2025年中考物理专题提升：机械能、内能及其转化

2025年中考物理专题提升：机械能、内能及其转化 一、单选题 1．如图所示的四个情景，下列选项中说法正确的是（　　） A．甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减小 B．乙图中两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在扩散现象 C．丙图中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈 D．丁图中活塞向下运动，燃气的内能全部转化成活塞的机械能 2．下列与体育相关的物理知识中，分析正确的是（　　） A．百米运动员跑到终点后不能立刻停下来，是因为运动员受到惯性作用 B．抛出去的实心球在空中运动到最高点时机械能最大 C．打排球时手把球击出去说明力可以改变物体的运动状态 D．人双手握住单杠静止时，人对单杠的拉力与单杠对人的拉力彼此平衡 3．下列现象中，不能说明分子在做无规则运动的是（　　） A．校园里花香四溢 B．车加油时能闻到汽油味 C．鸭蛋腌制后变咸 D．扫地灰尘飞扬 4．下列例子中，用同一种方法改变物体内能的是（ ） ①钻木取火   ②跳绳    ③冰棒熔化    ④将罐装的椰子汁放水中加热 ⑤测开水温度   ⑥卖火柴的小女孩划亮火柴． A．①③⑤ B．②④⑥ C．③④⑤ D．①②③ 5．工业生产中，经常需制取各种合金。某厂在试制某合金时，把300g锡与100g铅混合，形成锡铅合金，锡的比热容是，铅的比热容是，则这种合金的比热容应为（   ） A． B． C． D． 6．2022年6月2日，武汉大学“珞珈1号”实验卫星成功发射，顺利进入预定轨道。“珞珈1号”卫星是兼具遥感和导航的一星多用科学试验卫星，卫星沿椭圆形轨道绕地球无阻力运行。关于该卫星，下列说法正确的是（    ）    A．以地球为参照物，卫星是静止的 B．卫星绕地球运动时受平衡力作用 C．卫星在远地点的势能最大，动能为零 D．卫星从近地点到远地点的过程中，机械能不变 7．关于汽油机工作的四个冲程，下列排序正确的是（　　） A．甲乙丙丁 B．丁丙甲乙 C．甲丙乙丁 D．丁乙甲丙 二、填空题 8．随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展。汽车应用了许多物理知识，请你解答： (1)汽油机是汽车的“心脏”。一台四冲程汽油机工作时每秒钟完成20个做功冲程，则飞轮转速是 r/min，此汽油机，其中 冲程将机械能转化为内能；这是通过 方式改变物体的内能的； (2)汽车发动机在工作时：发动机的温度会升得很高，通常在发动机外装有水套，汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是 ； (3)汽车在爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档。加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速。那么，在爬坡时减慢车速的目的是 。 9．在1标准大气压下，质量为500g的水，初始温度为40℃，吸收了1.47×105J的热量，水的温度升高了 ℃；汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油可以放出 J的热量（水的比热c水=4.2×103J/（kg·℃），汽油的热值q=4.6×107J/kg）。 10．汽油机工作时的四个冲程中，若某单缸四冲程汽油机飞轮转动的速度是3600r/min，则该汽油机对外做功一次做功为300J，则汽油机做功的功率 W。 11．如图所示，滚摆在下降的过程中越转越快，它在下降过程中动能 ，重力势 。（两空均选填“增加”、“减小”或“不变”）    12．我国在南海海底开采出的天然气水合物，俗称“可燃冰”，1 m3可释放出约0.8 m3的水和164 m3的天然气。居民使用天然气烧水是利用 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能。天然气热值为1.9×107J/m3，完全燃烧50 m3的天然气释放的热量为 J，天然气在使用过程中热值 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 三、实验题 13．在探究：水吸收的热量与水的质量和升高的温度是否有关“的实验中，记录的实验数据如下表： 试验次数 质量m/kg 初温t0/℃ 末温t/℃ 加热时间t/min 1 0.1 20 30 2 2 0.2 20 30 4 3 0.3 20 30 6 4 0.3 20 40 12 5 0.3 20 50 18 (1)该实验中是用加热时间间接反映水 ． （2）第 、 、 这三次实验，是探究水吸收的热量与水的质量是否有关． （3）第 、 、 这三次实验，是探究水吸收的热量与水升高的温度有关． （4）探究的结论是： ． 四、简答题 14．将两块表面磨平、干净的铅块进行挤压，铅块就会黏到一起，而破镜却不能重圆，这是为什么? 15．如图所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景．不计空气阻力，请你回答下列问题： （1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？ （2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由． 16．如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会看到塞子被弹起，此时管口出现“白气”，金属管绕绳部分发热，请仿照下面的示例对实验中的现象提出一个问题并进行解释。 [示例] 问题：管口为什么出现“白气”？ 解释：气体膨胀对塞子做功，内能减少，温度降低，酒精蒸气液化成小液滴 问题： ， 解释： 。 17．从能量转化的角度分析一下，举重运动员为什么选的都是身体矮壮的人，运动员个子太高，带来的不利是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C C D C B D B 1．C 【详解】A．图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能变大，故A错误； B．图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，故B错误； C．分子热运动的快慢与温度有关。红墨水在热水中扩散的比冷水中快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故C正确； D．丁图中活塞向下运动，燃气的内能部分转化成活塞的机械能，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．百米运动员跑到终点后不能马上停下来，是因为运动员具有惯性要保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故A错误； B．抛出去的实心球在空中运动到最高点时，不计阻力时，机械能不变，考虑阻力的影响时，机械能变小，因此最高点时，机械能不可能最大。故B错误； C．打排球时手把球击出去，排球由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确； D．人双手握住单杠静止时，人对杠的拉力与杠对人的拉力是一对相互作用力（作用在不同的物体上），不是平衡力、不能说彼此平衡。故D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．校园里花香四溢，说明组成物体的分子不停地做无规则运动，不符合题意； B．车加油时能闻到汽油味，说明组成物体的分子不停地做无规则运动，不符合题意； C．鸭蛋腌制后变咸，说明组成物体的分子不停地做无规则运动，不符合题意； D．扫地灰尘飞扬，是固体小颗粒的机械运动，不是分子的运动，符合题意。 故选D。 4．C 【详解】试题分析：①钻木取火是机械能转化为内能，属做功改变物体的内能； ②跳绳时，消耗人体内的化学能，转化为运动的机械能，同时也使人体发热，即转化为内能，属做功改变物体的内能； ③冰棒熔化时，吸收热量，内能增大，是热传递改变物体的内能； ④将罐装的椰子汁放水中加热，是热传递改变物体的内能； ⑤测开水温度时，温度计与水之间发生热传递，是热传递改变物体的内能； ⑥卖火柴的小女孩划亮火柴，是摩擦做功，改变了火柴的内能． 综上所述，属于做功改变物体内能的是：①②⑥；属于热传递改变物体内能的是③④⑤． 故选C． 5．B 【详解】将锡与铅混合后的合金总质量为 假设合金吸收热量后温度升高，则合金吸收的热量等于铅与锡吸收热量之和，即 合金的比热容为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A．以地球为参照物，卫星的位置是不断变化的，所以卫星是运动的，故A错误； B．卫星绕地球运动时，运动的速度和运动方向发生了改变，受非平衡力作用，故B错误； C．卫星在远地点的势能最大、动能最小，但依然处于运动状态，故动能不为0，故C错误； D．从近地点经远地点再回到近地点的过程中，由于无阻力，所以在动能和势能转化过程中，机械能不变，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】甲两气门都闭合，活塞向下运动，火花塞点火，此为做功冲程；乙右边的排气门打开，活塞向上运动，此为排气冲程；丙两气门都闭合，活塞向上运动，此为压缩冲程；丁左边的进气门打开，活塞向下运动，此为吸气冲程。汽油机工作过程中四个冲程顺序为吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程，故ACD错误，B正确。 故选B。 8． 2400 压缩 做功 因为的比热容较大，与其它物体相比，相同质量的水和其它物体在吸收相同热量后，水升高的温度较低 增大汽车所受的牵引力 【详解】(1)[1]汽油机一个工作循环中，飞轮转动两周，对外做功一次，故飞轮转速为 [2][3]汽油机在压缩冲程中，活塞对缸内的气体做功，使气体的内能增加，温度升高，将机械能转化为内能。这是通过做功方式改变物体的内能。 (2)[4]因为的比热容较大，与其它物体相比，相同质量的水和其它物体在吸收相同热量后，水升高的温度较低，故汽车发动机常用水作为冷却剂。 (3)[5]由可知，当发动机的输出功率一定时，速度越小，汽车受到的牵引力越大，故在爬坡时减慢车速的目的是增大汽车所受的牵引力。 9． 60 4.6×108 【详解】[1]已知水的质量为 m水=500g=0.5kg 根据Q吸=cmΔt可得，吸收了1.47×105J的热量后，水温度的变化量为 则 因在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以水上升的温度为 [2]由Q放=mq可得，汽油机燃气缸内完全燃烧10kg汽油放出的热量为 10．9000 【详解】某单缸四冲程汽油机飞轮转动的速度是3600r/min，则1min做功1800次，则该汽油机对外做的总功为 汽油机做功的功率 故汽油机做功的功率为9000W。 11． 增加 减小 【详解】[1][2]滚摆在下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增加。 12． 热传递 9.5×108 不变 【详解】[1]使用天然气烧水是利用热传递的方式改变水的内能，因为是天然气燃烧时，放出的热量被水吸收。 [2]完全燃烧天然气放出的热量 Q放=Vq=50m3×1.9×107J/m3=9.5×108J [3]在燃烧天然气的过程中，其热值不变，因燃料的种类不变。 13．（1）水吸收的热量 （2）1、2、3 （3）3、4、5（4）水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关． 【详解】试题分析：（1）在该实验中，用加热时间长短，反应水吸收的热量的多少； （2）分析第1、2、3次实验数据，可知水升高的温度相同时，水的质量越大，需要的加热时间越长，吸收的热量越多，因此该实验探究的是水吸收的热量与水的质量是否有关； （3）由表中实验数据可知，实验序号是3、4、5的实验，水的质量相同而水升高的温度不同，水吸收的热量不同，这三个实验可以探究水吸收的热量与水升高的温度有关． （4）由第1、2、3次实验可以看出，当升高的温度相同时，水的质量越大，水吸收的热量越多；由第4、5、6次实验可以看出，当水的质量相同，水升高的温度越多，水吸收的热量越多，由此得出的结论：水吸收的热量与水的质量和水升高的温度有关． 考点：控制变量法与探究性实验方案 点评：解决本题的关键是熟知控制变量法和转换法的了解与掌握，属于实验探究题，有难度． 14．两铅块能黏到一起，是因为铅分子间距离小，铅分子间的引力使它们合到一起；而破镜的断面处玻璃分子间距较大，断面的玻璃分子间几乎没有作用力，故破镜不能重圆 【详解】分析题意，利用分子间的作用力和此作用力的作用范围进行解释． 将两块表面磨平、干净的铅块进行挤压，铅块就会黏到一起，是因为两块铅分子的间距已经很小，达到了分子作用力的范围之内，在子间的引力作用下其黏到一起； 破镜却不能重圆，是因为两块玻璃间的距离大，此距离还远大于分子间作用力的范围，所以两块玻璃不可能靠分子引力而结合在一起，即破镜不能重圆． 点睛：要理解分子间存在着引力和斥力，在一定范围内，间距增大时，引力增大且大于斥力，当间距减小时，斥力增大且大于引力，当分子间距增大到一定程度时，分子间的作用力会迅速减弱． 15．（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能转化为重力势能，其机械能保持不变；（2）乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为在最高点速度为零，但受到一个重力的作用． 【详解】（1）动能的大小与质量和物体运动的速度大小有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关．在乒乓球上升的过程中，速度变小，动能减小，高度增大，重力势能增大，乒乓球的动能转化为重力势能，由于不计空气阻力，动能和势能在相互转化过程中，机械能总量保持不变． （2）乒乓球运动到最高点时，虽然速度为零，但受到一个重力的作用，是非平衡力，故处于非平衡状态． 16． 塞子跳起时，气体内能如何变化？ 塞子跳起时，气体对塞子做功，内能减少。 【详解】[1]塞子跳起时，气体内能如何变化？ [2]塞子跳起时，气体对塞子做功，内能减少，温度降低，内能转化为机械能。 17．见解析 【详解】举重运动员在举重的过程中举起相同质量的重物，他们克服的重力大小相等，但个子高的运动员举起重物的高度就要比个子矮的运动员高的多，所以个子高的运动员就要比个子矮的运动员做功多。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$