为图中的第 　 　条。 【答案】（1）质量；加热时间； （2）2.1×103； （3）③ 【解析】（1）在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，需要利用控制变量法控制被加热物质的质量相同；在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，为了比较被加热物质吸收热量的多少，利用转换法，通过加热时间长短来反映吸收热量多少； （2）由表格数据可知，加热1min时，甲、乙吸收的热量相同，温度变化量分别为34℃﹣30℃＝4℃、18℃﹣10℃＝8℃，甲的温度变化量恰好是乙的一半，甲、乙质量相同，根据Q＝cmΔt可知，乙的比热容为甲的一半，甲为水，则乙的比热容为：c＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）； （3）由温度﹣时间图象可知，加热4min时，乙的温度变化量为32℃，不考虑热损失，用相同的加热器加热，将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，加热相同时间，它们吸收的热量相同，根据Q＝cmΔt可知，质量大的温度变化量小一些，质量增加到原来的2倍，则温度变化量为原来的一半，故曲线为图中的第③条。 70．（2024•广西北部湾期中）为了研究不同物质的吸热能力，某小组利用规格相同的电加热器给水和煤油加热，如图甲、乙所示，他们利用实验得到的数据绘制出两种液体温度随加热时间的变化图像。 （1）在烧杯中加入两种液体时，要控制他们的初温和 　 　相同。 （2）实验中通过比较 　 　（选填“加热时间”或“温度计示数变化”）来反映液体吸收热量的多少；若让水和煤油加热时间相同，水的温度上升少，说明水的吸热能力 　 　（选填“弱”或“强”）。 （3）如图丙所示，根据实验数据，小明做出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，由图像可知煤油的比热容是 　 　J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （4）若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，　 　冷却效果更好。 【答案】（1）质量；（2）加热时间；强；（3）2.1×103；（4）水 【解析】（1）根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油； （2）实验中选择相同规格的电加热器，根据转换法可知，在相同时间内水和煤油吸收的热量相同，所以实验中通过比较加热时间来反映液体吸收热量的多少； 若让水和煤油加热时间相同，水和煤油吸收的热量相同，通过比较它们升高温度的多少，来比较它们的吸热能力，若让水和煤油加热时间相同，水的温度上升少，说明水的吸热能力强； （3）由图可知，加热相同的时间，煤油升高的温度是水升高温度的2倍，根据c＝可知，煤油的比热容是水的比热容的二分之一，即煤油的比热容为： c煤油＝c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）； （4）根据Q＝cmΔt，吸收相同的热量，吸热能力强的，温度升高的就小，就更适合做冷却液，故水做冷却液更好。 【题型20 比热容、热值与效率的综合计算】 71．（2024•辽宁本溪期末）某拖拉机耕地时行驶一公里消耗柴油1kg，若此柴油机的效率为30%，则这些柴油完全燃烧输出的有用功为 　J；柴油机的水箱中装有100kg的水，每升高1℃，吸收的热量为 　 　J。【柴油的热值为4.6×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】 【答案】1.38×107；4.2×105 【解析】1kg柴油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝1kg×4.6×107J/kg＝4.6×107J， 柴油机输出的有用功为：W＝ηQ放＝30%×4.6×107J＝1.38×107J； 柴油机的水箱中装有100kg的水，每升高1℃，吸收的热量为： Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×1℃＝4.2×105J。 72．（2023秋•江苏南京玄武区期末）某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转2400转，则每秒对外做功 　 　次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，则工作1小时需消耗汽油 　 　kg。为了提高汽油机的效率，需要在 　 　冲程让燃料充分燃烧。（q汽油＝4.6×107J/kg） 【答案】20；0.72；做功 【解析】四冲程汽油机的飞轮转速：2400r/min＝40r/s，即汽油机飞轮每秒转40圈， 由于四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功20次； 汽油机1小时对外所做的功：W＝3600×20×115J＝8.28×106J， 由η＝可知，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝3.312×107J， 由Q放＝mq可知，消耗汽油的质量：m＝＝＝0.72kg； 提高热机效率可以让其在做功冲程燃料充分燃烧。 73．某汽油机工作时的能量损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦及其它损耗总和为10%。已知汽油热值为4.6×107J/kg。则该汽油机工作时汽油燃烧释放能量的 　 　%转化为机械能；若该汽油机消耗2kg汽油，获得的机械能为 　 　J；经过不断改进和创新，汽油机的效率 　 　（选填“可以”或“不可以”）可以提高到100%。 【答案】25；2.3×107；不可以 【解析】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由题意可知，输出有用机械能所占比例为：100%﹣30%﹣35%﹣10%＝25%，即该汽油机的效率为25%； 2kg汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J， 获得的机械能为：W＝ηQ放＝25%×9.2×107J＝2.3×107J； 汽油机在工作时不可避免的有能量损失，而且要克服机械部件间的摩擦做额外功，效率一定小于100%。 74．今年上初三的小雨同学对物理非常感兴趣，在学习了效率相关知识后她想测量家用燃气灶效率，上周末她和爸爸在家对燃气灶烧水的效率展开研究。通过测量发现：将2kg的水，从25℃加热到75℃的过程中，消耗天燃气0.01m3，已知天然气的热值为，求： （1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量； （2）此次实验中燃气灶烧水的效率； （3）实验后爸爸提出，高效燃气灶不仅可以节约燃料，还可以减少气体排放，有利于环境保护。小雨想通过技术改进来提高燃气灶的热效率，请你结合所学知识给她提供一些建议。 【答案】（1）8.4×105J；（2）50％；（3）见解 【解析】（1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量 ； （2）水吸收的热量为 ； 此次实验中燃气灶烧水的效率 ； （3）提高燃气灶的热效率可以在烧水过程中，给锅加盖，减少水蒸气蒸发带走热量，减少热量损失；使天然气与氧气充分接触，使天然气充分燃烧。 答：（1）此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量8.4×105J； （2）此次实验中燃气灶烧水的效率50％。 75．（2024•山西）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 【答案】（1）汽车的平均速度为90km/h； （2）汽油完全燃烧放出的热量Q为9×108J； （3）汽车发动机的效率为40% 【解析】（1）汽车平均速度为：。 （2）消耗汽油的质量为：m＝ρV＝25L×0.8×103kg/m3＝20kg； 燃烧释放的热量为：Q＝qm＝4.5×107J/kg×20kg＝9×108J。 （3）汽车发动机做的机械功为：W＝Pt＝25kW×4h＝3.6×108J； 发动机的机械效率为：。 答：（1）汽车的平均速度为90km/h； （2）汽油完全燃烧放出的热量Q为9×108kg； （3）汽车发动机的效率为40%。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$