2020年中考物理重难点必刷题——10.机械能与内能.docx

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1、2020年中考物理重难点必刷题10.机械能与内能【题型1】关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A0的冰块内能为零B汽油机压缩冲程中，内能转化为机械能C温度高的物体含有的热量多D反复弯折铁丝，铁丝温度升高，这是通过做功的方式增加了铁丝的内能【题型2】下列说法中，正确的是（ ）A汽油机在做功冲程中是将机械能转换成内能B物体的温度降低时内能减少，所以0冰块的水分子不做热运动C沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大D温度从热量高的物体传递给热量低的物体【题型3】如图所示，小球沿光滑轨道由静止从A点向D点运动的过程中（空气阻力不计），下列说法错误的是（）。A小球在A点的动能为零 B小球在B

2、点的速度最大C小球在C点和B点的机械能相等 D小球不能到达D点【题型4】质量相等、初温相同的水和煤油，分别用两个相同的电加热器加热（不计热损失），加热过程中温度变化如图所示，则 （填甲或乙）的比热容大，所以 （填甲或乙）是水。冬天用暖手宝暖手，是利用 的方式改变手的内能。【题型5】某品牌太阳能热水器的光热转换效率为60%，该太阳能热水器内装有100kg、温度为20的水，阳光照射一天后，水温升高到80，则热水器内的水吸收了 J的热量，热水器接收 J太阳能。这些太阳能相当于完全燃烧了 m3的天然气。（已知水的比热容为4.2103J/（kg），天然气的热值约为8.4107J/m3）【题型6】汽车已成

3、为生活的主要交通工具。“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的 大，在发动机开始工作一段时间内，水箱中水的内能会 （增加/减少），这是通过 方式改变内能的；一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，则汽油机每秒对外做功 次。【题型7】如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中,在(选填“a”、“b”或“c”)位置机械能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的。【题型8】小明搬了新家，用上了管道天然气，他了解到家中唯一的燃气装置

4、燃气灶的效率为60%，最近一个月用了21m3的天燃气。水的比热容c4.2103J/（kg），天然气的热值取q4107J/m3）。（1）完全燃烧这些天然气放出了多少焦的热量？（2）如果这些热量全部用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使轿车行驶多远？（3）如果这21m3的天燃气全部用于燃气灶烧水，能使多少千克的水温度升高50？【题型9】我国05两栖主战坦克是世界上水上速度最快、最先进的两栖突击车，该坦克质量达3104kg，发动机的最大功率是7.2105W（柴油的热值取4.0107J/kg，g10N/kg）求： （1）若该坦克静止在水平地面上时对地面的压强是6104Pa，则履带与地面的接

5、触面积是多少？ （2）某次执行任务时，该坦克在平直公路上以最大功率匀速行驶3000m用时300s，则行驶过程中发动机的牵引力是多少？ （3）在上述行驶过程中共消耗15kg柴油，则发动机的效率是多少？ 【题型10】小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 （填“由下而上”或“由上而下”）。（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应保持 。（3）实验数据记录如下表：燃料加热前水温燃料燃尽时水温燃料的热值Jkg-1

6、酒精15352.4106碎纸片1525？根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 Jkg-1。（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （选填“大”或“小”），你认为出现这样情况的主要原因是： 。【题型11】图甲是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。（1）实验时小明选用大小不同的实心钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了探究动能大小与 的关系。（2）实验时，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，小明发现水平面越光滑，木块移动的距离越 （选填“远”或“近”），若水平面绝对光滑，木块将 。（3）同班的小红同学，发现木块移动的距离没有其他同学的明显，认为是

7、木块太重的原因造成的。为了验证猜测，小红又增加了弹簧测力计、砝码等器材，进行了“滑动摩擦力与压力大小关系”的探究，首先完成了如图乙所示实验，她的下一步操作是 。【题型12】在探究不同物质吸热升温的实验时，同一器材分别加热质量相等的水和煤油每隔一的时间记录水和煤油升高的度。调节好天平后将帘铝筒放置在天平左盘中 在天平右盘中加入砝码，并移动游码天平再次平衡时，天平所加砝码的位置如图甲所示。空铝桶的质量为 。（2）砝码盒里盛有100克，50克，20克， 10克5克砝码各一个。为了测量90克的，接下来的操作应该是 向铝桶中加水，直至大平再次平衡。（3）再组装成如图乙所示的实验装置时，为保证用酒精灯外焰

8、加热，应先调节好 的高度。注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡泡与液体 。（4）正确组装好器材后给水加热，当水温度达到35时开始计时；每隔0.5分记录一次温度计的示数并将数据记人下表。将铅桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。加热时间/min00.51.01.52.02.5温度/水353841444750煤油354147535965图内是根据实验数据画出的水温度随加热时间的变化冬像。请在内中补画出煤油的温度随加热时间变化的像。由图像可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度 吸收的热量多；因此可以利用此性质可以用来制作 。进一步分析图像发现质量一定的水，吸收的热量与升高温度的比值是相等的，质量

9、相等的水和煤油。上述比值大小 （选相等或不相等。）答案解析【题型1】关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A0的冰块内能为零B汽油机压缩冲程中，内能转化为机械能C温度高的物体含有的热量多D反复弯折铁丝，铁丝温度升高，这是通过做功的方式增加了铁丝的内能【答案】D【解析】A、因为一切物体在任何温度下都具有内能，所以0的冰块也有内能，其内能不为零，故A错误；B、在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，故B错误；C、热量是过程量，不能说含有热量，故C错误；D、反复弯折铁丝，铁丝温度升高，这是通过做功的方式增加了铁丝的内能，故D正确。故选D。【题型2】下列说法中，正确的是（ ）A汽油机在做功冲程中是

10、将机械能转换成内能B物体的温度降低时内能减少，所以0冰块的水分子不做热运动C沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大D温度从热量高的物体传递给热量低的物体【答案】C。【解析】A、压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能，做功冲程将内能转化为机械能，故A错误；B、一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，所以物体的温度降低时内能减少，0冰块的水分子仍然在做热运动，故B错误；C、沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故C正确；D、热传递

11、的条件是有温度差，即热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，故D错误。故选C。【题型3】如图所示，小球沿光滑轨道由静止从A点向D点运动的过程中（空气阻力不计），下列说法错误的是（）。A小球在A点的动能为零 B小球在B点的速度最大C小球在C点和B点的机械能相等 D小球不能到达D点【答案】D【解析】A、小球的动能受质量和速度的影响，小球在A点处于静止状态，质量不变，速度为零，动能为零，选项正确。B、不计空气阻力，轨道是光滑的，小球从A点运动到B点，小球的重力势能全部转化为动能，此时动能最大，小球的质量保持不变，所以速度最大，选项正确。C、不计空气阻力，轨道是光滑的，小球在整个运动过程中，机械能守

12、恒，所以小球在C点和D点的机械能相等，选项正确。D、不计空气阻力，轨道是光滑的，小球在整个运动过程中，机械能守恒，所以小球在A点和D点的机械能相等，小球的质量保持不变，小球所在的高度是相同的，小球可以到达D点，选项错误。故选D。【题型4】质量相等、初温相同的水和煤油，分别用两个相同的电加热器加热（不计热损失），加热过程中温度变化如图所示，则 （填甲或乙）的比热容大，所以 （填甲或乙）是水。冬天用暖手宝暖手，是利用 的方式改变手的内能。【答案】乙；乙；热传递。【解析】（1）如图所示，质量相等、初温相同的水和煤油，在相同时间内，吸收相同的热量，甲的温度的变化量比乙的温度变化量大；根据公式Qcmt

13、知，甲的比热容小；乙的比热容大。由于水的比热容大于煤油的比热容，故甲是煤油，乙是水。（2）冬天用暖手宝暖手，是利用热传递的方式改变手的内能。故答案为：乙；乙；热传递。【题型5】某品牌太阳能热水器的光热转换效率为60%，该太阳能热水器内装有100kg、温度为20的水，阳光照射一天后，水温升高到80，则热水器内的水吸收了 J的热量，热水器接收 J太阳能。这些太阳能相当于完全燃烧了 m3的天然气。（已知水的比热容为4.2103J/（kg），天然气的热值约为8.4107J/m3）【答案】2.52107；4.2107；0.5。【解析】（1）水吸收的热量：Q吸cmt4.2103J/（kg）100kg（80

14、20）2.52107J；（2）由Q吸/E得热水器接收的太阳能：EQ吸/2.52107J/60% 4.2107J；（3）由题知Q放E4.2107J，由Q放Vq得需要天然气的体积：VQ放/q4.2107J/8.4107J/m3 0.5m3。故答案为：2.52107；4.2107；0.5。【题型6】汽车已成为生活的主要交通工具。“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的 大，在发动机开始工作一段时间内，水箱中水的内能会 （增加/减少），这是通过 方式改变内能的；一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，则汽油机每秒对外做功 次。【答案】比热容；增加；热传递；15。【解析】（

15、1）汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Qcmt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好；（2）发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增加。这是通过热传递的方式改变内能的；（3）已知飞轮转速为1800r/min30r/s，说明飞轮1s转动30周；四冲程汽油机飞轮转动2周，燃料对外做功一次，所以1s汽油机对外做功30r/2r/次15次。故答案为：比热容；增加；热传递；15。【题型7】如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静

16、止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中,在(选填“a”、“b”或“c”)位置机械能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的。【答案】b；弹性势能。【解析】ab过程:弹力对小球做功,小球做加速运动,到b点时速度最大;bc过程:弹簧向左拉小球,拉力阻碍小球运动,小球做减速运动。故在b点时小球的动能最大,机械能最大。从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的弹性势能。【题型8】小明搬了新家，用上了管道天然气，他了解到家中唯一的燃气装置燃气灶的效率为60%，最近一个月用了21m3的天燃气。水的比热容c4.2103J/（kg），天然气的热值取q4

17、107J/m3）。（1）完全燃烧这些天然气放出了多少焦的热量？（2）如果这些热量全部用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使轿车行驶多远？（3）如果这21m3的天燃气全部用于燃气灶烧水，能使多少千克的水温度升高50？【解析】（1）21m3天然气完全燃烧放出的热量：Q放Vq21m34.0107J/m38.4108J。（2）由题意知，牵引力做的功：WQ放Fs8.4108J，由WFs得，轿车行驶的距离为：sW/F8.4108J/1000N 8.4105m。（3）由题意知，水吸收的热量：Q吸60%Q放60%8.4108J5.04108J，由Q吸cmt可得，加热水的质量：mQ吸/ct5.041

18、08J/( 4.2103J/（kg）50)2400kg。答：（1）完全燃烧这些天然气放出了8.4108J的热量；（2）如果这些热量全部用来对小轿车做功，以1000N的动力进行牵引，可使轿车行驶8.4105m；（3）如果这21m3的天燃气全部用于燃气灶烧水，能使2400kg的水温度升高50。【题型9】我国05两栖主战坦克是世界上水上速度最快、最先进的两栖突击车，该坦克质量达3104kg，发动机的最大功率是7.2105W（柴油的热值取4.0107J/kg，g10N/kg）求： （1）若该坦克静止在水平地面上时对地面的压强是6104Pa，则履带与地面的接触面积是多少？ （2）某次执行任务时，该坦克在

19、平直公路上以最大功率匀速行驶3000m用时300s，则行驶过程中发动机的牵引力是多少？ （3）在上述行驶过程中共消耗15kg柴油，则发动机的效率是多少？ 【答案】 （1）解：坦克对地面的压力： F压Gmg3104kg10N/kg3105N，由p =FS 得坦克与地面的接触面积：S =F压p=3105N6104Pa= 5m2答：履带与地面的接触面积是5m2。（2）解：坦克匀速行驶速度：v =st=3000m300s= 10m/s， 由P =Wt=Fst= Fv可得牵引力：F =Pv=7.2105W10m/s= 7.2104N答：行驶过程中发动机的牵引力是7.2104N。（3）解：在上述行驶过程中

20、坦克做的有用功：WPt7.2105W300s2.16108J， 柴油完全燃烧发出的热量：Q放m油q15kg4.0107J/kg6108J，发动机的效率： =WQ放=2.16108J6108J 100%36%答：在上述行驶过程中共消耗15kg柴油，则发动机的效率是36%。【解析】（1） 由p =FS 得坦克与地面的接触面积 . （2）利用v=st求得 坦克匀速行驶速度，再利用 P =Wt=Fst= Fv可得牵引力大小. （3）利用 WPt 求得 坦克做的有用功 ，再利用 Q放m油q 求得 柴油完全燃烧发出的热量 ，最后利用 =WQ放求得发动机的效率.【题型10】小王学习燃料的热值之后，自己设计一

21、个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 （填“由下而上”或“由上而下”）。（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应保持 。（3）实验数据记录如下表：燃料加热前水温燃料燃尽时水温燃料的热值Jkg-1酒精15352.4106碎纸片1525？根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 Jkg-1。（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （选填“大”或“小”），你认为出现这样情况的主要原因是： 。【答案】（1）由下而上；（2）相等或相同；（3）1.2

22、106；（4）小；烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧【解析】（1）四个器件的安装顺序是由下而上；（2）为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；（3）相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10，可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2106Jkg-1；（4）因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小。【题型11】图甲是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。（1）实验时小明选用大小不同的实心钢球从同

23、一斜面的同一高度由静止滚下，是为了探究动能大小与 的关系。（2）实验时，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，小明发现水平面越光滑，木块移动的距离越 （选填“远”或“近”），若水平面绝对光滑，木块将 。（3）同班的小红同学，发现木块移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重的原因造成的。为了验证猜测，小红又增加了弹簧测力计、砝码等器材，进行了“滑动摩擦力与压力大小关系”的探究，首先完成了如图乙所示实验，她的下一步操作是 。【答案】（1）质量；（2）远；做匀速直线运动；（3）将砝码放在木块上，沿木板表面用弹簧测力计水平匀速拉动木块，观察测力计的示数。【解析】（

24、1）小明选用大小不同的实心钢球，其质量不同，从同一斜面的同一高度由静止滚下，那么它们的速度相同，所以该实验是为了探究动能大小与质量的关系。（2）接触面越光滑，木块所受摩擦力越小，木块移动的距离越远，所以若水平面绝对光滑（即木块运动时不受阻力作用），则木块将一直保持匀速直线运动状态。（3）探究“滑动摩擦力与压力大小关系”时，应控制接触面的粗糙程度相同，改变压力的大小，所以，应将砝码放在木块上，沿木板表面用弹簧测力计水平匀速拉动木块，观察测力计的示数。【题型12】在探究不同物质吸热升温的实验时，同一器材分别加热质量相等的水和煤油每隔一的时间记录水和煤油升高的度。调节好天平后将帘铝筒放置在天平左盘中

25、 在天平右盘中加入砝码，并移动游码天平再次平衡时，天平所加砝码的位置如图甲所示。空铝桶的质量为 。（2）砝码盒里盛有100克，50克，20克， 10克5克砝码各一个。为了测量90克的，接下来的操作应该是 向铝桶中加水，直至大平再次平衡。（3）再组装成如图乙所示的实验装置时，为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好 的高度。注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡泡与液体 。（4）正确组装好器材后给水加热，当水温度达到35时开始计时；每隔0.5分记录一次温度计的示数并将数据记人下表。将铅桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。加热时间/min00.51.01.52.02.5温度/水35384144475

26、0煤油354147535965图内是根据实验数据画出的水温度随加热时间的变化冬像。请在内中补画出煤油的温度随加热时间变化的像。由图像可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度 吸收的热量多；因此可以利用此性质可以用来制作 。进一步分析图像发现质量一定的水，吸收的热量与升高温度的比值是相等的，质量相等的水和煤油。上述比值大小 （选相等或不相等。）【答案】（1）23.6g ；（2）取下20克砝码，放入100克和10克砝码；（3）铁圈儿；充分接触；（4）见解析；水；不相等；【解析】(1)被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上所对的刻度值。即铝桶的质量为20 g+3.6 g=23.6 g。(2)加水后铝桶和水的总质量应为90 g+23.6 g=113.6 g,故应取下20 g砝码,放上100 g和10 g的砝码,保持游码位置不变,加水后,使天平平衡,则水的质量为90 g。(3)为保证用酒精灯外焰加热,应先调节好铁圈的高度;温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触。(4)见答案图。由图像可知,加热相同时间,煤油升高的温度多,要使水升高的温度与煤油一样多,就必须延长加热时间,即吸收更多的热量。水和煤油质量相等,由中的结论可知:相等质量的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量比煤油多,即Q/t的比值不相等。