1、专题十 机械能和内能,A组 2014-2018年山东中考题组,五年中考,考点一 机械能及其转化,1.(2018湖南衡阳,17,4分)(多选)如图所示,在表面粗糙的斜面上,物块从A点静止释放下滑到B 点的过程中,下列说法正确的是 ( )A.物块的动能不一定增加 B.物块的重力势能一定减小 C.物块的重力势能减少量等于动能的增加量 D.物块的重力势能减少量大于动能的增加量,答案 BD 物块从A点静止释放下滑,则A做加速运动,其速度变大,动能一定增加,故A错误;由 于下滑时物块的高度一直减小,所以其重力势能一定减小,故B正确;由于物块克服摩擦力做功, 将一部分重力势能转化为内能,故物块的重力势能减少
2、量大于动能的增加量,故C错误,D正 确。,思路分析 动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度。结合物块运 动的情况,可判断其动能与重力势能的变化。,2.(2018湖南邵阳,6,2分)人造地球卫星广泛应用于全球通信、军事侦察、气象观测、资源普 查、环境监测、大地测量等方面。如图所示,当卫星从近地点向远地点运动时,它的 ( )A.重力势能减小 B.速度增大 C.机械能增大 D.动能转化为重力势能,答案 D 人造地球卫星在远地点时动能最小,重力势能最大;在近地点时动能最大,重力势能 最小;从近地点向远地点运动时,动能转化为重力势能,动能减小,重力势能增大,速度减小,但机 械能是不变
3、的。故选D。,3.(2017湖南衡阳,15,2分)下列四幅图中,动能和势能之间没有发生相互转化的是 ( ),答案 C A选项中,用弓将箭射出时,弓的弹性势能转化为箭的动能;B选项中,上升的滚摆,滚 摆的动能转化为它的重力势能;C选项中,在水平公路匀速行驶的汽车,汽车的动能和重力势能 均未发生变化;D选项中,人造地球卫星绕地球运行时,当它由近地点向远地点运动时,它的动能 减小,重力势能增加,动能转化为重力势能(由远地点向近地点运动时的能量转化刚好相反)。 故动能和势能之间没有发生转化的是C。,4.(2017湖南岳阳,10,3分)4月27日,我国的“天舟一号”飞船圆满完成飞行任务返回地球,飞船 受
4、空气阻力匀速下降过程中,它的 ( ) A.动能增加,势能减少,内能不变 B.动能减少,势能不变,内能增加 C.动能不变,势能增加,内能减少 D.动能不变,势能减少,内能增加,答案 D “天舟一号”飞船匀速下降过程中,飞船的质量不变,速度不变,动能不变;高度减 小,重力势能减小;飞船由于受空气阻力作用,阻力对飞船做功,内能增大。故选D。,解题关键 知道机械能包括动能和势能,知道影响动能的因素是质量和速度,影响重力势能的 因素是质量和高度,发生明显形变的物体才考虑它的弹性势能。,5.(2016湖南衡阳,13,2分)质量相同的甲、乙两车同时同地沿相同方向做匀速直线运动,它们的 s-t图像如图所示。则
5、下列说法正确的是 ( )A.甲车的惯性大 B.乙车的速度大 C.前4 s内两车相距为40 m D.甲车的动能大,答案 D 惯性只与物体质量有关,两车质量相同,惯性也相同,故A错误;由图可知,相同时间 内,甲车运动距离长一些,所以甲车速度大一些,故B错误;同时可知甲车的动能大一些,故D正 确;前4秒内,甲车移动40 m,乙车移动20 m,两车相距20 m,故C错误。,解题关键 读懂图像,知道v甲v乙,结合题中文字信息可知m甲=m乙,质量相同时速度大的物体动 能大。,6.(2014湖南怀化,6,3分)下列物体具有弹性势能的是 ( ) A.在水平公路上行驶的小轿车 B.悬挂在天花板上的电灯 C.被拉
6、开的弹弓 D.在空中飞行的飞机,答案 C 在水平公路上行驶的小轿车具有动能,悬挂在天花板上的电灯具有重力势能,被拉 开的弹弓具有弹性势能,在空中飞行的飞机既具有动能,又具有重力势能,因此应选C。,解题思路 生活中具有弹性势能的物体指的是有明显形变的物体,且在它恢复原形的过程会 对别的物体做功。,7.(2017湖南邵阳,22,2分)邵阳市在创建文明卫生城市期间,每天洒水车都清洁街道。匀速行驶 的洒水车在洒水的过程中,洒水车的动能 。(选填“增大”、“不变”或“减小”),答案 减小,解析 在水平路面上匀速行驶的洒水车,在洒水过程中,速度不变,质量在减小,所以动能减 小。,8.(2016湖南长沙,2
7、8,4分)2016年5月6日,长沙磁悬浮列车试运营,让中国成为世界上少数几个 掌握中低速磁悬浮列车技术的国家之一。磁悬浮列车有很多优点,爬坡能力也比传统轨道交 通工具强,所以在设计轨道时可以做大“节能坡”,充分利用列车在上下坡时的机械能转化以 达到 的目的。当磁悬浮列车从“节能坡”上向下运动时, 能转化为动能。,答案 节能 重力势,解析 列车上坡时,动能转化为重力势能;下坡时,重力势能转化为动能,充分利用列车在上下 坡时的机械能转化可以达到节约能源的目的。,知识拓展 “节能坡”指的是汽车站或地铁站站台的地势比路线中其他地方高,这样设计的 好处:列车进站上坡时它的动能部分转化为重力势能,减小了机
8、械刹车的能量消耗;列车出站 时,下坡重力势能转化为动能,充分利了进站时的重力势能,起到节能的作用。,考点二 内能、比热容,1.(2018湖南衡阳,10,2分)关于分子动理论,下列说法正确的是 ( ) A.打开香水瓶,不久就满屋子都能闻到香气,说明分子在永不停息地做无规则的运动 B.打扫教室地面时,看到灰尘在空中飞舞,说明分子在永不停息地做无规则的运动 C.酒精和水混合后体积减小的实验,说明分子间有引力 D.堆在墙角的煤会使墙体内部变黑,说明分子间有引力,答案 A 打开香水瓶,不久屋里充满了香味,这是分子在永不停息地做无规则运动的结果,故 A正确;灰尘在空中飞舞,是固体小颗粒的运动,不是分子的运
9、动,故B错误;水和酒精混合后体积 减小,说明分子间有间隙,故C错误;把煤堆在墙角,时间长了墙体内部会变黑,是因为煤分子扩 散到墙体内,说明分子在永不停息地做无规则运动,故D错误。,2.(2018湖南邵阳,16,2分)关于温度、内能、热量说法正确的是 ( ) A.物体温度升高一定是吸收了热量 B.正在沸腾的水的温度一定是100 C.冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大 D.热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能,答案 C 物体的内能增大,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对它做了功,A说法错误; 在标准大气压下,正在沸腾的水的温度是100 ,B说法错误;冬天搓手变暖是通过做功使手的 内能增大,C说法
10、正确;热胀冷缩中的“热”“冷”是指温度,D说法错误。故选C。,解题关键 正确理解温度、热量、内能的关系。,3.(2017湖南长沙,26,3分)小天用电热水壶将1千克20 的水加热至70 ,在这个过程中,下列 分析正确的是c水=4.2103 J/(kg) ( ) A.水吸收的热量为2.1105 J B.电热水壶消耗的电能全部转化为水的内能 C.水的温度升高,它的内能减小 D.水的温度升高,它的比热容变大,答案 A 水吸收的热量Q吸=c水m水t=4.2103 J/(kg)1 kg(70 -20 )=2.1105 J,A正确; 电热水壶消耗的电能一部分转化为水的内能,一部分散失在空气中,B错误;水的
11、温度升高,其内 能增大,C错误;比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,与温度无关,D错误。,4.(2017湖南湘潭,13,2分)下列生活场景中,通过做功来改变物体内能的是 ( ) A.锯木头锯条发热 B.用冰袋给发烧病人降温 C.放进冰箱的水果温度降低 D.阳光照射使石凳温度升高,答案 A 锯木头锯条发热,属于摩擦生热,是通过做功的方式增加物体内能的;用冰袋给病人 降温、冰箱内水果温度降低,以及石凳受阳光照射而温度升高都属于通过热传递的方式改变 物体内能,故选A。,5.(2016湖南邵阳,11,2分)据中央电视台新闻联播报道,2016年7月,我国将发射全球首颗量子通 信卫星。发射卫星
12、的火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料的 ( ) A.热值大 B.比热容大 C.密度大 D.以上说法都不正确,答案 A 在火箭中使用液态氢的目的是让氢燃烧释放能量,将内能转化为机械能,从而给火 箭提供动力,热值越大,相同质量的燃料完全燃烧释放的热量越多,转化的机械能越多,所以利 用了氢燃料的热值大的特点,故选A。,6.(2016湖南邵阳,16,2分)将质量是0.5 kg的水加热,使它的温度从20 升高到60 ,需要吸收 的热量是c水=4.2103 J/(kg) ( ) A.4.2104 J B.1.26104 J C.8.4104 J D.8.4107 J,答案 C 根据比热容定义式c
13、= 推出Q=cmt=4.2103 J/(kg)0.5 kg(60 -20 )=8.4 104 J,故选C。,解题关键 熟悉热量公式及公式中各量的具体含义及单位。,7.(2018湖南娄底,14,4分)劣质的油性油漆、板材、涂料、胶粘剂等材料含有较多的甲醛、 苯、二甲苯等有毒有机物,用来装修房屋,会造成室内环境污染,这是因为有毒有机物分子都在 做永不停息的无规则运动,这种现象在夏天时特别严重,因为 越高, 越剧烈。,答案 温度 分子热运动,解析 分子热运动速度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。,8.(2017湖南衡阳,21,2分)今年5月18日,我国首次在南海成功试采海域可燃冰,可燃冰具有热
14、值 大、储量大、能直接点燃等特点。它的热值约为1.41010 J/m3,则3 m3的可燃冰完全燃烧后放 出的热量为 J,假设这些热量全部被比热容为4.2103 J/(kg)的水吸收,可以使 kg的水温度升高50 。,答案 4.21010 2.0105,解析 Q放=qV=1.41010 J/m33 m3=4.21010 J,若这些热量全部被水吸收,则有:Q吸=Q放=4.21010 J, m= = =2.0105 kg。,解题关键 当燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收时,水吸收的热量与燃料完全燃烧放出 的热量相等。,9.(2017湖南怀化,28,2分)某电热水壶部分参数:额定电压220 V,额定功
15、率模糊不清,容积1 L,加 热效率90%。在额定电压下将满壶水从10 加热至沸腾(在1标准大气压下),用时5 min,则水 吸收的热量是 J,电热水壶的额定功率是 W。c水=4.2103 J/(kg),答案 3.78105 1 400,解析 满壶水的质量m=V=1.0103 kg/m3110-3 m3=1 kg,由c= 推出 Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)1 kg(100 -10 )=3.78105 J;由效率公式= 推出电热水壶 正常工作5 min消耗的电能W电= = =4.2105 J,所以电热水壶的额定功率P= =1 400 W。,解题关键 熟悉比热容及电功率的相关公式;理解加
16、热效率的含义指的是利用的内能在消耗 的总电能中所占的比例。,10.(2016湖南张家界,15,2分)新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气。如果每瓶中装入12 kg 液化气,液化气的热值取4.2107 J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 J, 若放出的热量有40%被利用,在标准大气压下可把 kg的水从20 加热至沸腾c水= 4.2103 J/(kg)。,答案 5.04108 600,解析 12 kg液化气完全燃烧放出的热量Q放=mq=12 kg4.2107 J/kg=5.04108 J;若放出的热量 40%被利用,则Q吸=Q放=40%5.04108 J=2.016108 J,则可将2
17、0 的水加热至沸腾的水的质量 m= = =600 kg。,易错警示 题中“放出的热量有40%被利用”,说明被水吸收的热量只是燃料完全燃烧放出 总热量的40%,即Q吸=40%Q放,而不是Q吸= 。,考点三 内能的利用,1.(2017湖南衡阳,13,2分)如图所示是四冲程汽油机工作示意图,其中具有很明显的机械能转化 为内能的冲程是 ( ),答案 A A图是压缩冲程,汽缸内能量转化情况为机械能转化为内能;B图是排气冲程,汽缸 内无明显能量转化;C图是做功冲程,汽缸内能量转化情况为内能转化为机械能;D图是吸气冲 程,汽缸内无明显能量转化。故选A。,解题关键 熟悉汽油机四冲程的气门开闭、活塞运动和有无能
18、量转化等特点。,方法指导 先根据“有明显的机械能转化为内能”这一信息确定要选择的是压缩冲程,根据 气门开闭情况很容易排除B、D,再根据压缩冲程活塞应向上运动(或汽缸顶部火花塞没有放 出电火花)确定A是压缩冲程。,2.(2017湖南岳阳,6,3分)随着人们的生活水平的提高,汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的 知识说法正确的是 ( ) A.用甘油做发动机的冷却剂 B.发动机做功冲程将内能转化为机械能 C.精心保养可使发动机的效率达到100% D.排出的尾气对环境没有任何污染,答案 B 汽车发动机是利用水来做冷却剂的,这是利用了水比热容大的性质,故A错误;发动 机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,
19、压缩冲程将机械能转化为内能,故B正确;无论科技如 何发展,总存在摩擦、要做额外功,效率一定不会达到100%,故C错误;汽车排放的废气中含有 一氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境,故D错误。故选B。,易错警示 热机效率是永远不可能达到100%的,实际上柴油机效率较高,最高值也只达到40% 左右。,3.(2016湖南常德,5,3分)下列说法中正确的是 ( ) A.晶体和非晶体熔化时温度变化规律相同 B.做功和热传递都可以改变物体内能 C.汽油机工作时的四个冲程都是内能转化为机械能 D.太阳能、水能、石油、天然气都是可再生能源,答案 B 晶体熔化时温度保持不变,非晶体熔化时温度一直升高,故A错误;
20、做功和热传递都 可以改变物体的内能,故B正确;汽油机一个工作循环中,只有做功冲程把内能转化为机械能,故 C错误;石油、天然气是不可再生能源,故D错误。,4.(2016湖南衡阳,5,2分)随着人民生活水平的不断提高,汽车走进了很多家庭。下列关于汽车 的相关知识说法正确的是 ( ) A.汽车在加油时人能闻到汽油的气味,说明分子间存在相互作用力 B.汽车的汽油机工作的四个冲程中,将内能转化为机械能的是做功冲程 C.汽车在刹车过程中,刹车片与碟盘摩擦使汽车减速,在摩擦的过程中内能转化为机械能 D.汽车在冬天时挡风玻璃上会起雾,这是汽化现象,答案 B 汽车在加油时能闻到汽油味,这是扩散现象,不能说明分子
21、间存在相互作用力,故A 错误;热机四冲程中做功冲程是将内能转化为机械能,故B正确;汽车刹车时,动能减小,摩擦生 热内能增大,是将机械能转化为内能,故C错误;汽车在冬天时挡风玻璃上起雾是液化现象,故D 错误。,易错警示 D选项中“挡风玻璃上会起雾”,其中的“雾”是小液滴,由空气中的水蒸气遇到 冷的玻璃放热液化形成,并非汽化,类似液化现象还有“露”“白气”。,5.(2018湖南常德,23,4分)在四冲程汽油机工作过程中,实现机械能转化为内能的是 冲 程。汽油机产生2.3107 J的热量需要完全燃烧 kg的汽油(汽油的热值为4.6107 J/kg)。,答案 压缩 0.5,解析 四冲程汽油机的压缩冲程
22、,活塞压缩汽油和空气的混合物的过程,活塞对混合物做功,活 塞的机械能转化为混合物的内能;汽油质量m= = =0.5 kg。,6.(2016湖南张家界,11,2分)在内燃机的“吸气”、“压缩”、“做功”、“排气”四个冲程 中,将机械能转化为内能的是 冲程;常用水来给内燃机降温,是因为水的 大。,答案 压缩 比热容,解析 内燃机的四个冲程中,将机械能转化为内能的为压缩冲程;常用水给内燃机降温,是因为 水的比热容大,吸热能力强,冷却效果更好。,知识拓展 涉及机械能和内能转化的两个冲程,除了题中的压缩冲程外,还有做功冲程:内能转 化为机械能。,7.(2018湖南衡阳,29,6分)2017年6月10日,
23、作为中国大陆核电的发源地秦山核电基地安全 运行100堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年)。从被誉为“国之光荣”的秦山核电站1991 年12月15日投入运行开始,秦山核电基地一直保持安全稳定运行,目前每分钟的安全发电量相 当于少消耗烟煤13.0 t,减排二氧化碳约40.6 t、二氧化硫约0.2 t,氮氧化物约0.8 t。秦山核电基 地目前共有9台运行机组,年发电量约500亿千瓦时,是目前我国核电机组数量最多、堆型品种 最丰富、装机容量最大的核电基地。下列(1)(2)题答案用科学计数法表示 (1)13.0 t烟煤如果完全燃烧,放出的热量为多少J。(烟煤的热值为2.9107 J/kg) (2)假设1
24、3.0 t烟煤在煤炉中完全燃烧,放出的热量部分被水吸收,可以使4105 kg的水从20 升 高到100 ,求水吸收的热量为多少J。c水=4.2103 J/(kg) (3)求煤炉加热水的热效率。第(3)题结果保留两位有效数字,答案 (1)3.771011 J (2)1.3441011 J (3)36%,解析 (1)13.0 t烟煤如果完全燃烧,放出的热量 Q放=mq=13.0103 kg2.9107 J/kg=3.771011 J。 (2)水吸收的热量 Q吸=c水m水t=4.2103 J/(kg)4105 kg(100 -20 )=1.3441011 J。 (3)煤炉加热水的热效率 = 100%
25、= 100%36%。,B组 20142018年全国中考题组,考点一 机械能及其转化,1.(2018天津,6,3分)用细线将小球系好后,固定在天花板上,做成一个摆。如图所示,小球从A点 摆动到B点的过程中 ( )A.速度变小,动能变大 B.速度变小,动能变小 C.速度变大,重力势能变小 D.速度变大,重力势能变大,答案 C 小球从A点到B点,高度降低,故重力势能减少,重力势能转化为动能,故速度增大,动 能增大,故选择C。,2.(2017吉林长春,5,2分)2017年5月21日,在长春市举行的国际马拉松比赛中,当运动员加速冲 刺时,运动员的 ( ) A.动能增大 B.惯性增大 C.所受重力增大 D
26、.运动状态不变,答案 A 物体的质量越大,速度越大,则动能越大,运动员加速冲刺过程中自身质量不变,速度 增大,所以动能增大,故A项正确。运动员的质量不变,所以受到的重力大小不变,C项错。物体 的惯性大小只与物体的质量大小有关,运动员的质量不变,所以惯性大小不变,B项错。速度变 大,则运动状态变化,D项错。,解题关键 分清题中所列的四个选项的影响因素是解题关键,题中所给的条件中关键词是 “加速”,即速度在增大。,易错警示 B、D两项是易错点,惯性大小只与物体的质量大小有关,学生易错误理解为“速 度越大,惯性越大”;运动状态变化可以是运动速度大小变化,也可以是运动方向变化。,3.(2015内蒙古呼
27、和浩特,9,3分)(多选)如图所示,一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b 点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力。在a到d的整个过程中,下列说法正确的是 ( )A.只有在a到b的过程中,运动员对铅球做了功 B.在b到d的过程中,铅球的机械能先增加后减少 C.在c到d的过程中,铅球的重力势能减少 D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断地变化,答案 ACD 运动员将铅球从a推到b的过程对铅球施加了推力,而且铅球在推力的方向上通 过了一段距离,所以运动员对铅球做了功,所以A项正确。铅球在b到d的运动过程中,只受重力 作用,机械能守恒,所以B项错。铅球在由c到d的过程中所具有的重力势能随
28、高度的降低而减 少,所以C项正确。整个运动过程中,铅球运动速度的大小和方向都在不断变化,所以其运动状 态在不断变化,D项正确。,4.(2018湖北黄冈,9,3分)暴雨天,在山体滑坡的地方,极易发生泥石流。原因之一是,在雨水的作 用下,滑坡处的泥石与地面(泥石)之间的 减小了。泥石流在向下游流动的过程中, (填主要的能量转化)。与水流相比,由于相同体积泥石流的质量较大,故 具有的 能较大,其造成的破坏和损失更大。因此,暴雨天,尤其在山体滑坡的地方,要 加强防范泥石流灾害。,答案 摩擦力 重力势能转化为动能 机械,解析 在雨水的作用下,滑坡处的泥石与地面(泥石)之间的摩擦力减小了;泥石流向下游流动
29、, 高度降低,速度变大,重力势能转化为动能;重力势能的大小与质量和高度有关,动能的大小与 速度和质量有关,与相同体积的水流相比,泥石流的质量较大,相同的高度,相同的速度,泥石流 的重力势能和动能都较大,因此机械能也较大。,审题关键 根据“山体滑坡”可以明白第一空填摩擦力,“质量较大”提示同学们考虑机械 能的大小。,解题关键 掌握影响摩擦力、重力势能、动能大小的因素是解答本题的关键。,5.(2018安徽,18,8分)图为探究物体(钢球)动能大小跟哪些因素有关的实验装置。(1)实验原理: 钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度 有关,起点位置越高,该速度越
30、。 钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,在水平木板上撞击木块,木块运动的距离越长,运动 钢球所具有的动能越 。 (2)实验现象: 同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球开始向下运动 时的起点位置越 ,木块运动的距离越长。,质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球的质量越 ,木块运动的距离越长。,答案 (1)大 大 (2)高 大,解析 (1)钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,重力势能转化为动能,起点位置越高,重 力势能越大,到达斜面底端时的动能越大,速度越大;实验中是通过钢球撞击木块移动的距离 来观察钢球动能大小的,利用了转换法;被
31、撞木块的运动距离越长,说明钢球对被撞木块所做的 功就越多,钢球原来所具有的动能就越大。(2)质量一定的钢球开始向下运动的起点位置越 高,到达水平面时的速度越大,因此动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越长;不同质 量的钢球从同一高度由静止向下运动,钢球到达水平面时的速度一定,则钢球质量越大,所具有 的动能越大,对木块做功越多,木块运动的距离越长。,考点二 内能、比热容,1.(2018吉林长春,5,2分)我国北方冬天取暖用的“暖气”,通常用水作为输运能量的介质,这是 因为水的 ( ) A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小,答案 C 北方冬天取暖用的“暖气”通常用水作为输运能量的
32、介质,是因为水的比热容大, 与相同质量的其他物质相比,降低相同温度时,放出热量较多,取暖效果更好,故选C。,2.(2018北京,18,2分)(多选)下列说法中正确的是 ( ) A.组成物质的分子之间,只存在引力,不存在斥力 B.组成物质的大量分子无规则运动的剧烈程度与温度有关 C.晶体在熔化过程中吸收热量,温度不变 D.沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小,原因之一是水的比热容比砂石的比热容大,答案 BCD 分子之间存在着相互作用的引力和斥力,A选项错误;分子无规则运动的剧烈程 度与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,B选项正确;晶体在熔化过程中吸收热量,温度保持 不变,C选项正确;水的比热容比砂
33、石的比热容大,相同质量的水和砂石吸收或放出同样多的热 量,水的温度变化较小,因此,沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小,D选项正确。,3.(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 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
34、力可以忽略,故D错误。,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 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。,4.(2017天津,8,3分)下列事例中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是 ( ) A.用力搓手,手会发热 B.用炉灶烧水,水温升高 C.气缸内气体被压缩,温度升高 D.用锯条锯木头,锯条温度升高,答案 B 用力搓手,手会发热,是做功改变了手的内能;用炉灶烧水,水温升高,是热传递改变 了内能;气缸内气体被压缩,温度升高,是做功改变了内能;
35、用锯条锯木头,锯条温度升高,是做功 改变了内能。故选B。,知识归纳 改变内能的方式有两种:做功和热传递,它们在改变内能上是等效的。,审题技巧 注意每个选项中的动词,如搓手、压缩、锯(木头),都会涉及机械能,都是做功过 程。,5.(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 做功 燃烧 不相同,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
36、 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。,6.(2017黑龙江哈尔滨,40,2分)将硫酸铜溶液注入水的下方,可以看到清水与硫酸铜溶液之间有 明显的界面,如图甲。静置20日后,如图乙,这是 现象,说明液体分子 。,答案 扩散 永不停息地做无规则运动,解析 因液体分子永不停息地做无规则运动,所以会出现如图乙所示的现象,这种现象是扩散 现象。,7.(2017重庆A,10,2分)世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。用天然气灶烧水的过程是通 过 (选填“做功”或“热传递”)的方法改变水的内能。在标准大气压下,
37、将5 kg初温 为20 的水烧开,需吸收热量 J。水的比热容c水=4.2103 J/(kg),答案 热传递 1.68106,解析 用天然气灶烧水的过程中,水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加水的内能; 水吸收的热量Q吸=c水mt=4.2103 J/(kg)5 kg(100 -20 )=1.68106 J。,8.(2017福建,26,6分)利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关 系”。操作如下:,(1)在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水; (2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时 刻的温度如图乙所示,其示数为 。
38、根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如 图丙所示; (3)实验中,是通过比较 来间接反映沙子和水所吸收的热量; (4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是 ;若使两者升高相同的温,度,则 吸收的热量较多。由此可见, 的比热容较大。,答案 (1)质量 (2)39 (3)加热时间 (4)沙子 水 水,解析 (1)为了研究水与沙子比热容的大小,实验时,要控制水与沙子的初始温度、质量相等; (2)温度计的分度值是1 ,此时的温度是39 ;(3)实验中,是通过比较加热时间来间接反映沙 子和水吸收的热量;(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是 沙子;若使两
39、者升高相同的温度,水加热时间较长,说明水吸收的热量较多;由此可见水的比热 容较大。,考点三 内能的利用,1.(2018四川成都,A3,2分)在四冲程汽油机的一个工作循环中,将内能转化为机械能的冲程是 ( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程,答案 C 四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲 程、排气冲程;其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能,故C正确。,解题关键 掌握做功冲程是把内能转化为机械能;压缩冲程是把机械能转化为内能是解答本 题的关键。,知识拓展 汽油机一个工作循环有四个冲程,发生两次能量转化,曲轴转动两周,做一
40、次功。,2.(2018四川成都,B3,2分)小李家使用的燃气热水器,将30 kg的水从20 加热到45 ,消耗了 0.15 m3 的天然气。已知水的比热容为4.2103 J/(kg),天然气的热值为4107 J/m3,则下列与该 过程有关的计算结果和分析正确的是 ( ) A.水吸收的热量与水的末温成正比 B.水吸收的热量是3.15105 J C.热水器的能量转化效率是52.5% D.热水器的能量转化效率与环境温度无关,答案 C 根据公式Q吸=cmt可知水吸收的热量与水温度的变化量成正比,故A错误;水吸收的 热量Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)30 kg(45 -20 )=3.15106
41、 J,故B错误;Q放=Vq=0.15 m34 107 J/m3=6106 J,= 100%= 100%=52.5%,所以C正确。热水器的转化效率和环 境温度有关,故D错误。,易错警示 当水的质量和初温一定时,随着末温的升高,水吸收的热量增大,不能错误地认为水 吸收的热量与末温成正比。,解题关键 掌握吸收热量的计算公式,知道水吸收的热量为有用能量,燃料完全燃烧放出的热 量为总能量是解答本题的关键。,3.(2017新疆乌鲁木齐,5,3分)目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。下列我国 “陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机(利用内能做功的机械)的是 ( ) A.中国高铁交流异步牵引电动机
42、 B.052D型导弹驱逐舰燃气轮机 C.歼20战机涡扇15煤油发动机 D.长征五号火箭液氢液氧发动机,答案 A 热机是利用内能做功的机械,将内能转化为机械能;电动机把电能转化为机械能,不 属于热机;燃气轮机燃烧燃气把内能转化为机械能;煤油发动机燃烧煤油把内能转化为机械 能;火箭发动机燃烧燃料把内能转化为机械能。故选A。,4.(2014湖北武汉,10,3分)下列说法正确的是 ( ) A.热值与燃料的燃烧情况有关 B.比热容与物体吸收或放出的热量有关 C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式 D.固体很难被压缩,是因为分子间只存在斥力的作用,答案 C 燃料的热值是燃料完全燃烧时,放出热量的本领,它
43、只与燃料的种类有关,与燃料的 燃烧情况无关,A错误;比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与吸放热的多 少、质量、体积的大小都没有关系,B错误;改变物体内能的两种方式:一是做功,二是热传递, 在改变内能上是等效的,C正确;分子间既有引力又有斥力,固体很难被压缩,是因为分子之间存 在斥力的作用,D错误。故选C。,5.(2018安徽,10,4分)一台额定功率为2 000 W的电热水器,水箱内装有50 kg的水,要把这箱水从 20 加热到60 ,热水器正常工作需要 s;若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供,则 需要完全燃烧 m3的天然气不计能量损失,已知c水=4.2103J/(kg), =
44、4.2107 J/m3。,答案 4.2103 0.2,解析 水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)50 kg(60 -20 )=8.4106 J,不计能量损 失,则消耗的电能W=Q吸=8.4106 J,由P= 可得,热水器正常工作的时间t= = =4.2103s; 由题意可知,天然气完全燃烧释放的热量Q放=Q吸=8.4106 J,根据Q放=Vq可得,消耗天然气的 体积V= = =0.2 m3。,思路分析 知道热水器内水的质量,又知道水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水 吸收的热量,不计能量损失时消耗的电能W=Q吸,根据P= 求出加热时间;由题意可知,天然气 完全
45、燃烧释放的热量Q放=Q吸,再根据Q放=Vq求出消耗天然气的体积。,6.(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 全部燃烧 化学能 较小,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,
46、温度升高越多,实验现象越明显。,7.(2017河北,26,3分)汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃 料猛烈燃烧,将 能转化成 能。一辆汽车一年行驶了三万公里,消耗汽油2 t,这 些汽油完全燃烧放出 J的热量。(q汽油=4.6107 J/kg),答案 化学 内 9.21010,解析 燃料燃烧属于化学变化,将化学能转化为内能;2 t汽油完全燃烧放出的热量Q=mq汽油=2 103 kg4.6107 J/kg=9.21010 J。,思路分析 燃料燃烧时将化学能转化为内能,燃料完全燃烧放热的计算公式为Q=mq。,易错警示 利用Q=mq计算时,注意热值的单位是J/kg,故质
47、量的单位一定要换算成kg。,C组 教师专用题组,考点一 机械能及其转化,1.(2016湖南常德,12,3分)高速公路上,为了控制车速,常在某些路段设置减速带(在路面布有许 多减速道钉让车辆减速)。现有一辆超速的小汽车经过一段水平的减速带后速度恢复了正 常。则此过程中 ( ) A.小汽车的动能变小,机械能不变 B.小汽车的动能变小,机械能变小 C.小汽车的重力势能变大,机械能变大 D.小汽车一直在运动中所以没有惯性,答案 B 小汽车速度减小,动能变小,在水平面上运动,高度不变,重力势能不变,机械能变小, 故B正确,A、C错误;物体的惯性总是存在的,故D错误。,2.(2015湖南常德,11,3分)
48、我国研制的“神舟九号”宇宙飞船在返回地面通过大气层的飞行中, 下列说法中不正确的是 ( ) A.飞船的机械能保持不变 B.飞船的一部分机械能转化为内能 C.飞船的势能越来越小 D.飞船的外表温度会升高,答案 A 飞船在返回地面通过大气层的飞行中,需要克服摩擦力做功,一部分机械能转化为 内能,飞船的机械能减小,选A。,3.(2015福建福州,16,2分)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至最短的过程中,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 D 由乙图可知l逐渐增大,v先变大后减小。弹力大小与形变量l成正比,因此弹力在 逐渐增大,A错;动能大小与质量和速度有关,因此,动能先增大后减小,B错;下落过程中,小球的 机械能转化为弹簧的弹性势能,所以小球的机械能减小,C错;小球刚接触到弹簧时,弹力小于重 力,小球加速,当弹力等于重力时,小球速度最大,小球继续下落,弹力大于重力,速度减小,故小球 在b点时重力等于弹力,D项正确。,
