第十章 机械能、内能及其转化（专项训练）物理北师大版2024九年级全一册

第十章 机械能、内能及其转化 目录 A 题型建模·专项突破 1 题型一、做功与机械能 1 题型二、分子动理论 4 题型三、改变内能的方式 5 题型四、探究不同物质吸热本领 6 题型五、比热容 7 题型六、热机 8 题型七、燃料热值 10 题型八、热机效率 11 题型九、能量转化与守恒 12 B 综合攻坚·能力跃升 13 A 题型建模·专项突破 题型一、做功与机械能 1．某型号无人机最大飞行高度为500m，最大飞行速度为25m/s，支持快速充电，一次充电可飞行50min，广泛用于救灾侦查、旅游航拍等场景。关于该型号无人机飞行过程中机械能的变化，下列说法正确的是（　　） A．向上飞行过程中，其机械能一定增大 B．匀速下降过程中，其重力势能有可能不变 C．匀速飞行过程中，其动能保持不变 D．在500m高度匀速水平飞行时，其机械能一定最大 2．小宁同学两次水平拉动同一物体，使它在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．物体第一次运动的速度为，第二次运动的速度 B．物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力 C．拉力第一次做的功等于第二次的2倍 D．两次物体在运动过程中，动能的大小相同 3．在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中，中国运动员徐梦桃勇夺冠军。如图所示，在她滑行过程中，下列说法正确的是（　　） A．A点时没有机械能 B．从A点滑行到C点的过程中重力不断变大 C．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度 D．滑雪板底面比较光滑是为了增大滑行时与雪面的摩擦 4．如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能大小如表中所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J，损失的机械能 （选“是”或“不是”）转化成了篮球的弹性势能，篮球在乙位置时的动能为 J。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 5．利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA<mB，摆线与竖直方向的夹角θ1<θ2 。 (1)把甲、乙装置并排放置，将A、B两球由静止同时释放，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量 （选填“有关”或“无关”）。 (2)将小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块在水平面上滑动一段距离后停止，本实验是通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小。 (3)通过比较乙、丙两实验的现象，可以发现：摆线与竖直方向的夹角较大，小球摆到竖直位置时速度较大，小球撞击木块C运动的就更远。于是可得到结论：物体的动能大小与 有关。 6．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、体积相同的铁球、铁球和塑料球，球、离沙地高度相同。让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。 (1)本实验中的研究对象是 （选填“三个球”或“沙地”）。可根据图中A、B、C三个球 （选填“所处的高度”或“在沙地中下陷的深度”），判断出释放前球 （选填“A”、“B”或“C”）的重力势能最大； (2)比较图中 两球的实验现象，可初步得出：物体重力势能的大小与物体的质量有关； (3)球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 ； (4)小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图像应是下图中的 。 7．小刚通过查材料知道：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，其大小表示为：F=kx，其中k为劲度系数，其大小等于弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究，将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。 (1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时，弹簧A的伸长量为 cm； (2)小刚同学发现图乙中图线不完全是一条直线，这是因为弹簧伸长量超过了弹簧的 ；由此可知，用弹簧 （选填“A”或“B”）制成的测力计量程更大。 (3)由实验测得的数据可得，在弹性限度以内，本实验中B弹簧的劲度系数k为 N/m。 题型二、分子动理论 8．郑州龙湖湿地公园环境优美，下列说法正确的是（    ） A．春天，飘来阵阵花香，说明分子在不停地做无规则运动 B．夏天，河水温度升高，含有的热量变多 C．秋天，早晨草木上的露珠呈球状，说明分子间有斥力 D．冬天，河水结冰的过程中，温度降低、内能增加 9．木块不易被压缩，它是分子间存在 的体现；人站在距离厨房较远的客厅里，也能闻到锅中食物的香味。这是一种 现象；如图所示，读数时该温度计的玻璃泡 离开被测物体读数（选填“能”或“不能”）。 10．如图所示，两烧杯中分别盛有质量相同的冷水和热水，向其中分别滴入等量的红墨水，发现烧杯A中的红墨水比烧杯B中的红墨水扩散得快，则烧杯 中水的内能较小。 11．汤在我国饮食文化中占据着重要的地位。如图所示，这是小尹在厨房炖排骨汤的场景，炖好的排骨汤香气四溢，这是 现象；在用勺子盛汤时，最后一滴汤汁总是悬而未滴，出现这种情况是因为分子间存在 。 12．在学习走进微观和看不见的运动时，小为做了如下实验。 (1)如图，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，最后两瓶中气体颜色变得均匀。此现象说明 。 (2)如图，将50mL酒精和50mL水充分混合后总体积变为97mL，此现象说明 。 (3)如图，往两个相同的水杯中分别装入等量的冷水和热水，再用滴管向两个水杯中同时滴入等量的蓝墨水，静置一段时间观察到图示的现象。此现象说明了 扩散越快。 (4)如图，向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变小。此现象说明 。 (5)如图，把一块表面干净的玻璃片用绳子挂在弹簧测力计挂钩上，手持弹簧测力计的吊环，把玻璃片往下放到刚好和水面接触，再慢慢向上提起弹簧测力计，弹簧测力计的示数变大。此现象说明 。 题型三、改变内能的方式 13．醋作为传统饮食中的健康成分，通过调节代谢、改善消化、抗氧化等作用，对整体健康产生积极影响。《齐民要术》是最早详细记载醋制作工艺的典籍。记录显示，蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序，如图所示是将谷物进行蒸煮的过程，对于蒸煮过程中的现象，下列说法错误的是（    ） A．谷物内能的增加，是通过热传递的方式实现的 B．木柴燃烧的过程，化学能转化为内能 C．木柴燃烧的过程，木柴的热值保持不变 D．蒸煮的时间越长，谷物含有的热量越多 14．如图所示是唐代画家张萱的《捣练图》。图中仕女用“熨斗”熨烫布匹，此过程中，改变布匹内能的主要方式是（   ） A．摩擦 B．挤压 C．热传递 D．做功 15．如图是常见的气压式玩具水枪的储水罐。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。在水喷出的过程中，水罐中的气体膨胀对外 ，温度降低，内能 。 题型四、探究不同物质吸热本领 16．某小组在探究萘熔化过程温度的变化规律时，每隔1min记录一次温度，得到如图所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知： (1)萘的熔点为 ℃，从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了 （填“10”“15”“25”或“35”）min； (2)萘在AB段和CD段升温较慢的是 段，可能是因为固态萘的比热容 液态萘的比热容。 17．小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（　　） A．液体M的比热容为 B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在时间段两种物质都是固液共存状态 D．从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量小于M放出的热量 18．如图甲所示是探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置。 (1)实验中应量取 相等的A、B两种液体，为了完成该实验，除了图甲中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)本实验中，液体吸收热量的多少可以通过 来反映；选用完全相同的两个电加热器的目的是 。 (3)为了比较A、B液体的吸热本领，小明提出两种比较方案：①让两者升高相同的温度，比较 ；②让两者吸收相同热量，比较 。 (4)根据实验数据绘制了图乙所示的温度—时间图像，从图像可以看出 液体更适合做汽车发动机冷却剂。 (5)若B液体的比热容为2.1×103J/（kg·℃），则A液体的比热容为 。 题型五、比热容 19．如图为国家级非物质文化遗产——“打铁花”，其原理是工匠们首先在熔炉里把罐子里的生铁化成汁，随后通过特定工具击打铁水，使其形成绚烂的铁花火雨，腾空而起，像天女散花似的漫天飞舞，最终这些铁花飞雨在夜空中逐渐冷却并落地。关于这一过程描述不正确的是（   ） A．生铁化成铁水是熔化现象，需要吸收热量 B．铁水与空气接触，温度降低，是通过热传递的方式改变铁水的内能 C．飞出的铁水迅速降温，是因为铁的比热容较大 D．铁水冷却落地是凝固现象，需要放出热量 20．如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答： (1)由图可知该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是 ℃； (2)该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是：c固 c液（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 21．小然用热水加热牛奶，她在玻璃容器中装入热水，将盒装牛奶放入热水中，5min后牛奶的温度升高了20℃，这是通过 的方式改变了牛奶的内能；小然闻到了牛奶的香味，这是 现象；已知牛奶的质量为250g，则牛奶吸收的热量为 J。 22．无烟电烧烤炉是现代家庭户外聚餐新兴的一种烧烤设备，不仅使用方便，更体现的是一种健康环保的生活理念，如图所示是小明家买的一款新型无烟电烧烤炉，总质量为7kg，g取10N/kg。求： (1)小明先将电烧烤炉放在水平地面上，电烧烤炉与水平地面接触的总面积为0.02m2，电烧烤炉对水平地面的压强是多少？ (2)若烤肉的比热容为3×103J/(kg·℃)，将1kg烤肉从20℃加热到70℃，忽略烤肉过程中比热容的变化，烤肉吸收的热量是多少？ 题型六、热机 23．图甲是四冲程汽油机某冲程的示意图，图乙是空气压缩引火仪，图丙是对试管中的水加热一段时间后而塞“飞出”。下列说法正确的是（   ） A．三个过程中改变气体内能的方式相同 B．三个过程中气体内能大小的变化情况相同 C．图甲是做功冲程，其能量转化与图丙中的能量转化相同 D．若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，则其飞轮转速为600r/min 24．有甲、乙两台汽油机，通过查阅资料了解到这甲、乙两台汽油机的机械参数如图所示，从图中可知（   ） A．甲机械和乙机械的有用功相同 B．甲机械总功大 C．乙机械额外功小 D．乙机械的机械效率较高 25．民为国垒，谷为民命，粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。晓凤同学提出问题：收割机用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程过程中，柴油机气缸内气体（　　） A．质量变大 B．内能减小 C．体积变大 D．温度升高 26．旅行家骑摩托车在某次旅程中消耗汽油3kg，这些汽油完全燃烧能放出的热量为 J，若汽油机的效率为30%，则汽油机做的有用功为 J；图甲为该摩托车的单缸四冲程汽油机某个冲程的能量流向图，由此可以判断该汽油机正处于 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）图的冲程；在这个冲程，汽缸内封闭气体的分子运动 （选填“变剧烈”、“变缓慢”或“不变”）（） A． B． C． D． 27．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图 是将机械能转化为内能的冲程，图 为不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，这台汽油机每分钟完成 个冲程，对外做了 次功。 题型七、燃料热值 28．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失，燃料点燃直至燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示。以下判断正确的是（　　） A．液体a的比热容是液体b的两倍 B．0﹣t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等 C．燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中液体b吸收的热量 D．仅利用装置乙和丙进行实验可以比较燃料2和燃料1的热值大小 29．完全燃烧 g的酒精能使12kg温度为20℃的水升高到57℃。[酒精灯烧水的效率为37%，酒精的热值为3.0×107J/kg；水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 30．为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。 物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 (1)在安装调整实验器材时，应先调节 （选填“A”或“B”）； (2)若要比较不同物质吸热的情况应选择 两图的装置进行实验； (3)小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如表：通过分析表中数据可知， 的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学上引入了 这个物理量表示物体吸热能力的大小； (4)若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择 两图的装置进行实验。 31．如图甲所示为一款打桩机，由桩锤、提升装置及内燃机等组成，桩锤重为100kg，内燃机的效率为。工作时，内燃机带动提升部分，将桩锤提升，然后使其自由下落（不计阻力），完成1次打桩。若该机器连续打桩50次需消耗汽油，求这段时间内：（，） (1)汽油完全燃烧所产生的热量； (2)提升装置对桩锤做的功； (3)提升装置的机械效率。 题型八、热机效率 32．小明家使用的是天然气热水器。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的40℃热水注入洗衣机，已知自来水的温度为15℃，注水前后天然气表的示数变化了0.16m3，则该热水器的效率为 %。[c水=4.2103J/（kg·℃），q天然气=3.2107J/m3），百分号前保留整数] 33．小叶通过查阅资料了解到，甘油和水可以调配出一般意义上汽车防冻液，她很想了解一下甘油的吸热能力。在老师的指导下，她用酒精灯分别加热了质量为100g，初温为20℃的甘油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内甘油吸收的热量和水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为，则下列说法中正确的是（　　） 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 水 4 2 80 甘油 8 4 230 A．加热相同时间，甘油消耗的酒精更多 B．水消耗的酒精完全燃烧放出的热量为 C．甘油的比热容为 D．该酒精灯的加热效率约为35% 34．如图是某景区的观光艇，该观光艇空艇质量为800kg，最大载重量480kg。小明乘坐观光艇满载游玩时，发动机的输出功率为4.2×104W，航速为36km/h。（g=10N/kg，q柴油=4.2×107J/kg）求： (1)若观光艇空艇放在水平沙滩上，与沙滩的接触面积是5m2，则观光艇对沙滩的压强是多少？ (2)小明游玩时观光艇受到水的平均阻力是多大？ (3)若发动机的效率为40%，小明游玩30min需要消耗柴油的质量是多少？ 题型九、能量转化与守恒 35．我国太原卫星发射中心成功将搭载“谷神星一号”运载火箭的“天启星座”33-36星送入预定轨道。如图是其中一颗卫星入轨后绕地球飞行的简化图。下列关于该卫星运行时的说法正确的是（    ） A．相对于地球是静止的 B．受到了平衡力的作用 C．具有的惯性消失了 D．遵循能量守恒定律 36．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　　） A．在自然界中不是所有能量都能利用 B．能量的利用是有条件的，也是有代价的 C．不同温度的物体发生热传递时，热量可以自发地从高温物体传到低温物体 D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 37．2025年5月29日，我国首列氢能源文旅列车“氢春号”，在长春市54路有轨电车延长线上试运行，如图所示。列车运行中零碳排放，无环境污染。 (1)铁轨铺在宽大的枕木上是通过增大受力面积来减小 的。 (2)列车运行时以路灯为参照物，列车是 的。 (3)刹车时，列车运动越来越慢，说明力可以改变物体的 。由于摩擦，铁轨温度升高，这是通过 的方式使其内能增加的。铁轨增加的内能不能再自动地用来驱动列车，说明能量的转化具有 。 38．《天工开物》记载了一种农用机械，名为“筒车”，如图所示。筒车利用水流冲击水轮，使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动，当筒口转到低处时便舀满水，随着轮轴上升，筒口到达高处时倒出水来，以此循环往复，以满足农田灌溉的需求。若筒车匀速转动，则竹筒受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用；当水流变湍急后，筒车提升水的功率会变 （选填“大”或“小”）；筒车“昼夜不息”，说明它 （选填“能”或“不能”）一直不停地工作下去，理由是 。 39．目前有一种备受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，从而获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。汽油燃烧将 能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有 。该背包飞行高度可达近3000m，在此高度人会感到不适，这是因为大气压随高度的增加而 （选填“增大”或“减小”）。 B 综合攻坚·能力跃升 一、单选题 1．（2025·北京·中考真题）在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．水变热的过程，其内能是通过做功的方式改变的 B．橡胶塞被推出的过程中，水的内能全部转化为塞子的机械能 C．水蒸气推出橡胶塞的过程中，水蒸气的内能减小 D．管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的 2．（2025·青海·中考真题）以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是（　　） A． B． C． D． 3．（2025·青海·中考真题）如图所示，下列措施中有利于顿钻碎石的是（    ） ①增大加重杆的重量②减小加重杆的重量 ③增加钻头的锋利程度④尽量让钻从低的地方下落 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 二、填空题 4．（2025·江苏盐城·三模）2025年3月，我国“天舟七号”货运飞船与“天和”核心舱成功对接，为空间站运送补给。“天舟七号”与“天和”成功对接后，以“天舟七号”为参照物，“天和”是 的。火箭燃料燃烧了一部分后，剩余燃料的热值 。火箭高速运动过程中，与空气摩擦而使温度急剧升高，这是以 方式改变火箭的内能。 5．（2025·安徽·中考真题）小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中，在一段时间内电阻丝产生400J的热量，质量为的煤油温度升高了5℃，若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，则煤油的比热容为 J/（kg·℃）。 6．（2025·江苏常州·二模）生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。 (1)若C919飞行450km用时0.5h，则C919的飞行速度为 ； (2)飞机机翼横截面形状如图所示，这样设计主要是使机翼下方空气流速小，压强 ，从而获得升力； (3)生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有 。在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。 7．（2025·江苏泰州·三模）如图所示，一辆自身质量为1.6t的小轿车静止停放在水平地面上，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，则该车每个轮胎对水平地面的压强为 Pa，在水平路面上高速行驶时车子对地面的压力 自身重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。（g＝10N/kg）如图是轿车的单缸四冲程汽油机的 冲程；在设计制造时，汽缸外有一个水套，用水来冷却汽缸，这是因为水的 较大。汽油机工作时飞轮每秒钟转50转，则每秒完成 个冲程。 三、实验题 8．（2025·黑龙江·中考真题）如图1，这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。 (1)实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，在此过程中小明感到 （填“毛巾”或“木板”）对手的运动的阻碍作用较大些。 (2)小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 。 (3)实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现：当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越 。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它将会一直做 运动。 (4)小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 （填“相同”或“不同”）高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，为避免这种现象发生，请你为小明同学提出一条较合理的改进建议： 。 9．（2025·江苏宿迁·三模）某实验小组用规格完全相同的实验器材，对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热，如图所示。 (1)若要探究不同物质的吸热能力，应选择 （选填“甲、乙、丙”）两图进行对比实验；此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少。 (2)在组装实验器材的过程中， （选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯；加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大液体内能的。 (3)在处理实验数据时，小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁，分析可知100g煤油对应的图像是 （选填“b”或“c”）。（已知） 四、计算题 10．（2025·山东威海·中考真题）小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg（含装备）的三轮摩托车，沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2（g取10N/ kg） (1)水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强分别是多少？ (2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水，用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾（水的沸点为83℃）。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量？共用掉多少燃气？[，] 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十章 机械能、内能及其转化 目录 A 题型建模·专项突破 1 题型一、做功与机械能 1 题型二、分子动理论 6 题型三、改变内能的方式 8 题型四、探究不同物质吸热本领 9 题型五、比热容 12 题型六、热机 14 题型七、燃料热值 16 题型八、热机效率 19 题型九、能量转化与守恒 21 B 综合攻坚·能力跃升 23 A 题型建模·专项突破 题型一、做功与机械能 1．某型号无人机最大飞行高度为500m，最大飞行速度为25m/s，支持快速充电，一次充电可飞行50min，广泛用于救灾侦查、旅游航拍等场景。关于该型号无人机飞行过程中机械能的变化，下列说法正确的是（　　） A．向上飞行过程中，其机械能一定增大 B．匀速下降过程中，其重力势能有可能不变 C．匀速飞行过程中，其动能保持不变 D．在500m高度匀速水平飞行时，其机械能一定最大 【答案】C 【详解】A．向上飞行过程中，质量不变，高度增加，则无人机重力势能变大，动能未知，所以其机械能不一定增大，故A错误； B．匀速下降过程中，质量不变，高度减小，则无人机重力势能变小，故B错误； C．匀速飞行过程中，质量不变，速度不变，则无人机动能保持不变，故C正确； D．在500m高度匀速水平飞行时，无人机高度最高，则重力势能最大，但速度不一定最大，则动能不一定最大，所以其机械能不一定最大，故D错误。 故选C。 2．小宁同学两次水平拉动同一物体，使它在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．物体第一次运动的速度为，第二次运动的速度 B．物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力 C．拉力第一次做的功等于第二次的2倍 D．两次物体在运动过程中，动能的大小相同 【答案】C 【详解】A．由图像可知，0~8s内，物体第一次运动了8m，第二次运动了4m，则第一次速度为 第二次速度为 故A错误； B．两次水平拉动同一物体，均在同一水平面上做匀速直线运动，受力平衡，拉力等于摩擦力，压力和接触面粗糙程度不变，则摩擦力不变，所以物体第一次所受的摩擦力等于第二次所受的摩擦力，两次拉力也相等，故B错误； C．0~8s，两次拉力相等，第一次的路程是第二次的2倍，根据可知拉力第一次做的功等于第二次的2倍，故C正确； D．两次为同一物体，质量相同，但是速度不动，故动能不相等，故D错误。 故选C。 3．在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中，中国运动员徐梦桃勇夺冠军。如图所示，在她滑行过程中，下列说法正确的是（　　） A．A点时没有机械能 B．从A点滑行到C点的过程中重力不断变大 C．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度 D．滑雪板底面比较光滑是为了增大滑行时与雪面的摩擦 【答案】C 【详解】A．A点虽然静止，动能为0，但由于在高处而具有重力势能，则机械能不为0，故A错误； B．从A点滑行到C点的过程中，运动员的质量不变，由可知，重力的大小不变，故B错误； C．运动员在滑动的过程中存在摩擦，运动员的一部分机械能克服摩擦做功，所以B点的机械能大于D点的机械能；由于BD的高度相同，重力势能相同，则B点的动能要大于D点的动能，所以在B点的速度大于在D点的速度，故C正确； D．滑雪板底面做得较光滑，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度减小与雪地间的摩擦，故D错误。 故选C。 4．如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能大小如表中所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J，损失的机械能 （选“是”或“不是”）转化成了篮球的弹性势能，篮球在乙位置时的动能为 J。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 【答案】 1 不是 2 【详解】[1]机械能是动能与势能的总和。 已知篮球在甲位置时的机械能E甲 =13J，在乙位置时的机械能E乙=12J。 那么篮球与地面碰撞过程损失的机械能ΔE=E甲−E乙=13J−12J=1J [2]在篮球与地面碰撞过程中，篮球会发生形变，一部分机械能会转化为篮球的弹性势能，但同时也会有一部分机械能转化为内能等其他形式的能量，因为碰撞过程中会产生热量等。所以损失的机械能不是全部转化成了篮球的弹性势能。 [3]机械能E等于动能Ek与重力势能Ep之和，即E=Ek+Ep。 已知篮球在乙位置时的机械能E乙=12J，重力势能Ep乙=10J，则篮球在乙位置时的动能Ek乙=E乙−Ep乙=12J−10J=2J 5．利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA<mB，摆线与竖直方向的夹角θ1<θ2 。 (1)把甲、乙装置并排放置，将A、B两球由静止同时释放，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量 （选填“有关”或“无关”）。 (2)将小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块在水平面上滑动一段距离后停止，本实验是通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小。 (3)通过比较乙、丙两实验的现象，可以发现：摆线与竖直方向的夹角较大，小球摆到竖直位置时速度较大，小球撞击木块C运动的就更远。于是可得到结论：物体的动能大小与 有关。 【答案】(1)无关；(2)木块C在水平面上滑行距离；(3)物体的速度 【详解】（1）将A、B两球由静止同时释放，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小都相同，速度大小与小球的质量无关。 （2）本实验采用转换法，本实验是通过比较木块C在水平面上滑行距离反映小球撞击木块C前的动能大小，木块C在水平面上滑行距离越大，说明小球撞击木块C前的动能越大。 （3）摆线与竖直方向的夹角较大，小球摆到竖直位置时速度较大，小球撞击木块C运动的就更远，则小球撞击木块C前的动能较大，于是可得到结论：物体的动能大小与物体的速度有关。 6．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、体积相同的铁球、铁球和塑料球，球、离沙地高度相同。让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。 (1)本实验中的研究对象是 （选填“三个球”或“沙地”）。可根据图中A、B、C三个球 （选填“所处的高度”或“在沙地中下陷的深度”），判断出释放前球 （选填“A”、“B”或“C”）的重力势能最大； (2)比较图中 两球的实验现象，可初步得出：物体重力势能的大小与物体的质量有关； (3)球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 ； (4)小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图像应是下图中的 。 【答案】(1)三个球；在沙地中下陷的深度；A；(2)A、C；(3)动能；(4)乙 【详解】（1）[1]根据转换法，本实验通过观察小球在沙地中下陷的深度，判断小球具有重力势能的大小，所以本实验中的研究对象是三个球。 [2]本实验通过观察小球在沙地中下陷的深度，判断小球具有重力势能的大小的。小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深。 [3]图中铁球A陷入沙中的深度最大，说明铁球A的重力势能最大。 （2）比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，A是铁球，C是塑料球，铁球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。 （3）球在空中下落时，高度降低、速度变大，重力势能主要转化为动能。 （4）小球下落过程中做加速运动，速度逐渐增大，根据 可知，小球下落过程中的功率逐渐增大，根据 可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，故图甲、丙、丁不符合题意，图乙符合题意。 故选乙。 7．小刚通过查材料知道：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，其大小表示为：F=kx，其中k为劲度系数，其大小等于弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）的比值。他马上对两根长度相同粗细不同的弹簧进行研究，将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录弹簧受到的拉力大小F和弹簧的长度L，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。 (1)当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时，弹簧A的伸长量为 cm； (2)小刚同学发现图乙中图线不完全是一条直线，这是因为弹簧伸长量超过了弹簧的 ；由此可知，用弹簧 （选填“A”或“B”）制成的测力计量程更大。 (3)由实验测得的数据可得，在弹性限度以内，本实验中B弹簧的劲度系数k为 N/m。 【答案】(1)10；(2)弹性限度；B；(3)100 【详解】（1）由图乙可知，在A弹簧上不挂重物时，弹簧的长度是5cm，当在A弹簧上悬挂重为5N的物体时，弹簧A伸长量∆x=15cm-5cm=10cm （2）[1]在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量与弹簧受到的力成正比，若弹簧受到的力，超过弹簧的弹性限度，则弹簧的伸长量与弹簧受到的力不成正比，所以图乙中的图线不完全是一条直线。 [2]测力计是根据在测量范围内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的，由图乙知，A的量程为0~10N，B的量程为0~15N，则用弹簧B制成的测力计量程大。 （3）由F-L图像和F=kx分析知，图像的斜率为弹簧的劲度系数，当F=0时，即横坐标的截距为弹簧的原长，所以据图所知，横截距为5cm，即弹簧的原长为5cm； 图像的斜率 题型二、分子动理论 8．郑州龙湖湿地公园环境优美，下列说法正确的是（    ） A．春天，飘来阵阵花香，说明分子在不停地做无规则运动 B．夏天，河水温度升高，含有的热量变多 C．秋天，早晨草木上的露珠呈球状，说明分子间有斥力 D．冬天，河水结冰的过程中，温度降低、内能增加 【答案】A 【详解】A．春天，飘来阵阵花香，这是扩散现象，是由于分子不停做无规则运动造成的，故A正确； B．热量是过程量，不能用含有来描述，故B错误； C．秋天，早晨草木上的露珠呈球状，说明分子间有相互作用的引力，故C错误； D．冬天，河水结冰的过程中，水向外放热，内能减小，温度保持在凝固点不变，故D错误。 故选A。 9．木块不易被压缩，它是分子间存在 的体现；人站在距离厨房较远的客厅里，也能闻到锅中食物的香味。这是一种 现象；如图所示，读数时该温度计的玻璃泡 离开被测物体读数（选填“能”或“不能”）。 【答案】 斥力 扩散 不能 【详解】[1]分子间存在着相互作用的引力和斥力，所以木块不易被压缩，它是分子间存在斥力的体现。 [2]扩散现象指的是不同物质相互接触时，物质的分子彼此进入对方的现象。人在客厅能闻到厨房中食物的香味，是因为食物散发的香味分子扩散到了空气中，并传播到客厅，所以这属于扩散现象。扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。 [3]如图温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的，当温度计的玻璃泡离开被测物体时，液柱会发生变化，因此读数时该温度计的玻璃泡不能离开被测物体读数。 10．如图所示，两烧杯中分别盛有质量相同的冷水和热水，向其中分别滴入等量的红墨水，发现烧杯A中的红墨水比烧杯B中的红墨水扩散得快，则烧杯 中水的内能较小。 【答案】B 【详解】在其他条件相同时，扩散的快慢与温度有关，所以在质量相同的冷水和热水中同时滴入等量的墨水，可以看到墨水在热水中颜色变化很快，即烧杯A中装的是热水；内能的大小与物体的质量、温度有关，质量相同时，温度越高，物体内部分子运动越剧烈，内能就越大；可知烧杯A中水内能较大，烧杯B中水的内能较小。 11．汤在我国饮食文化中占据着重要的地位。如图所示，这是小尹在厨房炖排骨汤的场景，炖好的排骨汤香气四溢，这是 现象；在用勺子盛汤时，最后一滴汤汁总是悬而未滴，出现这种情况是因为分子间存在 。 【答案】 扩散 引力 【详解】[1]炖好的排骨汤香气四溢，这是香味分子进入到空气中发生了扩散现象，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。 [2]分子间存在相互作用的引力和斥力。在用勺子盛汤时，最后一滴汤汁总是悬而未滴，出现这种情况是因为分子间存在引力的缘故。 12．在学习走进微观和看不见的运动时，小为做了如下实验。 (1)如图，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，最后两瓶中气体颜色变得均匀。此现象说明 。 (2)如图，将50mL酒精和50mL水充分混合后总体积变为97mL，此现象说明 。 (3)如图，往两个相同的水杯中分别装入等量的冷水和热水，再用滴管向两个水杯中同时滴入等量的蓝墨水，静置一段时间观察到图示的现象。此现象说明了 扩散越快。 (4)如图，向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变小。此现象说明 。 (5)如图，把一块表面干净的玻璃片用绳子挂在弹簧测力计挂钩上，手持弹簧测力计的吊环，把玻璃片往下放到刚好和水面接触，再慢慢向上提起弹簧测力计，弹簧测力计的示数变大。此现象说明 。 【答案】(1)分子在不停地做热运动；(2)分子间有间隙；(3)温度越高；(4)分子间存在斥力；(5)分子间存在引力 【详解】（1）红棕色二氧化氮气体由于密度比空气大，与空气体积相同时，其质量、受到的重力也比较大，抽掉玻璃板后，在重力作用下二氧化氮气体应聚集于集气瓶底部，但是二氧化氮气体分子能自发的向上运动，说明分子在不停的做热运动。 （2）酒精与水混合后，较小的酒精分子进入到较大的水分子间的间隙中，使酒精和水混合后体积变小，故能说明分子间有间隙。 （3）冷水温度低，有部分区域是蓝色，热水温度高，基本所有区域都有蓝色，说明温度越高，分子热运动越快，故温度越高，扩散越快。 （4）用力压活塞，发现水的体积没有明显变小，说明分子在压力作用下，分子间距离基本不变，说明分子之间会相互排斥，故能说明分子间存在斥力。 （5）弹簧测力计的示数变大，说明玻璃片额外受到了一个向下的力，这是因为玻璃片与水面接触时，玻璃表面的分子与水分子之间距离极小，表现为引力，故能说明分子间存在引力。 题型三、改变内能的方式 13．醋作为传统饮食中的健康成分，通过调节代谢、改善消化、抗氧化等作用，对整体健康产生积极影响。《齐民要术》是最早详细记载醋制作工艺的典籍。记录显示，蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序，如图所示是将谷物进行蒸煮的过程，对于蒸煮过程中的现象，下列说法错误的是（    ） A．谷物内能的增加，是通过热传递的方式实现的 B．木柴燃烧的过程，化学能转化为内能 C．木柴燃烧的过程，木柴的热值保持不变 D．蒸煮的时间越长，谷物含有的热量越多 【答案】D 【详解】A．改变物体内能的方式有做功和热传递。蒸煮谷物时，热量从高温的热源传递给谷物，使谷物内能增加，是通过热传递的方式实现的，故A正确，不符合题意； B．木柴燃烧过程中，发生化学反应，将自身储存的化学能转化为内能释放出来，故B正确，不符合题意； C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧情况等无关，所以木柴燃烧过程中，其热值保持不变，故C正确，不符合题意； D．热量是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”多少热量，不能说物体“含有”或“具有”多少热量，故D错误，符合题意。 故选D。 14．如图所示是唐代画家张萱的《捣练图》。图中仕女用“熨斗”熨烫布匹，此过程中，改变布匹内能的主要方式是（   ） A．摩擦 B．挤压 C．热传递 D．做功 【答案】C 【详解】用“熨斗”熨烫布匹过程中，布匹吸收了热量，是通过热传递的方式改变布匹内能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 15．如图是常见的气压式玩具水枪的储水罐。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。在水喷出的过程中，水罐中的气体膨胀对外 ，温度降低，内能 。 【答案】 做功 减小 【详解】[1][2]在水喷出的过程中，水罐中的气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，温度降低，内能减少。 题型四、探究不同物质吸热本领 16．某小组在探究萘熔化过程温度的变化规律时，每隔1min记录一次温度，得到如图所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知： (1)萘的熔点为 ℃，从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了 （填“10”“15”“25”或“35”）min； (2)萘在AB段和CD段升温较慢的是 段，可能是因为固态萘的比热容 液态萘的比热容。 【答案】(1) 80 15；(2) CD 小于 【详解】（1）[1][2]由图可知，BC段是萘的熔化过程，熔化的温度是80℃，萘的熔点为80℃，第10min到第25min是萘的熔化过程，从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了25min-10min=15min （2）[1][2]由图可知，AB段的时间是10min，升高的温度是80℃-50℃=30℃ CD段的时间是10min，升高的温度是100℃-80℃=20℃ 所以CD段升温较慢，两段加热时间相同，即吸收的热量相同，质量相同，液态萘的比热容的比热容较大，由Q=cmΔt可知，CD段升温较慢。 17．小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（　　） A．液体M的比热容为 B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在时间段两种物质都是固液共存状态 D．从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量小于M放出的热量 【答案】A 【详解】A．由图可知，上面物质的熔化图像中，熔点为0℃，下面物质的熔化图像中，熔点为-4℃，所以上面物质是水，下面物质是液体M；由题意可知，单位时间内它们放出的热量相等，则 由图可知，0~t2时间内，它们放出的热量相等，水由20℃降温到4℃，液体M由20℃降温到-4℃，则 则水和某液体M的质量相等，则液体M的比热容为 故A正确； B．由于水和某液体M的质量相等，单位时间内它们放出的热量相等，水的温度变化慢，所以水的放热能力强，故B错误； C．由图可知，液体M在时间段处于凝固过程中，是固液共存状态，水在时间段处于凝固过程中，是固液共存状态，故C错误； D．由图可知，从20℃刚好降到0℃时，水放热时间比液体M放热时间长，由于单位时间内它们放出的热量相等，所以水放出的热量大于M放出的热量，故D错误。 故选A。 18．如图甲所示是探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置。 (1)实验中应量取 相等的A、B两种液体，为了完成该实验，除了图甲中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)本实验中，液体吸收热量的多少可以通过 来反映；选用完全相同的两个电加热器的目的是 。 (3)为了比较A、B液体的吸热本领，小明提出两种比较方案：①让两者升高相同的温度，比较 ；②让两者吸收相同热量，比较 。 (4)根据实验数据绘制了图乙所示的温度—时间图像，从图像可以看出 液体更适合做汽车发动机冷却剂。 (5)若B液体的比热容为2.1×103J/（kg·℃），则A液体的比热容为 。 【答案】(1)质量；秒表；(2)加热时间；使液体相同时间吸收相同热量；(3)加热时间；升高的温度；(4)A； (5)4.2×103J/（kg∙℃） 【详解】（1）[1]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中应量取质量相等的A、B两种液体。 [2]实验中需要记录液体温度随时间的变化，所以需要的器材是秒表。 （2）[1]根据转换法，本实验中，液体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，物质吸收的热量越多。 [2]用相同的电加热器加热，在相同的时间内，两种液体吸收的热量是相同的； （3）[1][2]比较物质吸热能力的两种方法分别为使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量，吸收热量多的吸热能力强；使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较升高的温度，温度变化小的吸热能力强。 （4）由图乙可知，升高相同的温度，A液体需要的加热时间较长，吸收热量较多，所以A液体吸热能力强，更适合做汽车发动机冷却剂。 （5）根据图乙可知，升高40℃，A、B的加热时间分别为10min和5min，由转换法，A、B的吸热之比为2∶1，根据可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，所以A、B的比热容之比为2∶1，则A液体的比热容cA=2cB=2×2.1×103J/（kg·℃）=4.2×103J/（kg·℃） 题型五、比热容 19．如图为国家级非物质文化遗产——“打铁花”，其原理是工匠们首先在熔炉里把罐子里的生铁化成汁，随后通过特定工具击打铁水，使其形成绚烂的铁花火雨，腾空而起，像天女散花似的漫天飞舞，最终这些铁花飞雨在夜空中逐渐冷却并落地。关于这一过程描述不正确的是（   ） A．生铁化成铁水是熔化现象，需要吸收热量 B．铁水与空气接触，温度降低，是通过热传递的方式改变铁水的内能 C．飞出的铁水迅速降温，是因为铁的比热容较大 D．铁水冷却落地是凝固现象，需要放出热量 【答案】C 【详解】A．固态的生铁化成液态的铁水是熔化现象，需要吸收热量，故A正确，不符合题意； B．铁水与空气接触，温度降低，铁水将热量传给空气，是通过热传递的方式改变铁水的内能，故B正确，不符合题意； C．飞出的铁水迅速降温，由可知，是因为铁的比热容较小，故C不正确，符合题意； D．液态的铁水冷却成固态的铁落地是凝固现象，需要放出热量，故D正确，不符合题意。 故选C。 20．如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同。请根据图像回答： (1)由图可知该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是 ℃； (2)该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是：c固 c液（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】(1) 晶体 48；(2)＞ 【详解】（1）[1][2]该物质具有固定的熔化温度，故为晶体；如图所示，熔化时，固定不变的温度，即为熔点，故熔点为48℃。 （2） 由图像可知，加热相同时间，物质固态温度变化小于液态度变化。而加热时间相同，即吸收的热量相同，固态时温度变化较小，由Q吸＝cmΔt可知，固体时的比热容更大，c固＞c液。 21．小然用热水加热牛奶，她在玻璃容器中装入热水，将盒装牛奶放入热水中，5min后牛奶的温度升高了20℃，这是通过 的方式改变了牛奶的内能；小然闻到了牛奶的香味，这是 现象；已知牛奶的质量为250g，则牛奶吸收的热量为 J。 【答案】 热传递 扩散 【详解】[1] 将盒装牛奶放入热水中是通过热传递的方式增大内能的。 [2] 小然闻到了牛奶的香味，是牛奶分子不停地做无规则运动，该现象属于扩散现象。 [3] 牛奶吸收的热量 22．无烟电烧烤炉是现代家庭户外聚餐新兴的一种烧烤设备，不仅使用方便，更体现的是一种健康环保的生活理念，如图所示是小明家买的一款新型无烟电烧烤炉，总质量为7kg，g取10N/kg。求： (1)小明先将电烧烤炉放在水平地面上，电烧烤炉与水平地面接触的总面积为0.02m2，电烧烤炉对水平地面的压强是多少？ (2)若烤肉的比热容为3×103J/(kg·℃)，将1kg烤肉从20℃加热到70℃，忽略烤肉过程中比热容的变化，烤肉吸收的热量是多少？ 【答案】(1)3500Pa；(2)1.5×105J 【详解】（1）电烧烤炉的总重力为G=mg=7kg×10N/kg=70N 电烧烤炉对水平地面的压力等于其总重力，即F=G=70N 电烧烤炉对水平地面的压强为 （2）烤肉吸收的热量 题型六、热机 23．图甲是四冲程汽油机某冲程的示意图，图乙是空气压缩引火仪，图丙是对试管中的水加热一段时间后而塞“飞出”。下列说法正确的是（   ） A．三个过程中改变气体内能的方式相同 B．三个过程中气体内能大小的变化情况相同 C．图甲是做功冲程，其能量转化与图丙中的能量转化相同 D．若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，则其飞轮转速为600r/min 【答案】A 【详解】ABC．图甲，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，活塞压缩缸内气体，对气体做功，气体内能增大，通过做功改变缸内气体内能，机械能转化为内能；图乙，向下压活塞，活塞压缩筒内气体，对气体做功，气体内能增大，通过做功改变筒内气体内能，机械能转化为内能；图丙，试管内气体推动塞子做功，气体内能减小，通过做功改变缸内气体内能，内能转化为机械能；故A正确，BC错误； D．汽油机一个工作循环包括四个冲程，其中只有一个压缩冲程，飞轮转两周；若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，即压缩冲程，则其飞轮转速为20r/s=1200r/min，故D错误。 故选A。 24．有甲、乙两台汽油机，通过查阅资料了解到这甲、乙两台汽油机的机械参数如图所示，从图中可知（   ） A．甲机械和乙机械的有用功相同 B．甲机械总功大 C．乙机械额外功小 D．乙机械的机械效率较高 【答案】A 【详解】ABD．由图可知，甲机械额外功为，额外功占比为，则机械效率为 则甲机械总功为 甲机械有用功为 乙机械的有用功为，机械效率为 乙机械的总功为 所以乙机械的机械效率较低，甲机械和乙机械的有用功相同；乙机械总功大；故A符合题意，BD不符合题意； C．乙机械额外功为 甲机械额外功为，所以甲机械额外功小，故C不符合题意。 故选A。 25．民为国垒，谷为民命，粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。晓凤同学提出问题：收割机用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程过程中，柴油机气缸内气体（　　） A．质量变大 B．内能减小 C．体积变大 D．温度升高 【答案】D 【详解】A．质量：在压缩冲程中，气缸是封闭的，气体的质量不会发生变化，故A不符合题意。 B．内能：压缩冲程中，活塞对气体做功，机械能转化为气体的内能，气体的内能增大，故B不符合题意。 C．体积：压缩冲程，活塞向上运动，气缸内气体的体积变小，故C不符合题意。 D．温度：由于活塞对气体做功，气体内能增大，温度升高，D符合题意。 故选D。 26．旅行家骑摩托车在某次旅程中消耗汽油3kg，这些汽油完全燃烧能放出的热量为 J，若汽油机的效率为30%，则汽油机做的有用功为 J；图甲为该摩托车的单缸四冲程汽油机某个冲程的能量流向图，由此可以判断该汽油机正处于 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）图的冲程；在这个冲程，汽缸内封闭气体的分子运动 （选填“变剧烈”、“变缓慢”或“不变”）（） A． B． C． D． 【答案】 B 变剧烈 【详解】[1]由题意，则汽油完全燃烧放出的热量 [2]已知汽油机效率，由，可得汽油机做的有用功 [3]能量流向图中机械能转化为封闭气体的内能，是压缩冲程。四冲程汽油机中，A是吸气冲程（进气门开，排气门关，活塞下移）；B是压缩冲程（两气门关，活塞上移）；C是做功冲程（两气门关，火花塞点火，活塞下移）；D是排气冲程（进气门关，排气门开，活塞上移），故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 [4]压缩冲程中，活塞对气体做功，气体内能增大，温度升高，所以分子运动变剧烈。 27．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图 是将机械能转化为内能的冲程，图 为不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，这台汽油机每分钟完成 个冲程，对外做了 次功。 【答案】 乙 丙 3600 900 【详解】[1]图乙为压缩冲程，把机械能转化为内能。 [2]图丙为做功冲程，靠燃料燃烧做功来完成该冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程。 [3]飞轮转2转完成1个工作循环，有4个冲程；飞轮的转速为1800r/min ，即1分钟转1800转，完成900个工作循环，冲程数为 900×4 = 3600个 [4]1个工作循环对外做功1次，900个工作循环做功900次。 题型七、燃料热值 28．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量、烧杯内液体质量及液体初温均相同。不考虑热量损失，燃料点燃直至燃尽，三装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示。以下判断正确的是（　　） A．液体a的比热容是液体b的两倍 B．0﹣t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量相等 C．燃料燃尽时乙中液体a吸收的热量小于丙中液体b吸收的热量 D．仅利用装置乙和丙进行实验可以比较燃料2和燃料1的热值大小 【答案】C 【详解】A．由甲、丙两图可知，用相同的燃料加热，在相同时间内吸收的热量相同，a和b的质量相同，吸收相同的热量，根据图丁可知，a升高的温度是b升高温度的2倍，根据可知，液体b的比热容是液体a的两倍，故A错误； B．由甲、乙、丙图可知，甲、乙采用不同的燃料加热，加热相同的时间，燃料放出的热量不同，0-t1时间内甲、乙、丙烧杯中液体吸收的热量不相等，故B错误； C．由甲、乙两图可知，相同质量的同种液体，加热相同时间，甲装置中的a液体升高的温度高，根据可知，乙中液体a吸收的热量小于甲中的液体a吸收的热量；由甲丙两图可知，用质量相同的不同燃料加热质量相等的a、b两种液体，相同时间液体b吸收的热量等于液体a吸收的热量，所以燃料燃尽时，乙中液体a吸收的热量小于甲中液体a吸收的热量，而甲中液体a吸收的热量等于丙中液体b吸收的热量，故C正确； D．装置乙和丙中，燃料的种类不同，被加热液体的种类也不同，不符合控制变量法的要求，所以此时不能根据温度计的示数变化比较燃料2和燃料1的热值大小，故D错误。 故选C。 29．完全燃烧 g的酒精能使12kg温度为20℃的水升高到57℃。[酒精灯烧水的效率为37%，酒精的热值为3.0×107J/kg；水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 【答案】168 【详解】水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×12kg×(57℃-20℃)=1.8648×106J 酒精完全燃烧放出的热量为 燃烧酒精的质量为 30．为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。 物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 (1)在安装调整实验器材时，应先调节 （选填“A”或“B”）； (2)若要比较不同物质吸热的情况应选择 两图的装置进行实验； (3)小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如表：通过分析表中数据可知， 的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学上引入了 这个物理量表示物体吸热能力的大小； (4)若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择 两图的装置进行实验。 【答案】(1)B；(2)甲乙；(3) 水；比热容；(4)甲丙 【详解】（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置。 （2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验。 （3）[1]比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。通过分析表中数据知道，质量相同的水和色拉油，加热相同的时间，色拉油的末温高，升高的温度多，说明色拉油的吸热能力弱，水的吸热能力强。 [2]不同物质的吸热本领不同，比热容是描述物质吸热本领大小的物理量。 （4）比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲、丙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计示数的变化来反映的。 31．如图甲所示为一款打桩机，由桩锤、提升装置及内燃机等组成，桩锤重为100kg，内燃机的效率为。工作时，内燃机带动提升部分，将桩锤提升，然后使其自由下落（不计阻力），完成1次打桩。若该机器连续打桩50次需消耗汽油，求这段时间内：（，） (1)汽油完全燃烧所产生的热量； (2)提升装置对桩锤做的功； (3)提升装置的机械效率。 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】（1）汽油完全燃烧放出的热量为 （2）提升装置对桩锤做的功为 （3）内燃机输出的机械功为 提升装置的机械效率为 题型八、热机效率 32．小明家使用的是天然气热水器。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的40℃热水注入洗衣机，已知自来水的温度为15℃，注水前后天然气表的示数变化了0.16m3，则该热水器的效率为 %。[c水=4.2103J/（kg·℃），q天然气=3.2107J/m3），百分号前保留整数] 【答案】82 【详解】水的体积，由，水的质量 水吸收热量温度变化，根据热量公式，水吸收的热量 天然气燃烧放热 热水器效率 33．小叶通过查阅资料了解到，甘油和水可以调配出一般意义上汽车防冻液，她很想了解一下甘油的吸热能力。在老师的指导下，她用酒精灯分别加热了质量为100g，初温为20℃的甘油和水，记录的相关数据如下表所示。若单位时间内甘油吸收的热量和水吸收的热量相等，酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为，则下列说法中正确的是（　　） 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 水 4 2 80 甘油 8 4 230 A．加热相同时间，甘油消耗的酒精更多 B．水消耗的酒精完全燃烧放出的热量为 C．甘油的比热容为 D．该酒精灯的加热效率约为35% 【答案】C 【详解】A．根据表格数据，水加热4分钟消耗2g酒精，甘油加热8分钟消耗4g酒精，则单位时间（每分钟）消耗酒精均为0.5g，因此加热相同时间，甘油和水消耗的酒精相同，故A错误； B．由可得，水消耗2g酒精完全燃烧放出的热量为 故B错误； C．由可得，水4min吸收的热量为 所以单位时间吸收的热量为 则由题意可得，甘油8min吸收的热量为 由可得，甘油的比热容为 故C正确； D．以加热水为例，由可得，该酒精灯的加热效率约为 故D错误。 故选C。 34．如图是某景区的观光艇，该观光艇空艇质量为800kg，最大载重量480kg。小明乘坐观光艇满载游玩时，发动机的输出功率为4.2×104W，航速为36km/h。（g=10N/kg，q柴油=4.2×107J/kg）求： (1)若观光艇空艇放在水平沙滩上，与沙滩的接触面积是5m2，则观光艇对沙滩的压强是多少？ (2)小明游玩时观光艇受到水的平均阻力是多大？ (3)若发动机的效率为40%，小明游玩30min需要消耗柴油的质量是多少？ 【答案】(1)1.6×103Pa；(2)4200N；(3)4.5kg 【详解】（1）观光艇空艇放在水平沙滩上时，压力为F=G空=m空g=800kg×10N/kg=8000N 观光艇对沙滩的压强为 （2）根据 可知发动机牵引力为 由二力平衡可知，小明游玩时观光艇受到水的平均阻力为f=F牵=4200N （3）游玩30min输出的有用功为W有=Pt=4.2×104W×30×60s=7.56×107J 需要完全燃烧柴油放出的热量为 需要消耗柴油的质量为 题型九、能量转化与守恒 35．我国太原卫星发射中心成功将搭载“谷神星一号”运载火箭的“天启星座”33-36星送入预定轨道。如图是其中一颗卫星入轨后绕地球飞行的简化图。下列关于该卫星运行时的说法正确的是（    ） A．相对于地球是静止的 B．受到了平衡力的作用 C．具有的惯性消失了 D．遵循能量守恒定律 【答案】D 【详解】A．卫星绕地球飞行，相对于地球位置不断变化，是运动的，故A错误； B．卫星做曲线运动，运动状态改变，受非平衡力，故B错误； C．惯性是物体固有属性，卫星在任何情况下都有惯性，故C错误； D．能量守恒定律是自然界的基本定律之一，卫星的运行必然遵循该定律，故D正确。 故选D。 36．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是（　　） A．在自然界中不是所有能量都能利用 B．能量的利用是有条件的，也是有代价的 C．不同温度的物体发生热传递时，热量可以自发地从高温物体传到低温物体 D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的动力 【答案】D 【详解】A．在自然界中不是所有能量都能利用，例如雷电带来的能量，还不能被人类所利用，故A正确，不符合题意； B．能量的利用是有条件的，也是有代价的，例如利用核能来发电，一旦核泄漏造成的后果将不堪想象，故B正确，不符合题意； C．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故C正确，不符合题意； D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，内能不可以自动地、不引起其它变化地完全转化为机械能，说能量转化具有方向性，故D错误，符合题意。 故选D。 37．2025年5月29日，我国首列氢能源文旅列车“氢春号”，在长春市54路有轨电车延长线上试运行，如图所示。列车运行中零碳排放，无环境污染。 (1)铁轨铺在宽大的枕木上是通过增大受力面积来减小 的。 (2)列车运行时以路灯为参照物，列车是 的。 (3)刹车时，列车运动越来越慢，说明力可以改变物体的 。由于摩擦，铁轨温度升高，这是通过 的方式使其内能增加的。铁轨增加的内能不能再自动地用来驱动列车，说明能量的转化具有 。 【答案】(1)压强；(2)运动；(3)运动状态；做功；方向性 【详解】（1）根据压强公式，在压力一定时，增大受力面积可以减小压强，从而防止铁轨下陷等问题，所以铁轨铺在宽大的枕木上，是通过增大受力面积来减小压强。 （2）列车运行时，以路灯为参照物，列车相对于路灯的位置在不断发生变化，所以列车是运动的。 （3）[1]刹车时，列车受到摩擦力的作用，其运动速度越来越慢，即列车运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。 [2]由于摩擦，铁轨温度升高，这是通过做功的方式使其内能增加的。因为摩擦过程中，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能。 [3]铁轨增加的内能不能再自动地用来驱动列车，说明能量的转化具有方向性，即能量的转化和转移是有方向性的，不是所有的能量都可以自发地相互转化。 38．《天工开物》记载了一种农用机械，名为“筒车”，如图所示。筒车利用水流冲击水轮，使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动，当筒口转到低处时便舀满水，随着轮轴上升，筒口到达高处时倒出水来，以此循环往复，以满足农田灌溉的需求。若筒车匀速转动，则竹筒受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用；当水流变湍急后，筒车提升水的功率会变 （选填“大”或“小”）；筒车“昼夜不息”，说明它 （选填“能”或“不能”）一直不停地工作下去，理由是 。 【答案】 非平衡力 大 能 见解析 【详解】[1]若筒车匀速转动，运动方向发生变化，运动状态发生改变，处于非平衡状态，受到非平衡力的作用。 [2]当水流变湍急后，筒车旋转一周的时间变短，由可知，筒车提升水的功率会变大。 [3][4]筒车“昼夜不息”，说明它可以一直不停地工作下去，主要是因为筒车工作时消耗了水的动能，水流的动能可以持续转化为筒车的机械能。 39．目前有一种备受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，从而获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。汽油燃烧将 能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有 。该背包飞行高度可达近3000m，在此高度人会感到不适，这是因为大气压随高度的增加而 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】 化学 方向性 减小 【详解】[1]汽油燃烧时消耗化学能，获得内能，所以汽油燃烧是将化学能转化为内能。 [2]汽油燃烧转化为内能，有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法自发地对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化是具有方向的。 [3]大气压随高度的增加而减少，因为高度越高，空气越稀薄，大气压越小；所以在此高度人会感到不适。 B 综合攻坚·能力跃升 一、单选题 1．（2025·北京·中考真题）在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．水变热的过程，其内能是通过做功的方式改变的 B．橡胶塞被推出的过程中，水的内能全部转化为塞子的机械能 C．水蒸气推出橡胶塞的过程中，水蒸气的内能减小 D．管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的 【答案】C 【详解】A．水变热是通过热传递（酒精灯加热）改变内能，不是做功，故A错误； B．橡胶塞被推出时，内能转化为机械能，但有热量散失，不是全部转化，故B错误； C．水蒸气推出橡胶塞，水蒸气对外做功，水蒸气内能减小，故C正确； D．“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，不是汽化，故D错误。 故选C。 2．（2025·青海·中考真题）以下四种场景与蒸汽机工作原理相符的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．蒸汽机工作时将内能转化为机械能。太阳能发电将太阳能转化为电能，故A不符合题意； B．图中水沸腾过程中将自身内能转化为瓶塞的机械能，与蒸汽机工作原理相符，故B符合题意； C．风力发电将机械能转化为电能，故C不符合题意； D．钻木取火是将机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选B。 3．（2025·青海·中考真题）如图所示，下列措施中有利于顿钻碎石的是（    ） ①增大加重杆的重量②减小加重杆的重量 ③增加钻头的锋利程度④尽量让钻从低的地方下落 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 【答案】D 【详解】顿钻碎石需要增大对碎石的压强或者使杆具有更大的能量。所以可以通过增大压力减小受力面积的方式去增大压强。①增大加重杆的重量可以增大压力，③增加钻头的锋利程度可以减小受力面积增大压强。除此之外也可以通过将杆从高的地方下落去增大钻的重力势能，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 二、填空题 4．（2025·江苏盐城·三模）2025年3月，我国“天舟七号”货运飞船与“天和”核心舱成功对接，为空间站运送补给。“天舟七号”与“天和”成功对接后，以“天舟七号”为参照物，“天和”是 的。火箭燃料燃烧了一部分后，剩余燃料的热值 。火箭高速运动过程中，与空气摩擦而使温度急剧升高，这是以 方式改变火箭的内能。 【答案】 静止 不变 做功 【详解】[1]当“天舟七号”与“天和”成功对接后，两者之间没有位置的变化，两者保持相对静止，因此以“天舟七号”为参照物，“天和”是静止的。 [2]热值是燃料的固有属性，与质量无关，所以燃料燃烧后剩余部分的热值不变。 [3]火箭与空气摩擦时，机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变内能。 5．（2025·安徽·中考真题）小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中，在一段时间内电阻丝产生400J的热量，质量为的煤油温度升高了5℃，若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，则煤油的比热容为 J/（kg·℃）。 【答案】 【详解】电阻丝产生的热量全部被煤油吸收， 煤油吸收的热量为400J，煤油的比热容为 6．（2025·江苏常州·二模）生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。 (1)若C919飞行450km用时0.5h，则C919的飞行速度为 ； (2)飞机机翼横截面形状如图所示，这样设计主要是使机翼下方空气流速小，压强 ，从而获得升力； (3)生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有 。在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。 【答案】(1)250；(2)大；(3)方向性；不变 【详解】（1）C919的飞行速度为 （2）在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。飞机的机翼设计成上凸下平，就是为了使机翼下方空气流速小，压强大，从而获得升力。 （3）[1]生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有方向性，所以我们要节约能源。 [2]在能量转化和转移的过程中，能量的总量不变，这是能量守恒定律。 7．（2025·江苏泰州·三模）如图所示，一辆自身质量为1.6t的小轿车静止停放在水平地面上，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，则该车每个轮胎对水平地面的压强为 Pa，在水平路面上高速行驶时车子对地面的压力 自身重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。（g＝10N/kg）如图是轿车的单缸四冲程汽油机的 冲程；在设计制造时，汽缸外有一个水套，用水来冷却汽缸，这是因为水的 较大。汽油机工作时飞轮每秒钟转50转，则每秒完成 个冲程。 【答案】 2×105 小于 压缩 比热容 100 【详解】[1]该汽车受到的重力G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N 汽车静止时对水平地面的压力F压=G=1.6×104N 汽车静止时对水平地面的压强 其中一个轮胎对地面的压强与整车对地面的压强相等，为2×105Pa。 [2]小汽车外形是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力变小，车子对地面的压力小于重力。 [3]由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，因此可知图中汽油机处于压缩冲程。 [4]水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水来冷却汽缸，能更好地吸收发动机产生的热量，使发动机温度不会升得太高。 [5]四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，飞轮每秒钟转50转，则完成25个工作循环，100个冲程。 三、实验题 8．（2025·黑龙江·中考真题）如图1，这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。 (1)实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，在此过程中小明感到 （填“毛巾”或“木板”）对手的运动的阻碍作用较大些。 (2)小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 。 (3)实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现：当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越 。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它将会一直做 运动。 (4)小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 （填“相同”或“不同”）高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，为避免这种现象发生，请你为小明同学提出一条较合理的改进建议： 。 【答案】(1)毛巾；(2)初速度；(3)远；匀速直线；(4)不同；减小小球在斜面上的高度 【详解】（1）实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，根据滑动摩擦力大小影响因素，压力一定，由于毛巾最粗糙，在此过程中小明感到毛巾对手的运动的阻碍作用较大些。 （2）由控制变量法，实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的初速度。 （3）[1][2]木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离，当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越远。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它的速度不会变小，将会一直做匀速直线运动。 （4）[1]小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，要控制质量相同，改变速度大小，将一个小钢球分别放在同一斜面上的不同高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。 [2]当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，可知小球的动能过大，为避免这种现象发生，应减小小球的动能大小，在质量不变时，减小小球的速度，较合理的改进建议：减小小球在斜面上的高度。 9．（2025·江苏宿迁·三模）某实验小组用规格完全相同的实验器材，对初温相同的100g水、200g水、100g煤油进行加热，如图所示。 (1)若要探究不同物质的吸热能力，应选择 （选填“甲、乙、丙”）两图进行对比实验；此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少。 (2)在组装实验器材的过程中， （选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯；加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大液体内能的。 (3)在处理实验数据时，小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁，分析可知100g煤油对应的图像是 （选填“b”或“c”）。（已知） 【答案】(1)甲、丙；加热时间的长短；(2) 需要；热传递；(3)c 【详解】（1）[1]探究不同物质的吸热能力，需要控制物质的质量相同、加热条件相同，改变物质的种类，所以应选择甲、丙两图进行对比实验。 [2]因为使用相同的酒精灯加热，相同时间内放出的热量相同，那么液体吸收的热量就相同，所以此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。 （2）[1]在组装实验器材时，需要根据酒精灯外焰的高度来固定铁圈等器材的位置，所以需要点燃酒精灯。 [2]加热时液体温度升高，这是通过热传递的方式来增大液体内能的，热传递是由于温度差引起的热能传递现象。 （3）根据，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容小的物质温度升高得快。已知c水>c煤油，100g水和100g煤油质量相同，加热相同时间（吸收相同热量）时，煤油的比热容小，温度升高得快。由图丁可知，c图像温度升高得比b快，所以100g煤油对应的图像是c。 四、计算题 10．（2025·山东威海·中考真题）小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg（含装备）的三轮摩托车，沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2（g取10N/ kg） (1)水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强分别是多少？ (2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水，用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾（水的沸点为83℃）。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量？共用掉多少燃气？[，] 【答案】(1)4200N， 7×10⁴Pa；(2)8.4×105J， 0.056kg 【详解】（1）摩托车对地面的压力F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N 摩托车对地面的压强 （2）水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J 燃气释放热量 燃气质量 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$