山东省济南市中考物理专题复习 机械能和内能.docx
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山东省济南市中考物理专题复习机械能和内能
机械能和内能
一、单选题（共17题；共34分）
1.如图所示是运动员跳水的过程，忽略空气对运动员的阻力，下列关于运动员跳起过程分析不正确的是（ ）
A. 运动员跳起时，人对跳板的压力和跳板对人的支持力大小相等
B. 运动员离开跳板上升过程中，跳板的弹力对运动员做了功
C. 运动员离开跳板后，由于具有惯性会上升一段距离
D. 运动员离开跳板上升的过程中，动能不断转化为重力势能
2.关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 物体温度不变，一定没有吸热
B. 物体吸收热量，温度一定升高
C. 物体温度升高，内能一定增加
D. 物体温度升高，一定吸收热量
3.玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动．如图所示，过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A，时而从最高点A飞驰而下．过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化．下列说法正确的是（ ）
A. A点机械能小于B点机械能 B. D点动能最大，A点势能最大
C. D点动能最大，A点机械能最大
D. A点势能最大，机械能最大
4.足球是很多人的至爱，如图所示关于足球场上的一些现象，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员将足球踢出后，足球在空中飞行的过程中受到运动员对足球的踢力
B. 裁判员向上举起旗子的过程中，裁判员对旗子没有做功
C. 进球时，球与网接触，球网网眼变大，说明力能使物体发生形变
D. 运动员争顶头球向上跳起的过程中，动能和重力势能均减小
5.如图甲，网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”．为破解此中秘密，随州某中学物理小组设计了如图乙模型．设此杯内胆中被封存着300g水，室温20℃；现向杯中倒入200g、100℃开水，摇一摇，杯内水温迅速降至t1，饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2，若忽略内胆及空间的热能消耗，则t1、t2分别大约为（ ）
A. 50℃，50℃
B. 52℃，39.2℃
C. 40℃，60℃
D. 55℃，55℃
6.如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（ ）
A. 该冲程是压缩冲程
B. 该冲程是内能转化为机械能的过程
C. 该冲程中活塞向上运动
D. 该冲程是机械能转化为内能的过程
7.关于粒子和宇宙的说法正确的是（ ）
A. 汤姆生发现电子说明原子是可分的，电子带的负电荷数与质子带的正电荷数相等时，物体对外不显电性
B. 扫地时尘土飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 运动场用的塑胶跑道比一般跑到好，这是因为塑胶跑道延展性好
D. 把10毫升酒精和10毫升水混合在一起，体积等于20毫升
8.用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1min记录一次数据，如表所示，则该液体的比热容为（ ）
A. 0.9×103J/（kg•℃）
B. 1.8×103J/（kg•℃）
C. 3.6×103J/（kg•℃）
D. 1.2×103J/（kg•℃）
9.质量相等、初温相同的a、b两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热．加热过程中，温度随时间变化的图线如图所示，根据图线比较两液体的比热容是（ ）
A. a液体比热容大
B. b液体比热容大
C. 两种液体比热容一样大
D. 无法判断
10.热机的效率较低，为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能的是（ ）
A. 尽量使燃料充分燃烧
B. 尽量减少各种热损失
C. 尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量
D. 想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功
11.铜的比热容是铅的比热容的3倍.质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为1∶2，则它们吸热之比为（ ）
A. 3∶2
B. 2∶3
C. 6∶1
D. 1∶6
12.如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A. 压缩冲程，将内能转化为机械能
B. 压缩冲程，将机械能转化为内能
C. 做功冲程，将内能转化为机械能
D. 做功冲程，将机械能转化为内能
13.在下列事例中，用做功的方式来改变物体内能的是（ ）
A. 用热水袋暖手，手温度升高
B. 将冰块放入饮料中，饮料的温度降低
C. 在炉子上烧水，水的温度升高
D. 用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高
14.冬天，我们常用热水袋取暖，这主要是因为水具有（ ）
A. 较大的比热容 B. 较大的密度 C. 较高的沸点 D. 较大的质量
15.关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A. 对物体加热，物体的温度一定升高
B. 物体的温度越高，所含的热量越多
C. 物体的温度为0℃，其内能也为零
D. 热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
16.用稳定的热源给一个物体均匀加热，得到它的熔化图象如图所示，那么该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是（ ）
A. 1：
2
B. 1：
1
C. 1：
4
D. 2：
1
17.下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是（ ）
A. 电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B. 机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能
C. 动能可以和重力势能相互转化
D. 热量自发从高温向低温物体传递，却不能自发从低温向高温物体传递
二、填空题（共9题；共19分）
18.用如图所示的滑轮组匀速提升重为100N的物体，拉力F=60N，滑轮组的机械效率为________．在物体匀速上升的过程中，物体的机械能________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
19.如图所示的游戏情境，小孩将毽子向上踢出，表明力可以改变物体的________；毽子被踢出后，由于________会继续向上运动；在________力的作用下，毽子最终会落向地面．
20.如图是甲、乙两质量相等的液体吸收的热量与温度变化情况的图象，根据图象提供的信息判断，________ 液体比热容较小；如果要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，你认为选择________液体更好．
21.如图所示，在一试管里装入质量为100g的干燥沙子，用软木塞把管口封住，在塞中插入温度计，测得此时沙子的温度为l8℃；然后用手指捏住试管上部上下晃动．过一会儿，发现温度计的示数变为20℃．沙子的温度之所以升高，是因为晃动试管时，试管内的沙子互相摩擦做功，________能转化为内能，沙子内能增加，温度升高；在这一过程中，沙子的内能增加了________J．[沙子的比热容为0.92×103J/（kg•℃）]．
22.如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少________．注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来．这一过程中瓶内气体的________能转化为软木塞的机械能．
23.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内完成________个冲程，做功________次．
24.水稻是喜温植物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻，这是因为水的________较大，当气温降低时，水能放出较多的热量，如果某秧田中水的温度降低了2℃，放出了3.36×107J的热量，则该秧田内的水的质量为________ kg．（已知c水=4.2×103J/（kg．℃））
25.父亲节那天，小明给父亲启啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是瓶内的气体冲出时，内能转化为________能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象．这个现象说明________可以改变物体的内能．
26.小明在家用燃气灶烧水，已知水壶里水的体积为3L，水的初温为20℃，现将水加热至100℃，消耗燃气为0.04m3，已知燃气的热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则水的内能增加了________J，燃气灶烧水的效率为________．
三、实验探究题（共2题；共8分）
27.为了“比较水和食用油吸热能力的强弱”，小聪选用了如图所示的装置并设计了如下的记录表格：
液体名称
液体质量m/g
液体初温t1/℃
液体末温t2/℃
加热时间t/min
水
100
25
60
食用油
100
25
60
（1）小聪的表格中空白处应补充为________（注意物理量的名称、符号和单位），为了达到这个要求，除了题中提供的器材外，还需要选择的测量类器材是________
（2）由表格可知，小聪设计的“加热时间”是用来反映________；要想完成小聪的实验，还需要选用的测量类的器材是________
（3）除了小聪设计的实验方案外，小明又设计了如下的方案：
用相同的电加热器对质量和初温均相同的水和食用油加热相同时间，若水的末温________（选填“大于”“等于”或“小于”）食用油的末温，则说明水的吸热能力较强．
28.小亮通过以下实验来比较牛奶与豆浆的比热容大小，如图甲所示．他选取了两个相同规格的电加热器、两个相同的烧杯、质量与初温都相同的牛奶和豆浆、两只相同的温度计进行实验，并将实验数据记录在表格中．
物质种类
质量/g
温度升高10℃需要加热的时间t/s
温度升高20℃需要加热的时间t/s
温度升高30℃需要加热的时间t/s
牛奶
200
150
300
380
豆浆
200
120
190
310
（1）在这个实验中，可以通过 来比较牛奶和豆浆的比热容大小（选填选项前的字母，只有一个选项正确）．
A. 加热时间的长短 B. 液体的温度 C. 液体温度的变化量 D. 升高相同温度所需的加热时间
（2）图乙是牛奶和豆浆的温度随时间变化的关系示意图，则图线________代表豆浆的温度变化规律（选填“A”或“B”）．
四、综合题（共1题；共15分）
29.小明家用燃气灶烧水时，把质量为2kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m3的天然气，已知水的比热容为C水=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q=8.4×107J/m3．求：
（1）水吸收的热量；
（2）0.02m3天然气完全燃烧放出的热量；
（3）燃气灶烧水时的效率？
五、解答题（共2题；共10分）
30.质量为0．4千克的水，温度升高50℃，求水吸收的热量Q吸[C水=4.2×103J/（kg•℃）]．
31.暑假里，小梅跟着妈妈去青岛避暑．一天，烈日当空，小梅在海边玩耍时发现：
海边的沙子热得烫脚，而海水却是凉凉的．请用比热容的知识说明这一现象．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、运动员对跳板的压力和跳板对运动员的支持力是一对相互作用力，大小相等．故A正确；
B、运动员离开跳板上升过程中，不再受到弹力的作用，有力无距离，所以跳板的弹力没有对运动员做功，故B错误；
C、运动员离开跳板后，由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以会上升一段距离；故C正确；
D、运动员离开跳板上升的过程中，运动员质量不变，速度减小，动能变大，高度增加，势能变大，动能不断转化为重力势能，故D正确．
故选B．
【分析】
（1）首先判断运动员跳起时，人对跳板的压力和跳板对人的支持力的关系，然后做出判断；
（2）力学中做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离；（3）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性；（4）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度．
2.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、晶体在熔化的过程中温度不变，但仍然吸热，不符合题意；
B、晶体在熔化的过程中吸热但温度不变，不符合题意；
C、物体吸收热量，温度升高，内能一定增加，符合题意；
D、物体温度升高，也可能是因为对物体做功引起的，不符合题意．
故选C．
【分析】解决问题的诀窍是：
物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的．
3.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、不计摩擦时，过山车从A到B时机械能守恒．不符合题意．B、D点的动能最大，A点的重力势能最大，D到A的过程中，动能转化为重力势能．符合题意．
C、D点动能最大，不计摩擦，动能和重力势能不断转化，各点机械能守恒．不符合题意．
D、A点势能最大，不计摩擦，动能和重力势能不断转化，各点机械能守恒．不符合题意．
故选B．
【分析】
（1）动能大小的影响因素：
质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．
（2）重力势能的影响因素：
质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（3）过山车在上升和下降的过程中，动能和重力势能不断转化．不计摩擦时，机械能是守恒的．
4.【答案】C
【解析】
【解答】A、运动员将足球踢出后，足球在空中飞行的过程中不再受运动员的推力作用，故A说法错误．
B、裁判员向上举起旗子的过程中，裁判员对旗子做了功，故B说法错误．
C、进球时，球与网接触，球网网眼变大，说明力能使物体发生形变，故C说法正确，
D、运动员争顶头球向上跳起的过程中，动能减小，重力势能增加，故D说法错误．
故选C．
【分析】足球被踢出后由于惯性继续运动，不再受运动员的作用力．
举旗过程旗子在作用力的方向上有距离，裁判员对旗子做了功．
球网在力的作用下形状发生了改变说明力能使物体发生形变．
运动员在跳起的过程中，质量不变，高度增加，重力势能增加．
5.【答案】B
【解析】【解答】解：
①热水放出的热量：
Q放=cm（t0﹣t），冷水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）；②假设热水放出的热量全部被凉水吸收，所以Q吸=Q放，即4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（100℃﹣t1）=4.2×103J/（kg•℃）×0.3kg×（t1﹣20℃）；解得t1=52℃．③速将200g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2，即4.2×103J/（kg•℃）×0.3kg×（52℃﹣t2）=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（t2﹣20℃）；解得t2=39.2℃．故选B．【分析】①已知热水和冷水的质量、比热容以及初温、末温，根据Q=cm（t﹣t0）和Q=cm（t0﹣t）求出求出冷水吸收的热量和热水放出的热量；②热水放出的热量和凉水吸收的热量相等，再根据Q水吸=Q热水放求出混合后水的温度．
6.【答案】B
【解析】【解答】解：
图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故ACD错误，B正确．
故选B．
【分析】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；
判断冲程名称可用口诀：
“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功；”进行分析；
其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能．
7.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、汤姆生发现了电子，从而说明了原子是可以再分的，电子带的负电荷数与质子带的正电荷数相等时，物体对外不显电性．选项正确；
B、尘土飞扬是固体小颗粒的运动，不是分子的运动．选项错误；
C、塑胶跑道比一般跑道弹性好，硬度低．选项错误；
D、把10毫升酒精和10毫升水混合在一起，由于分子之间有间隙，总体积小于20毫升．选项错误．
故选A．
【分析】A、电子是汤姆生发现的，从而揭示了原子的结构；
B、要区分开分子的运动和固体小颗粒的运动；
C、运动场上选择使用塑胶跑道抓要是考虑到它的弹性和硬度；
D、构成物体的分子并不是非常紧密的排列在一起的，分子之间有间隙．
8.【答案】B
【解析】【解答】取两种液体都加热了1分钟为研究对象，用相同的电热器加热，在相同的时间内，吸收的热量是相等的，Q水=Q液，∵Q水=c水m（t水-t0），Q液=c液m（t液-t0）∴c水m（t水-t0）=c液m（t液-t0），即：
4.2×103J/（kg•℃）·m·（26℃-20℃）=c液m×（34℃-20℃）解得：
c液=1.8×103J/（kg•℃），
故答案为：
B。
【分析】本题考查学生对比热容计算公式的掌握情况。
Q吸=cm△t。
9.【答案】B
【解析】【解答】解：
由图示可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，a的温度升高的快，
利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得快，它的比热容小；
所以，a的比热容小，b的比热容大．
故选B．
【分析】选同样的加热时间，a、b吸热相同，根据温度变化的多少判断，温度变化多的比热容小，温度变化少的比热容大，据此分析判断．
10.【答案】D
【解析】【解答】在现有条件下，热机工作过程中燃料不可能完全燃烧，机械摩擦和散热要消耗能量、废气带走较大部分能量．所以燃料燃烧释放出的热量不可能全部做有用功．
故答案为：
D．
【分析】在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施.
11.【答案】A
【解析】【解答】知道铜和铅的比热容之比、升高的温度值比、质量m相同，根据公式Q吸=cm△t求它们吸收的热量之比.由题知，m铜：
m铅=1：
1，△t铜：
△t铅=1：
2，c铜：
c铅=3：
1，∵Q吸=cm△t，
.
故答案为：
A.
【分析】知道铜和铅的比热容的倍数关系、升高的温度值之比、质量相同，根据公式Q吸=cm△t求它们吸收的热量之比．
12.【答案】B
【解析】【解答】解：
图中的气门关闭，活塞上行，因此这是压缩冲程；在压缩冲程中，将机械能转化为内能．
故答案为：
B．
【分析】热机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是：
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，注意从活塞的运动方向和气门的关闭两方面判断.
13.【答案】D
【解析】【解答】A、B、C都是通过热传递来改变物体的内能，只有D是通过做功改变物体的内能。
选D。
【分析】注意观察思考生活中常见的例子是学好物理的重要方法之一。
本题考查的是物体内能的改变。
14.【答案】A
【解析】【分析】因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以用热水袋取暖。
故选A
【点评】解决本题的关键是熟知水的比热容大。
15.【答案】D
【解析】【解答】对物体加热，物体吸收热量，温度可以不升高，如晶体熔化时温度保持不变，A错误；物体的温度越高，内能越大，内能是状态量，而热量是过程量，不是状态量，B错误；对物体加热，物体吸收热量，温度可以不升高，如晶体熔化时温度保持不变，因此，0℃的冰也具有内能，C错误；热传递的条件是：
有温度差，发生热传递时热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，D正确。
【分析】该题考查对温度、热量与内能的关系的理解，对物体加热，物体吸收热量，温度可以不升高，如晶体熔化时温度保持不变；物体的温度越高，内能越大，内能是状态量，而热量是过程量，不是状态量；对物体加热，物体吸收热量，温度可以不升高，如晶体熔化时温度保持不变；热传递的条件是：
有温度差，发生热传递时热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。
16.【答案】C
【解析】【解答】解：
在质量不变的前提下，吸收热量之比为1：
2，温度升高之比为2：
1，
根据Q=Cm△t计算可知该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1：
4．
所以A，B．D错误，C正确．
故选C．
【分析】从图上可以看出，在质量不变的前提下，AB段温度升高40度，CD段温度升高20度，CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，吸收热量之比为1：
2，所以该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1：
4．
17.【答案】D
【解析】【解答】解：
A、电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，只能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故A错误；
B、电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故B错误；
C、动能可以和重力势能相互转化，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故C错误；
D、热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故D正确．
故选D．
【分析】能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性．
二、填空题
18.【答案】83.3%；变大
【解析】【解答】解：
（1）由图可知，n=2，则滑轮组的机械效率：
η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%≈83.3%；
（2）在物体匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，高度变大，则动能不变，重力势能变大，机械能变大．
故答案为：
83.3%；变大．
【分析】
（1）由图可知滑轮组的有效股数，根据η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%求出滑轮组的机械效率；（
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