《中考物理总复习》专题十　机械能和内能—2021届中考物理（通用）一轮复习习题课件.pptx

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.(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0B.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”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CA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4.2103煤油2.1103砂石约0.92103A.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4.2103JD.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4.2103J,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10kg的水温度升高20所吸收热量为Jc水=4.2103J/(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=4.2103J/(kg)10kg20=8.4105J。Qc 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100kg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m3c水=4.2103J/(kg),q天然气=4.0107J/m3。答案答案0.6解析解析水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)100kg(58-18)=1.68107J,需要天然气完全燃烧放出的热量Q放=2.4107J,消耗天然气的体积V=0.6m3。Q吸71.68 10 J70%Qq放天然气7732.4 10 J4 10 J / m4.(2020内蒙古呼和浩特,15,4分)“宇”牌太阳能热水器,水箱内有200kg的水。水的比热容为4.2103J/(kg),求:(1)在阳光照射下,水的温度升高了10,水吸收的热量;(2)天气原因,水箱内200kg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)8.4106J(2)4 5解析解析(1)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2103J/(kg)200kg10=8.4106J;(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)=4 51.(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.Ek2Ek1B.Ek2Ep1D.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Ek210-15m10-18m,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1m=109nm,大单位化小单位应用数据乘进率,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cun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Qm 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/(Jkg-1-1)4.21032.11032.11030.881030.39103A.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。Qcm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0.5kg天然气,若天然气的热值为4.4107J/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,0.5kg天然气完全燃烧放出的热量Q=mq=0.5kg4.4107J/kg=2.2107J。6.(2020江苏苏州,19,2分)某燃气热水器将20kg的水从10加热到60,完全燃烧了0.21m3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4.2103J/(kg),煤气的热值为4107J/m3答案答案4.210650%解析解析Q吸=mc水t=20kg4.2103J/(kg)(60-10)=4.2106JQ放=Vq=0.21m34107J/m3=8.4106J烧水效率=100%=50%QQ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4kg汽油,该汽油机对外做的机械功为J。(汽油热值为4.6107J/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,此过程中机械能转化为内能,相当于汽油机的压缩冲程;燃烧4kg的汽油释放的热量为Q放=qm=4.6107J/kg4kg=1.84108J,汽油机的热效率为25%,所以汽油机对外做的机械功W=1.84108J25%=4.6107J。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1kg汽油做的有用功是J。c水=4.2103J/(kg),q汽油=4.6107J/kg答案答案液化4.21.61107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;1g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=4.2103J/(kg)110-3kg1=4.2J;1kg汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=1kg4.6107J/kg=4.6107J,做的有用功W有=Q放35%=4.6107J0.35=1.61107J。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(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200g,用如图所示两组相同的器材进行了实验,水和食用油相同时间吸热相同。实验数据记录如下:物质初始温度/加热时间/min最后温度/水20645食用油20670(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/m1110.12240.43390.9(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;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,吸收的热量不相同,故D错误。故选C。3.(2018安徽蚌埠禹会一模,13)表中列举的是几种物质的比热容,单位是J/(kg),下列判断正确的是()水冰沙石铝干泥土铜4.21032.11030.921030.881030.841030.39103A.物质的比热容与物质的状态无关B.150g水的比热容是50g水的比热容的三倍C.寒冬室外盛水的缸容易破裂是因为水的比热容较大D.质量相等的铝块和铜块降低相同的温度,铜块放出的热量少答案答案D水和冰的比热容不同,说明物质的比热容与物质的状态有关,A项错误;比热容是物质的一种属性,与质量大小无关,故150g水和50g水的比热容相同,B项错误;寒冬室外盛水的缸容易破裂是因为水凝固成冰体积变大,把缸胀破了,C项错误;根据Q=cmt及c铝c铜可知,质量相等的铝块和铜块降低相同的温度,铜块放出的热量少,D项正确。4.(2020江苏扬州高邮一模,11,2分)用如图所示的装置先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小。多次实验表明,要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长。以下关于该实验操作及分析错误的是()A.水比煤油的比热容大B.加热时用玻璃棒不断搅拌是为了让水和煤油受热均匀C.实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间D.相同质量的水和煤油,吸收相同的热量后,煤油比水升高的温度多答案答案C让水和煤油升高相同的温度,水需要加热的时间更长,水吸收的热量多,说明水比煤油的比热容大,A正确,不符合题意;加热时不断用玻璃棒搅拌是为了让水和煤油受热均匀,B正确,不符合题意;水和煤油的沸点不同,实验时不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间,不能控制两种液体升高的温度相同,C不正确,符合题意;因为水的比热容较大,所以相同质量的水和煤油,吸收相同的热量后,煤油比水升高的温度多,D正确,不符合题意。5.(2020河南郑州一模,5,3分)如图所示是一款新型节能装置空气能热水器,它的制热能效比(制热量和压缩机所耗电能之比)为3 1。某同学洗一次澡用水40L,则所用水的质量为kg,这些水温度由17升高到42吸收的热量为J,若这些热量分别由空气能热水器和效率为70%的电热水器提供,则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比,可节约电能J。c水=4.2103J/(kg)答案答案404.21064.6106解析解析某同学洗一次澡用水的体积V=40L=40dm3=0.04m3由=可得所用水的质量m=V=1.0103kg/m30.04m3=40kg这些水温度由17升高到42吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)40kg(42-17)=4.2106J因空气能热水器的制热能效比为3 1,所以,由空气能热水器提供这些热量时,消耗的电能W1=Q吸=4.2106J=1.4106J已知电热水器的效率为70%,由=70%可得用电热水器加热时消耗的电能W2=6106J则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比可节约的电能mV1313QW吸70%Q吸64.2 10 J70%W=W2-W1=6106J-1.4106J=4.6106J6.(2019辽宁沈阳