课标版中考物理二轮复习第十一讲机械能和内能练习含答案.docx
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课标版中考物理二轮复习第十一讲机械能和内能练习含答案
第十一讲 机械能和内能
命题点一
类型一 概念、生活、热点信息类
1.关于人类对世界的探索和认识,下列说法正确的是( )
A.原子由原子核和核外电子组成,原子核不可再分
B.对分子运动的研究只能借助光学显微镜
C.伽利略利用自制的望远镜进行了大量天文观测,支持了哥白尼的“日心说”
D.构成宇宙的星系有的是运动的,有的是静止的
2.对热学概念的理解,下列说法正确的是( )
A.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),表示1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)4.2×103J的热量
B.热量是指物体具有能量的多少
C.温度高的物体具有的内能一定多
D.热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多
3.西安浐灞国家湿地公园里,水泊点点,碧水云影,花香四溢,柳枝摇曳.关于公园里的自然现象,下列分析正确的是( )
A.水中的“白云”,是光的折射形成的
B.花香四溢,说明了分子在不停地运动
C.摇曳的柳枝,相对于地面是静止的
D.湿地能影响周边的气温,主要是因为水的比热容小
4.下列说法中正确的是( )
A.航天器返回舱外表面的材料,具有良好的耐高温性和隔热性
B.热值越大的燃料,燃烧时放出的热量越多
C.原子内电子、质子、中子是均匀分布的
D.太阳系、银河系、地球、月球是按空间尺度由大到小排列的
5.关于生活和自然中蕴含的物理知识,下列说法中正确的是( )
A.使用天然气作燃料,燃烧越充分,热值越大
B.汽车发动机采用水进行冷却,是利用了水的比热容较大的属性
C.西岳华山海拔高,山
顶上的气压低,水的沸点高
D.为地球带来光明和生机的太阳能是不可再生能源
6.下列说法中,不符合事实的是( )
A.电子的发现,说明了原子是有结构的
B.固体、液体很难被压缩,表明分子之间存在着斥力
C.酒精与水充分混合后的总体积减小,说明分子间有间隙
D.物体温度为0℃时,其内能为零
7.关于生活中蕴含的物理知识,下列说法中错误的是( )
A.内陆地区比沿海地区昼夜温差大的主要原因是水的比热容较大
B.光照射到黑板上发生漫反射时不遵循反射定律
C.水银体温计的工作原理应用了液体热胀冷缩的性质
D.擦火柴时,是通过做功改变了火柴的内能
8.双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料.以下说法正确的是( )
A.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多
B.以天然气为燃料,汽车发动机的效率可以达到100%
C.在压缩冲程中,燃料混合物的温度升高,内能增大
D.汽油与天然气相比,燃烧时汽油对环境的污染较小
9.下列说法错误的是( )
A.用筷子夹菜时,筷子是费力杠杆
B.扫地时尘土飞扬,说明分子在做热运动
C.太阳、地球、乒乓球、分子、电子是按物体尺度由大到小排序的
D.相距较近的两艘船平行向前快速行驶时容易相撞,是因为流体压强与流速有关
10.火箭常用液态氢作燃料,相同质量的氢和汽油完全燃烧,氢放出的热量约为汽油的3倍.下列说法正确的是( )
A.火箭发动机是一种热机
B.氢的热值约为汽油热值的三分之一
C.火箭上升时,以发射塔为参照物,火箭是静止的
D.火箭加速上升过程中,机械能保持不变
11.以下说法错误的是( )
A.我们闻到丁香花的香味是因为分子在不停地做无规则运动
B.原子是由原子核和核外电子构成的
C.天然气的热值是4.4×107J/kg,表示天然气燃烧时放出的热量是4.4×107J
D.物体吸收热量温度不一定升高
12.图示为“长征六号”运载火箭,它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机.
第12题图
①煤油燃烧过程中,其热值大小________.
②火箭起飞时,煤油燃烧产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭的推力达1.2×1
06N,这个力可举起质量为________t的物体(g取10N/kg).
③燃气对火箭做功,燃气的内能会________(选填“增大”“减小”或“不变”).
【延伸】以下说法中正确的是( )
A.生活中电壶塞有时会自动弹起来,壶塞变大的机械能是由水的内能转化而来的
B.电壶塞自动弹起后,壶内水蒸气的内能增大,温度降低
C.壶口冒出的“白气”,是汽化而来的
D.电壶塞弹起的过程相当于内燃机的排气冲程
类型二 新科技、小制作类
13.如图所示是某老师的自制教具,他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔,把电火花发生器紧紧塞进孔中,实验时从瓶口喷
第13题图
入酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,点燃瓶内酒精后,纸筒即刻飞出.关于此实验,分析不正确的是( )
A.酒精不完全燃烧时热值不变
B.能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动
C.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减小,温度降低
14.有一种“背负式”割草机,它由四冲程汽油机带动锯齿刀片转动割草,对汽油机和割草情景的分析,下列说法不正确的是( )
A.汽油机的四个冲程是指吸气、压缩、做功和排气冲程
B.四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能
C.割草时能闻到青草味说明分子在永不停息地做无规则运动
D.割草时草屑飞舞是因为受到惯性的作用
15.有一种陶瓷激光器将有望取代火花塞为汽车发动机点火.这种激光器在气缸内可以点燃更多的汽油和空气混合物,增加燃烧的彻底性.则下列说法错误的是( )
A.使用陶瓷激光器可以减少环境污染
B.燃料的燃烧越充分,说明燃料的热值越高
C.使用陶瓷激光器可以提高发动机的效率
D.激光具有光束高度集中、能量大的特点
第15题图
16.如图所示是内置发电系统和一个LED灯的发电足球.踢球时,球体的运动带动线圈在磁场中运动而发电.踢球30min,LED灯就能照明3h.该足球发电过程将________能转化为电能,照明过程中LED灯主要将电能转化为________能.
第16题图
17.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气温度________(选填“升高”“降低”或“不变”),其内能________(选填“增大”“减小”或“不变”),这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的________.为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是________冲程.
18.有一种节能锅,如图所示.它由内锅和外锅组成,内锅底部固定有一个用特殊材料制成的物块,烹饪食物时,先把内锅置于火上加热,待内锅里的水沸腾.物块被烧红时关闭火源,立即把内锅放在外锅里密闭,烧红的物块继续给食物加热,直到食物被煮熟,要放出更多的热量,此物块应该具有质量________、比热容________的特点.
第18题图
命题点二 基础小实验
19.如图所示,在探究物体动能大小与什么因素有关的实验中,通过比较小球推动木块__________
__反映小球动能的大小.
第19题图
20.如图所示,在探究不同物质的吸热本领是否相同的实验中,水和煤油升高相同的温度所吸收热量的多少是通过______________来反映的.
第20题图
21.如图所示的实验现象说明分子在永不停息地做____
_______________________________________________________.
第21题图
22.如图所示,双手反复弯折铁丝,弯折处的温度升高
,说明做功可以____________________.
第22题图
23.
(1)图甲研究__________________.
(2)图乙研究___________
_____________________________.
第23题图
【延伸】图甲的空气压缩引火仪底部放一小块干燥棉絮,用力将活塞压下,完成点火实验,说明__________可以改变内能;图乙的电子式火花发生器点火爆炸实验中,点燃盒中酒精蒸气,产生的燃气将塑料盒盖喷出很远,说明________能可以转化为________能,它与四冲程汽油机的________冲程能量转化相同.
延伸题图
命题点三 创新实验题
24.炎热的夏天,小丽看着身边不同颜色着装的行人,她想不同颜色的衣料吸热能力是否相同呢?
于是小丽与同学们选用了白炽灯、五支相同的温度计、五个相同的纸筒、秒表等器材进行探究.
第24题图
(1)如图所示为同学们设计的实验装置.他们将五个纸筒分别涂成不同的颜色并把温度计密封在各纸筒中,在桌面上将纸筒均匀摆放在所画圆的圆周上,白炽灯沿圆的中心轴线悬挂.这样做可使白炽灯提供给每个纸筒的________相同.小丽通过观察各纸筒中__________________的变化来判断不同颜色物体的吸热能力是否相同.
(2)实验时,读取各温度计的初始温度后,点亮白炽灯,开始计时.3min后,他们将各纸筒在原位置转动180°,这样做的目的是为了使各纸筒_____________________________________________________________________.
(3)6min后,熄灭灯泡的同时,同学们迅速读取了每支温度计的示数,并将实验数据记录如下:
纸筒颜色
黑
红
绿
蓝
白
初始温度/℃
25
25
25
25
25
6min后的温度/℃
31
28
29
29
27
分析表中数据可以得出的结论是:
其他条件一定时,________________________________________________.
(4)请你指出该实验中的一处不足________________________________;并针对此不足提出一条改进意见_____________________________________________________________________.
(5)本次实验结论在实际中的应用非常广泛,如为提高太阳能热水器集热管的吸热能力,通常将它涂成黑色.请你也列举一个实例_____________________________________________________________________.
命题点四 热学综合计算
类型一 电热综合
25.如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,水箱装水最多0.3kg,加热功率有大、小两个挡位.设计师最初设计的内部电路有如图甲、乙两种接法,其中电热丝R1=56Ω,R2=44Ω.
第25题图
(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速________成小水珠,放出热量,将衣服熨平(填物态变化名称).
(2)如果选择甲电路,电路中最大电流为________A;如果选择乙电路,电路中最大电流为________A,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A,故设计师最终选择了甲电路.(计算结果保留一位小数)
(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率.
(4)若将水箱中0.22kg的水从25℃加热到100℃,挂烫机至少需要加热多长时间?
[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
类型二 力热综合
26.图示为农用耕地机,它以柴油机作为动力装置.耕地机在额定功率下工作,某次耕地的平均速度是1.4m/s,受到的阻力为6300N,工作时间为2h.计算并回答下列问题.
(1)此次耕地过程中,耕地机所做的功是多少?
功率是多大?
(2)若耕地机的效率为25%,此次耕地消耗柴油的质量是多少?
(柴油的热值为4.3×107J/kg)
(3)如果土地需要耕作得更深些,耕地机以额定功率工作,耕地的速度如何变化?
请简要说明理由.
第26题图
26.某款新型电动轿车,每充一次电,锂离子电池储存的能量为50kW·h,可供该车连续行驶300km,其最高车速可达250km/h.
(1)电动轿车的顶部向上凸起,当它高速行驶时,车顶的气压比车底的气压________.
(2)若该车以108km/h的速度匀速行驶10min,通过的路程是多少?
(3)该车连续行驶100km消耗的电能相当于完全燃烧多少升柴油产生的热量.(q柴油=4.3×107J/kg,ρ柴油=0.85×103kg/m3,计算结果保留两位小数)
答案:
1.C 【解析】原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由质子和
中子组成的,A错误;直接观察分子的运动需要电子显微镜,而我们还可以通过扩散等宏观的现象间接研究分子的运动,B错误;伽利略利用自制的望远镜进行了大量的天文观测,支持了哥白尼的“日心说”,C正确;宇宙中运动是绝对的,静止是相对的,宇宙中所有的星系都是运动的,宇宙处在不断地运动和演变中,D错误.故选C.
2.A 【解析】水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),它表示的物理意义是:
1kg的水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J,故A正确;热量是指物体通过热传递的方式所改变的内能,故B错误;同一种物体,温度高的物体具有的内能一定多,故C错误;由公式Q=mq可知:
质量相同的两种燃料,完全燃烧时,热值大的,放出的热量多,故D错误.故选A.
3.B 【解析】
选项
解读
正误
A
水中的“白云”是云在水中的倒影,是光的反射形成的
×
B
花香四溢说明了分子在不停地做无规则运动
√
C
摇曳的柳枝相对于地面的位置发生了变化,所以以地面为参照物,柳枝是运动的
×
D
湿地水多,由于水的比热容大,吸收和放出的热量多,所以能影响周边的气温
×
4.A 【解析】航天器返回舱在返回地面的过程中,返回舱的外表面与大气层摩擦,温度会很高,所以返回舱外表面的材料应具有良好的耐高温性,为了防止返回舱内的温度过高,返回舱外
表面的材料还应具有良好的隔热性,故A正确;热值反映了燃料的放热能力,燃料燃烧时放出的热量除了与热值的大小有关,还与燃料的质量有关,故B错误;原子是由原子核与核外电子组成的,原子核又分为质子和中子,质子和中子在原子核内,电子绕原子核运动,故C错误;银河系包含太阳系,银河系的空间尺度大于太阳系,故D错误.故选A.
5.B 【解析】热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关系,故A错误;因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机冷却用水作为冷却物质,故B正确;西岳华山海拔高,山顶上的气压低,水的沸点较低,故C错误;太阳能是能够源源不断地从自然界得到的能源,属于可再生能源,故D错误.故选B.
6.D 【解析】电子的发现说明原子是由原子核和核外电子构成的,即原子是有结构的,所以A选项符合事实;由于分子间存在着斥力,所以固体、液体很难被压缩,所以B选项符合事实;由于分子间有间隙,酒精与水充分混合后彼此进入对方,使总体积减小,所以C选项符合事实;一切物体都具有内能,物体温度为0℃时也具有内能,所以D选项不符合事实.故选D.
7.B 【解析】本题考查了利用水的比热容解释现象、光的反射定律、液体温度计的工作原理以及改变物体内能的方式.由于水的比热容大于沙石、泥土的比热容,所以在吸收(或放出)一定的热量时,水的温度变化不大,所以沿海地区的昼夜温差小,而内陆地区的昼夜温差大,故A正确;不论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律,故B错误;液体温度计利用了液体热胀冷缩的性质,故C正确;擦火柴时,要克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,从而使内能增加,故D正确.故选B.
8.C 【解析】由Q放=mq可知,燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关,故A错误;以天然气为燃料时,仍有热量散失、仍需克服摩擦做额外功,其机械效率不可能达到100%,故B错误;在压缩冲程中,对燃料混合物做功,使其温度升高,内能增大,故C正确;使用天然气作燃料的目的是其对环境污染小、成本低,故D错误.故选C.
9.B 【解析】筷子的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,A不符合题意;尘土飞扬,这是沙土的运动,是固体小颗粒的运动,属于机械运动,不是分子的热运动,B符合题意;分子是由原子组成,原子是由原子核和电子组成,排序正确,C不符合题意;两艘船平行向前快速行驶时,两艘船之间的空气流动速度增大,压强减小
,两艘船外侧的压强不变,船外侧的压强大于船内侧的压强,两艘船在压强差的作用下,容易相撞,D不符合题意.故选B.
10.A 【解析】火箭发动机是靠燃烧燃料获得动力的,属于热机,A正确;氢的热值是1.4×108J/kg,汽油的热值是4.6×107J/kg,氢的热值约为汽油热值的三倍,B错误;火箭发射时,火箭离发射塔的距离越来越大,以发射塔为参照物,火箭是运动的,C错误;火箭加速上升时,质量一定,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大,机械能变大,D错误.故选A.
11.C 【解析】本题考查分子
动理论、内能的知识点.闻到丁香花的香味是因为分子永不停息地做无规则运动,A不符合题意;原子是由原子核和核外电子构成的,B不符合题意;天然气的热值为4.4×107J/kg,是指每千克天然气完全燃烧放出4.4×107J的热量,C符合题意;物体吸收热量,如果同时对外做功,温度也会下降,D不符合题意.故选C.
12.①不变 ②120 ③减小 【解析】①热值是燃料的一种特性,与燃料的质量和是否完全燃烧无关,故煤油燃烧过程中,其热值大小不变.②1.2×106N的力可以举起的物体的质量是m=
=
=
=1.2×105kg=120t.③火箭属于热机,燃气推动火箭做功,把内能转化为机械能,故燃气的内能会减小.
【延伸】A 【解析】电壶塞有时会自动弹起来,是由于壶内的水蒸气对壶塞做功,将水蒸气的内能转化为壶塞的机械能,此时水蒸气的内能减小,温度降低,A正确,B错误;壶口冒出的“白气”是空气中的水蒸气遇冷变成的小水珠,是液化现象,C错误;电壶塞弹起的过程相当于内燃机的做功冲程,D错误.故选A.
13.C 【解析】酒精的热值是指单位质量的酒精完全燃烧放出的热量,与燃烧程度无关,故A正确;能闻到酒精气味是因为酒精分子在不停地做无规则运动,故B正确;电火花打火使酒精气体燃烧膨胀做功,使内能转化为纸筒的机械能,与内燃机的做功冲程相似,故C错误;纸筒飞出后,瓶内气体的内能转化为纸筒的机械能,内能减小
,温度降低,故D正确.故选C.
14.D 【解析】汽油机的四个冲程包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程,其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,故A、B正确,不符合题意;割草时能闻到青草味,说明了气体分子在永不停息地做无规则运动,故C正确,不符合题意;惯性是物体本身的一种固有
属性,它不是力,故不能说成“受到惯性的作用”,这种说法是错误的,故D不正确,符合题意.故选D.
15.B 【解析】根据题中信息,用陶瓷激光器点燃内燃机的气缸内的混合物,可增加燃烧的完全性,能减少环境污染,即A正确;由于热值是燃料本身的一种属性,所以只要燃料确定,其热值是不变的,即B错误;由于此方法可使气缸内的混合物燃烧得更充分,即燃烧相同的燃料,其释放的热量会变大,所以效率变高,即C正确;根据激光的特点可知,激光光束高度集中目能量大,D正确.故选B.
16.(每空1分,共2分)机械 光 【解析】踢球时球运动具有机械能,球体带动线圈运动产生电,这是将机械能转化为电能,LED灯通电时发光是将电能转化为光能.
17.(每空1分,共4分)降低 减小 效率 排气 【解析】在做功冲程中,高温气体迅速膨胀对活塞做功,气体的内能减小,转化为机械能;在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气温度降低内能减小;这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的效率;一个工作循环最后一个冲程是排气冲程,所以为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是排气冲程.
18.(每空2分,共4分)大 大 【解析】由Q放=cmΔt可知,物体降低相同的温度,要放出更多的热量,需要物体的质量大、比热容大.
19.移动的距离(或s)(2分) 【解析】在探究动能大小与什么因素有关的实验中,动能的大小不能直接观察到,通过转化法,让小球撞击木块,通过观察木块移动的距离来反映小球动能的大小.
20.温度变化(1分) 【解析】两种或多种不同的物质吸收(或放出)相同的热量时,温度变化大的物质的比热容小,题目中水和煤油的比热容不同,所以吸收相同的热量,温度变化不同.
21.运动(或无规则运动)(1分) 【解析】在盛水的烧杯中滴几滴红墨水,一会儿,烧杯里的水都变红了,是因为分子在永不停息地做运动(或无规则运动).
22.改变物体的内能(1分) 【解析】双手反复弯折铁丝,双手对铁丝做功,铁丝温度升高,内能增大.
23.(每空1分,共2分)
(1)分子间存在引力
(2)动能与势能的相互转化
【延伸】做功 内 机械 做功 【解析】空气压缩引火仪点火实验说明了做功可以改变内能,而电子式火花发生器点火爆炸实验则说明内能可以转化为机械能,它与内燃机的做功冲程能量转化情况相同.
24.(每空1分,共7分)
(1)能量 温度计示数
(2)受热均匀 (3)白色物体的吸热能力最弱,黑色物体的吸热能力最强(或不同颜色物体的吸热能力从强到弱的排序是黑、绿和蓝、红、白(答案合理均可计分) (4)实验中所用温度计灵敏
度较低 选用灵敏度高的电子温度计测量温度(或实验中所选物体的颜色较少 选用更多不同颜色的物体进行实验)(答案合理均可计分) (5)夏天烈日下工作时,尽量穿白色(或浅色)的衣服(答案合理均可计分)
【解析】
(1)第一空:
实验中将五个纸筒均匀摆放在圆周上,白炽灯沿圆的中心轴线悬挂,主要是为了使白炽灯提供给每个纸筒的能量相同;第二空:
由于纸筒是相同的,所以在相同的时间内,纸筒的温度越高,说明其吸热能力越强,所以可以通过纸筒中温度计示数的变
化来判断、比较不同颜色物体的吸热能力.
(2)过3min将纸筒旋转180°,其目的是使纸筒受热均匀,温度计的示数更能准确地表示纸筒的吸热多少.(3)6mi
n后,黑、红、绿、蓝、白纸筒中温度计升高的度数分别是:
6℃、3℃、4℃、4℃、2℃.纸筒中温度计的读数升高越多,说明纸筒吸热越多,同时也说明物体颜色越浅,吸热能力越弱.故可得结论:
不同颜色的物体的吸热能力不同,其中黑色物体的吸热能力最强,白色物体吸热能力最弱.(4)实验中存在的不足及改进意见(答案开放),首先,看到绿和蓝纸筒中温度计升高的度数一样,可以猜测这可能是因为温度计的灵敏度较低引起的,提出“选用灵敏度较高的电子温度计测量温度”的改进意见;其次,想到世界是五彩缤纷的,颜色太多了,而实验中所选的颜色太少,于是提出“选用更多的不同颜色的物体进行实验”的建议;另外,实验只做了一次就得出结论可能具有偶然性,可以提出进行多次实验的建议.(5)这一结论在生活中的应用很多,例如:
夏天烈日下为了防晒尽量穿白色或浅色的衣服,而冬天在室外最好穿黑色或深色的衣服等.
25.
(1)液化(1分)
(2)5(1分) 8.9(1分)【解析】
(1)气态的水蒸气遇冷变成液态的小水珠是液化现象;
(2)甲电路开关同时接0、1时两个电阻串联,开关同时接1、2时只有R2接入电路中;乙电路开关同