8 机械能 2025年中考总复习物理北师大版专题强化练习

8 机械能、内能及其转化 粒子和宇宙 题号 一 二 三 四 总分 累分人 得分 注意事项:共四大题,23小题,满分80分,作答时间为80分钟。 中考对接点 1.机械能及其转化(10年8考) 2.热学基本概念的理解(10年9考) 3.包含热学知识的综合性选择题(10年9考,陕西中考物理选择题综合性较强,四个选项多为不同板块知识的综合) 4.纯热学计算(2022.23) 5.能源与可持续发展(10年10考) 6.物质的结构与物体的尺度(10年8考) 第一部分(选择题　共20分) 一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的) 1.下列能源中,属于可再生能源的是 (　　) A.石油 B.天然气 C.煤 D.风能 2.下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是 (　　) 3.人类对物质世界两极的探索永未停步。关于宇宙和粒子,下列说法不正确的是 (　　) A.汤姆孙发现了电子,说明原子核仍可再分 B.粒子的空间尺度由大到小的排列顺序:原子、原子核、质子、夸克 C.哥白尼把人们从“地球是宇宙中心”的错误认识中解脱出来 D.宇宙是一个有层次的天体结构系统 4.如图所示,这是我国《农书》中记录的槽碓(duì)。大木勺积水较多会下沉,使石锤上升;当大木勺内的水流出变轻后,石锤落下击打石臼内的谷物。该槽碓 (　　) A.是热机 B.是杠杆 C.机械效率可达100% D.机械效率可超过100% 5.如图所示,这是四冲程汽油机的剖面图,其中不是靠飞轮惯性完成的是 (　　) 6.即将开工建设的陕西山阳抽水蓄能电站,利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,实现“蓄能”;在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。该电站可以实现“蓄能”主要是将多余的电能转化为水的 (　　) A.重力势能 B.内能 C.动能 D.化学能 7.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是 (　　) A.0 ℃的冰块内能为零 B.温度低的物体一定比温度高的物体内能小 C.物体的温度升高,内能一定增加 D.温度高的物体含有的热量多 8.生活中的“不变”常蕴含丰富的物理道理,下列有关“不变”的判断正确的是 (　　) A.声音向远处传播过程中——声音响度不变 B.物体远离平面镜过程中——物像间距不变 C.酒精与水充分混合前后——体积之和不变 D.一瓶煤油燃烧一半前后——煤油热值不变 9.家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,如图所示的情形通常 (　　) A.发生在白天,且陆地温度较高 B.发生在白天,且海水温度较高 C.发生在夜晚,且陆地温度较高 D.发生在夜晚,且海水温度较高 10.如图所示,2023年10月26日,长征二号F运载火箭搭载“神舟十七号”载人飞船,在酒泉卫星发射中心点火发射,运载火箭的喷气发动机向下喷气,推动火箭升空。火箭发射过程中,下列说法正确的是 (　　) A.以火箭为参照物,“神舟十七号”飞船是运动的 B.运载火箭应选用密度小、热值大的燃料 C.火箭加速时,“神舟十七号”飞船的动能保持不变 D.火箭需要克服空气阻力做功,能量不守恒 第二部分(非选择题　共60分) 二、填空与作图题(共7小题,计22分) 11.(3分)能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式　　　　为其他形式,或者从一个物体　　　　到其他物体,而在这两个过程中,能量的总量　　　　。  12.(2分)太阳能是通过太阳内部的核　　　　(选填“裂变”或“聚变”)产生的。获得太阳能的方式有三种,分别是①光热转换;②光电转换;③光化转换。其中太阳能热水器是通过　　　　(选填题中的序号)方式获得内能。  13.(4分)如图所示,立夏前后,西安城墙下的石榴花开。游客闻到石榴花的香气。这是　　　　现象,说明分子在不停地做　　　　的运动,游客能从不同的方向看到石榴花,是因为光照射到石榴花上发生了　　　　(选填“漫”或“镜面”)反射,挂在枝头的石榴具有　　　　(选填“动能”“重力势能”或“弹性势能”)。  14.(4分)如图所示,这是小明在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像,由图像可知该物质是　　　　(选填“晶体”或“非晶体”),第6 min时物质处于　　　　态,第6 min时的内能　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)第8 min时的内能;该物质在CD段的比热容是AB段比热容的　　　　倍。(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)  15.(2分)一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是3000 r/min,则该汽油机每秒钟完成　　　　个冲程,对外做功　　　　次。  16.(3分)小明乘电梯回家,如果以电梯为参照物,他是　　　　的;电梯使用的电能是　　　　(选填“一次”或“二次”)能源;到家后,他用热水加热盒装牛奶。5 min后牛奶的温度升高了40 ℃,已知牛奶的体积为250 mL,则牛奶吸收的热量为　　　　J。[ρ牛奶=1.02×103 kg/m3,c牛奶=2.5×103 J/(kg·℃)]  17.(4分)(1)请在图-1中画出水的比热容c与其质量m的大致关系图像。 (2)已知铜块的比热容小于铝块的比热容,如图-2所示,让相同质量、初温的铜块和铝块在放出相同热量后相互接触,请在虚线框中用箭头表示出此时热传递的方向。 三、实验探究题(共4小题,计22分) 18.(4分)请完成下列填空。 (1)如图-1所示,封闭在注射器筒内的空气很容易被压缩,说明分子间有　　　　。  (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。演示氧化扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在　　　　方。  (3)如图所示,在试管内装适量的水,用塞子塞住管口,加热一段时间后,塞子受到水蒸气的压力而冲出,此时水蒸气的内能转化为塞子的　　　　能,此过程中的能量转化与四冲程汽油机的　　　　冲程相同。  19.(4分)为比较不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图-1所示的两组对比实验,实验装置完全相同,实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。 (1)组装实验装置时,应该　　　　(选填“从上往下”或“从下往上”)组装。  (2)为保证实验结论的可靠性,在本实验中要保证图-1两套装置中所用的水和燃料的　　　　相等;燃料燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像如图-2所示。燃料甲燃烧5 min放出的热量　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)燃料乙燃烧15 min放出的热量。  (3)假设燃料完全燃烧,则燃料甲与燃料乙的热值之比为　　　　。  20.(7分)利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。 (1)实验运用了控制变量法:让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下,探究动能与质量的关系;让同一个小车从斜面的　　　　高度滑下,探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量,我们通过　　　　来判断小车动能的大小。  (2)小车从斜面上滑下,它的　　　　转化为动能,碰上物体B后,小车的部分　　　　转移给了物体B,这个能量的转化转移过程机械能总量　　　　。  (3)小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力:①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力,其中　　　　是一对平衡力。拿走物体B,如果小车滑到水平面时,它受的力全部消失,小车将　　　　。  21.(7分)“真空保温杯底的贴纸不能撕,这会影响保温性能!”这句话是真的吗?真空保温杯是两层金属桶,中间抽成真空,抽真空的抽气孔用熔化后的玻璃堵住并粘上保护片,如图-1所示。小明选用三个相同的真空保温杯A、B、C,其中保温杯B底部的保护片和玻璃已去掉。然后将85 ℃的热水倒入杯中,每隔1小时测量水温,并将数据记录在下表中。 时间/h 0 1 2 3 4 5 6 A杯(杯热水)内水的温度/℃ 85 81 78 75 72 69 67 B杯(杯热水)内水的温度/℃ 85 74 67 62 57 54 52 C杯(杯热水)内水的温度/℃ 85 76 68 61 55 50 46 (1)根据表格中的数据,小明绘制出A杯内热水的温度随时间变化的图像如图-2所示,请你在图-2绘制出B杯内热水的温度随时间变化的图像。 (2)根据图像可知,　　　　保温杯的保温性能较差,保温杯在撞击或掉落到水泥地面后保温性能明显变差的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)分析比较　　　　两个保温杯的实验数据,发现　　　　　　　　　　　　,说明保温杯的保温性能与水量的多少有关。  (4)各保温杯中热水温度降低时的共同点有　　　　　　　　(写出一条即可)。  (5)小明想利用真空保温杯来探究真空能否传声。他把音乐电子发声器放入瓶中,根据听到的声音进行比较,在他设计的下列方案中,你认为最合理的是　　　　。  A.用A杯,打开和不打开杯盖进行比较 B.用B杯,打开和不打开杯盖进行比较 C.用A、B杯,不打开杯盖进行比较 D.用A、B杯,打开杯盖进行比较 四、综合题(共2小题,计16分) 22.(7分)某家用燃气热水器将质量为100 kg,温度为20 ℃的自来水加热到60 ℃,消耗的天然气体积为1.5 m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为3.2×107 J/m3,问: (1)天然气完全燃烧放出的热量是多少? (2)水吸收的热量是多少? (3)该热水器工作时的效率是多少? 23.(9分)工程建筑过程中,常需要用混凝土搅拌运输车(如图所示)运送混凝土到工地。混凝土搅拌运输车的相关参数如下表(g取10 N/kg,柴油的热值q=4.3×107 J/kg)。问: 混凝土搅拌运输车相关参数 满载时总质量 14 t 最大速度 90 km/h 燃油类型 柴油 (1)当搅拌车满载并静止在水平地面时,车轮与地面的总接触面积为0.8 m2,它对地面的压强为多大? (2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的,当它以最大速度匀速行驶时,此搅拌车发动机的输出功率为多少? (3)搅拌车以最大速度匀速行驶430 s,搅拌车发动机的效率为30%,此过程消耗柴油的质量是多少? 参考答案 1.D　2.B　3.A　4.B　5.C　6.A　7.C　8.D　9.A　10.B 11.转化　转移　保持不变 12.聚变　① 13.扩散　无规则　漫　重力势能 14.晶体　固液共存　小于　2 15.100　25 16.静止　二次　2.55×104 【解析】小明乘电梯回家,小明与电梯之间没有位置的变化,所以以电梯为参照物他是静止的;电能不能从自然界直接获得,需要消耗其他能源经过加工转换获得,所以电能属于二次能源;牛奶的体积V=250 mL=250 cm3=2.5×10-4 m3,由ρ=可知,牛奶的质量m=ρ牛奶V=1.02×103 kg/m3×2.5×10-4 m3=0.255 kg,牛奶吸收的热量Q吸=c牛奶mΔt=2.5×103 J/(kg·℃)×0.255 kg×40 ℃=2.55×104 J。 17.(1)如图所示:(2分) (2)如图所示:(2分) 【解析】由Q放=cmΔt得,Δt=,铝块和铜块的质量相同,放出热量相同,铝的比热容较大,则铝块降低的温度较小,所以铝块的末温高,热将从铝块传递给铜块。 18.(1)间隙 (2)下 (3)机械　做功 评分标准:每空1分,共4分,有其他合理答案均参照给分 19.(1)从下往上 (2)质量　大于 (3)3∶2 评分标准:每空1分,共4分,有其他合答案均参照给分 20.(1)不同　物质B运动的距离 (2)重力势能　动能　变小 (3)①④　做匀速直线运动 评分标准:每空1分,共7分,有其他合理答案均参照给分 21.(1)如图所示: (2)B　保温杯底部的保护片和玻璃破裂 (3)A、C　C保温杯的保温性能较差 (4)温度下降先快后慢(或同一个保温杯在某一段时间内温度下降值相同) (5)C 评分标准:作图1分,其余每空1分,共7分,有其他合理答案均参照给分 22.解:(1)天然气完全燃烧放出的热量: Q放=Vq=1.5 m3×3.2×107 J/m3=4.8×107 J　(2分) (2)水吸收的热量: Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(60 ℃-20 ℃)=1.68×107 J　(2分) (3)该热水器的效率:η=×100%=×100%=35%　(3分) 23.解:(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时,地面受到的压力: F=G=mg=14×103 kg×10 N/kg=1.4×105 N 地面受到的压强:p===1.75×105 Pa　(3分) (2)搅拌车满载,在平直公路上匀速行驶时受到的阻力: f=G=×1.4×105 N=4200 N 因搅拌车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 所以,搅拌车的牵引力:F'=f=4200 N 搅拌车行驶的速度:v=90 km/h=25 m/s 则此搅拌车发动机的输出功率:P===F'v=4200 N×25 m/s=1.05×105 W　(3分) (3)搅拌车以最大速度匀速行驶430 s,行驶的路程:s=vt=25 m/s×430 s=10750 m 牵引力做的功: W=F's=4200 N×10750 m=4.515×107 J 消耗的燃油完全燃烧释放的热量:Q放===1.505×108 J 消耗柴油的质量:m'===3.5 kg　(3分) 学科网（北京）股份有限公司 $$