1、 中考物理 专题十 机械能和内能 考点一 机械能 A组 2020年全国中考题组 1.(2020新疆,7,2分)羽毛球比赛中,空中飞行的羽毛球先后经过A、B两点时的动能相等,相比A点,羽毛球 在B点时( ) A.机械能较小,重力势能较大 B.机械能较大,重力势能较大 C.机械能较小,重力势能较小 D.机械能较大,重力势能较小 答案答案 C 空中飞行的羽毛球需要克服空气阻力做功,会有一部分机械能转化为内能,所以羽毛球在B点 的机械能小于在A点的机械能;动能、重力势能和弹性势能统称为机械能,羽毛球经过A、B两点时的动 能相等,故相比A点,羽毛球在B点时的重力势能较小。故A、B、D错误,C正确。 2.
2、(2020北京,17,2分)(多选)如图所示为游乐园的过山车运行的情境,下列说法正确的是( ) A.过山车从高处加速滑下的过程中,动能增加 B.过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用 C.过山车从低处上升的过程中,重力势能增加 D.过山车从低处上升的过程中,重力势能转化为动能 答案答案 AC 同一物体质量不变,速度越大动能越大,A正确;过山车加速滑下是由于重力作用,惯性不是 力,不能说“受到惯性的作用”,B错误;过山车从低处上升,高度增加,重力势能增大,动能转化为重力势 能,D错误,C正确。故选A、C。 3.(2020天津,3,3分)2020年6月23日,我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗
3、组网卫星发射成功。若某 卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了,由此可知其动能( ) A.减小 B.增大 C.不变 D.消失 答案答案 B 动能的大小与物体的速度和质量有关,卫星从远地点向近地点运动时,质量不变,速度增大,因 此动能增大,故A、C、D选项错误,B选项正确。 4.(2020福建,27,4分)用钢球、木块和带有斜槽的长木板,探究物体的动能跟哪些因素有关。 甲 乙 (1)如图甲,让钢球从斜槽上的某一高度由 开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具 有的动能大小可通过木块移动的距离来反映。 (2)如图乙,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球质量一定时,从
4、斜槽越高的位置 开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能越 。 (3)探究动能跟质量的关系时,应选择让质量 的钢球从斜槽高度 的位置开始运动。(选 填“相同”或“不同”) 答案答案 (1)静止 (2)大 (3)不同 相同 解析解析 (1)让钢球从同一高度由静止开始运动,是为了使钢球撞击木块时具有相同的速度。(2)物体的动 能和质量、速度有关。钢球的质量一定时,速度越大,动能越大。(3)利用控制变量法探究物体动能和质 量的关系时,应将质量不同的钢球从同一高度由静止开始运动。 1.(2020陕西,6,2分)下列说法正确的是( ) A.同一物体温度越高,内部分子运动越剧烈 B.烧开水是通过做功改变了
5、水的内能 C.原子核由质子和电子组成 D.跳水运动员在空中下落时动能转化为重力势能 考点二 内能及其应用 答案答案 A 温度是决定分子热运动剧烈程度的因素,A项正确。烧开水的过程是水从热源吸收热量的过 程,这个过程中改变内能的途径是热传递,而不是做功,B项错误。原子核由质子和中子组成,电子在原子 核外部,C项错误。跳水运动员在空中下落时是重力势能转化为动能, D项错误。 2.(2020海南,10,3分)如图所示,用酒精灯加热试管里的水,产生的水蒸气将试管塞冲向空中。在这个过程 中,能量转化的顺序为( ) A.内能机械能化学能 B.化学能内能机械能 C.机械能内能化学能 D.内能化学能机械能 答
6、案答案 B 酒精燃烧产生的内能是由化学能转化而来;水蒸气膨胀做功把内能转化为机械能,故选B。 3.(2020江苏连云港,5,2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( ) A.0 的冰块内能为0 B.汽油机做功冲程汽缸内燃气的内能增加 C.存在温度差的两个物体相接触会发生热传递 D.出笼的馒头变凉的过程中所含的热量在减少 答案答案 C 一切物体在任何情况下均有内能,A错误。汽油机做功冲程是燃气对外做功冲程,内能减小, 内能转化为机械能,B错误。热传递的条件是存在温度差,存在温度差的两物体相接触时会发生热传递, C正确。出笼的馒头变凉,内能减少,不能说所含的热量减少,热量是过程量,“含有热量
7、”这种说法是错 误的。 4.(2020黑龙江齐齐哈尔,6,2分)汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代汽车多数采用四缸汽 油发动机,每个汽缸都进行四冲程循环。如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图,其中表示做功冲程 的是( ) 答案答案 C A图中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程;B图中,进气门和排气门均闭合,活 塞向上运动,为压缩冲程;C图中,火花塞产生电火花,燃气推动活塞向下运动,为做功冲程;D图中,进气门 关闭,排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程。 5.(2020浙江杭州,25,4分)如图一只瓶子,内装一些铁屑。我们既可以通过振荡,也可以通过加热,使铁屑 的温度升
8、高,内能增大。从改变物体内能的方法来看,前者是通过 方法,后者是通过 方 法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程,仅凭铁屑温度的改变,能否确定采用了什么方 法改变了铁屑的内能? (选填“能”或“不能”),这是因为 。 答案答案 做功 热传递 不能 做功与热传递两种方法对改变物体内能是等效的 解析解析 使铁屑内能增加的方法:用力晃动瓶子,对瓶中铁屑做功,使机械能转化为内能,铁屑的内能增 加,温度升高;对铁屑加热,铁屑的温度升高,这是通过热传递的方式改变铁屑的内能。如果没有看到 内能改变的过程,仅凭铁屑温度的改变,不能判断出具体改变铁屑内能的方法,这是因为做功与热传递两 种方法对改变物体
9、的内能是等效的。 6.(2020辽宁营口,17,3分)如图所示,小刚从滑梯下滑的过程中,他的重力势能 (选填“增大”、 “不变”或“减小”),在此过程中,小刚感觉到臀部发热,这说明通过 的方式可以改变物体的 内能,这个过程发生的能量转化类似于四冲程汽油机的 冲程。 答案答案 减小 做功 压缩 解析解析 小刚从滑梯下滑过程中,质量不变,高度减小,其重力势能减小;这个过程中,臀部与滑梯间摩擦,部 分机械能转化为内能,即通过做功改变物体的内能,与四冲程汽油机的压缩冲程能量转化相同。 1.(2020北京,13,2分)依据表格中的数据,下列说法正确的是( ) 物质 比热容c/J (kg )-1 水 4.
10、2103 煤油 2.1103 砂石 约0.92103 A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小 B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多 C.水的比热容表示水的温度升高1 吸收的热量是4.2103 J D.质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多 考点三 物质的比热容及热量的计算 答案答案 D 物质的比热容与质量无关,A错误;由Q放=cmt可知,水和砂石的质量关系不确定,温度降低的 多少就无法确定,B错误;水的比热容表示质量为1千克的水温度升高1 吸收的热量为4.2103 J,C错误; 由Q吸=cmt可知,水和煤油质量相等时,吸收相等热量,煤油的比热容较小,温度升高较多,D正
11、确。 2.(2020江苏连云港,11,2分)沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水的 。质量 为10 kg的水温度升高20 所吸收热量为 Jc水=4.2103 J/(kg )。 答案答案 比热容大 8.4105 解析解析 水的比热容大,根据t=可知,在吸收热量、质量相同的情况下,水的温度改变量小。水吸收 的热量Q吸= c水mt =4.2103 J/(kg )10 kg20 = 8.4105 J。 Q c m 吸 水 3.(2020安徽,9,2分)某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100 kg的水从18 加热到58 。若天然气 完全燃烧放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气
12、 m3c水=4.2103 J/(kg ), q天然气=4.0107 J/m3。 答案答案 0.6 解析解析 水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103 J/(kg )100 kg(58 -18 )=1.68107 J,需要天然气完全 燃烧放出的热量Q放=2.4107 J,消耗天然气的体积V=0.6 m3。 Q 吸 7 1.68 10 J 70% Q q 放 天然气 7 73 2.4 10 J 4 10 J / m 4.(2020内蒙古呼和浩特,15,4分)“宇”牌太阳能热水器,水箱内有200 kg的水。水的比热容为4.2103 J/ (kg ),求: (1)在阳光照射下,水的温度升高了
13、10 ,水吸收的热量; (2)天气原因,水箱内200 kg的水,温度从90 降低到50 ,和温度从30 升高到80 ,放出的热量与吸收 的热量之比。 答案答案 (1)8.4106 J (2)45 解析解析 (1)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103 J/(kg )200 kg10 =8.4106 J; (2)因为Q放=c水m水(t0-t) Q吸=c水m水(t-t0) c水与m水相同 Q放Q吸=(t1-t2)(t4-t3)=(90 -50 )(80 -30 )=45 1.(2019福建,15,2分)踢毽子是一项有益的体育活动。如图,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置 时,毽子的动能和重力
14、势能分别为Ek1和Ep1,下落经过同一位置时,毽子的动能和重力势能分别为Ek2和Ep2, 则( ) A.Ek2Ek1 B.Ek2Ep1 D.Ep2Ep1 考点一 机械能 B组 20162019年全国中考题组 答案答案 B 下落经过同一位置时,毽子的质量、高度均相同,故毽子的重力势能不变,C、D错误;由毽子 的形状可知,毽子在运动过程中,空气的阻力不可忽略,因此,毽子在上升与下落过程中,克服空气阻力做 功,部分机械能转化为内能,故其动能会减少,因此Ek210-15 m10-18 m,所以按尺度从大到小的排序是 原子、原子核、电子,A正确。 解题思路解题思路 1 m=109 nm,大单位化小单位应
15、用数据乘进率,小单位化大单位应用数据除以进率。 3.(2020广东广州,5,3分)图为注射器,小芳迅速下压活塞,注射器内密封的气体温度升高。此过程密封气 体的( ) A.内能增加 B.分子动能减小 C.分子热运动速度减小 D.内能转化为活塞动能 答案答案 A 本题考查的是能量转化、改变内能的方法、分子热运动的相关概念规律。活塞下压过程中, 活塞对注射器内密封的气体做功,活塞的机械能转化为气体的内能,气体内能增大,温度升高,分子热运动 变剧烈,分子热运动的速度增大,故A正确,B、C、D错误。 4.(2019广东广州,4,3分)下列说法正确的是( ) A.两物体温度相同,内能一定相同 B.两物体相
16、比,分子动能越大的物体,其内能越大 C.甲物体传递了热量给乙物体,说明甲物体内能大 D.扩散现象中,分子可以从低温物体运动到高温物体 答案答案 D 物体的内能大小跟质量、温度、体积有关,因此温度相同的物体,内能不一定相同,A错误;内 能是指物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和,分子动能大的物体内能不一定大,B错误;甲物 体传递热量给乙物体,说明甲的温度高,但不能说明甲物体内能大, C错误;扩散现象是由于分子都在不停 地做无规则运动,与温度无关,故D正确。 5.(2017四川成都,A11,2分)母亲节,小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条,下列分析正确的是( ) A.面条入锅后温度升高,内能增
17、加 B.煮面条时,主要通过做功的方式改变了面条的内能 C.闻到了面条的香味,表明扩散只在气体中发生 D.面条没有粘在一起,表明分子间有斥力 答案答案 A 面条放入沸水中,通过热传递从沸水中吸收热量,温度升高,内能增大,故A正确、B错误;扩散 可以在固体、液体和气体中发生,故C错误;面条没粘在一起,是因为面条分子间的距离太大,分子间作用 力可以忽略,故D错误。 思路分析思路分析 改变内能的方式有做功和热传递两种;内能大小与物体的质量、温度、状态等因素有关;扩 散可以在固体、液体和气体中发生;分子间作用力的表现与分子间的距离有关。 解题关键解题关键 将题中情景涉及的现象与所学过的物理知识对接,再分
18、析判断。 6.(2020山西,37,2分)新冠疫情期间,科学家为了说明戴口罩防护的重要性,用高速摄像机拍下了打喷嚏的 过程。如图所示,数万个几微米到几十微米的小液滴(气溶胶),组成高密度喷射物,最远可达8米,大量病 毒随产生的小液滴传播开来。小明认为病毒随喷嚏向四周飞散是扩散现象。你认为他的说法是否正确 (选填“正确”或“不正确”),你判断的依据是 。 答案答案 不正确 小液滴不是分子(答案合理即可) 解析解析 分子用肉眼是看不到的。小液滴不是单个的分子,每个小液滴内部都包含无数个分子,所以不能 认为小液滴向四周飞散是分子运动形成的扩散现象。 7.(2019江西,6,2分)当液体温度升高时,其
19、分子 加剧,以至于表层中有更多的分子脱离液体分子 的束缚跑到空气中去。气体分子间距很大,相互作用力很小,表现为气体没有固定的 和体积。 答案答案 热运动 形状 解析解析 分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈。因分子无规则运动与温度有 关,因此常常也称之为热运动。气体具有流动性,所以气体没有固定的形状和体积。 8.(2019云南,13,2分)云南是爨cu n氏文化的发祥地,现存于云南某校的爨宝子碑被誉为“南碑瑰宝”, 具有较高的书法艺术价值,被很多书法爱好者临摹。临摹时闻到淡淡的“墨香”是 现象;寒冷 的冬天临摹时,用热水袋捂手,是通过 的方式改变手的内能。 答案答案 扩散
20、 热传递 解析解析 临摹时闻到淡淡的墨香,是带墨香的分子无规则运动,扩散到了空气中;用热水袋捂手,热水袋将 热量传递给手,是通过热传递改变手的内能。 9.(2018河北,27,3分)如图所示,在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下压,压缩空 气 ,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝化棉 。上述改变物体内能的方式与发 烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式 (选填“相同”或“不相同”)。 答案答案 做功 燃烧 不相同 解析解析 把活塞迅速下压,压缩空气做功,使空气的内能增大,温度升高,达到硝化棉的着火点就会燃烧起 来,此过程是通过做功改变物体内能。发烧时用冷毛巾给头部降温
21、是通过热传递改变物体内能,故前后 两种现象改变物体内能的方式不相同。 10.(2017江西,7,2分)如图所示,两个容积相同的保温杯,同时装满温度相同的热水,过了一会儿,甲杯的外 壁比乙杯热,由此可判断 杯保温性能较好,杯壁变热是通过 的方式改变了它的内能。 答案答案 乙 热传递 解析解析 两个杯子中的热水的散热过程,是热量从内向外转移的过程。甲杯的外壁比乙杯热,说明甲杯的 散热多,保温效果差,乙杯外壁温度低,说明保温效果好。 11.(2016河北,26,3分)如图所示,瓶子里装有少量的水,用力打气,瓶塞向上跳起,瓶内有白雾产生。白雾是 形成的。瓶塞向上跳起过程中,瓶内气体 ,温度降低,内能减
22、小;其能量转化情况 与四冲程汽油机的 冲程相同。 答案答案 水蒸气液化 膨胀对外做功(或部分内能转化为瓶塞的机械能) 做功 解析解析 用力向瓶里打气,瓶塞向上跳起时,瓶内气体的部分内能转化为瓶塞的机械能,瓶内气体内能减小, 温度降低,水蒸气液化使瓶内有白雾产生,此过程中的能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。 考点三 物质的比热容及热量的计算 1.(2020内蒙古包头,1,3分)下列说法正确的是( ) A.扩散现象只能发生在气体之间 B.色拉油加热后比热容变大 C.夏天在地面上洒水会感到凉快,是因为水蒸发吸热 D.内燃机的做功冲程,机械能转化为内能 答案答案 C 扩散现象是分子的无规则运动
23、引起的,一切物质的分子都在做永不停息的无规则运动,所以 固、液、气体之间都能发生扩散现象,A项错误;比热容是物质的一种属性,比热容大小与温度无关,所以 B项错误;蒸发过程需要吸热,所以夏天在地面上洒水能使环境温度降低,C项正确;内燃机的做功冲程把 燃气的内能转化为机械能,D项错误。 2.(2019浙江杭州,11,3分)对于同一物态的某种物质,根据c=得知( ) A.比热跟热量成正比 B.比热跟质量成反比 C.比热跟温度变化成反比 D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量 Q m t 答案答案 D 比热是物质本身的一种性质,其值只取决于物质本身,与物质质量大小、温度改变的多少及 物
24、质吸收或放出热量的多少无关。且每种物质都有自己的比热,不同物质的比热一般不同,同种物质的 比热在同一状态下相同,不同状态下可能不同,故选项A、B、C错误;单位质量的某种物质温度升高或降 低1 吸收或放出的热量,叫做这种物质的比热,而对于同一物态的某种物质,c是恒定不变的,D正确。故 选D。 3.(2019福建,11,2分)下表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是( ) 物质 水 煤油 冰 铝 铜 比热容/(J kg-1 -1) 4.2103 2.1103 2.1103 0.88103 0.39103 A.不同物质的比热容一定不同 B.物质的物态发生变化,比热容不变 C.质量相等
25、的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多 D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多 答案答案 C 由表中数据可以看出,煤油和冰的比热容相同,A错误;水的比热容和冰的比热容不同,B错误; 根据Q吸=cmt可知,在质量相等、升高的温度相同时,由于铝的比热容比铜的大,因此铝吸收的热量较多, C正确;由t=可知,质量相等、吸收的热量相同时,比热容大的物质温度升高得较少,水的比热容较大, 因此水升高的温度较少,D错误。故选C。 Q cm 吸 解题关键解题关键 认真分析表中的数据和掌握热量的计算公式是解答本题的关键。 4.(2016北京,16,2分)(多选)下列说法中正确的是( ) A.一杯
26、水的比热容比一桶水的比热容小 B.晶体在熔化过程中吸收热量,温度不变 C.组成物质的分子之间,只存在引力,不存在斥力 D.长时间压在一起的铅板和金板互相渗入,这种现象是扩散现象 答案答案 BD 比热容是物质的特性之一,大小由物质的种类和状态决定,A项错误;晶体在熔化过程中吸收 热量,温度保持不变,B项正确;分子之间同时存在引力和斥力,C项错误;长时间压在一起的铅板和金板互 相渗入,这种现象是扩散现象,D正确。故选B、D。 5.(2020黑龙江齐齐哈尔,23,2分)天然气是一种清洁能源,它是 (选填“可再生”或“不可再 生”)能源。某出租车在一段时间内消耗了0.5 kg天然气,若天然气的热值为4
27、.4107 J/kg,这些天然气完 全燃烧,可放出热量 J。 答案答案 不可再生 2.2107 解析解析 天然气是短时间内不能从自然界得到补充的不可再生能源,0.5 kg天然气完全燃烧放出的热量 Q=mq=0.5 kg4.4107 J/kg=2.2107 J。 6.(2020江苏苏州,19,2分)某燃气热水器将20 kg的水从10 加热到60 ,完全燃烧了0.21 m3的煤气。水 吸收的热量是 J,热水器烧水的效率是 。已知水的比热容为4.2103 J/(kg ),煤气的 热值为4107 J/m3 答案答案 4.2106 50% 解析解析 Q吸=mc水t=20 kg4.2103 J/(kg )
28、(60 -10 )=4.2106 J Q放=Vq=0.21 m34107 J/m3=8.4106 J 烧水效率=100%=50% Q Q 吸 放 7.(2019江苏苏州,20,2分)如图所示,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅 速下压,棉花被点燃。此过程的能量转化方式与汽油机的 冲程相同。某效率为25%的汽油机 在一次工作中消耗了4 kg汽油,该汽油机对外做的机械功为 J。(汽油热值为4.6107 J/kg) 答案答案 压缩 4.6107 解析解析 用力将活塞迅速下压,棉花被点燃,此过程对玻璃筒内的空气做功,空气内能增加,温度升高,通过 热传递,使棉花燃烧,此过程中机
29、械能转化为内能,相当于汽油机的压缩冲程;燃烧4 kg的汽油释放的热量 为Q放=qm=4.6107 J/kg4 kg=1.84108 J,汽油机的热效率为25%,所以汽油机对外做的机械功W=1.84 108 J25%=4.6107 J。 8.(2018云南昆明,14,3分)昆明冬天的早晨,会看到嘴里呼出的“白气”,这是 现象。“卡路里” 简称“卡”,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册中。1卡是这样规定的:在 一个标准大气压下,1克水温度升高1 吸收的热量。那么1卡= 焦耳。一辆汽车发动机的效率 是35%,那么该车完全燃烧1 kg汽油做的有用功是 J。c水=4.2103 J/
30、(kg ),q汽油=4.6107 J/kg 答案答案 液化 4.2 1.61107 解析解析 “白气”是嘴里呼出的水蒸气遇冷空气液化而形成的水滴;1 g水温度升高1 所吸收的热量为1 卡,故1卡=Q吸=c水m水t=4.2103 J/(kg )110-3 kg1 =4.2 J;1 kg汽油完全燃烧放出的热量Q放= m汽油q汽油=1 kg4.6107 J/kg=4.6107 J,做的有用功W有=Q放35%=4.6107 J0.35=1.61107 J。 9.(2018河北,26,3分)有如图所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后 加热质量相等的同种液体,通过比较燃料
31、(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温 度计示数的变化,来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧, 转化为内能,用比热容 的 液体可以使实验现象更明显。(实验中液体没有沸腾) 答案答案 全部燃烧 化学能 较小 解析解析 根据热值的定义可知,应通过比较质量相同的不同燃料完全燃烧后温度计示数的变化,来判断热 值的大小;燃料燃烧时将化学能转化为内能;质量相同的不同液体,吸收相同的热量时,比热容越小,温度 升高越多,实验现象越明显。 10.(2018内蒙古呼和浩特,12,3分)为了比较“水和食用油的吸热能力”,某同学选取相同质量的水和食 用油各200 g,用如图所示两组相同的器材进行了实验,水和食用油
32、相同时间吸热相同。实验数据记录如 下: 物质 初始温度/ 加热时间/min 最后温度/ 水 20 6 45 食用油 20 6 70 (1)请在下面的坐标图上,作出两组实验数据的“温度-时间”图像; (2)由实验数据分析可知, 的吸热能力强(选填“水”或“食用油”); (3)若加热到相同的温度后停止加热,冷却相同时间后 的末温高(选填“水”或“食用油”)。 答案答案 (1)如图所示 (2)水 (3)水 解析解析 (2)从表格中数据可看出,质量相同的水和食用油加热相同时间,即吸收同样多的热量,水的温度升 高的少,因此,当让它们升高相同的温度时,水吸收的热量多,则水的吸热能力强。 (3)从图像中可看
33、出,若水和食用油从相同的温度开始放热降温,冷却相同时间后由于水降温慢,则水的末 温高。 考点一 机械能 1.(2020四川成都成华二诊,14,3分)小红在操场上将一皮球抛出,皮球被抛出后的运动轨迹如图所示,a、c 两点处于同一高度。则下列判断中正确的是( ) A.皮球由a到b时,动能逐渐增大 B.皮球由c到d时,机械能一直减小 C.皮球在b点时的机械能最大 D.皮球在a、c两点时动能相等 答案答案 B 皮球由a到b时,速度越来越小,所以动能逐渐减小,故A错;皮球由c到d时,要克服空气阻力做功, 机械能一直减小,故B正确;皮球在a点时的机械能最大,故C错;皮球在a、c两点时的重力势能相等,而机
34、械能不相等,所以动能不相等,故D错;应选B。 方法归纳方法归纳 皮球运动过程中受到重力和空气阻力。物体只要受到阻力,就一定会克服阻力做功,一部分 机械能会转化为内能,因此机械能不守恒。 2.(2020江西宜春一模,17,3分)(多选)投掷实心球是宜春市2020年体育中考选考项目之一。投球过程中, 若不计空气阻力,球从离手到落地前的过程中,如图所示,关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间 变化的曲线,正确的是( ) 答案答案 BCD 球上升过程中,速度越来越小,动能越来越小,当上升到最高点时,速度最小,但不为零,动能 最小,下落过程中,速度越来越大,动能越来越大,所以动能是先减小,上升到最高点
35、动能最小但不为零,后 又增大,故A错误,B正确;球上升的过程中,高度越来越大,重力势能越来越大,当上升到最高点时,高度最 高,重力势能最大,下落的过程中,高度越来越小,最后落地,重力势能越来越小,直到为零,故C正确;由于不 计空气阻力,所以机械能守恒,故D正确。故选B、C、D。 3.(2018四川成都外国语学校一模,12)如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压 缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度L之 间的关系,如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小 球( ) A.受到的弹力始终
36、不变 B.运动过程动能一直增大 C.运动过程机械能不变 D.在b点时重力等于弹力 答案答案 D 小球接触并压缩弹簧,弹簧的弹性形变程度逐渐变大,故弹簧的弹力越来越大,故A错误;据图 乙可知,小球的速度先变大,后变小,所以小球的动能先变大,后变小,故B错误;小球在压缩弹簧的过程中, 小球的机械能转化为弹簧的弹性势能,所以小球的机械能不断变小,故C错误;在压缩弹簧过程中,小球受 竖直向上的弹力、竖直向下的重力,开始时,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大;随弹簧压缩量 的增大,弹力越来越大,当弹力与重力相等时,合力为零;小球再向下运动,弹力大于重力,合力向上,小球速 度减小;由此可知,当重力与
37、弹力相等时,小球速度最大,故D正确。 易错警示易错警示 (1)研究对象是小球,要分析清楚该过程中,小球受到哪些力,速度大小怎样变化,小球的机械 能怎样变化等问题。(2)弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。 解题关键解题关键 本题考查了弹力、动能和能量转化以及运动和力的关系等知识点。解题的关键要读懂图, 由图获取弹簧压缩量、小球速度变化的信息,从而分析小球的运动过程及弹力的变化情况。 4.(2020安徽学业水平第三次模拟,5,2分)如图所示,将一小球与固定在竖直墙壁上的轻质弹簧相连接,已 知水平面光滑,小球在O点时,弹簧处于自然伸长的状态,若将小球压缩至B点,松手后小球立即从B点开始 经
38、过O点向A点运动。小球最远恰能运动到A点,则当小球运动到A点时,其所受弹簧的弹力方向是 (选填“水平向左”或“水平向右”);小球从B点向A点运动的过程中,其动能将 (选填“不 断变大”“不断变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)。 答案答案 水平向左 先变大后变小 解析解析 当小球运动到A点时,弹簧被拉伸,弹簧要恢复自然状态而产生弹力,所以弹力方向水平向左,即小 球所受弹簧的弹力方向是水平向左。小球从B点向O点运动的过程中,弹性势能转化为动能,其动能变 大;小球从O点向A点运动的过程中,动能转化为弹性势能,其动能变小。 5.(2020山东潍坊模拟,20,2分)某同学在探究物体动能大小与物体
39、速度的关系时,猜测物体动能可能与速 度v成正比,也可能与速度的平方v2成正比。用如图装置进行探究,注意木块B要尽量靠近斜面底端,减小 小球A在粗糙表面上的运动对实验结果的影响: 将小球放在光滑斜面的某一位置由静止放下;利用在斜面底端的测速仪测量小球滑到斜面底端时的 速度v,测量粗糙水平面上木块被撞击后移动的距离s; 改变小球处于斜面的位置,重复步骤,将测出的数据记录在表格中,并计算出小球速度的平方v2; 实验次数 v/(m/s) v2/(m2/s2) s/m 1 1 1 0.1 2 2 4 0.4 3 3 9 0.9 (1)本实验中,小球动能大小是通过 来间接反映的; (2)该同学根据表中数据
40、分析,由此得到的结论是小球动能的大小与 成正比。 答案答案 (1)木块被撞击后移动的距离 (2)小球速度的平方 解析解析 (1)实验中通过比较木块被撞击后移动的距离,来比较小球动能的大小。在同样的水平面上木块 被撞得越远,小球的动能就越大。 (2)根据表中数据分析,小球动能的大小与小球速度的平方成正比。 考点二 内能及其应用 1.(2020福建石狮质检,9,2分)生活处处有物理,留心观察皆学问,其实物理就在我们身边。以下四个事例 中通过做功改变物体内能的是( ) A.食品放入冰箱内 B.金属勺放在热汤中 C.冬天时搓手取暖 D.物体放在电暖器旁 答案答案 C 食品放入冰箱内,有温度差,温度高的
41、食品放出热量,是通过热传递改变内能,故A不符合题意; 金属勺放在热汤中,温度低的金属勺吸收热量,是通过热传递改变内能,故B不符合题意;冬天时搓手取暖 是克服摩擦做功,是通过做功改变物体的内能,故C符合题意;物体放在取暖器旁边,温度低的物体会吸收 热量,是通过热传递改变内能,故D不符合题意。 知识归纳知识归纳 关于内能、热量和温度 (1)温度表示物体的冷热程度。 (2)热量是热传递过程中传递的能量,热量是过程量,不能说“含有”热量,“具有”热量,可以说“吸 收”热量,“放出”热量。 (3)物体内能增大,不一定是吸收热量,也可能是做功改变内能。改变内能的方式有做功和热传递。 (4)热传递的条件是有
42、温度差。热量由高温物体转移到低温物体,高温的物体内能减小,低温的物体内能 增大;温度高不一定内能大,内能小也可能温度高。 2.(2020江苏苏州吴江一模,9,2分)如图所示的事例中,属于用做功的方式使相关物质内能减少的是( ) A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁 答案答案 D 放入冰箱后的热饮是通过热传递来使内能减少的,故甲不符合题意。做功冲程中缸内高温高 压的气体推动活塞做功将内能转化为机械能,属于做功减少内能,故乙符合题意。反复弯折的铁丝是通 过做功的形式来增加内能的,故丙不符合题意。按动电火花发生器,其内酒精气体燃烧,膨胀做功,使盒盖 飞出,将内能转化为机械能,是通过做功的方
43、式来减少内能的,故丁符合题意。故选D。 3.(2019江苏无锡新吴一模,3)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( ) A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系 B.物体沿光滑的斜面滑下时,温度升高,内能增大 C.质量和初温相同的水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低得多 D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移 答案答案 C 物体的内能与物体的运动速度无关,故A错误;物体沿光滑斜面滑下时,机械能守恒,没有内能 产生,内能不变,故B错误;质量相同、初温相同的水和煤油,放出相同的热量,因为水的比热容大,所以水 的温度变化小,煤油的温度变化大,故煤油的末温低一些,故C正确;
44、热量总是从温度高的物体向温度低的 物体转移,故D错误。故选C。 4.(2018江西赣州六校联盟联考,18)(多选)由做饭联想到的物理知识,正确的是( ) A.利用煤气的燃烧提供热量,是因为煤气的比热容大 B.用水炖菜时,因为水沸腾后继续吸热水才能保持沸腾,所以当水沸腾后还要大火加热 C.把鸡蛋往灶台上一磕,鸡蛋就破了,是利用物体间力的作用是相互的 D.向热汤中滴入香油,散发出浓浓的香味,是由于温度越高,分子热运动越剧烈 答案答案 CD 煤气的热值较大,利用煤气的燃烧提供热量做饭较快,A项错误;水沸腾后吸热但温度不变, 故用水炖菜时,若水沸腾后大火加热,水的温度不会升高,菜不会更快炖熟,这样做浪
45、费燃料,应改为小火 加热,保持水持续沸腾即可,B项错误;把鸡蛋往灶台上一磕,鸡蛋给灶台一个力,灶台也会给鸡蛋一个力, 鸡蛋就破了,这是利用物体间力的作用是相互的,C项正确;向热汤中滴入香油,散发出浓浓的香味,是由于 温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快,D项正确。 5.(2020河北唐山丰南一模,12,3分)如图是热电站工作情况的方框图,请回答下列问题。 锅炉汽轮机 (1)烧锅炉用的煤是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)在汽轮机中,将水蒸气的内能转化为轮片的 能。方框内应填写的装置是 。 答案答案 (1)不可再生 (2)机械 发电机 解析解析 (1)不可再生能源包括:煤、石油、天
46、然气、核能等,它们在自然界短时间内是不能得到补充的。 (2)煤燃烧产生的热量对锅炉进行加热,水沸腾产生水蒸气带动汽轮机轮片转动,是内能转变为机械能的 过程。根据电磁感应原理,可以将机械能转化为电能的装置是发电机。 6.(2020四川成都川大附中,16,2分)如图所示是“嫦娥四号”的中继卫星“鹊桥”由“长征四号”丙运 载火箭发射时的情景。火箭中的燃料燃烧时,燃气推动火箭和卫星上升,卫星的机械能会 (填 “增大”“不变”或“减小”),火箭外壳的温度会 (填“升高”“不变”或“降低”)。 答案答案 增大 升高 解析解析 火箭在发射升空的过程中,是加速向上运动的,所以卫星的动能在此过程中是变大的,而上
47、升时高 度增加,所以其重力势能也增大,那么机械能会增大。火箭在上升过程中,外壳与空气摩擦,通过做功的方 式让内能增加,所以外壳的温度会升高。 考点三 物质的比热容及热量的计算 1.(2020黑龙江哈尔滨南岗三模,9,2分)下列叙述中正确的是( ) A.热机是通过燃料燃烧获取化学能并转化为内能的装置 B.看上去晶莹剔透的玻璃是非晶体 C.当燃料没有完全燃烧时,其热值较小 D.固体很难被压缩,是因为分子间存在引力 答案答案 B 燃料储存着化学能,热机把燃料的化学能转化成内能,再转化成机械能,故A错误;玻璃没有固 定的熔点,属于非晶体,故B正确;热值是燃料的特性,与是否完全燃烧无关,故C错误;分子间
48、存在引力和斥 力,固体很难被压缩是斥力的表现,故D错误。故选B。 2.(2019江苏无锡锡山一模,10)如图在探究“不同物质的吸热能力”时,同学们使用的器材有:相同规格的 电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油。关于实验,下列说法正确的是( ) A.食用油吸热升温快,说明食用油吸热能力强 B.物体吸热多少是由它的物质种类决定的 C.加热相同的时间,末温低的物体吸热能力强 D.将食用油和水加热到相同的温度时,它们吸收的热量相同 答案答案 C 实验中,食用油吸热升温较快,说明食用油的比热容小,吸热能力较弱,故A错误。在本实验中, 物体吸热多少是由加热时间决定的,故B错误。实验中,加热相同的时间,说明物体吸收了相同的热量,末 温低的物体比热容大,吸热能力强,故C正确。由Q=cmt可知,质量相同的水和食用油,由于比热容不同, 并且初温相等,则当末温相同时,吸收的热量
