内容正文:
2025年物理中考专项提升训练:机械能、内能及其转化
一、单选题
1.下列关于四冲程内燃机说法正确的是( )
A.汽油机吸气冲程吸入的是空气
B.若转速是1800r/min,1秒钟完成30个做功冲程
C.做功冲程中内能转化为机械能
D.内燃机功率越大,效率越高
2.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.发生热传递时,热量是从温度高的物体传递给温度低的物体
B.物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
C.温度越高的物体含有的热量越多
D.只要物体放出热量,温度就一定降低
3.如右图,用铝壶在天然气灶上烧水的过程中( )
A.水的温度越低,水分子运动越剧烈
B.通过热传递的方式改变水的内能
C.铝的比热容比水小,铝的吸热能力比水强
D.天然气燃烧越充分,热值越大
4.如图所示,在A点静止的同一铁块沿AB、AC、AD三个光滑斜面下滑到斜面底端,则( )
A.沿AB滑下时动能大 B.沿AC滑下时动能大
C.沿AD滑下时动能大 D.沿三个斜面滑下时的动能一样大
5.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置。两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体,用相同的装置加热。根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.组装器材时,先固定上面铁圈的位置
B.本实验用温度计的示数来反映液体吸收热量的多少
C.a液体的比热容小于b液体的比热容
D.升高相同温度,a液体吸收的热量更多
6.下列说法正确的是( )
A.选择水作为发动机的冷却剂是因为水的比热容较小
B.火箭发射升空的过程中,火箭中剩余燃料的热值变小
C.内燃机在做功冲程中将内能转化为机械能
D.使用热值更大的燃料一定能提高内燃机的热机效率
二、填空题
7.小明在燃气灶上煲汤,将质量为初始温度为20℃的汤,升高了80℃,汤吸收了 的热量。(汤的比热容)
8.如图甲所示装置,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团硝化棉,用力将活塞迅速下压,筒内空气温度升高,硝化棉燃烧,此实验通过 的方式改变内能的. 图中 (乙/丙)汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的.
9.如图所示,小张在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。此过程中,活塞的 能转化为气体的 能,棉花的内能是通过 方式改变的。接着他又用一纸屑替代棉花再次进行实验,发现纸屑并没有燃烧,则原因可能是 。
10.如图是三个热学实验。请在下面横线上写出上面各实验涉及的物理知识。
(1)A实验说明固体分子之间存在 ;
(2)B实验抽掉玻璃板后,两瓶中气体会混合在一起,颜色逐渐变均匀,这属于 现象;
(3)C实验中的能量转化与热机中的 冲程相似。
11.小考场上监考老师宣读考生守则的声音是由老师的声带 产生;给汽车加油时,能闻到汽油味,这是 现象。
三、实验题
12.如图所示是探究“动能的大小与物体运动速度的关系”的实验装置图。
(1)实验中小球A动能的大小是通过什么来反映的 ?
(2)实验中是如何改变小球A下滑到水平面时的速度 ?
(3)实验表明,同一小球A从斜面高处滚下,高度越高,物体B被撞得越远,由此能得到怎样的结论?
(4)若要探究物体动能与物体质量的关系,则该如何操作,请简要说明 。
四、综合题
13.芒种时节,同学们去农场参加劳动实践,见到了如图所示的联合收割机收割麦子的场景。收割机以柴油机做为动力装置,作业时效率为40%,收割机装满油时整机质量为3.24t,车轮与地面的总接触面积为。
(1)如图所示,麦子收割过程中,收割机相对于同行的运小麦的车辆是 (选填“运动”或“静止”)的;
(2)装满油时收割机对水平地面的压强是多大 ?
(3)收割机作业时功率保持60kW不变,以2m/s的速度匀速行驶40min,可将同行的装运小麦的车辆装满,此过程中收割机消耗柴油多少千克? (约为)
14.在生活、生产中我们常遇到下面事例:打夯时夯锤被高高抛起又下落,砸在工作面上;打桩机打桩时重锤被高高拉起又下落,打在桩面上……
(1)请你再举一个类似事例: .
(2)这些事例涉及到的共同物理知识是: .
(3)小军看到打桩机,思考“重锤对地面打击力的大小与什么因素有关”的问题,并提出猜想一:打击力的大小与重锤的质量有关.
请你另提出一个猜想二:打击力的大小与 有关.
(4)小军找来排球和足球模拟“打桩”来验证猜想一.设计实验方案如下:
a.用台秤分别称出排球和足球质量m1、m2.
b.在光滑平整的地板上放一张白纸,在白纸上叠放一张复写纸.将排球从纸的正上方一 定高度静止下落,排球打在复写纸上,在白纸上留下打击的复写印迹.记为“印迹1”
c.换用足球从另一高度落下,重作上面的实验.得到足球打击的“印迹2”
d .如何利用台称较准确地测出排球和足球的打击力F1、F2的大小?小军有点为难,请你完成测出F1、F2的方案: .
(5)请对小军的实验方案作出评估:
15.生活中有很多这样的例子:洗衣粉在热水中溶解得快,在冷水中溶解得慢;湿衣服在阳光下干得快,在阴凉处干得慢;常温下,用盐腌菜,隔几天菜才会变咸,而用盐炒菜,几分钟菜就咸了;将电蚊香片放到鼻子附近才能闻出药味,而将它放在电加热器上通电一会儿,满屋子都有药味.
(1)上述这些物理现象的变化,最显著的共同特点是: ;联系当前我们对分子的认识,造成这一显著共同特点的原因是
(2)从分子运动的角度简要说明“湿衣服在阳光下干得快,在阴凉处干得慢”的道理 .
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
A
B
D
C
C
1.C
【详解】A.汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物,故A错误;
B.若转速是1800r/min,则1秒钟转30转,完成15个做功冲程,故B错误;
C.汽油机的做功冲程中将燃气的内能转化为装置的机械能,故C正确;
D.功率表示做功的快慢,效率反应有用功在燃料燃烧所释放的总能量中所占的百分比,内燃机功率大和效率高是两个概念,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】A.发生热传递的条件是存在温度差,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,故A正确;
B.物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;
C.由于热量是一个过程量,所以不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.物体放出热量,温度不一定降低;例如,晶体凝固过程,物质不断放出热量,但是温度不变,故D错误。
故选A。
3.B
【详解】A. 水的温度越高,水分子运动越剧烈,故A错误;B. 烧水的过程是通过热传递的方式改变水的内能,故B正确;C. 铝的比热容比水小,铝的吸热能力比水弱,故C错误;D. 热值由燃料本身决定,与是否充分燃烧无关,故D错误.
4.D
【详解】光滑斜面没有摩擦力,铁块沿斜面滑到底端时,重力势能全部转化为动能,机械能守恒,铁块从同一高度上滑下,重力势能相等,到达斜面的底端转化为相同的动能。
故选D。
5.C
【详解】A.要用酒精灯的外焰加热,为确保组装器材一次到位,应按从下往上的顺序组装,所以应先放置点燃的酒精灯,故A错误;
B.根据转换法,实验中使用相同的酒精灯,通过加热时间的长短来比较吸热多少,故B错误;
CD.如下图所示,升高相同温度,b加热时间长,b液体吸收的热量更多;根据比较吸能力的方法,b液体的吸热能力强,a液体的比热容小于b液体的比热容,故C正确,D错误。
故选C。
6.C
【详解】A.水的比热容大,与其他物质比较,在质量相同、升高相同的温度时,水吸收的热量多,所以选择水作为发动机的冷却剂,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,与质量大小、燃烧程度无关,火箭发射升空的过程中,火箭中剩余燃料的热值不变,故B错误;
C.内燃机在其做功冲程中,燃气膨胀做功,将燃气的内能转化为机械能,故C正确;
D.热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,与燃料的热值无关,故D错误。
故选C。
7.
【详解】汤吸收的热量
8. 做功 乙
【详解】(1)在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团硝化棉,用力将活塞迅速下压,活塞对筒内气体做功,筒内空气内能增大,温度升高,硝化棉燃烧,该过程中,活塞的机械能转化为空气的内能,所以此实验是通过做功的方式改变内能的.
(2)乙汽油机进气门、排气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,机械能转化为内能.与这一实验过程中能量的转化是一致的;丙汽油机两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,内能转化为机械能;故答案为乙.
点睛:改变内能的方法有:做功和热传递;热传递是能量的转移过程,做功是能量的转化过程,两种方式是等效的.
9. 机械 内 热传递 纸屑的着火点比棉花高或是活塞下压速度太慢
【详解】[1][2]迅速下压活塞时,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能。
[3]气体的内能增大,温度升高,热量从高温气体传向低温棉花使之温度升高能够燃烧,这是热传递改变物体的内能。
[4]燃烧需要温度达到着火点,纸屑没有燃烧,说明是纸屑着火点太高或者是活塞下压的速度比较慢,对气体做功不够,不足以让纸屑的温度达到着火点。
10. 引力 扩散 压缩
【详解】(1)[1]如图所示,A实验中,两块压紧的铅块,下面挂重物,铅块不会分开,是因为两铅块的分子距离小,此时分子间的作用力表现为引力。
(2)[2]如图所示,B实验中,密度较大的二氧化氮与密度较小的空气最终会混合在一起,颜色变均匀,是因为两种气体分子彼此进入对方形成的扩散现象。
(3)[3]如图所示,C实验中,把活塞向下压,筒内气体气压变大,温度变高,内能增大,是机械能转化为内能;热机中的压缩冲程也是机械能转化为内能,所以C实验中的能量转化与热机中的压缩冲程相似。
11. 振动 扩散
【详解】[1]老师发出声音是老师的声带振动产生的,它是通过老师与考生之间的介质——空气传到考生耳朵中去的。
[2]给汽车加油时,能闻到汽油味,是因为分子在永不停息做无规则运动,这是扩散现象。
12. 物体B被推的距离大小 通过放在斜面上小球A的高度来改变的 小球质量相同时,小球运动的速度越大,动能越大 不同质量的小球从斜面相同高度由静止滚下,比较物体B被推的远近
【详解】(1)[1]该实验物体动能的大小是通过物体B被撞开的距离大小反映的,B被撞的越远,说明小球的动能越大,这里采用了转换法。
(2)[2]该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时的速度,这个速度是通过改变小球A在斜面上的高度实现的。
(3)[4]同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,说明物体A的动能越大,可得结论为:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(4)[4]据控制变量法可知,若要研究动能与质量的关系,即改变质量,速度相同,故操作的方法是:质量不同的小球从同一斜面的相同高度由静止滚下,观察记录B被撞击后移动距离的大小。
13. 静止 9000Pa 9kg
【详解】(1)[1]收割过程中收割机相对于同行的运小麦的车辆位置没有变化,所以是静止的。
(2)[2]收割机对水平地面的压力
收割机对水平地面的压强为
(3)[3]收割一块地的麦子,耗时40min,根据得,该收割机做功为
发动机的效率为η=40%,根据效率公式得消耗柴油放出的热量
根据得,在此过程中消耗的柴油为
14. 铁匠用铁锤打铁;举起石头砸地面;用拦河大坝抬高水位,再让水流下冲击水轮机; 重力做功或重力势能转化为动能 下落高度或物体的速度 把“印迹”放在台秤上,再将排球放在“印迹”上,用力向下压排球,使排球的形变与印迹重合,读出此时台秤的示数,即为打击力F 没有控制两球下落的高度相同或测量F1、F2时不易操作或没有进行多次测量等
【详解】(1)打夯时夯锤以及打桩机打桩时重锤在工作时,都要被举高然后落下,砸在物体上.
(2)打夯时使地面的形状发生变化;打桩机打桩时,将桩打入地面,使地的形状发生变化,都是利用力改变物体的形状.并且两种情况夯锤、打桩重锤都要被举高而具有了能量,所以也用到了重力势能的知识.
(3)由于物体要被举高,所以猜想打击力还与物体举高的高度有关.
(4)要想使两个力的大小相等,则使其作用效果相同就可以.
(5)该同学在c中,换用足球从另一高度落下,重做上面的实验.得到足球打击的“印迹2”;没有控制高度相同,同时他采用的这种测量力的方法不易操作.为了使结果更加准确应进行多次测量.
15. 都与温度的高低有关温度越高,分子运动越快 湿衣服变干是由于水的蒸发,从分子运动的角度来说,是因为水分子跑到空气中去了 阳光下温度高,而温度越高,分子运动越快,水分子越容易跑到空气中,所以衣服于得快
【详解】(1)上述这些物理现象的变化,最显著的共同特点是:温度与分子运动快慢有关系,且温度越高,分子运动越快.
(2)用分子动理论解释这一现象,分子是永不停息的做无规则运动的,温度越高分子运动越剧烈.
(3)在阳光下,温度比较高,温度升高分子运动加快,水分子运动到空气中去,湿衣服就容易变干.
故答案为(1). 都与温度的高低有关温度越高,分子运动越快 (2). 湿衣服变干是由于水的蒸发,从分子运动的角度来说,是因为水分子跑到空气中去了 (3). 阳光下温度高,而温度越高,分子运动越快,水分子越容易跑到空气中,所以衣服于得快
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