专题02 机械能和内能(期中真题汇编,江苏专用)九年级物理上学期
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
聚焦机械能和内能7大高频考点,精选江苏多地期中试题,融合神舟二十号、福建舰弹射起飞等科技热点及《天工开物》等传统文化素材,情境真实且具时代性。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|约60题|机械能(动能势能转化)、内能(热传递与做功)、比热容(海陆风现象)|结合2025年巡航导弹飞行分析机械能变化,联系《齐民要术》蒸煮大豆考查内能传递|
|非选择|约10题|探究动能/势能影响因素、比较物质吸热情况|设计钢球撞击木块实验,关联交通事故“超载”“超速”分析动能影响,体现科学探究与社会责任|
内容正文:
专题02 机械能和内能
7大高频考点
1. 机械能
2. 内能 热传递
3. 物质的比热容
4. 机械能与内能的相互转化
5. 探究影响物体动能的因素
6. 探究影响物体势能的因素
7. 比较不同物质吸热的情况
考点1 机械能
1.(25-26九上·江苏盐城·期中)掷实心球是我市中考体测项目之一。不计空气阻力,投掷后的实心球在上升过程中( )
A. 动能变大,重力势能变大
B. 动能变小,重力势能变小
C. 动能变小,重力势能变大
D. 动能变大,重力势能变小
【答案】C
【详解】投掷实心球时,实心球离开手后继续上升,是因为实心球具有惯性,此时实心球不再受到手的作用力;实心球在上升过程中,质量不变,速度减小,动能减小;高度增大,重力势能增大。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
2.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。下列说法正确的是( )
A. 运载火箭采用液态氢作为燃料,是氢的比热容大
B. 运载火箭采用液态氢作为燃料,是氢的热值大
C. 神舟二十号飞船加速升空的过程中,动能减小,重力势能增加,机械能不变
D. 神舟二十号飞船加速升空的过程中,动能不变,重力势能增加,机械能增加
【答案】B
【详解】AB.运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,燃烧相同质量的液态氢和其他物质,液态氢可以释放出更多的热量,故A错误,B正确;CD.神舟二十号飞船加速升空的过程中质量不变,速度增大,则动能增大;高度增大,则重力势能增加,所以机械能增加,故CD错误。故选B。
3.(25-26九上·江苏南京·期中)如图甲所示,是学校安装的乒乓球发球机。如图乙所示,乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,三个球到达乒乓球台的速度( )
A. va最大
B. vb最大
C. vc最大
D. 一样大
【答案】D
【详解】三只球在离开发球机后,只受重力作用。根据机械能守恒定律,在不计空气阻力的情况下,球在运动过程中只有重力做功,机械能守恒。由于三只球初始高度相同,初速度相同,三个球的初始动能和重力势能是相同的。因此,无论球飞出的方向如何,它们到达台面时的机械能相同,其高度相同,其重力势能相同,则其动能相同,又因为其质量相同,所以其速度相同。故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。
4.(25-26九上·江苏南通·期中)2025年我国福建舰成功实现五代战机弹射起飞。这是为了增大战机起飞时的( )
A. 动能
B. 重力势能
C. 弹性势能
D. 内能
【答案】A
【详解】当战机在福建舰上起飞时,采用弹射起飞可迅速增大战机起飞时的速度,从而使战机获得了很大的动能,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
5.(25-26九上·江苏镇江·期中)荡秋千是人们喜爱的一项运动,如图所示的是小明荡秋千时的情景。秋千在摆荡的过程中,为最低点,为摆荡到右边时的最高点。下列说法正确的是( )
A. 在点时小明的重力势能为零
B. 在点时小明受到平衡力作用
C. 从点到点的过程中,小明的重力势能转化为动能
D. 从点到点的过程中,小明的动能逐渐增大
【答案】D
【详解】A. 在点时小明具有一定高度,重力势能不为零,故A错误;B. 在点时小明不能保持静止,也不正在做匀速直线运动,处于非平衡状态,受到非平衡力作用,故B错误;C. 从点到点的过程中,小明的动能减小,重力势能增大,小明的动能转化为重力势能,故C错误;D. 从点到点的过程中,小明的质量不变,速度增大,动能逐渐增大,故D正确。故选D。
6.(25-26九上·江苏南京·期中)成都平原地处青藏高原与龙泉山之间,形态呈不规则的长条状,自西南至东北绵延伸展。地势上,呈现出从西北至东南的倾斜趋势,平均海拔在600米左右。如图甲所示是成都某地的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)。如图乙所示,研究人员正操作一架无人机对此地展开勘察,下列说法正确的是( )
A. 山间的溪水由B点流到A点时,重力势能转化为动能
B. 无人机保持同一高度匀速盘旋过程中,不需要动力
C. 无人机从A点向上飞到B点的过程中,重力势能不变
D. 无人机从C点匀速爬升到D点的过程中,机械能不变
【答案】A
【详解】A.由等高线可知,B点海拔高于A点,溪水由B到A,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能,故A正确;B.无人机保持同一高度匀速盘旋,需要克服空气阻力、竖直方向需要克服自身重力等,因此需要动力,故B错误;C.无人机从A到B,质量不变,高度升高,重力势能增大,故C错误;D.无人机从C匀速爬到D,高度升高,重力势能增大,动能不变,机械能增大,故D错误。故选A。
7.(25-26九上·江苏连云港·期中)如图,在蹦床比赛中,运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上,直至最低点的过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员上升到最高点时,动能和重力势能最大
B. 运动员下落到最低点时,速度为零,动能和蹦床的弹性势能都为零
C. 运动员在空中下落过程中(接触蹦床前),重力势能转化为动能
D. 运动员在空中下落过程中(接触蹦床后),运动员动能转化为重力势能和蹦床的弹性势能
【答案】C
【详解】A.运动员离开蹦床后在上升过程中,高度变大,重力势能变大,速度减小,动能减小,在这个过程中将动能转化为重力势能,到达最高点时,动能全部转化为重力势能,此时动能最小为零,重力势能最大,故A错误;B.运动员在空中下落过程中,接触到蹦床后,将运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能,下落到最低点时,速度为零,动能为零,但此时蹦床的弹性形变量最大,弹性势能最大,故B错误;C.运动员在空中下落过程中(接触蹦床前),高度变小,重力势能减小,速度变大,动能增大,将重力势能转化为动能,故C正确;D.运动员在空中下落过程中(接触蹦床后),高度变小,重力势能减小,速度减小,动能减小,蹦床的弹性形变量变大,蹦床的弹性势能增大;在这个过程中,将运动员的重力势能和动能均转化为蹦床的弹性势能,故D错误。故选C。
8.(25-26九上·江苏徐州·期中)2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上,某新型隐身巡航导弹首次公开亮相。该导弹突防能力强,难以拦截。图示为其飞行路线图,发射升空段,发动机点火,导弹以极大速度穿出大气层;俯冲加速段,发动机关闭,导弹向下俯冲被加速至超高速;巡航阶段,主发动机推力与阻力平衡,弹翼升力与重力平衡,实现远距离巡航飞行,最终精确命中目标。下列关于该巡航导弹飞行过程的说法正确的是( )
A. 发射升空阶段,动能增大,重力势能增大
B. G点到H点的过程中,重力势能转化为动能,机械能增大
C. 巡航阶段,发动机推力对导弹不做功
D. 整个飞行过程中,导弹的机械能总量保持不变
【答案】A
【详解】A.发射升空阶段,导弹速度变大且高度升高,质量不变,速度增大,动能增大;高度升高,重力势能增大,故A正确;B.由题知,G点到H点的过程中,发动机处于关闭状态,此时巡航导弹在大气层外运动,没有受到阻力的作用,所以巡航导弹的机械能守恒,此时巡航导弹的质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此重力势能转化为动能,故B错误;C.巡航阶段,主发动机推力与阻力平衡,弹翼升力与重力平衡,可知发动机以近乎水平的方向推动导弹从I点运动到J点,发动机推力对导弹做功,故C错误;D.导弹发射时,重力势能、动能均为0,导弹达到攻击点时,重力势能为0,但速度很大,故动能不为0,则整个飞行过程中,导弹的机械能总量并不是不变的,故D错误。故选A。
9.(25-26九上·江苏无锡·期中)如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从斜面的c点由静止自由滑下,与弹簧碰撞后又返回到斜面上,最高到达d点。下列说法错误的是( )
A. 小物块从c向a运动的过程中,重力势能减小
B. 弹簧被压缩到最短时,弹性势能最大
C. 小物块从b向a运动的过程中,动能减小
D. 小物块在整个运动过程中,机械能守恒
【答案】D
【详解】A.小物块从c向a运动的过程中,所处的高度不断变小,小物块质量不变,那么可知小物块的重力势能在减小,故A正确,不符合题意;B.弹簧被压缩到最短时,这时弹簧的弹性形变最大,它具有的弹性势能最大,故B正确,不符合题意;C.小物块从b向a运动的过程中,克服摩擦力做功,动能会变小,故C正确,不符合题意;D.小物块在整个运动过程中,需要克服摩擦力做功,部分机械能会转化为内能,机械能不守恒,故D错误,符合题意。故选D。
10.(25-26九上·江苏宿迁泗阳致远中学·期中)沿水平桌面自由滚落的排球的运动轨迹如图,C、F 两处高度相同,D 为球与水平地面的接触点,忽略空气阻力,关于排球的说法,正确的是( )
A. C点的动能等于F点的动能
B. C点的重力势能等于F点的重力势能
C. E点到 F点的过程中,机械能减小
D. D点到 E点过程中,弹性势能转化为动能
【答案】B
【详解】A.忽略空气阻力,当小球落地时,对地面做功,一部分机械能转化内能,C点的机械能大于F点的机械能,重力势能相同,故C点的动能大于F点的动能,故A错误;B.高度相同,质量相同,C点的重力势能等于F点的重力势能,故B正确;C.E点到 F点的过程中,没有能量损失,机械能不变,故C错误;D.D点到E点过程中,是动能和重力势能的转化(排球离开地面后,动能转化为重力势能),没有弹性势能的参与,只是在地面接触排球恢复原状、在即将离开地面时,弹性势能转化为动能。故D错误。故选B。
考点2 内能 热传递
1.(25-26九上·江苏盐城·期中)“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手
B. 钻木取火
C. 搓手取暖
D. 擦燃火柴
【答案】A
【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;A.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故A符合题意;BCD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故BCD不符合题意。 故选A。
2.(25-26九上·江苏镇江·期中)下列事例中改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 弯折铁丝发烫 B. 压缩空气升温
C. 点火后盒盖飞出 D. 勺子在热汤中升温
【答案】D
【详解】A.弯折铁丝发烫,是对铁丝做功,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能;B.压缩空气升温,是对空气做功,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能;C .点火后盒盖飞出,是燃气的内能转化为机械能,属于做功改变物体的内能;D.勺子在热汤中升温,是热汤的内能转移到勺子上,属于热传递改变物体的内能;综上可知,改变物体内能的方式与其他三个不同的是D项。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
3.(25-26九上·江苏南京·期中)《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜,在此过程中,下列说法错误的是( )
A. 热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
B. 铁水放出热量,内能减小,温度不一定降低
C. 铁水温度降低,内能一定减小
D. 铁水在凝固的过程中,温度不变,内能也不变
【答案】D
【详解】A.根据热传递的方向可知,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故A正确,不符合题意;B.铁是晶体,放出热量,内能一定减小,但温度不一定降低,比如凝固过程中,铁水放出热量,内能减小,温度不变,故B正确,不符合题意;C.物体的内能与质量和温度有关,同一物体质量不变,温度降低,内能一定减小,故C正确,不符合题意;D.铁水在凝固的过程中,放出热量,内能减小,温度不变,故D错误,符合题意。故选D。
4.(25-26九上·江苏南通·期中)《齐民要术》记载了“作大豆千岁苦酒(醋)法”,下列分析正确的是( )
A. 火种引燃木柴——原理类似钻木取火
B. 木柴燃烧过程——化学能转化成内能
C. 蒸煮大豆过程——大豆所含热量增加
D. 木柴燃烧更旺——提高了木柴的热值
【答案】B
【详解】A.钻木取火是通过做功的方式改变物体内能,使温度升高达到木材的着火点从而生火;而火种引燃木柴是通过热传递的方式改变内能,二者原理不同,故A错误;B.木柴燃烧时,发生化学反应,将自身储存的化学能转化为内能,故B正确;C.热量是一个过程量,不能说物体“含有热量”,只能说在热传递过程中“吸收”或“放出”热量。蒸煮大豆时,大豆吸收热量,内能增加,故C错误;D.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况等无关。木柴燃烧更旺,是因为增大了木柴与氧气的接触面积,使木柴燃烧更充分,而非提高了木柴的热值,故D错误。故选B。
5.(25-26九上·江苏淮安·期中)下列关于功、内能和热量的描述中正确的是 ( )
A. 物体的温度不变,内能一定不变
B. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C. 温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
D. 做功和热传递都能改变物体的内能
【答案】D
【详解】A.内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,物体的温度不变,内能不一定不变,故A错误;B.传递的条件是:有温度差;内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故B错误;C.热量是过程量,不能说含有或者具有热量,故C错误;D.改变物体内能的两种方式:做功和热传递,故D正确。故选D。
6.(25-26九上·扬州中学树人教育集团·期中)下列关于热现象的说法,正确的是( )
A. 物体的内能减小,一定是对外做了功
B. 0℃的水变成0℃的冰,温度不变、内能不变
C. 热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体
D. 火箭发动机用液态氢作为燃料,是因为液态氢含有的热量多
【答案】C
【详解】A.因为物体的内能减小,可能是对外做了功,也可能是放出了热量。这两种方式都可以使物体的内能减小,故A错误;B.虽然温度没有变化,但是水在凝固成冰的过程中会放出热量,这部分热量就是水内能的一部分。因此,当水变成冰时,尽管温度不变,但内能实际上是减小的。故B错误;C.热量传递的方向并不是由内能大小决定的,而是由温度差决定的。只要存在温度差,热量就可以从温度高的物体传递到温度低的物体,无论这两个物体的内能大小如何。故C正确;D.液态氢作为燃料,是因为它的热值大,即单位质量的液态氢完全燃烧时放出的热量多。但热量是一个过程量,不能说物体“含有”多少热量,只能说物体“具有”多少内能或能放出多少热量。故D错误。故选C。
7.(25-26九上·江苏连云港·期中)关于温度、内能、热量、比热容,以下说法正确的是( )
A. 物体的温度越低内能越小,所以的冰没有内能
B. 温度越低的物体含有的热量越少,所以的冰没有热量
C. 内能小的物体可能向内能大的物体传递热量
D. 根据,比热容既与物体吸收的热量有关,又与物体的质量和温度的变化有关
【答案】C
【详解】A.内能是物体内所有分子动能和势能的总和,同一物体在相同物态下,温度越低内能越小,0℃的冰分子仍在运动,内能不为零,故A错误;B.热量是过程量,不能描述为含有或具有,故B错误;C.热传递方向由温度差决定,内能小的物体温度可能更高,例如40℃的小杯水可传热给30℃的大盆水,故C正确;D.比热容是物质的特性,只与物质的种类和状态有关,与物体的质量、温度无关,故D错误。故选C。
8.(25-26九上·江苏徐州·期中)夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低,下列说法正确的是( )
A. 饮料将温度传递给冰箱中的空气
B. 饮料放出热量后自身所含热量减少
C. 饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D. 饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
【答案】C
【详解】A.饮料和冰箱冷藏室里的空气温度不同,两者会发生热传递,温度高的饮料会放出热量,将热量传给冰箱中的空气,故A错误;B.饮料放出热量后温度降低,内能减少,热量是过程量,不能用含有、具有来描述,故B错误;C.发生热传递时,饮料放出热量,内 能减少,温度降低,冰箱冷藏室里的气体吸收热量,内能增加,温度升高,所以饮料温度降低的过程伴随着内能的转移,给C正确;D.饮料放热是因为饮料温度比冰箱中空气的温度高,温度高不一定内能多,内能还与物体的质量等因素有关,故D错误。故选C。
9.(25-26九上·苏州·期中)将热茶倒入茶盏,下列说法中正确的是( )
A. 温度从热茶传递给茶盏
B. 热茶温度越高,含有的热量越多
C. 茶盏内能改变的方式与放入冰箱中饮料的相同
D. 随着时间不断推移,最终茶盏的温度将高于热茶
【答案】C
【详解】A.在热传递过程中,两个物体之间传递的是热量,不是温度,温度是状态量,不能传递,故A错误;B.热量是过程量,只有发生在热传递过程中才有意义,只能说“吸收”或“放出”热量,不能说“含有”热量,故B错误;C.将热茶倒入茶盏,两者之间存在温度差,会发生热传递,故茶盏内能改变的方式是通过热传递,放入冰箱中饮料温度降低,内能减少,也是通过热传递的方式改变内能,故C正确;D.热量从高温的热茶传递给低温的茶盏,直到两者的温度相等,达到热平衡,因此随着时间的推移,最终茶和茶盏的温度会相同,故D错误。故选C。
10.(25-26九上·江苏宿迁泗阳致远中学·期中)以下说法正确的是( )
A. 物体内能增加,温度不一定升高
B. 具有机械能的物体不一定具有内能
C. 1kg、0℃的水与1kg、0℃的冰具有的内能一样多
D. 内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体
【答案】A
【详解】A.物体内能增加,温度不一定升高,比如晶体的熔化过程,吸收热量,内能增加,但温度不变,故A正确;B.任何物体都具有内能,具有机械能的物体也具有内能,故B错误;C.物体内能的大小跟物体的质量、温度以及状态有关,1kg的0℃的冰与1kg的0℃的水,内能不相同,故C错误;D.内能小的物体可能温度高,内能大的物体可能温度低,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故D错误。故选A。
考点3 物质的比热容
1.(25-26九上·江苏盐城·期中)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A. 汽车发动机用水作冷却剂
B. 人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C. 海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
【答案】B
【详解】A.汽车发动机用水作冷却剂,是因为水的比热容大,故A不符合题意;B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷,是因为水蒸发吸热,故B符合题意;C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,是因为水的比热容比沙石的大,故C不符合题意;D.物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,是因为水的比热容大,故D不符合题意。故选B。
2.(25-26九上·江苏南京·期中)于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。读下面四幅海陆风示意图,判断近地面大气运动的正确流向是( )
A. ①②
B. ②③
C. ③④
D. ①④
【答案】B
【详解】① ③ 海水的比热容大于陆地的比热容,白天吸收了相同的热量后,陆地上方空气升高的温度比海洋上空空气的温度升高的多,所以陆地上方空气的气压低,海洋上方空气的气压高,风从气压高的海洋流向气压低的陆地,故① 错误,③ 正确;② ④ 夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,海洋上空气温高,气压低,风从陆地吹向海洋,故② 正确,④ 错误。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
3.(25-26九上·江苏徐州·期中)海洋与陆地间的温差也导致了近地面大气密度和气压的差异,进而出现海陆风现象。如果气流会从低温区域向高温区域运动。对于如图所示的海陆风现象,判断及分析正确的是( )
A. 甲图是白天的海风,白天陆地升温快
B. 甲图是夜晚的海风,夜晚陆地降温快
C. 乙图是白天的陆风,白天陆地升温快
D. 乙图是夜晚的陆风,夜晚海洋降温快
【答案】A
【详解】白天气温较高,海洋的海水与陆地上的沙石都会吸收热量,因为沙石的比热容较小,所以沙石升高的温度比较快,故沙石的末温比海水的末温高,则沙石表面的空气的温度较高,密度较小,将会逐渐上升,陆地大气压强变小,海面空气在大气压的作用下向陆地吹来;夜晚没有太阳,海洋的海水与陆地上的沙石都会放出热量,因为海水的比热容较大,所以海水降低的温度比较慢,故海水的末温比沙石的末温高,则海水表面的空气的温度较高,密度较小,将会逐渐上升,海面大气压强变小,陆地空气在大气压的作用下向海洋吹去。综上所述,故A正确,BCD错误。故选A。
4.(25-26九上·江苏淮安·期中)在炎热、晴朗的天气里,沿海地区的“海陆风”对抑制暑热、调节气候有很好的作用。海陆风是具有日周期的地方性风,其成因为昼夜交替过程中海洋-陆地间的气温差,带来了近地面大气的密度和气压差,气压梯度力推动气流区域运动而形成。当出现如图所示风向时( )
A. 发生在白天,且陆地温度较高
B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高
D. 发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】D
【详解】水的比热容比泥土、砂石的比热容大,白天海面温度上升的慢,温度低空气下降,陆地温度升高,温度高空气上升,风从海面吹向陆地,夜晚海面温度降低的慢,温度低空气下降,陆地温度降低的快,温度低空气下降,风从陆地吹向大海,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
5.(25-26九上·江苏无锡·期中)在秋冬季节街头巷尾常能看到大锅翻炒栗子的场景,如图所示。为了让栗子快速、均匀受热,常将沙石与栗子混合在一起翻炒,这主要是利用了沙石( )
A. 密度大
B. 比热容小
C. 热值大
D. 含有的热量多
【答案】B
【详解】由于沙石的比热容较小,在质量和吸收相同热量的情况下,由可知,沙石升高的温度较高,高温可以使栗子快速变热、变熟,所以主要利用了沙石的比热容小,故B正确。故选B。
6.(25-26九上·苏州·期中)下列事例与水的比热容大的特性无关的是( )
A. 水是发动机冷却液的主要成分
B. 在河流上建水电站,用水发电
C. 江苏沿海城市夏季常见海陆风
D. 江苏地区昼夜温差比内陆地区小
【答案】B
【详解】A.发动机工作时产生大量热量,水作为冷却液,能吸收大量热量而自身温度上升不多(因为比热容大);有效带走热量,防止发动机过热,故A不符合题意;B.水电站利用水的重力势能转化为电能,通过水流推动水轮机发电,这个过程与水的机械能有关,而不是其比热容,故B符合题意;C.海陆风形成是因为海水比热容比较大,白天陆地升温快,空气上升,海洋升温慢,冷空气流向陆地,形成海风;夜晚相反,形成陆风,故C不符合题意;D.沿海地区靠近海洋,水多,水比热容大,白天吸热多但升温慢,夜晚放热多但降温慢,所以昼夜温差小,内陆地区多沙石、土壤,比热容小,温差大,故D不符合题意。故选B。
7.(25-26九上·江苏宿迁泗阳致远中学·期中)家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A. 白天、夜晚
B. 夜晚、白天
C. 白天、白天
D. 夜晚、夜晚
【答案】A
【详解】水的比热容大于砂石和泥土的比热容,白天太阳照射时,海洋升温慢,陆地升温快,陆地的热空气就上升,地面附近海洋的空气来补充,气流就从海洋向陆地,即风从海洋吹向陆地;晚上陆地很快就冷却下来,而海洋则很慢,海洋的温度高,而陆地的温度低,地面气体就从陆地流向海洋,即风从陆地吹向海洋。因此白天,风力发电机翼朝向朝向大海,晚上,风力发电机翼朝向陆地。则图乙是白天,图丙是晚上。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
8.(25-26九上·江苏镇江·期中)有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为2kg,乙燃料的质量为1kg,当甲、乙温度都升高1℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙燃料的比热容之比为1∶1
B. 甲、乙热值之比为3∶2
C. 甲、乙温度都降低1℃,甲、乙放热一样多
D. 相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的多
【答案】C
【详解】A.由图a可知,甲、乙两种燃料升高相同的温度时,吸收的热量相等,根据可知,当吸收热量相同,温度变化量相同时,比热容与物体的质量成反比,又甲的质量是2kg,乙的质量是1kg,所以,故A错误;B.由图b可知,2 kg的甲燃料完全燃烧放出的热量,1kg的乙燃料完全燃烧放出的热量 ,根据可得,所以,故B错误;C.由可知,同种物质温度升高和降低相同的温度,吸收的热量与放出的热量相同,因此结合图a,可知,甲、乙温度都降低1℃,甲、乙放热一样多,故C正确;D.由B可知,甲的热值小于乙的热值,根据可知,相同质量的甲乙燃料,乙放出的热量多,故D错误。故选C。
9.(25-26九上·江苏苏州景范中学·期中)某固态物体的质量为m,其成分物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像如图,则下列说法正确的是( )
A. 在0~t2时间段,该物体吸收的热量为
B. 在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C. 在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D. 该物质在t5~t6时间段的比热容小于在0~t1时间段的比热容
【答案】C
【详解】A.由图可知,在0~t1时间段,物体是固态,吸收热量,温度由T1升高至T2,其成分物质的比热容为c,所以物体吸收热量为;在t1~t2时间段,物体处于熔化过程,温度保持在熔点T2不变,但继续吸收热量。因此,0~t2时间段,该物体吸收的总热量大于,故A错误;B.比热容是物质的一种物理属性,主要与物质的种类和状态有关。由图可知,该物体在t2~t4时间段,物质先从t2到t3处于液态吸热升温过程,再从t3到t4处于液态放热降温过程,但物质状态始终处于液态,其比热容是该物质液态时的性质,所以在t2~t4时间段,该物质的比热容不变,故B错误;C.由于实验中用稳定的热源加热,加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相等,所以在t1~t2时间段物体熔化过程吸收的热量Q吸与0~t1时间段加热过程吸收的热量和其加热时间成正比,即但该物质冷却过程中单位时间放出热量不一定等于该物体升温过程中单位时间吸收的热量,由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量,所以在t4~t5时间段,该物体放出的热量等于在t1~t2时间段吸收的热量,所以该物体放出的热量故C正确;D.由图可知,该物质在t5~t6时间段处于固态放热降温,该物质在0~t1时间段处于固态吸热升温,两时间段物质状态同样处于固态,则其比热容是该物质固态时的性质,保持不变,所以该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容,故D错误。故选C。
10.(25-26九上·江苏宿迁·期中)用两个相同的电加热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,不计热量损失,据此判断( )
A. 物质甲的比热容为8.4×103
B. 加热20min时间内,水所吸收的热量是甲的两倍
C. 甲在前10min内吸收的热量是5.04×104J
D. 每个电加热器每秒放出42J的热量
【答案】D
【详解】A.由图象可知,用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,水温度升高60℃需要20min,物质甲温度升高60℃需要10min。所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为由热量计算公式Q=cm△t得又因为c水=4.2×103J/(kg·℃),所以c甲=2.1×103J/(kg·℃)故A错误;B.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,在相同时间内甲和水吸收的热量相同,所以加热20分钟时间,水吸收的热量等于甲吸收的热量,故B错误;C.甲物质10min升高了60℃,吸收的热量故C错误;D.不计热量损失,10min电热器放出的热量每秒放出热量故D正确。故选D。
考点4 机械能与内能的相互转化
1.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于使汽车获得动力的冲程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,气体流出汽缸,属于排气冲程,故A不符合题意;B.图中进气门关闭,排气门关闭,活塞向下运动,火花塞点火,属于做功冲程,该冲程中内能转化成机械能,使汽车获得动力,故B符合题意;C.图中进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,该冲程中机械能转化为内能,故C不符合题意;D.图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,气体流入汽缸,属于吸气冲程,故D不符合题意。故选B。
2.(25-26九上·江苏南京·期中)如图是小明用塑料瓶制作的水火箭。小明先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气;打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中。下列说法正确的是( )
A. 水火箭上升过程中瓶内气体温度升高
B. 瓶内气体是通过热传递改变内能的
C. 水火箭升空时与热机的压缩冲程工作原理相似
D. 水火箭升空时的机械能由高压气体内能转化而来
【答案】D
【详解】AB.水火箭升空时,是里面的气体对外做功,内能减小,温度降低,通过做功的方式改变物体的内能,故AB错误;C.水火箭升空时,是里面的气体对外做功,将内能转化为机械能,相当于内燃机的做功冲程,故C错误;D.水火箭升空过程中高压气体的内能转化为水火箭的机械能,故D正确。故选 D。
3.(25-26九上·江苏南通·期中)小博用打气筒给篮球打气,发现打气筒外壁发热。他猜想发热的主要原因是不断压缩气体做功。支持这一猜想的是( )
A. 筒壁上部明显发热,筒壁下部基本不发热
B. 筒壁上部基本不发热,筒壁下部明显发热
C. 筒壁上下部都明显发热,且温度几乎相同
D. 筒壁上下部都明显发热,上部比下部更热
【答案】B
【详解】用打气筒打气时,压缩筒内空气做功,使筒内下部的空气内能增大、温度升高,由于摩擦以及升温的空气通过热传递会使筒壁温度升高,所以筒壁会发热;因被压缩的气体主要在下部,所以打气筒的下部筒壁比上部热得多,故ACD不符合题意,D符合题意。故选B。
4.(25-26九上·江苏连云港·期中)小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下实践探究实验:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图a);扭转瓶子压缩瓶内的气体(如图b);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图c)。图b和图c所示的过程分别与下列所示的四冲程内燃机示意图中相对应的两个冲程是( )
A. 甲和乙
B. 甲和丙
C. 丁和丙
D. 乙和丙
【答案】D
【详解】图a:瓶中留有少量水,盖上瓶盖,此时瓶内气体处于初始状态。图b:扭转瓶子,压缩瓶内的气体,此时外力对瓶内气体做功,气体的内能增加,温度升高。图c:轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的高压气体冲出,同时瓶内出现白雾。这是由于瓶内气体膨胀对外做功,内能减少,温度降低,水蒸气液化形成白雾。图甲进气门打开,排气门关闭,为吸气冲程,无能量转化。图乙进气门和排气门都关闭,活塞向上运动为压缩冲程,将活塞的机械能转化为气体的内能。图丙进气门和排气门都关闭,活塞向下运动为做功冲程,将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能。图丁进气门关闭,排气门打开,为排气冲程,排出废气,无能量转化。图b扭转瓶子压缩气体,机械能转化为内能,与内燃机的压缩冲程(乙)相似,图c气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程(丙)相似。故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
5.(25-26九上·江苏无锡·期中)父母劳累一天很辛苦,小明想烧壶热水给父母泡脚。如图所示,当水壶里面的水沸腾时,产生的大量水蒸气会将壶盖顶开。他联想到四冲程汽油机在工作中,与此能量转化相同的冲程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】【详解】烧开水时,壶盖被水蒸气顶起,是水蒸气对壶盖做功的结果,该过程中水蒸气的内能转化为壶盖的机械能;热机在做功冲程中高温高压的燃气对活塞做功,将内能转化为机械能,由各选项图知,A图中进气门、排气门都关闭,气缸顶部有火花,活塞向下运动,是做功冲程,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。【点睛】
6.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)小明制作了一种“浆果枪”,它是以一节竹子作为主体,两端竹节去掉,一端用小浆果堵住,另一端用被棉布裹住的筷子迅速往前推,这样前端的小浆果就被发射出去了。下列有关说法正确的是( )
A. 用锯子锯掉竹节时,竹子锯口温度升高,是通过热传递的方式使竹子温度升高的
B. 筷子前推压缩空气,空气内能增大,是通过热传递的方式实现的
C. 浆果被发射瞬间主要是机械能转化为内能
D. 浆果被发射出去时枪口处有白气产生,是因为气体对外做功,气体内能减少温度降低导致
【答案】D
【详解】A.用锯子锯掉竹节时,锯口和竹子摩擦,克服阻力做功,使竹子锯口温度升高,是通过做功的方式使竹子温度升高的,故A错误;B.筷子前推压缩空气,将机械能转化为空气的内能,空气内能增大,是通过做功的方式实现的,故B错误;C. 浆果被发射出去,是空气对浆果做功,将空气的内能转化为机械能,故C错误;D.白气是液态的小水滴,气体对浆果做功,气体内能,温度降低,水蒸气液化形成小水滴,故D正确。故选D。
7.(25-26九上·江苏苏州景范中学·期中)关于下列四幅图的说法中,正确的是( )
A. 甲图中空气压缩引火仪活塞向下运动过程中能量转化和汽油机做功冲程一样
B. 乙图中是白天的陆风,白天陆地升温快
C. 丙图中人提着滑板在水平路面上前行过程中人对滑板做了功
D. 丁图中两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组
【答案】D
【详解】A.甲图中空气压缩引火仪活塞向下运动,是对空气做功,将机械能转化为内能;而汽油机做功冲程是内能转化为机械能,二者能量转化不同,故A错误;B.白天,陆地和海水相比,陆地的比热容小,升温快,空气受热膨胀上升,海面上的冷空气流向陆地,形成海风,不是陆风,故B错误;C.丙图中,人提着滑板在水平路面上前行,人对滑板的力是竖直向上的,滑板在水平方向移动,力的方向与运动方向垂直,根据做功的两个必要因素(力和在力的方向上移动的距离),人对滑板没有做功,故C错误;D.丁图中两根木棍和绳子组成的机械,通过绳子的绕法,起到了滑轮组省力的作用,相当于滑轮组,故D正确。故选D。
8.(25-26九上·江苏淮安·期中)如图是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法正确的是( )
A. 发动机的做功冲程中,机械能转化为内能
B. 阳光炙烤下的麦穗温度升高,所含的热量变多
C. 利用水冷系统给发动机降温,是因为水的比热容较大
D. 收割机尾气中的“燃油味”越浓,说明燃料燃烧得不充分,其热值会减小
【答案】C
【详解】A.发动机的做功冲程中,将内能转化为机械能,故A错误;B.热量是过程量,不能描述为具有或含有,故B错误;C.由于水的比热容大,吸热能力强,相同条件下吸收热量多,因此利用水冷系统给发动机降温,故C正确;D.热值是燃料的属性与燃料是否完全燃烧无关,故D错误。故选C。
9.(25-26九上·苏州·期中)如图是某小组的物理实践作业——走马灯:点燃蜡烛后,空气被加热上升,从纸杯顶部特殊设计的开口流出,使纸杯转动起来。关于走马灯,下面说法正确的是( )
A. 燃烧越充分,蜡的热值越大
B. 蜡烛燃烧时内能转化为化学能
C. 热空气对纸杯做功后内能增加
D. 热空气的内能转化为走马灯的机械能
【答案】D
【详解】A.热值是燃料完全燃烧时放出热量与质量之比,与燃烧充不充分无关,故A错误;B.蜡烛燃烧时将蜡烛中化学能转化为内能和光能,故B错误;CD.热空气对纸杯做功后,内能转化为纸杯的机械能,热空气的内能减少,故C错误,D正确。故选D。
10.(25-26九上·江苏宿迁·期中)小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,以下四个事例中能量转化与之相同的是( )
A. 甲、丙
B. 甲、丁
C. 乙、丙
D. 乙、丁
【答案】A
【详解】反复弯折铁丝,铁丝弯折处温度升高,机械能转化为内能,使铁丝的内能增加.甲图中,用力将活塞压下,活塞对空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,正确;乙图中,按动电火花发生器按钮,盒盖飞出,此过程内能转化为机械能,错误;丙图中,汽油机压缩冲程过程中机械能转化为内能,正确;丁图中,汽油机做功冲程中,高温高压的燃气对外做功,此过程中内能转化为机械能,错误.故选A.
考点5 探究影响物体动能的因素
1.(25-26九上·江苏宿迁·期中)实心球是我县中考体育测试的一个重要项目,小明斜向上与水平成45°角抛出实心球。从球离开手到最后落在地面的过程中,则动能随时间t的变化关系(不计空气阻力),最接近下图中的哪一个?( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】斜向上抛出一个小球,小球上升的过程中,速度越来越小,动能越来越小,到达最高点,速度不为0,在水平方向上有一定的速度,所以动能不为0,下落的过程中,速度越来越大,动能越来越大,所以动能是先减小,后增大,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
2.(25-26九上·江苏盐城·期中)如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上同一木块。
本实验探究的是小车的动能与 的关系,小车的动能是由 能转化而来,实验中是通过观察 来比较动能大小的。
【答案】① 速度 ② 重力势 ③ 木块移动的距离
【讲解】(1) 题详解: [1]使用的是同一小车,从不同高度由静止释放。小车从斜面上滑下时,高度不同,到达水平面时的速度就不同。因此,该实验是在质量一定的情况下,研究动能与速度的关系。[2]小车在斜面上具有一定的高度,因此具有重力势能。当小车从斜面下滑时,高度降低,速度增大,重力势能逐渐转化为动能。[3]实验时,由于动能的大小无法直接测量,从而采用“转换法”,即小车撞击木块后,会推动木块移动一段距离。小车动能越大,对木块做的功越多,木块被推动的距离就越远。因此,通过观察木块被推动的距离来间接比较小车动能的大小。
3.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让钢球分别从斜面由静止开始滚下,撞击木块。
(1)利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体 的关系,得到的结论是: 。
(2)该实验是通过观察 来判断 (选填“钢球”或“木块”)动能的大小。
(3)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是: 。(选填序号)。
①降低第二次钢球的高度;②换质量更大的钢球;③换质量更小的钢球;
(4)实验中,钢球碰撞木块后继续向前运动,若水平面绝对光滑,则本实验将不能达到实验探究目的,其原因是 。
【答案】(1)① 速度 ② 质量一定时,物体的速度越大,动能越大 (2)① 木块移动的距离 ② 钢球 (3)③ (4)水平面绝对光滑时,木块在平面上做匀速直线运动,无法停止,也就不能通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小
【讲解】(1) [1][2]根据图示可知,小球的质量不变,滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以探究的是动能大小与速度的关系;钢球的速度越大,撞击木块移动的距离越大,动能越大,结论为:在质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
(2) [1][2]实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离的大小来间接判断钢球动能的大小,该方法是转换法。
(3) 在探究动能的大小与质量关系时,需要控制速度大小不变,改变质量,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,这说明该球的质量太大了;① 实验中需要控制速度相同,不能降低第二次钢球的高度,故① 不符合题意;② 换质量更大的钢球,则更容易使木块滑出木板,故② 不符合题意;③ 换质量更小的钢球,能减小木块移动的距离,故③ 符合题意;故选③ 。
(4) 水平面绝对光滑时,木块在平面上做匀速直线运动,无法停止,也就不能通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,所以该做法不能达到实验目的。
4.(25-26九上·扬州中学树人教育集团·期中)同学们用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。部分实验数据如下表。
实验次数
铁球质量m/g
铁球下摆高度h/cm
木块滑行距离s/cm
1
20
20
30
2
40
20
58
3
60
20
(1)本实验钢球动能的大小是通过 来反映的;
(2)实验中,让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球到达水平面的 相同,从而探究动能与 的关系;
(3)由表中1、2两次实验数据和现象可初步得出结论: ;
(4)第3次实验中,木块被撞后滑出木板,重做第3次实验,继续研究(2)中的关系。甲同学建议换用同样材料但较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低球下摆的高度。你认为应采用 同学的建议。
【答案】① 木块移动的距离 ② 速度 ③ 质量 ④ 速度一定时,质量越大,动能越大 ⑤ 甲
【详解】
(1)[1]本实验通过让钢球从高处摆下,使钢球重力势能转化为动能,来使钢球获得动能,而钢球对木块做功使木块移动,钢球动能的大小无法用肉眼观察,所以将其转换成木块滑行的距离。
(2)[2]小球到达斜面底端的速度与小球的质量无关,与小球的高度有关,让小球从斜面的同一高度处释放,使小球到达最底端的速度相同。[3]影响小球动能的因素是质量和速度,在速度一定,质量不同时,可以探究动能与质量的关系。
(3)[4]由表中数据可得,在钢球下摆高度即速度一定的情况下,质量越大的钢球使木块滑行的距离越远,故可得结论:当速度一定时,质量越大,动能越大。
(4)[5]上面的三次实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小与小球质量的关系;动能的大小转换成木块克服摩擦力做功,在木块压力一定时,通过移动距离的大小表现出来的。所以应换用同样较长的木板,应采用甲的建议。
5.(25-26九上·江苏镇江·期中)为探究物体动能的大小与哪些因素有关,实验小组利用斜面、质量不同的钢球、木块等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中是通过观察 来判断 (填“木块”或“钢球”)的动能大小;下列实验中也用到此种方法的是 (填序号);
①探究声音的产生——发声的音叉插入水中激起水花;②探究杠杆平衡的条件;
(2)为了研究超速的安全隐患,我们应选择 两图所示实验来进行比较;
(3)小亮又把小车从斜面同一高度由静止释放,让其分别滑到铺有毛巾和玻璃的木板表面直到静止,两次在水平面上克服摩擦力做的功分别记为W毛巾、W玻璃,则W毛巾 W玻璃;(选填“>”、“=”或“<”)
(4)继续用图丁的实验装置来探究“动能与质量的关系”,先后把质量为m1、m2(m1>m2)的两个钢球将弹簧压缩相同的长度,由静止释放分别撞击静止在同一位置一木块(忽略钢球撞击木块前的能量损失且碰撞后钢球的能量全部传递给木块),木块移动的距离为s1和s2,则s1 s2(选填“>”,“<”或“=”);
(5)小亮还利用图戊来研究动能和势能相互转化,图中两个相同的光滑弧形槽,一个为凸形,一个为凹形,两个相同的钢球A、B进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,则A球和B球通过弧形槽的时间为t1和t2,则t1 t2(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)① 木块被推动距离的远近 ② 钢球 ③ ① (2)甲、乙 (3)= (4)= (5)>
【讲解】(1) [1][2][3]物体动能的大小无法直接测量,所以通过钢球对木块做功的多少来反映钢球动能的大小,即通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小,所用方法为转换法;①探究正在发声的音叉插入水中激起水花,探究声音的产生,将音叉的振动转换为溅起的水花,运用了转换法;②探究杠杆平衡的条件多次实验寻找普遍规律,没有采用转换法。故选① 。
(2) 超速是指汽车的质量一定,速度越大,动能越大,所以应选择质量相等、速度不同的小球进行实验,据此可知应选择甲、乙两图进行比较。
(3) 把小车从斜面同一高度由静止释放,让其分别滑到铺有毛巾和玻璃的木板表面直到静止,两种情况下小车在水平面的初始速度相同,则初始动能相同,最终均速度变为零,即动能为零,动能变化量相同,动能用作克服摩擦力做功,则两次在水平面上克服摩擦力做功相同,即。
(4) 若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,弹性势能相同,则转化的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,即。
(5) 在凸形滑道运动的物体,在运动到最高点的过程中,要将动能转化为重力势能,这个过程的平均速度小于初速度;在下落过程中不计滑道的摩擦,机械能守恒,重力势能再全部转化为动能,最后的速度等于初速度,则这个过程的平均速度小于初速度;在凹形滑道运动的物体,在运动到最低点的过程中,要将重力势能转化为动能,这个过程的平均速度大于初速度,运动在下落过程中不计滑道的摩擦,机械能守恒,动能再全部转化为重力势能,最后的速度等于初速度,则这个过程的平均速度大于初速度;因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的平均速度,两物体运动的路程相同,由可知,凸形滑道运动物体的时间较长,即。
6.(25-26九上·江苏南京·期中)如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中,。
(1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断 (选填“钢球”或“木块”)动能的大小,本实验装置的水平面如果绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)由甲、乙两图可知,使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与 的关系;比较甲、丙两图,可初步得出结论: 。
(3)甲、乙两次实验过程中木块克服摩擦力做功分别为和,则 (选填“>”“=”或“<”)。
(4)实验后,同学们联想到在交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大,于是利用实验器材进行了测定,得到数据如表:分析表中数据可知, (选填“速度”或“质量”)对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
实验序号
钢球的质量m/g
钢球到水平面的速度v/(cm/s)
木块被撞后运动的距离s/cm
1
30
2
4
2
30
4
16
3
60
2
8
【答案】(1)① 钢球 ② 不能 (2)① 速度 ② 当速度相同时,物体的质量越大,动能越大 (3) (4)速度
【讲解】(1) [1]实验通过木块被钢球推动的距离,来反映钢球的动能大小,木块被推动的距离越远,说明钢球的动能越大。[2]若水平面绝对光滑,木块不受摩擦力,会保持匀速直线运动,无法通过移动距离判断钢球动能。
(2) [1]甲、乙中钢球质量相同,下落高度不同,到达水平面的速度不同,控制质量探究动能与速度的关系。[2]甲、丙中钢球下落高度相同,到达水平面时速度相同,丙图中钢球的质量更大,木块移动距离更远,结论:当速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
(3) 甲、乙两次实验,木块对水平面的压力相同,接触面粗糙程度相同,木块受的摩擦力f相同,木块移动的距离,根据,木块克服摩擦力做功
(4) 实验 1、2:质量不变,速度加倍,木块移动距离变为原来的4倍(动能与速度平方成正比);实验 1、3:速度不变,质量加倍,木块移动距离变为原来的2倍(动能与质量成正比);因此速度对动能的影响更大。
7.(25-26九上·江苏连云港·期中)小明想研究汽车发生撞击时的动能大小对事故结果的影响,于是做了如图所示的实验。实验中通过 来反映球的动能大小;如果水平面光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验;用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
【答案】① 木块被撞击后滑动的距离 ② 不能 ③ 超载
【详解】[1]在探究动能大小的实验中,通常通过木块移动的距离来反映球的动能大小。球的动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离就越远。[2]如果水平面光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动,无法通过木块移动的距离来比较球的动能大小,所以不能完成本实验。[3]甲、乙两图中,球的高度相同,到达水平面时的速度相同,而球的质量不同,质量大的球撞击木块移动的距离远,说明在速度相同时,质量越大,动能越大。汽车超载时,质量增大,动能增大,发生事故时危险性增大,所以可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
8.(25-26九上·江苏徐州·期中)如图所示,物理实验小组“探究影响动能大小的因素”,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
(1)实验所探究的是 (选填“木块”或“钢球”)的动能,通过观察木块移动的距离比较其动能的大小;
(2)不用木块,在桌面上铺一条毛巾, (选填“可以”或“不可以”)用钢球在毛巾表面滚动的距离来比较木块的动能大小;
(3)比较甲、乙两图探究的是动能与 的关系;
(4)若小球在下图的光滑轨道由A点静止开始滑下,沿轨道到达B点后离开,不计空气阻力,离开B点后最符合题意的运动轨迹是 (a/b/c/d)。
【答案】(1)钢球 (2)不可以 (3)速度 (4)c
【讲解】(1) 实验中通过观察木块被撞击后滑动的距离来比较钢球动能的大小,木块滑动得越远,说明钢球的动能越大,因此实验所探究的是钢球的动能。
(2) 当使用质量不同的钢球实验时,钢球的重力不同,对毛巾的压力不同,钢球受到的滑动摩擦力大小不同,所以不可以用钢球在毛巾表面滚动的距离来比较木块的动能大小。
(3) 比较甲、乙两图中,钢球的质量相同,钢球下滑的高度不同,运动到水平面的速度不同,所以探究的是动能与速度的关系。
(4) 光滑轨道没有摩擦力,不计空气阻力,小球从A点由静止滑下,则小球的机械能等于A点时的重力势能,整个过程中,机械能守恒;a虚线的最高点超过了A点的高度,这是不可能的;b虚线的最高点与A点的高度相同,而在b虚线的最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能,也是不可能的;c虚线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,符合实际;d虚线中小球离开轨道时,由于惯性,应具有沿轨道方向向上运动的速度,则d虚线不可能,所以符合实际的是c。
9.(25-26九上·江苏苏州景范中学·期中)如图为“探究动能大小与哪些因素有关”的实验情景,其中h1<h2,m1<m2,s1<s2<s3。
(1)实验中,探究的动能是指( )
A. 小球在斜面上的动能 B. 小球即将撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击后的动能
(2)实验中,通过观察木块移动的距离长短,来得到结论的研究方法是 ;若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)为探究动能大小与质量的关系,应选择 两图;
(4)比较甲、乙两次实验可以得出的初步结论是 ;
(5)如图丁所示,小球从A点沿轨道AOB运动,图中虚线为其离开B点后的部分运动轨迹,则小球下滑时应满足的条件是 。
(6)A同学另外设计了如图戊所示装置:用小球将同一弹簧压缩后释放,将木块撞出一段距离,比较小球动能的大小,该装置不能用于探究动能大小与物体的 (选填“质量”或者“速度”)的关系。
【答案】(1)B (2)① 转换法 ② 不能 (3)甲、丙 (4)质量相同时,速度越大,动能越大 (5)小球从A点滑下时具有一定的初速度 (6)质量
【讲解】(1) 实验目的是探究小球从斜面滚下到达水平面时的动能大小。动能是由小球的质量和速度决定的,而这两个量是在刚接触木块前体现出来的。我们通过观察木块被推动的距离来判断小球的动能大小,这个距离反映的是小球撞击木块前的动能,故ACD不符合题意,B符合题意故选B。
(2) [1]由于动能本身无法直接测量,我们通过木块被推动的距离来间接反映动能大小,这是转换法。[2]若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力,一旦被撞后将做匀速直线运动,不会停止,也就无法通过“移动距离”比较动能大小,所以实验无法完成。
(3) 探究动能与质量的关系,需控制速度相同(即从同一高度滑下),改变质量,由图可知,甲与丙实验是从同一高度释放,小球质量,符合要求。
(4) 由图可知,甲与乙实验使用同一个小球,即质量相同,乙释放高度更大,到达水平面时的速度更大,木块被撞后滑行的距离也更远,因此可得出结论:质量相同时,速度越大,动能越大 。
(5) 由图丁可知,小球在A点与C点的高度相同,为了使小球能够达到该位置并且能沿虚线运动,小球从A点滑下时具有一定的初速度,使小球到达B点时具有足够的速度,能脱离轨道飞出。
(6) 使用同一弹簧压缩不同长度,释放后弹出小球,弹簧弹性势能转化为小球动能,压缩程度不同,弹性势能不同,小球获得的动能不同,速度不同,但小球质量不变,所以只能改变速度,因此,该装置可以用来探究动能与速度的关系(通过改变压缩量);但如果想探究动能与质量的关系,需要改变小球质量,但保持速度相同,但此装置中,改变质量后,速度也会变,无法控制速度相同,所以,该装置不能用于探究动能与质量的关系
10.(25-26九上·江苏淮安·期中)小宇为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图所示的实验:
(1)要探究动能与物体运动速度的关系应选用 图;(选填“甲”或“乙”或“丙”)
(2)乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 ;
(3)本实验中是根据 来比较物体所具有动能的大小;
(4)同组的小华认为本实验不需要木块,直接根据小球滚过的距离长短来判断小球的动能大小,你的看法是 (“可行”或“不可行”),理由是 ;
(5)小红还想通过上述甲乙实验过程探究物体重力势能与高度的关系,小红的设想 (选填“可行”或“不可行”);
(6)若用A、B两个质量不同的小球,先后从相同高度由静止滚下,钻入并推动有底的纸盒移动相同距离,如图丙,由此能不能得出质量越大动能越大的结论? (选填“能”或“不能”),理由是 。
【答案】(1)甲 (2)使不同质量的小球到达斜面底端时速度相同 (3)木块移动的距离 (4)① 不可行 ② 因为小球在水平面上滚动时,受到摩擦力的作用,摩擦力会使小球的速度逐渐减小,最终停下来,小球滚过的距离长短不仅与小球的动能大小有关,还与小球受到的摩擦力大小有关,所以不能直接根据小球滚过的距离长短来判断小球的动能大小。 (5)可行 (6)① 能 ② 从相同高度由静止滚下的两个小球,纸盒通过的距离相同,但是两小球质量不同,丙实验中质量大的小球的盒子对水平面的压力大,摩擦阻力大,克服摩擦力做功多,所以质量大的小球具有的动能大。
【讲解】(1) 探究动能与物体运动速度的关系时,应控制物体的质量不变,改变物体的运动速度。 在甲图中,同一小球从不同高度滚下,到达水平面时的速度不同,质量相同,所以要探究动能与物体运动速度的关系应选用甲图。
(2) 乙图是探究动能与物体质量的关系,需要控制小球到达水平面时的速度相同,让不同质量的两个小球从同一高度滚下,目的是使小球到达水平面时的速度相同。
(3) 本实验中采用转换法,通过观察木块被推动的距离来比较物体所具有动能的大小,木块被推动的距离越远,说明小球的动能越大。
(4) [1][2]略。
(5) 可行。在甲乙实验中,小球从不同高度滚下,高度不同,小球的重力势能不同,到达水平面时的动能不同,推动木块移动的距离也不同,通过观察木块被推动的距离可以反映小球重力势能的大小,所以可以通过上述甲乙实验过程探究物体重力势能与高度的关系。
(6) [1][2]从相同高度由静止滚下的两个小球,纸盒通过的距离相同,但是两小球质量不同,丙实验中质量大的小球的盒子对水平面的压力大,摩擦阻力大,克服摩擦力做功多,所以质量大的小球具有的动能大,故可以得出在初速度相同时,质量越大动能越大的结论。
考点6 探究影响物体势能的因素
1.(25-26九上·江苏南通·期中)秦岭是我国南北的分界线。如图所示是秦岭某处的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)。下列说法正确的是( )
A. 山间的溪水由A点流到B点时重力势能转化为动能
B. 位于C、D点的两块巨石,D点的巨石重力势能更大
C. 某人从C点匀速走到D点,其动能转化为重力势能
D. 在A、C间建盘山公路既可以省力又可以省距离
【答案】A
【详解】A.由图可知,A点比B点高,溪水从A点流到B点,在向下流动的过程中,质量不变,高度降低,速度变大,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故A正确;B.由图可知,D点比C点高,位于C、D点的两块巨石,由于质量大小未知,D点的巨石重力势能不一定更大,故B错误;C.D点比C点高,某人从C点匀速走到D点,质量不变,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能增大,不是其动能转化为重力势能,故C错误;D.任何机械都不能省功,盘山公路相当于斜面,能省力,但要费距离,故D错误。故选A。
2.(25-26九上·江苏南通·期中)如图,某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口,然后套上橡皮筋,做成会跳的卡片。
(1)把卡片放在桌面上,A面朝 (选“上”或“下”)压平,使橡皮筋伸长, (选“迅速”或“缓慢”)松开手,观察卡片跳起。
(2)这个现象说明:橡皮筋对卡片做功,具有 能。
(3)为了增加卡片跳起的高度,可以 (选“增大”或“减小”)卡片的豁口深度。
【答案】(1)① 下 ② 迅速 (2)弹性势 (3)减小
【讲解】(1) [1]把卡片放在桌面上,要使橡皮筋伸长,应将卡片向下压平,这样才能让橡皮筋具有弹性势能,故应将A面朝下。[2]由于橡皮筋恢复原状的力是瞬间作用的,所以迅速松开手时,卡片会立刻被弹起。
(2) 当橡皮筋被拉伸后松手,卡片跳起的现象表明发生弹性形变的橡皮筋释放了弹性势能并转化为动能,因此橡皮筋具有弹性势能。
(3) 想让卡片跳得更高,就要使橡皮筋有更大的弹性势能,橡皮筋的弹性势能的大小与橡皮筋的被拉伸的长度有关,被拉伸的越长,弹性势能越大,故应减小AB两个豁口的深度。
3.(25-26九上·江苏南京·期中)如图所示,将弹簧、小车置于水平木板面上,被压缩后的弹簧将小车弹出,这一过程中,弹簧的弹性势能转化为小车的 能。实验表明,弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越 。小车在水平木板上运动时,所受重力对小车 (选填“做功”或“不做功”)。
【答案】① 动 ② 大 ③ 不做功
【详解】[1]压缩弹簧松手后,被压缩后的弹簧将小车弹出,弹簧的弹性势能减少,小车的机械能增大,所以将弹簧的弹性势能转化为小车的动能。[2]弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越大。[3]小车在水平木板上运动,小车受到的重力向下,小车没有在重力的方向上移动距离,故重力没有对小车做功。
4.(25-26九上·江苏苏州景范中学·期中)“探究影响重力势能大小的因素”实验中,金属小球落下后原来平整的沙盘经过打击后如图所示。可知A、B、C三个金属小球中 球释放前重力势能最大;如果A球和B球质量相等,则刚开始落下时 球的高度要低些;小球在下落过程中,重力对小球做功大小与时间关系图应是 (选填“A”、“B”或“C”)。
A. B. C.
【答案】① A ② B ③ C
【详解】[1] 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,图中小球A陷入沙中的深度最大,说明小球A的重力势能最大。[2] 重力势能与质量和所处高度有关,小球A的重力势能大,如果小球A和B质量相等,则小球A的高度要高些,因此刚开始落下时B球的高度要低些。[3] 小球下落过程中速度逐渐增大,小球在单位时间内下落的高度越来越大,根据W=Gh可知,单位时间内重力对该球做功也越来越多,故选C。
考点7 比较不同物质吸热的情况
1.(25-26九上·江苏南京·期中)如图是探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验装置,该实验运用了控制变量法,下列对各个步骤中的控制变量要求不正确的是( )
A. 酒精灯火焰大小必须相同
B. 水和煤油的初温必须相同
C. 水和煤油质量必须相同
D. 盛放水和煤油的容器必须相同
【答案】B
【详解】A.实验中相同的热源,酒精燃烧在相同的时间内放出热量相同,酒精灯火焰大小必须相同,故A正确,不符合题意;B.实验中加热相同的时间,比较升高的温度比较液体的吸热能力,水和煤油的初温不一定必须相同,故B错误,符合题意;C.实验采用的是控制变量法,实验中必须要控制水和煤油的质量相同,故C正确,不符合题意;D.实验中应该采用相同的容器,这样容器的吸热情况相同,故D正确,不符合题意;故选 B。
2.(25-26九上·江苏宿迁·期中)甲、乙、丙三个装置完全相同,燃料的质量、烧杯内液体初温和质量也相同,不考虑热量损失且液体均未沸腾,下列选项正确的是( )
A. 对比甲、乙两图:如果燃料2的热值较高,最终乙图中a液体内能较大
B. 对比乙、丙两图:根据液体a、b最终升温,可以比较两种液体的比热容
C. 对比乙、丙两图:若液体b最终升温较高,则燃料1的热值较大
D. 对比甲、丙两图:若液体b的比热容比a大,则升高相同的温度,液体a加热时间长
【答案】A
【详解】A.甲、乙两图液体的初温与质量相同,且燃料的质量相同,若燃料2的热值较高,最终燃料2放出的热量多,则乙图液体吸收的热量更多,液体的末温更高,所以内能更大,故A正确;B.通过液体最终升温来比较比热容的大小要控制吸收的热量相等,乙、丙两图中燃料种类不同(热值不同),最终放出的热量不相等,液体吸收的热量不相等,不能比较比热容大小,故B错误;C.对比乙、丙两图,液体a、b的比热容大小关系未知,如果液体b最终升温较高,液体b吸收的热量不一定多,说明燃料1放出的热量不一定多,故不能说明燃料1的热值较大,故C错误;D.甲丙燃料相同,相同时间内放出的热量相同;由Q吸=cmΔt可知,若液体b比热容比液体a大,那么要升高相同温度,液体b需要吸收的热量多,加热时间长,故D错误。故选A。
3.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A. A、B两液体在0-8min内吸收的热量之比为2∶1
B. A、B两液体的比热容之比为2∶1
C. B液体的吸热能力比A液体的强
D. B液体比A液体更适合作发动机的冷却液
【答案】B
【详解】A.用完全相同的加热装置对A、B加热,加热相同时间,A、B吸收热量相同,故A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为1∶1,故A错误;B.由图得,A、B加热8min吸收相同的热量,A温度上升B温度上升A、B的质量分别为100g、400g,由得,A、B两液体的比热容之比为故B正确;C.A的比热容大于B的比热容,因此A液体的吸热能力比B液体的强,故C错误;D.A的比热容较大,相同质量的A、B升高相同温度,A吸收的热量较多,则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液,故D错误。故选B。
4.(25-26九上·江苏镇江·期中)如图所示是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像,其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是( )
A. t1~t2时间内物质a的温度不变,内能一定不变
B. 如果a、b是同种物质,b的质量小于a的质量
C. 温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b少
D. b的比热容大于c的比热容
【答案】C
【详解】A.在t1~t2时间内,物质a的温度不变,但由于持续用加热装置加热,a仍在吸收热量。内能与热量、温度有关,吸热会使内能增加,因此a的内能变大,故A错误;B.若a、b是同种物质,则比热容c相同。由图像可知:升高相同温度(至T2)时,a的加热时间t1比b的加热时间t2短。根据“相同加热装置,加热时间与吸收热量成正比”,可知a吸收的热量Qa小于b吸收的热量Qb。由吸热公式Q=cmΔt(Δt相同、c相同),可得。因为Qa<Qb,所以ma<mb(b的质量大于a的质量),故B错误;C.温度从T1升高到T2时,a的加热时间比b短。由于相同加热装置下,加热时间与吸收热量成正比,因此a吸收的热量比b少,故C正确;D.比较比热容需用公式,但题目中仅说明“a、c质量相同”,未明确b与c的质量关系。从图像看,升高相同温度时,b的加热时间比c短(b吸热少),但因b、c+的质量关系未知,无法通过比较二者的比热容大小,故D错误。故选C。
5.(25-26九上·江苏宿迁泗阳致远中学·期中)如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的两组实验装置。下列说法正确的是( )
A. 如图1,沙子吸热升温快,说明沙子吸热能力强
B. 如图2,必须控制酒精和碎纸片燃烧相同时间
C. 每组实验中,被加热的物质质量均应相等
D. 每组实验中,都根据温度计的变化来比较杯中物质吸热的多少
【答案】C
【详解】A.如图1,沙子吸热升温快,根据Q=cmΔt可知,吸收相同的热量,升温快的比热容较小,因此说明沙子吸热能力弱,故A错误;B.如图2,比较不同燃料燃烧时放出的热量,根据控制变量法,相同质量的燃料加热相同质量的水,通过水升高的温度比较吸收的热量,即放出热量的多少,从而判断热值,因此应必须控制酒精和碎纸片燃烧完全燃烧,故B错误;C.根据控制变量法,无论探究不同物质吸热能力,还是比较不同燃料燃烧时放出的热量,每组实验中,都应控制被加热的物质质量均应相等,通过水升高的温度比较吸收的热量,从而作出判断,故C正确;D.探究不同物质吸热升温的现象也可以通过升高相同的温度比较加热时间的长短来比较杯中物质吸热的多少,故D错误。故选C。
6.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,将质量和初温相同的 a、b 两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,如甲、乙两图所示。每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示 。
(1)两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;不计热量损失,加热相同时间后,液体a增加的内能 液体b增加的内能;
(2)由 a、b 两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像可知:若升高相同的温度(均未达到沸腾),液体 吸收的热量更多。若自制一个暖手袋,若只能从液体 a或b中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,应选择液体 ;
(3)小明认为利用此装置还可以比较相等质量不同燃料燃烧时放出的热量关系,于是增加了装置丁,向容器内倒入的液体 a 与甲、乙装置中的液体质量 (选填“相等” 或“不相等”),燃烧相同质量的碎纸片后应与图 所示的实验相比较;
(4)除了图中已经呈现的器材,还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是 。
【答案】① 加热时间 ② 等于 ③ b ④ b ⑤ 相等 ⑥ 甲 ⑦ 天平
【详解】
(1)[1][2]相同热源相同时间内放出的热量相等,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较,采用了转换法。不计热量损失,加热相同时间后,液体吸收的热量相同,液体a增加的内能等于液体b增加的内能。
(2)[3][4]分析图像可知,沸腾前,若使两者升高相同的温度,则b加热时间长,说明b吸收的热量较多,b的比热容较大,应选择液体b装入暖手袋中作为供热物质。
(3)[5][6]利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。根据控制变量法可知,应用质量相同的不同燃料加热质量相等的同种液体,待燃料耗尽时,通过液体升高温度的多少来比较燃料放出热量的多少。所以,向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量相等,燃烧相同质量的燃料后应与图甲所示的实验相比较。
(4)[7]探究不同物质吸热升温现象的实验中,还需要用到秒表和天平;比较不同燃料燃烧时放出的热量关系的实验中,还需要用到天平;所以,两个实验都还要用到的其它测量工具是天平。
7.(25-26九上·江苏徐州·期中)如图所示,某实验小组“探究不同物质的吸热升温的现象”,用红外灯加热 相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过 来反映;若升高相同的温度, 需要的加热时间长。
【答案】① 质量 ② 加热时间 ③ 水
【详解】[1][2]根据控制变量法,应在两个相同的杯子中分别装有质量相等的水和沙子,用红外灯加热,根据转换法,在加热相同时间内水和沙子吸收的热量相同,因此水和沙子吸收热量的多少通过加热时间来反映。[3]由于水的比热容较大,因此使质量相同的水和沙子升高相同的温度,水需要吸收的热量较多,所以水需要的加热时间长。
8.(25-26九上·扬州中学树人教育集团·期中)“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较等质量的不同燃料燃烧放出的热量”两组实验装置如下图所示:
(1)“探究不同物质吸热升温的现象”应选用 组器材(选填“甲”或“乙”);
(2)两个实验都要用到的测量仪器是 和 ;
(3)关于两组实验,下列说法正确的是_________;
A. 都必须控制被加热物体的质量相等
B. 都必须控制燃料燃烧时间相等
C. 都必须控制燃料质量相等
(4)乙组是通过 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来反映燃料放出热量的多少。正确实验后,记录的数据所绘图像如图丙所示。不计热损失的前提下:根据图丙可得燃料1和燃料2的热值之比为 。
【答案】(1)甲 (2)① 托盘天平 ② 温度计 (3)A (4)① 升高的温度 ② 3:1
【讲解】(1) “探究不同物质吸热升温的现象”,应用相同的加热装置加热不同的液体,所以应选用甲组器材。
(2) [1][2]两个实验都需要测量质量(用托盘天平)和温度(用温度计),因此测量仪器是托盘天平、温度计。
(3) A.“探究不同物质吸热” 需控制被加热物体质量相等;“比较燃料放热” 需控制被加热液体质量相等,因此都必须控制被加热物体的质量相等,故A正确;B.“探究不同物质吸热” 控制加热时间相等;“比较燃料放热” 不需要控制燃料燃烧时间,故B错误;C.“探究不同物质吸热” 不需要控制燃料质量;“比较燃料放热” 需控制燃料质量相等,故C错误。故选A。
(4) [1]乙组实验中,燃料放出的热量越多,液体升高的温度越高,因此通过升高的温度反映燃料放热多少。[2]不计热损失时,燃料放热由图丙,燃料1使液体升温由于燃料1燃烧5min就把水加热到沸腾,燃烧10min燃烧完,则燃料1放出的热量是水吸收热量的2倍。燃料2使液体升温燃料质量相等,则热值之比
9.(25-26九上·江苏镇江·期中)小亮利用如图装置,可完成以下两个探究实验:“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。
(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中,甲、乙虚线中应选择的器材组合分别是 和 (选填“A”、“B”、“C”、“D”),物质吸收热量的多少通过 (选填“加热时间”或“温度计升高的示数”)来反映。某次实验后,他又绘制了如图E所示的图像,请根据所给信息判断 (选填“A”或“B”)表示的是水的温度变化图像,A物质的比热容是 J/(kg·℃);[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)在“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”实验中,实验前,应控制烧杯中被加热物质 (选填“质量”或“体积”)相同,实验中是通过 (选填“加热时间”或“温度计升高的示数”)来表示酒精和碎纸片放出热量的多少。所以,实验中两杯水的初温可以不同。若实验过程中燃料还未燃尽时,某一烧杯内水就沸腾了,此时立即在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。这样操作 (选填“是”或“不是”)可行的;
(3)这两个实验都需要控制相同的有 。
A. 液体种类
B. 燃料种类
C. 液体质量
D. 燃料质量
【答案】(1)① B ② C ③ 加热时间 ④ B ⑤ (2)① 质量 ② 温度计升高的示数 ③ 不是 (3)C
【讲解】(1) [1][2]为了比较不同物质的吸热本领的大小,需要燃烧相同的燃料,加热相同的时间,比较质量和初温相同的不同液体升高的温度,应选择B、C两套装置。[3]在实验中,使用相同的加热器,加热时间越长,物质吸收的热量就越多,所以物质吸收热量的多少通过加热时间来反映。[4]据图E可知给AB两种物质加热相同的时间,即吸收的热量,B物质升高的温度小于A物质升高的温度,说明B物质的吸热能力强,因此B物质是水。[5]图中AB两物质均加热5min,A物质升高的温度为40℃,B物质升高的温度为20℃,两种物质吸收的热量相同,即解得
(2) [1][2]探究不同燃料放热能力的实验中需要控制被加热物质的质量和初温相同,通过比较被加热物质升高的温度,即温度计升高的示数来得到燃料的放热能力,被加热物质升高的温度越高,说明燃料燃烧放出的热量越多。[3]因为添加水后,水的质量改变了,而实验需要控制水的质量相同,这样会导致实验变量不唯一,无法准确比较燃料放出热量的多少,所以不可行。
(3) 实验一“探究不同物质吸热升温的现象”需要控制液体质量相同;实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”也需要控制液体质量相同。所以这两个实验都需要控制相同的是液体质量,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
10.(25-26九上·江苏南京·期中)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时点燃燃料加热液体,在 (选填“相同时间后”或“燃料完全燃烧后”)来测量液体温度的;
(2)比较不同物质吸热升温的特点,应选择 两图进行实验,液体吸收热量的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;
(3)使用第(2)题选择的两图装置进行实验,液体温度与时间的关系如图所示,若已知a、b两种常见液体中有一种是水,则另一种液体比热容为 。【水的比热容为】
(4)在图甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,先测出水的质量和酒精燃尽时水升高的温度,再结合酒精的质量(不考虑酒精的蒸发)这一数据,计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)① 甲、乙 ② 燃料完全燃烧后 (2)① 甲、丙 ② 加热时间 (3) (4)偏小
【讲解】(1) [1]比较不同燃料的热值,根据控制变量法可知,应该给相同质量的同种液体加热,且选用质量相同、种类不同的燃料,故选择甲、乙两图进行实验。[2]要让燃料完全燃烧,才能比较其放出热量的多少,所以是在燃料都烧完后,通过比较液体升高的温度来判断燃料放出热量的多少,液体升高的温度越高,根据可知,在液体质量和比热容相同的情况下,越大,说明燃料放出的热量越多,其热值越大。
(2) [1]比较不同物质吸热升温的特点,应该使燃料相同,被加热的液体种类不同,故选择甲、丙两图进行实验。[2]实验中加热装置完全相同,相同时间内放出的热量相同,故实验中通过加热时间来反映液体吸收热量的多少。
(3) 由图可知,在相同的加热时间内(即吸收相同的热量),a液体升高的温度比b液体升高的温度大。根据可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量时,比热容越大,升高的温度越小。因为水的比热容较大,所以b液体是水,a液体是另一种液体。由图可知,加热相同时间,即两种液体升高的温度,吸收热量相等所以
(4) 在实验过程中,酒精燃烧放出的热量并没有全部被水吸收,有一部分热量散失到空气中,还有一部分被烧杯等容器吸收。根据计算出的水吸收的热量小于酒精完全燃烧放出的实际热量,再根据计算出的酒精热值会比实际值偏小。
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专题02 机械能和内能
7大高频考点
1. 机械能
2. 内能 热传递
3. 物质的比热容
4. 机械能与内能的相互转化
5. 探究影响物体动能的因素
6. 探究影响物体势能的因素
7. 比较不同物质吸热的情况
考点1 机械能
1.(25-26九上·江苏盐城·期中)掷实心球是我市中考体测项目之一。不计空气阻力,投掷后的实心球在上升过程中( )
A. 动能变大,重力势能变大
B. 动能变小,重力势能变小
C. 动能变小,重力势能变大
D. 动能变大,重力势能变小
2.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。下列说法正确的是( )
A. 运载火箭采用液态氢作为燃料,是氢的比热容大
B. 运载火箭采用液态氢作为燃料,是氢的热值大
C. 神舟二十号飞船加速升空的过程中,动能减小,重力势能增加,机械能不变
D. 神舟二十号飞船加速升空的过程中,动能不变,重力势能增加,机械能增加
3.(25-26九上·江苏南京·期中)如图甲所示,是学校安装的乒乓球发球机。如图乙所示,乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,三个球到达乒乓球台的速度( )
A. va最大
B. vb最大
C. vc最大
D. 一样大
4.(25-26九上·江苏南通·期中)2025年我国福建舰成功实现五代战机弹射起飞。这是为了增大战机起飞时的( )
A. 动能
B. 重力势能
C. 弹性势能
D. 内能
5.(25-26九上·江苏镇江·期中)荡秋千是人们喜爱的一项运动,如图所示的是小明荡秋千时的情景。秋千在摆荡的过程中,为最低点,为摆荡到右边时的最高点。下列说法正确的是( )
A. 在点时小明的重力势能为零
B. 在点时小明受到平衡力作用
C. 从点到点的过程中,小明的重力势能转化为动能
D. 从点到点的过程中,小明的动能逐渐增大
6.(25-26九上·江苏南京·期中)成都平原地处青藏高原与龙泉山之间,形态呈不规则的长条状,自西南至东北绵延伸展。地势上,呈现出从西北至东南的倾斜趋势,平均海拔在600米左右。如图甲所示是成都某地的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)。如图乙所示,研究人员正操作一架无人机对此地展开勘察,下列说法正确的是( )
A. 山间的溪水由B点流到A点时,重力势能转化为动能
B. 无人机保持同一高度匀速盘旋过程中,不需要动力
C. 无人机从A点向上飞到B点的过程中,重力势能不变
D. 无人机从C点匀速爬升到D点的过程中,机械能不变
7.(25-26九上·江苏连云港·期中)如图,在蹦床比赛中,运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上,直至最低点的过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员上升到最高点时,动能和重力势能最大
B. 运动员下落到最低点时,速度为零,动能和蹦床的弹性势能都为零
C. 运动员在空中下落过程中(接触蹦床前),重力势能转化为动能
D. 运动员在空中下落过程中(接触蹦床后),运动员动能转化为重力势能和蹦床的弹性势能
8.(25-26九上·江苏徐州·期中)2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上,某新型隐身巡航导弹首次公开亮相。该导弹突防能力强,难以拦截。图示为其飞行路线图,发射升空段,发动机点火,导弹以极大速度穿出大气层;俯冲加速段,发动机关闭,导弹向下俯冲被加速至超高速;巡航阶段,主发动机推力与阻力平衡,弹翼升力与重力平衡,实现远距离巡航飞行,最终精确命中目标。下列关于该巡航导弹飞行过程的说法正确的是( )
A. 发射升空阶段,动能增大,重力势能增大
B. G点到H点的过程中,重力势能转化为动能,机械能增大
C. 巡航阶段,发动机推力对导弹不做功
D. 整个飞行过程中,导弹的机械能总量保持不变
9.(25-26九上·江苏无锡·期中)如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从斜面的c点由静止自由滑下,与弹簧碰撞后又返回到斜面上,最高到达d点。下列说法错误的是( )
A. 小物块从c向a运动的过程中,重力势能减小
B. 弹簧被压缩到最短时,弹性势能最大
C. 小物块从b向a运动的过程中,动能减小
D. 小物块在整个运动过程中,机械能守恒
10.(25-26九上·江苏宿迁泗阳致远中学·期中)沿水平桌面自由滚落的排球的运动轨迹如图,C、F 两处高度相同,D 为球与水平地面的接触点,忽略空气阻力,关于排球的说法,正确的是( )
A. C点的动能等于F点的动能
B. C点的重力势能等于F点的重力势能
C. E点到 F点的过程中,机械能减小
D. D点到 E点过程中,弹性势能转化为动能
考点2 内能 热传递
1.(25-26九上·江苏盐城·期中)“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手
B. 钻木取火
C. 搓手取暖
D. 擦燃火柴
2.(25-26九上·江苏镇江·期中)下列事例中改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 弯折铁丝发烫 B. 压缩空气升温
C. 点火后盒盖飞出 D. 勺子在热汤中升温
3.(25-26九上·江苏南京·期中)《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜,在此过程中,下列说法错误的是( )
A. 热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
B. 铁水放出热量,内能减小,温度不一定降低
C. 铁水温度降低,内能一定减小
D. 铁水在凝固的过程中,温度不变,内能也不变
4.(25-26九上·江苏南通·期中)《齐民要术》记载了“作大豆千岁苦酒(醋)法”,下列分析正确的是( )
A. 火种引燃木柴——原理类似钻木取火
B. 木柴燃烧过程——化学能转化成内能
C. 蒸煮大豆过程——大豆所含热量增加
D. 木柴燃烧更旺——提高了木柴的热值
5.(25-26九上·江苏淮安·期中)下列关于功、内能和热量的描述中正确的是 ( )
A. 物体的温度不变,内能一定不变
B. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C. 温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
D. 做功和热传递都能改变物体的内能
6.(25-26九上·扬州中学树人教育集团·期中)下列关于热现象的说法,正确的是( )
A. 物体的内能减小,一定是对外做了功
B. 0℃的水变成0℃的冰,温度不变、内能不变
C. 热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体
D. 火箭发动机用液态氢作为燃料,是因为液态氢含有的热量多
7.(25-26九上·江苏连云港·期中)关于温度、内能、热量、比热容,以下说法正确的是( )
A. 物体的温度越低内能越小,所以的冰没有内能
B. 温度越低的物体含有的热量越少,所以的冰没有热量
C. 内能小的物体可能向内能大的物体传递热量
D. 根据,比热容既与物体吸收的热量有关,又与物体的质量和温度的变化有关
8.(25-26九上·江苏徐州·期中)夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低,下列说法正确的是( )
A. 饮料将温度传递给冰箱中的空气
B. 饮料放出热量后自身所含热量减少
C. 饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D. 饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
9.(25-26九上·苏州·期中)将热茶倒入茶盏,下列说法中正确的是( )
A. 温度从热茶传递给茶盏
B. 热茶温度越高,含有的热量越多
C. 茶盏内能改变的方式与放入冰箱中饮料的相同
D. 随着时间不断推移,最终茶盏的温度将高于热茶
10.(25-26九上·江苏宿迁泗阳致远中学·期中)以下说法正确的是( )
A. 物体内能增加,温度不一定升高
B. 具有机械能的物体不一定具有内能
C. 1kg、0℃的水与1kg、0℃的冰具有的内能一样多
D. 内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体
考点3 物质的比热容
1.(25-26九上·江苏盐城·期中)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A. 汽车发动机用水作冷却剂
B. 人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C. 海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D. 生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
2.(25-26九上·江苏南京·期中)于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。读下面四幅海陆风示意图,判断近地面大气运动的正确流向是( )
A. ①②
B. ②③
C. ③④
D. ①④
3.(25-26九上·江苏徐州·期中)海洋与陆地间的温差也导致了近地面大气密度和气压的差异,进而出现海陆风现象。如果气流会从低温区域向高温区域运动。对于如图所示的海陆风现象,判断及分析正确的是( )
A. 甲图是白天的海风,白天陆地升温快
B. 甲图是夜晚的海风,夜晚陆地降温快
C. 乙图是白天的陆风,白天陆地升温快
D. 乙图是夜晚的陆风,夜晚海洋降温快
4.(25-26九上·江苏淮安·期中)在炎热、晴朗的天气里,沿海地区的“海陆风”对抑制暑热、调节气候有很好的作用。海陆风是具有日周期的地方性风,其成因为昼夜交替过程中海洋-陆地间的气温差,带来了近地面大气的密度和气压差,气压梯度力推动气流区域运动而形成。当出现如图所示风向时( )
A. 发生在白天,且陆地温度较高
B. 发生在白天,且海水温度较高
C. 发生在夜晚,且陆地温度较高
D. 发生在夜晚,且海水温度较高
5.(25-26九上·江苏无锡·期中)在秋冬季节街头巷尾常能看到大锅翻炒栗子的场景,如图所示。为了让栗子快速、均匀受热,常将沙石与栗子混合在一起翻炒,这主要是利用了沙石( )
A. 密度大
B. 比热容小
C. 热值大
D. 含有的热量多
6.(25-26九上·苏州·期中)下列事例与水的比热容大的特性无关的是( )
A. 水是发动机冷却液的主要成分
B. 在河流上建水电站,用水发电
C. 江苏沿海城市夏季常见海陆风
D. 江苏地区昼夜温差比内陆地区小
7.(25-26九上·江苏宿迁泗阳致远中学·期中)家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A. 白天、夜晚
B. 夜晚、白天
C. 白天、白天
D. 夜晚、夜晚
8.(25-26九上·江苏镇江·期中)有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为2kg,乙燃料的质量为1kg,当甲、乙温度都升高1℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙燃料的比热容之比为1∶1
B. 甲、乙热值之比为3∶2
C. 甲、乙温度都降低1℃,甲、乙放热一样多
D. 相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的多
9.(25-26九上·江苏苏州景范中学·期中)某固态物体的质量为m,其成分物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像如图,则下列说法正确的是( )
A. 在0~t2时间段,该物体吸收的热量为
B. 在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C. 在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D. 该物质在t5~t6时间段的比热容小于在0~t1时间段的比热容
10.(25-26九上·江苏宿迁·期中)用两个相同的电加热器给质量均为0.2kg的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,不计热量损失,据此判断( )
A. 物质甲的比热容为8.4×103
B. 加热20min时间内,水所吸收的热量是甲的两倍
C. 甲在前10min内吸收的热量是5.04×104J
D. 每个电加热器每秒放出42J的热量
考点4 机械能与内能的相互转化
1.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于使汽车获得动力的冲程是( )
A. B. C. D.
2.(25-26九上·江苏南京·期中)如图是小明用塑料瓶制作的水火箭。小明先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气;打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中。下列说法正确的是( )
A. 水火箭上升过程中瓶内气体温度升高
B. 瓶内气体是通过热传递改变内能的
C. 水火箭升空时与热机的压缩冲程工作原理相似
D. 水火箭升空时的机械能由高压气体内能转化而来
3.(25-26九上·江苏南通·期中)小博用打气筒给篮球打气,发现打气筒外壁发热。他猜想发热的主要原因是不断压缩气体做功。支持这一猜想的是( )
A. 筒壁上部明显发热,筒壁下部基本不发热
B. 筒壁上部基本不发热,筒壁下部明显发热
C. 筒壁上下部都明显发热,且温度几乎相同
D. 筒壁上下部都明显发热,上部比下部更热
4.(25-26九上·江苏连云港·期中)小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下实践探究实验:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图a);扭转瓶子压缩瓶内的气体(如图b);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图c)。图b和图c所示的过程分别与下列所示的四冲程内燃机示意图中相对应的两个冲程是( )
A. 甲和乙
B. 甲和丙
C. 丁和丙
D. 乙和丙
5.(25-26九上·江苏无锡·期中)父母劳累一天很辛苦,小明想烧壶热水给父母泡脚。如图所示,当水壶里面的水沸腾时,产生的大量水蒸气会将壶盖顶开。他联想到四冲程汽油机在工作中,与此能量转化相同的冲程是( )
A. B. C. D.
6.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)小明制作了一种“浆果枪”,它是以一节竹子作为主体,两端竹节去掉,一端用小浆果堵住,另一端用被棉布裹住的筷子迅速往前推,这样前端的小浆果就被发射出去了。下列有关说法正确的是( )
A. 用锯子锯掉竹节时,竹子锯口温度升高,是通过热传递的方式使竹子温度升高的
B. 筷子前推压缩空气,空气内能增大,是通过热传递的方式实现的
C. 浆果被发射瞬间主要是机械能转化为内能
D. 浆果被发射出去时枪口处有白气产生,是因为气体对外做功,气体内能减少温度降低导致
7.(25-26九上·江苏苏州景范中学·期中)关于下列四幅图的说法中,正确的是( )
A. 甲图中空气压缩引火仪活塞向下运动过程中能量转化和汽油机做功冲程一样
B. 乙图中是白天的陆风,白天陆地升温快
C. 丙图中人提着滑板在水平路面上前行过程中人对滑板做了功
D. 丁图中两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组
8.(25-26九上·江苏淮安·期中)如图是烈日下联合收割机收麦的场景。下列说法正确的是( )
A. 发动机的做功冲程中,机械能转化为内能
B. 阳光炙烤下的麦穗温度升高,所含的热量变多
C. 利用水冷系统给发动机降温,是因为水的比热容较大
D. 收割机尾气中的“燃油味”越浓,说明燃料燃烧得不充分,其热值会减小
9.(25-26九上·苏州·期中)如图是某小组的物理实践作业——走马灯:点燃蜡烛后,空气被加热上升,从纸杯顶部特殊设计的开口流出,使纸杯转动起来。关于走马灯,下面说法正确的是( )
A. 燃烧越充分,蜡的热值越大
B. 蜡烛燃烧时内能转化为化学能
C. 热空气对纸杯做功后内能增加
D. 热空气的内能转化为走马灯的机械能
10.(25-26九上·江苏宿迁·期中)小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,以下四个事例中能量转化与之相同的是( )
A. 甲、丙
B. 甲、丁
C. 乙、丙
D. 乙、丁
考点5 探究影响物体动能的因素
1.(25-26九上·江苏宿迁·期中)实心球是我县中考体育测试的一个重要项目,小明斜向上与水平成45°角抛出实心球。从球离开手到最后落在地面的过程中,则动能随时间t的变化关系(不计空气阻力),最接近下图中的哪一个?( )
A. B. C. D.
2.(25-26九上·江苏盐城·期中)如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上同一木块。
本实验探究的是小车的动能与 的关系,小车的动能是由 能转化而来,实验中是通过观察 来比较动能大小的。
3.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让钢球分别从斜面由静止开始滚下,撞击木块。
(1)利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体 的关系,得到的结论是: 。
(2)该实验是通过观察 来判断 (选填“钢球”或“木块”)动能的大小。
(3)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是: 。(选填序号)。
①降低第二次钢球的高度;②换质量更大的钢球;③换质量更小的钢球;
(4)实验中,钢球碰撞木块后继续向前运动,若水平面绝对光滑,则本实验将不能达到实验探究目的,其原因是 。
4.(25-26九上·扬州中学树人教育集团·期中)同学们用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。部分实验数据如下表。
实验次数
铁球质量m/g
铁球下摆高度h/cm
木块滑行距离s/cm
1
20
20
30
2
40
20
58
3
60
20
(1)本实验钢球动能的大小是通过 来反映的;
(2)实验中,让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球到达水平面的 相同,从而探究动能与 的关系;
(3)由表中1、2两次实验数据和现象可初步得出结论: ;
(4)第3次实验中,木块被撞后滑出木板,重做第3次实验,继续研究(2)中的关系。甲同学建议换用同样材料但较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低球下摆的高度。你认为应采用 同学的建议。
5.(25-26九上·江苏镇江·期中)为探究物体动能的大小与哪些因素有关,实验小组利用斜面、质量不同的钢球、木块等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中是通过观察 来判断 (填“木块”或“钢球”)的动能大小;下列实验中也用到此种方法的是 (填序号);
①探究声音的产生——发声的音叉插入水中激起水花;②探究杠杆平衡的条件;
(2)为了研究超速的安全隐患,我们应选择 两图所示实验来进行比较;
(3)小亮又把小车从斜面同一高度由静止释放,让其分别滑到铺有毛巾和玻璃的木板表面直到静止,两次在水平面上克服摩擦力做的功分别记为W毛巾、W玻璃,则W毛巾 W玻璃;(选填“>”、“=”或“<”)
(4)继续用图丁的实验装置来探究“动能与质量的关系”,先后把质量为m1、m2(m1>m2)的两个钢球将弹簧压缩相同的长度,由静止释放分别撞击静止在同一位置一木块(忽略钢球撞击木块前的能量损失且碰撞后钢球的能量全部传递给木块),木块移动的距离为s1和s2,则s1 s2(选填“>”,“<”或“=”);
(5)小亮还利用图戊来研究动能和势能相互转化,图中两个相同的光滑弧形槽,一个为凸形,一个为凹形,两个相同的钢球A、B进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,则A球和B球通过弧形槽的时间为t1和t2,则t1 t2(选填“>”、“=”或“<”)。
6.(25-26九上·江苏南京·期中)如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中,。
(1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断 (选填“钢球”或“木块”)动能的大小,本实验装置的水平面如果绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)由甲、乙两图可知,使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与 的关系;比较甲、丙两图,可初步得出结论: 。
(3)甲、乙两次实验过程中木块克服摩擦力做功分别为和,则 (选填“>”“=”或“<”)。
(4)实验后,同学们联想到在交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大,于是利用实验器材进行了测定,得到数据如表:分析表中数据可知, (选填“速度”或“质量”)对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
实验序号
钢球的质量m/g
钢球到水平面的速度v/(cm/s)
木块被撞后运动的距离s/cm
1
30
2
4
2
30
4
16
3
60
2
8
7.(25-26九上·江苏连云港·期中)小明想研究汽车发生撞击时的动能大小对事故结果的影响,于是做了如图所示的实验。实验中通过 来反映球的动能大小;如果水平面光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验;用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
8.(25-26九上·江苏徐州·期中)如图所示,物理实验小组“探究影响动能大小的因素”,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
(1)实验所探究的是 (选填“木块”或“钢球”)的动能,通过观察木块移动的距离比较其动能的大小;
(2)不用木块,在桌面上铺一条毛巾, (选填“可以”或“不可以”)用钢球在毛巾表面滚动的距离来比较木块的动能大小;
(3)比较甲、乙两图探究的是动能与 的关系;
(4)若小球在下图的光滑轨道由A点静止开始滑下,沿轨道到达B点后离开,不计空气阻力,离开B点后最符合题意的运动轨迹是 (a/b/c/d)。
9.(25-26九上·江苏苏州景范中学·期中)如图为“探究动能大小与哪些因素有关”的实验情景,其中h1<h2,m1<m2,s1<s2<s3。
(1)实验中,探究的动能是指( )
A. 小球在斜面上的动能 B. 小球即将撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击后的动能
(2)实验中,通过观察木块移动的距离长短,来得到结论的研究方法是 ;若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)为探究动能大小与质量的关系,应选择 两图;
(4)比较甲、乙两次实验可以得出的初步结论是 ;
(5)如图丁所示,小球从A点沿轨道AOB运动,图中虚线为其离开B点后的部分运动轨迹,则小球下滑时应满足的条件是 。
(6)A同学另外设计了如图戊所示装置:用小球将同一弹簧压缩后释放,将木块撞出一段距离,比较小球动能的大小,该装置不能用于探究动能大小与物体的 (选填“质量”或者“速度”)的关系。
10.(25-26九上·江苏淮安·期中)小宇为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图所示的实验:
(1)要探究动能与物体运动速度的关系应选用 图;(选填“甲”或“乙”或“丙”)
(2)乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 ;
(3)本实验中是根据 来比较物体所具有动能的大小;
(4)同组的小华认为本实验不需要木块,直接根据小球滚过的距离长短来判断小球的动能大小,你的看法是 (“可行”或“不可行”),理由是 ;
(5)小红还想通过上述甲乙实验过程探究物体重力势能与高度的关系,小红的设想 (选填“可行”或“不可行”);
(6)若用A、B两个质量不同的小球,先后从相同高度由静止滚下,钻入并推动有底的纸盒移动相同距离,如图丙,由此能不能得出质量越大动能越大的结论? (选填“能”或“不能”),理由是 。
考点6 探究影响物体势能的因素
1.(25-26九上·江苏南通·期中)秦岭是我国南北的分界线。如图所示是秦岭某处的地形及其等高线图(闭合曲线由海拔高度相等的点连成,数字表示该处的海拔高度)。下列说法正确的是( )
A. 山间的溪水由A点流到B点时重力势能转化为动能
B. 位于C、D点的两块巨石,D点的巨石重力势能更大
C. 某人从C点匀速走到D点,其动能转化为重力势能
D. 在A、C间建盘山公路既可以省力又可以省距离
2.(25-26九上·江苏南通·期中)如图,某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口,然后套上橡皮筋,做成会跳的卡片。
(1)把卡片放在桌面上,A面朝 (选“上”或“下”)压平,使橡皮筋伸长, (选“迅速”或“缓慢”)松开手,观察卡片跳起。
(2)这个现象说明:橡皮筋对卡片做功,具有 能。
(3)为了增加卡片跳起的高度,可以 (选“增大”或“减小”)卡片的豁口深度。
3.(25-26九上·江苏南京·期中)如图所示,将弹簧、小车置于水平木板面上,被压缩后的弹簧将小车弹出,这一过程中,弹簧的弹性势能转化为小车的 能。实验表明,弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越 。小车在水平木板上运动时,所受重力对小车 (选填“做功”或“不做功”)。
4.(25-26九上·江苏苏州景范中学·期中)“探究影响重力势能大小的因素”实验中,金属小球落下后原来平整的沙盘经过打击后如图所示。可知A、B、C三个金属小球中 球释放前重力势能最大;如果A球和B球质量相等,则刚开始落下时 球的高度要低些;小球在下落过程中,重力对小球做功大小与时间关系图应是 (选填“A”、“B”或“C”)。
A.B.C.
考点7 比较不同物质吸热的情况
1.(25-26九上·江苏南京·期中)如图是探究“比较水和煤油吸收热量时温度升高快慢”的实验装置,该实验运用了控制变量法,下列对各个步骤中的控制变量要求不正确的是( )
A. 酒精灯火焰大小必须相同
B. 水和煤油的初温必须相同
C. 水和煤油质量必须相同
D. 盛放水和煤油的容器必须相同
2.(25-26九上·江苏宿迁·期中)甲、乙、丙三个装置完全相同,燃料的质量、烧杯内液体初温和质量也相同,不考虑热量损失且液体均未沸腾,下列选项正确的是( )
A. 对比甲、乙两图:如果燃料2的热值较高,最终乙图中a液体内能较大
B. 对比乙、丙两图:根据液体a、b最终升温,可以比较两种液体的比热容
C. 对比乙、丙两图:若液体b最终升温较高,则燃料1的热值较大
D. 对比甲、丙两图:若液体b的比热容比a大,则升高相同的温度,液体a加热时间长
3.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A. A、B两液体在0-8min内吸收的热量之比为2∶1
B. A、B两液体的比热容之比为2∶1
C. B液体的吸热能力比A液体的强
D. B液体比A液体更适合作发动机的冷却液
4.(25-26九上·江苏镇江·期中)如图所示是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像,其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是( )
A. t1~t2时间内物质a的温度不变,内能一定不变
B. 如果a、b是同种物质,b的质量小于a的质量
C. 温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b少
D. b的比热容大于c的比热容
5.(25-26九上·江苏宿迁泗阳致远中学·期中)如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的两组实验装置。下列说法正确的是( )
A. 如图1,沙子吸热升温快,说明沙子吸热能力强
B. 如图2,必须控制酒精和碎纸片燃烧相同时间
C. 每组实验中,被加热的物质质量均应相等
D. 每组实验中,都根据温度计的变化来比较杯中物质吸热的多少
6.(25-26九上·常州第二十四中学·期中)在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,将质量和初温相同的 a、b 两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,如甲、乙两图所示。每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示 。
(1)两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;不计热量损失,加热相同时间后,液体a增加的内能 液体b增加的内能;
(2)由 a、b 两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像可知:若升高相同的温度(均未达到沸腾),液体 吸收的热量更多。若自制一个暖手袋,若只能从液体 a或b中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,应选择液体 ;
(3)小明认为利用此装置还可以比较相等质量不同燃料燃烧时放出的热量关系,于是增加了装置丁,向容器内倒入的液体 a 与甲、乙装置中的液体质量 (选填“相等” 或“不相等”),燃烧相同质量的碎纸片后应与图 所示的实验相比较;
(4)除了图中已经呈现的器材,还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是 。
7.(25-26九上·江苏徐州·期中)如图所示,某实验小组“探究不同物质的吸热升温的现象”,用红外灯加热 相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过 来反映;若升高相同的温度, 需要的加热时间长。
8.(25-26九上·扬州中学树人教育集团·期中)“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较等质量的不同燃料燃烧放出的热量”两组实验装置如下图所示:
(1)“探究不同物质吸热升温的现象”应选用 组器材(选填“甲”或“乙”);
(2)两个实验都要用到的测量仪器是 和 ;
(3)关于两组实验,下列说法正确的是_________;
A. 都必须控制被加热物体的质量相等
B. 都必须控制燃料燃烧时间相等
C. 都必须控制燃料质量相等
(4)乙组是通过 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来反映燃料放出热量的多少。正确实验后,记录的数据所绘图像如图丙所示。不计热损失的前提下:根据图丙可得燃料1和燃料2的热值之比为 。
9.(25-26九上·江苏镇江·期中)小亮利用如图装置,可完成以下两个探究实验:“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”。
(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中,甲、乙虚线中应选择的器材组合分别是 和 (选填“A”、“B”、“C”、“D”),物质吸收热量的多少通过 (选填“加热时间”或“温度计升高的示数”)来反映。某次实验后,他又绘制了如图E所示的图像,请根据所给信息判断 (选填“A”或“B”)表示的是水的温度变化图像,A物质的比热容是 J/(kg·℃);[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)在“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”实验中,实验前,应控制烧杯中被加热物质 (选填“质量”或“体积”)相同,实验中是通过 (选填“加热时间”或“温度计升高的示数”)来表示酒精和碎纸片放出热量的多少。所以,实验中两杯水的初温可以不同。若实验过程中燃料还未燃尽时,某一烧杯内水就沸腾了,此时立即在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。这样操作 (选填“是”或“不是”)可行的;
(3)这两个实验都需要控制相同的有 。
A. 液体种类
B. 燃料种类
C. 液体质量
D. 燃料质量
10.(25-26九上·江苏南京·期中)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时点燃燃料加热液体,在 (选填“相同时间后”或“燃料完全燃烧后”)来测量液体温度的;
(2)比较不同物质吸热升温的特点,应选择 两图进行实验,液体吸收热量的多少是通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;
(3)使用第(2)题选择的两图装置进行实验,液体温度与时间的关系如图所示,若已知a、b两种常见液体中有一种是水,则另一种液体比热容为 。【水的比热容为】
(4)在图甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,先测出水的质量和酒精燃尽时水升高的温度,再结合酒精的质量(不考虑酒精的蒸发)这一数据,计算出酒精的热值。通过实验算出的热值与实际相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
试卷第1页,共3页
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考点1机械能
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】B
》
考点2内能热传递
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】B
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专题02机械能和内能
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5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】A
》
考点3物质的比热容
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】D
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考点4机械能与内能的相互转化
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】c
9.【答案】D
10.【答案】A
》
考点5探究影响物体动能的因素
1.【答案】D
2.【答案】①速度
②重力势
③木块移动的距离
3.【答案】(1)①速度
②质量一定时,物体的速度越大,动能越大
(2)①木块
移动的距离
②钢球
(3)③
(4)水平面绝对光滑时,木块在平面上做匀
速直线运动,无法停止,也就不能通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小
4.【答案】①木块移动的距离
②速度
③质量
④速度一定时,质量越大,动
能越大
⑤甲
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5.【答案】(1)①木块被推动距离的远近
②钢球
③①
(2)甲、
乙
(3)=
(4)=
(5)>
6.【答案】(1)①钢球
②不能
(2)①速度
②当速度相同时,物体的质
量越大,动能越大
(3)>
(4)速度
7.【答案】①木块被撞击后滑动的距离
②不能
③超载
8.【答案】(1)钢球
(2)不可以
(3)速度
(4)c
9.【答案】(1)B
(2)①转换法
②不能
(3)甲、丙
(4)
质量相同时,速度越大,动能越大
(5)小球从A点滑下时具有一定的初速度
(6)
质量
10.【答案】(1)甲
(2)使不同质量的小球到达斜面底端时速度相同
(3)木块移
动的距离
(4)①不可行
②因为小球在水平面上滚动时,受到摩擦力的作用,摩擦
力会使小球的速度逐渐减小,最终停下来,小球滚过的距离长短不仅与小球的动能大小有关,还与小球受
到的摩擦力大小有关,所以不能直接根据小球滚过的距离长短来判断小球的动能大小。
(5)
可行
(6)①能
②从相同高度由静止滚下的两个小球,纸盒通过的距离相同,但是
两小球质量不同,丙实验中质量大的小球的盒子对水平面的压力大,摩擦阻力大,克服摩擦力做功多,所
以质量大的小球具有的动能大。
》
考点6探究影响物体势能的因素
1.【答案】A
2.【答案】(1)①下
②迅速
(2)弹性势
(3)减小
3.【答案】①动
②大
③不做功
4.【答案】①A
②B
③c
考点7比较不同物质吸热的情况
1.【答案】B
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2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】Cc
5.【答案】c
6.【答案】①加热时间
②等于
③b
④b
⑤相等
⑥
甲
⑦天平
7.【答案】①质量
②加热时间
③水
8.【答案】(1)甲
(2)①托盘天平
②温度计
(3)A
(4)
①升高的温度
②3:1
9.【答案】(1)①B
②C
③加热时间
④B
⑤2.1×103
(2)①质量
②温度计升高的示数
③不是
(3)C
10.【答案】(1)①甲、乙
,②燃料完全燃烧后
(2)①甲、丙
②加热时
间
(3)2.1×103
(4)偏小
5/5
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