第十二章 机械能和内能 本章复习
命题点1 动能 势能 机械能
1 (2025宿迁泗洪模拟)无人驾驶扫地车在平直路面上匀速前进,并将地面上的垃圾吸入车内,此过程中,扫地车整体的动能 ,机械能 .(两空均填“变大”“不变”或“变小”)
2 (2024盐城东台期末)如图所示是一个会跳的卡片.将卡片反扣在桌面上,用力往下压平卡片,使橡皮筋伸长,迅速松手后卡片弹起一定高度,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片 .卡片向上弹起来的过程中,橡皮筋的 能会转化为卡片的 能,使卡片能向上运动.
3 小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中:
甲 乙 丙
(1) 如图甲所示,小明利用斜面、钢球(m<M)、木块等器材进行实验,实验中小球撞击木块时的动能由小球的 能转化而来的,通过观察 来反映物体动能的大小.
(2) 图由甲、乙可以得出的结论是:速度相同,质量越大,动能越 W.
(3) 小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大,实验效果不明显,若只重新做乙实验,可采取的改进措施是 (写出一种即可).
(4) 如图丙所示,小明在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,选用下列实验器材:一块厚泡沫,三个相同的铁钉,质量分别为m1、m2和m3的三个金属块(m1=m2<m3).他做了a、b、c三次实验:将铁钉插入泡沫相同的深度,分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉,铁钉进入泡沫深度如图丙所示.比较a、b实验可得出重力势能大小与 的关系;比较b、c实验,则m2、m3重力势能大小关系为 (填“m2较大”“m3较大”“一样大”或“无法比较”).
命题点2 内能 热量 比热容
4 (2024徐州沛县期末)如图所示,用手弯折铁丝,铁丝的温度升高.下列说法正确的是( )
A. 铁丝的内能增加
B. 铁丝含有的热量增多
C. 手从铁丝上吸收了热量
D. 通过热传递方式改变了铁丝的内能
5 (2025南通海安模拟)下列事例中,没有利用水的比热容大这一特性的是( )
A. 北方冬天,菜窖里放几桶水以防止菜被冻坏
B. 供暖系统用热水循环供热
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小
D. 汽车的发动机用水降温
6 (2023 南通通州期中)小明为探究不同物质的吸热能力,选用了如图甲所示的装置进行实验,在相同烧杯中装有初温相同的A、B两种液体,用相同的酒精灯进行加热,根据实验数据绘制了如图乙温度随时间变化的关系图像.
甲 乙
(1) 烧杯内A、B两种液体的 (填“质量”或“体积”)应当相等.
(2) 分析图乙可知,若加热时间相同,则A吸收的热量 B吸收的热量.A的吸热能力 (前两空均填“大于”“小于”或“等于”)B的吸热能力,因此通常适合选择液体 (填“A”或“B”)作为冷却液.
(3) 若B的比热容为3×103 J/(kg·℃),则A的比热容为 J/(kg·℃).
命题点3 热机 热值
7 (2025宿迁泗洪模拟)如图甲是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,它此时处于 冲程,其能量转化情况与 (填“乙”或“丙”)图相同.如果此汽油机飞轮的转速为3 000 r/min,那么1 s内完成 个冲程.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,汽油机的工作效率会 (填“增大”“不变”或“减小”).
甲 乙 丙
8 氢能源公交车,与传统公交车相比,氢能源公交车最大的特点是“零污染、零排放”,产物仅为电、热和水,实现了真正意义的零排放,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源.[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q氢=1.4×108 J/kg,标准大气压环境]问:
(1) 质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2) 若这些热量的70%被质量为200 kg、温度为25 ℃的水吸收,则水升高的温度为多少?
(3) 若本次投放运营的氢能公交车发动机的热率为50%,如果完全燃烧0.6 kg的氢燃料,则这些热量能让该氢能公交车以42 kW的恒定功率匀速行驶多长时间?
9 (2025宿迁沭阳模拟)如图所示为游乐场中旋转飞椅的示意图.飞椅和游客的运动速度越大,他们会被“甩”得越高.游客乙从图中的位置Q变化到位置Q′的过程,他的动能 ,重力势能 ,机械能 .(以上均填“变大”“不变”或“变小”)
(第9题) (第10题) (第11题)
10 (2023 镇江)如图所示为单缸四冲程汽油机的 冲程,该冲程活塞移动时,汽缸内燃料混合气体的压强变 W.若该汽油机转速为2 400 r/min,则它每分钟完成 个如图所示的冲程.
11 (2023 镇江)小兵利用图示装置测算酒精的热值.燃烧皿中酒精的质量为12 g,烧杯中水的质量为200 g,初温为23 ℃,点燃酒精,当水温升高到43 ℃时,立即熄灭火焰.该过程水吸收的热量Q= J.他想利用Q放=Q计算酒精的热值,还需进行的实验操作是 ,他所测算出的热值与真实值相比偏 .[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
12 (2025南京玄武模拟)如图所示,小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动,经P点离开轨道,上升至最高点N,又下落经过Q点,N位于P、Q之间,O、P、Q处在同一水平高度.不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球经过O、P两点时动能相等
B. 小球到达最高点N时速度一定为零
C. 小球到达的最高点N不可能高于M点
D. 小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能
13 (2024无锡新吴期末)将一个温度为20 ℃、质量为500 g的物块放入温度为100 ℃、质量为1 000 g的水中[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)],物块和水的温度随时间的变化图像如图所示(不计热损失).以下说法正确的是( )
A. 前6 min,物块吸收的热量是8.4×105 J
B. 1~4 min内,热量有时从水传递给物块,有时从物块传递给水
C. 前6 min,物块吸收的热量小于水放出的热量
D. 物块的比热容与水的比热容之比为2∶3
14 如图所示,小华利用甲、乙、丙三图中完全相同的装置,探究“不同物质吸热升温的现象”及“燃料燃烧放出的热量”两个实验.
甲 乙 丙 丁
(1) 比较不同燃料的热值:应选择 两图进行实验;燃料完全燃烧放出的热量,是通过 (填“温度计上升示数”或“加热时间”)来反映的.
(2) 比较不同物质吸热升温的特点:应选择 两图进行实验;不同物质吸热的多少是通过 (填“温度计上升示数”或“加热时间”)来反映的.
(3) 三幅图中烧杯中液体的质量 (填“均要”或“不一定都要”)相同.
(4) 若图甲烧杯中为500 mL的水,若10 g酒精燃烧后放出的热量全部被水吸收时,温度计示数升高了20 ℃,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则酒精的热值是 J/kg,实际由于酒精未完全燃烧及热量散失,这种方法测出的燃料热值与实际相比 (填“偏大”“偏小”或“一样”).
(5) 实验完成后,小华用相同的加热装置分别对质量为0.3 kg的水和0.7 kg的另一种液体进行加热,实验数据如图丁所示.另一种液体比热容为 J/(kg·℃).[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【基础过关】
1. 变大 变大 2. 做功 弹性势 动
3. (1) 重力势 木块移动的距离 (2) 大 (3) 换一个质量更大的钢球 (4) 高度 m2较大
4. A 5. A
6. (1) 质量 (2) 等于 小于 B (3) 1.5×103
7. 做功 丙 100 减小
8. (1) 0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=mq氢=0.6 kg×1.4×108 J/kg=8.4×107 J.
(2) 由题知,水吸收的热量Q吸=70%×Q放=70%×8.4×107 J=5.88×107 J,
水升高的温度
Δt===70 ℃.
(3) 公交车的功率为P=42 kW=4.2×104 W,
公交车所做的功
W=50%×Q放=50%×8.4×107 J=4.2×107 J,
公交车行驶时间t===1 000 s.
【能力提优】
9. 变大 变大 变大 10. 压缩 大 1 200
11. 1.68×104 测出剩余酒精的质量 小 12. D 13. D
14. (1) 甲、丙 温度计上升示数 (2) 甲、乙 加热时间 (3) 均要 (4) 4.2×106 偏小
(5) 0.9×103