专题02 机械能和内能【考点清单】-2024-2025学年九年级物理上学期期中考点大串讲（苏科版）

专题02 机械能和内能 清单01 动能 势能 机械能 一、机械能 1．动能：物体由于 而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能，动能与物体的 有关，物体的 。 2．势能： 统称为势能。 （2）重力势能：物体由于 而具有的能量，叫做重力势能。重力势能与物体的质量和物体所处的 有关。物体的 ，所处的 ，物体的 。 （3）弹性势能：物体由于发生 而具有的能，叫做弹性势能；弹性势能与 有关，同一物体在弹性形变范围内的 。 3．机械能：动能和势能之和称为 ；单位：焦耳（J）。 （1）动能和势能都属于 ，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量， 是机械能的两种表现形式。 （2）机械能大小：动能和势能的 。 二、动能和势能的转化与守恒 1、动能和重力势能之间可以 。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。 2、动能和弹性势能之间也可以 。它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能。 3、机械能守恒：如果只有 的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 注意： （1）机械能守恒一般都是理想状态下才发生的，物体能量的转化一般都不太可能只有机械能的转化，还有其他能量的转化。 清单02 内能 热传递 一、内能 1、分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有 ；分子间存在着相互作用力，所以分子 之间还具有 ；在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 2、单位：内能的单位是焦耳，简称 ，用字母 表示。 注意： （1）任何物体在任何情况下都具有内能。 （2）内能具有不可测量性，即不可能准确地知道一个物体具有多少内能。 （3）内能是可以变化的。 （4）对单个分子或少量分子谈内能是无意义的。 二、热传递 1、热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做 。没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。 2、热传递的实质：热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。 3、热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。 （1）传导——热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递。 （2）对流——通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递。 （3）辐射——热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递。 4、热传递改变物体的内能 （1）条件：两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差。 （2）过程：高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。 （3）结果：温度相同。 （4）实质：内能的转移。能量的形式没有改变。 注意： （1）热传递具有方向性，热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。 三、温度、热量与内能的关系 1、内能和温度的关系  （1）物体内能的变化，不一定引起温度的变化，这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化； 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能变化，温度保持不变。 （2）温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大；温度降低，物体内能减小，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。  2、内能与热量的关系 （1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）。 （2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。  3、热量与温度的关系 （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变。 （2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。 注意： （1）内能和温度是物体本身就具有的，而热量是伴随着热传递存在的，内能和温度都是 ，而热量则是 ；物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增加．三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别。 （2）热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。 清单03 物质的比热容 一、比热容 1、单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的 ，简称比热。比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。在国际单位制中，比热容的单位是 ，读作焦每千克摄氏度。 2、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 3、比热容解释简单的自然现象：如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子升温慢；没有日照时，海水降温比沙子降温慢。 注意： （1）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节 气候。 （2）一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。 二、热量的计算 1、物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）。 其中c——物体的比热容——单位 。 m——物体的质量——单位 。 t0——物体原来的温度 。 t——物体后来的温度 。 若用△t表示 （升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t。 公式可以变形为、、。 2、热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。 注意： （1）注意热平衡方程只适用于绝热系统内的热交换过程，即 ；在交换过程中无热和功转变问题；而且在初、末状态都必须达到平衡态。 （2）在使用热量公式进行计算时，首先各物理量的单位必须统一用国际单位，如温度t的单位用℃，质量m的单位用kg，比热容c的单位用J/（kg•℃），热量的单位用J；其次，对有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套，注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的都是温度的改变量△t，而不是温度t；而“升高到”“降低到”对应的才是物体的末温t。 清单04 机械能与内能的相互转化 一、做功 1．做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能 ，当物体对外界做功时，物体的内能就会 。 2．做功使物体的内能改变的实质：其他形式的能量（如机械能）与内能之间的 。 二、内燃机 1、内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机，内燃机分为 和 。 2、汽油机的工作原理：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能， 又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为 。 3、汽油机的工作流程：内燃机通过 四个冲程不断循环来保证连续工作的。 （1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 （2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。 （3）做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。 （4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 4、工作过程中能量的转化 （1）压缩冲程：机械能→内能； （2）做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能； 5、一个工作循环中对外做功 ，活塞 ，曲轴 ，飞轮 。 三、燃料的热值 1、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，符号时q。单位是 ，读作焦每千克。 （1）对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 （2）热值是燃料的一种属性。 2、公式：Q=mq M——燃料的质量——单位 。 q——燃料的热值——单位 。 Q——燃烧放出的热量——单位 。 3、热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg。 4、同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。 二、热机的效率 1、用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为： ， 。 2、热机在工作过程中造成能量损失的因素：燃料很难全部燃烧、排出的废气带走能量、热机部件要散热、 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。 3、提高热机效率的方法：尽量让燃料充分燃烧、设法利用废气的能量、减少能量损失、保证良好的润滑。 实验一　探究影响物体动能大小的因素 1、提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 2、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。 3、实验器材：斜面、钢球、木块。 4、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，比较两次木块被推距离的远近。 （2）换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 5、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不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远。 （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相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 6、得出结论 （1）物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大。 （2）物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 7、归纳总结：动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 实验二　探究不同物质吸热（比热容）情况 1、实验目的：探究不同物质吸热（比热容）情况。 2、实验分析：判断水与沙子的吸热本领的大小，有两种方法。 ①可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少，用时较多的，说明吸收的热量多，则比热较大。 ②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少，温度升高较多的，则比热较小。 3、实验方法：控制变量法、转换法。 4、实验器材：2个相同的酒精灯、烧杯、水、沙子、温度计支、铁架台个、石棉网、火柴、停表。 5、实验步骤 步骤①在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯，调好铁圈的高度，将石棉网放在铁圈上。 步骤②将盛有等质量的水和沙子的烧杯分别放在石棉网上。 步骤③将两支温度计分别挂在铁架台的支架上，并将玻璃泡全部浸入液体中，读出此时水和沙子的初温度，填入表中。 步骤④点燃酒精灯，同时对水和沙子加热，加热时间均为6分钟，停止加热前分别读出水和沙子的末温度, 填入表中。 步骤⑤整理实验器材。 6、实验结论：质量相同的水和沙子吸收相同的热量,食用油的温度升高的较大。 【练习1】（23-24九年级上·江西南昌·期中）甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源，我国利用废碳再生生成的零碳甲醇技术已处于国际领先水平。下列关于甲醇燃料能源汽车说法正确的是（　　） A．甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，主要通过热传递的方式增大汽缸内物质的内能 B．甲醇燃料汽车驱动效率低于燃油汽车 C．甲醇燃料汽车实现了“零排放”，其效率达到了 D．甲醇燃料属于新能源，燃烧时产生的内能可以转化为汽车的机械能 【练习2】（23-24九年级上·陕西渭南·期中）温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后，甲的温度高于乙的温度。关于两种液体的质量、及比热容、，下列关系式中可能成立的是（  ） A．， B．， C．， D．， 【练习3】（23-24九年级上·四川泸州·期中）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．0℃的冰块和温度、质量相同的水，其内能相等 C．热量都是从内能多的物体传递给内能少的物体 D．温度相同的两物体间不会发生热传递 【练习4】（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法正确的是（　　） A．铁球位于a点时重力势能最小 B．铁球从a点运动到b点时，重力做功，拉力也做功 C．铁球从a点运动到c点时，重力势能转化为动能 D．铁球从c点摆回时不会碰到鼻子 【练习5】（23-24九年级上·江西南昌·期中）2023年5月30日，在酒泉卫星发射中心，我国神舟十六号载人飞船发射任务取得圆满成功。在飞船加速升空的过程中，机械能 （选填“增大” “减小”或“不变）；火箭采用液氢作为燃料主要是利用液氢 的特点。 【练习6】（23-24九年级上·河南焦作·期中）我们经常用75%的酒精消毒，喷洒酒精对手部进行消毒时，满屋都可以闻到酒精气味，说明酒精分子在不停地做 的运动，这是 现象。新型冠状病毒等致病病毒对热敏感，在56℃的环境中30分钟就可以被灭活，所以我们对于日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品要进行高温消毒，这是利用 的方式改变了物体的内能。 【练习7】（23-24九年级上·江苏镇江·期中）2023年10月31日8时11分，被称为“博士乘组”的神舟十六号飞船乘组三名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮从中国“天宫”空间站成功返回地球。返回舱在落地前有一明显减速的过程，这过程中航天员的动能 ，重力势能 （两空选填“变大”“变小”或“不变”），航天员的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【练习8】（23-24九年级上·山东菏泽·期中）暑假，小美赤脚在海边烈日下的沙滩上游玩时，感觉到沙子热得烫脚，这是因为沙子的 比水小的原因造成的。晚上入住海边宾馆后发现，此房间只有一面墙上有窗户，当小美打开窗户后，有阵阵凉风吹入房间。据此判断，小美居住的房间窗户是 （填“面向大海”或“面向陆地”）。 【练习9】（23-24九年级上·广西柳州·期中）如图所示是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 （1）该实验通过观察木块被推动的距离来判断小球动能的大小，这种实验方法被称为 。若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； （2）为了探究动能的大小与质量的关系，应换用质量 （选填“相同”或“不同”）的小球、为了让两个小球到水平面具有相同的初速度，让它们从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止自由滚下，这种实验方法称为 。 【练习10】（23-24九年级上·四川泸州·期中）在“比较不同物质吸热能力”实验中，小馨用完全相同的装置对水和香醋加热。 (1)实验时要控制两种液体的 （选填“质量”或“体积”）和初温都相同，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 ； (2)加热4min，香醋吸收的热量 水吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）； (3)小馨根据实验得到的数据画出了两种液体温度随时间变化的关系图像如图丙所示，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则可估算香醋的比热容为 J/（kg•℃）。 【练习11】（22-23九年级上·山东菏泽·期中）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤，水的比热为 无烟煤的热值是 ，试求： （1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？ （2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ （3）此锅炉的效率是多少？ 1．（23-24九年级上·湖北武汉·期中）根据下表提供的数据，得出的结论中正确的是（　　） 几种物质的比热容单位：×103J/（kg•℃） 物质 水 酒精 煤油 水银 冰 砂石 铝 铜 比热容 4.2 2.4 2.1 0.14 2.1 0.92 0.88 0.39 A．液体的比热容一定比固体的大 B．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块吸收的热量多 C．同一物质发生物态变化后，比热容不变 D．质量相等的水和煤油，吸收相等热量后，水比煤油升温更大 2．（2024·山东淄博·二模）质量相等的甲、乙两种液体，装在相同的容器中，用相同的加热器加热，其温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是（    ） A．乙的比热容比甲的大 B．l~3min内乙的内能保持不变 C．升高相同的温度，甲吸收的热量多 D．加热相同的时间，乙吸收的热量多 3．（23-24九年级上·福建南平·期中）小瓯同学在超市买了“自热鱼香肉丝煲仔饭”。如图，包装被分为上下两层，通过向下层加水，使发热包膨胀升温，一段时间后便可食用。下列说法正确的是（　　） A．未加热的米饭无内能，加热后的米饭才有内能 B．加热时，盖上小孔冒出的“白气”是水蒸气 C．发热包是通过热传递改变碗里食物的内能 D．刚开始加热的肉丝温度升高，内能可能不变 4．（23-24九年级上·湖南湘潭·期中）关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，所含的热量越多 B．的冰没有内能 C．一个物体的温度升高，一定是别的物体对该物体做了功 D．一个物体吸收热量时，温度不一定升高，但内能一定增大 5．（23-24九年级上·河南焦作·期中）下列关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　） A．汽油的热值为4.6×107J/kg表示每燃烧1kg的汽油可以放出4.6×107的热量 B．燃料燃烧的越充分，其热值越大 C．目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率可达到100% D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 6．（23-24九年级上·安徽池州·期中）过山车从A点开始运动，先后经过、、、，下列关于能量和能量转化分析正确的是（　　） A．从到是动能转化为重力势能 B．点机械能和点机械能是相同的 C．点的动能一定为零 D．在整个过程中机械能是不断减小的 7．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图2所示，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．整个运动过程中，小球的机械能守恒 B．时刻小球动能最小 C．这段时间内，小球的动能一直减小 D．这段时间内，小球的动能先减小后增大 8．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）早上煮鸡蛋时，刚煮好的鸡蛋很烫，这是用 的方法来改变鸡蛋的内能；煮茶叶蛋要比腌咸鸭蛋时咸的快，说明由于 越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大。 9．（23-24九年级上·广东东莞·期中）某城市的铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，从能量利用的角度看，进站时，车辆驶上站台， 能转化为 能，机械能 （选填“增大”“减小”“不变”）。 10．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图所示，小明在一只空饮料瓶中装入少量的水，拧紧瓶盖，用力的旋动瓶身几下，稍稍旋开瓶盖，就发现“砰”的一声瓶盖被气体冲飞了，同时在瓶中出现白雾。出现白雾说明瓶内气体温度 （选填“升高”、“不变”或“降低”）了，能量转化情况是 转化为了瓶盖的机械能。 11．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）生活中处处有物理。 （1）小田帮妈妈将一桶水从一楼提到二楼，对 （自身/水/桶）做的功为有用功；将刚煮出锅的鸡蛋放在水中冷却，鸡蛋的内能会 （增大/减小/不变）。 （2）小田的妈妈买了一个暖水袋，若热水袋内装有0.5kg、初温的水，当热水袋内的水放出的热量后，水的末温是 ℃，已知水的比热容为；物理学中，把物体吸收的热量与其升高的温度之比称为该物体的热容，则该热水袋中水的热容是 。 12．（23-24九年级上·广东茂名·期中）如图甲所示，实验中，活塞压缩空气，使空气的内能增大，温度升高，说明 可以改变物体的内能；如图乙所示的实验中奶瓶放入水中，一段时间后水的温度升高，内能增加，说明 可以改变物体的内能。还可以总结知道 ，但两者实质不同，甲中是 能和 能之间的转化，乙中是 能的转移。 13．（23-24九年级上·辽宁朝阳·期中）物理小组的同学们组装了如图（1）所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 (1)若要比较液体的吸热本领强弱应选 两图的实验装置进行实验；实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了，加热时间较短的液体比热容较 （选填“大”或“小”）； (2)根据实验数据同学们绘制出如图（2）所示的图像。由图像可知：液体 的比热容较大； (3)若要比较两种燃料的热值大小应选择 两图的实验装置进行实验；实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，则燃料1的热值 （选填“大”或“小”）； (4)实验小组的同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值偏 （选填“大”或“小”）。 14．（23-24九年级上·广东肇庆·期中）小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究：    （1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关； （2）小明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，碰到水平面上的小木块，将小木块撞出一段距离； ①实验通过观察 来比较小球动能的大小，这种研究问题的方法是 ； ②分析比较题甲、丙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越 （选填“大”或“小”）； ③为了探究动能的大小与质量的关系，将质量不同的小球，使它们从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动小木块做功； （3）本实验采用多次测量的目的是( ) A．多次测量取平均值减小误差  B．避免偶然性，使实验结论具有普遍性 （4）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一金属球从同一斜面的同一高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布以及玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，金属球在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功 （选填“相等”或“不相等”）。 15．（23-24九年级上·山东济宁·期中）小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。液化气的热值取5×107J/kg。问： （1）整瓶液化气完全燃烧，释放的热量是多少？ （2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的40%被利用，可以把多少千克初温为20℃的水加热到100℃？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 16．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）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。 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02 机械能和内能 清单01 动能 势能 机械能 一、机械能 1．动能：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能，动能与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。 2．势能：弹性势能和重力势能统称为势能。 （2）重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。重力势能与物体的质量和物体所处的高度有关。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 （3）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能；弹性势能与弹性形变程度有关，同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 3．机械能：动能和势能之和称为机械能；单位：焦耳（J）。 （1）动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。 （2）机械能大小：动能和势能的总和。 二、动能和势能的转化与守恒 1、动能和重力势能之间可以相互转化。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。 2、动能和弹性势能之间也可以相互转化。它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能。 3、机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 注意： （1）机械能守恒一般都是理想状态下才发生的，物体能量的转化一般都不太可能只有机械能的转化，还有其他能量的转化。 清单02 内能 热传递 一、内能 1、分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有动能；分子间存在着相互作用力，所以分子 之间还具有势能；在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 2、单位：内能的单位是焦耳，简称焦，用字母J表示。 注意： （1）任何物体在任何情况下都具有内能。 （2）内能具有不可测量性，即不可能准确地知道一个物体具有多少内能。 （3）内能是可以变化的。 （4）对单个分子或少量分子谈内能是无意义的。 二、热传递 1、热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。 2、热传递的实质：热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。 3、热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。 （1）传导——热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递。 （2）对流——通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递。 （3）辐射——热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递。 4、热传递改变物体的内能 （1）条件：两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差。 （2）过程：高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。 （3）结果：温度相同。 （4）实质：内能的转移。能量的形式没有改变。 注意： （1）热传递具有方向性，热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。 三、温度、热量与内能的关系 1、内能和温度的关系  （1）物体内能的变化，不一定引起温度的变化，这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化； 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能变化，温度保持不变。 （2）温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大；温度降低，物体内能减小，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。  2、内能与热量的关系 （1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）。 （2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。  3、热量与温度的关系 （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变。 （2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。 注意： （1）内能和温度是物体本身就具有的，而热量是伴随着热传递存在的，内能和温度都是状态物理量，而热量则是过程物理量；物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增加．三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别。 （2）热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。 清单03 物质的比热容 一、比热容 1、单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。在国际单位制中，比热容的单位是J/（kg•℃），读作焦每千克摄氏度。 2、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 3、比热容解释简单的自然现象：如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子升温慢；没有日照时，海水降温比沙子降温慢。 注意： （1）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节 气候。 （2）一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。 二、热量的计算 1、物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）。 其中c——物体的比热容——单位J/（kg•℃）。 m——物体的质量——单位kg。 t0——物体原来的温度℃。 t——物体后来的温度℃。 若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t。 公式可以变形为、、。 2、热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。 注意： （1）注意热平衡方程只适用于绝热系统内的热交换过程，即无热量的损失；在交换过程中无热和功转变问题；而且在初、末状态都必须达到平衡态。 （2）在使用热量公式进行计算时，首先各物理量的单位必须统一用国际单位，如温度t的单位用℃，质量m的单位用kg，比热容c的单位用J/（kg•℃），热量的单位用J；其次，对有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套，注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的都是温度的改变量△t，而不是温度t；而“升高到”“降低到”对应的才是物体的末温t。 清单04 机械能与内能的相互转化 一、做功 1．做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 2．做功使物体的内能改变的实质：其他形式的能量（如机械能）与内能之间的相互转化。 二、内燃机 1、内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机，内燃机分为汽油机和柴油机。 2、汽油机的工作原理：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能， 又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能； 3、汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的。 （1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 （2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。 （3）做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。 （4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 4、工作过程中能量的转化 （1）压缩冲程：机械能→内能； （2）做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能； 5、一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。 三、燃料的热值 1、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，符号时q。单位是焦/千克（J/kg），读作焦每千克。 （1）对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 （2）热值是燃料的一种属性。 2、公式：Q=mq M——燃料的质量——单位千克（kg）。 q——燃料的热值——单位焦/千克（J/kg）。 Q——燃烧放出的热量——单位焦耳（J）。 3、热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg。 4、同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。 二、热机的效率 1、用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为： ，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1； 2、热机在工作过程中造成能量损失的因素：燃料很难全部燃烧、排出的废气带走能量、热机部件要散热、 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。 3、提高热机效率的方法：尽量让燃料充分燃烧、设法利用废气的能量、减少能量损失、保证良好的润滑。 实验一　探究影响物体动能大小的因素 1、提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 2、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。 3、实验器材：斜面、钢球、木块。 4、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，比较两次木块被推距离的远近。 （2）换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 5、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不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远。 （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相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 6、得出结论 （1）物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大。 （2）物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 7、归纳总结：动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 实验二　探究不同物质吸热（比热容）情况 1、实验目的：探究不同物质吸热（比热容）情况。 2、实验分析：判断水与沙子的吸热本领的大小，有两种方法。 ①可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少，用时较多的，说明吸收的热量多，则比热较大。 ②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少，温度升高较多的，则比热较小。 3、实验方法：控制变量法、转换法。 4、实验器材：2个相同的酒精灯、烧杯、水、沙子、温度计支、铁架台个、石棉网、火柴、停表。 5、实验步骤 步骤①在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯，调好铁圈的高度，将石棉网放在铁圈上。 步骤②将盛有等质量的水和沙子的烧杯分别放在石棉网上。 步骤③将两支温度计分别挂在铁架台的支架上，并将玻璃泡全部浸入液体中，读出此时水和沙子的初温度，填入表中。 步骤④点燃酒精灯，同时对水和沙子加热，加热时间均为6分钟，停止加热前分别读出水和沙子的末温度, 填入表中。 步骤⑤整理实验器材。 6、实验结论：质量相同的水和沙子吸收相同的热量,食用油的温度升高的较大。 【练习1】（23-24九年级上·江西南昌·期中）甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源，我国利用废碳再生生成的零碳甲醇技术已处于国际领先水平。下列关于甲醇燃料能源汽车说法正确的是（　　） A．甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，主要通过热传递的方式增大汽缸内物质的内能 B．甲醇燃料汽车驱动效率低于燃油汽车 C．甲醇燃料汽车实现了“零排放”，其效率达到了 D．甲醇燃料属于新能源，燃烧时产生的内能可以转化为汽车的机械能 【答案】D 【详解】A．甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能，故A错误； B．甲醇燃料汽车排放损耗的能量很低，转化的有用功多，驱动效率高于燃油汽车，故B错误； C．甲醇燃料汽车实现了“零排放”，但摩擦等因素损耗的能量不可避免，其效率不可能达到，故C错误； D．甲醇燃料属于新能源，燃烧时化学能转化的内能可以再转化为汽车的机械能，为汽车提供动力，故D正确。 故选D。 【练习2】（23-24九年级上·陕西渭南·期中）温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后，甲的温度高于乙的温度。关于两种液体的质量、及比热容、，下列关系式中可能成立的是（  ） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【详解】甲、乙两个物体初温相同，放出相等热量后，甲的温度高于乙的温度，说明甲乙降低的温度关系为：，又知放出热量相等，由可知，。 AC．若质量关系为，则，故AC不符合题意； B．若质量关系为，则，故B不符合题意； D．若质量关系：，则或都有可能，故D符合题意。 故选D。 【练习3】（23-24九年级上·四川泸州·期中）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．0℃的冰块和温度、质量相同的水，其内能相等 C．热量都是从内能多的物体传递给内能少的物体 D．温度相同的两物体间不会发生热传递 【答案】D 【详解】A．热量是一个过程量，不能说含有热量，故A错误； B．影响内能大小的因素有质量、温度、状态等因素。由于水和冰的质量相等，故分子数相等；温度相同说明分子平均动能也相等；由于冰熔化为水要吸收热量，说明水的内能大，故B错误； C．热量从高温物体传给低温物体，内能少的物体也可能是高温物体，故C错误； D．热传递的条件是两个物体之间存在温度差，故温度相同的两物体间不会发生热传递，故D正确。 故选D。 【练习4】（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法正确的是（　　） A．铁球位于a点时重力势能最小 B．铁球从a点运动到b点时，重力做功，拉力也做功 C．铁球从a点运动到c点时，重力势能转化为动能 D．铁球从c点摆回时不会碰到鼻子 【答案】D 【详解】A．铁球从a点到c点的过程中，b点处于最低点，因此铁球位于b点时重力势能最小，故A错误； B．铁球从a点运动到b点时，竖直方向有高度差，重力要做功，但拉力的方向始终与运动的方向垂直，拉力不做功，故B错误； C．铁球从a点运动到c点时，质量不变，速度先变大后变小，高度先变小后变大，则动能先变大后变小，势能先变小后变大，整个过程中势能先转化为动能，后动能转化为势能，故C错误； D．小球摆动时，也会与空气摩擦消耗机械能，因此运动过程中机械能越来越小，因此铁球从c点摆回时不会碰到鼻子，故D正确。 故选D。 【练习5】（23-24九年级上·江西南昌·期中）2023年5月30日，在酒泉卫星发射中心，我国神舟十六号载人飞船发射任务取得圆满成功。在飞船加速升空的过程中，机械能 （选填“增大” “减小”或“不变）；火箭采用液氢作为燃料主要是利用液氢 的特点。 【答案】 增大 热值大 【详解】[1]在飞船加速升空的过程中，质量近似不变，速度增加，动能增大，高度增加，重力势能增大，机械能等于动能与势能之和，所以机械能增大。 [2]液氢作为燃料燃烧时，具有较大的热值，完全燃烧相同质量的燃料可放出更多的热量。 【练习6】（23-24九年级上·河南焦作·期中）我们经常用75%的酒精消毒，喷洒酒精对手部进行消毒时，满屋都可以闻到酒精气味，说明酒精分子在不停地做 的运动，这是 现象。新型冠状病毒等致病病毒对热敏感，在56℃的环境中30分钟就可以被灭活，所以我们对于日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品要进行高温消毒，这是利用 的方式改变了物体的内能。 【答案】 无规则 扩散 热传递 【详解】[1][2]喷洒酒精对家庭局部进行消毒时，满屋子都可以闻到酒精气味，这是酒精分子发生了扩散现象，是由于分子在做不停地无规则运动造成的。 [3]对日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品进行高温消毒，这些物体吸收热量，温度升高，内能改变，是通过热传递的方式改变了物体的内能。 【练习7】（23-24九年级上·江苏镇江·期中）2023年10月31日8时11分，被称为“博士乘组”的神舟十六号飞船乘组三名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮从中国“天宫”空间站成功返回地球。返回舱在落地前有一明显减速的过程，这过程中航天员的动能 ，重力势能 （两空选填“变大”“变小”或“不变”），航天员的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 变小 变小 不守恒 【详解】[1]物体动能的大小与物体的质量和速度有关，质量不变、速度越大，动能越大，返回舱在落地前有一明显减速的过程，航天员的质量不变，速度减小，则动能变小。 [2]物体重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量不变、高度越大，重力势能越大，返回舱在落地前有一明显减速的过程，航天员的质量不变，高度减小，则重力势能变小。 [3]机械能等于动能和势能之和，载人飞船减速降落的过程中，航天员的动能和重力势能都变小，则机械能变小，不守恒。 【练习8】（23-24九年级上·山东菏泽·期中）暑假，小美赤脚在海边烈日下的沙滩上游玩时，感觉到沙子热得烫脚，这是因为沙子的 比水小的原因造成的。晚上入住海边宾馆后发现，此房间只有一面墙上有窗户，当小美打开窗户后，有阵阵凉风吹入房间。据此判断，小美居住的房间窗户是 （填“面向大海”或“面向陆地”）。 【答案】 比热容 面向内陆 【详解】[1]烈日下，沙子热得烫脚，而海水却冰凉，说明沙子升温多，水升温少，原因是水的比热容大，由可知，吸收相同的热量，水温度变化量小。 [2]由于水的比热容大，所以晚上水降温慢，温度较高，热空气上升，陆地低温空气过来补充，就会形成由陆地吹向海洋的风，所以有阵阵凉风吹入房间，说明小美居住的房间窗户是面向陆地的。 【练习9】（23-24九年级上·广西柳州·期中）如图所示是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 （1）该实验通过观察木块被推动的距离来判断小球动能的大小，这种实验方法被称为 。若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； （2）为了探究动能的大小与质量的关系，应换用质量 （选填“相同”或“不同”）的小球、为了让两个小球到水平面具有相同的初速度，让它们从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止自由滚下，这种实验方法称为 。 【答案】 转换法 不能 不同 相同 控制变量法 【详解】（1）[1]物理学中，能够做功的多少表示具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小，这种实验的方法被称为转换法。 [2]由于阻力的作用，最终小球停下来，如果没有了任何阻力，则小球将会做匀速直线运动，也就无法比较其运动的远近了，因此若水平面绝对光滑，本实验将不能达到探究目的。 （2）[3]探究动能的大小与质量的关系，应控制质量不同，其他因素相同，故应换用质量不同的小球。 [4][5]实验时，应控制小球达到水平面时初速度相同，因此需要让小球从斜面的相同高度由静止自由滚下，这种方法叫做控制变量法。 【练习10】（23-24九年级上·四川泸州·期中）在“比较不同物质吸热能力”实验中，小馨用完全相同的装置对水和香醋加热。 (1)实验时要控制两种液体的 （选填“质量”或“体积”）和初温都相同，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 ； (2)加热4min，香醋吸收的热量 水吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）； (3)小馨根据实验得到的数据画出了两种液体温度随时间变化的关系图像如图丙所示，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则可估算香醋的比热容为 J/（kg•℃）。 【答案】(1) 质量 秒表/停表 (2)等于 (3)2.8×103 【详解】（1）[1][2]根据比较吸热能力的方法，实验时要控制两种液体的质量和初温都相同，通过加热相同的时间，即吸收相同的热量，比较升高的温度来判断两种液体的吸热能力，故还需要秒表或停表记录时间。 （2）相同的装置进行加热，加热相同时间，香醋吸收的热量等于水吸收的热量。 （3）根据图像可知，质量和升温相同时，吸收的热量和比热容成正比，所以温度升高40℃，水、香醋的加热时间分别为6min和4min，吸收的热量相同，即 代入数据可得 【练习11】（22-23九年级上·山东菏泽·期中）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤，水的比热为 无烟煤的热值是 ，试求： （1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？ （2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？ （3）此锅炉的效率是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是 （2）无烟煤完全燃烧放出的热量为 （3）锅炉的效率为 答：（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是6.3×107J； （2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04×108J； （3）此锅炉的效率是30.9%。 1．（23-24九年级上·湖北武汉·期中）根据下表提供的数据，得出的结论中正确的是（　　） 几种物质的比热容单位：×103J/（kg•℃） 物质 水 酒精 煤油 水银 冰 砂石 铝 铜 比热容 4.2 2.4 2.1 0.14 2.1 0.92 0.88 0.39 A．液体的比热容一定比固体的大 B．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块吸收的热量多 C．同一物质发生物态变化后，比热容不变 D．质量相等的水和煤油，吸收相等热量后，水比煤油升温更大 【答案】B 【详解】A．液体的比热容不一定比固体的大，比如：冰比水银的比热容大，故A错误； B．由表中数据知，铝的比热容大于铜．质量相等的铜和铝，升高相同的温度，根据吸热公式Q＝cmΔ知，铝吸收的热量多，故B正确； C．同一物质发生物态变化后，比热容改变。比如水和冰的比热容不同，故C错误； D．质量相等的水和煤油吸收相等的热量后，根据公式知，煤油的温度变化大，故D错误。 故选B。 2．（2024·山东淄博·二模）质量相等的甲、乙两种液体，装在相同的容器中，用相同的加热器加热，其温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是（    ） A．乙的比热容比甲的大 B．l~3min内乙的内能保持不变 C．升高相同的温度，甲吸收的热量多 D．加热相同的时间，乙吸收的热量多 【答案】C 【详解】A．由图可知，加热相同时间，即吸收相等的热量时，乙升高的温度大于甲升高的温度，根据公式Q吸=cmΔt可知，质量相同的不同物质，在吸收相同的热量时，比热容越小，温度变化越大，所以乙的比热容小于甲的比热容，故A错误； B．由图可知，1min后乙物质沸腾，在沸腾过程中温度不变，但需要吸收热量，因此内能增加，故A错误； C．图可知，升高相同的温度时，甲液体的加热时间大于乙液体的加热时间，所以甲吸收的热量比乙吸收的热量多，故C正确； D．加热相同的时间，甲、乙吸收的热量同样多，故D错误。 故选C。 3．（23-24九年级上·福建南平·期中）小瓯同学在超市买了“自热鱼香肉丝煲仔饭”。如图，包装被分为上下两层，通过向下层加水，使发热包膨胀升温，一段时间后便可食用。下列说法正确的是（　　） A．未加热的米饭无内能，加热后的米饭才有内能 B．加热时，盖上小孔冒出的“白气”是水蒸气 C．发热包是通过热传递改变碗里食物的内能 D．刚开始加热的肉丝温度升高，内能可能不变 【答案】C 【详解】A．任何物体在任何情况下都具有内能，则未加热的虾饺也有内能，故A错误； B．加热时，盖上小孔冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，故B错误； C．发热包膨胀升温，食物吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变小火锅里食物的内能，故C正确； D．刚开始加热的藕片温度越高，物体内部分子的无规则运动越剧烈，物体的内能就越大，故D错误。 故选C。 4．（23-24九年级上·湖南湘潭·期中）关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，所含的热量越多 B．的冰没有内能 C．一个物体的温度升高，一定是别的物体对该物体做了功 D．一个物体吸收热量时，温度不一定升高，但内能一定增大 【答案】D 【详解】A．物体的温度越高，内能越大，内能是状态量，而热量是过程量，不是状态量，不能用含有表示，故A错误； B．任何物体在任何状态下都有内能，0℃的冰仍然有内能，故B错误； C．物体的温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误； D．晶体在熔化过程中，吸收热量内能增大，但温度保持不变，因此一个物体即使吸收了热量，温度却不一定升高，但内能增大，故D正确。 故选D。 5．（23-24九年级上·河南焦作·期中）下列关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　） A．汽油的热值为4.6×107J/kg表示每燃烧1kg的汽油可以放出4.6×107的热量 B．燃料燃烧的越充分，其热值越大 C．目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率可达到100% D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 【答案】D 【详解】A．汽油的热值为4.6×107J/kg，表示每完全燃烧1kg的汽油可以放出4.6×107J的热量，选项中未说明是完全燃烧，因此不一定能获得4.6×107J的热量，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故B错误； C．热机在工作时通常要克服机械的摩擦而做额外功，因此热机效率不能达到100%，故C错误； D．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，使燃料燃烧更充分，可以增大燃料的利用率，提高热机效率，故D正确。 故选D。 6．（23-24九年级上·安徽池州·期中）过山车从A点开始运动，先后经过、、、，下列关于能量和能量转化分析正确的是（　　） A．从到是动能转化为重力势能 B．点机械能和点机械能是相同的 C．点的动能一定为零 D．在整个过程中机械能是不断减小的 【答案】D 【详解】A．从到，过山车的质量不变，速度变大，高度降低，动能变大，重力势能减小，是重力势能转化为动能，故A错误；     BD．由于过山车不断克服摩擦力做功，在整个过程中机械能是不断减小的，则点机械能大于点机械能，故B错误，D正确； C．点过山车竖直方向的速度为0，水平方向速度不为0，则D点动能大于零，故C错误。 故选D。 7．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图2所示，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．整个运动过程中，小球的机械能守恒 B．时刻小球动能最小 C．这段时间内，小球的动能一直减小 D．这段时间内，小球的动能先减小后增大 【答案】B 【详解】A．由图看出，弹簧的弹力在变化，说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化，小球的机械能与弹簧的弹性势能在相互转化，而小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，故A错误； B．由图可知，t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，动能最小，故B正确； C．由图可知，t1～t2这段时间内，这段时间内，弹簧的弹力不断增大，弹性势能不断增大。由于小球的高度在不断减小，所以重力势能在不断减小。由于小球的速度先变大后变小，所以动能先变大后变小，故C错误； D．由图可知，t2～t3段时间内，弹簧的弹力从最大值不断减小，可知是小球上升的过程。开始时，弹力>重力，合力向上，小球做加速运动；当弹力和重力相等时，加速停止，此时小球的速度最大；此后，弹力小于重力，合力向下，与运动方向相反，小球做减速运动，那么小球的动能先增大后减小，故D错误。 故选B。 8．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）早上煮鸡蛋时，刚煮好的鸡蛋很烫，这是用 的方法来改变鸡蛋的内能；煮茶叶蛋要比腌咸鸭蛋时咸的快，说明由于 越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大。 【答案】 热传递 温度 【详解】[1]早上煮鸡蛋时，对鸡蛋进行加热，鸡蛋吸收热量，内能增加，这是通过热传递的方法来改变鸡蛋的内能。 [2]温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快，所以煮茶叶蛋要比腌咸鸭蛋时咸的快。 9．（23-24九年级上·广东东莞·期中）某城市的铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，从能量利用的角度看，进站时，车辆驶上站台， 能转化为 能，机械能 （选填“增大”“减小”“不变”）。 【答案】 动 重力势 减小 【详解】[1][2][3]进站时，车辆驶上站台，速度变小，质量不变，所以动能变小，由于高度增加，所以重力势能增大，将动能转化为重力势能，由于与地面之间存在摩擦，克服摩擦做功，机械能减小。 10．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图所示，小明在一只空饮料瓶中装入少量的水，拧紧瓶盖，用力的旋动瓶身几下，稍稍旋开瓶盖，就发现“砰”的一声瓶盖被气体冲飞了，同时在瓶中出现白雾。出现白雾说明瓶内气体温度 （选填“升高”、“不变”或“降低”）了，能量转化情况是 转化为了瓶盖的机械能。 【答案】 降低 内能 【详解】[1][2]由实验现象可知，瓶盖被气体冲飞，同时在瓶中出现白雾，这是因为气体膨胀对外做功，将内能转化为机械能，使瓶内气体的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化，所以产生白雾。 11．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）生活中处处有物理。 （1）小田帮妈妈将一桶水从一楼提到二楼，对 （自身/水/桶）做的功为有用功；将刚煮出锅的鸡蛋放在水中冷却，鸡蛋的内能会 （增大/减小/不变）。 （2）小田的妈妈买了一个暖水袋，若热水袋内装有0.5kg、初温的水，当热水袋内的水放出的热量后，水的末温是 ℃，已知水的比热容为；物理学中，把物体吸收的热量与其升高的温度之比称为该物体的热容，则该热水袋中水的热容是 。 【答案】 水 减小 80 【详解】（1）[1]小田的目的是将水提到二楼，所以对水做的功是有用功。 [2]将刚煮出锅的鸡蛋放在水中，由于鸡蛋的温度高于水，所以热量从鸡蛋传递给水，鸡蛋的温度降低，内能减小。 （2）[3]水的末温 （3）[4]水的热容 12．（23-24九年级上·广东茂名·期中）如图甲所示，实验中，活塞压缩空气，使空气的内能增大，温度升高，说明 可以改变物体的内能；如图乙所示的实验中奶瓶放入水中，一段时间后水的温度升高，内能增加，说明 可以改变物体的内能。还可以总结知道 ，但两者实质不同，甲中是 能和 能之间的转化，乙中是 能的转移。 【答案】 做功 热传递 做功和热传递都可以改变物体的内能 机械 内 内 【详解】[1]活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，硝化棉就会燃烧，物体的内能增加，机械能转化为内能，该现象说明做功可以改变物体的内能。 [2][3]由图可知，把盛有热水的奶瓶放入冷水中，冷水从热水吸收热量、内能增加、温度升高；奶瓶中的热水，放出热量、内能减少、温度降低；都是通过热传递的方式改变物体内能的；由以上现象可以总结出，做功和热传递都可以改变物体的内能。 [4][5][6]做功和热传递都可以改变物体的内能，但两者实质不同，甲图中是机械能和内能之间的相互转化，乙图中只是内能的转移，没有不同能量的转化。 13．（23-24九年级上·辽宁朝阳·期中）物理小组的同学们组装了如图（1）所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 (1)若要比较液体的吸热本领强弱应选 两图的实验装置进行实验；实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了，加热时间较短的液体比热容较 （选填“大”或“小”）； (2)根据实验数据同学们绘制出如图（2）所示的图像。由图像可知：液体 的比热容较大； (3)若要比较两种燃料的热值大小应选择 两图的实验装置进行实验；实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，则燃料1的热值 （选填“大”或“小”）； (4)实验小组的同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值偏 （选填“大”或“小”）。 【答案】(1) 甲、丙 小 (2)B (3) 甲、乙 大 (4)小 【详解】（1）[1]要比较不同物质的吸热本领，必须保证不同物质的质量相等，燃料种类要相同，相同时间吸收的热量相同，所以选择甲、丙。 [2]实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50℃，加热时间较短的液体吸收的热量较少，所以吸热能力较差，故比热容较小。 （2）质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示，由图可以看出，B液体的温度升高得较慢，B液体的比热容较大。 （3）[1]比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料加热相同的物质，即用甲、乙两图进行实验。 [2]若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，说明甲烧杯内液体吸收的热量较多，即燃料1完全燃烧放出的热量较多，由于两种燃料的质量相同，则燃料1的热值大。 （4）因为在加热过程中存在热量损失，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小。 14．（23-24九年级上·广东肇庆·期中）小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究：    （1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关； （2）小明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，碰到水平面上的小木块，将小木块撞出一段距离； ①实验通过观察 来比较小球动能的大小，这种研究问题的方法是 ； ②分析比较题甲、丙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越 （选填“大”或“小”）； ③为了探究动能的大小与质量的关系，将质量不同的小球，使它们从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动小木块做功； （3）本实验采用多次测量的目的是( ) A．多次测量取平均值减小误差  B．避免偶然性，使实验结论具有普遍性 （4）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一金属球从同一斜面的同一高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布以及玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，金属球在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功 （选填“相等”或“不相等”）。 【答案】 质量 小木块被推动的距离 转换法 大 相同 B 相等 【详解】（1）[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）[2][3]在实验中我们通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有的动能大小，小木块被推动的距离越远，说明物体具有的动能越大，这是转换法的应用。 [4]在甲、丙两组实验中，金属球的质量相同，甲实验中金属球所在的高度更高，到达斜面底端的速度更大，小木块被推动的距离更远，说明：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 [5]由控制变量法可知，在探究动能的大小与质量的关系，需要控制速度相同；所以要让质量不同的小球沿斜面的同一高度下落，这样保证质量不同，小球下落到斜面底端的速度相同。 （3）[6]在探究动能大小与速度和质量的关系时，需要进行多次测量，目的是发现普遍规律，避免结果的偶然性，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[7]让同一个金属球从同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，金属球到达水平面时的速度相同，动能相同，然后在毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，此时动能为0。在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功等于小车动能的变化量，因小车动能变化量相同，所以克服摩擦力做的功相等。 15．（23-24九年级上·山东济宁·期中）小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。液化气的热值取5×107J/kg。问： （1）整瓶液化气完全燃烧，释放的热量是多少？ （2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的40%被利用，可以把多少千克初温为20℃的水加热到100℃？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】（1）1.05×109J；（2）1250kg 【详解】解：（1）21kg的液化气完全燃烧，释放的热量为 （2）整瓶液化气完全燃烧释放热量的40%被利用，所以，水吸收的热量 根据可得，水的质量 答：（1）21kg的液化气完全燃烧，释放的热量是； （2）吸收的热量可以把1250kg温度为20℃的水加热到100℃。 16．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）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）见解析 【详解】解：（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％。 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 $$