专题01 机械能、内能及其转化【考点清单】-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） 清单01 机械能 一、动能和势能 1.能量： （1）一个物体 ，我们就说这个物体具有能量。 （2）理解 ① 能量表示物体 大小的物理量；能量的大小可以用能够做功的多少来量度，一个物体能够做的功越多，它具有的能量就 。  　 ② 一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”，是说它具有做功的本领。 2.动能和势能 （1）动能 ①概念：物体由于 而具有的能 ②影响因素： 、 。 （2）势能 ①重力势能 a.概念：物体由于受到 并处在一定高度时所具有的能 b．影响因素： 、 。 ②弹性势能 a.概念：物体由于 而具有的能； b．影响因素： 。 （3）联系：动能和势能在一定条件下可以相互转化 3.探究物体的动能跟哪些因素有关 ① 研究对象：小钢球 ② 研究方法： 。 如何判断钢球的动能大小：看 （ ）。 ③ 研究过程 如何控制速度不变：不同钢球从 的 由 滚下，使到达斜面底端时 相同。 如何改变钢球速度：使钢球从 滚下。 ④ 分析归纳： 保持钢球质量不变时结论： ； 保持钢球速度不变时结论： 。 ⑤得出结论： 物体动能与 和 有关；速度越大，质量越大，动能也越大。 二、机械能及其转化 1.机械能及其转化 （1）概念： 、 和 统称为机械能。机械能的单位是焦耳（J）。 （2）方法：判断动能和势能的相互转化情况时，先运用动能和势能的影响因素分析得出物体所具有的动能和势能的大小变化情况，那么能的转化情况就是变小的那种形式的能转化成变大的那种形式的能。 2.机械能守恒 物体的动能和势能之间是可以转化的，在 ，机械能的总量保持不变。 3.做功过程实质上就是 。功是能量变化的量度，即力对物体做了多少功，就有多少能量发生了变化。 清单02 内能及其转化 一、分子热运动 1.物质的构成 （1）常见的物质是由大量的 、 构成的。 （2）分子大小：分子很 ，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10m为单位来度量分子。 2.分子热运动 （1）扩散：两种 的物质可以 彼此进入对方的现象。根据扩散现象，可以断定分子是在运动着。 ①气体、液体、固体均能发生扩散现象 ②扩散快慢与 有关，温度越 ，扩散越快。 ③扩散现象说明：a. ；b. 。 ④能够用肉眼直接看到的运动 （选填“是”或“不是”）分子热运动，例如尘土飞扬、云雾缭绕等。 （2）分子热运动：组成物质的分子处于永不停息地无规则运动之中，温度越高，分子的 ，这种 运动叫做分子的热运动。 3.分子间的作用力 （1）分子间 存在相互作用的引力和斥力。 （2）分子间作用力与分子间距离的关系： ①当分子间距离变小时，引力和斥力都 ，斥力 的更明显，此时F斥>F引，作用力表现为斥力； ②当分子间距离变大时，引力和斥力都 ，斥力 的更明显，此时F斥<F引，作用力表现为引力。 ③当分子间的距离等于r0（r0为平衡距离）时，分子间引力与斥力 ；当分子间的距离大于10r0时，分子间的作用力可以忽略不计。 （3）固体、液体、气体的特性 物态 固态 液态 气态 分子模型图 微观特性 分子间距离 很 较大 很 分子间作用力 很 较大 很小，可以忽略 宏观特性 有无固定体积 有 有 有无固定形状 有 无 二、内能 1.内能 （1）内能：物体内部所有分子热运动的 与分子 的总和，叫做物体的内能。 （2）主要影响因素：①温度：温度 ，内能增加；温度降低，内能 。 ②质量：同种物质在温度、状态均相同时，质量大的物体内能 。 ③其他：物体的内能与其材料、状态（固、液、气）也有关。 （3）一切物体在 温度下都有内能。 2.热量 ①两个温度不同的物体互相接触时，温度低的物体要升温，温度低的物体要 （要升温）。我们说低温物体从高温物体 ，（吸热），高温物体向低温物体 ，（放热）。物体吸收或放出 的多少叫作热量（Q），热量的单位是 。 ②热量是能量转移多少的量度，是一个 量。 ③不能说“含有”“有”“具有”“物体的热量”，可以说“吸收”或“放出”。 3.热传递改变物体的内能 （1）热传递：能量从 温物体传到 温物体，或者是从同一物体的 温部分传到 温部分。 （2）条件：不同物体或同一物体的不同部分之间存在 。 （3）最终结果：温度 ，没有温度差。 （4）实质：能量的 ，能量的形式并未发生变化。 （5）热传递过程中，物体吸收热量，内能 ；放出热量，内能 。 注意：①热传递是传递 ，而不是传递 ； ②物体内能改变，温度 （选填“一定”或“不一定”）发生变化，如晶体的熔化、水的沸腾等。 4.做功改变物体的内能 （1）外界对物体做功，物体内能会 ，即其他形式的能转化为内能； （2）物体对外界做功，物体内能会 ，即内能转化为其他形式的能； （3）做功的实质：其他形式的能和内能的相互 。 （4）热传递与做功改变物体的内能是 的。 三、比热容 1.比热容 （1）物理意义：反映了物质的 本领。 （2）定义：一定质量的某种物质在温度升高（降低）时，吸收（放出）的热量与它的质量和升高（降低）的温度乘积之 叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 （3）定义式： 。 （4）单位： ，符号是： 。 （5）水的比热容为4.2×103J/（kg·C），它表示的物理意义是： 。 （6）比热容是物质的一种特性，只与物体的 、 有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等 。不同的物质，比热容一般不同。 （7）质量相同的不同的物质，当吸收（或放出）相同的热量，比热容小的温度变化 ；相同质量的不同物质，升高（或降低）相同的温度，比热容小的吸收（或放出）的热量 。 （8）水的比热容较大的应用 ①做传热介质：水作冷却剂、早春灌水护苗，汽车发动机常用水作冷却剂。 ②调节温度：内陆地区温差比沿海地区大，湿地公园利用水调节气温。 2.热量的计算 （1）物质吸热时热量的简单计算，吸热： ； （2）物质放热时热量的计算，放热： 。 四、热机 1.热机 （1）热机：各种利用 做功的机械叫做热机。 （2）工作原理：热机利用内能做功，将 能转化为 能。 2.内燃机 （1）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 （2）分类： 机和 机。 （3）内燃机的能量转化：化学能转化为内能，内能再转化为机械能。 3.汽油机 （1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）四个冲程：汽油机的一个工作循环由 、 、 、 四个冲程组成。多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 （3）汽油机的工作过程 冲程 冲程 冲程 冲程 冲程 工作示意图 特点 进气门打开，排气门关闭，活塞向 运动， 的混合物进入汽缸。 进气门和排气门都关闭，活塞向 运动，燃料混合物 。 火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体。高温高压的气体推动活塞向 运动，带动曲轴转动，对 。 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向 运动，把废气排出汽缸。 能量转化 能转化为 能 （燃料化学能转化为内能） 能转化为 能 废气带走大部分内能 （4）在四个冲程中，只有 冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成。 （5）四冲程汽油机一个工作循环包括 个冲程，活塞往复运动 次，曲轴转 圈，对外做功 次。 4.柴油机 （1）柴油机汽缸顶部没有火花塞，只有 。 （2）柴油机吸入气缸内的物质只有 。 （3）柴油机在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来（俗称“压燃式”）。 五、火箭 1.喷气式发动机 （1）火箭使用的是 发动机。 （2）工作原理：喷气式发动机的燃烧在燃烧室内燃烧后产生 的气体，产生很大的 推动机身向前运动。 （3）喷气式发动机又分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类。 2.火箭 （1）火箭：火箭本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠 来助燃，飞行高度不受限制。 （2）液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、 和 组成。 （3）工作原理：输送系统 把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，电火花点燃，产生高温、高压气体。进入高温的燃烧室的燃料和氧化剂可以 。燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生强大的反冲力，使火箭前进。 六、燃料的利用和环境保护 1.热值 （1）定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之 ，叫做这种燃料的热值（q）。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的 。 （2）单位： ，符号： 。有些气体的热值单位为： 。热值大的物质常用作航空航天燃料。 （3）燃料燃烧放出的热量计算公式： 或 （用哪个公式计算取决于热值的单位）。 （4）木炭的热值为3.4×107J/kg的物理意义： 。 （5）特点：热值是燃料的一种特性，只与燃料的 有关，与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧 。 2.热机/锅炉的效率 （1）定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之 ，叫做热机的效率（η）。 （2）计算公式： 。 （3）提锅炉效率的方法 ①使燃料 燃烧；②尽量 各种热量损失。 3.污染物的产生与危害 （1）煤、石油等燃料含有杂质，在燃烧时会产生 等有害气体，在燃烧不充分时，还会产生烟尘和 。这些烟尘、废气是大气污染的主要来源。 （2）大气污染直接危害人体健康，影响植物的正常生长。大气中的 和 溶于水中发生化学变化，会产生 ，危害农作物、森林及湖泊中的生物。 （3）有效地利用能源，又要很好地控制和减弱它对大气的污染，重视环境保护成为重要的国策。垃圾发电不仅对垃圾进行了有效的处理，节约了能源，还保护了自然环境。 实验一 探究影响物体动能大小的因素 提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 实验器材：斜面、钢球、木块 实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块 ； ②换质量不同的钢球，从斜面的 自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度 。高度越高，钢球滚到平面上时的速度 ，木块被推得 ； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度 。质量越大的钢球将木块推得 。 研究方法： 和 。 判断动能大小的方法：通过观察小钢球推动木块移动距离的远近来判断 。 控制速度不变：使小钢球从相同斜面 由 滚下。 改变小钢球速度的方法：使小钢球从相同斜面的 处由静止滚下。 实验结论：物体的动能与质量和速度有关。 。 例如：小明为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 （1）实验中探究的动能是指　 　。 A.钢球撞击木块时的动能 B.钢球撞击木块后的动能 C.木块被钢球撞击后的动能 （2）钢球在水平面上的动能是由　 　能转化而来的。 （3）若斜面下方水平面光滑，本实验　 　（选填“能”或“不能”）达到实验目的。 （4）分析甲、乙两图的实验现象所得到的结论是　 　。 （5）通常来说，交通事故的原因主要是超载或超速，用甲、丙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”）行驶时危险性大的原因。 实验二　比较不同燃料热值的大小 【实验器材】相同的铁台架、石棉网、烧杯、温度计、火柴、秒表、天平、水、两种不同的燃料。 【实验装置】 【设计实验】 （1）转换法：燃料燃烧给水加热，通过水 反映燃料燃烧放出热量的多少。升高的温度越高，燃料燃烧放出的热量越多，热值越大。 （2）控制变量法：控制燃料的质量 ，水的 和 相同，燃料要完全燃烧。 【实验步骤】 一、按图组装器材。 二、取质量相同的两种燃料，给质量和初温相同的水加热，待两种燃料燃烧完时，测出两种液体的温度，并计入表格。 三、实验表格和数据图像 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料1 燃料2 【实验结论】 通过温度-时间图像判断两种燃料的热值大小：平缓的图像对应的燃料热值 。 【交流与反思】 （1）测量物质的选取：应选取 、 相同的不同物质； （2）器材安装顺序： 。目的时使用酒精灯外焰加热； （3）实验改进：①用电加热器代替酒精灯，优点：热源更加 ； ②用同一热源同时加热（如图所示）优点：避免两次加热，同一热源加热确保相同时间内吸收的热量相同； （4）减小热量损失的方法：用硬纸板盖住烧杯口。 【练习1】利用斜槽、钢球和小木块等器材探究物体的动能跟哪些因素有关。下列有关说法正确的是（　　） A．从同一高度由静止释放，质量大的钢球到达水平面时的速度更大 B．木块B在运动过程中受到的摩擦力先增大后减小 C．木块B被撞得越远，钢球A对B做的功就越多，A的动能越大 D．本实验的结果表明物体的动能大小只与其质量和高度有关 【练习2】两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时的高度和重力势能，下列说法正确的是（　　） A．落在A处的篮球初始高度高，初始重力势能大 B．落在B处的篮球初始高度高，初始重力势能大 C．两个篮球初始时的高度和重力势能一样 D．两个篮球初始时的高度和重力势能无法比较大小 【练习3】如图所示，一段弹簧固定在水平桌面上（如图甲所示），将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态（如图乙所示），用竖直向下的力压小球至如图丙的位置，然后撤去力F，小球向上运动到A点后下落（如图丁所示），不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．刚撤去F时，弹簧的弹性势能最大 B．小球在上升过程中，动能一直在减小 C．小球在A点处于平衡状态 D．小球上升到A点时，重力势能最小 【练习4】2024年9月3日，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四下三号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒 B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒 C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒 D．卫星从近地点运行到远地点，重力势能减小，动能减小，机械能不守恒 【练习5】如图为香薰石，也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成，使用时在石子上滴上适量的香薰油，静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子，同时营造出怡人且持久的香气氛围（　　） A．人们通常以纳米为单位来量度分子大小，1μm＝10nm B．香薰石发出香味是由于分子不停地无规则运动 C．矿石能被染成各种颜色，说明分子间存在引力 D．环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变 【练习6】下列关于内能、热量和温度说法中正确的是（　　） A．物体内能增大，一定吸收了热量 B．高温物体一定比低温物体内能大 C．热量总是从高温物体传给低温物体 D．某物体内能增大，它的温度一定升高 【练习7】仔细观察如图的两幅实验图片，选出判断正确的选项（　　） A．图甲：水蒸气对瓶塞做功，水蒸气内能增加 B．图甲：火焰对瓶塞做功，瓶塞的内能增加 C．图乙：活塞压缩空气，内能转化为机械能 D．图乙：活塞对空气做功，空气的内能增加 【练习8】如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（　　） A．一个完整工作循环的顺序是：乙甲丁丙 B．甲冲程是依靠飞轮的惯性运转的 C．丙冲程中活塞向上运动排出废气 D．丁冲程发生的能量转化是内能转化为机械能 【练习9】（2024•连云港）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量 【练习10】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 【练习11】（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 【练习12】小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。 （1）实验中探究的动能是指 　 　。 A.钢球撞击木块时的动能 B.钢球撞击木块后的动能 C.木块被钢球撞击后的动能 （2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA＞mB，高度hA＞hB，距离sA＞sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法 　 　（选填“正确”或“错误”），理由是 　 　。 （3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与 　 　的关系。 【练习13】用如图所示的实验装置探究“比较不同物质的吸热情况”。 （1）实验中需加热 　 　（选填“质量”或“体积”）相同的水和液体甲，使它们升高相同的温度，通过比较 　 　来反映水和液体甲吸收热量的多少，以此比较不同物质的吸热能力； （2）实验中用两个相同的加热器给液体加热，这样做的目的是：使水和液体甲在相同的时间内 　 　相同； （3）实验时也可以加热相同的时间，通过比较它们 　 　来判断水和液体甲吸热能力的强弱； （4）根据实验数据，小明作出了水和液体甲的温度随时间变化的图象，如图乙所示，其中a是水的温度随时间变化的图象，则液体甲的比热容为 　J/（kg•℃）。 1．（2023秋•广东清远期末）如图所示，将小球拉到点A处然后释放，小球经过A、B、C和D四个点，在这四个点处，小球具有的动能最大的是在（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 2．如图所示，农民赶着牛拉着锥犁在田里劳动，它们以相同速度向前行进，则其动能（　　） A．农民动能最大 B．锌犁动能最大 C．牛动能最大 D．动能一样大 3．东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是（　 　） A．海豚跃出海面减速上升过程，动能不变 B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C．海豚从高处落回海面过程，重力势能不变 D．海豚在海面下加速下潜过程，动能变小 4．（2024春•山东济宁金乡县期末）如图所示，物块在光滑斜面上由静止开始下滑，依次经过a、b两个点，不计空气阻力，比较物块在a、b两点的能量，下列说法正确的是（　　） A．物块在a 点重力势能大 B．物块在b 点重力势能大 C．物块在a、b两点的重力势能一样大 D．物块在a 点动能大 5．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置（在弹性限度内），然后释放小球，小球就在AB间做往复运动，小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（　 　） A．从A到O，小球的动能减小，弹簧的弹性势能增大 B．在O位置，弹簧的弹性势能最大 C．从O到B，小球的动能增加，弹簧的弹性势能减小 D．在B位置，小球的动能最小 6．2024年7月18日，中国从西部基地新试验发射了一枚“东风—27”导弹，其速度之快精准程度令人惊叹，导弹起飞后，飞行几千公里之后，落到了南海的一艘移动靶船上。此次发射证明了中国东风导弹具有强大的远距离反航母能力。在导弹加速升空的过程中，下列说法正确的是（　 　） A．动能增大，势能减小，机械能不变 B．动能不变，势能增大，机械能增大 C．动能增大，势能增大，机械能增大 D．动能减小，势能增大，机械能不变 7．荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。甲、乙为两水平线，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　 　） A．球在A、D两点的重力势能相等 B．球从O点到D点的过程中动能增加 C．球在B、C两点的机械能相等 D．球从A点到O点的过程中机械能逐渐减少 8．下列现象中，可以说明分子在做无规则运动的是（　　） A．水从高处向低处流 B．风吹树叶动 C．尘土飞扬 D．公园里花香四溢 9．把一薄壁金属管固定在支架上，金属管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动橡皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．管口出现的雾状“白气”是酒精蒸汽 B．拉动皮条的过程中，酒精内能增加，温度不变 C．酒精温度升高，这是通过热传递方式改变酒精内能 D．酒精蒸汽将木塞顶开的过程，酒精蒸汽的内能增大 10．下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是（　　） A．菜刀在砂轮上磨得发烫 B．水蒸气会把壶盖顶起来 C．两手互相摩擦时手发热 D．在炉子上烧开水 11．（2023秋•安徽淮北期末）关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体含有的内能一定多 B．物体吸收热量，温度一定会升高 C．气体膨胀对外做功，自身内能会增加 D．在热传递过程中，热量从高温物体传递给低温物体 12．质量相同，温度相同的铝块甲和铁块乙（c铁＜c铝），将它们分别加热，吸收相同的热量后将二者接触，此时（　　） A．温度从甲传向乙 B．热量从甲传向乙 C．热量从乙传向甲 D．甲、乙间不发生热传递 13．仔细观察如图的两幅实验图片，选出判断正确的选项（　　） A．图甲：水蒸气对瓶塞做功，水蒸气内能增加 B．图甲：火焰对瓶塞做功，瓶塞的内能增加 C．图乙：活塞压缩空气，内能转化为机械能 D．图乙：活塞对空气做功，空气的内能增加 14．甲、乙两金属质量和初温都相等，先把甲金属放入一杯热水中，热平衡时，结果水的温度下降了10℃，把甲从水中取出，立即将乙金属投入这杯水中，热平衡时水温又降低了10℃，（不考虑热散失），则甲、乙两金属的比热容大小（　　） A．c乙＞c甲 B．c乙＜c甲 C．c乙＝c甲 D．条件不够，不能确定 15．小明利用如图甲所示的装置，比较a、b两种液体的吸热能力。实验中小明量取质量分别为ma、mb的两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同规格的电加热器加热。图乙是小明根据实验数据绘制的图像，由图乙可知，下列说法不正确的是（　　） A．a的比热容可能小于b的比热容 B．6min内a、b液体吸收热量相等 C．若ma小于mb，则ca可能小于cb D．若ca等于cb，则ma一定大于mb 16．（2023秋•普宁市期末）如图是四冲程汽油机工作原理示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲图是吸气冲程，吸入汽缸的物质是汽油 B．乙图冲程是通过做功使燃料混合物内能增加 C．丙图冲程中，燃气的内能增加、温度升高 D．甲、丙、丁是辅助冲程，靠飞轮惯性完成 17．（2024•云南）2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢＝1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A．氢能不属于清洁能源 B．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C．完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 18．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 19．2024年4月30日，神舟17号载人飞船返回舱成功着陆。飞船距离地面几十公里的时，会和大气层高速摩擦，这主要是通过 　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变飞船的内能；如图所示，返回航随降落伞一起匀速下落过程中，它们的机械能将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 20．2024年9月17日中秋节，抚州市丰县洽湾船形古镇上演了非遗文化“打铁花”表演（如图）。表演者首先利用熔炉把罐子里的生铁 　 　（填物态变化名称）成汁，这是通过 　 　的方式改变了其内能；铁花被棒击打后，腾空而起，像天女散花似的漫天飞舞，最后落地消失，在此过程中，铁的内能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 21．如图一所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲＜m乙），两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣加热时间的图象如图二。 （1）某时刻温度计示数如图一所示，此时乙的温度为 　 　℃。 （2）甲液体第30s的内能 　 　第35s的内能（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 （3）根据图二中0至30s图象及题目所给信息得出甲液体的比热容比乙液体的 　 　。 如图三所示，在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中： （4）小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示。在组装器材时应先调节A的高度，调节它的高度是为了 　 　。 （5）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油 　 　，得出结论。 （6）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是 　 　。（答出一个即可） 22．下表是某品牌轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机气缸的工作容积。空燃比是指吸气冲程末，吸入气缸内的空气和汽油的质量之比。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合气密度为1.5kg/m3。1min内高温高压的燃气推动活塞做功3000次。请你计算发动机在最大功率工作时： 车型 某品牌轿车 排气量 1.5L 最大功率 69kW 空燃比 14：1 （1）每次吸入混合气的质量； （2）1min内汽油燃烧放出的热量。 （3）求出该发动机的效率。 （解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 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 清单01 机械能 一、动能和势能 1.能量： （1）一个物体 ，我们就说这个物体具有能量。 （2）理解 ① 能量表示物体 大小的物理量；能量的大小可以用能够做功的多少来量度，一个物体能够做的功越多，它具有的能量就 。  　 ② 一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”，是说它具有做功的本领。 2.动能和势能 （1）动能 ①概念：物体由于 而具有的能 ②影响因素： 、 。 （2）势能 ①重力势能 a.概念：物体由于受到 并处在一定高度时所具有的能 b．影响因素： 、 。 ②弹性势能 a.概念：物体由于 而具有的能； b．影响因素： 。 （3）联系：动能和势能在一定条件下可以相互转化 3.探究物体的动能跟哪些因素有关 ① 研究对象：小钢球 ② 研究方法： 。 如何判断钢球的动能大小：看 （ ）。 ③ 研究过程 如何控制速度不变：不同钢球从 的 由 滚下，使到达斜面底端时 相同。 如何改变钢球速度：使钢球从 滚下。 ④ 分析归纳： 保持钢球质量不变时结论： ； 保持钢球速度不变时结论： 。 ⑤得出结论： 物体动能与 和 有关；速度越大，质量越大，动能也越大。 二、机械能及其转化 1.机械能及其转化 （1）概念： 、 和 统称为机械能。机械能的单位是焦耳（J）。 （2）方法：判断动能和势能的相互转化情况时，先运用动能和势能的影响因素分析得出物体所具有的动能和势能的大小变化情况，那么能的转化情况就是变小的那种形式的能转化成变大的那种形式的能。 2.机械能守恒 物体的动能和势能之间是可以转化的，在 ，机械能的总量保持不变。 3.做功过程实质上就是 。功是能量变化的量度，即力对物体做了多少功，就有多少能量发生了变化。 参考答案 一、1.（1）能够做功 （2）做功本领 越大 2.（1）①运动 ②质量 速度 （2）①a.重力 b．质量 高度 ②a.发生弹性形变 b．弹性形变程度 3.②控制变量法 木块在水平面移动距离的远近 转换法 ③同一斜面 同一高度 静止 速度大小 不同高度 ④质量相同的物体，运动速度越大，动能越大 运动速度相同的物体，质量越大，动能越大 ⑤质量 速度 二、1.（1）动能 重力势能 弹性势能 2.只有动能和势能相互转化的过程中 3.能量转化或转移的过程 清单02 内能及其转化 一、分子热运动 1.物质的构成 （1）常见的物质是由大量的 、 构成的。 （2）分子大小：分子很 ，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10m为单位来度量分子。 2.分子热运动 （1）扩散：两种 的物质可以 彼此进入对方的现象。根据扩散现象，可以断定分子是在运动着。 ①气体、液体、固体均能发生扩散现象 ②扩散快慢与 有关，温度越 ，扩散越快。 ③扩散现象说明：a. ；b. 。 ④能够用肉眼直接看到的运动 （选填“是”或“不是”）分子热运动，例如尘土飞扬、云雾缭绕等。 （2）分子热运动：组成物质的分子处于永不停息地无规则运动之中，温度越高，分子的 ，这种 运动叫做分子的热运动。 3.分子间的作用力 （1）分子间 存在相互作用的引力和斥力。 （2）分子间作用力与分子间距离的关系： ①当分子间距离变小时，引力和斥力都 ，斥力 的更明显，此时F斥>F引，作用力表现为斥力； ②当分子间距离变大时，引力和斥力都 ，斥力 的更明显，此时F斥<F引，作用力表现为引力。 ③当分子间的距离等于r0（r0为平衡距离）时，分子间引力与斥力 ；当分子间的距离大于10r0时，分子间的作用力可以忽略不计。 （3）固体、液体、气体的特性 物态 固态 液态 气态 分子模型图 微观特性 分子间距离 很 较大 很 分子间作用力 很 较大 很小，可以忽略 宏观特性 有无固定体积 有 有 有无固定形状 有 无 二、内能 1.内能 （1）内能：物体内部所有分子热运动的 与分子 的总和，叫做物体的内能。 （2）主要影响因素：①温度：温度 ，内能增加；温度降低，内能 。 ②质量：同种物质在温度、状态均相同时，质量大的物体内能 。 ③其他：物体的内能与其材料、状态（固、液、气）也有关。 （3）一切物体在 温度下都有内能。 2.热量 ①两个温度不同的物体互相接触时，温度低的物体要升温，温度低的物体要 （要升温）。我们说低温物体从高温物体 ，（吸热），高温物体向低温物体 ，（放热）。物体吸收或放出 的多少叫作热量（Q），热量的单位是 。 ②热量是能量转移多少的量度，是一个 量。 ③不能说“含有”“有”“具有”“物体的热量”，可以说“吸收”或“放出”。 3.热传递改变物体的内能 （1）热传递：能量从 温物体传到 温物体，或者是从同一物体的 温部分传到 温部分。 （2）条件：不同物体或同一物体的不同部分之间存在 。 （3）最终结果：温度 ，没有温度差。 （4）实质：能量的 ，能量的形式并未发生变化。 （5）热传递过程中，物体吸收热量，内能 ；放出热量，内能 。 注意：①热传递是传递 ，而不是传递 ； ②物体内能改变，温度 （选填“一定”或“不一定”）发生变化，如晶体的熔化、水的沸腾等。 4.做功改变物体的内能 （1）外界对物体做功，物体内能会 ，即其他形式的能转化为内能； （2）物体对外界做功，物体内能会 ，即内能转化为其他形式的能； （3）做功的实质：其他形式的能和内能的相互 。 （4）热传递与做功改变物体的内能是 的。 三、比热容 1.比热容 （1）物理意义：反映了物质的 本领。 （2）定义：一定质量的某种物质在温度升高（降低）时，吸收（放出）的热量与它的质量和升高（降低）的温度乘积之 叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 （3）定义式： 。 （4）单位： ，符号是： 。 （5）水的比热容为4.2×103J/（kg·C），它表示的物理意义是： 。 （6）比热容是物质的一种特性，只与物体的 、 有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等 。不同的物质，比热容一般不同。 （7）质量相同的不同的物质，当吸收（或放出）相同的热量，比热容小的温度变化 ；相同质量的不同物质，升高（或降低）相同的温度，比热容小的吸收（或放出）的热量 。 （8）水的比热容较大的应用 ①做传热介质：水作冷却剂、早春灌水护苗，汽车发动机常用水作冷却剂。 ②调节温度：内陆地区温差比沿海地区大，湿地公园利用水调节气温。 2.热量的计算 （1）物质吸热时热量的简单计算，吸热： ； （2）物质放热时热量的计算，放热： 。 四、热机 1.热机 （1）热机：各种利用 做功的机械叫做热机。 （2）工作原理：热机利用内能做功，将 能转化为 能。 2.内燃机 （1）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 （2）分类： 机和 机。 （3）内燃机的能量转化：化学能转化为内能，内能再转化为机械能。 3.汽油机 （1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）四个冲程：汽油机的一个工作循环由 、 、 、 四个冲程组成。多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 （3）汽油机的工作过程 冲程 冲程 冲程 冲程 冲程 工作示意图 特点 进气门打开，排气门关闭，活塞向 运动， 的混合物进入汽缸。 进气门和排气门都关闭，活塞向 运动，燃料混合物被 。 火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体。高温高压的气体推动活塞向 运动，带动曲轴转动，对 。 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向 运动，把废气排出汽缸。 能量转化（转移） 能转化为 能 （燃料化学能转化为内能） 能转化为 能 废气带走大部分内能 （4）在四个冲程中，只有 冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成。 （5）四冲程汽油机一个工作循环包括 个冲程，活塞往复运动 次，曲轴转 圈，对外做功 次。 4.柴油机 （1）柴油机汽缸顶部没有火花塞，只有 。 （2）柴油机吸入气缸内的物质只有 。 （3）柴油机在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来（俗称“压燃式”）。 五、火箭 1.喷气式发动机 （1）火箭使用的是 发动机。 （2）工作原理：喷气式发动机的燃烧在燃烧室内燃烧后产生 的气体，产生很大的 推动机身向前运动。 （3）喷气式发动机又分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类。 2.火箭 （1）火箭：火箭本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠 来助燃，飞行高度不受限制。 （2）液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、 和 组成。 （3）工作原理：输送系统 把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，电火花点燃，产生高温、高压气体。进入高温的燃烧室的燃料和氧化剂可以 。燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生强大的反冲力，使火箭前进。 六、燃料的利用和环境保护 1.热值 （1）定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之 ，叫做这种燃料的热值（q）。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的 。 （2）单位： ，符号： 。有些气体的热值单位为： 。热值大的物质常用作航空航天燃料。 （3）燃料燃烧放出的热量计算公式： 或 （用哪个公式计算取决于热值的单位）。 （4）木炭的热值为3.4×107J/kg的物理意义： 。 （5）特点：热值是燃料的一种特性，只与燃料的 有关，与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧 。 2.热机/锅炉的效率 （1）定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之 ，叫做热机的效率（η）。 （2）计算公式： 。 （3）提锅炉效率的方法 ①使燃料 燃烧； ②尽量 各种热量损失。 3.污染物的产生与危害 （1）煤、石油等燃料含有杂质，在燃烧时会产生 等有害气体，在燃烧不充分时，还会产生烟尘和 。这些烟尘、废气是大气污染的主要来源。 （2）大气污染直接危害人体健康，影响植物的正常生长。大气中的 和 溶于水中发生化学变化，会产生 ，危害农作物、森林及湖泊中的生物。 （3）有效地利用能源，又要很好地控制和减弱它对大气的污染，重视环境保护成为重要的国策。垃圾发电不仅对垃圾进行了有效的处理，节约了能源，还保护了自然环境。 参考答案 一、分子热运动 1.（1）分子 原子 （2）小 2.分子热运动 （1）不同 自发地 ②温度 高 ③一切物质的分子在不停地做无规则运动 分子间有间隙 ④不是 （2）无规则 3.（1）同时 （2）①增大 增大 ②减小 减小 ③相等 （3）小 大 大 无 无 二、内能 1.内能 （1）动能 势能 （2）升高 减少 ②大 （3）任何 2.热量 ①要升温 吸热 放热 热 焦耳 ② 过程 3.热传递改变物体的内能 （1）高 低 高 低 （2）温度差 （3）相同 （4）转移 （5）增大 减少 注意：①能量 温度 ② 不一定 4.（1）增加 （2）减少 （3）转化 （4）等效 三、比热容 1.比热容 （1）吸（放）热 （2）比 （3） （4）焦每千克摄氏度 J/（kg·℃） （5）质量是1kg的某种位物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是4.2×103J （6）种类 状态 无关 （7）大 小 2.（1）Q吸=cm△t=cm(t-t0) （2）Q放=cm△t= cm(t0-t) 四、热机 1.热机 （1）内能 （2）内 机械 2.内燃机 （2）汽油 柴油 3.汽油机 （2）吸气 压缩 做功 排气 （3）汽油机的工作过程 冲程 吸气 压缩 做功 排气 特点 下 汽油和空气 上 压缩 下 做功 上 能量转化（转移） 机械 内 内 机械 （4）做功 （5）4 2 2 1 4.柴油机 （1）喷油嘴 （2）空气 五、火箭 1.喷气式发动机 （1）喷气式 （2）高温、高压 反冲力 2.火箭 （1）外界空气 （2）燃烧室 尾部喷口 （3）按时按量地 自行燃烧 六、燃料的利用和环境保护 1.热值 （1）比 热量 （2）焦每千克 J/kg J/m3 （3） （4）1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J （5）种类 无关 2.热机的效率 （1）比 （2） （3）少 （4）①充分②减少 3.污染物的产生与危害 （1）二氧化硫 一氧化碳 （2）二氧化硫 氮氧化物 酸雨 实验一 探究影响物体动能大小的因素 提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 实验器材：斜面、钢球、木块 实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块 ； ②换质量不同的钢球，从斜面的 自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度 。高度越高，钢球滚到平面上时的速度 ，木块被推得 ； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度 。质量越大的钢球将木块推得 。 研究方法： 和 。 判断动能大小的方法：通过观察小钢球推动木块移动距离的远近来判断 。 控制速度不变：使小钢球从相同斜面 由 滚下。 改变小钢球速度的方法：使小钢球从相同斜面的 处由静止滚下。 实验结论：物体的动能与质量和速度有关。 。 例如：小明为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 （1）实验中探究的动能是指　 　。 A.钢球撞击木块时的动能 B.钢球撞击木块后的动能 C.木块被钢球撞击后的动能 （2）钢球在水平面上的动能是由　 　能转化而来的。 （3）若斜面下方水平面光滑，本实验　 　（选填“能”或“不能”）达到实验目的。 （4）分析甲、乙两图的实验现象所得到的结论是　 　。 （5）通常来说，交通事故的原因主要是超载或超速，用甲、丙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”）行驶时危险性大的原因。 实验二　比较不同燃料热值的大小 【实验器材】相同的铁台架、石棉网、烧杯、温度计、火柴、秒表、天平、水、两种不同的燃料。 【实验装置】 【设计实验】 （1）转换法：燃料燃烧给水加热，通过水 反映燃料燃烧放出热量的多少。升高的温度越高，燃料燃烧放出的热量越多，热值越大。 （2）控制变量法：控制燃料的质量 ，水的 和 相同，燃料要完全燃烧。 【实验步骤】 一、按图组装器材。 二、取质量相同的两种燃料，给质量和初温相同的水加热，待两种燃料燃烧完时，测出两种液体的温度，并计入表格。 三、实验表格和数据图像 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料1 燃料2 【实验结论】 通过温度-时间图像判断两种燃料的热值大小：平缓的图像对应的燃料热值 。 【交流与反思】 （1）测量物质的选取：应选取 、 相同的不同物质； （2）器材安装顺序： 。目的时使用酒精灯外焰加热； （3）实验改进：①用电加热器代替酒精灯，优点：热源更加 ； ②用同一热源同时加热（如图所示）优点：避免两次加热，同一热源加热确保相同时间内吸收的热量相同； （4）减小热量损失的方法：用硬纸板盖住烧杯口。 参考答案 实验一 探究影响物体动能大小的因素 实验步骤：①被推距离的远近②同一高度 实验现象：①不同 越大 越远②相同 越远 研究方法：控制变量法 转换法 小钢球动能的大小 同一高度处 静止 不同高度 实验结论：质量越大，速度越大，动能越大 例如：（1）A（2）重力势　（3）不能　（4）质量相同时，速度越大，动能越大（5）超载　 实验二　比较不同燃料热值的大小 【设计实验】 （1）升高的温度（2）相同 质量 初温 【实验结论】小 【交流与反思】（1）质量 初温（2）自下而上（3）稳定 【练习1】利用斜槽、钢球和小木块等器材探究物体的动能跟哪些因素有关。下列有关说法正确的是（　　） A．从同一高度由静止释放，质量大的钢球到达水平面时的速度更大 B．木块B在运动过程中受到的摩擦力先增大后减小 C．木块B被撞得越远，钢球A对B做的功就越多，A的动能越大 D．本实验的结果表明物体的动能大小只与其质量和高度有关 【答案】C 【解析】A、从同一高度由静止释放，钢球到达水平面时的速度相同，故A错误； B、木块B在运动过程中，压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，故B错误； C、木块B被撞得越远，钢球A对B做的功就越多，A的动能越大，故C正确； D、本实验的结果表明物体的动能大小只与其质量和速度有关，与高度无关，故D错误。 故选：C。 【练习2】两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时的高度和重力势能，下列说法正确的是（　　） A．落在A处的篮球初始高度高，初始重力势能大 B．落在B处的篮球初始高度高，初始重力势能大 C．两个篮球初始时的高度和重力势能一样 D．两个篮球初始时的高度和重力势能无法比较大小 【答案】B 【解析】从高处下落的篮球具有重力势能，高度越高，重力势能越大，当篮球与地面接触时，篮球发生形变，具有弹性势能，这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能，高度越高，篮球的形变量越大，即痕迹面积越大，由图可知，B图的篮球痕迹较大，所以落在B处的篮球的起始重力势能较大，B处的篮球初始高度高。 故选：B。 【练习3】如图所示，一段弹簧固定在水平桌面上（如图甲所示），将一个小球放在弹簧上使其处于静止状态（如图乙所示），用竖直向下的力压小球至如图丙的位置，然后撤去力F，小球向上运动到A点后下落（如图丁所示），不计空气阻力的影响。则从撤去力F到小球运动到A点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．刚撤去F时，弹簧的弹性势能最大 B．小球在上升过程中，动能一直在减小 C．小球在A点处于平衡状态 D．小球上升到A点时，重力势能最小 【答案】A 【解析】A、刚撤去F时，弹簧的弹性形变最大，弹簧的弹性势能最大，故A正确； B、小球在上升过程中，弹簧的弹性势能转化为动能，动能再转化为重力势能，动能先增大后减小，故B错误； C、小球在A点仅受到重力的作用，受到的力不平衡，故C错误； D、小球上升到A点时，重力势能最大，故D错误。 故选：A。 【练习4】2024年9月3日，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四下三号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒 B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒 C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒 D．卫星从近地点运行到远地点，重力势能减小，动能减小，机械能不守恒 【答案】B 【解析】AB、卫星在大气层外运行，不受空气阻力，其机械能是守恒的；卫星从远地点运行到近地点，质量不变，高度减小，因此重力势能减小，而速度增大，动能增大；故A错误，B正确； CD、卫星从近地点运行到远地点，质量不变，高度增大，因此重力势能增大，而速度减小，动能减小；故CD错误。 故选：B。 【练习5】如图为香薰石，也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成，使用时在石子上滴上适量的香薰油，静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子，同时营造出怡人且持久的香气氛围（　　） A．人们通常以纳米为单位来量度分子大小，1μm＝10nm B．香薰石发出香味是由于分子不停地无规则运动 C．矿石能被染成各种颜色，说明分子间存在引力 D．环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变 【答案】B 【解析】A、分子的大小通常用10﹣10m＝0.1nm来量度，故A错误； B、薰石发出香味是因为薰石中的香味分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到薰石的香味，故B正确； C、矿石能被染成各种颜色，说明不同物质的分子在永不停息地做无规则运动，故C错误； D、环境温度升高，香薰石的分子无规则运动越剧烈，发出的香气浓度将更大，故D错误。 故选：B。 【练习6】下列关于内能、热量和温度说法中正确的是（　　） A．物体内能增大，一定吸收了热量 B．高温物体一定比低温物体内能大 C．热量总是从高温物体传给低温物体 D．某物体内能增大，它的温度一定升高 【答案】C 【解析】A、物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故A错误； B、内能的大小与物体的质量和温度有关，高温物体不一定比低温物体内能高，故B错误； C、热量总是从温度高的物体传给温度低的物体，或者从物体的高温部分传递到物体的低温部分，故C正确； D、冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变，故D错误。 故选：C。 【练习7】仔细观察如图的两幅实验图片，选出判断正确的选项（　　） A．图甲：水蒸气对瓶塞做功，水蒸气内能增加 B．图甲：火焰对瓶塞做功，瓶塞的内能增加 C．图乙：活塞压缩空气，内能转化为机械能 D．图乙：活塞对空气做功，空气的内能增加 【答案】D 【解析】AB、甲图中，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，温度降低，故AB错误； CD、乙图中，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，将机械能转化为内能，故C错误，D正确。 故选：D。 【练习8】如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（　　） A．一个完整工作循环的顺序是：乙甲丁丙 B．甲冲程是依靠飞轮的惯性运转的 C．丙冲程中活塞向上运动排出废气 D．丁冲程发生的能量转化是内能转化为机械能 【答案】C 【解析】A、甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；所以一个完整的工作循环顺序是：乙丁甲丙，故A错误； B、甲冲程是做功冲程，是依靠燃气对活塞的压力完成的，其他冲程都是靠惯性运转的，故B错误； C、丙冲程是排气冲程，此冲程活塞向上运动排出气缸内的废气，故C正确； D、丁冲程是压缩冲程，发生的能量转化为机械能转化为内能，故D错误。 故选：C。 【练习9】（2024•连云港）下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×107J/kg，完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量 【答案】D 【解析】AC、热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关，故AC错误； B、根据Q放＝mq知在质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少，故B错误； D、焦炭放出的热量：Q放＝mq＝1kg×3.0×107J/kg＝3.0×107J，故D正确。 故选：D。 【练习10】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。 【练习11】（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 【答案】D 【解析】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D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。 【练习12】小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。 （1）实验中探究的动能是指 　 　。 A.钢球撞击木块时的动能 B.钢球撞击木块后的动能 C.木块被钢球撞击后的动能 （2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA＞mB，高度hA＞hB，距离sA＞sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法 　 　（选填“正确”或“错误”），理由是 　 　。 （3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与 　 　的关系。 【答案】（1）A；（2）错误；没有控制钢球的速度相同；（3）速度 【解析】（1）根据题意可知，实验中需要改变小球的质量或小球撞击木块时的速度，所以是探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故选A； （2）根据甲、乙两图可知，乙图中小球的质量大于甲图中小球的质量，甲图的高度大于乙图的高度，不符合控制变量法的操作要求，所以无法得到物体的动能大小与质量有关，想要探究物体的动能大小与质量有关，需要控制小球到达水平面时的速度相同； （3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，小球的质量相同，速度不同，这是为了探究物体动能与速度的关系。 【练习13】用如图所示的实验装置探究“比较不同物质的吸热情况”。 （1）实验中需加热 　 　（选填“质量”或“体积”）相同的水和液体甲，使它们升高相同的温度，通过比较 　 　来反映水和液体甲吸收热量的多少，以此比较不同物质的吸热能力； （2）实验中用两个相同的加热器给液体加热，这样做的目的是：使水和液体甲在相同的时间内 　 　相同； （3）实验时也可以加热相同的时间，通过比较它们 　 　来判断水和液体甲吸热能力的强弱； （4）根据实验数据，小明作出了水和液体甲的温度随时间变化的图象，如图乙所示，其中a是水的温度随时间变化的图象，则液体甲的比热容为 　J/（kg•℃）。 【答案】（1）质量；加热时间； （2）吸收热量； （3）温度的变化； （4）2.8×103 【解析】（1）探究物质吸热能力实验，实验中应量取质量相同的水和甲两种液体，分别倒入相同的烧杯中；加热时间反映吸收热量的多少这是转换法； （2）用相同的电加热器加热，加热相同的时间，放出的热量就是相等的，水和甲吸收的热量也就是相等的，所以水和液体甲吸热的多少是通过加热时间来反映的； （3）使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； （4）由图乙可知，设加热1min吸收的热量为Q吸，从10℃升高至30℃，b吸收的热量为3Q吸，a（水）吸收的热量为4.5Q吸， 根据Q吸＝cmΔt，c甲：c水＝：＝，故c甲＝c水＝4.2×103J/（kg•℃）×＝2.8×103J/（kg•℃）。 1．（2023秋•广东清远期末）如图所示，将小球拉到点A处然后释放，小球经过A、B、C和D四个点，在这四个点处，小球具有的动能最大的是在（　　） A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 【答案】C 【解析】小球从A点经过B点到C点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大；从C点到D点的过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小。所以小球经过A、B、C和D四个点，在这四个点处，小球具有的动能最大的是在C点。 故选：C。 2．如图所示，农民赶着牛拉着锥犁在田里劳动，它们以相同速度向前行进，则其动能（　　） A．农民动能最大 B．锌犁动能最大 C．牛动能最大 D．动能一样大 【答案】C 【解析】农民赶着牛拉着锥犁在田里劳动，它们以相同速度向前行进，即三者速度大小相等，但由于牛的质量最大，所以，牛的动能最大，故C正确。 故选：C。 3．东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是（　 　） A．海豚跃出海面减速上升过程，动能不变 B．海豚跃起到最高点时，重力势能最大 C．海豚从高处落回海面过程，重力势能不变 D．海豚在海面下加速下潜过程，动能变小 【答案】B 【解析】海豚跃出海面减速上升过程，速度减小，质量不变，动能变小；海豚跃起到最高点时，高度最大，重力势能最大；海豚从高处落回海面过程，质量不变，高度减小，重力势能变小；海豚在海面下加速下潜过程，质量不变，速度增大，动能变大。 故选B。 4．（2024春•山东济宁金乡县期末）如图所示，物块在光滑斜面上由静止开始下滑，依次经过a、b两个点，不计空气阻力，比较物块在a、b两点的能量，下列说法正确的是（　　） A．物块在a 点重力势能大 B．物块在b 点重力势能大 C．物块在a、b两点的重力势能一样大 D．物块在a 点动能大 【答案】A 【解析】物块在光滑斜面上由静止开始下滑（不计空气阻力），在下滑过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能变大； 由于a点的位置要高于b点的位置，所以a处的重力势能大于b处的重力势能；物块在下滑过程中动能变大，所以物块在b点动能大，故A正确，BCD错误。 故选：A。 5．如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置（在弹性限度内），然后释放小球，小球就在AB间做往复运动，小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是（　 　） A．从A到O，小球的动能减小，弹簧的弹性势能增大 B．在O位置，弹簧的弹性势能最大 C．从O到B，小球的动能增加，弹簧的弹性势能减小 D．在B位置，小球的动能最小 【答案】D 【解析】由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态。小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，弹性形变程度变小，弹性势能变小，水平台面光滑，则小球不受摩擦力；该过程中小球所受弹力方向向右，其速度不断增大，动能变大，所以此过程中弹性势能转化为动能；到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时小球的速度最大，动能最大；小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，弹性形变程度变大，弹性势能变大，该过程中小球所受弹力方向向左，其速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；小球从A位置运动到B位置的过程中，小球的动能先增加后减少，在B点时小球的动能最小，弹簧的弹性势能最大。 故选D。 6．2024年7月18日，中国从西部基地新试验发射了一枚“东风—27”导弹，其速度之快精准程度令人惊叹，导弹起飞后，飞行几千公里之后，落到了南海的一艘移动靶船上。此次发射证明了中国东风导弹具有强大的远距离反航母能力。在导弹加速升空的过程中，下列说法正确的是（　 　） A．动能增大，势能减小，机械能不变 B．动能不变，势能增大，机械能增大 C．动能增大，势能增大，机械能增大 D．动能减小，势能增大，机械能不变 【答案】C 【解析】导弹在加速升空过程中，导弹的质量不变、速度变大、高度上升，则动能增大、重力势能增大，机械能为动能和势能的和，所以机械能将增大。 故选：C。 7．荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。甲、乙为两水平线，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　 　） A．球在A、D两点的重力势能相等 B．球从O点到D点的过程中动能增加 C．球在B、C两点的机械能相等 D．球从A点到O点的过程中机械能逐渐减少 【答案】D 【解析】D两点高度不同，A点的重力势能大于D点的重力势能；球从O点到D点的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；C两点高度相同，小球质量相同，因而重力势能相同；由于存在空气阻力，小球在B点的速度大于在C点的速度，即小球在B点的动能大于在C点的动能，小球在B、C两点的机械能不相等；球从A点到O点的过程中，由于存在空气阻力，机械能减少。故选D。 8．下列现象中，可以说明分子在做无规则运动的是（　　） A．水从高处向低处流 B．风吹树叶动 C．尘土飞扬 D．公园里花香四溢 【答案】D 【解析】ABC、水从高处向低处流、风吹树叶动、尘土飞扬说明物体在做机械运动，故ABC不符合题意； D、公园里花香四溢说明分子在不停地做无规则运动，故D符合题意。 故选：D。 9．把一薄壁金属管固定在支架上，金属管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动橡皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．管口出现的雾状“白气”是酒精蒸汽 B．拉动皮条的过程中，酒精内能增加，温度不变 C．酒精温度升高，这是通过热传递方式改变酒精内能 D．酒精蒸汽将木塞顶开的过程，酒精蒸汽的内能增大 【答案】C 【解析】A、管口出现的雾状“白气”是水蒸气及酒精蒸汽液化形成的小水滴、酒精液滴，故A错误； B、拉动皮条的过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，金属管的热量传递给酒精，酒精内能增加，温度升高，故B错误； C、人拉动软绳与金属管克服摩擦做功，金属管内能增加，将热量传递给酒精，这是通过热传递方式改变酒精的内能，故C正确； D、酒精蒸汽将木塞顶开做功，酒精蒸汽的内能转化为木塞的机械能，酒精蒸汽内能减小，故D错误。 故选：C。 10．下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是（　　） A．菜刀在砂轮上磨得发烫 B．水蒸气会把壶盖顶起来 C．两手互相摩擦时手发热 D．在炉子上烧开水 【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，不符合题意； B、水蒸气会把壶盖顶起来，是水蒸气膨胀做功，将内能转化为机械能，属于做功改变物体的内能，不符合题意； C、两手互相摩擦时手发热，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，不符合题意； 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，符合题意。 故选：D。 11．（2023秋•安徽淮北期末）关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体含有的内能一定多 B．物体吸收热量，温度一定会升高 C．气体膨胀对外做功，自身内能会增加 D．在热传递过程中，热量从高温物体传递给低温物体 【答案】D 【解析】A、因为物体内能的大小跟质量、温度、状态有关，因此温度高的物体不一定内能就多，故A错误； B、晶体熔化时，吸收热量，温度不变，但内能一定增加，故B错误； C、气体膨胀对外做功，自身内能会减少，故C错误； D、在热传递过程中，热量从高温物体传递给低温物体，故D正确。 故选：D。 12．质量相同，温度相同的铝块甲和铁块乙（c铁＜c铝），将它们分别加热，吸收相同的热量后将二者接触，此时（　　） A．温度从甲传向乙 B．热量从甲传向乙 C．热量从乙传向甲 D．甲、乙间不发生热传递 【答案】C 【解析】铁块和铝块的质量以及吸收的热量相同，铁的比热容小于铝的比热容，由公式Q＝cmΔt可知铁块的温度升高值大于铝的温度升高值，由于初温相同，所以铁的末温大于铝的末温，热传递是从高温物体传向低温物体，所以热量会从铁块传给铝块，故C正确，ABD错误。 故选：C。 13．仔细观察如图的两幅实验图片，选出判断正确的选项（　　） A．图甲：水蒸气对瓶塞做功，水蒸气内能增加 B．图甲：火焰对瓶塞做功，瓶塞的内能增加 C．图乙：活塞压缩空气，内能转化为机械能 D．图乙：活塞对空气做功，空气的内能增加 【答案】D 【解析】AB、甲图中，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，温度降低，故AB错误； CD、乙图中，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，将机械能转化为内能，故C错误，D正确。 故选：D。 14．甲、乙两金属质量和初温都相等，先把甲金属放入一杯热水中，热平衡时，结果水的温度下降了10℃，把甲从水中取出，立即将乙金属投入这杯水中，热平衡时水温又降低了10℃，（不考虑热散失），则甲、乙两金属的比热容大小（　　） A．c乙＞c甲 B．c乙＜c甲 C．c乙＝c甲 D．条件不够，不能确定 【答案】A 【解析】先后将甲、乙两金属投入到同一杯水中，水降低的温度相同，水放出的热量相同，因为不计热量损失，所以Q吸＝Q放，所以甲、乙两金属吸收的热量相同； 由题知，乙金属比甲金属少升高了10℃，即乙金属的末温低；由上述分析可知，质量相同的甲、乙两金属，吸收相同的热量，乙金属升高的温度少，所以乙金属的比热容大。即：c乙＞c甲。 故选：A。 15．小明利用如图甲所示的装置，比较a、b两种液体的吸热能力。实验中小明量取质量分别为ma、mb的两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同规格的电加热器加热。图乙是小明根据实验数据绘制的图像，由图乙可知，下列说法不正确的是（　　） A．a的比热容可能小于b的比热容 B．6min内a、b液体吸收热量相等 C．若ma小于mb，则ca可能小于cb D．若ca等于cb，则ma一定大于mb 【答案】C 【解析】A、根据图乙知，加热6分钟（吸热相同），a升高的温度为：60℃﹣20℃＝40℃，b升高的温度为60℃﹣10℃＝50℃；根据Q＝cmΔt可知，若ma大于mb，则ca可能小于cb，故A正确； B、根据转换法，同时加热6min，a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量，故B正确； C、根据图乙知，加热6分钟（吸热相同），a升高的温度为：60℃﹣20℃＝40℃，b升高的温度为60℃﹣10℃＝50℃；根据Q＝cmΔt可知，若ma小于mb，则ca一定大于cb，故C错误； D、根据图乙知，加热6分钟（吸热相同），a升高的温度为：60℃﹣20℃＝40℃，b升高的温度为60℃﹣10℃＝50℃；根据Q＝cmΔt可知，若ca等于cb，则ma一定大于mb，故D正确。 故选：C。 16．（2023秋•普宁市期末）如图是四冲程汽油机工作原理示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲图是吸气冲程，吸入汽缸的物质是汽油 B．乙图冲程是通过做功使燃料混合物内能增加 C．丙图冲程中，燃气的内能增加、温度升高 D．甲、丙、丁是辅助冲程，靠飞轮惯性完成 【答案】B 【解析】A、甲图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，汽油机吸气冲程中，吸入气缸的是空气和汽油的混合物，故A错误； B、乙图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，此冲程通过做功使燃料混合物内能增加，故B正确； C、丙图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，燃气的内能增减小，温度降低，故C错误； D、丙是做功冲程，做功冲程对外提供动力，不是依靠飞轮的惯性完成的，故D错误。 故选：B。 17．（2024•云南）2024年5月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”研制成功，可助力氢能重卡突破1000公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技术突破（q氢＝1.4×108J/kg）。下列说法正确的是（　　） A．氢能不属于清洁能源 B．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 C．完全燃烧100kg的液氢能释放1.4×1010J的热量 D．氢能重卡的热机效率可高达100% 【答案】C 【解析】A、氢能属于清洁能源，故A正确； B、火箭使用液态氢作燃料，是因为它的热值大，热量是个过程量不能含有，故B错误； C、100kg氢气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝100kg×1.4×108J/kg＝1.4×1010J，故C正确； D、氢能重卡工作过程中总是存在热量的损失，发动机的效率永远小于100%，故D错误。 故选：C。 18．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。 19．2024年4月30日，神舟17号载人飞船返回舱成功着陆。飞船距离地面几十公里的时，会和大气层高速摩擦，这主要是通过 　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式来改变飞船的内能；如图所示，返回航随降落伞一起匀速下落过程中，它们的机械能将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】做功；变小。 【解析】（1）飞船和大气层高速摩擦，这主要是通过做功的方式来改变返回舱的内能； （2）返回航随降落伞一起匀速下落过程中，质量不变，则动能不变，但高度减小，重力势能减小，故机械能减小。 20．2024年9月17日中秋节，抚州市丰县洽湾船形古镇上演了非遗文化“打铁花”表演（如图）。表演者首先利用熔炉把罐子里的生铁 　 　（填物态变化名称）成汁，这是通过 　 　的方式改变了其内能；铁花被棒击打后，腾空而起，像天女散花似的漫天飞舞，最后落地消失，在此过程中，铁的内能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】熔化；热传递；减小 【解析】（1）（2）在熔炉里把罐子里的固态生铁熔化成液态的汁，生铁吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变了其内能。 （3）铁花火雨在下落过程中，温度降低，内能减小。 21．如图一所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲＜m乙），两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣加热时间的图象如图二。 （1）某时刻温度计示数如图一所示，此时乙的温度为 　 　℃。 （2）甲液体第30s的内能 　 　第35s的内能（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 （3）根据图二中0至30s图象及题目所给信息得出甲液体的比热容比乙液体的 　 　。 如图三所示，在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中： （4）小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示。在组装器材时应先调节A的高度，调节它的高度是为了 　 　。 （5）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油 　 　，得出结论。 （6）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是 　 　。（答出一个即可） 【答案】（1）58；（2）小于；（3）大； （4）用酒精灯的外焰加热； （5）升高的温度； （6）易控制相同时间吸热相同（或节省能源） 【解析】（1）由图可知，温度计的分度值为1℃，刻度在零刻度线以上，示数为58℃； （2）由图可知，物体从30s到35s时，一直吸收热量，温度升高，内能变大，即甲液体第30s的内能小于第35s的内能； （3）图二中，0至30s，甲、乙的图线重合，甲、乙吸热和升高的温度都相同，由于甲的质量小于乙的质量，m甲＜m乙，根据c＝可知，甲的比热容大于乙的比热容； （4）在组装器材时应先调节A的高度，调节它的高度是为了用酒精灯的外焰加热； （5）根据比较吸热能力的方法，比较不同物质吸热升温情况，组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油升高的温度，得出结论； （6）改进方案并设计了图乙所示的装置，与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是：易控制相同时间吸热相同（或节省能源）。 22．下表是某品牌轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机气缸的工作容积。空燃比是指吸气冲程末，吸入气缸内的空气和汽油的质量之比。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合气密度为1.5kg/m3。1min内高温高压的燃气推动活塞做功3000次。请你计算发动机在最大功率工作时： 车型 某品牌轿车 排气量 1.5L 最大功率 69kW 空燃比 14：1 （1）每次吸入混合气的质量； （2）1min内汽油燃烧放出的热量。 （3）求出该发动机的效率。 （解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果） 【答案】（1）每次吸入混合气的质量为2.25×10-3kg； （2）1min内汽油燃烧放出的热量为2.07×107J； （3）求出该发动机的效率为20%。 【解析】（1）由排气量可知，每次吸入混合气的体积：V混=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3， 由ρ=可知，每次吸入混合气的质量：m混=ρ混V混=1.5kg/m3×1.5×10-3m3=2.25×10-3kg； （2）根据空燃比的概念可知，一个吸气冲程吸入汽油的质量： m油==1.5×10-4kg, 则1min内吸入汽油的质量：m油′=3000m油=3000×1.5×10-4kg=0.45kg, 1min内汽油燃烧放出的热量：Q放=m油′q=0.45kg×4.6×107J/kg=2.07×107J； （3）由P=可知，1min内汽车所做的有用功：W=Pt=69×1000W×1×60s=4.14×106J； 发动机的效率：η=×100%＝×100%=20%。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 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 $$