2025年中考物理专题提升：机械能和内能

2025年中考物理专题提升：机械能和内能 一、单选题 1．在下图中，属于热传递改变内能的是（　　） A． 两手相互摩擦能发热 B． 用火给水壶里的水加热 C． 锯木头锯子发烫 D． 压缩空气引火 2．2023年12月9号，世界首枚液体甲烷火箭“朱雀2号遥三”运载火箭将“天仪33”和“鸿鹄”两卫星成功送入预定轨道，下面说法正确的是（　　） A．运载火箭加速升空过程中，卫星动能减小 B．运载火箭加速升空过程中，卫星重力势能减小 C．运载火箭加速升空过程中，卫星机械能不变 D．运载火箭加速升空过程中，卫星机械能变大 3．甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则（　　） A．甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少 B．消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多 C．甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多 D．做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多 4．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是（　　）    A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少 C．铅球在c点时仍具有动能 D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化 5．“某高楼大厦发生高空抛物不文明行为，一位老太太被抛下的西瓜皮砸伤…”，被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是（　　） A．重力势能 B．重力 C．动能 D．密度 6．下列生活实例中，通过做功改变物体内能的是 A．双手互相摩擦手会感觉到发热 B．把冰块放在果汁里，饮用时感觉很凉快 C．利用煤气灶将冷水烧热 D．在阳光下曝晒的自行车金属部分会热得烫手 二、填空题 7．热机是把内能转化为 能的机器； 有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，尾气的柴油味越 （填“浓”或“淡”），柴油机的效率越高；尾气温度越 （填“高”或“低”），柴油机越节能。当柴油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率 （选填“升高”、“不变”、“降低”）。 8．在“乒乓球、篮球、分子”这三者中，尺寸最小的是 ；将豆腐乳的瓶盖打开，远远地就能闻到豆腐乳的香味，这是 现象。 9．氢能源作为新型能源，其热值大，有着巨大的开发使用潜力．1kg氢能源完全燃烧放出的热量为 J．若有的热量被水吸收，可以使 kg的水从升高到．与化石能源相比，“氢能源”的优势还有 （写出一个即可）[，] 10．如图是我国新研制的月球探测器样机．样机使用抗温差大的材料，是由于月球表面物质的比热容 (填“较大”或“较小”)，温差大的缘故．样机还装配有表面凹凸很深的六只“大脚”，设计的目的是： ; ． 11．呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天，常常风雪交加，异常寒冷，牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用 使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），或吹几口气，亦感觉暖和，这是利用 使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），牧民们有时还点燃“羊砖”（草原牧民用的清洁能源）作为燃料，取暖、烧水，一俯一仰，其乐融融，已知羊砖的热值是，现完全燃烧2kg的羊砖，放出的热量为 J；设该热量有10%被水吸收，能将 kg的水从5°C加热到95°C。【已知】。 三、实验题 12．如图所示，是探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验装置图，若让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。请回答： (1)高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，木块B被撞得越 。 (2)若斜面有摩擦阻力，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底部的过程中，其机械能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 13．在“科学探究：物质的比热容”中：     （1）设计实验时应运用控制变量法： ①用水和煤油做实验，应使水和煤油的 相等； ②用电加热器加热，应用了相同的电加热器在相同时间内对外供热 的特点；     （2）实验所需的器材有：电加热器、 、搅拌器、天平、电源、计时的秒表、水和煤油；     （3）实验中得到如下一组数据： ①比较分析1、3号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量 ； ②比较分析1、2号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是： ； ③比较分析 号和 号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：质量相等的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量不同； ④实验说明物体吸收热量的多少不仅与物体的质量和升高的温度有关，还与 有关． 四、计算题 14．冬天，小明家用煤气加热采用“水地暖”进行取暖。若小明家某一段时间内循环流动的水的质量为100kg，需要流入的热水温度为50oC，而这些热水是由温度为30oC的温水通过燃烧体积为0.7m3的煤气加热得到的。已知：c水＝4.2×103J/（kg·oC），q煤＝4.0×107J/m3。求： （1）这些水由30oC升高到50oC时吸收的热量； （2）完全燃烧这些煤气放出的热量； （3）小明家燃气“水电暖”的效率。 五、简答题 15．甲、乙两只相同的烧杯放置在水平桌面上，分别盛有质量相等、温度不同的纯净水，其中甲烧杯装有常温下的水，乙烧杯装有80℃的热水，同时向两只烧杯中分别滴入一滴黑色墨水，过一会儿观察到如图所示的现象，此现象说明了什么？    16．排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度。 （1）解释整个过程中能量是否守恒。 （2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小ΔV之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系。 六、科普阅读题 17．阅读短文,回答问题 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力.当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,这时气球获得了气动力.我们再观察一个实验:如图甲所示,将一个针管的活塞推到底端,并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连.用力挤压气球,发现活塞被顶起.这个实验说明空气作为动力对活塞做了功. 被压缩的气体压强变大,能对外做功.那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”,变成一种推进物体前进的动力呢?经过长时间探索,人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机. 图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车.它共有4个压缩空汽缸,总容量为90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154Km/h,平均每加一次气能行驶200Km或10h.压缩空气动力汽车的充气方式有两种:一是使用车辆自带的空气压缩机,使用家庭电路作为电源,就可在4个小时内完成充气;二是到指定的加气站,可在短短3分钟内完成充气.由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点.即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议,但这项技术仍然具有广阔的发展空间. 根根据上述材料,回答下列问题:     （1）压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是 (说出一点即可)     （2）汽油机是利用内能做功的,图丙所示是四冲程汽油机的 冲程. A．吸气冲程    B．压缩冲程       C． 做功冲程     D．排气冲程 （3）分析上文,下面说法正确的是 (正确的选项多于一个). A．松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体间力的作用是相互的 B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能 C．以空气发动机为动力的汽车,靠汽缸内空气燃烧产生能量 D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失     （4）资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因,请你提出一条合理的解释 ． 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 答案 B D B B C A 1．B 【详解】ACD.两手相互摩擦能发热，木头锯子发烫，压缩空气引火，这些是做功改变物体的内能，故ACD不符合题意；     B.用火给水壶里的水加热，这是热传递改变物体的内能，故B符合题意。 故选B。 2．D 【详解】A．运载火箭加速升空过程中，卫星的质量不变、速度增大，动能增大，故A错误； B．运载火箭加速升空过程中，卫星的质量不变、高度增大，重力势能增大，故B错误； CD．运载火箭加速升空过程中，卫星的速度和高度均增大，动能和重力势能增大，卫星的机械能增大，故C错误，D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．由于不确定甲乙做功的多少，所以无法比较耗油量，故A不符合题意； B．甲汽油机的效率高，消耗同样多的油，甲做的有用功多，故B符合题意； C．甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多，说明甲汽油机的功率大，与热机效率无关，故C不符合题意； D．甲汽油机热机效率比乙高，说明做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少，故D不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】A．在a到b的过程中，铅球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离；故运动员对铅球做了功，故A正确，不符合题意； B．因为不计空气阻力，在b到d的过程中，铅球的机械能不变，故B错误，符合题意； C．铅球在c点时，在水平方向上有一定的速度，具有动能，故C正确，不符合题意； D．在a到d的过程中，铅球的运动方向和速度都不断变化，故铅球的运动状态在不断的变化，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．C 【详解】AC．西瓜皮在下落过程中重力势能转化为动能，速度不断增大，所以动能不断增大，重力势能逐渐减小，下落过程中克服空气阻力做功，机械能减小，转化为内能，西瓜皮下落过程中不具有弹性势能，故A错误，C正确； B．重力是由地球的吸引而产生的，重力保持不变，故B错误； D．密度是物质本身的一种属性，与高度无关，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】改变物体内能的方法有两个，一个是做功，一个是热传递，两种办法的区别在于热传递过程中并没有能量的转化；做功过程是能量的转化，是另外形式的能量转化成内能的过程．两只手相互摩擦，消耗的是机械能，得到的是内能，这是以做功的形式改变物体内能，故A符合题意；冰块放到果汁中，冰块温度低，和温度高的果汁发生热传递，果汁把热量传递给冰块，是能量的转化，故B不符合题意；利用煤气灶烧水，是煤气燃烧产生的热量传递给水的过程，是利用热传递改变水的内能，故C不符合题意；暴晒自行车，自行车金属吸收太阳的辐射热使自己的内能增加，是热传递的形式，故D不符合题意，故选A． 7． 机械 淡 低 降低 【详解】[1]热机是把燃料燃烧释放的内能转化为机械能的器。 [2]尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低。 [3]尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能。 [4]冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低。 8． 分子 扩散 【详解】[1]物质都是由分子、原子构成的，故从大到小的顺序是篮球、乒乓球、分子。 [2]远远地就能闻到豆腐乳的香味，是豆腐乳的香味分子扩散到空气中，这是扩散现象。 9． 143 清洁无污染 【解析】略 10． 较小 减小对月面的压强 增大对与月面的摩擦 【详解】根据热量计算公式可知，当物质的质量，吸收热量一定时，物质的比热容越小，所引起的温度变化越大． 相同质量的物体，在月球上的重力小于地球上的重力，所以压力变小，探测器对月球表面的摩擦力就小，所以就需要增大摩擦． 装配6只“大脚”，则是为了增大受力面积以减小对月球表面的压强． 11． 做功 热传递 7.9 【详解】[1]牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用克服摩擦做功，增加内能，从而使手的温度升高，是通过做功的方式增加内能的。 [2]吹几口气，亦感觉暖和，这是因为吹出的气温度比较手高，手吸收热量，内能增大，温度升高，是通过热传递的方式增加内能的。 [3]完全燃烧2kg的羊砖放出的热量 [4]该热量有10%被水吸收，由可得水吸收的热量 根据可得加热的水的质量 12． 远 变小 【详解】(1)[1]高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，钢球的动能越大，木块B被撞得越远。 (2)[2]若斜面有摩擦阻力，小球从斜面顶端由静止滚到斜面底部的过程中，其机械能会克服摩擦做功，转化为部分内能，故其机械能变小。 13． 质量和初温 相同 温度计 不同 质量不同的相同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同 3 4 物质的种类 【详解】 (1)要探究物质的比热容，需要控制物质的质量和加热时间相同，比较温度的变化情况．所以要使水和煤油质量和初温相同，并用相同的加热器加热相同的时间，相同的加热器在相同时间内供热是相同的．(2)实验中需要用天平测质量、温度计测温度．很明显题目中给出的器材缺少温度计．(3)②1、2号烧杯的液体种类都是水，初温和末温即升高的温度相同，质量不同，加热时间即吸收的热量不同，所以可以得出质量不同的相同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同．③3、4号烧杯中的液体种类都是煤油，初温相同，末温不同，即升高的温度不同，而加热时间不同即吸收的热量不同．所以说明了质量相等的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量不同．④1、3号烧杯中的液体种类不同，初温、末温、液体的质量都相同，但加热时间即吸收的热量不同，说明了物体吸收热量的多少还与物体的种类有关． 点睛：（1）要探究物质的比热容，需要控制物体的质量和吸热相同．比较温度的变化情况，所以实验时还要使物体的初温相同，比较末温．（2）此实验中需要用温度计测量温度的变化、天平测量质量、秒表来控制加热时间．（3）此项探究吸热多少与物体质量与升高温度之间的关系，物体吸热多少是由加热时间来体现的．要解决此题，需要分析表格中数据，注意加热时间的长短（吸热的多少）是由哪个物理量的变化引起的． 14．（1）8.4×106J；（2）2.8×107J；（3）30% 【详解】解：(1)这些水由30℃升高到50℃时吸收的热量为 Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃﹣30℃）＝8.4×106J (2)完全燃烧这些煤气放出的热量为 Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.7m3＝2.8×107J (3)燃气热水器的效率为 答：(1)这些水由30℃升高到50℃时吸收的热量为8.4×106J； (2）完全燃烧这些煤气放出的热量为2.8×107J； (3)小明家燃气“水电暖”的效率为30%。 15．见解析 【详解】同时将两滴黑墨水同时滴入温度不同的热水和冷水中，看到盛有热水的杯中先整杯水都变成黑色，就是由于温度高的热水分子运动的剧烈造成的，该实验说明分子热运动的剧烈程度与温度有关。 16．见解析 【详解】（1）整个过程中能量守恒，排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的。 （2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零，同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能。 17． 不直接使用燃料（体积小、结构简单、维修成本低等） 内 C AB 气体对外做功，内能减小，温度降低 【详解】（1）由材料内容的介绍可知，压缩空气动力汽车与汽油机相比的优点主要有：不直接使用燃料、体积小、结构简单、维修成本低等； （2）热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动活塞做功，从而把内能转化为机械能，由图丙可知，进气门、排气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程，故C正确； （3）A、松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为气球向外喷气时，自身也获得一个反作用力，因此说明物体间力的作用是相互的，故A正确；空气动力汽车工作时压缩的气体对外做或，将内能转化为机械能，故B正确；以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气膨胀对外做功，而不是燃烧产生能量，故C错误；空气动力汽车工作时能量会有一定的损失，因此能量不可能完全被利用，故D错误，故选AB； （4）空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，这主要是因为气体对外做功，内能减小，温度降低． 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 $$