2026届中考备考-全国各地2025年中考物理真题分类汇编13《机械能和内能》
一、选择题
1．（2025·长沙） 在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时，它的（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．机械能减小
2．（2025·广西） 如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
3．（2025·济宁）图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜，空气经胶管进入气球，完成“吸气”过程；撤去拉力，橡皮膜恢复原状，气球内一部分空气经胶管排出，完成“呼气”过程。小明分析了该模型，观点如下：①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力；②向下拉橡皮膜的过程中，橡皮膜的弹性势能逐渐增大；③“吸气”时，瓶内气压大于外部大气压；④“呼气”结束时，气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是（ ）
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
4．（2025·淄博）如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（ ）
A．在a点的重力势能最大
B．在c点的机械能大于在a点的机械能
C．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能
D．运动到b点时若所受的力全部消失，套圈将保持静止状态
5．（2025·济南）科技赋能正深刻改变者传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提商了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随者农药的减少，下列情形中无人机（包括水箱和箱中农药）的机械能可能保持不变的是
A．水平向前匀速飞行 B．竖直向下匀速飞行
C．斜向上匀速飞行 D．斜向下匀速飞行
6．（2025·河北）图为河北丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是
A．水从下水库被抽到上水库，重力势能减小
B．物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小
C．放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大
D．水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能
7．（2025·威海） 我国在塔克拉玛干沙漠边缘构筑了3046km的绿色屏障，完成了“锁边合围”。草方格固沙是沙漠治理广泛应用的一种技术，通过将麦草压进沙子形成方格，改变地表条件，抑制风沙活动，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．麦草遮挡使沙地光照减少，降低了沙地温度
B．麦草增大了沙粒的惯性，使沙粒不易被风吹走
C．麦草增大了地表整体的粗糙程度，增大了空气流动阻力
D．有麦草的地方空气流速较小，空气对沙粒的压强较大
8．（2025·乐山） 为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是（ ）
A．A处 B．B处 C．C处 D．D处
9．（2025·齐齐哈尔） 如图所示，人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中，当卫星从近地点向远地点运行时，下列说法正确的是（ ）
A．动能增大，势能增大 B．动能减小，势能增大
C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能减小
10．（2025·镇江）如图所示，一起重机从 a 处由静止开始竖直向上吊起一重物，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，重物向上分别经过 b 、c两处且 ab 段与 bc 段距离相同，不考虑空气阻力，在重物上升过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．重物可能先加速再减速
B．拉力在 ab 段对重物所做的功大于在 bc 段对重物所做的功
C．重物经过 ab 段所用的时间等于经过 bc 段所用的时间
D．重物的动能转化为重力势能
11．（2025·连云） 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能不变，机械能增加
B．动能增加，重力势能增加，机械能增加
C．动能不变，重力势能减小，机械能减小
D．动能减小，重力势能增加，机械能不变
12．（2025·巴中）图甲是小朋友荡秋千的情景，其过程可简化为图乙所示，下列描述正确的是
A．a到b的过程小朋友重力势能变大
B．b到c的过程小朋友动能变大
C．b点处小朋友的机械能最大
D．整个过程小朋友机械能一直在减小
13．（2025·广州）如图，从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手的过程，其内能（ ）
A．逐渐增加 B．保持不变
C．通过做功改变 D．通过热传递改变
14．（2025·兰州）我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时，将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是( )
A．液态金属冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B．液态金属冷却变成青铜器的过程中，内能不变
C．铸造青铜器的过程中，金属发生的物态变化是先熔化后凝固
D．工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”与“樟脑丸逐渐变小”属于同一种物态变化
15．（2025·辽宁）下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（ ）
A．冰镇西瓜 B．炭火烤肉 C．围炉煮茶 D．钻木取火
16．（2025·河南）早餐时，小亮从桌上端起一杯胃着“白气”的热豆浆，如图所示。下列说法正确的是
A．杯子的高度大约为12mm
B．“白气”是由于升华形成的
C．端起杯子，表明力可以改变物体的运动状态
D．端杯子的手变热，是通过做功改变了内能
二、填空题
17．（2025·绵阳）2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三名宇航员安全回家。返回舱在减速下降的过程中，其重力势能不断 （选填“增大”或“减小”）；返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦，部分机械能通过 （选填“做功”或“热传递”）转化成内能。
18．（2025·镇江）燃气热水器中，冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热，选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性，此过程中通过 的方式增加了水的内能，同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源，可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃，此过程中烟气中的水蒸气 变成水，放出热量，用于预加热冷水。
三、实验探究题
19．（2025·威海） 如图1所示，我国部分古代建筑屋顶采用弧线型设计，“如鸟斯革，如翚斯飞”。屋顶为什么这样设计？某兴趣小组通过实验进行探究。
根据经验，雨水流过屋顶的时间越短，防雨效果越好，为此他们首先进行了实验一。
实验一：探究雨滴经过屋顶的时间与哪些因素有关
（1）猜想：影响雨滴流过屋顶（高度、宽度均相同）时间的因素可能为：雨滴在屋顶运动的初始位置、屋顶材料、屋顶形状（雨滴与屋顶碰撞之后的速度近似为零，他们认为可不用研究雨滴初始速度这一因素）
设计实验方案：
请写出1个测量时间的工具： 。
图2所示5个实验：用钢珠代替雨滴，将相同钢珠从屋顶不同位置静止释放，记录钢珠经过屋顶的时间。若研究该时间与屋顶材料的关系，应选择实验 进行研究。
测量与分析：
用传感器获得图2甲、乙中钢珠从屋顶顶端滑到底端完整的路程s和时间t实验数据，画出s-t关系如图3所示，其中图像 （选填“c”“d”）表示钢珠运动的平均速度较大；钢珠滑过屋顶 （选填“甲”“乙”）的时间较短。
（2）实验二：探究下雨时不同屋顶对墙体的保护能力
如图3所示，甲、乙、丙是下方墙体相同、屋顶的材料相同但形状不同的三个建筑。将代替雨滴的相同钢珠分别在甲、乙屋顶顶端静止滑下落到水平地面，测量落地点到墙的距离s1、s2，数据如表2所示。
表2
实验次数 距离/cm
s1 s2
1 45 56
2 43 59
3 44 58
根据表2推测：为防止雨水落地时飞溅打湿墙体，下雨时 对墙体保护更好（选填“甲”“乙”）。若不计一切阻力，甲图中钢珠落地时的动能 乙图中钢珠落地时的动能（选填“<”“=”“>”）。
实验三：探究不同屋顶对建筑采光的影响
（3）图3甲、乙、丙三个建筑右侧墙体均安装大型窗户，某时刻阳光方向如图所示，阳光能够照射到房间内距离最远的是 （选填“甲”“乙”“丙”）。
20．（2025·连云） 小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[]
时间 0 2 4 6 8 10 12
温度 80 71 65 60 56 52 49
此过程是通过 的方式改变水的内能，在前内，水的内能减少了 。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。
21．（2025·黑龙江） 如图1，这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
（1）实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，在此过程中小明感到 （填“毛巾”或“木板”）对手的运动的阻碍作用较大些。
（2）小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 。
（3）实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现：当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越 。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它将会一直做 运动。
（4）小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 （填“相同”或“不同”）高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，为避免这种现象发生，请你为小明同学提出一条较合理的改进建议： 。
22．（2025·贵州） 一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患，如图甲所示。这一问题引发了小明、小羽的思考：这类广告牌之所以容易倾倒，是否与它们的结构特点有关？通过观察，他们绘制了这类广告牌的结构图（如图乙所示），并猜想：在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒。
为验证猜想，他们制定了如下探究方案：制作两个展板相同、底座长度相同但宽度不同的模型，底座质量不计，如图丙所示。用悬挂于铁架台上的铁球撞击展板，模拟外界对展板的作用，记录观察到的现象并进行分析。
接下来请参与他们的探究并回答以下问题：
（1）如图丁所示，他们让铁球静止时与展板接触但不挤压。拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的重力势能转化为 能，使铁球具有撞击展板的能量。
（2）小明先后两次释放铁球，分别撞击两块展板最上端。为使两次的撞击作用相同，摆线被拉开的角度α应该 。撞击后发现：两块展板都未倾倒。由此，小明得出“广告牌是否容易倾倒与底座宽度无关”的结论。你认为他能否根据实验现象得到这一结论？ 。（无需说明理由）
（3）小羽对小明的结论提出了质疑。她选用了一个质量更大的铁球，重复上述操作后发现：两块展板都被撞倒。这似乎证明了小明的结论是正确的。你认为当撞击作用相同时，需观察到什么现象，才可对比出哪块展板更容易倾倒？ 。
（4）在不改变实验装置的前提下，如何验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”，请写出你的操作方法。
四、综合题
23．（2025·海南）2025年5月28日，总质量约为2×107kg的“棋子湾”轮从海口新海港缓缓驶出，经过13h航行到达广西防城港，总航程约286km。成功开辟了桂琼陆岛客货滚装运输第二通道，助力海南自由贸易港建设。（g取10N/kg)
（1）轮船内燃机工作时， (选填“压缩”或“做功”）冲程对外做功；
（2）求该航程轮船的平均速度约为多少km/h：
（3）质量为1.6X103kg的汽车静止在水平甲板上，汽车对甲板的压强约为2×105Pa。求轮胎与甲板的总接触面积约为多少m2：
（4）若轮船所受阻力为重力的0. 02倍，求该航程轮船克服阻力所做的功；实际航行时，驱动内燃机所消耗的燃油能量总比克服阻力做的功多，请从物理学角度简要分析原因(写出一条即可)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】 当浮空器匀速升空时 ，速度不变，质量不变，高度增加，所以动能不变，重力势能增加，机械能增加，C正确，ABD错误；
综上选C。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
2．【答案】C
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】 驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗 ，质量不变，速度不变，高度变大，根据势能公式计算可知重力势能增加，动能不变，C正确，ABD错误，
综上选C。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
3．【答案】D
【知识点】势能大小的比较；平衡力的辨别；大气压的综合应用
【解析】【解答】 ① 手受到的拉力是橡皮膜对手的作用力，手对细绳的拉力是手对细绳的作用力，属于相互作用力， ① 错误；
② 向下拉橡皮膜时，橡皮膜被拉伸，弹性形变逐渐增大，所以其弹性势能逐渐增大，因此观点②正确。
③ “吸气”时，瓶内气压小于外部大气压，气体在大气压的作用下，压入人体， ③ 错误；
④ “呼气”结束时，橡皮膜恢复原状，瓶内气压与外部大气压达到平衡状态，此时气球内气压等于外部大气压 ④ 正确。
故选D。
【分析】 本题综合考查平衡力、弹性势能、大气压与气体压强的知识，解题关键是准确理解各物理概念的定义与应用条件，通过逐一分析观点得出结论。
4．【答案】C
【知识点】机械能及其转化；牛顿第一定律
【解析】【解答】A、高度越大，重力势能越大，故b点重力势能最大，故A错误；
B、不存在空气阻力，所以机械能守恒，在c点的机械能等于a点的机械能，故B错误；
C、 由b点到c点的过程中， 高度降低，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，C选项正确。
D、 运动到b点时套圈在运动，若所受的力全部消失，根据牛顿第一定律，套圈将做匀速直线运动，D选项错误。
故选C。
【分析】 本题主要考查机械能及其转化、牛顿第一定律的应用。需要分析套圈在不同位置的重力势能、机械能变化以及力消失后的运动状态。
5．【答案】C
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】 A、无人机正在进行农药喷洒作业，随者农药的减少， 无人机匀速水平飞行，则重力势能和动能均减小，所以机械能减小，故A错误；
BD、斜向下飞行，竖直向下匀速飞行，重力势能和动能减小，所以机械能减小，故B错误；
C、斜向上匀速飞行，动能减小，重力势能增加，所以机械能可能不变，故C正确。
综上选C。
【分析】 要判断无人机机械能是否保持不变，需明确机械能由动能和重力势能组成，结合匀速运动时速度不变（动能不变），分析高度变化对重力势能的影响，进而确定机械能是否变化。
6．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A、水抽到上水库，高度变大，重力势能变大，故A错误；
B、动能和速度的成正相关，所以速度变大，动能增大，故B错误；
C、水由上水库放到下水库，机械能转换为电能，所以机械能减小，故C错误；
D、 水沿自流排水洞自动向下流动时 ，高度减小，速度增加，所以重力势能减小，动能增加，重力势能转换为动能，故D正确。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
7．【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能；惯性及其现象；摩擦力的大小；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、 麦草遮挡使沙地光照减少， 降低了通过热传递吸收的热量，故A正确；
B、惯性只和物体的质量有关，所以B错误；
C、 麦草增大了地表整体的粗糙程度，在压力一定下，增加了空气流动的阻力，故C正确；
D、气体流动速度小，压强达，故D正确；
综上选B。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；
2、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述；
3、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
4、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
8．【答案】D
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】 由图可知，D点的位置最高，由重力势能大小的影响因素可知，不考虑重力变化，队伍在D点的重力势能最大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量相同时，高度越高，重力势能越大。
9．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】 当卫星从近地点向远地点运行时，机械能守恒；卫星的质量不变，高度增大，重力势能逐渐增大。机械能不变，则动能减小，速度减小，动能转化为重力势能。
故选B。
【分析】 动能和重力势能是可以相互转化的；动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关。
10．【答案】B
【知识点】机械能及其转化；速度与物体运动；功的计算及应用
【解析】【解答】AC、吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，从a处由静止开始竖直向上吊起，开始速度小，拉力大，大于重力做加速运动，而速度足够大时，拉力等于重力，物体匀速运动，拉力不再减小，故物体一直匀速运动，因而重物先加速再匀速；由于开始加速过程的平均速度较小，小于匀速运动的速度，故经过ab段所用的时间大于经过bc段所用的时间，故AC错误；
B、ab段速度小于匀速运动的速度，ab段的拉力比匀速时大，而ab段与bc段距离相同，根据W＝Fs可知，拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功，故B正确；
D、整个过程中重物先加速后匀速，质量不变，则动能先增大后不变，高度不断增大，则重力势能不断变大，所以并非是重物的动能转化为重力势能，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比分析受力，结合力与运动关系分析速度，结合速度公式分析时间；根据W＝Fs比较功的大小；根据动能与质量和速度有关，结合速度变化分析。
11．【答案】B
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】飞船加速升空时，质量不变，速度增大，所以动能增加；高度升高，所以重力势能增加。机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能增加，故B正确。
故答案为：B。
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能。
12．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A、a到b的过程中高度变小，质量不变，重力势能减小，故A错误；
B、b到c的过程中，速度减小，质量不变，所以动能减小，故B错误；
CD、a到b的过程中，不忽略空气阻力，所以机械能产生损耗，所以a处的机械能大于b，且a到c的过程中，机械能一直减小，故C错误，D正确；
综上选D。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
13．【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】 AB.从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手，其温度降低，所以内能逐渐减少，故AB错误；
CD.做功改变物体内能是能量的转化过程，如摩擦生热是机械能转化为内能。而热传递改变物体内能是能量的转移过程，是由于温度差引起的，高温物体放出热量，内能减小，低温物体吸收热量，内能增加。金属勺子由烫手到不烫手，是因为勺子与周围空气存在温度差，勺子向空气中散热，内能减小，这是通过热传递的方式改变内能的，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】根据内能与温度的关系，物体温度降低，内能减小。改变物体内能的方式有做功和热传递两种。
14．【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点；凝固与凝固放热特点；汽化及汽化吸热的特点；升华及升华吸热；温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 AB.液态金属冷却变成青铜器的过程中温度降低，放出热量，内能减少，故A，B错误；
C.铸造青铜器的过程中，现将铜等金属加热至熔点，变成液态，此过程为熔化，液态金属倒入模具冷却后又变回固态，此过程为凝固，故C正确；
D.工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”是液态变成气态，此过程是汽化，而“樟脑丸逐渐变小”是固态变成气态，此过程是升华，故D错误。
故选C。
【分析】ABCD.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称，进而确定吸热还是放热。
15．【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】 A.冰镇西瓜是把西瓜放到低温环境中，利用热传递使西瓜的内能减少，温度降低，达到冰镇效果，是利用热传递改变内能与题意不符，故A不合题意；
B.炭火烤肉是把肉放到炭火上，利用热传递增加肉的内能，把肉烤熟，是利用热传递改变内能，故B不合题意；
C.围炉煮茶是利用炉火的温度高于茶水的温度，使热量从炉火传递给茶水使茶水的内能增大，是利用热传递改变内能，故C不合题意；
D.钻木取火是利用摩擦做功增加木头的内能，使其温度升高，达到着火点，利用做功改变内能，故D符合提。
故选D。
【分析】 改变内能的两种方式分别是做功和热传递。 做功的本质为能量的转化，热传递的本质为能量的转移。
16．【答案】C
【知识点】液化及液化放热；热传递改变物体内能；长度的估测；力的作用效果
【解析】【解答】 A.人手的宽度约为10cm，杯子的高度比手的宽度略大，约为12cm=120mm，故A错误；
B.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，故B错误；
C.端起杯子，杯子由静止变为运动，表明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D.端杯子的手变热，是通过热传递改变了内能，故D错误。
故选C。
【分析】 A.根据手的 宽度估测杯子的高度；
B.液化指物质由气态转变成液态，液化要放出热量；
C.力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态；
D.改变物体内能的方式：做功和热传递。
17．【答案】减小；做功
【知识点】动能和势能的大小变化；做功改变物体内能
【解析】【解答】返回舱在减速下降的过程中高度减小，重力势能减小；返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦，部分机械能通过 做功转化为内能。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
18．【答案】导热；热传递；液化
【知识点】液化及液化放热；热传递改变物体内能
【解析】【解答】铜具有良好的导热性，因此经常用于制作导热器、散热器等需要高效传热的应用；水从高温热源（高温烟气）吸收热量，是通过热传递的方式增加了水的内能；为了节约能源，烟气再通过换热器将其温度进一步下降到60℃，从而使烟气中水蒸气由气态液化变成水，放出热量。
【分析】铜具有优良的导热性；改变物体内能的方法有做功和热传递；物质由气态变成液态的过程叫液化。
19．【答案】（1）秒表；甲、丁；c；甲
（2）乙；=
（3）丙
【知识点】动能的影响因素；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1）停表可以测量时间；
研究该时间与屋顶材料的关系， 变量为屋顶材料，其余因素相同，所以选择甲丁实验；据图像分析可知，C图像在d上面，即相同时间下，c经过的路程大，所以c图像的平均速度大于d；据图可知，甲的路线比乙短，所以经过甲的速度大；
（2）据表格分析可知，乙实验下，钢柱落地的距离大，所以 对墙体保护更好 ；不计阻力，初始状态下机械能相同，没有额外功，所以机械能守恒，末状态重力势能相同，动能也相同；
（3）据图可知，甲乙被屋顶挡住的光线多，丙挡住的光线小，所以 ，阳光能够照射到房间内距离最远的是 丙。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度；
控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同。
20．【答案】热传递；；先快后慢
【知识点】热传递改变物体内能；比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】热水冷却过程向外放出热量，是通过热传递的方式改变水的内能。
水的质量为
在前内，水的内能减少了
根据表格数据分析可知，热水冷却过程中温度先降低的快，后降低的慢，即先快后慢。
【分析】热水放在室温下自然冷却，据此分析；根据密度公式得出100mL的热水质量，根据Q吸＝cm（t﹣t0）得出在前6min内水放出的热量，从而得出水的内能减少了多少；分析表中数据得出结论。
21．【答案】（1）毛巾
（2）初速度
（3）远；匀速直线
（4）不同；减小小球在斜面上的高度
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】（1）实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，由于压力相同，毛巾更粗糙，所以在此过程中小明感到毛巾对手的运动的阻碍作用较大些。
（2）实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的初速度。
（3）当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越远。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它的速度就不会减小，将会一直做匀速直线运动。
（4）小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，需要控制质量相同，改变速度大小，将一个小钢球分别放在同一斜面上的不同高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，由此可知小球的动能过大，为避免这种现象发生，应减小小球的动能大小，在质量不变时，减小小球的速度，故较合理的改进建议：减小小球在斜面上的高度。
故答案为：（1）毛巾；（2）初速度；（3）远；匀速直线；（4）不同；减小小球在斜面上的高度。
【分析】（1）在压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；
（2）根据控制变量法可知，让小车从斜面的同一位置静止释放的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同；
（3）根据图1的实验现象分析回答；
（4）动能大小与质量和速度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，可知小球的动能过大，为避免这种现象发生，根据影响动能大小的因素分析。
22．【答案】（1）动能
（2）相同；不能
（3）通过两次实验过程可以总结：当撞击作用相同时，需观察到两块展板都未倾倒时倾斜的最大角度的不同，或都倾倒时观察倾倒需要的时间的长短不同。
（4）最能得出正确实验结论的方法是能逐渐增大实验所用铁球的质量，直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒。具体操作方法如下，方法一：保持摆线角度α相同，逐渐增加铁球质量进行多次撞击，记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量。比较发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小，即可验证猜想。方法二：用同一个铁球，不断增大摆线角度α，但需要保证撞击两块展板时，摆线角度相同，直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒，也可以验证猜想，那就是在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒。
【知识点】动能与势能的应用；物理学方法；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1）铁球由静止向下摆动，高度降低，速度增大，重力势能减小，动能增大，故铁球的重力势能转化为动能，使铁球具有撞击展板的能量。
（2）为使两次的撞击作用相同，应让铁球到达展板时的速度相同，所以摆线被拉开的角度α应该相同；
两块展板都未倾倒，可能是撞击力不够大，没有达到使展板倾倒的临界力，所以不能得出“广告牌是否容易倾倒与底座宽度无关”的结论。
（3）通过两次实验过程可以总结：当撞击作用相同时，需观察到两块展板都未倾倒时倾斜的最大角度的不同，或都倾倒时观察倾倒需要的时间的长短不同。
（4）最能得出正确实验结论的方法是能逐渐增大实验所用铁球的质量，直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒。具体操作方法如下，方法一：保持摆线角度α相同，逐渐增加铁球质量进行多次撞击，记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量。比较发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小，即可验证猜想。方法二：用同一个铁球，不断增大摆线角度α，但需要保证撞击两块展板时，摆线角度相同，直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒，也可以验证猜想，那就是在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒。
【分析】（1）动能影响因素：物体的质量和速度；
重力势能影响因素：物体的质量和高度。
（2）根据控制变量法进行分析；
（3）观察到两块展板都未倾倒时倾斜的最大角度或倾倒需要的时间的长短不同；
（4）根据控制变量法进行分析设计实验。
23．【答案】（1）做功
（2）解： 该航程轮船的平均速度。
（3）解： 轮胎与甲板的总接触面积
（4）解： 阻力为重力的0. 02倍 ，f=0.02G=0.02×2×108N=4×106N， 该航程轮船克服阻力所做的功 W=fs=4×106N×2.86×105m=1.144×1012J；内燃机工作时会有额外功产生能量损耗，所以 驱动内燃机所消耗的燃油能量总比克服阻力做的功多。
【知识点】做功改变物体内能；速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）热机的做功工程对外做功；
【分析】（2）根据速度公式计算 航程轮船的平均速度 ；
（3）结合压强公式计算 轮胎与甲板的总接触面积 ；
（4）根据做功公式W=Fs计算阻力做功，内燃机工作时产生能量损耗，任何机械在工作时都有能量损耗，所以机械效率小于1，或者总功大于有用功。
1 / 12026届中考备考-全国各地2025年中考物理真题分类汇编13《机械能和内能》
一、选择题
1．（2025·长沙） 在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时，它的（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．机械能减小
【答案】C
【知识点】动能大小的比较；势能大小的比较
【解析】【解答】 当浮空器匀速升空时 ，速度不变，质量不变，高度增加，所以动能不变，重力势能增加，机械能增加，C正确，ABD错误；
综上选C。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
2．（2025·广西） 如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗（ ）
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
【答案】C
【知识点】动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【解答】 驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗 ，质量不变，速度不变，高度变大，根据势能公式计算可知重力势能增加，动能不变，C正确，ABD错误，
综上选C。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
3．（2025·济宁）图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜，空气经胶管进入气球，完成“吸气”过程；撤去拉力，橡皮膜恢复原状，气球内一部分空气经胶管排出，完成“呼气”过程。小明分析了该模型，观点如下：①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力；②向下拉橡皮膜的过程中，橡皮膜的弹性势能逐渐增大；③“吸气”时，瓶内气压大于外部大气压；④“呼气”结束时，气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是（ ）
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
【答案】D
【知识点】势能大小的比较；平衡力的辨别；大气压的综合应用
【解析】【解答】 ① 手受到的拉力是橡皮膜对手的作用力，手对细绳的拉力是手对细绳的作用力，属于相互作用力， ① 错误；
② 向下拉橡皮膜时，橡皮膜被拉伸，弹性形变逐渐增大，所以其弹性势能逐渐增大，因此观点②正确。
③ “吸气”时，瓶内气压小于外部大气压，气体在大气压的作用下，压入人体， ③ 错误；
④ “呼气”结束时，橡皮膜恢复原状，瓶内气压与外部大气压达到平衡状态，此时气球内气压等于外部大气压 ④ 正确。
故选D。
【分析】 本题综合考查平衡力、弹性势能、大气压与气体压强的知识，解题关键是准确理解各物理概念的定义与应用条件，通过逐一分析观点得出结论。
4．（2025·淄博）如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（ ）
A．在a点的重力势能最大
B．在c点的机械能大于在a点的机械能
C．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能
D．运动到b点时若所受的力全部消失，套圈将保持静止状态
【答案】C
【知识点】机械能及其转化；牛顿第一定律
【解析】【解答】A、高度越大，重力势能越大，故b点重力势能最大，故A错误；
B、不存在空气阻力，所以机械能守恒，在c点的机械能等于a点的机械能，故B错误；
C、 由b点到c点的过程中， 高度降低，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，C选项正确。
D、 运动到b点时套圈在运动，若所受的力全部消失，根据牛顿第一定律，套圈将做匀速直线运动，D选项错误。
故选C。
【分析】 本题主要考查机械能及其转化、牛顿第一定律的应用。需要分析套圈在不同位置的重力势能、机械能变化以及力消失后的运动状态。
5．（2025·济南）科技赋能正深刻改变者传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提商了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随者农药的减少，下列情形中无人机（包括水箱和箱中农药）的机械能可能保持不变的是
A．水平向前匀速飞行 B．竖直向下匀速飞行
C．斜向上匀速飞行 D．斜向下匀速飞行
【答案】C
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】 A、无人机正在进行农药喷洒作业，随者农药的减少， 无人机匀速水平飞行，则重力势能和动能均减小，所以机械能减小，故A错误；
BD、斜向下飞行，竖直向下匀速飞行，重力势能和动能减小，所以机械能减小，故B错误；
C、斜向上匀速飞行，动能减小，重力势能增加，所以机械能可能不变，故C正确。
综上选C。
【分析】 要判断无人机机械能是否保持不变，需明确机械能由动能和重力势能组成，结合匀速运动时速度不变（动能不变），分析高度变化对重力势能的影响，进而确定机械能是否变化。
6．（2025·河北）图为河北丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是
A．水从下水库被抽到上水库，重力势能减小
B．物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小
C．放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大
D．水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A、水抽到上水库，高度变大，重力势能变大，故A错误；
B、动能和速度的成正相关，所以速度变大，动能增大，故B错误；
C、水由上水库放到下水库，机械能转换为电能，所以机械能减小，故C错误；
D、 水沿自流排水洞自动向下流动时 ，高度减小，速度增加，所以重力势能减小，动能增加，重力势能转换为动能，故D正确。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
7．（2025·威海） 我国在塔克拉玛干沙漠边缘构筑了3046km的绿色屏障，完成了“锁边合围”。草方格固沙是沙漠治理广泛应用的一种技术，通过将麦草压进沙子形成方格，改变地表条件，抑制风沙活动，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．麦草遮挡使沙地光照减少，降低了沙地温度
B．麦草增大了沙粒的惯性，使沙粒不易被风吹走
C．麦草增大了地表整体的粗糙程度，增大了空气流动阻力
D．有麦草的地方空气流速较小，空气对沙粒的压强较大
【答案】B
【知识点】热传递改变物体内能；惯性及其现象；摩擦力的大小；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A、 麦草遮挡使沙地光照减少， 降低了通过热传递吸收的热量，故A正确；
B、惯性只和物体的质量有关，所以B错误；
C、 麦草增大了地表整体的粗糙程度，在压力一定下，增加了空气流动的阻力，故C正确；
D、气体流动速度小，压强达，故D正确；
综上选B。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能；
2、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述；
3、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
4、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
8．（2025·乐山） 为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是（ ）
A．A处 B．B处 C．C处 D．D处
【答案】D
【知识点】势能大小的比较
【解析】【解答】 由图可知，D点的位置最高，由重力势能大小的影响因素可知，不考虑重力变化，队伍在D点的重力势能最大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】重力势能与物体的质量和高度有关，质量相同时，高度越高，重力势能越大。
9．（2025·齐齐哈尔） 如图所示，人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中，当卫星从近地点向远地点运行时，下列说法正确的是（ ）
A．动能增大，势能增大 B．动能减小，势能增大
C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能减小
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】 当卫星从近地点向远地点运行时，机械能守恒；卫星的质量不变，高度增大，重力势能逐渐增大。机械能不变，则动能减小，速度减小，动能转化为重力势能。
故选B。
【分析】 动能和重力势能是可以相互转化的；动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关。
10．（2025·镇江）如图所示，一起重机从 a 处由静止开始竖直向上吊起一重物，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，重物向上分别经过 b 、c两处且 ab 段与 bc 段距离相同，不考虑空气阻力，在重物上升过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．重物可能先加速再减速
B．拉力在 ab 段对重物所做的功大于在 bc 段对重物所做的功
C．重物经过 ab 段所用的时间等于经过 bc 段所用的时间
D．重物的动能转化为重力势能
【答案】B
【知识点】机械能及其转化；速度与物体运动；功的计算及应用
【解析】【解答】AC、吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，从a处由静止开始竖直向上吊起，开始速度小，拉力大，大于重力做加速运动，而速度足够大时，拉力等于重力，物体匀速运动，拉力不再减小，故物体一直匀速运动，因而重物先加速再匀速；由于开始加速过程的平均速度较小，小于匀速运动的速度，故经过ab段所用的时间大于经过bc段所用的时间，故AC错误；
B、ab段速度小于匀速运动的速度，ab段的拉力比匀速时大，而ab段与bc段距离相同，根据W＝Fs可知，拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功，故B正确；
D、整个过程中重物先加速后匀速，质量不变，则动能先增大后不变，高度不断增大，则重力势能不断变大，所以并非是重物的动能转化为重力势能，故D错误。
故答案为：B。
【分析】根据吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比分析受力，结合力与运动关系分析速度，结合速度公式分析时间；根据W＝Fs比较功的大小；根据动能与质量和速度有关，结合速度变化分析。
11．（2025·连云） 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能不变，机械能增加
B．动能增加，重力势能增加，机械能增加
C．动能不变，重力势能减小，机械能减小
D．动能减小，重力势能增加，机械能不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的概念；动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】飞船加速升空时，质量不变，速度增大，所以动能增加；高度升高，所以重力势能增加。机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能增加，故B正确。
故答案为：B。
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能。
12．（2025·巴中）图甲是小朋友荡秋千的情景，其过程可简化为图乙所示，下列描述正确的是
A．a到b的过程小朋友重力势能变大
B．b到c的过程小朋友动能变大
C．b点处小朋友的机械能最大
D．整个过程小朋友机械能一直在减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；机械能及其转化
【解析】【解答】A、a到b的过程中高度变小，质量不变，重力势能减小，故A错误；
B、b到c的过程中，速度减小，质量不变，所以动能减小，故B错误；
CD、a到b的过程中，不忽略空气阻力，所以机械能产生损耗，所以a处的机械能大于b，且a到c的过程中，机械能一直减小，故C错误，D正确；
综上选D。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
13．（2025·广州）如图，从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手的过程，其内能（ ）
A．逐渐增加 B．保持不变
C．通过做功改变 D．通过热传递改变
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】 AB.从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手，其温度降低，所以内能逐渐减少，故AB错误；
CD.做功改变物体内能是能量的转化过程，如摩擦生热是机械能转化为内能。而热传递改变物体内能是能量的转移过程，是由于温度差引起的，高温物体放出热量，内能减小，低温物体吸收热量，内能增加。金属勺子由烫手到不烫手，是因为勺子与周围空气存在温度差，勺子向空气中散热，内能减小，这是通过热传递的方式改变内能的，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】根据内能与温度的关系，物体温度降低，内能减小。改变物体内能的方式有做功和热传递两种。
14．（2025·兰州）我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时，将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是( )
A．液态金属冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B．液态金属冷却变成青铜器的过程中，内能不变
C．铸造青铜器的过程中，金属发生的物态变化是先熔化后凝固
D．工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”与“樟脑丸逐渐变小”属于同一种物态变化
【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点；凝固与凝固放热特点；汽化及汽化吸热的特点；升华及升华吸热；温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】 AB.液态金属冷却变成青铜器的过程中温度降低，放出热量，内能减少，故A，B错误；
C.铸造青铜器的过程中，现将铜等金属加热至熔点，变成液态，此过程为熔化，液态金属倒入模具冷却后又变回固态，此过程为凝固，故C正确；
D.工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”是液态变成气态，此过程是汽化，而“樟脑丸逐渐变小”是固态变成气态，此过程是升华，故D错误。
故选C。
【分析】ABCD.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称，进而确定吸热还是放热。
15．（2025·辽宁）下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（ ）
A．冰镇西瓜 B．炭火烤肉 C．围炉煮茶 D．钻木取火
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】 A.冰镇西瓜是把西瓜放到低温环境中，利用热传递使西瓜的内能减少，温度降低，达到冰镇效果，是利用热传递改变内能与题意不符，故A不合题意；
B.炭火烤肉是把肉放到炭火上，利用热传递增加肉的内能，把肉烤熟，是利用热传递改变内能，故B不合题意；
C.围炉煮茶是利用炉火的温度高于茶水的温度，使热量从炉火传递给茶水使茶水的内能增大，是利用热传递改变内能，故C不合题意；
D.钻木取火是利用摩擦做功增加木头的内能，使其温度升高，达到着火点，利用做功改变内能，故D符合提。
故选D。
【分析】 改变内能的两种方式分别是做功和热传递。 做功的本质为能量的转化，热传递的本质为能量的转移。
16．（2025·河南）早餐时，小亮从桌上端起一杯胃着“白气”的热豆浆，如图所示。下列说法正确的是
A．杯子的高度大约为12mm
B．“白气”是由于升华形成的
C．端起杯子，表明力可以改变物体的运动状态
D．端杯子的手变热，是通过做功改变了内能
【答案】C
【知识点】液化及液化放热；热传递改变物体内能；长度的估测；力的作用效果
【解析】【解答】 A.人手的宽度约为10cm，杯子的高度比手的宽度略大，约为12cm=120mm，故A错误；
B.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，故B错误；
C.端起杯子，杯子由静止变为运动，表明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D.端杯子的手变热，是通过热传递改变了内能，故D错误。
故选C。
【分析】 A.根据手的 宽度估测杯子的高度；
B.液化指物质由气态转变成液态，液化要放出热量；
C.力可以改变物体的形状，力可以改变物体的运动状态；
D.改变物体内能的方式：做功和热传递。
二、填空题
17．（2025·绵阳）2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三名宇航员安全回家。返回舱在减速下降的过程中，其重力势能不断 （选填“增大”或“减小”）；返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦，部分机械能通过 （选填“做功”或“热传递”）转化成内能。
【答案】减小；做功
【知识点】动能和势能的大小变化；做功改变物体内能
【解析】【解答】返回舱在减速下降的过程中高度减小，重力势能减小；返回舱进入大气层后与大气剧烈摩擦，部分机械能通过 做功转化为内能。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
18．（2025·镇江）燃气热水器中，冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热，选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性，此过程中通过 的方式增加了水的内能，同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源，可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃，此过程中烟气中的水蒸气 变成水，放出热量，用于预加热冷水。
【答案】导热；热传递；液化
【知识点】液化及液化放热；热传递改变物体内能
【解析】【解答】铜具有良好的导热性，因此经常用于制作导热器、散热器等需要高效传热的应用；水从高温热源（高温烟气）吸收热量，是通过热传递的方式增加了水的内能；为了节约能源，烟气再通过换热器将其温度进一步下降到60℃，从而使烟气中水蒸气由气态液化变成水，放出热量。
【分析】铜具有优良的导热性；改变物体内能的方法有做功和热传递；物质由气态变成液态的过程叫液化。
三、实验探究题
19．（2025·威海） 如图1所示，我国部分古代建筑屋顶采用弧线型设计，“如鸟斯革，如翚斯飞”。屋顶为什么这样设计？某兴趣小组通过实验进行探究。
根据经验，雨水流过屋顶的时间越短，防雨效果越好，为此他们首先进行了实验一。
实验一：探究雨滴经过屋顶的时间与哪些因素有关
（1）猜想：影响雨滴流过屋顶（高度、宽度均相同）时间的因素可能为：雨滴在屋顶运动的初始位置、屋顶材料、屋顶形状（雨滴与屋顶碰撞之后的速度近似为零，他们认为可不用研究雨滴初始速度这一因素）
设计实验方案：
请写出1个测量时间的工具： 。
图2所示5个实验：用钢珠代替雨滴，将相同钢珠从屋顶不同位置静止释放，记录钢珠经过屋顶的时间。若研究该时间与屋顶材料的关系，应选择实验 进行研究。
测量与分析：
用传感器获得图2甲、乙中钢珠从屋顶顶端滑到底端完整的路程s和时间t实验数据，画出s-t关系如图3所示，其中图像 （选填“c”“d”）表示钢珠运动的平均速度较大；钢珠滑过屋顶 （选填“甲”“乙”）的时间较短。
（2）实验二：探究下雨时不同屋顶对墙体的保护能力
如图3所示，甲、乙、丙是下方墙体相同、屋顶的材料相同但形状不同的三个建筑。将代替雨滴的相同钢珠分别在甲、乙屋顶顶端静止滑下落到水平地面，测量落地点到墙的距离s1、s2，数据如表2所示。
表2
实验次数 距离/cm
s1 s2
1 45 56
2 43 59
3 44 58
根据表2推测：为防止雨水落地时飞溅打湿墙体，下雨时 对墙体保护更好（选填“甲”“乙”）。若不计一切阻力，甲图中钢珠落地时的动能 乙图中钢珠落地时的动能（选填“<”“=”“>”）。
实验三：探究不同屋顶对建筑采光的影响
（3）图3甲、乙、丙三个建筑右侧墙体均安装大型窗户，某时刻阳光方向如图所示，阳光能够照射到房间内距离最远的是 （选填“甲”“乙”“丙”）。
【答案】（1）秒表；甲、丁；c；甲
（2）乙；=
（3）丙
【知识点】动能的影响因素；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1）停表可以测量时间；
研究该时间与屋顶材料的关系， 变量为屋顶材料，其余因素相同，所以选择甲丁实验；据图像分析可知，C图像在d上面，即相同时间下，c经过的路程大，所以c图像的平均速度大于d；据图可知，甲的路线比乙短，所以经过甲的速度大；
（2）据表格分析可知，乙实验下，钢柱落地的距离大，所以 对墙体保护更好 ；不计阻力，初始状态下机械能相同，没有额外功，所以机械能守恒，末状态重力势能相同，动能也相同；
（3）据图可知，甲乙被屋顶挡住的光线多，丙挡住的光线小，所以 ，阳光能够照射到房间内距离最远的是 丙。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
根据速度的公式计算分析，速度公式为v=s/t，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度；
控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，在研究单一变量对试验结果的影响时，要保持非研究因素的相同。
20．（2025·连云） 小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯的热水放在室温下自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[]
时间 0 2 4 6 8 10 12
温度 80 71 65 60 56 52 49
此过程是通过 的方式改变水的内能，在前内，水的内能减少了 。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。
【答案】热传递；；先快后慢
【知识点】热传递改变物体内能；比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】热水冷却过程向外放出热量，是通过热传递的方式改变水的内能。
水的质量为
在前内，水的内能减少了
根据表格数据分析可知，热水冷却过程中温度先降低的快，后降低的慢，即先快后慢。
【分析】热水放在室温下自然冷却，据此分析；根据密度公式得出100mL的热水质量，根据Q吸＝cm（t﹣t0）得出在前6min内水放出的热量，从而得出水的内能减少了多少；分析表中数据得出结论。
21．（2025·黑龙江） 如图1，这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
（1）实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，在此过程中小明感到 （填“毛巾”或“木板”）对手的运动的阻碍作用较大些。
（2）小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 。
（3）实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现：当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越 。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它将会一直做 运动。
（4）小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 （填“相同”或“不同”）高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，为避免这种现象发生，请你为小明同学提出一条较合理的改进建议： 。
【答案】（1）毛巾
（2）初速度
（3）远；匀速直线
（4）不同；减小小球在斜面上的高度
【知识点】探究影响物体动能大小的因素；阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】（1）实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，由于压力相同，毛巾更粗糙，所以在此过程中小明感到毛巾对手的运动的阻碍作用较大些。
（2）实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的初速度。
（3）当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越远。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它的速度就不会减小，将会一直做匀速直线运动。
（4）小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，需要控制质量相同，改变速度大小，将一个小钢球分别放在同一斜面上的不同高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，由此可知小球的动能过大，为避免这种现象发生，应减小小球的动能大小，在质量不变时，减小小球的速度，故较合理的改进建议：减小小球在斜面上的高度。
故答案为：（1）毛巾；（2）初速度；（3）远；匀速直线；（4）不同；减小小球在斜面上的高度。
【分析】（1）在压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；
（2）根据控制变量法可知，让小车从斜面的同一位置静止释放的目的是控制小车下滑到水平面的速度相同；
（3）根据图1的实验现象分析回答；
（4）动能大小与质量和速度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，可知小球的动能过大，为避免这种现象发生，根据影响动能大小的因素分析。
22．（2025·贵州） 一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患，如图甲所示。这一问题引发了小明、小羽的思考：这类广告牌之所以容易倾倒，是否与它们的结构特点有关？通过观察，他们绘制了这类广告牌的结构图（如图乙所示），并猜想：在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒。
为验证猜想，他们制定了如下探究方案：制作两个展板相同、底座长度相同但宽度不同的模型，底座质量不计，如图丙所示。用悬挂于铁架台上的铁球撞击展板，模拟外界对展板的作用，记录观察到的现象并进行分析。
接下来请参与他们的探究并回答以下问题：
（1）如图丁所示，他们让铁球静止时与展板接触但不挤压。拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的重力势能转化为 能，使铁球具有撞击展板的能量。
（2）小明先后两次释放铁球，分别撞击两块展板最上端。为使两次的撞击作用相同，摆线被拉开的角度α应该 。撞击后发现：两块展板都未倾倒。由此，小明得出“广告牌是否容易倾倒与底座宽度无关”的结论。你认为他能否根据实验现象得到这一结论？ 。（无需说明理由）
（3）小羽对小明的结论提出了质疑。她选用了一个质量更大的铁球，重复上述操作后发现：两块展板都被撞倒。这似乎证明了小明的结论是正确的。你认为当撞击作用相同时，需观察到什么现象，才可对比出哪块展板更容易倾倒？ 。
（4）在不改变实验装置的前提下，如何验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”，请写出你的操作方法。
【答案】（1）动能
（2）相同；不能
（3）通过两次实验过程可以总结：当撞击作用相同时，需观察到两块展板都未倾倒时倾斜的最大角度的不同，或都倾倒时观察倾倒需要的时间的长短不同。
（4）最能得出正确实验结论的方法是能逐渐增大实验所用铁球的质量，直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒。具体操作方法如下，方法一：保持摆线角度α相同，逐渐增加铁球质量进行多次撞击，记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量。比较发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小，即可验证猜想。方法二：用同一个铁球，不断增大摆线角度α，但需要保证撞击两块展板时，摆线角度相同，直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒，也可以验证猜想，那就是在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒。
【知识点】动能与势能的应用；物理学方法；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】（1）铁球由静止向下摆动，高度降低，速度增大，重力势能减小，动能增大，故铁球的重力势能转化为动能，使铁球具有撞击展板的能量。
（2）为使两次的撞击作用相同，应让铁球到达展板时的速度相同，所以摆线被拉开的角度α应该相同；
两块展板都未倾倒，可能是撞击力不够大，没有达到使展板倾倒的临界力，所以不能得出“广告牌是否容易倾倒与底座宽度无关”的结论。
（3）通过两次实验过程可以总结：当撞击作用相同时，需观察到两块展板都未倾倒时倾斜的最大角度的不同，或都倾倒时观察倾倒需要的时间的长短不同。
（4）最能得出正确实验结论的方法是能逐渐增大实验所用铁球的质量，直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒。具体操作方法如下，方法一：保持摆线角度α相同，逐渐增加铁球质量进行多次撞击，记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量。比较发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小，即可验证猜想。方法二：用同一个铁球，不断增大摆线角度α，但需要保证撞击两块展板时，摆线角度相同，直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒，也可以验证猜想，那就是在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒。
【分析】（1）动能影响因素：物体的质量和速度；
重力势能影响因素：物体的质量和高度。
（2）根据控制变量法进行分析；
（3）观察到两块展板都未倾倒时倾斜的最大角度或倾倒需要的时间的长短不同；
（4）根据控制变量法进行分析设计实验。
四、综合题
23．（2025·海南）2025年5月28日，总质量约为2×107kg的“棋子湾”轮从海口新海港缓缓驶出，经过13h航行到达广西防城港，总航程约286km。成功开辟了桂琼陆岛客货滚装运输第二通道，助力海南自由贸易港建设。（g取10N/kg)
（1）轮船内燃机工作时， (选填“压缩”或“做功”）冲程对外做功；
（2）求该航程轮船的平均速度约为多少km/h：
（3）质量为1.6X103kg的汽车静止在水平甲板上，汽车对甲板的压强约为2×105Pa。求轮胎与甲板的总接触面积约为多少m2：
（4）若轮船所受阻力为重力的0. 02倍，求该航程轮船克服阻力所做的功；实际航行时，驱动内燃机所消耗的燃油能量总比克服阻力做的功多，请从物理学角度简要分析原因(写出一条即可)。
【答案】（1）做功
（2）解： 该航程轮船的平均速度。
（3）解： 轮胎与甲板的总接触面积
（4）解： 阻力为重力的0. 02倍 ，f=0.02G=0.02×2×108N=4×106N， 该航程轮船克服阻力所做的功 W=fs=4×106N×2.86×105m=1.144×1012J；内燃机工作时会有额外功产生能量损耗，所以 驱动内燃机所消耗的燃油能量总比克服阻力做的功多。
【知识点】做功改变物体内能；速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）热机的做功工程对外做功；
【分析】（2）根据速度公式计算 航程轮船的平均速度 ；
（3）结合压强公式计算 轮胎与甲板的总接触面积 ；
（4）根据做功公式W=Fs计算阻力做功，内燃机工作时产生能量损耗，任何机械在工作时都有能量损耗，所以机械效率小于1，或者总功大于有用功。
1 / 1
