2020-2022年江苏中考物理3年真题汇编 专题12 机械能和内能（学生卷+教师卷）

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专题12 机械能和内能
一、单选题
1．（2022·江苏苏州）景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中，筒内密封气体的（　　）

A．分子动能减小 B．密度不变 C．分子数增加 D．内能增大
【答案】D
【解析】
ACD．手推杆入筒的过程中，筒内密封气体的分子数不变，对空气做功，空气内能增大，温度升高，分子动能增大，故D符合题意，AC不符合题意；
B．手推杆入筒的过程中，空气体积减小，质量不变，由可知，空气密度增大，故B不符合题意。
故选D。
2．（2022·江苏连云港）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰块内能为0 B．温度高的物体含有的热量多
C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
【答案】D
【解析】
A．一切的物体都有内能，0℃的冰块内能不为0，故A错误；       
B．热量是一个过程量，不能说含有热量，故B错误；
C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能转化为机械能，内能减少，故C错误；
D．热量从高温物体传给低温物体，两个发生热传递的物体之间一定存在温度差，故D正确。
故选D。
3．（2022·江苏南通）如图所示，是四冲程内燃机其中一个冲程的示意图，该冲程的能量转化情况是(        )

A．化学能转化成内能
B．机械能转化成内能
C．机械能转化成化学能
D．内能转化成机械能
【答案】B
【解析】
由图可知，两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，该过程消耗机械能获得内能，是将机械能转化为内能．故B符合题意．
4．（2022·江苏常州）小明背着书包从教学楼的一楼匀速爬到三楼，此过程中，以书包为研究对象，其（　　）
A．动能增加，重力势能增加，机械能增加
B．动能增加，重力势能不变，机械能增加
C．动能不变，重力势能增加，机械能增加
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
【答案】C
【解析】
动能与物体的质量和速度有关，由于物体质量不变，但是在竖直方向上速度大小不变，故动能不变。重力势能与物体的质量和高度有关，物体质量不变，但是高度增加，故其重力势能增加，机械能增加。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．（2022·江苏无锡）用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（　　）

A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
【答案】D
【解析】
A．小车从斜面下滑过程中高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故A正确，A不符合题意；
B．小车撞击木块对木块做功，使木块具有初速度，从而获得动能，故B正确，B不符合题意；
C．本实验将小车动能的大小转换为木块移动距离的长短，木块移动距离越长，小车动能越大，故C正确，C不符合题意；
D．把钩码固定在小车上，增加小车的质量，因此本套器材还可以探究小车的动能与质量的关系，故D错误，D符合题意。
故选D。
6．（2022·江苏苏州）手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）


A．每次发声的时间间隔相等
B．整个过程中乒乓球的机械能不变
C．乒乓球每次弹起时的动能依次减小
D．乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同
【答案】C
【解析】

A．由图可知，第1次碰撞的时间是1.12s，第2次碰撞的时间是1.58s，第3次碰撞的时间是2.00s，第4次碰撞的时间是2.40s，第5次碰撞的时间是2.78s，第1、2次时间间隔为0.4s，第2、3次时间间隔为0.42s，第3、4次时间间隔为0.4s，第4、5次时间间隔为0.38s，每次发声的时间间隔不相等，故A错误；
BC．整个过程中乒乓球和空气摩擦，并且与台面碰撞，它的机械能减小，所以每次弹起时的动能减小，故B错误，C正确；
D．由于乒乓球的机械能减小，乒乓球每次与台面碰撞转化的弹性势能减小，乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度不同，故D错误。
故选C。
7．（2021·江苏镇江）如图所示，滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的（　　）

A．动能减小 B．重力势能增大 C．动能不变 D．重力势能减小
【答案】D
【解析】
加速下滑的过程中，高度变小，重力势能减小，速度增大，动能变大，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
8．（2021·江苏宿迁）2021年5月15日，天问一号巡视器利用降落伞和反推火箭在火星表面减速着陆，环绕器仍在环绕火星运动，下列说法正确的是（　　）
A．环绕器的帆板利用的太阳能是不可再生能源
B．环绕器是通过超声波向地面发送信息的
C．巡视器在火星表面减速着陆时，机械能不变
D．巡视器在火星表面减速着陆时，势能减小，动能减小
【答案】D
【解析】


A．太阳能是取之不尽用之不竭的，是可再生能源，故A错误；
B．真空不能传声，但电磁波可以在真空中传播，所以，环绕器通过电磁波将信息传回地面控制中心，故B错误；
CD．巡视器在减速着陆时，速度变小，动能变小，高度变小，重力势能变小，即机械能减小，故C错误，D正确。
故选D。
9．（2021·江苏无锡）如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是（　　）

A．从A点到B点的过程中机械能守恒
B．在B点时处于平衡状态
C．在O点时重力势能最大
D．从A点到O点动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】
A．因为A、B两点等高，可知小球在摆动过程中机械能没有损耗，即机械能守恒，故A正确；
B．小球摆到B点时，受到非平衡力的作用，处于非平衡状态，故B错误；
C．在O点时为最低点，高度最低，而质量不变，所以在O点时重力势能最小，故C错误；
D．小球从A点到O点的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，是将重力势能转化为动能，故D错误。
故选A。
10．（2021·江苏南通）跳伞运动员从高空跳下后沿直线向下做加速运动降落伞打开后开始减速，落地前运动员的速度已减至安全值且保持不变，若把运动员和降落伞作为一个整体进行研究，则（　　）
A．加速运动时动能转化为重力势能
B．减速运动时所受的阻力大于重力
C．匀速直线运动时机械能保持不变
D．整个过程中所受的阻力保持不变
【答案】B
【解析】
A．加速运动时重力势能转化为动能，故A不符合题意；
B．减速运动时，速度变小，阻力大于动力，所以，所受的阻力大于重力，故B符合题意；
C．匀速直线运动时，动能不变，重力势能变小，机械能变小，故C不符合题意；
D．整个过程中，先做加速运动，后做减速运动，最后做匀速运动，所受的阻力在发生改变，故D不符合题意。
故选B。
11．（2021·江苏）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球
（　　）

A．在B点时受力平衡
B．在A、D两点动能可能相等
C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
【答案】B
【解析】
A．B点只受重力，不平衡，故A不符合题意；
B．运动过程中有空气阻力，所以AD速度可能相同，动能可能相同，故B符合题意；
C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不变，故C不符合题意；
D．在运动过程中，机械能不守恒，不可能只存在动能和势能的相互转化，故D不符合题意。
故选B。
12．（2021·江苏苏州）如图，质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q，将它们由静止释放，在物块P下落到地面的过程中，P、Q间细线拉力大小为F。（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）（　　）


A．钩码落地前，的机械能增大
B．钩码落地前，的机械能增大
C．钩码落地后，的机械能不变
D．钩码落地后，的机械能减小
【答案】B
【解析】
物块P、物块Q和钩码在同一根绳上，运动情况相同，把钩码和物块P看成一个整体，这个整体和物块Q所受的合力大小相等，则

所以绳上的拉力为，物块P和Q合力方向和运动方向一致，所以机械能增大。
故选B。
13．（2021·江苏扬州）小明到扬州世园会游玩，下列说法正确的是（　　）
A．闻到花香，是因为分子间有引力
B．看到红花，是因为红花吸收了红光
C．水从高处落下形成瀑布，重力势能转化为动能
D．从多个方向能看到屏幕上的图像，是因为发生了镜面反射
【答案】C
【解析】
A．我们能闻到花香，是因为花的芳香油分子做无规则运动扩散到空气中，故A错误；
B．我们能看到美丽的红花，是因为花瓣反射红光，故B错误；
C．水从高处落下形成瀑布，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故C正确；
D．从多个方向能看到屏幕上的图像，是因为发生了漫反射，故D错误。
故选C。
14．（2021·江苏无锡）下列实例中，通过做功改变物体内能的是（　　）
A．物体放在取暖器旁温度升高
B．反复弯折铁丝，弯折处温度升高
C．食品放入电冰箱后温度降低
D．医生用冰袋给发热的病人降温
【答案】B
【解析】
A．在取暖器旁的物体，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意；
B．反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能，故B符合题意；
C．食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D．医生用冰袋给发热的病人降温属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
15．（2021·江苏苏州）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于该两组实验的说法正确的是（　　）


A．每组实验中，燃料的质量均应相等
B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等
C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少
D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少
【答案】B
【解析】
A．探究不同物质吸热升温的现象，只需控制加热时间相同，不用控制燃料质量相等，故A错误；
B．探究不同物质吸热升温的现象和比较不同燃料燃烧时放出的热量两个实验，为了控制变量，观察温度计示数变化，两组实验的杯中物质的质量应相等，故B正确；
C．甲组实验中，吸热多少用加热时间来表示，若加热时间相同，则吸热相同，沙子比热容小，沙子中放的温度计示数变化大，故C错误；
D．乙组实验中，燃烧相同质量的燃料，看水温变化，燃料燃烧速度不同，不能用加热时间长短来吸热多少，故D错误。
故选B。
16．（2021·江苏淮安）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】B
【解析】
将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程属于机械能转化为内能，吸气冲程和排气冲程不涉及能量转化，压缩冲程为机械能转化为内能，做功冲程为内能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
17．（2020·江苏南京）如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是（　　）

A．球在B、C两点的动能相等
B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
【答案】C
【解析】
A．B、C两点等高，重力势能相等，小球从B点到C点过程中，由于空气阻力，机械能减小，机械能包括动能和势能，所以C点的动能减小，球在B、C两点的动能不相等，故A错误；
B．球从A点到D点过程中，由于空气阻力，机械能减小，故B错误；
C．球从B点到O点的过程中，由于空气阻力，机械能减小，故C正确；
D．球从O点到C点的过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选C。
18．（2020·江苏盐城）小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是（　　）

A．通过最低点时的动能为零 B．下降过程中的动能不变
C．到达最高点的重力势能最大 D．上升过程中的重力势能减小
【答案】C
【解析】
A．通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；
B．下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增大，动能增大，故B错误；
C．到达最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确；
D．上升过程中，高度增大，重力势能增大，故D错误。
故选C。
19．（2020·江苏泰州）在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑A、B。如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程，下列说法正确的是（　　）

A．皮球对纸的最大压力相等
B．皮球刚到达纸面时的速度相等
C．皮球刚到达纸面时的动能相等
D．皮球获得的最大弹性势能不等
【答案】D
【解析】
A．由图可知，黑色圆斑B比较大，而力的大小影响力的作用效果，力越大作用效果越明显形变量越大，可知从B处落下的皮球对纸的最大压力较大，故A错误；
BCD．皮球从不同的高度落下时，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，此过程是动能转化为弹性势能，由图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的（B）皮球转化的弹性势能较大，说明它原来所具有的重力势能大，即B所处的高度较高；可知从B处落下的皮球刚到达纸面时的速度较大，此时动能也较大，故BC错误；D正确。
故选D。
20．（2020·江苏无锡）煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（　　）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度
【答案】C
【解析】
热值是燃料的一种特性，单位质量的煤完全燃烧时所释放出的热量越大，说明该煤的热值越大，即是优质煤炭，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
21．（2020·江苏扬州）夏天可以通过洒水或放置冰块来降低温度。下列说法正确的是（       ）
A．洒水降温是因为水的比热容较大
B．洒水降温利用了水蒸发吸热
C．冰块熔化时从周围物体吸收温度
D．冰块熔化过程中温度和内能都不变
【答案】B
【解析】

AB．夏天温度高时洒水，水蒸发时从周围物体吸收热量，可以降低温度，而不是因为水的比热容大，故A错误、B正确；
C．夏天温度高时放置冰块，冰块熔化时从周围物体吸收热量，故C错误；
D．冰是晶体，冰块熔化过程中吸收热量，内能增加但温度不变，故D错误。
故选B。
22．（2020·江苏南京）如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（　　）

A．瓶塞冲出
B．搓手取暖
C．压缩气体
D．钻木取火
【答案】A
【解析】

根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。
A．试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，符合题意；
B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，不符合题意；
C．用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，不符合题意；
D．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，不符合题意。
故选A。
23．（2020·江苏连云港）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰块内能为0
B．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加
C．存在温度差的两个物体相接触会发生热传递
D．出笼的馒头变凉的过程中所含的热量在减少
【答案】C
【解析】

A．一切物体都有内能，0℃的冰块内能不为零，故A错误；
B．在汽油机的做功冲程中，燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞向下运动，内能转化为机械能，内能减小，故B错误；
C．热传递的条件是温度差，存在温度差的两个物体相接触会发生热传递，故C正确；
D．出笼的馒头变凉的过程中温度降低，内能减小，热量是过程量，不能说“含有”，故D错误。
故选C。
24．（2020·江苏镇江）某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是（ ）


A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【解析】

A．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图①可知，活塞向上运动，排气门打开，所以图①是排气冲程，故A不符合题意；
B．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图②可知，活塞向下运动，进气门打开，所以图②是吸气冲程，故B不符合题意；
C．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图③可知，活塞向下运动，两门关闭，所以图③是做功冲程，故C符合题意；
D．汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是做功冲程，有图④可知，活塞向上运动，两门关闭，所以图④是压缩冲程，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
25．（2022·江苏常州）天然气热水器将40kg的水从15°C加热到65°C，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，水吸收热量_________ J，天然气完全燃烧释放热量_________ J，需要消耗天然气_________kg，这是通过_________方式改变水的内能。[c水=4.2×103J/(kg⋅°C)，q天然气=4×107J/kg]
【答案】     8.4×106J     1×107J     0.25     热传递
【解析】

将40kg的水从15°C加热到65°C，水吸收热量
Q=cm(t0-t1)=4.2×103J/(kg⋅°C)×40kg×(65°C-15°C)=8.4×106J
此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，则天然气完全燃烧释放热量


需要消耗的天然气质量


改变内能的方式有两种，分别是热传递和做功，用天然气烧水是通过热传递改变水的内能。
26．（2022·江苏宿迁）“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。它里面的发热包在将600g水从10℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，提供给水的热量至少为______J。如果用酒精灯给600g水加热升高同样温度，至少需要______g酒精。[，]

【答案】     2.268×105     7.56
【解析】

标准大气压下，水的沸点为100℃，水温度的变化量为
Δt=t-t0=100℃-10℃=90℃
提供给水的热量至少为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.6kg×90℃=2.268×105J
当酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，需要的燃烧的酒精的质量最少，即
Q放=Q吸=2.268×105J
则至少需要酒精的质量为

27．（2022·江苏连云港）人们常用热水袋取暖，这是用___________的方式改变物体的内能；热水袋里装水是因为水具有较大的___________；用水取暖的过程中，水的内能不断___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】     热传递     比热容     减小
【解析】

人们用热水袋取暖时，人体从热水袋吸收热量，使得人体内能增大，温度升高，这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
因为水相对于其他物质来说，比热容较大，在质量相同、降低温度相同时，水比其他物质放出的热量更多，所以热水袋里要装水。
用水取暖的过程中，人体从热水袋吸收热量，使得人体内能增大，水的内能不断减小，热量从热水袋传递给人体。
28．（2022·江苏泰州）勤劳的小华发现家里电水壶中水烧开了，就将水灌入保温瓶，水未能灌满保温瓶，她塞好瓶塞没走多远，就听到“嘭”一声，转身看到：瓶塞被喷在空中，瓶口还冒着“白气”瓶塞被喷出过程中的能量转化与汽油机的______冲程中的能量转化相同；“白气”是_______（填物态变化名称）形成的，此过程需_______热量。
【答案】     做功     液化     放出
【解析】

瓶塞被喷在空中，水保温瓶中的水蒸气对瓶塞做功，将内能转化为机械能，能量转化与汽油机的做功冲程相同。
保温瓶中的水蒸气对瓶塞做功后，内能减小，温度降低，液化形成了小水珠，也就是“白气”，液化过程会放出热量。
29．（2022·江苏无锡）如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞____________，水蒸气的一部分____________能转化为软木塞的____________能，利用这一原理，可以制成热机。

【答案】     做功     内     机械能
【解析】

用酒精灯给试管中的水加热产生大量的水蒸气，这些高温的水蒸气对塞子做功，将塞子冲出。
水蒸气膨胀对软木塞做功时，水蒸气的内能减小，温度降低，塞子由静止变为运动，其机械能增大，故是水蒸气的一部分内能转化为软木塞的机械能，热机的做功冲程原理与其一致。
30．（2022·江苏无锡）用如图所示的两套相同装置探究不同物质吸热升温的现象，将相等质量的沙子和水分别装入铝桶中，用温度计测出它们的初始_______，点燃酒精灯加热，用玻璃棒______沙子和水，观察到沙子升温比水快，由此，可以推得，质量相等的沙子和水，升高相同的温度，______吸收的热量多。

【答案】     温度     搅拌     水
【解析】

在探究沙子和水吸热能力的实验中，将相等质量的沙子和水分别装入铝桶中，要先用温度计测出它们的初始温度，可以通过比较两种物质的温度变化来反映水和沙子吸热能力的强弱。
加热过程中要用玻璃棒不断搅拌，目的是为了使被加热的物质受热均匀。
观察到沙子升温比水快，说明水的吸热能力更强，则质量相等的沙子和水，若使两者升高相同的温度，则水吸收的热量较多。
31．（2022·江苏连云港）知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。
（1）___________；（2）___________；（3）___________；（4）___________

【答案】     能     机械能     内能     动能
【解析】

能量的种类比较多：有光能、机械能、内能等；其中机械能包括动能和势能。
32．（2022·江苏扬州）利用气球可以完成下列实验：

（1）在气球上粘上小塑料颗粒，代表宇宙中的天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它___________，可模拟宇宙膨胀现象。
（2）如图1所示，充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明___________，此过程发生的能量转化与图___________（选填“2”或“3”）中的能量转化是一致的。
【答案】     远离     力的作用是相互的     3
【解析】

（1）为了形象的说明宇宙大爆炸，课本上将一个粘有小塑料颗粒的气球看成宇宙，小塑料颗粒代表宇宙中的天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它远离，表示宇宙中的天体在相互远离，这里运用的是类比法。
（2）充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明力的作用是相互的。
充满气体的气球向左喷气而向右飞出，气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化为球的机械能，由图2可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能；由图3可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，所以充满气体的气球向左喷气而向右飞出过程发生的能量转化与图3中的能量转化是一致的。
33．（2022·江苏泰州）引体向上是泰州市体育学业水平测试项目，如图，臂力小的小明情助弹力带进行训练、他用脚蹬弹力带，弹力带对他施加一个向上的力。随着小明身体上升，弹力带对他向上的力的大小变化情况是______；在此过程中，弹力带的______能转化为小明的重力势能，其实质是弹力带对他做功的过程。

【答案】     不断变小     弹性势
【解析】

随着小明身体上升，弹力带的形变不断变小，对他向上的弹力不断变小。
随着小明身体上升，弹力对他做功，弹力带弹性势能变小，小明的质量不变，高度升高，重力势能变大，弹力带将弹性势能转化为小明的机械能。
34．（2022·江苏扬州）2021年12月28日，扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶信息列于表中，他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶，其动能___________，机械能___________。

行驶里程
行驶时间
油耗
不走快速路
9.1km
30min
9.0L/100km
走快速路
14.0km
20min
5.5L/100km

【答案】     汽油     减小     减小
【解析】

不走快速路的油耗为

走快速路的油耗为

故开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省汽油。
汽车下高架时减速行驶，速度变小，质量不变，故动能变小。
下高架，高度减小，则重力势能减小，动能也减小，故汽车的机械能减小。
35．（2022·江苏徐州）“引体向上”是我市体育中考今年新增的可选项目之一。在做引体向上时，如果身体匀速竖直上升，则所受的拉力_____________重力（选填“大于”“小于”或“等于”）；上升过程中，身体的重力势能_____________（选填“变大”“变小”或“不变”）。选考这个项目有优势的身体条件是______________（写出一点）。
【答案】     等于     变大     体重小##双臂有力量
【解析】

身体匀速竖直上升，所受的重力与拉力平衡，大小相等，所以所受的拉力等于重力。
上升过程中，质量不变，高度变大，所以身体的重力势能变大。
在“引体向上”项目中，需克服自身重力做功，所以自身重力越小，克服重力做的功越少，所以选考这个项目有优势的身体条件是体重小，双臂有力量。
36．（2021·江苏淮安）在“探究影响重力势能大小因素”的实验中，小明在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，目的是探究重力势能大小与______的关系。如图所示，在纸上留下黑色圆斑A、B，圆斑______（填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。

【答案】     高度     B
【解析】

相同的皮球质量不变，由于从不同高度自由下落，则目的是探究重力势能与高度的关系。
当皮球从较高的地方下落时，落地时的动能更大，则与地面撞击后形变量更大，形成的黑色圆斑更大，故B是皮球从较高处下落形成的。
37．（2021·江苏泰州）2021年5月29日，搭载着天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场成功升空，在火箭发射升空过程中，火箭的动能将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若以地面为参照物，该火箭是________的。
【答案】     变大     运动
【解析】


火箭发射升空的过程中，加速向上运动，速度变大，所以动能增大。
若以地面为参照物，该火箭位置改变，是运动的。
38．（2021·江苏连云港）人骑电动自行车下坡时重力势能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，这是通过________的方式改变刹车片的内能。
【答案】     减小     不变     做功
【解析】
人骑电动自行车下坡时，质量不变，高度减小，重力势能减小。
到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，质量不变，速度不变，动能不变，机械能不变。
刹车后很快停了下来，发现刹车片很烫，摩擦生热，通过做功的方式改变物体的内能。
39．（2021·江苏常州）《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝 ___________好，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的 ___________能转化为箭的 ___________能。
【答案】     弹性     弹性势     机械
【解析】

弓的弦需要发生弹性形变，用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝弹性好。
拉弯的弓具有弹性势能，拉弯的弓把箭射出去，将弹性势能转化为机械能。
40．（2021·江苏徐州）如图所示，小球从斜面上由静止滚下，最后停在粗糙水平面上的B点处。小球滚下过程中______能转化为动能。从A点到B点的运动过程中，小球的速度______（填“变大”“变小”或“不变”），原因是小球受到粗糙水平面对它的______力。

【答案】     重力势     变小     阻力（摩擦力）
【解析】

小球滚下过程中，高度降低、速度增大，重力势能减小、动能增大，将重力势能转化为动能。
水平面是粗糙的，小球从A点到B点的运动过程中，由于受到水平面的阻力作用，小球的速度会减小。
41．（2021·江苏镇江）中医拔火罐能有效治疗某些疾病。使用时先加热火罐中气体，再按图示方法迅速将火罐按到皮肤上。一段时间后，罐内气体的内能___________，这是通过___________来改变罐内气体内能的；由于罐内气体压强___________外部大气压，从而使火罐紧紧吸附在皮肤上。

【答案】     减小     热传递     小于
【解析】

加热火罐中气体，迅速将火罐按到皮肤上，一段时间后，由于罐内气体向外界散热，气体的温度降低，内能减小，这是通过热传递来改变罐内气体内能的。
罐内气体冷却后气压降低，导致罐内气强小于外部大气压，在内外气压差作用下火罐紧紧吸附在皮肤上。
42．（2021·江苏常州）生活垃圾的热值为3×106J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800t生活垃圾，放出热量 ___________J，放出热量的30%用来发电，每天可发电 ___________kW·h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将___________kg的水由20℃恰好加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】     2.4×1012         
【解析】

放出热量
Q=mq=800×103kg×3×106J/kg=2.4×1012J
每天可发电

水质量

43．（2021·江苏宿迁）“低碳环保”是当今世界环境主题，天然气是一种低污染燃料，在我市已普遍使用。天然气热值为4×107J/m3，完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为_________J，若完全被水吸收，能使________kg的水温度升高40℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】     8.4×106     50
【解析】
完全燃烧0.21m3的天然气所释放的热量为
Q=Vq=0.21m3×4×107J/m3=8.4×106J
水质量为

44．（2021·江苏无锡）用某煤气灶将质量为5kg的水从20°C加热到100°C，水吸收的热量为______J，若消耗的煤气质量为0.16kg，煤气灶烧水时的效率为______。[c水＝4.2×103J/(kg•°C)，q煤气＝4.2×107J/kg]
【答案】     1.68×106J     25%
【解析】
水吸收的热量

消耗的煤气质量为0.16kg，则煤气释放的热量

则煤气灶烧水时的效率

45．（2021·江苏扬州）在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用______方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是______ ，如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的______大。
【答案】     做功     防止热量散失     比热容
【解析】
在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子，细沙温度升高，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，包裹一层泡沫塑料可以防止热量散失。
如果换成水做该实验，水的比热容比较大，吸收相同的热量，升高的温度较低，升温不明显。
46．（2021·江苏苏州）汽车在高速公路上急刹车时仍会向前滑行一段距离，这是由于汽车具有_______；轮胎的温度会升高，此过程中能量转化关系与热机中的_______冲程相同，下雪天，需要在公路桥梁等处撒上工业用盐，是为了_______（降低/升高）雪水的凝固点。
【答案】     惯性     压缩     降低
【解析】
所有物体都有惯性，使得物体能够保持原有运动状态，汽车在高速公路上急刹车时，由于具有惯性，所以并不会立即停下来，仍会向前滑行一端距离。
刹车过程中，外力对轮胎做功，使得轮胎的内能升高，温度升高，能量由机械能转化为内能，热机中的压缩冲程也是将机械能转化为气体的内能，所以这个过程的能量转化与热机的压缩冲程相同。
盐水的凝固点比普通水的凝固点要低，所以在较低的温度时凝固，因为凝固点和熔点是同一温度，所以含盐的雪能够在较低的温度就开始熔化，所以下雪天需要在公路桥梁等处撒工业用盐，降低熔点，使雪在较低温度熔化。
47．（2021·江苏）小明一家驾车旅行，（1）加油时，闻到汽油味，说明分子在______；（2）图示为车发动机的一个冲程，其能量转化情况是______；（3）若车的总质量为1.5t，匀速直线行驶9km，所受阻力为车重的0.1倍，完全燃烧汽油1L，则1L汽油完全燃烧放出的热量是______J，车所受牵引力是______N，车的工作效率是______%。（ρ汽油=0.8×103kg/m3；q汽油=4.5×107J/kg；g取10N/kg）

【答案】     永不停息地做无规则运动     机械能转化为内能          1.5×103N     37.5%
【解析】

（1）给汽车加油时，会闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明这汽油分子在做无则规运动。
（2）进气门、排气门关闭，活塞上移，是压缩冲程，机械能转化为内能。
（3）1L汽油质量为

1L汽油完全燃烧放出的热量是

车重力
G=m1g=1500kg×10N/kg=1.5×104N
因为匀速，牵引力等于阻力为
F=f=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N
机械功为
W=Fs=1.5×103N×9000m=1.35×107J
效率为

48．（2020·江苏无锡）用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越______，比较、可知：物体重力势能的大小与物体的______有关；比较______可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。

【答案】     多     高度     a、c
【解析】
物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法。
由、两图可知，物体的质量，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关。
比较、两图可知，物体的质量，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。
49．（2020·江苏连云港）在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA______mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量______（选填“不变”、“减少”或“增大”）。

【答案】     小于     减少
【解析】

从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明它原有的重力势能大，由于高度相同，所以质量为mB的皮球的质量较大，即
mA＜mB
皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，皮球的一部分机械能转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少。
50．（2020·江苏镇江）如图所示，某同学站在电梯内的电子秤上，在电梯向下匀速运动的过程中，该同学的重力势能_____，机械能_____（上述两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。在电梯减速停靠一楼的过程中，电子秤的示数比该同学所受重力_____｡

【答案】     减小     减小     大
【解析】

在电梯向下匀速运动的过程中，该同学运动速度不变，高度减小，故其重力势能减小、动能不变，机械能减小。
在电梯减速停靠一楼的过程中，该同学也在减速，支持力大于重力，故电子秤的示数比该同学所受重力大。
51．（2020·江苏宿迁）天然气的热值为4.4×107J/kg，小明烧开一壶水消耗了0.05kg。完全燃烧这些天然气放出热量为______J；水沸腾时壶盖被顶起，这是内能转化为______能，汽油机的______冲程与此原理相似。
【答案】     2.2×106     机械     做功
【解析】

消耗0.05g天然气释放的热量
Q=mq=0.05kg×4.4×107J/kg=2.2×106J
水沸腾时壶盖被顶起，这是内能转化为机械能，在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气膨胀做功，将内能转化为机械能。
52．（2020·江苏盐城）小华在燃烧皿中放入5g酒精，对300g水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），酒精的热值为3.0×107J/kg此过程中，酒精燃烧放出的热量为______J，水吸收的热量为______J，水的内能是通过______方式增加的。
【答案】     1.5×105     6.3×104     热传递
【解析】

酒精燃烧放出的热量
Q放=mq=5×10-3kg×3.0×107J/kg=1.5×105J
水吸收的热量
Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×50℃=6.3×104J
此过程中，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能。
53．（2020·江苏淮安）如图所示，用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧，下压过程将机械能转化为______能，此过程与汽油机的______冲程能量转化形式相同。

【答案】     内     压缩
【解析】

用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧，说明压缩筒内空气做功，筒内气体的内能增加、温度升高，当达到棉花的燃点，棉花冒烟燃烧，其能量转化方式是机械能转化为内能。
在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，所以它们的能量转化情况相同。
三、实验题
54．（2022·江苏常州）小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。

（1）在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
（2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是：_________。测得实验数据如表格所示。
加热时间/
0
1
2
3
4
5
温度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27

（3）时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为_________。
（4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点_________（正确/错误）。
（5）分析数据可得沙子的比热容_________（小于/等于/大于）水的比热容。
【答案】     (1)质量     (2)让物质受热均匀    (3) 52     (4)错误     (5)小于
【解析】

（1）要比较沙子和水的比热容，利用控制变量法要控制初始温度相同，同时质量也要相同。
（2）加热的时候用玻璃棒搅拌的目的是让水和沙子受热均匀。
（3）根据温度计的刻度，可知此时温度为52度。
（4） 加热相同的时间，相同初始温度，相同质量的水和沙子吸收的热量是等量的，此时升高的温度不同证实它们的比热容不同。
（5）根据比热容的公式可知：相同初始温度相同质量的不同物质，吸收相同热量后升高的温度越高的，其比热容越小。即沙子的比热容小于水的比热容。
55．（2022·江苏泰州）在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中

（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的______相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于______；
（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是______；
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片；
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数；
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数；
小红认为上述操作中，操作______是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是______。
【答案】     (1)质量     根据温度计示数确定水吸收热量的多少    (2) 温度计液泡没有浸没在水中    (3) ①     燃烧过程中有热量损失
【解析】

（1）燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关，所以要控制质量相等。
根据，实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，观察末态温度，末态温度高说明吸收热量多，反之，吸收热量少。
（2）使用温度计测量液体，应将温度计液泡完全浸没在液体中。
（3）应当同时点燃酒精和碎纸片，保证燃烧时间相同。
燃烧过程中有热量损失，水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量。
56．（2022·江苏宿迁）下图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。

（1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的______；
（2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于______（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是______（选填“正确”或“错误”），理由是______；
（4）通过比较步骤______和______可以判断动能大小与物体质量的关系。
【答案】     (1)速度     (2)转换法    (3) 错误     小球质量不同     (4)甲     乙
【解析】

(1)小球开始下落时起始点的高度在这里决定了小球到达平面时速度的大小，实验中小球的质量不同，是探究动能与质量的关系，让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使小球到达斜面底端与木块B相碰时速度相同。
(2) 小球的动能大小是无法直接观察到的，所以实验中通过是比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，将看不见的转化为看得见的，这种方法在物理学中属于转换法。
（3）步骤乙和实验步骤丙中，小球的质量不同，下落的高度即到达水平面的水的不同，存在两个变量，根据控制变量法，没有控制小球的质量相等，所以无法判断动能大小与速度的关系，小华的该观点是错误。
（4） 要判断动能大小与物体质量的关系，应控制下落高度相同，即到达水平面的速度相同，而改变小球的质量，由图可知，可以比较步骤甲和乙，通过木块滑行距离的远近来判断动能大小与物体质量的关系。
57．（2021·江苏常州）小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量m＜M。
实验步骤
ABC
具体操作

实验现象


（1）让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断 ______（小桌/重物）的重力势能大小；
（2）由实验步骤 ______和______，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系；
（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点 ______（正确/错误），理由是 ______。
【答案】     (1)重物     (2)A     B     (3)错误     没有控制两个重物下落的高度相同
【解析】
（1）此实验探究的是重物重力势能与质量和高度的关系，根据转换法的思想可知，通过观察桌腿下陷的深度可以判断重物重力势能的大小。
（2）判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，根据控制变量法的思想可知，需要控制重物的质量相等，改变重物下落的高度，所以选择步骤AB。
（3）观察步骤BC可知，重物的质量和下落的高度都不同，所以无法去判断重力势能的大小和重物质量的关系，根据控制变量法可知，若要研究重力势能的大小和重物质量的关系，需要控制两个重物的下落高度相同，来进行实验。
58．（2021·江苏无锡）用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。

（1）实验时用木块被撞击后移动的______来反映小车动能大小。
（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小______（选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的______有关。
【答案】     (1)距离     (2)相等     质量
【解析】
（1）通过木块运动距离大小来反映小车动能大小，木块运动距离越远，小车具有动能越大。
（2）因为从斜面顶部由静止开始下滑，所以达到底部速度相同，装有钩码的小车质量大，将木块推得较远，说明速度相同时动能的大小与物体的质量有关。
59．（2021·江苏宿迁）在“观察液体的沸腾”实验中，将质量和初温相同的a、b两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热量加热，如甲、乙两图所示，每隔相同时间，测量液体的温度，并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示。


（1）由a、b两种液体沸腾时的温度与加热时间的关系出现，可以得出液体沸腾时需要吸热，但是___________保持不变。
（2）由a/b两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像，可以探究物质的一种物理属性，这种属性是物物质的___________。
（3）小明认为利用此装置还可以探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系，于是增加了相同的装置如图丁，向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量_________（选填“相等”或“不相等”），燃烧相同质量的燃料后应与图___________所示的实验相比较。
【答案】     (1)温度     (2)比热容     (3)相等     甲
【解析】


（1） 观察图乙中液体沸腾时的图像知道，液体沸腾时吸收热量，温度不变。
（2）由图像知道“质量和初温相同的a、b两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热源加热，”沸腾前，加热相同时间即吸收相同的热量，两种液体温度变化不同，即吸收热量的能力不同，由此探究的是物质的一种物理属性，即物物质的比热容。
（3）不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系，应使燃料的质量相等；同时需给质量相同的同种液体加热，通过比较液体温度的变化来比较燃料放出热量的多少，故丁装置中与甲、乙装置中的液体质量应相等。
（4）由于图丁装置中的容器内倒入的液体a，所以，燃烧相同质量的燃料后应与图甲所示的实验相比较。
60．（2020·江苏扬州）下面两个探究实验中：

（1）图甲的实验是通过__比较小车动能的大小；图乙的实验是通过__（填“加热时间”或“温度计升高的示数”比较两种燃料完全燃烧放出热量的多少。
（2）图甲的实验中，使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，是为了探究动能大小与__的关系；图乙实验中不仅要选择两套完全相同的装置，还要控制两种燃料的__相等。
（3）小明认为图乙实验中，两杯水质量一定要相同，但两杯水的初温不一定要相同。小明的理由是__。
【答案】     (1)小木块被撞击移动的距离     (2)温度计升高的示数     速度     质量    (3) 见解析
【解析】
(1)图甲的实验是通过观察小木块被推动距离，间接知道物体动能的大小；图乙的实验是通过观察温度计示数的升高，间接比较两个放出的热量的多少。
(2)图甲实验中通过改变小车下滑的高度来改变小车的速度；保持小车的质量不变，只改变速度的大小，实验探究的是小车动能的大小与速度的关系。
图乙中不仅要选择两套完全相同的装置，还要控制两种燃料的质量是相同的。
(3)实验中燃料放出的热量是通过温度计升高的示数来反映的，所以要控制水的质量相同，初温不一定要相同。小明的理由是根据比较吸收的热量，两杯水比热容、质量相同，温度变化量大的燃料放热多。
61．（2020·江苏镇江）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示∶将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景｡

(1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和_____（选填“②”､“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与____的关系
(2)在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越____，木块被碰撞后在木板上____｡
(3)若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究____对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是________｡
【答案】     (1)③     速度     (2)大（或多）     滑行的距离越长    (3) 阻力（或摩擦力）     在木板上铺设玻璃板（或毛巾）
【解析】
(1)为探究小车动能与质量的关系，应控制小车滑下的高度相同、质量不同，故应选用场景①和③进行实验；选用场景③和④进行实验时，小车质量相同但滑下高度不同，即可探究小车动能与速度的关系。
(2)在实验中通过木块被撞击后滑行的距离比较动能大小，即小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越大，木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长｡
(3)若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究阻力或摩擦力对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加不同接触面的实验数据，故在场景①的基础上，在木板上铺设玻璃板或毛巾｡
62．（2020·江苏徐州）用如图a所示器材探究不同物质吸热升温的现象，同学们在完成实验后进行了反思。

(1)实验要对沙子和水吸热升温快慢进行比较，但实际实验时存在一些不好控制的因素。例如沙子和水散热快慢不同，请另外举出一条：______。
(2)海边有些沙子是湿的，如果在同样条件下加热湿沙子，则湿沙子升高的温度应该______
A．比沙子高             B．在沙子和水之间             C．比水低
(3)如图b所示，如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的下列哪个属性类似______
A．高度             B．容积             C．底面积             D．表面积
(4)水和冰虽然是同种物质，但比热容不同。因为从微观结构看，水和冰的分子虽然相同，但分子之间的______不同。
【答案】     (1)酒精灯的火焰、温度计的灵敏度等     (2)B     (3)C     (4)作用力或距离
【解析】
(1)不好控制的方面比较多，比如酒精灯的火焰、温度计的灵敏度等。
(2)湿沙子里面有水，水的比热容大于干沙子，所以吸收相同热量时，质量相同的两种沙子中，湿沙子升温慢，但是比水快，所以湿沙子升温介于干沙子和水之间。
故选B。
(3)相同条件下升温越快，比热容越大，而相同体积的水在体积膨胀相同的情况下，底面积越小水面升高越大，如果把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，那么比热容和容器底面积的属性类似。
故选C。
(4)水是液态，冰是固态，它们分子间的距离、作用力不同，导致了比热容不同。
63．（2020·江苏常州）疫情期间，伊朗一度流传“甲醇可治新冠”的谣言，导致多人中毒。本着国际主义精神，我国支援伊朗乙醇（即酒精）等大量医疗物资，并外派专家指导民众科学抗疫。甲醇、乙醇是不同物质，属性如表格所示：
物质/属性
毒性
可燃性
密度（kg/m3）
沸点（℃）
比热容[J/（kg•℃）]
热值（J/kg）
甲醇
毒性大
易燃
0.8×103
64.7
2.5×103
2.3×107
乙醇
毒性低
易燃
0.8×103
78
2.3×103
3×107

实验室两个相同容器内分别装有甲醇、乙醇，但标签污损，为准确鉴别，同学们对这两种液体分别用字母A、B标识，并设计如图所示的三种实验方案，展开可行性、安全性论证。
方案甲
方案乙
方案丙




(1)方案甲可测量A、B液体的______，但无法鉴别。
(2)方案乙可根据A、B液体的______不同进行鉴别，当把两同规格烧杯内的水由常温都加热至90℃，同规格燃料瓶内剩余较多的液体是______。
(3)方案丙：用两盏相同的酒精灯同时加热同规格烧杯内初温相等的A、B液体，一段时间后（液体都未沸腾）温度较高的液体是______；继续加热，直至两烧杯内液体都沸腾，温度较高的液体是______。从安全性考虑，由于______，该方案被明令禁止。
【答案】     (1)密度     (2)热值     乙醇     (3)甲醇     乙醇     甲、乙极易汽化燃烧
【解析】
(1)根据天平和量筒的作用以及密度公式分析解答；
(2)相同质量的水，升高相同的温度，水吸收的热量相同，消耗燃料少的热值大；
(3)根据甲醇和乙醇的比热容、沸点以及易挥发性分析解答。

(1)方案甲可以用量筒可以测量液体的体积，用天平可以测量出液体的质量，根据密度公式可以测量出液体的密度，但是它们的密度相等，所以不能鉴别这两种物质。
(2)方案乙是燃烧这两种物质加热水，这样可以比较出它们的热值大小，可以鉴别出来这两种物质；把两相同规格烧杯内的水由常温加热到90℃时同规格燃料瓶内的液体剩余越多，说明它的热值越大，是乙醇。
(3)方案丙中是比较两种物质的比热容，相同情况吸收相同的热量升温越高的物质比热容越小，是甲醇；继续加热至两种液体沸腾测出沸点，沸点高的是乙醇；因为甲、乙两种液体极易汽化燃烧，所以很危险，这种方案被明令禁止。
64．（2020·江苏镇江）在探究不同物质吸热升温的现象实验中∶

(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向____端调节；调节天平平衡后，为称取质量相等的沙子和水，小强将装有沙子和水的相同烧杯分别放在天平的左、右托盘上，称取完成后，天平平衡时的场景如图2所示，则小强在称取中存在的问题是____｡
(2)小强组装的实验装置如图3所示，他在器材安装中的一处错误是____｡
(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示，其读数为____℃｡
(4)实验结束后，小强根据图5所示的温度随时间变化图像，用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢，从而建立比热容的概念∶①在相同的时间t内比较温度变化；②在相同的温度变化内比较时间t；③若和t均不同，则可用____来比较沙子和水吸热升温的快慢。在初中物理中，比较物体____的快慢时也用到了上述方法。
【答案】     (1)右     游码未在左端零刻度线处    (2) 温度计安装位置偏高（或温度计玻璃泡未能与水充分接触）     (3)35     (4)（或）     运动（或做功）
【解析】

(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示向左偏，则他应将平衡螺母向右端调节。
天平平衡时的场景如图2所示，则小强在称取中存在的问题是移动游码未在左端零刻度线处，造成沙子和水的质量不同｡
(2)小强组装的实验装置如图3所示，他在器材安装中的一处错误是温度计安装位置偏高，或温度计玻璃泡未能与水充分接触｡
(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示，刻度值越往上越大，则说明是在零刻度线以上，分度值为1℃，指针位于30℃以上第5个小格处，故其读数为35℃｡
(4)实验结束后，小强根据图5所示的温度随时间变化图像，用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢，从而建立比热容的概念，和t成正比关系，则可用或来比较沙子和水吸热升温的快慢。
在初中物理中，根据速度公式或功率公式，可知比较物体运动或做功的快慢时也用到了上述方法。
65．（2020·江苏南通）小明想估测薯片的热值，进行了如下实验｡

(1)将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向_____端调节；测量质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码位置如图甲，其质量为_____g｡
(2)如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2kg的水温度升高了5℃，则水吸收的热量Q吸=_____J｡[c水=4.2×103J/（kg･℃）]
(3)根据Q放=Q吸和Q放=mq，算出薯片的热值比实际值小得多，原因是∶_____｡
【答案】     (1)右     6.2     (2)4.2×103J     (3)薯片燃烧放出的热量没有完全被水吸收
【解析】

(1)天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左说明天平左侧较重，应将平衡螺母向右调。
由图甲可知，薯片的质量为

(2)水吸收的热量为

(3)薯片燃烧放出的热量没有完全被水吸收。
四、计算题
66．（2022·江苏泰州）在估测电水壶实际功率的活动中，小明所用电能表表盘如图所示，他先断开电路中所有用电器的开关，再在电水壶中加入质量为0.5kg的水，测得水的初温为20℃，小明给电水壶通电2min，电能表的转盘恰好转20转，测得此时水温为60℃。[]求：
（1）水吸收的热量；
（2）电水壶的实际功率；.
（3）电水壶的加热效率。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】

解：（1）由可知，水吸收的热量为

（2）电能表上标有的表示每消耗的电能，电能表的转盘转600转，则电能表的转盘恰好转20转，消耗的电能为

由可知，电水壶的实际功率为

（3）由可知，电水壶的加热效率为

答：（1）水吸收的热量为；
（2）电水壶的实际功率为；.
（3）电水壶的加热效率为。
五、综合题
67．（2022·江苏徐州）阅读短文，回答文后问题，
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛频提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q=k（t物-t环），其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时同也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。


（1）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做______；
（2）散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是______；
A．速度　　B．密度　　C．功率　　D．效率
（3）一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为______。
（4）如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃，周围环境温度保持20℃不变，保温杯散开口，水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为______J/(kg·℃)。
【答案】     (1)热传递     (2)AC     (3)    (4) 3.5×103
【解析】

（1）物体向周围散热，物体的内能转移到周围温度较低的物体上，内能减小，这种方式叫热传递。
（2）q是表示散热快慢的物理量，速度是表示物体运动快慢的物理量，功率是表示做功快慢的物理量，这三者的物理意义最接近，故AC符合题意，BD不符合题意。
故选AC。
（3） 当物体温度为30℃，周围环境温度为20℃时，根据牛顿冷却定律q=k(t物-t环)可得物体的散热系数

当物体温度降低到29℃时，散热快慢为

（4）由图乙可知，水从30℃降到25℃放出的热量为
Q放=c水m水(t0水-t水)=4.2×103J/(kg·℃)×m水×(30℃-25℃)=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×V水×5℃
盐水从30℃降到25℃放出的热量为
Q放ˊ=c盐水m盐水(t0盐水-t盐水)=c盐水m盐水×(30℃-25℃)= c盐水×1.1×103kg/m3×V盐水×5℃
其中水和盐水降温时间分别为24min和22min，盐水和水的体积相同，所以放出的热量之比为

可求得盐水的比热容为3.5×103J/(kg·℃)
68．（2020·江苏泰州）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。


(1)北斗导航卫星是通过 __________ 向插秧机发送位置信息的；
(2)该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于 __________ 冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功 __________ 次；
(3)汽油属于 __________ （选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是 __________ J；若这些热量完全被40kg初温15°C的水吸收，则水温升高 __________ °C。[q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·°C）]
【答案】     (1)电磁波     (2)压缩     30     (3)非清洁          57.5
【解析】

(1)电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，主要是利用电磁波传递信息的。
(2)从图中可以看出，两气门关闭和活塞向上移动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程，将机械能转化为了内能。
飞轮的转速是60r/s，飞轮转动一圈完成两个冲程，所以1s可以完成的冲程数量是

完成四个冲程，对外做功一次，所以汽油机每秒钟对外做次数是

(3)由于汽油燃烧后会产生污染大气的废气，所以汽油属于非清洁能源。
汽油完全燃烧放出的热量是

由，得，水温升高

六、简答题
69．（2021·江苏）如图所示，有人把不锈钢块放在冰箱冷冻后，放进杯子中给饮料降温。你认为相同质量的不锈钢块和冰块相比，哪种降温效果更好？为什么？______。

【答案】冰块降温效果好，理由见解析
【解析】
冰块熔化成水的过程要吸收热量，且温度保持0℃不变；另外，熔化成水后，因水的比热容大于不锈钢，相同质量的水和不锈钢比较，升高相同的温度，水吸收的热量多。故冰块降温效果好。