11.第十二章 机械能和内能(教师用书)-【加速度中考】2025年陕西中考备考加速度物理情境作业本

加速度害 第十二章 机械能和内能 第1课时 机械能及其转T化 孕情境夯基础 打宋权基学拔枝心知识 5.[2024西安高新一中七模]如图所示，粗糙的弧 一、选择题 形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以 1.[2024宜宾]如图所示，人造地球卫星沿椭圆 速度沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到 轨道绕地球运行，当卫星从近地点向远地点 达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析 运动的过程中 (B) 近地点 正确的是 (C) A.速度增大 B.动能转化为重力势能 都卫星 C.机械能增大 远地点 A6000 D.重力势能减小 第1题图 第5题图 2.[2024安徽]如图所示为某次蹦极运动的精彩 A.整个过程只有重力在对小球做功 瞬间，若一游客绑上安全绳之后从平台上由 B.小球在A、B两点具有的动能相同 静止开始下落，则从开始下落至第一次到达 C小球在A、B、C三点的速度大小关系是 最低点的过程中，游客的 (B) UAUR>UC A.动能一直增大 B.重力势能一直减小 D.小球在A点具有的机械能等于它在C点 C.机械能保持不变 D.机械能一直增大 具有的重力势能 二、填空题 6.[2024无锡]如图所示，将摆球从A点静止释 放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高， 第2题图 第3题图 摆球到达B点时动能为0J:摆球从A点到 3.[2024成都A]2023年7月28日，第31届世 。O点的过程中，重力势能转化为动能。整 界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图 个过程中，摆球的机械能大小不变（选填 是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于 “不变”或“减小”)。 跳高运动员的能量，下列结论正确的是(C) A.助跑过程中，动能保持不变 B.助跑过程中，机械能总量保持不变 C.起跳后的上升过程中，重力势能增大 D.越过横杆后的下降过程中，动能保持不变 第6题图 第7題图 4.[2024苏州]为了提高环境质 7.[2024临夏州门某科技兴趣小组用两个输液用 量，经常有如图所示的喷雾车 的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约6cm处截断，将 在街道上喷雾作业。喷雾车 截断处用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶塞 作业时保持匀速直线运动，下 第4题图 中心穿一根长约20cm的细木棒，用两条悬线 列说法正确的是 (D) 拴住木棒的两端，将悬线固定在支架上，就构 A.喷雾的目的是清洁地面 成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动 B.喷出的水雾是水蒸气液化形成的 的过程中重力势能主要转化为动能：滚摆每 C.喷雾车的动能不变 次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能 D.喷雾车的重力势能变小 变小（选填“变大”“变小”或“不变”）。 8.[2024常州]2024年3月26日，某集装箱船撞 点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分 毁，如图所示。撞击前，船突发故障失去动 别为EA和E,则EA=(选填“>”“=”或 力，但并没有立即停下，这是因为船具有惯 “<”)E。当小球从B点运动到最高点C 性。当船以10.8km/h,合3m/s的速度 时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的 A 质量很大导致其动能很大，使得船将大 A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 桥撞毁。 C.沿c轨迹运动 D.保持静止 首次进 穿出大气层 令情境提思维 综合探升贝话远州知识 返回器 再次进入 1.[2024铁一中一模]图甲中过山车从A点出发， 先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、 地球 著陆 C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图， 大气层 则下列说法正确的是 (D) 第8题图 第9题图 ↑能量 ☑动能 重力 9.[2024陕师大附中五模]嫦娥五号返回器用类似 势能 “打水漂”的方式着陆地球（动力装置关闭），其 D B位置 着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段 返回器的动能变小：CD段返回器的机械能 第1题图 变小（均选填“变大”“不变”或“变小”） A.在D点时一切外力消失，过山车将保持静 三、实验与探究题 止状态 10.[2024陕师大附中一模]在探究“物体动能的大 B.B点到D点的过程中，过山车的机械能是守 小与什么因素有关”的实验中。小明同学让 恒的 同一钢球分别从斜面不同高度由静止开始滚 C,D点到E点的过程中，过山车速度越来越 下，撞击木块。 快，过山车机械能没有转化为内能 D.过山车的机械能在B点最大 2.2024潍坊改编]弹簧置于光滑管内，下端固定 在水平面上，上端与管口平齐。如图所示，将 一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两 次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球 丙 沿竖直方向运动，第一次小球到达的最高点为 第10题图 a,第二次小球到达的最高点为b,c为小球运动 (1)该实验是通过观察木块移动的距离来判 路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计， 断钢球（选填“钢球”或“木块”）动能大 则先后两次 (C) 小的。 A.第一次释放小球时弹簧的弹性势 (2)如图甲、乙所示的两次实验，是为了探究 能小 速度对动能大小的影响。这个结论可用来 B.小球由c到b过程，弹性势能转化 解释汽车超速（选填“超速”或“超载”）带来 为重力势能 的危害。 C.小球上升过程，经过c点时的重力 第2题图 (3)如图丙，将小球从一个光滑斜槽轨道OAB 势能相等 的O点自由滚下，依次经过A、B两点到达C D.小球上升过程，经过c点时的机械能相等 18 第2课时 内能及其利用 女情境夯基础目 打宋枫基尝级核地识 C.一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值 一、选择题 将减小 1.[2024连云港]沿海地区比沙漠地区的昼夜温差 D.焦炭的热值是3.0×10J/kg,表示完全燃 小，这是因为水的 (D) 烧1kg焦炭能放出3.0×10'J的热量 A.质量大 B.温度高 6.跨净科·化[2024山西]二氧化碳(CO2)爆破 C.密度大 D.比热容大 技术是现代工程建设中非常环保的技术，起 2.[2024福建]“煮”的篆体写法如图，表示用火烧 爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后 煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的 输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管 方式上相同的是 (A) 发热，使筒内的液态CO迅速汽化，形成的高 A.热水暖手 B.钻木取火 压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说 C.搓手取暖 D.擦燃火柴 法正确的是 (D) A.高压泵压缩CO2,气体内能增大，温度 降低 B.高压泵压缩CO2,气体内能减小，温度升高 第2题图 第3题图 C.高压C○气体喷出时，内能增大，温度升高 3.[2024枣庄]古代的人们曾发明一种活塞式点火 D.高压CO气体喷出时，内能减小，温度降低 器，如图所示，以牛角作套筒，木质推杆前端粘 电加 出气孔 热管 盆 附艾绒，取火时，一手握住套筒，另一手猛推推 泄 液态 餐金 杆，艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过 CO. (内放食物) 外盆 程中，能量转化情况不同的是 (内放发熟包) A.内燃机的做功冲程 第6题图 第7题图 B.内燃机的压缩冲程 7.特色沈题·生洁清境「2024陕师大附中三模]如图 C.钻木取火 所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火 D.流星雨的形成 锅配有发热包，发热包的主要成分包括生石 4.特色试题·传统文化[2024广东]如图是古代省 灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包放到 油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油 冷水中，生石灰与水产生化学反应，生成氢氧 的消耗。点灯后，水在升温的过程中(A) 化钙，并放出大量的热，从而加热上层食物。 A.吸热，内能增加 灯芯 下列有关自热火锅的说法错误的是(A) B.吸热，内能减少 A.食物被加热的过程中，食物含有的热量 C.放热，内能增加 增多 D.放热，内能减少 第4题图 B.食物被加热的过程中，是通过热传递的方 5.[2024连云港]下列关于燃料的热值说法正确 式使其内能增加 的是 (D) C.食物被加热后，香味更浓郁，这是因为分 A.燃料燃烧越充分，其热值越大 子热运动快慢与温度有关 B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量 D.打开盒盖时会冒出“白气”，这是水蒸气液 越少 化形成的 19 8.[2024广安]内燃机的发明是第二次工业革命 能匀速骑行50km,氢能自行车与骑行者总 中应用技术领域的一项重大成就。如图所示 质量为84kg,骑行时受到的阻力为总重的 为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若 0.05倍，氢气热值为1.4×103J/kg。氢气完 该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动 全燃烧产生的热量是2.8×10J,氢气的利用 1800圈(q汽油=4.6×102J/kg),则下列说法 效率是75%。(g取10N/kg) 正确的是 (B) A.图中所示冲程是做功冲程 B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机 做的有用功为6.9×10J 第12题图 C.该汽油机在1s内做功30次 13.[2024达州]在1个标准大气压下，小明用天 D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 然气灶将质量为1kg的水，从20℃加热到沸 腾，水吸收的热量是3.36X10J。他家天然 气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水 20kg,热水器进水温度是22℃，出水温度是 42℃，他这次洗澡消耗天然气0.075m。 第8题图 第9题图 [已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)， 二、填空题 天然气的热值是3.2×10J/m] 9.糟色试题·传统文化[2024苏州]熨斗古代亦称 三、实验与探究题 “火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，用 14.[2024齐齐哈尔]小姜利用如图甲所示的装置 高温熨平衣物，通过热传递的方式改变物体 “比较不同物质吸热的情况”。 的内能。宋元时期，出现了如图所示带木把的 熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头 E70 具有隔热性好（或导热性差】的物理属性。 60 10.[2024江西]某同学用餐时发现从热汤中取出 50 煤油 的金属勺很烫手，这是通过热传递的方式 乙 丙 改变物体的内能，在这种内能改变的过程中， 第14题图 内能总是自动地从高温物体向低温物体转 (1)器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度 移，说明能量在转移过程中具有方向性。 计各两个，以及秒表（填测量工具）、托盘 11.[2024哈尔滨]完全燃烧0.1m3的天然气放 天平（含砝码）、水和煤油。 出的热量是3×10J:若这些热量的20% (2)选取两个相同规格的电加热器进行实 被4kg的液体吸收，使其温度升高50℃，则 验，目的是通过比较加热时间来比较物质 该液体的比热容是3×10J/(kg·℃)。 吸收热量的多少。 (q天然气=3.0×10J/m3) (3)实验中选取初温不同、质量相同的水 12.[2024宿迁]氢能是新能源利用的新潮流，加 和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热， 快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和” 当它们吸收相同的热量时，通过比较升高 的重要举措。如图所示是市场上的某品牌 的温度来比较不同物质吸热能力的强弱。 氢能自行车，一次性充满0.02kg氢气，2h (4)如图乙所示，小姜正确使用温度计测量 50 液体的温度，按照图中B(选填“A”“B”或 经情境提思维目 盆合娱升灵活运用知识 “C”)方法读数是正确的：实验中某时刻温度 1.[2024北京]在两个相同的烧杯中分别装有两 计示数如图丙所示为66℃。 种液体A、B,其质量(mA<mg);用额定电压 (5)部分实验数据如表所示，分析数据可得 相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、 出结论：水（选填“水”或“煤油”）的吸热能 B,电加热器的额定功率P甲>P乙，它们均正 力更强。 常工作。液体A、B的温度随加热时间变化 的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说 加热时间/min 0 1 2 3 4 10 法正确的是 (D) 水的温度/℃30343842 46 70 ↑温度 煤油温度/℃101826344290 四、综合题 15.[2024常州]中国工程师利用焦炉气中的氢 加热时间 气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃 第1题图 料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。 A.液体A的沸点等于液体B的沸点 B.电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝 工程师在科普馆用如图所示的装置为同学 阻值 们演示模拟实验，测量该燃料的热值 C.相同时间内液体A吸收的热量等于液体 ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到 B吸收的热量 “燃料灯”： D.液体A的比热容大于液体B的比热容 ②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温 2.[2024烟台]在探究“物质的吸热能力与哪些 为31℃，点燃“燃料灯”开始加热： 因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水 ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测 和表中等质量的另一种物质进行对比，作出 得“燃料灯”消耗燃料30g。 的图象如图所示。实验过程中，水和另一种 已知实验时气压为1标准大气压，* 物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图 4.2×103J/(kg·℃)，用该装置加热水的效 象可以得出图线b(选填“a”或“b”)对应的 率为42%。求： 物质为水，另一种物质为煤油，这种物质在 0~5min内吸收的热量为2.52X103J。 (1)此过程中，烧杯内水吸收的热量。 (2)该液态燃料的热值。 物质 比热容c/U/(kg·℃)] 解：(1)水吸收的热量 水 4.2×10 Q题=c水m(t一1o）=4.2X 酒精 2.4×10 10J/(kg·℃)×1kgX(100℃ 煤油 2.1×10 31℃)=2.898×105J 蓖麻油 1.8×10 (2)该液态燃料燃烧放出的第15题图 ↑T/℃ 60 热量 Q=g厘=2,898X10J=6.9X10」 40 b 1 42% 20 该液态燃料的热值 9a=9=69X11=2.3X101/e 0 1 2 3 4 5 6 t/min m核30X103kg 第2题图 51 高频考点回顾练4 高频考点刀热学综合 D.刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头含 1.[2024湖南]2024年4月25日，搭载着神舟十 有的热量很高 八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭 4.将色试题·教材素材[2024南充]关于如图所示 (如图)在酒泉卫星发射中心成功发射。下列 的四个情景，下列说法正确的是 (B) 说法正确的是 (D) 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% 冷水 热水 C.火箭“体内”的液氢燃料温度低至一253℃， 乙 丙 内能为零 第4题图 D.火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重 A.甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起 力势能越来越大 后能吊住重物，主要是由于大气压强的 作用 B.乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散 快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与 第1题图 第2题图 温度有关 2.特色试题·实腹情境[2024西安高新一中九模]如 C.丙图双手互搓取暖，是通过热传递的方式 图所示，在透明塑料盒上钻一个小孔，把电子 改变手的内能 式火花发生器的放电针插进孔中，在盒内滴入 D.丁图中活塞向下运动，这是内燃机的压缩 几滴酒精，按下电动点火按钮，点燃盒内的酒 冲程 精，盒盖被打出去。关于此实验，分析不正确 高频考点2效率的相关计算 的是 (C) 5.[2024西安高着一中七模]如图所示为某柴油 A.酒精燃烧过程是化学能转化为内能 水泵机组（水泵机组动力由单缸四冲程柴油 B.实验时能闻到酒精的气味是扩散现象 机提供)，正常工作1小时可以将54m3的水 C.电子式火花发生器的作用相当于柴油机 抽到20m高处，水泵机组对水做功为1.8× 中的喷油嘴 10J,若该水泵机组的效率为40%，水泵机 D.盒盖飞出的过程中能量转化的形式与汽 组消耗柴油0.59kg(结果保留两位小数)。 油机的做功冲程相同 若飞轮转速是1200r/min,则柴油机每分钟 3.[2024甘肃]在“生活处处有物理”的综合实践 对外做功600_次。(pk=1.0×103kg/m, 活动中，小明观察了厨房的一些设备和现象， 9柴油=4.6×10J/kg,g取10N/kg) 下列解释正确的是 (C) A.用煤气灶煲汤，在沸腾时调小火焰能使汤 的温度升高 B.用高压锅炖煮食物熟得快，是因为锅内水 第5題图 的沸点会随气体压强增大而降低 6.[2024铁一中九模]如图是我国西部某地区风力 C.切菜的刀磨得很锋利，是通过减小受力面 发电的外景。该地区空气密度为1.3kg/m, 积的方式增大压强 一台风车的轮叶转动时可以形成面积为 52 100m的圆面。下表给出了在不同风速下一 (1)太阳能是（选填“是”或“不是”）清洁 台风车获得的能量。 能源。 平均风速(m/s) 10 15 20 25 30 (2)若这些电能由热值为3.6×10J/m的天 1s内获得的 然气完全燃烧产生，所需天然气的体积是多 12 16 20 24 能量(×10J) 少？（不计热损失） (3)光伏电池的光电转化效率是多少？ (1)若某时间内风速为10m/s,一台风车工作 1小时所产生的电能供10只“220V100W” (4)已知在一段时间内，垂直于太阳光的1m 灯泡正常工作8h,求这台风车发电的效率。 面积上每1秒接收的太阳能为500J,如图所 (2)若此地年平均风速为15m/s,100台这样 示，太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m 的风车一年（工作时间按4000h计算）获得 的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将 的风能相当于完全燃烧多少千克煤？（煤的 太阳能直接转化为电能的效率为20%。求 热值为3×10J/kg) 1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。 (3)若风速为10m/s,则1min内有多少千克 解：(2)每天提供的电能 太 的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面？ Wm=5×10kW·h= 阳 太 光 1.8×109J 能 解：(1)由表可知，风车 电 工作1小时获得的能量 根据题意可知，天然气完 池 602 Wa=8×10J/s× 全燃烧放出的热量 第7题图 3600s=2.88×10J Qa=W电=1.8×105J 第6题图 风车工作1小时产生的电能 由Q=Vg可知，所需天然气的体积 W=P1=10×100WX8×3600s=2.88×10J V=Q=1.8×10」 93.6X107J/m =5×105m 故风车发电的效率 (3)光伏电池的光电转化效率 ×100%=28X1X10%=10% n-Ws 2.88×10J W电X100%= 1.8×10J 9X105J ×100%=20% (2)100台风车一年获得的电能 W,=100×12×10J/s×4000×3600s= (4)由题知，太阳光与水平面夹角为60°，则由 1.728×104J 解图知，太阳光与太阳能电池板的夹角为 由W,=Q=mq得 30°，则面积为4m的太阳能电池板竖直放置 1.728×104J=mX3×10J/kg 时1分钟接收的太阳能 解得m=5.76×10kg E太es=500J/m·s)×号X4㎡×60s=6X (3)空气的质量 10J ma=pV=pSvt=1.3 kg/m'X 100 m2 X 因太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的 10m/s×60s=7.8×10kg 效率为20%，所以1分钟内通过该太阳能电 7.[2024西安高新一中三模]2022年10月18日， 池板获得的电能 卡塔尔阿尔卡萨800MW光伏电站正式投 W=20%E大阳能=20%X6X10J=1.2X10J 产，届此中国光伏点亮卡塔尔世界杯，为首届 “碳平衡”世界杯助力。据悉电站共使用了如 图所示的200万块双面光伏组件，每天可为 光 能 卡塔尔提供5×10kW·h的电能，减排二氧 30 化碳约250吨。若这些太阳能电池板每天获 60 得的太阳辐射能量为9×103J,则： 第7题解图 53